CN112895824A - 一种增程型螺旋推进两栖运载装备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程型螺旋推进两栖运载装备，涉及车辆装备运载领域，包括外壳、螺旋推进轮组和动力模块，外壳包括舱体和V形底座，V形底座安装在舱体的底部，两个螺旋推进轮组位于运载装备的底部并分别位于V型底座的两侧，当运行在平面路段时，发电机通过交流变压器和整流器为蓄电池充电，蓄电池通过直流变压器和第一接触器驱动电机组运行；当运行在爬坡路段时，发电机通过交流变压器、整流器和第二接触器驱动电机组运行，蓄电池通过直流变压器和第一接触器驱动电机组运行；电机组驱动螺旋推进轮进行旋转运行，通过增程型的动力模块能够提高续航能力，节省燃油，提高燃油经济性，实现两栖运行的能力。

Description

一种增程型螺旋推进两栖运载装备
技术领域
本发明涉及车辆装备运载领域，尤其是一种增程型螺旋推进两栖运载装备。
背景技术
我国是一个拥有多种地域类型的国家，其中，滩涂、沼泽是发展农林渔业、开发矿产资源的宝地，然而这些地区地形崎岖、水陆交错，物资和人力难以运输，给资源的开发和利用带来了诸多不便，因此两栖式运载装备应运而生，这种装备能够在松软的湿地中行驶，也能够穿越水域地带，但现有的两栖运载装备体积和质量较大，因此所需要的燃料也会更多，导致续航能力不足，而在一些野外地带很难对装备进行加油，使其工作范围大大缩小，不能满足日益增长的运输需求，给生产生活带来不便。
发明内容
本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种增程型螺旋推进两栖运载装备，本发明的技术方案如下：
一种增程型螺旋推进两栖运载装备，包括外壳、两个螺旋推进轮组和动力模块，所述外壳内安装有所述动力模块，所述外壳包括舱体和V形底座，所述V形底座安装在所述舱体的底部，所述两个螺旋推进轮组位于所述运载装备的底部并分别位于所述V型底座的两侧，所述动力模块包括发电机、交流变压器、蓄电池、直流变压器、电机组、整流器、第一接触器和第二接触器；
当所述运载装备运行在平面路段时，所述发电机通过所述交流变压器和所述整流器为所述蓄电池充电，所述蓄电池通过所述直流变压器和所述第一接触器驱动所述电机组运行；
当所述运载装备运行在爬坡路段时，所述发电机通过所述交流变压器、所述整流器和所述第二接触器驱动所述电机组运行，所述蓄电池通过所述直流变压器和所述第一接触器驱动所述电机组运行；
所述电机组驱动所述两个螺旋推进轮组中螺旋推进轮进行旋转运行。
其进一步的技术方案为，每个所述螺旋推进轮组包括至少两个螺旋推进轮，每个所述螺旋推进轮组中的螺旋推进轮螺旋方向相同，所述两个螺旋推进轮组的螺旋方向不同。
其进一步的技术方案为，所述第一螺旋推进轮组包括在所述运载装备的前进方向上依次布置的第一螺旋推进轮和第二螺旋推进轮，所述第二螺旋推进轮组包括在所述运载装备的前进方向上依次布置的第三螺旋推进轮和第四螺旋推进轮，则所述运载装备还包括：
当所述运载装备行进至上坡或泥泞路段时，所述第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和所述第二螺旋推进轮组中的螺旋推进轮的旋转方向相反；
当所述运载装备行进在平坦硬质地面时，所述第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和所述第二螺旋推进轮组的螺旋推进轮的旋转方向相同；
当所述运载装备进行转弯时，所述第一螺旋推进轮和所述第三螺旋推进轮旋转方向相同，所述第二螺旋推进轮和所述第四螺旋推进轮旋转方向与所述第一螺旋推进轮旋转方向相反。
其进一步的技术方案为，所述运载装备还包括伸缩调节杆，所述伸缩调节杆一端安装到所述舱体的底部，每个所述螺旋推进轮组包括两个螺旋推进轮，每个所述螺旋推进轮的一端通过铰接方式安装在所述运载装备的底部、另一端通过铰接方式安装到所述伸缩调节杆的另一端上。
其进一步的技术方案为，所述运载装备还包括：
当所述运载装备运行至凸起地面时，所述伸缩调节杆的一端上移，所述伸缩调节杆带动所述螺旋推进轮组上移；
当所述运载装备运行至下凹地面时，所述伸缩调节杆的一端下移，所述伸缩调节杆带动所述螺旋推进轮组下移。
其进一步的技术方案为，每个所述螺旋推进轮组的轴向方向与所述运载装备的前进方向相平行。
其进一步的技术方案为，所述电机组包括多个子电机，所述子电机的数量与所述螺旋推进轮的数量相同，每个所述子电机分别驱动一个所述螺旋推进轮。
其进一步的技术方案为，所述螺旋推进轮为中空结构。
其进一步的技术方案为，所述V形底座的最低点高于每个所述螺旋推进轮组的最低点。
本发明的有益技术效果是：采用螺旋推进轮组能够有效增大行驶距离，并提高机动性能，同时使其在沼泽地区以及复杂地形中也兼具运载能力，实现两栖运行的能力；同时V形底座的最低点高于螺旋推进轮组的最低点，避免在陆地航行时V形底座着地，致使行驶阻力增大，防止损坏V型底座；设置动力模块能够有效提高续航能力和燃油经济性；通过伸缩调节杆带动螺旋推进轮组中螺旋推进轮的高度，由此调节螺旋推进轮与地面的接触面积，进一步提高两栖运载装备的适应能力。
附图说明
图1是本申请的运载装备的一个立体图。
图2是本申请的运载装备的另一个立体图。
图3是本申请的动力模块的连接示意图。
图4是本申请的动力模块控制方法图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
一种增程型螺旋推进两栖运载装备，如图1和2所示，包括外壳、两个螺旋推进轮组1和动力模块，外壳内安装有动力模块，外壳包括舱体2和V形底座3，V形底座3安装在舱体的底部，两个螺旋推进轮组1位于运载装备的底部并位于V型底座3的两侧，进一步的，每个螺旋推进轮组1的轴向方向与运载装备的前进方向相平行，采用螺旋推进轮组能够有效增大行驶距离，并提高机动性能，使其在沼泽地区以及复杂地形中也兼具运载能力，同时当该运载装备在水中航行时，螺旋推进轮组旋转也能够为其提供推力，无需传统船用螺旋桨，实现两栖运行的能力。
需要说明的是，螺旋推进轮上包括自身固有的螺旋纹路构成螺旋方向，同时电机组能够带动螺旋推进轮旋转构成旋转方向，这是两个不同的概念。
V形底座3是一种船型底座结构，当该运载装备在水中航行时，V形底座能够减小航行阻力，增大航行距离。同时V形底座3的最低点高于螺旋推进轮组1的最低点，避免在陆地航行时V形底座着地，致使行驶阻力增大，防止损坏V型底座。
为了便于进行水中航行，减小整个装备的重力，每个螺旋推进轮都为中空结构，在水中航行时起到浮筒的作用。
如图3所示，动力模块是一种增程系统，包括发电机、交流变压器、蓄电池、直流变压器、电机组、整流器、第一接触器和第二接触器，发电机通过交流变压器连接到整流器，整流器分别连接到蓄电池和第二接触器，第二接触器连接到电机组，蓄电池通过直流变压器和第一接触器连接到电机组，电机组驱动两个螺旋推进轮组正转或反转运行，发电机通常为柴油发电机，发电机一方面可以直接驱动电机组运行，另一方面还可以将电量存储在蓄电池中，蓄电池也能够向电机组传输电能，动力模块能够有效提高续航能力，节省燃油，提高燃油经济性。
如图4所示，当运载装备运行在平面路段时，发电机通过交流变压器和整流器为蓄电池充电，发电机还通过交流变压器、整流器和第二接触器驱动电机组运行。
当运载装备运行在爬坡路段时，发电机通过交流变压器、整流器和第二接触器驱动电机组运行，蓄电池通过直流变压器和第一接触器驱动电机组运行；
电机组驱动两个螺旋推进轮组中螺旋推进轮进行旋转运行，旋转运行包括顺时针旋转和逆时针旋转运行。
在平面路段时，发电机保持一定转速，在省油工况下运转为蓄电池充电，降低油耗，增加行程；而当在爬坡路段时，发电机和蓄电池同时为电机组供电，两者共同满足电机组的功率需求，因此只需选用小规格的发电机即可满足使用要求，可节省重量和成本，增加航程，增程系统能够避免致使油耗剧增的窘境。
每个螺旋推进轮组包括至少两个依次连接的螺旋推进轮，每个螺旋推进轮组中的螺旋推进轮螺旋方向一致，两个螺旋推进轮组的螺旋方向不同。
第一螺旋推进轮组包括在运载装备的前进方向上依次布置的第一螺旋推进轮4和第二螺旋推进轮5，第二螺旋推进轮组包括在运载装备的前进方向上依次布置的第三螺旋推进轮6和第四螺旋推进轮7，第一螺旋推进轮4和第二螺旋推进轮5的螺旋方向都为左旋，第三螺旋推进轮6和第四螺旋推进轮7的螺旋方向都为右旋。
当运载装备行进过程中受到大阻力时，例如行进至上坡路段或行驶至泥泞地段时，第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和第二螺旋推进轮组中的螺旋推进轮的旋转方向相反，以增大推进力，进一步的，当需要前进时，第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮逆时针旋转，而第二螺旋推进轮组中的螺旋推进轮顺时针旋转，当需要后退时，第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮顺时针旋转，而第二螺旋推进轮组中的螺旋推进轮逆时针旋转。
当运载装备行进在平坦硬质地面时，例如水泥地面或柏油地面等硬质地面，第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和第二螺旋推进轮组的螺旋推进轮的旋转方向相同，提高推进速度，由此运载装备能够实现横向的快速移动。
当运载装备进行转弯时，第一螺旋推进轮4和第三螺旋推进轮6旋转方向相同，第二螺旋推进轮5和第四螺旋推进轮7旋转方向与第一螺旋推进轮4旋转方向相反，例如，当运载装备需要进行右转时，第二螺旋推进轮5和第四螺旋推进轮7顺时针旋转、第一螺旋推进轮4和第三螺旋推进轮6逆时针旋转。
因此，通过操控这四个螺旋推进轮的旋转方向即可实现对两栖运载装备的运行方向控制。
进一步的，为了方便控制四个螺旋推进轮的旋转方向，电机组包括多个子电机，子电机的数量与螺旋推进轮的数量相同，每个子电机分别驱动一个螺旋推进轮，由此极大的提高了该两栖运载装备的机动性能，使两栖运载装备灵活的进行航行。
该运载装备还包括伸缩调节杆8，伸缩调节杆8一端安装到舱体的底部、另一端通过铰接方式安装到两个相邻的螺旋推进轮的公共端上，伸缩调节杆8使用液压缸等实现伸缩功能的器件，通过伸缩调节杆8带动螺旋推进轮组中螺旋推进轮的高度，由此增大螺旋推进轮与地面的接触面积，进一步提高两栖运载装备的适应能力，需要注意的是，在调节过程中，时刻需要保持V形底座3的最低点高于螺旋推进轮组1的最低点。
当运载装备运行至凸起地面时，例如行驶至山脊地段时，伸缩调节杆8的一端上移，带动两个螺旋推进轮的连接点上移，伸缩调节杆8带动螺旋推进轮上移，两螺旋推进轮的公共端形成一定的角度，使运载装备能够平缓的从凸起地面的一侧过度到另一侧；
当运载装备运行至下凹地面时，伸缩调节杆8的一端下移，伸缩调节杆带动螺旋推进轮下移，两螺旋推进轮的公共端向下移动，增大了与地面的接触面积，防止运载装备打滑。
需要说明的是，当螺旋推进轮组中包括有三个及以上的螺旋推进轮时，使用一个伸缩调节杆也能够实现高度调节，更为优选的方式是，在每两个螺旋推进轮之间都设置一个伸缩调节杆。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种增程型螺旋推进两栖运载装备，其特征在于，包括外壳、两个螺旋推进轮组和动力模块，所述外壳内安装有所述动力模块，所述外壳包括舱体和V形底座，所述V形底座安装在所述舱体的底部，所述两个螺旋推进轮组位于所述运载装备的底部并分别位于所述V型底座的两侧，每个所述螺旋推进轮组包括至少两个依次连接的螺旋推进轮，所述动力模块包括发电机、交流变压器、蓄电池、直流变压器、电机组、整流器、第一接触器和第二接触器，所述发电机通过所述交流变压器连接到所述整流器，所述整流器分别连接到所述蓄电池和所述第二接触器，所述第二接触器连接到所述电机组，所述蓄电池通过所述直流变压器和所述第一接触器连接到所述电机组；
当所述运载装备运行在平面路段时，所述发电机通过所述交流变压器和所述整流器为所述蓄电池充电，所述蓄电池通过所述直流变压器和所述第一接触器驱动所述电机组运行；
当所述运载装备运行在爬坡路段时，所述发电机通过所述交流变压器、所述整流器和所述第二接触器驱动所述电机组运行，所述蓄电池通过所述直流变压器和所述第一接触器驱动所述电机组运行；
所述电机组驱动所述两个螺旋推进轮组中螺旋推进轮进行旋转运行。
2.根据权利要求1所述的一种运载装备，其特征在于，每个所述螺旋推进轮组中的螺旋推进轮螺旋方向相同，所述两个螺旋推进轮组的螺旋方向不同。
3.根据权利要求2所述的一种运载装备，其特征在于，第一螺旋推进轮组包括在所述运载装备的前进方向上依次布置的第一螺旋推进轮和第二螺旋推进轮，第二螺旋推进轮组包括在所述运载装备的前进方向上依次布置的第三螺旋推进轮和第四螺旋推进轮，则所述运载装备还包括：
当所述运载装备行进至上坡或泥泞路段时，所述第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和所述第二螺旋推进轮组中的螺旋推进轮的旋转方向相反；
当所述运载装备行进在平坦硬质地面时，所述第一螺旋推进轮组中的螺旋推进轮和所述第二螺旋推进轮组的螺旋推进轮的旋转方向相同；
当所述运载装备进行转弯时，所述第一螺旋推进轮和所述第三螺旋推进轮旋转方向相同，所述第二螺旋推进轮和所述第四螺旋推进轮旋转方向与所述第一螺旋推进轮旋转方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种运载装备，其特征在于，所述运载装备还包括伸缩调节杆，所述伸缩调节杆一端安装到所述舱体的底部、另一端通过铰接方式安装到两个相邻的所述螺旋推进轮的公共端上。
5.根据权利要求4所述的一种运载装备，其特征在于，所述运载装备还包括：
当所述运载装备运行至凸起地面时，所述伸缩调节杆的一端上移，所述伸缩调节杆带动所述螺旋推进轮组上移；
当所述运载装备运行至下凹地面时，所述伸缩调节杆的一端下移，所述伸缩调节杆带动所述螺旋推进轮组下移。
6.根据权利要求1所述的一种运载装备，其特征在于，每个所述螺旋推进轮组的轴向方向与所述运载装备的前进方向相平行。
7.根据权利要求1所述的一种运载装备，其特征在于，所述电机组包括多个子电机，所述子电机的数量与所述螺旋推进轮的数量相同，每个所述子电机分别驱动一个所述螺旋推进轮。
8.根据权利要求1所述的一种运载装备，其特征在于，所述螺旋推进轮为中空结构。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种运载装备，其特征在于，所述V形底座的最低点高于每个所述螺旋推进轮组的最低点。
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