专利摘要

本发明的目的在于提供一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，主鳍电机旋转时，带动主鳍的万向节轴柄转动，当主鳍的万向节轴逆时针转动时，主鳍推拉杆带动主鳍摇臂逆时针转动，从而使得主鳍轴逆时针转动，即此时主鳍叶逆时针转动；如果在主鳍轴逆时针转动的同时，使得翼鳍电机旋转，即翼鳍万向节轴柄及翼鳍万向节拐臂转动，推动翼鳍推拉杆，使得翼鳍转动套拐臂带动翼鳍转动套转动，从而使得翼鳍摆动拐臂摆动带动翼鳍滑杆及翼鳍滑杆双孔套摆动，由于翼鳍轴穿过主鳍叶并且与翼鳍滑杆双孔套固定在一起，则会使翼鳍叶在原有的翼鳍角上继续增加或减小转动角度，使得翼鳍叶的转动摆脱了主鳍叶的限制。本发明能大大改善减摇鳍系统减摇性能。

权利要求

1.一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，其特征是：包括主鳍叶(U1)、主鳍轴(U2)、翼鳍叶(U3)、翼鳍轴(U4)、主鳍传动机构、翼鳍传动机构、主鳍动力机构、翼鳍动力机构，主鳍动力机构包括依次相连的第一主鳍电机(U36)、第一主鳍减速器(U37)和主鳍磁粉制动器(U32)，翼鳍动力机构包括依次相连的第一翼鳍电机(U44)、第一翼鳍减速器(U45)和翼鳍磁粉制动器(U40)，翼鳍叶(U3)与主鳍叶(U1)相连，翼鳍叶(U3)通过翼鳍轴(U4)可绕主鳍叶(U1)转动，主鳍轴(U2)安装在主鳍叶(U1)上，主鳍叶(U1)与主鳍轴(U2)共同旋转，主鳍传动机构包括主鳍万向节轴柄(U19)、主鳍万向节拐臂(U16)、第一-第二主鳍推拉杆(U13、U14)、第一-第二主鳍摇臂(U12)，主鳍万向节轴柄(U19)通过主鳍万向节转轴(U18)安装在主鳍万向节轴座(U15)上，主鳍万向节轴座(U15)安装在主鳍万向节拐臂(U16)上，主鳍万向节拐臂(U16)分别连接第一-第二主鳍推拉杆(U13、U14)，第一-第二主鳍推拉杆(U13、U14)分别连接第一-第二主鳍摇臂(U12)，第一-第二主鳍摇臂(U12)安装在主鳍轴(U2)上，主鳍磁粉制动器(U32)连接主鳍万向节轴柄(U19)，第一主鳍电机(U36)通过第一主鳍减速器(U37)、主鳍磁粉制动器(U32)控制主鳍万向节轴柄(U19)，从而控制主鳍轴(U2)带动主鳍叶(U1)转动，翼鳍传动机构包括翼鳍万向节轴柄(U27)、翼鳍万向节拐臂(U23)、第一-第二翼鳍推拉杆(U21、U22)、翼鳍转动套(U11)、翼鳍摆动拐臂(U10)、翼鳍滑杆双孔套(U5)，翼鳍万向节轴柄(U27)通过翼鳍万向节转轴(U26)安装在翼鳍万向节轴座(U24)上，翼鳍万向节轴座(U24)安装在翼鳍万向节拐臂(U23)上，翼鳍万向节拐臂(U23)分别连接第一-第二翼鳍推拉杆(U21、U22)，第一-第二翼鳍推拉杆(U21、U22)分别通过第一-第二翼鳍转动套拐臂连接翼鳍转动套(U11)，翼鳍摆动拐臂(U10)与翼鳍转动套(U11)相连，翼鳍摆动拐臂(U10)与翼鳍滑杆双孔套(U5)通过销轴相连，翼鳍滑杆双孔套(U5)上安装有第一滑杆(U6)和第二滑杆，翼鳍滑杆双孔套(U5)安装在翼鳍轴(U4)上，第一翼鳍电机(U44)通过第一翼鳍减速器(U45)、翼鳍磁粉制动器(U40)控制翼鳍万向节轴柄(U27)，从而控制翼鳍轴(U4)带动翼鳍叶(U3)转动。

2.根据权利要求1所述的一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，其特征是：所述的主鳍动力机构还包括第二主鳍电机(U38)、第二主鳍减速器(U34)，第一主鳍电机(U36)和第二主鳍电机(U38)均连接第一主鳍减速器(U37)，第二主鳍减速器(U34)安装在第一主鳍减速器(U37)和主鳍磁粉制动器(U32)之间；所述的翼鳍动力机构还包括第二翼鳍电机(U46)、第二翼鳍减速器(U42)，第一翼鳍电机(U44)和第二翼鳍电机(U46)均连接第一翼鳍减速器(U45)，第二翼鳍减速器(U42)安装在第一翼鳍减速器(U45)和翼鳍磁粉制动器(U40)之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，其特征是：主鳍轴(U2)上安装主鳍编码器(U52)，翼鳍万向节轴柄(U27)下端安装翼鳍万向节拐臂轴，翼鳍万向节拐臂轴上安装第一限位齿轮(U28)，第一限位齿轮(U28)与第二限位齿轮(U29)啮合，第二限位齿轮(U29)通过齿轮架套(U30)固定，第二限位齿轮(U29)上通过编码器轴安装翼鳍编码器(U53)。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种船舶装置，具体地说是船舶装置行姿态控制减摇装置。

背景技术

在一定范围、同一角度下，减摇鳍所能达到的升力值会随拱度增大而增大，升阻比也会有一定的改善。利用这一特性，人们设计出了船舶的襟翼鳍（鳍/翼鳍），用以改善鳍的水动力性能。从广义上来说，翼鳍相当于可变拱度的机翼，在来流发生分离之前，在相同的主鳍角时可提供更大的升力，大大改善了舰船的操纵性能和耐波性能。同时，在处于零位置时，整个鳍又呈现对称机翼剖面，减小阻力，保证舰船直航时的航行稳定性，因此翼鳍的水动力性能和控制、形状设计的研究越来越引起造船界的重视。

对于目前工程中应用的鳍/翼鳍来说，主鳍与翼鳍之间采用齿轮或导杆传动，驱动主鳍至某一角度，翼鳍角度随之确定，即主鳍和翼鳍之间具有确定的转角比，因此未能充分发挥翼鳍的效能。与普通的对称剖面鳍相比，具有固定转角比的鳍/翼鳍提高了对动力控制性能，但由于转角比的固定，翼鳍无法脱离主鳍自由转动，使得减摇鳍系统无法达到最佳的减摇效果和节能效果。

目前减摇鳍一般采用电-液伺服控制装置，使得机械结构繁琐，制造成本大，重量体积大，而且控制维护过程复杂；而采用电伺服系统控制装置却能很好的解决这些缺点，并且具有很高的精度和可靠性、可维护性等特点，而且随着电子电力技术的发展，电伺服系统的优点会越来越明显及应用领域也会越来越广。现有的对船舶鳍/翼鳍的研究多为与舵/翼舵的联合控制方法方面，并未对船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置进行研究。专利申请号为200710071664.7，名为“船舶翼鳍、翼舵综合协调控制装置”的专利申请文件中公开一种翼鳍/翼舵综合协调控制装置，但仅给出了控制的原理框图；专利申请号为200910071807.3，名为“船舶舵/翼舵一鳍/翼鳍联合控制方法”的专利申请文件中公开了一种联合控制方法，但都未涉及船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置。

因此对船舶电伺服驱动鳍/翼鳍任意转角比传动装置的研究成为船舶减横摇控制中应着重研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供使鳍与翼鳍之间产生任意转角比的一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，其特征是：包括主鳍叶、主鳍轴、翼鳍叶、翼鳍轴、主鳍传动机构、翼鳍传动机构、主鳍动力机构、翼鳍动力机构，主鳍动力机构包括依次相连的第一主鳍电机、第一主鳍减速器和主鳍磁粉制动器，翼鳍动力机构包括依次相连的第一翼鳍电机、第一翼鳍减速器和翼鳍磁粉制动器，翼鳍叶与主鳍叶相连，翼鳍叶通过翼鳍轴可绕主鳍叶转动，主鳍轴安装在主鳍叶上，主鳍叶与主鳍轴共同旋转，主鳍传动机构包括主鳍万向节轴柄、主鳍万向节拐臂、第一-第二主鳍推拉杆、第一-第二主鳍摇臂，主鳍万向节轴柄通过主鳍万向节转轴安装在主鳍万向节轴座上，主鳍万向节轴座安装在主鳍万向节拐臂上，主鳍万向节拐臂分别连接第一-第二主鳍推拉杆，第一-第二主鳍推拉杆分别连接第一-第二主鳍摇臂，第一-第二主鳍摇臂安装在主鳍轴上，主鳍磁粉制动器连接主鳍万向节轴柄，第一主鳍电机通过第一主鳍减速器、主鳍磁粉制动器控制主鳍万向节轴柄，从而控制主鳍轴带动主鳍叶转动，翼鳍传动机构包括翼鳍万向节轴柄、翼鳍万向节拐臂、第一-第二翼鳍推拉杆、翼鳍转动套、翼鳍摆动拐臂、翼鳍滑杆双孔套，翼鳍万向节轴柄通过翼鳍万向节转轴安装在翼鳍万向节轴座上，翼鳍万向节轴座安装在翼鳍万向节拐臂上，翼鳍万向节拐臂分别连接第一-第二翼鳍推拉杆，第一-第二翼鳍推拉杆分别通过第一-第二翼鳍转动套拐臂连接翼鳍转动套，翼鳍摆动拐臂与翼鳍转动套相连，翼鳍摆动拐臂与翼鳍滑杆双孔套通过销轴相连，翼鳍滑杆双孔套上安装有第一滑杆和第二滑杆，翼鳍滑杆双孔套安装在翼鳍轴上，第一翼鳍电机通过第一翼鳍减速器、翼鳍磁粉制动器控制翼鳍万向节轴柄，从而控制翼鳍轴带动翼鳍叶转动。

本发明还可以包括：

1、所述的主鳍动力机构还包括第二主鳍电机、第二主鳍减速器，第一主鳍电机和第二主鳍电机均连接第一主鳍减速器，第二主鳍减速器安装在第一主鳍减速器和主鳍磁粉制动器之间；所述的翼鳍动力机构还包括第二翼鳍电机、第二翼鳍减速器，第一翼鳍电机和第二翼鳍电机均连接第一翼鳍减速器，第二翼鳍减速器安装在第一翼鳍减速器和翼鳍磁粉制动器之间。

2、主鳍轴上安装主鳍编码器，翼鳍万向节轴柄下端安装翼鳍万向节拐臂轴，翼鳍万向节拐臂轴上安装第一限位齿轮，第一限位齿轮与第二限位齿轮啮合，第二限位齿轮通过齿轮架套固定，第二限位齿轮上通过编码器轴安装翼鳍编码器。

本发明的优势在于：具有任意转角比的鳍/翼鳍传动装置使得翼鳍的转动可以脱离主鳍的限制，相当于在鳍上增加一个相对独立运动的小控制面来明显改善鳍流体动力性能，从而改善减摇鳍系统减摇性能。使用这种传动装置，在设计海情下，船舶的减摇可主要由翼鳍的运动完成，由于减小主鳍运动幅度，使得能耗降低，可靠性提高；当船舶航行在高于设计海情时，船舶的控制可主鳍与翼鳍联合运动完成，从而提高了船舶的减摇性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的传动机构组件图（分体）；

图3为本发明的传动机构组件图（分体俯视图）；

图4为本发明的动力装置图（分体）。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置，它包括安装于鳍安装板及支架U54上的动力装置、传动装置组成，主鳍电机U36、U38旋转时，其转动通过减速器U37、U34，并经过磁粉制动器加载后，带动主鳍的万向节轴柄U19转动，当主鳍的万向节轴U19逆时针转动时，主鳍的万向节拐臂U16也逆时针转动,主鳍推拉杆U13、U14带动主鳍摇臂U12逆时针转动，从而使得主鳍轴U2逆时针转动，即此时主鳍叶U1逆时针转动；如果在主鳍轴U2逆时针转动的同时，使得翼鳍电机U44、U46旋转，即翼鳍万向节轴柄U27及翼鳍万向节拐臂U23转动，推动翼鳍推拉杆U21、U22，使得翼鳍转动套拐臂带动翼鳍转动套U11转动，从而使得翼鳍摆动拐臂U10摆动带动翼鳍滑杆U6及翼鳍滑杆双孔套U5摆动，由于翼鳍轴U4穿过主鳍叶U1并且与翼鳍滑杆双孔套固定在一起，则会使翼鳍叶U3在原有的翼鳍角上继续增加或减小转动角度，使得翼鳍叶U3的转动摆脱了主鳍叶U1的限制；主鳍电机U36、U38不转动时，此时主鳍叶U1停止转动，如果使翼鳍电机U44、U46旋转，即使得翼鳍万向节拐臂U23转动，翼鳍推拉杆U21、U22推动翼鳍转动套拐臂向某一方向转动，带动翼鳍摆动拐臂U10摆动，从而使得与其固定的翼鳍滑杆U6及翼鳍滑杆双孔套U5发生摆动，由于翼鳍轴U4穿过主鳍叶U1并且与翼鳍滑杆双孔套U5固定在一起，则使翼鳍叶U3会在主鳍叶U1静止的情况下转动，也使得翼鳍叶U3的转动摆脱了主鳍叶U1的限制。

主鳍叶U1的转动角度通过主鳍轴U2与编码器U52相连测得，其中编码器固定在由螺钉固定的编码器架U51上，并由并由编码器连轴节与主鳍轴U2相连。

翼鳍叶U3的转角通过安装于齿轮架套U30上翼鳍角检测编码器U53进行检测。通过限位齿轮U28、U29与翼鳍万向节拐臂轴U24实现的传动。

主鳍轴U2的转动与翼鳍组件的转动相互隔离互不影响，并通过主鳍机组与翼鳍机组的转动方向与转动角度的配合实现了主鳍与翼鳍的任意转角比。

主鳍电机U36、U38旋转，其转动通过减速器U37、U34，并经过磁粉制动器加载后，带动主鳍的万向节轴柄U19转动，当主鳍的万向节轴U19逆时针转动时，主鳍的万向节拐臂U16也逆时针转动,主鳍推拉杆U13、U14带动主鳍摇臂U12逆时针转动，从而使得主鳍轴U2逆时针转动，即此时主鳍叶U1逆时针转动；如果在主鳍轴U2逆时针转动的同时，使得翼鳍电机U44、U46旋转，即翼鳍万向节轴柄U27及翼鳍万向节拐臂U23转动，推动翼鳍推拉杆U21、U22，使得翼鳍转动套拐臂带动翼鳍转动套U11转动，从而使得翼鳍摆动拐臂U10摆动带动翼鳍滑杆U6及翼鳍滑杆双孔套U5摆动，由于翼鳍轴U4穿过主鳍叶U1并且与翼鳍滑杆双孔套固定在一起，则会使翼鳍叶U3在原有的翼鳍角上继续增加或减小转动角度，使得翼鳍叶U3的转动摆脱了主鳍叶U1的限制

主鳍电机U36、U38不转动时，此时主鳍叶U1停止转动，如果使翼鳍电机U44、U46旋转，即使得翼鳍万向节拐臂U23转动，翼鳍推拉杆U21、U22推动翼鳍转动套拐臂向某一方向转动，带动翼鳍摆动拐臂U10摆动，从而使得与其固定的翼鳍滑杆U6及翼鳍滑杆双孔套U5发生摆动，由于翼鳍轴U4穿过主鳍叶U1并且与翼鳍滑杆双孔套U5固定在一起，则使翼鳍叶U3会在主鳍叶U1静止的情况下转动，也使得翼鳍叶U3的转动摆脱了主鳍叶U1的限制。

主鳍电机U36、U38旋转通过减速器U37、U34后，带动主鳍万向节轴柄U19、主鳍万向节拐臂U16转动，通过主鳍推拉杆U13、U14带动主鳍摇臂U12转动，从而使得与其固定的主鳍轴U2转动，这样实现了主鳍叶U1的转动。主鳍叶U1的转动角度通过主鳍轴U2与编码器U52相连测得，其中编码器固定在由螺钉固定的编码器架U51上，并由并由编码器连轴节与主鳍轴U2相连。

翼鳍电机U44、U46旋转通过减速器U45、U42后，带动翼鳍万向节轴柄U27、翼鳍万向节拐臂U23转动，通过翼鳍推拉杆U21、U22带动翼鳍转动套拐臂、翼鳍摆动拐臂U10转动，从而使得翼鳍滑杆U6及翼鳍滑杆双孔套U5发生摆动，由于翼鳍轴U4穿过主鳍叶U1并且与翼鳍滑杆双孔套U5固定在一起，这样实现的翼鳍叶的转动。翼鳍叶U3的转角通过安装于齿轮架套U30上翼鳍角检测编码器U53进行检测。

主鳍轴U2的转动与翼鳍组件的转动相互隔离互不影响，并通过主鳍机组与翼鳍机组的转动方向与转动角度的配合实现了主鳍与翼鳍的任意转角比。

结合图1、图2、图3、图4，本发明所涉及的传动装置由如下部分组成：鳍/翼鳍动力装置、传动装置、安装板及支架件。其主要组件包括：主鳍叶U1、主鳍轴U2、翼鳍叶U3、翼鳍轴U4、翼鳍滑杆双孔套U5、滑杆U6、滑杆座U8、销轴U9、翼鳍摆动拐臂U10、翼鳍转动套U11、主鳍摇臂U12、主鳍推拉杆U13、U14、主鳍万向节拐臂轴座U15、主鳍万向节拐臂U16、主鳍万向节光轴U17、主鳍万向节转轴U18、主鳍万向节轴柄U19、翼鳍转动套拐臂、翼鳍推拉杆U21、U22、翼鳍万向节拐臂U23、翼鳍万向节拐臂轴及轴座U24、翼鳍万向节光轴U25、翼鳍万向节转轴U26、翼鳍万向节轴柄U27、限位齿轮U28、U29、齿轮架套U30、主鳍制动器支架U31、主鳍磁粉制动器U32、主鳍减速器支架U33、主鳍减速器U34、主鳍电机支架及安板U35、主鳍电机U36、U38、主鳍减速器U37、翼鳍制动器支架U39、翼鳍磁粉制动器U40、翼鳍减速器支架U41、翼鳍减速器U42、翼鳍电机支架及安板U43、翼鳍电机U44、U46、翼鳍减速器U45、主鳍联轴器U47、U48、翼鳍联轴器U49、U50、编码器架U51、主鳍角检测编码器U52、翼鳍角检测编码器U53，鳍安装板及支架U54。

主鳍电机U36、U38安装在主鳍电机支架及安板U35上并通过主鳍联轴器U47、U48与减速器U37输入端相连。减速器U37的输出端与减速器U34相连，通过磁粉制动器U32加载后带动主鳍万向节轴柄U19转动，从而主鳍万向节拐臂U16转动推动主鳍推拉杆U13、U14摆动，进一步带动主鳍摇臂U12转动，主鳍轴U2与主鳍摇臂U12固定在一起，实现了主鳍叶U1的转动。主鳍叶U1的转动角度通过主鳍轴U2与编码器U52相连测得，其中编码器固定在由螺钉固定的编码器架U51上，并由并由编码器连轴节与主鳍轴U2相连。

翼鳍电机U44、U46通过联轴器与减速器U45、U42相连，通过翼鳍磁粉制动器U40加载后带动翼鳍万向节轴柄U27转动，翼鳍万向节拐臂U23转动带动翼鳍推拉杆U21、U22摆动，推动翼鳍转动套拐臂转动，翼鳍转动套拐臂在翼鳍转动套的支撑下带动与其固定在一起的翼鳍摆动拐臂U10摆动，从而带动翼鳍滑杆U6摆动，通过翼鳍滑杆双孔套U5的传动带动与其固定的翼鳍轴U4转动，实现翼鳍叶U3的转动。翼鳍角检测编码器U53安装于齿轮架套U30上，并通过限位齿轮U28、U29与翼鳍万向节拐臂轴U24实现传动。

一种船舶电伺服鳍/翼鳍任意转角比传动装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。