吊艙推進系統試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種吊艙推進系統試驗裝置，包括電機，所述電機的輸出轉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連接，信號線滑環將推力扭矩傳感器測出的數值傳出。本發明提供的吊艙推進系統試驗裝置，適合較多型號螺旋槳與吊艙的性能研究與匹配試驗，能夠更加準確的預報吊艙推進器的一系列性能，對吊艙推進器的性能優化以及實船試驗均具有重要的意義。
【專利說明】吊艙推進系統試驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械領域，尤其涉及一種吊艙推進系統試驗裝置。
【背景技術】
[0002]吊艙推進技術的首次出現是為了解決冰區船舶問題，之后隨著其技術的逐漸完善，吊艙推進器的優點也慢慢顯露出來，并為人們所重視。近些年來，其在大型船舶和極地船舶的應用也逐漸增多，但是在吊艙推進器的研究領域，發展的速度較慢。目前國內的研究工作尚處于實驗室階段，由于開展吊艙推進器的性能試驗需要耗費大量的人力物力，再加上試驗技術以及設備的不成熟，國內目前大部分采用數值模擬的方法進行研究，而這一研究手段的弊端也是顯而易見的，不能夠較為準確模擬出真實的情況且受網格質量、離散方法和湍流方程等等因素的影響較為嚴重。那么設計出一套吊艙推進器動力儀也就是試驗裝置是非常必要的，目前沒有一套完整的吊艙推進系統試驗裝置，并且試驗成本高，重復使用率低，并很難模擬操舵狀態下的吊艙推進器水動力性能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種實驗成本低、且能夠重復使用的來模擬操舵狀態下的吊艙推進器水動力性能的吊艙推進系統試驗裝置。
[0004]一種吊艙推進系統試驗裝置，包括電機，所述電機的輸出轉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，在所述橫軸上設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連接，信號線滑環將推力扭矩傳感器測出的數值傳出。
[0005]進一步地，如上所述的吊艙推進系統試驗裝置，所述主軸上設置有軸承。
[0006]進一步地，如上所述的吊艙推進系統試驗裝置，與螺旋槳固定的橫軸上設置有向心推力軸承。
[0007]進一步地，如上所述的吊艙推進系統試驗裝置，所述主軸、橫軸傘齒輪、推力扭矩傳感器、信號線滑環、軸承、向心推力軸承設置在殼體支架內。
[0008]進一步地，如上所述的吊艙推進系統試驗裝置，殼體支架的端部設置有密封端蓋。
[0009]本發明提供的吊艙推進系統試驗裝置，適合較多型號螺旋槳的性能研究與匹配試驗，能夠更加準確的預報吊艙推進器的一系列性能，對吊艙推進器的性能優化以及實船試驗均具有重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明吊艙推進系統試驗裝置結構示意圖。
[0011]附圖標記:1-電機，2-法蘭盤，3-吊艙推進器艙體外殼，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。【具體實施方式】
[0012]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0013]圖1為本發明吊艙推進系統試驗裝置結構示意圖，如圖1所示，本發明吊艙推進系統試驗裝置包括殼體支架4、以及設置在殼體支架4頂部的電機1，所述殼體支架4內設置有主軸5、橫軸傘齒輪7、推力扭矩傳感器8、信號線滑環12、軸承6、向心推力軸承11 ;所述殼體支架4安裝在吊艙推進器艙體外殼3內，電機I設置在吊艙推進器艙體外殼3的外部，吊艙推進器艙體外殼3與電機I之間通過法蘭盤2固定為一體。
[0014]具體地，所述電機I的輸出轉動軸固定連接主軸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12連接。所述軸承6設置在主軸5上，所述向心推力軸承11設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,內徑0.1lm0
[0015]工作原理:電機I帶動主軸5旋轉，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，橫軸旋轉，設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器相關的水動力性能數值，譬如螺旋槳軸向推力和扭矩以及側向力，所述信號線滑環12會將推力扭矩傳感器8測出的數值傳出。
[0016]本吊艙推進系統試驗裝置采用將電機I置于吊艙推進器艙體外殼3上方的方式進行模擬，同時螺旋槳的推力、扭矩通過艙體內置推力扭矩傳感器8來測量，側向力則通過實驗室已有的三分力天平進行測量，同時為了更加準確的模擬其實際工作時的狀態，我們采用在吊艙推進器的艙體外殼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，同時在吊艙推進器的懸掛裝置上還有可以控制轉向的裝置，以此來模擬不同操舵狀態下的航行狀態。
[0017]實際的吊艙推進器采用的是將推進電機置于艙體內部的方式，通過艙內固定于槳軸上的電機轉子和固定于吊艙殼體上的定子來實現帶動螺旋槳旋轉，但由于試驗設備和模型大小的限制，不能將電機置于吊艙內部，本發明實驗裝置采用將電機I置于艙體上方的方式進行模擬，同時螺旋槳的推力、扭矩通過艙體內置推力扭矩傳感器8來測量，側向力則通過實驗室已有的三分力天平進行測量，這樣雖然與實際的吊艙有所區別，但對于試驗來說，已足夠模擬其相關的水動力性能。為了可以更加準確的模擬吊艙推進器在船體下方的實際情況，同時又可以盡量的簡化試驗方案以及節約試驗經費，試驗裝置將在吊艙推進器的艙體外殼3上部加裝一平板，這樣可以有效預防流體的垂向流動。本套試驗裝置將對艙體外殼3的長度以及直徑進行深入的研究與總結，使之可以適合較多型號螺旋槳的性能研究與匹配試驗。通過這套吊艙推進動力儀的模擬結果，我們可以更加準確的預報吊艙推進器的一系列性能，對吊艙推進器的性能優化以及實船試驗均具有重要的意義。
[0018]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種吊艙推進系統試驗裝置，其特征在于，包括電機(I)，所述電機(I)的輸出轉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(12)連接，信號線滑環(12)將推力扭矩傳感器(8)測出的數值傳出。
2.根據權利要求1所述的吊艙推進系統試驗裝置，其特征在于，所述換向器上設置有橫軸傘齒輪(7)，所述橫軸傘齒輪(7)與主軸(5)的端部固定連接。
3.根據權利要求2所述的吊艙推進系統試驗裝置，其特征在于，所述主軸(5)上設置有軸承⑶。
4.根據權利要求3所述的吊艙推進系統試驗裝置，其特征在于，與螺旋槳固定的橫軸上設置有向心推力軸承(11)。
5.根據權利要求4所述的吊艙推進系統試驗裝置，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(12)、軸承(6)、向心推力軸承(11)設置在殼體支架⑷內。
6.根據權利要求5所述的吊艙推進系統試驗裝置，其特征在于，殼體支架(4)的端部設置有密封端蓋(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 優先權日:2014年4月4日
【發明者】郭春雨, 豆鵬飛, 趙大剛, 黃超 申請人:郭春雨, 豆鵬飛
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