[实用新型]船舶推进装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种船舶推进装置，特别是由齿轮副和双曲柄机构组合而成的船舶推进装置。

背景技术

自从人类发明船舶以来，推进装置的优劣直接关系到船舶行进速度的快慢与工作效率高低。近年来对环境的影响程度又成为一项重要的技术指标。当前，常见的船舶推进装置主要有手划桨、手摇橹、手撑篙、风帆、明轮及螺旋桨等。其中，使用最广泛的还属螺旋桨推进装置。其特点是结构简单、体积小、使用方便。但其缺点是，在高速运转时会产生空泡现象，严重地阻碍了船舶向高速化发展。特别是螺旋桨船舶推进装置通常都安装在船舶尾端的下方，必须完全潜入水中，因此，不宜在浅水的航道中使用。特别在内河航道的冬季，由于枯水期引起航道河水很浅，造成螺旋桨推进的船舶无法正常航行。此外螺旋桨推进装置中每一片叶片的形状是空间螺旋曲面，其在工作时会产生X、Y、Z三个方向的分力，其中除一个方向的分力可产生推进船舶前进的有效动力之外，其余二个分力均在做不利于船舶前进的搅水运动，不但消耗了大量的能源在做无用功，尤其危害的是船过之处会将沉淀在河道底部的污泥浊水泛上水面，严重地污染了河面的整洁。因此，一些城市的河道普遍都不允许螺旋桨推进的船舶在其上高速航行。

传统的明轮推进装置，由于其多个桨叶均呈辐射状分布在传动轴的周围，每一片桨叶在工作时从入水到出水的全过程均要经过压水、划水和提水三个阶段，只有当每一片桨叶转动到与水面呈垂直阶段时，该桨叶工作状态所产生的划水效率是最高的。再继续转动时，该桨叶由于已不再与水平面相垂直了，其上有一部分力在做向上的提水工作，这是不利于船舶的正常航行的。同样当相邻的另一工作桨叶片进入水中时，由于此时该桨叶尚未转动到与水平面呈垂直的阶段，其在水中划水的过程中会同时有一部分力在作向下的压水运动，这也是阻碍船舶正常工作的不利因素。由于，每一片桨叶在工作中从入水到出水的整个过程中不能始终与水面呈垂直的工作状态，故明轮推进装置的推进效率不太高。所以，目前市场中应用该装置作为推进器的船舶已鲜为少见了。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种类似明轮推进装置，但又与其有本质区别的新型、高效、节能又环保的船舶推进装置。

本实用新型的技术方案是该装置是由固定齿轮箱、齿轮传动机构、双曲柄机构、二片桨叶和链轮等组成，固定齿轮箱为封闭的空腔，其上端有内螺纹孔可使整个装置固定在船舶的尾端或两侧，齿轮传动机构由三个齿轮轴相互啮合构成一组完整的齿轮传动副，其中间齿轮轴Z_中位于该传动机构的中央，其上下分别啮合着一个输出齿轮轴Z_上与Z_下，输出齿轮轴Z_上和Z_下的轴颈两侧均支承在固定齿轮箱前后两侧的箱壁上，其伸出在箱壁外的轴颈上均与一个曲柄的固定端相互固定连接，并且输出齿轮轴Z_上与Z_下在固定齿轮箱外部前侧的两个曲柄呈同向布置，而位于固定齿轮箱另一侧该两个输出齿轮轴Z_上和Z_下的另两个伸出轴端上，也有两个曲柄与之固定连接并呈同向布置，但其相位与固定齿轮箱前侧的曲柄相位呈180°的排列，两片桨叶分别固定在上下两根曲柄转动端的转动销上，中间齿轮轴Z_中的轴颈两端也支承在固定齿轮箱前后两侧箱壁上，两轴端的轴颈长度与箱体外侧壁平齐。输出齿轮轴Z_上与Z_下及中间齿轮的轴Z_中的轴颈与箱体前后壁支承部分均为转动配合并设有防水密封装置。并且输出齿轮轴Z_上在齿轮箱外部前侧与曲柄间的轴颈上固定连接着链轮用于外力矩的输入。同时组成齿轮传动机构的三个齿轮轴的齿轮其模数必须一致，特别是输出齿轮轴Z_上和Z_下的齿数也必须一致。并且中间齿轮轴的齿数必须大于等于输出齿轮轴Z_上或Z_下的齿数。此外，组成两对双曲柄机构的4根曲柄的长度，形状与结构也必须保持一致，并且其轴心距离(曲柄固定端中心与曲柄转动端中心的距离)小于输出齿轮Z_上与Z_下轴心间的距离。4根曲柄的转动端上各有一个转动销构成的转动副。其转动销的外向一侧开有沟槽，其宽度大于桨叶的厚度，在与沟槽垂直的方向布置一个穿通的内螺纹孔。桨叶为四周呈圆角的长方形薄片，其厚度小于曲柄转动端销轴一侧沟槽的宽度。其与曲柄转动销沟槽配合一侧的相应位置开有两个略大于紧固螺钉直径的圆孔，并且该两孔间的中心距必须严格等于齿轮轴Z_上与Z_下中心间的距离。由紧固螺钉将其与上下曲柄转动端上转动配合的转动销固定连接，固定齿轮箱前后两侧的两片桨叶在初始安装时即要使各桨叶的桨面与水平面呈垂直状态，并且前后两片桨叶的相位相差180°。