一种船用电动驱动装置和船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶驱动技术领域，具体而言，涉及一种船用电动驱动装置和船舶。


背景技术：

2.现有技术中，船舶采用桨轮作为驱动装置带动船体前进，在浆轮带动船体前进的过程中，浆轮的一部分叶片部分浸在水中，另一部分叶片在水面上，通过浆轮拨动水来带动船体前进，而叶片沿转轴的周向设置，在叶片拨动水的过程中，只有一个叶片垂直于水面，其它的叶片与水面之间呈现为锐角，导致叶片与水的作用力较小，造成能源的浪费。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题是如何增加船舶的能源利用效率。
4.为解决上述问题，本发明提供一种船用电动驱动装置，包括驱动机构、第一传动轮、第二传动轮、环形传输部件和多个叶片，所述第一传动轮和所述第二传动轮间隔设置，所述环形传输部件套设于所述第一传动轮和所述第二传动轮上，所述驱动机构与所述第一传动轮或所述第二传动轮驱动连接，所有所述叶片安装于所述环形传输部件上，所述驱动机构用于通过所述第一传动轮或所述第二传动轮带动所述环形传输部件运动，所述环形传输部件用于带动所述叶片运动。
5.可选地，所有所述叶片垂直于所述环形传输部件设置。
6.可选地，所述叶片呈现为有弧形结构，所述弧形结构的凹面朝向所述叶片前进方向所指的一侧。
7.可选地，所述环形传输部件在所述第一传动轮和所述第二传动轮之间的长度大于所述第一传动轮和所述第二传动轮的直径。
8.可选地，所述第一传动轮和所述第二传动轮包括传动齿，所述环形传输部件为链条，所述链条与所述传动齿啮合，所述叶片与所述链条连接。
9.可选地，所述船用电动驱动装置还包括安装架，所述安装架分别与所述第一传动轮和所述第二传动轮转动连接，所述驱动机构穿过所述安装架与所述第一传动轮或所述第二传动轮连接。
10.与现有技术相比，所述船用电动驱动装置具有的有益效果是：
11.本发明通过所述驱动机构带动所述第一传动轮或所述第二传动轮转动以带动所述环形传输部件转动，所述叶片在所述环形传输部件的带动作用下循环进入水内并回到水面上以产生与叶片运动方向相反的推力带动船体前进，实现对船的驱动；通过所述环形传输部件的设置，使所述第一传动轮和所述第二传动轮之间可以设置多个所述叶片，多个所述叶片均可以垂直于所述环形传输部件设置，从而使在水中的所述叶片始终可以保持垂直，即力臂与划水的阻力始终垂直，与现有技术中仅有一个叶片保持垂直的技术方案相比，能量利用率更高；通过两个所述第一传动轮和所述第二传动轮间隔设置，使叶片入水的位置和出水的位置之间具有较大的距离，可以降低叶片进水和出水对水流的扰动，从而可以
在避免水流扰动对浅水区域内的鱼卵造成破坏，有益于环境的可持续发展。
12.本发明还提供一种船舶，包括如上所述的船用电动驱动装置。所述船舶具有所述船用电动驱动装置具有的有益效果，在此不再赘述。
13.可选地，所述船舶还包括船体，所述船体上开设有安装槽，所述安装槽沿所述船体的长度方向设置，所述船用电动驱动装置的安装架与所述安装槽的内壁连接.
14.可选地，所述安装架上开设有长条孔，所述安装槽的内壁上开设有连接孔，紧固件插设于所述长条孔和所述连接孔内。
15.可选地，所述安装槽有两个，两个所述安装槽分别位于所述船体宽度方向所指的两侧。
附图说明
16.图1为本发明实施例中的船舶的侧视图；
17.图2为本发明实施例中的船舶的正视图；
18.图3为本发明的图2中的a处结构放大示意图；
19.图4为本发明实施例中的船用电动驱动装置的轴测图；
20.图5为本发明实施例中的船用电动驱动装置的侧视图；
21.图6为本发明实施例中的叶片的结构示意图。
22.附图标记说明：
[0023]1‑
船用电动驱动装置；11
‑
第一传动轮；111
‑
第一传动齿；12
‑
第二传动轮；121
‑
第二传动齿；13
‑
驱动机构；14
‑
环形传输部件；15
‑
叶片；16
‑
安装架；161
‑
第一安装架；162
‑
第二安装架；163
‑
长条孔；2
‑
船体；21
‑
安装槽。
具体实施方式
[0024]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0025]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026]
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
[0027]
附图中z轴表示竖向，也就是上下位置，并且z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上，z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向)表示下；附图中x轴表示水平方向，并指定为左右位置，并且x轴的正向(也就是x轴的箭头指向)表示左侧，x轴的负向(也就是与x轴的正向相反的方向)表示右侧；附图中y轴表示前后位置，并且y轴的正向(也就是y轴的箭头指向)表示前侧，y轴的负向(也就是与y轴的正向相反的方向)表示后侧；同时需要说明的
是，前述z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0028]
本发明的一实施例提供一种船用电动驱动装置，如图4至图5所示，包括驱动机构13、第一传动轮11、第二传动轮12、环形传输部件14和多个叶片15，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12间隔设置，所述环形传输部件14套设于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12上，所述驱动机构13与所述第一传动轮11或所述第二传动轮12驱动连接，所有所述叶片15安装于所述环形传输部件14上，所述驱动机构13用于通过所述第一传动轮11或所述第二传动轮12带动所述环形传输部件14转动，所述环形传输部件14用于带动所述叶片15运动。
[0029]
所述第一传动轮11和所述第二传动轮12呈现为轮状结构，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径相等，所述第一转动轮和所述第二传动轮12间隔设置指的是，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的轴心距离与所述第一传动轮11或所述第二传动轮12的半径的比例介于3：1
‑
8：1之间，具体地，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的轴心距离与所述第一传动轮11或所述第二传动轮12的半径的比例可以为3:1、4:1、5.5:1、6:1或8:1。所述环形传输部件14可以为传动带，所述传送带分别套设于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12上，当所述第一传动轮11转动时，所述第一传动轮11带动所述传送带转动，所述传动带动所述第二传动轮12转动。所述叶片15呈现为片状结构或扇形结构，所述环形传输部件14上设置有卡合部，所述叶片15卡设于所述卡合部上，在其它的实施方式中，所述叶片15还可以与所述环形传输部件14螺钉连接。所述叶片15有多个，多个所述叶片15并列设置于所述传输部件上。
[0030]
所述驱动机构13可以为直流电动机、异步电动机或同步电动机中的任意一种。在一种实施方式中，所述驱动机构13的驱动端设置有连接键，所述第一传动轮11上开设有键槽，所述连接键插设于所述键槽内。这时，所述第一传动轮11为主动轮，所述第二传动轮12为从动轮，所述驱动机构13带动所述第一传动轮11转动，所述第一传动轮11带动所述传送带转动，所述传送带带动所述第二传动轮12转动，所述叶片15跟随所述传送带移动。
[0031]
在一种实施方式中，所述驱动机构13的驱动端设置有连接键，所述第二传动轮12上开设有键槽，所述连接键插设于所述键槽内。这时，所述第二传动轮12为主动轮，所述第一传动轮11为从动轮，所述驱动机构13带动所述第二传动轮12转动，所述第二传动轮12带动所述传送带转动，所述传送带带动所述第一传动轮11转动，所述叶片15跟随所述传送带移动。
[0032]
在另一种实施方式中，所述驱动机构13包括第一驱动机构13和第二驱动机构13，所述第一驱动机构13与所述第一传动轮11键连接，所述第二驱动机构13与所述第二传动轮12键连接，所述第一驱动机构13和所述第二驱动机构13带动所述第一传动轮11和所述第二传动轮12同步转动。
[0033]
在一种实施方式中，如图5所示，所有所述叶片15垂直于所述环形传输部件14设置。所有所述叶片15垂直于所述环形传输部件14设置指的是，所述叶片15与所述环形传输部件14之间具有夹角a，所述夹角a呈现为90
°
，由此，可以将所述叶片15与所述环形传输部件14的连接点视为支点，所述叶片15视为动力臂，叶片15前行过程中，水流会产生与所述叶
片15运动方向相反的阻力，这时阻力方向与所述动力臂的方向呈现为90
°
，从而可以增加所述电动驱动装置的能源利用率。
[0034]
由此，在所述船用电动驱动装置运行的过程中，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的轴心位于水面处，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12上侧的所述叶片15位于水面上侧，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12下侧的所述叶片15位于水面的下侧，所述驱动机构13通过所述第一传动轮11或所述第二传动轮12带动所述环形传输部件14转动，所述叶片15在所述环形传输部件14的带动作用下循环进入水内并回到水面上产生与叶片15运动方向相反的推力带动船体2前进，实现对船体2的驱动，而且通过所述环形传输部件14的设置，使所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间可以设置多个所述叶片15，多个所述叶片15均可以垂直于所述环形传输部件14设置，从而使在水中的所述叶片15始终可以保持垂直，即力臂与划水的阻力始终垂直，与现有技术中仅有一个叶片15保持垂直的技术方案相比，能量利用率更高；再者，通过两个所述第一传动轮11和所述第二传动轮12间隔设置，使叶片15入水的位置和出水的位置之间具有较大的距离，可以降低叶片15进水和出水对水流的扰动，从而可以在避免水流扰动对浅水区域内的鱼卵造成破坏，有益于环境的可持续发展。
[0035]
在一种实施方式中，如图6所示，所述叶片15呈现为弧形结构，所述弧形结构的凹面朝向所述叶片15前进方向所指的一侧。
[0036]
所述叶片15的弧度介于10
°
至60
°
之间，具体地，所述叶片15的弧度可以为10
°
、20
°
、30
°
、40
°
或60度。所述叶片15前进方向指的是所述环形传输部件14带动所述叶片15运动的方向。所述叶片15的上端还开设有弧形面结构。在一种实施方式中，所述叶片15呈现为两侧高中间低的弧形曲面。由此，通过所述叶片15呈现为弧形面结构，使所述叶片15可以呈现为曲面，增加了与水流的接触面积，从而使所述叶片15产生的推力更强。
[0037]
如图4、图5所示，所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度大于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径。
[0038]
所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度指的是，所述环形传输部件14在y轴方向位于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度，所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度大于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径指的是，所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度与所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径之和的比例介于4：1
‑
9：1之间，具体地，所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度与所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径之和的比例可以为4:1、5.5:1、6:1、8:1或9:1。
[0039]
这样设置的好处在于，通过所述环形传输部件14在所述第一传动轮11和所述第二传动轮12之间的长度大于所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的直径的设置，使所述叶片15入水的位置和出水的位置之间具有足够的间隔形成缓冲区间，避免入水位置与出水位置对水流产生共振而造成水流扰动，从而避免了水流扰动对浅水区域内的鱼卵造成破坏，有益于环境的可持续发展。
[0040]
如图4、图5所示，所述第一传动轮11和所述第二传动轮12包括传动齿，所述环形传输部件14为链条，所述链条与所述传动齿啮合，所述叶片15与所述链条连接。
[0041]
所述第一传动轮11包括第一传动轮本体和第一传动齿111，所述第一传动齿111沿所述第一传动轮本体的周向设置，所述第二传动轮12包括第二传动轮本体和第二传动齿121，所述第二传动齿121沿所述第二传动轮本体的周向设置，所述链条上开设有开口，当所述链条运动至所述第一传动轮11或所述第二传动轮12上时，所述传动齿插设于所述链条内。所述叶片15上开设有第一连接孔，所述链条上开设有第二连接孔，插销穿设于所述第一连接孔和所述第二连接孔以连接所述叶片15和所述链条。
[0042]
这样设置的好处在于，通过所述第一传动轮11和所述第二传动轮12包括传动齿，所述环形传输部件14为链条，所述链条与所述传动齿啮合，使所述第一传动轮11和所述第二传动轮12可以通过链条带动所述叶片15运动，当所述链条破损时，通过所述环形传输部件14为链条的设置，可以便于将所述链条拆下，更为方便。
[0043]
如图4、图5所示，所述船舶电动驱动装置还包括安装架16，所述安装架16分别与所述第一传动轮11和所述第二传动轮12转动连接，所述驱动机构13穿过所述安装架16与所述第一传动轮11或所述第二传动轮12连接。
[0044]
所述安装架16包括第一安装架161和第二安装架162，所述第一安装架161上开设有第一通孔，所述第一传动轮11上开设有第一键槽，所述第一键槽的开口朝向所述第一通孔设置，所述驱动机构13与所述第一安装架161的侧壁螺钉连接，所述驱动机构13的驱动端穿过所述第一通孔与所述第一键槽键连接，所述第一传动轮11可以在所述第一安装架161内转动。所述第二安装架162上开设有第二通孔，所述第二传动轮12上开设有第二连接孔，转轴穿过所述第二通孔和所述第二连接孔以连接所述第二安装架162和所述第二传动轮12，所述第二传动轮12可以在所述第二安装架162内转动。由此，通过所述安装架16分别与所述第一传动轮11和所述第二传动轮12连接的设置，使所述安装架16可以限定所述第一传动轮11和所述第二传动轮12的位置，避免所述第一传动轮11和所述第二传动轮12产生侧倾，更为稳定。
[0045]
本发明的另一实施例还提供一种船舶，如图1至图3所示，包括如上所述的船用电动驱动装置。所述船舶具有所述船用驱动装置具有的有益效果，在此不再赘述。
[0046]
如图1至图3所示，所述船舶还包括船体2，所述船体2上开设有安装槽21，所述安装槽21沿所述船体2的长度方向设置，所述船用电动驱动装置的安装架16与所述安装槽21的内壁连接。
[0047]
在一种实施方式中，所述安装槽21开设于所述船体2底端的中心处，所述船体2的长度方向指的是y轴方向，所述安装槽21为通槽，所述安装槽21沿y轴方向设置，所述安装架16与所述安装槽21的内壁螺钉连接或焊接，由此，通过所述船体2上开设有安装槽21，所述安装架16与所述安装槽21的内壁连接，使所述船用电动驱动装置1可以安装于所述安装槽21内，避免所述船用电动驱动装置1需要安装于所述船体2的外侧，一方面，可以节省空间，另一方面，可以避免船舶靠岸时对所述船用电动驱动装置1造成碰撞，实现了对所述船用电动驱动装置1的保护。
[0048]
如图1至图5所示，所述安装架16上开设有长条孔163，所述安装槽21的内壁上开设有连接孔，紧固件穿过所述长条孔163和所述连接孔以使所述安装架16与所述安装槽21的内壁连接。
[0049]
所述长条孔163沿z轴方向设置，所述连接孔与所述长条孔163的位置对应设置，所
述连接孔内开设有内螺纹，所述紧固件上开设有外螺纹，所述紧固件与所述连接孔螺纹连接。由此，通过安装架16上开设有长条孔163，所述安装槽21的内壁上开设有连接孔的设置，使所述安装架16与所述安装槽21的相对位置可调节，当所述当船体2的吃水深度过大时，可以将所述安装架16的高度调高，当所述船体2的吃水深度过小时，可以将所述安装架16的高度调低，从而可以使所述船用电动驱动装置1可以适应不同的吃水深度，适应性更强。
[0050]
如图2、图3所示，所述安装槽21有两个，两个所述安装槽21分别位于所述船体2宽度方向所指的两端。
[0051]
所述安装槽21并列设置于所述船体2在x轴方向所指的两端，所述船用电动驱动装置1有两个，两个所述船用电动驱动装置1分别安装于两个所述安装槽21内。使所述船舶可以通过两个所述船用电动驱动装置1的差速转动实现船舶的转向。例如，在一种实施方式中，当所述船舶需要向左侧转向时，左侧的所述驱动机构13的转速降低，增加右侧的所述驱动机构13的转速，实现了所述船舶向左侧的转向；当所述船舶需要向右侧转向时，右侧的所述驱动机构13的转速降低，增加左侧的所述驱动机构13的转速，实现了所述船舶的向右侧的转向。
[0052]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。