船用尾舵转向角度反馈机构的制作方法

本实用新型涉及一种船用结构件，特别是一种船用尾舵转向角度反馈机构。

背景技术：

目前常规船用尾舵转向角度反馈机构，主要通过单元内部单轴加载球轴承带动皮带传送，通过机械触点触发实现角度传递。在工作运行中，一旦单轴发生故障或损坏，整套装置受到影响，并且容易造成关键电子元器件的损坏，带来人工、材料等维修成本的增加与不便。

皮带传送伴随着运行时间的加长，老化磨损，无法有效保证角度数据准确与稳定。单元外部的联杆装置体积大，质量重，长度需根据船舶使用空间定制加工，灵活度与稳定性低，空间、成本浪费。船用环境潮湿多水，内部单元与外部缺少密封功能，工作中带入的水与尘直接作用于内部电子元器件，会导致元器件功能失效，缩短使用寿命，不仅对传输数据的准确率降低，一旦元器件发生故障导致角度错误，会导致产生船舶安全事故。

技术实现要素：

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种可调节、高精度、高防护等级的船用尾舵转向角度反馈机构。

技术方案：一种船用尾舵转向角度反馈机构，包括主轴、从轴、主轴承座、从轴承座、角度传感器、旋转托盘、第一连杆、第二连杆；所述主轴与所述从轴同轴固定，所述主轴承座上设有中齿轮、侧齿轮，所述侧齿轮在所述中齿轮两侧啮合，所述主轴穿设于所述主轴承座、中齿轮，所述主轴带动所述中齿轮旋转，所述角度传感器安装在所述侧齿轮上，所述从轴穿设于所述从轴承座并密封；所述从轴末端与所述旋转托盘固定，所述旋转托盘固定在所述第一连杆上，所述第一连杆与所述第二连杆铰接，所述第二连杆末端与船用尾舵固定。

最佳的，所述从轴上开设有轴孔，所述主轴与所述轴孔中度配合同轴连接，采用螺丝、自锁螺母锁紧，一方面该连接结构能够适应尾舵较低的工作转速，另一方面便于对主轴、从轴拆卸维护。

最佳的，所述中齿轮、侧齿轮为黄铜薄型直齿轮，齿宽为2mm，模数为0.3，齿数为100，传动比为1∶1。

进一步的，所述从轴承座底面开设有第一密封槽，所述从轴外圈开设有第二密封槽，所述第二密封槽中嵌入第二密封圈，所述第二密封圈外侧设有套圈，所述第一密封槽内设置第一密封圈从所述从轴承座底面将所述第二密封圈、套圈包覆在所述从轴承座的内圈，所述第一密封圈与所述从轴承座底面固定，实现从轴与从轴承座密封，提高防护等级。

最佳的，所述主轴与所述主轴承座之间、所述从轴与所述从轴承座之间安装有深沟球轴承。

进一步的，所述旋转托盘包括上托盘、下托盘，两者之间设有卡槽限位连接并固定，所述从轴末端穿过所述上托盘、下托盘通过键槽结构固定。

进一步的，所述旋转托盘还包括轴套，所述轴套置于所述上托盘、下托盘之间并固定，所述从轴末端穿过所述上托盘、轴套、下托盘通过键槽结构固定。

最佳的，所述轴套与所述上托盘、下托盘之间安装有推力滚针轴承。减少径向作用力，提升传输数据的准确性与稳定性。

进一步的，所述第一连杆上设有轨道槽，所述旋转托盘与所述轨道槽安装连接。

进一步的，所述第二连杆为伸缩杆。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点：1、可达到IP56高防护等级，抵抗高强度2-100Hz频率范围内、4G加速度振动，实现高精度船用尾舵转向角度反馈；2、结构灵活，可分离拆装，维护只需拆卸从轴，保留主轴，保护关键元器件；3、与船用尾舵的连接长度可调，轻巧便捷。

附图说明

图1为本实用新型主轴、从轴、主轴承座、从轴承座、角度传感器连接的结构示意图；

图2为本实用新型主轴、从轴、主轴承座、从轴承座、角度传感器连接的剖视图；

图3为主轴结构示意图；

图4为从轴结构示意图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为从轴承座的剖视图；

图7为图2的局部放大视图Ⅰ；

图8为本实用新型旋转托盘、第一连杆、第二连杆连接的结构示意图；

图9为旋转托盘的剖视图；

图10为本实用新型安装结构示意图；

图11为本实用新型安装外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种船用尾舵转向角度反馈机构，如附图1、2、8、10所示，主要包括主轴1、从轴2、主轴承座3、从轴承座4、角度传感器5、旋转托盘6、第一连杆7、第二连杆8。

如附图1-5所示，主轴1与从轴2同轴连接，由于尾舵工作时转速低，采用在从轴2上端开设轴孔21，主轴1的下端与轴孔21中度配合，采用螺丝22、自锁螺母23穿设于主轴1和从轴2将两者锁紧。

如附图1、2所示，主轴承座3上设有中齿轮31、侧齿轮32，侧齿轮32在中齿轮31两侧啮合，主轴1的上端穿设于主轴承座3、中齿轮31，主轴1与中齿轮31连接，角度传感器5安装在侧齿轮32上，中齿轮31与主轴1、侧齿轮32与角度传感器5分别通过螺钉带胶锁紧固定。工作中，主轴带动中齿轮旋转，中齿轮带动两侧的侧齿轮及其上的角度传感器旋转，实现三齿轮传递联动，从而实现角度传输。中齿轮、侧齿轮为黄铜薄型直齿轮，齿宽为2mm，模数为0.3，齿数为100，传动比为1∶1。

如附图2、4-7所示，从轴2的下端穿设于从轴承座4，从轴承座4底面开设有第一密封槽41，从轴2外圈开设有第二密封槽24，第二密封槽24中嵌入第二密封圈25，第二密封圈25外侧设有套圈26进行保护，套圈26同时将第二密封圈25箍紧在第二密封槽24中，第一密封槽41内设置第一密封圈42从从轴承座4的底面将第二密封圈25、套圈26包覆在从轴承座4的内圈43中，第一密封圈42与从轴承座4的底面通过螺栓44固定，实现从轴与从轴承座密封，提高防护等级。

主轴与主轴承座之间、从轴与从轴承座之间安装有深沟球轴承，深沟球轴承与主轴承座、从轴承座的轴承槽过盈配合。主轴、从轴采用304不锈钢材料。主轴承座采用AL6061-T6高强度铝镁合金材料，表面金色阳极氧化处理，具有质量轻与耐腐蚀性能。主轴承座采用梯阶面设计，可靠固定角度传感器与深沟球轴承，防止滑脱。

如附图9所示，旋转托盘6包括上托盘61、下托盘62、轴套63，轴套63置于上托盘61、下托盘62之间，轴套63的上下面与上托盘61、下托盘62之间安装有推力滚针轴承，上托盘61、下托盘62的连接面之间设有卡槽限位结构，防止旋转托盘旋转时上托盘、下托盘之间发生窜动，从轴2的末端穿过上托盘61、轴套63、下托盘62，通过键槽结构连接并通过螺钉固定，从而传递扭矩。上托盘、下托盘之间通过螺钉固定，上托盘、下托盘、轴套整体通过螺钉固定。轴套63外侧固定有特氟龙材质的护套64，减少轴套与上托盘、下托盘之间的摩擦。旋转托盘的间隙中以特氟龙套圈填充润滑保护，减少金属之间的摩擦。

如附图8、10、11所示，第一连杆7上设有轨道槽，可在旋转托盘6底部安装圆柱头螺丝，圆柱头螺丝嵌于轨道槽中，实现旋转托盘安装和滑动，第二连杆8为伸缩杆，第一连杆7与第二连杆8之间铰接，第二连杆8的末端与船用尾舵连接，通过调节旋转托盘的位置、伸缩杆的长度，达到所需的连接长度。安装好后，旋转托盘与第一连杆是固定的，第二连杆长度也是固定的，第一连杆与第二连杆之间的角度旋转变化反映了尾舵的转向角度。

本实用新型工作原理是：船用尾舵发生转向，带动第一连杆与第二连杆之间发生相应的角度旋转变化，通过旋转托盘传递给从轴、主轴同步转动，再由中齿轮传递给侧齿轮，最后由角度传感器反馈得到转向角度。

如附图10、11所示，除旋转托盘、第一连杆、第二连杆以外的部件，可安装在电气单元盒内，单元盒外连接船用尾舵为长度可调式结构，轻巧便捷。