一种电动表面桨及船艇的制作方法

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1.本发明涉及船艇相关技术领域，具体为一种电动表面桨及船艇。

背景技术：

2.海警部队、海岸警察、海事、海监及渔政执法部门沿海航区执法巡逻、安全监督管理、人命救助及日常工作通常需要高速船艇，现有的高速船艇通常配有两台或多台大功率柴油机，驱动表面桨、喷水推进装置等。开航前需要备车，启动船艇主推进动力装置柴油机，低速空车运转，并达到可以使用状态时才可以开航。开航前备车时间一般在半小时至二小时之间；这类船艇主推进动力装置柴油机、齿轮箱和驱动表面桨、喷水推进装置都安装在船艇尾部，燃油箱布置在船艇中部。船艇在高速起滑时，船头上翘，重心后移，纵倾角过大，产生阻力随之变大，使船艇上下颠簸严重，费油舒适性又差。而且这类船艇主推进动力装置柴油机、齿轮箱及离合器故障率高，维修保养成本高，燃料消耗大；现有的电机作为动力源船舶种类很多，有pod推进器、电动喷水推进器、电动舷外机。pod推进器电机的功率大体积很大，电动喷水推进器和电动舷外机电机的功率小体积又小，从而导致其船体在实际使用时效果较差。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电动表面桨及船艇，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动表面桨及船艇，包括船体和设置在船体底部的中内龙骨、旁内龙骨，所述船体内部设置有锂电池、柴油箱、发电机组、电控系统、第一永磁同步电机、第二永磁同步电机、第三永磁同步电机、第四永磁同步电机、油冷器组、齿轮箱壳体，所述油冷器组包含油冷器和油体循环组件，所述齿轮箱壳体为位于船体的靠尾部进行设置，所述齿轮箱壳体共对称设置有一组，所述船体的尾部设置有艉板，且船体的动力组件为位于艉板的位置处进行设置。
5.优选的，所述船体的船底包括从艏部到艉部纵向对称依次排列的第一内弧船底、第二内弧船底、第三内弧船底和第四内弧船底，所述第一内弧船底、第二内弧船底、第三内弧船底、第四内弧船底的外侧对称依次排列的第一内弧舭、第二内弧舭、第三内弧舭、第四内弧舭，且第一内弧舭与第二内弧舭连接位置形成第一空气口，第二内弧舭与第三内弧舭连接位置形成第二空气口，第三内弧舭与第四内弧舭连接位置形成第三空气口，所述第一内弧船底和第二内弧船底的连接处形成第一空气台阶，所述第二内弧船底和第三内弧船底的连接位置处形成第二空气台阶，所述第三内弧船底和第四内弧船底的连接位置处形成第三空气台阶，所述第一空气口与第一空气台阶连通，所述第二空气口与第二空气台阶连通，所述第三空气口与第三空气台阶连通。
6.优选的，所述锂电池安装于船体舯部旁内龙骨上，柴油箱安装在锂电池后方旁内龙骨上，发电机组安装在柴油箱后方旁内龙骨上，电控系统位于船体的艉位船舷内侧。
7.优选的，该船艇的电动表面桨包括艉机座、起翘架、起翘油缸、起翘轴转向架、转向油缸、转向轴、档涡板、艉机水上壳体、艉机水下壳体、舵叶、同步杆，所述艉板的外侧设置有艉机座，所述艉机座上安装有起翘架和起翘油缸，所述艉机座和起翘架由起翘轴相连接，所述起翘油缸的液压杆与起翘架相连接，起翘架以起翘轴为中心成上下四十五度角转动；所述起翘架上安装有转向架和转向油缸，所述起翘架和转向架由转向轴相连接，所述转向油缸的液压杆与转向架相连接，转向架以转向轴为中心成左右四十五度角转动；所述艉机水上壳体与转向架相连接，艉机水上壳体底端与艉机水下壳体上端相连接，艉机水上壳体底端与艉机水下壳体上端连接处装有档涡板，所述艉机水下壳体的上固定安装有舵叶，且左右两侧的电动表面桨上的艉机水上壳体之间为通过同步杆进行连接。
8.优选的，所述艉机水下壳体上转动安装有螺旋桨，所述螺旋桨为通过多电机动力组合输给齿轮箱壳体中的中心轮、万向节传动轴、球笼万向节、第一艉轴、第二艉轴、第三艉轴，所述齿轮箱壳体中转动设置有边缘转轴，其边缘转轴共设置有四根，且其四根轴体上分别固定安装有第一动力轮、第二动力轮、第三动力轮、第四动力轮，且第一动力轮、第二动力轮、第三动力轮、第四动力轮均与中心轮进行传动连接，且边缘转轴分别通过第一永磁同步电机、第二永磁同步电机、第三永磁同步电机、第四永磁同步电机进行驱动。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
10.1.通过多电机驱动行星齿轮，体积小、功率大，执行出航任务快速响应，起滑速度快，噪声小，高效节能；
11.2.通过三断级的内弧船底、内弧舭形成两个双内弧型槽道滑行，能够充分利用空气进行减阻和支撑船艇重量，减小兴波和飞溅，减少动力消耗，增强了耐波性和稳性，提高了船艇的舒适性；
12.3.通过设置电动表面桨和船艇上的结构以及伯努利原理，从而让船艇低速航行时，艉机水下壳体及船体划水力度小，螺旋桨处于全浸状态，较高的螺矩与传统推进器相比拥有更大的功率吸收能力；高速滑行时，艉机水下壳体及船体划水力度大，船体底部形成空气台阶，螺旋桨处于半浸状态运转不产生空泡；停泊时可以将电动表面桨提升至水面以上，减少海水对表面桨的腐蚀。
附图说明
13.图1为电动表面桨及船艇结构图；
14.图2为电动表面桨及船艇侧视图；
15.图3为电动表面桨及船艇立面图；
16.图4为距船艏3/4船长的电动表面桨及船艇剖面示意图；
17.图5为距船艏1/2船长的电动表面桨及船艇剖面示意图；
18.图6为距船艉1/3船长的电动表面桨及船艇剖面示意图；
19.图7为电动表面桨及船艇齿轮箱处剖面示意图；
20.图8为电动表面桨及船艇艉部剖面示意图；
21.图9为电动表面桨及船艇艉机结构示意图；
22.图10为电动表面桨及船艇艉机起翘示意图；
23.图11为电动表面桨及船艇艉机转向示意图；
24.图12为电动表面桨及船艇断级处空气流动示意图。
25.图中：船体1、中内龙骨11、旁内龙骨111、第一内弧船底12、第二内弧船底121、第三内弧船底122、第四内弧船底123、第一内弧舭13、第二内弧舭131、第三内弧舭132、第四内弧舭133、第一空气口14、第二空气口141、第三空气口142、第一空气台阶15、第二空气台阶151、第三空气台阶152、锂电池2、柴油箱21、发电机组211、电控系统22、第一永磁同步电机221、第二永磁同步电机222、第三永磁同步电机223、第四永磁同步电机224、油冷器组23、齿轮箱壳体3、中心轮31、第一动力轮311、第二动力轮312、第三动力轮313、第四动力轮314、齿圈32、油冷器33、万向节传动轴4、球笼万向节41、第一艉轴411、第二艉轴412、第三艉轴413、螺旋桨42、艉板5、艉机座51、起翘架511、起翘油缸512、起翘轴513、转向架514、转向油缸515、转向轴516、档涡板52、艉机水上壳体521、艉机水下壳体522、舵叶523、同步杆524。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种电动表面桨及船艇，包括船体1和设置在船体1底部的中内龙骨11、旁内龙骨111，船体1内部设置有锂电池2、柴油箱21、发电机组211、电控系统22、第一永磁同步电机221、第二永磁同步电机222、第三永磁同步电机223、第四永磁同步电机224、油冷器组23、齿轮箱壳体3，油冷器组23包含油冷器33和油体循环组件，齿轮箱壳体3为位于船体1的靠尾部进行设置，齿轮箱壳体3共对称设置有一组，船体1的尾部设置有艉板5，且船体的动力组件为位于艉板5的位置处进行设置。
28.进一步地，船体1的船底包括从艏部到艉部纵向对称依次排列的第一内弧船底12、第二内弧船底121、第三内弧船底122和第四内弧船底123，第一内弧船底12、第二内弧船底121、第三内弧船底122、第四内弧船底123的外侧对称依次排列的第一内弧舭13、第二内弧舭131、第三内弧舭132、第四内弧舭133，且第一内弧舭13与第二内弧舭131连接位置形成第一空气口14，第二内弧舭131与第三内弧舭132连接位置形成第二空气口141，第三内弧舭132与第四内弧舭133连接位置形成第三空气口142，第一内弧船底12和第二内弧船底121的连接处形成第一空气台阶15，第二内弧船底121和第三内弧船底122的连接位置处形成第二空气台阶151，第三内弧船底122和第四内弧船底123的连接位置处形成第三空气台阶152，第一空气口14与第一空气台阶15连通，第二空气口141与第二空气台阶151连通，第三空气口142与第三空气台阶152连通；
29.进一步地，锂电池2安装于船体1舯部旁内龙骨上，柴油箱21安装在锂电池2后方旁内龙骨上，发电机组211安装在柴油箱21后方旁内龙骨上，电控系统位于船体1的艉位船舷内侧，通过将锂电池2装配到船体舯部船底，起到一个很好的配重作用，以减少船艇的纵倾角度，从而增加了船艇的稳定性。
30.进一步地，该船艇的电动表面桨包括艉机座51、起翘架511、起翘油缸512、起翘轴513转向架514、转向油缸515、转向轴516、档涡板52、艉机水上壳体521、艉机水下壳体522、舵叶523、同步杆524，艉板5的外侧设置有艉机座51，艉机座51上安装有起翘架511和起翘油
缸512，艉机座51和起翘架511由起翘轴513相连接，起翘油缸512的液压杆与起翘架511相连接，起翘架511以起翘轴513为中心成上下四十五度角转动；起翘架511上安装有转向架514和转向油缸515，起翘架511和转向架514由转向轴516相连接，转向油缸515的液压杆与转向架514相连接，转向架514以转向轴516为中心成左右四十五度角转动；艉机水上壳体521与转向架514相连接，艉机水上壳体521底端与艉机水下壳体522上端相连接，艉机水上壳体521底端与艉机水下壳体522上端连接处装有档涡板52，艉机水下壳体522的上固定安装有舵叶523，且左右两侧的电动表面桨上的艉机水上壳体521之间为通过同步杆524进行连接，通过设置电动表面桨和船艇上的结构以及伯努利原理，从而让船艇低速航行时，艉机水下壳体及船体划水力度小，螺旋桨处于全浸状态，较高的螺矩与传统推进器相比拥有更大的功率吸收能力；高速滑行时，艉机水下壳体及船体划水力度大，船体底部形成空气台阶，螺旋桨处于半浸状态运转不产生空泡；停泊时可以将电动表面桨提升至水面以上，减少海水对表面桨的腐蚀。
31.进一步地，艉机水下壳体522上转动安装有螺旋桨42，螺旋桨42为通过多电机动力组合输给齿轮箱壳体3中的中心轮31、万向节传动轴4、球笼万向节41、第一艉轴411、第二艉轴412、第三艉轴413，齿轮箱壳体3中转动设置有边缘转轴，其边缘转轴共设置有四根，且其四根轴体上分别固定安装有第一动力轮311、第二动力轮312、第三动力轮313、第四动力轮314，且第一动力轮311、第二动力轮312、第三动力轮313、第四动力轮314均与中心轮31进行传动连接，且边缘转轴分别通过第一永磁同步电机221、第二永磁同步电机222、第三永磁同步电机223、第四永磁同步电机224进行驱动，通过多电机驱动行星齿轮，体积小、功率大，执行出航任务快速响应，起滑速度快，噪声小，高效节能。
32.工作原理：锂电池给永磁电机提供动力源，行星齿轮箱把四部电机动力组合通过艉轴齿轮箱输送给火箭式艉机，螺旋桨转动产生向后推力推动船艇向前航行；三断级的弧形船底弧形船舭在流体力学的作用下把空气带进了船底成形空气台阶，减少了水和船艇间的摩擦阻力；船艇进行高速滑行期间螺旋桨一半进入空气台阶，另一半在水里，减小空泡现象的发生；同步轴连接左右艉机，液压油缸改变船艇航行方向和提升艉机，通过设置电动表面桨和船艇上的结构以及伯努利原理，从而让船艇低速航行时，艉机水下壳体及船体划水力度小，螺旋桨处于全浸状态，较高的螺矩与传统推进器相比拥有更大的功率吸收能力；高速滑行时，艉机水下壳体及船体划水力度大，船体底部形成空气台阶，螺旋桨处于半浸状态运转不产生空泡；停泊时螺旋桨可以提升至水面以上，充电单元及柴油发电机给锂电池充电，从而提高了船体的整体续航。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种船艇，包括船体(1)和设置在船体(1)底部的中内龙骨(11)、旁内龙骨(111)，其特征在于，所述船体(1)内部设置有锂电池(2)、柴油箱(21)、发电机组(211)、电控系统(22)、第一永磁同步电机(221)、第二永磁同步电机(222)、第三永磁同步电机(223)、第四永磁同步电机(224)、油冷器组(23)、齿轮箱壳体(3)，所述油冷器组(23)包含油冷器(33)和油体循环组件，所述齿轮箱壳体(3)为位于船体(1)的靠尾部进行设置，所述齿轮箱壳体(3)共对称设置有一组，所述船体(1)的尾部设置有艉板(5)，且船体的动力组件为位于艉板(5)的位置处进行设置。2.根据权利要求1所述的一种船艇，其特征在于：所述船体(1)的船底包括从艏部到艉部纵向对称依次排列的第一内弧船底(12)、第二内弧船底(121)、第三内弧船底(122)和第四内弧船底(123)，所述第一内弧船底(12)、第二内弧船底(121)、第三内弧船底(122)、第四内弧船底(123)的外侧对称依次排列的第一内弧舭(13)、第二内弧舭(131)、第三内弧舭(132)、第四内弧舭(133)，且第一内弧舭(13)与第二内弧舭(131)连接位置形成第一空气口(14)，第二内弧舭(131)与第三内弧舭(132)连接位置形成第二空气口(141)，第三内弧舭(132)与第四内弧舭(133)连接位置形成第三空气口(142)，所述第一内弧船底(12)和第二内弧船底(121)的连接处形成第一空气台阶(15)，所述第二内弧船底(121)和第三内弧船底(122)的连接位置处形成第二空气台阶(151)，所述第三内弧船底(122)和第四内弧船底(123)的连接位置处形成第三空气台阶(152)，所述第一空气口(14)与第一空气台阶(15)连通，所述第二空气口(141)与第二空气台阶(151)连通，所述第三空气口(142)与第三空气台阶(152)连通。3.根据权利要求1所述的一种船艇，其特征在于：所述锂电池(2)安装于船体(1)舯部旁内龙骨上，柴油箱(21)安装在锂电池(2)后方旁内龙骨上，发电机组(211)安装在柴油箱(21)后方旁内龙骨上，电控系统位于船体(1)的艉位船舷内侧。4.一种如权利要求1-3任意一项所述的一种船艇，其特征在于：该船艇的电动表面桨包括艉机座(51)、起翘架(511)、起翘油缸(512)、起翘轴(513)转向架(514)、转向油缸(515)、转向轴(516)、档涡板(52)、艉机水上壳体(521)、艉机水下壳体(522)、舵叶(523)、同步杆(524)，所述艉板(5)的外侧设置有艉机座(51)，所述艉机座(51)上安装有起翘架(511)和起翘油缸(512)，所述艉机座(51)和起翘架(511)由起翘轴(513)相连接，所述起翘油缸(512)的液压杆与起翘架(511)相连接，起翘架(511)以起翘轴(513)为中心成上下四十五度角转动；所述起翘架(511)上安装有转向架(514)和转向油缸(515)，所述起翘架(511)和转向架(514)由转向轴(516)相连接，所述转向油缸(515)的液压杆与转向架(514)相连接，转向架(514)以转向轴(516)为中心成左右四十五度角转动；所述艉机水上壳体(521)与转向架(514)相连接，艉机水上壳体(521)底端与艉机水下壳体(522)上端相连接，艉机水上壳体(521)底端与艉机水下壳体(522)上端连接处装有档涡板(52)，所述艉机水下壳体(522)的上固定安装有舵叶(523)，且左右两侧的电动表面桨上的艉机水上壳体(521)之间为通过同步杆(524)进行连接。5.根据权利要求4所述的一种船艇电动表面桨，其特征在于：所述艉机水下壳体(522)上转动安装有螺旋桨(42)，所述螺旋桨(42)为通过多电机动力组合输给齿轮箱壳体(3)中的中心轮(31)、万向节传动轴(4)、球笼万向节(41)、第一艉轴(411)、第二艉轴(412)、第三艉轴(413)，所述齿轮箱壳体(3)中转动设置有边缘转轴，其边缘转轴共设置有四根，且其四
根轴体上分别固定安装有第一动力轮(311)、第二动力轮(312)、第三动力轮(313)、第四动力轮(314)，且第一动力轮(311)、第二动力轮(312)、第三动力轮(313)、第四动力轮(314)均与中心轮(31)进行传动连接，且边缘转轴分别通过第一永磁同步电机(221)、第二永磁同步电机(222)、第三永磁同步电机(223)、第四永磁同步电机(224)进行驱动。

技术总结

本发明公开了一种船艇，包括船体和设置在船体底部的中内龙骨、旁内龙骨，船体内部设置有锂电池、柴油箱、发电机组、电控系统、第一永磁同步电机、第二永磁同步电机、第三永磁同步电机、第四永磁同步电机、油冷器组、齿轮箱壳体，油冷器组包含油冷器和油体循环组件，齿轮箱壳体为位于船体的靠尾部进行设置，本发明还公开了船艇的电动表面桨，包括艉机座、起翘架、起翘油缸、转向架、转向油缸、转向轴、档涡板、艉机水上壳体、艉机水下壳体、舵叶、同步杆；此发明达到了通过三断级的内弧船底、内弧舭形成两个双弧型槽道滑行，能够充分利用空气进行减阻和支撑船艇重量，减小兴波和飞溅，减少动力消耗，增强了耐波性和稳性，提高了船艇的舒适性。提高了船艇的舒适性。提高了船艇的舒适性。