CN215904727U - 一种船用驱动装置及船用推进器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种船用驱动装置及船用推进器，船用驱动装置包括动力源、螺旋桨和弹性轴套，动力源包括壳体和输出轴；螺旋桨包括桨毂和设置于桨毂外周的桨叶；弹性轴套套设于桨毂和输出轴之间使螺旋桨随输出轴转动。本申请船用驱动装置能够实现过载保护功能，提高了安全性以及使用寿命。

Description

一种船用驱动装置及船用推进器

技术领域

本申请涉及船用设备领域，特别是涉及一种船用驱动装置及船用推进器。

背景技术

现有船用驱动装置中常使用螺旋桨作为推进装置，用于产生推进动力使船只前进。船用驱动装置的螺旋桨在水中旋转时，螺旋桨中的桨叶撞击容易打到障碍物(如石头或者硬物等)或螺旋桨容易被缠绕物(水草、鱼线等)缠绕，从而出现螺旋桨过载，导致螺旋桨损坏或与螺旋桨连接的输出轴损坏的问题。

实用新型内容

本申请提供一种船用驱动装置及船用推进器，以解决船用驱动装置容易打到障碍物(如石头或者硬物等)或螺旋桨容易被缠绕物(水草、鱼线等)缠绕，从而出现螺旋桨过载的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种船用驱动装置，包括：动力源，动力源包括壳体和输出轴；螺旋桨，螺旋桨包括桨毂和设置于桨毂外周的桨叶；弹性轴套，弹性轴套套设于桨毂和输出轴之间使螺旋桨随输出轴转动。

其中，输出轴包括向壳体外延伸的延伸部，弹性轴套套设于延伸部，延伸部为花键状或花纹状，以致弹性轴套与输出轴之间的滑脱扭矩大于弹性轴套与桨毂之间的滑脱扭矩。

其中，设置于桨毂内的弹性轴套的轴向长度超过桨毂长度的二分之一。

其中，还包括设置于输出轴端部的螺母和套设于输出轴上的止推垫圈，弹性轴套通过螺母和止推垫圈在轴向固定于输出轴。

其中，止推垫圈与弹性轴套之间设置调整垫片，用于调整弹性轴套的轴向压缩量。

其中，止推垫圈和桨毂之间设置有减摩垫圈。

其中，壳体朝向螺旋桨的一端设置有端盖，输出轴穿设于端盖；止推垫圈与端盖的外轮廓间隙配合构成基本封闭的容置部。

其中，止推垫圈包括凸起结构，凸起结构包括形成于止推垫圈第一端的外周的第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起之间构成凹槽。

其中，第一凸起相较于第二凸起靠近螺旋桨，第一凸起的凸出高度大于第二凸起的凸出高度。

为解决上述技术问题，本申请提出一种船用推进器，船用推进器包括上述所述的船用驱动装置。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种船用驱动装置包括动力源、螺旋桨和弹性轴套，动力源包括壳体和输出轴；螺旋桨包括桨毂和设置于桨毂外周的桨叶。弹性轴套套设在桨毂和输出轴之间，从而使得螺旋桨随输出轴转动。由于弹性轴套具有缓冲性质，当螺旋桨上形成的反作用力较小时，弹性轴套自身压缩以释放上述较小力；当反作用力较大时，弹性轴套会从输出轴上滑脱下来，而防止输出轴损坏而断开，从而实现过载保护功能，以使得船用驱动装置可以保持较低的功率运行，保证了船用驱动装置的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请船用驱动装置的结构示意图；

图2是图1所示A-A的剖面图；

图3是图2所示B的结构示意图；

图4是图2所示弹性轴套的侧视图；

图5是图4所示C-C的结构示意图；

图6是图2所示止推垫圈的立体图；

图7是图6所示止推垫圈的侧视图。

附图标号：1、动力源；11、壳体；12、输出轴；2、螺旋桨；21、桨毂；22、桨叶；3、弹性轴套；31、金属轴套；32、弹性体；4、端盖；41、嵌套结构；5、止推垫圈；51、凸起结构；511、第一凸起；512、第二凸起；513、凹槽；6、减摩垫圈；7、螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面结合实施例对本实用新型提供的一种船用驱动装置及船用推进器进行详细描述。

请参阅图1、图2和图3，图1是本申请船用驱动装置的结构示意图；图2是图1所示A-A的剖面图；图3是图2所示B的结构示意图。

本实施例中船用驱动装置包括动力源1和螺旋桨2，动力源1包括壳体11和输出轴12，输出轴12设置于壳体11内，其一端伸出于壳体11。螺旋桨2包括桨毂21和桨叶22，桨叶22设置于桨毂21外周，桨叶22数量为多个。桨毂21套设于输出轴12，以将动力源1的动力通过输出轴12传输于桨毂21上，以带动桨毂21及其上桨叶22转动，从而推动船只前进。

在螺旋桨2在旋转过程中，容易打到障碍物(如石头或者硬物等)或螺旋桨容易被缠绕物(水草、鱼线等)缠绕，从而出现螺旋桨过载，导致螺旋桨损坏或与螺旋桨连接的输出轴损坏。因此，本实施例中船用驱动装置还包括弹性轴套3，其中弹性轴套3套设在桨毂21和输出轴12之间，从而使得螺旋桨2随输出轴12转动。

当螺旋桨2打桨，其桨叶22在水中遇到水草、鱼线等细长缠绕物或撞击到水底石头、硬物时，螺旋桨2上的力形成反作用力，其中反作用力会往输出轴12上传递，由于弹性轴套3具有缓冲性质，当反作用力较小时，弹性轴套3自身压缩以释放上述较小力；当反作用力较大时，弹性轴套3会从输出轴12上滑脱下来，而防止输出轴12损坏而断开，从而实现过载保护功能，以使得船用驱动装置可以保持较低的功率运行，保证了船用驱动装置的安全。另外，弹性轴套3可以起到减震、静音以及保护输出轴12的效果。

在实际过程中，为了进一步实现船用驱动装置过载保护功能，可以改变输出轴12的结构以及弹性轴套3的结构等来实现过载保护功能。如通过改变输出轴12的结构，具体如下：输出轴12包括延伸部，延伸部向壳体11外延伸设置，其中弹性轴套3套设于延伸部上。上述延伸部为花键状或花纹状，当弹性轴套3套设在上述花键状或花纹状的延伸部上时，能够使得弹性轴套3与输出轴12之间的滑脱扭矩大于弹性轴套3与桨毂21之间的滑脱扭矩。即螺旋桨2能够在过载情况下与输出轴12滑脱，从而保护输出轴12。

请参阅图4和图5，图4是图2所示弹性轴套的侧视图；图5是图4所示C-C的结构示意图。结合图2和图3，上述弹性轴套3可以包括金属轴套31以及包覆于金属轴套31外壁的弹性体32，金属轴套31套设于输出轴12。其中，弹性体32具有缓冲以及弹性，弹性体32抵接于桨毂21内侧壁上。弹性体32可以为橡胶、塑胶、赛钢等材料制成。在实际过程中，弹性轴套3通过液压机压入桨毂21内。

当延伸部呈花键状或花纹状时，弹性轴套3中的金属轴套31内侧壁需要设置成与花键状或花纹状相配合的形状，以使得弹性轴套3与延伸部稳定连接。

如通过改变弹性轴套3的结构，具体如下：螺旋桨2正常工作时，弹性轴套3与桨毂21之间的滑脱扭矩需要超过螺旋桨2正常工作时输出的最大工作扭矩。在过载保护功能下，需要设置弹性轴套3与桨毂21之间的扭矩大于上述弹性轴套3与桨毂21之间的滑脱扭矩。

上述滑脱扭矩公式为M＝qSRμ，M-弹性轴套3与桨毂21的滑脱转矩(N/M)；q-弹性轴套3的平均单位压力(N/m²)；S-弹性轴套3与桨毂21内壁的接触面积(m²)；R-桨毂21内壁半径(m)；μ-弹性轴套3与桨毂21内壁的静摩擦系数(无量纲数)。

通过上述弹性轴套3和桨毂21之间滑脱扭矩大小公式可知，可以改变桨毂21的内表面的尺寸、弹性轴套3与桨毂21内壁之间的静摩擦系数以及弹性轴套3安装入桨毂21内的径向压缩量等，以控制弹性轴套3和桨毂21之间滑脱扭矩大小，其中滑脱扭矩要求大于或等于1.2倍正常工作的最大转矩。

如根据上述公式也可以改变弹性轴套3的长度，控制弹性轴套3的长度可以改变接触面积S，进而改变滑脱扭矩大小。如改变桨毂21内壁与弹性轴套3的接触面积(优选的，接触面积可以通过静摩擦系数计算)、弹性轴套3的材质、弹性轴套3的硬度等方式调整滑脱扭矩到合适的范围，也可以改变滑脱扭矩大小。

具体地，将设置于桨毂21内的弹性轴套3的轴向长度超过桨毂21长度的二分之一，以改变滑脱扭矩大小，进而进一步实现过载保护功能。

举例而言，弹性轴套3的轴向长度为45mm～55mm。通过该弹性轴套3的轴向长度，可以改变弹性轴套3与桨毂21内壁之间的接触面积；同时也能保证螺旋桨2的安装刚度。其中弹性轴套3的轴向长度可以为45mm、50mm、52mm以及55mm等。上述弹性轴套3的轴向长度不宜过短，螺旋桨2的安装刚度得不到保证；另外也不宜过长。

在一实施例中，船用驱动装置还包括螺母7和止推垫圈5，螺母7设置在输出轴12端部，止推垫圈5套设在输出轴12上，其中弹性轴套3通过螺母7和止推垫圈5在轴向固定于输出轴11上。通过设置螺母7能够压紧弹性轴套3以及止推垫圈5，以实现止推垫圈5以及弹性轴套3轴向定位。

另外，通过螺母7以及止推垫圈5，也能防止外界物质如水草、鱼线等进入到弹性轴套3和桨毂21之间，而影响螺旋桨2的正常工作等。可选的，输出轴12上设置有锥面，其中止推垫圈5与锥面配合定位连接。

具体地，止推垫圈5与弹性轴套3之间设置调整垫片，其中调整垫片用于调整弹性轴套3的轴向压缩量。其中调整垫片通过螺母压紧在弹性轴套3和止推垫圈5之间，以实现调整垫片的轴向定位。

进一步地，止推垫圈5和桨毂21之间设置有减摩垫圈6，在传统的螺旋桨2安装方式中，螺旋桨2中桨毂21与输出轴11固定连接的垫片是压紧的，两者之间的摩擦系数较大。当螺旋桨2打到障碍物时，两者之间的摩擦力阻碍了桨毂21相对于输出轴12的相对转动。减摩垫圈6能够降低桨毂21轴向转动的阻力，进一步实现船用驱动装置的正常运行。

上述减摩垫圈6数量可以为一个或者多个，当减摩垫圈6数量为多个时，多个减摩垫圈6叠加设置。其中减摩垫圈6由低摩擦特性的材质制成，以减小减摩垫圈6自身形成的摩擦力，进而降低桨毂21轴向转动的阻力。上述低摩擦特性的材料可以为塑料、金属或者复合材料等，如尼龙、黄铜等。可选的，塑料也可以为聚四氟乙烯材料。

请参阅图6和图7，图6是图2所示止推垫圈的立体图；图7是图6所示止推垫圈的侧视图。结合图2和图3，因螺旋桨2与动力源1之间存在缝隙，正常工作时，螺旋桨2转动，壳体11静止，两者之间存在相对运动，螺旋桨2上缠绕的水草、鱼线等不仅会引起螺旋桨2过载，而且上述水草、鱼线等可能进入螺旋桨2与壳体11之间的缝隙导致运行故障，严重的可能导致动力源1或螺旋桨2损坏。

因此，本实施例中壳体11朝向螺旋桨2的一端设置有端盖4，输出轴12穿设于端盖4，端盖4用于固定油封。其中止推垫圈5与端盖4的外轮廓间隙配合构成基本封闭的容置部，以使得水草、鱼线等细长缠绕物较难通过上述止推垫圈5和端盖4之间进入到动力源1内，实现了船用驱动装置的正常运行。

上述止推垫圈5选用低摩擦特性材料，以减小减摩垫圈6自身形成的摩擦力，进而降低止推垫圈5与桨毂21以及端盖4之间阻力。其中止推垫圈5可随输出轴12转动而转动，而端盖4为静止件，即端盖4与止推垫圈5之间构成基本密封的容置部，但两者之间并不完全接触，以减小零件损坏。

具体地，结合图2和图3，止推垫圈5包括相对的第一端和第二端，止推垫圈5的第一端嵌入端盖4，以与端盖4形成上述容置部。止推垫圈5的第二端位于桨毂21内，以与桨毂21密封连接。其中，止推垫圈5第一端的外周形成有凸起结构51，该凸起结构51增加了螺旋桨2与壳体11之间缝隙的高度，进一步防止水草、鱼线等长缠绕通过端盖4进入到动力源1内，或通过弹性轴套3与桨毂21之间缝隙进入到桨毂21内。

具体地，端盖4对应止推垫圈5的第一端形成有嵌套结构41，该嵌套结构41的形状与凸起结构51的形状相适应，以使得止推垫圈5嵌设于端盖4中，进一步防止水草、鱼线等细长缠绕物通过端盖4与输出轴12之间间隙进入到动力源1内。

进一步地，凸起结构51包括第一凸起511和第二凸起512，第一凸起511和第二凸起512均位于止推垫圈5第一端外周。其中第一凸起511和第二凸起512之间形成有凹槽513，更利于端盖4的嵌套结构41嵌设于上述凹槽513内。可选的，端盖4的内部形状与止推垫圈5第一端的形状相适应。

在实际过程中，为了防止细长缠绕物向动力源1方向缠绕进一步缠绕，而防止损坏动力源1，特别是动力源1中油封，因油封与输出轴12之间是动密封配合，细长缠绕物容易沿着输出轴12进入油封，导致油封磨损而损坏。因此，本实施例中第一凸起511相较于第二凸起512靠近螺旋桨2，第一凸起511的凸出高度大于第二凸起512的凸出高度，以减小细长缠绕物沿输出轴12进入油封。

相比于现有技术，本实施例船用驱动装置包括动力源、螺旋桨和弹性轴套，动力源包括壳体和输出轴；螺旋桨包括桨毂和设置于桨毂外周的桨叶。弹性轴套套设在桨毂和输出轴之间，从而使得螺旋桨随输出轴转动。由于弹性轴套具有缓冲性质，当螺旋桨上形成的反作用力较小时，弹性轴套自身压缩以释放上述较小力；当反作用力较大时，弹性轴套会从输出轴上滑脱下来，而防止输出轴损坏而断开，从而实现过载保护功能，以使得船用驱动装置可以保持较低的功率运行，保证了船用驱动装置的安全。

本实施例公开了一种船用推进器，船用推进器包括船用驱动装置，其中船用驱动装置类似于上述实施例中所阐述的船用驱动装置，对其结构不再赘述。其中船用推进器还包括固定装置和操控装置。

固定装置用于固定所述船用推进器。船用推进器通过固定装置夹持船体而置于船舷外，使用时置于水下，以推动船只运动。

操控装置用于对船用推进器的推进方向进行控制，固定连接于船用推进器上，且操控装置与船用驱动装置具有电连接，以保证操控装置能够控制船用驱动装置的推进方向。可以想到，操控装置也可以通过机械结构对船用驱动装置的推进方向实现控制。

动力源可以是电动类或燃油类，通常为电机或发动机。本实施例中，动力源为电机，船用推进器还包括电池。电池分别连接操控装置和动力源，提供能量。

区别于现有技术，本实用新型提供了一种船用推进器包括船用驱动装置，船用推进器可通过船用驱动装置防止输出轴损坏而断开，从而实现过载保护功能，以使得船用驱动装置可以保持较低的功率运行，保证了船用驱动装置的安全性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种船用驱动装置，其特征在于，包括：

动力源，所述动力源包括壳体和输出轴；螺旋桨，所述螺旋桨包括桨毂和设置于所述桨毂外周的桨叶；

弹性轴套，所述弹性轴套套设于所述桨毂和所述输出轴之间使所述螺旋桨随所述输出轴转动；

还包括设置于所述输出轴端部的螺母和套设于所述输出轴上的止推垫圈，所述弹性轴套通过所述螺母和所述止推垫圈在轴向固定于所述输出轴。

2.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，所述输出轴包括向所述壳体外延伸的延伸部，所述弹性轴套套设于所述延伸部，所述延伸部为花键状或花纹状，以致所述弹性轴套与所述输出轴之间的滑脱扭矩大于所述弹性轴套与所述桨毂之间的滑脱扭矩。

3.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，设置于所述桨毂内的所述弹性轴套的轴向长度超过所述桨毂长度的二分之一。

4.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，所述止推垫圈与所述弹性轴套之间设置调整垫片，用于调整所述弹性轴套的轴向压缩量。

5.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，所述止推垫圈和所述桨毂之间设置有减摩垫圈。

6.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，所述壳体朝向所述螺旋桨的一端设置有端盖，所述输出轴穿设于所述端盖；所述止推垫圈与所述端盖的外轮廓间隙配合构成基本封闭的容置部。

7.根据权利要求1所述的船用驱动装置，其特征在于，所述止推垫圈包括凸起结构，所述凸起结构包括形成于所述止推垫圈第一端的外周的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起之间构成凹槽。

8.根据权利要求7所述的船用驱动装置，其特征在于，所述第一凸起相较于所述第二凸起靠近所述螺旋桨，所述第一凸起的凸出高度大于所述第二凸起的凸出高度。

9.一种船用推进器,其特征在于，所述船用推进器包括权利要求1至8中任一项所述的船用驱动装置。

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