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吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，包括電機(jī)，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動軸固定連接有主軸，所述主軸的端部連接有換向器，換向器兩端的輸出軸與分別螺旋槳固定的橫軸固定連接，所述橫軸上分別設(shè)置有用于測量螺旋槳軸向推力和扭矩的推力扭矩傳感器，所述推力扭矩傳感器與信號線滑環(huán)連接，信號線滑環(huán)將推力扭矩傳感器測出的數(shù)值傳出。本發(fā)明提供的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，適合較多型號螺旋槳與吊艙的性能研究與匹配試驗(yàn)，能夠更加準(zhǔn)確的預(yù)報吊艙推進(jìn)器的一系列性能，對吊艙推進(jìn)器的性能優(yōu)化以及實(shí)船試驗(yàn)均具有重要的意義。
【專利說明】吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]吊艙推進(jìn)技術(shù)的首次出現(xiàn)是為了解決冰區(qū)船舶問題，之后隨著其技術(shù)的逐漸完善，吊艙推進(jìn)器的優(yōu)點(diǎn)也慢慢顯露出來，并為人們所重視。近些年來，其在大型船舶和極地船舶的應(yīng)用也逐漸增多，但是在吊艙推進(jìn)器的研究領(lǐng)域，發(fā)展的速度較慢。目前國內(nèi)的研究工作尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，由于開展吊艙推進(jìn)器的性能試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量的人力物力，再加上試驗(yàn)技術(shù)以及設(shè)備的不成熟，國內(nèi)目前大部分采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行研究，而這一研究手段的弊端也是顯而易見的，不能夠較為準(zhǔn)確模擬出真實(shí)的情況且受網(wǎng)格質(zhì)量、離散方法和湍流方程等等因素的影響較為嚴(yán)重。那么設(shè)計出一套吊艙推進(jìn)器動力儀也就是試驗(yàn)裝置是非常必要的，目前沒有一套完整的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，并且試驗(yàn)成本高，重復(fù)使用率低，并很難模擬操舵狀態(tài)下的吊艙推進(jìn)器水動力性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種實(shí)驗(yàn)成本低、且能夠重復(fù)使用的來模擬操舵狀態(tài)下的吊艙推進(jìn)器水動力性能的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置。
[0004]一種吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，包括電機(jī)，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動軸固定連接有主軸，所述主軸的端部連接有橫軸傘齒輪，橫軸傘齒輪帶動與螺旋槳固定的橫軸旋轉(zhuǎn)，在所述橫軸上設(shè)置有用于測量螺旋槳軸向推力和扭矩的推力扭矩傳感器，所述推力扭矩傳感器與信號線滑環(huán)連接，信號線滑環(huán)將推力扭矩傳感器測出的數(shù)值傳出。
[0005]進(jìn)一步地，如上所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，所述主軸上設(shè)置有軸承。
[0006]進(jìn)一步地，如上所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，與螺旋槳固定的橫軸上設(shè)置有向心推力軸承。
[0007]進(jìn)一步地，如上所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，所述主軸、橫軸傘齒輪、推力扭矩傳感器、信號線滑環(huán)、軸承、向心推力軸承設(shè)置在殼體支架內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，如上所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，殼體支架的端部設(shè)置有密封端蓋。
[0009]本發(fā)明提供的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，適合較多型號螺旋槳的性能研究與匹配試驗(yàn)，能夠更加準(zhǔn)確的預(yù)報吊艙推進(jìn)器的一系列性能，對吊艙推進(jìn)器的性能優(yōu)化以及實(shí)船試驗(yàn)均具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖標(biāo)記:1-電機(jī)，2-法蘭盤，3-吊艙推進(jìn)器艙體外殼，4-殼體支架，5-主軸，6-軸承，7-橫軸傘齒輪，8-推力扭矩傳感器，9-密封端蓋，10-艙殼體，11-向心推力軸承，12-信號線滑環(huán)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]圖1為本發(fā)明吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置包括殼體支架4、以及設(shè)置在殼體支架4頂部的電機(jī)1，所述殼體支架4內(nèi)設(shè)置有主軸5、橫軸傘齒輪7、推力扭矩傳感器8、信號線滑環(huán)12、軸承6、向心推力軸承11 ;所述殼體支架4安裝在吊艙推進(jìn)器艙體外殼3內(nèi)，電機(jī)I設(shè)置在吊艙推進(jìn)器艙體外殼3的外部，吊艙推進(jìn)器艙體外殼3與電機(jī)I之間通過法蘭盤2固定為一體。
[0014]具體地，所述電機(jī)I的輸出轉(zhuǎn)動軸固定連接主軸5，所述主軸5的端部與換向器的橫軸傘齒輪7固定連接，換向器兩端的輸出軸與分別螺旋槳固定的橫軸固定連接，所述橫軸上分別設(shè)置有用于測量螺旋槳軸向推力和扭矩的推力扭矩傳感器8(如圖1所示，左右對稱各安裝一個)，所述推力扭矩傳感器8與信號線滑環(huán)12連接。所述軸承6設(shè)置在主軸5上，所述向心推力軸承11設(shè)置在與螺旋槳固定的橫軸上，密封端蓋9安裝在殼體支架4的端部。所述殼體支架4長0.45m,高0.14m,內(nèi)徑0.1lm0
[0015]工作原理:電機(jī)I帶動主軸5旋轉(zhuǎn)，主軸5通過下面的兩個橫軸傘齒輪7帶動與螺旋槳固定的橫軸旋轉(zhuǎn)，橫軸旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在所述橫軸上的推力扭矩傳感器8就會測量出吊艙推進(jìn)器相關(guān)的水動力性能數(shù)值，譬如螺旋槳軸向推力和扭矩以及側(cè)向力，所述信號線滑環(huán)12會將推力扭矩傳感器8測出的數(shù)值傳出。
[0016]本吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置采用將電機(jī)I置于吊艙推進(jìn)器艙體外殼3上方的方式進(jìn)行模擬，同時螺旋槳的推力、扭矩通過艙體內(nèi)置推力扭矩傳感器8來測量，側(cè)向力則通過實(shí)驗(yàn)室已有的三分力天平進(jìn)行測量，同時為了更加準(zhǔn)確的模擬其實(shí)際工作時的狀態(tài)，我們采用在吊艙推進(jìn)器的艙體外殼3上部裝一平板來模擬船底，這樣可以有效的防止流體的垂向流動，同時在吊艙推進(jìn)器的懸掛裝置上還有可以控制轉(zhuǎn)向的裝置，以此來模擬不同操舵狀態(tài)下的航行狀態(tài)。
[0017]實(shí)際的吊艙推進(jìn)器采用的是將推進(jìn)電機(jī)置于艙體內(nèi)部的方式，通過艙內(nèi)固定于槳軸上的電機(jī)轉(zhuǎn)子和固定于吊艙殼體上的定子來實(shí)現(xiàn)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，但由于試驗(yàn)設(shè)備和模型大小的限制，不能將電機(jī)置于吊艙內(nèi)部，本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置采用將電機(jī)I置于艙體上方的方式進(jìn)行模擬，同時螺旋槳的推力、扭矩通過艙體內(nèi)置推力扭矩傳感器8來測量，側(cè)向力則通過實(shí)驗(yàn)室已有的三分力天平進(jìn)行測量，這樣雖然與實(shí)際的吊艙有所區(qū)別，但對于試驗(yàn)來說，已足夠模擬其相關(guān)的水動力性能。為了可以更加準(zhǔn)確的模擬吊艙推進(jìn)器在船體下方的實(shí)際情況，同時又可以盡量的簡化試驗(yàn)方案以及節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，試驗(yàn)裝置將在吊艙推進(jìn)器的艙體外殼3上部加裝一平板，這樣可以有效預(yù)防流體的垂向流動。本套試驗(yàn)裝置將對艙體外殼3的長度以及直徑進(jìn)行深入的研究與總結(jié)，使之可以適合較多型號螺旋槳的性能研究與匹配試驗(yàn)。通過這套吊艙推進(jìn)動力儀的模擬結(jié)果，我們可以更加準(zhǔn)確的預(yù)報吊艙推進(jìn)器的一系列性能，對吊艙推進(jìn)器的性能優(yōu)化以及實(shí)船試驗(yàn)均具有重要的意義。
[0018]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括電機(jī)(I)，所述電機(jī)(I)的輸出轉(zhuǎn)動軸固定連接有主軸(5)，所述主軸(5)的端部連接有換向器，換向器兩端的輸出軸與分別螺旋槳固定的橫軸固定連接，所述橫軸上分別設(shè)置有用于測量螺旋槳軸向推力和扭矩的推力扭矩傳感器(8)，所述推力扭矩傳感器(8)與信號線滑環(huán)(12)連接，信號線滑環(huán)(12)將推力扭矩傳感器(8)測出的數(shù)值傳出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述換向器上設(shè)置有橫軸傘齒輪(7)，所述橫軸傘齒輪(7)與主軸(5)的端部固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主軸(5)上設(shè)置有軸承⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，與螺旋槳固定的橫軸上設(shè)置有向心推力軸承(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述主軸(5)、橫軸傘齒輪(7)、推力扭矩傳感器(8)、信號線滑環(huán)(12)、軸承(6)、向心推力軸承(11)設(shè)置在殼體支架⑷內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，殼體支架(4)的端部設(shè)置有密封端蓋(9)。
【文檔編號】G01M10/00GK103913291SQ201410134459
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郭春雨, 豆鵬飛, 趙大剛, 黃超 申請人:郭春雨, 豆鵬飛