船用的推進與減搖裝置及船舶制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種船用的推進與減搖裝置及船舶，包括旋轉式推進器、圓柱形轉體、第一轉定子、第二轉定子、通電轉換開關和旋轉裝置；所述通電轉換開關在船舶行進過程中連通第二轉定子的供電回路，使第二轉定子作為定子產生磁場，第一轉定子作為轉子驅動所述旋轉式推進器旋轉，以推動船體行進；在船舶停船作業期間連通所述第一轉定子的供電回路，使第一轉定子作為定子產生磁場，第二轉定子作為轉子驅動所述圓柱形轉體旋轉，以抑制船體搖晃；所述旋轉裝置用于改變所述圓柱形轉體的方向。本發明專利技術將推進裝置與減搖設備進行集成設計，解決了推進裝置和減搖設備分別安裝，設備占用船體空間大、操縱復雜等問題，適合在小型船舶或無人水面探測船上推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于船舶
，具體地說，是涉及一種應用在小型船舶或者無人水面探測船上的推進裝置與減搖裝置。
技術介紹
推進技術和減搖技術是船舶兩大關鍵技術，目前船用推進方式主要包括舵槳推進、全回轉電力推進、噴水推進等，減搖方式主要采用減搖水艙和減搖鰭等。對于目前的絕大多數船舶來說，通常是在船舶的尾部安裝舵槳，以為船舶提供推力，推動船體前進；同時，在船舶的艏部安裝減搖裝置，以減少船體在水中的搖晃，滿足船舶的平穩性要求。但是，這種傳統的設計方式，由于推進裝置和減搖裝置是分開設計、獨立安裝的，因此往往需要占用較多的船體空間，適合在大中型船舶上推廣使用。而對于目前的小型船舶以及無人水面探測船來說，由于船舶的自身空間較為狹小，如果安裝減搖水艙或者減搖鰭等減搖裝置將會占用大量的船體空間，導致其他設備無法布置安裝。同時，為了提高船舶的舒適性或者滿足探測設備的使用條件，又必須要求船舶具有一定的穩定性，這就造成了安裝空間與使用要求之間的矛盾。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有的減搖裝置對于小型船舶或者無人水面探測船來說，所產生的安裝空間與使用要求之間的矛盾，提供了一種船用的推進與減搖裝置，通過將推進裝置與減搖裝置進行集成，實現了推進與減搖的一體化設計，減少了對船體空間的占用。為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案予以實現：一種船用的推進與減搖裝置，包括旋轉式推進器、圓柱形轉體、第一轉定子、第二轉定子、電源、通電轉換開關和旋轉裝置；所述第一轉定子通過轉軸連接所述的旋轉式推進器；所述第二轉定子用于驅動所述圓柱形轉體旋轉；所述電源用于為所述的第一轉定子和所述的第二轉定子供電；所述通電轉換開關控制所述電源選擇性地連通所述的第一轉定子或第二轉定子；其中，在船舶行進過程中，所述通電轉換開關連通所述第二轉定子的供電回路，使第二轉定子作為定子產生磁場，第一轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述旋轉式推進器旋轉，推動船體行進；在船舶停船作業期間，所述通電轉換開關連通所述第一轉定子的供電回路，使第一轉定子作為定子產生磁場，第二轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述圓柱形轉體旋轉，抑制船體搖晃；所述旋轉裝置用于改變所述圓柱形轉體的方向；其中，所述旋轉裝置在船舶行進過程中控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向一致；在船舶停船作業期間控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向垂直。為了實現第一、第二轉定子在進行定子與轉子的角色互換時，作為定子的一方能夠有效、可靠地固定，本專利技術在所述推進與減搖裝置中優選進一步設置第一鎖緊裝置和第二鎖緊裝置；其中，所述第一鎖緊裝置用于在船舶停船作業期間鎖緊所述的第一轉定子，使所述第一轉定子作為定子保持固定不動；所述第二鎖緊裝置用于在船舶行進過程中鎖緊所述的第二轉定子，使所述第二轉定子作為定子保持固定不動。作為所述第一鎖緊裝置的一種優選安裝方式，本專利技術將所述第一鎖緊裝置安裝在所述轉軸上，通過限制所述轉軸轉動，以鎖緊所述的第一轉定子。為了方便所述推進與減搖裝置的集成化設計，本專利技術優選將所述圓柱形轉體設計成空心圓柱體，將所述第一轉定子和第一鎖緊裝置設置在所述圓柱形轉體的內腔中，將所述第二轉定子安裝在所述圓柱形轉體的內壁上，且環繞所述的第一轉定子；將所述第二鎖緊裝置安裝在所述圓柱形轉體上，通過限制所述圓柱形轉體轉動，以鎖緊所述的第二轉定子，進而達到簡化第二鎖緊裝置結構設計的目的。進一步的，所述轉軸的一段伸入到所述圓柱形轉體的內腔中，且端部安裝在一軸座的軸套中，所述軸座安裝在所述圓柱形轉體的其中一個圓形端面上；所述轉軸的另一段從所述圓柱形轉體的另外一個圓形端面處伸出，并安裝所述的旋轉式推進器，實現推進裝置與減搖裝置的一體化設計。作為所述旋轉裝置的一種優選結構設計，本專利技術在所述旋轉裝置中設置有托輥架、齒圈、驅動輪和驅動電機；其中，所述托輥架位于所述圓柱形轉體的底部，用于承載所述的圓柱形轉體；所述齒圈安裝在船體內，且連接所述的托輥架；所述驅動輪與所述齒圈嚙合傳動；所述驅動電機通過驅動軸連接所述的驅動輪，通過驅動所述驅動輪旋轉，以控制所述齒圈轉動，進而帶動托輥架轉動，以改變所述圓柱形轉體的方向。與此同時，由于旋轉式推進器也跟隨所述圓柱形轉體一同轉動，因此可以改變船舶的行進方向，實現舵機的功能。進一步的，在所述推進與減搖裝置中還設置有控制裝置，其安裝在船舶的控制室，接收船舶行進或停泊的操作信號，進而生成相應的控制信號，控制所述第一鎖緊裝置、第二鎖緊裝置、通電轉換開關以及所述的驅動電機執行相應的動作，實現船舶在行進時推進、在停泊時減搖的準確控制。為了提供更大的推進力，并獲得更好的減搖效果，本專利技術優選在船舶上設置至少兩套所述的推進與減搖裝置，對稱設置在船體底部的左右兩側。為了進一步提高船舶停船作業時的穩定性，本專利技術在所述推進與減搖裝置中還設置有檢測裝置，其用于檢測船體的晃動方向；當船體的左舷下降、右舷上升時，控制位于船體底部左側的圓柱形轉體旋轉，以在船體左側產生向上的升力；而當船體的左舷上升、右舷下降時，控制位于船體底部右側的圓柱形轉體旋轉，以在船體右側產生向上的升力，繼而達到保持船舶整體平穩的設計目的。基于上述推進與減搖裝置的結構設計，本專利技術還提供了一種基于所述推進與減搖裝置設計的船舶，在所述船舶的底部設置有船用的推進與減搖裝置，所述船用的推進與減搖裝置包括旋轉式推進器、圓柱形轉體、第一轉定子、第二轉定子、電源、通電轉換開關和旋轉裝置；所述第一轉定子通過轉軸連接所述的旋轉式推進器；所述第二轉定子用于驅動所述圓柱形轉體旋轉；所述電源用于為所述的第一轉定子和所述的第二轉定子供電；所述通電轉換開關控制所述電源選擇性地連通所述的第一轉定子或第二轉定子；其中，在船舶行進過程中，所述通電轉換開關連通所述第二轉定子的供電回路，使第二轉定子作為定子產生磁場，第一轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述旋轉式推進器旋轉，推動船體行進；在船舶停船作業期間，所述通電轉換開關連通所述第一轉定子的供電回路，使第一轉定子作為定子產生磁場，第二轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述圓柱形轉體旋轉，抑制船體搖晃；所述旋轉裝置用于改變所述圓柱形轉體的方向；其中，所述旋轉裝置在船舶行進過程中控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向一致；在船舶停船作業期間控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向垂直。 與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果是：本專利技術將推進裝置與減搖設備進行集成，采用一套轉子和定子系統完成了對推進裝置和減搖設備的雙重驅動控制，實現了推進與減搖的一體化設計，并且解決了舵機、推進器、減搖設備分別安裝占用大量船體空間的問題，使得小型船舶或者無人水面探測船可以安裝更多的設備，實現更多的功能。同時，本專利技術的推進與減搖一體化裝置采用電力驅動，噪音低，工作環境舒適。結合附圖閱讀本專利技術實施方式的詳細描述后，本專利技術的其他特點和優點將變得更加清楚。附圖說明圖1是本專利技術所提出的推進與減搖裝置的一種實施例的原理性結構示意圖；圖2是流體經過旋轉圓柱體時產生升力的一種流體力學原理圖；圖3是圖1中的旋轉裝置的一種實施例的結構示意圖；圖4是圖3中的齒圈的一種實施例的結構示意圖；圖5是圖1中的圓柱形轉體在減搖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種船用的推進與減搖裝置，其特征在于，包括：旋轉式推進器；圓柱形轉體；第一轉定子，其通過轉軸連接所述的旋轉式推進器；第二轉定子，其用于驅動所述圓柱形轉體旋轉；電源，其用于為所述的第一轉定子和所述的第二轉定子供電；通電轉換開關，其控制所述電源選擇性地連通所述的第一轉定子或第二轉定子；其中，在船舶行進過程中，所述通電轉換開關連通所述第二轉定子的供電回路，使第二轉定子作為定子產生磁場，第一轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述旋轉式推進器旋轉，推動船體行進；在船舶停船作業期間，所述通電轉換開關連通所述第一轉定子的供電回路，使第一轉定子作為定子產生磁場，第二轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述圓柱形轉體旋轉，抑制船體搖晃；旋轉裝置，其用于改變所述圓柱形轉體的方向；其中，所述旋轉裝置在船舶行進過程中控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向一致；在船舶停船作業期間控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向垂直。

【技術特征摘要】
1.一種船用的推進與減搖裝置，其特征在于，包括：旋轉式推進器；圓柱形轉體；第一轉定子，其通過轉軸連接所述的旋轉式推進器；第二轉定子，其用于驅動所述圓柱形轉體旋轉；電源，其用于為所述的第一轉定子和所述的第二轉定子供電；通電轉換開關，其控制所述電源選擇性地連通所述的第一轉定子或第二轉定子；其中，在船舶行進過程中，所述通電轉換開關連通所述第二轉定子的供電回路，使第二轉定子作為定子產生磁場，第一轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述旋轉式推進器旋轉，推動船體行進；在船舶停船作業期間，所述通電轉換開關連通所述第一轉定子的供電回路，使第一轉定子作為定子產生磁場，第二轉定子作為轉子在電磁感應的作用下旋轉，以驅動所述圓柱形轉體旋轉，抑制船體搖晃；旋轉裝置，其用于改變所述圓柱形轉體的方向；其中，所述旋轉裝置在船舶行進過程中控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向一致；在船舶停船作業期間控制所述圓柱形轉體的長度方向與所述船體的長度方向垂直。2.根據權利要求1所述的推進與減搖裝置，其特征在于，還包括：第一鎖緊裝置，其用于在船舶停船作業期間鎖緊所述的第一轉定子；第二鎖緊裝置，其用于在船舶行進過程中鎖緊所述的第二轉定子。3.根據權利要求2所述的推進與減搖裝置，其特征在于，所述第一鎖緊裝置安裝在所述轉軸上，通過限制所述轉軸轉動，以鎖緊所述的第一轉定子。4.根據權利要求2所述的推進與減搖裝置，其特征在于，所述圓柱形轉體為空心圓柱體，所述第一轉定子和第一鎖緊裝置位于所述圓柱形轉體的內腔中，所述第二轉定子安裝在所述圓柱形轉體的內壁上，且環繞所述的第一轉定子；所述第二鎖緊裝置安裝在所述圓柱形...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李金華，王儐，王桂云，劉英和，楊豐利，
申請(專利權)人：山東省科學院海洋儀器儀表研究所，
類型：發明
國別省市：山東;37