[发明专利]一种环形平板桨叶船舶推进装置

说明书

技术领域

一种环形平板桨叶船舶推进装置，涉及船舶机械技术领域，可广泛应用于交通运输、军事、体育娱乐、玩具模型等领域。

背景技术

传统的船舶采用螺旋桨推进方式，效率较低，产生的尾迹较多，螺旋桨桨叶制作较复杂；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

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种效率更高、结构简单的环形平板桨叶船舶推进装置。

本发明采用的技术方案是：包括托臂、转盘轴、转盘、导轨、滑块、牵引杆、平板环形桨叶、桨轴、导向板、底板、侧板、从动齿轮、主动齿轮和动力输入轴。托臂水平布置，其左端与船体固连，右端下方竖直固连着转盘轴；转盘轴下端通过轴承与转盘连接于转盘中心处，转盘与转盘轴垂直；从动齿轮通过轴承套在转盘轴上且与转盘固连，主动齿轮与从动齿轮啮合且固连于动力输入轴的下端，动力输入轴通过轴承安装在托臂上，动力输入轴的上端伸出托臂的上方，便于动力的输入。导向板、底板和侧板是刚性的，它们围成一个U形槽，导向板与船体固连，侧板与导向板大小相等且相互平行并与底板垂直，U形槽的前后方向是通的，U形槽的前后方向与船舶的前进方向一致；环形平板桨叶由四块等高刚性板光滑连接而成，其中两块为厚度均匀且相等的相同矩形平板，它们互相平行，另两块为相同的弧形曲面板，它们对称固连在两块平行矩形平板的两端；环形平板桨叶置于导向板、底板和侧板围成的U形槽内，且与底板垂直；桨轴穿过环形平板桨叶竖直安装在底板上接近导向板且置于导向板前后方向的中部，桨轴与导向板之间有一定的空隙，该空隙确保：环形平板桨叶的左侧外表面即左边矩形平板的左侧平面贴住导向板右侧平面时，桨轴右边贴近环形平板桨叶的右侧内表面即右边矩形平板的左侧平面，且桨轴与环形平板桨叶的左侧内表面即左边矩形平板的右侧平面之间的净空距离大于牵引杆直径，能让牵引杆自后向前顺利通过；转盘与底板平行且水平布置于U形槽的上方，转盘的下表面尽量靠近U形槽但不致影响转盘灵活转动；转盘上远离中心处开有一个径向长条形孔，该长条形孔中径向安装着一条导轨，导轨的两端与转盘固连，导轨上装有一个滑块；牵引杆的上端与滑块固连，下端竖直插入环形平板桨叶内，牵引杆与桨轴平行；滑块相对转盘中心沿着导轨作径向往复直线运动，滑块有远离转盘中心的最远位置和接近转盘中心的最近位置两个止动点，分别叫做远心止动点和近心止动点；远心止动点接近转盘的最大半径处且确保转盘快速转动时由于惯性牵引杆牵引着环形平板桨叶贴近导向板从最后端往前近似直线运动至最前端；近心止动点到转盘中心的距离大于桨轴到转盘中心的距离，并确保牵引杆牵引着环形平板桨叶贴近导向板右侧表面向前运动时环形平板桨叶的左边矩形平板和牵引杆顺利从导向板和桨轴之间通过；近心止动点到转盘中心的距离小于侧板内壁到转盘中心的距离减去组成环形平板桨叶的一块弧形曲面板的最大厚度之差，并确保牵引杆牵引着环形平板桨叶绕桨轴在桨轴的右边做半圆周运动顺利划水。导向板贴近环形平板桨叶的一侧是光滑的平面，其长度即前后方向尺寸大于环形平板桨叶长度的两倍且超过转盘的最大活动空间，其高度即上下方向的尺寸等于或稍大于环形平板桨叶的高度，过桨轴和转盘轴的铅垂面与导向板垂直，导向板被过桨轴和转盘轴的铅垂面对称分割；底板和侧板的内壁是光滑的平面，底板的宽度即左右方向的尺寸稍大于环形平板桨叶的长度，以便环形平板桨叶能顺利划水，底板的长度与导向板的长度相等；转盘、导向板、底板和侧板围成的内部空间尺寸应确保环形平板桨叶在牵引杆的牵引下在该空间内绕桨轴灵活划动，环形平板桨叶的划动过程包括环形平板桨叶贴近导向板从最后端往前近似直线运动至最前端然后绕桨轴转动半圈。

导向板包含以下四个方面作用：第一，用来限制环形平板桨叶向左侧转动；第二，用作环形平板桨叶前后运动导向；第三，同环形平板桨叶配合产生类似昆虫的“相扑与急张”的运动效果；第四，用来固定桨轴和底板。

为提高划动效率，组成环形平板桨叶的两块相同的弧形曲面板的中部较厚，由导向板、底板和侧板围成的U形槽相对转盘的中心稍往右偏一些安装，以免环形平板桨叶绕桨轴自前向后划动时水过多地在桨轴左侧从导向板与环形平板桨叶之间往前流动，并应确保环形平板桨叶在牵引杆的牵引下在U形槽内绕桨轴灵活划动。

为减小环形平板桨叶紧贴导向板滑动时的摩擦，在导向板的适当位置均匀镶上数个用以减小摩擦的滚珠或滚针。

为减小牵引杆紧贴环形平板桨叶内壁滑动时的摩擦，在牵引杆周围的适当位置均匀镶上数个用以减小摩擦的滚珠或滚针。