CN105460192A - 一种水上救生装置的驱动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水上救生装置的驱动结构，属于救生设备领域。它解决了现有水上救生装置可能对落水者造成伤害等技术问题。水上救生装置的驱动结构包括动力箱、固定在动力箱一端的集流套和与集流套连通并铰接在集流套上的导流套，动力箱内设有转向轴，转向轴与能带动其转动的驱动件一连接，转向轴的另一端穿出动力箱，导流套和转动轴之间设有能带动导流套沿铰接轴摆动的传动结构；动力箱的底部开有与外界连通的吸水槽，动力箱固定有集流套的一端开有连通孔，连通孔的两端分别与吸水槽和集流套连通，动力箱上设有能将水吸入吸水槽并使吸水槽内的水从集流套喷出的喷水结构。本发明具有不会在浮体靠近落水者时对落水者造成伤害的优点。

Description

一种水上救生装置的驱动结构
技术领域
本发明属于救生设备领域，涉及一种水上救生装置，特别是一种水上救生装置的驱动结构。
背景技术
水上救生装置是用于在水上救助落水者的，其主要包括救生圈和救生衣等。
目前的水上救生装置基本都是被动的，一旦发生事故落水，落水者很难拿到救生圈或者救生衣；同时一些救生环境水流较复杂，更难将救生圈或者救生衣送到落水者的身边。
为了解决上述问题，目前人们通过在救生圈上设置驱动结构来实现救生圈在水上的移动，例如中国专利文献公开了便携式算轮喷流救生器【公告号CN1608944A】，均是采用传统船舶的驱动方式来实现的，主要通过螺旋桨推动，方向舵来控制方向，而在救援时落水者会惊慌失措，因此螺旋桨和方向舵均可能对落水者造成伤害。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种水上救生装置的驱动结构，本发明解决的技术问题是如何驱动浮体前进并控制浮体转向且不会对落水者造成伤害。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种水上救生装置的驱动结构，其特征在于，本驱动结构包括动力箱、固定在动力箱一端的集流套和与集流套连通并通过铰接轴铰接在集流套上的导流套，所述动力箱内设有转向轴，转向轴位于动力箱的一端并与能带动其转动的驱动件一连接，转向轴的另一端穿出动力箱，导流套和转动轴之间设有能带动导流套沿铰接轴摆动的传动结构；所述动力箱的底部开有与外界连通的吸水槽，动力箱固定有集流套的一端开有连通孔，所述连通孔的两端分别与吸水槽和集流套连通，所述动力箱上设有能将水吸入吸水槽并使吸水槽内的水从集流套喷出的喷水结构。
动力箱固定在浮体上，浮体可以为救生圈等，通过喷水结构喷水提供的推力能推动浮体前进；喷水结构通过喷水提供推力，因此在浮体靠近落水者时不会对落水者造成伤害，保护了落水者；从集流套喷出的水流需要经过导流套，导流套可通过传动结构控制其相对集流套转动，从而改变从集流套内喷出水流的方向，也就改变了推力的方向，实现改变浮体移动方向的目的；通过喷水结构和传动结构的结合能在水上救援时将浮体准确快速的输送到落水者的旁边，从而拯救落水者，浮体通过上述结构能进行较远距离的移动，增加了传统救生设备救援的距离，提高了救援的成功率。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述喷水结构包括叶轮和驱动件二，所述驱动件二固定在动力箱内，所述驱动件二的驱动端与一动力轴固定，所述动力轴穿出动力箱，叶轮固定在动力轴穿出动力箱的一端并位于集流套内。叶轮通过驱动件二驱动转动，从而推动水流，水流经集流套引导并喷出从而形成推力推动浮体前进；由于叶轮位于集流套内，因此在浮体靠近落水者时也不会伤害落水者。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述集流套呈圆台形，所述集流套的内孔的孔壁与其周面平行，所述集流套直径较大的一端固定在动力箱上，所述叶轮位于集流套的内孔直径较大的一端。该结构的集流套能使通过的水流加速流动，并聚集水流使水流呈束状喷出，提高了喷水产生的动力。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述吸水槽的槽底面为弧形面，所述吸水槽的槽底面与集流套的内孔孔壁之间为平滑过度。水流在沿着吸水槽的槽底面流动，该结构在水流从吸水槽进入集流套内时不会出现乱流的情况，使得从集流套内喷出的水呈束状，使喷水推进稳定。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述动力箱上还固定有密封管，所述密封管的一端位于动力箱内，密封管的另一端穿过吸水槽的槽底面并位于吸水槽内，所述动力轴穿过密封管。密封管为长管，动力轴穿过密封管并保持密封，在转动时起到使动力轴转动稳定的作用。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述吸水槽的槽口处固定有格栅。格栅能防止异物进入吸水槽内。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述喷水结构包括喷水电机，所述喷水电机固定在动力箱内，所述动力箱内固定有与吸水槽连通的进水管，所述进水管与喷水电机的进口连接，所述喷水电机的出口连接有出水管，所述出水管穿出动力箱与集流套连通。喷水电机通过从吸水槽处吸水，再通过出水管将水从集流套内喷出形成反作用的推力来推动浮体前进，通过喷水的方式不会在浮体靠近落水者时伤害落水者。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述传动结构包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮固连在转向轴穿出动力箱的一端，所述铰接轴上端穿出集流套，铰接轴相对集流套转动并与导流套固定连接，所述从动锥齿轮固连在铰接轴上端，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。转向轴转动驱动主动锥齿轮转动，从而带动从动锥齿轮转动，从动锥齿轮带动铰接轴转动使导流套随着转动，导流套转动后使得喷出的水流方向改变，也就是改变了水流所产生的推力的方向，也就实现了浮体的转向。
在上述的水上救生装置的驱动结构中，所述导流套呈圆台形，所述导流套的内孔的孔壁与其周面平行，所述导流套的内孔直径较大的一端与集流套直径较小的一端对齐，集流套直径较小的一端位于导流套的内孔直径较大的一端内，铰接轴穿过集流套直径较小的一端和导流套直径较大的一端。该结构布置使得从集流套喷出的水流完全进入导流套内，且在导流套转动后也完全进入导流套内，使得喷出的水流集中，浮体的转向稳定。
与现有技术相比，本水上救生装置的驱动结构具有在水上救援时能将浮体准确快速的输送到落水者的旁边，且能进行较远距离的移动，增加了传统救生设备救援的距离，且不会在浮体靠近落水者时对落水者造成伤害，提高了救援的成功率的优点。
附图说明
图1是驱动结构的立体结构示意图。
图2是驱动结构的另一个视角的立体结构示意图。
图3是驱动结构内部结构结构示意图。
图4是动力箱安装在浮体后的后视结构示意图。
图5是驱动结构的剖视结构示意图。
图6是动力箱的立体结构示意图。
图中，1、浮体；2、动力箱；21、吸水槽；21a、连通孔；22、格栅；3、集流套；31、铰接轴；4、导流套；5、叶轮；51、驱动件二；52、动力轴；53、密封管；6、转向轴；61、驱动件一；62、主动锥齿轮；63、从动锥齿轮；7、蓄电池板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
本实施例如图1至图6所示，水上救生装置包括浮体1，浮体1呈圆筒状，本驱动结构设置在浮体1后端，包括动力箱2、固定在动力箱2一端的集流套3和与集流套3连通并通过铰接轴31铰接在集流套3上的导流套4，动力箱2固定在浮体1上。
集流套3呈圆台形，集流套3的内孔的孔壁与其周面平行，集流套3直径较大的一端固定在动力箱2上，集流套3的内孔的中轴线位于浮体1中轴线的正下方并相互平行。导流套4呈圆台形，导流套4的内孔的孔壁与其周面平行，导流套4的内孔直径较大的一端与集流套3直径较小的一端对齐，集流套3直径较小的一端位于导流套4的内孔直径较大的一端内，铰接轴31穿过集流套3直径较小的一端和导流套4直径较大的一端。
动力箱2的底部开有与外界连通的吸水槽21，吸水槽21的槽口处固定有格栅22，吸水槽21的槽底面为弧形面，吸水槽21的槽底面与集流套3的内壁之间为平滑过度；动力箱固定有集流套3的一端开有连通孔21a，连通孔21a的两端分别与吸水槽21和集流套3连通，动力箱2上设有能将水吸入吸水槽21并使吸水槽21内的水从集流套3喷出的喷水结构。喷水结构包括叶轮5和驱动件二51，驱动件二51可以为电机，也可以为马达，驱动件二51固定在动力箱2内，驱动件二51的驱动端与一动力轴52固定，动力箱2上还固定有密封管53，密封管53为长管，密封管53的一端位于动力箱2内，密封管53的另一端穿过吸水槽21的槽底面并位于吸水槽21内，动力轴52穿过密封管53并保持密封，密封管53能够对动力轴52进行包裹，对于内部密封的动力箱2，在内部压力作用下，水流难以通过密封管53进入箱体。密封管53内固连有含油轴承及含油轴套，动力轴52穿过含油轴承与含油轴套，含油轴套与动力轴52之间具有油脂，含油轴承也具有油脂，能够避免水渗漏进箱体，也起到润滑作用。叶轮5固定在动力轴52穿出动力箱2的一端并位于集流套3的内孔直径较大的一端。叶轮5通过驱动件二51驱动转动，从而推动水流，水流经集流套3引导并喷出从而形成推力推动浮体1前进。
动力箱2内还设有转向轴6，转向轴6位于动力箱2的一端并与能带动其转动的驱动件一61连接，驱动件一61可以为电机或马达。转向轴6的另一端穿出动力箱2，转向轴6与动力箱2之间固连有滚球轴承，转向轴6上套设有密封垫和密封盖板，密封盖板通过螺钉固连在动力箱2的外侧壁上，密封垫压紧在密封盖板与动力箱2的侧壁之间，滚球轴承用于减少转向轴6的摩擦力，密封垫被压紧在密封盖板与箱体之间，对转向轴6与动力箱2起到密封作用；导流套4和转动轴之间设有能带动导流套4沿铰接轴31摆动的传动结构。传动结构包括主动锥齿轮62和从动锥齿轮63，主动锥齿轮62固连在转向轴6穿出动力箱2的一端，铰接轴31上端穿出集流套3，铰接轴31相对集流套3转动并与导流套4固定连接，从动锥齿轮63固连在铰接轴31上端，主动锥齿轮62与从动锥齿轮63相啮合。
动力箱2内设有提供驱动件一61和驱动件二51电能的蓄电池板7。
通过设置在集流套3内的叶轮5喷水提供的推力能推动浮体1前进；从集流套3喷出的水流需要经过导流套4，导流套4可通过主动锥齿轮62和从动锥齿轮63的转动控制集流套3转动，从而改变从集流套3内喷出水流的方向，也就改变了推力的方向，实现改变浮体1移动方向的目的。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：喷水结构包括喷水电机，喷水电机固定在动力箱内，动力箱内固定有与吸水槽连通的进水管，进水管与喷水电机的进口连接，喷水电机的出口连接有出水管，出水管穿出动力箱与集流套连通。喷水电机通过从吸水槽处吸水，再通过出水管将水从集流套内喷出形成反作用的推力来推动浮体前进，通过喷水的方式不会在浮体靠近落水者时伤害落水者。
实施例三
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：传动结构包括涡轮和蜗杆，蜗杆与转向轴同轴固定，转向轴位于铰接轴的一侧，涡轮固定在铰接轴上，蜗杆与涡轮啮合。转向轴转动带动蜗杆转动，蜗杆带动涡轮转动，涡轮带动铰接轴转动从而带动导流套摆动，实现浮体转向。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种水上救生装置的驱动结构，其特征在于，本驱动结构包括动力箱(2)、固定在动力箱(2)一端的集流套(3)和与集流套(3)连通并通过铰接轴(31)铰接在集流套(3)上的导流套(4)，所述动力箱(2)内设有转向轴(6)，转向轴(6)位于动力箱(2)的一端并与能带动其转动的驱动件一(61)连接，转向轴(6)的另一端穿出动力箱(2)，导流套(4)和转动轴之间设有能带动导流套(4)沿铰接轴(31)摆动的传动结构；所述动力箱(2)的底部开有与外界连通的吸水槽(21)，动力箱固定有集流套(3)的一端开有连通孔(21a)，所述连通孔(21a)的两端分别与吸水槽(21)和集流套(3)连通，所述动力箱(2)上设有能将水吸入吸水槽(21)并使吸水槽(21)内的水从集流套(3)喷出的喷水结构。
2.根据权利要求1所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述喷水结构包括叶轮(5)和驱动件二(51)，所述驱动件二(51)固定在动力箱(2)内，所述驱动件二(51)的驱动端与一动力轴(52)固定，所述动力轴(52)穿出动力箱(2)，叶轮(5)固定在动力轴(52)穿出动力箱(2)的一端并位于集流套(3)内。
3.根据权利要求2所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述集流套(3)呈圆台形，所述集流套(3)的内孔的孔壁与其周面平行，所述集流套(3)直径较大的一端固定在动力箱(2)上，所述叶轮(5)位于集流套(3)的内孔直径较大的一端。
4.根据权利要求3所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述吸水槽(21)的槽底面为弧形面，所述吸水槽(21)的槽底面与集流套(3)的内孔孔壁之间为平滑过度。
5.根据权利要求2所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述动力箱(2)上还固定有密封管(53)，所述密封管(53)的一端位于动力箱(2)内，密封管(53)的另一端穿过吸水槽(21)的槽底面并位于吸水槽(21)内，所述动力轴(52)穿过密封管(53)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述吸水槽(21)的槽口处固定有格栅(22)。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述喷水结构包括喷水电机，所述喷水电机固定在动力箱(2)内，所述动力箱(2)内固定有与吸水槽(21)连通的进水管，所述进水管与喷水电机的进口连接，所述喷水电机的出口连接有出水管，所述出水管穿出动力箱(2)与集流套(3)连通。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述传动结构包括主动锥齿轮(62)和从动锥齿轮(63)，所述主动锥齿轮(62)固连在转向轴(6)穿出动力箱(2)的一端，所述铰接轴(31)上端穿出集流套(3)，铰接轴(31)相对集流套(3)转动并与导流套(4)固定连接，所述从动锥齿轮(63)固连在铰接轴(31)上端，所述主动锥齿轮(62)与从动锥齿轮(63)相啮合。
9.根据权利要求3或4中任意一项所述的水上救生装置的驱动结构，其特征在于，所述导流套(4)呈圆台形，所述导流套(4)的内孔的孔壁与其周面平行，所述导流套(4)的内孔直径较大的一端与集流套(3)直径较小的一端对齐，集流套(3)直径较小的一端位于导流套(4)的内孔直径较大的一端内，铰接轴(31)穿过集流套(3)直径较小的一端和导流套(4)直径较大的一端。
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