[发明专利]一种新型变桨深水推进器

说明书

技术领域

本发明涉及用来推进流体做功的推进器领域，具体的说是一种新型变浆式深水推进器。

背景技术

     目前用来推进流体做功的装置主要是各种舰船和直升机使用的螺旋桨及往复桨叶等桨叶式推进器，螺旋桨通过发动机活塞连杆带动的曲轴驱动，能量损失大、有效功率低；目前的桨叶式推进器必须有一部分在水面以上才能工作，适应性不高，且桨叶旋转一周的过程中只有部分时间可以提供向前的的推力，部分时间会对流体产生阻力，旋转速度越快阻力越大，此类推进器制造工艺复杂，成本较高。

    随着科学技术的不断发展进步，船舶大吨化、深水化步伐的加快，挖掘海洋资源已成为世界各国的迫切需要，现有各类船舶上普遍使用的螺旋推进器存在能耗大、效率低等不足之处。

发明内容

为解决现有技术中流体推进器能量损失大、有效功率低、使用适应性不高，且制造工艺复杂，成本较低等缺点，本发明提供一种新型变浆式深水推进器。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种新型变浆式深水推进器，包括桨叶、浆柄和转轴，转轴与动力源连接，浆柄的一端固接有桨叶，另一端安装在转轴上，浆柄随转轴做圆周运动且可自转，还包括齿轮和圆盘，所述圆盘固定在推进器机壳上，转轴穿过圆盘中心的通孔，圆盘面与浆柄平行，圆盘上设有环形的滑道，所述齿轮固接在浆柄上，并随浆柄沿滑道做圆周运动，滑道内设有两组齿条槽及齿条，齿条设置在齿条槽内，齿条的齿数是齿轮齿数的四分之一。 

所述的两组齿条沿环形的滑道相隔90°角设置。

所述浆柄和桨叶各设有四个，相邻两个浆柄之间成90°角。

在转轴上设有与浆柄连接的连接孔，转轴位于连接孔内的部分的横截面为四边形，各边成弧线，连接孔内壁上设有弹性伸缩球，弹性伸缩球与浆柄相切。

桨叶做回转运动时与流体之间产生一对作用力与反作用力，流体对桨叶的反作用力推动机器前进，但是在桨叶旋转一周的过程中只有部分时间可以提供向前的的推力，本发明将桨叶设计成在沿转轴做圆周运动的过程中自身也可以发生转动，当桨能够推动流体做正功推动机器前进时桨叶自动旋转到工作面（即与前进方向流体间大面积接触）提供推力；当转过一定角度桨叶不能再提供前进的动力时将会自动旋转到非工作面（即与前进方向流体间小面积接触），在着这种循环切换桨叶工作面的过程中为机器提供持续的推动力；

运转过程中，转轴提供桨旋转的动力，齿轮在滑道中滑动时通过和滑道中齿条的啮合作用完成自身转动，从而带动桨叶的自身转动。

本发明的有益效果是：

（1）                   本发明中桨叶被设计成可以在做圆周运动的过程中自身相对流体的方向是可变的，在这种循环切换桨叶工作面的过程中为机器提供持续的推动力，减小了推进器能量损失，提高了效率；

（2）                   本发明可在深水中使用，适应性强；

（3）                   本发明结构简单，制造成本较低。  

附图说明

图1 变浆式深水推进器结构示意图；

图2 单桨运动过程示意图；

图3 浆的安装位置示意图；

图4 浆柄与转轴连接处结构示意图；

图5 齿轮未遇到齿条时在滑道中位置示意图；

图6 齿轮遇到齿条时位置示意图；

图7 齿轮与齿条啮合示意图；

图8 齿轮在通过齿条之后的位置示意图；

图中标注：1、桨叶，2、浆柄，3、齿轮，4、转轴，5、圆盘，6、滑道，7、齿条槽，8、齿条，9、弹性伸缩球。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明做进一步的阐述。

如图所示，一种新型变浆式深水推进器，包括桨叶1、浆柄2和转轴4，转轴4与动力源连接，浆柄2的一端固接有桨叶1，另一端安装在转轴4上，在转轴4上设有与浆柄2连接的连接孔，转轴4位于连接孔内的部分的横截面为四边形，各边成弧线，连接孔内壁上设有弹性伸缩球9，弹性伸缩球9与浆柄2相切，浆柄2随转轴4做圆周运动且可自转，浆柄2和桨叶1各设有四个，相邻两个浆柄2之间成90°角，还包括齿轮3和圆盘5，所述圆盘5固定在推进器机壳上，转轴4穿过圆盘5中心的通孔，圆盘5面与浆柄2平行，圆盘5上设有环形的滑道6，所述齿轮3固接在浆柄2上，并随浆柄2沿滑道6做圆周运动，滑道6内设有两组齿条槽7及齿条8，两组齿条8沿环形的滑道6相隔90°角设置，齿条8的齿数是齿轮3齿数的四分之一；