船用推进器及船舶的制作方法

1.本技术涉及船舶技术领域，特别是涉及一种船用推进器及船舶。


背景技术：

2.船舶在遇到风浪或转向时，船身会发生倾斜摇摆，严重时有可能发生倾覆。相关技术中，船用推进器只能通过调整推进力与船身夹角，使船身的转向、即航向发生变化，而无法调整船身的其它角度，导致不能及时、自由调整船身的姿态，船身会随着风浪或转向而倾斜，船舶的稳定性较差。


技术实现要素：

3.本技术提供一种船用推进器及船舶，以能够自由调整船身的俯仰角度、侧翻角度及航向，以提高船用推进器的可靠性。
4.本技术提出一种船用推进器，用于船舶，该船舶包括船身及船用推进器，该船用推进器包括：机架，用于与船身连接；第一转向组件，设置在机架上，用于调整船身的俯仰角度及船身的侧翻角度；第二转向组件，设置在机架上，用于调整船身的航向；驱动机构，分别与第一转向组件及第二转向组件连接，用于控制第一转向组件及第二转向组件。
5.在一具体实施方式中，第一转向组件包括：第一水翼，设置在机架的第一端，且与机架的第一端可旋转连接；第一转动件，第一转动件的第一端与驱动机构连接，第一转动件的第二端与第一水翼连接，用于调节第一水翼与机架的第一端的旋转角度，以调节第一水翼与水面的偏移方向及偏移角度；第二水翼，设置在机架的第二端，且与机架的第二端可旋转连接，第一端与第二端相背设置；第二转动件，第二转动件的第一端与驱动机构连接，第二转动件的第二端与第二水翼连接，用于调节第二水翼与机架的第二端的旋转角度，以调节第二水翼与水面的偏移方向及偏移角度；其中，驱动机构驱动第一水翼及第二水翼沿相反方向偏移，以调节船身的侧翻角度；驱动机构驱动第一水翼及第二水翼沿相同方向偏移，以调节船身的俯仰角度。
6.在一具体实施方式中，船用推进器还包括：第一推进机构，与机架的第一端固定连接，第一推进机构与驱动机构电连接，第一推进机构用于产生推进力；第二推进机构，与机架的第二端固定连接，第二推进机构与驱动机构电连接，第二推进机构用于产生推进力，第一端与第二端相背设置。
7.在一具体实施方式中，机架包括：竖杆，竖杆的第一端用于与船身连接；横杆，与竖杆垂直设置，竖杆的第二端与横杆的中点连接，中点位于横杆的第一端与第二端之间，横杆的第一端与第一推进机构连接，横杆的第二端与第二推进机构连接；第一水翼位于中点与第一推进机构之间，第二水翼位于中点与第二推进机构之间。
8.在一具体实施方式中，第二转向组件包括：调整件，设置在所述竖杆上；第三转动件，第三转动件的第一端与驱动机构连接，第三转动件的第二端与调整件连接，用于调节调整件在水面摆动，以调节船身的航向。
9.在一具体实施方式中，第一推进机构包括：第一电机，与驱动机构连接；第一螺旋桨，与第一电机连接，用于在第一电机的驱动下旋转。
10.在一具体实施方式中，第二推进机构包括：第二电机，与驱动机构连接；第二螺旋桨，与第二电机连接，用于在第二电机的驱动下旋转。
11.在一具体实施方式中，驱动机构驱动第一推进机构以第一转速旋转，及驱动第二推进机构以第二转速旋转，其中，第一转速与第二转速不同，以调节船身的航向。
12.在一具体实施方式中，船用推进器还包括：机箱，驱动机构设置在机箱内，机架与机箱连接。
13.本技术提出一种船舶，船舶包括：船身；上述船用推进器，设置在船身上。
14.本技术的船用推进器设有设置在机架上的第一转向组件及第二转向组件，并通过驱动机构驱动第一转向组件调节船身的俯仰角度及船身的侧翻角度，以及驱动第二转向组件调节船身的航向。因此，本技术能够自由灵活的调节船身的多个方向的角度，及时调整船身的三维姿态，以抵消海浪或转弯等带来的船身倾斜，能够提高船身的稳定性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，其中：
16.图1是本技术船用推进器的三维姿态的结构示意图；
17.图2是申请船用推进器的一实施例的结构示意图；
18.图3是图2实施例船用推进器中机架、第一转向组件、第二转向组件、第一推进机构及第二推进机构的俯视示意图；
19.图4是图2实施例船用推进器中机架、第一转向组件、第二转向组件、第一推进机构及第二推进机构的侧视示意图；
20.图5是本技术船用推进器的一偏转状态下的结构示意图；
21.图6是本技术船用推进器的另一偏转状态下的结构示意图；
22.图7是本技术船用推进器中横杆、第一水翼及第二水翼一实施例的结构示意图；
23.图8是本技术船用推进器中横杆、第一水翼及第二水翼另一实施例的结构示意图；
24.图9是本技术船舶一实施例的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
26.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
27.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
29.如图1所示，图1是本技术船用推进器的三维姿态的结构示意图。船舶在遇到风浪或转向时，船身会发生倾斜摇摆，严重时有可能发生倾覆，其中，船身沿前，即forward；至后，即back方向设置，相关技术中，船用推进器只能通过调整推进力与船身夹角，使船身yaw角度发生变化，即使船身在水面沿左(即left方向)或右(即right方向)摆动，进而改变船身的航向，而难以调整船身的其它角度，如pitch角度，即船身垂直与水面沿上(即up方向)或下(即down方向)摆动，pitch角度也可以称为俯仰角度；及roll角度，即船身垂直于水面沿left方向或right方向摆动，roll角度也可以称为侧翻角度，从而导致不能及时、自由调整船身的姿态，船身会随着转向而倾斜，船舶的稳定性较差。
30.为了实现船身的yaw角度、pitch角度及roll角度的调节，本技术首先提出一种船用推进器，如图2至图4所示，图2是申请船用推进器的一实施例的结构示意图；图3是图2实施例船用推进器中机架、第一转向组件、第二转向组件、第一推进机构及第二推进机构的俯视示意图；
31.图4是图2实施例船用推进器中机架、第一转向组件、第二转向组件、第一推进机构及第二推进机构的侧视示意图。本实施例的船用推进器20用于船舶(图未示)，该船舶包括船身(图未示)及船用推进器20，本实施例的船用推进器20包括：机架21、第一转向组件22、第二转向组件23及驱动机构24；其中，机架21用于与船身连接；第一转向组件22设置在机架21上，用于调整船身的俯仰角度及船身的侧翻角度；第二转向组件23设置在机架21上，用于调整船身的航向；驱动机构24分别与第一转向组件22及第二转向组件23连接，用于控制第一转向组件22及第二转向组件23。
32.本实施例的船用推进器20设有设置在机架21上的第一转向组件22及第二转向组件23，驱动机构24驱动第一转向组件22调节船身的俯仰角度及船身的侧翻角度，且驱动机构24驱动第二转向组件23调节船身的航向。因此，本实施例能够自由灵活的调节船身的多个方向的角度，及时调整船身的三维姿态，以抵消海浪或转弯等带来的船身倾斜，能够，提高船身的稳定性。
33.本实施例能够使得船舶在遇到风浪或转向时，自由灵活的调整船身的yaw角度、
pitch角度及roll角度，使得船身保持平稳，提高船身的稳定性。
34.可选地，本实施例的第一转向组件22包括：第一水翼221、第一转动件222、第二水翼223及第二转动件224；其中，第一水翼221设置在机架21的第一端，且与机架21的第一端可旋转连接；第一转动件222的第一端与驱动机构24连接，第一转动件222的第二端与第一水翼221连接，用于调节第一水翼221与机架21的第一端的旋转角度，以调节第一水翼221与水面的偏移方向及偏移角度；第二水翼223设置在机架21的第二端，且与机架21的第二端可旋转连接，机架21的第一端与第二端相背设置；第二转动件224的第一端与驱动机构24连接，第二转动件224的第二端与第二水翼223连接，用于调节第二水翼223与机架21的第二端的旋转角度，以调节第二水翼223与水面的偏移方向及偏移角度。
35.其中，第一转动件222的第一端可以通过传动组件与驱动机构24传动连接，以使驱动机构24驱动传动组件来带动第一转动件222转动，或者第一转动件222的第一端还可以通过驱动线与驱动机构24电连接，以使驱动机构24提供电驱动信号控制第一转动件222转动。第二转动件224的第一端可以通过传动组件与驱动机构24传动连接，以使驱动机构24驱动传动组件来带动第二转动件224转动，或者第二转动件224的第一端还可以通过驱动线与驱动机构24电连接，以使驱动机构24提供电驱动信号控制第二转动件224转动。
36.第一水翼221可以与船身的左船舷同侧设置，第二水翼223与船身的右船舷同侧设置；且船用推进器20设置在船身的船尾处。
37.其中，驱动机构24驱动第一水翼221及第二水翼223沿相反方向偏移，以调节船身的侧翻角度。
38.在一应用场景中，如图5所示，图5是本技术船用推进器的一偏转状态下的结构示意图，驱动机构24驱动第一水翼221向下摆动，由流体力学可知，第一水翼221上侧压强低于下侧压强，因此船用推进器20产生向上的升力，驱动机构24驱动第二水翼223向上摆动，第二水翼223上侧压强高于下侧压强，因此船用推进器20产生向下的推力，因此在第一水翼221及第二水翼223共同作用下，可实现船身的顺时针侧翻(从船尾端看去)，调整船身的侧翻角度，使船身保持平稳。
39.类似的，驱动机构24驱动第一水翼221向上摆动，由流体力学可知，第一水翼221上侧压强高于下侧压强，因此船用推进器20产生向下的推力，驱动机构24驱动第二水翼223向下摆动，第二水翼223上侧压强低于下侧压强，因此船用推进器20产生向上的升力，因此在第一水翼221及第二水翼223共同作用下，可实现船身的逆时针侧翻(从船尾端看去)，调整船身的侧翻角度，使船身保持平稳。
40.船身具体的侧翻角度可以由第一水翼221及第二水翼223的摆动角度来确定。
41.如图1所示，驱动机构24驱动第一水翼221及第二水翼223沿相反方向偏移，可以调节船身的侧翻角度，即roll角度。
42.其中，驱动机构24驱动第一水翼221及第二水翼223沿相同方向偏移，以调节船身的俯仰角度。
43.在一应用场景中，如图6所示，图6是本技术船用推进器的另一偏转状态下的结构示意图，驱动机构24驱动第一水翼221向下摆动，由流体力学可知，第一水翼221上侧压强低于下侧压强，因此船用推进器20产生向上的升力，驱动机构24驱动第二水翼223向下摆动，第二水翼223上侧压强低于下侧压强，因此船用推进器20产生向上的升力，可实现船身的前
俯后仰，调整船身的俯仰角度，使船身保持平稳。
44.类似的，驱动机构24驱动第一水翼221向上摆动，由流体力学可知，第一水翼221上侧压强高于下侧压强，因此船用推进器20产生向下的推力，驱动机构24驱动第二水翼223向上摆动，第二水翼223上侧压强高于下侧压强，因此船用推进器20产生向下的推力，可实现船身的前仰后俯，调整船身的俯仰角度，使船身保持平稳。
45.船身具体的俯仰角度可以由第一水翼221及第二水翼223的摆动角度来确定。
46.如图1所示，驱动机构24驱动第一水翼221及第二水翼223沿相同方向偏移，可以调节船身的俯仰角度，即pitch角度。
47.可选地，本实施例的船用推进器20还包括：第一推进机构25及第二推进机构26，其中，第一推进机构25与机架21的第一端固定连接，第一推进机构25与驱动机构24电连接，第一推进机构25用于产生推进力；第二推进机构26与机架21的第二端固定连接，第二推进机构26与驱动机构24电连接，第二推进机构26用于产生推进力，机架21的第一端与第二端相背设置。
48.第一推进机构25及第二推进机构26用于给船用推进器20提供推进力，以实现船舶的推进。
49.可选地，本实施例的第一推进机构25包括：第一电机(图未示)及第一螺旋桨(图未标)，第一电机与驱动机构24连接，驱动机构24用于驱动第一电机；第一螺旋桨与第一电机连接，用于在第一电机的驱动下旋转。
50.可选地，本实施例的第二推进机构26包括：第二电机(图未示)及第二螺旋桨(图未标)，第二电机与驱动机构24连接，驱动机构24用于驱动第二电机；第二螺旋桨与第二电机连接，用于在第二电机的驱动下旋转。
51.本实施例的第一电机、第二电机下置(即第一电机和第二电机在工作时位于水下)，能够利用水流进行散热，减少第一电机和第二电机由于过温而损坏，提高第一螺旋桨及第二螺旋桨的可靠性。
52.第一推进机构25与第一水翼221同侧设置，第二推进机构26与第二水翼223同侧设置。
53.可选地，本实施例的机架21包括：竖杆211及横杆212；其中，竖杆211的第一端用于与船身连接；横杆212与竖杆211垂直设置，竖杆211的第二端与横杆212的中点连接，横杆212的中点位于横杆212的第一端与第二端之间，横杆212的第一端与第一推进机构25连接，横杆212的第二端与第二推进机构26连接；第一水翼221位于横杆212的中点与第一推进机构25之间，第二水翼223位于横杆212的中点与第二推进机构26之间。
54.竖杆211垂直于水面设置。
55.其中，本实施例的第一推进机构25及第二推进机构26与横杆212固定连接，在船身发生偏转后，带动整个船用推进器20随着船身偏转。
56.可选地，如图7所示，图7是本技术船用推进器中横杆、第一水翼及第二水翼一实施例的结构示意图，第一水翼221的一侧与横杆212的第一端可旋转连接，具体地，横杆212的第一端穿插过第一水翼221的一侧；第一水翼221在驱动机构24的驱动下，第一水翼221以该一侧为旋转点向上或者向下转动。第二水翼223的一侧与横杆212的第二端可旋转连接，具体地，横杆212的第二端穿插过第二水翼223的一侧；第二水翼223在驱动机构24的驱动下，
第二水翼223以该一侧为旋转点向上或者向下转动。
57.在另一实施例中，如图8所示，图8是本技术船用推进器中横杆、第一水翼及第二水翼另一实施例的结构示意图，第一水翼221的中部与横杆212的第一端可旋转连接，具体地，横杆212的第一端穿插过第一水翼221的中部；第一水翼221在驱动机构24的驱动下，第一水翼221以该中部为旋转点转动。第二水翼223的中部与横杆212的第二端可旋转连接，具体地，横杆212的第二端穿插过第二水翼223的中部；第二水翼223在驱动机构24的驱动下，第二水翼223以该中部为旋转点中部转动。
58.可选地，本实施例的第二转向组件23包括：调整件231及第三转动件232；其中，调整件231设置在竖杆211上；第三转动件232的第一端与驱动机构24连接，第三转动件232的第二端与调整件231连接，用于调节调整件231在水面摆动，以调节船身的航向。
59.在一应用场景中，驱动机构24驱动调整件231向左摆动，由流体力学可知，调整件231左侧压强高于右侧压强，因此船舶的尾部产生向右的推力，使得船舶的头部左转，因此在调整件231作用下，可实现船舶的向左偏转。
60.类似的，驱动机构24驱动调整件231向右摆动，由流体力学可知，调整件231右侧压强高于左侧压强，因此船舶的尾部产生向左的推力，使得船舶的头部右转，因此在调整件231作用下，可实现船舶的向右偏转。
61.船身具体的航向角度可以由调整件231的摆动角度来确定。
62.如图1所示，驱动机构24驱动调整件231沿左、右方向偏移，可以调节船身的航向，即yaw角度。
63.在另一实施例中，驱动机构还可以驱动第一电机带动第一螺旋桨以第一转速旋转，及驱动第二电机带动第二螺旋桨以第二转速旋转，其中，第一转速与第二转速不同，以调节船身的航向。与上述实施例的区别在于，本实施例是通过调整两个螺旋桨的差速来调节船体的航向。
64.可选地，继续参阅图2，本实施例的船用推进器20还包括：机箱27，驱动机构24设置在机箱27内，机架21与机箱27连接。
65.机箱27用于保护驱动机构24免受水等的干扰；机架21中竖杆211的一端与机箱27连接。
66.在其它实施例中，船用推进器还包括夹具，夹具与机架连接，用于与船身固定连接。
67.本技术进一步提出一种船舶，如图9所示，图9是本技术船舶一实施例的结构示意图，本实施例的船舶100包括：船身110及船用推进器120，船用推进器120与船身110固定连接。
68.关于船用推进器120的具体结构及工作原理可以参阅上述实施例，这里不赘述。
69.船用推进器120设置在安装在船身110的船尾处上。
70.可选地，本实施例船舶100还包括：控制机构93、驱动器94及电源95等，均设置在船身110上；驱动器94分别与控制机构93及船用推进器120连接，控制机构93控制驱动器94工作，以驱动船用推进器120工作；电源95分别与船用推进器120及控制机构93连接，为船用推进器120、控制机构93等供电。
71.本实施例的船用推进器120为船外机。
72.在其它实施例中，船用推进器还可以是船内机，即将船用推进器设置在船身内。
73.本技术的船用推进器用于船舶，该船舶包括船身及船用推进器，该船用推进器包括：机架，用于与船身连接；第一转向组件，设置在机架上，用于调整船身的俯仰角度及船身的侧翻角度；第二转向组件，设置在机架上，用于调整船身的航向；驱动机构，分别与第一转向组件及第二转向组件连接，用于为第一转向组件及第二转向组件提供动力。本技术的船用推进器设有设置在机架上的第一转向组件及第二转向组件，并通过驱动机构驱动第一转向组件调节船身的俯仰角度及船身的侧翻角度，以及驱动第二转向组件调节船身的航向。因此，本技术能够自由灵活的调节船身的多个方向的角度，及时调整船身的三维姿态，以抵消海浪或转弯等带来的船身倾斜，能够提高船身的稳定性。
74.本技术利用流体力学的原理，通过调整船用推进器两侧升力水翼，即第一水翼及第二水翼来实现船身左右翻滚角度和前后俯仰角度的调节，可以及时调整船身的姿态，减少船身摇摆，并通过调整方向舵，即调整件的摆动方向与角度，可以增加控制船舶的灵活性，增加控制自由度，提高船身稳定性。
75.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。