一种手自一体式操舵装置及船舶的制作方法

1.本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种手自一体式操舵装置及船舶。


背景技术：

2.随着自动舵技术上进步，自动舵能大量节省人力、降低燃油消耗，所以自动舵的安装率越来越高。但是目前自动舵的安装，都需要改造船舶舵轮的液压系统，特殊安装一个自动舵连接器，来执行自动舵的打舵指令。这不仅给自动舵的安装带来很大的麻烦，安装后的自动舵也不方便切换操作模式对自动舵的推广使用造成了很大的影响。因此，需要进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种手自一体式操舵装置及船舶。
4.为实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种手自一体式操舵装置，包括与方向盘轴可拆卸固定连接的连接件，所述连接件连接有离合器，所述离合器与减速机构和壳体分别滑动连接，以通过离合器调节工作模式，所述工作模式包括自动模式和手动模式，所述离合器在自动模式和手动模式下分别与减速机构和壳体传动连接，所述减速机构与驱动装置传动连接，所述壳体可转动设置在方向盘轴的外侧，且其外侧安装有方向盘。
5.进一步的，所述驱动装置包括电机。
6.进一步的，所述电机呈环形状，且其间隔套设在方向盘轴的外侧，所述电机设置在壳体的内部，所述壳体与电机的定子、减速机构和离合器的外侧分别轴承连接，所述电机的定子与驾驶台固定连接，且其转子与减速机构连接。
7.进一步的，所述电机包括内转子电机和外转子电机。
8.进一步的，所述减速机构包括一侧与电机的转子固定连接的太阳轮，所述太阳轮的外侧啮合有多个行星轮，所述行星轮安装在轮架上，所述轮架与电机的定子固定连接，所述行星轮的外侧啮合有传动圈，所述传动圈与连接件轴承连接。
9.进一步的，所述离合器包括推拉式离合器和拨杆式离合器。
10.进一步的，所述连接件包括与方向盘轴键槽连接的中心套，所述中心套的外侧套设有连接套，所述连接套与中心套之间设有限位结构，所述连接套与方向盘轴可拆卸固定连接。
11.进一步的，所述电机的定子固定有转接套，所述转接套与驾驶台固定连接。
12.进一步的，所述方向盘与壳体上配合设有相配合的卡槽与卡块结构，且其与所述壳体螺栓连接。
13.在第二方面，本实用新型提供了一种船舶，包括上述的手自一体式操舵装置。
14.有益效果：本实用新型只需将现有船舶上的方向盘拆下，即可安装在方向盘轴和船体上，无需拆卸驾驶台上的其它部件，大幅降低改造施工的工作量及成本；将连接件分为
中心套和连接套两个部分，中心套的内圈尺寸设置成多种尺寸规格，外圈尺寸与连接套固定不变，针对不同的方向盘轴只需更换合适的中心套即可；通过减速机构将电机的转速降低后驱动方向盘轴转动，可实现自动模式下的舵机精准控制。
附图说明
15.图1是采用外转子电机的手自一体式操舵装置的剖视结构示意图；
16.图2是本实用新型实施例的手自一体式操舵装置的爆炸结构示意图；
17.图3是采用内转子电机的手自一体式操舵装置的局部剖视结构示意图；
18.图4是本实用新型实施例的手自一体式操舵装置的局部爆炸结构示意图；
19.图5是本实用新型实施例的方向盘与壳体的安装示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，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。
21.如图1至5所示，本实用新型实施例提供了一种手自一体式操舵装置，包括与方向盘轴1可拆卸固定连接的连接件，其中，方向盘轴1为船舶上现有的用于安装方向盘的轴，连接件实现了本装置与方向盘轴1之间的连接配合。具体的，连接件优选包括中心套2和连接套3两个部分，中心套2套设在方向盘轴1的外侧，由于现有的方向盘与方向盘轴1之间是采用键槽结构连接的，所以也优选利用现有的键槽结构将中心套2与方向盘轴1连接。连接套3套设在中心套2的外侧，在连接套3与中心套2之间设有限位结构，使得连接套3和中心套2可以随方向盘轴1同步转动。连接套3与中心套2之间的限位结构优选包括多个设置在中心套2外侧的卡条和多个设置在连接套3内侧的凹槽，卡条滑动连接在凹槽内，中心套2的内圈尺寸可根据现有的方向盘轴1的尺寸规格设置成多种，其外圈尺寸和连接套3均一致，进而可根据不同的方向盘轴1选择适配的中心套2即可。连接套3与方向盘轴1可拆卸固定连接，可通过螺纹连接在中心轴1外端的螺母进行固定。
22.连接件与离合器4连接，具体的，离合器4与连接套3之间也可采用上述限位结构连接，使得连接件可随离合器4一同转动。离合器4与减速机构5和壳体6分别滑动连接，通过离合器4可以调节工作模式。具体来说，本装置的工作模式包括自动模式和手动模式，控制离合器4移动至自动位置即可使装置工作在自动模式，在自动模式下，离合器4与减速机构5连接，减速机构5是与驱动装置连接的，驱动装置受自动操舵信号控制正、反方向运行，提供旋转动力输出，经过减速机构5减速后通过离合器4驱动连接件转动，从而使方向盘轴1转动相应角度。控制离合器4移动至手动位置即可使装置工作在手动模式，在手动模式下，离合器4与壳体6传动连接，壳体6优选包括内盖61和与前盖螺栓连接的外盖62，壳体6可转动设置在方向盘轴1的外侧，且其外侧安装有方向盘7。用手操控方向盘7时，方向盘7通过壳体6、离合器4和连接件带动方向盘轴1转动相应角度。
23.为了便于将方向盘7安装在壳体6上，优选在方向盘7与壳体6上配合设有相配合的卡槽与卡块结构，方向盘7与壳体6之间采用螺栓固定连接。具体的，可在壳体6上设置多个卡块18，在方向盘7上设置多个卡槽19，在卡槽19与卡块18的限位作用下，避免手动操舵时，
方向盘7与壳体6之间的螺栓受力变形。
24.本实用新型实施例的驱动装置优选采用电机。电机可以设置在外侧，通过如皮带或链条等方式与减速机构5传动连接。更优选的是，采用环形状的电机，该电机间隔套设在方向盘轴1的外侧，电机设置在壳体6的内部，壳体6优选与电机的定子8、减速机构5和离合器4的外侧分别轴承连接。
25.本实用新型实施例可采用的电机包括内转子电机和外转子电机，参见图3，内转子电机的转子9设置在定子8的内侧，参见图1和2，外转子电机的转子9设置在定子8的外侧，电机的定子8与驾驶台固定连接，为了便于将电机的定子8与驾驶台固定，电机的定子8固定有转接套15，转接套15与驾驶台固定连接。转接套15与电机的定子8和驾驶台之间均优选采用螺栓连接。，电机的转子9与减速机构5连接。当采用外转子电机时，电机的定子8与连接套3之间优选轴承连接。
26.本实用新型实施例的减速机构5可以采用多种结构，优选包括一侧与电机的转子9固定连接的太阳轮10，在太阳轮10的外侧啮合有多个行星轮11，行星齿轮11优选采用3个，三个行星轮安装在轮架12上，并在轮架12上可自由转动，轮架12与电机的定子8固定连接，在行星轮11的外侧啮合有传动圈13，传动圈13与连接件轴承连接。当电机的转子9转动时，通过太阳轮10、行星轮11和传动圈13配合减速，使得传动圈13以较低的转速转动。
27.离合器4可以采用现有技术中的推拉式离合器，也可采用拨杆式离合器。推拉式离合器和拨杆式离合器均可以采用多种结构形式，无论采用哪种结构的离合器，其都包括一个用于与传动圈13和壳体6进行连接和脱离切换的离合套401，离合套401的内侧与连接套离合套401优选与传动圈13和壳体6采用连接齿和齿槽配合的结构连接，以图2中示意的结构为例说明，在传动圈13的外侧设有第一连接齿14，在离合套401的内圈上设有与第一连接齿14配合的第一齿槽402，第一齿槽402优选为与连接件配合的凹槽，在离合套401的外侧设有第二连接齿403，在壳体6的内侧设有与第二连接齿403配合的第二齿槽16。通过相应的机构推动或拨动离合套401至左侧位置时，即工作在自动模式，此时，传动圈13上的第一连接齿14滑入离合器套401上的第一齿槽402内，第二连接齿403从壳体6上的第二齿槽16内脱离，使离合器4可随电机的转子9转动。通过相应的机构拉动或拨动离合套401至右侧位置时，即工作在手动模式，此时，传动圈13上的第一连接齿14从离合器套401上的第一齿槽402内脱离，第二连接齿403与第二齿槽16连接，使离合器套401可随固定在壳体6上的方向盘7一同转动。需要说明的是，离合套401与壳体6和传动圈13之间的连接方式可以根据实际需要进行变化，例如，如图4所示，也可以在传动圈13上设置与第二连接齿403配合的第三齿槽17，通过第二连接齿403与第二齿槽16和第三齿槽17配合，实现离合套401与壳体6或传动圈13连接。
28.基于以上实施例，本领域技术人员可以理解，本实用新型还提供了一种船舶，该船舶包括上述的手自一体式操舵装置。
29.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。