CN204587283U - 一种能为船只提供高效动力的电动推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能为船只提供高效动力的电动推进器，属于船只动力电动推进器领域。本实用新型主要是用永磁无刷电机作为推进器机组的动力进行工作，并配有故障自动检查等智能控制。本实用新型有如下益处：采用电动动力推动装置能消除油污、烟尘和噪音；电动推进器机组通过悬挂方式安装在船只尾部，设计有电动升降功能，根据动力大小的需要可安装多台单机；通过操控操作系统上的倾斜开关能使推进器机组上升至完全离开水面，方便对推进器机组检修保养以及用来调节推进器的倾斜度，方便使用者清出螺旋桨上的缠绕物。

Description

一种能为船只提供高效动力的电动推进器

技术领域

本实用新型涉及一种能为船只提供高效动力的电动推进器，属于船只动力电动推进器领域，具体的是用锂电池为永磁无刷电机提供电源，用永磁无刷电机作为推进器机组动力的推进器，来代替传统的由汽油、柴油、天然气为燃料的内燃发动机作为机组动力的推进器。

背景技术

目前，船用推进器是汽油、柴油为燃料的内燃发动机，对环境污染严重、噪音较大。尤其现实生活中，许多旅游观光船只航行在饮用水源、水库、珍贵的淡水湖泊上，发动机渗漏或排放出来的油和废气，严重污染了水资源环境，甚至有些柴油发动机轰鸣声和烟尘对人们造伤害。

也有人将进口的四冲程汽油舷外机改用天然气，排气管从螺旋桨处排放到水里，掩盖烟尘现象，噪音已有所减小，但是又出现了新的问题。动力比烧汽油时小了很多，天然气容易流失、不经用、发动机难起动，经常坏起动马和起动电瓶。还有因使用天然气把发动机活塞顶部烧变形、烧窜孔的。因此维护成本高，用户实际使用下来苦不堪言！还不环保！

中国专利2009200656157公开了一种电机固定在船体底部，工作时整个电机位于水下螺旋桨前，运行过程中电机外壳直径大、由于电机周围水流急会产生较大阻力，不符合流体运动原理，导致效率低！费电！

还有一种结构是：在船尾底部装一根尾轴，尾轴伸向船尾底部外侧水中，尾轴端装一个螺旋桨，电机通过传动皮带让船舱内尾轴的转动，带动螺旋桨转动，从而产生推动力，因电机放置在船舱内密封空间中，其缺点是电机没有冷却系统，电机温度高，带动电机传动的皮带容易摩损、打滑需要频繁更换。此外，所使用的电机是普通家用工业电机，在能量转换过程中，能量损耗大，也有人使用直流串励电动机，其效率低！

中国专利2013205603010公开了另一种结构，其电机安装在水下螺旋桨前面，运行过程中，电机周围水流急、而电机直径大与水接触部份产生较大阻力，同样不符合位流体运动原理，效率低，其二是功率小。

上述结构的船舶在行使过程中，螺旋桨经常会被鱼网等杂物卡住，就需要人潜水切割清除！

另外上述结构船舶在更换螺旋桨时，需要起吊设备将船尾吊起，才能更换螺旋桨或进行相关的维修保养！总之以上结构设计没有充分考虑实际使用的情境，有缺陷。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供一种为船只提供动力的电动推进器，该推进器能彻底解决以上问题，比以上的推进器更加环保、更加智能化、更加经济实惠、更加可靠适用。

本实用新型要解决的技术问题是针对现有船用推进器是汽油、柴油、天然气为燃料的内燃发动机，对环境污染严重、噪音较大的问题，同时已解决了现有电动推进器的缺陷，提供一种更加智能化、更加经济实惠、更加环保、更加可靠适用的为船只提供高效动力的电动推进器。

本实用新型能为船只提供高效动力的电动推进器通过如下技术方案完成：该电动推进器由从动轴（1）、螺旋伞齿（2）、电动水泵（3）、传动轴（4）、托架（5）、倾斜托架（6）、电动推杆（7）、永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）、水管（11）、机壳（12）、水泵电缆（13）、螺旋桨（14）、方向盘（15）、平推式调速手柄（16）、操作系统（17）、转向软轴（18）、转向连动杆（19）、组成，其中：推进器通过托架（5）与船体连接；倾斜托架（6）安装在托架（5）上，电动推杆（7）通过倾斜托架（6）连接在托架（5）上；机壳（12）安装在倾斜托架（6）上；永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）安装在机壳（12）的上部；电动水泵（3）安装在机壳下部；水泵电缆（13）将电动水泵（3）与温控装置连接起来；水管（11）连接电动水泵（3）和水箱（9）；传动轴（4）与永磁无刷电机（8）连接；从动轴（1）通过螺旋伞齿（2）与传动轴（4）连接；螺旋桨（14）安装在从动轴（1）上；转向软轴（18）将转向连动杆（19）与操作系统（17）上的方向盘（15）连接起来。

所述的托架（5）安装在船体上；倾斜托架（6）安装在托架（5）上，电动推杆（7）通过倾斜托架（6）连接在托架（5）上；机壳安装在倾斜托架（6）。

所述的永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）安装在机壳（12）的上部；电动水泵（3）安装在机壳（12）的下部。

所述的传动轴（4）与永磁无刷电机（8）连接；从动轴（1）通过螺旋伞齿（2）与传动轴（4）连接；螺旋桨（14）安装在从动轴（1）上。

所述的支架（20）上并排安装多台单机，支架（20）安装在倾斜托架（6）上。

所述的转向软轴（18）将转向连动杆（19）与操作系统（17）上的方向盘（15）连接起来。

本实用新型高效率“电动推进器”与现有技术相比有如下有益效果：

1、该电动推进器采用锂电池（现有锂电池的批发价已经接近铅酸电池市场价），锂电池使用能消除船舱内因铅酸电瓶充电而产生的硫酸味，消除硫酸对环境的污染。因其使用寿命长而实惠，同时减轻重量增加了船只的安全性。纯电动驱动，最有益于环境保护，并能为船员及乘客提供安静舒适的环境，本实用新型电机安装在水面之上，而水下部份螺旋桨前水流方向部件截面交小，从而减少了阻力，提高了工作效率。

2、本实用新型采用的电机为知名大厂生产的 “永磁无刷电机”（电机转子为稀土钕铁硼超强力永磁不用电），再配合先进智能的操作控制系统和节能冷却系统，从而让电机效率高达90%，将多台单机并联后用同一操控系统进行操控，实现低成本大功率，可适用不同大小的船只。

3、本实用新型采用托架与船体连接处的安装尺寸与现有用汽油舷外机安装尺寸相同，便于使用者直接替换，利于普及推广使用。

4、本实用新型采用电脑二次编程设置故障自动检查报告，操作平台更加智能化，对推进器的控制更加灵活方便可靠。

5、本实用新型通过操控“操作系统”上的倾斜开关，电动升降功能使推进器机组上升至完全离开水面，此功能方便推进器机组检修保养以及用来调节推进器的倾斜度，方便使用者清理出螺旋桨上的缠绕物。

     6、本实用新型采用在机壳水下部份内壁安装有电动水泵，电动水泵只在电机工作温度高于设定值时，才开始工作；当温度下降到低于设定温度值后，电动水泵停止工作，最大限度地节约了有限的电池电能。电机工作时的温度保持在最佳状态，使电机发挥最佳的效益和使用寿命。

7、本实用新型 “操作系统”中的平推式加速器采用无触点的感应式挡位传感器，从而增加使用寿命和可靠性。同时，本专利采用平推式“操作系统”，更符合船舶驾驶人员的操作习惯。

附图说明

图1是本实用新型能为船只提供高效环保的“电动推进器”机组的结构示意图。

图2是本实用新型能为船只提供高效环保的“电动推进器”单台推进装置内部结构示意图。

图3是本实用新型能为船只提供高效环保的“电动推进器”强制散热系统结构示意图。

图4是本实用新型能为船只提供高效环保的“电动推进器”电路图。

图5是本实用新型能为船只提供高效环保的“电动推进器”操作系统仪表面板示的意图。

图中：1—从动轴、2—螺旋伞齿、3—电动水泵、4—传动轴、5—托架、6—倾斜托架、7—电动推杆、8—永磁无刷电机、9—水箱、10—控制器、11—水管、12—机壳、13—水泵电缆、14—螺旋桨、15—方向盘、16—平推式调速手柄、17—操作系统、18—转向软轴、19—转向连动杆。

具体实施方式

下面结合附图和工作过程对本实用新型一种为船只提供动力的电动推进器技术方案做进一步的描述。

实施例：

    如图1、图2、图3、图4所示，电动推进器，其特征在于该推进器由从动轴1、螺旋伞齿2、电动水泵3、传动轴4、托架5、倾斜托架6、电动推杆7、永磁无刷电机8、水箱9、控制器10、水管11、机壳12、水泵电缆13、螺旋桨14、方向盘15、平推式调速手柄16、操作系统17、转向软轴18、转向连动杆19组成，其中：单台推进器通过倾斜托架6和托架5与船体连接；倾斜托架6上端安装在托架5上，电动推杆7的下端连接在托架5上中端连接在倾斜托架6上；机壳12安装在倾斜托架6上；永磁无刷电机8、水箱9、控制器10安装在机壳12的上部；电动水泵3安装在机壳下部；水泵电缆13将电动水泵3与温控电路连接起来；水管11连接电动水泵3和水箱9；传动轴4与永磁无刷电机8连接；从动轴1通过螺旋伞齿2与传动轴4连接；螺旋桨14安装在从动轴1上；转向软轴18将转向连动杆19与操作系统17上的方向盘15连接起来。

所述的托架5连接船体与推进器；倾斜托架6安装在托架5上，电动推杆7通过倾斜托架6连接在托架5上；机壳12安装在倾斜托架6上。

所述的永磁无刷电机8、水箱9、控制器10安装在机壳12的上部；电动水泵3安装在机壳12下部。

所述的传动轴4与永磁无刷电机8连接；从动轴1通过螺旋伞齿2与传动轴4连接；螺旋桨14安装在从动轴1上。

所述的倾斜托架6上并排安装多台推动装置（两台以上对称）。

所述的转向软轴18将转向连动杆19与操作系统17上的方向盘15连接起来。

本实用新型的工作过程如下：如图1、图2、图3、图4所示，电机8的动力输出轴把动力传送到传动轴4，再通过安装在传动轴4下端的螺旋伞齿组2把动力传给从动轴1，同时将动力轴向旋转90度使从动轴1平行于水平面后驱动安装在从动轴1上的螺旋桨14，螺旋桨14在水里运转产生的推力推动船只行驶。

当永磁无刷电机8温度过高时，操作系统17的温控电路控制电动水泵3运转，经过水管11将水抽进水箱9，对永磁无刷电机8和控制器10同时降温，当永磁无刷电机8和控制器10的温度降低至设定温度，电机停止工作，尽可能节约电池电能。

船只转向时、旋转方向盘15，此时在转向软轴18的作用下，电动推进器的单台推进器开始转向，由于将每台推进器的转向连动杆19都串联了起来，因此安装在倾斜托架6上的每台推进器都同时完成转向。

当需要对推进器机组进行检修保养、清出螺旋桨上的缠绕物或需要调节推进器的倾斜角度时，通过控制操作系统上的倾斜开关来控制倾斜托架6、电动推杆7的运行，使推进器机组上升至完全离开水面。

电池组正极通过电门锁分别给“控制器”和“DC转换器”一个开机信号电压，控制器处以待机状态，等待操作系统的操作指令。DC转换器开机后、电池组正电流经保险片到达“DC转换器”转换成12V电压后经7805向档位调节器的霍尔提供5V电源。另一组通过倾斜开关的操控给电动推杆供电。再有一组则直接给单片机供电。单片机检测到档位调节器的信号或各单元工作正常后，给控制器发出工作指令，控制器打开直流接触器电机开始工作。推进器工作过程中、该电路实时在监测各单元的工作状况，并根据各单元实时反馈的信号参数，对电机的工作状况进行微调，使其工作在最佳状态。如果检测的哪一单元有故障，则先给控制器一个关闭直流接触器的信号，再通过仪表上的故障显示“LED灯”不同的闪烁来显示。

Claims (6)

1.一种能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于该推进器由从动轴（1）、螺旋伞齿（2）、电动水泵（3）、传动轴（4）、托架（5）、倾斜托架（6）、电动推杆（7）、永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）、水管（11）、机壳（12）、水泵电缆（13）、螺旋桨（14）、方向盘（15）、平推式调速器（16）、操作系统（17）、转向软轴（18）、转向连动杆（19）组成，其中：推进器机组是通过托架（5）与船体连接；倾斜托架（6）安装在托架（5）上，电动推杆（7）通过倾斜托架（6）连接在托架（5）上；机壳（12）安装在倾斜托架（6）上；永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）安装在机壳（12）的上部；电动水泵（3）安装在机壳下部；水泵电缆（13）将电动水泵（3）与温度控制装置连接；水管（11）连接电动水泵（3）和水箱（9）；传动轴（4）与永磁无刷电机（8）连接；从动轴（1）通过螺旋伞齿（2）与传动轴（4）连接；螺旋桨（14）安装在从动轴（1）上；转向软轴（18）将转向连动杆（19）与操作系统（17）上的方向盘（15）连接起来。

2.  根据权利要求书1所述的能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于托架（5）连接船体与推进器；倾斜托架（6）安装在托架（5）上，电动推杆（7）通过倾斜托架（6）连接在托架（5）上；机壳（12）安装在倾斜托架（6）上。

3.根据权利要求书1所述的能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于永磁无刷电机（8）、水箱（9）、控制器（10）安装在机壳（12）的上部；电动水泵（3）安装在机壳（12）下部。

4.根据权利要求书1所述的能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于传动轴（4）与永磁无刷电机（8）连接；从动轴（1）通过螺旋伞齿（2）与传动轴（4）连接；螺旋桨（14）安装在从动轴（1）上。

5.根据权利要求书1所述的能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于多台单机并排安装在一个倾斜托架（6）。

6.根据权利要求书1所述的能为船只提供高效动力的电动推进器，其特征在于转向软轴（18）将转向连动杆（19）与操作系统（17）上的方向盘（15）连接起来。