CN220032187U - 一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统及船舶 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统及船舶，一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统及船舶包括壳体、候选桨叶模块、设置在壳体内的船桨装置，以及设置在壳体顶部且用于驱动船桨装置的驱动电机模块；船桨装置包括转筒模块和可拆卸安装在转筒模块内侧的目标桨叶模块，以及可拆卸安装在转筒模块外侧的齿轮模块，转筒模块通过连接模块与壳体可拆卸连接；候选桨叶模块可拆卸安装在转筒模块内侧，候选桨叶模块用于替换目标桨叶模块，且候选桨叶模块的桨距与目标桨叶模块的桨距不同。

Description

一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统及船舶

技术领域

本申请属于船舶推进技术领域，具体涉及一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统。

背景技术

船舶推进系统的主要功能是通过螺旋桨转动产生的推力驱动船舶前进或后退。现有的船舶推进系统多以传动轴与螺旋桨结合方式为主，此种推进方式可以通过调节螺旋桨桨距，实现不同速度下的推进效率最大化。但是，在使用传动轴与螺旋桨结合的船舶推进系统的过程中，水中的异物(如缆绳、渔网、水草、海带等)很容易缠绕在船舶推进系统的螺旋桨上，导致船舶停机失去动力，引发事故。

为解决异物缠绕螺旋桨的问题，近年来业界有人提出了无轴泵推系统，桨叶安装在旋转内筒上，无轴泵推系统技术利用磁力耦合器将驱动端和泵端隔离开，使得泵端部件无须通过轴来连接驱动端部件，也避免了轴密封处可能导致的泄漏问题。但是，由于无轴泵推系统的桨叶安装在旋转内筒上，不易安装桨距调节装置，如果在无轴泵推系统再安装桨距调节装置，则只能将桨叶调节装置与桨叶一一对应安装在旋转内筒的外侧，会导致推进系统自重增加，进而导致推进效率降低，通过桨距调节带来的效率增加小于因推进系统自重增加导致的效率降低，在经济上不具备可行性。

实用新型内容

基于此，本申请提供一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统及船舶，以解决现有无轴泵推系统通过安装桨距调节装置来实现桨距可调导致综合效率较低、在经济上不具备可行性的问题。

根据本申请的第一方面，提供了一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，所述无轴推进系统包括：壳体、候选桨叶模块、设置在所述壳体内的船桨装置，以及设置在所述壳体顶部且用于驱动所述船桨装置的驱动电机模块；

所述船桨装置包括转筒模块和可拆卸安装在所述转筒模块内侧的目标桨叶模块，以及可拆卸安装在所述转筒模块外侧的齿轮模块，所述转筒模块通过连接模块与所述壳体可拆卸连接；

所述候选桨叶模块可拆卸安装在所述转筒模块内侧，所述候选桨叶模块用于替换所述目标桨叶模块，且所述候选桨叶模块的桨距与所述目标桨叶模块仅桨距不同。

上述方案中，进一步可选地，所述目标桨叶模块包括第一安装环和多个第一桨叶；

多个所述第一桨叶沿所述第一安装环的圆周方向均匀布设在所述第一安装环的内侧面，所述第一安装环的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第一安装槽；

所述转筒模块的内壁相应分布有与所述多个第一安装槽一一对应的限位凸条。

上述方案中，进一步可选地，所述候选桨叶模块包括第二安装环和多个第二桨叶；

多个所述第二桨叶沿所述第二安装环的圆周方向均匀布设在所述第二安装环的内侧面，所述第二安装环的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第二安装槽；

所述第二安装环与所述第一安装环结构相同，所述第二桨叶与所述第一桨叶结构不同。

上述方案中，进一步可选地，所述转筒模块包括筒体、多个内壁加强筋和多个外壁加强筋；

多个所述内壁加强筋沿所述筒体的圆周方向均匀布设在所述筒体的内侧面，且多个所述内壁加强筋的数量与多个所述第一安装槽的数量相等且一一对应，所述内壁加强筋与其对应的所述第一安装槽卡接配合；

多个所述外壁加强筋沿所述筒体的圆周方向均匀布设在所述筒体的外侧面。

上述方案中，进一步可选地，所述齿轮模块套设在所述筒体的外侧中部，且所述齿轮模块与所述筒体呈同轴布设；

所述齿轮模块的内侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第三安装槽，多个所述第三安装槽的数量与多个所述外壁加强筋的数量相等且一一对应，所述第三安装槽与其对应的所述外壁加强筋卡接配合。

上述方案中，进一步可选地，所述连接模块包括两个连接筒，两个所述连接筒分别套设在所述筒体的外侧两端，且所述连接筒的内侧面与所述筒体的外侧面相贴合；

所述连接筒的外侧面与所述壳体的内侧面相贴合。

上述方案中，进一步可选地，所述驱动电机模块包括驱动电机和套设在所述驱动电机的输出轴上的驱动齿轮；

所述驱动齿轮与所述齿轮模块啮合，所述驱动电机通过所述驱动齿轮驱动所述齿轮模块、所述转筒模块和所述目标桨叶模块同步旋转。

上述方案中，进一步可选地，所述无轴推进系统还包括安装模块，所述安装模块用于将所述驱动电机模块可拆卸安装在船尾板上。

上述方案中，进一步可选地，所述连接模块和所述齿轮模块的强度均大于所述转筒模块的强度，所述转筒模块的强度大于所述目标桨叶模块的强度。

根据本申请的第二方面，提供了一种船舶，所述船舶包括船体以及如第一方面任一项所述的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统。

在本申请的实施例中，船舶无轴推进系统包括壳体、候选桨叶模块、船桨装置和驱动电机模块，船桨装置包括可拆卸连接的转筒模块、目标桨叶模块和齿轮模块，且船桨装置通过连接模块与壳体可拆卸连接，目标桨叶模块能够与候选桨叶模块进行替换，便于用户根据不同航速需求的应用场景更换安装与之匹配的效率最优的桨叶模块，进而提升该无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的推进效率；且无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的模块化设计使得目标桨叶模块因异物撞击损坏时，可以快速便捷的对其进行更换维修，有效提高了船只出勤率，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构爆炸图；

图2为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构中转筒齿轮模块、转筒模块和桨叶模块的组装示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构两种桨叶模块的组装示意图；

图4为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构主体部分组装结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构电机模块、适配安装模块与外壳模块的组装示意图；

图6为本实用新型一个实施例提供的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统的结构最后一步的组装示意图。

附图标号说明：

1、壳体；2、转筒模块；3、目标桨叶模块；4、齿轮模块；5、连接筒；6、候选桨叶模块；7、驱动电机；8、安装模块；2-1、筒体；2-2、内壁加强筋；2-3、外壁加强筋；3-1、第一安装环；3-2、第一安装槽；3-3、第一桨叶；4-1、第三安装槽；6-1、第二安装环；6-2、第二安装槽；6-3、第二桨叶。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1至图6所示，一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，包括：壳体1、候选桨叶模块6、设置在所述壳体1内的船桨装置，以及设置在所述壳体1顶部且用于驱动所述船桨装置的驱动电机模块；

所述船桨装置包括转筒模块2和可拆卸安装在所述转筒模块2内侧的目标桨叶模块3，以及可拆卸安装在所述转筒模块2外侧的齿轮模块4，所述转筒模块2通过连接模块与所述壳体1可拆卸连接；

所述候选桨叶模块6可拆卸安装在所述转筒模块2内侧，所述候选桨叶模块6用于替换所述目标桨叶模块3，且所述候选桨叶模块6的桨距与所述目标桨叶模块3仅桨距不同。

在本实施例中，本申请的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统包括壳体1、候选桨叶模块6、船桨装置和驱动电机模块，船桨装置包括可拆卸连接的转筒模块2、目标桨叶模块3和齿轮模块4，且船桨装置通过连接模块与壳体1可拆卸连接，目标桨叶模块3能够与候选桨叶模块6进行替换，便于用户根据不同航速需求的应用场景更换安装与之匹配的效率最优的桨叶模块，进而提升该船舶无轴推进系统的推进效率；且船舶无轴推进系统的模块化设计使得目标桨叶模块3因异物撞击损坏时，可以快速便捷的对其进行更换维修，有效提高了船只出勤率，便于推广使用。

在一个实施例中，所述目标桨叶模块3包括第一安装环3-1和多个第一桨叶3-3；多个所述第一桨叶3-3沿所述第一安装环3-1的圆周方向均匀布设在所述第一安装环3-1的内侧面，所述第一安装环3-1的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第一安装槽3-2；

所述转筒模块2的内壁相应分布有与所述多个第一安装槽一一对应的限位凸条。

在一个实施例中，在外壳模块的前后两端安装有防护罩，可以防止大体积异物进入转筒模块，也可以起到紧固转筒模块和桨叶模块的作用。

在一个实施例中，所述候选桨叶模块6包括第二安装环6-1和多个第二桨叶6-3；多个所述第二桨叶6-3沿所述第二安装环6-1的圆周方向均匀布设在所述第二安装环6-1的内侧面，所述第二安装环6-1的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第二安装槽6-2；所述第二安装环6-1与所述第一安装环3-1结构相同，所述第二桨叶6-3与所述第一桨叶3-3结构不同。

在一个实施例中，所述转筒模块2包括筒体2-1、多个内壁加强筋2-2和多个外壁加强筋2-3；多个所述内壁加强筋2-2沿所述筒体2-1的圆周方向均匀布设在所述筒体2-1的内侧面，且多个所述内壁加强筋2-2的数量与多个所述第一安装槽3-3的数量相等且一一对应，所述内壁加强筋2-2与其对应的所述第一安装槽3-3卡接配合；多个所述外壁加强筋2-3沿所述筒体2-1的圆周方向均匀布设在所述筒体2-1的外侧面。

在本实施例中，外壁加强筋2-3的长度小于筒体2-1的长度，外壁加强筋2-3位于筒体2-1的外侧中部。

在一个实施例中，所述齿轮模块4套设在所述筒体2-1的外侧中部，且所述齿轮模块4与所述筒体2-1呈同轴布设；所述齿轮模块4的内侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第三安装槽4-1，多个所述第三安装槽4-1的数量与多个所述外壁加强筋2-3的数量相等且一一对应，所述第三安装槽4-1与其对应的所述外壁加强筋2-3卡接配合。

在一个实施例中，所述连接模块包括两个连接筒5，两个所述连接筒5分别套设在所述筒体2-1的外侧两端，且所述连接筒5的内侧面与所述筒体2-1的外侧面相贴合；所述连接筒5的外侧面与所述壳体1的内侧面相贴合。

在本实施例中，连接筒5用于将壳体1和船桨装置连接为一体。

在本实施例中，连接筒5优选为环形轴承，在驱动电机模块驱动船桨装置旋转的情况下，环形轴承的内侧面与船桨装置同步旋转，环形轴承的外侧面保持静止。

在一个实施例中，所述驱动电机模块包括驱动电机7和套设在所述驱动电机7的输出轴上的驱动齿轮；所述驱动齿轮与所述齿轮模块4啮合，所述驱动电机7通过所述驱动齿轮驱动所述齿轮模块4、所述转筒模块2和所述目标桨叶模块3同步旋转。

在本实施例中，驱动电机7的输出轴旋转带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮与齿轮模块4啮合，驱动齿轮旋转即可带动齿轮模块4旋转，齿轮模块4旋转带动转筒模块2和目标桨叶模块3旋转，实现驱动电机7对船桨装置的驱动。

在一个实施例中，所述无轴推进系统还包括安装模块8，所述安装模块8用于将所述驱动电机模块可拆卸安装在船体上。其中，所述安装模块适配于所安装的船尾板。

在本实施例中，驱动电机模块设置在壳体1顶部，安装模块8用于将驱动电机模块可拆卸安装在船尾板上，即通过安装模块8可以将驱动电机模块和壳体1，以及壳体1内的船桨装置均安装在船尾板上。

在一个实施例中，所述连接模块和所述齿轮模块4的强度均大于所述转筒模块2的强度，所述转筒模块2的强度大于所述目标桨叶模块3的强度。

在本实施例中，目标桨叶模块3所采用的材质的强度与候选桨叶模块6所采用的材质的强度相同，转筒模块2所采用的材质的强度大于目标桨叶模块3所采用的材质的强度，连接模块和齿轮模块4所采用的材质的强度均大于转筒模块2所采用的材质的强度，在异物撞击目标桨叶模块3的情况下，通过低成本的前端模块(目标桨叶模块3)破损吸能保护高成本的后端模块(筒模块2、齿轮模块4和连接模块)不受损坏，有效降低了成本。在实际使用过程中，当本发明无轴推进系统的目标桨叶模块因异物撞击损坏或者不适应当前航速时，可以人工手动采用候选桨叶模块将原有的目标桨叶模块替换；例如：无人帆船与其他船舶在每次出港前，根据任务的航速需求，安装与之适配的桨叶模块，以提高任务作业中的航行效率。当无人帆船与其他船舶在航行中遇到异物撞击桨叶，导致桨叶模块受损时，无人帆船可以通过风帆航行返港进行更换桨叶模块的维修工作，其他船舶需要通过拖船拖带返港进行更换桨叶模块工作。

在一个实施例中，本申请还公开了一种船舶，该船舶包括船体和上述的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统包括：壳体(1)、候选桨叶模块(6)、设置在所述壳体(1)内的船桨装置，以及设置在所述壳体(1)顶部且用于驱动所述船桨装置的驱动电机模块；

所述船桨装置包括转筒模块(2)和可拆卸安装在所述转筒模块(2)内侧的目标桨叶模块(3)，以及可拆卸安装在所述转筒模块(2)外侧的齿轮模块(4)，所述转筒模块(2)通过连接模块与所述壳体(1)可拆卸连接；

所述候选桨叶模块(6)用于替换所述目标桨叶模块(3)，且所述候选桨叶模块(6)的桨距与所述目标桨叶模块(3)仅桨距不同。

2.根据权利要求1所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述目标桨叶模块(3)包括第一安装环(3-1)和多个第一桨叶(3-3)；

多个所述第一桨叶(3-3)沿所述第一安装环(3-1)的圆周方向均匀布设在所述第一安装环(3-1)的内侧面，所述第一安装环(3-1)的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第一安装槽(3-2)；

所述转筒模块(2)的内壁相应分布有与所述多个第一安装槽一一对应的限位凸条。

3.根据权利要求2所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述候选桨叶模块(6)包括第二安装环(6-1)和多个第二桨叶(6-3)；

多个所述第二桨叶(6-3)沿所述第二安装环(6-1)的圆周方向均匀布设在所述第二安装环(6-1)的内侧面，所述第二安装环(6-1)的外侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第二安装槽(6-2)；

所述第二安装环(6-1)与所述第一安装环(3-1)结构相同，所述第二桨叶(6-3)与所述第一桨叶(3-3)结构不同。

4.根据权利要求2所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述转筒模块(2)包括筒体(2-1)、多个内壁加强筋(2-2)和多个外壁加强筋(2-3)；

多个所述内壁加强筋(2-2)沿所述筒体(2-1)的圆周方向均匀布设在所述筒体(2-1)的内侧面，且多个所述内壁加强筋(2-2)的数量与多个所述第一安装槽(3-2)的数量相等且一一对应，所述内壁加强筋(2-2)与其对应的所述第一安装槽(3-2)卡接配合；

多个所述外壁加强筋(2-3)沿所述筒体(2-1)的圆周方向均匀布设在所述筒体(2-1)的外侧面。

5.根据权利要求4所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述齿轮模块(4)套设在所述筒体(2-1)的外侧中部，且所述齿轮模块(4)与所述筒体(2-1)呈同轴布设；

所述齿轮模块(4)的内侧面沿其圆周方向均匀开设有多个第三安装槽(4-1)，多个所述第三安装槽(4-1)的数量与多个所述外壁加强筋(2-3)的数量相等且一一对应，所述第三安装槽(4-1)与其对应的所述外壁加强筋(2-3)卡接配合。

6.根据权利要求4所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述连接模块包括两个连接筒(5)，两个所述连接筒(5)分别套设在所述筒体(2-1)的外侧两端，且所述连接筒(5)的内侧面与所述筒体(2-1)的外侧面相贴合；

所述连接筒(5)的外侧面与所述壳体(1)的内侧面相贴合。

7.根据权利要求1所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述驱动电机模块包括驱动电机(7)和套设在所述驱动电机(7)的输出轴上的驱动齿轮；

所述驱动齿轮与所述齿轮模块(4)啮合，所述驱动电机(7)通过所述驱动齿轮驱动所述齿轮模块(4)、所述转筒模块(2)和所述目标桨叶模块(3)同步旋转。

8.根据权利要求1所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述无轴推进系统还包括安装模块(8)，所述安装模块(8)用于将所述驱动电机模块可拆卸安装在船尾板上。

9.根据权利要求1所述的一种无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统，其特征在于，所述齿轮模块(4)和所述连接模块的强度均大于所述转筒模块(2)的强度，所述转筒模块(2)的强度大于所述目标桨叶模块(3)的强度。

10.一种船舶，其特征在于，包括：船体以及如权利要求1至9任一项所述的无人帆船与其他船舶的模块化无轴推进系统。