本發(fā)明涉及減搖鰭，具體涉及一種無占艙空間的全航速減搖鰭，特別適用于有限的艙位空間的船舶使用。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有全航速減搖鰭一般由鰭座、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、鰭等組成。鰭座與船體焊接，可視為船體的一部分，為了與船體對(duì)接焊接留有較高的鰭座高度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由支承座、密封裝置、配油閥板組、鰭柄組、鰭軸組、轉(zhuǎn)鰭油缸、鎖緊機(jī)構(gòu)、鰭角發(fā)送器等組成，安裝于鰭座上，并通過螺栓聯(lián)接。鰭軸通過大小兩個(gè)圓錐滾子軸承支承在支承座上。鰭軸外端通過錐度配合及鍵聯(lián)接與鰭聯(lián)接成一體，鰭上產(chǎn)生的流體力通過鰭軸傳遞給支承座。所有零部件均支承在支承座上，鰭柄將直線液壓缸與轉(zhuǎn)軸剛性連接，鰭柄與鰭軸之間通過雙鍵固定聯(lián)接成為一體。轉(zhuǎn)鰭油缸活塞桿與鰭柄通過鰭柄銷鉸鏈聯(lián)接。轉(zhuǎn)鰭油缸通過油缸鉸軸和關(guān)節(jié)軸承支承在支承座上，形成鉸鏈聯(lián)接轉(zhuǎn)鰭時(shí)，左右兩只轉(zhuǎn)鰭油缸的有桿腔和無桿腔分別進(jìn)油，分別產(chǎn)生推力和拉力，對(duì)鰭柄一推一拉形成力偶，從而帶動(dòng)鰭軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)鰭功能。

2、為了確保鰭柄組、轉(zhuǎn)鰭油缸、鎖緊機(jī)構(gòu)、鰭角發(fā)送器等的安裝，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需設(shè)計(jì)足夠的高度。減搖鰭因鰭座及支承座的高度，需占用大量艙空間，給有限的艙位空間布置帶來困難。且減搖鰭受限于其執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用曲柄連桿的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，而所能達(dá)到的最大轉(zhuǎn)鰭工作角度僅為±40°，不能為零航速減搖鰭裝置提供更大的轉(zhuǎn)鰭角度和更快的轉(zhuǎn)鰭速度，不能提供較大升力。為了滿足船舶艙內(nèi)設(shè)備較多，留給減搖鰭裝置的艙內(nèi)空間較小，且需要全航速特別是零航速下的減搖需求，亟需一種占艙小且大轉(zhuǎn)角的全航速減搖鰭。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了滿足占艙小且大轉(zhuǎn)角的全航速減搖鰭的需求，本發(fā)明提供了一種無占艙空間的全航速減搖鰭，引入轉(zhuǎn)葉油缸驅(qū)動(dòng)鰭軸擺動(dòng)，通過設(shè)定轉(zhuǎn)葉油缸動(dòng)葉片及定葉片的尺寸，實(shí)現(xiàn)大角度擺動(dòng)。通過將傳統(tǒng)鰭座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)支承座集成，新的支撐座組件焊接在船體外端，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備艙內(nèi)尺寸的減小。通過在鰭中設(shè)定滾動(dòng)軸承，使得鰭能在轉(zhuǎn)葉油缸驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)鰭。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種無占艙空間的全航速減搖鰭，所述減搖鰭包括鰭角反饋裝置、轉(zhuǎn)葉油缸、支撐座組件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件、鰭；

4、所述支撐座組件包括支撐軸、第一滾動(dòng)軸承；所述支撐軸為中空軸結(jié)構(gòu)，一端固定在船體上，所述支撐軸的另一端上套裝所述第一滾動(dòng)軸承，并插入所述鰭內(nèi)與所述鰭相連，所述第一滾動(dòng)軸承用于支撐所述鰭；

5、所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸穿過所述支撐軸的內(nèi)部，一端與所述鰭同軸相連，另一端與安裝在所述支撐軸上的所述轉(zhuǎn)葉油缸相連，所述轉(zhuǎn)葉油缸通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述鰭同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸端部與安裝在所述轉(zhuǎn)葉油缸上的所述鰭角反饋裝置相連，所述鰭角反饋裝置用于檢測(cè)所述鰭的角度位移，并反饋給控制系統(tǒng)。

6、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)葉油缸包括定葉片、動(dòng)葉片和液壓系統(tǒng)，沿所述轉(zhuǎn)葉油缸中心軸的圓周方向所述定葉片和所述動(dòng)葉片交替間隔排列；所述動(dòng)葉片在所述液壓系統(tǒng)作用下向所述定葉片方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述鰭轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)葉油缸通過更換不同寬度的所述定葉片和所述動(dòng)葉片調(diào)節(jié)所述動(dòng)葉片的擺動(dòng)范圍，來改變所述鰭的轉(zhuǎn)角范圍。

7、進(jìn)一步地，所述減搖鰭還包括密封蓋；所述支撐座組件還包括密封襯套；在所述第一滾動(dòng)軸承與所述船體之間所述密封襯套套裝在所述支撐軸上；在所述鰭的端口處所述密封蓋套裝在所述密封襯套上，并與所述鰭固定連接。

8、進(jìn)一步地，所述支撐座組件還包括o型圈；所述o型圈設(shè)置在所述密封襯套上。

9、進(jìn)一步地，所述支撐座組件包括支撐環(huán)和兩個(gè)所述第一滾動(dòng)軸承；兩個(gè)所述第一滾動(dòng)軸承間隔套裝在所述支撐軸上；在兩個(gè)所述第一滾動(dòng)軸承之間所述支撐環(huán)套裝在所述支撐軸上。

10、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件還包括小圓螺母、第二滾動(dòng)軸承；兩個(gè)所述第二滾動(dòng)軸承間隔套裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸中部，并通過所述小圓螺母擰緊。

11、進(jìn)一步地，所述鰭包括主軸套筒和鰭外板；沿所述鰭的橫軸方向所述主軸套筒同軸固定在所述鰭外板內(nèi)；所述主軸套筒套裝在所述支撐軸上，所述支撐軸上的所述第一滾動(dòng)軸承支撐所述主軸套筒。

12、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別具有花鍵；所述鰭還包括連接螺栓和連接板，所述連接板設(shè)置在所述鰭內(nèi)所述支撐軸的端部；

13、所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端通過所述花鍵與所述連接板連接，且所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心通過拉緊螺栓與所述連接板相連；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸另一端通過所述花鍵與所述轉(zhuǎn)葉油缸的中心軸連接，并通過連接軸與所述鰭角反饋裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接。

14、進(jìn)一步地，所述主軸套筒為中空套筒，其內(nèi)部為內(nèi)圓結(jié)構(gòu)。

15、進(jìn)一步地，所述主軸套筒外端內(nèi)徑大于內(nèi)端內(nèi)徑。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、本發(fā)明的無占艙空間的全航速減搖鰭，改變了傳統(tǒng)的通過單軸、過盈配合的方式來對(duì)減搖鰭進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方法，采用中心的相對(duì)更細(xì)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸來提供旋轉(zhuǎn)力矩，通過外部的支撐座承擔(dān)垂直于軸向的彎矩，進(jìn)而可以避免使用較粗的過盈配合方式的驅(qū)動(dòng)軸。

18、本發(fā)明通過將傳統(tǒng)鰭座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)支承座集成，并引入轉(zhuǎn)葉油缸，滿足占艙小且大轉(zhuǎn)角的全航速減搖鰭的需求。

19、本發(fā)明的鰭套在支撐座組件上，由支撐軸組件承受鰭傳遞的彎矩，轉(zhuǎn)葉油缸通過位于支撐軸組件內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件與鰭相連，轉(zhuǎn)葉油缸通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)鰭轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件承受鰭傳遞的扭矩，與現(xiàn)有全航速減搖鰭的鰭軸同時(shí)承受扭矩和彎矩不同，本發(fā)明通過支撐軸組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件分別承擔(dān)彎矩和扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與現(xiàn)有的鰭軸相比降低了軸徑和軸長(zhǎng)，降低了對(duì)轉(zhuǎn)葉油缸的要求，轉(zhuǎn)葉油缸所需占用空間減小，降低了機(jī)械艙內(nèi)部空間。

20、另外，本發(fā)明可根據(jù)所需單獨(dú)設(shè)計(jì)加工支撐軸組件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件，單獨(dú)更換各零件，不僅利于提高各組件的性能，還能降低維修成本。

21、本發(fā)明通過支撐座組件實(shí)現(xiàn)鰭和轉(zhuǎn)葉油缸的安裝，支撐座組件焊接在船體外端，鰭無需通過鰭座與船體焊接連接，便捷拆裝，轉(zhuǎn)動(dòng)軸組件設(shè)置在支撐座組件內(nèi)部，無需占用機(jī)械設(shè)備艙內(nèi)部空間，機(jī)械設(shè)備艙內(nèi)無需為滿足減搖鰭的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、鰭座以及支撐座設(shè)計(jì)而擴(kuò)大艙內(nèi)空間，簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)備艙內(nèi)結(jié)構(gòu)，使艙內(nèi)結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小了機(jī)械設(shè)備艙內(nèi)尺寸。同時(shí)，因本發(fā)明將傳統(tǒng)鰭座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)支承座集成，減輕了減搖鰭裝置的重量，經(jīng)試驗(yàn)支撐座組件重量比原支撐座(執(zhí)行機(jī)構(gòu)支承座+鰭座)總重量減少40％。另外，支撐座組件將原鰭座、船體加強(qiáng)、船體外板等集成和制造，在船上安裝時(shí)僅與船體外板對(duì)焊即可，無螺栓連接，無須進(jìn)行鉸孔作業(yè)。本發(fā)明可將大量工作從船廠轉(zhuǎn)移至設(shè)備制造階段完成，提高船廠安裝效率。

22、本發(fā)明鰭的主軸套筒內(nèi)孔和轉(zhuǎn)動(dòng)軸外端由現(xiàn)有的錐度加工改為圓度(即轉(zhuǎn)動(dòng)軸采用圓柱狀結(jié)構(gòu))加工，在保證主軸套筒內(nèi)孔一致的情況，可與多種不同面積的鰭進(jìn)行組合安裝，實(shí)現(xiàn)多種船舶需要，產(chǎn)品互換性強(qiáng)?，F(xiàn)有的全航速減搖鰭的鰭軸需以過盈配合方式與鰭相連，在裝配時(shí)需進(jìn)行錐度拂配來保證裝配精度，而本發(fā)明可在零部件加工時(shí)通過保證加工精度來提高裝配精度，取消了鰭與鰭軸外端錐度拂配，減少了錐度拂配工作量，能夠節(jié)約成本(每對(duì)減搖鰭拂配工時(shí)減少工時(shí)約300h)。傳統(tǒng)的采用過盈配合方式的減搖鰭驅(qū)動(dòng)軸對(duì)加工工藝要求極高，任何一處的誤差都會(huì)對(duì)過盈配合的牢固程度帶來影響，而且更換時(shí)必須整體更換。

23、本發(fā)明通過轉(zhuǎn)葉油缸的中心軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸帶動(dòng)鰭轉(zhuǎn)動(dòng)，減少減搖鰭因曲柄連桿帶來的最大轉(zhuǎn)鰭工作角度的限制，利于增大轉(zhuǎn)鰭角度。本發(fā)明通過調(diào)整轉(zhuǎn)葉油缸內(nèi)動(dòng)葉片及定葉片的寬度尺寸，改變動(dòng)葉片向定葉片方向轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍，從而可實(shí)現(xiàn)鰭大角度擺動(dòng)。在滿足動(dòng)葉片及定葉片強(qiáng)度的情況下，可以使鰭的轉(zhuǎn)角達(dá)到±65°。