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柱式推进器制造技术

技术编号:1208148 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种主要用于船舶航行的柱式推进器。这种推进器是将圆柱体的一端设置在尾部船仓内,另一端伸出后端船体浸没在水中,在外力驱动下作往复直线运动,作进程时其端面推水产生的反作用力推动船体前进,作回程时不产生推力。柱式推进器结构简单、成本低、寿命长、工作十分可靠、推力大、航速高,在动力不变前提下使航速提高一倍以上,能取代现行的螺旋桨推进器(螺旋桨推进器推力小,航速慢,对动力利用率太低),实现船舶的高速航行。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶航行应用的一种新式推进器。当今国内外船舶航行使用的推进器仍是螺旋桨推进器。这种推进器结构简单体积小,但推力小,航行速度慢。长期的实践证明,螺旋桨推进器具有很大的局限性,对动力的利用率太低,难于提高航行速度。此外,螺旋桨推进器易被水中的藤草等绞缠,影响使用效果,甚至产生故障。新推出的伞式推进器(申请号95100182.5)虽然效果不错,但结构更复杂,成本也更高,其伞具部分在使用寿命,来自横向水流冲击的承受能力,在环境恶劣的水域中(惊涛骇浪、急流漩涡等)的适应能力等方面均存在疑点。本专利技术之目的在于主要为船舶航行提供一种理想的新式推进器-柱式推进器,以取代上述推进器。这种推进器具有上述推进器的优点,不存在它们的缺点,其结构简单,成本低,工作十分可靠,适合任何水域中使用(无论是惊涛骇浪、急流漩涡,还是杂草藤蔓丛生、水中有各种飘浮物,甚至水中有油,水呈弱酸弱碱性等均可适应),使用寿命长,在通常情况下不需要维修,是一种高效推进器(能实现船舶的高速航行),在动力不变前提下使航速大幅度提高(提高一倍以上)。本专利技术为一种柱式推进器,其结构包括,如图1,2所示,固装在船体(17)上的支架(1),通过轴承(11)装配在支架(1)上的偏心轮轴(6)(花键轴)及装在该轴上的偏心轮(5)和皮带轮(3)(或齿轮),由轴承(7)支撑且约束的框架(2),固装在框架(2)两头和偏心轮(5)相接触的轴承(4)及与框架(2)刚性连接为一体的框架齿条(8),通过轴承(11)装配在支架(1)上的齿轮轴(9)(花键轴)和装在该轴上的大齿轮(12)及与框架齿条(8)啮合的小齿轮(10),由固装在支架(1)上的轴承(13)支撑且约束的推杆(15)及推杆(15)上和大齿轮(12)啮合的推杆齿条(14),由固装在支架(1)上的轴承(16)支撑且约束的和推杆(15)装配为一体的推柱(20)及一头固装在船体(17)上另一头固定在推柱(20)上的迭形软橡胶管(19)。 附图说明图1-柱式推进器结构原理示意2-图1俯视结构示意3-N向示意4-A-A剖视放大示意5-B-B剖面放大示意6-C-C剖面放大示意图本专利技术柱式推进器较螺旋桨推进器有显著进步现行使用的螺旋桨推进器具有很大的局限性,伞式推进器(申请号95100182.5)说明书中对螺旋桨推进器存在的推力小,航速慢,对动力利用率太低等实质性问题已作了分析。本专利技术柱式推进器不存在螺旋桨推进器具有的局限性,对船体的推力不存在分力的问题,这种推进器对船体推力大,航速高,对动力利用率高,在动力不变前提下使船舶航速得到大幅度提高(提高一倍以上)。本专利技术柱式推进器是这样实现的如图1,2所示(本方案是以中、大型轮船为对象设置了四根推柱),将一支架(1)固装在尾部船仓内的船体(17)上的适当地方(注图中支架(1)只是示意性画出一部分),在支架(1)上通过轴承(11)装配一偏心轮轴(6)并在其上面呈对称性装配两个偏心轮(5)和一皮带轮(3),两个偏心轮(5)均有一框架(2)与其组成一个部件,框架(2)的两头均固装一轴承(4)与偏心轮(5)相接触(如图5所示,偏心轮(5)是在框架(2)中间运转),框架(2)是由装配在支架(1)上的轴承(7)支撑且约束,框架(2)其中的一端和框架齿条(8)刚性连接为一体,在支架(1)上通过轴承(11)装配一根已装有一大齿轮(12)和一小齿轮(10)的齿轮轴(9)并使小齿轮(10)和框架齿条(8)相啮合,在支架(1)上固装适当数量轴承(13)和轴承(16)(如图4和图6所示)。用于支撑且约束四根推杆(15)及与推杆(15)装配为一体的推柱(20)(将推杆(15)从推柱(20)一端的端面伸进去直到接近另一端的端面为止,其中心线重合,实现其固装为一体),在四根推杆(15)上均固装一推杆齿条(14)(其齿条分度线和轴线平行,也可以在推杆(15)上直接加工出齿条)和大齿轮(12)啮合,将推柱(20)和推杆(15)连接为一体的一端设置在船尾部靠近船底的仓内,另一端伸出船体(17)被始终浸没在水中,将其在水中的一端套装一个迭形软橡胶管(19)并将其一头固定在推柱(20)上另一头用一压圈(18)压紧橡胶固装在船体(17)上以防止水进入船仓内(也可以采用别的密封办法)。本专利技术采用偏心轮(5)和框架(2)及轴承(4)等组成的机构实现推柱(20)的往复直线运动,也可以采用其他机构(如曲柄连杆机构等)实现其往复直线运动。本专利技术柱式推进器是这样工作的如图1,2所示,在外力驱动下(如动力、人力等)皮带轮(3)(顺时针或反时针)转动,偏心轮(5)即同时转动,在偏心轮(5)挤推力作用下框架(2)产生往复直线运动(框架(2)通过两组固装在支架(1)上的轴承(7)支撑且约束使其按设定的轨道作往复直线运动)和框架(2)刚性连接为一体的框架齿条(8)带动小齿轮(10)作摆动,使和小齿轮(10)一起固装在齿轮轴(9)上的大齿轮(12)作相应的摆动,推动和大齿轮(12)啮合的推杆齿条(14)作往复直线运动。由于推杆齿条(14)是固定在推杆(15)上,推杆(15)和推柱(20)装配为一体并由固装在支架(1)上的适当数量轴承(13)和轴承(16)支撑且约束使其按设定的轨道作往复直线运动。显然,推柱(20)作进程时受到水的阻力所产生的反作用力即为推动船体(17)前进的推力。如图2所示,所设置的四根推柱(20)分别标有序号,其中柱1和柱2为一偏心轮(5)所驱动,柱3和柱4为另一偏心轮(5)所驱动,当偏心轮(5)开始转动时,两根框架齿条(8)均作进程,柱1和柱2所在的小齿轮(10)作反时针旋转,与其同轴的大齿轮(12)作反时针旋转,推动柱1作回程,柱2作进程,由于两根框架齿条(8)位置相反即推动柱3作进程,柱4作回程,也即柱1和柱4同步作回程,柱2和柱3同步作进程。当偏心轮(5)转到180°时,四根推柱(20)都同时完成了一个行程,当偏心轮(5)继续转到360°时(即回到原位)四根推柱(20)同时完成了第二个行程回到原位(即柱1和柱4作进程回到原位,柱2和柱3作回程回到原位),偏心轮(5)继续转动时,四根推柱(20)将重复上述运动。偏心轮(5)始终往一个方向转动,柱1、柱4与柱2、柱3交替工作,这样偏心轮(5)每半转均有两根推柱(20)在工作,由于推柱(20)换向时间极短,因此,可视为始终有两根推柱(20)在不停地工作,所以推动船体(17)前进是连续的,且强劲有力,实现船舶的高速航行。几点说明一、结构原理及动力利用情况柱式推进器是利用柱体(园柱体或直棱柱体)的端面进行工作的。如图1,2所示,本方案是采用园柱体(园柱体效果最好)称之为推柱(20)其素线与轴线平行,其端面与轴线垂直(也即与船前进方向垂直),推柱(20)的一端在尾部船仓内,另一端伸出船后端船体(17)被始终浸没在水中,在外力驱动下作往复直线运动,当推柱(20)作进程时就要从船仓内向船体(17)外推出一段,称之为一个行程(行程一般可选定在0.5-1.0米之间),其在水中的端面必将与其端面面积相等的水快速向前推移一个行程,这样必定要受到很大的阻力,也即产生同等大小的反作用力(假设船是不动的,推柱(20)必将水向前推移一个行程的距离;又假设水是固定不动的,船是可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主要用于船舶航行的柱式推进器,包括固装在船体(17)上的支架(1),通过轴承(11)装配在支架(1)上的偏心轮轴(6)和装在该轴上的偏心轮(5)及皮带轮(3),由固装在支架(1)上的轴承(7)支撑且约束的框架(2),固装在框架(2)两头和偏心轮(5)相接触的轴承(4)及与框架(2)一端刚性连接为一体的框架齿条(8),通过轴承(11)装配在支架(1)上的齿轮轴(9)和装在该轴上的大齿轮(12)及与框架齿条(8)啮合的小齿轮(10),由固装在支架(1)上的轴承(13)支撑且约束的推杆(15)及推杆(15)上和大齿轮(12)啮合的推杆齿条(14),由固装在支架(1)上的轴承(16)支撑且约束的和推杆(15)装配为一体的推柱(20)及一头固装在船体(17)上另一头固定在推柱(20)上的迭形软橡胶管(19),其特征是:(一)用于推水的推柱(20)为适当长度的柱体(园柱体或直棱柱体),推柱(20)的端面(工作面)和船体(17)前进方向垂直,推柱(20)的一端在船仓内,另一端在船体(17)外被始终浸没在水中,以及,(二)在外力驱动下推柱(20)按设 定的行程不断地作往复直线运动,作进程时,其浸在水中一端的端面(工作面)推水产生的反作用力即为推动船体(17)前进的推力,作回程时对船体(17)不产生推力。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄成生
申请(专利权)人:黄成生
类型:发明
国别省市:36[中国|江西]

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