CN112278213A - 一种共轴双桨动力系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种共轴双桨动力系统，该系统包括支架、第一螺旋桨、第二螺旋桨、导流帽、第一传动轴、第二传动轴以及用于第一传动轴和第二传动轴共轴的控制机构；第一螺旋桨与第一传动轴连接；第二螺旋桨与第二传动轴连接；第一传动轴套设在第二传动轴上；第一螺旋桨与第一传动轴通过导流帽固定；第一传动轴和第二传动轴通过控制机构连接，所述控制机构与支架连接；本发明采用共轴双桨的结构，第一螺旋桨和第二螺旋桨转动方向相反，第一螺旋桨高速旋转的涡流和第二螺旋桨高速旋转的螺旋桨涡流相互抵消，减少螺旋桨做的无用功，提高螺旋桨的功率。

Description

一种共轴双桨动力系统及使用方法

技术领域

本发明属于动力技术领域，尤其涉及一种共轴双桨动力系统及使用方法。

背景技术

近年来，国内多数城市每逢大雨便内涝为患，城市内涝已成为当前中国城市发展面临的重要难题之一。

城市排水管因常年排放的废水和废物越来越多，而这些物质还具有腐蚀性，进而造成城市排水管道的堵塞、泄露等各种功能性及结构性损坏。

因此必须对排水管道进行及时检测，才能将管网中的各种隐患提前预知，为管道疏通、修复及市政规划、工程量测算、应急措施提供准确地实施依据。

城市暗涵作为各排水管道的汇流管网，几乎内部均存在或多或少的雨污水，故若采用传统的潜望镜方式进行检测，只能检测到近距离的内部状况，且会因受到水体的扰动导致拍摄效果较差。

若采用传统的管道爬行机器人，则需要对暗涵进行堵水、围堰，将暗涵内部的雨水抽干或者抽至低水位以后才能进行相应的检测作业，前期操作过程繁琐，操作不方便。

目前在传统的基础上研发出了一款水上检测机器人，水上检测机器人包括船体，船体上搭载有摄像头，摄像头用于对管道水面以上进行全面的检测作业，船体上还设置有用于驱动机器人前进的动力系统，动力系统设置在船体的上表面上，动力系统包括电机、电机支架、螺旋桨以及导流帽，螺旋桨通过导流帽与电机的输出轴固定，电机与电机支架的顶部连接，电机支架的底部与船体上表面焊接。

但是，动力系统中的螺旋桨采用单螺旋桨，单螺旋桨在工作过程中高速旋转，高速旋转的螺旋桨带动一部分空气形成空气流，空气流聚集形成空气负压动力推动船体前进，高速旋转的螺旋桨带动另一部分空气形成涡流，涡流消耗螺旋桨做的功，使得螺旋桨的功率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共轴双桨动力系统及使用方法，其解决了动力系统中的螺旋桨采用单螺旋桨，单螺旋桨在工作过程中高速旋转，高速旋转的螺旋桨带动一部分空气形成空气流，空气流聚集形成空气负压动力推动船体前进，高速旋转的螺旋桨带动另一部分空气形成涡流，涡流消耗螺旋桨做的功，使得螺旋桨的功率降低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种共轴双桨动力系统，所述该系统包括支架、第一螺旋桨、第二螺旋桨、导流帽、第一传动轴、第二传动轴以及用于第一传动轴和第二传动轴共轴的控制机构；

所述第一螺旋桨与第一传动轴连接；

所述第二螺旋桨与第二传动轴连接；

所述第一传动轴套设在第二传动轴上；

所述第一螺旋桨与第一传动轴通过导流帽固定；

所述第一传动轴和第二传动轴通过控制机构连接，所述控制机构与支架连接。

进一步：所述控制机构包括外壳、连接件、电机、用于带动第一传动轴转动的第一动力源、用于带动第二传动轴转动的第二动力源以及用于带动第一动力源和第二动力源转动的第三动力源；

所述外壳的外壁与支架连接，所述连接件、电机、第一动力源、第二动力源以及第三动力源位于外壳内；

所述电机与外壳内壁固定连接，所述电机的输出轴依次穿过连接件和第三动力源；

所述电机的输出轴与连接件转动连接，所述电机的输出轴与第三动力源固定连接；

所述第三动力源分别与第一动力源和第二动力源传动连接；

所述第一动力源与第一传动轴固定连接；

所述第二动力源与第二传动轴固定连接；

所述连接件的一端与第一传动轴通过第一固定件转动连接，所述连接件的另一端与第二传动轴通过第二固定件转动连接；

所述第一动力源和第二动力源位于第一固定件和第二固定件之间。

进一步：所述第一动力源为第一锥齿轮；

所述第二动力源为第二锥齿轮；

所述第三动力源为第三锥齿轮；

所述第三锥齿轮分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接。

进一步：所述第一锥齿轮与第二锥齿轮的大小相同且相对设置。

进一步：所述第一动力源为第一齿轮盘，所述第一齿轮盘上设置有第一齿轮齿；

第二动力源为第二齿轮盘，所述第二齿轮盘上设置有第二齿轮齿；

第三动力源为齿轮，所述齿轮分别与第一齿轮齿和第二齿轮齿啮合连接；

所述齿轮与电机的输出轴连接。

进一步：所述第一齿轮盘和第二齿轮盘的大小相同且相对设置。

进一步：所述第一齿轮盘和第二齿轮盘镂空设置。

进一步：所述支架包括用于暗涵检测机器人的支撑柱和固定座；

所述支撑柱包括上部和下部，所述上部与下部一体连接；

所述上部与固定座连接；

所述上部设置有用于穿线的通孔；

所述上部自上而下倾斜设置。

进一步：所述固定座包括固定环和若干个固定架；

所述若干个固定架均匀间隔与固定环的侧壁一体连接；

所述固定环的底部与支撑座的顶部一体连接；

所述若干固定架与控制机构连接。

一种共轴双桨动力系统的使用方法，所述该使用方法具体包括以下步骤：

给电机通电，电机通电后启动；

电机启动转动带动电机的输出轴转动；

输出轴转动带动第三动力源，第三动力源转动带动第一动力源转动，第一动力源转动带动第一传动轴转动，第一传动轴转动带动第一螺旋桨转动；

第三动力源转动带动第二动力源转动，第二动力源转动方向与第一动力源的方向相反，第二动力源转动带动第二螺旋桨转动，第二螺旋桨的转动方向与第一螺旋桨的转动方向相反。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明采用共轴双桨的结构，第一螺旋桨和第二螺旋桨转动方向相反，第一螺旋桨高速旋转的涡流和第二螺旋桨高速旋转的螺旋桨涡流相互抵消，减少螺旋桨做的无用功，提高螺旋桨的功率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明图1去掉支架和控制机构去掉外壳的立体结构示意图；

图3为本发明图1去掉支架和控制机构去掉外壳的另一个实施例的立体结构示意图；

图4为本发明中该动力系统的工作状态图。

其中：1、支架；11、支撑柱；12、固定座；13、上部；14、下部；15、通孔；16、固定环；17、固定架；2、第一螺旋桨；3、第二螺旋桨；4、导流帽；5、第一传动轴；6、第二传动轴；7、控制机构；71、外壳；72、连接件；73、电机；74、第一锥齿轮；75、第二锥齿轮；76、第三锥齿轮；77、第一固定件；78、第二固定件；81、第一齿轮盘；82、第一齿轮齿；83、第二齿轮盘；84、第二齿轮齿；85、齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例1

如图1所示，一种共轴双桨动力系统，包括支架1、第一螺旋桨2、第二螺旋桨3、导流帽4、第一传动轴5、第二传动轴6以及用于用于第一传动轴5和第二传动轴6共轴的控制机构7。

第一螺旋桨2与第一传动轴5连接。

第二螺旋桨3与第二传动轴6连接。

第一传动轴5套设在第二传动轴6上。

第一螺旋桨2与第一传动轴5通过导流帽4固定。

参照图2，控制机构7包括外壳71、连接件72、电机73、用于带动第一传动轴5转动的第一动力源、用于带动第二传动轴6转动的第二动力源以及用于带动第一动力源和第二动力源转动的第三动力源。

第一动力源为第一锥齿轮74。

第二动力源为第二锥齿轮75。

第三动力源为第三锥齿轮76。

外壳71的外壁与支架1通过螺栓固定，连接件72、电机73、第一锥齿轮74、第二锥齿轮75以及第三锥齿轮76位于外壳71内。

电机73与外壳71内壁通过螺栓固定，电机73的输出轴依次穿过连接件72和第三锥齿轮76。

电机73的输出轴与连接件72通过轴承转动连接，电机73的输出轴与第三锥齿轮76焊接。

第三锥齿轮76分别与第一锥齿轮74和第二锥齿轮75啮合连接。

第一锥齿轮74与第一传动轴5通过螺栓固定。

第二锥齿轮75与第二传动轴6通过螺栓固定。

连接件72的一端与第一传动轴5通过第一固定件77转动连接，连接件72的另一端与第二传动轴6通过第二固定件78转动连接。

第一锥齿轮74和第二锥齿轮75位于第一固定件77和第二固定件78之间。

第一锥齿轮74与第二锥齿轮75的大小相同且相对设置。

参照图1，支架1包括用于暗涵检测机器人的支撑柱11和固定座12。

支撑柱11包括上部13和下部14，上部13与下部14一体连接。

上部13与固定座12连接。

上部13设置有用于穿线的通孔15。

上部13自上而下倾斜设置，倾斜角度为120度。

固定座12包括固定环16和四个固定架17。

四个固定架17均匀间隔与固定环16的侧壁一体连接。

固定环16的底部与支撑座的顶部一体连接。

四个固定架17与外壳71的外壁通过螺栓固定。

参照图1和图4，一种共轴双桨动力系统的使用方法，所述该使用方法具体包括以下步骤：

S1：给电机73通电，电机73通电后启动。

S2：电机73启动转动带动电机73的输出轴转动。

S3：输出轴转动带动第三动力源，第三动力源转动带动第一动力源转动，第一动力源转动带动第一传动轴5转动，第一传动轴5转动带动第一螺旋桨2转动。

S4：第三动力源转动带动第二动力源转动，第二动力源转动方向与第一动力源的方向相反，第二动力源转动带动第二螺旋桨3转动，第二螺旋桨3的转动方向与第一螺旋桨2的转动方向相反。

工作原理：第一螺旋桨2和第二螺旋桨3转动方向相反，第一螺旋桨2高速旋转的涡流和第二螺旋桨3高速旋转的螺旋桨涡流相互抵消，减少螺旋桨做的无用功，提高螺旋桨的功率。

实施例2

如图3所示，一种共轴双桨动力系统，与实施例1的不同之处在于，第一动力源为第一齿轮盘81，第一齿轮盘81上开设有第一齿轮齿82。

第二动力源为第二齿轮盘83，第二齿轮盘83上开设有第二齿轮齿84。

第一齿轮盘81和第二齿轮盘83的大小相同且相对设置。

第一齿轮盘81和第二齿轮盘83镂空设置，减轻第一齿轮盘81和第二齿轮盘83的重量。

第三动力源为齿轮85，齿轮85分别与第一齿轮齿82和第二齿轮齿84啮合连接，所述齿轮85与电机73的输出轴连接。

参照图3和图4，工作原理：给电机73通电，电机73启动电机73通电后启动，电机73启动转动带动电机73的输出轴转动，输出轴转动带动齿轮85转动，齿轮85转动拨动第一齿轮齿82转动，第一齿轮齿82转动带动第一齿轮盘81转动，第一齿轮盘81转动带动第一传动轴5转动，第一传动轴5转动带动第一螺旋桨2转动。

齿轮85转动拨动第二齿轮盘83，第二齿轮齿84转动带动第二齿轮盘83转动，第二齿轮盘83转动带动第二传动轴6转动，第二传动轴6转动带动第二螺旋桨3转动。

第一螺旋桨2和第二螺旋桨3的转向相反，第一螺旋桨2高速旋转的涡流和第二螺旋桨3高速旋转的螺旋桨涡流相互抵消，减少螺旋桨做的无用功，提高螺旋桨的功率。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种共轴双桨动力系统，其特征在于，包括支架(1)、第一螺旋桨(2)、第二螺旋桨(3)、导流帽(4)、第一传动轴(5)、第二传动轴(6)以及用于第一传动轴(5)和第二传动轴(6)共轴的控制机构(7)；

所述第一螺旋桨(2)与第一传动轴(5)连接；

所述第二螺旋桨(3)与第二传动轴(6)连接；

所述第一传动轴(5)套设在第二传动轴(6)上；

所述第一螺旋桨(2)与第一传动轴(5)通过导流帽(4)固定；

所述第一传动轴(5)和第二传动轴(6)通过控制机构(7)连接，所述控制机构(7)与支架(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述控制机构(7)包括外壳(71)、连接件(72)、电机(73)、用于带动第一传动轴(5)转动的第一动力源、用于带动第二传动轴(6)转动的第二动力源以及用于带动第一动力源和第二动力源转动的第三动力源；

所述外壳(71)的外壁与支架(1)连接，所述连接件(72)、电机(73)、第一动力源、第二动力源以及第三动力源位于外壳(71)内；

所述电机(73)与外壳(71)内壁固定连接，所述电机(73)的输出轴依次穿过连接件(72)和第三动力源；

所述电机(73)的输出轴与连接件(72)转动连接，所述电机(73)的输出轴与第三动力源固定连接；

所述第三动力源分别与第一动力源和第二动力源传动连接；

所述第一动力源与第一传动轴(5)固定连接；

所述第二动力源与第二传动轴(6)固定连接；

所述连接件(72)的一端与第一传动轴(5)通过第一固定件(77)转动连接，所述连接件(72)的另一端与第二传动轴(6)通过第二固定件(78)转动连接；

所述第一动力源和第二动力源位于第一固定件(77)和第二固定件(78)之间。

3.根据权利要求2所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述第一动力源为第一锥齿轮(74)；

所述第二动力源为第二锥齿轮(75)；

所述第三动力源为第三锥齿轮(76)；

所述第三锥齿轮(76)分别与第一锥齿轮(74)和第二锥齿轮(75)垂直啮合。

4.根据权利要求3所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述第一锥齿轮(74)与第二锥齿轮(75)的大小相同且相对平行设置。

5.根据权利要求2所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述第一动力源为第一齿轮盘(81)，所述第一齿轮盘(81)上设置有第一齿轮齿(82)；

第二动力源为第二齿轮盘(83)，所述第二齿轮盘(83)上设置有第二齿轮齿(84)；

第三动力源为齿轮(85)，所述齿轮(85)分别与第一齿轮齿(82)和第二齿轮齿(84)垂直啮合；

所述齿轮(85)与电机(73)的输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述第一齿轮盘(81)和第二齿轮盘(83)的大小相同且相对平行设置。

7.根据权利要求6所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述第一齿轮盘(81)和第二齿轮盘(83)镂空设置。

8.根据权利要求1所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述支架(1)包括用于暗涵检测机器人的支撑柱(11)和固定座(12)；

所述支撑柱(11)包括上部(13)和下部(14)，所述上部(13)与下部(14)一体连接；

所述上部(13)与固定座(12)连接；

所述上部(13)设置有用于穿线的通孔(15)；

所述上部(13)自上而下倾斜设置。

9.根据权利要求8所述的一种共轴双桨动力系统，其特征在于，所述固定座(12)包括固定环(16)和若干个固定架(17)；

所述若干个固定架(17)均匀间隔与固定环(16)的侧壁一体连接；

所述固定环(16)的底部与支撑座的顶部一体连接；

所述若干固定架(17)与控制机构(7)连接。

10.基于权利要求2所述的一种共轴双桨动力系统的使用方法，其特征在于，所述该使用方法具体包括以下步骤：

给电机(73)通电，电机(73)通电后启动；

电机(73)启动转动带动电机(73)的输出轴转动；

输出轴转动带动第三动力源，第三动力源转动带动第一动力源转动，第一动力源转动带动第一传动轴(5)转动，第一传动轴(5)转动带动第一螺旋桨(2)转动；

第三动力源转动带动第二动力源转动，第二动力源转动方向与第一动力源的方向相反，第二动力源转动带动第二螺旋桨(3)转动，第二螺旋桨(3)的转动方向与第一螺旋桨(2)的转动方向相反。

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