專利名稱：智能舵機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于帆船配件領(lǐng)域，尤其涉及一種智能舵機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化石能源的日益減少和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻促使了新型智能帆船的誕生，但是此類帆船的研究過(guò)程中，由于種種原因，并沒(méi)有考慮到舵的影響，與實(shí)際存在一定的差距，因而有待改善。由于外界摩擦擾動(dòng)對(duì)舵角造成的改變，使航向不穩(wěn)定，需要舵機(jī)具有自鎖功能，且能夠承受足夠大的阻力、機(jī)械應(yīng)力力矩。同時(shí)，傳統(tǒng)蝸輪蝸桿舵機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用于小型船舶體積、重量較大，不便于操作且易于發(fā)生故障，成本費(fèi)用較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種智能舵機(jī)系統(tǒng)，其解決了航向不穩(wěn)定、以及傳統(tǒng)蝸輪蝸桿舵機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用有限、重量較大，不便于操作、易于發(fā)生故障以及成本費(fèi)用較高的問(wèn)題。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了以下方案智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括舵機(jī)主體、檢測(cè)部分、安裝在所述舵機(jī)主體前端的舵角指示裝置和安裝在所述舵機(jī)主體后端的手動(dòng)應(yīng)急操作單元，所述檢測(cè)部分外接于所述舵機(jī)主體，所述舵機(jī)主體還包括蝸輪部分和蝸桿部分。進(jìn)一步，所述的蝸輪部分包括第一軸承、蝸輪和軸，所述第一軸承和蝸輪通過(guò)第一普通平鍵安裝在所述軸上；所述蝸桿部分包括蝸桿、第二軸承、低速齒輪、電機(jī)和高速齒輪；所述蝸桿為兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述低速齒輪設(shè)置在所述第二軸承外部，所述第二軸承與所述蝸桿的端部之間設(shè)置有第二普通平鍵；所述高速齒輪與所述電機(jī)連接，所述高速齒輪與所述低速齒輪配合設(shè)置。進(jìn)一步，所述蝸桿中部設(shè)置有蝸輪齒，所述中部的蝸輪齒與所述蝸輪配合設(shè)置。進(jìn)一步，所述高速齒輪與所述電機(jī)在蝸桿兩端對(duì)稱設(shè)置，所述高速齒輪與所述電機(jī)設(shè)置在所述低速齒輪的同一側(cè)。該智能舵機(jī)系統(tǒng)具有以下有益效果本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)采用的蝸輪蝸桿舵機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較小，操作方便不易發(fā)生故障，同時(shí)其具有自鎖功能，也具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)有效提高傳動(dòng)效率，增大轉(zhuǎn)矩，并具有自鎖功能。用直流減速電機(jī)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)角、舵機(jī)角位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)舵還具有手動(dòng)切換的功能，以便在系統(tǒng)故障時(shí)應(yīng)急操作。舵還具有應(yīng)急切換備用電機(jī)功能。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)舵機(jī)具有舵角指示器，做到舵的位置及時(shí)反饋到控制單元，并與帆的受力方向配合，使帆車(chē)保持確定的運(yùn)動(dòng)方向。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)先前的風(fēng)帆操作系統(tǒng)加入了一定的智能控制，實(shí)現(xiàn)了一定的功能。其保留了靈活性和有效利用風(fēng)能的特點(diǎn)，加入了舵的控制機(jī)構(gòu)，使一些機(jī)械和電路結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用，提高了系統(tǒng)的可靠性，控制精度和抗干擾能力，盡量降低成本，對(duì)之后的智能帆船的研究也具有很好的指導(dǎo)作用。

圖I :本實(shí)用新型智能舵機(jī) 系統(tǒng)舵機(jī)分解示意圖；圖2 :本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I一第一軸承；2—第一普通平鍵；3—蝸輪；4一軸；5—蝸桿；6—第二軸承；7—低速齒輪；8—第二普通平鍵；9一電機(jī)；10 —聞速齒輪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能舵機(jī)系統(tǒng)，包括舵機(jī)主體、檢測(cè)部分、安裝在所述舵機(jī)主體前端的舵角指示裝置和安裝在所述舵機(jī)主體后端的手動(dòng)應(yīng)急操作單元，所述檢測(cè)部分外接于所述舵機(jī)主體，所述舵機(jī)主體還包括蝸輪部分和蝸桿部分。蝸輪部分包括第一軸承I、蝸輪3和軸4，第一軸承I和蝸輪3通過(guò)第一普通平鍵2安裝在所述軸4上；蝸桿部分包括蝸桿5、第二軸承6、低速齒輪7、電機(jī)9和高速齒輪10 ；蝸桿5為兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，低速齒輪7設(shè)置在所述第二軸承6外部，第二軸承6與蝸桿5的端部之間設(shè)置有第二普通平鍵8 ;高速齒輪10與電機(jī)9連接，所述高速齒輪10與所述低速齒輪7配合設(shè)置。蝸桿5中部設(shè)置有蝸輪齒，中部的蝸輪齒與蝸輪3配合設(shè)置。高速齒輪10與電機(jī)9在蝸桿兩端對(duì)稱設(shè)置，高速齒輪10與電機(jī)9設(shè)置在低速齒輪7的同一側(cè)。在舵機(jī)的前部固定舵角指示裝置，是由矩形的木板條制成，可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)以確定角度和方向。舵機(jī)后部設(shè)置手動(dòng)應(yīng)急操控單元，用以在自動(dòng)操控系統(tǒng)出故障時(shí)，進(jìn)行手動(dòng)操作。增加帆車(chē)、舵機(jī)的安全系數(shù)和穩(wěn)定性。啟動(dòng)舵機(jī)智能操控系統(tǒng)的單元，操作者按下總開(kāi)關(guān)，設(shè)定航行方向。單片機(jī)初始化系統(tǒng)，采集舵角信號(hào)。當(dāng)舵處于既定位置時(shí)，則不調(diào)整，當(dāng)舵偏離既定位置時(shí)，則單片機(jī)送出動(dòng)作信號(hào)，傳給電機(jī)。電機(jī)接到指令后，同時(shí)光電傳感器進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度時(shí)即停止，這樣可以精準(zhǔn)控制電機(jī)。然后再檢測(cè)舵角是否處于既定狀態(tài)，如果是的話，則不進(jìn)行調(diào)整，如果不是的話，則重復(fù)上面的動(dòng)作。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)控制舵的方向。在轉(zhuǎn)舵的同時(shí)，單片機(jī)發(fā)出信號(hào)給電子舵角顯示器，把舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度精確顯示出來(lái)。該舵機(jī)系統(tǒng)還有應(yīng)急電機(jī)自動(dòng)切換控制系統(tǒng)。當(dāng)正在使用的電機(jī)突然出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)通過(guò)反饋信號(hào)發(fā)現(xiàn)這個(gè)故障，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將應(yīng)急電機(jī)切換進(jìn)系統(tǒng)中，同時(shí)將故障電機(jī)切除，以保證舵機(jī)的正常運(yùn)行。如果電機(jī)自動(dòng)切換控制系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，還能手動(dòng)切換電機(jī)。如果出現(xiàn)最壞的情況(兩臺(tái)電機(jī)皆出現(xiàn)故障)，我們可用手動(dòng)控制舵機(jī)。以保證航行正常。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)先前的風(fēng)帆操作系統(tǒng)加入了一定的智能控制，實(shí)現(xiàn)了一定的功能。其保留了靈活性和有效利用風(fēng)能的特點(diǎn)，加入了舵的控制機(jī)構(gòu)，使一些機(jī)械和電路結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用，提高了系統(tǒng)的可靠性，控制精度和抗干擾能力，盡量降低成本，對(duì)之后的智能帆船的研究也具有很好的指導(dǎo)作用。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描 述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括舵機(jī)主體、檢測(cè)部分、安裝在所述舵機(jī)主體前端的舵角指示裝置和安裝在所述舵機(jī)主體后端的手動(dòng)應(yīng)急操作單元，所述檢測(cè)部分外接于所述舵機(jī)主體，所述舵機(jī)主體還包括蝸輪部分和蝸桿部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述的蝸輪部分包括第一軸承(I)、蝸輪(3 )和軸(4 )，所述第一軸承(I)和蝸輪(3 )通過(guò)第一普通平鍵(2 )安裝在所述軸⑷上； 所述蝸桿部分包括蝸桿(5)、第二軸承(6)、低速齒輪(7)、電機(jī)(9)和高速齒輪(10);所述蝸桿(5)為兩端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述低速齒輪(7)設(shè)置在所述第二軸承(6)外部，所述第二軸承(6)與所述蝸桿(5)的端部之間設(shè)置有第二普通平鍵(8);所述高速齒輪(10)與所述電機(jī)(9 )連接，所述高速齒輪(10 )與所述低速齒輪(7 )配合設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述蝸桿(5)中部設(shè)置有蝸輪齒，所述中部的蝸輪齒與所述蝸輪(3)配合設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述高速齒輪(10)與所述電機(jī)(9)在蝸桿兩端對(duì)稱設(shè)置，所述高速齒輪(10)與所述電機(jī)(9)設(shè)置在所述低速齒輪(7)的同一側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及智能舵機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括舵機(jī)主體、檢測(cè)部分、安裝在所述舵機(jī)主體前端的舵角指示裝置和安裝在所述舵機(jī)主體后端的手動(dòng)應(yīng)急操作單元，所述檢測(cè)部分外接于所述舵機(jī)主體，所述舵機(jī)主體還包括蝸輪部分和蝸桿部分。本實(shí)用新型智能舵機(jī)系統(tǒng)先前的風(fēng)帆操作系統(tǒng)加入了一定的智能控制，實(shí)現(xiàn)了一定的功能。其保留了靈活性和有效利用風(fēng)能的特點(diǎn)，加入了舵的控制機(jī)構(gòu)，使一些機(jī)械和電路結(jié)構(gòu)更加合理實(shí)用，提高了系統(tǒng)的可靠性，控制精度和抗干擾能力，盡量降低成本，對(duì)之后的智能帆船的研究也具有很好的指導(dǎo)作用。
文檔編號(hào)B63H25/26GK202414149SQ20112053258
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者廖世涂, 熊金焱, 趙新偉 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)