航海船用的方向舵

摘要

在一种航海船用的方向舵中,该方向舵包括一个主舵和一个绞接式连接到该主舵上并由主舵限制性导向舵板,它装备有一个用于旋转销的滑动轴承的滑动活塞活接,以便使构成整个系统的所有部件的磨损减至最小,并使在轴承内部产生的边缘压力减至最小,及以这种方式使所有部件相互连接,使部件的移动可以具有足够的自由度,还以在滑动轴承中形成活塞的形式安装连接或绞接销。

说明书

本发明涉及一种航海船用的方向舵，它包括一个主舵和一个舵板，该舵板绞接式连接到主舵上并由主舵限制导向，该方向舵装有一个滑动由承的滑动活塞活接，供一个安装在舵板上的旋转活塞使用。

为了将舵板连接到航海船上装舵板的方向舵主舵上，已经提出了变化范围最广的解决办法。

因此，按照DE-U-7829008，已知一种由多个部件组成的，可借助于一个驱动装置调节的流线型主体，用于操纵水运工具。这种流线型主体由一个主舵和一个绞接式连接到该主舵上的舵板组成。为了能够调节舵板，主舵装备一个控制装置，该控制装置由一个在具有滑动器纵向导轨的流线型主体的纵向方向上，靠近顶侧上的主舵和舵板活接连接进行的伸出的支承臂组成，其朝向主舵的端部装有一个垂直的齿，该垂直的齿用其端部偏心式支承在一个可绕其中心轴线旋转的驱动盘中。由于这种结构，创造了一种具有一个控制装置的由多个部件组成的流线型主体，用于旋转该流线型主体的类似舵板部分，在制造它时，意图是使其在操作上简单而容易。由于用了很少数目的机械零件，所以保证了该控制装置一种可靠的操作，效果果然不错，但是万一控制装置和滑动装置变成磨损，则操作费用必然很大，因为如果发生这种情况，全部结构部件将必需更换。

从DE-A-2353934中已知在开始所说明的那种类型的另一种船用方向舵结构，对于装配一个螺旋浆的船，至少部分装备一个外壳，并具有一个绞接在主舵后边缘上的辅助或伺服方向舵，该方向舵被连接到一个操作机构上，该操作机构包括一个可在一导套中更换的连接杆，并且该导套在一个近似垂直于方向舵轴线的平面中围绕位于船身后面的一个旋转点旋转式连接到船身上。在这种船用方向舵结构中，该导套被近似水平地设置，并且几乎平行于伺服方向舵上的方向舵表面，而连接杆旋转式支承在设置于方向舵轴线后面的轴线上，并具有这样一种长度，以便连接杆和导套之间的相互作用在90°或更大的方向角度下继续充分起作用。这种船用方向舵基本上以这种方式建造，以便能放置一个方向舵的横方向，尤其是在装备这种结构的一条船位于水闸中而要使得当船通过水闸时不被闸门的水闸底梁损坏的情况下。借助于该导套实现支承在船身上一端处的连接杆的导向和支承，以控制导板，该导套当水平地位于导板的顶部区之内时，被固定在导板上并穿过连接杆。

作为一个滑动轴承，该导套在其内部具有一个滑动式封装件。如果该滑动式封装件已变得磨损并且必需更换，则必须进行多方面的操作，因为为了能从导套中移去该滑动式封装，则或者必须从主舵中移去舵板，以便从连接杆中取出导套，或者必需从主舵上拆下船身上其绞接区内的连接杆并从导套中取出。因为导套以壁封闭的方式安放该滑动式封装件，所以从导套中上下移去该滑动式封装件是不可能的，而且该滑动式封装件只能通过拆开绞接合而提升起来。

但是，所有这些解决办法共同之处是，用于限制性导向舵板的连接活接的部件特别容易磨损，它们只能以很大费用更换；并且主要是在水下操作。

为了安装一个包括一个具有靠绞链转动并限制性导向舵板的主舵的方向舵，用于旋转销的滑动轴承以这种方式用一端活接式连接到船身上，以便未经专门训练的工作人员也能很容易更换磨损的部件并且不必求助于提升工具及不必进行水下操作，此外，为了使舵板的一个受限制的导向能够用一个唯一的力水平传输而与主舵的角度位置无关，在EP-A-0051822B1中提出，以叉形方式安装滑动轴承，并且在其两个叉杆的相互面对的壁区上，利用一个可更换的塑料滑块，更具体地说是聚酰胺滑块。每个滑块用于在滑动轴承的每个叉杆的壁区中保持一个向下受限制和向上打开的凹槽，并用一个可拆卸的盖板密闭凹槽的顶部缝隙，以防止偶然脱出。

在各个情况下，应注意到，在这一实施例中轴承的内部有一不希望有的巨大边缘压力，它导致过度的磨损和磨耗，并且时常导致绞接上青铜内衬松开。也可能，当摆动过度，尤其是当绞接保持销固定不正确时，由于振动而使该绞接保持销松开。

本发明的技术问题是改进在开始所说明的系统，以便使上述边缘压力减到最小，并且所有部件以这种方式相互连接，使得具有足够自由度的移动是可能的。因此打算节省轴承表面和适当地使磨损减到最小。

按照本发明，这个技术问题在开始所说明的方向舵中被解决了，其中也以在滑动轴承中形成一个活塞的形式安装该绞接销。通过这种措施，方向舵及其中活动部件获得很宽的自由度，它保证了轴承表面区不会受到比由于高应力边缘作用而不可避免的更大的应力。

这种结构使移动具有足够的自由度成为可能，它通过在外壳中导向的两个活塞之间插进一个绞接销得到，以便在±90°范围内移动是可能的，而已知系统由于预先设定90°角，而被设计成是刚性的。由于由方向舵上的壁压引起并作用在该系统上的弯矩被活塞的圆柱形设计和被绞接连接所补偿，因此可能不再发生系统的故障。另一个优点是，在拆开两上接合之间的绞接连接之后，可以在活塞的纵向方向上，亦即在垂直方向上和水平方向上从船身和固定到舵板上的外壳中取出绞接连接。这样，可以不费力地进行修理，而不必移开舵板。

本发明的另一些改进在下面的权利要求中说明。

因此，两个活塞，即旋转活塞和以绞接销形式安装的活塞最好是利用绞接螺栓相互连接，它提供了一种可靠而结构简单的连接。

最好，两个活塞用特种钢制成，并且滑动式设置在由一种青铜合金制成的衬套内。

按照本发明的另外一种结构，圆柱形活塞青铜填料或内衬在每种情况下都是由设置在一个钢外壳中的衬套组成。青铜内衬的外接界面区可以密封，在这种情况下，密封件最好由一种软的两组份金属组成，这种金属也通称为“Be-lzona-R-金属。这种金属在硬化之后，具有已知金属的性质，并且基本上适合于焊接连接，及作为有色金属和不同金属或金属合金之间的隔离物。

作为防止海水或受污染的水和含砂水的侵蚀的措施，所有活动部件最好都用密封圈保护，以便设置一个封闭的润滑系统。

在附图中图解说明本发明的一个优选实施例。例如

图1以简图形式示出一个具有一舵板的重型方向舵和一个滑动的旋转销活接；

图2示出一个相互连接的滑动活塞的示意图；

图3示出图2中线B-B方向上的剖面；

图4示出沿图2中线A-A穿过滑动活塞即水平设置的活塞的剖面；

图5示出按图2中线C-C的剖面，和

图6示出按图2中线D-D的剖面。

图1中所描述的方向舵由一个主舵20组成，一个限制性导向的舵板10可旋转式安装在主舵上，该主舵装有一个滑动的旋转活塞活接100，在图2-6中更详细地图解说明该滑动的旋转活塞活接100。它由水平设置的特种钢活塞11构成，活塞11可更换地设置在轴承罩12中，其内套管面对着青铜内衬13。从套管中伸出的活塞部分利用一个绞接销14连接到一个垂直活动的特种钢活塞上，该活塞作为它的一部分可更换地设置在轴承罩16中，它同样面对着一个青铜内衬17。绞接销14保证即使偏离了90°位置，也可得到补偿。该水平销14连接到舵板10上，而垂直销15构成与船身的连接。正如从图5中可看到的，用于水平活塞11的青铜内衬由一个导套构成。沿着滑动活塞11和15在每种情况下所形成的青铜内衬13和17的上下边缘可以是锥形构形，这样在每种情况下在该锥形构形的外部边界面积上所产生的缝隙区装备有一个密封件，更具体地说，是一个软的两组分金属的密封件。

销14和其它连接件如锁紧螺丝等一起借助于固定板向外盖住。

为了减缓活塞的冲击振动，亦即为了减振，在活塞15的轴承罩16中，它的面对船身的端部被做成是密闭的，并且在活塞15的上方，形成一种气体介质如空气或一种液体介质如水的垫料30(图3)。