專利名稱：用于船只的包括有機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器的多方向推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造船領(lǐng)域，具體地，涉及用于船只，特別是機(jī)動(dòng)船舶的推進(jìn)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在同一申請(qǐng)人的專利文件ES 2319149A1中描述和得知與現(xiàn)有的用于推進(jìn)和操縱船只的裝置相比，多方向推進(jìn)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。具體地，文件ES 2319149A1中描述的發(fā)明的特征在于追求兩個(gè)主要目標(biāo)，例如增加推進(jìn)效率以及提升船只的機(jī)動(dòng)性。一般而言，為了增加推進(jìn)效率，該文件提供了通過能夠驅(qū)動(dòng)主要擺軸的連接桿曲柄型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形成的機(jī)制；旋架(支撐葉片的結(jié)構(gòu))和葉片與所述軸形成整體。當(dāng)軸(其與水平面垂直)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于施加了驅(qū)動(dòng)船只的推進(jìn)力，其拉動(dòng)葉片。關(guān)于提升船只的機(jī)動(dòng)性，描述了多方向的連接機(jī)構(gòu)，其由吊索、其他傳動(dòng)盤以及額外的機(jī)構(gòu)組成，其中，額外的機(jī)構(gòu)用于將兩個(gè)盤分開、以期望方向旋轉(zhuǎn)軸且重新組裝兩個(gè)盤。在這種方式中，葉片能從0°到360°以期望方向?qū)崿F(xiàn)定位。該發(fā)明在以前的基礎(chǔ)上大體上在產(chǎn)生推進(jìn)力和相對(duì)于船只的推進(jìn)力方向方面有所提升，這是通過引入多個(gè)下述的元件來實(shí)現(xiàn)的。其他文件，例如US27^49 (Augustus Μ. Freeman, 1883)，描述了基于兩組安裝在 “旋架”上的旋轉(zhuǎn)肋片的擺動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)，這兩組旋轉(zhuǎn)肋片交替地繞同一垂直軸旋轉(zhuǎn)(以擺動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式)以產(chǎn)生推進(jìn)力。然而，該船是手動(dòng)推進(jìn)的船只類型，由于構(gòu)建問題，這種類型的船只不具有適用于任何機(jī)械推進(jìn)或多方向連接機(jī)構(gòu)的可能性。關(guān)于推進(jìn)系統(tǒng)，在不具有該發(fā)明的結(jié)構(gòu)、旋架以及葉片的情況下，文件US6193466 描述了基于以相反方向旋轉(zhuǎn)的葉片的推進(jìn)器系統(tǒng)，該葉片共同地連接到由傳動(dòng)齒輪移動(dòng)的兩個(gè)同軸垂直軸上。在這種情況下，軸的移動(dòng)不像本發(fā)明一樣以最小和最大掃掠角發(fā)生改變，但其是圓形的(360° )，從而不能夠通過調(diào)整葉片的掃掠角的范圍來調(diào)整速度。此外， 在該文件中，由舵柄驅(qū)動(dòng)推進(jìn)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)或者控制機(jī)構(gòu)。關(guān)于多方向連接機(jī)構(gòu)，文件US2573382展示了一種齒輪倒轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，S卩，其改變齒輪的方向，但僅在兩個(gè)位置(0°或180° )。舉例來說，該機(jī)構(gòu)具有在船塢不能夠進(jìn)行操作的缺點(diǎn)。文件W02005/047100展示了一種改變船只方向的方法，其通過使用不同于本發(fā)明的系統(tǒng)，并且其不適于我們這種推進(jìn)類型的船只，這是因?yàn)樵谶@種情況下，安裝在循環(huán)鏈上的每個(gè)葉片的攻角不同。文件US975972提出了一組三個(gè)推進(jìn)器(一個(gè)中部，兩個(gè)側(cè)部)，其使用兩個(gè)同心軸但具有完整的旋轉(zhuǎn)(不是擺動(dòng))，并提出了不同于本發(fā)明的多方向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(其不是內(nèi)擺線的)，該系統(tǒng)不適用于單推進(jìn)線路。文件US4568290提出了使用兩個(gè)擺動(dòng)、非同心軸來進(jìn)行推進(jìn)。如果不能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)360°，則不能實(shí)現(xiàn)多方向。
因此，申請(qǐng)人沒有發(fā)現(xiàn)公開了用于機(jī)動(dòng)船只的同時(shí)具有推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)設(shè)備的系統(tǒng)， 其共同解決了現(xiàn)有研究中的問題，并且具有比現(xiàn)有的系統(tǒng)高得多的效率。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于每個(gè)推進(jìn)線，本發(fā)明具有位于水面之下的部分，類似于現(xiàn)有技術(shù)中的其他系統(tǒng)，其由兩個(gè)同心軸組成，這兩個(gè)軸以彼此相反的方向(相反的路徑)旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)。這些軸將具有兩個(gè)閾值(上限閾值和下限閾值)之間的掃掠角的魚尾類型的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞給兩個(gè)旋架，每個(gè)旋架由結(jié)合到臂的旋架主體形成，用于產(chǎn)生推進(jìn)力以移動(dòng)船只的葉片安裝在臂上。擺動(dòng)從軸到其對(duì)應(yīng)的旋架的這種傳遞通過位于每個(gè)軸和其對(duì)應(yīng)的旋架主體之間的彈性裝置進(jìn)行，從而為推進(jìn)線提供彈性并由此防止震動(dòng)。為了產(chǎn)生移動(dòng)船只所需的推進(jìn)力，提供了用于船只的推進(jìn)馬達(dá)，其經(jīng)由內(nèi)擺線類型的機(jī)械轉(zhuǎn)換器的傳動(dòng)系統(tǒng)將其運(yùn)動(dòng)傳遞給同心軸。為了理解傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行，應(yīng)該記住內(nèi)擺線是描述位于母線圓周上的點(diǎn)的軌跡的曲線，該點(diǎn)在另一準(zhǔn)線圓周上滾動(dòng)而不滑動(dòng)，并且當(dāng)滾動(dòng)圓周的直徑為準(zhǔn)線圓周的一半時(shí)， 產(chǎn)生的內(nèi)擺線是長(zhǎng)度與準(zhǔn)線圓周的直徑一樣長(zhǎng)的直線。因此，本發(fā)明的機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)使得這些相應(yīng)于兩個(gè)連接桿(附加到兩個(gè)傳動(dòng)盤上)的螺栓移動(dòng)路徑而產(chǎn)生的直線移動(dòng)兩個(gè)同心軸并輪流移動(dòng)推進(jìn)器葉片。使用兩個(gè)同心旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)(旋轉(zhuǎn)-擺動(dòng))軸并利用相反方向的路徑取代單一旋轉(zhuǎn)-擺動(dòng)軸在需要取消由運(yùn)行中的葉片產(chǎn)生的側(cè)部分量的情況下是合理的，這不可能利用單個(gè)軸實(shí)現(xiàn)。外軸通常是管狀，而內(nèi)軸是管狀或?qū)嵭牡?。其工作位置垂直于靜止水面，可在船只的對(duì)稱縱向平面內(nèi)或平行的平面內(nèi)允許朝著船尾的一定傾斜，如果船只具有兩個(gè)推進(jìn)線， 則采用該傾斜的頂點(diǎn)角，對(duì)應(yīng)的內(nèi)軸的下端。使用機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器作為傳動(dòng)系統(tǒng)允許逐漸地在兩個(gè)閾值之間(最大可能掃掠角的上限閾值以及最小可能掃掠角的下限閾值)改變旋架的掃掠角的值。兩個(gè)閾值之間的這種逐漸變化可在推進(jìn)線運(yùn)行期間(激活)進(jìn)行，也可以在未激活期間進(jìn)行。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)推進(jìn)線運(yùn)行時(shí)，施加到旋架的掃掠角的變化導(dǎo)致產(chǎn)生的推進(jìn)力的不同響應(yīng)，該推進(jìn)力可從較小范圍(下限閾值)的掃掠角逐漸變化到較大范圍(上限閾值)的掃掠角。旋架的掃掠角范圍的這種變化是可能的，這是因?yàn)閮?nèi)擺線轉(zhuǎn)換器(傳動(dòng)系統(tǒng))可以作為整體完全地繞其自身的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，這允許改變由連接桿的螺栓限定的往復(fù)(內(nèi)擺線)直線路徑的朝向，而這種操作正是改變上述的旋架的掃掠角的操作。傳動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)內(nèi)容在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中有更具體地解釋。推進(jìn)系統(tǒng)包括多方向連接系統(tǒng)，其允許在任何水平方向或0°到360°之間的朝向重新定向由葉片產(chǎn)生的推進(jìn)力，從而舉例來說，船可以側(cè)向地駛?cè)氪a頭上的船塢。該系統(tǒng)包括兩個(gè)離合器，每個(gè)同心推進(jìn)器軸上分別具有一個(gè)離合器，這允許將所述軸連接到傳動(dòng)系統(tǒng)或?qū)⑺鲚S從傳動(dòng)系統(tǒng)解除連接，為了改變?nèi)~片的朝向(多方向性的基本原則)，這是必要的，這是因?yàn)槠湫枰獋鲃?dòng)系統(tǒng)解除連接。每個(gè)離合器包括兩個(gè)盤，一個(gè)傳動(dòng)盤和一個(gè)滑動(dòng)盤。
每個(gè)傳動(dòng)盤通過連接桿與傳動(dòng)系統(tǒng)連接并用于將擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過其對(duì)應(yīng)的軸傳遞給旋架?；瑒?dòng)盤僅能沿其對(duì)應(yīng)的軸滑動(dòng)以從傳動(dòng)盤上分離。每個(gè)離合器的兩個(gè)盤結(jié)合在一起以執(zhí)行其將同心桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給對(duì)應(yīng)的同心軸的功能，結(jié)合機(jī)構(gòu)可以是簡(jiǎn)單的機(jī)械、機(jī)電連接，或者是任意等同系統(tǒng)。對(duì)于滑動(dòng)盤同時(shí)從兩個(gè)軸上連接-解除連接來說，取決于船只的類型，輔助機(jī)構(gòu)可以是機(jī)電的、液壓的等等。對(duì)于同心軸在葉片一旦解除連接之后以同步方式進(jìn)行的重新定向改變期間的旋轉(zhuǎn)，使用了用于同步兩個(gè)軸的設(shè)備。輔助機(jī)構(gòu)和同步設(shè)備的運(yùn)行是相反地，當(dāng)一個(gè)解除連接時(shí)，另一個(gè)自動(dòng)運(yùn)行，反之亦然。即，如果輔助機(jī)構(gòu)將傳動(dòng)系統(tǒng)從同心軸上解除連接，則同步機(jī)構(gòu)將兩個(gè)軸連接，從而其整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，一旦解除連接和同步，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接到內(nèi)軸的上端，從而能夠一起將兩個(gè)軸繞其自身旋轉(zhuǎn)，直到達(dá)到推進(jìn)器葉片的新的朝向。通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行來旋轉(zhuǎn)這些解除連接和同步的軸，直到它們達(dá)到選定用于葉片推進(jìn)的新的方向，此時(shí)，輔助機(jī)構(gòu)通過反向操作而將滑動(dòng)盤連接到對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)盤，而同時(shí)且自動(dòng)地取消由同步設(shè)備創(chuàng)建的兩個(gè)軸之間的臨時(shí)連接。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠采取多種形式，沒有強(qiáng)制的形式，并且其形式取決于船只的類型和大小。這種用于船只的新推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，尤其是以下幾點(diǎn)1、在船只運(yùn)行時(shí)的真正的360°的多方向性可在水平方向和朝向內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向、 移位、操縱船只(恒向、前進(jìn)、反向、入塢等)的操作。2、補(bǔ)償由葉片在其推進(jìn)工作期間的產(chǎn)生的側(cè)向力，防止震動(dòng)，這是由于具有相反和同步旋轉(zhuǎn)(相反的路徑)的兩個(gè)軸。3、在船只運(yùn)行期間可以改變?nèi)~片的掃掠角的范圍，以增加或降低葉片的掃掠角， 同時(shí)保持固定的傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。4、由于同心軸通過殼體的通道在水面之上進(jìn)行，因此，不使用傳統(tǒng)的角及其相應(yīng)的墊片(當(dāng)使用常規(guī)推進(jìn)器時(shí)，這些通常是水平軸的一部分)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在性能和效率方向做出了十分重要的改進(jìn)，這意味著更低的成本以及更好的效果。


為了完成說明并有助于更好地理解本發(fā)明的特征，隨附一組附圖，其中下述附圖以示例且非限制性的方式示出圖1是本發(fā)明的總體圖；圖2是機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器的示意性平面圖以及其與傳動(dòng)盤的關(guān)系；圖3是葉片的掃掠角(β )在上限閾值㈧和下限閾值⑶之間變化的示意性平面圖；圖4是圖2的A-B剖面的詳細(xì)示圖；圖5是圖2的C-D剖面的詳細(xì)示圖；圖6是完整推進(jìn)線的示意性平面圖7是多方向連接的詳細(xì)示圖，其中A中已連接，B中未連接；圖8是多方向連接的示意性立體圖，其中A中未連接(同步軸)，B中已連接。由于標(biāo)號(hào)眾多，為清楚起見，列表將其示出1傳動(dòng)軸，接收來自船只的推進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)2傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，齒輪、鏈-鏈輪等3行星齒輪(滾動(dòng)圓周)4連接桿5連接桿的旋轉(zhuǎn)螺栓6準(zhǔn)線冠輪(準(zhǔn)線圓周)7 主軸8螺栓盤(與各自的行星齒輪結(jié)合)9主軸軸承10機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器主體(兩部分連接在一起)11行星齒輪軸承12滑動(dòng)盤13傳動(dòng)盤14用于機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器和剩余的多方向推進(jìn)系統(tǒng)之間的機(jī)械連接的支撐件15夕卜軸16 內(nèi)軸17上部旋架17，下部旋架18旋架的主體19旋架的臂19，中間臂(可選地)20葉片的頂部21 葉片22葉片的軸23內(nèi)-外嵌入物24分離兩個(gè)滑動(dòng)盤的輔助機(jī)構(gòu)25用于同心軸的同步設(shè)備26用于在推進(jìn)力的重新定向期間一起旋轉(zhuǎn)兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)27輔助機(jī)構(gòu)軸承28同步盤29同步器的支撐盤30同步器打孔器31旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的環(huán)32旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸33用于兩個(gè)同心軸的殼體保護(hù)裝置34用于外軸的軸承支撐件
35殼體保護(hù)裝置制動(dòng)器36旋轉(zhuǎn)的彈性連接件37滑動(dòng)盤12的隔離桿38旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的飛輪100傳動(dòng)系統(tǒng)200多方向連接系統(tǒng)(用于船只推進(jìn)的引導(dǎo)系統(tǒng))300水下的推進(jìn)線的一部分
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，用于船只的具有機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器的多方向推進(jìn)系統(tǒng)所包括的所有元件以及其運(yùn)行將被詳細(xì)描述。圖1示出了本發(fā)明的完整組裝的推進(jìn)線的總體示圖。示出了機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器類型的傳動(dòng)系統(tǒng)100、多方向連接系統(tǒng)或用于船只的推進(jìn)力的系統(tǒng)200以及位于水下的推進(jìn)線的一部分300。位于水下的推進(jìn)線的一部分類似于現(xiàn)有技術(shù)，但仍然具有某些可變化的形式。其包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)式擺動(dòng)同心軸15、16、兩個(gè)旋架17、17’(每個(gè)旋架由連接到旋架的主臂19上的主體18形成，可選地，可在這些主臂19中引入一些中間臂19’)、葉片的軸22、每個(gè)葉片上的兩個(gè)或多個(gè)止動(dòng)件20和葉片21。兩個(gè)同心的和旋轉(zhuǎn)式擺動(dòng)軸15、16將擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞給其對(duì)應(yīng)的旋架17、17’，引起魚尾運(yùn)動(dòng)，并使其通過位于每個(gè)旋架的主體18和到其對(duì)應(yīng)軸的固定裝置之間的彈性裝置36，這樣是為了為推進(jìn)線提供彈性并由此避免震動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)不同點(diǎn)在于在本發(fā)明中，兩個(gè)同心軸15、16從不繞其共同的幾何軸進(jìn)行完整的旋轉(zhuǎn)。這些軸繞其幾何軸以相對(duì)的方向(相反的路徑)旋轉(zhuǎn)一小部分(掃掠角)，并返回到其初始位置以完成擺動(dòng)。即使當(dāng)推進(jìn)線工作時(shí)，掃掠角(圖 3，β)的大小可在兩個(gè)閾值(圖3Α的上限閾值和圖;3Β的下限閾值，其中掃掠角β為0° ) 之間逐漸地改變，而不需要改變傳動(dòng)系統(tǒng)100的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。當(dāng)然，軸15、16的掃掠角β的變化是通過旋架17、17’、其對(duì)應(yīng)的葉片21產(chǎn)生的，
這對(duì)響應(yīng)于船只的向前運(yùn)動(dòng)的類型會(huì)產(chǎn)生影響。機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器(傳動(dòng)系統(tǒng)100)可以全部繞其幾何軸旋轉(zhuǎn)的事實(shí)允許改變螺栓5(圖3，直線H)的內(nèi)擺線運(yùn)動(dòng)的朝向，由此改變內(nèi)擺線角α的大小，內(nèi)擺線角α與掃掠角β的值直接相關(guān)，從下限閾值(圖3B，0° )到上限閾值(圖3Α)。圖2 (為清楚起見，僅示出了兩個(gè)傳動(dòng)盤中的一個(gè)，上部的一個(gè)以及其對(duì)應(yīng)的連接桿)示出了機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器100的示意性平面圖，以及其通過其連接桿4和圖4和5中詳細(xì)標(biāo)示出的兩個(gè)部分與傳動(dòng)盤13的關(guān)系，這允許我們描述機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器。如圖4和5所示，機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器100的主體由兩個(gè)連接在一起的部分10組成。機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器類型的傳動(dòng)系統(tǒng)100是一種設(shè)計(jì)用于將傳動(dòng)軸1的旋轉(zhuǎn)通過傳動(dòng)鏈2轉(zhuǎn)化成具有清晰的長(zhǎng)度和路徑的直線擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，具體地，這是為了獲得推進(jìn)線的兩個(gè)同心軸15、16的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如圖1、4和5所示，機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器類型的傳動(dòng)系統(tǒng)100包括傳動(dòng)軸，其接收船只推進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)并連接到可選類型(螺栓、齒輪、鏈......)的傳動(dòng)鏈2上，軸的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由主軸7傳遞給兩個(gè)行星齒輪3，從而行星齒輪在具各自的冠輪6內(nèi)滾動(dòng)并由此產(chǎn)生上述的應(yīng)用到兩個(gè)軸15、16上的直線運(yùn)動(dòng)。這些行星齒輪3整體地繞著螺栓盤8旋轉(zhuǎn)。每個(gè)螺栓盤8各自地安裝有螺栓5。由于螺栓5相對(duì)于彼此180°安裝(圖6)并且連接桿4作用于推進(jìn)線的同一側(cè)，同心軸15、16的旋轉(zhuǎn)(擺動(dòng))幅度精確相等并且方向相反(相反的路徑)。盤8用于機(jī)械地將螺栓5連接到其對(duì)應(yīng)的行星齒輪3上。螺栓5通過其直線(內(nèi)擺線)運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)連接桿4，連接桿4將其往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給傳動(dòng)盤13以及其對(duì)應(yīng)的同心軸15、16。連接桿4的構(gòu)造是彈性的，以足以在推進(jìn)線的運(yùn)行期間吸收當(dāng)通過其盲點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的突然施加的作用力。再次參考圖2，其展示了每個(gè)螺栓5以及連接桿4的路徑長(zhǎng)度等于準(zhǔn)線冠輪6節(jié)徑的長(zhǎng)度。如上所述，這是因?yàn)樵趦?nèi)擺線中，當(dāng)滾動(dòng)圓周的直徑(行星齒輪3的節(jié)徑)是準(zhǔn)線圓周(冠輪6的節(jié)徑)的一半時(shí)，產(chǎn)生的內(nèi)擺線是直線，其長(zhǎng)度等于準(zhǔn)線圓周的節(jié)徑長(zhǎng)度。因此，連接桿4在每個(gè)傳動(dòng)盤13上產(chǎn)生往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)同心軸15、16中的每一個(gè)同心軸都與兩個(gè)傳動(dòng)盤13中的一個(gè)傳動(dòng)盤關(guān)聯(lián)，其中，傳動(dòng)盤13將來自連接桿4的運(yùn)動(dòng)傳遞，從而兩個(gè)軸15、16旋轉(zhuǎn)并以相反方向(相反的路徑)同步擺動(dòng)，例如，正如要求的那樣，當(dāng)工作時(shí)，葉片21的側(cè)作用力彼此抵消。主軸7和行星齒輪3都具有各自的軸承9、11，軸承允許其正確運(yùn)行。在說明內(nèi)擺線類型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100之后，應(yīng)該注意到，這種機(jī)制最重要的目的在于其通過內(nèi)擺線路徑和其經(jīng)由兩個(gè)連接桿4到各自的軸15、16的傳遞將主軸7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為兩種直線運(yùn)動(dòng)，從而這些旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)完全地同步，但方向相反(相反的路徑)。在船只運(yùn)行時(shí)，使用內(nèi)擺線代替任何其他方法所實(shí)現(xiàn)的額外技術(shù)效果可以改變推進(jìn)器葉片的掃掠角β (圖3A和B)的范圍。機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器100和多維連接系統(tǒng)200之間的機(jī)械連接通過專用的支撐件14 實(shí)現(xiàn)，這允許兩個(gè)基本方面1、維持機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器100和推進(jìn)線的其余部分之間的固定機(jī)械連接。2、允許整個(gè)機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器100繞其自身的幾何軸線旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)換器旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過改變螺栓5的直線路徑的朝向(改變內(nèi)擺線角α)而改變旋架17、17’的掃掠角β (如上所述)。在推進(jìn)線工作或者停止工作時(shí)，掃掠角β的這種改變均是可行的。為了使多方向連接系統(tǒng)200改變圖7中示出的船只的推進(jìn)方向，該系統(tǒng)包括 兩個(gè)離合器，每個(gè)軸15、16上設(shè)有一個(gè)離合器，該離合器允許將軸15、16與傳動(dòng)系統(tǒng)100解除連接。每個(gè)離合器由兩個(gè)盤(傳動(dòng)盤13和滑動(dòng)盤1 組成。兩個(gè)傳動(dòng)盤均能自由地在外軸15上旋轉(zhuǎn)并通過其對(duì)應(yīng)的連接桿4與傳動(dòng)系統(tǒng)100連接。滑動(dòng)盤12僅能在其對(duì)應(yīng)的軸上滑動(dòng)，以從其傳動(dòng)盤13上分離(脫離)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，兩個(gè)盤12、13 在其接觸面上具有內(nèi)-外嵌入物23，其當(dāng)盤12、13結(jié)合在一起時(shí)允許連接桿4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到其對(duì)應(yīng)的軸15和16，并使軸15和16擺動(dòng)。
用于同時(shí)移動(dòng)兩個(gè)離合器的滑動(dòng)盤12的輔助機(jī)構(gòu)M。輔助機(jī)構(gòu)M同時(shí)移動(dòng)兩個(gè)滑動(dòng)盤12以將它們從其傳動(dòng)盤13分離(解除連接)或?qū)⑵浣Y(jié)合(連接)到其傳動(dòng)盤 13。該機(jī)構(gòu)可取決于船只的類型而以不同的形式(機(jī)械地、機(jī)電地、液壓等)得以觸發(fā)。在各種能夠執(zhí)行輔助機(jī)構(gòu)的構(gòu)造之中，優(yōu)選實(shí)施方式使用兩個(gè)桿37 (在圖1和7中，為清楚起見，僅示出一個(gè)桿)，其平行并完全相反(多方向的每一側(cè)上具有一個(gè)桿)，并且兩個(gè)桿可以同時(shí)升起或降低以通過成對(duì)地位于各自的環(huán)狀槽之中的四個(gè)軸承27移動(dòng)兩個(gè)滑動(dòng)盤12， 槽位于兩個(gè)滑動(dòng)盤12的主體中，并足夠?qū)捤蓮亩粫?huì)在推進(jìn)線的運(yùn)行期間妨礙這些盤12 的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。 兩個(gè)軸15、16的同步機(jī)構(gòu)25，其用于在推進(jìn)力的方向改變期間當(dāng)軸15、16已經(jīng)從傳動(dòng)系統(tǒng)100解除連接時(shí)一起(同步地)旋轉(zhuǎn)軸。在兩個(gè)滑動(dòng)盤12同時(shí)分離期間，上部滑動(dòng)盤12(內(nèi)軸16)的位移導(dǎo)致兩個(gè)軸15、16的同步設(shè)備25自動(dòng)激活，由此創(chuàng)建已經(jīng)解除連接的兩個(gè)軸15、16之間的臨時(shí)連接，這允許一起繞著其自身旋轉(zhuǎn)它們，而不改變其徑向關(guān)系(保持同步)。同步設(shè)備25設(shè)計(jì)為不管隨機(jī)相對(duì)角度位置而執(zhí)行其功能，軸15、16在傳動(dòng)軸1的旋轉(zhuǎn)停止后，通過進(jìn)行其最后的擺動(dòng)在該隨機(jī)相對(duì)角度位置停止。在可執(zhí)行同步設(shè)備功能的各種構(gòu)造中，優(yōu)選實(shí)施方式使用-同步器盤觀，其可在外軸15的上端滑動(dòng)但不能旋轉(zhuǎn)，其位于上部滑動(dòng)盤12的主體內(nèi)并在其上表面承載具有孔的冠。-支撐盤四，其固定在內(nèi)軸16上，具有八個(gè)打孔器30，這些打孔器由彈簧承重并環(huán)狀的彼此偏移設(shè)置，從而在軸15、16的解除連接操作期間，當(dāng)沿著上部滑動(dòng)盤12升起時(shí)，其中至少一個(gè)打孔器配合進(jìn)入盤觀的一個(gè)孔中，從而形成二者之時(shí)的臨時(shí)連接(同步)。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)26，當(dāng)同步設(shè)備25工作時(shí)，其同時(shí)與所述內(nèi)軸16的上端連接，從而能夠一起旋轉(zhuǎn)兩個(gè)軸15、16，一旦解除連接和同步，其連接到旋架17、17’的新的朝向。同步的軸15、16能夠通過激活旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沈而被旋轉(zhuǎn)，直到旋架17、17’達(dá)到選擇用于葉片21推進(jìn)的新的方向，在此時(shí)，反向操作的輔助機(jī)構(gòu)M將再次將兩個(gè)滑動(dòng)盤12連接到對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)盤 13，而兩個(gè)軸15、16之間的臨時(shí)連接(先前由同步設(shè)備25創(chuàng)建)同時(shí)且自動(dòng)地釋放。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沈能夠采取多種形式，沒有強(qiáng)制的形式，并且其形式取決于船只的類型和大小。其激活通常是手動(dòng)的。在執(zhí)行旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功能的各種構(gòu)造類型中，當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式選擇使用-下端部開槽的旋轉(zhuǎn)軸32，其高度固定，并且能夠通過附加到所述軸32的上端的飛輪(圖1中的標(biāo)號(hào)38)繞其幾何軸旋轉(zhuǎn)。-內(nèi)部齒條環(huán)31，當(dāng)其隨著上部滑動(dòng)盤12升起時(shí)，該齒條環(huán)31插入到軸32的齒條中，由此創(chuàng)建兩個(gè)軸16、32之間的臨時(shí)連接，這允許將飛輪38的旋轉(zhuǎn)傳遞給兩個(gè)最近同步的同心軸15、16。隨后，基于圖7和8，將說明在傳動(dòng)軸1的旋轉(zhuǎn)停止(這作為對(duì)旋架17、17’的朝向做出任何改變的前一步驟)后，將發(fā)生什么，目的是改變方向并感知推進(jìn)力(多方向)。圖7A示出了連接的推進(jìn)線。離合器閉合時(shí)，運(yùn)動(dòng)從傳動(dòng)系統(tǒng)100傳遞到葉片21， 產(chǎn)生推進(jìn)。圖7B示出了解除連接的推進(jìn)線，解除連接是將兩個(gè)同步軸15、16旋轉(zhuǎn)到葉片21的新方向的前一步驟，同時(shí)也是必要步驟。如圖8B詳細(xì)所示，這種連接或解除連接按如下進(jìn)行通過激活輔助機(jī)構(gòu)M，兩個(gè)滑動(dòng)盤12同時(shí)與其各自的傳動(dòng)盤13 (其接收連接桿4的往復(fù)運(yùn)動(dòng))分離，通過內(nèi)-外嵌入物23停止組裝(在該優(yōu)選實(shí)施方式中，這種類型的內(nèi)-外機(jī)械連接用于創(chuàng)建每個(gè)離合器的兩個(gè)盤12、13的連接，但其可以是任何其他等同連接件，例如，電磁離合器)。如此釋放了兩個(gè)同心軸15、16，從而它們可整體地繞著其共同的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，以尋求旋架17、17’的其他方向以及推進(jìn)力的其他方向。但是這些旋轉(zhuǎn)應(yīng)該以同步的方式進(jìn)行，從而避免兩個(gè)軸之間的角度滯后。這由自動(dòng)激活的同步設(shè)備25執(zhí)行。當(dāng)移動(dòng)上部滑動(dòng)盤12時(shí)，其連接同步設(shè)備25，由此建立兩個(gè)軸 15、16之間的臨時(shí)連接，從而允許其一致地(同步地)旋轉(zhuǎn)。通過激活旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沈來實(shí)現(xiàn)這些旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沈?qū)⑼降妮S15、16旋轉(zhuǎn)到選擇用于葉片21的新工作位置。一旦軸15、16被旋轉(zhuǎn)到期望位置(圖8A)，輔助機(jī)構(gòu)M的致動(dòng)方向反向，由此軸 15、16之間的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沈和同步機(jī)構(gòu)25自動(dòng)解除連接，而內(nèi)-外嵌入物23再次連接。這允許再次旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸1，從而葉片21在新方向產(chǎn)生推進(jìn)力。
權(quán)利要求
1.用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，對(duì)于每個(gè)推進(jìn)線來說，該機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器具有機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器類型的傳動(dòng)系統(tǒng)(100)、多方向連接系統(tǒng) (200)以及水下部分(300)，水下部分(300)由魚尾推進(jìn)形成，該魚尾推進(jìn)包括兩個(gè)同心的軸(15、16)，每個(gè)軸連接由主體(18)和臂(19)形成的旋架(17、17’)，主體(18)和臂(19) 將旋轉(zhuǎn)葉片利用其各自的軸02)和止動(dòng)件00)安裝并用于形成船只的推力 ’旋架 (17,17')的移動(dòng)采用擺動(dòng)的形式，并且由于多方向連接系統(tǒng)000)，葉片的推進(jìn)力的方向可以被改變，即，施加到船只的推進(jìn)力的方向和進(jìn)程；多方向連接系統(tǒng)(200)通過使得每個(gè)同心軸(15、16)上的離合器在任意水平方向上以及0°到360°之間的朝向引導(dǎo)葉片 (21)的推進(jìn)力，每個(gè)離合器包括兩個(gè)盤(12、13)，其中多方向推進(jìn)系統(tǒng)包括的特征在于，船只的推進(jìn)器馬達(dá)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸(1)，該傳動(dòng)軸(1)通過傳動(dòng)鏈( 連接到傳動(dòng)系統(tǒng)(100)，鏈傳動(dòng)( 將轉(zhuǎn)動(dòng)通過其軸(7)傳遞到兩個(gè)行星齒輪(3)，行星齒輪C3)在其各自的準(zhǔn)線冠輪(6)之中向下滾動(dòng)；兩個(gè)行星齒輪C3)與其各自的螺栓盤(8)結(jié)合，并且每個(gè)螺栓盤(8) 具有固定于其上的螺栓(5)，兩個(gè)螺栓( 彼此之間呈180° ；每個(gè)螺栓( 定義了固定長(zhǎng)度的直線往復(fù)路徑，該路徑長(zhǎng)度等于準(zhǔn)線冠輪(6)的節(jié)徑長(zhǎng)度；螺栓(5)連接到兩個(gè)安裝在推進(jìn)線的同一側(cè)的彈性連接桿(4)上，該連接桿(4)將其往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給多方向連接系統(tǒng) (200)的各自的傳動(dòng)盤(13)；傳動(dòng)盤(13)通過滑動(dòng)盤(12)移動(dòng)其各自的同心軸(15、16)， 軸(15、16)同步地以相反方向(相反的路徑)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)-擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且不完整地旋轉(zhuǎn)；同心軸(15,16)通過彈性連接(36)移動(dòng)旋架(17、17’)。
2.如權(quán)利要求1的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，不管推進(jìn)系統(tǒng)是否運(yùn)行，傳動(dòng)系統(tǒng) (100)可全部地整體繞著其自身的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，逐漸地改變旋架(17、17’)的掃掠角(β) 的范圍。
3.用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在多方向連接系統(tǒng)Ο00)中-兩對(duì)盤(13、1 中的每一個(gè)盤均具有能夠在彼此之間傳遞用的連接件，當(dāng)盤(12、13) 連接(結(jié)合)到一起時(shí)，該連接件能夠?qū)⑦B接桿(4)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到其對(duì)應(yīng)的軸(15和 16)上，使其旋轉(zhuǎn)-擺動(dòng)；-輔助機(jī)構(gòu)(M)，其允許同時(shí)解除連接傳動(dòng)系統(tǒng)(100)的兩個(gè)同心軸(15、16)。-同步機(jī)構(gòu)(25)，一旦通過激活輔助機(jī)構(gòu)04)從傳動(dòng)系統(tǒng)(100)解除連接，該同步機(jī)構(gòu)0 允許臨時(shí)地連接兩個(gè)同心軸(15、16)，為了使得其整體地繞著其共同的幾何軸線旋轉(zhuǎn)；-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)( )，一旦通過激活輔助機(jī)構(gòu)04)從傳動(dòng)系統(tǒng)(100)解除連接并通過激活同步機(jī)構(gòu)05)而彼此同步，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)06)允許軸(15、16)整體地繞其共同的幾何軸線旋轉(zhuǎn)。
4.用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求3的機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，其特征在于，輔助機(jī)構(gòu)04)包括兩個(gè)桿(37)，桿(37)平行且完全相反地放置(多方向的每一側(cè)上設(shè)有一個(gè)桿)，并且桿(37)可同時(shí)升起或降低以通過成對(duì)地位于各自的環(huán)狀槽內(nèi)的四個(gè)軸承(XT)移動(dòng)兩個(gè)滑動(dòng)盤(12)，環(huán)狀槽位于兩個(gè)滑動(dòng)盤(1 的主體中并且足夠?qū)捤梢栽谕七M(jìn)線的運(yùn)行期間不妨礙這些盤(1 的旋轉(zhuǎn)-擺動(dòng)。
5.用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求3的機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，其特征在于，同步機(jī)構(gòu)0 包括同步器盤(觀)，其能夠在外軸(1 的上端滑動(dòng)但不能旋轉(zhuǎn)，該同步器盤08)位于上滑動(dòng)盤(1 的主體內(nèi)，并在其上部表面承載具有孔的冠；以及固定在內(nèi)軸(16)上的支撐盤( )，其具有八個(gè)打孔器(30)，打孔器(30)由彈簧承重并環(huán)狀的彼此偏移設(shè)置。
6.用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求3的機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，其特征在于，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下端部開槽的旋轉(zhuǎn)軸(32)，其高度固定，并且能夠通過附加到所述軸 (32)的上端的飛輪(38)繞其幾何軸旋轉(zhuǎn)，以及內(nèi)部齒條環(huán)(31)，當(dāng)其隨著上部滑動(dòng)盤(12) 升起時(shí)，該齒條環(huán)(31)插入到軸(32)的齒條中，由此創(chuàng)建兩個(gè)軸(16、32)之間的臨時(shí)連接，這允許將飛輪(38)的旋轉(zhuǎn)傳遞給兩個(gè)最近同步的同心軸(15、16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于船只的多方向推進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器，其包括機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器類型的傳動(dòng)系統(tǒng)(100)，該機(jī)械內(nèi)擺線轉(zhuǎn)換器執(zhí)行兩個(gè)基本功能，即為了移動(dòng)推進(jìn)器葉片，產(chǎn)生兩個(gè)同心軸(15、16)的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且整體地繞其幾何軸線旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行或停止時(shí)，旋架(17、17’)的掃掠角的范圍可在上限閾值和下限閾值之間被逐漸改變。本發(fā)明還包括多方向連接系統(tǒng)，其可改變?nèi)~片的推進(jìn)力的方向，并且由此改變船只的移動(dòng)方向，其包括每個(gè)同心軸上的離合器，每個(gè)離合器具有兩個(gè)盤。本發(fā)明還包括水下部分，其由魚尾推進(jìn)形成。
文檔編號(hào)B63H1/36GK102483141SQ201080037570
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者M·休格特·卡薩利 申請(qǐng)人:M·休格特·卡薩利