一種槳葉旋轉式機動艇的製作方法
2023-05-17 13:31:51 1
一種槳葉旋轉式機動艇的製作方法
【專利摘要】一種槳葉旋轉式機動艇，屬船舶【技術領域】。它由艇身、操控系統和動力系統組成。艇身採用玻璃鋼或碳纖維複合材料製成。操控系統包括操控把、操控信號傳輸機構、方向舵、鞍座及支架，操控把和鞍座都靠支架固定在艇身上。動力系統包括驅動裝置和推進裝置。驅動裝置由發動機、齒輪減速裝置及主軸組成，發動機採用內燃機或電動機。推進裝置包括左推進器和右推進器，左推進器和右推進器結構和工作原理都相同，它們對稱布置於艇身的左右兩側。左推進器中的左槳葉和右推進器中的右槳葉作旋轉運動產生推力。使用時沒有明顯的尾跡，也沒有嚴重的拍水現象，效率高。用作水上交通工具及用於體育遊樂活動。
【專利說明】一種槳葉旋轉式機動艇
【技術領域】
[0001] 一種槳葉旋轉式機動艇，屬船舶【技術領域】，尤其涉及一種機動艇。
【背景技術】
[0002] 傳統的機動艇大多採用螺旋槳作推進裝置，儘管驅動方便，但效率較低，螺旋槳制 造工藝複雜，且使用時會產生尾跡。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是克服傳統機動艇的上述不足，發明一種效率較高的無明顯尾跡的 槳葉旋轉式機動艇。
[0004] -種槳葉旋轉式機動艇，由艇身、操控系統和動力系統組成。艇身採用玻璃鋼或碳 纖維複合材料製成。操控系統包括操控把、操控信號傳輸機構、方向舵、鞍座及支架，操控把 和鞍座都靠支架固定在艇身上。動力系統包括驅動裝置和推進裝置。驅動裝置由發動機、 齒輪減速裝置及主軸組成。發動機採用內燃機或電動機，採用電動機時由方便充電的鋰電 池供電；發動機的操控信號是通過操控信號傳輸機構在發動機和操控把之間傳遞的；發動 機、齒輪減速裝置和主軸都安裝在艇的中後部，發動機與齒輪減速裝置相連，齒輪減速裝置 的輸出軸為主軸；主軸水平布置且與艇身縱向對稱面垂直，主軸的左段通過軸承與艇身左 側壁相連，並穿過艇身左側壁外露於艇身的左邊，主軸的右段通過軸承與艇身右側壁相連， 並穿過艇身右側壁外露於艇身的右邊，兩個穿過處均進行密封防水處理。推進裝置包括左 推進器和右推進器，左推進器和右推進器結構和工作原理都相同，它們對稱布置於艇身的 左右兩側；左推進器由左轉臂、左槳葉、左槳軸、左導向杆、左導向器和左導向器支撐件組 成，左轉臂的一端與驅動裝置的主軸的露出艇身左側的左端垂直固連，左轉臂的另一端與 左槳軸的右端垂直固連，左槳軸與主軸分別布置於左轉臂的左右兩側，左槳軸的左段穿過 左槳葉上的靠近左槳葉的前緣且與左槳葉前緣平行的孔並通過軸承與左槳葉相連，左槳軸 與左槳葉的前緣平行；左槳葉能繞左槳軸靈活轉擺，但左槳葉不能沿左槳軸作軸向直線運 動；左槳葉的根部端面即靠近左轉臂旋轉平面的一端的端面與左槳葉的前緣垂直，左槳葉 呈直角梯形或矩形，左槳葉的截面為翼型；左導向杆的下段與左槳葉固連於左槳葉的根部 端面並與該端面的弦線重疊，左導向杆的上段穿過左導向器；左導向器由左直線軸承緊密 鑲入左旋轉軸承組合而成；左導向器安裝於艇身的中後部左側的上方，且置於左轉臂旋轉 平面的左側，左導向器通過左導向器支撐件與艇身相連；左導向器儘量靠近左槳軸的旋轉 圓周安裝，但左導向器至主軸之間的距離大於左轉臂長度與左槳葉的最大寬度即最大弦長 之和，以便左槳葉順利旋轉；左導向杆的長度應足夠確保其上端始終在左導向器內而不脫 落。右推進器由右轉臂、右槳葉、右槳軸、右導向杆、右導向器和右導向器支撐件組成，右轉 臂的一端與驅動裝置的主軸的露出艇身右側的右端垂直固連，右轉臂的另一端與右槳軸的 左端垂直固連，主軸與右槳軸分別布置於右轉臂的左右兩側，右槳軸的右段穿過右槳葉上 的靠近右槳葉的前緣且與右槳葉前緣平行的孔並通過軸承與右槳葉相連，右槳軸與右槳葉 的前緣平行；右槳葉能繞右槳軸靈活轉擺，但右槳葉不能沿右槳軸作軸向直線運動；右槳 葉的根部端面即靠近右轉臂旋轉平面的一端的端面與右槳葉的前緣垂直，右槳葉呈直角梯 形或矩形，右槳葉的截面為翼型；右導向杆的下段與右槳葉固連於右槳葉的根部端面並與 該端面的弦線重疊，右導向杆的上段穿過右導向器；右導向器由右直線軸承緊密鑲入右旋 轉軸承組合而成；右導向器安裝於艇身的中後部右側的上方，且置於右轉臂旋轉平面的右 偵牝右導向器通過右導向器支撐件與艇身相連；右導向器儘量靠近右槳軸的旋轉圓周安裝， 但右導向器至主軸之間的距離大於右轉臂長度與右槳葉的最大寬度即最大弦長之和，以便 右槳葉順利旋轉；右導向杆的長度應足夠確保其上端始終在右導向器內而不脫落。主軸、左 轉臂、右轉臂、左槳軸和右槳軸處於同一平面內，且左槳軸和右槳軸處於同一直線上。方向 舵設在艇尾處，方向舵通過操控信號傳輸機構與操控把相連，操控把安裝於靠近艇頭處。左 導向器和右導向器的連線處於主軸軸線的正上方且與主軸軸線平行。
[0005] 為得到滿意的效率，主軸、左導向器和右導向器的安裝高度滿足：當該艇滿載時， 左導向杆在前方與左槳軸旋轉圓周相切的切點、右導向杆在前方與右槳軸旋轉圓周相切的 切點、左導向杆在後方與左槳軸旋轉圓周相切的切點和右導向杆在後方與右槳軸旋轉圓周 相切的切點同高且剛好處於水面位置。
[0006] 該一種槳葉旋轉式機動艇的工作原理是：開動發動機，發動機的動力通過齒輪減 速裝置傳遞至主軸，主軸同時同向同速驅動左推進器和右推進器，推動該艇行駛。從艇身左 偵贓右側看，左槳葉和右槳葉同向同速逆時針旋轉，該艇向艇頭方向行駛即前進；左槳葉和 右槳葉同向同速順時針旋轉，該艇向艇尾方向行駛即後退；人操縱操控把來控制該艇的方 向和速度。
[0007] 推進裝置是這樣工作的：動力傳遞給主軸，主軸轉動帶動左轉臂和右轉臂同向同 速轉動；左轉臂帶動左槳軸旋轉，右轉臂帶動右槳軸旋轉；在左槳軸的牽引下左槳葉旋轉， 在右槳軸的牽引下右槳葉旋轉；由於左導向杆和左導向器的限制，左槳葉旋轉時其攻角在 一個工作周期即旋轉一圈內會發生有規律的變化，有利於產生推力；同樣地，由於右導向杆 和右導向器的限制，右槳葉旋轉時其攻角在一個工作周期即旋轉一圈內同樣會發生有規律 的變化，有利於產生推力。對於本發明艇前進而言，由於左導向器和右導向器均置於水面的 上方，主軸置於水面位置以下，左導向杆在前方與左槳軸旋轉圓周相切的切點、右導向杆在 前方與右槳軸旋轉圓周相切的切點、左導向杆在後方與左槳軸旋轉圓周相切的切點和右導 向杆在後方與右槳軸旋轉圓周相切的切點同高且剛好處於水面位置，並且左導向器靠近左 槳軸的旋轉圓周安裝，右導向器同樣靠近右槳軸的旋轉圓周安裝，在一個周期內，左槳葉和 右槳葉划水同樣佔大半個工作周期；左槳葉和右槳葉在水面的上方雖然是前行的，但它們 只受空氣的阻力而沒有水的阻力。這樣，產生推力的效率較高。改變主軸轉速大小能改變 推力的大小，轉速越快推力越大，轉速越慢推力越小；改變主軸的轉動方向能改變推力的方 向。
[0008] 本發明的優點是：該發明一種槳葉旋轉式機動艇使用時不會產生像螺旋槳推進器 那樣的明顯的尾跡，也不會像傳統明輪推進裝置那樣存在嚴重的拍水現象；且該艇能量損 失小，效率高，無大水花，槳葉易製作，可採用剛性平板槳或翼型槳。用作水上交通工具及休 閒娛樂體育活動都很方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發明一種槳葉旋轉式機動艇的主視示意圖；圖2是圖1的左視圖。
[0010] 圖中，1-艇身，11-艇頭，12-艇尾；21-操控把，22-操控信號傳輸機構，23-方向 舵，24-支架，25-鞍座；31-發動機，32-齒輪減速裝置，33-主軸；4-左推進器，41-左轉 臂，42-左槳葉，43-左槳軸，44-左導向杆，45-左導向器，451-左直線軸承，452-左旋轉軸 承，46-左導向器支撐件，5-右推進器，51-右轉臂，52-右槳葉，53-右槳軸，54-右導向杆， 55-右導向器，551-右直線軸承，552-右旋轉軸承，56-右導向器支撐件；6-水面；7-左槳軸 旋轉圓周；圖2中，左轉臂41上的空心箭頭表示該發明艇前進時左轉臂41的旋轉方向。
【具體實施方式】
[0011] 現結合附圖1和附圖2舉例對本發明加以說明：一種槳葉旋轉式機動艇，由艇身 1、操控系統和動力系統組成。艇身1採用玻璃鋼製成。操控系統包括操控把2121、操控信 號傳輸機構22、方向舵23、鞍座25及支架24,操控把21和鞍座25都靠支架24固定在艇 身1上。動力系統包括驅動裝置和推進裝置。驅動裝置由發動機31、齒輪減速裝置32及主 軸33組成。發動機31採用電動機，由方便充電的鋰電池供電；發動機31的操控信號是通 過操控信號傳輸機構22在發動機31和操控把21之間傳遞的；發動機31、齒輪減速裝置32 和主軸33都安裝在艇的中後部，發動機31與齒輪減速裝置32相連，齒輪減速裝置32的輸 出軸為主軸33 ;主軸33水平布置且與艇身1縱向對稱面垂直，主軸33的左段通過軸承與 艇身1左側壁相連，並穿過艇身1左側壁外露於艇身1的左邊，主軸33的右段通過軸承與 艇身1右側壁相連，並穿過艇身1右側壁外露於艇身1的右邊，兩個穿過處均進行密封防水 處理。推進裝置包括左推進器4和右推進器5,左推進器4和右推進器5結構和工作原理都 相同，它們對稱布置於艇身1的左右兩側；左推進器4由左轉臂41、左槳葉42、左槳軸43、 左導向杆44、左導向器45和左導向器支撐件46組成，左轉臂41的一端與驅動裝置的主軸 33的露出艇身1左側的左端垂直固連，左轉臂41的另一端與左槳軸43的右端垂直固連， 左槳軸43與主軸33分別布置於左轉臂41的左右兩側，左槳軸43的左段穿過左槳葉42上 的靠近左槳葉42的前緣且與左槳葉42前緣平行的孔並通過軸承與左槳葉42相連，左槳軸 43與左槳葉42的前緣平行；左槳葉42能繞左槳軸43靈活轉擺，但左槳葉42不能沿左槳 軸43作軸向直線運動；左槳葉42的根部端面即靠近左轉臂41旋轉平面的一端的端面與左 槳葉42的前緣垂直，左槳葉42呈直角梯形或矩形，左槳葉42的截面為翼型；左導向杆44 的下段與左槳葉42固連於左槳葉42的根部端面並與該端面的弦線重疊，左導向杆44的上 段穿過左導向器45 ;左導向器45由左直線軸承451緊密鑲入左旋轉軸承452組合而成；左 導向器45安裝於艇身1的中後部左側的上方，且置於左轉臂41旋轉平面的左側，左導向器 45通過左導向器支撐件46與艇身1相連；左導向器45儘量靠近左槳軸43的旋轉圓周安 裝，但左導向器45至主軸33之間的距離大於左轉臂41長度與左槳葉42的最大寬度即最 大弦長之和，以便左槳葉42順利旋轉；左導向杆44的長度應足夠確保其上端始終在左導向 器45內而不脫落。右推進器5由右轉臂51、右槳葉52、右槳軸53、右導向杆54、右導向器 55和右導向杆支撐件56組成，右轉臂51的一端與驅動裝置的主軸33的露出艇身1右側的 右端垂直固連，右轉臂51的另一端與右槳軸53的左端垂直固連，主軸33與右槳軸53分別 布置於右轉臂51的左右兩側，右槳軸53的右段穿過右槳葉52上的靠近右槳葉52的前緣 且與右槳葉52前緣平行的孔並通過軸承與右槳葉52相連，右槳軸53與右槳葉52的前緣 平行；右槳葉52能繞右槳軸53靈活轉擺，但右槳葉52不能沿右槳軸53作軸向直線運動； 右槳葉52的根部端面即靠近右轉臂51旋轉平面的一端的端面與右槳葉52的前緣垂直，右 槳葉52呈直角梯形或矩形，右槳葉52的截面為翼型；右導向杆54的下段與右槳葉52固連 於右槳葉52的根部端面並與該端面的弦線重疊，右導向杆54的上段穿過右導向器55 ;右 導向器55由右直線軸承551緊密鑲入右旋轉軸承552組合而成；右導向器55安裝於艇身 1的中後部右側的上方，且置於右轉臂51旋轉平面的右側，右導向器55通過右導向杆支撐 件56與艇身1相連；右導向器55儘量靠近右槳軸53的旋轉圓周安裝，但右導向器55至主 軸33之間的距離大於右轉臂51長度與右槳葉52的最大寬度即最大弦長之和，以便右槳葉 52順利旋轉；右導向杆54的長度應足夠確保其上端始終在右導向器55內而不脫落。主軸 33、左轉臂41、右轉臂51、左槳軸43和右槳軸53處於同一平面內，且左槳軸43和右槳軸53 處於同一直線上。方向舵23設在艇尾12處，方向舵23通過操控信號傳輸機構22與操控 把21相連，操控把21安裝於靠近艇頭11處。左導向器45和右導向器55的連線處於主軸 33軸線的正上方且與主軸33軸線平行。
[0012] 為得到滿意的效率，主軸33、左導向器45和右導向器55的安裝高度滿足：當該艇 滿載時，左導向杆44在前方與左槳軸旋轉圓周7相切的切點、右導向杆54在前方與右槳軸 53旋轉圓周相切的切點、左導向杆44在後方與左槳軸旋轉圓周7相切的切點和右導向杆 54在後方與右槳軸53旋轉圓周相切的切點同高且剛好處於水面6位置。
[0013] 該一種槳葉旋轉式機動艇的工作原理是：開動發動機31，發動機31的動力通過齒 輪減速裝置32傳遞至主軸33,主軸33同時同向同速驅動左推進器4和右推進器5,推動該 艇行駛。從艇身1左側往右側看，左槳葉42和右槳葉52同向同速逆時針旋轉，該艇向艇頭 11方向行駛即前進；左槳葉42和右槳葉52同向同速順時針旋轉，該艇向艇尾12方向行駛 即後退；人操縱操控把21來控制該艇的方向和速度。
[0014] 推進裝置是這樣工作的：動力傳遞給主軸33,主軸33轉動帶動左轉臂41和右轉 臂51同向同速轉動；左轉臂41帶動左槳軸43旋轉，右轉臂51帶動右槳軸53旋轉；在左槳 軸43的牽引下左槳葉42旋轉，在右槳軸53的牽引下右槳葉52旋轉；由於左導向杆44和 左導向器45的限制，左槳葉42旋轉時其攻角在一個工作周期即旋轉一圈內會發生有規律 的變化，有利於產生推力；同樣地，由於右導向杆54和右導向器55的限制，右槳葉52旋轉 時其攻角在一個工作周期即旋轉一圈內同樣會發生有規律的變化，有利於產生推力。對於 本發明艇前進而言，由於左導向器45和右導向器55均置於水面6的上方，主軸33置於水 面6位置以下，左導向杆44在前方與左槳軸旋轉圓周7相切的切點、右導向杆54在前方與 右槳軸53旋轉圓周相切的切點、左導向杆44在後方與左槳軸旋轉圓周7相切的切點和右 導向杆54在後方與右槳軸53旋轉圓周相切的切點同高且剛好處於水面6位置，並且左導 向器45靠近左槳軸43的旋轉圓周安裝，右導向器55同樣靠近右槳軸53的旋轉圓周安裝， 在一個周期內，左槳葉42和右槳葉52划水同樣佔大半個工作周期；左槳葉42和右槳葉52 在水面6的上方雖然是前行的，但它們只受空氣的阻力而沒有水的阻力。這樣，產生推力的 效率較高。改變主軸33轉速大小能改變推力的大小，轉速越快推力越大，轉速越慢推力越 小；改變主軸33的轉動方向能改變推力的方向。
[0015] 該艇配有手搖裝置，當發動機31出故障或電動機的供電出問題時，不能採用機動 方式驅動推進裝置時，能用手搖裝置驅動推進裝置返回岸邊，確保安全。
[0016] 該艇用於水上交通工具，用於風景區、公園等場所作體育遊樂設備也是一個不錯 的選擇。
【權利要求】
1. 一種槳葉旋轉式機動艇，由艇身（1)、操控系統和動力系統組成，其特徵在於：操控 系統包括操控把（21)、操控信號傳輸機構（22 )、方向舵（23 )、鞍座（25 )及支架（24)，操控把 (21)和鞍座（25 )都靠支架（24 )固定在艇身（1)上；動力系統包括驅動裝置和推進裝置；驅 動裝置由發動機（31)、齒輪減速裝置（32)及主軸（33)組成；發動機（31)的操控信號是通 過操控信號傳輸機構（22)在發動機（31)和操控把（21)之間傳遞的；發動機（31)與齒輪減 速裝置（32)相連，齒輪減速裝置（32)的輸出軸為主軸（33);主軸（33)水平布置且與艇身 (1)縱向對稱面垂直，主軸（33)的左段通過軸承與艇身（1)左側壁相連，並穿過艇身（1)左 側壁外露於艇身（1)的左邊，主軸（33)的右段通過軸承與艇身（1)右側壁相連，並穿過艇身 (1)右側壁外露於艇身（1)的右邊，兩個穿過處均進行密封防水處理；推進裝置包括左推進 器（4)和右推進器（5)，左推進器（4)和右推進器（5)結構和工作原理都相同，它們對稱布 置於艇身（1)的左右兩側；左推進器（4)由左轉臂（41)、左槳葉（42)、左槳軸（43)、左導向 杆（44)、左導向器（45)和左導向器支撐件（46)組成，左轉臂（41)的一端與驅動裝置的主 軸（33)的露出艇身（1)左側的左端垂直固連，左轉臂（41)的另一端與左槳軸（43)的右端 垂直固連，左槳軸（43)與主軸（33)分別布置於左轉臂（41)的左右兩側，左槳軸（43)的左 段穿過左槳葉（42 )上的靠近左槳葉（42 )的前緣且與左槳葉（42 )前緣平行的孔並通過軸承 與左槳葉（42)相連，左槳軸（43)與左槳葉（42)的前緣平行；左槳葉（42)的根部端面即靠 近左轉臂（41)旋轉平面的一端的端面與左槳葉（42)的前緣垂直；左導向杆（44)的下段與 左槳葉（42)固連於左槳葉（42)的根部端面並與該端面的弦線重疊，左導向杆（44)的上段 穿過左導向器（45);左導向器（45)由左直線軸承（451)緊密鑲入左旋轉軸承（452)組合而 成；左導向器（45)安裝於艇身（1)的中後部左側的上方，且置於左轉臂（41)旋轉平面的左 側，左導向器（45)通過左導向器支撐件（46)與艇身（1)相連；左導向杆（44)的長度應足夠 確保其上端始終在左導向器（45)內而不脫落；右推進器（5)由右轉臂（51)、右槳葉（52)、右 槳軸（53)、右導向杆（54)、右導向器（55)和右導向杆支撐件（56)組成，右轉臂（51)的一端 與驅動裝置的主軸（33)的露出艇身（1)右側的右端垂直固連，右轉臂（51)的另一端與右槳 軸（53)的左端垂直固連，主軸（33)與右槳軸（53)分別布置於右轉臂（51)的左右兩側，右 槳軸（53)的右段穿過右槳葉（52)上的靠近右槳葉（52)的前緣且與右槳葉（52)前緣平行 的孔並通過軸承與右槳葉（52)相連，右槳軸（53)與右槳葉（52)的前緣平行；右槳葉（52) 的根部端面即靠近右轉臂（51)旋轉平面的一端的端面與右槳葉（52)的前緣垂直，右導向 杆（54)的下段與右槳葉（52)固連於右槳葉（52)的根部端面並與該端面的弦線重疊，右導 向杆（54)的上段穿過右導向器（55);右導向器（55)由右直線軸承（551)緊密鑲入右旋轉 軸承（552)組合而成；右導向器（55)安裝於艇身（1)的中後部右側的上方，且置於右轉臂 (51)旋轉平面的右側，右導向器（55)通過右導向杆支撐件（56)與艇身（1)相連；右導向杆 (54)的長度應足夠確保其上端始終在右導向器（55)內而不脫落；主軸（33)、左轉臂（41)、 右轉臂（51)、左槳軸（43)和右槳軸（53)處於同一平面內，且左槳軸（43)和右槳軸（53)處 於同一直線上；方向舵（23)設在艇尾（12)處，方向舵（23)通過操控信號傳輸機構（22)與 操控把（21)相連，操控把（21)安裝於靠近艇頭（11)處；左導向杆（44)在前方與左槳軸旋 轉圓周（7)相切的切點、右導向杆（54)在前方與右槳軸（53)旋轉圓周相切的切點、左導向 杆（44)在後方與左槳軸旋轉圓周（7)相切的切點和右導向杆（54)在後方與右槳軸（53)旋 轉圓周相切的切點同高且剛好處於水面（6)位置。
2. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：艇身（1)採用玻璃鋼或 碳纖維複合材料製成。
3. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：發動機（31)採用內燃 機或電動機，採用電動機時由方便充電的鋰電池供電。
4. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：左槳葉（42)和右槳葉 (52)都呈直角梯形或矩形，它們的截面為翼型。
5. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：左槳葉（42)和右槳葉 (52)採用剛性平板槳。
6. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：左導向器（45)儘量靠 近左槳軸（43)的旋轉圓周安裝，但左導向器（45)至主軸（33)之間的距離大於左轉臂（41) 長度與左槳葉（42)的最大寬度即最大弦長之和；右導向器（55)儘量靠近右槳軸（53)的旋 轉圓周安裝，但右導向器（55)至主軸（33)之間的距離大於右轉臂（51)長度與右槳葉（52) 的最大寬度即最大弦長之和。
7. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：左導向器（45)和右導 向器（55)的連線處於主軸（33)軸線的正上方且與主軸（33)軸線平行。
8. 根據權利要求1所述的一種槳葉旋轉式機動艇，其特徵在於：配有手搖裝置。
【文檔編號】B63H5/00GK203864971SQ201420282626
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】王志成 申請人:佛山市神風航空科技有限公司