[发明专利]一种用于船模直叶推进器性能测量的动力仪

说明书

本发明涉及海洋工程与船舶模型试验技术领域，特指一种用于船模直叶推进器性能测量的动力仪，包括直叶推进器与动力仪，动力仪包括嵌入船模的动力仪基台、主体机构、传动机构、扭矩测量机构、推拉力测量机构、正交滑动机构与调向机构，直叶推进器对应连接于动力仪基台上，传动机构与扭矩测量机构配合设置实现直叶推进器工作时扭矩的测量，正交滑动机构与推拉力测量机构配合设置实现直叶推进器工作时正推力与侧推力的测量。本发明采用这样的结构设置，通过在船模上嵌入动力仪，动力仪的基台连接于直叶推进器，通过动力仪对直叶推进器工作时发出的正推力、侧推力和扭矩进行实时测量，从而得到直叶推进器的水动力性能研究实验数据。

技术领域

本发明涉及海洋工程与船舶模型试验技术领域，特指一种用于船模直叶推进器性能测量的动力仪。

背景技术

直叶推进器也称竖轴推进器或平旋轮推进器，由若干垂直的叶片(4叶到8叶)组成，叶片在圆盘上是等间距的，圆盘与船体底部齐平。圆盘绕垂直轴旋转，各叶片以适当的角度与水流相遇，因而产生推力，直叶推进器的偏心装置可以控制各叶片与水流相遇的角度，故能发出任何方向的推力，装有直叶推进器船舶的操纵性能良好，且在船舶倒退时也无须逆转主机，此外，直叶推进器的效率较高(约与螺旋桨相同)，在汹涌海面上，工作情况也较好。其缺点在于：机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。目前，这类推进器常用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶，随着近年特种船舶的发展和加工制造技术的进步，直叶推进器的应用取得了一定范围的推广。

对于直叶推进器的水动力性能研究，在实验方面一直没有合适的测量设备为研究提供方便，直叶推进器敞水性能试验和装有直叶推进器的船模自航试验都无法正常获取直叶推进器的水动力参数供研究。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种用于船模直叶推进器性能测量的动力仪,通过在船模上嵌入动力仪，动力仪的基台连接于直叶推进器，通过动力仪对直叶推进器工作时发出的正推力、侧推力和扭矩进行实时测量，从而得到直叶推进器的水动力性能研究实验数据。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于船模直叶推进器性能测量的动力仪，包括直叶推进器与动力仪，动力仪包括嵌入船模的动力仪基台、主体机构、传动机构、扭矩测量机构、推拉力测量机构、正交滑动机构与调向机构，直叶推进器对应连接于动力仪基台上，传动机构与扭矩测量机构配合设置实现直叶推进器工作时扭矩的测量，正交滑动机构与推拉力测量机构配合设置实现直叶推进器工作时正推力与侧推力的测量。

进一步而言，所述主体机构包括动力仪基架、防尘罩与动力仪顶盖，动力仪基架底部通过螺栓与动力仪基台固定连接，动力仪基架顶部通过螺栓与动力仪顶盖固定连接，防尘罩对应套设于动力仪基架外圆上，动力仪顶盖上设有插座面板。

进一步而言，所述传动机构包括伞齿轮立座、电机连接轴、开口轴承盖、伞齿轮副、轴承、伞齿轮基座与密封轴承盖，伞齿轮立座设于主体机构的动力仪顶盖上，开口轴承盖与密封轴承盖分别设于伞齿轮立座左右两侧壁上，电机连接轴一端与伞齿轮副的上部伞齿轮对应设置，伞齿轮副的上部伞齿轮设于密封轴承盖上，电机连接轴另一端穿于开口轴承盖并对应连接于电机联轴器，伞齿轮副的下部伞齿轮通过轴承与扭矩测量机构对应连接，轴承设于伞齿轮基座上。

进一步而言，所述扭矩测量机构包括扭矩传感器支架、扭矩传感器与弹性补偿器，扭矩传感器设于扭矩传感器支架内，扭矩传感器顶部与传动机构的伞齿轮副对应连接，扭矩传感器底部通过弹性补偿器连接于直叶推进器的输入轴。

进一步而言，所述伞齿轮立座侧壁上还设有防尘板。

进一步而言，所述推拉力测量机构包括推拉力杆、校零压块、推拉力传感器支架、推拉力传感器与推拉力基准环，推拉力基准环套设于主体机构的防尘罩外圆位置，推拉力传感器设于推拉力传感器支架上，推拉力杆一端连接于推拉力传感器，另一端连接于推拉力基准环上，且在推拉力杆端部上设有校零压块。