本实用新型专利技术公开了一种曲柄滑块式叶片摆动机构以及包括该机构的直翼推进器，曲柄滑块式叶片摆动机构包括控制杆、连接架、导杆、以及固定在回转盘上的凸台和支撑架结构、连接在连接架的相邻两架臂和支撑架结构之间的连接杆，连接架的各个架臂的外端具有沿导杆的长槽滑行的滑块，各个导杆的外端与一叶片的主轴垂直地固定连接，叶片的主轴可转动地竖向穿设在回转盘内，在两个舵机的转动作用下，控制杆以其中部的第二关节轴承为支撑点做杠杆运动，控制杆的下端通过第一关节轴承套装在连接架的中心内，控制杆的下端构成控制点N，回转盘带动叶片公转的同时曲柄滑块结构带动各个叶片发生自转，曲柄滑块结构结合导杆实现了直翼推进器偏心距的放大。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及一种曲柄滑块式叶片摆动机构W及包括该机构的用于船舶的直 翼推进器。
技术介绍
直翼推进器是一种回转轴竖直安装的推进设备，可W全角度快速改变推力大小和 方向，实现船舶的全方位方向的移动。相比于传统的螺旋将推进器，直翼推进器具有水力剖 面面积大、水流旋转损失小、操作方便、响应快等优点，能极大地提高船舶的灵活性和操作 性。 实现直翼推进器的功能，最重要的是设计出符合需要的叶片摆动机构，中国专利 201310744655.5"叶片摆动机构及包括该机构的用于船舶的摆线推进器"采用连杆结构实 现摆线运动，但是结构部件比较多，实现结构复杂。中国专利201410158236.8 "曲柄滑块液 压传动式摆线推进器机构"采用液压机构与曲柄滑块结构结合实现摆线运动，但是液压系 统使用不够方便，维护困难，并且工作噪声较大，动作响应的实时差。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的上述不足，提供一种通过曲柄滑块结构和导杆结合 实现对直翼推进器偏屯、距的放大，并且结构简单、控制精度高、动作响应的实时性好的曲柄 滑块式叶片摆动机构W及包括该机构的用于船舶的直翼推进器。 为了解决上述技术问题，本技术采用W下的技术方案： 曲柄滑块式叶片摆动机构，包括控制杆、连接架、导杆、W及固定在回转盘上的凸 台和支撑架结构、连接在连接架的相邻两架臂和支撑架结构之间的连接杆，所述连接架具 有呈发射状等间隔布置的等长的至少两个架臂，各个架臂的外端对应连接一纵向开设长槽 的等长的所述导杆，各个架臂的外端具有沿所述导杆的长槽滑行的滑块，各个导杆的外端 与一叶片的主轴垂直地固定连接，各个叶片的主轴可转动地竖向穿设在回转盘底面的叶片 安装孔内，叶片由回转盘带动公转;所述回转盘带动与其固定的凸台和支撑架结构、W及与 支撑架结构连接的连接杆、与连接杆连接的连接架、与叶片固定的导杆一并公转； 所述控制杆为中间凸起两端呈锥台状，控制杆的下端通过可轴向移动的第一关节 轴承套装在所述连接架的中屯、内，控制杆的中部套装在轴向固定的第二关节轴承内，两个 舱机分别通过主动杆、从动杆与控制杆的上端连接，在两个舱机的转动作用下，控制杆W其 中部的第二关节轴承为支撑点做杠杆运动，控制杆的上端和控制杆的下端的移动方向相 反，控制杆的下端带动连接架的中屯、在所述凸台的上端面滑动，所述控制杆的下端构成控 制点N，初始情况下，通过两个舱机的转动作用移动控制杆的上端，W使控制杆W第二关节 轴承为中屯、做杠杆运动，进而使控制杆下端的控制点N偏离凸台的中屯、0,0N构成直翼推进 器的偏屯、距，此过程中通过连接架和导杆的可转动联系关系使得与导杆固定连接的叶片绕 其主轴偏转一定的初始角度，此后当回转盘旋转时，两个舱机不转动使得控制杆下端的控 制点N位置不变，回转盘通过支撑架结构带动连接架W控制点N为中屯、自转，而凸台被回转 盘带动绕凸台的中屯、0转动，由于凸台的中屯、0转动而控制点N位置不变，于是相当于控制点 N相对于凸台的中屯、0转动，转动中的ON构成曲柄，自转中的与控制点N连接的连接架的各架 臂构成连杆，与各个架臂外端的沿导杆滑行的滑块一起构成曲柄滑块结构，于是在叶片随 回转盘公转到不同位置时，在曲柄滑块结构和导杆的作用下，与导杆固定连接的叶片围绕 主轴旋转不同的角度，即实现了叶片的自转； 当控制点N相对凸台的中屯、0发生偏移时，各个所述导杆的连线构成实际控制点 Ν'，0N'构成实际偏屯、距，从ON到ON'，所述曲柄滑块结构结合导杆实现了直翼推进器偏屯、距 的放大，该直翼推进器偏屯、距的放大倍数为/二^，实际偏屯、距= ，其中，r r-i r-l 为叶片的轴屯、点组成圆形的半径，1为滑块到控制点N的距离。 进一步，所述支撑架结构为与连接杆较接的平行架结构，平行架结构包括固定在 回转盘底面的两个竖杆、垂直较接在竖杆上端的两个平行的等长直杆、两端较接在两个直 杆另一端的横杆，横杆的两端分别与所述连接杆的一端较接，连接杆的另一端与所述连接 架的相邻两架臂较接，连接杆与连接架的相邻两架臂的较接点到连接架的中屯、的距离相 等;所述曲柄滑块式叶片摆动机构可W安装一个设置在连接架的相邻两架臂之间的连接杆 和平行架结构，也可W安装多个分别设置在连接架的相邻两架臂之间的连接杆和平行架结 构;平行架结构W及连接杆的作用在于，通过合理选择平行架结构的各杆W及所述连接杆 的尺寸，可W使得所述控制点N在所述控制杆的驱动下在所限定的范围内移动。 包括曲柄滑块式叶片摆动机构的直翼推进器，包括外壳、由主动锥齿轮与从动锥 齿轮晒合构成的锥齿轮副、与从动锥齿轮的中屯、固定连接的传动轴、与传动轴同屯、地固定 连接的回转盘，所述主动锥齿轮的动力输入轴与柴油机或电机连接，主动锥齿轮的动力输 入轴可转动地水平安装在所述外壳上，所述从动锥齿轮的中屯、与所述传动轴固定连接实现 竖直动力的输出，所述传动轴通过背靠背轴承与和所述外壳固定连接的固定件可转动连 接，由两个角接触球轴承背靠背构成的背靠背轴承可W减小回转盘在转动过程中的摆动， 所述直翼推进器还包括上述的曲柄滑块式叶片摆动机构，所述传动轴为空屯、结构，其空屯、 结构内的下端通过曲柄滑块式叶片摆动机构的第二关节轴承连接控制杆的中部，控制杆W 第二关节轴承为支撑点做杠杆运动，所述背靠背轴承可承受控制杆的杠杆运动产生的向屯、 推力，所述传动轴的下端固定连接圆筒结构的回转盘，回转盘的底面沿周向开设有等间隔 设置的多个叶片安装孔，各个所述叶片的主轴分别穿设在一个叶片安装孔内，曲柄滑块式 叶片摆动机构的凸台固定在回转盘的底面中屯、，曲柄滑块式叶片摆动机构的支撑架结构固 定在回转盘的底面的凸台外侧，直翼推进器的所述外壳的侧面间隔设置有两个分别安装有 一个舱机的安装座，两个舱机的安装方向相互垂直，两个舱机分别通过主动杆、从动杆与所 述控制杆的上端连接，其中主动杆一端与舱机的动力输出轴固定连接，主动杆另一端与从 动杆的一端较接，从动杆的另一端与所述控制杆的上端较接，与各个舱机连接的主动杆的 长度相等，与各个主动杆连接的从动杆的长度也相等。 本技术的有益效果在于:提供一种曲柄滑块式叶片摆动机构W及包括该机构 的用于船舶的直翼推进器，叶片的主轴竖向穿设在回转盘底面的叶片安装孔内，因此叶片 可由回转盘带动公转，同时回转盘带动与其固定的凸台和支撑架结构、W及与支撑架结构 连接的连接杆、与连接杆连接的连接架、与叶片固定的导杆一起旋转； 初始情况下，通过两个舱机的转动作用移动控制杆的上端，W使控制杆W第二关 节轴承为中屯、做杠杆运动，进而使控制杆下端的控制点N偏离凸台的中屯、0,0N构成直翼推 进器的偏屯、距，此过程中通过连接架和导杆的可转动联系关系使得与导杆固定连接的叶片 绕其主轴偏转一定的初始角度，此后当回转盘旋转时，两个舱机不转动使得控制杆下端的 控制点N位置不变，回转盘通过支撑架结构带动连接架W控制点N为中屯、自转，自转过程中 架臂与导杆之间或者伸长，或者缩短，而凸台被回转盘带动绕凸台的中屯、0转动，由于凸台 的中屯、0转动而控制点N位置不变，于是相当于控制点N相对于凸台的中屯、0转动，转动中的 ON构成曲柄，自转中的与控制点N连接的连接架的各架臂构成连本文档来自技高网...
【技术保护点】
曲柄滑块式叶片摆动机构，其特征在于：包括控制杆、连接架、导杆、以及固定在回转盘上的凸台和支撑架结构、连接在连接架的相邻两架臂和支撑架结构之间的连接杆，所述连接架具有呈发射状等间隔布置的等长的至少两个架臂，各个架臂的外端对应连接一纵向开设长槽的等长的所述导杆，各个架臂的外端具有沿所述导杆的长槽滑行的滑块，各个导杆的外端与一叶片的主轴垂直地固定连接，各个叶片的主轴可转动地竖向穿设在回转盘底面的叶片安装孔内，叶片可由回转盘带动公转；所述回转盘带动与其固定的凸台和支撑架结构、以及与支撑架结构连接的连接杆、与连接杆连接的连接架、与叶片固定的导杆一并转动；所述控制杆为中间凸起两端呈锥台状，控制杆的下端通过可轴向移动的第一关节轴承套装在所述连接架的中心内，控制杆的中部套装在轴向固定的第二关节轴承内，两个舵机分别通过主动杆、从动杆与控制杆的上端连接，在两个舵机的转动作用下，控制杆以其中部的第二关节轴承为支撑点做杠杆运动，控制杆的上端和控制杆的下端的移动方向相反，控制杆的下端可带动连接架的中心在所述凸台的上端面滑动，所述控制杆的下端构成控制点N，初始情况下，通过两个舵机的转动作用移动控制杆的上端，以使控制杆以第二关节轴承为中心做杠杆运动，进而使控制杆下端的控制点N偏离凸台的中心O，ON构成直翼推进器的偏心距，此过程中通过连接架和导杆的可转动联系关系使得与导杆固定连接的叶片绕其主轴偏转一定的初始角度，此后当回转盘旋转时，两个舵机不转动使得控制杆下端的控制点N位置不变，回转盘通过支撑架结构带动连接架以控制点N为中心自转，而凸台被回转盘带动绕凸台的中心O转动，由于凸台的中心O转动而控制点N位置不变，于是相当于控制点N相对于凸台的中心O转动，转动中的ON构成曲柄，自转中的与控制点N连接的连接架的各架臂构成连杆，与各个架臂外端的沿导杆滑行的滑块一起构成曲柄滑块结构，于是在叶片随回转盘公转到不同位置时，在曲柄滑块结构和导杆的作用下，与导杆固定连接的叶片围绕主轴旋转不同的角度，即实现了叶片的自转；当控制点N相对凸台的中心O发生偏移时，各个所述导杆的连线构成实际控制点N’，ON’构成实际偏心距，从ON到ON’，所述曲柄滑块结构结合导杆实现了直翼推进器偏心距的放大，该直翼推进器偏心距的放大倍数为实际偏心距其中，r为叶片的轴心点组成圆形的半径，l为滑块到控制点N的距离。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨世锡，刘学坤，甘春标，金鹏程，顾希雯，徐伟杰，刘浏，许晓达，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。