CN114987726A - 一种拖网渔船可调节式驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拖网渔船可调节式驱动装置，涉及渔船领域，包括伸缩单元和平移单元；伸缩单元包括第一导管、第二导管和伸缩驱动组件，第二导管同轴套设在第一导管内，第一导管与第二导管密封且滑动连接，伸缩驱动组件控制第一导管的伸缩运动；平移单元包括第一连接装置、第二连接装置和平移驱动组件，第一连接装置与第二连接装置密封且滑动连接，平移驱动组件控制第一连接装置与第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动，通过平移驱动组件，使螺旋桨叶梢与第二导管的间隙可调，在高进速工况下增大导管间隙，进而减少导管与螺旋桨的相互作用，使导管桨在高进速工况下的性能接近无导管桨的性能。

Description

一种拖网渔船可调节式驱动装置

技术领域

本发明属于渔船领域，特别是涉及一种拖网渔船可调节式驱动装置。

背景技术

导管螺旋桨又称套筒螺旋桨，其外围有一个环形套筒，是目前较为流行的一种特殊推进器，与普通螺旋桨相比较，导管螺旋桨的效率高，拖力大，目前已被广泛的用于拖网渔船上。

在螺旋桨外围安装套筒，现有的导管大多是固定安装，导管与螺旋桨叶梢的距离和长径比是固定的，在渔船航速较低时(拖网时航速约为4节)导管桨能显著提高螺旋桨的效率，进而提高拖网渔船的拖力，但在自由航行时(航速约为10节)导管桨的效率反而低于无导管螺旋桨的效率，故常规的导管设计不能兼顾低速和正常航行两种不同工况下均以较佳的推进效率工作。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种拖网渔船可调节式驱动装置，用于解决现有技术中传统的螺旋桨导管大多是固定安装的，导管与螺旋桨叶梢的距离和长径比固定，不能兼顾低速和正常航行两种不同工况下均以较佳的推进效率工作。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种拖网渔船可调节式驱动装置，包括伸缩单元和平移单元；

所述伸缩单元包括第一导管、第二导管和伸缩驱动组件，第一导管和第二导管均为夹层中空结构，所述第二导管同轴套设在所述第一导管内，所述第一导管与所述第二导管密封且滑动连接，第一导管和第二导管内部形成密封的空腔结构，所述第一导管能在所述第二导管内沿轴向滑动，所述伸缩驱动组件控制第一导管的伸缩运动；

所述平移单元包括第一连接装置、第二连接装置和平移驱动组件，所述第一连接装置与第二连接装置密封且滑动连接，所述第一连接装置与所述第二导管固定连接，所述第二连接装置与船体固定连接，所述平移驱动组件控制所述第一连接装置与所述第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动；

螺旋桨位于所述第二导管内，所述螺旋桨与所述第二导管同轴，所述第二导管内壁靠近第一导管一侧的直径小于第二导管另一侧的直径8MM以上。

可选地，所述伸缩驱动组件包括多组伸缩传动装置和伸缩动力装置。

可选地，所述伸缩动力装置包括第一电机、传动结构和齿圈，所述齿圈旋转卡设在第二导管内，所述齿圈与所述第二导管同心，所述第一电机通过传动结构带动齿圈转动。

可选地，所述伸缩传动装置包括螺柱和螺套，所述螺套固定连接在所述第一导管上，所述螺柱旋转卡设在所述第二导管上，所述螺柱与所述螺套螺纹连接，所述螺柱上固定连接有同心的第二齿轮，所述第二齿轮与所述齿圈啮合。

可选地，所述传动结构包括第一同步轮、第二同步轮，所述第一同步轮固定安装在所述第一电机输出轴上，所述第一同步轮与第二同步轮通过同步带连接，所述第二同步轮与所述第一齿轮轴连接，所述第一齿轮与所述齿圈啮合。

可选地，所述第一连接装置包括第一连接管和第一密封板，所述第一连接管为空心管道，所述第一连接管一端与所述第二导管固定连接，所述第一连接管另一端与所述第一密封板固定连接。

可选地，所述第二连接装置包括第二连接管和第二密封板，所述第二连接管为空心管道，所述第二连接管一端与所述船体固定连接，所述第二连接管另一端与所述第二密封板固定连接。

可选地，所述第一密封板上固定设置有燕尾块，所述第二密封板上开有燕尾槽，所述燕尾块滑动卡设在所述燕尾槽内，所述第一密封板与所述第二密封板过盈配合保持密封。

可选地，所述平移驱动部件包括第二电机、第二传动组件，所述第二电机通过所述第二传动组件带动所述第一连接装置与所述第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动。

可选地，所述第二传动组件包括齿轮传动组、丝杠和滑动块，所述丝杠旋转卡设在所述第二连接管内，所述丝杠上螺纹连接有滑动块，所述第二电机通过所述齿轮传动组带动丝杠转动，所述滑动块固定连接在第一密封板上。

如上所述，本发明的完整的发明名称，至少具有以下有益效果：

1、本发明通过平移单元控制整个第二导管沿螺旋桨轴线方向运动，由于第二导管的内壁倾斜，进而调节螺旋桨叶梢与第二导管壁的间隙大小，在低进速工况下通过减少导管间隙，进而加强导管和螺旋桨的相互作用力提高螺旋桨的推力系数与扭矩系数，当在高进速的工况下调节导管间隙增大，在导管间隙大于3mm后，导管对桨的作用削弱，使其性能接近无导管桨。

2、本发明通过将导管桨设置成分体结构，其包括第一导管和第二导管，第一导管和第二导管连接形成密封空腔，密封空腔内设置驱动组件控制第一导管伸缩运动，通过第一导管的伸缩运动改变导管桨的长径比，使导管在低进速和高进速工况下长径比均能处于最优，使导管桨的推力最大，转矩最小。

附图说明

图1显示为本发明的整体结构示意图。

图2显示为本发明的爆炸结构示意图。

图3显示为本发明图2中a区域的放大结构示意图。

图4显示为本发明的剖视图。

图5显示为本发明图4中b区域的放大结构示意图。

图6显示为本发明图4中c区域的放大结构示意图。

图7显示为本发明图4中d区域的放大结构示意图。

元件标号说明：

101、第一导管；102、第二导管；105、第一连接管；106、第二连接管；110、螺套；111、齿圈；112、螺柱；113、第二齿轮；115、第一电机；116、第一同步轮；118、第二同步轮；119、第一齿轮；130、第一密封板；131、第二密封板；132、燕尾块；140、第二电机；142、滑动块；146、丝杠。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

如图1至图4所示，本实施例的拖网渔船可伸缩式导管，包括伸缩单元和平移单元；通过平移单元控制伸缩单元沿螺旋桨轴线方向平移运动；

伸缩单元包括第一导管101、第二导管102和伸缩驱动组件，第一导管101和第二导管102均为夹层中空结构，第二导管102同轴套设在第一导管101内，第一导管101与第二导管102密封且滑动连接，密封的方式可以是填料密封或机械密封等常用密封方式，此处不做累述，为了保证滑动顺畅，可以在加工时适当加入润滑油等方式，第一导管101和第二导管102内部形成密封的空腔结构，第一导管101能在第二导管102内沿轴向滑动，伸缩驱动组件控制第一导管101的伸缩运动，通过导管长度可调的方式调节导管的长径比，以适应不同的工况。

平移单元包括第一连接装置、第二连接装置和平移驱动组件，第一连接装置与第二连接装置密封且滑动连接，第一连接装置与第二导管102固定连接，第二连接装置与船体固定连接，平移驱动组件控制第一连接装置与第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动。

螺旋桨位于所述第二导管102内，所述螺旋桨与所述第二导管102同轴，所述第二导管内壁靠近第一导管一侧的直径小于第二导管另一侧的直径8MM以上，在平移单元驱动第二导管102运动时，由于第二导管102内壁由靠近第一导管一端到另一端，其内壁直径逐渐变大，故当第二导管102沿着螺旋桨轴线移动时，螺旋桨叶梢与内壁的间隙也逐渐变化，在运动到最大间隙状态时，螺旋桨叶梢间隙应该大于4mm，保证导管对桨的作用削弱。

如图4至图7所示，本实施例的伸缩驱动组件包括多组伸缩传动装置和伸缩动力装置，通过一组伸缩动力装置带动多组伸缩驱动组件运动，可以保证多组伸缩传动装置运动的同步性，同时整体结构更简单。

伸缩动力装置包括第一电机115、传动结构和齿圈111，齿圈111旋转卡设在第二导管102内，齿圈111与第二导管102同心，第一电机115通过传动结构带动齿圈111转动，齿圈111与第二导管102间可以设置轴承或者滚轮的方式减少运动摩擦力，通过第一电机115带动齿圈111转动，通过旋转的齿圈111带动伸缩传动装置同步运动。

伸缩传动装置包括螺柱112和螺套110，螺套110固定连接在第一导管101上，螺柱112旋转卡设在第二导管102上，螺柱112与螺套110螺纹连接，螺柱112上固定连接有同心的第二齿轮113，第二齿轮113与齿圈111啮合，旋转的齿圈111带动能带动多组第二齿轮113同步旋转，进而使多组伸缩传动装置能保持同步运动。

本实施例的传动结构可以是同步带、链条等传动方式，可选地，采用同步带传动的方式包括第一同步轮116、第二同步轮118，第一同步轮116固定安装在第一电机115输出轴上，第一同步轮116与第二同步轮118通过同步带连接，第二同步轮118与第一齿轮119轴连接，第一齿轮119与齿圈111啮合。

如图4至图7所示，本实施例的第一连接装置包括第一连接管105和第一密封板130，第一连接管105为空心管道，第一连接管105一端与第二导管102固定连接，第一连接管105另一端与第一密封板130固定连接。

第二连接装置包括第二连接管106和第二密封板131，第二连接管106为空心管道，第二连接管106一端与船体固定连接，第二连接管106另一端与第二密封板131固定连接。

第一密封板130上固定设置有燕尾块132，第二密封板131上开有燕尾槽，燕尾块132滑动卡设在燕尾槽内，第一密封板130与第二密封板131过盈配合，第一密封板130与第二密封板131密封的方式可以是在第一连接装置和第二连接装置的外沿均卡设相同密封圈，第一连接装置和第二连接装置过盈配合压紧两组密封圈，为了保证滑动流畅，可以在加工时适当加入润滑油等方式。

如图4至图7所示，本实施例的平移驱动部件包括第二电机140、第二传动结构，第二电机140通过第二传动结构带动第一连接装置与第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动

本实施例的第二传动结构可以是滚珠丝杠、涡轮蜗杆配合等结构，可选地，丝杠传动包括齿轮传动结构、丝杠146和滑动块142，丝杠146旋转卡设在第二连接管106内，丝杠146上螺纹连接有滑动块142，第二电机140通过齿轮传动结构带动丝杠146转动，滑动块142固定连接在第一密封板130上，齿轮传动结构可以是多级齿轮、一级齿轮或直驱的方式，同时齿轮传动结构也可以换成同步带传动、链传动等方式。

综上所述，本发明解决了传统导管螺旋桨在高进速工况下效率降低的技术问题，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：包括伸缩单元、平移单元和螺旋桨；

所述伸缩单元包括第一导管(101)、第二导管(102)和伸缩驱动组件，第一导管(101)和第二导管(102)均为夹层中空结构，所述第二导管(102)同轴套设在所述第一导管(101)内，所述第一导管(101)与所述第二导管(102)密封且滑动连接，第一导管(101)和第二导管(102)内部形成密封的空腔结构，所述第一导管(101)能在所述第二导管(102)内沿轴向滑动，所述伸缩驱动组件控制第一导管(101)的伸缩运动；

所述平移单元包括第一连接装置、第二连接装置和平移驱动组件，所述第一连接装置与第二连接装置密封且滑动连接，所述第一连接装置与所述第二导管(102)固定连接，所述第二连接装置与船体固定连接，所述平移驱动组件控制所述第一连接装置与所述第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动；

所述螺旋桨位于所述第二导管(102)内，所述螺旋桨与所述第二导管(102)同轴，所述第二导管内壁靠近第一导管一侧的直径小于第二导管另一侧的直径8MM以上。

2.根据权利要求1所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述伸缩驱动组件包括多组伸缩传动装置和伸缩动力装置。

3.据权利要求2所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述伸缩动力装置包括第一电机(115)、传动结构和齿圈(111)，所述齿圈(111)旋转卡设在第二导管(102)内，所述齿圈(111)与所述第二导管(102)同心，所述第一电机(115)通过传动结构带动齿圈(111)转动。

4.据权利要求2所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述伸缩传动装置包括螺柱(112)和螺套(110)，所述螺套(110)固定连接在所述第一导管(101)上，所述螺柱(112)旋转卡设在所述第二导管(102)上，所述螺柱(112)与所述螺套(110)螺纹连接，所述螺柱(112)上固定连接有同心的第二齿轮(113)，所述第二齿轮(113)与所述齿圈(111)啮合。

5.根据权利要求3所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述传动结构包括第一同步轮(116)、第二同步轮(118)，所述第一同步轮(116)固定安装在所述第一电机(115)输出轴上，所述第一同步轮(116)与第二同步轮(118)通过同步带连接，所述第二同步轮(118)与所述第一齿轮(119)轴连接，所述第一齿轮(119)与所述齿圈(111)啮合。

6.据权利要求1所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述第一连接装置包括第一连接管(105)和第一密封板(130)，所述第一连接管(105)为空心管道，所述第一连接管(105)一端与所述第二导管(102)固定连接，所述第一连接管(105)另一端与所述第一密封板(130)固定连接。

7.据权利要求1所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述第二连接装置包括第二连接管(106)和第二密封板(131)，所述第二连接管(106)为空心管道，所述第二连接管(106)一端与所述船体固定连接，所述第二连接管(106)另一端与所述第二密封板(131)固定连接。

8.根据权利要求6至7所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述第一密封板(130)上固定设置有燕尾块(132)，所述第二密封板(131)上开有燕尾槽，所述燕尾块(132)滑动卡设在所述燕尾槽内，所述第一密封板(130)与所述第二密封板(131)过盈配合保持密封。

9.根据权利要求1所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述平移驱动部件包括第二电机(140)、第二传动结构，所述第二电机(140)通过所述第二传动结构带动所述第一连接装置与所述第二连接装置沿螺旋桨轴向方向相对滑动。

10.根据权利要求9所述的一种拖网渔船可调节式驱动装置，其特征在于：所述第二传动结构包括齿轮传动结构、丝杠(146)和滑动块(142)，所述丝杠(146)旋转卡设在所述第二连接管(106)内，所述丝杠(146)上螺纹连接有滑动块(142)，所述第二电机(140)通过所述齿轮传动结构带动丝杠(146)转动，所述滑动块(142)固定连接在第一密封板(130)上。

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