CN111017111A - 一种船舶功能模块及其组合结构物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种船舶功能模块及其组合结构物，涉及一种模块化的船舶部件及其组合结构物。它提供了一种具有多种功能的船舶功能模块。本船舶功能模块及其组合结构物，模块包括：支架、设置在支架上的两个并列的圆柱浮筒，所述圆柱浮筒上设置有螺旋叶片，两个圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向相反，所述圆柱浮筒两端设置有转轴，所述转轴可转动的设置在支架上，所述一个模块圆柱浮筒端部设置有可与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴进行快速连接的临时连接机构。本发明利用带有旋转叶片圆柱浮筒的组合可方便的实现全方位的移动，模块便于根据实际使用进行组合，拆装，功能多样，不当可以作为载运装置使用，还可以作为海洋能利用装置。
Description
技术领域
本发明属于船舶技术领域，涉及一种模块化的船舶部件及其组合结构物。
背景技术
船舶有时需要使用小艇实现对缆绳管路等的牵引，目前通常采用第三方提供的小艇进行，这些小艇一般由人操控，在一些特殊的情况下，例如远离海岸，没有第三方服务机构，或水深较浅的情况下，现有的方案就难于有效满足需求，如果船舶上携带一个小艇，则又会极为麻烦。
另外，船舶空间有限，而各种工作情况需求通常变化较大，有时需要较大的或动力较强的设备而有时则仅需要较小型号的设备即可，所以能够根据需要进行灵活变化的设备对船舶技术领域的发展是极为有利的，例如船舶用的浮阀或缆绳牵引艇等,这些设备平时很少用到，只有在船舶靠岸或定点投送时才会用到，而在在平时很少用到，特别是当船舶停靠后，就用不到了。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种船舶功能模块及其组合结构物，本船舶功能模块结构简单、具有浮阀及小艇的基本功能，方便方向控制；其组合结构物可根据实际需求进行灵活的构建。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种船舶功能模块及其组合结构物，模块包括：支架、设置在支架上的两个并列的圆柱浮筒，所述圆柱浮筒上设置有螺旋叶片，两个圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向相反，所述圆柱浮筒两端设置有转轴，所述转轴可转动的设置在支架上，所述一个模块圆柱浮筒端部设置有可与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴进行快速连接的临时连接机构；两个并列的圆柱浮筒上的螺旋叶片相对于转轴的螺旋方向相反；所述转轴由电机控制转动。
在某些实施方式中，所述转轴连接发电机。
在某些实施方式中，所述圆柱浮筒设置有注水口及排水口，所述圆柱浮筒之间通过输运管路联通。
在某些实施方式中，所述圆柱浮筒沿轴向分隔成多个水仓，不同水仓之间通过输运管路联通。
一种船舶功能模块的组合结构物，不同的模块的圆柱浮筒端部转轴轴向彼此连接成列模块组。
在某些实施方式中，不同的列模块组并列设置连接形成行列模块组。
在某些实施方式中，所述一个模块圆柱浮筒端部的转轴与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴通过铰链连接。
在某些实施方式中，所述转轴上设有锥齿轮，四个模块上彼此相邻的两个圆柱浮筒转轴体上的锥齿轮彼此啮合，四个模块轴端部临近环绕成一个矩形模块组，所述矩形模块组上的矩形端部分别朝向相互垂直的四个方向，相对于四个模块环绕的中心方向，每个模块的左侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为右旋，右侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为左旋。
在某些实施方式中，多个所述矩形模块组通过圆柱浮筒转轴连接成矩形模块组组合结构体。
与现有技术相比，本船舶功能模块及其组合结构物具有以下优点：
本发明利用带有旋转叶片圆柱浮筒的组合可方便的实现全方位的移动，模块便于根据实际使用进行组合，拆装，功能多样，不当可以作为载运装置使用，还可以作为海洋能利用装置，结构简单，操作方便，成本低。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1是模块拖缆绳的示意图；
图2是作为小艇使用的示意图；
图3是两个模块转轴端部连接结构的示意图
图4是列模块组的示意图；
图5是行列模块组的示意图；
图6是矩形模块组的示意图；
图7是实施例三的反例示意图；
图8是矩形模块组通过齿轮彼此啮合连接成新的结构物的示意图；
图9是矩形模块组通过转轴端部彼此连接成新的结构物的示意图。
图中，支架1，圆柱浮筒2，螺旋叶片3，转轴4，管体401，柱体402，螺栓403，电机5，缆绳6，艇体7，发电机8，输运管路9，输送泵10，锥齿轮11，中间支架12，。
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，以下实施方式并不限制权利要求书所涉及的发明。此外，实施方式中说明的特征的所有组合未必是发明的解决方案所必须的。
本领域的普通技术人员应理解，所有的定向参考(例如，上方、下方、向上、上、向下、下、顶部、底部、左、右、垂直、水平等)描述性地用于附图以有助于读者理解，且不表示(例如，对位置、方位或用途等)对由所附权利要求书限定的本发明的范围的限制。另外，术语“基本上”可以是指条件、量、值或尺寸等的轻微不精确或轻微偏差，其中的一些在制造偏差或容限范围内。
实施例一
如图1所示，一种船舶功能模块及其组合结构物，模块包括：支架1、设置在支架上的两个并列的圆柱浮筒2，所述圆柱浮筒上设置有螺旋叶片3，两个圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向相反，所述圆柱浮筒两端设置有转轴4，所述转轴可转动的设置在支架上；两个并列的圆柱浮筒上的螺旋叶片相对于转轴的螺旋方向相反；所述转轴由电机5控制转动。使用时，圆柱浮筒浮在水面上，通过控制两个圆柱浮筒的转向配合，可以实现模块在水中的前后左右的移动。如3图所示的模块，与螺纹类似，相对纸面，左圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向为右旋，而右圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向为左旋。相对纸面，当左右圆柱浮筒均正转时，模块向上移动；当左右圆柱浮筒均反转时，模块向下移动；当左圆柱浮筒正转而右圆柱浮筒反转时，模块向右移动；当左圆柱浮筒反转而右圆柱浮筒正转时，模块向左移动。这样如果模块上携带缆绳6等就可方便的将其传送到任何位置，圆柱浮筒集浮体及推进器于一体，结构简单操作方便，通过简单的在支架上固定相应的附件可方便的将该模块变为需要的功能体，例如在支架上固定上艇体7就可将其变为一个小型艇，如图2所示，不但能完成传统小型艇能完成的工作，还适合于浅滩登陆或移动。
另外，可同时将所述转轴连接发电机8，发电机固定在支架上，圆柱浮筒转轴连接发电机转轴，所述支架通过牵引绳固定，例如固定在船体上，当船舶停靠时，该模块浮在水面上可以利用洋流能或水流能，且可以利用各个方向的流体能，这尤其适用于海洋洋流能的利用，因为洋流能经常变化不定。也可以将该装置单独的设置在水中的固定位置，发电机的电能带动标识灯发光，这样可以作为临时浮标使用。当然也可直接利用电机的作为发电机使用，例如永磁式电机。
所述圆柱浮筒设置有注水口及排水口，所述圆柱浮筒之间通过输运管路9联通。所述圆柱浮筒沿轴向分隔成多个水仓，不同水仓之间通过输运管路联通。输运管路上设置有输送泵10，通过控制圆柱浮筒内的水量，从而控制模块的浮沉深度或倾斜状态。例如可以使得其中一个圆柱浮筒从与其并列的圆柱浮筒的一侧下沉后从该浮筒的另一侧浮起，从而实现两个圆柱浮筒左右位置的调转，也可以通过控制圆柱浮筒中的多个水仓中的水量分布，使得圆柱浮筒在水中成直立状态，从而使得模块在水中的升降及移动，而不仅限于水面，相当于潜水机器人。
另外，所述一个模块圆柱浮筒端部设置有可与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴进行快速连接的临时连接机构，例如简易的插接连接结构，即转轴一端具有管体401，一端具有可插入管体的柱体402，管体及柱体上均设置有穿孔，通过穿过穿孔的螺栓403将管体与柱体连接。
实施例二
如图4所示，一种船舶功能模块的组合结构物，不同的模块的圆柱浮筒端部转轴轴向彼此连接成列模块组，以便适用于运输长条形的物体，此时连接在一起形成的同一个轴可以由同一个电机驱动，方便控制。
如图5所示，不同的列模块组并列设置连接形成行列模块组，以便适用于运输更大的物体。
所述一个模块圆柱浮筒端部的转轴与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴通过铰链连接，例如万向节，以便使得组合体可以弯曲折叠变形，适应收放存储运输。如果将铰链两个相对转动的转轴之间分别连接发电机定子及转子还可将两个模块之间的相对运动转变为电能，实现利用随波浪能发电，即装置构成了一个波浪能利用装置。
实施例三
如图6所示，所述转轴上设有锥齿轮11，四个模块支架通过中间支架12彼此固定连接，四个模块上彼此相邻的两个圆柱浮筒转轴体上的锥齿轮彼此啮合，四个模块轴端部临近环绕成一个矩形模块组，所述矩形模块组上的矩形端部分别朝向相互垂直的四个方向，相对于四个模块环绕的中心方向，每个模块的左侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为右旋，右侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为左旋。从而使得相对的两个模块上的圆柱浮筒的转动可驱动另两个模块的转动，并且如果需要向那个方向移动，只要控制相应侧的圆柱浮筒转动即可，该主动转动的圆柱浮筒驱动与其齿轮啮合的圆柱浮筒的转动的作用也是起到推动该矩形模块组向该方向移动，即起到辅助推力的作用。
而当将该组合结构物支架依靠牵引绳等固定在水面上时，其可以像实施例一中所描述的那样，通过在转轴上设置发电机等装置使得该矩形模块组可利用冲击他的流体的动能转动发电，这里需要注意的是，只有按照本实施例所述的“相对于四个模块环绕的中心方向，每个模块的左侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为右旋，右侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为左旋”这样的设置才能保证四个模块均能够对同一方向水流的利用，否则由于齿轮啮合的存在，圆柱浮筒的转动会形成干涉。例如，如果如图7所示的那种设置方式就会发生干涉，这种设置方式与本实施例不同的是“相对于四个模块环绕的中心方向，每个模块的左侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为左旋，右侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为右旋”。
当然，多个所述矩形模块组还可以相互连接，构成体积更大的组合体，如图9所示，为轴端部彼此连接的形式，如图8所示，为锥齿轮彼此啮合连接的形式。
尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。说明书及附图中所示的装置及方法中的动作、步骤等执行顺序，只要没有特别明示顺序的限定，只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以任意顺序实现。为描述方便起见而使用“首先”、“接着”等的说明，并不意味着必须依照这样的顺序实施。
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)
1.一种船舶功能模块，其特征在于，模块包括：支架、设置在支架上的两个并列的圆柱浮筒，所述圆柱浮筒上设置有螺旋叶片，两个圆柱浮筒上的螺旋叶片的旋转方向相反，所述圆柱浮筒两端设置有转轴，所述转轴可转动的设置在支架上，所述一个模块圆柱浮筒端部设置有可与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴进行快速连接的临时连接机构；两个并列的圆柱浮筒上的螺旋叶片相对于转轴的螺旋方向相反；所述转轴由电机控制转动。
2.根据权利要求1所述的船舶功能模块，其特征在于，所述转轴连接发电机。
3.根据权利要求1所述的船舶功能模块，其特征在于，所述圆柱浮筒设置有注水口及排水口，所述圆柱浮筒之间通过输运管路联通。
4.根据权利要求1所述的船舶功能模块，其特征在于，所述圆柱浮筒沿轴向分隔成多个水仓，不同水仓之间通过输运管路联通。
5.一种根据权利要求1或2或3所述船舶功能模块的组合结构物，其特征在于，不同的模块的圆柱浮筒端部转轴轴向彼此连接成列模块组。
6.根据权利要求5所述的组合结构物，其特征在于，不同的列模块组并列设置连接形成行列模块组。
7.根据权利要求6所述的组合结构物，其特征在于，所述一个模块圆柱浮筒端部的转轴与另一模块的圆柱浮筒端部的转轴通过铰链连接。
8.根据权利要求5所述的组合结构物，其特征在于，所述转轴上设有锥齿轮，四个模块上彼此相邻的两个圆柱浮筒转轴体上的锥齿轮彼此啮合，四个模块轴端部临近环绕成一个矩形模块组，所述矩形模块组上的矩形端部分别朝向相互垂直的四个方向，相对于四个模块环绕的中心方向，每个模块的左侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为右旋，右侧圆柱浮筒上的螺旋叶片为左旋。
9.根据权利要求8所述的组合结构物，其特征在于，多个所述矩形模块组通过圆柱浮筒转轴连接成矩形模块组组合结构体。
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