一种冰区自动化船舵装置

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种冰区自动化船舵装置。


背景技术：

2.舵设备是操纵船舶的主要设备，它的作用是使在航船舶保持所需航向、改变原来航向或进行旋回运动，多为圆轮状位于船尾需要人员控制。一般船舶是单舵，但为了提高船舶的操纵性能，可以有双舵或多舵。当船舶从深水区航行到浅水区时，船舵底部易被浅水区的礁石损坏。且国内很少有适用于冰区航行环境下的船舵，易与浮冰碰撞产生破坏。
3.专利公开号为cn 110254677a，名称为“一种基于马格努斯效应的新型破冰舵”的发明专利，提供了一种基于马格努斯效应新型破冰舵。该新型破冰舵包括内外两个圆柱，两个圆柱同轴布置并利用内圆柱表面的键连接在一起，保证由内圆柱带动外圆柱转动，内圆柱的转动是由电机带动的并可以实现内圆柱顺时针或者逆时针转动。电机布置在船尾舱，和内圆柱之间由万向节连接，在内圆柱伸向万向节的部分加装了一个直线轴承以加大结构强度。此专利中是采用破冰舵柱来达到破冰的效果，但该破冰舵无法改变船舶航向，且在浅水区易被损坏。
4.专利公开号为cn112124550a，名称为“一种自动式船舵机”的发明专利，提供了一种自动式船舵机，涉及船舶设备技术领域，包含舵机本体和舵叶，舵机本体安装于帆船的尾部，所述舵机本体内具有上下贯穿的容纳空间；舵叶可上下滑动的穿设于所述容纳空间内，且所述舵叶的两端穿出舵机本体外，所述舵叶上端突出的部分设置止位结构。此专利是利用可以上下滑动的舵叶来避免舵叶损坏，但该船舵机需要采用动力系统来使得舵叶上下滑动，且无法破冰。
5.专利公开号为cn204846345u，名称为“可变式易拆装船舵”的实用新型专利，提供了一种可变式易拆装船舵，包括舵叶、舵杆、副舵轴、襟翼、以及连杆，舵叶的下部内设置有钢板、液压缸和潜油泵，潜油泵和液压缸通过电控阀和管路连接形成控制钢板伸缩的液压控制系统；舵叶包括舵叶体和舵叶盖，舵杆、副舵轴、以及连杆位于舵叶盖覆盖的区域中。此专利解决的是转向力矩较大的问题，易拆卸，但无法适用于冰区航行，同时，在浅水区易被损坏，无法自动调整航向。
6.专利公开号为cn211196579u，名称为“一种可抬起帆船舵”的实用新型专利，提供了一种可抬起帆船舵，所述帆船舵包括舵机、舵叶和舵杆，所述舵机安装于船尾，所述舵机上安装有通过贯穿连接轴连接的舵叶，所述舵叶上方设有连接轴，所述连接轴的另一端与舵杆连接，舵杆另一端穿过舵机上方的凹槽，所述凹槽两侧分别设有上固定卡槽和下固定卡槽，用于与舵杆上的销钉卡接固定。此专利结构简单，可拆卸，通过拉动舵杆来抬起舵叶，但无法适用于冰区航行，且不易改变船舶航向。
7.专利公开号为cn210235299u，名称为“一种新型船舵”的实用新型专利，涉及船舵技术领域，包括船舵舵叶，所述船舵舵叶的顶部开设有驱动轴安装孔，且驱动轴安装孔的顶部通过螺栓固定连接有顶盖，所述船舵舵叶的一侧通过螺栓固定连接有密封盖，所述船舵
舵叶的一侧安装有基座，且基座的一侧通过螺栓固定连接有固定板，所述固定板的一侧安装有铁片，所述船舵舵叶的顶部通过螺栓固定连接有第一轴座，且船舵舵叶的底部安装有第二轴座，所述第一轴座的一侧安装有驱动轴。此专利通过驱动轴来调节舵叶平衡性，通过铁片阻挡前部物体，减少阻力，但该装置不适用于冰区以及浅水区航行，且不易改变航行，自动化效率低。
8.基于此，本发明设计了一种冰区自动化船舵装置。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种冰区自动化船舵装置，其装置通过液压油控制转舵轴转动来改变船舶航向，无需人员调节，自动化效率高，可破冰，触底可自动伸缩，节约船舵维修成本。
10.本发明技术方案如下：一种冰区自动化船舵装置，包括上舵叶、舵刃、连接轴、转舵轴、舵机舱、伸缩轴和下舵叶，所述上舵叶与舵刃用连接轴活动连接，所述上舵叶与转舵轴固定连接，所述转舵轴与舵机舱连接，所述舵机舱设置在船体尾部中，所述转舵轴与伸缩轴活动连接，所述伸缩轴与下舵叶固定连接。
11.其中，上舵叶为板状，舵刃和下舵叶为片状。当船舶在冰区航行时，由于上舵叶与舵刃用连接轴活动连接，转舵轴与伸缩轴活动连接，舵刃和下舵叶产生摆动，达到破冰效果。
12.进一步地，所述舵机舱主要由左舱体、右舱体、上齿轮活塞条、下齿轮活塞条、活塞、齿轮、前油口和后油口组成，所述转舵轴的一端与齿轮固定配合，所述齿轮与上齿轮活塞条、下齿轮活塞条相互齿合，所述上齿轮活塞条、下齿轮活塞条的两端均设置有活塞，所述上齿轮活塞条与左舱体固定连接，所述下齿轮活塞条与右舱体固定连接，所述前油口、后油口均有液压油。
13.其中，转舵轴由舵机舱实现转动：需要改变船舶航向时，一端油口通入液压油，左舱体的活塞和右舱体的活塞移动，通过齿轮活塞条带动齿轮转动，从而转舵轴转动。
14.进一步地，所述转舵轴与舵机舱用密封圈密封连接。
15.进一步地，所述伸缩轴下方设置有配重块。
16.进一步地，所述配重块下方设置有橡胶垫。
17.其中，所述配重块的作用是当伸缩轴不再触底时，由于重力作用可使伸缩轴伸出，所述橡胶垫的作用是防止伸缩轴触底损坏。
18.进一步地，所述转舵轴与伸缩轴是上下活动配合。
19.进一步地，所述上舵叶为内部中空的板状结构，上舵叶的内部空腔的大小设置为可容纳下舵叶的大小。
20.其中，所述伸缩轴触底可缩至转舵轴内部，同时下舵叶缩至上舵叶的空腔内部。
21.进一步地，所述转舵轴、伸缩轴、上舵叶、下舵叶各有三组，用于提高船舶操纵性。
22.进一步地，所述舵刃跟下舵叶端部为加厚不锈钢材质，呈薄刃状，其中，所述端部呈薄刃状的舵刃跟下舵叶可提高破冰效率。
23.本发明的有益效果为：
1、本发明中，设有舵机舱，控制液压油带动转舵轴的转动，通过改变上舵叶和下舵叶的方向来改变船舶航向，无需人员调节，自动化效率高；2、本发明中，设有呈薄刃状的舵刃和下舵叶，可在冰区航行环境下，通过摆动舵刃和下舵叶破冰；3、本发明中，设有空腔状的上舵叶、伸缩轴、配重块等部件，可在浅水区航行环境下，伸缩轴触底会自动缩至转舵轴中，防止船舵与礁石发生碰撞损坏的风险，节约船舵维修成本。
附图说明
24.图1为本发明提出的冰区自动化船舵装置的示意图。
25.图2为本发明提出的冰区自动化船舵装置的局部示意图。
26.图3为本发明提出的上下舵叶以及舵刃结构示意图。
27.图4为本发明提出的舵机舱剖面示意图.其中，1为上舵叶，2为舵刃，3为连接轴，4为转舵轴，5为舵机舱，6为密封圈，7为船体，8为伸缩轴，9为下舵叶，10为配重块，11为橡胶垫，12为左舱体，13为右舱体，14为上齿轮活塞条，15为下齿轮活塞条，16为活塞，17为齿轮，18为前油口，19为后油口，20为液压油。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.如图1-3所示，本发明的冰区自动化船舵装置，包括上舵叶1、舵刃2、连接轴3、转舵轴4、舵机舱5、伸缩轴8和下舵叶9，所述上舵叶1与舵刃2用连接轴3活动连接，所述上舵叶1与转舵轴4固定连接，所述转舵轴4与舵机舱5用密封圈6密封连接，所述舵机舱5设置在船体7的尾部中，所述转舵轴4与伸缩轴8活动连接，所述伸缩轴8与下舵叶9固定连接，所述伸缩轴8下方设置有配重块10，所述配重块10下方设置有橡胶垫11。
30.其中，所述转舵轴4与伸缩轴8是上下活动配合，所述上舵叶1呈空腔状。所述上舵叶1为内部中空的板状结构，所述舵刃2和下舵叶9为片状结构。
31.所述转舵轴4、伸缩轴8、上舵叶1、下舵叶9各有三组，提高船舶操纵性。
32.所述舵刃2跟下舵叶9端部为加厚不锈钢材质，呈薄刃状。
33.如图4所示，所述舵机舱5主要由左舱体12、右舱体13、上齿轮活塞条14、下齿轮活塞条15、活塞16、齿轮17、前油口18和后油口19组成。所述转舵轴4的一端与齿轮17固定配合，所述齿轮17与上齿轮活塞条14、下齿轮活塞条15相互齿合，所述上齿轮活塞条14、下齿轮活塞条15的两端均设置有活塞16，所述上齿轮活塞条14与左舱体12固定连接，所述下齿轮活塞条15与右舱体13固定连接，所述前油口18、后油口19均可通入液压油20。
34.本发明的冰区自动化船舵装置，工作流程如下：当处于冰区航行环境下，根据船舶所需航向，控制液压油20从前油口18通入，左舱体12的活塞16后移，右舱体13的活塞16前移，通过上齿轮活塞条14后移、下齿轮活塞条15前
移带动齿轮17逆时针转动，转舵轴4转动，从而实现船舵的逆时针转动。
35.当液压油20反向从后油口19通入时，齿轮17顺时针转动，从而实现船舵的顺时针转动。且通过下舵叶9和舵刃2的摆动来达到破冰的效果。
36.当船舶在浅水区航行环境下，伸缩轴8底部的橡胶垫11触底，伸缩轴8会自动缩至转舵轴4中，防止船舵与礁石发生碰撞损坏的风险。
37.本发明未尽事宜为公知技术。
38.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。