主舵桿
主舵桿,即主舵的舵桿。
舵是船设备中承受水动力以产生转船力矩的部件,一般安装在船尾螺旋桨的后面。舵的种类较多,其中襟翼舵由主舵和副舵两叶组成。
舵由舵叶、舵桿、舵承构成。舵桿是舵叶转动的轴,并用以承受和传递转舵扭矩和作用在舵叶上的水动力、重力。舵桿一般为锻造件,其下部与舵叶连线,上部与转舵装置相连。
基本介绍
- 中文名:主舵桿
- 外文名:rudder main stock
- 载体:主舵
- 存在:襟翼舵
- 用途:舵叶转动的轴
- 工艺:锻造
简介
主舵桿,顾名思义,即主舵的舵桿。
舵的种类众多,其中只有襟翼舵由主舵和副舵两叶组成。
襟翼舵(Flap Rudder),如图1所示。这种舵是在主舵叶后缘装上一个称为襟翼的副舵叶,主、副舵之间用销轴铰接。由于其流体动力特性与飞机上的襟翼作用相似,故称之为襟翼舵。当主舵向一舷转动δ角时,副舵相对于主舵向相同一舷转出一个β角度,副舵则相对于船体转出一个比主舵更大的角度(δ+β),相当于增加了舵剖面的翼形拱度,从而产生更大的流体动力,提高了转船力矩和舵效。襟翼舵在小舵角时有很好的水动力特性,但(δ+β)不应超过90°。由于襟翼舵的压力中心后移,为了减小转舵力矩,其平衡係数比一般流线型舵大,为0.47~0.5。这种舵的主副舵间的偏转机构常採用齿轮传动,当主舵转动时,带动副舵及其舵桿一起转动,使安装于副舵桿顶部的行星齿轮沿固定在船体上的太阳齿轮向同一方向滚动,从而带动副舵偏转。副舵与主舵的转角比β/δ一般取1.0~2.0。
图1 襟翼舵

为满足某些船舶在操纵上的特殊需要,如增加舵效、提高推进效率以及改善大型船舶低速航行时的操纵性能等,配备了特种性能舵,襟翼舵即是特种舵的一种。
舵装置的结构
舵叶
流线型舵的舵叶(RudderBlade)如图2所示。它由水平隔板和垂直隔板按线型组成骨架,再在骨架外面沿其线型焊接水密的舵旁板、顶板和底板,从而保证舵的线型、强度和水密。流线型舵的下舵桿常以箱形结构代替,由设在舵桿下方的两连续的垂直隔板和其间的有效舵旁板构成。
根据规範要求,舵叶焊成或修复后,在涂刷油漆和敷设其他材料之前,每个密封部分都应进行密性试验。密性试验前应将舵叶表面清洁乾净,焊缝应清除氧化皮和焊渣。常用的密性试验方式有灌水试验和充气试验两种。若为灌水试验,试验水柱高度
(d—船舶满载吃水;v—设计航速),保持15min,不得变形和渗漏;若为充气试验,气压应为
,保持15min,除肥皂水进行渗漏检查。


密性试验合格之后,通常在舵叶内灌涂防腐沥青,以防舵叶内部鏽蚀。为了做密性试验和充填沥青等防腐材料,在舵叶上部和下部开有排泄孔,并配有不锈金属(通常为黄铜)製成的栓塞。
为了便于舵叶的安装拆卸,在舵叶上开有由钢管构成的吊舵孔(LiftingEye),或在舵叶尾端上开有凹槽。
双支点平衡舵的下部设舵销(RudderPintle),插入尾框底骨的承座中,舵叶上部用法兰或锥体与舵桿连线。大型船舶也常採用舵钮双支点舵,在舵叶的上部也设一个舵销(上舵销),通过舵钮与尾柱连线。如图3(b)、(c)所示。
有些大型船舶设舵轴双支点平衡舵,又叫辛浦莱(Simplex)舵。舵轴的上端用垂直法兰(不少于6只连线螺栓)固定在船尾柱上,其下端穿过尾框底骨的承座,用螺母固定,如图4所示。舵轴上下两端设铁梨木或青铜轴承,舵轴插人其中。舵轴轴承接触处有铜衬套,以防舵轴磨损。转舵时,舵叶绕舵轴转动。
舵桿
舵桿(RudderStock)是舵叶转动的轴,并用以承受和传递转舵扭矩和作用在舵叶上的水动力、重力。舵桿一般为锻造件,其下部与舵叶连线,上部与转舵装置相连,如图5所示。
图5

舵桿与舵叶常用的连线方法有法兰连线(包括水平法兰和垂直法兰,普遍採用前者)和锥体连线(包括有键连线和无键连线两种方式)。採用水平法兰连线时,一般用6只螺栓。为使法兰螺母脱落时螺栓不致滑落,安装时螺母应朝下,并加有防止螺母鬆动的保护装置。
为了保护螺栓和螺母的外露部分,填敷有水泥或其他填充物。除非螺栓直径比要求值增加10%,否则应在上下法兰间装设前后方向的紧配键块,以减少螺栓受力。舵桿摩擦处应装衬套(一般为青铜或其他铜质材料),以防磨损。
舵承
舵承(Rudder-bearer)用来支承舵和舵桿的重力及保证船体水密。按其装设的位置一般分为上舵承及下舵承两种;按其密性可分为水密舵承和非水密舵承。
上舵承装在舵机间甲板上,它通常为滚动轴承,可以承受舵和舵桿的重力(轴向力)以及水动力引起的侧向力(径向力)。图6所示为非水密滚子上舵承,这种上舵承採用双列向心球面滚子轴承。下舵承一般安装在舵桿筒口或舵桿筒内,其结构如图7所示。它是一个滑动轴承,只承受侧向力,并设有填料涵以保证水密。舵和舵桿的重力都由上舵承承担,设舵轴或两个及两个以上舵销的舵有时不设下舵承。