一种直翼舵桨控制系统的制作方法

本发明涉及船舶推进及操纵控制技术领域，具体为一种直翼舵桨控制系统。

背景技术：

现有船舶的推进装置主要由主机、减速器(离合器)、轴系和螺旋桨等构成，螺旋桨轴为水平状态布置，主机发出的有效功率通过减速装置及轴系传递到螺旋桨上，使螺旋桨旋转产生水动力，推动船舶前进。由于螺旋桨是在y-z平面(船长方向定义为x、船宽方向为y、船舶垂向高度方向为z)内旋转，其直经受到船舶吃水的限制，而螺旋桨直经越小，旋转产生的推力便越小。所以，在浅水地区，此类螺旋桨船舶的推进效率极低，不可避免地，其操纵性也较差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种操作性好的直翼舵桨控制系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种直翼舵桨控制系统，包括有，直翼舵浆控制板，所述直翼舵浆控制板用于接收控制指令输出控制信号；左直翼控制箱，所述左直翼控制箱与直翼舵浆控制板连接，接收直翼舵浆控制板输出的控制信号后输出左操舵信号、左推进信号；右直翼控制箱，所述右直翼控制箱与直翼舵浆控制板连接，接收直翼控制板输出的控制信号后输出右操舵信号、右推进信号；左伺服电机，所述左伺服电机与左直翼控制箱连接，根据左操舵信号转动，左推进电机，所述左推进电机与左直翼控制箱连接，根据左推进信号转动；右伺服电机，所述右伺服电机与右直翼控制箱连接，根据右操舵信号转动，右推进电机，所述右推进电机与右直翼控制箱连接，根据右推进信号转动。

作为本发明的进一步改进，所述左伺服电机、左推进电机所在的左驱动装置与右伺服电机、右推进电机所在的右驱动装置结构相同，沿船的中心线对称设置。

作为本发明的进一步改进，所述左驱动装置与左直翼控制箱连接，所述左驱动装置包括有第一转向轮、若干第一推进浆，所述第一转向轮与左伺服电机连动连接，当左伺服电机旋转时，第一转向轮旋转，所述第一转向轮内呈圆周设有若干第一传动齿轮和第一转动齿轮，若干所述第一传动齿轮和第一转动齿轮一一对应连接，若干第一推进浆一一对应的安装在第一转动齿轮的转轴上，当第一转动齿轮旋转时，第一推进浆旋转，所述第一转向轮上同轴设有第一主传动齿轮，所述第一主传动齿轮安装在左推进电机的转轴上，若干第一传动齿轮均与第一主传动齿轮啮合。

作为本发明的进一步改进，所述第一转向轮上设有第一升降调节装置，所述第一升降调节装置包括有第一升降电机、第一升降齿轮，所述第一升降齿轮安装在第一升降电机的转轴上，所述第一转向轮上设有若干沿圆周分布的第一滑动槽，若干所述第一传动齿轮的转轴一一对应的安装在第一滑动槽内，所述第一传动齿轮的转轴上间隔设有环形槽，所述环形槽可与第一升降齿轮啮合，若干第一传动齿轮的转轴上设有“t”形的第一定位块，所述第一定位块上侧和下侧分别设有第一滚轮和第二滚轮，所述第一滑动槽的槽壁上设有第一限位槽，所述第一滑动槽内滑移连接有第一滑块，所述第一滑块上设有第一限位块，所述第一限位块嵌入第一限位槽内，所述第一滑块上侧设有若干第一凸齿，所述第一转动轮上设有第一调节装置，所述第一调节装置包括有第一调节电机、第一调节齿轮，所述第一调节齿轮固定在第一调节电机的转轴上，所述第一调节齿轮可与若干第一凸齿啮合，所述第一限位槽内设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与第一限位块相抵触，另一侧与第一限位槽的槽壁相抵触。

作为本发明的进一步改进，所述右驱动装置与右直翼控制箱连接，所述右驱动装置包括有第二转向轮、若干第二推进浆，所述第二转向轮与右伺服电机连动连接，当右伺服电机旋转时，第二转向轮旋转，所述第二转向轮内呈圆周设有若干第二传动齿轮和第二转动齿轮，若干所述第二传动齿轮和第二转动齿轮一一对应连接，若干第二推进浆一一对应的安装在第二转动齿轮的转轴上，当第二转动齿轮旋转时，第二推进浆旋转，所述第二转向轮上同轴设有第二主传动齿轮，所述第二主传动齿轮安装在右推进电机的转轴上，若干第二传动齿轮均与第二主传动齿轮啮合。

作为本发明的进一步改进，所述第二转向轮上设有第二升降调节装置，所述第二升降调节装置包括有第二升降电机、第二升降齿轮，所述第二升降齿轮安装在第二升降电机的转轴上，所述第二转向轮上设有若干沿圆周分布的第二滑动槽，若干所述第二传动齿轮的转轴一一对应的安装在第二滑动槽内，所述第二传动齿轮的转轴上间隔设有环形槽，所述环形槽可与第二升降齿轮啮合，若干第二传动齿轮的转轴上设有“t”形的第二定位块，所述第二定位块上侧和下侧分别设有第三滚轮和第四滚轮，所述第二滑动槽的槽壁上设有第二限位槽，所述第二滑动槽内滑移连接有第二滑块，所述第二滑块上设有第二限位块，所述第二限位块嵌入第二限位槽内，所述第二滑块上侧设有若干第二凸齿，所述第二转动轮上设有第二调节装置，所述第二调节装置包括有第二调节电机、第二调节齿轮，所述第二调节齿轮固定在第二调节电机的转轴上，所述第二调节齿轮可与若干第二凸齿啮合，所述第二限位槽内设有第二弹簧，所述第二弹簧一端与第二限位块相抵触，另一侧与第二限位槽的槽壁相抵触。

本发明的有益效果，左直翼控制箱控制左伺服电机、左推进电机旋转，右直翼控制箱控制右伺服电机、右推进电机旋转，两个伺服电机和若干个推动电机进一步提高船只的操控性，左伺服电机、右伺服电机、左推进电机、右推进电机可以单独调整其转速与转向，运动方式多样，能使船只左右平移、原地回转等动作，并且进一步提高船只的操作精准性，适合我国水路，减少水上船只碰撞，减少船只触礁。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明所有第一二传动轮均与第一/二主传动齿轮啮合时的结构示意图；

图4为本发明本发明部分第一二传动轮与第一/二主传动齿轮错位时的结构示意图；

图5本发明的第一/二转向轮与第一/二传动齿轮、第一/二转动齿轮的俯视结构示意图；

图6本发明的第一/二滑槽的结构示意图。

附图标号：1、直翼舵浆控制板；11、左直翼控制箱；12、右直翼控制箱；111、左伺服电机；112、左推进电机；121、右伺服电机；122、右推进电机；41、第一转向轮；42、第一推进浆；43、第一传动齿轮；44、第一转动齿轮；45、第一主传动齿轮；46、第一升降调节装置；461、第一升降电机；47、第一滑动槽；471、第一滑块；48、第一定位块；481、第一滚轮；482、第二滚轮；470、第一限位槽；4711、第一限位块；49、第一调节装置；491、第一调节电机；472、第一弹簧；51、第二转向轮；52、第二推进浆；53、第二传动齿轮；54、第二转动齿轮；55、第二主传动齿轮；56、第二升降调节装置；561、第二升降电机；57、第二滑动槽；571、第二滑块；58、第二定位块；581、第三滚轮；582、第四滚轮；570、第二限位槽；5711、第二限位块；59、第二调节装置；591、第二调节电机；572、第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-6所示，本实施例的一种直翼舵桨控制系统，包括有，直翼舵浆控制板1，所述直翼舵浆控制板1用于接收控制指令输出控制信号；左直翼控制箱11，所述左直翼控制箱11与直翼舵浆控制板1连接，接收直翼舵浆控制板1输出的控制信号后输出左操舵信号、左推进信号；右直翼控制箱12，所述右直翼控制箱12与直翼舵浆控制板1连接，接收直翼控制板输出的控制信号后输出右操舵信号、右推进信号；左伺服电机111，所述左伺服电机111与左直翼控制箱11连接，根据左操舵信号转动，左推进电机112，所述左推进电机112与左直翼控制箱11连接，根据左推进信号转动；右伺服电机121，所述右伺服电机121与右直翼控制箱12连接，根据右操舵信号转动，右推进电机122，所述右推进电机122与右直翼控制箱12连接，根据右推进信号转动。

通过上述技术方案，左直翼控制箱11控制左伺服电机111、左推进电机112旋转，右直翼控制箱12控制右伺服电机121、右推进电机122旋转，两个伺服电机和若干个推动电机进一步提高船只的操控性，左伺服电机111、右伺服电机121、左推进电机112、右推进电机122可以单独调整其转速与转向，运动方式多样，能使船只左右平移、原地回转等动作，并且进一步提高船只操作的精准性，适合我国水路，减少水上船只碰撞，减少船只触礁。

作为改进的一具体实施方式，所述左伺服电机111、左推进电机112所在的左驱动装置与右伺服电机121、右推进电机122所在的右驱动装置结构相同，沿船的中心线对称设置。

通过上述技术方案，两侧结构相同的左驱动装置和右驱动装置保证了对称性，使操作更为便捷，无需特意调整即可使船按照船长的想法行驶，操作稳定性高。

作为改进的一具体实施方式，所述左驱动装置与左直翼控制箱11连接，所述左驱动装置包括有第一转向轮41、若干第一推进浆42，所述第一转向轮41与左伺服电机111连动连接，当左伺服电机111旋转时，第一转向轮41旋转，所述第一转向轮41内呈圆周设有若干第一传动齿轮43和第一转动齿轮44，若干所述第一传动齿轮43和第一转动齿轮44一一对应连接，若干第一推进浆42一一对应的安装在第一转动齿轮44的转轴上，当第一转动齿轮44旋转时，第一推进浆42旋转，所述第一转向轮41上同轴设有第一主传动齿轮45，所述第一主传动齿轮45安装在左推进电机112的转轴上，若干第一传动齿轮43均与第一主传动齿轮45啮合。

通过上述技术方案，左伺服电机111旋转时，带动第一转向轮41旋转，在第一转向轮41旋转的同时，左推进电机112旋转，进而带动第一主传动齿轮45旋转，第一主传动齿轮45旋转带动若干第一传动齿轮43旋转，若干第一传动齿轮43旋转一一对应的带动若干第一转动齿轮44旋转，若干第一转动齿轮44旋转带动若干第一推进浆42旋转，进而推动船只移动。通过一个左推进电机112旋转带动若干第一推进浆42旋转，若干第一传动齿轮43的齿数、大小相同、若干第一转动齿轮44的齿数、大小相同。保证每个第一推进浆42转速相同，相比于每个第一推进浆42一一对应的安装在左推进电机112上，减少了左推进电机112的数量，减少成本，并且减小了整个直翼舵浆的体积，并且利用一个左推进电机112可以保证每个第一推进浆42转速相同，便于控制，进一步提高推进效果。

作为改进的一具体实施方式，所述第一转向轮41上设有第一升降调节装置46，所述第一升降调节装置46包括有第一升降电机461、第一升降齿轮，所述第一升降齿轮安装在第一升降电机461的转轴上，所述第一转向轮41上设有若干沿圆周分布的第一滑动槽47，若干所述第一传动齿轮43的转轴一一对应的安装在第一滑动槽47内，所述第一传动齿轮43的转轴上间隔设有环形槽，所述环形槽可与第一升降齿轮啮合，若干第一传动齿轮43的转轴上设有“t”形的第一定位块48，所述第一定位块48上侧和下侧分别设有第一滚轮481和第二滚轮482，所述第一滑动槽47的槽壁上设有第一限位槽470，所述第一滑动槽47内滑移连接有第一滑块471，所述第一滑块471上设有第一限位块4711，所述第一限位块4711嵌入第一限位槽470内，所述第一滑块471上侧设有若干第一凸齿，所述第一转动轮上设有第一调节装置49，所述第一调节装置49包括有第一调节电机491、第一调节齿轮，所述第一调节齿轮固定在第一调节电机491的转轴上，所述第一调节齿轮可与若干第一凸齿啮合，所述第一限位槽470内设有第一弹簧472，所述第一弹簧472一端与第一限位块4711相抵触，另一侧与第一限位槽470的槽壁相抵触。

通过上述技术方案，船只需要进行高精度驾驶时，通过停止左推进电机112、左伺服电机111将左驱动装置完全停止，并且程序每次控制左驱动装置停止时，若干第一定位块48的垂直方向均位于与其对应的第一滑动槽47内，第一升降齿轮与任意一根第一传动齿轮43的转轴上的环形槽相啮合，第一调节齿轮与任意一块第一滑块471上的第一凸齿啮合，调整时第一调整电机旋转，此时第一调节齿轮转动，带动与其啮合的第一凸齿移动，进而带动第一滑块471移动，此时第一弹簧472被压缩，之后第一升降电机461旋转，带动与其啮合的第一转动齿轮44上升，直至第一传动齿轮43与第一转动齿轮44脱离啮合，此时第一限位块4711完全处于第一转向轮41上，之后第一调节电机491反向转动，带动第一滑块471复位，此时第二滚轮482与第一滑块471相抵触，第一传动齿轮43高度位置被固定，之后左推进电机112旋转时，该侧第一推进浆42不转动，其余第一推进浆42不受影响，根据需要重复上述步骤可以使多个第一推进浆42保持不转动，进一步提高船只的精度，使用一个第一升降电机461、一个第一调节电机491即可对多组第一传动齿轮43进行调节进而使任意第一推进浆42工作或不工作，减少用料，节能环保，程序可以根据第一推进浆42的个数设置对应角度，使操作更加方便。第一传动齿轮43正常旋转时，第一滚轮481滚过第一滑块471，第一传动齿轮43的上下高度固定，直翼舵浆的稳定性高。正常旋转时第一弹簧472的弹力推动第一限位块4711与第一限位槽470的槽壁，限制第一限位块4711的位置，进而限制第一滑块471的水平位置，并且第一限位块4711与第一滑块471的槽壁相抵触，进而限制第一滑块471的垂直位置。第一滚轮481和第二滚轮482保证了第一传动齿轮43旋转时的稳定性和流畅性。

重新启动不旋转的第一推进浆42时，通过停止左推进电机112、左伺服电机111将左驱动装置完全停止，第一调整电机旋转，此时第一调节齿轮转动，带动与其啮合的第一凸齿移动，进而带动第一滑块471移动，此时第一弹簧472被压缩，之后第一升降电机461反向旋转，带动与其啮合的第一转动齿轮44下降，直至第一传动齿轮43与第一转动齿轮44完全啮合，此时第一定位块48完全处于第一转向轮41内，之后第一调节电机491反向转动，带动第一滑块471复位，此时第一滚轮481与第一滑块471相抵触，第一传动齿轮43高度位置被固定，之后左推进电机112旋转时，该侧第一推进浆42同时转动。

作为改进的一具体实施方式，所述右驱动装置与右直翼控制箱12连接，所述右驱动装置包括有第二转向轮51、若干第二推进浆52，所述第二转向轮51与右伺服电机121连动连接，当右伺服电机121旋转时，第二转向轮51旋转，所述第二转向轮51内呈圆周设有若干第二传动齿轮53和第二转动齿轮54，若干所述第二传动齿轮53和第二转动齿轮54一一对应连接，若干第二推进浆52一一对应的安装在第二转动齿轮54的转轴上，当第二转动齿轮54旋转时，第二推进浆52旋转，所述第二转向轮51上同轴设有第二主传动齿轮55，所述第二主传动齿轮55安装在右推进电机122的转轴上，若干第二传动齿轮53均与第二主传动齿轮55啮合。

通过上述技术方案，右伺服电机121旋转时，带动第二转向轮51旋转，在第二转向轮51旋转的同时，右推进电机122旋转，进而带动第二主传动齿轮55旋转，第二主传动齿轮55旋转带动若干第二传动齿轮53旋转，若干第二传动齿轮53旋转一一对应的带动若干第二转动齿轮54旋转，若干第二转动齿轮54旋转带动若干第二推进浆52旋转，进而推动船只移动。通过一个右推进电机122旋转带动若干第二推进浆52旋转，若干第二传动齿轮53的齿数、大小相同、若干第二转动齿轮54的齿数、大小相同。保证每个第二推进浆52转速相同，相比于每个第二推进浆52一一对应的安装在右推进电机122上，减少了右推进电机122的数量，减少成本，并且减小了整个直翼舵浆的体积，并且利用一个右推进电机122可以保证每个第二推进浆52转速相同，便于控制，进一步提高推进效果。

作为改进的一具体实施方式，所述第二转向轮51上设有第二升降调节装置56，所述第二升降调节装置56包括有第二升降电机561、第二升降齿轮，所述第二升降齿轮安装在第二升降电机561的转轴上，所述第二转向轮51上设有若干沿圆周分布的第二滑动槽57，若干所述第二传动齿轮53的转轴一一对应的安装在第二滑动槽57内，所述第二传动齿轮53的转轴上间隔设有环形槽，所述环形槽可与第二升降齿轮啮合，若干第二传动齿轮53的转轴上设有“t”形的第二定位块58，所述第二定位块58上侧和下侧分别设有第三滚轮581和第四滚轮582，所述第二滑动槽57的槽壁上设有第二限位槽570，所述第二滑动槽57内滑移连接有第二滑块571，所述第二滑块571上设有第二限位块5711，所述第二限位块5711嵌入第二限位槽570内，所述第二滑块571上侧设有若干第二凸齿，所述第二转动轮上设有第二调节装置59，所述第二调节装置59包括有第二调节电机591、第二调节齿轮，所述第二调节齿轮固定在第二调节电机591的转轴上，所述第二调节齿轮可与若干第二凸齿啮合，所述第二限位槽570内设有第二弹簧572，所述第二弹簧572一端与第二限位块5711相抵触，另一侧与第二限位槽570的槽壁相抵触。

通过上述技术方案，船只需要进行高精度驾驶时，通过停止右推进电机122、右伺服电机121将右驱动装置完全停止，并且程序每次控制右驱动装置停止时，若干第二定位块58的垂直方向均位于与其对应的第二滑动槽57内，第二升降齿轮与任意一根第二传动齿轮53的转轴上的环形槽相啮合，第二调节齿轮与任意一块第二滑块571上的第二凸齿啮合，调整时第二调整电机旋转，此时第二调节齿轮转动，带动与其啮合的第二凸齿移动，进而带动第二滑块571移动，此时第二弹簧572被压缩，之后第二升降电机561旋转，带动与其啮合的第二转动齿轮54上升，直至第二传动齿轮53与第二转动齿轮54脱离啮合，此时第二定位块58完全处于第二转向轮51上，之后第二调节电机591反向转动，带动第二滑块571复位，此时第四滚轮582与第二滑块571相抵触，第二传动齿轮53高度位置被固定，之后右推进电机122旋转时，该侧第二推进浆52不转动，其余第二推进浆52不受影响，根据需要重复上述步骤可以使多个第二推进浆52保持不转动，进一步提高船只的精度，使用一个第二升降电机561、一个第二调节电机591即可对多组第二传动齿轮53进行调节进而使任意第二推进浆52工作或不工作，减少用料，节能环保，程序可以根据第二推进浆52的个数设置对应角度，使操作更加方便。第二传动齿轮53正常旋转时，第三滚轮581滚过第二滑块571，第二传动齿轮53的上下高度固定，直翼舵浆的稳定性高。正常旋转时第二弹簧572的弹力推动第二限位块5711与第二限位槽570的槽壁，限制第二限位块5711的位置，进而限制第二滑块571的水平位置，并且第二限位块5711与第二滑块571的槽壁相抵触，进而限制第二滑块571的垂直位置。第三滚轮581和第四滚轮582保证了第二传动齿轮53旋转时的稳定性和流畅性。

重新启动不旋转的第二推进浆52时，通过停止右推进电机122、右伺服电机121将右驱动装置完全停止，第二调整电机旋转，此时第二调节齿轮转动，带动与其啮合的第二凸齿移动，进而带动第二滑块571移动，此时第二弹簧572被压缩，之后第二升降电机561反向旋转，带动与其啮合的第二转动齿轮54下降，直至第二传动齿轮53与第二转动齿轮54完全啮合，此时第二定位块58完全处于第二转向轮51内，之后第二调节电机591反向转动，带动第二滑块571复位，此时第三滚轮581与第二滑块571相抵触，第二传动齿轮53高度位置被固定，之后右推进电机122旋转时，该侧第二推进浆52同时转动。

左右两侧的左驱动装置和右驱动装置均能精确调节，进一步提高船只操作的精准性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。