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)動力，取代了原有船舶中需要通過槳和舵來提供不同方向動力的推進(jìn)方式，廣泛應(yīng)用于潛水作業(yè)供應(yīng)船、石油鉆井平臺、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)裝置安裝在一個豎直設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動力單元和若干連接軸，動力單元的輸出端通過若干連接軸與豎直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接，通過動力單元來控制推進(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)船舶高速行駛時或者全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器全速旋轉(zhuǎn)時，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)載會突然增大，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的動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)船舶高速行駛時或者全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器全速回轉(zhuǎn)時，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)包括動力單元、行星減速箱、回轉(zhuǎn)支承，所述動力單元的輸出端與所述行星減速箱的輸入端傳動連接，所述行星減速箱的輸出端與所述回轉(zhuǎn)支承傳動連接，

所述動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力單元的輸出端和所述行星減速箱的輸入端傳動連接，

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

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力單元的輸出端傳動連接，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)僅能相對于第一連接軸沿所述第一連接軸的軸向運(yùn)動，所述作用環(huán)和所述第一連接軸同步轉(zhuǎn)動，所述第二連接軸的上端可轉(zhuǎn)動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應(yīng)設(shè)有凹槽，對應(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，所述滾珠分別位于所述第二連接軸和所述作用環(huán)的對應(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)生相對轉(zhuǎn)動，所述第一連接軸和所述第二連接軸通過所述作用環(huán)傳動連接；當(dāng)所述扭力限制器過載時，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，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)生相對轉(zhuǎn)動，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)的信號輸出端與所述制動裝置電連接。

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)支承傳動連接。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述動力單元包括變頻電機(jī)，當(dāng)所述扭力限制器過載打滑時，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，所述動力單元包括制動裝置，當(dāng)所述扭力限制器過載打滑時，所述感應(yīng)開關(guān)用于直接控制所述制動裝置對所述動力單元進(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，扭力限制器打滑，從而減少動力單元的負(fù)載，起到保護(hù)動力單元的作用，且在動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的感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)扭力限制器過載打滑時，感應(yīng)開關(guān)控制安裝在動力單元進(jìn)行減速，從而是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)不會因外界作用力的強(qiáng)烈沖擊導(dǎo)致動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)明的一個實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，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)包括動力單元1、扭力限制器2、行星減速箱3、回轉(zhuǎn)支承4，動力單元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傳動連接，行星減速箱3的輸出端與回轉(zhuǎn)支承4傳動連接。

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，通過動力單元1驅(qū)動行星減速箱3，從而帶動回轉(zhuǎn)支承4的回轉(zhuǎn)圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動安裝在回轉(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，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器的360°全回轉(zhuǎn)。

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

具體地，在本實(shí)施例中，動力單元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，接近開關(guān)產(chǎn)生電信號，接近開關(guān)的信號輸出端與制動裝置電連接，因此接近開關(guān)將產(chǎn)生的電信號傳遞至制動裝置，使制動裝置控制動力單元1進(jìn)行減速。

在本實(shí)施例中，動力單元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，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，動力單元1內(nèi)還可以設(shè)有制動裝置，當(dāng)扭力限制器2過載打滑時，感應(yīng)開關(guān)5還用于直接控制制動裝置對動力單元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的上端用于與動力單元1的輸出端傳動連接，第二連接軸202的下端用于與行星減速箱3的輸入端傳動連接，且動力單元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件2021、連接件2022、限位件2023，且傳動件2021、連接件2022、限位件2023依次通過螺栓相連，傳動件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僅能相對于第一連接軸201沿第一連接軸201的軸向運(yùn)動，作用環(huán)203和第一連接軸哦201同步轉(zhuǎn)動，不能在第一連接軸201上轉(zhuǎn)動，第二連接軸202的限位件2023可轉(zhuǎn)動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，僅能在第一連接軸201上轉(zhuǎn)動。

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，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，繼續(xù)被壓縮，使作用環(huán)203遠(yuǎn)離第二連接軸202運(yùn)動，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的連接面上分別對應(yīng)設(shè)有若干第一凹槽203a和若干第二凹槽202a，對應(yīng)設(shè)置的每對第一凹槽203a和第二凹槽202a之間均設(shè)有一個滾珠205，當(dāng)扭力限制器2正常工作時，滾珠205位于對應(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)生相對轉(zhuǎn)動，第一連接軸201和第二連接軸202通過作用環(huán)203傳動連接，當(dāng)扭力限制器2過載時，滾珠205從對應(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，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，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)生相對轉(zhuǎn)動，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，將感應(yīng)磁場朝向扭力限制器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在磁場中運(yùn)動時，感應(yīng)開關(guān)5產(chǎn)生感應(yīng)信號。

在本發(fā)明中，通過在動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，扭力限制器打滑，從而減少動力單元的負(fù)載，起到保護(hù)動力單元的作用，且在動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的感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)扭力限制器過載打滑時，感應(yīng)開關(guān)控制安裝在動力單元上的制動裝置對動力單元進(jìn)行制動減速。

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)。