本实用新型涉及船控制系统技术领域，特别涉及一种以及船体操舵系统带有该系统的气垫船。
背景技术：
气垫船又叫“腾空船”，是一种以空气在船只底部衬垫承托的气垫交通工具。气垫通常是由持续不断供应的高压气体形成。气垫船主要用于水上航行和冰上行驶，还可以在某些比较平滑的陆上地形和浮码头登陆。气垫船是高速船的一种，行走时因为船身升离水面，船体水阻得到减少，以致航行速度比同样功率的船只快。
公开号为CN101070067A的中国专利公开了一种基于空气减摇平衡翼的气垫船，其包括船体，在船体的后背安装发动机，通过发动机驱动螺旋桨进行转动作为整个船体的动力装置，并且在船体的尾部设置空气方向舵，控制船体移动的方向。在操作的过程中，容易出现故障，因此，需要对其进行改进。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种船体操舵系统，其通过控制开关将操控系统进行切换，从而在航行时不会轻易脱离操控。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种船体操舵系统，包括液压操控系统、电动操控系统以及用于液压操控系统以及电动操控系统切换的控制开关，所述液压操控系统包括手动油泵以及用于驱动尾翼摆动的油缸，所述手动油泵与油缸通过油管连通，所述电动操控系统包括传感器、将传感器的信号接收并转换为驱动信号的控制器、接收驱动信号并且执行动作的电机以及用于供电的启动电源，所述电机驱动尾翼摆动，所述控制开关与电动操控系统的启动电源连接并且控制启动电源与电动操控系统的通断。
通过采用上述技术方案，液压操控系统能够通过手动油泵控制油缸，让油缸推动尾翼摆动，从而达到操控船体的目的。通过控制开关将液压操控系统切换为电动操控系统，而电动操控系统通过角度控制单元将角度信号传递给控制器，让控制器控制电机转动角度，达到控制尾翼摆动的目的，从而最终达到控制船体的目的。在该过程中，通过控制开关的作用，能够在液压操控系统出现故障时，及时的切换到电动操控系统，从而让船体不会轻易脱离控制，操舵更加可靠。
本实用新型进一步设置为：所述油管包括进油管以及回油管，所述手动油泵的两油腔分别通过进油管以及回油管与油缸的两油腔进行连通，所述进油管与回油管之间设置有连通阀。
通过采用上述技术方案，回油管以及进油管的设置让手动油泵和油缸内的油液能够循环流动，进而能够让手动油泵驱动油缸，让油缸对尾翼进行操控。连通阀的设置让进油管以及回油管之间能够相通，进而在油液操控系统出现故障时，将连通阀打开，让油缸两端的油液能够循环，进而让电动操控系统不需要克服油缸的压力进行操作，让电动操控系统的操控比较方便。
本实用新型进一步设置为：所述连通阀设置成电磁阀，所述电磁阀与控制系统连接并通过控制系统控制其通断，且当控制系统控制电动操控系统启动时，同时控制电磁阀导通进油管以及回油管。
通过采用上述技术方案，电磁阀作为连通阀，其能够让连通阀启闭速度快，并且能够方便其与控制系统连接。
本实用新型进一步设置为：所述手动油泵包括油泵缸体、将油泵缸体进行分割成第一油泵缸体和第二油泵缸体的油泵活塞以及安装在油泵缸体内的油泵杆，所述油泵杆与油泵活塞连接且油泵杆驱动油泵活塞在油泵缸体内滑动。
通过采用上述技术方案，通过油泵杆的推动，让油泵活塞在油泵缸体内滑动，从而让第一油泵缸体和第二油泵缸体之间油液通过油管与油缸内的油液进行循环，进而带动油缸工作。
本实用新型进一步设置为：所述油缸包括油缸缸体、将油缸缸体进行分割成第一油缸缸体和第二油缸缸体的油缸活塞以及与油缸活塞固定连接且延伸出油缸缸体的缸杆，所述第一油缸缸体与第一油泵缸体通过进油管连通，所述第二油缸缸体与第二油泵缸体通过回油管连通。
通过采用上述技术方案，通过两个油缸的相互连通，当第一油泵缸体的液压增大时，将油液通过进油管进入到第一油缸缸体内，从而推动油缸活塞，将第二油缸缸体内的油液通过回油管压入第二油泵杆体，从而完成力的传动，达到推动油缸让尾翼摆动的目的。
本实用新型进一步设置为：所述油缸包括缸杆，所述缸杆上安装有用于与尾翼连接并且推动尾翼的推动杆，所述推动杆与尾翼固定且与缸杆铰接；所述缸杆与推动杆之间安装有连接装置。
本实用新型进一步设置为：所述连接装置包括安装柱以及置于安装柱内且沿安装柱内壁滑动的连接头，所述安装柱固定在缸杆上，所述连接头与推动杆铰接，且安装柱上设置有用于将连接头收拢脱离与推动杆铰接的伸缩机构。
通过采用上述技术方案，连接头与安装柱的滑动连接，方便推动杆与缸杆之间的脱开。
本实用新型进一步设置为：所述伸缩机构包括转杆以及与转杆连接用于将连接头拉回的拉绳，所述转杆上安装有驱动件，所述驱动件与控制系统连接，所述安装柱内安装有弹簧，所述弹簧与连接头抵触将连接头推出，所述拉绳分别与转杆以及连接头固定。
通过采用上述技术方案，驱动件驱动转杆转动，通过控制系统控制驱动件转动，转杆将拉绳缠绕，让拉绳变短，进而将连接头拉回，反之，通过弹簧将其推出。
本实用新型进一步设置为：所述电机采用伺服舵机构成。
通过采用上述技术方案，伺服舵机是一种方便控制角度的驱动器，在尾翼转动时，其不需要转动一周，仅仅需要转动一定的角度，因此，采用伺服舵机更加方便。
本实用新型的另一目的是提供一种气垫船，通过采用上述操舵系统，让气垫船能够及时切换操控系统，防止船体失控。
一种气垫船，安装有上述所述的船体操舵系统。
通过采用上述技术方案，让气垫船在操控系统存在故障的时候能够进行紧急切换，从而让气垫船不会轻易脱离操控。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：1、通过控制系统，能够在液压操控系统出现故障时进行紧急切换，让船体不会出现失控的情况；2、采用连接装置和电磁阀，让液压操控系统切换成电动操控系统后可以让其不会阻碍电动操控系统对尾翼的控制，让其操控更加方便。
附图说明
图1是实施例1的整体结构图；
图2是液压操控系统结构图；
图3是手动油泵与油缸之间的结构示意图；
图4是实施例1中连接装置结构图；
图5是实施例1中连接装置的部分放大图；
图6是实施例2的连接装置结构图；
图7是实施例2中连接装置的部分放大图；
图8是实施例3的控制结构图。
附图标记：1、液压操控系统；11、手动油泵；111、第一油泵缸体；112、第二油泵缸体；113、油泵活塞；114、油泵杆；115、拉动盘；116、转动杆；12、油管；121、进油管；122、回油管；13、油缸；131、缸杆；132、油缸活塞；133、第一油缸缸体；134、第二油缸缸体；135、安装槽；136、安装板；137、铰接孔；14、电磁阀；2、电动操控系统；21、电机；22、传感器；23、控制器；3、控制系统；31、控制开关；32、检测单元；321、压力传感器；322、位移传感器；33、控制单元；4、尾翼；41、转动轴；42、推动杆；5、操作盘；6、连接装置；61、安装柱；62、连接头；7、伸缩机构；71、驱动件；72、转杆；721、绳孔；722、齿圈；73、拉绳；74、弹簧；75、齿条；8、启动电源。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1：一种船体操舵系统，如图1和图2所示，包括液压操控系统1、电动操控系统2以及用于液压操控系统1和电动操控系统2之间切换的控制系统3，通过液压操控系统1以及电动操控系统2分别对安装在船体的尾翼4进行操控。正常情况下时，采用液压操控系统1进行操舵，控制尾翼4的摆动控制航向，当液压操控系统1出现故障，此时，控制系统3控制液压操控系统1停止，并且启动电动操控系统2，从而让船体不会失去控制。
其中，如图2所示，液压操控系统1包括手动油泵11、油管12以及油缸13，油管12设置有两根，分别为进油管121和回油管122，将手动油泵11的两端的提供油压的腔室以及油缸13的两端的提供油压的腔室分别连通，从而让手动油泵11能够控制油缸13。油缸13与尾翼4连接，用于驱动尾翼4摆动，达到控制船体航向的目的。一般尾翼4上安装有转动轴41，其能够绕转动轴41转动，而油缸13包括油缸缸体和缸杆131，油缸缸体可以直接固定在船体上，在尾翼4上设置有推动杆42，并且推动杆42与缸杆131铰接，从而能够推动尾翼4绕转动轴41转动，进而实现操纵船体整个航向的目的。
如图2所示，一般将手动油泵11安装在船体上，同样的，为了方便对手动油泵11内的液压油的输入以及输出，在船体上安装有操作盘5。手动油泵11结构如图3所示，其包括由第一油泵缸体111以及第二油泵缸体112组成的油泵缸体，第一油泵缸体111与第二油泵缸体112之间通过油泵活塞113进行阻隔，在第一油泵缸体111以及第二油泵缸体112上穿设有油泵杆114，油泵杆114一端与油泵活塞113固定，一端穿出油泵缸体，在油泵缸体上安装有拉动盘115，拉动盘115与油泵活塞113之间安装所述油泵杆114，通过拉动板带动油泵杆114，进而拉动油泵活塞113，拉动盘115上穿设转动杆116，转动杆116与操作盘5连接，通过操作盘5驱动其转动，并且转动杆116与拉动盘115螺纹连接，转动杆116与油泵缸体通过轴承固定，让其可以转动，从而通过操作盘5转动，带动拉动盘115，进而驱动油泵活塞113在第一油泵缸体111以及第二油泵缸体112之间移动并且改变第一油泵缸体111以及第二油泵缸体112的体积。在油缸13的缸杆131上设置有油缸活塞132，并且将油缸缸体分为第一油缸缸体133和第二油缸缸体134，通过油缸活塞132油缸活塞132在油缸缸体内的滑动，改变第一油缸缸体133以及第二油缸缸体134的体积。将进油管121连通第一油泵缸体111和第一油缸缸体133，将回油管122连通第二油泵缸体112和第二油缸缸体134，在第一油泵缸体111的油液通过进油管121进入到第一油缸缸体133时，推动油缸活塞132向第二油缸缸体134滑动，从而将第二油缸缸体134的油液经过回油管122进入到第二油泵缸体112，从而进行循环，达到推动缸杆131的目的。
如图1所示，在液压操控系统1出现故障时，需要用到电动操控系统2，电动操控系统2包括安装在船体上并且驱动转动轴41转动的电机21、用于检测操作盘5转动角度的传感器22以及接收传感器22信号并且驱动电机21转动的控制器23。控制器23采用PLC或处理器构成，传感器22采用电位计构成，电机21采用伺服电机21或伺服舵机构成，其安装结构可以参照图2。传感器22、控制器23以及电机21均采用启动电源8供电，启动电源8为船体工作电源，控制系统3设置成控制开关31，直接用于控制启动电源8对电动操控系统2的供电状况，控制其启动，达到切换操作方式的目的。
如图2和图3所示，在将液压操控系统1切换成电动操控系统2后，油缸13不起作用，但是油液在油缸13以及手动油泵11内，其内部压力比较大，从而在电机21驱动转动轴41进行转动时，其对油缸13会进行推动，此时，油液的压力比较大，难以让缸杆131移动，继而在操控尾翼4时，存在的阻力比较大，操控比较麻烦。为了让缸杆131在油缸缸体内滑动比较轻松，在回油管122以及进油管121之间安装有连通阀，连通阀设置成电磁阀14，电磁阀14与控制开关31连接，通过控制开关31控制电磁阀14的启闭，控制开关31可以采用普通开关或者电磁开关构成。
当检测到故障时，通过控制系统3进行系统切换，启动控制器23，并且闭合电磁阀14，如图3所示，通过连通阀、进油管121以及回油管122的连通，让油液在第一油缸缸体133以及第二油缸缸体134进行流动，降低缸杆131在油缸缸体内的滑动阻碍。同时，也能让手动油泵11转动比较方便。
当油缸13故障卡死时，其缸杆131卡住，因此，在电机21转动的过程中，其会受到缸杆131的阻碍，甚至不能够操作尾翼4，从而为了进一步让油缸13脱离尾翼4，如图2所示，在缸杆131与尾翼4铰接的位置安装有连接装置6，即缸杆131与推动杆42通过连接装置6连接，方便与尾翼4连接和脱开。如图4和图5所示，连接装置6包括安装柱61，在安装柱61内设置有两连接头62，连接头62与安装柱61滑动连接。缸杆131端部设置有安装槽135，安装槽135由两安装板136构成，将安装柱61置于梁安装板136之间，让后在两安装板136上均开设铰接孔137，让两连接头62分别穿铰接孔137并与推动杆42铰接。
为了方便将连接头62与推动杆42脱开，在安装柱61内设置伸缩机构7。如图4和图5所示，伸缩机构7包括转杆72、用于将连接杆推出的弹簧74以及驱动转杆72转动的驱动件71，转杆72与两连接头62分别通过连接件连接，连接件可以设置成拉绳73，拉绳73可以设置成单根，在转杆72上设置绳孔721，让拉绳73能够穿过绳孔721，并且让其两端分别与连接头62连接，将弹簧74置于安装柱61内，且两端分别与两连接头62抵触。在转杆72转动时，让拉绳73缠绕在转杆72上，进而让拉绳73变短，达到拉动连接头62的目的。拉绳73还可以设置成两根，分别单独与转杆72以及两连接头62固定。另外，驱动件71可以设置成电动机，并且驱动件71与控制单元33连接，通过控制单元33控制启动。
实施例2：一种船体操舵系统，与实施例1基本相同，不同点在于连接件的结构设置，如图6和图7所示，在实施例2中，连接件可以设置成齿条75，而转杆72上设置与齿条75啮合的齿圈722，通过转动转杆72，拉动齿条75，进而拉动连接头62。齿条75分别设置在转杆72的两侧，在转杆72转动时，可以让齿圈722分别对两齿条75进行拉动。此时，可以将弹簧74去除。
实施例3：一种船体操舵系统，大体结构与实施例1和实施例2相同，其不同点在于控制系统3的设置，如图8所示，在实施例3中，控制系统3包括检测单元32以及控制单元33，检测单元32安装在液压操控系统1内，用于检测液压操控系统1的工作状况，控制单元33分别与液压操控系统1以及电动操控系统2连接，并且分别控制液压操控系统1以及电动操控系统2的启闭，从而切换尾翼4的操控系统。检测单元32包括压力传感器321以及位移传感器322，其中压力传感器321设置多个分别安装在油缸13的第一油缸缸体133以及第二油泵缸体112上（结合参照图3），用于检测油缸13内的压力，并且将其检测的信号输送给控制单元33。另外位移传感器322安装在油缸13上用于检测油缸13的缸杆131的位移，将缸杆131的位移信号进行传输给控制单元33。传感器22检测操作盘5的转动角度，一方面与控制器23连接，用于控制电机21转动，另一方面与控制单元33连接，将角度向好传输给控制单元33。通过将位移传感器322以及传感器22检测的信号进行比较，检测液压操控系统1是否存在故障，输出第一控制信号；另外，控制单元33还将多个压力传感器321的压力信号进行对比，同样检测液压操控系统1是否存在故障，输出第二控制信号；将第一控制信号与第二控制信号分别输入控制单元33内的或门电路，并且通过控制单元33输出启闭信号达到控制控制器23的启闭的目的，进而让其能够在液压操控系统1发生故障时，通过电动操控系统2进行控制。并且在控制控制器23启闭的同时，控制单元33同样控制驱动件71以及电磁阀14运行。
实施例4：一种气垫船，其采用实施例1或实施例2或实施例3中的船体操舵系统。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。