一種船用滾筒方向舵的制作方法
【技術領域】
[0001]—種船用滾筒方向舵，屬船舶技術領域，尤其涉及一種船用方向舵。
【背景技術】
[0002]傳統的船用方向舵是一塊平板或翼型板，一般安裝在船尾，通過轉擺一定的角度來改變船舶的前進或后退方向。使用傳統船舶方向舵的缺點有:低速轉彎性能不好，原地轉圈或調頭較困難，轉彎的靈活性較差。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服傳統船舶方向舵的上述不足，發明一種能使船舶轉彎靈活的低速轉彎性能良好的且能方便船舶原地轉圈和調頭的船用滾筒方向舵。
[0004]—種船用滾筒方向舵，包括支架、導向罩、滾筒和葉片。支架與船體的尾部相連。導向罩與支架固連。滾筒包括滾筒軸、滾筒體、滾筒上端板和滾筒下端板。滾筒軸的上端和下端分別通過軸承安裝在支架上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑相同，滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體的外徑。葉片的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板和滾筒下端板之間。導向罩位于過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方。導向罩的橫斷面為一個半徑大于滾筒半徑的圓弧。導向罩的內壁光滑。導向罩的半徑盡可能小，但應確保葉片在滾筒和導向罩之間的間隙中順利通過。
[0005]為使葉片順利進入導向罩，導向罩的兩個靠近過滾筒軸的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。
[0006]為減少葉片尖部與導向罩內壁的摩擦，在葉片的尖部安裝了減摩輥。
[0007]為減少阻力，在導向罩的前方安裝整流罩。
[0008]導向罩的上段和下段的包角為180°。為提高效率，導向罩的中間段的包角小于15。。
[0009]該船用滾筒方向舵的工作原理是:該方向舵安裝于船舶的尾部，從滾筒軸的上端往下端觀察，動力從滾筒軸的上端輸入，船舶前行需左轉彎時，動力驅動滾筒順時針轉動，前方來流在轉動的滾筒的作用下，大部分會經過滾筒的右側流向后方，根據庫塔-儒科夫斯基升力定律可得該方向舵會產生一個向右的推力，該推力會使船舶左轉彎。由于在滾筒上安裝有葉片，且葉片在過滾筒軸的橫向鉛垂面的后方沒受導向罩約束而在過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方受導向罩的約束，在葉片的作用下來流會加快向左后方流動，對船體而言會產生更大的逆時針方向的轉動力矩，會加快船頭向左轉彎。同理，若滾筒作逆時針轉動，該方向舵會對船舶產生順時針方向的轉動力矩，船頭會向右轉彎。船舶后退時，該方向舵也能使船體轉彎，但滾筒的轉動方向應反過來。由于有了葉片的存在，即使是船舶的前進或后退的速度很慢或為零，該方向舵也能使船體轉彎或原地轉圈和調頭。
[0010]為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時將其全部沒入水中。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明一種船用滾筒方向舵的正視示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖，圖2中滾筒的轉動方向為順時針，且葉片處于最后位置；圖3是圖2的左視示意圖；圖4是該方向舵的滾筒作順時針轉動且葉片進入導向罩時的狀態示意圖；圖5是該方向舵的滾筒作逆時針轉動且葉片處于最后位置時的狀態示意圖；圖6是該方向舵的滾筒作逆時針轉動且葉片進入導向罩時的狀態示意圖。
[0012]圖中，1-支架；2_導向罩；3-滾筒，31-滾筒軸，32-滾筒體，33-滾筒上端板，34-滾筒下端板；4_葉片；5_船舶的前進方向指示。
【具體實施方式】
[0013]現結合附圖對本發明加以具體說明:一種船用滾筒方向舵，包括支架1、導向罩2、滾筒3和葉片4。支架1與船體的尾部相連。導向罩2與支架1固連。滾筒3包括滾筒軸31、滾筒體32、滾筒上端板33和滾筒下端板34。滾筒軸31的上端和下端分別通過軸承安裝在支架1上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體(32)的外徑。葉片4的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板33和滾筒下端板34之間。導向罩2位于過滾筒軸31的橫向鉛垂面的前方。導向罩2的橫斷面為一個半徑大于滾筒3半徑的圓弧。導向罩2的內壁光滑。導向罩2的半徑盡可能小，但應確保葉片4在滾筒3和導向罩2之間的間隙中順利通過。
[0014]為使葉片4順利進入導向罩2，導向罩2的兩個靠近過滾筒軸31的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。
[0015]為減少葉片4尖部與導向罩2內壁的摩擦，在葉片4的尖部安裝了減摩輥。
[0016]導向罩2的上段和下段的包角為180°。為提高效率，導向罩2的中間段的包角小于 15° ο
[0017]該船用滾筒方向舵是這樣工作的:該方向舵安裝于船舶的尾部，動力從滾筒軸31的上端輸入，從滾筒軸31的上端往下端觀察，船舶前行需左轉彎時，動力驅動滾筒3順時針轉動，前方來流在轉動的滾筒3的作用下，大部分會經過滾筒3的右側流向后方，根據庫塔-儒科夫斯基升力定律可得該方向舵會產生一個向右的推力，該推力會使船舶左轉彎。由于在滾筒3上安裝有葉片4，且葉片4在過滾筒軸31的橫向鉛垂面的后方沒受導向罩2約束而在過滾筒軸31的橫向鉛垂面的前方受導向罩3的約束，在葉片4的作用下來流會加快向左后方流動，對船體而言會產生更大的逆時針方向的轉動力矩，會加快船頭向左轉彎。同理，若滾筒3作逆時針轉動，該方向舵會對船舶產生順時針方向的轉動力矩，船頭會向右轉彎。船舶后退時，該方向舵也能使船體轉彎，但滾筒3的轉動方向應反過來。由于有了葉片4的存在，即使是船舶的前進或后退的速度很慢或為零，該方向舵也能使船體轉彎或原地轉圈和調頭。
[0018]使用本發明一種滾筒船用方向舵時，根據船舶前進的速度調整該方向舵露出水面的高度。為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時將其全部沒入水中。
【主權項】
1.一種船用滾筒方向舵，其特征在于:包括支架(1)和滾筒(3);支架(1)與船體的尾部相連；滾筒(3)包括滾筒軸(31)和滾筒體(32);滾筒軸(31)的上端和下端分別通過軸承安裝在支架(1)上。2.根據權利要求1所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:還包括導向罩(2)和葉片(4);導向罩(2)與支架(1)固連；滾筒(3)還包括外徑相同的滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)，滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)的外徑大于滾筒體(32)的外徑；葉片(4)的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板(33)和滾筒下端板(34)之間；導向罩(2)位于過滾筒軸(31)的橫向鉛垂面的前方；導向罩(2)的橫斷面為一個半徑大于滾筒(3)半徑的圓弧；導向罩(2)的內壁光滑；導向罩(2)的半徑盡可能小，但應確保葉片(4)在滾筒(3)和導向罩(2 )之間的間隙中順利通過。3.根據權利要求2所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為使葉片(4)順利進入導向罩(2)，導向罩(2)的兩個靠近過滾筒軸(31)的橫向鉛垂面的豎直邊處向外彎曲。4.根據權利要求2或3所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導向罩(2)的上段和下段的包角為180°。5.根據權利要求2或3所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導向罩(2)的中間段的包角小于15°。6.根據權利要求2或3所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:導向罩(2)的前方安裝了整流罩。7.根據權利要求2或3所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為減少葉片(4)尖部與導向罩(2)內壁的摩擦，在葉片(4)的尖部安裝了減摩輥。8.根據權利要求1或2或3所述的一種船用滾筒方向舵，其特征在于:為減少船舶的前行阻力，該方向舵與船尾相連處安裝了能升降的裝置，船舶高速巡航時將該方向舵升高讓其大部分露出水面，低速時將其全部沒入水中。
【專利摘要】一種船用滾筒方向舵，屬船舶技術領域。包括支架、導向罩、滾筒和葉片。支架與船體的尾部相連。導向罩與支架固連。滾筒包括滾筒軸、滾筒體、滾筒上端板和滾筒下端板。滾筒軸的上端和下端分別通過軸承安裝在支架上。滾筒上端板和滾筒下端板的外徑大于滾筒體的外徑。葉片的根部通過鉸鏈豎向安裝在滾筒上端板和滾筒下端板之間。導向罩位于過滾筒軸的橫向鉛垂面的前方。導向罩的橫斷面為一個半徑大于滾筒半徑的圓弧。導向罩的內壁光滑。導向罩的半徑盡可能小，但應確保葉片在滾筒和導向罩之間的間隙中順利通過。該方向舵能使船舶轉彎靈活的低速轉彎性能良好的且能方便船舶原地轉圈和調頭。
【IPC分類】B63H25/40
【公開號】CN105416555
【申請號】CN201510984230
【發明人】王志成
【申請人】佛山市神風航空科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月24日