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申请/专利权人：招商局重工(江苏)有限公司

摘要：本发明涉及船舶设备制造领域，公开一种舵系附体结构及其检测方法和设计方法，包括位于船体内的舵杆套筒和舵杆，舵杆套筒内有轴承检测传感器，舵杆底部设有舵叶，舵系附体外设有侧板，舵系附体内设有筋板，筋板包括横向筋板和竖向筋板。检测方法：超声波进入工件，反射波经过压电片再变成电信号，经放大器放大，计算机计算；轴承检测传感器测量厚度，超声波计算。设计方法：设置坐标属性，计算曲线半径关系和圆弧，水平截面圆弧段曲线R2计算，水平截面椭圆弧段曲线E1计算。提高整体舵系强度的同时，也降低艉部带来的空化影响并减小航行阻力，提升航行效率与舵系附体的寿命。求解能得到实用的舵系附体曲线，能更好满足船舶设计要求，操作简单。

主权项：1.一种舵系附体结构，包括位于船体内的舵杆套筒，所述舵杆套筒上半部分位于船体上方的内部钢板中，下半部分位于舵系附体内部，所述舵杆套筒内设有舵杆，其特征在于：所述舵杆套筒的螺纹通孔内设有轴承检测传感器，所述舵杆底部设有舵叶，所述舵系附体外设有侧板，所述舵系附体内设有筋板，所述筋板包括横向筋板和竖向筋板；一种舵系附体结构的检测方法，包括下列步骤：步骤1：将一低频调制信号发射至检测探头上，激励压电片产生脉冲超声波，超声波进入工件，在舵杆外壁与衬套内壁之间形成多次反射，反射波经过压电片再变成电信号，经放大器放大，由计算系统测出声波在上下两面间的传播时间t，再由公式间接求得待测距离d，距离的一般计算公式为： 其中，Φ为超声波在距离为2d上的相位差，c为超声波的传播速度，t为超声波在待测距离往返一次所需要的时间，f为超声波的频率；步骤2：同一平面内的两个轴承检测传感器两两间隔90°，同时从这两个方位发射信号，而舵杆在航行时左右转动的最大角度为120°，轴承检测传感器分别对初始安装位置进行检测，舵杆从左侧最大角度位置转向右侧最大角度位置时，轴承检测传感器测量转动范围内的舵杆沿传感器直线方向上的厚度；步骤3：超声波在垂直两方向的舵杆厚度dm，dn，轴承圆心为O1,舵杆圆心坐标为O2x0，y0，对于舵杆圆心坐标以及O1O2之间距离计算如下： 由此可得轴承磨损量： 其中d为舵杆直径，r为舵杆半径，R为轴承直径；一种舵系附体结构的设计方法，包括下列步骤：步骤1：设舵杆水平圆心为坐标原点，坐标原点至最右侧顶点的长度为L1，上下两侧宽度为L2，坐标原点至最左侧顶点的长度为L3，最右侧竖向筋板上端坐标为P1T1，t1，与之相邻的竖向筋板顶端坐标为P3T3，t3，坐标原点右侧第一个竖向筋板顶端坐标为P2T2，t2，坐标原点左侧第二个竖向筋板（31）顶端坐标为最左侧顶点坐标为P5-L3，0，Z为辅助线，其中y4为未知量，其余都是已知量；步骤2：对于舵系附体的侧板水平截面最右侧圆弧段曲线R1计算，公式如下：曲线半径关系式为圆弧计算公式x-L1+r2+y2＝r2,T1≤x≤L1-T1,-t1≤y≤t1；步骤3：对于坐标原点上方的水平截面圆弧段曲线R2计算，公式如下：圆弧曲率半径关系式：上圆弧段计算公式：x2+y-L2+r2＝r2,下圆弧段计算公式：x2+y+L2-r2＝r2,其中将P4的横坐标带入坐标原点上方的水平截面圆弧段曲线R2的计算公式可以得出y4；步骤4：对于水平截面椭圆弧段曲线E1计算，公式如下： 其中m，n，a，b，都是未知量，P0，P1，P2，P3，P5的坐标都是已知且都是椭圆方程上的点，即五个方程四个未知数可解出m，n，a，b的值。

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