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船用推进器、船舶及船用推进器的控制方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


船用推进器、船舶及船用推进器的控制方法

技术领域

本申请涉及船舶设备技术领域,具体而言,涉及船用推进器、船舶及船用推进器的控制方法。

背景技术

在流体(空气、水、其他流体等)推进的螺旋桨领域中,其推进器的流体动力性能与螺旋桨的形式有着很大关系。在不同载重情况下,使用不同形式的螺旋桨有利于提升船只的推进效率。由于船只的载重情况多种多样,如何使一船用推进器与多种载重情况匹配成为急需解决的问题。

发明内容

本申请提供船用推进器、船舶及船用推进器的控制方法,以解决上述技术问题。

本申请的实施例提供一种船用推进器,其包括:

机架,设有水下悬置部,所述水下悬置部设有驱动转轴;

螺旋桨,与所述驱动转轴连接;

导管,与所述机架连接,所述导管的至少部分可相对所述螺旋桨活动,以呈现导流形态或开放形态;所述导管处于导流形态时,所述导管环绕所述螺旋桨周围并与所述螺旋桨同轴设置;所述导管处于开放形态时,所述导管位于水面上,且至少部分形成压浪结构。

本申请的实施例还提供一种船舶,包括船体和上述实施例所述的船用推进器,所述船用推进器设置于所述船体的尾端。

本申请的实施例还提供一种船用推进器的控制方法,包括:

检测螺旋桨的转动速度;

确认螺旋桨的转动速度符合第一预设阈值,控制导管处于导流形态;

确认螺旋桨的转动速度符合第二预设阈值,控制导管处于开放形态。

本申请实施例的船用推进器、船舶及船用推进器的控制方法通过设置可相对螺旋桨活动的导管,导管可以根据不同螺旋桨的转速调整位置以形成导流形态和开放形态,使推进结构在导管螺旋桨和普通螺旋桨之间进行快速切换,从而使船用推进器可以及时匹配不同的载重情况,大幅提高船用推进器的推进效率,同时导管的变形结构简单,有利于降低生产改造和维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的船用推进器的结构示意图。

图2为大螺距普通螺旋桨、小螺距普通螺旋桨和大螺距普通螺旋桨增加导管结构的推进性能曲线图。

图3为船用推进器在第一实施例中的结构简图。

图4为船用推进器在第二实施例中的结构示意图。

图5为图3所示船用推进器的变化状态图。

图6为图3所示船用推进器的另一变化状态图。

图7为船用推进器在第三实施例中的结构示意图。

图8为船用推进器在第四实施例中的结构示意图。

图9为船用推进器在第五实施例中的结构示意图。

图10为船用推进器在第六实施例中的结构示意图。

图11为船用推进器在第七实施例中的结构示意图。

图12为船用推进器在第八实施例中的结构示意图。

图13为图12所示船用推进器中第一驱动组件的结构简图。

图14为图13所示第一驱动组件中第一动力组的结构简图。

图15为图13所示第一驱动组件中第一动力组在另一实施方式中的结构简图。

图16为图13所示第一驱动组件中第二动力组的结构简图。

图17为图13所示第一驱动组件中第二动力组的在另一实施方式中的结构简图。

图18为船用推进器在第九实施例中的结构示意图。

图19为图18所述船用推进器的第二驱动组件的结构简图。

图20为图19所示第二驱动组件中第三动力组的结构简图。

图21为图19所示第二驱动组件中第三动力组在另一实施方式中的结构简图。

图22为船用推进器在第十实施例中的结构示意图。

图23为船用推进器在一实施方式中的结构框图。

图24为船舶在一实施方式中的结构简图。

图25为船舶在一实施方式中的结构框图。

图26为船用推进器的控制方法在一实施例中的流程图。

主要元件符号说明:

船用推进器100,机架1,水下悬置部11,驱动转轴12,螺旋桨2,导管3,固定结构31,导流结构32,第一结构件33,第二结构件34,第三结构件35,第四结构件36,活动结构37,转接件4,第一驱动组件5,第一动力组51,第一电机511,第一丝杆512,第一螺母513,第一齿轮514,第一齿条515,第二动力组52,第二电机521,第二丝杆522,第二螺母523,第二齿轮524,第二齿条525,第一支架53,第二支架63,第二驱动组件6,第三动力组61,第三电机611,第三丝杆612,第三螺母613,第三齿轮614,第三齿条615,第四动力组62,翻转支架7,翻转轴71,转动驱动件8,检测装置91,控制装置92,船舶200,船体201,电机202,控制器203,驱动器204。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1,本申请的实施例提供一种船用推进器100,包括机架1、螺旋桨2和导管3。机架1设有水下悬置部11,该水下悬置部11还设有驱动转轴12,螺旋桨2与驱动转轴12连接。导管3与机架1连接,且导管3的至少部分可相对所述螺旋桨2活动,以呈现导流形态或开放形态。导管3处于导流形态时,导管3环绕在螺旋桨2周围并与螺旋桨2同轴设置。导管3处于开放形态时,导管3位于水面上,且至少部分形成压浪结构。

具体地,螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时,所述导管3处于导流状态,与螺旋桨2同轴设置的导管3可以增加螺旋桨2的推力,适配船只载重相对较大的情况,换句话说,导管3处于导流状态时,适用于船只吃水深度相对深的情况。螺旋桨2的转速处于第二预设阈值时,第二预设阈值大于第一预设阈值,所述导管3处于开放状态,满足船用推进器100在船只载重相对较小,即导管3处于开放状态时,适用于船只吃水深度相对浅的情况,且导管3移动至水面上并部分用作压浪结构有利于减少阻力。

可以理解的是,在船外机推进市场,为了产品标准化,一般船外机产品会做出不同功率大小的系列产品在市场上销售,用户则会根据自己的船型及要求航行情况,对产品的动力进行选择,不同的用户,不同的应用场景,对船外机产品选择会有不同的侧重点,所以同型号的船外机产品可能会用到大小不同的船上,使用一种形式的螺旋桨匹配不同船只的载重情况,容易造成推进器的动力存在浪费或不足的情况。由于船只的载重情况多种多样,如何使船用推进器100与多种载重情况匹配成为急需解决的问题。

目前对于推进器等船外机产品,为了适应各种船只匹配需求,传统方案之一是选取匹配量最大的船型载重情况作为额定值,为其设计相匹配的螺旋桨形式,对于其他载重情况只能妥协降低推进效率。另一传统方案则是通过更换不同形式的螺旋桨来实现载重情况匹配,然而会造成使用困难、成本增加等问题。

请参阅图2,图2为输入功率30kW、额定转速1500rpm条件下,大螺距普通螺旋桨、小螺距普通螺旋桨和大螺距普通螺旋桨增加导管结构的推进性能曲线图。对比图中曲线可以看出,增加导管后的大螺距螺旋桨和大螺距普通螺旋桨,在整条推进性能曲线上,可以完全覆盖小螺距普通螺旋桨设计。本申请实施例的船用推进器100通过设置可相对螺旋桨2活动的导管3,导管3可以根据不同螺旋桨2的转速调整位置以形成导流形态和开放形态,使推进结构在导管螺旋桨和普通螺旋桨之间进行快速切换,从而使船用推进器100可以及时匹配不同的载重情况,大幅提高船用推进器100的推进效率,同时导管3的变形结构简单,有利于降低生产改造和维修成本。

下面将结合具体实施例对本申请的船用推进器100结构进行具体说明。

第一实施例

请参阅图3,在第一实施例中,船用推进器100,包括机架1、螺旋桨2和导管3。机架1设有水下悬置部11,该水下悬置部11还设有驱动转轴12,螺旋桨2与驱动转轴12连接。导管3与机架1连接,且导管3的至少部分可相对所述螺旋桨2活动,以呈现导流形态或开放形态。导管3处于导流形态时,导管3环绕在螺旋桨2周围并与螺旋桨2同轴设置。导管3处于开放形态时,导管3位于水面上,且至少部分形成压浪结构。

具体地,导管3包括导流结构32和固定结构31,固定结构31固定连接机架1,导流结构32的一端可转动地连接固定结构31的一端,导流结构32的另一端可拆卸地连接固定结构31的另一端。螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时,导管3处于导流形态,导流结构32可以与固定结构31拼接且围绕螺旋桨2设置,以使导流结构32与固定结构31拼接为圆环结构,实现与螺旋桨2组合形成导管螺旋桨,提升船用推进器100在高载重情况下的推进效率。导流结构32与固定结构31的拼接方式包括但不限于卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等。螺旋桨2的转速处于第二预设阈值时,导管3处于开放形态,导流结构32可以在电机、液压组件等动力设备的作用下相对固定结构31转动,使导流结构32与固定结构31的拼接端分离,并且导流结构32持续绕固定结构31的端部转动,直至翻折至固定结构31背离螺旋桨2的一侧,完成变形动作的导管3位于水面上,固定结构31形成所述压浪结构,减少导流结构32在水下的阻力,提升船用推进器100在低载重情况下的推进效率。

第二实施例

请参阅图4、图5和图6,第二实施例的船用推进器100与第一实施例大致相同,区别在于,第二实施例的导流结构32包括第一结构件33和第二结构件34,导管3整体大致为三段式结构。第一结构件33和第二结构件34可转动地连接于固定结构31的两端,且第一结构件33与第二结构件34可拆卸地连接。

具体的,第一结构件33的转动轴心和所述第二结构件34的转动轴心均平行于所述螺旋桨2的轴心。第一结构件33和第二结构件34可相对所述固定结构31翻转至与固定结构31呈展开状态,而第一结构件33与第二结构件34也可呈相互展开状态,或者相互呈背靠的状态。第一结构件33和第二结构件34可相对固定结构31翻转至与固定结构31闭合状态,并且第一结构件33与第二结构件34也相闭合。在导管3处于导流形态时,第一结构件33和第二结构件34朝向螺旋桨2转动,第一结构件33、第二结构件34和固定结构31依次闭合拼接并环绕所述螺旋桨2周围,形成导管式螺旋桨结构,以提升螺旋桨2的推力。在本申请的实施例中,第一结构件33、第二结构件34和固定结构31拼接为圆环结构时,第一结构件33和第二结构件34连接固定结构31的一端分别在转动过程中与固定结构31的两端端口配对,并通过卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等方式实现连接处的定位。第一结构件33和第二结构件34远离固定结构31的一端在导管3局部转动过程中进行配对,也可以通过卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等方式实现连接处的定位。在导管3处于开放形态时,第一结构件33和第二结构件34翻折至固定结构31背离所述螺旋桨2的一侧,第一结构件33与第二结构件34断开,且第一结构件33和第二结构件34均与固定结构31相展开,从而避免第一结构件33和第二结构件34位于水下,避免第一结构件33和第二结构件34带来推进阻力,从而提高推进效率,以适配船只载重低的情况。其中,第一结构件33和第二结构件34可以通过手动相对所述固定结构31翻转,也可以是在固定结构31上设置动力器件,利用动力器件驱动第一结构件33和第二结构件34相对固定结构31翻转。该动力器件可以是电机、液压缸、电磁模组等器件。

在本申请的实施例中,第一结构件33、第二结构件34和固定结构31为弧形管状结构,且各自为完整圆环结构的一部分,第一结构件33和第二结构件34的弧长分别大于或等于固定结构31的弧长,有利于减少固定结构31的弧形高度,从而减小作为压浪板使用时固定结构31最高位置处与水面之间的距离,提升压浪效果。

进一步地,导管3的固定结构31还可以沿机架1上移或下移,以调整固定结构31与螺旋桨2之间的间隙,用于解决涡流冲击固定结构31带来的螺旋桨2受力不均的问题,提高螺旋桨2效率和减少螺旋桨2振动。

具体的,固定结构31可直接滑动连接机架1,并在动力机构驱动下相对机架1滑动。动力机构可以是电机,或者是电磁模组,或者是液压缸等机构。固定结构31也可固定于滑块件,通过滑块件滑动连接机架1,从而带动固定结构31相对机架1滑动。固定结构31相对机架1的滑动方向垂直螺旋桨2的轴心,并在船用推进器100正常运行时,固定结构31可相对机架1垂直水面滑动。

第三实施例

请参阅图7,第三实施例的船用推进器100与第二实施例大致相同,区别在于,第三实施例的导流结构32还包括第三结构件35和第四结构件36,导管3整体大致为五段式结构。第三结构件35可转动地连接第一结构件33,第四结构件36可转动地连接第二结构件34,且第三结构件35与第四结构件36可拆卸地连接。

具体地,第三结构件35的转动轴心和第四结构件36的转动轴心均平行与螺旋桨2的转动轴心。第三结构件35和第四结构件36可分别相对第一结构件33和第二结构件34翻转至与第一结构件33和第二结构件34呈展开状态,而第三结构件35和第四结构件36也可呈相互展开状态,或折叠至第一结构件33和第二结构件34背离螺旋桨2的一侧。第三结构件35和第四结构件36也可以分别相对第一结构件33和第二结构件34翻转至与第一结构件33和第二结构件34闭合状态,并且第三结构件35和第四结构件36也相闭合。

第三结构件35和第四结构件36可以通过手动方式翻转,也可以通过在第一结构件33和第二结构件34上设置动力器件,利用动力器件驱动第三结构件35和第四结构件36翻转。该动力器件包括但不限于电机、液压组件、电磁模组等器件。

导管3处于导流形态时,固定结构31、第一结构件33、第三结构件35、第四结构件36和第二结构件34可依次拼接,形成圆环结构,并环绕螺旋桨2周围。具体地,固定结构31、第一结构件33、第三结构件35、第二结构件34和第四结构件36拼接为圆环结构时,第一结构件33和第二结构件34先绕固定结构31的端部朝向螺旋桨2转动,第一结构件33和第二结构件34的端部分别在转动过程中与固定结构31的两端端口配对,并通过卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等方式实现连接处的定位。接着第三结构件35和第四结构件36再分别绕第一结构件33和第二结构件34的端部转动,使第三结构件35与第一结构件33的连接端配对并连接,第四结构件36与第二结构件34的连接端相互配对和连接,同时第三结构件35远离第一结构件33的一端与第四结构件36远离第二结构件34的一端相互配对并连接。第一结构件33、第二结构件34、第三结构件35及第四结构件36之间也可以通过卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等方式实现连接处的定位。

导管3处于开放形态时,第三结构件35和第四结构件36分别转动至第一结构件33和第二结构件34背离螺旋桨2的一侧,第一结构件33和第二结构件34分别携带第三结构件35和第四结构件36翻折至固定结构31背离螺旋桨2的一侧。相比于三段式结构的导管3,五段式结构的导管3有利于减少导流结构32翻折后占用的空间。

第四实施例

请参阅图8,第四实施例的船用推进器100包括机架1、螺旋桨2和导管3。机架1设有水下悬置部11,该水下悬置部11还设有驱动转轴12,螺旋桨2与驱动转轴12连接。导管3与机架1连接,且导管3的至少部分可相对所述螺旋桨2活动,以呈现导流形态或开放形态。导管3处于导流形态时,导管3环绕在螺旋桨2周围并与螺旋桨2同轴设置。导管3处于开放形态时,导管3位于水面上,且至少部分形成压浪结构。

具体地,导管3包括导流结构32和固定结构31,固定结构31连接机架1,导流结构32可伸缩地连接固定结构31。螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时,导管3处于导流形态,所述导流结构32相对所述固定结构31伸展,以使导流结构32与固定结构31拼接为圆环结构,实现与螺旋桨2组合形成导管螺旋桨,提升船用推进器100在高载重情况下的推进效率。导流结构32与固定结构31的连接形式包括但不限于卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等。螺旋桨2的转速处于第二预设阈值时,导管3处于开放形态,导流结构32相对固定结构31收缩,固定结构31形成压浪结构,并且减少导流结构32在水下的阻力,提升船用推进器100在低载重情况下的推进效率。

在本实施例中,导流结构32可收缩至固定结构31的内腔中,可以理解,在其他实施例中,导流结构32还可以收缩至固定结构31外侧面,形成导流结构32与固定结构31堆叠的状态。将导管3设置为可伸缩的结构有利于进一步减少导管3变形时占用的空间。

导流结构32可以通过在固定结构31上设置动力器件,利用动力器件驱动导流结构32收缩或伸展。该动力器件包括但不限于电机、液压组件、电磁模组等器件。

第五实施例

请参阅图9,第五实施例的船用推进器100与第四实施例大致相同,区别在于,第五实施例的导流结构32包括第一结构件33和第二结构件34,第一结构件33和第二结构件34分别可伸缩地连接于固定结构31的两端。导管3处于导流形态时,第一结构件33和第二结构件34相对固定结构31伸展,并环绕螺旋桨2周围,使导流结构32和固定结构31形成完整的环形结构,实现对螺旋桨2的导流。具体地,第一结构件33和第二结构件34分别自固定结构31的两端向外伸展,直至第一结构件33与第二结构件34的端部相互配对并连接,从而使导流结构32和固定结构31形成完整的环形结构,连接方式包括但不限于卡扣连接、磁吸连接、套设连接、凸块凹槽配合连接等。导管3处于开放形态时,第一结构件33和第二结构件34分别相对固定结构31的两端收缩,第一结构件33和第二结构件34移动至固定结构31的内腔中,或者移动至固定结构31背离螺旋桨2的一侧。开放形态的导管3可移动至水面上,固定结构31形成压浪结构。

第一结构件33和第二结构件34可以通过在固定结构31上设置动力器件,利用动力器件驱动第一结构件33和第二结构件34收缩或伸展。该动力器件包括但不限于电机、液压组件、电磁模组等器件。

在本申请的实施例中,第一结构件33、第二结构件34和固定结构31为弧形管状结构,且第一结构件33和第二结构件34的弧长分别大于或等于固定结构31的弧长,有利于减少固定结构31的弧形高度,从而减小作为压浪板使用时固定结构31最高位置处与水面之间的距离,提升压浪效果。

第六实施例

请参阅图10,第六实施例的船用推进器100与第五实施例大致相同,区别在于,第六实施例的导流结构32还包括第三结构件35和第四结构件36,第三结构件35可伸缩地连接第一结构件33,第四结构件36可伸缩地连接第二结构件34。

导管3处于导流形态时,具体地,第一结构件33和第二结构件34分别自固定结构31的两端向外伸展,第三结构件35自第一结构件33远离固定结构31的一端向外伸展,第四结构件36自第二结构件34远离固定结构31的一端向外伸展,且第四结构件36与第三结构件35的端部配对并连接,从而使导流结构32和固定结构31形成完整环形结构,并围绕螺旋桨2的周侧设置。

导管3处于开放形态时,第三结构件35和第四结构件36分别相对第一结构件33和第二结构件34收缩,第一结构件33和第二结构件34也相对固定结构31收缩。相比于第五实施例中的三段伸缩式导管3结构,第六实施例中的五段伸缩式导管3结构可以减少导管3处于开放形态时,导流结构32伸出固定结构31端部的长度,进而减少导流结构32对固定结构31的压浪效果的影响。

第七实施例

请参阅图11,第七实施例的船用推进器100包括机架1、螺旋桨2和导管3。机架1设有水下悬置部11,该水下悬置部11还设有驱动转轴12,螺旋桨2与驱动转轴12连接。导管3与机架1连接,且导管3的至少部分可相对所述螺旋桨2活动,以呈现导流形态或开放形态。导管3处于导流形态时,导管3环绕在螺旋桨2周围并与螺旋桨2同轴设置。导管3处于开放形态时,导管3位于水面上,且至少部分形成压浪结构。

具体地,导管3包括导流结构32、固定结构31和活动结构37,固定结构31固定连接机架1,活动结构37可转动地连接于导流结构32和固定结构31之间。螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时,导管3处于导流形态,活动结构37带动导流结构32沿导管3的轴向方向朝向螺旋桨2转动,固定结构31和导流结构32可拼接为圆环结构,实现与螺旋桨2组合形成导管螺旋桨,提升船用推进器100在高载重情况下的推进效率。固定结构31与导流结构32的连接方式包括但不限于卡扣连接、磁吸连接、凸块凹槽配合连接等。螺旋桨2的转速处于第二预设阈值时,导管3处于开放形态,活动结构37带动导流结构32沿所述导管3的轴向方向且朝向所述机架1的延伸方向翻转至固定结构31背离螺旋桨2的一侧,此时导管3位于水面上,固定结构31形成压浪结构,并且减少导流结构32在水下的阻力,提升船用推进器100在低载重情况下的推进效率。

第八实施例

请参阅图12,第八实施例的船用推进器100与第七实施例大致相同,区别在于,第八实施例的导管3可相对机架1沿第一方向A和第二方向B移动,第一方向A平行螺旋桨2的轴向方向,第二方向B垂直螺旋桨2的轴向方向且与机架1的延伸方向平行。导管3处于导流状态时,导管3沿第一方向A及第二方向B移动至环绕在螺旋桨2周侧的位置,以实现对螺旋桨2的导流。具体地,导管3先沿第二方向B移动至与螺旋桨2同轴的位置,接着导管3沿第一方向A移动,使螺旋桨2被套设在导管3内,使导管3环绕螺旋桨2设置,导管3与螺旋桨2共同形成导管式螺旋桨结构。导管3处于开放形态时,导管3沿第一方向A及第二方向B移动至与螺旋桨2错开的位置,并且导管3部分位于水面上,另一部分形成所述压浪结构。具体地,导管3先沿第一方向A移动,使螺旋桨2脱离导管3的包围区域,接着导管3沿第二方向B移动至与螺旋桨2错开的位置,并且导管3的部分结构在水面上形成压浪结构。在本实施例中,导管3沿第二方向B移动至水面上时,导管3的底部结构形成所述压浪结构,用于挡压水面的浪花,减少行船阻力。

进一步地,船用推进器100包括转接件4,所述转接件4与机架1滑动连接,并可相对机架1沿第一方向A和第二方向B滑动,导管3固定连接于转接件4远离机架1的一端,从而使转接件4移动时,导管3随转接件4同步移动,实现对导流形态和开放形态的切换。

进一步地,船用推进器100还包括第一驱动组件5,第一驱动组件5连接机架1和转接件4,用于驱动转接件4相对机架1沿第一方向A和第二方向B滑动。

请继续参阅图13,在本申请的其中一实施例中,第一驱动组件5包括第一动力组51、第二动力组52和第一支架53。第一动力组51连接机架1和第一支架53,用于驱动第一支架53沿第一方向A相对机架1滑动。第二动力组52连接第一支架53和转接件4,用于驱动转接件4沿第二方向B相对第一支架53滑动。第一动力组51通过驱动第一支架53来带动第二动力组52和导管3沿第一方向A移动,第二动力组52通过转接件4来带动导管3沿第二方向B移动,从而实现导管3在导流形态和开放形态之间的切换。

请继续参阅图14,在本申请的其中一实施例中,所述第一动力组51包括第一电机511、第一丝杆512和第一螺母513。第一电机511固定于机架1,第一丝杆512长度方向沿第一方向A设置,并与第一电机511连接,以获取第一电机511的转动扭矩。第一螺母513与第一丝杆512螺纹配合,第一支架53固定连接第一螺母513。当第一电机511驱动第一丝杆512旋转时,第一螺母513随之沿第一丝杆512移动,从而使第一支架53带动第二动力组52和导管3沿第一方向A移动。

请参阅图15,在本申请的另一实施例中,所述第一动力组51包括第一电机511、第一齿轮514和第一齿条515。第一电机511固定于机架1,第一齿轮514与第一电机511连接,获取第一电机511的转动扭矩。第一齿条515长度方向沿第一方向A设置,并与第一齿轮514啮合,所述第一支架53固定连接所述第一齿条515。第一电机511驱动第一齿轮514转动时,第一齿条515可随着第一齿轮514的转动而沿第一方向A移动,从而通过第一支架53带动第二动力组52和导管3沿第一方向A移动。

请参阅图16,在本申请的其中一实施例中,第二动力组52包括第二电机521、第二丝杆522和第二螺母523,第二电机521固定于所述第一支架53,第二丝杆522长度沿第二方向B设置,并与第二电机521连接,以获取第二电机521的转动扭矩。第二螺母523与第二丝杆522螺纹配合,转接件4固定连接第二螺母523。第二电机521驱动第二丝杆522转动时,第二螺母523随之沿第二丝杆522移动,转接件4与第二螺母523同步移动,从而带动导管3沿第二方向B移动。

请参阅图17,在本申请的另一实施例中,所述第二动力组52包括第二电机521、第二齿轮524和第二齿条525。第二电机521固定于所述第一支架53,第二齿轮524与第二电机521连接,获取所述第二电机521的转动扭矩。第二齿条525长度方向沿第二方向B设置,且第二齿条525与第二齿轮524啮合,所述转接件4固定连接所述第一齿条515。第二电机521驱动第二齿轮524转动时,第二齿条525随着第二齿轮524的转动而沿第二方向B移动,转接件4随第二齿条525同步移动,从而带动导管3沿第二方向B移动。

第九实施例

请参阅图18,第九实施例的船用推进器100与第八实施例大致相同,区别在于,第九实施例中的所述导管3可相对所述机架1沿第一方向A移动和绕第一方向A旋转,第一方向平行螺旋桨2的轴向方向。导管3处于导流形态时,导管3沿第一方向A移动并绕第一方向A旋转至环绕在螺旋桨2周侧的位置,以提升螺旋桨2的推力。在形成导流形态的过程中,导管3可以先绕第一方向A转动至与螺旋桨2同轴的位置,再沿第一方向A朝向螺旋桨2移动至环绕螺旋桨2周侧的位置。可以理解,导管3也可以根据实际情况先移动再转动,保证导管3转动过程中不撞击螺旋桨2即可,本申请不对此进行限定。

导管3处于开放形态时,导管3沿第一方向A移动并绕第一方向A旋转至与螺旋桨2错开的位置,且导管3部分位于水面上,另一部分形成所述压浪结构。在形成开放形态的过程中,导管3可先沿第一方向A远离螺旋桨2移动,再绕第一方向A朝向水面转动,使导管3移动至水面上,且部分导管3形成压浪结构。

进一步地,所述船用推进器100包括转接件4,所述转接件4与所述机架1滑动连接,并转接件4可相对机架1沿第一方向A滑动和绕第一方向A转动。导管3固定连接转接件4远离机架1一端,使得转接件4可以带动导管3沿第一方向A移动和绕第一方向A转动。

进一步地,所述船用推进器100还包括第二驱动组件6,所述第二驱动组件6连接所述机架1和所述转接件4,用于驱动所述转接件4相对所述机架1沿第一方向A滑动和绕所述第一方向A转动。

请继续参阅图19,第二驱动组件6包括第三动力组61、第四动力组62和第二支架63。第三动力组61连接所述机架1和所述第二支架63,用于驱动所述第二支架63沿第一方向A相对所述机架1滑动。第四动力组62连接所述第二支架63和所述转接件4,用于驱动所述转接件4绕第一方向A转动。

请继续参阅图20,所述第三动力组61包括第三电机611、第三丝杆612和第三螺母613。第三电机611固定于机架1,第三丝杆612长度方向沿第一方向A设置,且第三丝杆612与第三电机611连接,以获取第三电机611的转动扭矩。第三螺母613与第三丝杆612螺纹配合,第二支架63固定连接所述第三螺母613。第三电机611驱动第三丝杆612转动时,第三螺母613沿第三丝杆612移动,第二支架63随第三螺母613同步移动,从而带动第四动力组62和导管3沿第一方向A移动。第四动力组62可以是一个转动电机,能够通过转接件4带动导管3绕第一方向A转动。

请参阅图21,在本申请的其中一实施例中,所述第三动力组61包括第三电机611、第三齿轮614和第三齿条615。第三电机611固定于所述机架1,第三齿轮614第三电机611连接,获取所述第三电机611的转动扭矩。第三齿条615长度方向沿第一方向A设置,且第三齿条615与第三齿轮614啮合,第二支架63固定连接第三齿条615。第三电机611驱动第三齿轮614转动时,第三齿条615随第三齿轮614的转动而移动,第二支架63随第三齿条615同步移动,以带动第四动力组62和导管3沿第一方向A移动。

第十实施例

请参阅图22,第十实施例的船用推进器100与第九实施例大致相同,区别在于,第十实施例中所述导管3可相对机架1绕第三方向转动,所述第三方向垂直螺旋桨2的轴向以及垂直机架1的延伸方向,即第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。导管3处于导流状态时,导管3绕第三方向转动至环绕螺旋桨2周侧的位置,以提升螺旋桨2的推力。导管3处于开放状态时,导管3绕第三方向转动至与螺旋桨2错开的位置,并且导管3部分位于水面上,另一部分形成所述压浪结构。

进一步地,船用推进器100包括固定连接所述机架1的翻转支架7,所述翻转支架7与螺旋桨2间隔设置。翻转支架7远离机架1的一端还设有翻转轴71,所述翻转轴71的轴向方向形成所述第三方向,所述导管3转动连接所述翻转轴71。

进一步地,所述船用推进器100包括转动驱动件8,所述转动驱动件8固定设于所述翻转支架7上,且所述转动驱动件8连接所述翻转轴71,用于驱动所述翻转轴71旋转,从而带动导管3绕第三方向转动,以切换导流状态和开放状态。

请参阅图23,在本申请的其中一实施例中,船用推进器100还包括检测装置91和控制装置92。所述检测装置91设置于所述驱动转轴12上,所述控制装置92用于控制所述导管3变形,且所述检测装置91通信连接所述控制装置92。具体地,所述检测装置91用于检测所述驱动转轴12的转动速率,所述控制装置92根据所述检测装置91的检测结果驱使所述导管3呈现导流形态或开放形态。

请参阅图24,本申请的实施例还提供一种船舶200,所述船舶200包括船体201和上述任一实施例所述的船用推进器100,所述船用推进器100设置于所述船体201的尾端。

请参阅图25,所述船舶200还包括电机202,所述电机202连接所述船用推进器100的驱动转轴12,用于带动所述螺旋桨2转动。进一步地,所述船舶200还包括控制器203和驱动器204,所述控制器203通信连接所述驱动器204,所述驱动器204根据所述控制器203的指令驱使所述导管3变形。

请参阅图26,本申请的实施例还提供一种船用推进器的控制方法,应用于上述任一实施例所述的船用推进器100中,包括:

检测螺旋桨的转动速度。

确认螺旋桨的转动速度符合第一预设阈值,控制导管处于导流形态。

确认螺旋桨的转动速度符合第二预设阈值,控制导管处于开放形态。

进一步地,导管3的导流结构32与固定结构31为转动连接关系时,所述控制导管处于导流形态的步骤包括:控制导管3的导流结构32相对导管3的固定结构31朝向螺旋桨2转动,导流结构32和固定结构31环绕螺旋桨2的周侧。

所述控制导管处于开放形态的步骤包括:控制导流结构32移动至固定结构31背离螺旋桨2的一侧。

导管3的导流结构32与固定结构31为伸缩连接关系时,所述控制导管处于导流形态的步骤包括:控制导管3的导流结构32相对导管3的固定结构31伸展,导流结构32和固定结构31环绕螺旋桨2的周侧。

所述控制导管处于开放形态的步骤包括:控制导流结构32相对固定结构31收缩。

导管3可相对机架1沿第一方向A和第二方向B移动以切换导流状态和开放状态时,所述控制导管处于导流形态的步骤包括:控制导管3沿第二方向移动,使导管3与螺旋桨2同轴设置;控制导管3沿第一方向移动至环绕在螺旋桨2周侧的位置。

所述控制导管处于开放形态的步骤包括:控制导管3沿第一方向远离螺旋桨2移动,使导管3与螺旋桨2分离;控制导管3沿第二方向移动,部分导管3移动至水面上,另一部分导管3形成压浪结构。

导管3可相对机架1沿第一方向A移动和绕第一方向A转动以切换导流状态和开放状态时,所述控制导管3处于导流形态的步骤包括:控制导管3绕第一方向转动并沿第一方向移动至环绕在螺旋桨2周侧的位置。

所述控制导管处于开放形态的步骤包括:控制导管3沿第一方向移动并绕第一方向转动至与螺旋桨2错开的位置,导管3部分位于水面上,另一部分形成压浪结构。

所述导管3可相对机架1绕第三方向转动以切换导流状态和开放状态时,所述控制导管处于所述导流形态的步骤包括:控制导管3绕第三方向转动至环绕在螺旋桨2周侧的位置。

所述控制导管处于开放形态的步骤包括:控制导管3绕第三方向转动至与螺旋桨2错开的位置,导管3部分位于水面上,另一部分形成压浪结构。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

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