船用的推进与减摇装置及船舶制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种船用的推进与减摇装置及船舶，包括旋转式推进器、圆柱形转体、第一转定子、第二转定子、通电转换开关和旋转装置；所述通电转换开关在船舶行进过程中连通第二转定子的供电回路，使第二转定子作为定子产生磁场，第一转定子作为转子驱动所述旋转式推进器旋转，以推动船体行进；在船舶停船作业期间连通所述第一转定子的供电回路，使第一转定子作为定子产生磁场，第二转定子作为转子驱动所述圆柱形转体旋转，以抑制船体摇晃；所述旋转装置用于改变所述圆柱形转体的方向。本发明专利技术将推进装置与减摇设备进行集成设计，解决了推进装置和减摇设备分别安装，设备占用船体空间大、操纵复杂等问题，适合在小型船舶或无人水面探测船上推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船舶
，具体地说，是涉及一种应用在小型船舶或者无人水面探测船上的推进装置与减摇装置。
技术介绍
推进技术和减摇技术是船舶两大关键技术，目前船用推进方式主要包括舵桨推进、全回转电力推进、喷水推进等，减摇方式主要采用减摇水舱和减摇鳍等。对于目前的绝大多数船舶来说，通常是在船舶的尾部安装舵桨，以为船舶提供推力，推动船体前进；同时，在船舶的艏部安装减摇装置，以减少船体在水中的摇晃，满足船舶的平稳性要求。但是，这种传统的设计方式，由于推进装置和减摇装置是分开设计、独立安装的，因此往往需要占用较多的船体空间，适合在大中型船舶上推广使用。而对于目前的小型船舶以及无人水面探测船来说，由于船舶的自身空间较为狭小，如果安装减摇水舱或者减摇鳍等减摇装置将会占用大量的船体空间，导致其他设备无法布置安装。同时，为了提高船舶的舒适性或者满足探测设备的使用条件，又必须要求船舶具有一定的稳定性，这就造成了安装空间与使用要求之间的矛盾。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的减摇装置对于小型船舶或者无人水面探测船来说，所产生的安装空间与使用要求之间的矛盾，提供了一种船用的推进与减摇装置，通过将推进装置与减摇装置进行集成，实现了推进与减摇的一体化设计，减少了对船体空间的占用。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种船用的推进与减摇装置，包括旋转式推进器、圆柱形转体、第一转定子、第二转定子、电源、通电转换开关和旋转装置；所述第一转定子通过转轴连接所述的旋转式推进器；所述第二转定子用于驱动所述圆柱形转体旋转；所述电源用于为所述的第一转定子和所述的第二转定子供电；所述通电转换开关控制所述电源选择性地连通所述的第一转定子或第二转定子；其中，在船舶行进过程中，所述通电转换开关连通所述第二转定子的供电回路，使第二转定子作为定子产生磁场，第一转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述旋转式推进器旋转，推动船体行进；在船舶停船作业期间，所述通电转换开关连通所述第一转定子的供电回路，使第一转定子作为定子产生磁场，第二转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述圆柱形转体旋转，抑制船体摇晃；所述旋转装置用于改变所述圆柱形转体的方向；其中，所述旋转装置在船舶行进过程中控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向一致；在船舶停船作业期间控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向垂直。为了实现第一、第二转定子在进行定子与转子的角色互换时，作为定子的一方能够有效、可靠地固定，本专利技术在所述推进与减摇装置中优选进一步设置第一锁紧装置和第二锁紧装置；其中，所述第一锁紧装置用于在船舶停船作业期间锁紧所述的第一转定子，使所述第一转定子作为定子保持固定不动；所述第二锁紧装置用于在船舶行进过程中锁紧所述的第二转定子，使所述第二转定子作为定子保持固定不动。作为所述第一锁紧装置的一种优选安装方式，本专利技术将所述第一锁紧装置安装在所述转轴上，通过限制所述转轴转动，以锁紧所述的第一转定子。为了方便所述推进与减摇装置的集成化设计，本专利技术优选将所述圆柱形转体设计成空心圆柱体，将所述第一转定子和第一锁紧装置设置在所述圆柱形转体的内腔中，将所述第二转定子安装在所述圆柱形转体的内壁上，且环绕所述的第一转定子；将所述第二锁紧装置安装在所述圆柱形转体上，通过限制所述圆柱形转体转动，以锁紧所述的第二转定子，进而达到简化第二锁紧装置结构设计的目的。进一步的，所述转轴的一段伸入到所述圆柱形转体的内腔中，且端部安装在一轴座的轴套中，所述轴座安装在所述圆柱形转体的其中一个圆形端面上；所述转轴的另一段从所述圆柱形转体的另外一个圆形端面处伸出，并安装所述的旋转式推进器，实现推进装置与减摇装置的一体化设计。作为所述旋转装置的一种优选结构设计，本专利技术在所述旋转装置中设置有托辊架、齿圈、驱动轮和驱动电机；其中，所述托辊架位于所述圆柱形转体的底部，用于承载所述的圆柱形转体；所述齿圈安装在船体内，且连接所述的托辊架；所述驱动轮与所述齿圈啮合传动；所述驱动电机通过驱动轴连接所述的驱动轮，通过驱动所述驱动轮旋转，以控制所述齿圈转动，进而带动托辊架转动，以改变所述圆柱形转体的方向。与此同时，由于旋转式推进器也跟随所述圆柱形转体一同转动，因此可以改变船舶的行进方向，实现舵机的功能。进一步的，在所述推进与减摇装置中还设置有控制装置，其安装在船舶的控制室，接收船舶行进或停泊的操作信号，进而生成相应的控制信号，控制所述第一锁紧装置、第二锁紧装置、通电转换开关以及所述的驱动电机执行相应的动作，实现船舶在行进时推进、在停泊时减摇的准确控制。为了提供更大的推进力，并获得更好的减摇效果，本专利技术优选在船舶上设置至少两套所述的推进与减摇装置，对称设置在船体底部的左右两侧。为了进一步提高船舶停船作业时的稳定性，本专利技术在所述推进与减摇装置中还设置有检测装置，其用于检测船体的晃动方向；当船体的左舷下降、右舷上升时，控制位于船体底部左侧的圆柱形转体旋转，以在船体左侧产生向上的升力；而当船体的左舷上升、右舷下降时，控制位于船体底部右侧的圆柱形转体旋转，以在船体右侧产生向上的升力，继而达到保持船舶整体平稳的设计目的。基于上述推进与减摇装置的结构设计，本专利技术还提供了一种基于所述推进与减摇装置设计的船舶，在所述船舶的底部设置有船用的推进与减摇装置，所述船用的推进与减摇装置包括旋转式推进器、圆柱形转体、第一转定子、第二转定子、电源、通电转换开关和旋转装置；所述第一转定子通过转轴连接所述的旋转式推进器；所述第二转定子用于驱动所述圆柱形转体旋转；所述电源用于为所述的第一转定子和所述的第二转定子供电；所述通电转换开关控制所述电源选择性地连通所述的第一转定子或第二转定子；其中，在船舶行进过程中，所述通电转换开关连通所述第二转定子的供电回路，使第二转定子作为定子产生磁场，第一转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述旋转式推进器旋转，推动船体行进；在船舶停船作业期间，所述通电转换开关连通所述第一转定子的供电回路，使第一转定子作为定子产生磁场，第二转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述圆柱形转体旋转，抑制船体摇晃；所述旋转装置用于改变所述圆柱形转体的方向；其中，所述旋转装置在船舶行进过程中控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向一致；在船舶停船作业期间控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向垂直。 与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术将推进装置与减摇设备进行集成，采用一套转子和定子系统完成了对推进装置和减摇设备的双重驱动控制，实现了推进与减摇的一体化设计，并且解决了舵机、推进器、减摇设备分别安装占用大量船体空间的问题，使得小型船舶或者无人水面探测船可以安装更多的设备，实现更多的功能。同时，本专利技术的推进与减摇一体化装置采用电力驱动，噪音低，工作环境舒适。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本专利技术所提出的推进与减摇装置的一种实施例的原理性结构示意图；图2是流体经过旋转圆柱体时产生升力的一种流体力学原理图；图3是图1中的旋转装置的一种实施例的结构示意图；图4是图3中的齿圈的一种实施例的结构示意图；图5是图1中的圆柱形转体在减摇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用的推进与减摇装置，其特征在于，包括：旋转式推进器；圆柱形转体；第一转定子，其通过转轴连接所述的旋转式推进器；第二转定子，其用于驱动所述圆柱形转体旋转；电源，其用于为所述的第一转定子和所述的第二转定子供电；通电转换开关，其控制所述电源选择性地连通所述的第一转定子或第二转定子；其中，在船舶行进过程中，所述通电转换开关连通所述第二转定子的供电回路，使第二转定子作为定子产生磁场，第一转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述旋转式推进器旋转，推动船体行进；在船舶停船作业期间，所述通电转换开关连通所述第一转定子的供电回路，使第一转定子作为定子产生磁场，第二转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述圆柱形转体旋转，抑制船体摇晃；旋转装置，其用于改变所述圆柱形转体的方向；其中，所述旋转装置在船舶行进过程中控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向一致；在船舶停船作业期间控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向垂直。

【技术特征摘要】
1.一种船用的推进与减摇装置，其特征在于，包括：旋转式推进器；圆柱形转体；第一转定子，其通过转轴连接所述的旋转式推进器；第二转定子，其用于驱动所述圆柱形转体旋转；电源，其用于为所述的第一转定子和所述的第二转定子供电；通电转换开关，其控制所述电源选择性地连通所述的第一转定子或第二转定子；其中，在船舶行进过程中，所述通电转换开关连通所述第二转定子的供电回路，使第二转定子作为定子产生磁场，第一转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述旋转式推进器旋转，推动船体行进；在船舶停船作业期间，所述通电转换开关连通所述第一转定子的供电回路，使第一转定子作为定子产生磁场，第二转定子作为转子在电磁感应的作用下旋转，以驱动所述圆柱形转体旋转，抑制船体摇晃；旋转装置，其用于改变所述圆柱形转体的方向；其中，所述旋转装置在船舶行进过程中控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向一致；在船舶停船作业期间控制所述圆柱形转体的长度方向与所述船体的长度方向垂直。2.根据权利要求1所述的推进与减摇装置，其特征在于，还包括：第一锁紧装置，其用于在船舶停船作业期间锁紧所述的第一转定子；第二锁紧装置，其用于在船舶行进过程中锁紧所述的第二转定子。3.根据权利要求2所述的推进与减摇装置，其特征在于，所述第一锁紧装置安装在所述转轴上，通过限制所述转轴转动，以锁紧所述的第一转定子。4.根据权利要求2所述的推进与减摇装置，其特征在于，所述圆柱形转体为空心圆柱体，所述第一转定子和第一锁紧装置位于所述圆柱形转体的内腔中，所述第二转定子安装在所述圆柱形转体的内壁上，且环绕所述的第一转定子；所述第二锁紧装置安装在所述圆柱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金华，王傧，王桂云，刘英和，杨丰利，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37