专利名称：船舵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舵。
背景技术：
以不同的实施方式已知一些具有或没有铰接鳍板的船舵，如吊舵或平衡流线型舵。
发明内容
本发明的目的是，实现一种船舵，其中避免了在船舵上由于空泡形成而产生的侵蚀现象，尤其是在使用具有重荷螺旋桨的快速船中，并且通过该船舵降低了动力燃料消耗。
所述目的在一种按照开头所述类型的具有以下所述特征的船舵中得以实现按本发明的船舵，包括一个舵叶和一个朝向船舵的、设置在一个可驱动的螺旋桨轴上的螺旋桨，其中，所述舵叶具有两个上下设置的舵叶段，舵叶段的朝向螺旋桨的前部钩形凸肩这样错置，使得一个钩形凸肩朝向左舷错置而另一钩形凸肩朝向右舷错置，其中，所述舵叶的两个侧壁面会合到一个背离螺旋桨的末端凸肩上，并且舵杆筒内舵承作为悬臂梁配有一个在中心的用于容纳舵叶的舵杆的内长孔并且一直伸入到与舵杆端部连接的舵叶中，其中，为了支承舵杆，在舵杆筒内舵承的内长孔中设置有一个轴承，该轴承通过其自由端部伸入到舵叶中的一个空隙、孔或类似结构中，其中，所述舵杆在其端部区域通过一个舵叶段从舵杆筒内舵承中突出来并且通过这个舵叶段的端部与舵叶连接，其中，在舵叶与舵杆筒内舵承之间没有支承，并且所述舵杆与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心的上方，其中，用于支承舵杆的内轴承在舵杆筒内舵承的端部区域内设置在舵杆筒内舵承中。
按照本发明的优选实施方式，船舵具有一个配有两个上下设置的舵叶段的舵叶，其朝向螺旋桨的前部钩形凸肩相互这样错置，使得一个钩形凸肩朝向左舷或右舷错置，而另一钩形凸肩朝向右舷或左舷错置，其中，舵叶的两个侧壁面会合到一个背离螺旋桨的末端凸肩上。
一种按照本发明这样构成的具有两个镜像相反的横截面轮廓的船舵的优点是，一方面避免了汽泡形成另一方面避免了在船舵上侵蚀现象，在重荷螺旋桨的快速船，侵蚀现象是由于空泡形成而产生的。所述舵叶的特殊结构有利于降低动力燃料消耗。除了明显地防止空泡外，也改善效率。实现大大地减轻重量。
通过两个舵叶段的钩形凸肩相互错置，使得上舵叶段的钩形凸肩朝向左舷而下舵叶段的钩形凸肩朝向右舷错置，或者上舵叶段的钩形凸肩朝向右舷而下舵叶段的钩形凸肩朝向左舷错置，分别获得两个舵叶段的两个相互镜像相反的横截面轮廓。
另一种按照本发明的扩展结构规定，所述船舵与其舵杆的连接布置在一个舵杆筒内舵承中。就是在这种结构中，所述舵叶也具有两个上下设置的截段，其朝向螺旋桨的前部钩形凸肩这样错置，使得一个钩形凸肩朝向左舷，而另一钩形凸肩朝向右舷，其中，所述舵叶的两个侧壁面会合到一个背离螺旋桨的末端凸肩上，其中，所述舵杆筒内舵承作为悬臂梁配有一个在中心用于容纳舵叶的舵杆的内长孔并且一直伸入到与舵杆端部连接的舵叶中，其中，为了支承舵杆，在舵杆筒内舵承的内长孔中设置一个轴承，它通过其自由端部伸入到舵叶中的一个空隙、孔或类似结构中，其中，舵杆在其端部区域通过一个截段从舵杆筒内舵承中突出来并通过这个截段的端部与舵叶连接，其中，在舵叶与舵杆筒内舵承之间没有支承，并且舵杆与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心线的上方，其中，用于支承舵杆的内轴承在舵杆筒内舵承的端部区域设置在舵杆筒内舵承中。
在一种根据本发明构成的船舵中，舵杆在舵杆筒内舵承的端部区域通过一个轴承进行支承，其中舵杆与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心线上方，在此对于舵杆筒内舵承外壁面上的舵叶无需其它的轴承，其优点在于，为了更换螺旋桨轴，在去除舵叶后，不必再将舵杆从舵杆筒内舵承中拔出来，因为舵杆与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心线上方。因此，所述船舵的舵叶可以具有一个非常细长的轮廓。
本发明的一个有利扩展结构规定，所述舵叶的上舵叶段具有一个横截面轮廓，该横截面轮廓包括一个从前部钩形凸肩一直延伸到后部末端凸肩的并且锥形扩展直到一个最大轮廓厚度的前部面积以及一个连接到前部面积上并且锥形朝向后部末端凸肩逐渐收缩的后部面积，其中，从一个沿舵叶纵向延伸的中心线构成的两个前部面积段具有不同的尺寸，其中较大的面积段位于左舷侧，而较小的面积段位于右舷侧，其中从中心线在横截面轮廓的后部区域构成的两个面积段设计成相同的，并且所述舵叶的下舵叶段具有一个横截面轮廓，该轮廓包括一个从前部钩形凸肩一直延伸到后部末端凸肩的并且锥形扩展直到一个最大轮廓厚度的前部面积以及一个连接到前部面积上并且向后的后部面积，其中从一个沿舵叶纵向延伸的中心线构成的两个前部面积段具有不同的尺寸，其中较大的面积段位于右舷侧而较小的面积段位于左舷侧，其中从中心线在横截面轮廓的后部区域构成的两个面积段设计成相同的，以致上舵叶段的配备给螺旋桨的钩形凸肩相对于中心线位于左舷侧，而下舵叶段的钩形凸肩相对于中心线位于右舷侧。
所述上舵叶段的横截面轮廓的两个在螺旋桨侧的面积段具有边缘区，这些边缘区具有一个轻微弯曲的弯曲曲线和一个隆起的弯曲曲线，其中，上舵叶段的横截面轮廓的两个背离螺旋桨的面积段具有切向延伸的边缘区，其中，具有隆起的弯曲曲线的边缘区的面积段位于右舷侧。
所述下舵叶段的横截面轮廓的两个在螺旋桨侧的面积段具有边缘区，这些边缘区具有一个轻微弯曲的弯曲曲线和一个隆起的弯曲曲线，其中，下舵叶段的横截面轮廓的两个背离螺旋桨的面积段具有切向延伸的边缘区，其中，具有隆起的弯曲曲线的边缘区的面积段位于左舷侧。
下面借助于附图详细地描述本发明的实施例。附图中图1由一个舵叶构成的船舵装置，该舵叶具有一个舵杆和一个配备给该舵叶的螺旋桨，图2A所述舵叶的立体图，图2B按照图2A的舵叶的正视图，图3按照图2A的舵叶，显示了在上舵叶段和下舵叶段中所具有的横截面形状，图4从上面看去的船舵上舵叶段的横截面轮廓的视图，图5从上面看去的船舵下舵叶段的横截面轮廓的视图，图6所述船舵装置，具有支承在舵杆筒内舵承中的舵杆和具有舵叶的舵杆位于螺旋桨轴中心上方的固定点，图7沿图6中的VII-VII线的垂直剖面图，和图8在舵杆与舵杆筒之间的支承结构的示意图。
具体实施例方式
在图1所示的船舵结构中，用110表示一个船体，用120表示一个舵杆筒内舵承，用100表示一个舵叶，而用140表示一个舵杆。对舵叶100附设一个螺旋桨220。
按照图2A、2B和3的舵叶100具有两个上下设置的舵叶段10、20，其朝向螺旋桨220的前部钩形凸肩11、21这样错置，使得一个钩形凸肩11朝向左舷BB，而另一钩形凸肩21朝向右舷SB错置。所述舵叶100的两个侧壁面100a、100b会合到一个背离螺旋桨220的末端凸肩30。
所述舵叶100的上舵叶段和下舵叶段10、20如下构成按照图4，上舵叶段10具有一个横截面轮廓12，它由一个从前部钩形凸肩11朝向末端凸肩30锥形扩展直到一个最大轮廓厚度13的前部面积14构成。在这个前部面积14上连接一个朝向末端凸肩30延伸的后部面积15，它朝向末端凸肩30逐渐收缩。所述前部面积14被一个沿舵叶100纵向延伸中心线M1分成两个面积段14a、14b，它们具有不同的尺寸。
在此较大的面积段14a位于左舷侧，而较小的面积段14b朝向右舷侧。所述后部面积15同样被中心线M1分成两个面积段15a、15b。在这里两个面积段15a、15b一样大小并具有相同的形状。
所述上舵叶段10的横截面轮廓12的两个在螺旋桨侧的面积段14a、14b具有边缘区16、16a，它们具有一个平坦的弯曲曲线16′a，其中上舵叶段10的横截面轮廓12的两个背离螺旋桨220的面积15a、15b具有切向延伸的边缘区17、17a。
具有较大隆起的弯曲曲线16′a的边缘区16a的面积段14b位于右舷侧。
按照图5，所述下舵叶段20具有一个镜像相反的横截面轮廓22。这个横截面轮廓22从一个由前部钩形凸肩21直到末端凸肩30，而且直到一个最大的轮廓厚度23锥形扩展的面积开始延伸。在这个前部面积24上连接一个朝向末端凸肩30延伸的面积25，该面积朝向末端凸肩30逐渐收缩。所述前部面积24被一个在舵叶100纵向上延伸的中心线M2分成两个面积段24a、24b，它们具有不同的尺寸。较大的面积段24b位于右舷侧而较小的面积段24a朝向左舷侧。后部面积25同样被中心线M2分成两个面积段25a、25b。在这里两个面积段25a、25b一样大并且具有相同的形状。
所述上舵叶段20的横截面轮廓22的两个在螺旋桨侧的面积段24a、24b具有边缘区26、26a，它们具有一个平坦的弯曲曲线26′和一个隆起的弯曲曲线26′a，其中，下舵叶段20的横截面轮廓22的两个背离螺旋桨220的面积25a、25b具有切向延伸的边缘区27、27a。
具有较大隆起的弯曲曲线26′a的边缘区26a的面积段24b位于左舷侧。
两个舵叶段10、20的结构和布置，使得上舵叶段10的配备给螺旋桨220的钩形凸肩11相对于中心线M1位于左舷侧，而下舵叶段20的钩形凸肩21相对于中心线M2位于右舷侧，其中两个舵叶段10、20在舵叶100的后部区域结合成一个末端凸肩30。
按照图2A、2B、3、4和5，所述舵叶100的两个舵叶段10、20通过其横截面轮廓12、22这样相互设置，在右舷侧和左舷侧位于面积段14b和24b的较大弧度的弯曲曲线16′a和26′a区域的舵叶侧壁段，横截面轮廓12的面积段14b朝向右舷侧而横截面轮廓22的面积段24b朝向左舷侧，因此使两个舵叶段10、20的钩形凸肩11、21位于左舷侧和右舷侧。
但是本发明还包括一种船舵结构，按照该结构，所述舵叶100的两个舵叶段10、20通过其横截面轮廓12、22这样相互设置，即在面积段14b和24b的较大弧度的弯曲曲线16′a和26′a的区域内位于左舷侧和右舷侧的舵叶的侧壁段，其中，横截面轮廓12的面积段14b朝向左舷侧而横截面轮廓22的面积段24b朝向右舷侧，使得两个舵叶段10、20的钩形凸肩11、21位于右舷侧和左舷侧。
在图6至8中所示的船舵结构中，用110表示一个船体，用120表示一个舵杆筒内舵承，用100表示一个舵叶，而用140表示一个舵杆。在舵叶100上铰接一个鳍板135。所述舵叶100具有一个最好圆柱形的孔155，用于容纳舵杆筒内舵承120的自由端部120b。
所述舵杆筒内舵承120作为悬臂梁配有一个中心的内部长孔125，用于容纳舵叶100的舵杆140。此外所述舵杆筒内舵承120伸入到与舵杆端部连接的舵叶100中。在其内孔125中所述舵杆筒内舵承120具有一个轴承150用于支承舵杆140，其中这个轴承150最好设置在舵杆筒内舵承120的下端部区域120b。所述舵杆140通过其自由端部140b通过一个截段145从舵杆筒内舵承120中突出来。所述舵杆140的这个延长截段145的自由下端部与舵叶100在170处可靠连接，但是在这里也规定一个连接，当要更换螺旋桨轴时，它能够使舵叶100从舵杆140上拆下来。在此舵杆140在170处与舵叶100的连接位于螺旋桨轴中心200上方，因此在拆卸螺旋桨轴时，仅需将舵叶100从舵杆140上取下来，而无需从舵杆筒内舵承120中拉出舵杆140，因为不仅舵杆筒内舵承120的自由下端部120b而且舵杆140的自由下端部都位于螺旋桨轴中心上方。在图1至3中所示的实施例中，只由一个唯一的内轴承150用于在舵杆筒内舵承120中支承舵杆140；省去另一用于使舵叶100支承在舵杆筒内舵承120外壁上的轴承。为了容纳舵杆筒内舵承120的自由下端部120b，所述舵叶100配有一个以160表示的孔或空隙。
在船舵中，所述舵杆筒内舵承120作为悬臂梁配有一个中心内长孔125，用于容纳舵叶100的舵杆140。此外所述舵杆筒内舵承120伸入到连接在舵杆端部中的舵叶100中并在其内孔125中具有一个轴承150，用于使舵杆140支承在舵杆筒内舵承120中。所述舵杆筒内舵承120通过其自由端部120b伸入到舵叶100中的一个空隙或孔160中，其中舵杆140在其自由端部区域140b通过一个截段145从舵杆筒内舵承120中突出来。通过这个延长截段145的自由端部，所述舵杆140与舵叶100连接，其中舵杆140与舵叶100的连接位于螺旋桨轴中心上方。在舵杆筒内舵承120的端部120b中最好具有内轴承150。
本发明不局限于上述的且在附图中示出的实施例。轴承在舵杆筒内舵承120和舵杆140区域内的布置的不同方案与在舵叶100中的圆柱形孔160的其它结构一样，同样位于本发明的范围内。按照本发明构成的船舵结构不仅用于船舶而且可以用于浮动平台或类似装置。
权利要求
1.一种船舵，包括一个舵叶(100)和一个朝向船舵的、设置在一个可驱动的螺旋桨轴(225)上的螺旋桨(220)，其特征在于，所述舵叶(100)具有两个上下设置的舵叶段(10、20)，舵叶段的朝向螺旋桨(220)的前部钩形凸肩(11、21)这样错置，使得一个钩形凸肩(11)朝向左舷(BB)错置而另一钩形凸肩(21)朝向右舷(SB)错置，其中，所述舵叶(100)的两个侧壁面(100a、100b)会合到一个背离螺旋桨(220)的末端凸肩(30)上，并且舵杆筒内舵承(120)作为悬臂梁配有一个在中心的用于容纳舵叶(100)的舵杆(140)的内长孔(125)并且一直伸入到与舵杆端部连接的舵叶(100)中，其中，为了支承舵杆(140)，在舵杆筒内舵承(120)的内长孔(125)中设置有一个轴承(150)，该轴承通过其自由端部(120b)伸入到舵叶(100)中的一个空隙、孔或类似结构(160)中，其中，所述舵杆(140)在其端部区域(140b)通过一个舵叶段(145)从舵杆筒内舵承(120)中突出来并且通过这个舵叶段(145)的端部与舵叶(100)连接，其中，在舵叶(100)与舵杆筒内舵承(120)之间没有支承，并且所述舵杆(140)与舵叶(100)的连接位于螺旋桨轴中心(200)的上方，其中，用于支承舵杆(140)的内轴承(150)在舵杆筒内舵承(120)的端部区域内设置在舵杆筒内舵承(120)中。
2.如权利要求1所述的船舵，其特征在于，所述舵叶(100)的上舵叶段(10)具有一个横截面轮廓(12)，它包括a.)一个从前部钩形凸肩(11)延伸到后部末端凸肩(30)并且锥形扩展到一个最大轮廓厚度(13)的前部面积(14)，以及a1.)一个连接到前部面积(14)上并且锥形地朝向后部末端凸肩(30)逐渐收缩的后部面积(15)，其中a2.)由一个沿舵叶(100)纵向延伸的中心线(M1)构成的两个前部面积段(14a；14b)具有不同的尺寸，a3.)其中较大的面积段(14a)位于左舷侧，a4.)而较小的面积段(14b)位于右舷侧，其中a5.)由中心线(M1)在横截面轮廓(12)的后部区域构成的两个面积段(15a、15b)是相同的，并且所述舵叶(100)的下舵叶段(20)具有一个横截面轮廓(22)，它包括b.)一个从前部钩形凸肩(21)延伸到后部末端凸肩(30)并且锥形扩展到一个最大轮廓厚度(23)的前部面积(24)，以及b1.)一个连接到前部面积(24)上并且锥形地朝向后部末端凸肩(30)逐渐收缩的后部面积(25)，其中b2.)由一个沿舵叶(100)纵向延伸的中心线(M2)构成的两个前部面积段(24b；24b)具有不同的尺寸，b3.)其中较大的面积段(24b)位于右舷侧，b4.)而较小的面积段(24b)位于左舷侧，其中b5.)由中心线(M2)在横截面轮廓(22)的后部区域构成的两个面积段(25b、25b)是相同的，使得上舵叶段(10)的朝向螺旋桨(220)的钩形凸肩(11)相对于中心线(M1)位于左舷侧，而下舵叶段(20)的钩形凸肩(21)相对于中心线(M2)位于右舷侧。
3.如权利要求2所述的船舵，其特征在于，所述上舵叶段(10)的横截面轮廓(12)的两个在螺旋桨侧的面积段(14a、14b)具有边缘区(16、16a)，该边缘区带有一个平坦的弯曲曲线(16′)和一个隆起的弯曲曲线(16′a)，其中，上舵叶段(10)的横截面轮廓(12)的两个背离螺旋桨(220)的面积段(15a、15b)具有切向延伸的边缘区(17、17a)，其中，具有带有隆起的弯曲曲线(16′a)的边缘区(16a)的面积段(14b)位于右舷侧。
4.如权利要求2所述的船舵，其特征在于，所述下舵叶段(20)的横截面轮廓(22)的两个在螺旋桨侧的面积段(24a、24b)具有边缘区(26、26a)，该边缘区带有一个平坦的弯曲曲线(26′)和一个隆起的弯曲曲线(26′a)，其中，下舵叶段(20)的横截面轮廓(22)的两个背离螺旋桨(220)的面积段(25a、25b)具有切向延伸的边缘区(27、27a)，其中，具有带有隆起的弯曲曲线(26′a)的边缘区(26a)的面积段(24b)位于左舷侧。
5.如权利要求1至4之一项所述的船舵，其特征在于，所述舵叶(100)设有一个鳍板(135)。
全文摘要
本发明涉及一种船舵，包括一个舵叶(100)和一个朝向船舵的、设置在一个可驱动的螺旋桨轴(225)上的螺旋桨(220)，其特征在于，所述舵叶(100)具有两个上下设置的舵叶段(10、20)，舵叶段的朝向螺旋桨(220)的前部钩形凸肩(11、21)这样错置，使得一个钩形凸肩(11)朝向左舷(BB)错置而另一钩形凸肩(21)朝向右舷(SB)错置，其中，所述舵叶(100)的两个侧壁面(100a、100b)会合到一个背离螺旋桨(220)的末端凸肩(30)上，并且舵杆筒内舵承(120)作为悬臂梁配有一个在中心的用于容纳舵叶(100)的舵杆(140)的内长孔(125)并且一直伸入到与舵杆端部连接的舵叶(100)中，其中，为了支承舵杆(140)，在舵杆筒内舵承(120)的内长孔(125)中设置有一个轴承(150)，该轴承通过其自由端部(120b)伸入到舵叶(100)中的一个空隙、孔或类似结构(160)中，其中，所述舵杆(140)在其端部区域(140b)通过一个舵叶段(145)从舵杆筒内舵承(120)中突出来并且通过这个舵叶段(145)的端部与舵叶(100)连接，其中，在舵叶(100)与舵杆筒内舵承(120)之间没有支承，并且所述舵杆(140)与舵叶(100)的连接位于螺旋桨轴中心(200)的上方，其中，用于支承舵杆(140)的内轴承(150)在舵杆筒内舵承(120)的端部区域内设置在舵杆筒内舵承(120)中。
文档编号B63H25/38GK101016082SQ20071000525
公开日2007年8月15日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年4月23日
发明者迪尔克·莱曼 申请人:贝克船舶系统有限及两合公司