專利名稱：一種方管船舶推進裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶推進裝置，屬船舶機械及其模型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的船舶采用螺旋槳推進方式，效率較低，且螺旋槳加工難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種效率較高的方管船舶推進裝置，直接由作圓周運動的動力驅(qū)動平板槳葉在方管內(nèi)作往復(fù)運動，將一個或兩個該裝置使用在船舶上，可以制造出高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的平板槳葉推進式船舶。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該裝置主要由轉(zhuǎn)臂、轉(zhuǎn)臂軸、轉(zhuǎn)臂軸軸承、槳葉牽引軸、牽引軸軸承、平板槳葉、槳葉導(dǎo)向框、轉(zhuǎn)框軸、轉(zhuǎn)框軸軸承、中間隔板和方管組成，轉(zhuǎn)臂的一端與轉(zhuǎn)臂軸固連，轉(zhuǎn)臂軸通過轉(zhuǎn)臂軸軸承安裝在船體上，槳葉牽引軸通過牽引軸軸承安裝在轉(zhuǎn)臂的另一端，槳葉牽引軸與轉(zhuǎn)臂軸平行，平板槳葉的一端連接在槳葉牽引軸上，平板槳葉的另一端從槳葉導(dǎo)向框中穿過，槳葉導(dǎo)向框通過轉(zhuǎn)框軸兩端的轉(zhuǎn)框軸軸承活裝在中間隔板的中央，轉(zhuǎn)框軸與轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動平面垂直，中間隔板的中心區(qū)域有一個長方形孔，該孔稍大于槳葉導(dǎo)向框，方便槳葉導(dǎo)向框在該孔內(nèi)轉(zhuǎn)擺，中間隔板與轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動平面垂直且與船舶的前后方向一致，中間隔板固連于方管的內(nèi)部，且中間隔板與方管的左右兩壁平行，方管與船體固連，方管開口方向與船舶前進方向一致。本發(fā)明裝置有關(guān)構(gòu)件滿足如下尺寸條件轉(zhuǎn)框軸至轉(zhuǎn)臂軸的距離稍大于轉(zhuǎn)臂的長度加上槳葉導(dǎo)向框的一半寬度之和，并盡量接近該和，但不能影響槳葉導(dǎo)向框的靈活轉(zhuǎn)擺及平板槳葉在槳葉導(dǎo)向框中的靈活滑動；平板槳葉的長度稍大于轉(zhuǎn)框軸至轉(zhuǎn)臂軸的距離、 轉(zhuǎn)臂長度及槳葉導(dǎo)向框的一半寬度三者之和；為產(chǎn)生良好的鏡面效果，方管盡可能小，但應(yīng)確保平板槳葉在其間靈活運動。為減少平板槳葉在槳葉導(dǎo)向框內(nèi)運動的摩擦，可在槳葉導(dǎo)向框的內(nèi)壁上均勻鑲上用以減摩的滾珠或滾針。本發(fā)明裝置的工作原理發(fā)動機驅(qū)動轉(zhuǎn)臂軸帶動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臂帶動槳葉牽引軸做圓周運動，由于受槳葉導(dǎo)向框的約束，平板槳葉在槳葉牽引軸的牽引下一端做圓周運動， 另一端做類似圓周運動，且平板槳葉的中段在槳葉導(dǎo)向框內(nèi)往復(fù)移動，平板槳葉做似“8”字形運動，平板槳葉在槳葉導(dǎo)向框的左右兩側(cè)均產(chǎn)生劃水效果。在滿足前述構(gòu)件尺寸條件下， 平板槳葉可連續(xù)產(chǎn)生較大的推力，由于中間隔板和方管的作用，平板槳葉能產(chǎn)生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果和明顯的鏡面效果，效率很高。本發(fā)明的優(yōu)點是可由轉(zhuǎn)動發(fā)動機減速后直接驅(qū)動，槳葉是平板的易制造，結(jié)構(gòu)簡單，不會像螺旋槳那樣使水旋轉(zhuǎn)，效率較高，不會產(chǎn)生較大的尾跡，也不會卷入雜物而導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)，安全可靠。


圖1是本發(fā)明裝置的示意運動簡2是本發(fā)明裝置的后視示意圖。圖1中圓弧形空心箭頭表示轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動方向，圓弧形實線箭頭表示槳葉導(dǎo)向框 7的瞬時轉(zhuǎn)動方向，直線形實線箭頭表示平板槳葉6的瞬時移動方向，直線形虛線箭頭表示船體的前進方向，右側(cè)大的帶箭頭的虛線圓表示平板槳葉6右端暨槳葉牽引軸4的運動方向及軌跡，左側(cè)大的帶箭頭虛線類似圓圈表示平板槳葉6左端的運動方向及軌跡。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理作進一步說明。參照圖1、圖2，本發(fā)明一種方管船舶推進裝置主要由轉(zhuǎn)臂1、轉(zhuǎn)臂軸2、轉(zhuǎn)臂軸軸承 3、槳葉牽引軸4、牽引軸軸承5、平板槳葉6、槳葉導(dǎo)向框7、轉(zhuǎn)框軸8、轉(zhuǎn)框軸軸承9、中間隔板10和方管11組成，轉(zhuǎn)臂1的一端與轉(zhuǎn)臂軸2固連，轉(zhuǎn)臂軸2通過轉(zhuǎn)臂軸軸承3安裝在船體上，槳葉牽引軸4通過牽引軸軸承5安裝在轉(zhuǎn)臂1的另一端，槳葉牽引軸4與轉(zhuǎn)臂軸2平行，平板槳葉6的一端連接在槳葉牽引軸4上，平板槳葉6的另一端從槳葉導(dǎo)向框7中穿過， 槳葉導(dǎo)向框7通過轉(zhuǎn)框軸8兩端的轉(zhuǎn)框軸軸承9活裝在中間隔板10的中央，轉(zhuǎn)框軸8與轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動平面垂直，中間隔板10的中心區(qū)域有一個長方形孔，該孔稍大于槳葉導(dǎo)向框7， 方便槳葉導(dǎo)向框7在該孔內(nèi)轉(zhuǎn)擺，中間隔板10與轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動平面垂直且與船舶的前后方向一致，中間隔板10固連于方管11的內(nèi)部，且中間隔板10與方管11的左右兩壁平行，方管11與船體固連，方管11開口方向與船舶前進方向一致?，F(xiàn)將一個運動周期分兩個過程作具體說明過程一、初始時平板槳葉6剛好在與圖1中右側(cè)大的虛線圓周的左前部相切位置時，轉(zhuǎn)臂1在動力的驅(qū)動下開始順時針轉(zhuǎn)動，隨著轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動，平板槳葉6在槳葉導(dǎo)向框7 右側(cè)的部分與中間隔板7前半部分之間的空間變寬，形成低壓區(qū)，將水吸入，從而產(chǎn)生向前的推力，且在方管11右壁的作用下產(chǎn)生鏡面效果，平板槳葉6產(chǎn)生的推力更加明顯；當(dāng)平板槳葉6第一次運行至與船身橫截面平行位置后，隨著轉(zhuǎn)臂1的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，平板槳葉6在槳葉導(dǎo)向框7右側(cè)的部分與中間隔板10后半部分之間的空間變窄，兩者之間的水流往后擠出， 亦產(chǎn)生向前的推力，且在方管11右壁的作用下產(chǎn)生鏡面效果，平板槳葉6產(chǎn)生的推力也更加明顯，直至平板槳葉6剛好到達與圖1中右側(cè)大的虛線圓周的左后部相切位置為止，該大半個運動周期內(nèi)，平板槳葉6在中間隔板10的左右兩側(cè)表現(xiàn)出不同的劃水效果，在中間隔板10的右側(cè)平板槳葉6向后劃水，在中間隔板10的左側(cè)平板槳葉雖然向前劃水，但由于本發(fā)明裝置中有關(guān)構(gòu)件滿足前述尺寸條件，平板槳葉6在中間隔板10右側(cè)掃過水的體積遠遠大于平板槳葉6在中間隔板10左側(cè)掃過水的體積，故在該運動過程中平板槳葉6在中間隔板10右側(cè)的向后劃水對流水產(chǎn)生的作用力遠遠大于平板槳葉6在中間隔板10左側(cè)的向前劃水對流水產(chǎn)生的作用力，因此，平板槳葉6在此過程中產(chǎn)生的合力向前。過程二、平板槳葉6在與圖1中右側(cè)大的虛線圓周的左后部相切位置時起，轉(zhuǎn)臂1 在動力的驅(qū)動下繼續(xù)沿順時針方向轉(zhuǎn)動，隨著轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動，平板槳葉6在槳葉導(dǎo)向框7左側(cè)的部分與中間隔板10前半部分之間的空間變寬，也形成低壓區(qū)，將水吸入，從而產(chǎn)生向前的推力，且在方管11左壁的作用下產(chǎn)生鏡面效果，平板槳葉6產(chǎn)生的推力更加明顯；當(dāng)平板槳葉6第二次運行至與船身橫截面平行位置后，隨著轉(zhuǎn)臂1的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，平板槳葉6在槳葉導(dǎo)向框7左側(cè)的部分與中間隔板10后半部分之間的空間變窄，兩者之間的水流往后擠出，亦產(chǎn)生向前的推力，且在方管11左壁的作用下產(chǎn)生鏡面效果，平板槳葉6產(chǎn)生的推力也更加明顯，直至平板槳葉6剛好到達與圖1中右側(cè)大的虛線圓周的左前部相切位置為止，此時平板槳葉6回到了過程一的初始位置，該小半個運動周期內(nèi)，平板槳葉8在中間隔板10 的左右兩側(cè)也表現(xiàn)出不同的劃水效果，在中間隔板10的左側(cè)平板槳葉6向后劃水，在中間隔板10的右側(cè)平板槳葉6雖然向前劃水，但由于本發(fā)明裝置中有關(guān)構(gòu)件滿足前述尺寸條件，平板槳葉6在中間隔板10左側(cè)掃過水的體積遠遠大于平板槳葉6在中間隔板10右側(cè)掃過水的體積，故在該運動過程中平板槳葉6在中間隔板10左側(cè)的向后劃水對流水產(chǎn)生的作用力也遠遠大于平板槳葉6在中間隔板10右側(cè)的向前劃水對流水產(chǎn)生的作用力，因此， 平板槳葉6在此過程中產(chǎn)生的合力也向前?？傮w看來，在轉(zhuǎn)動發(fā)動機的驅(qū)動下，如此連續(xù)運動，平板槳葉6在轉(zhuǎn)臂1帶動槳葉牽引軸4的牽引下，由于受槳葉導(dǎo)向框7的約束，平板槳葉6做似“8”字形運動，再加上中間隔板10和方管11的作用，平板槳葉6能產(chǎn)生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果和鏡面效果，能連續(xù)產(chǎn)生較大的推力，效率很高。下面舉例簡單說明該方管船舶推進裝置使用在船舶上的情形例1、使用兩個本發(fā)明裝置，兩裝置左右對稱排列于船身下部的兩側(cè)，兩裝置的轉(zhuǎn)臂均靠近船身縱向?qū)ΨQ面，兩裝置的中間隔板遠離船身縱向?qū)ΨQ面，與中間隔板平行且靠近槳葉牽引軸的方管側(cè)壁與船身兩側(cè)固連，且該方管側(cè)壁與船身縱向?qū)ΨQ面平行，方管的開口與船舶前進方向一致。從船身頂部往下看，船身左邊裝置的轉(zhuǎn)臂在動力的驅(qū)動下做順時針轉(zhuǎn)動，機身右邊裝置的轉(zhuǎn)臂在動力的驅(qū)動下做逆時針轉(zhuǎn)動。左右兩側(cè)的裝置轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)速相同時，船舶直線前行；一側(cè)轉(zhuǎn)速降低時，船舶向此側(cè)轉(zhuǎn)向；兩側(cè)同時同速反轉(zhuǎn)時船舶向后運動。例2、使用一個該裝置，該裝置安裝在船身尾部下方，該裝置的轉(zhuǎn)臂靠近船身，中間隔板水平布置且遠離船身，與中間隔板平行且靠近槳葉牽引軸的方管側(cè)壁與船身底部固連，方管的開口與船舶前進方向一致。從船身左側(cè)往右側(cè)看，該裝置的轉(zhuǎn)臂在動力的驅(qū)動下做順時針轉(zhuǎn)動時，船舶前行，反轉(zhuǎn)時船舶向后運動，使用一個該裝置時，船舶應(yīng)裝方向舵。
權(quán)利要求
1.一種方管船舶推進裝置，由轉(zhuǎn)臂(1)、轉(zhuǎn)臂軸(2)、轉(zhuǎn)臂軸軸承(3)、槳葉牽引軸(4)、 牽引軸軸承(5)、平板槳葉(6)、槳葉導(dǎo)向框(7)、轉(zhuǎn)框軸(8)、轉(zhuǎn)框軸軸承(9)、中間隔板 (10)和方管(11)組成，轉(zhuǎn)臂(1)的一端與轉(zhuǎn)臂軸(2)固連，轉(zhuǎn)臂軸(2)通過轉(zhuǎn)臂軸軸承(3) 安裝在船體上，槳葉牽引軸(4)通過牽引軸軸承(5)安裝在轉(zhuǎn)臂(1)的另一端，槳葉牽引軸 (4)與轉(zhuǎn)臂軸(2)平行，平板槳葉(6)的一端連接在槳葉牽引軸(4)上，平板槳葉(6)的另一端從槳葉導(dǎo)向框⑵中穿過，槳葉導(dǎo)向框(7)通過轉(zhuǎn)框軸⑶兩端的轉(zhuǎn)框軸軸承(9)活裝在中間隔板(10)的中央，轉(zhuǎn)框軸⑶與轉(zhuǎn)臂⑴的轉(zhuǎn)動平面垂直，中間隔板(10)的中心區(qū)域有一個長方形孔，該孔稍大于槳葉導(dǎo)向框(7)，方便槳葉導(dǎo)向框(7)在該孔內(nèi)轉(zhuǎn)擺，中間隔板(10)與轉(zhuǎn)臂(1)的轉(zhuǎn)動平面垂直且與船舶的前后方向一致，中間隔板(10)固連于方管(11)的內(nèi)部，且中間隔板(10)與方管(11)的左右兩壁平行，方管(11)與船體固連， 方管(11)開口方向與船舶前進方向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方管船舶推進裝置，其特征在于該裝置的轉(zhuǎn)框軸(8) 至轉(zhuǎn)臂軸(2)的距離稍大于轉(zhuǎn)臂(1)的長度加上槳葉導(dǎo)向框(7)的一半寬度之和，并盡量接近該和，但不影響槳葉導(dǎo)向框(7)的靈活轉(zhuǎn)擺及平板槳葉(6)在槳葉導(dǎo)向框(7)中的靈活滑動；平板槳葉(6)的長度稍大于轉(zhuǎn)框軸(8)至轉(zhuǎn)臂軸(2)的距離、轉(zhuǎn)臂(1)長度及槳葉導(dǎo)向框(7)的一半寬度三者之和；為產(chǎn)生良好的鏡面效果，方管(11)盡可能小，但應(yīng)確保平板槳葉(6)在其間靈活運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方管船舶推進裝置，其特征在于可在該裝置的槳葉導(dǎo)向框⑵的內(nèi)壁上均勻鑲上用以減少平板槳葉(6)在槳葉導(dǎo)向框(7)內(nèi)運動的摩擦的滾珠或滾針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方管船舶推進裝置，其特征在于可在同一船舶上使用兩個該裝置，兩裝置對稱安裝在船舶的左右兩側(cè)，它們的中間隔板(7)與船身縱向?qū)ΨQ面平行，方管(11)的開口與船舶的前進方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方管船舶推進裝置，其特征在于可在船舶上使用一個該裝置，該裝置的中間隔板(7)水平布置，方管(11)的開口與船舶的前進方向一致。
全文摘要
本發(fā)明是一種方管船舶推進裝置，主要由轉(zhuǎn)臂、轉(zhuǎn)臂軸、轉(zhuǎn)臂軸軸承、槳葉牽引軸、牽引軸軸承、平板槳葉、槳葉導(dǎo)向框、轉(zhuǎn)框軸、轉(zhuǎn)框軸軸承、中間隔板和方管組成。在發(fā)動機的驅(qū)動下，平板槳葉做似“8”字形運動，產(chǎn)生類似昆蟲的“相撲與急張”的運動效果和鏡面效果，能連續(xù)產(chǎn)生較大的推力，結(jié)構(gòu)簡單，效率較高，安全可靠。
文檔編號B63H23/00GK102180248SQ20111008332
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月26日
發(fā)明者王志成 申請人:王志成