CN117755464A - 一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，涉及船只螺旋桨领域，包括船体、能量回收装置、用于控制船只转向的转向装置和进行驱动的驱动装置，船体由船舱和框架组成，船舱位于框架顶部，框架内底部贯穿连接有气垫，能量回收装置位于船体前端并与船舱相连，转向装置位于船体靠近前端端部位置，驱动装置位于船体后端，本申请通过采用同轴正反转螺旋桨，替代现有单个桨叶进行驱动动力不足的问题，该驱动系统能提供强有力的动力，防止出现水流速度过大船只无法前进的现象，应用性广泛；通过在船只上设置能量回收装置，对能源进行收集，解决耗能大的问题；在转轮前设置过滤网，对转轮进行保护的同时，防止海草垃圾缠绕螺旋桨导致其无法工作。

Description

一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只

技术领域

本发明主要涉及船只螺旋桨的技术领域，具体为一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只。

背景技术

船在水面或水中的航行时遭受阻力，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力，以克服其所承受的阻力。作用在船上的推力是依靠专门的装置或机构通过吸收主机发出的能量并把它转换成推力而得，而这种专门吸收与转换能量的装置或转换能量的装置或机构统称为推进器。推进器种类很多，例如风帆，民轮，直叶推进器，喷水推进器及螺旋桨等，螺旋桨构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高，是目前应用最广的推进器。

螺旋桨为船的前进提供的推力，但影响螺旋桨推进性能的因素很多，在处理这些因素时，往往会出现得此失彼，互相矛盾又互相统一的复杂现象，所以都会从螺旋桨的效率、空泡、强度、工艺和振动等方面作统盘考虑。但是一般螺旋桨装在船后，流体经过船体是要受到影响，其速度和方向与船前面的流体比较都不相同:另一方面，螺旋桨的工作对船体的阻力也有影响。

现有技术中描述的一种新型螺旋桨，由一轮轴和多个叶片构成，叶片尾部轴向长度延长至二至四倍，叶片边缘由防阻线、旋外线、连接线及让水线四条曲线构成。

但是目前现有技术中以及现有市场上的船只螺旋桨基本都为单个桨叶进行驱动,有时可能导致会动力不足且现有市场上的船只螺旋桨没有考虑到能量回收,往往会造成资源浪费。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只,包括船体、能量回收装置、用于控制船只转向的转向装置和进行驱动的驱动装置，所述船体由船舱和框架组成，所述船舱位于所述框架顶部，所述框架内底部贯穿连接设有气垫，所述能量回收装置位于所述船体前端并与所述船舱相连接，所述转向装置位于所述船体靠近前端端部位置，所述驱动装置位于船体后端并与所述框架相连接。

本技术方案具体的，所述能量回收装置包括有过滤网、转轮、发电机和储能装置，所述储能装置嵌设于所述框架内部，所述过滤网与所述船舱前端相连接，所述转轮靠近所述过滤网通过转轴与所述框架底部相连接，所述发电机固定位于所述框架底部所述转轮一侧，所述发电机输出端通过联轴器与所述转轮上的转轴一端相连接。

本技术方案具体的，所述发电机通过导线与所述储能装置电性相连接。

本技术方案具体的，所述转向装置包括有方向盘、转动杆和舵叶，所述转动杆平行固定位于所述框架底部，所述转动杆两端连接有第一齿轮，所述方向盘位于所述船体靠近前端端部位置，所述方向盘底部连接有第一连接杆，所述方向盘底部第一连接杆贯穿所述船舱连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述转动杆一端的第一齿轮啮合相连接，所述舵叶位于所述船体靠近后端底部，所述舵叶顶部连接有第二连接杆，所述第二连接杆顶部通过转轴与所述框架相连接，位于所述框架底部的第二连接外圆周壁上套设连接有第三齿轮，所述第三齿轮与所述转动杆一端的第一齿轮啮合相连接。

本技术方案具体的，所述驱动装置包括有驱动电机、大齿轮、连接机构和同轴反转齿轮机构。

本技术方案具体的，所述连接机构包括有第三连接杆，所述第三连接杆中部外圆周壁上套设有小齿轮，所述第三连接杆两端连接有主动齿轮，每个所述主动齿轮一侧所述第三连接杆上连接有第一转动固定座。

本技术方案具体的，所述同轴反转齿轮机构对称位于所述第三连接杆两端，每个所述同轴反转齿轮机构均包括有第一转杆、第二转杆、桨叶和扇叶，所述第一转杆呈中空结构设置，所述第二转杆贯穿所述第一转杆并延伸至其外部，所述第一转杆一端外壁与所述桨叶相连接，所述第一转杆另一端连接有第一从动齿轮，所述第二转杆一端外壁与所述扇叶相连接，所述第二转杆另一端连接有第二从动齿轮，所述第一转杆靠近所述第一从动齿轮外壁上设置有第二转动固定座，所述第二转杆靠近所述第二从动齿轮外上设置有第三转动固定座，所述第二转动固定座和所述第三转动固定座与所述第一转动固定座固定相连接。

本技术方案具体的，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮和第二从动齿轮啮合相连接。

本技术方案具体的，所述驱动电机输出端与所述大齿轮相连接，所述大齿轮与所述小齿轮啮合相连接。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本申请通过采用同轴正反转螺旋桨，替代现有单个桨叶进行驱动动力不足的问题，该驱动系统能提供强有力的动力，防止出现水流速度过大船只无法前进的现象，应用性广泛，可用于洪涝灾害救援、海上侦测等；

2、通过在船只上设置能量回收装置，对能源进行收集，解决了耗能大的问题，可有效实现节能减排，并且具备能量回收储备，保护能源；

3、在转轮前设置过滤网，对转轮进行保护的同时，防止水里海草垃圾缠绕螺旋桨导致其无法工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的能量回收装置和转向装置结构示意图；

图4为本发明的转向装置结构示意图；

图5为本发明的连接机构与同轴反转齿轮机构连接示意图；

附图说明：1、船体；101、船舱；102、框架；103、气垫；2、能量回收装置；201、过滤网；202、转轮；203、发电机；3、转向装置；301、方向盘；302、转动杆；303、舵叶；4、驱动装置；401、驱动电机；402、大齿轮；403、连接机构；4031、第三连接杆；4032、小齿轮；4033、主动齿轮；4034、第一转动固定座；404、同轴反转齿轮机构；405、第一转杆；406、第二转杆；407、桨叶；408、扇叶；409、第一从动齿轮；410、第二从动齿轮；411、第二转动固定座；412、第三转动固定座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

实施例

请参阅图1-5，一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只,包括船体1、能量回收装置2、用于控制船只转向的转向装置3和进行驱动的驱动装置4，船体1由船舱101和框架102组成，船舱101位于框架102顶部，框架102内底部贯穿连接设有气垫103，气垫103通过螺栓架与框架102固定，能量回收装置2位于船体1前端并与船舱101相连接，转向装置3位于船体1靠近前端端部位置，转向装置3用于控制船只的转向，驱动装置4位于船体1后端并与框架102相连接，用于推动船只前进或者后退；能量回收装置2包括有过滤网201、转轮202、发电机203和储能装置，储能装置嵌设于框架102内部，过滤网201与船舱101前端相连接，转轮202靠近过滤网201通过转轴与框架102底部相连接，发电机203固定位于框架102底部转轮202一侧，发电机203输出端通过联轴器与转轮202上的转轴一端相连接，发电机203通过导线与储能装置电性相连接。

需要说过的是，在本实施例中，过滤网201装在转轮202前端，用于抵挡水面上漂浮的各种物品，防止阻碍转轮202工作，船只向前移动时转轮202会因为水体阻力进行转动，从而带动转轮202内的转轴进行转动，转轴通过联轴器与发电机203输出端相连接，机械能转化成电能，发电机203将电能输送到储能装置中进行电能储存，最终达到能量回收的目的。

请参阅图2、3和5，转向装置3包括有方向盘301、转动杆302和舵叶303，转动杆302平行固定位于框架102底部，转动杆302两端连接有第一齿轮，方向盘301位于船体1靠近前端端部位置，方向盘301底部连接有第一连接杆，方向盘301底部第一连接杆贯穿船舱101连接有第二齿轮，第二齿轮与转动杆302一端的第一齿轮啮合相连接，舵叶303位于船体1靠近后端底部，舵叶303顶部连接有第二连接杆，第二连接杆顶部通过转轴与框架102相连接，位于框架102底部的第二连接外圆周壁上套设连接有第三齿轮，第三齿轮与转动杆302一端的第一齿轮啮合相连接。

需要说过的是，在本实施例中，方向盘301、转动杆302和舵叶303之间均由齿轮传动关联，当转动方向盘301带动转动杆302进行转动的同时，转动杆302带动舵叶303转动，最终达到转向的目的，操作简单、轻便、灵活。

请参阅图2、3、4和5，驱动装置4包括有驱动电机401、大齿轮402、连接机构403和同轴反转齿轮机构404，连接机构403包括有第三连接杆4031，第三连接杆4031中部外圆周壁上套设有小齿轮4032，第三连接杆4031两端连接有主动齿轮4033，每个主动齿轮4033一侧第三连接杆4031上连接有第一转动固定座4034，驱动电机401输出端与大齿轮402相连接，大齿轮402与小齿轮4032啮合相连接；同轴反转齿轮机构404对称位于第三连接杆4031两端，每个同轴反转齿轮机构404均包括有第一转杆405、第二转杆406、桨叶407和扇叶408，第一转杆405呈中空结构设置，第二转杆406贯穿第一转杆405并延伸至其外部，第一转杆405一端外壁与桨叶407相连接，第一转杆405另一端连接有第一从动齿轮409，第二转杆406一端外壁与扇叶408相连接，第二转杆406另一端连接有第二从动齿轮410，第一转杆405靠近第一从动齿轮409外壁上设置有第二转动固定座411，第二转杆406靠近第二从动齿轮410外上设置有第三转动固定座412，第二转动固定座411和第三转动固定座412与第一转动固定座4034固定相连接，主动齿轮4033与第一从动齿轮409和第二从动齿轮410啮合相连接。

需要说过的是，在本实施例中，驱动电机401输出端与大齿轮402相连接，大齿轮402与小齿轮4032啮合相连接，当驱动电机401驱动大齿轮402进行转动的同时，大齿轮402带动小齿轮4032进行转动同时第三连接杆4031进行转动，第三连接杆4031两端的主动齿轮4033进行转动，主动齿轮4033与第一从动齿轮409和第二从动齿轮410啮合相连接进行转动，第一从动齿轮409带动第一转杆405和桨叶407进行转动，第二从动齿轮410带动第二转杆406和扇叶408进行转动，实现同轴正反转螺旋桨，从而达到驱动的目的。本申请通过采用同轴正反转螺旋桨，替代现有单个桨叶进行驱动动力不足的问题，该驱动系统能提供强有力的动力，防止出现水流速度过大船只无法前进的现象，应用性广泛，可用于洪涝灾害救援、海上侦测等；通过在船只上设置能量回收装置2，对能源进行收集，解决了耗能大的问题，可有效实现节能减排，并且具备能量回收储备，保护能源；在转轮202前设置过滤网201，对转轮202进行保护的同时，防止水里海草垃圾缠绕螺旋桨导致其无法工作。

本发明的工作原理为：

该船只工作时，驱动电机401提供动力源，驱动电机401输出端与大齿轮402相连接，大齿轮402与小齿轮4032啮合相连接，当驱动电机401驱动大齿轮402进行转动的同时，大齿轮402带动小齿轮4032进行转动同时第三连接杆4031进行转动，第三连接杆4031两端的主动齿轮4033进行转动，主动齿轮4033与第一从动齿轮409和第二从动齿轮410啮合相连接进行转动，第一从动齿轮409带动第一转杆405和桨叶407进行转动，第二从动齿轮410带动第二转杆406和扇叶408进行转动，实现同轴正反转螺旋桨，从而达到驱动的目的；

当转向时，方向盘301、转动杆302和舵叶303之间均由齿轮传动关联，转动方向盘301带动转动杆302进行转动的同时，转动杆302带动舵叶303转动，舵叶303转动将会改变桨叶向后推力的方向，最终达到转向的目的，操作简单、轻便、灵活。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只,包括船体(1)、能量回收装置(2)、用于控制船只转向的转向装置(3)和进行驱动的驱动装置(4)，其特征在于,所述船体(1)由船舱(101)和框架(102)组成，所述船舱(101)位于所述框架(102)顶部，所述框架(102)内底部贯穿连接设有气垫(103)，所述能量回收装置(2)位于所述船体(1)前端并与所述船舱(101)相连接，所述转向装置(3)位于所述船体(1)靠近前端端部位置，所述驱动装置(4)位于船体(1)后端并与所述框架(102)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述能量回收装置(2)包括有过滤网(201)、转轮(202)、发电机(203)和储能装置，所述储能装置嵌设于所述框架(102)内部，所述过滤网(201)与所述船舱(101)前端相连接，所述转轮(202)靠近所述过滤网(201)通过转轴与所述框架(102)底部相连接，所述发电机(203)固定位于所述框架(102)底部所述转轮(202)一侧，所述发电机(203)输出端通过联轴器与所述转轮(202)上的转轴一端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述发电机(203)通过导线与所述储能装置电性相连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述转向装置(3)包括有方向盘(301)、转动杆(302)和舵叶(303)，所述转动杆(302)平行固定位于所述框架(102)底部，所述转动杆(302)两端连接有第一齿轮，所述方向盘(301)位于所述船体(1)靠近前端端部位置，所述方向盘(301)底部连接有第一连接杆，所述方向盘(301)底部第一连接杆贯穿所述船舱(101)连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述转动杆(302)一端的第一齿轮啮合相连接，所述舵叶(303)位于所述船体(1)靠近后端底部，所述舵叶(303)顶部连接有第二连接杆，所述第二连接杆顶部通过转轴与所述框架(102)相连接，位于所述框架(102)底部的第二连接外圆周壁上套设连接有第三齿轮，所述第三齿轮与所述转动杆(302)一端的第一齿轮啮合相连接。

5.根据权利要求1所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述驱动装置(4)包括有驱动电机(401)、大齿轮(402)、连接机构(403)和同轴反转齿轮机构(404)。

6.根据权利要求5所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述连接机构(403)包括有第三连接杆(4031)，所述第三连接杆(4031)中部外圆周壁上套设有小齿轮(4032)，所述第三连接杆(4031)两端连接有主动齿轮(4033)，每个所述主动齿轮(4033)一侧所述第三连接杆(4031)上连接有第一转动固定座(4034)。

7.根据权利要求6所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述同轴反转齿轮机构(404)对称位于所述第三连接杆(4031)两端，每个所述同轴反转齿轮机构(404)均包括有第一转杆(405)、第二转杆(406)、桨叶(407)和扇叶(408)，所述第一转杆(405)呈中空结构设置，所述第二转杆(406)贯穿所述第一转杆(405)并延伸至其外部，所述第一转杆(405)一端外壁与所述桨叶(407)相连接，所述第一转杆(405)另一端连接有第一从动齿轮(409)，所述第二转杆(406)一端外壁与所述扇叶(408)相连接，所述第二转杆(406)另一端连接有第二从动齿轮(410)，所述第一转杆(405)靠近所述第一从动齿轮(409)外壁上设置有第二转动固定座(411)，所述第二转杆(406)靠近所述第二从动齿轮(410)外上设置有第三转动固定座(412)，所述第二转动固定座(411)和所述第三转动固定座(412)与所述第一转动固定座(4034)固定相连接。

8.根据权利要求7所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述主动齿轮(4033)与所述第一从动齿轮(409)和第二从动齿轮(410)啮合相连接。

9.根据权利要求6所述的一种采用同轴正反转螺旋桨结构的船只，其特征在于，所述驱动电机(401)输出端与所述大齿轮(402)相连接，所述大齿轮(402)与所述小齿轮(4032)啮合相连接。