无人艇驱动系统及无人艇的制作方法

本实用新型涉及船舶领域，特别涉及无人艇驱动系统及无人艇。

背景技术：

无人艇，是一种海中装备，实际上就是在海中作业的机器人，可以遥控或自主在水面航行，执行某种或多种使命。作为一种水下尖端武器日益受到世界各国青睐，其发展十分迅速，尤其智能化等关键技术的突破和应用，将令未来海战场大为改观。无人潜艇的功能主要是：收集情报、进行水面搜索和侦察；侦察水雷、收集海洋战术数据；在沿岸浅海水域进行反潜战。目前，无人艇的驱动装置主要有柴油机驱动和电动机驱动两种，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当无人艇采用柴油机驱动时，动力足，速度快，但同时工作过程中会产生较大的噪声，进行反潜战时很容易暴露；而当无人艇采用电动机驱动时，工作过程中噪音小，但动力不够，在沿岸浅海水域进行海面搜救时速度达不到要求。

因此，如何能够保证无人艇在进行海面搜救时的航行速度，同时可降低无人艇在反潜战时的噪声，是目前所需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人艇驱动系统及无人艇，使其能够在降低无人艇进行反潜战时噪声的同时，还可保证无人艇在水面搜索和侦察时的速度。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供了一种无人艇驱动系统，包含：带有传动轴的柴油机、带有传动轴的电动机、用于将所述柴油机或所述电动机的动力输出至无人艇的螺旋桨的传动机构；其中，所述传动机构包含第一动力输入轴、第二动力输入轴和动力输出轴，且所述动力输出轴与无人艇的螺旋桨同轴固定；

所述无人艇驱动系统还包含：分别与所述第一动力输入轴和所述柴油机的传动轴进行连接的第一联动机构、分别与所述第二动力输入轴和所述电动机的传动轴进行连接的第二联动机构；其中，所述第一联动机构用于将所述柴油机的传动轴和所述第一动力输入轴进行接合，或将所述柴油机的传动轴与所述第一动力输入轴进行分离；所述第二联动机构将所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴进行接合，或将所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴进行分离；且当所述第一联动机构将所述柴油机的传动轴和所述第一动力输入轴进行接合时，所述第二联动机构将所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴进行分离，而当所述第二联动机构将所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴进行接合时，所述第一联动机构将所述柴油机的传动轴与所述第一动力输入轴进行分离。

本实用新型还提供了一种无人艇，包含机身、设置在所述机身内用于驱动所述机身进行运动的如上所述的无人艇驱动系统。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于无人艇驱动系统包含带有传动轴的柴油机、带有传动轴的电动机、将柴油机或电动机的动力输出至无人艇螺旋桨的传动机构，传动机构由第一动力输入轴、第二动力输入轴、与无人艇螺旋桨同轴固定的动力输出轴组成，且第一动力输入轴通过第一联动机构与柴油机的传动轴进行连接，而第二动力输入轴通过第二联动机构与电动机的传动轴进行连接，从而使得无人艇的螺旋桨可分别由柴油机或电动机驱动。同时由于当第一联动机构在将柴油机的传动轴和第一动力输入轴进行接合时，第二联动机构将电动机的传动轴与第二动力输入轴进行分离；而当第二联动机构在将电动机的传动轴和第二动力输入轴进行接合时，第一联动机构将柴油机的传动轴和第一动力输入轴进行分离，使得无人艇在进行水面搜索和侦察可选择柴油机进行驱动，使得无人艇的速度得到保障，而当无人艇在进行时反潜战时可选择电动机进行驱动，可有效降低无人艇工作时的噪声。

另外，所述第一联动机构和第二联动机构均为离合器。

并且，所述第一联动机构包含：外轮、可转动地设置在所述外轮内的内轮；其中，所述内轮的外轮面等距环设N个凸起，所述N为大于1的自然数，且各凸起均与所述外轮的内轮面相互隔开，且每相邻两个凸起之间在所述内轮的外轮面上形成缺口；所述第一联动机构还包含：可活动地设置在各缺口内的滚珠；

其中，所述第一动力输入轴与所述内轮同轴固定，而所述柴油机的传动轴与所述外轮同轴固定，且当所述外轮正向转动时，各滚珠在各自所对应的缺口内分别用于抵住所述外轮的内轮面和所述内轮的外轮面，所述内轮和所述外轮相互锁死，所述外轮用于带动所述内轮一同转动，所述柴油机的传动轴与所述第一动力输入轴接合；当所述内轮反向转动时，各滚珠在各自所对应的缺口分别与所述外轮的内轮面和所述内轮的外轮面相互分离，所述外轮处于自由状态，所述柴油机的传动轴与所述第一动力输入轴分离。通过设置在外轮内的滚珠，并通过内轮的正向转动或反向转动，可实现内轮与外轮之间的相互锁死或相互分离，进而能够实现柴油机的传动轴与第一动力输入轴之间的联动或分离。

另外，所述第二联动机构包含：外轮、可转动地设置在所述外轮内的内轮；其中，所述内轮的外轮面等距环设N个凸起，所述N为大于1的自然数，且各凸起均与所述外轮的内轮面相互隔开，且每相邻两个凸起之间在所述内轮的外轮面上形成缺口；所述第二联动机构还包含：可活动地设置在各缺口内的滚珠；

其中，所述第二动力输入轴与所述外轮同轴固定，而所述电动机的传动轴与所述内轮同轴固定，且当所述内轮正向转动时，各滚珠在各自所对应的缺口内分别用于抵住所述外轮的内轮面和所述内轮的外轮面，所述内轮和所述外轮相互锁死，所述内轮用于带动所述外轮一同转动，所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴接合；当所述外轮反向转动时，各滚珠在各自所对应的缺口分别与所述外轮的内轮面和所述内轮的外轮面相互分离，所述内轮处于自由状态，所述电动机的传动轴与所述第二动力输入轴分离。通过设置在外轮内的滚珠，并通过外轮的正向转动或反向转动，可实现内轮与外轮之间的相互锁死或相互分离，进而能够实现柴油机的传动轴与第一动力输入轴之间的接合或分离。

另外，所述传动机构为一齿轮箱且包含：箱体、设置在所述箱体内的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、与所述第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮、与所述第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮；其中，所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮之间、所述第二锥齿轮与所述第四锥齿轮之间均相互平行，且所述第一锥齿轮和所述第三锥齿轮分别与所述第二锥齿轮和所述第四锥齿轮相互垂直；其中，所述第一动力输入轴与所述第一锥齿轮同轴固定，所述第二动力输入轴与所述第四锥齿轮同轴固定，所述螺旋桨与所述第三锥齿轮同轴固定。通过齿轮箱内各齿轮之间的啮合传动，从而将柴油机或电动机的动力输出至无人艇的螺旋桨，同时由于第一锥齿轮与第三锥齿轮、第二锥齿轮和第四锥齿轮均相互平行，并且第一锥齿轮和第三锥齿轮分别与第二锥齿轮和第四锥齿轮相互垂直，从而使得第一锥齿轮的传动方向与第四锥齿轮的传动方向相同。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式中无人艇驱动系统的结构示意图；

图2是图1中A-A剖面示意图；

图3是图1中B-B剖面示意图。

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，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种无人艇驱动系统。如图1所示。该无人艇驱动系统包含带有传动轴11的柴油机1、带有传动轴21的电动机2、传动机构3。且传动机构3用于将柴油机1或电动机2的动力输出至无人艇的螺旋桨4。其中，传动机构3包含第一动力输入轴31、第二动力输入轴32和动力输出轴33，并且动力输出轴33与无人艇的螺旋桨4同轴固定。

另外，本实施方式的无人艇的驱动系统还包含：与第一动力输入轴31和柴油机1的传动轴11连接的第一联动机构5、与第二动力输入轴32和电动机2的传动轴21连接的第二联动机构6。其中，第一联动机构5用于将柴油机1的传动轴11和第一动力输入轴31进行接合，或将柴油机1的传动轴11与第一动力输入轴31进行分离，第二联动机构6用于将电动机2 的传动轴21和第二动力输入轴32进行接合，或将电动机2的传动轴21与第二动力输入轴32进行分离。且当第一联动机构5将柴油机1的传动轴11和第一动力输入轴31进行接合时，第二联动机构6将电动机2的传动轴21与第二动力输入轴32进行分离，而当第二联动机构 6将电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32进行接合时，第一联动机构5将柴油机1的传动轴11与第一动力输入轴31进行分离。

通过上述内容不难发现，该无人艇驱动系统包含带有传动轴11的柴油机1、带有传动轴 21的电动机2、将柴油机1或电动机2的动力输出至无人艇螺旋桨4的传动机构3，传动机构3由第一动力输入轴31、第二动力输入轴32、与无人艇螺旋桨4同轴固定的动力输出轴 33组成，且第一动力输入轴31通过第一联动机构5与柴油机1的传动轴11进行连接，而第二动力输入轴32通过第二联动机构6与电动机2的传动轴21进行连接，从而使得无人艇的螺旋桨4可分别由柴油机1或电动机2进行驱动。同时由于当第一联动机构5在将柴油机1 的传动轴11和第一动力输入轴31进行接合时，第二联动机构6将电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32进行分离，而当第二联动机构6将电动机2的传动轴21和第二动力输入轴 32进行接合时，第一联动机构5将柴油机1的传动轴和第一动力输入轴31进行分离，使得无人艇只能由柴油机1或电动机2进行驱动，进而当无人艇在进行水面搜索和侦察时选择柴油机1进行驱动，保证无人艇的运行速度，而当无人艇进行反潜战时可选择电动机2进行驱动，有效降低无人艇运行的噪声。

具体的说，在本实施方式中，第一联动机构5和第二联动机构6均为离合器。并且，如图2所示，第一联动机构5包含外轮51、可转动地设置在外轮51内的内轮52，在内轮52的外轮面上等距环设多个凸起53，且各个凸起53与外轮51的内轮面相互隔开，且每相邻两个凸起53之间在内轮52的外轮面上形成缺口55，在缺口55内设置有可活动的滚珠54。

其中，第一动力输入轴31与内轮52同轴固定，而柴油机1的传动轴11与外轮51同轴固定，并且，当外轮51正向转动时，各滚珠54在各自对应的缺口55内分别用于抵住外轮 51的内轮面和内轮52的外轮面，使得内轮52和外轮51相互锁死，外轮51带动内轮52一同运动，进而使得柴油机1的传动轴11和第一动力输入轴31接合；而当内轮52反向转动时，各滚珠54在各自对应的缺口55内分别与外轮51的内轮面和内轮52的外轮面相互分离，外轮51处于自由状态，内轮52转动，外轮51不受影响，柴油机1的传动轴11和第一动力输入轴31分离。通过设置在外轮51内的滚珠54，并通过内轮52的正向或反向转动，可实现内轮52与外轮51之间的相互锁死或相互分离，进而能够实现柴油机1的传动轴11与第一动力输入轴31之间的接合或分离。

同样的，在本实施方式中，如图3所示，第二联动机构6包含外轮61、可转动地设置在外轮61内的内轮62，在内轮62的外轮面上等距环设多个凸起63，且各个凸起63与外轮61 的内轮面相互隔开，且每相邻两个凸起63之间在内轮62的外轮面上形成缺口65，在缺口65 内设置有可活动的滚珠64。

其中，第二动力输入轴32与外轮61同轴固定，而电动机2的传动轴21与内轮62同轴固定，并且，当内轮62正向转动时，各滚珠64在各自对应的缺口65内分别用于抵住外轮 61的内轮面和内轮62的外轮面，使得内轮62和外轮61相互锁死，外轮61带动内轮62一同运动，进而使得电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32接合；而当外轮61反向转动时，各滚珠64在各自对应的缺口65内分别与外轮61的内轮面和内轮62的外轮面相互分离，内轮62处于自由状态，内轮62转动，外轮61不受影响，电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32分离。通过设置在外轮61内的滚珠64，并通过外轮61的正向转动或反向转动，可实现内轮61与外轮62之间的相互锁死或相互分离，进而能够实现电动机2的传动轴与第二动力输入轴之间的接合或分离。在实际应用过程中，外轮61上设置有部分凸起，通过凸起与外轮61进行固定连接。

当选择柴油机1进行驱动时，第一联动机构5的外轮51正向转动，各滚珠54在对应缺口内抵住外轮51的内轮面和内轮52的外轮面，外轮51带动内轮52运动，进而使得柴油机 1的传动轴11与第一动力输入轴31进行接合，第二联动机构6的外轮61反向转动，各滚珠 64在对应缺口65内分别与外轮61的内轮面和内轮62的外轮面相互分离，电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32分离。当选择电动机2进行驱动时，第一联动机构5的内轮52反向转动，各滚珠54在对应缺口内与外轮51的内轮面和内轮52的外轮面相互分离，进而使得柴油机1的传动轴11与第一动力输入轴31分离，第二联动机构6的内轮62正向转动，各滚珠64在对应缺口65内抵住外轮61的内轮面和内轮62的外轮面，电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32相互接合。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，传动机构3为一齿轮箱，该齿轮箱包含箱体34、设置在箱体34内的第一锥齿轮35、与第一锥齿轮35啮合的第二锥齿轮36、与第二锥齿轮 36啮合的第三锥齿轮37、与第三锥齿轮37啮合的第四锥齿轮38，其中，第一锥齿轮35平行于第三锥齿轮37，第二锥齿轮36平行于第四锥齿轮38，并且第一锥齿轮35和第三锥齿轮 37分别与第二锥齿轮36和第四锥齿轮38相互垂直，第一动力输入轴31同轴固定于第一锥齿轮35上，第二动力输入轴32同轴固定于第四锥齿轮38上，无人艇的螺旋桨4同轴固定于第三锥齿轮37上。从而通过各齿轮之间的啮合传动，将柴油机1或电动机2的动力输出至无人艇的螺旋桨4上。并且各锥齿轮的设置方式能保证第一锥齿轮31的转动方向与第四锥齿轮 34的转动方向相同，进而可保证该驱动机构只能由柴油机1或电动机2进行驱动。

本实用新型的第二实施方式涉及一种无人艇。该无人艇包含机身、设置在机身内用于驱动机身进行运动的第一实施方式中的无人艇驱动系统。

通过上述内容不难发现，该无人艇驱动系统包含带有传动轴11的柴油机1、带有传动轴 21的电动机2、将柴油机1或电动机2的动力输出至无人艇螺旋桨4的传动机构3，传动机构3由第一动力输入轴31、第二动力输入轴32、与无人艇螺旋桨4同轴固定的动力输出轴 33组成，且第一动力输入轴31通过第一联动机构5与柴油机1的传动轴11进行连接，而第二动力输入轴32通过第二联动机构6与电动机2的传动轴21进行连接，从而使得无人艇的螺旋桨4可分别由柴油机1或电动机2进行驱动。同时由于当第一联动机构5在将柴油机1 的传动轴11和第一动力输入轴31进行接合时，第二联动机构6将电动机2的传动轴21和第二动力输入轴32进行分离，而当第二联动机构6将电动机2的传动轴21和第二动力输入轴 32进行接合时，第一联动机构5将柴油机1的传动轴和第一动力输入轴31进行分离，使得无人艇只能由柴油机1或电动机2进行驱动，进而当无人艇在进行水面搜索和侦察时选择柴油机1进行驱动，保证无人艇的运行速度，而当无人艇进行反潜战时可选择电动机2进行驱动，有效降低无人艇运行的噪声。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。