一種減搖陀螺的進動限速裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種減搖陀螺的進動限速裝置，用于對減搖陀螺的轉(zhuǎn)子框架的進動速度進行控制，所述轉(zhuǎn)子框架圍繞一進動軸進動，該進動限速裝置包括至少一個液壓油缸以及限速閥，由于船舶隨波浪不斷搖擺，使液壓油缸不斷伸縮。由于形成的兩個液壓回路的管路均為單向連通，液壓油總是從限速閥的進油口進入、出油口流出。通過對限速閥的流量進行調(diào)節(jié)，即可控制活塞組件的運動速度，進而控制進動速度。本實用新型具有以下有益效果：本實用新型可以對減搖陀螺的進動進行限速，擴大減搖陀螺的有效減搖范圍；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉。
【專利說明】一種減搖陀螺的進動限速裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于船舶減搖裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種減搖陀螺的進動調(diào)速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]減搖陀螺屬于船舶減搖裝置，能有效減輕船舶橫搖。船艇在波浪的作用下會發(fā)生搖擺，其中以橫搖危害最大。船舶減搖裝置有減搖鰭、減搖水艙、減搖陀螺等，各有利弊。其中，減搖陀螺的主要優(yōu)點是減搖效果不受船艇航速的制約，且體積較小、便于安裝，例如，可以加裝到已經(jīng)服役的船艇上(而其它減搖裝置很難加裝)。減搖陀螺主要由轉(zhuǎn)子及其驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)子框架、轉(zhuǎn)子框架進動控制裝置、安裝基架等部件構(gòu)成。其中，當船艇在波浪的作用下產(chǎn)生搖擺時，轉(zhuǎn)子設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架中，圍繞一自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)子框架圍繞一進動軸進動。減搖陀螺對船艇產(chǎn)生的作用力矩來源于轉(zhuǎn)子框架進動時產(chǎn)生的反作用力矩，只有當該力矩與波浪作用力矩大約反相時才會減搖，大約同相時效果是增搖的。對轉(zhuǎn)子框架的進動速度不加控制的減搖陀螺稱為純被動減搖陀螺，類似于純被動減搖水艙，雖然在設(shè)計工況范圍內(nèi)可以減搖，但超出設(shè)計工況范圍時有可能會增搖。因此，需要加裝進動控制裝置，對轉(zhuǎn)子框架的進動速度進行控制。目前現(xiàn)有的技術(shù)主要是使用阻尼器實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子框架的進動進行控制(即調(diào)速，也叫剎車)。阻尼器與進動軸相連接，阻尼作用能使進動幅度減小，起到減搖作用。但是，采用阻尼器的進動調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的減搖陀螺的進動限速裝置，具體的技術(shù)方案如下:
[0004]一種減搖陀螺的進動限速裝置，用于對減搖陀螺的轉(zhuǎn)子框架的進動速度進行控制，轉(zhuǎn)子框架圍繞一進動軸進動，該進動限速裝置包括第一液壓油缸以及限速閥，
[0005]第一液壓油缸的內(nèi)部設(shè)有活塞組件，活塞組件包括相互連接的活塞和活塞桿；活塞將第一液壓油缸的內(nèi)部分隔為第一油缸室和第二油缸室，其中，活塞連接活塞桿的一側(cè)為第二油缸室，活塞的另一側(cè)為第一油缸室；第一液壓油缸設(shè)有第一進出油口和第二進出油口，其中，第一進出油口將第一油缸室與油缸外部連通，第二進出油口將第二油缸室與油缸外部連通；活塞桿連接有一連桿，連桿與轉(zhuǎn)子框架的進動軸相連；
[0006]限速閥包括進油口和出油口，第一進出油口單向連通到進油口，出油口單向連通到第二進出油口，形成一液壓回路；第二進出油口單向連通到進油口，出油口單向連通到第一進出油口，形成另一液壓回路；
[0007]限速閥的內(nèi)部設(shè)有縱剖面呈Q型的閥芯，閥芯將限速閥的內(nèi)部分割為入油腔和出油腔；入油腔的縱剖面呈倒置的U型，出油腔的縱剖面呈凸型；閥芯的頂壁設(shè)有泄漏口，閥芯的側(cè)壁設(shè)有閥口，入油腔內(nèi)設(shè)有彈簧。
[0008]作為優(yōu)化方案，該進動限速裝置還包括電磁換向閥；電磁換向閥包括第一閥口、第二閥口、第三閥口以及第四閥口，其中，第一閥口與第一液壓油缸的第一進出油口連通，第二閥口與進油口連通，第三閥口與第一液壓油缸的第二進出油口連通，第四閥口與出油口連通；
[0009]電磁換向閥包括第一工作模式和第二工作模式；
[0010]當處于第一工作模式時，第一閥口到第四閥口單向連通，第二閥口到第三閥口單向連通，形成一液壓回路；
[0011]當處于第二工作模式時，第三閥口到第四閥口單向連通，第二閥口到第一閥口單向連通，形成另一液壓回路；
[0012]當?shù)谝灰簤河透椎幕钊M件收縮時，電磁換向閥處于第一工作模式；當?shù)谝灰簤河透椎幕钊M件伸出時，電磁換向閥處于第二工作模式。
[0013]作為優(yōu)化方案，該進動限速裝置還包括與第一液壓油缸結(jié)構(gòu)相同的第二液壓油缸；第二液壓油缸的活塞桿與連桿相連，第二液壓油缸的第一進出油口與第三閥口連通，第二液壓油缸的第二進出油口與第一液壓油缸的第二進出油口連通。
[0014]作為優(yōu)化方案，該進動限速裝置還包括結(jié)構(gòu)相同的第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥以及第四單向閥，第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥以及第四單向閥均設(shè)有入口和出口 ；
[0015]第一液壓油缸的第一進出油口與第一單向閥的入口連通，第一單向閥的出口與進油口連通，出油口與第四單向閥的入口連通，第四單向閥的出口與第一液壓油缸的第二進出油口連通，形成一液壓回路；
[0016]第一液壓油缸的第二進出油口與第二單向閥的入口連通，第二單向閥的出口與進油口連通，出油口與第三單向閥的入口連通，第三單向閥的出口與第一液壓油缸的第一進出油口連通，形成另一液壓回路。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0018](I)本實用新型可以對減搖陀螺的進動進行限速，擴大減搖陀螺的有效減搖范圍；
[0019](2)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]上圖中序號為:11_第一液壓油缸、12-第二液壓油缸、2-連桿、3-液壓管路、4-限速閥、41-進油口、42-出油口、5-彈簧、6-閥芯、7-閥口、8-泄漏口、9-電磁換向閥、91-第一閥口、92-第二閥口、93-第三閥口、94-第四閥口、101-第一單向閥、102-第二單向閥、103-第三單向閥、104-第四單向閥。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖以實施例的方式詳細描述本實用新型。
[0025]實施例1:[0026]如圖1所示，一種減搖陀螺的進動限速裝置，用于對減搖陀螺的轉(zhuǎn)子框架的進動速度進行控制，轉(zhuǎn)子框架圍繞一進動軸進動，該進動限速裝置包括第一液壓油缸11以及限速閥4，各元器件之間通過管路3連通。
[0027]第一液壓油缸11的內(nèi)部設(shè)有活塞組件，活塞組件包括相互連接的活塞和活塞桿；活塞將第一液壓油缸11的內(nèi)部分隔為第一油缸室和第二油缸室，其中，活塞連接活塞桿的一側(cè)為第二油缸室，活塞的另一側(cè)為第一油缸室；第一液壓油缸11設(shè)有第一進出油口和第二進出油口，其中，第一進出油口將第一油缸室與油缸外部連通，第二進出油口將第二油缸室與油缸外部連通；活塞桿連接有一連桿2，連桿2與轉(zhuǎn)子框架的進動軸相連。
[0028]限速閥4包括進油口 41和出油口 42，第一進出油口單向連通到進油口 41，出油口42單向連通到第二進出油口，形成一液壓回路；第二進出油口單向連通到進油口 41，出油口 42單向連通到第一進出油口，形成另一液壓回路。
[0029]在本實施例中，限速閥4的縱剖面呈矩形，限速閥4的內(nèi)部設(shè)有縱剖面呈Q型的閥芯6，閥芯6將限速閥4的內(nèi)部分割為入油腔和出油腔，入油腔與進油口 41連通，出油腔與出油口 42連通；入油腔的縱剖面呈倒置的U型，出油腔的縱剖面呈凸型。閥芯6的頂壁設(shè)有泄漏口 8，入油腔中的液壓油通過該泄漏口 8泄漏到出油腔中；閥芯6的側(cè)壁設(shè)有閥口7，當液壓油的流速達到預(yù)設(shè)的最大流速時，液壓油的液動力將閥口 7關(guān)閉。入油腔內(nèi)均設(shè)有彈簧5，彈簧5的一端與限速閥4的頂部連接，彈簧5的另一端與閥芯6底部的頂面連接，彈簧5用于設(shè)定最大流速，通過調(diào)整調(diào)整彈簧5的預(yù)壓縮量可達到限制流速的效果。
[0030]本實用新型的單向連通可通過電磁換向閥或單向閥等元器件的組合實現(xiàn)，在本實施例中采用電磁換向閥，但不限于此。
[0031]采用電磁換向閥實現(xiàn)單向連通的方案為:如圖1所示，進動限速裝置還包括電磁換向閥9 ;電磁換向閥包括第一閥口 91、第二閥口 92、第三閥口 93以及第四閥口 94，其中，第一閥口 91與第一液壓油缸11的第一進出油口連通，第二閥口 92與進油口 41連通，第三閥口 93與第一液壓油缸11的第二進出油口連通，第四閥口 94與出油口 42連通。
[0032]電磁換向閥9包括第一工作模式和第二工作模式；
[0033]當處于第一工作模式時，第一閥口 91到第四閥口 94單向連通，第二閥口 92到第三閥口 93單向連通，形成一液壓回路；
[0034]當處于第二工作模式時，第三閥口 93到第四閥口 94單向連通，第二閥口 92到第一閥口 91單向連通，形成另一液壓回路。
[0035]當?shù)谝灰簤河透?1的活塞組件收縮時，電磁換向閥9處于第一工作模式；當?shù)谝灰簤河透?1的活塞組件伸出時，電磁換向閥9處于第二工作模式。
[0036]以本實施例為例，具體說明本實用新型的工作原理:
[0037]當船舶發(fā)生搖擺時，減搖陀螺的轉(zhuǎn)子框架圍繞進動軸進動，進動軸通過連桿2帶動第一液壓油缸11內(nèi)的活塞組件伸縮。
[0038]當活塞組件收縮時，電磁換向閥9處于第一工作模式，第一液壓油缸11的第一油缸室收縮，液壓油通過第一進出油口經(jīng)由電磁換向閥9進入進油口 41，限速閥4對液壓油的流速進行控制，經(jīng)過限速閥4的液壓油通過出油口 42經(jīng)由電磁換向閥9流入第二進出油口，第一液壓油缸11的第二油缸室擴張，形成一液壓回路。
[0039]當活塞組件伸出時，電磁換向閥9處于第二工作模式，第一液壓油缸11的第二油缸室收縮，液壓油通過第二進出油口經(jīng)由電磁換向閥9進入進油口 41，限速閥4對液壓油的流速進行控制，經(jīng)過限速閥4的液壓油通過出油口 42經(jīng)由電磁換向閥9流入第一進出油口，第一液壓油缸11的第一油缸室擴張，形成另一液壓回路。
[0040]由于船舶隨波浪不斷搖擺，使進動軸通過連桿2帶動第一液壓油缸11內(nèi)的活塞組件不斷伸縮，上述過程循環(huán)往復(fù)。由于形成的兩個液壓回路的管路均為單向連通，液壓油總是從限速閥4的進油口 41進入、出油口 42流出。通過對限速閥4的流量進行調(diào)節(jié)，即可控制活塞組件的運動速度，進而控制進動速度。
[0041]限速閥4對液壓油流量的控制原理為:液壓油的最大流速 由公式1^^/2&/(抑決定，其中f為彈簧5的彈性系數(shù)力彈簧5的預(yù)壓縮量，
P為液壓油的質(zhì)量密度，S為限速閥4的閥芯6的最大橫截面積。當液壓油的流速達到
、j2Kx_后，液壓油的液動力將使閥口 7關(guān)閉，此后，液壓油一直以泄漏的方式從泄漏口
8流過。泄漏流量的大小與泄漏口 8的通流面積、泄漏口 8前后的壓差等因素有關(guān)。彈簧5的預(yù)壓縮量可在限速閥4裝配前設(shè)定，也可在限速閥4上安裝調(diào)節(jié)手柄，在限速閥4裝配之后，通過調(diào)節(jié)手柄調(diào)整彈簧5的預(yù)壓縮量，以達到根據(jù)需要實時調(diào)整限速閥4最大流速的目的。限速閥4的這種限制液壓油最大流速的作用將限制液壓油缸的伸縮速度，從而限制進動速度，使陀螺的有效減搖范圍獲得拓展。
[0042]實施例2:
[0043]本實用新型需要至少一個液壓油缸，可以如實施例1 一樣，只采用一個液壓油缸，也可根據(jù)需要增加其他液壓油缸，實施例2即為采用兩個液壓油缸的【具體實施方式】。
[0044]如圖2所示，本實施例`與實施例1的區(qū)別在于:進動限速裝置還包括與第一液壓油缸11結(jié)構(gòu)相同的第二液壓油缸12 ;第二液壓油缸12的活塞桿與連桿2相連，第二液壓油缸12的第一進出油口與第三閥口 93連通，第二液壓油缸12的第二進出油口與第一液壓油缸11的第二進出油口連通。本實施例采用兩個油缸的優(yōu)點在于，雙油缸設(shè)計對進動軸軸承的徑向作用力呈對稱分布，有利于提高軸承使用壽命。本實施例的其他技術(shù)方案均與實施例I相同，工作原理也基本相同，在此不再贅述。
[0045]實施例3:
[0046]如前所述，本實用新型的單向連通可通過電磁換向閥或單向閥等元器件的組合實現(xiàn)，本實施例即為采用若干單向閥的方案，但不限于此。
[0047]如圖3所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于:進動限速裝置還包括結(jié)構(gòu)相同的第一單向閥101、第二單向閥102、第三單向閥103以及第四單向閥104，第一單向閥101、第二單向閥102、第三單向閥103以及第四單向閥104均設(shè)有入口和出口。
[0048]第一液壓油缸11的第一進出油口與第一單向閥101的入口連通，第一單向閥101的出口與進油口 41連通，出油口 42與第四單向閥104的入口連通，第四單向閥104的出口與第一液壓油缸11的第二進出油口連通，形成一液壓回路；
[0049]第一液壓油缸11的第二進出油口與第二單向閥102的入口連通，第二單向閥102的出口與進油口 41連通，出油口 42與第三單向閥103的入口連通，第三單向閥103的出口與第一液壓油缸11的第一進出油口連通，形成另一液壓回路。
[0050]本實施例的其他技術(shù)方案均與實施例1相同，工作原理也基本相同，在此不再贅述。
[0051]以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種減搖陀螺的進動限速裝置，用于對減搖陀螺的轉(zhuǎn)子框架的進動速度進行控制，所述轉(zhuǎn)子框架圍繞一進動軸進動，其特征在于，該進動限速裝置包括第一液壓油缸(11)以及限速閥(4)，所述第一液壓油缸(11)的內(nèi)部設(shè)有活塞組件，所述活塞組件包括相互連接的活塞和活塞桿；所述活塞將所述第一液壓油缸(11)的內(nèi)部分隔為第一油缸室和第二油缸室，其中，所述活塞連接所述活塞桿的一側(cè)為第二油缸室，所述活塞的另一側(cè)為第一油缸室；所述第一液壓油缸(11)設(shè)有第一進出油口和第二進出油口，其中，所述第一進出油口將所述第一油缸室與油缸外部連通，所述第二進出油口將所述第二油缸室與油缸外部連通；所述活塞桿連接有一連桿(2)，所述連桿(2)與所述轉(zhuǎn)子框架的進動軸相連；所述限速閥(4)包括進油口(41)和出油口(42)，所述第一進出油口單向連通到所述進油口(41)，所述出油口(42)單向連通到所述第二進出油口，形成一液壓回路；所述第二進出油口單向連通到所述進油口(41)，所述出油口(42)單向連通到所述第一進出油口，形成另一液壓回路；所述限速閥(4)的內(nèi)部設(shè)有縱剖面呈Q型的閥芯(6)，所述閥芯(6)將所述限速閥(4)的內(nèi)部分割為入油腔和出油腔；所述入油腔的縱剖面呈倒置的U型，所述出油腔的縱剖面呈凸型；所述閥芯(6)的頂壁設(shè)有泄漏口(8)，所述閥芯(6)的側(cè)壁設(shè)有閥口(7)，所述入油腔內(nèi)設(shè)有彈簧(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減搖陀螺的進動限速裝置，其特征在于，還包括電磁換向閥(9);所述電磁換向閥包括第一閥口(91)、第二閥口(92)、第三閥口(93)以及第四閥口(94)，其中，所述第一閥口(91)與所述第一液壓油缸(11)的第一進出油口連通，所述第二閥口(92)與所述進油口(41)連通，所述第三閥口(93)與所述第一液壓油缸(11)的第二進出油口連通，所述第四閥口(94)與所述出油口(42)連通；所述電磁換向閥(9)包括第一工作模式和第二工作模式；當處于第一工作模式時，所述第一閥口(91)到所述第四閥口(94)單向連通，所述第二閥口(92)到所述第三閥口(93)單向連通，形成一液壓回路；當處于第二工作模式時，所述第三閥口(93)到所述第四閥口(94)單向連通，所述第二閥口(92)到所述第一閥口(91)單向連通，形成另一液壓回路；當所述第一液壓油缸(11)的活塞組件收縮時，所述電磁換向閥(9)處于第一工作模式；當所述第一液壓油缸(11)的活塞組件伸出時，所述電磁換向閥(9)處于第二工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種減搖陀螺的進動限速裝置，其特征在于，還包括與所述第一液壓油缸(11)結(jié)構(gòu)相同的第二液壓油缸(12);所述第二液壓油缸(12)的活塞桿與所述連桿(2)相連，所述第二液壓油缸(12)的第一進出油口與所述第三閥口(93)連通，所述第二液壓油缸(12)的第二進出油口與所述第一液壓油缸(11)的第二進出油口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減搖陀螺的進動限速裝置，其特征在于，還包括結(jié)構(gòu)相同的第一單向閥(101)、第二單向閥(102)、第三單向閥(103)以及第四單向閥(104)，所述第一單向閥(101)、所述第二單向閥(102)、所述第三單向閥(103)以及所述第四單向閥(104)均設(shè)有入口和出口 ；所述第一液壓油缸(11)的第一進出油口與所述第一單向閥(101)的入口連通，所述第一單向閥(101)的出口與所述進油口(41)連通，所述出油口(42)與所述第四單向閥(104)的入口連通，所述第四單向閥(104)的出口與所述第一液壓油缸(11)的第二進出油口連通，形成一液壓回路；所述第一液壓油缸(11)的第二進出油口與所述第二單向閥(102 )的入口連通，所述第二單向閥(102 )的出口與所述進油口( 41)連通，所述出油口(42)與所述第三單向閥(103)的入口連通，所述第三單向閥(103)的出口與所述第一液壓油缸(11)的第一 進出油口連通，形成另一液壓回路。
【文檔編號】F15B11/04GK203476860SQ201320559290
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】黃宇, 付敬亮, 孫義平 申請人:上海羽翼船舶設(shè)備有限公司