CN102556314A - 电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇 - Google Patents

电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艉部带有附体船艇。该电动升降控制模块表面桨驱动系统，用于驱动穿过船体并通过轴与发动机相连的表面桨，包括依次相连的控制装置、机械变速装置和传动组件，所述控制装置控制所述机械变速装置工作，所述机械变速装置通过所述传动组件带动表面桨移动以调节表面桨的角度。上述电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇，采用机械变速装置带动表面桨移动以调节表面桨的角度，使其达到较好的角度，能使表面桨达到最大驱动效率，机械变速装置可采用较小的电动动力产生较大的驱动力，方便使用电控调节技术调节。该船艇船艉部的一体化断级附体的设计，可以增大船艇浮力、调整航行姿态、提高适航性。

Description

电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇
【技术领域】
本发明涉及船艇领域，特别涉及一种电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇。
【背景技术】
表面桨被使用时，会使表面桨的桨轴线居于水面，以使得桨叶一半在水面上，一半在水面下，这样才能发挥其最大效率。由于船艇的重量会随着乘员多少、燃油消耗、海生物的不均匀附着等原因而有所改变，致使无法保证表面桨轴线一直保持在水面处，从而影响表面桨的驱动效率。故需要在使用时对表面桨位置进行实时微调，以保证其最佳工作状态。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种方便调节表面桨的电动升降控制模块表面桨驱动系统。
一种电动升降控制模块表面桨驱动系统，用于驱动穿过船体并通过轴与发动机相连的表面桨，包括依次相连的控制装置、机械变速装置和传动组件，所述控制装置控制所述机械变速装置工作，所述机械变速装置通过所述传动组件带动表面桨移动以调节表面桨的角度。
优选地，所述传动组件包括依次相连的螺杆、传动杆、传动杆支架和美人架，所述螺杆与所述机械变速装置相连，所述美人架固定于所述表面桨的轴上，所述机械变速装置带动所述螺杆沿竖直方向移动。
优选地，所述传动组件还包括芯轴和滑块，所述传动杆的前端和后端各设有一个滑槽，所述螺杆通过所述芯轴与滑块相连，所述滑块嵌入传动杆前端的滑槽，与所述传动杆相连；所述美人架通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入所述传动杆后端的滑槽，与所述传动杆相连。
此外，还有必要提供一种采用上述电动升降控制模块表面桨驱动系统的船艇。
一种船艇，包括船体、发动机和表面桨，所述表面桨穿过所述船体并通过轴与所述发动机相连，所述发动机驱动所述表面桨转动，所述船体的艉部延伸形成附体，所述附体与船体一体化成型，且构成第一断级，所述附体的横截面近似呈倒凸字形，所述船艇还包括电动升降控制模块表面桨驱动系统，所述电动升降控制模块表面桨驱动系统包括依次相连的控制装置、机械变速装置和传动组件，所述控制装置控制所述机械变速装置工作，所述机械变速装置通过所述传动组件带动所述表面桨移动以调节表面桨的角度。
优选地，所述附体包括由所述船体艉部延伸形成的前半部和与所述前半部构成第二断级的后半部，所述前半部形状与所述船体底部形状一致，所述后半部在所述第二断级处形成平面的安装平台。
优选地，所述传动组件包括依次相连的螺杆、传动杆、传动杆支架和美人架，所述螺杆与所述机械变速装置相连，所述美人架固定于所述表面桨的轴上，所述机械变速装置带动所述螺杆沿竖直方向移动。
优选地，所述传动组件还包括芯轴和滑块，所述传动杆的前端和后端各设有一个滑槽，所述螺杆通过所述芯轴与滑块相连，所述滑块嵌入传动杆前端的滑槽，与所述传动杆相连；所述美人架通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入所述传动杆后端的滑槽，与所述传动杆相连。
优选地，还包括充气管，所述充气管的进气口与所述发动机的排气端对接，所述充气管的出气口与所述表面桨的充气口对接。
优选地，还包括消声器，所述消声器设在所述发动机的排气端与所述充气管的进气口之间，用于对发动机排气端排出的气体进行消声。
优选地，还包括设在所述消声器与充气管的进气口之间的控制阀，所述控制阀用于控制对表面桨的充气量。
优选地，还包括角度显示装置，用于显示表面桨的角度。
上述电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇，采用机械变速装置带动表面桨移动以调节表面桨的角度，使其达到较好的角度，能使表面桨达到最大驱动效率，机械变速装置可采用较小的电动动力产生较大的驱动力，方便使用电控调节技术。该船艇船艉部的一体化断级附体的设计，可以增大船艇浮力、调整航行姿态、提高适航性。
【附图说明】
图1为一个实施例中电动升降控制模块表面桨驱动系统的侧视图；
图2为另一个实施例中船艇的结构侧视图；
图3为图2中船艇的船体的结构侧视图；
图4为图3中A-A截面示意图；
图5为图4中船体带压浪板的示意图；
图6为图4中船体带水翼的示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体的实施例及附图对电动升降控制模块表面桨驱动系统及船艇的结构进行详细的描述，以使其更加清楚。
如图1所示，在一个实施例中，一种电动升降控制模块表面桨驱动系统10，用于驱动穿过船体并通过轴与发动机相连，包括依次相连的控制装置110、机械变速装置120和传动组件130。
控制装置110控制机械变速装置120工作。
机械变速装置120带动传动组件130工作，再通过传动组件130带动表面桨上下移动，以调节表面桨的角度。机械变速装置120可通过较小的动力获取较大的驱动力。调节表面桨到合适的角度后，方能使表面桨达到最大驱动效率。本实施例中，机械变速装置120由电动减速螺旋升降器和电机组成。
传动组件130包括依次相连的螺杆131、传动杆133、传动杆支架135和美人架137。螺杆131与机械变速装置120相连。传动杆支架135固定在船体船艉或船艉支架上。美人架137固定于表面桨的轴上。
进一步的，传动组件130还包括芯轴和滑块(图中未标示)。该芯轴与滑块各2个。传动杆133的前端和后端各设有一个滑槽1331。螺杆131通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入传动杆133前端的滑槽，与传动杆133相连；美人架137通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入传动杆133后端的滑槽，与传动杆133相连。
进一步的，在另一个实施例中，如图2所示，一种船艇20，包括船体210、发动机220和表面桨230，还包括上述电动升降控制模块表面桨驱动系统10。
发动机220安装在船体210内，驱动表面桨230转动，为船体210移动提供动力。
表面桨230穿过船体210并通过轴与发动机220相连，航行时置在水中。表面桨230的轴的根部出尾板处内置万向节，外面用球头或圆柱形头密封，可以此点为圆心实现上下的自由转动。
电动升降控制模块表面桨驱动系统10，包括依次相连的控制装置110、机械变速装置120和传动组件130。
控制装置110控制机械变速装置120工作。
机械变速装置120带动传动组件130工作，再通过传动组件130带动表面桨移动，以调节表面桨的角度。机械变速装置120可通过较小的动力获取较大的驱动力。调节表面桨到合适的角度后，方能使表面桨达到最大驱动效率。本实施例中，机械变速装置120由电动减速螺旋升降器和电机组成。
传动组件130包括依次相连的螺杆131、传动杆133和美人架137。螺杆131与机械变速装置120相连。传动杆支架135固定在船体210船艉或船尾支架上。美人架137固定于表面桨230的轴上。
进一步的，传动组件130还包括芯轴和滑块(图中未标示)。该芯轴与滑块各位2个。传动杆133的前端和后端各设有一个滑槽1331。螺杆131通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入传动杆133前端的滑槽，与传动杆133相连；美人架137通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入传动杆133后端的滑槽，与传动杆133相连。
进一步的，上述船艇20还包括充气管240、消声器250、控制阀(图未示)、角度显示装置(图未示)和船舵260。
充气管240的进气口与发动机220的排气端对接，充气管240的出气口与表面桨230的充气口对接。充气管240将发动机220的排气端排出的气体输送到表面桨230，为表面桨230充气，可调节表面桨230的水动力性能和降低噪声。
消声器250设在发动机220的排气端与充气管240的进气口之间，且位于船尾处，用于对发动机220排气端排出的气体进行消声。发动机220排气端排出的气体可经过消声器250消声后，进入充气管240输送到表面桨230。
控制阀设在消声器250与充气管240的进气口之间，控制阀用于控制表面桨230的充气量。
船舵260安装在船体艉部，用于控制船航行方向。
角度显示装置用于显示表面桨230的角度，方便工作人员查看。
进一步的，结合图3至图6，船体210的艉部延伸形成与船体210一体成型的附体212，附体212提供了安装表面桨230的位置，其横截面形状近似呈倒凸字形。附体212与船体210构成第一断级，形成空气润滑效果，可以减少在高速航行时的摩擦阻力，也可以借助发动机220排过来的尾气。此外，传动杆支架135固定在附体212上。
附体212的前半部与后半部构成第二断级，且附体212的前半部与船体210底部保持连续性形状，后半部在第二断级处逐渐过渡形成平面的安装平台，可以在此处装压浪板270(如图5所示)，此安装平台还可以安装收放式水翼280(如图6所示)。且水翼280在船底下阻力小，同样，通过水动力可以调整航行姿态。若在第二断级后安装可调式压浪板270，此处距离船的重心最远，最有效对船艇的纵倾进行调节。
附体212作为船体210的组成部分，起到增加船的水线长度作用，可以提供静态浮力，减小船的静态纵倾，减少艉部吃水，提高了浅水性，也对表面桨230起到保护作用。同时，可以改善船的低速兴波阻力，可以结合压浪板270改善船艇的低速起滑。同时由于增加了船艇的水线长和浮力，在波浪中，也能提高过浪性能，降低波浪中的纵摇，提高适航性。提高船艉部结构刚性，增加了船体210的强度，可以降低表面桨230和轴系区域的振动。附体212增加了艉部水下侧投影面积，增加船体210航向的稳定性，有利于操控性。附体212可以提供额外的储备浮力，增加船体210安全性能。在附体212底部两侧设置纵向截流条，减小水流的局部横向流动，防止气体逃逸。使得两侧表面桨230水流更为顺畅，减少干扰，提高表面桨230效率。
上述电动升降控制模块表面桨驱动系统10及船艇20，采用机械变速装置120带动表面桨230移动以调节表面桨230的角度，使其达到较好的角度，使表面桨能达到最大驱动效率，机械变速装置120可采用较小的电动动力产生较大的驱动力，方便使用电控技术调节。
此外，使用机械变速装置120代替同等用途的液压油缸，不仅可以降低造价，还有效减少了占用空间，降低运动干涉。机械变速装置120内的计数器可以通过传感进行控制，这样的设计实现了机械变速装置120整体的结构简单化和控制简易化。对表面桨驱动系统采用电控设计，与船艇的驾驶通过电动方向盘驱动小电动机，并最终实现对舵的操控的设计相统一，为建立整船的统一智能控制，奠定良好的基础。
另外，采用充气管240将发动机220排出的气体输送给表面桨230，对表面桨230进行充气，充气方式简单，可调节表面桨230的水动力性能和降低噪声，且仅需增加充气管240，其成本较低，并使得整个船内部结构设计紧凑；采用消声器250对发动机220排出气体消声，降低噪声，且发动机220、消声器250、充气管240和表面桨230依次连接，使得整个船的结构更加紧凑，空间利用率高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动升降控制模块表面桨驱动系统，用于驱动穿过船体并通过轴与发动机相连的表面桨，其特征在于，包括依次相连的控制装置、机械变速装置和传动组件，所述控制装置控制所述机械变速装置工作，所述机械变速装置通过所述传动组件带动表面桨移动以调节表面桨的角度。
2.根据权利要求1所述的电动升降控制模块表面桨驱动系统，其特征在于，所述传动组件包括依次相连的螺杆、传动杆、传动杆支架和美人架，所述螺杆与所述机械变速装置相连，所述美人架固定于所述表面桨的轴上，所述机械变速装置带动所述螺杆沿竖直方向移动。
3.根据权利要求2所述的电动升降控制模块表面桨驱动系统，其特征在于，所述传动组件还包括芯轴和滑块，所述传动杆的前端和后端各设有一个滑槽，所述螺杆通过所述芯轴与滑块相连，所述滑块嵌入传动杆前端的滑槽，与所述传动杆相连；所述美人架通过芯轴与滑块相连，滑块嵌入所述传动杆后端的滑槽，与所述传动杆相连。
4.一种船艇，包括船体、发动机和表面桨，所述表面桨穿过所述船体并通过轴与所述发动机相连，所述发动机驱动所述表面桨转动，其特征在于，所述船体的艉部延伸形成附体，所述附体与船体一体化成型，且构成第一断级，所述附体的横截面近似呈倒凸字形，所述船艇还包括电动升降控制模块表面桨驱动系统，所述电动升降控制模块表面桨驱动系统包括依次相连的控制装置、机械变速装置和传动组件，所述控制装置控制所述机械变速装置工作，所述机械变速装置通过所述传动组件带动所述表面桨移动以调节表面桨的角度。
5.根据权利要求4所述的船艇，其特征在于，所述附体包括由所述船体艉部延伸形成的前半部和与所述前半部构成第二断级的后半部，所述前半部形状与所述船体底部形状一致，所述后半部在所述第二断级处形成平面的安装平台。
6.根据权利要求4所述的船艇，其特征在于，所述传动组件包括依次相连的螺杆、传动杆、传动杆支架和美人架，所述螺杆与所述机械变速装置相连，所述美人架套于所述表面桨的轴上，所述机械变速装置带动所述螺杆沿竖直方向移动。
7.根据权利要求6所述的船艇，其特征在于，所述传动组件还包括芯轴和滑块，所述传动杆的前端和后端各设有一个滑槽，所述螺杆通过所述芯轴与滑块相连，所述滑块嵌入所述传动杆前端的滑槽，与所述传动杆相连；所述美人架通过所述芯轴与滑块相连，滑块嵌入所述传动杆后端的滑槽，与所述传动杆相连。
8.根据权利要求4所述的船艇，其特征在于，还包括充气管，所述充气管的进气口与所述发动机的排气端对接，所述充气管的出气口与所述表面桨的充气口对接。
9.根据权利要求8所述的船艇，其特征在于，还包括消声器，所述消声器设在所述发动机的排气端与所述充气管的进气口之间，用于对发动机排气端排出的气体进行消声。
10.根据权利要求9所述的船艇，其特征在于，还包括角度显示装置和设在所述消声器与充气管的进气口之间的控制阀，所述控制阀用于控制对表面桨的充气量；所述角度显示装置，用于显示表面桨的角度。
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