一种用于船体的外挂式电动推进装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于为一种独立的外挂装置，包括航行浮体、装于航行浮体上的一个以上电动螺旋桨及其驱动器以及设于航行浮体内用于向电动螺旋桨及其驱动器供能的动力电池；航行浮体通过可拆式外连机构连接在现行船体的尾部以推动船体行驶，或者连接在船体的前部以拉动船体行驶；还包括设于船体上同电动螺旋桨的驱动器通过有线或无线方式相连的外设控制器，该外设控制器用于控制电动螺旋桨的正反转及转速。本发明专利技术能够作为现行船舶的航行动力装置，能够解决燃油机动船舶的污染问题，同时其具备快速更换的特性也解决了内置电池的电动船舶的续航问题，节约能源，且易于实施和推广。

An external electric propulsion device for hull

【技术实现步骤摘要】
一种用于船体的外挂式电动推进装置
本专利技术涉及一种用于船体的外挂式电动推进装置。
技术介绍
随着社会的高速发展，燃油(柴油或汽油)机动车船数量极速增加，在改善人们的生活同时，也带来了空气的严重污染。近几年，国家为减少空气污染采取了各种措施，特别大力推动了对新能源汽车的扶持政策。因此，在短短几年内，从电池、电机、控制系统、整车技术都在快速发展，电动车比例也在迅速增加。相对汽车而言，船舶的单位马力排污量远比汽车更为严重。根据江苏省环境检测中心2014年12月公布的《江苏省船舶大气污染物研究报告》，对我国水运情况及船舶污染做了非常详细的调查。与世界船舶相比，我国船舶发动机缺陷明显，低端柴油机大量应用，因此与国际水平存在很大差距。在船用柴油机大气污染方面，我国的排放远远高于欧美发达国家的水平。随着我国经济的进一步发展，船舶污染也会越来越严重，因此如何控制和减少船舶的尾气排放，已迫在眉睫。当然出于污染的控制，目前能想到的比较好的方法即采用内置电池的电驱动的船体(电动船)来替代燃油机动船，但考虑到商用船舶单次行驶时间较长的连续续航问题以及电池成本昂贵的问题，如果采用内置电池则无法适用于商用船舶的应用环境。因为内置电池的方案为了保证较长的航行里程势必要采用大容量的电池，但是大容量的电池一方面更换不便而且昂贵，另一方面其充电时间也非常长，无法保证汽车渡轮的使用周期和效率。此外，如果对于现行各类船体均进行电动改造或者直接采用电动船替代现行船只，显然是非常不现实的事情，不仅改造成本大，而且会造成大量的现行船舶的船体的废弃，大量的资源被浪费。因此目前亟待一种更好的用于解决现行船舶污染问题的方案。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供一种用于船体的外挂式电动推进装置，能够解决目前燃油机动船的污染问题和内置电池的电动船舶的续航问题，并且能够节约能源，同时易于实施和推广。本专利技术的技术方案是：一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于为一种独立的外挂装置，包括航行浮体、装于航行浮体上的一个以上电动螺旋桨及其驱动器以及设于航行浮体内用于向电动螺旋桨及其驱动器供能的动力电池；航行浮体通过可拆式外连机构连接在现行船体的尾部以推动船体行驶，或者连接在船体的前部以拉动船体行驶；还包括设于船体上同电动螺旋桨的驱动器通过有线或无线方式相连的外设控制器，该外设控制器用于控制电动螺旋桨的正反转及转速。当设置一个以上电动螺旋桨时，它们在航行浮体上可以是纵向或横向并排布置，或者高低，前后错位布置，本专利技术对此没有限制。需要指出，当本专利技术中所述船体为现行的带有转向舵的船舶的船体时，例如现行的引擎动力推进船的船体，包括现有的燃油(柴油和汽油)机动船和内置电池的电动船，或者风力推进船(帆船)等；在这种前提下，所述电动螺旋桨为角度固定式电动螺旋桨，船体的行驶方向由其自身的转向舵来控制。这种设计方案使得船体上的外设控制器仅用于控制外挂式电动推进装置前进和后退的动力。通常情况下，本专利技术是在船体靠岸的情况下进行对接，当然也可以采用其它船只拖行至船体的航行位置进行对接操作。而为了便于操作，更为优选的，本专利技术中在航行浮体上设有驾驶舱，驾驶舱内设有同电动螺旋桨的驱动器电连接的内设控制器，该内设控制器用于控制电动螺旋桨的正反转及转速。驾驶舱的设计方便人员直接对外挂式电动推进装置实施操控，同时也便于运载人员进行航行浮体与船体的对接操作以及外设控制器与电动螺旋桨驱动器的连接调试作业。当然，需要指出，本专利技术中的所述船体除了上面提到的现行引擎动力推进船和风力推进船的船体外，也可以是人力推进船(如划桨船)的船体；或者无动力船的船体，例如驳船的船体，或者其它专门制造用于载货运人的无自航能力的船舶的船体，这类船体上通常都没有转向舵；在这种前提下，本专利技术中的电动螺旋桨设计为角度旋转式电动螺旋桨，所述外设控制器还能控制这类角度旋转式电动螺旋桨转向角度，从而控制外挂式电动推进装置本身和由其驱动的船体的行驶方向。应该说外挂式电动推进装置上的电动螺旋桨采用角度旋转式电动螺旋桨的设计给予了外挂式电动推进装置本身足够的航行自由性，方便其与船体的对接，尤其便利于船体在航行时(非靠岸状态)的对接。而控制外挂式电动推进装置的航行方向显然就能控制由其推动或拉动的船体的航行方向。当然需要说明，即便采用了角度旋转式电动螺旋桨，在实际航行时，对于现行具备航行转向能力的船舶而言，如前面提到的带有转向舵的引擎动力推进船和风力推进船而言，其船体的航行方向依旧可由其自身的转向舵来控制。当然，无论是角度固定式电动螺旋桨，还是角度旋转式电动螺旋桨，其本身均为目前较为成熟的技术，包括其驱动器和与外设控制器的连接控制技术均为业内公知技术。在此基础上，为了进一步精简外挂式电动推进装置的结构设计，我们优选设计了一种角度旋转式电动螺旋桨的结构如下：其包括螺旋桨、螺旋桨驱动机构、转向舵和转向舵驱动机构；转向舵旋转装配在航行浮体下部，螺旋桨横向旋转装配在转向舵下部；螺旋桨驱动机构包括外壳、螺旋桨驱动电机、行星齿轮减速机构、螺旋桨驱动纵轴、螺旋桨驱动横轴和伞齿轮传动机构；外壳固定在航行浮体上部，螺旋桨驱动电机固定在外壳上，其输出轴经设于外壳内的行星齿轮减速机构与设于转向舵内的螺旋桨驱动纵轴相连，而螺旋桨驱动纵轴经伞齿轮传动机构与螺旋桨驱动横轴相连，螺旋桨驱动横轴与螺旋桨相连；转向舵驱动机构包括转向舵驱动电机、转向舵连接轴、转向蜗轮和转向蜗杆；转向舵上固定有位于外壳内的转向舵连接轴，该转向舵连接轴上固定有转向蜗轮，转向舵驱动电机固定在外壳上，其输出轴经转向蜗杆与转向蜗轮配合。更为优选的，本专利技术中所述航行浮体上设有驾驶舱，驾驶舱内设有同电动螺旋桨的驱动器电连接的内设控制器，该内设控制器用于控制电动螺旋桨的正反转和转速，以及转向角度。同样，驾驶舱的设计方便人员直接对外挂式电动推进装置实施操控，同时也便于运载人员进行航行浮体与船体的对接操作以及外设控制器与电动螺旋桨驱动器的连接调试作业。进一步的，本专利技术中所述可拆式外连机构为弹簧扣环机构、卡扣机构、套杆机构、手动机械锁扣机构、电动机械锁扣机构、电磁锁扣机构中的一种，包括固定在航行浮体上的公端连接机构和用于同现行船舶的船体固定并与公端连接机构配合的母端连接机构，或者可拆式外连机构包括分别固定至航行浮体和船体上的两个连接架或连接板，这两个连接架或连接板之间通过螺栓或绑绳连接固定。可拆式外连机构的设计目的是方便外挂式电动推进装置和船体之间的快速对接和可靠固定。公端外连机构和母端外连机构的设计形式及它们的配合结构多种多样，均为目前行业内常见的快速连接机构，上面例举的并非穷举。以现有的弹簧扣环机构为例，其由弹簧扣环本体和与之配合的连接环或连接杆构成，我们将弹簧扣环本体作为公端外连机构固定或一体设计在航行浮体上，而将连接环或者连接杆作为母端外连机构固定在船体的船体上。这样只需将连接环或连接杆卡入弹簧扣环本体内就能完成连接。或者以现有的卡扣机构为例，其由连接杆和供其过盈卡入的U形卡扣构成，我们将U形卡扣作为公端外连机构固定或一体设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于为一种独立的外挂装置，包括航行浮体（1）、装于航行浮体（1）上的一个以上电动螺旋桨（2）及其驱动器以及设于航行浮体（1）内用于向电动螺旋桨（2）及其驱动器供能的动力电池（3）；航行浮体（1）通过可拆式外连机构连接在船体（4）的尾部以推动船体（4）行驶，或者连接在船体（4）的前部以拉动船体（4）行驶；还包括设于船体（4）上同电动螺旋桨（2）的驱动器通过有线或无线方式相连的外设控制器（5），该外设控制器（5）用于控制电动螺旋桨（2）的正反转及转速。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于为一种独立的外挂装置，包括航行浮体（1）、装于航行浮体（1）上的一个以上电动螺旋桨（2）及其驱动器以及设于航行浮体（1）内用于向电动螺旋桨（2）及其驱动器供能的动力电池（3）；航行浮体（1）通过可拆式外连机构连接在船体（4）的尾部以推动船体（4）行驶，或者连接在船体（4）的前部以拉动船体（4）行驶；还包括设于船体（4）上同电动螺旋桨（2）的驱动器通过有线或无线方式相连的外设控制器（5），该外设控制器（5）用于控制电动螺旋桨（2）的正反转及转速。


2.根据权利要求1所述的一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于所述船体（4）为现行的带有转向舵的船舶的船体，而所述电动螺旋桨（2）为角度固定式电动螺旋桨，船体（4）的行驶方向由其自身的转向舵来控制。


3.根据权利要求1所述的一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于所述船体（4）为现行的引擎动力推进船，或者人力推进船，或者风力推进船的船体；或者所述船体（4）为无动力船的船体；所述电动螺旋桨（2）为角度旋转式电动螺旋桨，所述外设控制器（5）还能控制角度旋转式电动螺旋桨的转向角度，从而控制外挂式电动推进装置本身和由其驱动的船体（4）的行驶方向。


4.根据权利要求3所述的一种用于船体的外挂式电动推进装置，其特征在于所述电动螺旋桨（2）为角度旋转式电动螺旋桨，包括螺旋桨（7）、螺旋桨驱动机构、转向舵（6）和转向舵驱动机构；转向舵（6）旋转装配在航行浮体（1）下部，螺旋桨（7）横向旋转装配在转向舵（6）下部；螺旋桨驱动机构包括外壳（8）、螺旋桨驱动电机（9）、行星齿轮减速机构（10）、螺旋桨驱动纵轴（11）、螺旋桨驱动横轴（12）和伞齿轮传动机构（13）；外壳（8）固定在航行浮体（1）上部，螺旋桨驱动电机（9）固定在外壳（8）上，其输出轴经设于外壳（8）内的行星齿轮减速机构（10）与设于转向舵（6）内的螺旋桨驱动纵轴（11）相连，而螺旋桨驱动纵轴（11）经伞齿轮传动机构（13）与螺旋桨驱动横轴（12）相连，螺旋桨驱动横轴（12）与螺旋桨（7）相连；转向舵驱动机构包括转向舵驱动电机（14）、转向舵连接轴（15）、转向蜗轮（16）和转向蜗杆（17）；转向舵（6）上固定有位于外壳（8）内的转向舵连接轴（15），该转向舵连接轴（15）上固定有转向蜗轮（16），转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维加，
申请(专利权)人：苏州帕瓦麦斯动力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32