專利名稱：鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船用推進(jìn)器，具體地說(shuō)是一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器。
背景技術(shù)：
古代船舶航行使用木漿推水，近200多年來(lái)船舶一直沿用螺旋漿式推進(jìn)器，這種推進(jìn)器可獲得較大動(dòng)力和較快速度，適用于大、小船舶，但它耗費(fèi)動(dòng)力大，并且不適于慢速。
近年來(lái)許多學(xué)科都將仿生學(xué)用于實(shí)踐，取得了很多意想不到的突出效果，但至今還沒(méi)有人將魚類用鰭撥水前進(jìn)的生命科學(xué)應(yīng)用于船舶的推進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是填空補(bǔ)缺，提供一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，它可以降低能源消耗，提高推進(jìn)效率，它既適用于快速行駛，也適用于慢速行駛，它可以單組使用應(yīng)用于小船，也可以多組聯(lián)合使用應(yīng)用于大中型船舶。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，包括鰭板單元和往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝置于船舶吃水線以下的船體上；至少一組鰭板單元，其構(gòu)造為左、右兩塊鰭板，各呈平板形狀，該鰭板以直邊鉸接于立軸且軸向定位于立軸，該立軸的上端連接一往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的推拉桿執(zhí)行件，該執(zhí)行件的移動(dòng)方向與船舶的前進(jìn)方向相同；船舶前進(jìn)方向的鰭板前方設(shè)有橫向的限位栓桿，該栓桿位于限定該兩塊鰭板展開(kāi)至互距180°的平面位置；在左、右兩塊鰭板的鉸接活頁(yè)上設(shè)有定位塊，該定位塊限定兩塊鰭板于合并時(shí)，兩塊鰭板間保持一α角。
所述α角之值在5-25°之間。
所述每一組鰭板單元的兩塊鰭板的鉸接軸為同一立軸。
所述鰭板的形狀為矩形，例圓角矩形，有一直邊的半圓形、弧形、多邊形、三角形中的一種，該直邊為鉸接邊。
所述在同一船舶上安裝的鰭板單元的組數(shù)為1-40組，其中，每若干組鰭板單元以框架連接。
所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸，其推拉桿執(zhí)行件為活塞，其驅(qū)動(dòng)裝置為氣路的氣泵或油路的油泵。
所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄，連桿和滑塊組成，其推拉桿執(zhí)行件為在導(dǎo)軌內(nèi)滑行的滑塊。
所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄、連桿和搖桿組成，其推拉桿執(zhí)行件為與搖桿上的扇形輪嚙合的直線齒條。
所述曲柄的驅(qū)動(dòng)件為電動(dòng)機(jī)，柴油機(jī)、彈簧發(fā)條、儲(chǔ)電瓶、儲(chǔ)氣缸及人力中的一種。
所述橫向限位栓桿有兩個(gè)可互換的安裝位置，其一位置在鰭板立軸的前側(cè)，與船舶前進(jìn)方向相應(yīng)；其另一位置在鰭板立軸的后側(cè)，與船舶的后退方向相應(yīng)。
本發(fā)明有以下積極有益的效果本發(fā)明是采用魚鰭式和推拉桿結(jié)合的方式，完成以往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鰭板達(dá)到撥動(dòng)水流，帶動(dòng)船舶行駛。鰭板的板形不限，根據(jù)載重要求設(shè)計(jì)鰭板大小。此結(jié)構(gòu)和原理，是根據(jù)魚鰭活動(dòng)的仿生學(xué)原理，當(dāng)推拉桿連接在鰭板立軸上作前后直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，鰭板張開(kāi)推動(dòng)船舶或浮物(如人)前進(jìn)，反回時(shí)由于液流體的作用力迫使鰭板閉合使浮物無(wú)阻力。猶如魚在水中張?chǎng)掗]鰭劃水一樣。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用在游船、貨船、運(yùn)動(dòng)用腳蹼等，只要是水中浮物均能使其行進(jìn)，此機(jī)構(gòu)減少了高速旋轉(zhuǎn)對(duì)機(jī)械壽命的減少，此推進(jìn)器在貨船或大型船應(yīng)用時(shí)可做幾組十幾組并用，小船可單組使用。動(dòng)力源可采用氣、液、柴油機(jī)作大型船舶使用；小型船舶可采用儲(chǔ)氣式，發(fā)條彈簧和儲(chǔ)電瓶式，也可做成人力式用在各種游樂(lè)設(shè)施上，做成腳蹼式供人們?cè)谒杏斡救?lè)，也可做成水上自行車暢游在江河湖海上。


圖1是說(shuō)明本實(shí)用新型工作原理的組件單元基本結(jié)構(gòu)示意圖，(圖示2組鰭板單元連動(dòng))；圖2是本實(shí)用新型采用氣動(dòng)推拉執(zhí)行件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實(shí)用新型采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)及扇形輪、齒條實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
附圖編號(hào)1.左鰭板 2.右鰭板3.立軸301.活頁(yè)4.(往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的)推拉執(zhí)行件5.限位栓桿(船前進(jìn))6.限位栓桿(船后退)7.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(或曲柄滑塊機(jī)構(gòu))701.曲柄(偏心輪) 702.連桿 703搖桿(或滑塊)704.扇形齒輪 705.齒條8.氣動(dòng)(或油壓)機(jī)構(gòu)801.氣缸(油缸) 802.活塞803.活塞桿804.活塞桿 805.分配閥 806.分配閥807.三通管 808.變壓分流管 809.高壓分流管
810.高壓管路 811.安全閥812.B缸813.A缸814.儲(chǔ)氣浮筒9.框架 10.發(fā)條A.←船舶前進(jìn)方向B.→推力方向請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型是一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，包括鰭板單元和往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝置于船舶吃水線以下的船體上；至少一組鰭板單元，其構(gòu)造為左、右兩塊鰭板1、2，各呈平板形狀，該鰭板以直邊鉸接于立軸3且軸向定位于立軸3，軸向固定件可為軸肩、軸環(huán)，該立軸的上端連接一往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的推拉桿執(zhí)行件4，該執(zhí)行件的移動(dòng)方向與船舶的前進(jìn)方向相同；船舶前進(jìn)方向的鰭板前方設(shè)有橫向的限位栓桿5，該栓桿位于限定該兩塊鰭板1、2展開(kāi)至互距180°的平面位置見(jiàn)圖1；在左、右兩塊鰭板1、2的鉸接活頁(yè)上設(shè)有定位塊(附圖末示)，該定位塊限定兩塊鰭板于合并時(shí)，兩塊鰭板間保持一α角見(jiàn)圖1虛線所示。
所述α角之值在5-25°之間。
所述每一組鰭板單元的兩塊鰭板1、2的鉸接軸為同一立軸3，也可以分別鉸接于兩支平行的立軸。
所述鰭板1、2的形狀為矩形，例圓角矩形，有一直邊的半圓形、弧形、多邊形、三角形中的一種，該直邊為鉸接邊。
所述在同一船舶上安裝的鰭板單元的組數(shù)為1-40組，其中，每若干組鰭板單元以框架9連接。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸，其推拉桿執(zhí)行件4為活塞，其驅(qū)動(dòng)裝置為氣路的氣泵或油路的油泵。
實(shí)施時(shí)，所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄，連桿和滑塊組成，其推拉桿執(zhí)行件4為在導(dǎo)軌內(nèi)滑行的滑塊(附圖未示)。
在圖3所示實(shí)施例中，所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄701、連桿702和搖桿703組成，其推拉桿執(zhí)行件為與搖桿上的扇形輪704嚙合的直線齒條705。
所述曲柄的驅(qū)動(dòng)件為電動(dòng)機(jī)，柴油機(jī)、彈簧發(fā)條、儲(chǔ)電瓶、儲(chǔ)氣缸及人力中的一種。
所述橫向限位栓桿5有兩個(gè)可互換的安裝位置，其一位置在鰭板立軸3的前側(cè)見(jiàn)圖1，與船舶前進(jìn)方向相應(yīng)；其另一位置在鰭板立軸3的后側(cè)見(jiàn)圖2中栓桿6，與船舶的后退方向相應(yīng)。
本發(fā)明的工作原理魚鰭式船舶推進(jìn)器的主體節(jié)構(gòu)推拉桿作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，而推進(jìn)器的鰭板作張開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)，張開(kāi)時(shí)推動(dòng)液體產(chǎn)生前進(jìn)推力。閉合時(shí)，由于水的阻力迫使鰭板閉合，而達(dá)到行進(jìn)時(shí)無(wú)阻力的目的，但閉合時(shí)，兩塊鰭板間保持一α解如圖1所示。本發(fā)明廣泛使用在各種船舶上，為船舶推進(jìn)增加了新品種。
往復(fù)運(yùn)動(dòng)推拉桿由其它機(jī)械帶動(dòng)如氣、柴油機(jī)、蓄電瓶、發(fā)條彈簧和蓄儲(chǔ)氣缸，均能達(dá)到使魚鰭式推進(jìn)器達(dá)到張、閉的作用，而推動(dòng)船舶行駛。而能量的損耗比傳統(tǒng)的機(jī)械減少。此機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，是船舶制造業(yè)極佳的推進(jìn)裝置，此結(jié)構(gòu)是采用金屬或非金屬以及塑鋼及木制作為鰭板的材料制作。
在圖2所示實(shí)施例中，801、802、803、804是氣動(dòng)執(zhí)行器，當(dāng)氣源進(jìn)入B缸時(shí)推動(dòng)活塞向A向缸快速運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)距離，是由分配閥805、806完成的，高壓氣源是由儲(chǔ)氣浮桶通過(guò)高壓管路810進(jìn)入三通管7進(jìn)入A、B氣缸，如812、813所示作往返運(yùn)動(dòng)，808、809是A缸和B缸室高壓分流管，811是安全閥，使壓縮氣控制在安全氣壓范圍內(nèi)。而執(zhí)行器803、804活塞桿兩端是環(huán)形結(jié)構(gòu)，各有通孔連接魚鰭式活板1、2；當(dāng)執(zhí)行器由B缸通過(guò)壓氣向A缸行進(jìn)時(shí)，魚鰭板由于液體的作用力而閉合，船無(wú)任何阻力，當(dāng)打開(kāi)分配閥805時(shí)A缸進(jìn)入高壓氣流推動(dòng)活塞802向B缸行進(jìn)，這時(shí)，由于液體的作用力迫使鰭板1、2迅速打開(kāi)而推力始產(chǎn)生。而四支橫向栓桿5、6是擋住魚鰭板成180°直面，如圖中栓桿5所示，在前時(shí)，船前進(jìn)；而栓桿6示把橫栓桿加到魚鰭板后面時(shí)，而船反行后退。栓桿是活動(dòng)的，可提高下降、放前或放后(其構(gòu)造在機(jī)械設(shè)計(jì)中是很容易實(shí)現(xiàn)的，附圖未詳細(xì)舉例)。而船即能作前進(jìn)、后退的動(dòng)作，無(wú)需改變執(zhí)行器作往返直線運(yùn)動(dòng)，而完成了動(dòng)作的全過(guò)程，其魚鰭板的大小決定了船舶噸位的大小，移動(dòng)速度是靠執(zhí)行器往返運(yùn)動(dòng)快慢來(lái)決定的。如采用發(fā)條或蓄電瓶和氣、液、柴油機(jī)作動(dòng)力源，可以采用扇形齒輪和齒條來(lái)達(dá)到魚鰭板往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該扇形齒輪及搖桿可做成杠桿結(jié)構(gòu)，慢速運(yùn)動(dòng)將使得很小的動(dòng)力而輸出特大功效。
權(quán)利要求
1.一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，包括鰭板單元和往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝置于船舶吃水線以下的船體上，其特征在于至少一組鰭板單元，其構(gòu)造為左、右兩塊鰭板(1)、(2)，各呈平板形狀，該鰭板以直邊鉸接于立軸(3)且軸向定位于立軸(3)，該立軸的上端連接一往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的推拉桿執(zhí)行件(4)，該執(zhí)行件的移動(dòng)方向與船舶的前進(jìn)方向相同；船舶前進(jìn)方向的鰭板前方設(shè)有橫向的限位栓桿(5)，該栓桿位于限定該兩塊鰭板(1)、(2)展開(kāi)至互距180°的平面位置；在左、右兩塊鰭板(1)、(2)的鉸接活頁(yè)上設(shè)有定位塊，該定位塊限定兩塊鰭板于合并時(shí)，兩塊鰭板間保持一α角。
2.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述α角之值在5-25°之間。
3.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述每一組鰭板單元的兩塊鰭板(1)、(2)的鉸接軸為同一立軸(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述鰭板(1)、(2)的形狀為矩形，例圓角矩形，有一直邊的半圓形、弧形、多邊形、三角形中的一種，該直邊為鉸接邊。
5.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述在同一船舶上安裝的鰭板單元的組數(shù)為1-40組，其中，每若干組鰭板單元以框架(9)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸，其推拉桿執(zhí)行件(4)為活塞，其驅(qū)動(dòng)裝置為氣路的氣泵或油路的油泵。
7.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄，連桿和滑塊組成，其推拉桿執(zhí)行件(4)為在導(dǎo)軌內(nèi)滑行的滑塊。
8.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，它由互相鉸接的曲柄(701)、連桿(702)和搖桿(703)組成，其推拉桿執(zhí)行件為與搖桿上的扇形輪(704)嚙合的直線齒條(705)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述曲柄的驅(qū)動(dòng)件為電動(dòng)機(jī)，柴油機(jī)、彈簧發(fā)條、儲(chǔ)電瓶、儲(chǔ)氣缸及人力中的一種。
10.如權(quán)利要求1所述的鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，其特征在于所述橫向限位栓桿(5)有兩個(gè)可互換的安裝位置，其一位置在鰭板立軸(3)的前側(cè)，與船舶前進(jìn)方向相應(yīng)；其另一位置在鰭板立軸(3)的后側(cè)，與船舶的后退方向相應(yīng)。
全文摘要
一種鰭板開(kāi)合式船用推進(jìn)器，包括鰭板單元和往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，至少一組鰭板單元，包括左、右兩塊鰭板，各呈平板形狀，該鰭板以直邊鉸接于立軸且軸向定位于立軸，該立軸的上端連接一往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的推拉桿執(zhí)行件，該執(zhí)行件的移動(dòng)方向與船舶的前進(jìn)方向相同；船舶前進(jìn)方向的鰭板前方設(shè)有橫向的限位栓桿，該栓桿位于限定該兩塊鰭板展開(kāi)至互距180°的平面位置；在左、右兩塊鰭板的鉸接活頁(yè)上設(shè)有定位塊，該定位塊限定兩塊鰭板于合并時(shí)，兩塊鰭板間保持一α角。本發(fā)明可以降低能源消耗，提高推進(jìn)效率，它既適用于快速行駛，也適用于慢速行駛，它可以單組使用應(yīng)用于小船，也可以多組聯(lián)合使用應(yīng)用于大中型船舶。
文檔編號(hào)B63H1/00GK1498819SQ0214676
公開(kāi)日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者徐文成 申請(qǐng)人:徐文成