CN100509551C - 用于链带船的加速系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于链带船的加速系统。该加速系统包括：多个水轮(10)；穿过所述水轮安装的多个旋转轴(20)；多个链带(30)，所述链带环绕所述水轮并在其外周面处形成有钩状叶片(31)；多个球轴承单元(11)，所述球轴承单元在所述水轮的外部安装成使得所述旋转轴从其插入穿过；多个方管(12)，所述球轴承单元的下端栓接到所述方管上；多个铰链(13)，所述铰链栓接到所述方管上并且各个铰链均具有栓接至船体的铰杆(131)；以及多个液压缸(14)，所述液压缸紧固在所述方管上，使得液压缸通过上托架(141)和相关联的销(143)而固定至船体的底面，并通过下托架(141)和相关联的销(143)而固定至所述方管。该系统可简化其维修工作，并能够单独更换有需要的损坏部件，从而利于该系统的制造。

Description

用于链带船的加速系统

技术领域

本发明涉及一种用于链带船(link belt-mounted ship)的加速系统，更具体地涉及一种以这样的方式构造的用于链带船的加速系统，即：沿着船体的下端安装有多个中空的水轮，并在相应水轮的中空的内部空间中安装有橡胶管以增大浮力，从而能够使运动期间船体的摩擦阻力最小化；并且所述水轮的旋转轴通过球轴承单元安装，这进一步降低了船体的摩擦阻力，从而能够使其在水面上顺畅运动。

背景技术

船通常是用于运送人、各种货物等的水运装置。船构造成通过推进力而被推进和转向，所述推进力是通过船的浸在水下的螺旋桨在经由传动轴接收到从动力源传输的驱动力时旋转排水而获得的。船的动力源从内燃机、蒸汽机、电马达等当中选择。

传统上，通过传动轴连接至动力源(即，马达)的螺旋桨位于船体的船尾处，并适于在利用马达的驱动力旋转的同时向前或向后推进船。在旋转期间，螺旋桨还致使安装在船尾处的转向板(steering plate)操作从而改变船的行进方向。从操舵室等对这样的螺旋桨和转向板进行控制，并且船的行进方向和速度根据螺旋桨的旋转方向和速度而定。

在上述传统船的情况下，所述船原理上被通过马达产生的螺旋桨的旋转能以及水流能推进。当旋转的螺旋桨排水从而产生向后的水流时产生水流能。然而，产生的水流实际上在未影响船的推进的情况下消散。因此，传统船难以使其推进力增大超过预定值。

传统船的另一问题是，尽管其呈流线形以减小摩擦系数从而实现结构的创新，但是摩擦系数的有效减小存在限制，并且存在由于船行进期间排水而产生大浪的风险。作为参考，海军驱逐舰以38节(大约70千米每小时)行进时产生的浪显著影响了达到并超过一千米远的场所。

如从上述可看出，由于传统船受到摩擦阻力的显著影响，因此为了防止其速度降低必须对船体形状和大马力发动机都进行专门研究。

为了解决上述问题，已针对船用推进装置进行了多种研究。作为一个示例，韩国专利公开公报No.2000-0039958公开了一种用于在船中使用的液压驱动式推进装置，该推进装置附着于船尾壁，并具有简单地进行其推进器的向前向后运动的结构和功能。详细考虑所公开的推进装置的结构，该推进装置包括闭式液压系统回路，该液压系统回路以这样的方式构造，即：通过小于350马力的高速柴油机驱动液压泵而产生液压力，并将所产生的液压力供应至一液压马达，该液压马达安装在推进装置的主体内并直接连接至推进器以使其操作。根据所述闭式液压系统回路，可以实现高压高速操作，从而使操作液压力达到250个大气压，而液压马达的每分钟转速达到2500rpm，并因此在上下90°的范围内远程调整液压泵的倾角，从而控制操作流体的流动。然而，所公开的推进装置的缺点在于：其整体结构复杂，并且不具有利用水面张力和水阻力而增大其推进力的功能。

作为另一示例，韩国专利公开公报No.1999-0038271公开了一种利用水轮的具有漏油收集功能的船。在该公开的船中，船体的船头和船尾处都通过轴安装有水轮。所述水轮在其外周面处形成有向外伸出的叶片，并适于在所述叶片接收到船的驱动力而旋转时获得船体浮力和推力。这里，安装在船体的船头处的其中一个水轮用于利用转向装置提供转向能力，并且水轮的管状外周面除了叶片外还形成有刷子，从而吸收漏油。所吸收的油被刮板移除并收集在储油箱中。所公开的韩国专利公开公报No.1999-0038271与本发明有些相似，该相似之处在于其利用形成有叶片的水轮获得了其推进力。然而，所公开的发明未提供由本发明的链带产生的重要而显著的特征，其中所述链带安装成围绕水轮的整个周围，并适于通过水阻力和水面张力加速，这与传统上通过推进装置连接和推进不同。

发明内容

因此，考虑到上述问题而作出本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于链带船的加速系统，该加速系统可以通过较小的推进力来加速船，并且其制造简单且有效。

根据本发明，可通过提供一种用于链带船的加速系统而实现以上和其它目的，该加速系统包括：多个水轮，所述水轮沿着船体的相对侧面的下端安装；多个旋转轴，各个旋转轴均贯穿相关联的两个水轮的中心；多个链带，各个链带均环绕一组水轮并形成有钩状叶片，所述叶片从该链带的外周面向外伸出并以规则距离彼此分开；多个球轴承单元，所述球轴承单元分别在所述水轮的外部安装成使得所述旋转轴插入穿过其球轴承；多个方管，所述球轴承单元的下端栓接到所述方管上；多个铰链，所述铰链在其底面处栓接到相应方管的一端上，各个铰链均具有栓接并固定至所述船体的底面的铰杆、和位于该铰杆下方的铰轴；以及多个液压缸，所述液压缸在所述铰链的相对两侧紧固在所述方管上，各个液压缸均具有一对上托架和下托架、插在相应托架中的销以及位于所述上托架和下托架之间的缸，从而所述液压缸在其上端处通过所述上托架和相关联的销而固定至所述船体的底面，并在其下端处通过所述下托架和相关联的销而固定至所述方管。

附图说明

从结合附图的以下详细描述将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征及其它优点，在附图中：

图1是表示根据本发明的用于链带船的加速系统的侧剖视图；

图2是沿图1所示的线A-A剖取的截面图；

图3是表示根据本发明将高压空气注射到安装在水轮中的橡胶管内之前和之后的截面图；

图4是表示图3所示的圆C的放大详视图；

图5是表示根据本发明的橡胶管的构造的立体图；以及

图6是示意性地表示其中被链带环绕的水轮借助于液压缸而被推进成倾斜的状态的侧剖视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的优选实施例。

图1是表示根据本发明的用于链带船的加速系统的侧剖视图。图2是沿图1所示的线A-A剖取的截面图。图3是表示根据本发明将高压空气注射到安装在水轮中的橡胶管内之前和之后的截面图。图4是表示图3所示的圆C的放大详视图。图5是表示根据本发明的橡胶管的构造的立体图。图6是示意性地表示其中被链带环绕的水轮借助于液压缸而被推进成处于其倾斜状态的状态的侧剖视图。

如从表示根据本发明的用于链带船的加速系统的侧剖视图和截面图的图1和图2所见，本发明的加速系统基本上包括：多个水轮10，所述水轮沿着船体100的相对侧面的下端安装；多个旋转轴20，各个旋转轴均贯穿相关联的两个水轮10的中心；以及多个链带30，各个链带均环绕一组水轮10并形成有钩状叶片31。叶片31从链带30的外周面向外伸出并以规则距离彼此分开。

本发明的加速系统还包括：多个球轴承单元11，所述球轴承单元分别在水轮10的外部安装成使得旋转轴20插入穿过其球轴承；多个方管12，球轴承单元11的下端栓接到所述方管上；多个铰链13，所述铰链在其底面处栓接到方管12上；以及多个液压缸14，所述液压缸在铰链13的相对两侧紧固在方管12上。各个位于方管12一端处的铰链13均包括：铰杆131，该铰杆栓接并固定至船体100的底面101；以及位于铰杆131下方的铰轴132。各个液压缸14均包括一对上下托架141、插在相应托架141中的销143、以及位于上下托架141之间的缸142。液压缸14在其上端处通过上托架141和相关联的销143而固定至船体100的底面101，并在其下端处通过下托架141和相关联的销143而固定至方管12。

如从图3可见，水轮10中分别安装有橡胶管15。各个橡胶管15均具有形成在其一侧的上端处的空气注射口151。

在运动期间，向通常没有通过空气膨胀的橡胶管15内注射空气，从而使船体100尽可能地升高。这使在运动期间船体100相对于水面的摩擦最小化。

如图4所示，水轮10的外周面均匀地形成有细微褶皱(finecorrugation)16，这增强了水轮10与链带30之间的接触。

再次参照图3，在水轮10的外周面的相对两侧分别形成有防分离凸起(lobe)17。凸起17用于防止链带30与水轮10意外分离。

同时，如图2中所示，在船体100的相对侧面的下端分别形成有橡胶件102。橡胶件102有效地使在船体100的侧面处产生的摩擦系数最小化。

如从根据本发明的上述构造可见，链带30具有保持其初始位置的倾向，而不会由于通过形成在其外周面的叶片31产生的水阻力的影响而滑动。在该状态下，若在特定推进装置的操作下向链带30施加推进力，则船体100在其两个侧面处受到强的水阻力。所述强的水阻力致使链带30朝向船体100的船尾旋转。

当本发明的链带船以低于10节行进时，水轮10会保持静止而不旋转，但是若船以超过上述值的速度行进，则链带30的叶片31受到强的水阻力，从而致使链带30显示出保持在其初始未操作位置的倾向。随着船的行进速度的进一步增大，链带30的整个表面受到强的水面张力，致使船体100逐渐升高。

以下说明本发明的操作。本发明的链带船按照以下方式加速。首先，安装在船尾处的螺旋桨2根据推进装置1的驱动操作而旋转，从而向船体100提供推进力。接着，随着推进力的增大，水轮10由于施加至船体100的两个侧面的水阻力而旋转，从而致使与水轮10相连的链带30沿朝向船体100的船尾的方向环行。随着推进力的进一步增大，链带30的叶片31受到更强的水阻力，因而链带30受到水面张力的强烈影响，从而致使船体100的前侧逐渐升高，因此致使船加速。

即，在其中链带30想要无滑动地保持其初始未操作位置的状态下，船体100在接收到施加至该船体100的船尾的强推进力时前进。于是，随着推进装置1的推进力的进一步增大，更强的水阻力施加至形成在链带30的外周面处的叶片31，从而增大了链带30的水面张力。这致使船体100的船头逐渐升高，从而致使在船体100的船头处的链带30的叶片31破浪前进，因而使船的加速最大化。

在本发明中，水轮10由铝或其它轻质刚性材料制成。

可选的是，水轮10的中空的内部空间不具有橡胶管15而保持空的状态。

工业实用性

如从以上描述所清楚的，本发明提供了一种用于链轮船的加速系统，该加速系统构造成通过利用由特定推进装置产生的推进力而使船速最大化，从而降低燃料消耗。此外，根据本发明，通过使船的所有构成部件都采取与整体式结构不同的各自组装结构，能够简化船的维修工作，并能够仅部分地更换有需要的损坏部件，从而利于船的制造。此外，由于减小了船体的底面与水之间的接触面积，因而增大了船体的速度。通过安装至水轮的球轴承进一步实现了船速的增大。所述球轴承提高了船体在水面上的滑动能力，从而增大了船体的速度。

最后，由于本发明的水轮的一部分持续浸在水下，因而该水轮无需任何润滑和冷却过程。因此，本发明适用于需要高速度的军用船，此外还适用于休闲船、救生船以及高速客船。

尽管为了说明而公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应理解，在不背离如所附权利要求所公开的本发明范围和精神的情况下，可做出各种修改、添加和替代。

Claims (4)

1、一种用于链带船的加速系统，该加速系统包括：

多个水轮，所述水轮沿着船体的相对侧面的下端安装；

多个旋转轴，各个旋转轴均贯穿相关联的两个水轮的中心；

多个链带，各个链带均环绕一组水轮并形成有钩状叶片，所述叶片从该链带的外周面向外伸出并以规则距离彼此分开；

多个球轴承单元，所述球轴承单元分别在所述水轮的外部安装成使得所述旋转轴插入穿过其球轴承；

多个方管，所述球轴承单元的下端栓接到所述方管上；

多个铰链，所述铰链在其底面处栓接到相应方管的一端上，各个铰链均具有栓接并固定至所述船体的底面的铰杆、和位于该铰杆下方的铰轴；以及

多个液压缸，所述液压缸在所述铰链的相对两侧紧固在所述方管上，各个液压缸均具有一对上托架和下托架、插在相应托架中的销、以及位于所述上托架和下托架之间的缸，从而所述液压缸在其上端处通过所述上托架和相关联的销而固定至所述船体的底面，并在其下端处通过所述下托架和相关联的销而固定至所述方管。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括多个橡胶管，各个橡胶管均安装在相应的水轮中并具有形成在该橡胶管一侧的上端处的空气注射口。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水轮的外周面均匀地形成有细微褶皱，这增强了所述水轮与所述链带之间的接触。

4、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水轮的外周面的相对两侧处分别形成有防分离凸起，所述防分离凸起用于防止所述链带与所述水轮意外分离。

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