[发明专利]能实现大转鳍角的减摇鳍执行机构

说明书

本发明涉及一种能实现大转鳍角的减摇鳍执行机构，齿轮齿条缸安装在支承座前端，与安装在支承座后端的鳍轴组连接，齿轮齿条缸的两圆柱齿条和一齿轮轴集成在箱体内，中空齿轮轴通过键与鳍轴组连接，两圆柱齿条设置在齿轮轴上下两端，与齿轮轴啮合连接，圆柱齿条两端分别置于固定在箱体两侧的缸筒内并形成对角的双齿腔，对角的双齿腔通过油管连接于驱动源液压机组，两圆柱齿条通过齿轮啮合将液压力传递给齿轮轴，使圆柱齿条的往复直线运动转化为鳍轴组的摆动。该机构结构简单紧凑，能明显减少执行机构的占舱空间，工作角度高达±65°，满足零航速时的转角需求，保证良好的减摇效果，并大幅度提高系统可靠性。

技术领域

本发明涉及一种用于减少船艇横摇运动的设备，特别是一种零航速减摇鳍，属于减摇鳍执行机构技术领域。

背景技术

现有减摇鳍装置已能为各式船只提供多种减摇配置方案，技术相对成熟，保证船只在中/高航速下具有良好的减摇需求，但近来年随着船只对低航速甚至零航速下减摇需求日趋迫切，为此，国内开发了减摇水舱与减摇鳍联合的综合减摇系统，即零航速下使用减摇水舱减摇，中/高航速下使用减摇水舱与减摇鳍联合减摇，但需要设计、安装、维护两套独立设备，经济性欠佳，且占用较大舱内空间，增加全船排水量，影响航行阻力。

国外多家零航速减摇鳍厂家大多采用在现有减摇鳍基础上改进而使其具备全航速减摇能力的解决方案，即在中/高航速下，减摇鳍采用常规工作模式，称为普通减摇鳍；在零航速下，减摇鳍切换至零航速模式，被称为零航速减摇鳍。该设计虽兼顾普通减摇鳍，只需设计、维护一套设备，成本和体积也没有太大增加，但受限于其执行机构均采用曲柄连杆的驱动结构而所能达到的最大转鳍工作角度仅为±40°的先天不足，零航速的减摇效果有限，不能满足船只在低航速甚至零航速下的减摇需求，结构复杂，重量和占舱空间大，给有限的舱位空间布置带来困难。

发明内容

为了克服现有减摇鳍装置执行机构转鳍角不足，本发明提供一种能实现大转鳍角的减摇鳍执行机构，通过齿轮双齿条缸直接驱动鳍轴转动，带动鳍快速大角度摆动，实现零航速减摇，该机构结构简单紧凑，能明显减少执行机构的占舱空间，工作角度高达±65°，满足零航速时的转角需求，保证良好的减摇效果，同时能大幅度提高系统可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种能实现大转鳍角的减摇鳍执行机构，包括鳍轴组、支承座、齿轮齿条缸、锁紧机构、鳍角发送器、控制阀组，所述齿轮齿条缸安装在支承座前端，并与安装在支承座后端的鳍轴组连接，用于带动鳍轴组转动，所述齿轮齿条缸由箱体、圆柱齿条、缸筒、自润滑衬套和齿轮轴组成；两圆柱齿条和一齿轮轴集成在箱体内，齿轮轴与鳍轴组连接，两圆柱齿条平行布置且分别对称分布在齿轮轴的两侧，并与齿轮轴啮合连接，圆柱齿条两端分别置于固定在箱体两侧的缸筒内并形成对角的双齿腔，对角的双齿腔通过油管连接于驱动源液压机组，两圆柱齿条通过齿轮啮合将液压力传递给齿轮轴，转化为扭矩输出，使圆柱齿条的往复直线运动转化为鳍轴组的摆动。

所述支承座由上支承座和下支承座组成，下支承座支承鳍轴组，上支承座的正上方装有控制阀组，正下方装有锁紧机构，所述控制阀组连接于驱动源液压机组，在电控系统的控制下驱动液压机组经控制阀组来控制齿轮齿条缸的两圆柱齿条相对直线运动的移动长度来实现鳍轴组任意转鳍角度。

所述箱体内侧和圆柱齿条之间设置自润滑衬套，用于承受齿轮与齿条啮合力沿垂直于齿条轴线的分力，减小齿条轴的挠度，保证齿条两端活塞的密封性能和寿命。

所述鳍轴组由鳍轴、轴套、大轴承、小轴承和挡圈组成，鳍轴上装有大轴承、小轴承，位于小轴承外侧的鳍轴上装有齿轮齿条缸，使其处于鳍轴自由端。

所述上支承座为高度径向比小的圆形法兰，用于齿轮齿条缸、锁紧机构和控制阀组提供安装平台，上支承座的内侧设有筋板，用于加强上支承座的结构强度和作为侧板运动即整个执行机构的机械限位。

本发明的有益效果：