一种船用空气螺旋桨防打水系统的制作方法

本发明涉及船舶动力技术领域，尤其是一种船用空气螺旋桨防打水系统。

背景技术：

以空气螺旋桨发动机作为动力系统的船舶，如气垫船、空气推进两栖沼泽船(airboat)、空气推进垫气滑行艇等，它们的抗风浪能力一般比较差，其中的一个重要的原因就是高速旋转的空气螺旋桨不能打到水，这与在水中使用的水螺旋桨完全不同。这是因为水螺旋桨是按照在水中工作的要求设计制造，一般采用金属材料制造，尺寸较小，旋转速度低；而空气螺旋桨是按照在空气中工作的要求设计制造，一般采用轻金属或复合材料制造，尺寸较大，旋转速度高。也就是它们使用中接触的环境介质不同，一个是水介质，另一个是空气介质。如果高速旋转的空气螺旋桨打到水，将损坏空气螺旋桨结构表面，最终造成整个空气螺旋桨的报废。为了提高以空气螺旋桨发动机作为动力系统的船舶抗风浪能力，防止波浪打到高速旋转的空气螺旋桨上所造成的桨损伤，必须对空气螺旋桨加以防护。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种船用空气螺旋桨防打水系统，利用由导管和百叶窗式挡水装置构成的挡水组合屏障，有效解决了空气螺旋桨的打水问题；同时，通过浪高的感知和挡水指令的实时发送，既保证了空气螺旋桨发动机在低浪高船用空气螺旋桨不打水的情况下能够正常工作，又可在出现高浪高时实时发送挡水指令，启动防打水系统，防止打水造成的桨损伤，提升了此类船舶的抗风浪能力。

本发明所采用的技术方案如下：

一种船用空气螺旋桨防打水系统，包括船体，所述船体甲板尾部设置动力装置，动力装置的驱动端连接空气螺旋桨，空气螺旋桨外圈设置导管，导管固定在船体甲板上，所述导管面向船首一端设置百叶窗式挡水装置，百叶窗式挡水装置能够在空气螺旋桨前方构成防水屏障；所述百叶窗式挡水装置包括两个平行设置的安装侧板，两个安装侧板上端之间固定连接安装座板，两个安装侧板下端固定在船体甲板上，两个安装侧板之间设置多个百叶板，多个百叶板的两端分别设置转动组件；所述百叶板两端的转动组件构成的转动轴线两侧的百叶板部分面积一大一小，相邻两个百叶板中位于上方的一个百叶板的大面积部分正好压在下面一个百叶板的小面积部分上；相邻两个百叶板之间通过板间绳索连接，板间绳索两端分别连接在相邻两个百叶板位于转动轴线一侧大面积部分一端；所述两个安装侧板相对侧端面沿长度方向设置槽型导轨，多个百叶板两端的转动组件通过滑动组件分别滑动连接在两侧的槽型导轨中，多个百叶板两端的滑动组件共同连接在百叶板升降机构上，百叶板升降机构能够带动多个百叶板在两个安装侧板之间收起或展开。

进一步的，安装侧板和安装座板连接处焊接加强撑杆一端，加强撑杆另一端焊接在导管上。

进一步的，转动组件包括夹持块，夹持块面向百叶板一端设有夹槽，百叶板一端伸入夹槽中并通过连接件可拆卸的连接，夹持块背向百叶板一端固定转轴，转轴和滑动组件转动连接，转轴和夹持块之间设置定位轴，定位轴的直径大于转轴直径。

进一步的，滑动组件包括矩形体结构的滑块，滑块面向转轴一侧设置转轴安装腔，转轴安装腔中转动连接转动组件的转轴，滑块上设置上下贯通的穿绳孔，穿绳孔上连接百叶板升降机构。

进一步的，百叶板升降机构包括固定在安装座板上的驱动电机，驱动电机的驱动端连接蝸轮蜗杆传动组件一端，蝸轮蜗杆传动组件另一端连接滚筒转轴，滚筒转轴上连接滚筒，滚筒上分别卷绕两个升降绳索，并且两个升降绳索在滚筒上的卷绕方向相反，两个升降绳索分别穿过设置在安装座板左右两侧的导向滑轮，接着依次穿过各个穿绳孔，升降绳索穿过每个穿绳孔后连接一个绳卡，绳卡能够限制滑块的滑动位置，两个升降绳索任意一个穿过过渡滑轮，过渡滑轮设置在安装座板的一侧。

进一步的，安装座板面向百叶板一端固定上行定位导向块，上行定位导向块具有一个圆弧形的导向端面，多个百叶板中位于最上端的一个百叶板的小面积部分端部转动连接上行定位导向轮，上行定位导向轮能够沿着上行定位导向块的导向端面滚动。

进一步的，多个百叶板的位于转动轴线一侧大面积部分下端面设置橡皮板，上一个百叶板的橡皮板和下一个百叶板的位于转动轴线一侧小面积部分接触。

进一步的，船体甲板前部设置位置开关，位置开关和百叶窗式挡水装置电连接，船体甲板前部设置浪高感知板装置，浪高感知板装置位于位置开关前端，浪高感知板装置能够在波浪冲击下触发位置开关

进一步的，浪高感知板装置包括安装板，安装板左右两端分别固定安装座，两个安装座之间设置感知板，感知板一端设置感知板轴，感知板轴两端分别设置安装轴，两个安装轴分别转动连接在两个安装座上，两个安装轴上分别套装卷簧，卷簧一端连接安装座，另一端连接感知板。

进一步的，安装座上沿圆周方向设置多个限位孔，多个限位孔中任意一个连接限位螺栓，限位螺栓能够阻挡感知板转动角度。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，利用由导管和百叶窗式挡水装置构成的挡水组合屏障，有效解决了空气螺旋桨的打水问题；通过浪高的感知和挡水指令的实时发送，既保证了空气螺旋桨发动机在低浪高船用空气螺旋桨不打水的情况下能够正常工作，又可在出现高浪高时实时发送挡水指令，启动防打水系统，防止打水造成的桨损伤，提升了此类船舶的抗风浪能力。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明侧视图。

图3为百叶窗式挡水装置展开状态主视图。

图4为图3中a-a剖视图。

图5为百叶窗式挡水装置收起状态结构图。

图6为图5中i处放大图。

图7为图5中c-c剖视图。

图8为转动组件和滑动组件装配示意图

图9为转动组件结构图。

图10为本发明俯视图。

图11为浪高感知板装置主视图。

图12为浪高感知板装置侧视图。

其中：1、动力装置；2、导管；3、空气螺旋桨；4、船体；5、位置开关；6、百叶窗式挡水装置；7、浪高感知板装置；8、安装侧板；9、安装座板；10、加强撑杆；11、百叶板；12、板间绳索；13、橡皮板；14、转动组件；15、上行定位导向块；16、上行定位导向轮；17、槽型导轨；18、夹持块；19、定位轴；20、转轴；21、滑块；22、穿绳孔；23、驱动电机；24、蝸轮蜗杆传动组件；25、滚筒；26、升降绳索；27、导向滑轮；28、过渡滑轮；29、绳卡；30、安装板；31、感知板；32、感知板轴；33、安装座；34、安装轴；35、卷簧；36、限位螺栓。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示的实施例中，主要包括船体4，船体4甲板尾部设置动力装置1，动力装置1的驱动端连接空气螺旋桨3，空气螺旋桨3外圈设置导管2，导管2固定在船体4甲板上。

如图1和图2所示的实施例中，导管2面向船首一端设置百叶窗式挡水装置6，百叶窗式挡水装置6能够在空气螺旋桨3前方构成防水屏障。

如图3和图4所示的实施例中，百叶窗式挡水装置6包括两个平行设置的安装侧板8，两个安装侧板8上端之间固定连接安装座板9，两个安装侧板8下端固定在船体4甲板上。安装侧板8和安装座板9构成安装百叶板的框架结构，为了提高框架结构的强度，安装侧板8和安装座板9连接处焊接加强撑杆10一端，加强撑杆10另一端焊接在导管2上。

如图3和图4所示的实施例中，两个安装侧板8之间设置多个百叶板11，百叶板11采用复合材料制造，如玻璃纤维板或碳纤维板，要求重量轻，同时强度和刚度好，百叶板11为长方形板体。多个百叶板11的两端分别设置转动组件14。

如图4所示的实施例中，百叶板11两端的转动组件14构成的转动轴线两侧的百叶板11部分面积一大一小，由于重力的作用，当放下百叶板11时，位于转动轴线一侧的较大面积的百叶板11部分因为重量重会绕转动轴线向下转动，位于转动轴线一侧的较小面积的百叶板11部分因为重量轻则会绕转动轴线向上转动。

当百叶板11放下时，从船体4的前部冲上来的海浪在打到百叶板11上后将产生相应的水压，而位于转动轴线一侧的较大面积的百叶板11部分上的水压合力将大于在位于转动轴线一侧的较小面积的百叶板11部分上的水压合力，百叶板11将被迫向下转动，进一步保证了百叶窗式挡水装置6的挡水性能。

相邻两个百叶板11中位于上方的一个百叶板11的大面积部分正好压在下面一个百叶板1的小面积部分上，使得在转动轴线的上下两边所形成的挡水面积正好相等，这样转动轴线两边的力矩相等且方向相反，达到平衡，最终就形成了由多个百叶板11组成的挡水面。

如图3～5所示的实施例中，两个安装侧板8相对侧端面沿长度方向设置槽型导轨17，多个百叶板11两端的转动组件14通过滑动组件分别滑动连接在两侧的槽型导轨17中。多个百叶板11两端的滑动组件共同连接在百叶板升降机构上，百叶板升降机构能够带动多个百叶板11在两个安装侧板8之间收起或展开。

如图6和图9所示的实施例中，转动组件14包括夹持块18，夹持块18面向百叶板11一端设有夹槽，百叶板11一端伸入夹槽中并通过连接件可拆卸的连接。夹持块18背向百叶板11一端固定转轴20，转轴20和滑动组件转动连接。为了避免滑动组件和夹持块18之间发生直接的摩擦，转轴20和夹持块18之间设置定位轴19，定位轴19的直径大于转轴20直径。

如图6和图8所示的实施例中，滑动组件包括矩形体结构的滑块21，矩形体结构的滑块21能够保证滑块21在槽型导轨17中滑动时不发生转动。滑块21面向转轴20一侧设置转轴安装腔，转轴安装腔中转动连接转动组件14的转轴20。滑块21上设置上下贯通的穿绳孔22，穿绳孔22上连接百叶板升降机构。

如图10所示的实施例中，百叶板升降机构包括固定在安装座板9上的驱动电机23，驱动电机23的驱动端连接蝸轮蜗杆传动组件24一端，蝸轮蜗杆传动组件24另一端连接滚筒转轴，滚筒转轴上连接滚筒25。滚筒25上分别卷绕两个升降绳索26，并且两个升降绳索26在滚筒25上的卷绕方向相反。两个升降绳索26分别穿过设置在安装座板9左右两侧的导向滑轮27，接着依次穿过各个穿绳孔22，升降绳索26穿过每个穿绳孔22后连接一个绳卡29，绳卡29能够限制滑块21的滑动位置。两个升降绳索26任意一个穿过过渡滑轮28，过渡滑轮28设置在安装座板9的一侧。

为了限制处于最上方的百叶板11的转动位置，如图4所示的实施例中，安装座板9面向百叶板11一端固定上行定位导向块15，上行定位导向块15具有一个圆弧形的导向端面，多个百叶板11中位于最上端的一个百叶板11的小面积部分端部转动连接上行定位导向轮16，上行定位导向轮16能够沿着上行定位导向块15的导向端面滚动。

当最上面一块百叶板11处于垂直状态时，上行定位导向轮16的导轮正好压在槽型导轨17的侧面，这样海浪打到百叶板11上所产生的力迫使百叶板11向下转动，最终由上行定位导向轮16的导轮承受并传递到槽型导轨17上。也就是说上行定位导向轮16的导轮不仅限制了最上面一块百叶板11的转动超过垂直线，同时也限制了其它所有百叶板11的转动超过垂直线。

如图4和图7所示的实施例中，多个百叶板11的位于转动轴线一侧大面积部分下端面设置橡皮板13，百叶板11转动到位时，上一个百叶板11的橡皮板13和下一个百叶板11的位于转动轴线一侧小面积部分接触，橡皮板13对相邻百叶板11之间起到水密和缓冲的双重作用，保证百叶窗式挡水装置6的挡水效果。

如图4和图7所示的实施例中，相邻两个百叶板11之间通过板间绳索12连接，板间绳索12两端分别连接在相邻两个百叶板11位于转动轴线一侧大面积部分一端。板间绳索12用于在收起百叶板11过程中帮助近垂直状态的百叶板11逐步被拉转到水平状态。上行定位导向轮16和上行定位导向块15用于收起百叶板11过程中逐步将最上面一块百叶板11由垂直状态转到水平状态，与此同时板间绳索12将下面相连的百叶板11也逐步由垂直状态转到水平状态，最终将所有百叶板11水平叠加在一起。

如图1和图2所示的实施例中，船体4甲板前部设置位置开关5，位置开关5和百叶窗式挡水装置6电连接，在工作时，依据位置开关5的触发状态来实时发出启动百叶窗式挡水装置6的指令。

如图1和图2所示的实施例中，船体4甲板前部设置浪高感知板装置7，浪高感知板装置7位于位置开关5前端，浪高感知板装置7能够在波浪冲击下触发位置开关5，位置开关5再触发百叶窗式挡水装置6工作。

如图11和图12所示的实施例中，浪高感知板装置7包括安装板30，安装板30左右两端分别固定安装座33，两个安装座33之间设置感知板31，感知板31一端设置感知板轴32，感知板轴32两端分别设置安装轴34，两个安装轴34分别转动连接在两个安装座33上。两个安装轴34上分别套装卷簧35，卷簧35一端连接安装座33，另一端连接感知板31。安装座33上沿圆周方向设置多个限位孔，多个限位孔中任意一个连接限位螺栓36，限位螺栓36能够阻挡感知板31转动角度。

在工作时，能够根据波浪对不同的船体4上感知板31冲击程度的不同来调整限位螺栓36的连接位置，将百叶窗式挡水装置6对空气螺旋桨发动机正常使用的不利影响降到最低程度。

本发明的工作原理是：在水中正常航行的船体4受到波浪的冲击，反应到浪高感知板装置7,波浪对由感知板31、感知板轴32和安装轴34组成的连接体的冲击使得连接体向后和向上转动。如果波浪的冲击强度并不能使感知板31转动到能够触及位置开关5的位置，就认为这种波浪冲击强度不会影响到空气螺旋桨发动机的正常工作，也就不会通过位置开关5触发百叶窗式挡水装置6的启动，动力装置1和空气螺旋桨3仍能正常工作，船体4可以继续正常航行。如果波浪的冲击强度使得连接体转动变大，感知板31触及到位置开关5，将会引发百叶窗式挡水装置6启动，在重力的作用下百叶板11将降下，在导管2前形成由多个百叶板11组成的挡水面，防止波浪打到导管2内的空气螺旋桨，起到保护桨的作用。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。