舵桨教学试验台装置的制作方法

1.本发明涉及船舶教学设备技术领域，尤其涉及一种舵桨教学试验台装置。


背景技术：

2.船舵和船桨，是船舶推进系统的主要组成部分，舵用于控制船舶的行进方向，桨则给船舶的行进提供推动力。目前有一种全回转舵桨推进系统，又称为全回转舵桨推进器，该全回转舵桨推进系统的舵和桨合为一体，舵桨能够绕垂直轴线实现水平面内360
°
的任意转向，从而可以根据船舶的位置随意变换推力的方向，进而实现向任意方向行进；此外该全回转舵桨推进系统也可实现船舶原地掉头，极大地提升了船舶的机动性和灵活性。
3.目前全回转舵桨推进系统多为非标准定制化生产，后期在船厂进行安装调试并在实际运行的船舶上操作使用，由于高等院校的学生很难有机会在实际运行的船舶上学习与工作，因此很大程度上限制了全回转舵桨推进系统在高等院校中的展示和教学推广工作的正常进行。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种舵桨教学试验台装置，能够安全、便捷地展示实际船舶中舵桨的结构和运转情况，以提高教学质量。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供一种舵桨教学试验台装置，包括：
7.基座，所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座的安装位置低于所述第二基座的安装位置；
8.舵桨本体，所述舵桨本体包括支承部、安装轴座、第一桨以及第二桨，所述支承部设置在所述第一基座上，所述安装轴座转动设置在所述支承部上，所述第一桨和所述第二桨同水平轴线且位置相对地转动设置在所述安装轴座的两侧；
9.推进系统，所述推进系统包括变频电机和传动机构，所述变频电机设置在所述第二基座上，所述变频电机通过所述传动机构与所述第一桨和所述第二桨连接；
10.转向系统，所述转向系统包括驱动机构和转舵机构，所述转舵机构设置在支承部上，所述驱动机构能够通过所述转舵机构驱动所述安装轴座相对于所述支承部旋转。
11.作为优选地，所述传动机构包括横向传动轴、竖向传动轴以及第一锥形齿轮组，所述横向传动轴设置在所述第二基座上，所述竖向传动轴穿设在所述安装轴座的内部，所述横向传动轴的一端与所述变频电机的输出端连接，所述横向传动轴的另一端与所述竖向传动轴连接，所述竖向传动轴通过所述第一锥形齿轮组分别与所述第一桨和所述第二桨连接。
12.作为优选地，所述第一锥形齿轮组包括垂直啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮设置在所述竖向传动轴上，所述第二锥形齿轮有两个，两个所述第二锥形齿轮分别设置在第一桨和所述第二桨上，所述第二锥形齿轮的齿数多于所述第一锥形
第二轴段；3200-第一万向联轴器；332-第二万向联轴器；
27.4-转向系统；41-驱动机构；42-转舵机构；
28.5-无线控制器；
29.6-底座。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
31.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.如图1所示，本发明提供了一种舵桨教学试验台装置，该舵桨教学试验台装置包括基座1、舵桨本体2、推进系统3以及转向系统4；基座1包括第一基座11和第二基座12，第一基座11的安装位置低于第二基座12的安装位置，也就是用于固定第一基座11的位置要低于固定第二基座12的位置；舵桨本体2包括支承部24、安装轴座23、第一桨21以及第二桨22，支承部24设置在第一基座11上，安装轴座23转动设置在支承部24上，第一桨21和第二桨22同水平轴线且位置相对地转动设置在安装轴座23的两侧；由于安装轴座23同一高度处的两侧均设置有螺旋桨，因此能够满足学生同时从相对的两个方向近距离观察螺旋桨运转的需求，提高了教学质量和教学效率。
35.推进系统3包括变频电机31和传动机构33，变频电机31设置在第二基座12上，变频电机31通过传动机构33与第一桨21和第二桨22连接。于本实施例中，采用变频电机31代替实际船舶上的柴油机，变频电机31能够实现转速的调节，从而达到与柴油机不同运行档位相同的运转效果，安全无污染，同时极大地降低了该装置运转时的噪音，更适于高校的教学环境。转向系统4包括驱动机构41和转舵机构42，转舵机构42设置在支承部24上，驱动机构41能够通过转舵机构42驱动安装轴座23相对于支承部24旋转。驱动机构41通过转舵机构42驱动安装轴座23旋转，从而带动第一桨21和第二桨22旋转，实现螺旋桨的转向。具体地，将
支承部24设置在第一基座11上、变频电机31设置在第二基座12上，能够使本舵桨教学试验台装置安装稳固，且第一基座11的安装位置低于第二基座12的安装位置，能够使得高度较高的舵桨本体2与高度较低的推进系统3均处于学生所能观察到的高度范围之内。在本实施例提供的一种舵桨教学试验台装置中，设置在第一基座11上的转舵机构42的最高点处的高度为1499mm，便于老师教学和学生观察，提高了教学质量。
36.进一步地，传动机构33包括横向传动轴331、竖向传动轴以及第一锥形齿轮组，横向传动轴331设置在第二基座12上，竖向传动轴穿设在安装轴座23的内部，横向传动轴331的一端与变频电机31的输出端连接，横向传动轴331的另一端与竖向传动轴连接，竖向传动轴通过第一锥形齿轮组分别与第一桨21和第二桨22连接。于本实施例中，第一锥形齿轮组改变了竖向传动轴的传动方向，将竖向传动轴的转动传递至第一桨21和第二桨22上，从而带动第一桨21和第二桨22的转动，更加符合实际船舶传动机构系统的结构，提升了教学体验。
37.具体地，第一锥形齿轮组包括垂直啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，第一锥形齿轮设置在竖向传动轴上，第二锥形齿轮有两个，两个第二锥形齿轮分别设置在第一桨21和第二桨22上，第二锥形齿轮的齿数少于第一锥形齿轮的齿数。第一桨21和第二桨22在安装轴座23内部的部分设有桨轴，两个第二锥形齿轮分别套设在第一桨21和第二桨22的桨轴上，竖向传动轴上的第一锥形齿轮与两个第二锥形齿轮垂直啮合，从而实现传动方向的改变；于本实施例中，第二锥形齿轮的齿数多于第一锥形齿轮的齿数，降低了第一锥形齿轮的转速，将变频电机31输出端的高转速低扭矩转变为第二锥形齿轮的低转速高扭矩，从而带动第一桨21和第二桨22以较低的转速转动，使得学生能够更清楚地观察到第一桨21和第二桨22的转动情况，提高了教学质量。
38.进一步地，横向传动轴331包括第一轴段3000、第二轴段3100以及第一万向联轴器3200，第一轴段3000的一端与变频电机31的输出端连接，第一轴段3000的另一端通过第一万向联轴器3200与第二轴段3100的一端连接，第二轴段3100的另一端与竖向传动轴连接。于本实施例中，当第一万向联轴器3200两端的第一轴段3000和第二轴段3100不在同一轴线上时，第一万向联轴器3200也能够可靠的传递转矩和运动；该舵桨教学试验台装置结构复杂、体积较大，由于设置有第一万向联轴器3200，因此第一轴段3000和第二轴段3100可以根据场地的限制灵活地调整其安装布局，在不影响其传动效果的前提下很好地完成教学展示，提高了该装置的环境适应性。
39.进一步地，传动机构33包括第二万向联轴器332，第二万向联轴器332的一端与横向传动轴331连接，第二万向联轴器332的另一端与竖向传动轴连接。于本实施例中，第二万向联轴器332与第一万向联轴器3200的作用相同，均能够可靠的向不在同一轴线的两侧的传动轴传递转矩和运动，第二万向联轴器332与第一万向联轴器3200结合，增加了横向传动轴331的传动自由度，使横向传动轴331与竖向传动轴之间的连接角度更为灵活，进一步提高了该装置的环境适应性。
40.进一步地，传动机构33还包括第二锥形齿轮组，第二锥形齿轮组包括相啮合的第三锥形齿轮和第四锥形齿轮，第三锥形齿轮设置在横向传动轴331上，第四锥形齿轮设置在竖向传动轴上。第三锥形齿轮与第四锥形齿轮垂直啮合，从而将横向传动轴331的横向转动方向转换为竖向传动轴的竖向转动，实现了传动方向的改变，更加符合实际船舶传动系统
的结构，提升了教学体验。
41.进一步地，舵桨教学试验台装置还包括无线控制器5，无线控制器5用于调节驱动机构41和变频电机31的运行状态。于本实施例中，无线控制器5为遥控手柄，遥控手柄上设置有电源开关、驱动机构41调节按钮以及变频电机31调节按钮，无线控制器5通过发送无线电信号向驱动机构41和变频电机31传输指令，从而能够调节第一桨21和第二桨22的旋转角度和转动速度；老师通过操控无线控制器5，能够在近距离讲解该装置的同时调节该装置的运转情况，做到展示与讲解的统一，增强了学生们的体验感，极大地提高了教学质量。
42.进一步地，第一基座11包括第一支撑柱111、第一固定板112以及透明挡板113，第一支撑柱111至少有三个，第一固定板112固定连接在至少三个第一支撑柱111的顶部，透明挡板113围设在相邻两个第一支撑柱111之间；支承部24设置在第一固定板112上并穿过第一固定板112，安装轴座23、第一桨21以及第二桨22位于第一支撑柱111、透明挡板113以及第一固定板112围成的区域内。于本实施例中，第一支撑柱111为角钢，第一支撑柱111竖向设置，第一固定板112为矩形板，第一固定板112焊接在第一支撑柱111的顶部；支承部24为圆台结构，上底面设置有挡板，第一固定板112上开设有直径小于支承部24上底面挡板直径的圆形孔洞，支承部24主体穿过第一固定板112上的圆形孔洞，支承部24上底面的挡板通过螺栓与第一固定板112连接，从而将支承部24固定在第一固定板112上；竖向设置的相邻两个第一支撑柱111之间围设有透明挡板113，从而将设置在第一支撑柱111和第一固定板112围成的区域内的安装轴座23、第一桨21以及第二桨22围挡起来，防止学生误触运转中的安装轴座23、第一桨21和第二桨22而导致受伤，提高了该装置的安全性。
43.进一步地，第二基座12包括第二支撑柱121、第二固定板122以及透明罩123，第二支撑柱121至少有四个，第二固定板122固定连接在至少四个第二支撑柱121的顶部，推进系统3设置在第二固定板122上，透明罩123罩设在推进系统3的上方，透明罩123可拆卸地设置在第二固定板122上。于本实施例中，第二支撑柱121为角钢，第二支撑柱121竖向设置，第二固定板122为矩形板，第二固定板122焊接在第二支撑柱121的顶部；透明罩123由依次连接的三个透明板组成，相邻的透明板之间垂直连接，透明罩123沿长度方向罩设在推进系统3上，从而将推进系统3围挡起来，防止学生误触运转中的变频电机31和传动机构33而导致受伤，提高了该装置的安全性。
44.具体地，驱动机构41上设置有温度监测装置。于本实施例中，驱动机构41为液压站，液压站通过输出液压油驱动转舵机构42运转，进一步带动安装轴座23旋转，温度监测装置能够监测驱动机构41输出的液压油的温度，此外驱动机构41上还设置有压力监测装置，压力监测装置能够监测驱动机构41输出的液压油的压力，通过温度监测装置和压力监测装置，老师能够断驱动机构41内部的运转情况，避免驱动机构41内因温度或压力异常导致意外损坏，延长了其使用寿命。
45.进一步的，舵桨教学试验台装置还包括底座6，底座6上设有第一安装平面和第二安装平面，第一安装平面低于第二安装平面。于本实施例中，第一基座11通过螺栓连接在第一安装平面上，第二基座12通过螺栓在第二安装平面上，使得该舵桨教学试验台装置安装稳固；在本实施例提供的一种底座6中，第一安装平面的高度比第二安装平面的高度低725mm，使得该舵桨教学试验台装置的最高点处的高度为1499mm，便于老师和学生观察；底座6与地面可拆卸连接，方便拆装和移动该装置。
46.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。