一种船用导轮调控舵

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船用导轮调控舵。


背景技术：

2.作为重要的船舶设备，舵装置对船舶操纵性起决定性作用，而舵叶作为舵装置的终端部件，其性能对船舶航向稳定性和回转性存在显著影响。考虑到舵叶功能的双向对称性，舵叶剖面通常为对称翼型。直航状态下，对称翼型具有较小的阻力；但是操舵状态下，对称翼型的绕流升力较小，舵效较低，船舶操纵性较差。


技术实现要素：

3.本发明提供一种船用导轮调控舵，以解决上述问题。
4.一种船用导轮调控舵，包括：舵杆、刚性框架、弹性舵体和导轮，所述弹性舵体设于所述刚性框架内，且所述弹性舵体的前端和后端均与所述刚性框架固定连接，所述弹性舵体内设有空腔，所述舵杆与所述刚性框架固定连接，所述舵杆内设有内轴，所述内轴穿过所述空腔，所述内轴上设有所述导轮，当所述弹性舵体与所述内轴发生相对转动时，所述导轮能够通过相对转动使所述弹性舵体发生弹性形变。
5.进一步地，所述刚性框架包括顶封体、底封体、首封体和尾封体，所述顶封体和底封体均为与所述弹性舵体横剖面形状相适应的板状结构，所述首封体的两端分别固定于所述顶封体的前端和尾封体的前端，所述尾封体的两端分别固定于所述顶封体的后端和尾封体的后端。
6.进一步地，所述顶封体与底封体之间设有沿所述弹性舵体艏艉线设置的限位板，所述限位板包括首限位板、尾限位板和中限位板，所述首限位板与所述首封体固定连接，所述尾限位板与所述尾封体固定连接，所述限位板均设于所述空腔内。
7.进一步地，所述空腔包括首空腔、尾空腔和中间空腔，所述首限位板设于所述首空腔内，所述尾限位板设于所述尾空腔内，所述中限位板和所述导轮设于所述中间空腔内。
8.进一步地，所述中间空腔的内壁上设有柔性垫板，所述导轮转动过程中与所述柔性垫板抵接。
9.进一步地，所述空腔的厚度为相应弦向位置处的预设拱起高度和限位板厚度之和。
10.本发明公开的一种船用导轮调控舵，在刚性框架内设置弹性舵体，并在舵内部设置导轮，根据操舵情况，通过转动导轮调整舵叶剖面形状。在直航状态下，舵叶保持对称翼型，保证较小阻力；在操舵状态下，舵剖面呈非对称翼型，可产生更大的升力，从而有效地提高舵效。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明实施例中公开的一种船用导轮调控舵结构示意图；
13.图2为本发明实施例中公开的刚性框架结构示意图；
14.图3为本发明实施例中公开的弹性舵体局部放大图；
15.图4为本发明实施例中公开的内轴和导轮结构示意图；
16.图5为本发明实施例中公开的一种船用导轮调控舵在直行状态下的示意图；
17.图6为本发明实施例中公开的一种船用导轮调控舵在操舵状态下的示意图。
18.图中：1、舵杆；2、刚性框架；3顶封体；4、底封体；5、首封体；6、尾封体；7、弹性舵体；8、导轮；10、首空腔；11、尾空腔；12、中间空腔；13、内轴；15、首限位板；16、尾限位板；17、中限位板；18、柔性垫板。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1-4所示，本实施例公开了一种船用导轮调控舵，包括：舵杆1、刚性框架2、弹性舵体7和导轮8，所述弹性舵体7设于所述刚性框架2内，且所述弹性舵体7的前端和后端均与所述刚性框架2固定连接，所述弹性舵体7内设有空腔，所述舵杆1与所述刚性框架2固定连接，所述舵杆1内设有内轴13，所述内轴13穿过所述空腔，所述内轴13上设有所述导轮8，当所述弹性舵体7与所述内轴13发生相对转动时，所述导轮8能够通过相对转动使所述弹性舵体7发生弹性形变。
21.本发明公开的一种船用导轮调控舵，在刚性框架内设置弹性舵体，并在舵内部设置导轮，根据操舵情况，通过弹性舵体与导轮发生相对转动来调整舵叶剖面形状。在直航状态下，舵叶保持对称翼型，保证较小阻力；在操舵状态下，舵剖面呈非对称翼型，可产生更大的升力，从而有效地提高舵效。
22.本实施例中，弹性舵体7采用弹性较好的橡胶制成，并通过专用胶水与刚性框架连接，刚性框架为分体式，粘合弹性舵体7后，将刚性框架组合安装，可通过焊接或螺钉的形式连接。使用时，在直航状态下，如图5所示，弹性舵体7为不受力状态，保持对称翼型，水阻力较小；在操舵状态下，如图6所示，转动舵杆1，使刚性框架2发生转动，弹性舵体7随刚性框架2转动，内轴13保持静止，导轮8与弹性舵体7发生相对转动，使弹性舵体7发生弹性形变，中部具有一定的横向偏移量，由高压面(迎流面)向低压面(背流面)偏移，舵剖面变为有拱度的非对称翼型，此时舵型可产生更大升力，从而有效的提升舵效。
23.进一步地，所述刚性框架2包括顶封体3、底封体4、首封体5和尾封体6，所述顶封体3和底封体4均为与所述弹性舵体7横剖面形状相适应的板状结构，在本实施例中为对称翼型板体，所述首封体5的两端分别固定于所述顶封体3的前端和尾封体6的前端，所述尾封体6的两端分别固定于所述顶封体3的后端和尾封体6的后端。
24.本实施例中，为了进一步保证弹性舵体7在直航状态下的稳定性，弹性舵体7与顶封体3、底封体4、首封体5和尾封体6均固定连接，操舵状态下，弹性舵体7从上下两端与刚性框架2连接处为对称翼型，然后向中间过渡为非对称翼型，通过导轮数量和位置的设置，可以调整过渡区域的大小，改善舵的性能。
25.所述顶封体3与底封体4之间设有沿所述弹性舵体7艏艉线设置的限位板，所述限位板包括首限位板15、尾限位板16和中限位板17，所述首限位板15与所述首封体5固定连接，所述尾限位板16与所述尾封体6固定连接，所述限位板均设于所述空腔内。
26.所述空腔包括首空腔10、尾空腔11和中间空腔12，所述首限位板15设于所述首空腔10内，所述尾限位板16设于所述尾空腔11内，所述中限位板17和所述导轮8设于所述中间空腔12内。
27.限位板和空腔配合，控制弹性舵体7的最大偏移量，限位板抵住空腔侧壁，弹性舵体7即达到最大偏移量，可根据实际需要，调整各个空腔大小，空腔的厚度为相应弦向位置处的预设拱起高度和限位板厚度之和，预设拱起高度即为预设的最大偏移量，为弹性舵体分别向两侧偏移的最大偏移量之和。
28.本实施例中，所述中间空腔12的内壁上设有柔性垫板18，所述导轮8转动过程中与所述柔性垫板18抵接。本实施例中，柔性垫板18为具有良好弹性的金属垫板。导轮8与金属垫板抵接，防止相对转动过程中损坏弹性舵体7。
29.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。