一种随动舵球的制作方法

本申请涉及船舶，尤其涉及一种随动舵球。

背景技术：

1、船用桨毂帽的桨后的水流因受到桨毂帽作用而产生切向及径向的诱导速度，其中切向诱导速度引起了尾流旋转，其不但不产生推力反而会引起能量损失。一般来讲，在接近桨毂帽的内半径处水流的径向诱导速度比较大，此处的能量损失也较大。为了减少由于尾流旋转导致的能量损失，通常的做法是在桨毂帽的后方设置舵球，设置舵球后，桨毂帽后方的水流将被强迫沿舵球表面流过，水流粘性的作用使舵球附近的水流无法强烈旋转，达到了整流的目的，从而减少了紊流以及水流旋转引起的能量损失。

2、船舶航行中，一般需要时刻调整舵角，如图1所示(该角度为俯视角度)，舵叶20′偏转后，固定在舵叶20′上的舵球10′会跟随旋转，在a状态下，舵叶20′向左偏摆至b状态后，舵球10′左端凸出较高，水流绕过舵球10′左端的凸部时容易在其后方形成涡流，进而引起空泡的产生；同理，当舵叶20′向右偏转到c状态时，舵球10′右端凸出较高，水流绕过舵球10′右端的凸部时容易在其后方形成涡流，进而引起空泡的产生；而空泡的产生对船舵的损害极大。

3、解决空泡问题的方案通常是在舵球10′朝向桨毂帽30′的边缘削薄以形成大导流弧面，但舵球10′的边缘整圈设置大导流弧面会削弱舵球10′对桨毂帽30′后方的水流的整流效果，进而造成较大的能量损失。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于：提供一种随动舵球，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

2、为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

3、一种随动舵球，包括舵球固定座和舵球封头，所述舵球封头的一侧边缘设有导流弧面，所述舵球固定座用于固定于舵叶上，所述舵球封头转动安装于所述舵球固定座面向桨毂帽的一侧，从而实现所述舵叶偏转时，所述舵球封头能够跟随旋转，使所述导流弧面偏向于所述舵叶偏转的方向。

4、可选的，所述舵球封头包括相对立的第一侧部和第二侧部，所述导流弧面设置于所述第一侧部，所述第二侧部与所述桨毂帽的线型匹配，所述第一侧部的表面至所述第二侧部的表面均匀过渡。

5、可选的，所述舵球封头为左右对称结构，在所述舵球封头的中间对称面上，所述导流弧面的弧线的圆弧半径r＝2.3l*b*atanθ，其中，l为舵球封头的最前端与舵杆中心之间的距离，b为桨毂直径，θ为常用转舵角范围。

6、可选的，所述舵球封头和所述舵球固定座之间设有用于限制所述舵球封头的旋转角度的旋转限位结构，通过所述旋转限位结构的限位，使所述导流弧面的中心点始终位于所述舵球封头的上半部分区域内。

7、可选的，在所述旋转限位结构的限制下，所述舵球封头可相对所述舵球固定座旋转的角度为180°。

8、可选的，所述旋转限位结构包括半圆弧形槽和限位柱，所述半圆弧形槽设置于所述舵球固定座面向所述舵球封头的表面，所述限位柱跟随所述舵球封头同步转动，所述限位柱嵌入所述半圆弧形槽中，从而通过所述限位柱和所述半圆弧形槽的配合实现限制所述舵球封头的旋转角度。

9、可选的，还包括旋转支座，所述旋转支座一端与所述舵球固定座转动连接，另一端与所述舵球封头固定连接，从而实现所述舵球封头于所述舵球固定座上的转动安装。

10、可选的，所述旋转支座包括旋转轴、支撑轴承和轴承压盖，所述舵球固定座上设有安装槽，所述支撑轴承和所述轴承压盖由内而外依次安装于所述安装槽内，通过所述轴承压盖将所述支撑轴承限制于所述安装槽内；所述旋转轴贯穿所述轴承压盖并与所述支撑轴承连接。

11、可选的，所述旋转支座还包括紧固螺栓，所述舵球封头上设有与所述旋转轴配合的安装孔，所述安装孔内壁设有向内凸出的限位凸环，所述旋转轴延伸至所述安装孔内并抵接所述限位凸环，所述紧固螺栓贯穿所述限位凸环并与所述旋转轴螺纹连接，从而实现将所述舵球封头固定于所述旋转轴上。

12、可选的，所述舵球封头包括密封盖，所述安装孔内设置有磁环，所述密封盖盖合于所述安装孔远离所述旋转轴的一侧，通过所述磁环将所述密封盖吸紧固定，且所述密封盖的外表面与所述舵球封头的外表面平齐。

13、本申请的有益效果为：本发明提供了一种随动舵球，舵球封头转动安装于舵球固定座上，同时在舵球封头的一侧边缘设置导流弧面，当舵叶偏转时，在水流的推动下，舵球封头也会跟随旋转，使得导流弧面偏向于舵叶偏转的一侧，基于导流弧面的设置可以减少该侧后方涡流的产生，进而降低空泡危害。同时，本方案的舵球封头只于一侧设置导流弧面，可以减少对舵球的削薄量，最大程度上保障对水流的整流效果，从而减少由于桨毂帽后方紊流而导致的能量损失。综上，本方案在兼顾避免空泡问题的同时更大程度上保障了对水流的整流效果，降低了能量损失。

技术特征：

1.一种随动舵球，其特征在于，包括舵球固定座(11)和舵球封头(12)，所述舵球封头(12)的一侧边缘设有导流弧面(121)，所述舵球固定座(11)用于固定于舵叶(20)上，所述舵球封头(12)转动安装于所述舵球固定座(11)面向桨毂帽(30)的一侧，从而实现所述舵叶(20)偏转时，所述舵球封头(12)能够跟随旋转，使所述导流弧面(121)偏向于所述舵叶(20)偏转的方向。

2.根据权利要求1所述的随动舵球，其特征在于，所述舵球封头(12)包括相对立的第一侧部(122)和第二侧部(123)，所述导流弧面(121)设置于所述第一侧部(122)，所述第二侧部(123)与所述桨毂帽(30)的线型匹配，所述第一侧部(122)的表面至所述第二侧部(123)的表面均匀过渡。

3.根据权利要求2所述的随动舵球，其特征在于，所述舵球封头(12)为左右对称结构，在所述舵球封头(12)的中间对称面上，所述导流弧面(121)的弧线的圆弧半径r＝2.3l*b*atanθ，其中，l为舵球封头(12)的最前端与舵杆中心之间的距离，b为桨毂直径，θ为常用转舵角范围。

4.根据权利要求1所述的随动舵球，其特征在于，所述舵球封头(12)和所述舵球固定座(11)之间设有用于限制所述舵球封头(12)的旋转角度的旋转限位结构，通过所述旋转限位结构的限位，使所述导流弧面(121)的中心点始终位于所述舵球封头(12)的上半部分区域内。

5.根据权利要求4所述的随动舵球，其特征在于，在所述旋转限位结构的限制下，所述舵球封头(12)可相对所述舵球固定座(11)旋转的角度为180°。

6.根据权利要求4所述的随动舵球，其特征在于，所述旋转限位结构包括半圆弧形槽(112)和限位柱(136)，所述半圆弧形槽(112)设置于所述舵球固定座(11)面向所述舵球封头(12)的表面，所述限位柱(136)跟随所述舵球封头(12)同步转动，所述限位柱(136)嵌入所述半圆弧形槽(112)中，从而通过所述限位柱(136)和所述半圆弧形槽(112)的配合实现限制所述舵球封头(12)的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的随动舵球，其特征在于，还包括旋转支座，所述旋转支座一端与所述舵球固定座(11)转动连接，另一端与所述舵球封头(12)固定连接，从而实现所述舵球封头(12)于所述舵球固定座(11)上的转动安装。

8.根据权利要求7所述的随动舵球，其特征在于，所述旋转支座包括旋转轴(131)、支撑轴承(132)和轴承压盖(133)，所述舵球固定座(11)上设有安装槽(111)，所述支撑轴承(132)和所述轴承压盖(133)由内而外依次安装于所述安装槽(111)内，通过所述轴承压盖(133)将所述支撑轴承(132)限制于所述安装槽(111)内；所述旋转轴(131)贯穿所述轴承压盖(133)并与所述支撑轴承(132)连接。

9.根据权利要求8所述的随动舵球，其特征在于，所述旋转支座还包括紧固螺栓(135)，所述舵球封头(12)上设有与所述旋转轴(131)配合的安装孔(124)，所述安装孔(124)内壁设有向内凸出的限位凸环(125)，所述旋转轴(131)延伸至所述安装孔(124)内并抵接所述限位凸环(125)，所述紧固螺栓(135)贯穿所述限位凸环(125)并与所述旋转轴(131)螺纹连接，从而实现将所述舵球封头(12)固定于所述旋转轴(131)上。

10.根据权利要求9所述的随动舵球，其特征在于，所述舵球封头(12)包括密封盖(127)，所述安装孔(124)内设置有磁环(126)，所述密封盖(127)盖合于所述安装孔(124)远离所述旋转轴(131)的一侧，通过所述磁环(126)将所述密封盖(127)吸紧固定，且所述密封盖(127)的外表面与所述舵球封头(12)的外表面平齐。

技术总结
本发明公开一种随动舵球，包括舵球固定座和舵球封头，所述舵球封头的一侧边缘设有导流弧面，所述舵球固定座用于固定于舵叶上，所述舵球封头转动安装于所述舵球固定座面向桨毂帽的一侧，从而实现所述舵叶偏转时，所述舵球封头能够跟随旋转，使所述导流弧面偏向于所述舵叶偏转的方向。当舵叶偏转时，在水流的推动下，舵球封头也会跟随旋转，使得导流弧面偏向于舵叶偏转的一侧，基于导流弧面的设置可以减少该侧后方涡流的产生，进而降低空泡危害。同时，本方案的舵球封头只于一侧设置导流弧面，可以减少对舵球的削薄量，最大程度上保障对水流的整流效果，从而减少由于桨毂帽后方紊流而导致的能量损失。

技术研发人员：王炳亮,王婷
受保护的技术使用者：广船国际有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13