本發(fā)明涉及推進(jìn)器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器能夠在360°范圍內(nèi)提供推進(jìn)動(dòng)力，取代了原有船舶中需要通過槳和舵來提供不同方向動(dòng)力的推進(jìn)方式，廣泛應(yīng)用于潛水作業(yè)供應(yīng)船、石油鉆井平臺(tái)、補(bǔ)給船、油輪、滾裝船、游輪及海洋科考船舶等。

全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器通常包括推進(jìn)裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，推進(jìn)裝置安裝在一個(gè)豎直設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力單元和若干連接軸，動(dòng)力單元的輸出端通過若干連接軸與豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，通過動(dòng)力單元來控制推進(jìn)裝置在旋轉(zhuǎn)軸上360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

當(dāng)船舶高速行駛時(shí)或者全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器全速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果受到外界作用力的強(qiáng)烈沖擊，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)受到的外負(fù)載會(huì)突然增大，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力單元瞬間沖擊過載而損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決當(dāng)船舶高速行駛時(shí)或者全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器全速回轉(zhuǎn)時(shí)，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)因外界作用力的強(qiáng)烈沖擊導(dǎo)致動(dòng)力單元瞬間沖擊過載而損壞的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。所述技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力單元、行星減速箱、回轉(zhuǎn)支承，所述動(dòng)力單元的輸出端與所述行星減速箱的輸入端傳動(dòng)連接，所述行星減速箱的輸出端與所述回轉(zhuǎn)支承傳動(dòng)連接，

所述動(dòng)力單元的輸出端和所述行星減速箱的輸入端之間設(shè)有扭力限制器和感應(yīng)開關(guān)，

所述扭力限制器分別與所述動(dòng)力單元的輸出端和所述行星減速箱的輸入端傳動(dòng)連接，

所述感應(yīng)開關(guān)與所述動(dòng)力單元電連接，當(dāng)所述扭力限制器過載打滑時(shí)，所述動(dòng)力單元與所述行星減速箱的傳動(dòng)連接斷開，且所述感應(yīng)開關(guān)輸出電信號(hào)至所述動(dòng)力單元，控制所述動(dòng)力單元減速。

在本發(fā)明的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述扭力限制器包括第一連接軸、第二連接軸、作用環(huán)，所述第一連接軸的上端與所述動(dòng)力單元的輸出端傳動(dòng)連接，所述第二連接軸的下端與所述行星減速箱的輸入端傳動(dòng)連接，

所述作用環(huán)緊密套裝在所述第一連接軸的中部，且所述作用環(huán)僅能相對(duì)于第一連接軸沿所述第一連接軸的軸向運(yùn)動(dòng)，所述作用環(huán)和所述第一連接軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二連接軸的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)套裝在所述第一連接軸的下端上，所述第二連接軸的上端面與所述作用環(huán)相抵，且所述第一連接軸和所述第二連接軸之間設(shè)有用于限制所述第二連接軸沿所述第一連接軸的軸向運(yùn)動(dòng)的定位結(jié)構(gòu)，所述第一連接軸上設(shè)有用于將所述作用環(huán)壓緊在所述第二連接軸上端端面上的彈性件，且所述作用環(huán)和所述第二連接軸的連接面上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有凹槽，對(duì)應(yīng)的所述凹槽之間設(shè)有滾珠，

當(dāng)所述扭力限制器正常工作時(shí)，所述滾珠分別位于所述第二連接軸和所述作用環(huán)的對(duì)應(yīng)的所述凹槽內(nèi)，所述第二連接軸和所述作用環(huán)之間不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一連接軸和所述第二連接軸通過所述作用環(huán)傳動(dòng)連接；當(dāng)所述扭力限制器過載時(shí)，所述作用環(huán)沿所述第一連接軸的軸向遠(yuǎn)離所述第二連接軸運(yùn)動(dòng)，所述滾珠從所述凹槽內(nèi)脫出，所述作用環(huán)和所述第二連接軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述扭力限制器打滑，所述第一連接軸和所述第二連接軸之間的傳動(dòng)連接斷開。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一連接軸和所述第二連接軸均為圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)力單元的輸出端固定插裝在所述第一連接軸上端，所述行星減速箱的輸入端固定插裝在所述第二連接軸下端。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，用于限制所述第二連接軸沿所述第一連接軸的軸向運(yùn)動(dòng)的所述定位結(jié)構(gòu)包括：

在所述第二連接軸的上端的內(nèi)壁上設(shè)有一環(huán)形凹槽，在所述第一連接軸的下端的外壁上對(duì)應(yīng)所述環(huán)形凹槽設(shè)有相配合的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起安裝在所述環(huán)形凹槽內(nèi)。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述彈性件為碟簧。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述動(dòng)力單元和所述行星減速箱之間設(shè)有安裝支架，所述感應(yīng)開關(guān)固定在所述安裝支架上。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述感應(yīng)開關(guān)為接近開關(guān)，且所述接近開關(guān)的感應(yīng)端朝向所述扭力限制器，所述接近開關(guān)的信號(hào)輸出端與所述制動(dòng)裝置電連接。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述行星減速箱的輸出端上設(shè)置有回轉(zhuǎn)齒輪，所述回轉(zhuǎn)支承上設(shè)有與所述回轉(zhuǎn)齒輪相配合的齒面，所述行星減速箱通過所述回轉(zhuǎn)齒輪與所述回轉(zhuǎn)支承傳動(dòng)連接。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述動(dòng)力單元包括變頻電機(jī)，當(dāng)所述扭力限制器過載打滑時(shí)，所述感應(yīng)開關(guān)用于控制所述變頻電機(jī)減速。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述動(dòng)力單元包括制動(dòng)裝置，當(dāng)所述扭力限制器過載打滑時(shí)，所述感應(yīng)開關(guān)用于直接控制所述制動(dòng)裝置對(duì)所述動(dòng)力單元進(jìn)行減速。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：在本發(fā)明中，通過在動(dòng)力單元和行星減速箱之間設(shè)置扭力限制器，當(dāng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)過載時(shí)，扭力限制器打滑，從而減少動(dòng)力單元的負(fù)載，起到保護(hù)動(dòng)力單元的作用，且在動(dòng)力單元和行星減速箱之間設(shè)置用于接收扭力限制器過載打滑信號(hào)的感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)扭力限制器過載打滑時(shí)，感應(yīng)開關(guān)控制安裝在動(dòng)力單元進(jìn)行減速，從而是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不會(huì)因外界作用力的強(qiáng)烈沖擊導(dǎo)致動(dòng)力單元瞬間沖擊過載而損壞。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的扭力限制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第二連接軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力單元1、扭力限制器2、行星減速箱3、回轉(zhuǎn)支承4，動(dòng)力單元1的輸出端和行星減速箱3的輸入端分別連接在扭力限制器2上，且動(dòng)力單元1的輸出端和行星減速箱3的輸入端通過扭力限制器2傳動(dòng)連接，行星減速箱3的輸出端與回轉(zhuǎn)支承4傳動(dòng)連接。

如圖1所示，行星減速箱3的輸出端設(shè)有回轉(zhuǎn)齒輪6，回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈上設(shè)有與回轉(zhuǎn)齒輪6相配合的齒面，行星減速箱3通過回轉(zhuǎn)齒輪6與回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈傳動(dòng)連接，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的推進(jìn)裝置安裝在回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈上，通過動(dòng)力單元1驅(qū)動(dòng)行星減速箱3，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)安裝在回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈上的推進(jìn)裝置在360°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器的360°全回轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，動(dòng)力單元1的輸出端和行星減速箱3的輸入端之間還設(shè)有扭力限制器2和感應(yīng)開關(guān)5，扭力限制器2分別與動(dòng)力單元1的輸出端和行星減速箱3的輸入端傳動(dòng)連接，感應(yīng)開關(guān)5與動(dòng)力單元1電連接，當(dāng)扭力限制器2過載打滑時(shí)，動(dòng)力單元1和行星減速箱3的傳動(dòng)連接斷開，感應(yīng)開關(guān)5輸出電信號(hào)至動(dòng)力單元，并控制動(dòng)力單元1減速。

具體地，在本實(shí)施例中，動(dòng)力單元1和行星減速箱3之間設(shè)有安裝支架7，感應(yīng)開關(guān)5固定連接在安裝支架8上，用于監(jiān)測(cè)扭力限制器2的工作狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，感應(yīng)開關(guān)5可以選用接近開關(guān)，接近開關(guān)的感應(yīng)端朝向扭力限制器2，用于監(jiān)測(cè)扭力限制器2的工作狀態(tài)，當(dāng)扭力限制器2過載打滑時(shí)，接近開關(guān)產(chǎn)生電信號(hào)，接近開關(guān)的信號(hào)輸出端與制動(dòng)裝置電連接，因此接近開關(guān)將產(chǎn)生的電信號(hào)傳遞至制動(dòng)裝置，使制動(dòng)裝置控制動(dòng)力單元1進(jìn)行減速。

在本實(shí)施例中，動(dòng)力單元1可以是變頻電機(jī)，感應(yīng)開關(guān)5可以與變頻電機(jī)的控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)扭力限制器2過載打滑時(shí)，感應(yīng)開關(guān)5可以直接控制變頻電機(jī)的控制系統(tǒng)變頻電機(jī)減速。且相比于使用液壓馬達(dá)作為動(dòng)力單元內(nèi)，通過調(diào)節(jié)液體的流量來調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，在本實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)向速度更加精確，且穩(wěn)定性更好。

在本實(shí)施例中，動(dòng)力單元1內(nèi)還可以設(shè)有制動(dòng)裝置，當(dāng)扭力限制器2過載打滑時(shí)，感應(yīng)開關(guān)5還用于直接控制制動(dòng)裝置對(duì)動(dòng)力單元1進(jìn)行減速。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的扭力限制器的結(jié)構(gòu)示意圖，扭力限制器包括第一連接軸201、第二連接軸202、作用環(huán)203，第一連接軸201的上端用于與動(dòng)力單元1的輸出端傳動(dòng)連接，第二連接軸202的下端用于與行星減速箱3的輸入端傳動(dòng)連接，且動(dòng)力單元1的輸出端和行星減速箱3的輸入端通過第一連接軸201和第二連接軸202傳動(dòng)連接。在本實(shí)施例中，第一連接軸201和第二連接軸202均為圓筒狀結(jié)構(gòu)，且動(dòng)力單元1的輸出端固定插裝在第一連接軸201的上端，行星減速箱3的輸入端固定插裝在第二連接軸202的下端。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的第二連接軸的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖3，第二連接軸202包括從下往上順序連接的傳動(dòng)件2021、連接件2022、限位件2023，且傳動(dòng)件2021、連接件2022、限位件2023依次通過螺栓相連，傳動(dòng)件2021、連接件2022、限位件2023均為環(huán)狀且同軸設(shè)置，限位件2023安裝在連接件2022上之后，在第二連接軸202的上端的內(nèi)壁上形成了一個(gè)環(huán)形凹槽202b。

結(jié)合圖2和圖3，作用環(huán)203緊密套裝在第一連接軸201的中部，且作用環(huán)203僅能相對(duì)于第一連接軸201沿第一連接軸201的軸向運(yùn)動(dòng)，作用環(huán)203和第一連接軸哦201同步轉(zhuǎn)動(dòng)，不能在第一連接軸201上轉(zhuǎn)動(dòng)，第二連接軸202的限位件2023可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在第一連接軸201的下端，且第二連接軸202的連接件2022與第一連接軸201的下端相抵，第二連接軸202的限位件2023的上端面與作用環(huán)203的下端面相抵，第一連接軸201的下端還設(shè)有環(huán)形凸起201a，且環(huán)形凸起201a與環(huán)形凹槽202b相配合，使第二連接軸202不能沿第一連接軸201的軸向運(yùn)動(dòng)，僅能在第一連接軸201上轉(zhuǎn)動(dòng)。

第一連接軸201上還設(shè)有用于將作用環(huán)203壓緊在第二連接軸202上的彈性件204，彈性件204既可以在扭力限制器2正常工作時(shí)，將作用環(huán)203壓緊在第二連接軸202上，也可以在扭力限制器2過載時(shí)，繼續(xù)被壓縮，使作用環(huán)203遠(yuǎn)離第二連接軸202運(yùn)動(dòng)，在本實(shí)施例中，彈性件204可以為碟簧，使用碟簧可以使施加在作用環(huán)203上的壓力比較均勻。作用環(huán)203和第二連接軸202的連接面上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有若干第一凹槽203a和若干第二凹槽202a，對(duì)應(yīng)設(shè)置的每對(duì)第一凹槽203a和第二凹槽202a之間均設(shè)有一個(gè)滾珠205，當(dāng)扭力限制器2正常工作時(shí)，滾珠205位于對(duì)應(yīng)設(shè)置第一凹槽203a和第二凹槽202a內(nèi)，第二連接軸202和作用環(huán)203之間不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連接軸201和第二連接軸202通過作用環(huán)203傳動(dòng)連接，當(dāng)扭力限制器2過載時(shí)，滾珠205從對(duì)應(yīng)設(shè)置的凹槽內(nèi)脫出，具體地，可以將滾珠205固定在第一凹槽203a內(nèi)，當(dāng)扭力限制器2過載時(shí)，作用環(huán)203壓縮彈性件204，沿第一連接軸201的軸向向遠(yuǎn)離第二連接軸202的方向運(yùn)動(dòng)，滾珠205從第二凹槽202a內(nèi)脫出，第一連接軸201和第二連接軸202發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，扭力限制器2打滑，第一連接軸201和第二連接軸202之間的傳動(dòng)連接斷開。

在本實(shí)施例中，感應(yīng)開關(guān)5為接近開關(guān)，可以通過感應(yīng)作用環(huán)的位移來監(jiān)測(cè)扭力限制器2是否打滑，具體地，感應(yīng)開關(guān)5的感應(yīng)端產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，將感應(yīng)磁場(chǎng)朝向扭力限制器2的作用環(huán)203的位置，采用金屬制成的作用環(huán)203，或在作用環(huán)203上設(shè)置金屬感應(yīng)件，當(dāng)作用環(huán)203在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)開關(guān)5產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。

在本發(fā)明中，通過在動(dòng)力單元和行星減速箱之間設(shè)置扭力限制器，當(dāng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)過載時(shí)，扭力限制器打滑，從而減少動(dòng)力單元的負(fù)載，起到保護(hù)動(dòng)力單元的作用，且在動(dòng)力單元和行星減速箱之間設(shè)置用于接收扭力限制器過載打滑信號(hào)的感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)扭力限制器過載打滑時(shí)，感應(yīng)開關(guān)控制安裝在動(dòng)力單元上的制動(dòng)裝置對(duì)動(dòng)力單元進(jìn)行制動(dòng)減速。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。