水中推進器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種水中推進器，用于推進船只，其特征在于，具有：為水中推進器提供動力的動力部；與動力部連接的傳動部；與傳動部連接的推進部，將動力部的動力轉化為推力；將傳動部和推進部安裝于船只的底部的安裝部，其中，傳動部包括主軸和與主軸固定連接的支架環(huán)，推進部包括中心對稱設置的至少兩片葉片，與葉片相對應，用于安裝葉片的轉動限制單元，轉動限制單元用于限制葉片在平行于主軸與垂直于主軸的90度范圍內轉動。本實用新型的水中推進器體積比明輪小，結構更加輕巧。
【專利說明】水中推進器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種推進器，特別涉及一種水中推進器。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)今水上船只使用的機械推進裝置主要有明輪和螺旋槳兩種。其中明輪利用自身轉動帶動上面的葉片撥水來推進船舶。明輪推進器比槳、櫓等推進工具前進一步，但是，它結構笨重、效率低，特別是遇到風浪時尤其如此。螺旋槳是指靠槳葉旋轉將發(fā)動機轉動功率轉化為推進力的裝置，有兩個或較多的槳葉與轂相連，槳葉的向后一面為螺旋面或近似于螺旋面的一種船用推進器。當船體前進速度較小時螺旋槳的效率很低。
實用新型內容
[0003]為解決上述問題，本實用新型提供一種水中推進器，
[0004]本實用新型的技術方案如下:
[0005]本實用新型提供一種水中推進器，用于推進船只，其特征在于，具有:提供動力的動力部；與動力部連接的傳動部；與傳動部連接的推進部，將動力部的動力轉化為推力；將傳動部和推進部安裝于船只的底部的安裝部，其中，傳動部包括主軸和與主軸固定連接的支架環(huán)，推進部包括中心對稱設置的至少兩片葉片，與葉片相對應，用于安裝葉片的轉動限制單元，轉動限制單元用于限制葉片在平行于主軸與垂直于主軸的90度范圍內轉動。
[0006]另外，本實用新型的水中推進器，還可以具有這樣的特征:其中，轉動限制單元包括用于安裝葉片的葉軸，與葉軸連接的兩個轉接頭，與兩個轉接頭分別連接的兩個連接桿，與兩個連接桿分別連接的兩個滑動環(huán)。葉軸轉動連接于支架環(huán)的外周，葉軸具有兩個互相垂直的限位片，兩個轉接頭一端轉動連接于限位片上，另一端轉動連接于滑動環(huán)上。滑動環(huán)位于支架環(huán)的兩側并且滑動連接于主軸上。
[0007]另外，本實用新型的水中推進器，還可以具有這樣的特征:其中，兩個連接桿與滑動環(huán)之間為球頭連接。
[0008]另外，本實用新型的水中推進器，還可以具有這樣的特征:其中，至少兩個葉片組成一個整圓。
[0009]另外，本實用新型的水中推進器，還可以具有這樣的特征:其中，葉片的數(shù)量為六個，分別安裝于六個葉軸上。
[0010]實用新型的作用與效果
[0011]根據(jù)本實用新型的水中推進器，一方面，由于采用了以主軸帶動葉片開閉進行劃水的技術方案，因此體積比明輪小，結構更加輕巧?？芍苯影惭b于船底使用。另一方面，由于葉片對稱設置，因此穩(wěn)定性更高。并且由于葉片開合為脈沖式的劃水，無需像螺旋槳一樣連續(xù)轉動，因此在船只低速運行中更加節(jié)省能量，效率更高。
【專利附圖】

【附圖說明】[0012]圖1是本實用新型的水中推進器的打開狀態(tài)的示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的水中推進器的閉合狀態(tài)的示意圖；
[0014]圖3是圖1中A區(qū)域的局部放大圖；
[0015]圖4是本實用新型的水中推進器的葉軸、轉接頭與連接桿的連接示意圖；以及
[0016]圖5是圖4中的轉接頭與葉軸的爆炸圖。
[0017]附圖標記如下:
[0018]葉片:101，主軸:102，支架環(huán):103，葉軸104，前滑動環(huán)105，第一限位片107，第二轉接頭108，后滑動環(huán):109，第二限位片110，第一連接桿111，第二連接桿:112，第一轉接頭113。
【具體實施方式】
[0019]〈實施例〉
[0020]以下結合附圖對本實用新型做詳細闡述。
[0021]圖1是本實用新型的水中推進器的打開狀態(tài)的示意圖，如圖1所示，水中推進器100，具有六個葉片101，主軸102以及位于圖中A區(qū)域內的轉動限制單元，六個葉片101均勻分布在主軸102的周圍。葉片101所在的平面平行于主軸，此狀態(tài)為葉片101的打開狀態(tài)。水中推進器100還具有安裝部(圖中未顯示)，用于將水中推進器100安裝于船只底部，主軸102安裝于安裝部上且能夠相對于安裝部前后運動。主軸方向與船只前進方向平行。水中推進器100還具有動力部(圖中未顯示)，可采用發(fā)動機或人力通過杠桿帶動主軸前后運動。
[0022]圖2是本實用新型的水中推進器100的閉合狀態(tài)的示意圖，如圖2所示，六個葉片101所在的平面垂直于主軸102，并且6個葉片的交界處互相重合，沒有空隙，此狀態(tài)為葉片的關閉狀態(tài)。當葉片101從打開狀態(tài)運動至關閉狀態(tài)的過程中，葉片劃水，推動船只前進。
[0023]圖3是圖1中A區(qū)域的局部放大圖，如圖3所示，支架環(huán)103固定安裝于主軸102上，滑動環(huán)有兩個，分別為前滑動環(huán)105和后滑動環(huán)109，兩個滑動環(huán)滑動安裝于主軸102上，分別位于支架環(huán)103的兩側。葉片101固定安裝于葉軸104上，葉軸104可轉動的并且垂直的安裝在支架環(huán)103的外周。如圖4所示，葉軸的上端安裝有相互垂直的兩個限位片，每個限位片均與一個轉接頭相連接，轉接頭與限位片之間為轉動連接。如圖4和圖5所示，兩個限位片分別為第一限位片107和第二限位片110，兩個轉接頭分別為第一轉接頭113和第二轉接頭108，第一轉接頭113與第一連接桿111相連接，第二轉接頭108與第二連接桿112相連接。當葉軸104與第一轉接頭113位于圖4中所示的位置時，葉片101處于關閉狀態(tài)。葉軸104上的第一限位片107與第一轉接頭113之間為轉動連接，當葉軸104從圖4中的位置順時針轉動90度時，第一轉接頭113沿著第一限位片107逆時針轉動90度之后被葉軸104卡住，使得葉軸104無法再順時針轉動，此時葉片101達到打開狀態(tài)。當葉片101從打開狀態(tài)轉為關閉狀態(tài)時，葉軸104逆時針轉動，帶動第二限位片110轉動，第二轉接頭108相對第二限位片向靠近葉軸104的主體的方向轉動。葉軸104逆時針轉動達到90度時，第二轉接頭108卡住葉軸104，阻止葉軸104繼續(xù)逆時針轉動。
[0024]第二連接桿112的一端與連接頭108連接，另一端為球頭與滑動環(huán)相連接，使得第二連接桿112與滑動環(huán)之間可以多向轉動，葉片101轉動過程中會帶動限位片107轉動，限位片107帶動轉接頭108,進而帶動連接桿112運動,連接桿112帶動滑動環(huán)運動。
[0025]為了使船前進，推進器需要滿足一個運動周期中推力做的功大于水的阻力做的功，在這里我們采用仿生學，模仿海洋生物水母的運動方式，即通過改變運動過程中裝置的受力面積，以實現(xiàn)船的運動。
[0026]水中推進器100的運行過程如下:
[0027]外部動力給予主軸102帶動水中推進器100整體做前后往復運動。
[0028]圖1所示為仿水母推進器初始狀態(tài)，葉片101的葉面與船體運動方向平行。
[0029]人工或機械提供動力給主軸102，當主軸102向圖1中箭頭B方向運動時，葉片101因受到后方水的阻力作用，帶動葉軸104旋轉；于此同時，前滑動環(huán)105和后滑動環(huán)109向與主軸102運動方向相反的方向滑動；直到葉片101完全關閉并形成一個封閉的圓面，如圖
2所示。此時前滑動環(huán)105和后滑動環(huán)109向與主軸102運動方向相反的方向的滑動被限制。第一連接桿111與第一轉接頭113、第二轉接頭112與第二轉接頭108同時和葉軸104拉緊，限制葉片101只能作90°旋轉，使得葉片能夠保持如圖2所示的封閉圓面，水中推進器100整體保持上述狀態(tài)，主軸102繼續(xù)往圖1中B方向方向運動直到運動至其最大沖程，葉片101向B方向推水使船只向與B方向相反的方向運動，為船只運動提供動力。
[0030]當葉片完成動力提供后，主軸102作回程運動，葉片101因受到前方水的阻力作用，帶動葉軸104向B方向旋轉；于此同時，葉片從關閉狀態(tài)打開，前滑動環(huán)105和后滑動環(huán)112向與主軸運動方向相反的方向運動；葉片101打開，直到葉面與船體運動方向平行，回到如圖1所示的初始狀態(tài)。
[0031]水中推進器100整體保持上述位置，以最小阻力的狀態(tài)繼續(xù)往前運動，此時仿水母體不作功，完成一個回程。再次拉動主軸102重復上述推動過程，使船只不斷前進。
[0032]水中推進器100的安裝:
[0033]本實用新型主軸102為空心管。前后各安裝一個滑動環(huán)，兩個滑動環(huán)中間安裝帶軸承的支架環(huán)103。
[0034]首先,主軸102從前滑動環(huán)105處穿入，穿過支架環(huán)103后由后滑動環(huán)109處穿出。
[0035]其次，主軸102通過安裝部固定在水上設備底部上，位于水下，入水深度超過葉片101的直徑，保證葉片101的整體在水中。
[0036]最后，支架環(huán)103與主軸102相互固定；前滑動環(huán)105后滑動環(huán)109可前后滑動。
[0037]實用新型的效果:
[0038]根據(jù)本實用新型的水中推進器，由于采用了仿水母的推進方式，使得水中推進器的運動精確可靠，另一方面，由于采用主軸帶動葉片沿葉軸轉動，使得葉片轉速度快，可以在低速運動時依然保持相對較高的效率。與明輪相比，本實用新型的體積小，不易受到風浪影響。
【權利要求】
1.一種水中推進器，用于推進船只，其特征在于，具有: 提供動力的動力部； 與所述動力部連接的傳動部； 與所述傳動部連接的推進部，將所述動力部的動力轉化為推力； 將所述傳動部和所述推進部安裝于所述船只的底部的安裝部， 其中，所述傳動部包括主軸和與所述主軸固定連接的支架環(huán)， 所述推進部包括中心對稱設置的至少兩片葉片，與所述葉片相對應，用于安裝所述葉片的轉動限制單元，所述轉動限制單元用于限制葉片在平行于所述主軸與垂直于所述主軸的90度范圍內轉動。
2.如權利要求1所述的水中推進器，其特征在于: 其中，所述轉動限制單元包括用于安裝葉片的葉軸，與所述葉軸連接的兩個轉接頭，與兩個所述轉接頭分別連接的兩個連接桿，與兩個所述連接桿分別連接的兩個滑動環(huán)， 所述葉軸轉動連接于所述支架環(huán)的外周，所述葉軸具有兩個互相垂直的限位片，所述兩個轉接頭一端轉動連接于所述限位片上，另一端轉動連接于所述滑動環(huán)上， 所述滑動環(huán)位于所述支架環(huán)的兩側并且滑動連接于所述主軸上。
3.根據(jù)權利要求1所述的水中推進器，其特征在于: 其中，所述兩個連接桿與所述滑動環(huán)之間為球頭連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的水中推進器，其特征在于: 其中，所述至少兩個葉片組成一個整圓。
5.根據(jù)權利要求2所述的水中推進器，其特征在于: 其中，所述葉片的數(shù)量為六個，分別安裝于六個所述葉軸上。
【文檔編號】B63H1/32GK203780781SQ201420117324
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2014年3月14日
【發(fā)明者】施小明, 翟雨, 周浩, 鄒世程, 楊成旭, 顏雄亮 申請人:上海理工大學