CN115709773A - 一种高速船舶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速船舶，可有效解决现有技术航速及平稳性不足的问题，其解决的技术方案是，船体上装有轮驱推进装置或高压水推进装置、电控箱，轮驱推进装置或高压水推进装置均与电控箱电连接，轮驱推进装置包括电机、电池组，电机经电机轴的键与电机轴的伞齿轮相连接，电机轴的伞齿轮经传动轴的键与传动轴的伞齿轮相啮合，传动轴与轴承相连接，轴承装在轴承座上，轴承座固定在船体上，本发明采用半浸型双体船船体，船体分层设计，使船舶制动迅速不兴波，平稳性好，航速高，是高速船舶上的创新。

Description

一种高速船舶

技术领域

本发明涉及船舶制造领域，特别是一种高速船舶。

背景技术

高速船舶技术是当今工业发达国家航运界迎接高速铁路、高速公路和航空运输挑战的新举措。开发这一技术的主要途径有两个方面：一是采用适宜于水中水面高速航行的船舶形状，获得优于传统排水形式的船舶的综合性能；二是采用新颖的推进方式，提高航速及平稳性。

高速船舶，包括高速单体船、高速双体船、水翼船、气垫船、小水线面双体船及地效翼船等，属于高技术船舶的一种。高速船舶主要从事水上客运或娱乐、体育等。它的种类较多，其船体通常用轻型铝合金或其他轻型非金属材料，发动机采用高速汽油机或轻柴油机，推进方式采用螺旋浆或喷水推进器等。

目前研制的新型高速船舶有半浸型双体船、单体（或双体）型滑行艇、四周围裙式气垫船、侧壁型气垫船、水面贯通型水翼船、全浸型水翼船等。其支持方式主要分为3种：浮力支持方式，即利用水的动压力支撑船体以滑行或半滑行状态航行的方式，有单体型或双体型船；空气压力支持方式，即利用来自船底的空气压力支撑船体航行的方式，这类船有气垫船等；水翼升力支持方式，即利用船舶水翼升力支撑船体航行的方式，分为翼浮出水面的水面贯穿型和翼浸在水面下的全浸型水翼船。其推进方式大量采用喷水推进，取代传统的螺旋桨推进，大幅提高了航速及平稳性。因此，发明一种前进时受到的反向阻力最小，而制动时又加大水的阻力，使船舶制动迅速不兴波，平稳性好，舶起速快，航速高的高速船舶势在必行。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种高速船舶，可有效解决现有技术航速及平稳性不足的问题。

本发明解决的技术方案是，包括船体和电控箱，船体上装有轮驱推进装置或高压水推进装置、电控箱，轮驱推进装置或高压水推进装置均与电控箱电连接，轮驱推进装置包括电机、电池组，电机经电机轴的键与电机轴的伞齿轮相连接，电机轴的伞齿轮经传动轴的键与传动轴的伞齿轮相啮合，传动轴与轴承相连接，轴承装在轴承座上，轴承座固定在船体上，传动轴经轴承分别与明轮组件中的轮毂、凸轮相连接，电机与电控箱相连，电机、电控箱均与电池组相连，高压水推进装置包括变速箱、汽油机，汽油机与变速箱一端相连接，变速箱另一端连接推进泵，推进泵进水口与过滤器相连通，过滤器与进水管相连通，推进泵出水口上连接有溢流调压阀，溢流调压阀与喷水管道相连接，喷水管道上装有压力变送器、电动阀门、流量传感器，流量传感器与喷头相连接。

本发明采用半浸型双体船船体，新型轮驱推进装置或高压水推进装置，采用创新的船体结构型式，船体分层设计，模块化设计；采用仿生智能高效轮式驱动系统和智能收浆系统使船舶前进时受到的反向阻力最小，而制动时又加大水的阻力，使船舶制动迅速不兴波，平稳性好。高压水喷射技术，船舶起速快，航速高，可应用于海洋、内湖、内河的航运，如民用旅游、航运市场以及军用特殊城所等，是高速船舶上的创新，具有极大的商业价值和军事价值。

附图说明

图1为本发明的实施例1整体结构示意图。

图2为本发明实施例1轮驱推进装置局部结构剖视图。

图3为本发明实施例1轮驱推进装置明轮组件结构示意图。

图4为本发明实施例2高压水推进装置整体结构示意图。

图5为本发明实施例2高压水推进装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-5给出，本发明包括船体和电控箱，船体上装有轮驱推进装置或高压水推进装置、电控箱10，轮驱推进装置或高压水推进装置均与电控箱10电连接，轮驱推进装置包括电机2、电池组9，电机2经电机轴的键3与电机轴的伞齿轮4相连接，电机轴的伞齿轮4经传动轴的键5与传动轴7的伞齿轮6相啮合，传动轴7与轴承11相连接，轴承11装在轴承座12上，轴承座12固定在船体1上，传动轴7经轴承11分别与明轮组件8中的轮毂13、凸轮14相连接，电机2与电控箱10相连，电机2、电控箱10均与电池组9相连，高压水推进装置17包括变速箱18、汽油机19，汽油机19与变速箱18一端相连接，变速箱18另一端连接推进泵20，推进泵20进水口与过滤器21相连通，过滤器21与进水管22相连通，推进泵20出水口上连接有溢流调压阀23，溢流调压阀23与喷水管道24相连接，喷水管道24上装有压力变送器25、电动阀门26、流量传感器27，流量传感器27与喷头28相连接。

为了保证使用效果，所述的明轮组件8包括轮毂13、凸轮14，轮毂13上装有凸轮14，凸轮14上装有滑块推杆15，滑块推杆15与活动轮叶16相连接。

所述的活动轮叶16为可伸缩的活动叶片，在行进时叶片伸出明轮拨动水面，在离开水面时，叶片缩入明轮，有效的减小了明轮叶片的反向阻力，提高了驱动效率。

所述的电控箱10内装有与轮驱推进装置或高压水推进装置相连的控制器。

所述的电机2、电池组9均经导线与电控器10相连。

所述的控制器为PLC可编程控制器。

所述的喷水管道24设有两个分支管道，两个分支管道上均装有电动阀门26、流量传感器27和喷头28，压力变送器25装在电动阀门26之间，电动阀门26之后的喷水管道24上装有流量传感器27，流量传感器27之后的喷水管道24上装有喷头28。

所述的溢流调压阀23与溢流管29相连接。

所述的推进泵20为高压柱塞泵。

所述的变速箱18、汽油机19、推进泵20、压力变送器25、流量传感器27均经导线与电控箱10相连接。

所述的船体1为上、下双层分体式结构，下层为减震托举平台，上层为船舱。

本发明的使用情况是，船体1为上、下双层分体式布置，下层为减震托举平台，上层为船舱。下层减震托举平台在停泊时吹水漂浮，使船体稳定。航行时特殊气动结构使上层船舱上升，带动下层减震托举平台上浮，吃水深度明显变浅，减少航行阻力，功效高，航行速度快，船体稳定。船体预制成积木式模块化结构，根据使用场所和所需功能不同，进行连接组合，中间连接采用减震和销轴连接技术。

轮驱推进装置使用时，电池组9给电机2提供动力，电控箱10控制电机2启动、停止、正反转等操作，电机2旋转带动电机轴的伞齿轮4旋转，电机轴的伞齿轮4带动传动轴的伞齿轮6旋转将动力传递到传动轴7，传动轴7在轴承11内旋转，轴承座12固定在船体1上并支撑传动轴7旋转，传动轴7带动轮毂13和凸轮14旋转，动力传递到轮毂13和凸轮14，轮毂13旋转使整个明轮组件8旋转，凸轮14旋转不断推送滑块推杆15在滑槽内做往复运动，滑块推杆15连接活动轮叶16，不断做出活动轮叶16伸出收缩出轮毂13的动作，活动轮叶16拨动水流，推动船体1移动，采用电池组提供推进动力，用电控箱控制电机，通过电机带动明轮旋转，实现船舶在水中的行进、后退等动作，特点在于智能收浆系统，明轮的叶片做成可伸缩的活动叶片，在行进时叶片伸出明轮拨动水面，在离开水面时，叶片缩入明轮，有效的减小了明轮叶片的反向阻力，提高了驱动效率。

高压水推进装置使用时，电控箱10控制推进装置的各项操作，并显示各项流量、压力等各项参数数值，汽油机19连接变速箱18，变速箱18连接推进泵20，推进泵20进水口连接过滤器21，过滤器21连接进水管22，推进泵20出水口连接溢流调压阀23，溢流调压阀23连接溢流管14，溢流调压阀23连接喷水管道24，喷水管道24连接压力变送器25，喷水管道24连接电动阀门26，电动阀门26连接流量传感器27，流量传感器27连接喷头28。

汽油机19经变速箱变速后给推进泵20提供动力，电控箱10控制推进泵启动停止等操作。水从进水管22经过滤器21进入推进泵20，推进泵20加压后通过溢流调压阀23进入喷水管道24，溢流的水从溢流管29溢流，压力变送器25安装在喷水管道24上，系统压力数值传递给电控箱10并在电控箱10上显示，加压的水通过电动阀门26和流量传感器27从喷头28喷出，推动船舶行进，电动阀门26通过电控箱10控制该支路管道流量大小，流量传感器27传递流量数值给电控箱10并在电控箱10上显示，采用汽油机提供推进动力，汽油机配启动电瓶，点击启动按钮即可启动，用电控箱控制推进泵，推进泵吸水加压后通过喷头喷出，高压水流反推力推动船舶行进，特点在于高压水压力高于10MPa，初始动能大，起速快，航速高，喷射支路都设有电动阀门，可调节各支路流量，可用于各种高速船舶、内河拖轮、浅水自航船以及要求低噪音的各种船舶。

与现有高速船舶相比，本发明具有以下优点：

1.采用创新的船体结构型式，船体分层设计，模块化设计；

2.采用仿生智能高效轮式驱动系统，保证船舶前进时驱动效率最高；

3.智能收浆系统使船舶前进时受到的反向阻力最小，而制动时又加大水的阻力，使船舶制动迅速，不兴波，平稳性好；

4.采用高压水喷射技术，船舶起速快，航速高。

要指出的是，上述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或者修饰为等同变化的等效实施例，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高速船舶，包括船体和电控箱，其特征在于，船体上装有轮驱推进装置或高压水推进装置、电控箱(10)，轮驱推进装置或高压水推进装置均与电控箱(10)电连接，轮驱推进装置包括电机(2)、电池组(9)，电机(2)经电机轴的键(3)与电机轴的伞齿轮(4)相连接，电机轴的伞齿轮(4)经传动轴的键(5)与传动轴(7)的伞齿轮(6)相啮合，传动轴(7)与轴承(11)相连接，轴承(11)装在轴承座(12)上，轴承座(12)固定在船体(1)上，传动轴(7)经轴承(11)分别与明轮组件(8)中的轮毂(13)、凸轮(14)相连接，电机(2)与电控箱(10)相连，电机(2)、电控箱(10)均与电池组(9)相连，高压水推进装置(17)包括变速箱(18)、汽油机(19)，汽油机(19)与变速箱(18)一端相连接，变速箱(18)另一端连接推进泵(20)，推进泵(20)进水口与过滤器(21)相连通，过滤器(21)与进水管(22)相连通，推进泵(20)出水口上连接有溢流调压阀(23)，溢流调压阀(23)与喷水管道(24)相连接，喷水管道(24)上装有压力变送器(25)、电动阀门(26)、流量传感器(27)，流量传感器(27)与喷头(28)相连接。

2.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的明轮组件(8)包括轮毂(13)、凸轮(14)，轮毂(13)上装有凸轮(14)，凸轮(14)上装有滑块推杆(15)，滑块推杆(15)与活动轮叶(16)相连接。

3.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的活动轮叶(16)为可伸缩的活动叶片。

4.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的电控箱(10)内装有与轮驱推进装置或高压水推进装置相连的控制器。

5.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的电机(2)、电池组(9)均经导线与电控器(10)相连。

6.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的喷水管道(24)设有两个分支管道，两个分支管道上均装有电动阀门(26)、流量传感器(27)和喷头(28)，压力变送器(25)装在电动阀门(26)之间，电动阀门(26)之后的喷水管道(24)上装有流量传感器(27)，流量传感器(27)之后的喷水管道(24)上装有喷头(28)。

7.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的溢流调压阀(23)与溢流管(29)相连接。

8.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的推进泵(20)为高压柱塞泵。

9.根据权利要求1所述的高速船舶，其特征在于，所述的变速箱(18)、汽油机(19)、推进泵(20)、压力变送器(25)、流量传感器(27)均经导线与电控箱(10)相连接。

10.根据权利要求4所述的高速船舶，其特征在于，所述的控制器为PLC可编程控制器。

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