[发明专利]一种带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器

说明书

技术领域

一种带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器，属船舶技术领域，尤其涉一种船舶推进器。

背景技术

传统的船舶推进器大多采用螺旋桨，尽管驱动方便，但效率较低，桨叶制造工艺复杂，使用时会产生尾迹；传统的明轮推进器使用时存在拍水现象，水花较大，桨叶刚进水后和出水前水阻较大且产生的推力很小，能量损失大，效率较低，且噪音大。授权公告号为CN100360378C的专利，公开了一种仿生平板船舶推进器，虽效率较高，但结构较复杂。

发明内容

本发明的目的是克服传统船舶推进技术的不足，发明一种效率较高的带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器。

一种带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器，包括定位驱动轴、齿轮、带齿环形平板桨叶和外壳。外壳包括左侧板、底板、右侧板和顶板，左侧板纵向竖直布置，右侧板与左侧板平行，顶板和底板都水平布置。齿轮安装在定位驱动轴上。定位驱动轴竖向布置于外壳的左侧板的右侧，定位驱动轴的上下两端分别通过轴承安装在顶板和底板上。带齿环形平板桨叶包括两块平行的平板和两端的半圆弧形体，带齿环形平板桨叶的内周带有一圈能与齿轮相啮合的齿，带齿环形平板桨叶安装在外壳内并套装在定位驱动轴上。齿轮的最大外径稍小于带齿环形平板桨叶的两块平行的平板上的齿尖之间的间距。齿轮的左边的齿与带齿环形平板桨叶的处于定位驱动轴的左侧的齿啮合。带齿环形平板桨叶两端的半圆弧形体的顶部安装了导轮。外壳的顶板下表面安装了导轨，导轨的外周呈半圆形。导轨的作用是限制带齿环形平板桨叶的顶部的两个导轮只能在导轨的周围运动，除定位驱动轴附近区域外，其它位置带齿环形平板桨叶的顶部的两个导轮沿着导轨的外周运动。定位驱动轴和左侧板之间的间隙刚好确保带齿环形平板桨叶处于定位驱动轴的左侧的外表面贴住左侧板的右侧面同时齿轮正左侧的齿与带齿环形平板桨叶的处于定位驱动轴的正左侧的齿正常紧密啮合。

本发明一种带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器是这样产生有益效果的：起初，带齿环形平板桨叶处于纵向最前位置，即带齿环形平板桨叶的后端的齿与齿轮紧密啮合，带齿环形平板桨叶的前端处于最前端，带齿环形平板桨叶的左侧面紧贴左侧板的右侧面，驱动本推进器的动力从定位驱动轴输入，从上往下俯视本推进器，齿轮顺时针旋转，带动带齿环形平板桨叶在外壳内作半圆周运动，即带齿环形平板桨叶在纵向最前位置绕定位驱动轴转动半周后到达纵向最后位置，然后直线前行至纵向最前位置，接下来带齿环形平板桨叶又绕定位驱动轴顺时针转动半周，然后又直线前行至纵向最前位置，即回到了起初位置。接下来周期性地重复上述过程。这样，带齿环形平板桨叶会连续不断地将前方的水引进外壳内然后划向后方，产生向前的推力。运动过程中，带齿环形平板桨叶在前面与左侧板之间快速打开而在后面与左侧板之间快速合上，产生了类似昆虫的“急张”和“相扑”运动效果，而且由于外壳的限制，带齿环形平板桨叶在外壳内运动还产生了镜面效果，能产生很大的推力。由于导轨的限制，导轮只能沿导轨外周运动，带齿环形平板桨叶能作很标准的半圆周运动。本发明推进器包括但不限于以下优点：能量损失小，效率高，且叶片易制作，不会像螺旋桨推进器那样产生明显的尾迹，也不会像传统明轮推进器那样存在严重的拍水现象。

为使所述推进器的效率较高，带齿环形平板桨叶的高宽比的比值在1~4之间。带齿环形平板桨叶的高宽比是指其高度和宽度的比。

为减少带齿环形平板桨叶在外壳中运动时带齿环形平板桨叶的底部与外壳的底板的上表面之间的摩擦，带齿环形平板桨叶的底部镶有减摩滚珠，或者在定位驱动轴上套一个耐磨平垫片，耐磨平垫片位于外壳的底板的上表面上并垫于带齿环形平板桨叶的底部；带齿环形平板桨叶的密度稍大于水的密度，其范围在1050~1200kg/m³之间。

为减小带齿环形平板桨叶的外表面与外壳的左侧板的右侧面之间的摩擦，左侧板的右侧面镶有减摩滚珠或滚针。

为了能达到高效节能，带齿环形平板桨叶的宽度稍小于左侧板的右侧面到右侧板的左侧面之间的距离；带齿环形平板桨叶的高度稍小于导轨的下表面到底板的上表面之间的距离。

为防止鱼、水草甚至泥沙等杂物进入外壳内，在外壳的前端安装了滤网，或者前端和后端都安装了滤网。

为提高推进器机动性，取消外壳的右侧板。

附图说明

图1是本发明一种带导轮的内齿啮合平板桨叶船舶推进器的后视示意图；图2是图1的俯视示意图；图3是本发明推进器的带齿环形平板桨叶在外壳中的运动示意简图；图4是本发明推进器的导轨和导轮位置关系示意图。