CN220483538U - 一种翘摆式电力推进器艉挂机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翘摆式电力推进器艉挂机，包括转舵箱和轮缘式推进器，所述轮缘式推进器设置于所述转舵箱下方，且所述转舵箱与所述轮缘式推进器之间连接有液压翘摆机构，该液压翘摆机构外侧覆盖有外壳，所述外壳内部设置有液压转舵机构，所述转舵箱后侧设置有固定到船体上的安装架，所述转舵箱内部设置有电控系统。有益效果在于：本实用新型通过采用轮缘式推进器作为艉挂机的组成部分，效率高、噪声低；采用液压系统提供转舵和翘摆的动力源，液压系统体积小、集成度高；采用翘摆机构，轮缘式推进器在不需要使用时，可以翘出水面，减少腐蚀，避免滋生海生物。

Description

一种翘摆式电力推进器艉挂机

技术领域

本实用新型涉及船艇动力系统领域，具体涉及一种翘摆式电力推进器艉挂机。

背景技术

艉挂机(或称舷外机)是一种小船小艇上使用的推进器，通常用安装架固定在艇的艉板上，采用汽油机(柴油机)作为原动力，驱动轴系和螺旋桨旋转，提供船艇推进的动力，具有体积小、重量轻、集成化程度高、安装方便的特点，是一种适合小型船艇采用的推进装置。现有柴油机或汽油机驱动的艉挂机，其工作原理为，采用柴油机或汽油机作为原动力，通过轴系和齿轮副将扭矩传递到螺旋桨轴上，螺旋桨轴带动螺旋桨旋转，推动船艇前进。柴油机或汽油机驱动的艉挂机，噪音振动大，尾气排放造成大气污染严重，滑油系统容易泄漏污染水域。且高温高压高振动的发动机故障率高，一旦出现故障，维修工作量大，影响运营。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种翘摆式电力推进器艉挂机，采用轮缘式推进器，由电机直接驱动螺旋桨，中间没有齿轮及轴系等任何传动环节，传动损耗小，效率高，噪声低；适用于各种船型上，尤其是运输船、渔船、快艇等，具有节能效果好、排放少、噪声振动低等优点；替代原有的柴油机(或汽油机)驱动的推进系统，大幅减少噪声和振动，消除尾气排放，消除对大气和水域的污染，详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种翘摆式电力推进器艉挂机，包括转舵箱和轮缘式推进器，所述轮缘式推进器设置于所述转舵箱下方，且所述转舵箱与所述轮缘式推进器之间连接有液压翘摆机构，该液压翘摆机构外侧覆盖有外壳，所述外壳内部设置有液压转舵机构，所述转舵箱后侧设置有固定到船体上的安装架，所述转舵箱内部设置有电控系统；

所述轮缘式推进器包括轮缘式永磁电机，该轮缘式永磁电机内部转子内侧环绕固定有多片螺旋桨，且所述轮缘式永磁电机内侧设置有支撑螺旋桨转动的轴承。

采用上述一种翘摆式电力推进器艉挂机，采用电源来给推进器供电，电源来自电池组，电源供应的电经过逆变器或变频器后，驱动轮缘式推进器旋转，通过调整电源的频率和相位，可以改变轮缘式推进器的转速和转向，实现船舶航速的调节和倒航，轮缘式推进器部分包括轮缘式永磁电机、螺旋桨、轴承三大部分，螺旋桨通过叶梢直接固定在电机转子上，电机通电旋转，转子直接驱动螺旋桨进行旋转，螺旋桨产生的推力通过轴承传递到电机上，轴承为水润滑或油润滑轴承，螺旋桨分为中间含毂和不含毂二种，静音节能，尤其适用于渔船航行，能够避免传统发动机噪音惊动鱼群。

作为优选，所述液压翘摆机构外侧设置有支撑架，所述液压转舵机构包括舵轴，所述舵轴外侧设置有固定到所述支撑架上的舵承。

作为优选，所述舵承与所述舵轴之间设置有密封所述转舵箱的轴密封，所述舵轴顶端通过键连接有转叶油缸，所述转叶油缸固定于所述转舵箱内底侧基板上，且所述转叶油缸上部输出轴外侧连接有舵角反馈器。

作为优选，所述转舵箱内部设置有向转叶油缸供油的油箱，所述油箱顶部固定有电动泵组，所述电动泵组外侧连接有控制转叶油缸旋转方向的阀组，所述转叶油缸上方设置有第一行程开关。

作为优选，所述转舵箱内部基板前侧设置有变频器，所述液压翘摆机构包括通过管路连通阀组供应高压油的翘摆油缸，所述翘摆油缸底端通过销轴铰接安装于所述安装架内侧，且所述翘摆油缸顶部伸缩端铰接于所述支撑架内侧。

作为优选，所述安装架内侧设置有检测支撑架以及液压翘摆机构极限位置的第二行程开关，所述支撑架底部伸入所述安装架内侧，且所述支撑架底部横向贯穿有销孔，所述安装架内底部基座两侧均设置有能够穿入销孔内实现液压翘摆机构位置锁定的销杆，且所述安装架内底部设置有控制销杆横向位置的电磁铁。

作为优选，所述电控系统包括固定于所述转舵箱内部的中央控制单元，该中央控制单元外侧设置有两条延伸到转舵箱外部的电缆，一条所述电缆外端部电连接有固定到船体上的方向盘，该方向盘外侧设置有调速手柄。

作为优选，另一条所述电缆外端部设置有电池组，该电池组与所述电缆相接处设置有可拔插连接插头。

有益效果在于：本实用新型通过采用轮缘式推进器作为艉挂机的组成部分，效率高、噪声低；

采用液压系统提供转舵和翘摆的动力源，液压系统体积小、集成度高；

采用翘摆机构，轮缘式推进器在不需要使用时，可以翘出水面，减少腐蚀，避免滋生海生物；

中央控制单元和变频器集成在转舵箱中，体积紧凑，重量轻；

可以采用锂电池组供电，或柴油(汽油)发电机组供电，也可以采用电池组和发电机组组成的混合动力系统供电；

整套艉挂机体积小、重量轻、集成化程度高、安装及检修方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型的主视结构图；

图2是本实用新型的立体结构示意图；

图3是本实用新型转舵箱的内部结构示意图；

图4是本实用新型不含毂螺旋桨的立体结构示意图；

图5是本实用新型不含毂螺旋桨的主视剖面图；

图6是本实用新型含毂螺旋桨的立体结构示意图；

图7是本实用新型含毂螺旋桨的主视剖面图；

图8是本实用新型液压转舵机构的立体结构示意图；

图9是本实用新型液压转舵机构的主视剖面图；

图10是本实用新型液压翘摆机构的立体结构示意图；

图11是本实用新型电控系统的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、转舵箱；2、安装架；3、外壳；4、轮缘式推进器；401、轮缘式永磁电机；402、螺旋桨；403、轴承；404、桨毂；5、舵角反馈器；6、液压转舵机构；601、阀组；602、电动泵组；603、电机驱动器；604、油箱；605、舵轴；606、第一行程开关；607、转叶油缸；608、舵承；609、轴密封；7、变频器；8、液压翘摆机构；801、翘摆油缸；802、电磁铁；803、铰轴；804、第二行程开关；9、电控系统；901、电缆；902、方向盘；903、调速手柄；904、电池组；905、插头；10、支撑架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1-图11所示，本实用新型提供了一种翘摆式电力推进器艉挂机，包括转舵箱1和轮缘式推进器4，轮缘式推进器4设置于转舵箱1下方，且转舵箱1与轮缘式推进器4之间连接有液压翘摆机构8，该液压翘摆机构8外侧覆盖有外壳3，外壳3内部设置有液压转舵机构6，转舵箱1后侧设置有固定到船体上的安装架2，转舵箱1内部设置有电控系统9；

轮缘式推进器4包括轮缘式永磁电机401，该轮缘式永磁电机401内部转子内侧环绕固定有多片螺旋桨402，且轮缘式永磁电机401内侧设置有支撑螺旋桨402转动的轴承403，从而形成中间不含毂的螺旋桨402，还可以在轴承403内侧转动设置支撑螺旋桨402的桨毂404，从而形成中间含毂的螺旋桨402，确保螺旋桨402可以根据需要选用含毂和不含毂两种形式。

作为可选的实施方式，液压翘摆机构8外侧设置有支撑架10，液压转舵机构6包括舵轴605，舵轴605外侧设置有固定到支撑架10上的舵承608，舵承608与舵轴605之间设置有密封转舵箱1的轴密封609，舵轴605顶端通过键连接有转叶油缸607，转叶油缸607固定于转舵箱1内底侧基板上，且转叶油缸607上部输出轴外侧连接有舵角反馈器5，转舵箱1内部设置有向转叶油缸607供油的油箱604，油箱604顶部固定有电动泵组602，电动泵组602外侧连接有控制转叶油缸607旋转方向的阀组601，转叶油缸607上方设置有第一行程开关606，舵轴605通过舵承608安装在支撑架10上，承受螺旋桨402的推力和推进器的重力，上舵承608与舵轴605之间有舵密封防止水溅入转舵箱1内。转舵油缸安装在转舵箱1内的基座上，转舵油缸的输出轴与舵轴605之间用键连接，转舵油缸在液压油的驱动下左右摆动，通过输出轴带动舵轴605左右摆动，进而带动推进器左右摆动，实现转舵。转舵油缸上部也有输出轴与舵角反馈器5的轴连接，向电控系统9中的中央控制单元输出舵角电信号。电动泵组602由电机和泵组成，安装在油箱604上，阀组601包括单向阀、平衡阀、电磁换向阀、溢流阀等，电机由电机驱动器603驱动，电机旋转带动液压泵打出高压油，电磁换向阀可以改变油路流向，来改变转舵油缸的旋转方向，从而实现左转舵和右转舵。当转舵到所需舵角时，舵角反馈器5向中央控制单元发出信号，中央控制单元发出指令关闭电磁阀，转舵停止。当转舵到左右极限舵角时，触发第一行程开关606，第一行程开关606向中央控制单元发出信号，中央控制单元发出指令关闭电磁阀，转舵停止；

转舵箱1内部基板前侧设置有变频器7，液压翘摆机构8包括通过管路连通阀组601供应高压油的翘摆油缸801，翘摆油缸801底端通过销轴铰接安装于安装架2内侧，且翘摆油缸801顶部伸缩端铰接于支撑架10内侧；

安装架2内侧设置有检测支撑架10以及液压翘摆机构8极限位置的第二行程开关804，支撑架10底部伸入安装架2内侧，且支撑架10底部横向贯穿有销孔，安装架2内底部基座两侧均设置有能够穿入销孔内实现液压翘摆机构8位置锁定的销杆，且安装架2内底部设置有控制销杆横向位置的电磁铁802，液压转舵机构6的阀组601同时向翘摆油缸801供应高压油，通过电磁换向阀改变油路的方向，实现翘摆油缸801活塞杆的伸缩，翘摆油缸801安装在支撑架10上，活塞杆顶在安装架2的基座上，活塞杆的伸缩，就将艉挂机顶起或放下，绕铰轴803做翘摆运动，实现艉挂机的翘起或落座。在安装架2上装有第二行程开关804，用来发出极限位置信号。当艉挂机翘起时，中央控制单元发出指令，电磁铁802插销从支撑架10销孔拔出，电磁阀打开，将液压油流进翘摆油缸801，推动活塞杆伸出，艉挂机开始绕着铰轴803起翘。当到达最高极限位置时，第二行程开关804向中央控制单元发出信号，中央控制单元发出指令关闭电磁换向阀，翘起动作停止，艉挂机处于最高位，防止长期泡在水中腐蚀零件和滋生海生物。当艉挂机落下时，中央控制单元发出指令，电磁阀打开，将液压油流进翘摆油缸801，推动活塞杆缩回，艉挂机开始绕着铰轴803下摆，当到达最低极限位置时，第二行程开关804向中央控制单元发出信号，中央控制单元发出指令关闭电磁换向阀，翘起动作停止，电磁铁802插销插入支撑架10销孔，艉挂机处于最低位置，推进器可以正常运行；

电控系统9包括固定于转舵箱1内部的中央控制单元，该中央控制单元外侧设置有两条延伸到转舵箱1外部的电缆901，一条电缆901外端部电连接有固定到船体上的方向盘902，以及该方向盘902外侧通过该电缆901连接设置的调速手柄903，该条电缆为弱电电缆，另一条电缆901外端部设置有电池组904，该条电缆为强电电缆，该电池组904与电缆901相接处设置有可拔插连接插头905，调速手柄903发出速度指令，中央控制单元在接到调速指令后，控制变频器7(或逆变器)改变电流频率，调整轮缘式电机的转速和转向。方向盘902发出舵角指令信号，中央控制单元在接到舵角指令信号后，控制液压系统和转舵机构进行转舵。继电器盒接受系统电源，向电动泵组602供电。

采用上述结构，采用电源来给推进器供电，电源来自电池组904，电源供应的电经过逆变器或变频器7后，驱动轮缘式推进器4旋转，通过调整电源的频率和相位，可以改变轮缘式推进器4的转速和转向，实现船舶航速的调节和倒航，轮缘式推进器4部分包括轮缘式永磁电机401、螺旋桨402、轴承403三大部分，螺旋桨402通过叶梢直接固定在电机转子上，电机通电旋转，转子直接驱动螺旋桨402进行旋转，螺旋桨402产生的推力通过轴承403传递到电机上，轴承403为水润滑或油润滑轴承403，螺旋桨402分为中间含毂和不含毂二种，静音节能，尤其适用于渔船航行，能够避免传统发动机噪音惊动鱼群；

本发明的电力艉挂机可由电池组904供电，即成为纯电动力系统；或由柴油(或汽油)发电机组供电；也可以由电池组904和发电机组联合组成混合动力系统供电。

当采用锂电池组904作为动力电源时，锂电池组904负责向艉挂机提供电力，电池组904包括动力电池和自带的电池管理系统(BMS)，向轮缘式电机提供动力用电，同时也可以通过DC/DC向控制系统提供低压直流电。此外，系统还包括各部件之间的连接电缆901。

如果电池组904采用换电模式，为保证换电过程控制系统仍处于供电状态，也可以额外再配一套容量较小的系统电源，为小容量的锂电池组904或铅酸电池组904，专门用来给控制系统供电以或主动力的应急供电，为给系统电池组904补电，可以再设一个小型的充电器。

如果为油动模式，则采用柴油发电机组(或汽油发电机组)供电，发电机组发出的电，经过整流器整流后，输送给逆变器，由逆变器逆变和变频，改变轮缘式电机的转速和转向，驱动螺旋桨402，推动船艇航行。

艉挂机还可以采用混合动力系统供电，即除了锂电池组904组之外，另外再增设柴油发电机组(或汽油发电机组)、整流器。发电机组发电，经过整流器整流成为直流电，直接供电给逆变器，驱动轮缘式电机运转。也可以给锂电池组904充电，由锂电池组904再给逆变器供电，形成电池组904和发电机组联合供能的混合动力系统。既提高了船艇的续航力，缓解了海上航行过程中的里程焦虑，又提高了海上航行的安全性。

通过采用轮缘式推进器4作为艉挂机的组成部分，效率高、噪声低；

采用液压系统提供转舵和翘摆的动力源，液压系统体积小、集成度高；

采用翘摆机构，轮缘式推进器4在不需要使用时，可以翘出水面，减少腐蚀，避免滋生海生物；

中央控制单元和变频器7集成在转舵箱1中，体积紧凑，重量轻；

可以采用锂电池组904供电，或柴油(汽油)发电机组供电，也可以采用电池组904和发电机组组成的混合动力系统供电；

整套艉挂机体积小、重量轻、集成化程度高、安装及检修方便。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：包括转舵箱(1)和轮缘式推进器(4)，所述轮缘式推进器(4)设置于所述转舵箱(1)下方，且所述转舵箱(1)与所述轮缘式推进器(4)之间连接有液压翘摆机构(8)，该液压翘摆机构(8)外侧覆盖有外壳(3)，所述外壳(3)内部设置有液压转舵机构(6)，所述转舵箱(1)后侧设置有固定到船体上的安装架(2)，所述转舵箱(1)内部设置有电控系统(9)；

所述轮缘式推进器(4)包括轮缘式永磁电机(401)，该轮缘式永磁电机(401)内部转子内侧环绕固定有多片螺旋桨(402)，且所述轮缘式永磁电机(401)内侧设置有支撑螺旋桨(402)转动的轴承(403)。

2.根据权利要求1所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述液压翘摆机构(8)外侧设置有支撑架(10)，所述液压转舵机构(6)包括舵轴(605)，所述舵轴(605)外侧设置有固定到所述支撑架(10)上的舵承(608)。

3.根据权利要求2所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述舵承(608)与所述舵轴(605)之间设置有密封所述转舵箱(1)的轴密封(609)，所述舵轴(605)顶端通过键连接有转叶油缸(607)，所述转叶油缸(607)固定于所述转舵箱(1)内底侧基板上，且所述转叶油缸(607)上部输出轴外侧连接有舵角反馈器(5)。

4.根据权利要求3所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述转舵箱(1)内部设置有向转叶油缸(607)供油的油箱(604)，所述油箱(604)顶部固定有电动泵组(602)，所述电动泵组(602)外侧连接有控制转叶油缸(607)旋转方向的阀组(601)，所述转叶油缸(607)上方设置有第一行程开关(606)。

5.根据权利要求4所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述转舵箱(1)内部基板前侧设置有变频器(7)，所述液压翘摆机构(8)包括通过管路连通阀组(601)供应高压油的翘摆油缸(801)，所述翘摆油缸(801)底端通过销轴铰接安装于所述安装架(2)内侧，且所述翘摆油缸(801)顶部伸缩端铰接于所述支撑架(10)内侧。

6.根据权利要求5所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述安装架(2)内侧设置有检测支撑架(10)以及液压翘摆机构(8)极限位置的第二行程开关(804)，所述支撑架(10)底部伸入所述安装架(2)内侧，且所述支撑架(10)底部横向贯穿有销孔，所述安装架(2)内底部基座两侧均设置有能够穿入销孔内实现液压翘摆机构(8)位置锁定的销杆，且所述安装架(2)内底部设置有控制销杆横向位置的电磁铁(802)。

7.根据权利要求6所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：所述电控系统(9)包括固定于所述转舵箱(1)内部的中央控制单元，该中央控制单元外侧设置有两条延伸到转舵箱(1)外部的电缆(901)，一条所述电缆(901)外端部电连接有固定到船体上的方向盘(902)，该方向盘(902)外侧设置有调速手柄(903)。

8.根据权利要求7所述一种翘摆式电力推进器艉挂机，其特征在于：另一条所述电缆(901)外端部设置有电池组(904)，该电池组(904)与所述电缆(901)相接处设置有可拔插连接插头(905)。