[发明专利]一种摆线推进器的叶片摆动控制机构

说明书

一种摆线推进器叶片控制机构属船舶机械推进装置技术领域，本发明依靠多连杆机构对叶片摆动规律进行控制，其中多连杆机构可拆分为一个曲柄摇杆机构以及一个将所述曲柄摇杆机构的连杆作为主动杆的双摇杆机构，所述双摇杆机构的主动杆与从动连杆始终相互交叉；根据叶片数量、回转箱半径以及所需叶片摆动规律合理设置各杆和轴的长度及空间分布；本发明通过多连杆机构实现将偏心控制杆相对回转箱回转轴的转动转化为可以提供高效推力、具有特定规律的叶片摆动，使装备该叶片控制机构的摆线推进器可以提供任意方向以及较大变化范围的推力，具有灵活、高效、易于操纵的特点。

技术领域

本发明属于船舶机械推进装置技术领域，具体涉及一种摆线推进器叶片摆动控制机构。

背景技术

摆线推进器是一种回转轴与船舶前进方向垂直的水下推进器，可通过改变其内部偏心控制点的位置实现推进器推力大小及方向的变化。相比其他船舶推进器，摆线推进器具有高度的灵活性及较高的推进效率特点，在一些大型船舶及其他海洋工程装备中广泛应用。

除德国福伊特集团生产的摆线推进器外，目前国内外自主设计的摆线推进器多采用液压装置或连杆滑块机构控制叶片摆动规律，在叶片随回转箱公转的同时，通过液压装置控制叶片实现按一定规律自转，从而获得特定航行方向上的推力；或采用滑块与连杆相配合的方式，使叶片按一定规律摆动，获得特定航行方向上的推力。但上述两种方式均存在不足，液压控制式精度低、响应慢、维修困难，而连杆滑块式则存在磨损严重、使用寿命短等问题。

发明内容

为了克服上述两种技术中存在的问题及不足，与德国福伊特公司设计的摆线推进器叶片控制机构有明显区分，本发明提供了一种可以实现高效率、高灵活性以及高精度叶片运动规律的叶片摆动控制机构。

本发明所述的叶片摆动控制机构包括回转箱、偏心控制杆、控制叶片摆动的多连杆机构、叶片、叶片轴，以及保证叶片轴和连杆轴同速的同步连杆机构，每一组叶片摆动控制机构控制一个叶片运动，推进器内叶片摆动控制机构数量由叶片数量决定；其中，所述回转箱1由箱体11和顶盖12组成，箱体11呈圆柱形，内部中空；箱体11内底盘外缘开有阶梯孔111，其数量与叶片数量一致，底盘径向上开有圆槽I 112和圆槽II 113，当叶片数量不多于4时，圆槽I 112和圆槽II 113的数量均和叶片数量一致，当叶片数量大于4时，圆槽I 112和圆槽II 113的数量设为叶片数量的一半，其空间分布应保证连杆和轴在运动中互不干涉；箱体11外壳顶部开有螺纹孔I 114；顶盖12最外侧开有螺纹孔II 124，向内设有圆槽III121，其数量与叶片数量一致，当叶片数量大于4时，顶盖12径向上开有圆槽IV 122和圆槽V123，圆槽IV 122和圆槽V 123的数量设为叶片数量的一半，其空间分布应保证连杆和轴在运动中互不干涉；顶盖12中心处开有大圆孔I 125，其半径大于偏心控制杆2活动半径与偏心控制杆2半径之和；箱体11与顶盖12依靠螺栓7连接组成回转箱1，回转箱1安装在船体上并通过外部驱动机构不断转动。

所述偏心控制杆2上端穿过回转箱1顶盖12上的大圆孔I 125与回转箱1外的偏心控制机构连接，获得相对回转箱1的不同偏心位置，从而控制叶片摆动规律以获得不同方向和大小的航行推力，偏心控制杆2竖直安装在回转箱1内部，其下端与回转箱1底盘留有一定空隙。

所述多连杆机构中的连杆I 31一端设有套环311，一端设向下设有圆柱销I 312，套环高度略大于连杆I 31、长连杆II 32厚度之和；所述偏心控制杆2底端设有凸块21，用于支撑靠近底端的连杆I 31的套环311，其余连杆I 31各依靠本身套环311支撑在下方连杆I31套环311上，偏心控制杆2长度略大于所有连杆I 31之套环311高度之和。