专利名称：船舶推进装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶推进装置，特别是由直流电机和同步带轮行星传动机构组合而成的船舶推进装置。
背景技术：
自从人类发明船舶以来，推进装置的优劣直接关系到船舶行进速度的快慢与工作效率的高低。近年来对环境的影响程度又成为一种重要的技术指标。当前，常见的船舶推进装置主要有手划桨、手摇橹、手撑篙、风帆、明轮及螺旋桨等。其中，使用最广泛的还属螺旋桨推进装置。其特点是结构简单、体积小、使用方便。但其缺点是，在高速运转时会产生空泡现象，严重地阻碍了船舶向高速化发展。特别是螺旋桨船舶推进装置通常都安装在船舶尾端的下方，必须完全潜入水中，因此，不宜在浅水的航道中使用。特别在内河航道的冬季，由于枯水期引起航道河水很浅，造成螺旋桨推进的船舶无法正常航行。此外螺旋桨推进 装置中每一片叶片的形状是空间螺旋曲面，其在工作时会产出X、Y、Z三个方向的分力，其中除一个方向的分力可产生推进船舶前进的有效动力之外，其余二个分力均在做不利于船舶前进的搅水运动，不但消耗了大量的能源在做无用功，尤其危害的是船过之处会将沉淀在河道底部的污泥浊水泛上水面，严重地污染了河面的整洁。因此，一般城市的河道普遍都不允许螺旋桨推进的船舶在其上高速航行。传统的明轮推进装置，由于其多个桨叶均呈辐射状分布在传动轴的周围，每一片桨叶在工作时从入水到出水的全过程均要经过压水、划水和提水三个阶段，只有当每一片桨叶转动到与水面呈垂直阶段时，该桨叶工作状态所产生的划水效率是最高的。再继续转动时，该桨叶由于已不再与水平面相垂直了，其上有一部分力在做提水工作，这是不利于船舶的正常航行的。同样当相邻的另一工作桨叶片进入水中时，由于此时该桨叶尚未转动到与水平面呈垂直的阶段，其在水中划水的过程中会有一部分力在作压水运动，这也是阻碍船舶正常工作的不利因素。由于，每一片桨叶在工作中从入水到出水的整个过程中不能始终与水面呈垂直的工作状态，故明轮推进装置的推进效率不太高。所以，目前市场中应用该装置作为推进器的船舶已鲜为少见了。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种类似明轮船舶推进装置，但又与其有本质区别的高效节能又环保并能高速推进的船舶推进装置。本实用新型的技术方案是该装置主要由密闭的箱体和箱体内直流电机及控制器、同步带轮及同步传动带组成的机构、同步带轮支承轴及放置在箱体外的桨叶组合而成，该箱体为圆盘形的空腔，其内部中心置有电动自行车用直流电机及置于箱体外的控制器、直流电机的主轴两端均伸出箱体之外，固定在与船舶尾端或两侧相应的支架上不动，而该电机的圆周外壳上与一个圆环及圆盘形箱体内周固连，在该圆环的两侧各布置两个齿数与形状相同的同步带轮Zft，但其轴心连线均穿过电机轴心线并且圆环两侧的同步带轮Zft布置相位相差90°呈十字形排列，直流电机主轴在箱体内的两端轴颈上各固连着一个同步带轮Zic不动，同步带轮Zic与其上、下或左、右的两个同步带轮Z 在同一平面上并与之留有一定空隙以免工作时发生干涉。同侧的一个同步带轮Z*与另两个带轮Zft由一根同步传动带将它们构成一组同步带传动机构。在同步带轮Z*两侧的同步传动带外侧面各有一个导向块压住，使同步传动带内侧的带齿在工作时始终能贴紧在同步带轮Zic圆周两侧的齿槽中，同步带轮Zft的内孔与各自的支承轴外圆固连，而各支承轴的中部与电机外壳上固连的圆环壁之间的孔洞配合为转动配合，支承轴的两轴颈与圆盘形箱体两箱壁孔洞中也为转动配合，并设有密封圈以防止灰尘与水进入箱体内。各支承轴的两端伸在圆盘形箱体之外，各自固连着一片桨叶，其外形为长方形薄片，并且各桨叶的位置都处于垂直水平面的状态，均匀布置在圆盘形箱体的两侧。当操作者在船舶上打开控制器使直流电机顺时针转动时，则与其外壳固连的圆环和圆盘形箱体也带动其内部的同步带轮Zft及其的支承轴围绕电机的轴心线作顺时针的公转，而电机主轴两端轴颈上固连的同步带轮Zic则始终不动，其两侧各有两个同步带轮Zft在同步传动带及贴紧压块的作用下围绕各自的支承轴轴心线作逆时针的自转。由于同步带轮Zft与同步带轮Zic的齿数完全一样，当电机外壳带动整套装置围绕固定不动的同步带轮Zic 顺时针公转一周时，则各同步带轮Zft也在围绕各自的同步带轮Zic公转一周时也同步围绕各自的轴心线逆时针自转一周，则固连在各支承轴两端箱体外的桨叶能始终以垂直于水平面的状态，环绕电机的轴心线作平面运动，如果将本装置的中心轴线平面置于水平面之上或与之平齐，则每一片桨叶从入水到出水的整个工作过程中，能始终能以垂直于水平面的姿态划水，故能得到最大的效率推动船舶前进。如果反向驱动电机逆时针运转，则各桨叶也能保持其在工作过程中，始终以最闻效率推动船舶后退。虽然，每片奖叶在出水后的工作中会在空气中作负功造成能量损耗，但空气的密度仅为水密度的六百分之一，小到可以忽略不计，故本装置完全能大大提高船舶的推进效率，使船舶高速前进。
图I为本实用新型主视图的剖面示意图图2为本实用新型同步带轮布置的示意图图3为本实用新型侧视图的示意图
具体实施方式
如图I所示本实用新型船舶推进装置主要是由封闭的圆盘形箱体⑴、直流电动机及其控制器⑵、圆环⑶、同步带轮Zft⑷、同步带轮支承轴；(5)、同步带轮Zic (6)、同步传动带及压块(7)、桨叶(8)、等组合而成。把本推进装置中电机(2)的中心轴两端固定在船舶尾端或两侧(采用两套本传动装置)与之相应的支架上固连时，驱动控制器令直流电机(2)顺时针运转时，同时也使与之固连的圆环(3)，同步带轮Zft (4)，同步带轮支承轴(5)，同步传动带及压块(7)，圆盘形箱体(I)及箱体外两侧与同步带轮支承轴两端的桨叶(8) —起围绕直流电机(2)主轴的轴心线及两端与之固连不动的同步带轮Zic (6)作顺时针的公转运动，由于圆盘形箱体(I)内圆环(3)上支承的同步带轮Zft的支承轴与之为转动配合，则在同步传动带及压块(7)的作用下会使同侧上、下或左、右的两个同步带轮Zft (4)围绕固定不动的同步带轮Zic (6)作逆时针的自转运动，由于同步带轮Zft (4)与同步带轮Zi^e)的齿数和形状完全一致，故当同步带轮Zft (4)环绕电机轴线作公转一周时，也同时环绕各自的支承轴轴线作同步的逆时针自转一周，因此该同步传动机构同时也具有行星传动机构的特点。则同时使得圆盘形箱体(I)两外侧的各桨叶(8)始终以垂直水平面状态下环绕电机(2)的轴心线作平面运动，当把该推进装置的中心轴线置于水平面以上或与之平齐时，则各桨叶(8)从入水到出水的全过程中始终以最高效的状态推动船舶前进。虽然当每片桨叶离开水面进入空气中返回会作负功，但由于与水中产生的推进力相比可小到忽略不计，由于本推进装置可同时安置2-8片桨叶均匀分布，在工作时各桨叶(8)此起彼伏的工作状态，可使船舶连续不断地平稳地前进或后退。为防止在水中工作时，水会进入密闭的圆盘形箱体内，在各支承轴与箱体的支承连接处外侧均装有防水的密封圈。本船舶推进装置的实用新型不仅可高效、节能地推进船舶高速行进，特别是本推进装置由于工作时只有一半没入水中，另一半则浮在水平面以上，故吃水很浅，能解决河道枯水季节螺旋桨推进不利航行的难题。此外，本装置的桨叶(8)只是在河道水面的上层划水，高速行驶时，船过之后不会引起河底的污泥浊水沉渣泛起污染环境，并保护堤岸护坡 不遭损毁。此外，由于采用同步带轮传动机构，故在圆盘形箱体内不必贮有用于齿轮传动或链传动必备的润滑机油，同时工作时噪音也远低于齿轮传动或链传动工作时所产生的噪
曰
权利要求1.船舶推进装置由密闭的箱体和箱体内直流电机及控制器、同步带轮及同步传动带组成的机构、同步带轮支承轴及放置在箱体外的桨叶组合而成，该箱体为圆盘形的空腔，其内部中心置有电动自行车用直流电机及置于箱体外的控制器，直流电机的主轴两轴端均伸出在箱体之外，固定在与船舶尾端或两侧相应的支架上不动，而该电机的圆周外壳上与一个圆环及圆盘箱体内周固连，在该圆环的两侧各布置两个齿数与形状相同的同步带轮Zii,但其轴心连线均穿过电机轴心线，并且圆环两侧的同步带轮Zii布置相位相差90°呈十字形排列，电机主轴在箱体内的两端轴颈上各固连着一个同步带轮Zic不动，同步带轮Zic与其上下或左右的两个同步带轮Zii在同一平面上并与之留有一定的空隙，同侧的一个同步带轮Z*与另两个同步带轮Zii由一根同步带将它们构成一组同步带轮传动机构,在同步带轮2;^两侧的同步传动带外侧各有一个导向块压住，使同步传动带内侧的带齿在工作时始终能贴紧在同步带轮Zic圆周两侧的齿槽中，同步带轮Zii的内孔与各自的支承轴外圆固连。
2.根据权利要求书I所述的船舶推进装置，其特征在于各支承轴的中部与电机外壳上固连的圆环壁之间的孔洞配合为转动配合，支承轴的两轴颈与圆盘形箱体两箱壁孔洞中也为转动配合，并设有密封圈，各支承轴的两轴端伸在圆盘形箱体之外，各自固连着一片桨叶。
3.根据权利要求I所述的船舶推进装置，其特征在于同步带轮Zii与同步带轮Zic的形状与齿数完全相同，并由一根同步传动带及导向块组成一个完整的同步传动机构。
4.根据权利要求I所述的船舶推进装置，其特征在于与各支承轴端固连的桨叶为长方形薄片，各桨叶均以垂直于水平面的状态均匀布置在圆盘形箱体的两侧。
专利摘要一种船舶推进装置，由圆盘形箱体、直流电动机及控制装置、同步带轮及同步传动带组成的机构、同步带支承轴及放置在箱体外的数片桨叶组合而成，当置于圆盘形箱体中央的直流电动机在控制装置的驱动下顺时针公转时，则同时带动箱体内的同步带轮Z行在其支承轴和同步带轮Z太的作用下作逆时针的自转，而置于圆盘形箱体两侧的与支承轴固连的数片均匀布置的桨叶，就会始终以垂直于水平面的状态此起彼伏地以最高的效率划水，推进船舶前进，由于本实用新型的推进装置始终在水平面的上层划水前进，不会使河道底部的污泥浊水沉渣泛起可在节能的同时还具有环保的特点。
文档编号B63H21/17GK202439837SQ20112047127
公开日2012年9月19日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者俞苗根 申请人:俞苗根