CN117227954A - 一种高稳定性船舶推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶动力技术领域，特别涉及一种高稳定性船舶推进装置；包括外壳、喷水推进装置、摆翼推进装置、驱动装置和减速装置；本发明喷水推进装置和摆翼推进装置的相互配合，能在船舶在喷射反向力前进的同时，通过摆翼的摆动，对两侧喷水管喷出的水进行切割，由于摆翼侧面具有流线型，这样来会对喷出的流水进行切割，能实现向左或向右的偏移力，通过左右摆动进而能实现船舶的直线向前；进而更加充分的对喷水推进装置喷出的水流进行二次利用；提高船舶的推进功率。

Description

一种高稳定性船舶推进装置

技术领域

本发明涉及船舶动力技术领域，特别涉及一种高稳定性船舶推进装置。

背景技术

目前，传统水面船舶的主流推进方式是螺旋桨推进，其优点在于结构简单，且在船舶中低速前进时具有较高的效率，但在高速航行时，会因为空泡现象加剧使航速受到限制。除此之外，制动时需要将转速降至零再开始反转，耗时较长，同时因为螺旋桨位于船尾，导致船舶转弯半径较大；

近年来，出现通过喷水产生反作用力作为船舶的推进装置，其优点在操作简单，噪声小易于控制；但是其推力仅限于船为喷射水流的反作用力；水流喷射力不能有效的转换；同时在制动时，也仅通过水流反向制动；再低速推进时，减速能力不强。

发明内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高稳定性船舶推进装置，通过子啊喷水推进装置作业时，摆翼推进装置辅助喷水推进装置进行推进；减速装置对喷水推进装置进行减速时，摆翼推进装置协同减速，解决了背景技术中提及的技术问题。

技术方案：

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高稳定性船舶推进装置，包括外壳、喷水推进装置、摆翼推进装置、驱动装置和减速装置；所述外壳的底部设置有喷水推进装置,外壳的内部设置有驱动装置和减速装置，外壳的顶部与后侧设置有摆翼推进装置；喷水推进装置作业时，摆翼推进装置辅助喷水推进装置进行推进；减速装置对喷水推进装置进行减速时，摆翼推进装置协同减速。

优选的，所述喷水推进装置包括进水管,进水管后侧并排设置有多个喷水管；进水管内部设置有叶轮；所述叶轮后侧具有旋转轴，旋转轴的中部通过支撑杆与进水管内壁固定连接；旋转轴后端设置有锥齿轮一,锥齿轮一与驱动装置传动连接。

优选的，所述驱动装置包括马达,马达后端转动连接有锥齿轮二,锥齿轮二啮合连接有锥齿轮三,锥齿轮三中部固定设置有主轴,主轴下端固定设置有锥齿轮四,锥齿轮四与锥齿轮一啮合连接；所述外壳的内部中间设置有隔板,隔板下端将喷水管进行分割。

优选的，所述减速装置包括阀芯,阀芯滑动设置在隔板内部下方；阀芯上开设有三个通流孔，三个通流孔竖直位置与进水管一致；其中中间的通流孔高于两侧的通流孔，两侧的通流孔高度一致。

优选的，所述阀芯顶部前侧固定设置有调节板二,调节板二前段螺纹连接有调节螺杆,调节螺杆下端与喷水管转动连接；调节螺杆中部固定连接有传动轮一,传动轮一前侧传动连接有传动轮二,传动轮二与主轴通过电磁离合连接；调节螺杆上端螺纹连接有调节板三；调节板三后端下方设置有反向导流罩，调节板三后端连接有拉索,拉索后端活动连接有连接杆,连接杆与摆翼推进装置活动连接。

优选的，所述传动轮一与传动轮二之间通过带传动或链传动。

优选的，所述摆翼推进装置包括调节板一,调节板一后端与调节螺杆螺纹连接；前端上方转动连接有联轴套筒,联轴套筒上方设置有飞轮,飞轮下方具有从动轴，从动轴和主轴通过联轴套筒传动连接；所述飞轮顶部边缘通过连杆与滑杆一端活动连接，滑杆下方与飞轮滑动连接；滑杆两侧后方固定连接有摆杆,摆杆后端转动连接有摆翼。

优选的，所述摆翼为滴水型。

优选的，所述拉索两端与摆翼转动连接。

优选的，所述反向导流罩为圆弧形。

有益效果：

1.本方案中，喷水推进装置和摆翼推进装置的相互配合，能在船舶在喷射反向力前进的同时，通过摆翼的摆动，对两侧喷水管喷出的水进行切割，由于摆翼侧面具有流线型，这样来会对喷出的流水进行切割，能实现向左或向右的偏移力，通过左右摆动进而能实现船舶的直线向前；进而更加充分的对喷水推进装置喷出的水流进行二次利用；提高船舶的推进功率；

2.本发明通过减速装置的反向导流罩下降对中间喷水管的喷水口进行阻挡，反向导流罩下降至预定工位时，中间喷水管喷出的水流在反向导流罩的作用下进行反向喷射，对船舶进行紧急减速；随着反向导流罩继续下降，摆翼尾部开始进行呈倒V型，这样由于减速喷水推进装置需要缓慢失去动力，因此喷水管喷出的水流也会减小，因此通过摆翼产生呈倒V型能根据水体的阻力进行二次减速；以保证船舶的快速减速。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的摆翼推进装置结构示意图；

图3为本发明的驱动装置结构示意图；

图4为本发明的减速装置示意图；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的减速装置作业示意图一；

图7为本发明的减速装置作业示意图二。

图例说明：1、外壳；11、隔板；2、喷水推进装置；21、进水管；22、喷水管；23、叶轮；24、支撑杆；25、锥齿轮一；3、摆翼推进装置；31、调节板一；32、联轴套筒；33、飞轮；331、从动轴；34、连杆；35、滑杆；36、摆杆；37、摆翼；4、驱动装置；41、马达；42、锥齿轮二；43、锥齿轮三；44、主轴；45、锥齿轮四；5、减速装置；51、阀芯；52、通流孔；53、调节板二；54、调节螺杆；55、传动轮一；56、传动轮二；57、调节板三；58、反向导流罩；59、拉索；60、连接杆。

具体实施方式

本发明优选实施例将通过参考附图进行详细描述然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例，另外，为了更清楚地描述本发明，与发明没有连接的部件将从附图中省略；

本申请实施例中的技术方案为解决上述背景技术的问题，总体思路如下：

如图1所示，本实施例介绍了一种高稳定性船舶推进装置的具体结构，包括外壳1、喷水推进装置2、摆翼推进装置3、驱动装置4和减速装置5；所述外壳1的底部设置有喷水推进装置2,外壳1的内部设置有,驱动装置4和减速装置5，外壳1的顶部与后侧设置有摆翼推进装置3；

如图2和3所示，所述喷水推进装置2包括进水管21,进水管21后侧并排设置有多个喷水管22；进水管21内部设置有叶轮23,叶轮23旋转时能将外界的水向进水管21内部流入；所述叶轮23后侧具有旋转轴，旋转轴的中部通过支撑杆24与进水管21内壁固定连接；旋转轴后端设置有锥齿轮一25,锥齿轮一25与驱动装置4传动连接；

所述驱动装置4包括马达41,马达41后端转动连接有锥齿轮二42,锥齿轮二42啮合连接有锥齿轮三43,锥齿轮三43中部固定设置有主轴44,主轴44下端固定设置有锥齿轮四45,锥齿轮四45与锥齿轮一25啮合连接；通过马达41旋转驱动锥齿轮二42和锥齿轮三43齿轮组驱动主轴44转动，再通过主轴44下方的齿轮组锥齿轮四45和锥齿轮一25实现叶轮23的旋转，叶轮23旋转产生负压，进而使船体外界的水流向进水管21内部；

如图2所示，所述外壳1的内部中间设置有隔板11,隔板11下端将喷水管22进行分割；隔板11一方面对摆翼推进装置3和减速装置5进行支撑，另一方面用于切换喷水管22内部水的流向；

如图3所示，所述减速装置5包括阀芯51,阀芯51滑动设置在隔板11内部下方；阀芯51上开设有三个通流孔52，三个通流孔52竖直位置与进水管21一致；其中中间的通流孔52高于两侧的通流孔52，两侧的通流孔52高度一致；当船舶行驶时，两侧的通流孔52与两侧的喷水管22重合；

所述阀芯51顶部前侧固定设置有调节板二53,调节板二53前段螺纹连接有调节螺杆54,调节螺杆54下端与喷水管22转动连接；调节螺杆54中部固定连接有传动轮一55,传动轮一55前侧传动连接有传动轮二56,传动轮二56与主轴44通过电磁离合连接(船舶行进时电磁离合断开)；调节螺杆54上端螺纹连接有调节板三57；调节板三57后端下方设置有反向导流罩58，调节板三57后端连接有拉索59,拉索59后端活动连接有连接杆60,连接杆60与摆翼推进装置3活动连接；

作为一种可实施方式，所述传动轮一55与传动轮二56之间通过带传动或链传动；

所述反向导流罩58为圆弧形；能将水流进反向喷射；

如图7所示，电磁离合器闭合，传动轮二56同主轴44一起旋转，同时传动轮一55也跟着一起旋转；当调节螺杆54旋转时，调节板二53在螺纹的作用下向下位移，当阀芯51在隔板11内部移动时，两侧的喷水管22在通流孔52的作用下逐步闭合，中间的喷水管22逐渐与中间的通流孔52重合打开；这样喷水推进装置2产生的水流仅从中间喷水管22排出至船尾；

与此同时，调节板三57也在调节螺杆54的作用下下降，进而驱动反向导流罩58缓缓下降对中间喷水管22的喷水口进行阻挡，当反向导流罩58下降至预定工位时，中间喷水管22喷出的水流在反向导流罩58的作用下进行反向喷射，从而对船体进行快速减速；

如图2所示，所述摆翼推进装置3包括调节板一31,调节板一31后端与调节螺杆54螺纹连接；前端上方转动连接有联轴套筒32,联轴套筒32上方设置有飞轮33,飞轮33下方具有从动轴331，从动轴331和主轴44通过联轴套筒32传动连接；所述飞轮33顶部边缘通过连杆34与滑杆35一端活动连接，滑杆35下方与飞轮33滑动连接；滑杆35两侧后方固定连接有摆杆36,摆杆36后端转动连接有摆翼37；

如图5所示，所述摆翼37为滴水型，通过摆翼37的摆动，对两侧喷水管22喷出的水进行切割，由于摆翼37侧面具有流线型，这样来会对喷出的流水进行切割，能实现向左或向右的偏移力，通过左右摆动进而能实现船舶的直线向前；进而更加充分的对喷水推进装置2喷出的水流进行二次利用；

作为一种可实施方式，从动轴331和主轴44靠近联轴套筒32的端部均开设有花键，联轴套筒32内部也设置有花键，通过联轴套筒32上下位移能实现从动轴331与主轴44的联轴传动与传动断开；

如图6所示，所述拉索59两端与摆翼37转动连接；当反向导流罩58下降同时，调节板三57会拉动拉索59，使连接杆60发生形变，随着反向导流罩58继续下降，摆翼37尾部开始进行呈倒V型，这样由于减速喷水推进装置2需要缓慢失去动力，因此喷水管22喷出的水流也会减小，因此通过摆翼37产生呈倒V型能进行二次减速；以保证船舶的减速成功；

工作原理：

推进装置的推进：

首先启动马达41，通过马达41旋转驱动锥齿轮二42和锥齿轮三43齿轮组驱动主轴44转动，再通过主轴44下方的齿轮组锥齿轮四45和锥齿轮一25实现叶轮23的旋转，叶轮23旋转产生负压，进而使船体外界的水流向进水管21内部；在由进水管21将水流输送至喷水管22，由于初始状态下中间的喷水管22被阀芯51关闭，因此水流会从两侧的喷水管22向船体后方喷出；由于喷射的水流会给船舶一个相反的作用力，因此轮船会向前运动；与此同时主轴44会将动力通过联轴套筒32输入至飞轮33,飞轮33旋转的同时能通过连杆34时滑杆35在隔板11顶部作往复滑动运动；这样摆杆36进而会驱动摆翼37进行摆动；通过摆翼37的摆动，对两侧喷水管22喷出的水进行往复切割，由于摆翼37侧面具有流线型，这样来对喷出的流水进行切割时，能实现向左或向右的偏移力，通过左右摆动进而能实现船舶的直线向前；进而更加充分的对喷水推进装置2喷出的水流进行二次利用；提高船舶的推进功率；

推进装置的减速：

首先，驾驶员控制电磁离合器闭合，传动轮二56同主轴44一起旋转，同时传动轮一55也跟着一起旋转；当调节螺杆54旋转时，调节板二53在螺纹的作用下向下位移，当阀芯51在隔板11内部移动时，两侧的喷水管22在通流孔52的作用下逐步闭合，中间的喷水管22逐渐与中间的通流孔52重合打开；这样喷水推进装置2产生的水流仅从中间喷水管22排出至船尾；

与此同时，调节板一31在调节螺杆54的作用下下降，联轴套筒32也会向下位移，从而对从动轴331与主轴44的传动断开，这样摆翼推进装置3先不进行工作；

与此同时，调节板三57也在调节螺杆54的作用下下降，进而驱动反向导流罩58缓缓下降对中间喷水管22的喷水口进行阻挡，当反向导流罩58下降至预定工位时，中间喷水管22喷出的水流在反向导流罩58的作用下进行反向喷射，从而对船体进行快速减速；

当继续减速时，马达41会减小输出功率，同时叶轮23产生的水流也会减小；由于反向导流罩58下降同时，调节板三57会拉动拉索59，使连接杆60发生形变，随着反向导流罩58继续下降，摆翼37尾部开始进行呈倒V型，这样由于减速喷水推进装置2需要缓慢失去动力，因此喷水管22喷出的水流也会减小，因此通过摆翼37产生呈倒V型能根据水体的阻力进行二次减速；以保证船舶的减速成功；

需要说明的是，当反向导流罩58下降至预定工位时，电磁离合器断开；当船舶需要前进推进时，电磁离合器闭合，马达41进行反向旋转，使摆翼推进装置3与驱动装置4的动力连接，同时对减速装置5进行复位，为下一次减速作准备。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种高稳定性船舶推进装置，包括外壳(1)、喷水推进装置(2)、摆翼推进装置(3)、驱动装置(4)和减速装置(5)；其特征在于，所述外壳(1)的底部设置有喷水推进装置(2),外壳(1)的内部设置有驱动装置(4)和减速装置(5)，外壳(1)的顶部与后侧设置有摆翼推进装置(3)；喷水推进装置(2)作业时，摆翼推进装置(3)辅助喷水推进装置(2)进行推进；减速装置(5)对喷水推进装置(2)进行减速时，摆翼推进装置(3)协同减速。

2.如权利要求1所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述喷水推进装置(2)包括进水管(21),进水管(21)后侧并排设置有多个喷水管(22)；进水管(21)内部设置有叶轮(23)；所述叶轮(23)后侧具有旋转轴，旋转轴的中部通过支撑杆(24)与进水管(21)内壁固定连接；旋转轴后端设置有锥齿轮一(25),锥齿轮一(25)与驱动装置(4)传动连接。

3.如权利要求2所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述驱动装置(4)包括马达(41),马达(41)后端转动连接有锥齿轮二(42),锥齿轮二(42)啮合连接有锥齿轮三(43),锥齿轮三(43)中部固定设置有主轴(44),主轴(44)下端固定设置有锥齿轮四(45),锥齿轮四(45)与锥齿轮一(25)啮合连接；所述外壳(1)的内部中间设置有隔板(11),隔板(11)下端将喷水管(22)进行分割。

4.如权利要求3所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述减速装置(5)包括阀芯(51),阀芯(51)滑动设置在隔板(11)内部下方；阀芯(51)上开设有三个通流孔(52)，三个通流孔(52)竖直位置与进水管(21)一致；其中中间的通流孔(52)高于两侧的通流孔(52)，两侧的通流孔(52)高度一致。

5.如权利要求4所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述阀芯(51)顶部前侧固定设置有调节板二(53),调节板二(53)前段螺纹连接有调节螺杆(54),调节螺杆(54)下端与喷水管(22)转动连接；调节螺杆(54)中部固定连接有传动轮一(55),传动轮一(55)前侧传动连接有传动轮二(56),传动轮二(56)与主轴(44)通过电磁离合连接；调节螺杆(54)上端螺纹连接有调节板三(57)；调节板三(57)后端下方设置有反向导流罩(58)，调节板三(57)后端连接有拉索(59),拉索(59)后端活动连接有连接杆(60),连接杆(60)与摆翼推进装置(3)活动连接。

6.如权利要求5所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述传动轮一(55)与传动轮二(56)之间通过带传动或链传动。

7.如权利要求5所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述摆翼推进装置(3)包括调节板一(31),调节板一(31)后端与调节螺杆(54)螺纹连接；前端上方转动连接有联轴套筒(32),联轴套筒(32)上方设置有飞轮(33),飞轮(33)下方具有从动轴(331)，从动轴(331)和主轴(44)通过联轴套筒(32)传动连接；所述飞轮(33)顶部边缘通过连杆(34)与滑杆(35)一端活动连接，滑杆(35)下方与飞轮(33)滑动连接；滑杆(35)两侧后方固定连接有摆杆(36),摆杆(36)后端转动连接有摆翼(37)。

8.如权利要求7所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述摆翼(37)为滴水型。

9.如权利要求7所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述拉索(59)两端与摆翼(37)转动连接。

10.如权利要求5所述的一种高稳定性船舶推进装置，其特征在于：所述反向导流罩(58)为圆弧形。