一种船舶推进器‑“曲臂桨”，由多节构成的长力臂和动桨板组成：多节力臂像胳膊那样前后曲伸，桨板如手行程特别长；动桨板以最大迎水面积垂向推水，以最小迎水面积切向回程。多节力臂一般2‑3节，推动桨板做直线往复或椭圆运动，桨板有纵旋、平旋、直线往复三种形式，比圆周运动的推进器大幅增加了有用做功推程的比值。曲臂桨可以是单条曲臂桨，也可以一轴两条或四条曲臂桨，曲臂桨每转单桨推程是力臂的两倍，四桨推程是力臂的八倍，两桨推水间距是力臂的两倍，后面桨板接触不到前桨板产生的空泡、空洞区，不会有气蚀、推空、机振现象，噪声低，在水中可以高转速，产生高推速。最高推速是力臂总长为半径的周长×转速，理论推速应达千公里/小时。因为高速度产生大推力，不再需要桨板超大面积，结构也简单，造价低。适合各种大小船舶应用，特别是大型曲臂桨低转速产生高推速。
【技术实现步骤摘要】
曲臂桨
本专利技术涉及船舶推进器，具体说是一种长力臂直推“曲臂桨”。
技术介绍
目前船舶推进器中，主角螺旋桨是侧推的机械化橹，每转推一个螺距，在水中不能高转速，制约了推进速度，技术突破上已无可能，其它推进器推速也不快，超导磁喷射推进技术还在研究中，在广袤的水中没有像空中和陆地那样相应的高速推进器。
技术实现思路
本专利技术的目的是改变上述不足，参考传统直推型长臂桨的优点，利用“多曲柄机构”、“阻力差自动转角桨”等新技术，提供一种仿动物手臂，多节力臂能前后伸曲，桨板能转动的长推程“曲臂桨”。曲臂桨桨板的运动轨迹是椭圆或直线，行程特别长，不受空泡、空洞影响，可以高转速，推速特别快，动桨板垂直推进，切向回程，无用功少，是适合水中的高速推进器。本专利技术的目的是这样实现的：一种曲臂桨，仿直推长臂桨，具体说是利用“多曲柄机构”代替长桨杆，桨板可转动的直推桨，其特征在于：多曲柄机构是曲柄连杆机构的升级，增加了曲柄节数，增加的曲柄是长型齿轮箱，箱体内齿轮、轴控制后面连接的曲柄箱转动，多节曲柄同时转动产生曲柄在主轴两端伸直、折叠，曲柄末端产生固定轨迹的直线往复、椭圆等运动。多曲柄第一节为大曲柄，中间为中曲柄，末节为小曲柄，中曲柄可0节或多节，大曲柄、中曲柄是箱体，箱体是骨架，内设齿轮是传送动力的筋，齿轮包括主齿轮、中介轮、从动轮，大曲柄箱内从动轮齿数是主齿轮齿数的1/2，中曲臂箱内从动轮与主齿轮齿数相等。需长力臂时用伞齿轮，这时中介轮用长轴两端固联相同齿数伞齿轮的组合体，曲柄之间有共用轴关联，各曲柄转动产生像胳膊那样双向伸曲，小曲柄末端的行程是多曲柄总长的2倍。大曲柄箱主轴是动力输入轴，穿过主轴轴套管与大曲柄箱外壁固联，机械转动力通过主轴驱动大曲柄箱；主轴轴套管一头固联支架，一头固联主齿轮，与内壁之间设有轴承供箱体转动；中介轮分别啮合主齿轮、从动轮，从动轮与其轴固联，从动轮轴伸出箱体外壁穿过从动轮轴轴套管与中曲柄箱外壁(或小曲柄)固联，驱动中曲柄箱；从动轮轴轴套管一头固联大曲柄箱外壁，一头固联中曲柄箱主齿轮，与中曲臂箱内壁之间设有轴承；中介轮分别啮合主齿轮、从动轮，从动轮与其轴固联，从动轮轴伸出箱体外壁与后面中曲柄箱外壁或小曲柄固联，驱动后面中曲柄或小曲柄。大曲柄箱每转90度，从动轮逆转驱使中曲柄箱逆大曲柄箱转180度，中曲柄箱从动轮轴同样驱动后面小曲柄逆转180度，这样，当多曲柄安装成直线时，大曲柄箱每转90度，多节曲柄会折叠合一、伸成直线，折叠合一，回归原直线位；小曲柄末端点在主轴两端往复，在往复中经过大曲柄主轴中心的，是直线运动，不过大曲柄主轴中心的，做椭圆运动。把多曲柄做为长臂桨的力臂，成为“曲臂桨”，比圆周运动推进器大幅增加了推进行程，增加有用做功所占比值。曲臂桨的桨板采用能转90°的动桨板，迎水面垂向推，切向回。曲臂桨直线往复可通过长杆推动桨板或推活塞。活塞缸筒要做的较长，两头设两个单向阀，分别与进水和出水管相通，活塞往复都在吸水和压水，产生连续喷射。曲臂桨椭圆运动有纵旋和平旋两种，纵旋类似明轮，桨杆在与主轴水平线下20时桨板入水和出水，桨板在水中和空气中阻力不同，用“阻力差自动转角桨”板；平旋类同直翼桨，桨板不出水，用凸轮或齿轮转动桨板。阻力差自动转角桨安装在小曲臂末端，桨由轴和桨板两部分组成，轴插入小曲臂套管，桨板可转90°，桨轴与小曲臂之间设弹簧使桨板保持切向，桨板在桨轴中心线两侧宽度不一样，运行在前面的面积较大，前沿一小部分要有30°角，迫使桨板入水后自动转90°变为垂向，后面的重量较大，出水后与弹簧共同作用转回并保持切向。轮式转角可采用凸轮、齿轮、拨轮使桨板转动，属已有技术。曲臂桨由大曲臂、中曲臂、小曲臂、桨板组成单条桨，大曲臂两端可对称安装两条桨，或十字形安装四条桨。单桨的中曲臂、小曲臂长度可以大于大曲臂，多桨的中曲臂要小于大曲臂，单桨的可以直线往复，多桨的只能椭圆运动。多桨连续推水，推力稳定，效率高。曲臂桨横向占空间较小，纵向伸张推程特别长，小型单桨推程0.6-2米，中型推距2-6米，大型推距6米以上。四桨型大曲臂箱转360度，四块桨板各推水一次，单桨有效推程是多曲臂总长2倍的7/10，4桨推程接近多曲臂总长为半径的周长，最高推速是多曲臂总长为半径的周长×转速，如果曲臂桨总长5米，转速110转/分，最高推进速度207公里/小时，实际推速不低于150公里/小时，如果转速600转/分，最高推进速度1130公里/小时，根据公式X＝1/2PGxSV^2，桨板阻力X以速度V平方倍增加，产生的推力巨大，不再需要超大面积桨板。而螺旋桨转速不能提高，只能靠桨增大面积产生大推力，十分笨重，制造困难。本专利技术有以下有益效果：本曲臂桨多节组成能曲伸的长条力臂，推动桨板直线往复或椭圆运动，桨板行程特别长，这样具有：1有用做功时段大幅增加，效率高，2推速快，3转速低，噪声低；4直推水，不缠绕；本曲臂桨可以是桨板直线往复或活塞喷射，也可以是桨板椭圆运动，椭圆运动包括纵旋或平旋；本曲臂桨桨板形状简单，面积小，容易加工，造价低；本曲臂桨最重要的特点是：同轴多桨推水时桨间距离大，后面桨板触碰不到前面桨板产生的气泡、空洞，不会有气蚀和机振，可以高转速，推速大幅提高，推力平方倍增加，可大幅提高舰船速度；大型桨低转速推速也很快。曲臂桨可单仓式悬浮安装于船侧、船尾、双体船中间，风浪影响小，电动机驱动更轻便；大型船两侧安装多条曲臂桨如龙舟，如多足虫；可使多艘船组为列船，减少人力、阻力，犹如水上长龙，成为海洋“高铁”；小型船舶曲臂桨可用高强塑料制造，质轻、耐腐蚀。附图说明图1是本专利技术三曲臂桨侧视图；图2是本专利技术三曲臂桨俯视图；图3是本专利技术一轴四条三曲臂桨侧视图；图4是本专利技术喷射缸侧视图附图编号1曲臂101大曲臂箱外壁102大曲臂箱内臂103中曲臂箱外壁104中曲臂箱内壁105小曲臂2齿轮201主齿轮202中介轮203从动轮204主齿轮205中介轮206中介轮207从动轮3轴301主轴302中介轮轴303从动轮轴304中介轮轴305从动轮轴4轴套管401主轴套管402从动轮轴套管403连接管5动桨板501桨板502桨轴503弹簧6支架7喷射缸701活塞702活塞杆703缸体704法兰705进水管706排水管707单向阀708进水口709喷水具体实施方式请参照图1、图2、图3，本专利技术是一种船舶推进器曲臂桨，包括多节曲臂1和动桨板5。多节曲臂1有大曲臂101、中曲臂103、小曲臂105，是一种“多曲柄机构”，把转动变换成长距离往复或椭圆运动；动桨板5是“阻力差转角桨”，利用水和空气阻力差自动转角；大曲臂101、中曲臂103是箱体，大曲臂箱体内装有主齿轮201、中介轮202、从动轮203，以及轴301、轴套管401和轴承，从动轮20本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种曲臂浆，包括由多节构成的长力臂和动桨板部分，其特征在于：/n多节力臂部分是一种新专利技术的类似曲柄连杆的动力转换“多曲柄机构”，增加了曲柄数量，由大曲臂(101)、中曲臂(103)、小曲臂(105)组成，中曲柄可以是O节或多节：/n大曲臂(101)是箱体，箱内排列设主齿轮(201)、中介轮(202)、从动轮(203)依次相啮合，从动轮(203)齿数是主齿轮(201)的1/2，主轴(301)穿过套管(401)固联大曲臂箱外壁(101)，轴套管(401)一头固联支架(6)，一头固联主齿轮(201)，从动轮(203)固联轴(303)，轴(303)伸出大曲臂箱外壁(101)穿过套管(402)固联中曲臂箱外壁(103)，如果中曲臂为O时，轴(303)固联小曲臂(105)；/n中曲臂箱(103)是箱体，箱内排列设主齿轮(204)、中介轮(205、206)、从动轮(207)，从动轮(207)的齿数与主齿轮(204)相等；箱内用伞齿轮的，中介轮要用两端固联相同齿数伞齿轮(205)、(206)的长轴组合件，轴套管(402)一头固联大曲臂箱外壁(101)，一头固联主齿轮(204)，从动轮(207)固联轴(305)，轴(305)伸出外壁(103)固联小曲臂(105)，如果中曲臂箱两节以上时，轴(305)固联后一节中曲臂箱外壁；/n小曲臂(105)末端固联连接管(403)，桨轴(502)，桨轴(502)插入连接管(403)，与小曲臂(105)之间设有弹簧(503)，桨板(501)能转90，弹簧(503)使桨板保持切向回程。/n多曲柄机构把机械转动通过主轴(301)驱动大曲臂箱(101)，大曲臂箱(101) 转动驱使从动轮轴(303)逆大曲臂箱(101)转，中曲臂箱(103)逆大曲臂箱(101)转，中曲臂箱(103)从动轮轴(305)驱动小曲臂(105)逆中曲臂箱(103)转，多曲臂同时转动产生同时曲伸，小曲臂(105)连接的桨(501)做直线往复或椭圆运动。/n曲臂桨直线往复的可推桨板或活塞喷射，椭圆运动的可纵旋或平旋，纵旋用“阻力差自动转角桨”，平旋用机械轮控制转桨板。/n...
【技术特征摘要】
1.一种曲臂浆，包括由多节构成的长力臂和动桨板部分，其特征在于：
多节力臂部分是一种新发明的类似曲柄连杆的动力转换“多曲柄机构”，增加了曲柄数量，由大曲臂(101)、中曲臂(103)、小曲臂(105)组成，中曲柄可以是O节或多节：
大曲臂(101)是箱体，箱内排列设主齿轮(201)、中介轮(202)、从动轮(203)依次相啮合，从动轮(203)齿数是主齿轮(201)的1/2，主轴(301)穿过套管(401)固联大曲臂箱外壁(101)，轴套管(401)一头固联支架(6)，一头固联主齿轮(201)，从动轮(203)固联轴(303)，轴(303)伸出大曲臂箱外壁(101)穿过套管(402)固联中曲臂箱外壁(103)，如果中曲臂为O时，轴(303)固联小曲臂(105)；
中曲臂箱(103)是箱体，箱内排列设主齿轮(204)、中介轮(205、206)、从动轮(207)，从动轮(207)的齿数与主齿轮(204)相等；箱内用伞齿轮的，中介轮要用两端固联相同齿数伞齿轮(205)、(206)的长轴组合件，轴套管(402)一头固联大曲臂箱外壁(101)，一头固联主齿轮(204)，从动轮(207)固联轴(305)，轴(305)伸出外壁(103)固联小曲臂(105)，如果中曲臂箱两节以上时，轴(305)固联后一节中曲臂箱外壁；
小曲臂(105)末端固联连接管(403)，桨轴(502)，桨轴(502)插入连接管(403)，与小曲臂(105)之间设有弹簧(503)，桨板(501)能转90，弹簧(503)使桨板保持切向回程。
多曲柄机构把机械转动通过主轴(301)驱动大曲...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹万春，
申请(专利权)人：尹万春，
类型：发明
国别省市：河北;13
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