專利名稱：船舶推進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶推進(jìn)裝置，特別是由直流電機(jī)和同步帶輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合而成的船舶推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
自從人類發(fā)明船舶以來，推進(jìn)裝置的優(yōu)劣直接關(guān)系到船舶行進(jìn)速度的快慢與工作效率的高低。近年來對(duì)環(huán)境的影響程度又成為一種重要的技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)前，常見的船舶推進(jìn)裝置主要有手劃槳、手搖櫓、手撐篙、風(fēng)帆、明輪及螺旋槳等。其中，使用最廣泛的還屬螺旋槳推進(jìn)裝置。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用方便。但其缺點(diǎn)是，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生空泡現(xiàn)象，嚴(yán)重地阻礙了船舶向高速化發(fā)展。特別是螺旋槳船舶推進(jìn)裝置通常都安裝在船舶尾端的下方，必須完全潛入水中，因此，不宜在淺水的航道中使用。特別在內(nèi)河航道的冬季，由于枯水期引起航道河水很淺，造成螺旋槳推進(jìn)的船舶無法正常航行。此外螺旋槳推進(jìn) 裝置中每一片葉片的形狀是空間螺旋曲面，其在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)出X、Y、Z三個(gè)方向的分力，其中除一個(gè)方向的分力可產(chǎn)生推進(jìn)船舶前進(jìn)的有效動(dòng)力之外，其余二個(gè)分力均在做不利于船舶前進(jìn)的攪水運(yùn)動(dòng)，不但消耗了大量的能源在做無用功，尤其危害的是船過之處會(huì)將沉淀在河道底部的污泥濁水泛上水面，嚴(yán)重地污染了河面的整潔。因此，一般城市的河道普遍都不允許螺旋槳推進(jìn)的船舶在其上高速航行。傳統(tǒng)的明輪推進(jìn)裝置，由于其多個(gè)槳葉均呈輻射狀分布在傳動(dòng)軸的周圍，每一片槳葉在工作時(shí)從入水到出水的全過程均要經(jīng)過壓水、劃水和提水三個(gè)階段，只有當(dāng)每一片槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)到與水面呈垂直階段時(shí)，該槳葉工作狀態(tài)所產(chǎn)生的劃水效率是最高的。再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該槳葉由于已不再與水平面相垂直了，其上有一部分力在做提水工作，這是不利于船舶的正常航行的。同樣當(dāng)相鄰的另一工作槳葉片進(jìn)入水中時(shí)，由于此時(shí)該槳葉尚未轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面呈垂直的階段，其在水中劃水的過程中會(huì)有一部分力在作壓水運(yùn)動(dòng)，這也是阻礙船舶正常工作的不利因素。由于，每一片槳葉在工作中從入水到出水的整個(gè)過程中不能始終與水面呈垂直的工作狀態(tài)，故明輪推進(jìn)裝置的推進(jìn)效率不太高。所以，目前市場(chǎng)中應(yīng)用該裝置作為推進(jìn)器的船舶已鮮為少見了。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種類似明輪船舶推進(jìn)裝置，但又與其有本質(zhì)區(qū)別的高效節(jié)能又環(huán)保并能高速推進(jìn)的船舶推進(jìn)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該裝置主要由密閉的箱體和箱體內(nèi)直流電機(jī)及控制器、同步帶輪及同步傳動(dòng)帶組成的機(jī)構(gòu)、同步帶輪支承軸及放置在箱體外的槳葉組合而成，該箱體為圓盤形的空腔，其內(nèi)部中心置有電動(dòng)自行車用直流電機(jī)及置于箱體外的控制器、直流電機(jī)的主軸兩端均伸出箱體之外，固定在與船舶尾端或兩側(cè)相應(yīng)的支架上不動(dòng)，而該電機(jī)的圓周外殼上與一個(gè)圓環(huán)及圓盤形箱體內(nèi)周固連，在該圓環(huán)的兩側(cè)各布置兩個(gè)齒數(shù)與形狀相同的同步帶輪Zft，但其軸心連線均穿過電機(jī)軸心線并且圓環(huán)兩側(cè)的同步帶輪Zft布置相位相差90°呈十字形排列，直流電機(jī)主軸在箱體內(nèi)的兩端軸頸上各固連著一個(gè)同步帶輪Zic不動(dòng)，同步帶輪Zic與其上、下或左、右的兩個(gè)同步帶輪Z 在同一平面上并與之留有一定空隙以免工作時(shí)發(fā)生干涉。同側(cè)的一個(gè)同步帶輪Z*與另兩個(gè)帶輪Zft由一根同步傳動(dòng)帶將它們構(gòu)成一組同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在同步帶輪Z*兩側(cè)的同步傳動(dòng)帶外側(cè)面各有一個(gè)導(dǎo)向塊壓住，使同步傳動(dòng)帶內(nèi)側(cè)的帶齒在工作時(shí)始終能貼緊在同步帶輪Zic圓周兩側(cè)的齒槽中，同步帶輪Zft的內(nèi)孔與各自的支承軸外圓固連，而各支承軸的中部與電機(jī)外殼上固連的圓環(huán)壁之間的孔洞配合為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，支承軸的兩軸頸與圓盤形箱體兩箱壁孔洞中也為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，并設(shè)有密封圈以防止灰塵與水進(jìn)入箱體內(nèi)。各支承軸的兩端伸在圓盤形箱體之外，各自固連著一片槳葉，其外形為長(zhǎng)方形薄片，并且各槳葉的位置都處于垂直水平面的狀態(tài)，均勻布置在圓盤形箱體的兩側(cè)。當(dāng)操作者在船舶上打開控制器使直流電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則與其外殼固連的圓環(huán)和圓盤形箱體也帶動(dòng)其內(nèi)部的同步帶輪Zft及其的支承軸圍繞電機(jī)的軸心線作順時(shí)針的公轉(zhuǎn)，而電機(jī)主軸兩端軸頸上固連的同步帶輪Zic則始終不動(dòng)，其兩側(cè)各有兩個(gè)同步帶輪Zft在同步傳動(dòng)帶及貼緊壓塊的作用下圍繞各自的支承軸軸心線作逆時(shí)針的自轉(zhuǎn)。由于同步帶輪Zft與同步帶輪Zic的齒數(shù)完全一樣，當(dāng)電機(jī)外殼帶動(dòng)整套裝置圍繞固定不動(dòng)的同步帶輪Zic 順時(shí)針公轉(zhuǎn)一周時(shí)，則各同步帶輪Zft也在圍繞各自的同步帶輪Zic公轉(zhuǎn)一周時(shí)也同步圍繞各自的軸心線逆時(shí)針自轉(zhuǎn)一周，則固連在各支承軸兩端箱體外的槳葉能始終以垂直于水平面的狀態(tài)，環(huán)繞電機(jī)的軸心線作平面運(yùn)動(dòng)，如果將本裝置的中心軸線平面置于水平面之上或與之平齊，則每一片槳葉從入水到出水的整個(gè)工作過程中，能始終能以垂直于水平面的姿態(tài)劃水，故能得到最大的效率推動(dòng)船舶前進(jìn)。如果反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，則各槳葉也能保持其在工作過程中，始終以最聞效率推動(dòng)船舶后退。雖然，每片獎(jiǎng)葉在出水后的工作中會(huì)在空氣中作負(fù)功造成能量損耗，但空氣的密度僅為水密度的六百分之一，小到可以忽略不計(jì)，故本裝置完全能大大提高船舶的推進(jìn)效率，使船舶高速前進(jìn)。

圖I為本實(shí)用新型主視圖的剖面示意圖圖2為本實(shí)用新型同步帶輪布置的示意圖圖3為本實(shí)用新型側(cè)視圖的示意圖
具體實(shí)施方式
如圖I所示本實(shí)用新型船舶推進(jìn)裝置主要是由封閉的圓盤形箱體⑴、直流電動(dòng)機(jī)及其控制器⑵、圓環(huán)⑶、同步帶輪Zft⑷、同步帶輪支承軸；(5)、同步帶輪Zic (6)、同步傳動(dòng)帶及壓塊(7)、槳葉(8)、等組合而成。把本推進(jìn)裝置中電機(jī)(2)的中心軸兩端固定在船舶尾端或兩側(cè)(采用兩套本傳動(dòng)裝置)與之相應(yīng)的支架上固連時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器令直流電機(jī)(2)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，同時(shí)也使與之固連的圓環(huán)(3)，同步帶輪Zft (4)，同步帶輪支承軸(5)，同步傳動(dòng)帶及壓塊(7)，圓盤形箱體(I)及箱體外兩側(cè)與同步帶輪支承軸兩端的槳葉(8) —起圍繞直流電機(jī)(2)主軸的軸心線及兩端與之固連不動(dòng)的同步帶輪Zic (6)作順時(shí)針的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于圓盤形箱體(I)內(nèi)圓環(huán)(3)上支承的同步帶輪Zft的支承軸與之為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，則在同步傳動(dòng)帶及壓塊(7)的作用下會(huì)使同側(cè)上、下或左、右的兩個(gè)同步帶輪Zft (4)圍繞固定不動(dòng)的同步帶輪Zic (6)作逆時(shí)針的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于同步帶輪Zft (4)與同步帶輪Zi^e)的齒數(shù)和形狀完全一致，故當(dāng)同步帶輪Zft (4)環(huán)繞電機(jī)軸線作公轉(zhuǎn)一周時(shí)，也同時(shí)環(huán)繞各自的支承軸軸線作同步的逆時(shí)針自轉(zhuǎn)一周，因此該同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)也具有行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。則同時(shí)使得圓盤形箱體(I)兩外側(cè)的各槳葉(8)始終以垂直水平面狀態(tài)下環(huán)繞電機(jī)(2)的軸心線作平面運(yùn)動(dòng)，當(dāng)把該推進(jìn)裝置的中心軸線置于水平面以上或與之平齊時(shí)，則各槳葉(8)從入水到出水的全過程中始終以最高效的狀態(tài)推動(dòng)船舶前進(jìn)。雖然當(dāng)每片槳葉離開水面進(jìn)入空氣中返回會(huì)作負(fù)功，但由于與水中產(chǎn)生的推進(jìn)力相比可小到忽略不計(jì)，由于本推進(jìn)裝置可同時(shí)安置2-8片槳葉均勻分布，在工作時(shí)各槳葉(8)此起彼伏的工作狀態(tài)，可使船舶連續(xù)不斷地平穩(wěn)地前進(jìn)或后退。為防止在水中工作時(shí)，水會(huì)進(jìn)入密閉的圓盤形箱體內(nèi)，在各支承軸與箱體的支承連接處外側(cè)均裝有防水的密封圈。本船舶推進(jìn)裝置的實(shí)用新型不僅可高效、節(jié)能地推進(jìn)船舶高速行進(jìn)，特別是本推進(jìn)裝置由于工作時(shí)只有一半沒入水中，另一半則浮在水平面以上，故吃水很淺，能解決河道枯水季節(jié)螺旋槳推進(jìn)不利航行的難題。此外，本裝置的槳葉(8)只是在河道水面的上層劃水，高速行駛時(shí)，船過之后不會(huì)引起河底的污泥濁水沉渣泛起污染環(huán)境，并保護(hù)堤岸護(hù)坡 不遭損毀。此外，由于采用同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，故在圓盤形箱體內(nèi)不必貯有用于齒輪傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)必備的潤(rùn)滑機(jī)油，同時(shí)工作時(shí)噪音也遠(yuǎn)低于齒輪傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)工作時(shí)所產(chǎn)生的噪
曰
權(quán)利要求1.船舶推進(jìn)裝置由密閉的箱體和箱體內(nèi)直流電機(jī)及控制器、同步帶輪及同步傳動(dòng)帶組成的機(jī)構(gòu)、同步帶輪支承軸及放置在箱體外的槳葉組合而成，該箱體為圓盤形的空腔，其內(nèi)部中心置有電動(dòng)自行車用直流電機(jī)及置于箱體外的控制器，直流電機(jī)的主軸兩軸端均伸出在箱體之外，固定在與船舶尾端或兩側(cè)相應(yīng)的支架上不動(dòng)，而該電機(jī)的圓周外殼上與一個(gè)圓環(huán)及圓盤箱體內(nèi)周固連，在該圓環(huán)的兩側(cè)各布置兩個(gè)齒數(shù)與形狀相同的同步帶輪Zii,但其軸心連線均穿過電機(jī)軸心線，并且圓環(huán)兩側(cè)的同步帶輪Zii布置相位相差90°呈十字形排列，電機(jī)主軸在箱體內(nèi)的兩端軸頸上各固連著一個(gè)同步帶輪Zic不動(dòng)，同步帶輪Zic與其上下或左右的兩個(gè)同步帶輪Zii在同一平面上并與之留有一定的空隙，同側(cè)的一個(gè)同步帶輪Z*與另兩個(gè)同步帶輪Zii由一根同步帶將它們構(gòu)成一組同步帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),在同步帶輪2;^兩側(cè)的同步傳動(dòng)帶外側(cè)各有一個(gè)導(dǎo)向塊壓住，使同步傳動(dòng)帶內(nèi)側(cè)的帶齒在工作時(shí)始終能貼緊在同步帶輪Zic圓周兩側(cè)的齒槽中，同步帶輪Zii的內(nèi)孔與各自的支承軸外圓固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的船舶推進(jìn)裝置，其特征在于各支承軸的中部與電機(jī)外殼上固連的圓環(huán)壁之間的孔洞配合為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，支承軸的兩軸頸與圓盤形箱體兩箱壁孔洞中也為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，并設(shè)有密封圈，各支承軸的兩軸端伸在圓盤形箱體之外，各自固連著一片槳葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船舶推進(jìn)裝置，其特征在于同步帶輪Zii與同步帶輪Zic的形狀與齒數(shù)完全相同，并由一根同步傳動(dòng)帶及導(dǎo)向塊組成一個(gè)完整的同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船舶推進(jìn)裝置，其特征在于與各支承軸端固連的槳葉為長(zhǎng)方形薄片，各槳葉均以垂直于水平面的狀態(tài)均勻布置在圓盤形箱體的兩側(cè)。
專利摘要一種船舶推進(jìn)裝置，由圓盤形箱體、直流電動(dòng)機(jī)及控制裝置、同步帶輪及同步傳動(dòng)帶組成的機(jī)構(gòu)、同步帶支承軸及放置在箱體外的數(shù)片槳葉組合而成，當(dāng)置于圓盤形箱體中央的直流電動(dòng)機(jī)在控制裝置的驅(qū)動(dòng)下順時(shí)針公轉(zhuǎn)時(shí)，則同時(shí)帶動(dòng)箱體內(nèi)的同步帶輪Z行在其支承軸和同步帶輪Z太的作用下作逆時(shí)針的自轉(zhuǎn)，而置于圓盤形箱體兩側(cè)的與支承軸固連的數(shù)片均勻布置的槳葉，就會(huì)始終以垂直于水平面的狀態(tài)此起彼伏地以最高的效率劃水，推進(jìn)船舶前進(jìn)，由于本實(shí)用新型的推進(jìn)裝置始終在水平面的上層劃水前進(jìn)，不會(huì)使河道底部的污泥濁水沉渣泛起可在節(jié)能的同時(shí)還具有環(huán)保的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B63H21/17GK202439837SQ20112047127
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者俞苗根 申請(qǐng)人:俞苗根