CN109878672A - 一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明属于无轴泵推技术领域，具体涉及一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，包括同轴设置的外环和内环，内环内转动设置有若干桨叶，所有桨叶沿内环的周向均匀分布，外环的内径大于内环的外径，外环与内环之间设置有用于调节桨叶角度的调节机构，每个桨叶对应一个调节机构，当外环沿其轴向移动时，调节机构控制桨叶随着外环的移动而同步转动，用以实现桨叶在推进状态和制动状态之间进行切换；本发明的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨结构简单合理，当外环沿其轴向移动时，能通过调节机构实现桨叶角度的变化，从而使桨叶在推进状态、制动状态和倒车状态之间进行切换，可以广泛应用在无轴泵推技术领域。

Description

一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨

技术领域

本发明属无轴泵推技术领域，具体涉及一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨。

背景技术

现有的无轴泵推技术基本趋于成熟，但是应用了无轴泵推技术的潜艇在紧急制动时，首先需要降低螺旋桨的转速再反向转动实现制动，螺旋桨因为自身体积质量原因惯性大，不易停转。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，针对现有的无轴泵推技术的螺旋桨制动不易的情况而研发，可以在不改变螺旋桨转向的情况下使螺旋桨产生反向推力，进行减速制动或倒车。

本发明通过以下技术方案具体实现：

本发明的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，包括同轴设置的外环和内环，所述内环内转动设置有若干桨叶，所有所述桨叶沿所述内环的周向均匀分布。

进一步地，所述外环的内径大于所述内环的外径，所述外环与所述内环之间设置有用于调节所述桨叶角度的调节机构，每个所述桨叶对应一个所述调节机构，当所述外环沿其轴向移动时，所述调节机构控制所述桨叶随着所述外环的移动而同步转动，用以实现所述桨叶在推进状态、制动状态和倒车状态之间进行切换。

进一步地，所述调节机构包括导向机构和转动机构，所述转动机构位于所述导向机构的一侧。

进一步地，所述导向机构包括设置在所述外环内壁上的滑块和设置在所述内环外壁上的滑轨，所述滑轨与所述滑块滑动配合，所述滑轨的长度方向与所述内环的轴向一致。

进一步地，所述转动机构包括球状拉杆、关节滑块和桨叶滑轨，所述球状拉杆设置在所述外环的内壁上，所述关节滑块的一端转动套设在所述球状拉杆上，所述桨叶滑轨设置在所述桨叶的外侧，所述桨叶滑轨与所述关节滑块滑动配合。

进一步地，所述桨叶包括叶片，所述叶片外缘的中部设置有圆柱形的销轴，所述桨叶通过所述销轴与所述内环转动配合，所述销轴背向所述叶片的一端设置有限位环，所述桨叶滑轨设置在所述限位环上。

进一步地，还包括用于驱动所述外环沿其轴向移动的驱动装置。

进一步地，所述驱动装置包括第一液压缸和推环，所述推环与所述外环同轴设置，所述外环位于所述推环内且与所述推环转动配合，所述第一液压缸的活塞杆通过第一顶杆与所述推环的环壁连接固定。

进一步地，所述外环的外壁上沿其周向设置有环形的凹槽，所述推环的内壁上沿其周向设置有环形的沟槽，所述沟槽内设置有滚珠，所述外环通过所述沟槽和滚珠与所述推环转动配合。

进一步地，所述驱动装置包括第二液压缸和第二顶杆，所述第二顶杆的一端与所述第二液压缸的活塞杆连接固定，所述第二顶杆的另一端与所述外环的环壁连接滑动配合，所述外环与所述第二顶杆之间还设置有防脱结构。

进一步地，所述外环的环壁上设置有滑槽，所述滑槽的断面呈T形，所述第二顶杆靠近所述外环的一端具有T形的防脱滑块，所述防脱滑块位于所述滑槽内且与所述滑槽滑动配合。

进一步地，所述外环的环壁上设置有滑槽，所述滑槽的断面呈T形，所述第二顶杆靠近所述外环的一端具有T形的防脱滑块，所述防脱滑块位于所述滑槽内且与所述滑槽滑动配合。

进一步地，所述桨叶的数量为7个。

基于以上技术方案，本发明的技术效果为：

本发明的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨结构简单合理，当螺旋桨在推进状态需要制动或倒车是，控制外环沿其轴向移动，外环和内环之间的调节机构缓慢改变桨叶的螺旋角，缓慢使螺旋桨从推进变成反向推进，实现从推进状态到制动状态的切换，当停车后螺旋桨继续工作可以切换至倒车状态，解决了现有技术的螺旋桨惯性大不易停转的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨推进状态的结构示意图；

图2是本发明实施例1的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨制动状态的结构示意图；

图3是本发明实施例1的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨的结构示意图；

图4是图3的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨的右视图；

图5是图3中A-A向剖视图；

图6是本发明实施例1的桨叶的结构示意图；

图7是本发明实施例2的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨带驱动装置的结构示意图

图8是本发明实施例3的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨带驱动装置的结构示意图；

图中：

1-外环，101-滑槽；2-内环；3-桨叶，31-叶片，32-销轴，33-限位环；4-调节机构，41-导向机构，411-滑块，412-滑轨，42-转动机构，421-球状拉杆，422-关节滑块，423-桨叶滑轨；5-第一液压缸；6-推环；7-第一顶杆；8-第二液压缸；9-第二顶杆，91-防脱滑块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

如图1～图6所示，本实施例提供了一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，包括同轴设置的外环1和内环2，所述内环2内转动设置有若干桨叶3，所有所述桨叶3沿所述内环2的周向均匀分布。

所述外环1的内径大于所述内环2的外径，以使所述外环1和所述内环2之间存在间隙，所述外环1与所述内环2之间设置有用于调节所述桨叶3角度的调节机构4。

具体地，每个所述桨叶3对应一个所述调节机构4，当所述外环1沿其轴向移动时，所述调节机构4控制所述桨叶3随着所述外环1的移动而同步转动，用以实现所述桨叶3在推进状态、制动状态和倒车状态之间进行切换。

基于上述结构，如图1所示，以向左为推进方向，当外环1位于所述内环2的右侧，螺旋桨逆时针转动使得螺旋桨向左推进，在不改变螺旋桨转动方向情况下，移动外环1使其位于所述内环2的左侧时，如图2所示，螺旋桨逆时针转动使得螺旋桨处于减速制动状态或倒车状态。

如图3所示，所述调节机构4包括导向机构41和转动机构42，所述转动机构42位于所述导向机构41的一侧，所述外环1通过所述导向机构实现其在轴向上的移动，桨叶3通过所述转动机构实现其与内环2转动变化，从而改变螺旋桨内桨叶3的螺旋角，使螺旋桨在推进状态、制动状态和倒车状态之间进行切换。

具体地，所述导向机构41包括设置在所述外环1内壁上的滑块411和设置在所述内环2外壁上的滑轨412，所述滑轨412与所述滑块411滑动配合，所述滑轨412的长度方向与所述内环2的轴向一致。

具体地，所述转动机构42包括球状拉杆421、关节滑块422和桨叶滑轨423，所述球状拉杆421设置在所述外环1的内壁上，所述关节滑块422的一端转动套设在所述球状拉杆421上，所述桨叶滑轨423设置在所述桨叶3的外侧，所述桨叶滑轨423与所述关节滑块422滑动配合。

基于上述结构，当滑块411在滑轨412上缓慢滑动时，转动套设在球状拉杆421的关节滑块422转动，从而带动与其滑动配合的桨叶滑轨423转动，从而缓慢改变桨叶3的螺旋角，在不改变螺旋桨转动方向的情况下就能通过桨叶3角度的改变实现状态切换。

具体地，如图6所示，本实施例中所述桨叶3包括叶片31，所述叶片31外缘的中部设置有圆柱形的销轴32，所述桨叶3通过所述销轴32与所述内环2转动配合，所述销轴32背向所述叶片31的一端设置有限位环33，所述限位环33和所述叶片31分布在销轴32的两侧起到限位防脱作用，所述桨叶滑轨423设置在所述限位环33上。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上的进一步改进，为更好地实现本发明，特别采用下述结构：

所述可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨还包括用于驱动所述外环1沿其轴向移动的驱动装置。

所述驱动装置包括第一液压缸5和推环6，所述推环6与所述外环1同轴设置，所述外环1位于所述推环6内且与所述推环6转动配合，所述第一液压缸5的活塞杆通过第一顶杆7与所述推环6的环壁连接固定。

本实施例中，所述外环1与所述推环6可采用现有技术的滚珠轴承内圈与外圈的配合方式，具体的，如图7所示，所述外环1的外壁上沿其周向设置有环形的凹槽，所述推环6的内壁上沿其周向设置有环形的沟槽，所述沟槽内设置有滚珠，所述外环1通过所述沟槽和滚珠与所述推环6转动配合。

基于上述结构，当第一液压缸5拉动推环6时，通过滚珠、沟槽的轴向定位配合使外环1与推环6一起沿着轴向移动，而外环1与推环6的转动配合又不会影响外环1正常的转动。

实施例3：

本实施例是在上述实施例1的基础上的进一步改进，为更好地实现本发明，特别采用下述结构：

所述可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨还包括用于驱动所述外环1沿其轴向移动的驱动装置。

作为驱动所述外环1沿其轴向移动的另一种方式，如图8所示，所述驱动装置包括第二液压缸8和第二顶杆9，所述第二顶杆9的一端与所述第二液压缸8的活塞杆连接固定，所述第二顶杆9的另一端与所述外环1的环壁连接滑动配合，所述外环1与所述第二顶杆9之间还设置有防脱结构。

所述外环1的环壁上设置有滑槽101，所述滑槽101的断面呈T形，所述第二顶杆9靠近所述外环1的一端具有T形的防脱滑块91，所述防脱滑块91位于所述滑槽101内且与所述滑槽101滑动配合。

所述桨叶3的数量为4～8个，作为较优的选择，如图3所示，所述桨叶的数量为7个。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：包括同轴设置的外环(1)和内环(2)，所述内环(2)内转动设置有若干桨叶(3)，所有所述桨叶(3)沿所述内环(2)的周向均匀分布；

所述外环(1)的内径大于所述内环(2)的外径，所述外环(1)与所述内环(2)之间设置有用于调节所述桨叶(3)角度的调节机构(4)，每个所述桨叶(3)对应一个所述调节机构(4)，当所述外环(1)沿其轴向移动时，所述调节机构(4)控制所述桨叶(3)随着所述外环(1)的移动而同步转动，用以实现所述桨叶(3)在推进状态、制动状态和倒车状态之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述调节机构(4)包括导向机构(41)和转动机构(42)，所述转动机构(42)位于所述导向机构(41)的一侧；

所述导向机构(41)包括设置在所述外环(1)内壁上的滑块(411)和设置在所述内环(2)外壁上的滑轨(412)，所述滑轨(412)与所述滑块(411)滑动配合，所述滑轨(412)的长度方向与所述内环(2)的轴向一致；

所述转动机构(42)包括球状拉杆(421)、关节滑块(422)和桨叶滑轨(423)，所述球状拉杆(421)设置在所述外环(1)的内壁上，所述关节滑块(422)的一端转动套设在所述球状拉杆(421)上，所述桨叶滑轨(423)设置在所述桨叶(3)的外侧，所述桨叶滑轨(423)与所述关节滑块(422)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述桨叶(3)包括叶片(31)，所述叶片(31)外缘的中部设置有圆柱形的销轴(32)，所述桨叶(3)通过所述销轴(32)与所述内环(2)转动配合，所述销轴(32)背向所述叶片(31)的一端设置有限位环(33)，所述桨叶滑轨(423)设置在所述限位环(33)上。

4.根据权利要求1～3任一所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：还包括用于驱动所述外环(1)沿其轴向移动的驱动装置。

5.根据权利要求4所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述驱动装置包括第一液压缸(5)和推环(6)，所述推环(6)与所述外环(1)同轴设置，所述外环(1)位于所述推环(6)内且与所述推环(6)转动配合，所述第一液压缸(5)的活塞杆通过第一顶杆(7)与所述推环(6)的环壁连接固定。

6.根据权利要求5所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述外环(1)的外壁上沿其周向设置有环形的凹槽，所述推环(6)的内壁上沿其周向设置有环形的沟槽，所述沟槽内设置有滚珠，所述外环(1)通过所述沟槽和滚珠与所述推环(6)转动配合。

7.根据权利要求4所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述驱动装置包括第二液压缸(8)和第二顶杆(9)，所述第二顶杆(9)的一端与所述第二液压缸(8)的活塞杆连接固定，所述第二顶杆(9)的另一端与所述外环(1)的环壁连接滑动配合，所述外环(1)与所述第二顶杆(9)之间还设置有防脱结构。

8.根据权利要求7所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述外环(1)的环壁上设置有滑槽(101)，所述滑槽(101)的断面呈T形，所述第二顶杆(9)靠近所述外环(1)的一端具有T形的防脱滑块(91)，所述防脱滑块(91)位于所述滑槽(101)内且与所述滑槽(101)滑动配合。

9.根据权利要求1所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述桨叶(3)的数量为4～8个。

10.根据权利要求9所述的可变螺旋角的无轴泵推螺旋桨，其特征在于：所述桨叶(3)的数量为7个。