[发明专利]半潜式平台动力定位模型试验推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种海洋平台工程技术领域的推进装置，具体是一种半潜式平台动力定位模型试验推进装置。

背景技术

半潜式平台动力定位推进装置是深海动力定位推进系统的执行机构，接受控制系统发出的推力指令产生推力。深海动力定位推进系统一般采用全回转推进器，全回转推进器按传递轴系的不同，可分为Z型全回转推进器和L型全回转推进器，其主要特征是能够实现360°全方位推进。就目前而言，国内外有关半潜式平台动力定位模型试验还较少，究其原因，很大程度上是因为半潜式平台动力定位模型试验推进装置的轴系设计、电机布置和密封的实现方法上存在较大困难。具体可归纳为以下几点：

1、半潜式平台动力定位模型试验推进装置包括全回转实现机构和主传动机构，这两机构须整合在一起，且互不干扰；

2、模型尺寸较小，浮体内部空间有限，不利于系统的设置，必须合理的布置电机和简化传递轴系，以充分利用空间；

3、半潜式平台动力定位模型试验在深水池中进行，推进器设置在浮体底部，因此需要解决推进器转轴处的动态密封问题，防止进水，以免造成电机损坏、防止平台模型参数因为进水发生变化。

因此根据现有功能半潜式平台动力定位模型试验推进装置在结构上需要满足如下，其结构包括：全回转实现机构、主传动机构，主传动机构的轴系设置在全回转实现机构的内部。主传动机构包括：电机、锥齿轮、轴承、内轴、螺旋桨轴、螺旋桨等；全回转实现机构包括：电机、直齿轮、外轴、外轴套、吊舱、轴承、导管等。

该装置既要实现伺服电机与螺旋桨间的扭矩传递以及360°全回转实现机构，又要实现动力定位模型试验推进装置的动态密封，防止进水，保证电机安全，在设计设置和密封上都有严格的要求，半潜式平台动力定位模型试验推进装置的设计是半潜式平台动力定位模型试验中重要的环节。

经对现有技术文献检索发现，吴中强在《武汉交通职业学院学报》2005年3月第7卷第1期上发表的《全方位推进装置的优化和发展研究》中介绍了多种关于全方位推进装置的型式，推进装置型式上包括：对桨式、串桨式、导管式。工程应用中，全方位推进装置的设计复杂，特别是深水密封问题的处理、散热系统的设计等都涉及到材料制作工艺水平，在动力定位模型试验中，无法完全按工程应用上的思路来设计，只能根据模型试验的要求，做出一些合理的简化，在现有的试验技术条件下，尽可能的减低模型试验成本，提高试验效率及试验水平。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种半潜式平台动力定位模型试验推进装置，为更深层次的动力定位试验模型设计提供可能，为实现深海半潜式动力定位模型试验奠定基础。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：主传动机构、全回转实现机构。主传动机构的轴系设置在全回转实现机构的内部。

所述的主传动机构包括：伺服电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一轴承、第二轴承、内轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮、螺旋桨轴、螺旋桨。内轴两端分别设置第二锥齿轮和第三锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第一锥齿轮设置在伺服电机上，第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合，第四锥齿轮设置在螺旋桨轴上，螺旋桨设置在螺旋桨轴上，第一轴承、第二轴承设置在内轴上。

所述的全回转实现机构包括：步进电机、第一直齿轮、第二直齿轮、第一推力轴承、外轴、外轴套、第二推力轴承、吊舱、第三轴承、导管。第一直齿轮设置在步进电机上，第一直齿轮与第二直齿轮啮合，第二直齿轮设置在外轴上端，外轴上设有吊舱和导管，外轴通过第一推力轴承和第二推力轴承连接在外轴套中，第三轴承设置在吊舱的前端。

所述的内轴通过第一轴承、第二轴承设置在外轴内部。内轴上设有O型密封槽、卡簧槽，内轴通过O型密封圈、卡簧与外轴相连。所述的外轴上设有O型密封槽、卡簧槽，外轴通过O型密封圈、卡簧与外轴套相连。

所述的外轴、外轴套之间采用间隙配合。

所述的吊舱为流线型。

所述的导管与螺旋桨轴的倾斜角为4°～8°。