CN104627345B - 船舶的行驶方法、船舶及其推进器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶行驶方法、船舶及推进器，公开的推进器包括动力源、由所述动力源驱动的螺旋桨，以及连接所述动力源和所述螺旋桨的传动装置，所述螺旋桨包括叶片、叶片旋转轴和与所述叶片旋转轴转动连接的外壳，所述叶片绕第一轴线旋转；还包括与所述螺旋桨连接的连接组件，所述动力源驱动所述连接组件绕第三轴线旋转，以便所述螺旋桨向水面上方转动。船舶在行驶中，如果遇到水位较浅的区域，或者在靠近码头时，可提前开启动力源，使之驱动螺旋桨绕第三轴线旋转，使螺旋桨向水面上方转动，从而抬高了螺旋桨的最低点，间接抬高了船舶的最低点，船舶与水底干涉的位置也提高了，可以行驶在水位更浅的区域，提高了船舶对水域的适应能力和通过能力。

Description

船舶的行驶方法、船舶及其推进器

技术领域

本发明涉及船舶领域，特别是涉及一种推进器和包括上述推进器的船舶。此外，本发明还涉及一种船舶的行驶方法。

背景技术

传统的船舶推进器因动力源的原因，一般都是将螺旋桨固定在船的尾部，利用水的反冲力来推动船体向前运动，其推力的方向只是沿船尾指向船头。若要改变船的航行方向只能依靠设置在船尾的舵子转向来实现。其缺点是转弯半径较大，特别是大型船舶靠岸时更是难以操作。同时由于螺旋桨的位置的原因，使得船体底部必须制作出特定的形状来适应流体动力学的要求。

现在，普通船舶在进出港口时很难掌控进出港口的方向，方向掌握不好往往容易撞到港口周边的设施从而导致船体的破损；在一些浅水区，船舶容易出现触底现象，使得船舶的行驶区域大大受限，船舶的适应性较差，有时需要大马力的拖轮辅助进出港，这样的操作复杂，进出港效率低。

公开号为CN200910231675的专利提供了一种万向推进器，其推进器可以实现任意角度转动，具有推进效果好，转向灵活、对船舶底部形状无限制等优点。但是，该申请中是通过两个伞齿轮相互啮合仅能实现绕一个轴360度转动，其解决船舶适应性问题能力有限。

公开号为CN201410426462提供一种船舶推进器，包括两个设置在船头两侧的船头推进器和两个设置在船尾两侧的船尾推进器，所述船头推进器和船尾推进器分别动作，使船舶前进、倒退、左右平移及左右转弯。其船头推进器和船尾推进器均可伸缩，在需要使用时伸出，不需要使用时缩进去，达到提高船舶转向灵活度的目的。上述推进器结构复杂，且船头和船尾的推进器结构不一样，其制造成本和复杂程度较高，不利于推广。

因此，如何使船舶在行驶时更灵活，且能适应更多的水域，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种推进器和包括上述推进器的船舶，该推进器能明显提高船舶的适应性，同时能使船舶行驶更灵活。本发明的另一目的是提供一种船舶行驶方法，该方法可使船舶在行驶时适应性更好，行驶灵活度更高。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于船舶的推进器，包括动力源、由所述动力源驱动的螺旋桨，以及连接所述动力源和所述螺旋桨的传动装置，所述螺旋桨包括叶片、叶片旋转轴和与所述叶片旋转轴转动连接的外壳，所述叶片绕第一轴线旋转；还包括与所述螺旋桨连接的连接组件，所述动力源驱动所述连接组件绕第三轴线旋转，以便所述螺旋桨向水面上方转动。

优选地，所述连接组件包括逐层套设且可相对转动的第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴，所述第一旋转轴与所述叶片旋转轴传动连接，所述第二旋转轴与所述外壳固定连接，所述第三旋转轴与所述第三轴线所在的轴体固定连接，所述动力源的动力输出端与所述第三轴线所在的轴体传动连接。

优选地，所述动力源驱动所述螺旋桨绕所述第二旋转轴的中心线第二轴线旋转，所述第二轴线与所述叶片的旋转平面平行。

优选地，所述动力源包括第一动力源和第二动力源，所述第一动力源驱动所述第一旋转轴带动所述叶片绕所述第一轴线旋转，并驱动所述第二旋转轴带动螺旋桨绕所述第二轴线旋转，所述第二动力源驱动所述第三旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第三轴线旋转。

优选地，所述传动装置包括相互配合的齿轮齿条，所述齿轮齿条一者与所述第二动力源的动力输出轴固定连接，另一者与所述第三旋转轴固定连接。

优选地，所述传动装置包括同轴固定连接的第一齿轮和第一伞齿轮、与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮，以及相互啮合的第三伞齿轮和第四伞齿轮，所述第三伞齿轮与所述叶片同轴固定连接；所述传动装置还包括与所述第一齿轮同轴可选择地固定连接的第二齿轮，与所述第二齿轮啮合的第三齿轮，以及相互啮合的第五伞齿轮和第六伞齿轮，所述第三齿轮与所述第五伞齿轮同轴固定连接，所述第六伞齿轮与所述外壳固定连接。

优选地，所述动力源包括第一动力源和第二动力源，所述第一动力源驱动所述第一旋转轴带动所述叶片绕所述第一轴线旋转，并驱动所述第三旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第三轴线旋转，所述第二动力源驱动第二旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第二轴线旋转。

优选地，所述传动装置包括与所述第一动力源的动力输出端连接的第七伞齿轮、与所述第七伞齿轮啮合的第八伞齿轮，所述第八伞齿轮与所述第一旋转轴固定连接，所述第一旋转轴的末端固定连接有第九伞齿轮，所述叶片旋转轴上固定连接有第十伞齿轮，所述第九伞齿轮与所述第十伞齿轮啮合；所述传动装置还包括与所述第三轴线所在的轴体传动连接的第五齿轮，该第五齿轮根据所述螺旋桨是否向水面上方转动判断是否传动。

优选地，所述第二动力源的动力输出端与所述第二旋转轴传动连接。

本发明还提供一种船舶，包括上述任一项所述的推进器，该推进器安装于船舶的船体上。

本发明还一种船舶的行驶方法，包括以下步骤：

驱动螺旋桨的叶片转动；

驱动所述螺旋桨的旋转轴、外壳及叶片绕第三轴线向水面上方转动。

进一步地，还包括：驱动所述螺旋桨的旋转轴、外壳及叶片绕第二轴线转动，所述第二轴线与所述叶片的旋转平面平行。

本发明提供一种用于船舶的推进器，包括动力源、由所述动力源驱动的螺旋桨，以及连接所述动力源和所述螺旋桨的传动装置，所述螺旋桨包括叶片、叶片旋转轴和与所述叶片旋转轴转动连接的外壳，所述叶片绕第一轴线旋转；与现有技术不同的是，还包括与所述外壳连接的连接组件，所述动力源驱动所述连接组件绕第三轴线旋转，以便所述螺旋桨向水面上方转动。船舶在行驶中，如果遇到水位较浅的区域，或者在靠近码头时，可提前开启动力源，使之驱动螺旋桨绕第三轴线旋转，使螺旋桨向水面上方转动，从而抬高了螺旋桨的最低点，间接抬高了船舶的最低点，船舶与水底干涉的位置也提高了，可以行驶在水位更浅的区域，提高了船舶对水域的适应能力和通过能力。

同时，由于本发明提供的推进器可以向上偏移抬高船体最低点，可以减少在船体上安装推进器数量，既可以缩小安装空间，减少推进器的占用面积，节省船体空间，有效提高船体的空间利用效率，使之容积比例增大；还可以节省船体费用，降低成本。

在一种优选的实施方式中，所述连接组件包括相互配合的齿轮齿条，所述齿轮齿条一者与所述第二动力源的动力输出轴固定连接，另一者与所述第三旋转轴固定连接。通过齿轮齿条等传动机构，可以准确判断螺旋桨绕第三轴线转动的角度，使螺旋桨转动的高度可以精确控制，确保船舶行驶时的安全可靠性。

在另一种优选的实施方式中，所述动力源驱动所述螺旋桨绕所述第二旋转轴的中心线第二轴线旋转，所述第二轴线与所述叶片的旋转平面平行。即螺旋桨可以实现在三个维度的转动，叶片转动，螺旋桨整体绕第二轴线转动，以及螺旋桨整体向上翻转。其中，叶片绕第一轴线转动提供动力，驱动船舶前进、后退或转弯；螺旋桨整体向上翻转，可以提高船舶的最低点，提高船舶可适应的水域；螺旋桨整体绕第二轴线旋转，可以调整叶片的驱动方向，即同一个螺旋桨可以为船舶提供前进的动力，也可以提供后退的动力，还可以提供左右转弯的动力。这样，该推进器可以安装在船舶的船头、船尾和船侧，甚至可以在船舶中安装一个推进器，通过螺旋桨转向，就可以实现船舶各个方向的行驶要求，可批量生产，降低推进器的生产成本的维护成本。而且，根据上述的旋转结构，船体上的前桨、后桨都可以作为船前进或后退的动力桨，推进器的安装位置不受限，只要调好角度，安装在任意位置的推进器都可以实现船舶的行驶要求，适用性大大提高，船体设计也更方便。进一步地，当船体上设有两个或多个推进器时，一个推进器出现故障，不会影响船舶的正常使用，给船舶行驶带来便利。

在提供上述推进器的基础上，本发明还提供一种包括上述推进器的船舶；由于推进器具有上述技术效果，具有该推进器的船舶也具有相应的技术效果。

在提供上述推进器和船舶的基础上，本发明还提供一种船舶的行驶方法，该行驶方法可以使船舶在水位较浅的区域驱动螺旋桨向上转动，从而提高船舶对不同水域的适应能力；还能驱动螺旋桨绕与叶片旋转面平行的第二轴线转动，使推进器可实现从各不同角度为船体提供推动力，实现船舶前进、后退和转弯的目的。

附图说明

图1为本发明所提供船舶用推进器第一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供船舶在深水中航行时推进器的工作状态示意图；

图3为图2所示船舶的侧视图；

图4为图2所示船舶在深水中平移时推进器的工作状态示意图；

图5为图4所示船舶的侧视图；

图6为图2所示船舶在浅水中航行时推进器的工作状态示意图；

图7为图6所示船舶的侧视图；

图8为图2所示船舶在浅水中平移时推进器的工作状态示意图；

图9为图8所示船舶的侧视图；

图10是本发明提供的船舶推进器第二种具体实施方式的结构示意图；

图11和图12是图10所示船舶推进器侧视图；

图13、图16、图19分别是图10所示船舶推进器绕第二轴线旋转90度、180度和270度的结构示意图；

图14和图15是图13所示船舶推进器的侧视图；

图17和图18是图16所示船舶推进器的侧视图；

图20和图21是图19所示船舶推进器侧视图；

图中包括：

螺旋桨1，叶片11，旋转轴12，外壳13，第一轴线L1，第二轴线L2，第三轴线L3，第一齿轮21，第二齿轮22，第三齿轮23，传动齿轮一24，第五齿轮25，第一伞齿轮31，第二伞齿轮32，第三伞齿轮33，第四伞齿轮34，第五伞齿轮35，第六伞齿轮36，电机4，第二动力源41，箱体5，第一旋转轴61，第二旋转轴62，第三旋转轴63，第七伞齿轮37，第八伞齿轮38，第九伞齿轮39，第十伞齿轮40。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种推进器和包括上述推进器的船舶，该推进器能明显提高船舶的适应性，同时能使船舶行驶更灵活。本发明的另一核心是提供一种船舶行驶方法，该方法可使船舶在行驶时适应性更好，行驶灵活度更高。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图9，图1为本发明所提供船舶用推进器第一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供船舶在深水中航行时推进器的工作状态示意图；图3为图2所示船舶的侧视图；图4为图2所示船舶在深水中平移时推进器的工作状态示意图；图5为图4所示船舶的侧视图；图6为图2所示船舶在浅水中航行时推进器的工作状态示意图；图7为图6所示船舶的侧视图；图8为图2所示船舶在浅水中平移时推进器的工作状态示意图；图9为图8所示船舶的侧视图，各图中箭头所示方向为螺旋桨动作的方向。

需要指出的是，本文的螺旋桨1，包括叶片11，与叶片11固定连接的旋转轴12，以及与叶片旋转轴12转动连接的外壳13，旋转轴12设于外壳13的内部且从中伸出，叶片11安装在外壳13的外部，驱动螺旋桨1绕第二轴线L2、第三轴线L3转动时，叶片11是否转动不受影响，只通过传动组件将动力传至外壳13，通过外壳13旋转带动叶片11及叶片旋转轴12共同转动即可。

本文所涉及的上、下等方位词，是以水面为基准来定义的，螺旋桨1的叶片11在水面以下时，当叶片11有接近水面的趋势时为向上运动，叶片11有远离水面的趋势时为向下运动。应当理解本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保护范围。

本发明提供一种用于船舶的推进器，包括动力源、由动力源(图1中4和41均可视为动力源)驱动的螺旋桨1，以及连接动力源和螺旋桨1的传动装置，螺旋桨1包括叶片11、叶片旋转轴12和与叶片旋转轴12传动连接的外壳13，叶片11绕第一轴线L1旋转；与现有技术不同的是，还包括与外壳13连接的连接组件，动力源驱动连接组件绕第三轴线L3旋转，以便带动螺旋桨1向水面上方转动。船舶在行驶中，如果遇到水位较浅的区域，或者在靠近码头时，可提前开启动力源，使之驱动螺旋桨1整体绕第三轴线L3旋转，使螺旋桨1向水面上方转动，从而抬高了螺旋桨1的最低点，间接抬高了船舶的最低点，船舶与水底干涉的位置也提高了，可以行驶在水位更浅的区域，提高了船舶对水域的适应能力和通过能力。

同时，由于本发明提供的推进器可以向上偏移抬高船体最低点，可以减少在船体上安装推进器数量，既可以缩小安装空间，减少推进器的占用面积，节省船体空间，有效提高船体的空间利用效率，使之容积比例增大；还可以节省船体费用，降低成本。

具体地，连接组件包括逐层套设且可相对转动的第一旋转轴61、第二旋转轴62和第三旋转轴63，第一旋转轴61与叶片旋转轴12传动连接，第二旋转轴62与外壳13固定连接，第三旋转轴63与第三轴线L3所在的轴体固定连接，动力源的动力输出端与第三轴线L3所在的轴体传动连接。当动力源驱动第三轴线L3所在的轴体转动时，带动第三旋转轴63向上转动，进而带动套设在其内部的第一旋转轴61、第二旋转轴62转动。第二旋转轴62与第三旋转轴63之间可以用轴承连接，有效传递径向力。连接组件起到传动的作用，将第二动力源41的驱动力传递至螺旋桨1的外壳13，从而带动螺旋桨1转动。

在一种实施例中，传动装置包括相互配合的齿轮齿条，齿轮齿条一者与第二动力源41的动力输出轴固定连接，另一者与外壳13固定连接。通过齿轮齿条等传动机构，可以准确判断螺旋桨1绕第三轴线L3转动的角度，使螺旋桨1转动的高度可以精确控制，确保船舶行驶时的安全可靠性。

具体地，动力源可以包括第一动力源和第二动力源41，第一动力源驱动第一旋转轴61带动叶片11绕第一轴线L1旋转，并驱动第二旋转轴62带动螺旋桨1绕第二轴线L2旋转，第二动力源41驱动第三旋转轴63带动螺旋桨1绕第三轴线L3旋转。在具体的实施例中，第一动力源可以是如图所示的电机4，第二动力源41可以是电机，也可以是液压缸、气缸等，通过控制电机的转数或液压缸、气缸中缸杆的行程，可以控制齿轮齿条的传动距离，实现对螺旋桨1转动角度地精确控制，提高船舶行驶过程中的可操控性。

显然，第二动力源41与螺旋桨1之间的传动装置可以不是齿轮齿条，可以齿轮与齿轮传动，可以是丝杆传动等其它机械领域常见的传动方式。应当可以理解，上述传动方式都可以实现本发明的目的，都应该在本发明的保护范围内。

在另一个实施例中，传动装置带动螺旋桨1绕第二轴线L2旋转，第二轴线L2与叶片11的旋转平面平行。即螺旋桨1可以实现在三个维度的转动，叶片11转动，螺旋桨1整体绕第二轴线L2转动，以及螺旋桨1整体向上翻转。

其中，叶片11能绕第一轴线L1转动，可实现螺旋桨1自身的叶片11转动，即实现推动力，驱动船舶前进、后退或转弯；

螺旋桨1整体绕第二轴线L2旋转，可以调整叶片11的驱动方向，实现不同方向、不同角度给予船舶推动力，即同一个螺旋桨1可以为船舶提供前进的动力，也可以提供后退的动力，还可以提供左右转弯的动力，利用一个螺旋桨1实现船体左右转向、前进和后退；

螺旋桨1能绕第三轴线L3转动，可实现螺旋桨1整体高度调整，当进入浅水区，可将螺旋桨1绕第三轴线L3转动一定角度，可转动90度甚至更多，将螺旋桨1收至与船体底部平齐甚至收至船体内部，以提高船体的最低位置，避免触及水底硬物，降低对水域的要求，提高船舶的适应性和可通过性。

图中实线为螺旋桨一种工作状态，虚线为可以实现的其它工作状态。图2中可以看出，可以在船体上安装一个推进器，并驱动螺旋桨1绕第三轴线L3(图中L3未示出，应为垂直于本图所在的平面方向)向船体的左侧或右侧转动，使螺旋桨1整体位置抬高，提高船舶的整体高度，以便适应不同水域的地理条件。可以在船体两侧安装推进器，且都能绕第三轴线L3向船体的中心或两侧转动，其转动方向与图2相同。

进一步地，螺旋桨1可绕第二轴线L2转动，图4中箭头所示方向为船舶移动的方向。根据船舶的移动需求，螺旋桨1绕第二轴线L2转动，提供不同方向的动力支持。图中均以两个螺旋桨为例作为示意，实现生产中，可以安装多个推进器，即在船头、船身、船侧都可以安装一个或多个，并根据位置不同、船舶移动方向不同配合使用。如船舶转弯时，船头的螺旋桨和船尾的螺旋桨根据实现工况的不同，分别绕第二轴线L2转动不同角度，促使船舶灵活转向。

本发明提供的船舶推进器在一定程度上解决了普通船舶在进出港口的问题上存在的一些不便之处，可以更高效便捷地控制船舶前行的方向：如前行、倒退、左右转弯，尤其是可以控制船舶左右平行移动，这在一定程度上，大大地提高了船舶的机动性，使其进出港口更方便、更安全。

螺旋桨1可以实现在三个维度的转动，叶片11绕第一轴线L1转动，螺旋桨1整体绕第二轴线L2转动，以及螺旋桨1整体绕第三轴线L3向上翻转。其中，叶片11绕第一轴线L1转动提供动力，驱动船舶前进、后退或转弯；螺旋桨1绕第三轴线L3整体向上翻转，可以提高船舶的最低点，提高船舶可适应的水域；螺旋桨1整体绕第二轴线L2旋转，可以调整叶片的驱动方向，即同一个螺旋桨1可以为船舶提供前进的动力，也可以提供后退的动力，还可以提供左右转弯的动力。这样，该推进器可以安装在船舶的船头、船尾和船侧，甚至可以在船舶中安装一个推进器，通过螺旋桨1转向，就可以实现船舶各个方向的行驶要求，可批量生产，降低推进器的生产成本的维护成本。

而且，根据上述的旋转结构，船体上的前桨、后桨都可以作为船前进或后退的动力桨，推进器的安装位置不受限，只要调好角度，安装在任意位置的推进器都可以实现船舶的行驶要求，适用性大大提高，船体设计也更方便。

进一步地，当船体上设有两个或多个推进器时，一个推进器出现故障，不会影响船舶的正常使用，给船舶行驶带来便利。

如图1所示，为一种轮船推进器的第一种具体实施方式的总装结构示意图，本机构可以实现螺旋桨1绕三条轴线的旋转运动。具体实现过程分别如下：

1、绕第一轴线L1的转动：由于第一齿轮21的转动，会同时带动与第一齿轮21同轴固定安装第一伞齿轮31转动，第一伞齿轮31与第二伞齿轮32啮合，所以第一伞齿轮31的转动会带动第二伞齿轮32绕第二轴线L2旋转，第二伞齿轮32与第四伞齿轮34同轴固定安装，并且第三伞齿轮33与第四伞齿轮34啮合，所以由第四伞齿轮34的转动会带动第三伞齿轮33绕第一轴线L1转动，由第三伞齿轮33的转动进而带动叶片旋转轴11和叶片12绕第一轴线L1转动。

2、绕第二轴线L2的转动：在图中由电机4带动传动齿轮一24转动，传动齿轮一24把旋转运动传递给第一齿轮21，第二齿轮22可以与第一齿轮21同轴固定安装(根据船舶行驶需要，当需要叶片11绕第二轴线L2旋转时，将第二齿轮22与第一齿轮21固定连接，带动其旋转，否则，第二齿轮22与第一齿轮21不连接)，所以第一齿轮21转动可以带动第二齿轮22同时转动，进而传递给与第二齿轮22啮合的第三齿轮23转动，第三齿轮23与第五伞齿轮35同轴固定安装，所以第五伞齿轮35转动并带动与之啮合的第六伞齿轮36绕第二轴线L2转动，第六伞齿轮36的转动就带动第二旋转轴62绕第二轴线L2转动。

3、绕第三轴线L3的转动：由液压缸或电机等动力源带动齿条上下运动，进而带动与之配合的齿轮沿第三轴线L3旋转，由齿轮的旋转带动叶片11和叶片旋转轴12绕第三轴线L3旋转，旋转角度由液压缸升降的行程来控制。

第一种具体实施方式为：电机4安装于箱体5上，输出轴上固定连接有传动齿轮一24，第一齿轮21、第二齿轮22及第一伞齿轮31可以同轴固定安装，并且其旋转中心线即为第三轴线L3，其中第一齿轮21与第二齿轮22同轴，第二齿轮22与第三齿轮23啮合，第一伞齿轮31与第二伞齿轮32啮合。

第三齿轮23与第五伞齿轮35同轴固定安装，并且同时保证第五伞齿轮35与第六伞齿轮36啮合。

第二伞齿轮32与第四伞齿轮34同轴固定连接，并且其轴线即为第二轴线L2，其中第六伞齿轮36中间设有圆孔，连接轴穿过此孔。

需要说明的是，上述的传动机构是实现本发明提供推进器的一种具体实施方式，机械传动方式多种多样，通过各种不同的传动方式均可以实现螺旋桨按上述的方向转动。因此，本文仅通过示例说明推进器的一种工作情况，并不能作为推进器仅能按此传动方式工作的限制，应当理解，其他传动方式能实现螺旋桨按上述三个方向转动的机构，也应该在本发明的保护范围之内。

请参考图10至图21，图10是本发明提供的船舶推进器第二种具体实施方式的结构示意图，图11和图12是图10所示船舶推进器侧视图，图中虚线所示为推进器向水上转动时的动作示意图(图14、图15、图17、图18、图20、图21相同)；图13、图16、图19分别是图10所示船舶推进器绕第二轴线旋转90度、180度和270度的结构示意图；图14和图15是图13所示船舶推进器的侧视图，图17和图18是图16所示船舶推进器的侧视图；图20和图21是图19所示船舶推进器侧视图。

在第二种具体的实施方式中，第一动力源驱动第一旋转轴61带动叶片11绕第一轴线L1旋转，并驱动第三旋转轴63带动螺旋桨1绕第三轴线L3旋转，第二动力源41驱动二旋转轴62带动螺旋桨1绕第二轴线L2旋转。

具体地，传动装置包括与第一动力源的动力输出端连接的第七伞齿轮37、与第七伞齿轮37啮合的第八伞齿轮38，第八伞齿轮38与第一旋转轴61固定连接，第一旋转轴61的末端固定连接有第九伞齿轮39，叶片旋转轴12上固定连接有第十伞齿轮40，第九伞齿轮39与第十伞齿轮40啮合；传动装置还包括与第三轴线L3所在的轴体传动连接的第五齿轮25，该第五齿轮25根据螺旋桨1是否向水面上方转动判断是否转动。即第五齿轮25不一定启动，当螺旋桨1需要向水面上方转动时，才启动第五齿轮25转动。第二动力源41的动力输出端与第二旋转轴62传动连接。

上述的第二种具体实施方式，其传动方式与第一种具体实施方式的传动方式有很大区别，但都可以实现叶片三个方向转动的目的，并达到与第一种具体实施方式相同的有益效果，在此不再赘述。

需要说明的是，上述的传动方式，均以两个动力源实现叶片三个方向转动，一种可预见的方式是，利用三个动力源，通过不同的传动方式，也可以实现三个维度的转动，也能达到与上述两种具体实施方式相同的技术效果和发明目的，应该理解，这样的实施方式也应该在本发明的保护范围内。

除了上述推进器，本发明还提供一种包括上述推进器的船舶，该船舶其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在提供上述推进器和船舶的基础上，本发明还提供一种船舶的行驶方法，该行驶方法包括以下步骤：

S1、驱动螺旋桨的叶片转动，提供船舶行驶的动力；

S2、驱动螺旋桨的旋转轴12、外壳13及叶片11绕第三轴线L3向水面上方转动。其中螺旋桨1绕第三轴线L3转动的角度可以通过控制齿轮转动角度调整。

本发明所提供的船舶行驶方法还包括：驱动螺旋桨1的叶片旋转轴12、外壳13及叶片11绕第二轴线L2转动的步骤，第二轴线L2与叶片11的旋转平面平行。螺旋桨1绕第二轴线L2转动的角度通过控制齿轮转动角度调整。

通过上述的行驶方法，可以使船舶在水位较浅的区域驱动螺旋桨1向上转动，从而提高船舶对不同水域的适应能力；还能驱动螺旋桨1绕与叶片11旋转面平行的第二轴线L2转动，使推进器可实现从各不同角度为船体提供推动力，实现船舶前进、后退和转弯的目的。

其中，叶片11能绕第一轴线L1转动，可实现螺旋桨1自身的叶片11转动，即实现推动力，驱动船舶前进、后退或转弯；

螺旋桨1整体绕第二轴线L2旋转，可以调整叶片11的驱动方向，实现不同方向、不同角度给予船舶推动力，即同一个螺旋桨1可以为船舶提供前进的动力，也可以提供后退的动力，还可以提供左右转弯的动力，利用一个螺旋桨1实现船体左右转向、前进和后退；

螺旋桨1能绕第三轴线L3转动，可实现螺旋桨1整体高度调整，当进入浅水区，可将螺旋桨1绕第三轴线L3转动一定角度，可转动90度甚至更多，将螺旋桨1收至与船体底部平齐甚至收至船体内部，以提高船体的最低位置，避免触及水底硬物，降低对水域的要求，提高船舶的适应性和可通过性。

本发明提供的船舶行驶方法在一定程度上解决了普通船舶在进出港口的问题上存在一些不便之处的存在，可以更便捷地控制船舶前行的方向：如前行、倒退、左右转弯，尤其是可以控制船舶左右平行移动，这在一定程度上，大大地提高了船舶的机动性，使其进出港口更方便、更安全。

而且，本发明所提供的推进器可以安装在船舶的船头、船尾和船侧，甚至可以在船舶中安装一个推进器，通过螺旋桨1转向，就可以实现船舶各个方向的行驶要求，可批量生产，降低推进器的生产成本的维护成本。

而且，根据上述的旋转结构，船体上的前桨、后桨都可以作为船前进或后退的动力桨，推进器的安装位置不受限，只要调好角度，安装在任意位置的推进器都可以实现船舶的行驶要求，适用性大大提高，船体设计也更方便。

进一步地，当船体上设有两个或多个推进器时，一个推进器出现故障，不会影响船舶的正常使用，给船舶行驶带来便利。

以上对本发明所提供的船舶行驶方法、船舶及其推进器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于船舶的推进器，包括动力源、由所述动力源驱动的螺旋桨，以及连接所述动力源和所述螺旋桨的传动装置，所述螺旋桨包括叶片、叶片旋转轴和与所述叶片旋转轴转动连接的外壳，所述叶片绕第一轴线旋转，所述螺旋桨的底端低于船舶的船底；其特征在于，还包括与所述螺旋桨连接的连接组件，所述动力源驱动所述连接组件绕第三轴线旋转，以便所述螺旋桨向水面上方转动，所述第三轴线与船舶的长度方向平行；

所述连接组件包括逐层套设且可相对转动的第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴，所述第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴的中心线均与第一轴线垂直，所述第一旋转轴与所述叶片旋转轴传动连接，带动所述叶片绕所述第一轴线旋转；所述第二旋转轴与所述外壳固定连接，带动螺旋桨绕所述第二旋转轴的中心线，即第二轴线旋转；所述第三旋转轴与所述第三轴线所在的轴体固定连接，带动所述螺旋桨绕所述第三轴线旋转；

所述动力源包括第一动力源和第二动力源，所述第一动力源驱动两个旋转轴运动，其中包括第一旋转轴；所述第二动力源驱动一个旋转轴运动。

2.根据权利要求1所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述第一动力源驱动所述第一旋转轴带动所述叶片绕所述第一轴线旋转，并驱动所述第二旋转轴带动螺旋桨绕所述第二轴线旋转，所述第二动力源驱动所述第三旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第三轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述传动装置包括相互配合的齿轮齿条，所述齿轮齿条一者与所述第二动力源的动力输出轴固定连接，另一者与所述第三旋转轴固定连接。

4.根据权利要求2所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述传动装置包括同轴固定连接的第一齿轮和第一伞齿轮、与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮，以及相互啮合的第三伞齿轮和第四伞齿轮，所述第三伞齿轮与所述叶片同轴固定连接；所述传动装置还包括与所述第一齿轮同轴可选择地固定连接的第二齿轮，与所述第二齿轮啮合的第三齿轮，以及相互啮合的第五伞齿轮和第六伞齿轮，所述第三齿轮与所述第五伞齿轮同轴固定连接，所述第六伞齿轮与所述外壳固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述第一动力源驱动所述第一旋转轴带动所述叶片绕所述第一轴线旋转，并驱动所述第三旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第三轴线旋转，所述第二动力源驱动第二旋转轴带动所述螺旋桨绕所述第二轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述传动装置包括与所述第一动力源的动力输出端连接的第七伞齿轮、与所述第七伞齿轮啮合的第八伞齿轮，所述第八伞齿轮与所述第一旋转轴固定连接，所述第一旋转轴的末端固定连接有第九伞齿轮，所述叶片旋转轴上固定连接有第十伞齿轮，所述第九伞齿轮与所述第十伞齿轮啮合；所述传动装置还包括与所述第三轴线所在的轴体传动连接的第五齿轮，该第五齿轮根据所述螺旋桨是否向水面上方转动判断是否传动。

7.根据权利要求5所述的用于船舶的推进器，其特征在于，所述第二动力源的动力输出端与所述第二旋转轴传动连接。

8.一种船舶，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的推进器，该推进器安装于船舶的船体上。

9.一种权利要求8所述的船舶的行驶方法，其特征在于，包括以下步骤：

驱动螺旋桨的叶片转动；

驱动所述螺旋桨的叶片旋转轴、外壳及叶片绕第三轴线向水面上方转动。

10.根据权利要求9所述的船舶的行驶方法，其特征在于，还包括：驱动所述螺旋桨的叶片旋转轴、外壳及叶片绕第二轴线转动，所述第二轴线与所述叶片的旋转平面平行。