船舶风力推进器的制造方法
【专利摘要】一种利用风能作为动力或辅助动力的船舶风力推进器，属船舶动力新能源。其特征在于：采用导风筒(2)内设置双风叶(5、6)、风向舵(1)，且固定在风向套管(9)上，随着风向的不断变化而自动跟踪，达到风叶永远与风向成90度角的做功状态，并且以大、小伞形齿轮(20、18、23、39)对各转动轴(4、8、38)的转动方式和速度的改变，以及立式转动装置，可用于船舶航驶动力或辅助动力，实现了利用风力推动船舶航驶不受风向限制的目的。
【专利说明】船舶风力推进器
所属【技术领域】
[0001]本发明为一种利用风能作为动力或辅助动力的船舶风力推进器，属船舶动力新能源。
【背景技术】
[0002]每当我们站在船上，就能体验到海面上海风(或江河、湖泊上的风)呼呼迎面而来，我们的祖先早在几千年前就发明了在船上装置帆，利用海或是江河、湖泊的风吹动帆产生动力，使之在海洋或是江河、湖泊行驶，随着之后逐步发展到使用机器驱动。众所周知，采用机器驱动的机动船消耗资源，利用风、帆作为动力的风动船，虽说不消耗资源，但是存在的最大缺陷就是受风向的限制，必须是顺着风向航驶，达不到灵活机动、随心所欲的使用效果。船舶发展的有效因素是经济效益和社会效益的提高。研究新的船舶技术、新的能源利用是摆在人们面前的改进目标。
【发明内容】
[0003]本发明为克服船舶现有技术存在的缺陷，发明出一种船舶风力推进器，利用海面上或江面、湖面上天然的风力资源，克服了受风向限制的缺陷，使之不论什么方向的风都能使船获得其动力，朝任意一个方向航驶，其采取的技术方案是:一种船舶风力推进器，包括导风系统及其风向跟踪的导风筒、双层风叶、风叶伞形大齿轮、风向舵，立式传动组合件的立式转轴、风向套管、固定套座，螺旋桨传动结构的螺旋桨、万向节联轴器、螺旋桨传动轴、螺旋桨轴、螺旋桨轴套及其螺旋桨伞形小齿轮。其特征在于:导风系统的导风筒由铁皮卷成圆筒，进风口为喇叭口，内设双层风叶，每层风叶由4片叶片组成，分里外层由铆钉固定在各自托盘上，且由各自托盘中心孔与风叶轴的一端及其平键槽、平键紧密配合，由轴上累呀与螺母固定，并在该端风叶后和另一端配置轴承，与轴承盒、轴承盖由螺丝固定，并由十字架与轴承盒、导风筒内壁直接电焊悬置于导风筒内；导风筒后端设置风向舵，与十字架电焊连接，垂直固定在导风筒尾部；风叶轴两轴承间前端设置有风叶伞形大齿轮，并与立式转轴伞形小齿轮齿轮齿齿合，构成立式转轴转动装置；导风筒下端圆筒外与进风口接合端，按圆弧贴附有加强铁板，由铆钉固定，在该铁板底部加工有穿过风向套管的孔，并由两端7字形铁件、两边V形支架由螺丝固定加固在风向套管上半部上端；
[0004]立式传动组合件由立式转轴、风向套管、固定套座组成，其中:立式转轴的两端由两端轴承固定在风向套管内，套管上端有法兰盖由螺丝与管壁连接固定，下端由平面轴承支撑在台板上，上端延伸出法兰盖中心孔，与立式转轴伞形小齿轮，由其中心孔与轴、平键槽、平键紧密配合，由螺母、平垫、弹簧垫固定，下端延伸出台板孔，装置有与螺旋桨伞形小齿轮齿合的立式转轴伞形大齿轮，由其中心孔与轴、平键槽、平键紧密配合，由螺母、平垫、弹簧垫固定；
[0005]风向套管为导风筒的承载体，同时也是随风向变化360度任意旋转的转体，其上半部上端延伸至导风筒内，下端由两端7字形铁件、两边V形支架由螺丝将导风筒固定在风向套管上；下半部上端与底部分别由轴承定位与固定套座套接，底部增置平面轴承，形成360度可活动结构；
[0006]固定套座上端有法兰盖由螺丝与其壁固定，下端与法兰直接电焊由螺丝固定在台板上，形成立式结构整体；
[0007]螺旋桨传动结构设置在台板底下，由螺旋桨、螺旋桨轴套、螺旋桨轴、万向节联轴器、螺旋桨传动轴及其螺旋桨伞形小齿轮的双轴连接组成，其中螺旋桨轴中段套置于螺旋桨轴套内，由下端水封圈及两端轴承固定并由下端法兰与其电焊连接，并由螺丝固定在船壳体上；轴下端延伸到船壳体外装置螺旋桨，由螺旋桨中心孔与轴、平键槽、平键紧密配合，由螺母并紧固定；轴上端与万向节联轴器的一端连接；
[0008]万向节联轴器的另一端与螺旋桨传动轴一端连接，传动轴的另一端与螺旋桨伞形小齿轮由其中心孔与轴、平键槽、平键紧密配合，由螺母并紧固定；并由中段两端轴承及其轴承座由螺丝固定在固定板上；
[0009]立式转轴伞形大齿轮和螺旋桨伞形小齿轮，其伞形角度均小于45度，两齿轮齿合后构成小于90度船舶所需螺旋桨的倾斜角度。
[0010]本发明采用导风筒内设置双风叶、风向舵，且固定在360度可活动的风向套管上，随着风向的随时变化而自动跟踪，实现了利用风力推动船舶航驶不受风向限制，达到灵活机动、随心所欲的使用效果的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图1为整体结构原理示意图；
[0012]附图2为导风系统结构原理示意图，其中a为主视图，b为右视图；
[0013]附图3为立式传动组合件剖面图；
[0014]附图4为螺旋桨传动结构原理示意图。
[0015]附图标号说明:
[0016]附图1中:1、为风向舵，2、为导风筒，3、为十字架，4、为风叶轴，5、6、为双层风叶，
7、为进风口，8、为立式转轴,9、为风向套管，10、为固定套座，11、为台板,12、为立式转轴伞形大齿轮，13、为螺旋桨传动机构；
[0017]附图2中:14、为轴承盖,15、为螺丝，16、为轴承盒,17、为轴承，18、为平键槽、平键，19、为齿轮齿,20、为风叶伞形大齿轮,21、为托盘,22、为铆钉,23、为螺母,24、为v形支架，25、为加强铁件，26、为7字形铁件；
[0018]附图3中:27、为平垫、弹簧垫，28、为立式转轴伞形小齿轮，29、为法兰、法兰盖，30、为平面轴承；
[0019]附图4中:31、为螺旋桨，32、为船壳体，33、为水封圈，34、为螺旋桨轴，35、为螺旋桨轴套，36、为万向节联轴器，37、为轴承、轴承座，38、为螺旋桨传动轴，39、为螺旋桨传动轴伞形小齿轮，40、为固定板。
具体实施例
[0020]下面结合附图对本发明具体实施方案作进一步说明:
[0021]一种船舶风力推进器，包括导风系统(图2)及其风向跟踪的导风筒(2)、双层风叶(5、6)、风叶伞形大齿轮(20)、风向舵(I)，立式传动组合件(图3)的立式转轴(8)、风向套管(9)、固定套座(10)，螺旋桨传动结构(13、图4)的螺旋桨(31)、万向节联轴器(35)、螺旋桨传动轴(37)、螺旋桨轴(33)、螺旋桨轴套(34)及其螺旋桨伞形小齿轮(38)。其特征在于:
[0022]导风系统(图2)导风筒(2)由铁皮卷成圆筒，进风口(7)为喇叭口，内设双层风叶(5、6)，每层风叶由4片叶片组成，分里外层由铆钉(22)固定在各自托盘(21)上，且由各自托盘中心孔与风叶轴(4)的一端及其平键槽、平键(18)紧密配合，由轴上累牙与螺母(23)固定，并在该端风叶后和另一端配置轴承(17)，与轴承盒(16)、轴承盖(14)由螺丝(15)固定，并由十字架(3)与轴承盒、导风筒(2)内壁直接电焊悬置于导风筒内；导风筒(2)后端设置风向舵(I)，与十字架电焊连接，垂直固定在导风筒尾部；风叶轴两轴承间前端设置有风叶伞形大齿轮(20)，并与立式转轴小齿轮齿轮齿(19)齿合，构成立式转轴转动装置；导风筒(2)下端圆筒外与进风口(7)接合端，按圆弧贴附有加强铁件(25)，由铆钉(21)固定，在该铁件底部加工有穿过风向套管(9)的孔，并由两端7字形铁件(26)、两边V形支架(24)由螺丝(15)固定加固在风向套管(9)上半部上端；
[0023]立式传动组合件(图3)由立式转轴(8)、风向套管(9)、固定套座(10)组成，其中:立式转轴的两端由两端轴承(17)固定在风向套管内，套管上端有法兰盖(29)由螺丝(15)与管壁连接固定，下端由平面轴承(30)支撑在台板(11)上，上端延伸出法兰盖中心孔，与立式转轴伞形小齿轮(28)，由其中心孔与轴、平键槽、平键(18)紧密配合，由螺母(23)、平垫、弹簧垫(27)固定，下端延伸出台板孔，装置有与螺旋桨伞形小齿轮齿合的立式转轴伞形大齿轮(12)，由其中心孔与轴、平键槽、平键(18)紧密配合，由螺母(23)、平垫、弹簧垫(27)固定；(外面下半部套置风向套管(10)，由该套管下端法兰(29)由螺丝(15)固定在台板(11)上，台板又由螺丝固定在船面板或船甲板)；
[0024]风向套管(9)为导风筒⑵的承载体，同时也是随风向变化360度任意旋转的转体，其上半部上端延伸至导风筒(2)内，下端由两端7字形铁件(26)、两边V形支架(24)由螺丝(15)将导风筒固定在风向套管上；下半部上端与底部分别由轴承(17)与固定套座
(10)套接，底部增置平面轴承(30)，形成360度可活动结构；
[0025]固定套座上端设置法兰盖(29)由螺丝(15)与其壁固定，下端与法兰(29)直接电焊由螺丝固定在台板(11)上，形成立式结构整体；
[0026]螺旋桨传动结构(图1中13及图4)设置在台板底下，由螺旋桨(31)、螺旋桨轴套
(35)、螺旋桨轴(34)、万向节联轴器(36)、螺旋桨传动轴(38)及其螺旋桨伞形小齿轮(39)的双轴连接组成，其中螺旋桨轴(34)中段套置于螺旋桨轴套(35)内，由下端水封圈(33)及两端轴承(17)固定并由下端法兰(29)与其电焊连接，并由螺丝(15)固定在船壳体(32)上；轴下端延伸到船壳体外装置螺旋桨(31)，由螺旋桨托盘(21)中心孔与轴、平键槽、平键
(18)紧密配合，由螺母(23)并紧固定；轴上端与万向节联轴器(36)的一端连接；
[0027]万向节联轴器(36)的另一端与螺旋桨传动轴(38) —端连接，传动轴的另一端与螺旋桨伞形小齿轮(39)由其中心孔与轴、平键槽、平键(18)紧密配合，由螺母(23)并紧固定；并由中段两端轴承、轴承座(37)由螺丝固定在固定板(40)上；
[0028]立式转轴伞形大齿轮(12)和螺旋桨伞形小齿轮(39)，其伞形角度均小于45度，两齿轮齿合后构成小于90度船舶所需螺旋桨的倾斜角度。[0029]使用时，在导风筒(2)后端设置的风向舵(I)和可任意360度方向活动旋转的作用下，导风筒始终与风向成直线，不论风向处在那个角度，设置在导风筒内的双层风叶(5、
6)受到风力同时产生同步旋转，带动风叶伞形大齿轮(20)、驱动立式转轴上的立式转轴伞形小齿轮(28)及其立式转轴、立式转轴伞形大齿轮(12)旋转，推动螺旋桨传动轴伞形小齿轮(39)及其螺旋桨传动轴(38)、螺旋桨轴(34)、螺旋桨(31)旋转，从而推动船舶前进，达到利用风力航驶不受风向限制的目的。根据同样的原理，本发明还可以采用多个导风筒设置在同一根风向套管上，通过组合变换成一个推动立式转轴旋转的动力，以加大螺旋桨的推动力。
[0030]本发明采用导风筒内设置双风叶、风向舵，且固定在风向套管上，随着风向的风向的360度任意变化而自动跟踪，达到风叶永远与风向成90度角的做功状态，并且以大、小伞形齿轮对各转动轴的转动方式的改变，以及变速和立式转动装置，可用于船舶航驶动力或辅助动力，实现了利用风力推动船舶航驶不受风向限制的目的。不论是在海上或是在江河、湖泊航驶，均不受风向限制，四面八方不论那个方向的风，均能利用其风力作为船舶航驶的动力或是辅助动力，想往哪开就往哪开，使风动力真正得到得心应手的灵活应用。
[0031]本发明结构简单，原材料普通，加工制作易于实现，在船舶发展中属新的船舶技术、新的能源利用，可使其经济效益和社会效益得到明显提高，值得推广应用。
【权利要求】
1.一种船舶风力推进器，包括导风系统及其风向跟踪的导风筒、双层风叶、风叶伞形大齿轮、风向舵，立式传动组合件的立式转轴、风向套管、固定套座，螺旋桨传动结构的双轴连接、螺旋桨、伞形小齿轮。其特征在于:导风筒(2)内设里外双层风叶(5、6)，且各自由铆钉固定在各自托盘(21)上，由螺母(23)固定于风叶轴(4)前端，并由轴承盒(16)与十字架(3)直接电焊悬置于导风筒内； 导风筒(2)后端设置风向舵(I)，与十字架电焊连接，垂直固定在导风筒尾部； 风叶轴(4)设置有与立式转轴(8)伞形小齿轮(28)齿合的风叶伞形大齿轮(20)，构成立式转轴转动装置； 导风筒(2)下端圆筒外贴附加强铁件(25)，由铆钉(21)固定，在该铁件底部加工有穿过风向套管(9)的孔，并由两端7字形铁件(26)、两边V形支架(24)由螺丝(15)固定于风向套管(9)上半部上端。
2.按权利要求1所述的船舶风力推进器，其特征在于:立式转轴(8)由两端轴承(17)固定在风向套管(9)内，上端设置与风叶伞形大齿轮(20)齿合的伞形小齿轮(28)，下端设置与螺旋桨伞形小齿轮(39)齿合的立式转轴伞形大齿轮(12)。
3.按权利要求1或2所述的船舶风力推进器，其特征在于:风向套管(9)为导风筒(2)的承载体，同时也是随风向变化360度任意旋转的旋转体；其上半部上端延伸至导风筒内，下端两端由7字形铁件(26)、两边V形支架(24)由螺丝(15)将导风筒(2)固定在风向套管上；下半部上端与底部由轴承(17)与固定套座(10)定位套接，底部增设平面轴承(30)。
4.按权利要求3所述的船舶风力推进器，其特征在于:固定套座(10)底部直接与法兰(29)电焊由螺丝(15)将风向套管(9)、立式转轴(8)、导风筒(2)固定竖立在台板(11)上。
5.按权利要求1所述的船舶风力推进器，其特征在于:螺旋桨传动结构(13)，设置在台板(11)下部，采用螺旋桨轴(34)与螺旋桨传动轴(38)中间由万向节联轴器(36)连接的双轴连接。
6.按权利要求2所述的船舶风力推进器，其特征在于:立式转轴伞形大齿轮(12)和螺旋桨伞形小齿轮(39)，其伞形角度均小于45度，齿合后构成小于90度船舶所需螺旋桨的倾斜角度。
【文档编号】B63H9/00GK103963949SQ201410173809
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月20日 优先权日:2014年4月20日
【发明者】占鹏飞 申请人:占行波