CN112061361B - 一种船用推进器 - Google Patents

Abstract

一种船用推进器，包括有动力源、传动机构和螺旋桨，其中传动机构又包含有与输入轴、输出轴以及相互啮合并分别安装在输入轴、输出轴上的第一齿部和第二齿部，其特征在于第一齿部为螺杆，第二齿部为平面齿轮。采用本发明后具有加工要求低，安装方便，传动效率高的优点，并且在不调整其它零件下，只要更换不同齿数的平面齿轮，就可以改变螺旋桨的转速。尤其将输出轴设置成第一、第二螺旋桨轴，在螺杆两侧设置两个齿数不等的第一、第二平面齿轮时，使得第一、第二螺旋桨获得不同转动方向和不等的转速，如此一螺旋桨损失的部分涡流能被另一螺旋桨所吸收，即水流具有逐级增速效果，故在同等条件下应用本发明的推进器，能使船体前进的动力更大而值得推广应用。

Description

一种船用推进器

技术领域

本发明涉及一种推进器，具体涉及一种船用推进器。

背景技术

船用推进器是一种用于驱动船体前进的动力装置，目前该船用推进器的结构也呈现多样化，如中国专利授权公告号为CN205396502U的文献中所公开的结构，该推进器包括有马达、传动机构和螺旋桨，其中传动机构包括有竖直设置的齿轮轴、水平设置的螺旋桨轴、套装在螺旋桨轴上的第一锥齿轮、与第一锥齿轮相互啮合的第二锥齿轮，两个螺旋桨安装在螺旋桨轴的两端部，工作时，由马达通过联轴器带动齿轮轴及第二锥齿轮转动，进而通过第二锥齿轮带动螺旋桨轴及两个螺旋桨旋转。

另有中国专利授权公告号为CN209938914U的文献也公开有类似的结构，只是设置两个同轴分布的螺旋桨轴，两个螺旋桨分别安装在各自的螺旋桨轴上，各螺旋桨轴上安装上各自的第一锥齿轮，两个第一锥齿轮位于第二锥齿轮的两侧，并分别与第二锥齿轮相啮合。

采用这种锥齿轮组相啮合的方式，虽也能实现传动，并且设置两个螺旋桨，在同等功率下，推力由两个螺旋桨分担，使得螺旋桨可以制作的相对小些，利于船体在浅水河道中行驶，并且双桨对转，经第一螺旋桨损失的部分涡流能被第二螺旋桨所吸收，在一定程度上能提高螺旋桨的效率。

但分析该两文献中的传动机构发现，由于采用两锥齿轮的啮合方式，为了确保两锥啮轮的灵活、无冲击地啮合运转，二者之间的啮合间隙不能过大或过小，否则会造成个齿轮磨损，严重时可能使轮齿折断。但此要求会提高加工难度和装配要求，尤其是两个锥齿轮同时与一个锥齿轮啮合的情况下，这种缺陷会更加明显；并且锥齿轮的传动效率低。其次，更重要的缺陷是，这种传动方式导致两个螺旋桨是同速转动，水流经过第一螺旋桨增速后，再通过第二螺旋桨时，第二螺旋桨并没有很好地利用这股增压水流，而是以相同的转速把水流排出去，即相当于浪费了第一螺旋桨给的增速效果。

故，现有的船用推进器还有待于进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种便于加工和装配的船用推进器。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种便于加工和装配且能有效提高螺旋桨效率的船用推进器。

本发明为解决上述第一技术问题所采用的技术方案为：一种船用推进器，包括有动力源、传动机构和螺旋桨，其中传动机构又包含有与动力源相联动的输入轴、供螺旋桨安装的输出轴以及相互啮合并分别安装在输入轴上的第一齿部和安装在输出轴上的第二齿部，其特征在于：所述的第一齿部为螺杆，所述的第二齿部为平面齿轮。

在上述方案中，较好的是，所述输出轴包括有同轴线分布且内、外套置的第一螺旋桨轴和第二螺旋桨轴，相应的，所述螺旋桨和平面齿轮也分别有两个，为安装在第一螺旋桨轴上的第一螺旋桨、第一平面齿轮，和安装在第二螺旋桨轴上的第二螺旋桨、第二平面齿轮，且其中所述第一平面齿轮和第二平面齿轮分别位于所述螺杆的两侧。此时，在同等功率下，驱动力由两个螺旋桨分担，使得螺旋桨可以制作的相对小些。

进一步改进的是，所述第一平面齿轮的齿数不等于第二平面齿轮的齿数而形成小齿数平面齿轮和大齿数平面齿轮，此时可以较好地解决上述第二个技术问题。

为了更进一步提高螺旋桨的效率，优选的是，所述第一、第二螺旋桨的直径不等而形成大、小螺旋桨，所述大螺旋桨与大齿数平面齿轮同轴安装，小螺旋桨与小齿数平面齿轮同轴安装，且在船体前进方向上，所述的大螺旋桨位于小螺旋桨之前。

在上述各方案中，所述第一螺旋桨和第二螺旋桨分别位于所述螺杆的一侧的第一螺旋桨轴、第二螺旋桨轴上而形成同侧安装；

或者，所述第一螺旋桨和第二螺旋桨分别位于所述螺杆的两侧的第一螺旋桨轴、第二螺旋桨轴上而形成异侧安装。以满足不同场合下的使用需要。

在上述各方案中，所述第一螺旋桨轴上还套有位于所述第一平面齿轮和第二平面齿轮之间而使第一、第二平面齿轮保持轴向间距的限位套，以确保第一、第二平齿轮能与齿杆得到较好的啮合。

为了更好地保证两平面齿轮与齿杆的啮合性能，所述第一螺旋桨轴上还套有将第一平面齿轮轴向压紧在第一限套的端面上的弹性垫圈。

较好的是，所述第一螺旋桨轴通过第一轴承支撑在电机壳的输出轴孔内；所述第二螺旋桨轴通过轴向间隔分布的第二轴承和第三轴承支撑在所述第一螺旋桨轴上，并通过第四轴承和第五轴承安装在所述电机壳的输出轴孔内，以使组装方便，整体结构紧凑，且啮合性能良好。

为了更进一步方便组装，所述第二平面齿轮与第二螺旋桨轴制成一体件。

为了降低成本，确保组装后的同轴度，所述输入轴的下端部上具有外螺纹而形成所述的螺杆。

与现有技术相比，由于本发明将螺杆和平面齿轮副代替了现有技术中的锥齿轮副，因此具有加工要求低，安装方便，传动效率高的优点，并且采用这种传动方式，在不调整其它零件下，只要更换不同齿数的平面齿轮，就可以改变螺旋桨的转速。尤其是当在螺杆两侧设置两个齿数不等的平面齿轮时，使得第一、第二螺旋桨轴及其第一、第二螺旋桨获得不同转动方向和不等的转速，如此，使得一螺旋桨损失的部分涡流能被另一螺旋桨所吸收，从而能提高螺旋桨的效率，也就是，水流通过的两个不同转向、不同转速的螺旋桨的驱动后会逐级增速，故在同等条件下，本发明能明显地提高推进器的输出效率，从而使船体前进的动力更大而值得推广应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为图1中的局部放大示意图；

图3为本发明第二实施例的结构示意图；

图4为本发明第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一，如图1和图2为本发明的优选实施例，该船用推进器包括有动力源1、传动机构和螺旋桨2，其中动力源1可以为现有船体上安装的马达，如电机、柴油发动机等，本实施例中采用电机来驱动。传动机构又包含有与动力源相联动的输入轴3、供螺旋桨2安装的输出轴4以及相互啮合并分别安装在输入轴3上的第一齿部和安装在输出轴4上的第二齿部，本实施例中，输入轴3即为电机的轴，该输入端3的下端部设计成外螺纹而形成螺杆31，螺杆31即为所述的第一齿部，而第二齿部为平面齿轮5。如此，启动电机，可以通过输入轴3、螺杆31、平面齿轮5带动输出轴4转动，从而最终达到输出轴4上的螺旋桨2转动而推动船体前进或后退的目的。

本实施例中，为了能提高推进器的输出效率，输出轴4设计成双轴，即该输出轴包括有同轴线分布且内、外套置的第一螺旋桨轴41和第二螺旋桨轴42，此时，相应的螺旋桨2和平面齿轮5也分别有两个，两个螺旋桨即为安装在第一螺旋桨轴41上的第一螺旋桨21和安装在第二螺旋桨轴42上的第二螺旋桨22，且第一螺旋桨21和第二螺旋桨22分别位于螺杆31的一侧(如图1中均位于螺杆的右侧)的第一螺旋桨轴41、第二螺旋桨轴42上而形成同侧安装，该第一螺旋桨21、第二螺旋桨22可以制成相同的结构，但为了能进一步提高螺旋桨2的效率，本实施例中，第一螺旋桨21、第二螺旋桨22的直径不等，从图1、2中看，第一螺旋桨21制成小螺旋桨，第二螺旋桨22制成大螺旋桨。两个平面齿轮则分别为安装在第一螺旋桨轴41上的第一平面齿轮51和安装在第二螺旋桨轴42上的第二平面齿轮52，第一平面齿轮51和第二平面齿轮52分别位于螺杆31的两侧，且第一平面齿轮51的齿数不等于第二平面齿轮52的齿数。本实施例中，如图1中，第一平面齿轮51的齿数要少于第二平面齿轮52的齿数，即，第一平面齿轮51成为小齿数平面齿轮，第二平面齿轮52为大齿数平面齿轮，这样，大螺旋桨与大齿数平面齿轮同轴安装，小螺旋与小齿数平面齿轮同轴安装，此时小螺旋桨的转速要快于大螺旋桨的转速。

具体安装时，要求在船体前进方向上，大螺旋桨位于小螺旋桨之前，即先经过水的那个螺旋桨转速慢，如此巧妙地配合，使得电机启动后，通过螺杆的旋转，带动大螺旋桨慢速转动和小螺旋桨的快速转动，使大螺旋桨损失的部分涡流能被小螺旋桨所吸收，水流速度得到逐级提高，从而使船体在同等功率下行进速度更快、更灵敏。

对于上述输入轴3、第一螺旋桨轴41、第二螺旋桨轴42和第一螺旋桨21及第二螺旋桨22的安装，可以采用现有技术，但较好的是，如图1所示的结构，输入轴3垂直布置在电机壳6的输入轴孔61中，输入轴3的下方通过滚针轴承a1支撑在电机壳的输入轴孔61内，上方通过顶部轴承a2支撑在电机座62上，电机座62与电机壳6相固定，输入轴3的中部套设有用来定位滚针轴承a1的轴套63，该轴套63的下端与滚针轴承a1相抵，上端通过第一挡圈b1进行轴向限位，在第一挡圈上方加设有第一密封圈c1后用定位在电机壳6上的挡板64进行限位。输入轴3顶部处也加设有密封组件，并用与电机座62相固定的压盖65进行定位，如此布置，能有效防止输入轴3处进水。

第一螺旋桨轴41通过第一轴承e1水平支撑在电机壳6的输出轴孔66内，如图1中，该第一轴承e1位于第一螺旋桨轴41的左端部位，第一轴承e1的外圈左端面限位在输出轴孔的第一内台肩661上，第一轴承e1的内圈右端面与嵌置在第一螺旋桨轴41的左端部上的第二挡圈b2相抵，然后用限位罩67将第二挡圈b2罩设住，限位罩67用螺钉固定第一螺旋桨轴41的左端面上。第一平面齿轮51通过键槽结构安装在第一螺旋桨轴41上，第一平面齿轮51与第一轴承e1之间的第一螺旋桨轴上还套有第三挡圈b3以及位于第三挡圈b3和第一平面齿轮51之间的弹性垫圈7，也就是，第一轴承e1的内圈右端面与第三挡圈b3相抵，弹性垫圈7能推动第一平面齿轮51始终具有向右侧移动的趋势，而使第一平面齿轮51与螺杆31啮合良好。为了防止第一平面齿轮51过度右移，第一螺旋桨轴41上还套有位于第一平面齿轮51和第二平面齿轮52之间而使第一、第二平面齿轮保持轴向间距的限位套8，在上述弹性垫圈7的作用下，限位套8的左面与第一平面齿轮51相抵。第一螺旋桨轴41的右端轴向穿过第二螺旋桨轴42后外露于电机壳6，并在该第一螺旋桨轴41右端上安装有上述第一螺旋桨21(也即为小螺旋桨)，并用第一螺母d1将第一螺旋桨21轴向限位。

上述第二平面齿轮52与第二螺旋桨轴42制成一体件(当然也可以制成分体结构，通过键槽相固定)。第二螺旋桨轴42通过轴向间隔分布的第二轴承e2和第三轴承e3支撑在第一螺旋桨轴41上，再通过第四轴承e4和第五轴承e5安装在电机壳6的输出轴孔内，其中，第二轴承e2限位在限拉套8和第二螺旋桨轴42上的第一挡部421之间。第三轴承e3采用滚针轴承，该第三轴承e3的左端限位在第二螺旋桨轴42上的第二挡部422上，然后经第一油封f1后用嵌置在第二螺旋桨轴上的第四挡圈b4进行轴向限位。第四轴承e4的左端与第二平面齿轮52的右端面相抵，第四轴承e4的右端与插置在输出轴孔66内的后盖68相抵，后盖68的外边缘通过螺钉固定在电机壳6上，后盖68与输出轴孔的内壁之间设有第二密封圈c2。第五轴承e5也采用滚针轴承，它位于第二螺旋桨轴42外表和后盖68内壁之间，其左端与后盖68上的限位部相抵，右端经套在第二螺旋桨轴上的第二油封f2后用后端盖69固定，后端盖69上设有迷宫式密封结构，该后端盖69用螺钉固定在后盖上。第二螺旋桨22安装在后端盖69的右侧的第二螺旋桨轴42上，然后用第二螺母d2进行轴向紧固。第二螺母d2与第一螺旋桨之间也设有迷宫式密封结构，使得整体具有较好的密封性能。

实施例二，其与上述第一实施例不同之处在于：第一螺旋桨21和第二螺旋桨22分别位于螺杆31的两侧的第一螺旋桨轴41、第二螺旋桨轴42上而形成异侧安装。如图3所示，第一螺旋桨轴41的左端向左伸出于电机壳6之外，第一螺旋桨21安装在该第一螺旋桨轴41的左端部上，此时，船体的行进方向是向右。当然，根据需要，可以更换第一、第二平面齿的齿数，使得大、小螺旋桨的位置互换，以满足不同使用要求。

其它与上述实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三，如图4所示，其与上述第一实施例不同之处在于：取消了第一平面齿轮51和第一螺旋桨21，使得本实施例用单螺旋桨进行驱动，此时，由于采用平面齿轮和螺杆的传动方式，加工和组装均很方便，且传动效率高，同时在不调整其它零件下，只要更换不同齿数的平面齿轮，就可以改变螺旋桨的转速，因此可以匹配出不同的规格的转速来，以满足不同用户的使用要求。

Claims (7)

1.一种船用推进器，包括有动力源(1)、传动机构和螺旋桨(2)，其中传动机构又包含有与动力源(1)相联动的输入轴(3)、供螺旋桨(2)安装的输出轴(4)以及相互啮合并分别安装在输入轴(3)上的第一齿部和安装在输出轴(4)上的第二齿部，其特征在于：所述的第一齿部为螺杆(31)，所述的第二齿部为平面齿轮(5)；

且所述输出轴(4)包括有同轴线分布且内、外套置的第一螺旋桨轴(41)和第二螺旋桨轴(42)，相应的，所述螺旋桨(2)和平面齿轮(5)也分别有两个，为安装在第一螺旋桨轴(41)上的第一螺旋桨(21)、第一平面齿轮(51)，和安装在第二螺旋桨轴(42)上的第二螺旋桨(22)、第二平面齿轮(52)，且其中所述第一平面齿轮(51)和第二平面齿轮(52)分别位于所述螺杆(31)的两侧；

同时所述第一平面齿轮(51)的齿数不等于第二平面齿轮(52)的齿数而形成小齿数平面齿轮和大齿数平面齿轮；

并且所述第一、第二螺旋桨(21、22)的直径不等而形成大、小螺旋桨，所述大螺旋桨与大齿数平面齿轮同轴安装，小螺旋桨与小齿数平面齿轮同轴安装，且在船体前进方向上，所述的大螺旋桨位于小螺旋桨之前。

2.根据权利要求1所述的船用推进器，其特征在于：所述第一螺旋桨(21)和第二螺旋桨(22)分别位于所述螺杆(31)的一侧的第一螺旋桨轴(41)、第二螺旋桨轴(42)上而形成同侧安装；

或者，所述第一螺旋桨(21)和第二螺旋桨(22)分别位于所述螺杆(31)的两侧的第一螺旋桨轴(41)、第二螺旋桨轴(42)上而形成异侧安装。

3.根据权利要求1所述的船用推进器，其特征在于：所述第一螺旋桨轴(41)上还套有位于所述第一平面齿轮(51)和第二平面齿轮(52)之间而使第一、第二平面齿轮保持轴向间距的限位套(8)。

4.根据权利要求3所述的船用推进器，其特征在于：所述第一螺旋桨轴(41)上还套有将第一平面齿轮(51)轴向压紧在所述限位套(8)的端面上的弹性垫圈(7)。

5.根据权利要求4所述的船用推进器，其特征在于：所述第一螺旋桨轴(41)通过第一轴承(e1)支撑在电机壳的输出轴孔(66)内；所述第二螺旋桨轴(42)通过轴向间隔分布的第二轴承(e2)和第三轴承(e3)支撑在所述第一螺旋桨轴(41)上，并通过第四轴承(e4)和第五轴承(e5)安装在所述电机壳的输出轴孔(66)内。

6.根据权利要求1所述的船用推进器，其特征在于：所述第二平面齿轮(52)与第二螺旋桨轴(42)制成一体件。

7.根据权利要求1所述的船用推进器，其特征在于：所述输入轴(3)的下端部上具有外螺纹而形成所述的螺杆(31)。

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