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一种 船舶 推进器

阅读：164发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种船舶推进器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及船舶工业领域，具体是一种船舶推进器，底板、推进机构、水下齿轮箱、回转机构、伸缩机构及控制系统，所述船舶底板尾部设有一放置孔，所述中空转动轴贯穿于所述放置孔，所述中空转动轴位于所述船舶底板上的一端依次通过花键轴及联动器与所述推进电动机连接，另一端与所述水下齿轮箱齿轮连接，所述水下齿轮箱安装有螺旋桨；所述回转机构用于对螺旋桨进行回转，所述伸缩机构用于对螺旋桨进行上下移动；所述控制系统用于自动控制所述回转机构及所述伸缩机构的运行。本发明的一种船舶推进器，能够根据船舶吃水量自动对螺旋桨进行上下伸缩，而且随意调节船舶的回转角度。，下面是一种船舶推进器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种船舶推进器，其特征在于，包括船舶底板(1)、推进机构、水下齿轮箱(3)、回转机构、伸缩机构及控制系统，所述推进机构包括推进电动机(2)及中空转动轴(21)，所述船舶底板(1)尾部设有一放置孔(11)，所述中空转动轴(21)贯穿于所述放置孔(11)，所述中空转动轴(21)位于所述船舶底板(1)上的一端依次通过花键轴(22)及联动器(23)与所述推进电动机(2)连接，另一端与所述水下齿轮箱(3)齿轮连接；所述回转机构包括回转电动机(4)、回转筒轴(41)及蜗轮蜗杆副(42)，所述回转筒轴(41)贯穿于所述放置孔(11)并套设在所述中空转动轴(21)上，所述回转筒轴(41)一端与所述水下齿轮箱(3)固定连接，另一端通过所述蜗轮蜗杆副(42)与所述回转电动机(4)传动连接；所述伸缩机构包括气缸(5)及伸缩筒轴(51)，所述伸缩筒轴(51)贯穿于所述放置孔(11)并套设在所述回转筒轴(41)上，所述伸缩筒轴(51)位于所述船舶底板(1)上的一端与所述气缸(5)连接，另一端通过转动轴(52)与所述回转筒轴(41)转动连接；
所述水下齿轮箱(3)一侧安装有螺旋桨(7)，所述螺旋桨(7)包括桨叶(71)、桨叶座(72)及固定座(73)，所述桨叶(71)与所述桨叶座(72)固定连接，所述桨叶座(72)通过固定螺栓(74)与所述固定座(73)固定连接，所述桨叶座(72)包括锁紧件(721)、固定伸缩杆(722)、锁定弹簧(723)及放置仓(724)，所述锁紧件(721)位于所述放置仓(724)内并通过连接件(725)与所述放置仓(724)的内壁铰接，所述锁紧件(721)的一端为卡扣部(7211)，所述卡扣部(7211)通过固定伸缩杆(722)与所述放置仓(724)的内壁连接，所述锁定弹簧(723)套设在所述固定伸缩杆(722)上，所述固定螺栓(74)设有与所述卡扣部(7211)契合的卡孔(741)，所述固定螺栓(74)位于所述桨叶座(72)外的一端设有指示箭头(742)，所述指示箭头(742)用于将所述卡孔(741)对准所述卡扣部(7211)；所述放置仓(724)设有一贯穿的释放孔(726)，所述释放孔(726)设有释放螺钉(727)，所述释放螺钉(727)用于抵接所述锁紧件(721)远离所述卡扣部(7211)的一端，所述释放孔(726)还配设有防水螺钉(728)；
所述桨叶(71)包括基础部(711)及延展部(712)，所述基础部(711)一端与所述桨叶座(72)固定连接，另一端通过拼接螺栓(713)与所述延展部(712)连接；两所述桨叶(71)之间设有鳍叶(714)，所述鳍叶(714)的横截面为菱形；
所述固定座(73)设有导流部(731)，所述导流部(731)与所述螺旋桨(7)固定连接，所述导流部(731)设有导流孔(732)；
所述控制系统包括控制器(6)、水压传感器(61)及超声波传感器(62)，所述水压传感器(61)及所述超声波传感器(62)与所述水下齿轮箱(3)固定连接，所述控制器(6)分别与所述水压传感器(61)、超声波传感器(62)及所述气缸(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述花键轴(22)具有伸缩结构。
3.根据权利要求1所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述控制系统还包括回转监控模块，所述回转监控模块包括角度传感器(8)及显示屏(81)，所述角度传感器(8)包括感应轴(801)及底座(802)，所述感应轴(801)套设在所述回转筒轴(41)上并与所述回转筒轴(41)固定连接，所述底座(802)与所述伸缩筒轴(51)固定连接，所述角度传感器(8)及所述显示屏(81)分别与所述控制器(6)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述显示屏(81)用于根据所述控制器(6)传递的信息显示所述回转筒轴(41)转动的角度及船舶回转半径。
5.根据权利要求1所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述水下齿轮箱(3)与船体之间设有密封折叠管(9)。
6.根据权利要求1所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述导流部(731)远离所述桨叶(71)的一端设有动切割刀(76)，所述水下齿轮箱(3)靠近所述导流部(731)的一端设有静切割刀(75)，所述动切割刀(76)与所述静切割刀(75)相互平行。
7.根据权利要求1所述的一种船舶推进器，其特征在于：所述超声波传感器(62)位于所述水下齿轮箱(3)远离所述螺旋桨(7)的一端，所述超声波传感器(62)用于探测船舶前进方向是否有障碍物。

说明书全文

一种船舶 推进器

技术领域

[0001] 本发明涉及船舶工业领域，具体是一种船舶推进器。

背景技术

[0002] 现有船舶的驱动装置主要包括螺旋桨和舵板两部分，当螺旋桨正转时推动船舶向前行驶，而舵板则用来控制船舶的行驶方向。现有的船用螺旋桨无法上下伸缩，不能有效适应复杂地形，对于吃水变化大的航区不能适用。当船体吃水较深且顺流时，螺旋桨沉入到水中，由于水流水面的流速比水下的流速大，螺旋桨获得的推力将减小，并使主机“轻载”。有些推进器使用油缸驱动方式实现螺旋桨的上下伸缩，以适应吃水变化，但是油缸安装和维护成本高，液压油还存在污染河水的问题，不符合当今社会对绿色环保的要求。目前虽然有伸缩功能的推进器，但是需要人工控制伸缩，无法准确获得最大推力。

[0003] 当船舶需要后退时，必须首先让螺旋桨停止旋转，然后再反转才能让船后退，该步骤需要较长时间，该段时间内船舶由于惯性作用会继续向前行驶一段距离，在碰到障碍物等危险物的紧急情况下，船舶容易发生碰撞等意外事故。而且舵板调节角度较小，船舶难以掌控进出港口的方向，容易撞到港口周边设施而导致船体破损。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题，本发明提供的一种船舶推进器，能够根据船舶吃水量自动对螺旋桨进行上下伸缩，而且随意调节船舶的回转角度。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

[0006] 一种船舶推进器，包括船舶底板、推进机构、水下齿轮箱、回转机构、伸缩机构及控制系统，所述推进机构包括推进电动机及中空转动轴，所述船舶底板尾部设有一放置孔，所述中空转动轴贯穿于所述放置孔，所述中空转动轴位于所述船舶底板上的一端依次通过花键轴及联动器与所述推进电动机连接，另一端与所述水下齿轮箱齿轮连接；所述回转机构包括回转电动机、回转筒轴及蜗轮蜗杆副，所述回转筒轴贯穿于所述放置孔并套设在所述中空转动轴上，所述回转筒轴一端与所述水下齿轮箱固定连接，另一端通过所述蜗轮蜗杆副与所述回转电动机传动连接；所述伸缩机构包括气缸及伸缩筒轴，所述伸缩筒轴贯穿于所述放置孔并套设在所述回转筒轴上，所述伸缩筒轴位于所述船舶底板上的一端与所述气缸连接，另一端通过转动轴与所述回转筒轴转动连接；

[0007] 所述水下齿轮箱一侧安装有螺旋桨，所述螺旋桨包括桨叶、桨叶座及固定座，所述桨叶与所述桨叶座固定连接，所述桨叶座通过固定螺栓与所述固定座固定连接，所述桨叶座包括锁紧件、固定伸缩杆、锁定弹簧及放置仓，所述锁紧件位于所述放置仓内并通过连接件与所述放置仓的内壁铰接，所述锁紧件的一端为卡扣部，所述卡扣部通过固定伸缩杆与所述放置仓的内壁连接，所述锁定弹簧套设在所述固定伸缩杆上，所述固定螺栓设有与所述卡扣部契合的卡孔，所述固定螺栓位于所述桨叶座外的一端设有指示箭头，所述指示箭头用于将所述卡孔对准所述卡扣部；所述放置仓设有一贯穿的释放孔，所述释放孔设有释放螺钉，所述释放螺钉用于抵接所述锁紧件远离所述卡扣部的一端，所述释放孔还配设有防水螺钉；

[0008] 所述桨叶包括基础部及延展部，所述基础部一端与所述桨叶座固定连接，另一端通过拼接螺栓与所述延展部连接；两所述桨叶之间设有鳍叶，所述鳍叶的横截面为菱形；

[0009] 所述固定座设有导流部，所述导流部与所述螺旋桨固定连接，所述导流部设有导流孔；

[0010] 所述控制系统包括控制器、水压传感器及超声波传感器，所述水压传感器及所述超声波传感器与所述水下齿轮箱固定连接，所述控制器分别与所述水压传感器、超声波传感器及所述气缸电连接。

[0011] 进一步地，所述花键轴具有伸缩结构。

[0012] 进一步地，所述控制系统还包括回转监控模块，所述回转监控模块包括角度传感器及显示屏，所述角度传感器包括感应轴及底座，所述感应轴套设在所述回转筒轴上并与所述回转筒轴固定连接，所述底座与所述伸缩筒轴固定连接，所述角度传感器及所述显示屏分别与所述控制器电连接。

[0013] 进一步地，所述显示屏用于根据所述控制器传递的信息显示所述回转筒轴转动的角度及船舶回转半径。

[0014] 进一步地，所述水下齿轮箱与船体之间设有密封折叠管。

[0015] 进一步地，所述导流部远离所述桨叶的一端设有动切割刀，所述水下齿轮箱靠近所述导流部的一端设有静切割刀，所述动切割刀与所述静切割刀相互平行。

[0016] 进一步地，所述超声波传感器位于所述水下齿轮箱远离所述螺旋桨的一端，所述超声波传感器用于探测船舶前进方向是否有障碍物。

[0017] 本发明的有益效果是，水下齿轮箱上的水压传感器能够感受到水压的变化，水压传感器将水压信息传递到控制器中，控制器将水压信号转化为高度信号，并控制气缸运行，使螺旋桨伸缩至合适的位置；超声波传感器用于在探测船舶前进方向是否会造成触底及是否会造成螺旋桨打底。花键轴的伸缩结构能够配合伸缩筒轴对水下齿轮箱进行伸缩。回转监控模块能够对回转机构进行监测，实时了解螺旋桨的转动角度及船舶的回转角度，避免船舶在进出港口对受到损坏。螺旋桨可拆卸的结构便于螺旋桨的维护，锁紧件在锁定弹簧的作用下将固定螺栓压紧，避免因震动导致固定螺栓出现松动的情况，更好地将桨叶座与固定座固定。延展部相对较薄，当螺旋桨遇到障碍无法进一步上升时，延展部首先被折断，避免螺旋桨破坏水下齿轮箱，而且延展部折断后，基础部依然能够为船舶提供动力。鳍叶能够在水下齿轮箱及螺旋桨回转时，减少水的冲力，减少能源的损耗。导流部能够改善螺旋桨的性能稳定性，尤其在航道环境复杂的河道环境中使用。动切割刀及静切割刀相互配合，实现切割缠绕物，进而达到螺旋桨的防缠绕目的。密封折叠管能够保证伸缩筒轴的密封性，避免伸缩筒轴入水，由于水下齿轮箱上设有水压传感器，水压传感器与控制器及电源的连接电路需要经过水下齿轮箱进入伸缩筒轴，因此密封折叠管还保证的控制系统的稳定性，避免控制系统出现短路的情况。附图说明

[0018] 图1是本发明一较佳实施方式的船舶推进器的结构示意图。

[0019] 图2是本发明一较佳实施方式的船舶推进器的螺旋桨结构示意图。

[0020] 图3是本发明一较佳实施方式的船舶推进器的控制框图。

[0021] 图中，1-船舶底板，11-放置孔，2-推进电动机，21-中空转动轴，22-花键轴，23-联动器，3-水下齿轮箱，4-回转电动机，41-回转筒轴，42-蜗轮蜗杆副，5-气缸，51-伸缩筒轴， 52-转动轴，6-控制器，61-水压传感器，62-超声波传感器，7-螺旋桨，71-桨叶，711-基础部，
712-延展部，713-拼接螺栓，714-鳍叶，72-桨叶座，721-锁紧件，7211-卡扣部，722- 固定伸缩杆，723-锁定弹簧，724-放置仓，725-连接件，726-释放孔，727-释放螺钉，728- 防水螺钉，73-固定座，731-导流部，732-导流孔，74-动切割刀，75-静切割刀，8-角度传感器，81-显示屏，9-密封折叠管。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0024] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0025] 请同时参见图1至图2，本发明的一种船舶推进器包括船舶底板1、推进机构、水下齿轮箱、回转机构、伸缩机构及控制系统6。

[0026] 推进机构包括推进电动机2及中空转动轴21，船舶底板1尾部设有一放置孔11，中空转动轴21贯穿于放置孔11，中空转动轴21位于船舶底板1上的一端依次通过花键轴22及联动器23与推进电动机2连接，另一端与水下齿轮箱3齿轮连接。在推进电机2的做工下，中空转动轴21通过花键轴22及联动器23带动，水下齿轮箱3在中空转动轴21带动下运转。

[0027] 回转机构包括回转电动机4、回转筒轴41及蜗轮蜗杆副42，回转筒轴41贯穿于放置孔 11并套设在中空转动轴21上，回转筒轴41一端与水下齿轮箱3固定连接，另一端通过蜗轮蜗杆副42与回转电动机4传动连接。回转电动机4用于驱动蜗轮蜗杆副42转动，蜗轮蜗杆副42带动，回转筒轴4转动，实现水下齿轮箱3的回转。

[0028] 伸缩机构包括气缸5及伸缩筒轴51，伸缩筒轴51贯穿于放置孔11并套设在回转筒轴41 上，伸缩筒轴51位于船舶底板1上的一端与气缸5连接，另一端通过转动轴52与回转筒轴 41转动连接。伸缩筒轴51在气缸5的作用下进行伸缩，与伸缩筒轴51连接的回转筒轴41 随之伸缩，实现水下齿轮箱3的上下伸缩。

[0029] 在本实施例中，花键轴22具有伸缩结构。在伸缩筒轴11进行伸缩时，花键轴22能够配合伸缩，因此在水下齿轮箱4和螺旋桨7伸缩时，不需要带动推进电动机2共同伸缩，提高回转电动机4的做工效率。

[0030] 水下齿轮箱3一侧安装有螺旋桨7。

[0031] 螺旋桨7包括桨叶71、桨叶座72及固定座73，桨叶71与桨叶座72固定连接，桨叶座 72通过固定螺栓74与固定座73固定连接，桨叶座72包括锁紧件721、固定伸缩杆722、锁定弹簧723及放置仓724，锁紧件721位于放置仓724内并通过连接件725与放置仓724的内壁铰接，锁紧件721的一端为卡扣部7211，卡扣部7211通过固定伸缩杆722与放置仓724 的内壁连接，锁定弹簧723套设在固定伸缩杆722上，固定螺栓74设有与卡扣部7211契合的卡孔
741，固定螺栓74位于桨叶座72外的一端设有指示箭头742，指示箭头742用于将卡孔741对准卡扣部7211。卡扣部7211在锁定弹簧723的作用下卡入固定螺栓74的卡孔741 内，避免螺旋桨7在转动时发生震动而导致固定螺栓74出现松动。

[0032] 放置仓724设有一贯穿的释放孔726，释放孔726设有释放螺钉727，释放螺钉727用于抵接锁紧件721远离卡扣部7211的一端，释放孔726还配设有防水螺钉728。释放螺钉727 用于在维护螺旋桨7时，将卡扣部7211脱离卡孔741，使得固定螺栓74可以拆卸，实现桨叶座72与固定座73的分离，防水螺钉728用于密封放置仓724，避免水进入放置仓724。

[0033] 桨叶71包括基础部711及延展部712，基础部711一端与桨叶座72固定连接，另一端通过拼接螺栓713与延展部712连接。当螺旋桨7遇到障碍无法进一步上升时，延展部712 首先被折断，避免螺旋桨7破坏水下齿轮箱3，而且延展部712折断后，基础部711依然能够为船舶提供动力。

[0034] 两桨叶71之间设有鳍叶714，鳍叶714的横截面为菱形。鳍叶714能够在水下齿轮箱3 及螺旋桨7回转时，减少水的冲力，减少能源的损耗。

[0035] 固定座73设有导流部731，导流部731与螺旋桨7固定连接，导流部731设有导流孔732。导流部731及导流孔732能够改善螺旋桨的性能稳定性，尤其在航道环境复杂的河道环境中使用，减少推进电动机2的能源消耗。

[0036] 导流部731远离桨叶71的一端设有动切割刀74，水下齿轮箱4靠近导流部731的一端设有静切割刀75，动切割刀74与静切割刀75相互平行。动切割刀74及静切割刀75相互配合，实现切割缠绕物，进而达到螺旋桨的防缠绕目的。

[0037] 控制系统包括控制器6、水压传感器61及超声波传感器62，水压传感器61及超声波传感器62与水下齿轮箱4固定连接，控制器6分别与水压传感器61、超声波传感器62及气缸 1电连接。

[0038] 水压传感器61能够感受到水压的变化，水压传感器61将水压信息传递到控制器6中，控制器6将水压信号转化为高度信号，并控制气缸5运行，驱动伸缩筒轴51，使水下齿轮箱 3和螺旋桨7处于合适的位置，以准确获得最大推力。

[0039] 超声波传感器62用于探测船舶前方的障碍物，当超声波传感器62检测得前方障碍物会对螺旋桨7及水下齿轮箱3造成阻挡时，超声波传感器62将信号传递到控制6中，控制器6 控制控制气缸5运行，驱动伸缩筒轴51，使水下齿轮箱3和螺旋桨7处于合适的位置，避免螺旋桨7及水下齿轮箱3遭到破坏。

[0040] 控制系统还包括回转监控模块，回转监控模块包括角度传感器8及显示屏81，角度传感器8包括感应轴801及底座802，感应轴801套设在回转筒轴41上并与回转筒轴41固定连接，底座802与伸缩筒轴11固定连接，角度传感器8及显示屏81分别与控制器5电连接。

[0041] 显示屏81用于根据控制器5传递的信息显示回转筒轴41转动的角度及船舶回转半径。角度传感器8用于感应回转筒轴41的转动角度，从而获得螺旋桨7的转动角度，控制器8根据船舶的吃水量及螺旋桨7的转动角度，计算出船舶的回转半径，避免船舶发生碰撞。控制器8将螺旋桨7的转动角度及船舶的回转半径信息传递到显示屏，使用者通过显示屏81，直观地了解到船舶的回转状态。

[0042] 在本实施例中，水下齿轮箱4与船体之间设有密封折叠管9。密封折叠管7能够保证伸缩筒轴51的密封性，避免伸缩筒轴51入水，由于水下齿轮箱3上设有水压传感器61及超声波传感器62，水压传感器61及超声波传感器62与控制器6及电源的连接电路需要经过水下齿轮箱4进入伸缩筒轴41，因此密封折叠管9还保证的控制系统的稳定性，避免控制系统出现短路的情况。

[0043] 当船舶处于吃水变化大的航区时，水压传感器61根据受到水压的变化，水压传感器61 将水压信息传递到控制器6中，控制器6将水压信号转化为高度信号，并控制气缸5运行，驱动伸缩筒轴51，使水下齿轮箱3和螺旋桨7处于合适的位置，以准确获得最大推力。当船舶前方水下遇到障碍物时，超声波传感器62检测得前方障碍物会对螺旋桨7及水下齿轮箱3 造成阻挡，超声波传感器62将信号传递到控制6中，控制器6控制控制气缸5运行，驱动伸缩筒轴51，使水下齿轮箱3和螺旋桨7处于合适的位置，避免螺旋桨7及水下齿轮箱3遭到破坏。当船舶需要进行回转时，可以通过观察显示屏81随时调整船舶的回转半径，避免船舶碰撞。当船舶碰到障碍物等危险物的紧急情况下，通过回转电动机4将水下齿轮箱3和螺旋桨7转动180度，使船舶以最快速度停下，减少发生碰撞的几率。

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