一种船用管道式螺旋桨推进装置的制作方法

本实用新型涉及一种船用管道式螺旋桨推进装置，属于船舶技术领域。

背景技术：

船是水路交通工具，通常船的动力系统来自于螺旋桨转动带来的推力，并利用浆板改变推力的方向，实现船舶的前进、后退与转弯，现有的船舶中，为了获得更大的推力，通常采用多组螺旋桨的结构，通过多螺旋桨共同工作所产生的推力，以此获得更大推力，但是此种结构所获得的推力效果有限，伴随着水流的流动，会有较多的推力流失，即螺旋桨所做的工作无法最大限度的用于船舶的动力，因此，现有的螺旋桨推力还有待进一步改进与提高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于现有螺旋桨动力机构进行改进，引入管道式动力聚集式电控结构，能够有效提高船舶动力总成的船用管道式螺旋桨推进装置。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种船用管道式螺旋桨推进装置，包括驱动杆、螺旋桨本体、主管道、两根副管道、主电控阀门、两个副电控阀门、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、主电机驱动电路、两个副电机驱动电路；其中，主电控阀门经过主电机驱动电路与控制模块相连接，两个副电控阀门分别与两个副电机驱动电路一一对应，两个副电控阀门分别经过对应副电机驱动电路与控制模块相连接；电源依次经过控制模块、主电机驱动电路为主电控阀门进行供电，同时，电源依次经过控制模块后，分别经两个副电机驱动电路为对应副电控阀门进行供电；主电机驱动电路、两个副电机驱动电路三者结构彼此相同，均分别包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；各电机驱动电路中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；驱动杆的一端与螺旋桨本体相连接，主管道的两端敞开相互贯通，主管道的内径与螺旋桨本体的外径相适应，主管道套设在螺旋桨本体的外侧，且主管道上贯穿两端的中线与驱动杆共线；各根副管道的两端均敞开相互贯通，两根副管道的一端分别连接固定连接在主管道上，两根副管道分别与主管道相连通，两根副管道相对主管道轴对称，且两根副管道与主管道的连接位置位于主管道上对应螺旋桨本体背向驱动杆的一侧，主管道上对应螺旋桨本体背向驱动杆一侧的部分与副管道之间互成锐角或直角；两根副管道分别与主管道连接位置之间的连线呈水平角度；主电控阀门设置于主管道上、对应主管道与副管道相连位置背向螺旋桨本体一侧的位置，用于控制主管道的通断；两个副电控阀门分别与两根副管道一一对应，两个副电控阀门分别设置在对应副管道上、与主管道相连的位置，分别控制对应副管道的通断。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述主管道上对应所述螺旋桨本体背向所述驱动杆一侧的部分与所述副管道之间互成45度角。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电源为船舶供电网络。

本实用新型所述一种船用管道式螺旋桨推进装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本实用新型设计的船用管道式螺旋桨推进装置，基于现有螺旋桨动力机构进行改进，引入管道式动力聚集式电控结构，针对螺旋桨动力装置，引入两端敞开、且相互贯通的主管道，通过主管道针对螺旋桨本体所产生的推力水流实现聚集作用，产生更加强劲的推力，避免推力的分散于流失，并且基于相同工作原理，在主管道上设置彼此轴对称的两根副管道，针对螺旋桨本体所产生的推力水流实现侧向聚集作用，实现船舶的转弯控制，应用中，主管道与两根副管道分别通过主电控阀门和两个副电控阀门进行控制，实现了智能化的电控模式，在获得更加强劲动力总成的同时，具有高效的控制效率；

（2）本实用新型所设计的船用管道式螺旋桨推进装置中，具体设计主管道上对应所述螺旋桨本体背向所述驱动杆一侧的部分与所述副管道之间互成45度角，如此能够进一步为船舶提供更加强劲的转弯动力，提高船舶移动效率；

（3）本实用新型所设计的船用管道式螺旋桨推进装置中，针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计船用管道式螺旋桨推进装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

（4）本实用新型所设计的船用管道式螺旋桨推进装置中，针对电源，进一步设计采用船舶供电网络，能够有效保证所设计管道式动力聚集式电控结构在实际应用种取电、用电的稳定性，进而有效保证了所设计船用管道式螺旋桨推进装置在实际应用中取电、用电的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型设计的船用管道式螺旋桨推进装置的结构示意图；

图2是本实用新型设计的船用管道式螺旋桨推进装置中电机驱动电路示意图。

其中，1. 驱动杆，2. 螺旋桨本体，3. 主管道，4. 副管道，5. 主电控阀门，6. 副电控阀门。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型设计了一种船用管道式螺旋桨推进装置，包括驱动杆1、螺旋桨本体2、主管道3、两根副管道4、主电控阀门5、两个副电控阀门6、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、主电机驱动电路、两个副电机驱动电路；其中，主电控阀门5经过主电机驱动电路与控制模块相连接，两个副电控阀门6分别与两个副电机驱动电路一一对应，两个副电控阀门6分别经过对应副电机驱动电路与控制模块相连接；电源依次经过控制模块、主电机驱动电路为主电控阀门5进行供电，同时，电源依次经过控制模块后，分别经两个副电机驱动电路为对应副电控阀门6进行供电；如图2所示，主电机驱动电路、两个副电机驱动电路三者结构彼此相同，均分别包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；各电机驱动电路中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；驱动杆1的一端与螺旋桨本体2相连接，主管道3的两端敞开相互贯通，主管道3的内径与螺旋桨本体2的外径相适应，主管道3套设在螺旋桨本体2的外侧，且主管道3上贯穿两端的中线与驱动杆1共线；各根副管道4的两端均敞开相互贯通，两根副管道4的一端分别连接固定连接在主管道3上，两根副管道4分别与主管道3相连通，两根副管道4相对主管道3轴对称，且两根副管道4与主管道3的连接位置位于主管道3上对应螺旋桨本体2背向驱动杆1的一侧，主管道3上对应螺旋桨本体2背向驱动杆1一侧的部分与副管道4之间互成锐角或直角；两根副管道4分别与主管道3连接位置之间的连线呈水平角度；主电控阀门5设置于主管道3上、对应主管道3与副管道4相连位置背向螺旋桨本体2一侧的位置，用于控制主管道3的通断；两个副电控阀门6分别与两根副管道4一一对应，两个副电控阀门6分别设置在对应副管道4上、与主管道3相连的位置，分别控制对应副管道4的通断。上述技术方案所设计的船用管道式螺旋桨推进装置，基于现有螺旋桨动力机构进行改进，引入管道式动力聚集式电控结构，针对螺旋桨动力装置，引入两端敞开、且相互贯通的主管道3，通过主管道3针对螺旋桨本体2所产生的推力水流实现聚集作用，产生更加强劲的推力，避免推力的分散于流失，并且基于相同工作原理，在主管道3上设置彼此轴对称的两根副管道4，针对螺旋桨本体2所产生的推力水流实现侧向聚集作用，实现船舶的转弯控制，应用中，主管道3与两根副管道4分别通过主电控阀门5和两个副电控阀门6进行控制，实现了智能化的电控模式，在获得更加强劲动力总成的同时，具有高效的控制效率。

基于上述设计船用管道式螺旋桨推进装置技术方案的基础之上，本实用新型还进一步设计了如下优选技术方案：具体设计主管道3上对应所述螺旋桨本体2背向所述驱动杆1一侧的部分与所述副管道4之间互成45度角，如此能够进一步为船舶提供更加强劲的转弯动力，提高船舶移动效率；针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计船用管道式螺旋桨推进装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；针对电源，进一步设计采用船舶供电网络，能够有效保证所设计管道式动力聚集式电控结构在实际应用种取电、用电的稳定性，进而有效保证了所设计船用管道式螺旋桨推进装置在实际应用中取电、用电的稳定性。

本实用新型设计了船用管道式螺旋桨推进装置在实际应用过程当中，具体包括驱动杆1、螺旋桨本体2、主管道3、两根副管道4、主电控阀门5、两个副电控阀门6、ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的船舶供电网络、主电机驱动电路、两个副电机驱动电路；其中，主电控阀门5经过主电机驱动电路与ARM处理器相连接，两个副电控阀门6分别与两个副电机驱动电路一一对应，两个副电控阀门6分别经过对应副电机驱动电路与ARM处理器相连接；船舶供电网络依次经过ARM处理器、主电机驱动电路为主电控阀门5进行供电，同时，船舶供电网络依次经过ARM处理器后，分别经两个副电机驱动电路为对应副电控阀门6进行供电；主电机驱动电路、两个副电机驱动电路三者结构彼此相同，均分别包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；各电机驱动电路中，第一电阻R1的一端连接ARM处理器的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与ARM处理器相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与ARM处理器相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与ARM处理器相连接；驱动杆1的一端与螺旋桨本体2相连接，主管道3的两端敞开相互贯通，主管道3的内径与螺旋桨本体2的外径相适应，主管道3套设在螺旋桨本体2的外侧，且主管道3上贯穿两端的中线与驱动杆1共线；各根副管道4的两端均敞开相互贯通，两根副管道4的一端分别连接固定连接在主管道3上，两根副管道4分别与主管道3相连通，两根副管道4相对主管道3轴对称，且两根副管道4与主管道3的连接位置位于主管道3上对应螺旋桨本体2背向驱动杆1的一侧，主管道3上对应螺旋桨本体2背向驱动杆1一侧的部分与副管道4之间互成45度角；两根副管道4分别与主管道3连接位置之间的连线呈水平角度；主电控阀门5设置于主管道3上、对应主管道3与副管道4相连位置背向螺旋桨本体2一侧的位置，用于控制主管道3的通断；两个副电控阀门6分别与两根副管道4一一对应，两个副电控阀门6分别设置在对应副管道4上、与主管道3相连的位置，分别控制对应副管道4的通断。实际应用中，控制人员控制船舶发动机启动，转动驱动杆，带动螺旋桨本体进行转动，并初始化主电控阀门5和两个副电控阀门6分别保持主管道3和两根副管道4均畅通；在船舶行进、后退、转弯的过程中，控制人员通过针对主电控阀门5、两个副电控阀门6分别控制进行实现，其中，当需要船舶前进或后退时，控制人员保持主电控阀门5针对主管道3的畅通，同时，经ARM处理器、两个副电机驱动电路分别控制两个副电控阀门6工作，实现针对两个副管道4的断开，其中，控制人员通过外设，诸如键盘或控制器等向ARM处理器发送副通道控制命令，ARM处理器将所接收到的副通道控制命令分别转发给两个副电机驱动电路，两个副电机驱动电路分别将所接收到的副通道控制命令生成相应的副通道控制指令，然后由两个副电机驱动电路分别发送给对应的副电控阀门6，控制副电控阀门6工作，实现针对两个副管道4的断开，如此主管道3畅通，两个副管道4断开，则由螺旋桨本体2转动所产生的动力由主管道3源源不断的向外排出，并通过螺旋桨本体2正转或反转实现船舶的前进或后退；当需要控制船舶大半径转弯时，控制人员保持主电控阀门5针对主管道3的畅通，同时，控制人员经ARM处理器、两个副电机驱动电路分别控制两个副电控阀门6工作，其中，控制对应副电控阀门6针对对应副管道4断开，以及控制对应副电控阀门6针对对应副管道4畅通，如此，由螺旋桨本体2转动所产生的动力分别由主管道3和畅通的副管道4中源源不断的向外排出，即产生向后推力和一侧推力，实现船舶的大半径转弯；当需要控制船舶紧急转弯时，控制人员首先经ARM处理器、主电机驱动电路控制主电控阀门5工作，实现主电控阀门5针对主管道3断开，同时，控制人员经ARM处理器、两个副电机驱动电路分别控制两个副电控阀门6工作，使得对应一侧副管道4畅通，以及使得另一侧副管道4断开，其中，控制人员通过外设，诸如键盘或控制器等向ARM处理器发送主通道控制命令，ARM处理器将所接收到的主通道控制命令转发给主电机驱动电路，主电机驱动电路将所接收到的主通道控制命令生成相应的主通道控制指令，然后由主电机驱动电路发送给主电控阀门5，控制主电控阀门5工作，实现针对主管道3的断开；如此，由螺旋桨本体2转动所产生的动力仅仅从畅通的副管道4中源源不断的向外排出，即实现船舶的紧急转弯。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。