CN108016593A - 一种船舶动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶动力系统，其技术方案要点是：包括船舶本体，所述船舶本体的底部连接有用于驱动船舶本体前进的驱动组件以及使船舶本体漂浮在海平面水位线上方的浮动件。本发明的优点是减小船舶在航运过程中所遇到水的阻力。

Description

一种船舶动力系统

技术领域

本发明涉及航运设备领域，特别涉及一种船舶动力系统。

背景技术

船舶是一种能航行或进行运输的交通工具，按照船舶推进器可分为螺旋桨船、喷水推进船、喷气推进船等等，被广泛的应用于各行各业中。

目前的螺旋桨船吨位小、排水量小，推进器包括设置在船泊尾部的电动机以及固接在电动机转轴上的螺旋桨，启动电机后，电机转动带动螺旋桨转动，将水向后推动，从而驱动船体进行前进。

船舶在行进的过程中，船体与水面接触，部分船身在水面以下，增加了船舶在航行的过程中水对船的阻力，减小了船舶的航运速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶动力系统，其优点是减小船舶在航运过程中所遇到水的阻力。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种船舶动力系统，包括船舶本体，所述船舶本体的底部连接有用于驱动船舶本体前进的驱动组件以及使船舶本体漂浮在海平面水位线上方的浮动件。

通过上述技术方案，当船舶需要航行时，启动控制开关，使驱动组件推动船舶航行，浮动件的设置使航行中的船舶的底面始终保持在海平面以上，减小了在航行的过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度。根据航行的需要，可以通过启动或关闭控制开关的数量，使驱动组件被开启或者关闭，从而对船舶的航行速度进行调整。

本发明进一步设置为：所述船舶本体底部固接有多排竖直的中空的梭形柱，浮动件通过所述梭形柱固定在船舶本体底部。

通过上述技术方案，梭形柱的设置，用于连接浮动件和驱动组件，同时增加了船舶的排水量，进而增大了船舶的浮力。在船舶行进的过程中，梭形柱呈梭形的设置，减小了水对船舶的阻力。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括固接在所述梭形柱内部的电动机以及固定连接在所述电动机转轴上伸出所述梭形柱一端的始终处于水位线以下的螺旋桨。

通过上述技术方案，根据航行的需要，可以通过控制开关的数量，来使驱动组件被开启或者关闭，当启动电动机后，电动机带动与之固接的螺旋桨转动，从而推动船舶进行航行，在驱动船舶本体航行的过程中螺旋桨始终处于所在水域的水位线以下。

本发明进一步设置为：所述浮动件为内部中空的浮筒。

通过上述技术方案，浮筒的设置使船舶在前进的过程中始终保持船舶的底面在海平面以上，减小了船舶在航行过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度。

本发明进一步设置为：所述浮筒的长度方向与船舶本体长度方向保持一致并且为梭形。

通过上述技术方案，浮筒的一端为梭形的设置，减小了浮筒在水下运动的过程中水对浮筒的阻力，进一步增加了船舶的航运速度。

本发明进一步设置为：所述浮筒的形状为碟形。

通过上述技术方案，船舶在航行的过程中，碟形浮筒靠近船舶前进方向的一端与水的接触面积小，减小了船舶在航行过程中水对船舶的阻力，从而进一步提高了船舶的航运速度。

本发明进一步设置为：所述船舶本体的底部对称分布有多个辅助制动系统，包括设在船舶本体底部的可升降制动板以及用于驱动制动板升降的驱动件，所述制动板的长度方向与船舶本体的长度方向保持一致，所述驱动件设在船舶本体内且一端穿过船舶本体底部并与制动板相连。

通过上述技术方案，当船舶在行进的过程中需要紧急制动时，工作人员启动控制开关，使驱动件驱动制动板从凹槽中缓慢的向下移动，使制动板与船舶行进的方向成较大角度，对船舶的行进起到较大的阻碍作用，从而辅助船舶完成制动。

本发明进一步设置为：所述制动板朝向船舶本体的一面设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述驱动件包括其活塞杆与所述滑块铰接的第一液压缸以及其活塞杆与制动板铰接的第二液压缸，所述第一液压缸和所述第二液压缸同步驱动所述制动板。

通过上述技术方案，通过第一液压缸在制动板的滑槽内滑动，从而对制动板下降过程中倾斜角度的大小进行调节。

本发明进一步设置为：所述滑槽内部开设有滑道，所述滑块的两侧固接有侧棱，所述侧棱与所述滑道滑动接。

通过上述技术方案，侧棱与滑道相互配合，用于防止滑块从滑槽中滑出。

本发明进一步设置为：所述第二液压缸铰接于所述制动板靠近所述船舶本体船头的一端，并且其行程大于所述第一液压缸的行程。

通过上述技术方案，启动控制开关后，第一液压缸和第二液压缸带动活塞杆进行伸缩，推动制动板缓慢地向下移动，当第一液压缸伸缩至极限时，第二液压缸继续伸缩，使制动板与船舶行进的方向成一定角度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、船舶在前进的过程中始终保持船舶的底面在海平面以上，减小了船舶在航行过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度；

2、多个驱动组件的设置，使船舶可以快速加速；

3、船舶在行进的过程中，可以通过螺旋桨反转，阻碍船舶前进同时控制驱动件驱动制动板缓慢向下移动，使制动板与船舶前进的方向成一定角度，进一步阻碍船舶前进，从而辅助船舶完成紧急制动。

附图说明

图1是本实施例1的结构示意图；

图2是驱动组件和梭形柱连接关系的示意图；

图3是驱动组件的结构示意图；

图4是船舶漂浮在所在水域水位线以上的位置示意图；

图5是碟形浮筒的俯视图；

图6是图5中A-A处的剖面图；

图7是本实施例2的结构示意图；

图8是辅助制动系统结构示意图；

图9是滑块和滑槽配合的结构示意图；

图10是滑块的结构示意图；

图11是液压缸与制动板配合的结构示意图；

图12是本实施例3的结构示意图；

图13是密封套结构示意图；

图14是本实施例4结构示意图；

图15是本实施例5的结构示意图；

图16是浮筒内部的结构示意图；

图17是过滤网的结构示意图；

图18是备用发动机的结构示意图；

图19是浮筒受损向其内部注水后的结构示意图。

图中，1、船舶本体；11、凹槽；2、推进器；21、梭形柱；22、驱动组件；221、电动机；2211、梭形件；2212、转轴；222、螺旋桨；3、辅助制动系统；31、制动板；311、滑槽；3111、滑道；312、滑块；3121、侧棱；32、第一液压缸；33、第二液压缸；34、固定杆；35、密封套；4、浮筒；41、进水口；42、内滑槽；5、滑动组件；51、第三液压缸；511、活塞杆；52、密封板；6、潜水泵；7、单向阀；71、过滤网；8、备用推进器；81、备用电动机；82、备用螺旋桨。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种船舶动力系统，如图1所示，包括船舶本体1，船舶本体1的底部设有推进器2，推进器2包括多个用于驱动船舶前进的驱动组件22以及用于使船舶本体1漂浮于所在水域水位线以上的浮动件。

如图1和图2所示，船舶本体1的下表面均匀分布有多排竖直的中空的梭形柱21，梭形柱21的上端与船舶本体1之间固定连接，梭形柱21呈梭形的设置，使船舶在行进的过程中减小了水对船舶本体1的阻力。

如图2和图3所示，驱动组件22包括固接在梭形柱21内部的电动机221，电动机221转轴2212的一端伸出梭形柱21外部，并且伸出梭形柱21外部的转轴2212上固定连接有螺旋桨222，用于推动船舶进行前进。电动机221的转轴2212的端部固接有锥形件2211，用于减小转轴2212在转动的过程中水对转轴2212的阻力。

如图1和图2所示，浮动件设置为梭形浮筒4，浮筒4的长度方向与船舶本体1的长度方向保持一致，浮筒4与梭形柱21之间固定连接，浮筒4的内部设置为中空结构，用于增加自身的浮力，使船舶在前进的过程中始终保持船舶本体1的底面在海平面以上，减小了船舶在航行过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度。浮筒4设置为梭形，减小了浮筒4在水下运动的过程中水对浮筒4的阻力，进一步增加了船舶的航运速度。

如图3和图4所示，当船舶停在海面上时，由于浮筒4对船舶的浮力，使船舶本体1的底部漂浮在所在水域以上，当船舶需要航行时，电动机221带动螺旋桨222转动，从而推动船舶进行前进，船舶本体1 在前进的过程中，驱动其前进的螺旋桨222始终处于所在水域的水平面以下，同时使船舶本体1的底面始终保持在海平面以上，减小了在航行的过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度。根据航行的需要，可以通过启动或关闭控制开关（图中未画出）的数量，对不同数量的驱动组件22进行开启或关闭，从而对船舶的航行速度进行调整。相比于目前的船舶，此船舶可以提高船舶的航运速度。

工作过程：当船舶需要航行时，启动控制开关，使电动机221带动螺旋桨222转动，从而推动船舶进行前进，在前进的过程中船舶受浮筒4的浮力，使船舶的底面始终保持在海平面以上，减小了在航行的过程中水对船舶的阻力，从而增加了船舶的航运速度。根据航行的需要，可以通过启动或关闭控制开关的数量，使驱动组件22被开启或者关闭，从而对船舶的航行速度进行调整。

实施例2：一种船舶动力系统，与实施例1的不同之处在于浮筒4的形状，如图5和图6所示，浮筒4的形状设置为碟形且与船舶本体1前进的方向水平，浮筒4的内部为中空结构，用于增加自身浮力，船舶在航行的过程中，浮筒4靠近船舶前进方向的一端与水的接触面积小，减小了船舶在航行过程中水对船舶的阻力，从而进一步提高了船舶的航运速度。

实施例3：一种船舶动力系统，与实施例1的不同之处在于船舶本体1的底部设有多排辅助制动系统3，如图7和图8所示，辅助制动系统3包括设在船舶本体1底部的可升降制动板31以及用于驱动制动板31升降的驱动件，制动板31的长度方向与船舶本体1的长度方向保持一致，驱动件设在船舶本体1内且一端穿过船舶本体1底部并与制动板31相连。

如图9和图10所示，制动板31上朝向船舶本体1（见图7）的一面设有滑槽311，滑槽311内部的两侧设有滑道3111，滑槽311内滑动连接有滑块312，滑块312对应滑道3111的两侧设有侧棱3121，侧棱3121与滑道3111相互配合，防止滑块312从滑槽311中滑出。

如图8和图11所示，驱动件设置为第一液压缸32和第二液压缸33，第一液压缸32的活塞杆穿过船体底面与滑块3111铰接，从而使第一液压缸32与制动板31之间滑动连接，第二液压缸33的活塞杆穿过船舶本体1的底面与制动板31铰接，第二液压缸33的行程大于第一液压缸32的行程，使制动板31靠近船头的一端下降幅度大而倾斜，从而对水流起到阻碍的作用。

如图8所示，船舶本体1的底部开设有凹槽11，制动板31的大小与凹槽11相适配，使制动完毕的制动板31可以被收纳至凹槽11中。第一液压缸32和第二液压缸33缸体的上方对应设有多个固定杆34，其缸体分别垂直固接在固定杆34上，固定杆34的两端与船舶本体1固定连接，用于对第一液压缸32和第二液压缸33进行固定。

当船舶行进的过程中需要紧急制动时，工作人员启动控制开关，使驱动组件22中的螺旋桨222（见图2）进行反转，从而使船舶进行减速，同时控制第一液压缸32和第二液压缸33带动活塞杆进行伸缩，推动制动板31缓慢向下移动，当第一液压缸32沿滑槽311滑动并且伸缩到极限时，第二液压缸33继续伸缩，当制动板31下降至一定位置时，制动板31与船舶行进的方向成较大角度，对水流起到较大的阻碍作用，从而辅助船舶完成紧急制动。

如图8所示，当船舶行进的过程中需要缓慢制动时，第一液压缸32和第二液压缸33驱动制动板31缓慢下降，使制动板31与船舶行进的方向成较小角度，对水流起到较小的阻碍作用，从而辅助船舶完成缓慢制动。完成制动后，第一液压缸32和第二液压缸33缓慢收缩，带动制动板31向上移动收回至凹槽11内部，并与凹槽11的衔接处密封，防止海水灌入凹槽11中，使第一液压缸32和第二液压缸33与制动板31的连接处被长时间浸泡，导致锈蚀而无法转动。相比于传统的船舶通过螺旋桨222（见图2）反转进行制动，此种制动可以根据航行的需要，辅助船舶更加快速的完成制动。

工作过程：当船舶在行进的过程中需要紧急制动时，工作人员启动控制开关，使驱动件驱动制动板31从凹槽11中缓慢的向下移动，使制动板31与船舶本体1行进的方向成较大角度，对船舶本体1的行进起到较大的阻碍作用，从而辅助船舶完成制动。

实施例4：一种船舶动力系统，与实施例3的不同之处在于制动板31的形状，如图12和图13所示，制动板31上靠近第二液压缸33的一端为弧形，增加了制动板31本身的面积，当行进过程中的船舶需要制动时，工作人员启动控制开关，使液压缸推动制动板31缓慢下降，当第一液压缸32伸缩到极限时，第二液压缸33继续伸缩，使制动板33与船舶行进的方向成一定角度，此时，制动板31对水流起到阻碍的作用，制动板31自身面积的增大，使制动板31对船舶的制动效果更好。制动板31外侧沿制动板31一周套接有密封套35，当船舶制动完毕后，液压缸收缩带动制动板31向上移动，使制动板31收回至船舶本体1底部的水平凹槽11中，密封套35的设置使制动板31与水平凹槽11衔接处的密封性更好，减小了液压缸与制动板31的连接处被长时间浸泡，而导致锈蚀而无法转动的可能性。

实施例5：一种船舶动力系统，与实施例3的不同之处在于制动板31的形状，如图14所示，制动板31的两侧设置为流线型，当船舶制动完毕后，液压缸缓慢收缩带动制动板31向上移动，制动板31两侧为流线型的设置，使制动板31在向上移动的过程中，减小了水对制动板31的阻力，从而使制动板31可以平稳的收回至船舶本体1底部的水平凹槽11中，为下一次制动做准备。

实施例6：一种船舶动力系统，与实施例1的不同之处在于浮筒4以及船舶本体1的尾部设有备用推进器8，如图15和图16所示，浮筒4的两侧对称开设有进水口41，浮筒4内部对应进水口41的位置分别固接有滑动组件5，滑动组件5包括驱动件，驱动件设置为第三液压缸51，第三液压缸51固定连接在浮筒4内部的两侧，第三液压缸51的活塞杆511的端部固定连接有密封板52，浮筒4的内壁上开设有两条平行的供密封板52滑动的内滑槽42，进水口41通过第三液压缸51驱动密封板52在内滑槽42内滑动而被开启或者关闭。

如图16和图17所示，浮筒4的内部固接有潜水泵6，用于排出浮筒4内部灌入的海水，潜水泵6的一端固接有单向阀7，使海水只能由浮筒4内排出而不能灌入，单向阀7伸出浮筒4一部分，如图15所示，单向阀7的排水口处固接有过滤网71，用于防止海水中小的物体将单向阀7的排水口堵住。

如图18所示，备用推进器8包括固接在船舶本体1内部用于驱动船舶本体1前进的备用电动机81，备用电动机81转轴伸出船舶本体1的一端固接有备用螺旋桨82。

如图16和图19所示，每个浮筒4的内部对应设有压力传感器（图中未画出），当船舶在航行的过程中，其中一个或几个浮筒4因受到撞击而发生损坏时，海水会迅速注满损坏的浮筒4，从而导致船舶本体1发生倾斜，此时，压力传感器感应到被损坏的浮筒4的内部的压力变化，将信号传输至控制系统（图中未画出），激活全部的控制开关，使滑动组件5驱动密封板52沿内滑槽42滑动，使浮筒4两侧的进水口41同时被打开，海水受到压力的影响沿进水口41向浮筒4中进行注水，随着浮筒4中海水的注入浮力不断减小，船舶本体1会逐渐下降，当所有浮筒4被注满时，船舶本体1与所在水域的水平面接触，同时水平面的水位线位于船舶本体1的中部，如图16所示，此时启动备用推进器8，使备用发电机带动备用螺旋桨82转动，从而推动船舶进行航行。

工作过程：当船舶在航行的过程中，其中一个或几个浮筒4因受到撞击而发生损坏时，海水会迅速注满损坏的浮筒4，从而导致船舶本体1发生倾斜，此时，压力传感器感应到被损坏的浮筒4的内部的压力变化，将信号传输至控制系统，开启全部的进水口41，随着浮筒4逐渐被注满，船舶本体1所在水域的水位线位于船舶本体1的中部，此时启动备用推进器8推动船舶进行航行。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种船舶动力系统，包括船舶本体（1），其特征是：所述船舶本体（1）的底部连接有用于驱动船舶本体（1）前进的驱动组件（22）以及使船舶本体（1）漂浮在海平面水位线上方的浮动件。

2.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述船舶本体（1）底部固接有多排竖直的中空的梭形柱（21），浮动件通过所述梭形柱（21）固定在船舶本体（1）底部。

3.根据权利要求2所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述驱动组件（22）包括固接在所述梭形柱（21）内部的电动机（221）以及固定连接在所述电动机（221）转轴（2212）上伸出所述梭形柱（21）一端的始终处于水位线以下的螺旋桨（222）。

4.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述浮动件为内部中空的浮筒（4）。

5.根据权利要求4所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述浮筒（4）的长度方向与船舶本体（1）长度方向保持一致并且为梭形。

6.根据权利要求4所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述浮筒（4）的形状为碟形。

7.根据权利要求1所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述船舶本体（1）的底部对称分布有多个辅助制动系统（3），包括设在船舶本体（1）底部的可升降制动板（31）以及用于驱动制动板（31）升降的驱动件，所述制动板（31）的长度方向与船舶本体（1）的长度方向保持一致，所述驱动件设在船舶本体（1）内且一端穿过船舶本体（1）底部并与制动板（31）相连。

8.根据权利要求7所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述制动板（31）朝向船舶本体（1）的一面设有滑槽（311），所述滑槽（311）内滑动连接有滑块（312），所述驱动件包括其活塞杆与所述滑块（312）铰接的第一液压缸（32）以及其活塞杆与制动板（31）铰接的第二液压缸（33），所述第一液压缸（32）和所述第二液压缸（33）同步驱动所述制动板（31）。

9.根据权利要求8所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述滑槽（311）内部开设有滑道（3111），所述滑块（312）的两侧固接有侧棱（3121），所述侧棱（3121）与所述滑道（3111）滑动连接。

10.根据权利要求8所述的一种船舶动力系统，其特征是：所述第二液压缸（33）铰接于所述制动板（31）靠近所述船舶本体（1）船头的一端，并且其行程大于所述第一液压缸（32）的行程。