螺旋桨组件及水域可移动设备的制作方法

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1.本技术涉及船用设备技术领域，具体而言，涉及螺旋桨组件及水域可移动设备。

背景技术：

2.在流体(空气、水、其他流体等)推进的螺旋桨领域中，其推进器的流体动力性能与螺旋桨的形式有着很大关系。在不同载重情况下，使用不同形式的螺旋桨有利于提升船只的推进效率。由于船只的载重情况多种多样，如何使一螺旋桨组件与多种载重情况匹配成为急需解决的问题。

技术实现要素：

3.本技术提供螺旋桨组件及水域可移动设备，以解决上述技术问题。
4.本技术的实施例提供一种螺旋桨组件，其包括：
5.安装架；
6.螺旋桨，连接于所述安装架；
7.导管，包括固定结构和导流结构，所述固定结构连接所述安装架，所述导流结构可相对所述固定结构绕第一方向转动，以使所述导管呈现导流形态或开放形态，所述第一方向垂直于所述螺旋桨的轴向以及垂直于所述安装架的延伸方向；所述导管处于导流形态时，所述导流结构朝向所述螺旋桨转动，所述固定结构与所述导流结构环绕所述螺旋桨周围；所述导管处于开放形态时，所述导流结构转动至所述固定结构背离所述螺旋桨的一侧，且所述固定结构形成压浪结构。
8.如此，导管可以根据不同螺旋桨的转速调整位置以形成导流形态和开放形态，从而使螺旋桨组件可以及时匹配不同的载重情况，大幅提高螺旋桨组件的推进效率。
9.本技术的实施例还提供一种水域可移动设备，包括承载体和上述实施例所述的螺旋桨组件，所述螺旋桨组件设置于所述承载体的尾端。
附图说明
10.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
11.图1为本技术实施例的螺旋桨组件处于导流形态的结构示意图。
12.图2为本技术实施例的螺旋桨组件处于开放形态的结构示意图。
13.图3为大螺距普通螺旋桨、小螺距普通螺旋桨和大螺距普通螺旋桨增加导管结构的推进性能曲线图。
14.图4为水域可移动设备在一实施方式中的结构简图。
15.图5为水域可移动设备在一实施方式中的结构简图。
16.主要元件符号说明：
17.螺旋桨组件100安装架1驱动转轴12螺旋桨2导管3固定结构31导流结构32活动结构37水域可移动设备200承载体201电机202控制器203驱动器204
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
22.请参阅图1和图2，本技术的实施例提供一种螺旋桨组件100，包括安装架1、螺旋桨2和导管3。螺旋桨2连接于安装架1。导管3包括固定结构31和导流结构32，固定结构31连接安装架1，导流结构32可相对固定结构31绕第一方向转动，以使导管3呈现导流形态或开放形态。第一方向垂直于螺旋桨2的轴向以及垂直于安装架1的延伸方向。导管3处于导流形态时，导流结构32朝向螺旋桨2转动，固定结构31与导流结构32环绕螺旋桨2桨周围。导管处于开放形态时，导流结构32转动至固定结构31背离螺旋桨2的一侧，且固定结构31形成压浪结构。
23.具体地，螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时，所述导管3处于导流状态，与螺旋桨2同轴设置的导管3可以增加螺旋桨2的推力，适配船只载重相对较大的情况，换句话说，导管3处于导流状态时，适用于船只吃水深度相对深的情况。螺旋桨2的转速处于第二预设阈
值时，第二预设阈值大于第一预设阈值，所述导管3处于开放状态，满足螺旋桨组件100在船只载重相对较小，即导管3处于开放状态时，适用于船只吃水深度相对浅的情况，且导管3移动至水面上并部分用作压浪结构有利于减少阻力。
24.如此，本技术的螺旋桨组件中，导管可以根据不同螺旋桨的转速调整位置以形成导流形态和开放形态，从而使螺旋桨组件可以及时匹配不同的载重情况，大幅提高螺旋桨组件的推进效率。
25.可以理解的是，在船外机推进市场，为了产品标准化，一般船外机产品会做出不同功率大小的系列产品在市场上销售，用户则会根据自己的船型及要求航行情况，对产品的动力进行选择，不同的用户，不同的应用场景，对船外机产品选择会有不同的侧重点，所以同型号的船外机产品可能会用到大小不同的船上，使用一种形式的螺旋桨匹配不同船只的载重情况，容易造成推进器的动力存在浪费或不足的情况。由于船只的载重情况多种多样，如何使螺旋桨组件100与多种载重情况匹配成为急需解决的问题。
26.目前对于推进器等船外机产品，为了适应各种船只匹配需求，传统方案之一是选取匹配量最大的船型载重情况作为额定值，为其设计相匹配的螺旋桨形式，对于其他载重情况只能妥协降低推进效率。另一传统方案则是通过更换不同形式的螺旋桨来实现载重情况匹配，然而会造成使用困难、成本增加等问题。
27.请参阅图3，图3为输入功率30kw、额定转速1500rpm条件下，大螺距普通螺旋桨、小螺距普通螺旋桨和大螺距普通螺旋桨增加导管结构的推进性能曲线图。对比图中曲线可以看出，增加导管后的大螺距螺旋桨和大螺距普通螺旋桨，在整条推进性能曲线上，可以完全覆盖小螺距普通螺旋桨设计。本技术实施例的螺旋桨组件100通过设置可相对螺旋桨2活动的导管3，导管3可以根据不同螺旋桨2的转速调整位置以形成导流形态和开放形态，使推进结构在导管螺旋桨和普通螺旋桨之间进行快速切换，从而使螺旋桨组件100可以及时匹配不同的载重情况，大幅提高螺旋桨组件100的推进效率，同时导管3的变形结构简单，有利于降低生产改造和维修成本。
28.下面将结合具体实施例对本技术的螺旋桨组件100结构进行具体说明。
29.在图1和图2所示的螺旋桨组件100中，安装架1设有驱动转轴12，螺旋桨2与驱动转轴12连接。导管3包括导流结构32、固定结构31和活动结构37，固定结构31固定连接安装架1，活动结构37可转动地连接于导流结构32和固定结构31之间。
30.螺旋桨2的转速处于第一预设阈值时，导管3处于导流形态，活动结构37带动导流结构32绕所述第一方向且朝向螺旋桨2转动，固定结构31和导流结构32可拼接为圆环结构，实现与螺旋桨2组合形成导管螺旋桨，提升螺旋桨组件100在高载重情况下的推进效率。固定结构31与导流结构32的连接方式包括但不限于卡扣连接、磁吸连接、凸块凹槽配合连接等。
31.螺旋桨2的转速处于第二预设阈值时，导管3处于开放形态，活动结构37带动导流结构32沿所述第一方向且朝向安装架1的延伸方向转动，使导流结构32翻转至固定结构31背离螺旋桨2的一侧，此时导管3位于水面上，固定结构31形成压浪结构，并且减少导流结构32在水下的阻力，提升螺旋桨组件100在低载重情况下的推进效率。所述活动结构37可以是电机、液压缸、电磁模组等器件，能实现带动导流结构32相对固定结构31绕第一方向转动的功能即可，本技术不对此进行限定。
32.进一步地，在本技术的其中一实施例中，所述固定结构31和所述导流结构32具有中空内腔，所述导管3处于导流形态时，所述活动结构37收容于所述固定结构31和所述导流结构32的中空内腔中，且所述导流结构32与所述固定结构31密封连接，以阻止导流过程中水流进入固定结构31和导流结构32而造成行船阻力增大的问题。
33.在本技术的实施例中，固定结构31和导流结构32为弧形管状结构，且各自为完整圆环结构的一部分，且导流结构32的弧长大于固定结构31的弧长，有利于减少固定结构31的弧形高度，从而减小作为压浪板使用时固定结构31最高位置处与水面之间的距离，提升压浪效果。
34.在本技术的其中一实施例中，导管3的固定结构31移动连接安装架1，从而使固定结构31能够沿安装架1上移或下移，以调整固定结构31与螺旋桨2之间的间隙，用于解决涡流冲击固定结构31带来的螺旋桨2受力不均的问题，提高螺旋桨2效率和减少螺旋桨2振动。
35.具体的，固定结构31可直接滑动连接安装架1，并在动力机构驱动下相对安装架1滑动。动力机构可以是电机，或者是电磁模组，或者是液压缸等机构。固定结构31也可固定于滑块件，通过滑块件滑动连接安装架1，从而带动固定结构31相对安装架1滑动。固定结构31相对安装架1的滑动方向垂直螺旋桨2的旋转轴，并在螺旋桨组件100正常运行时，固定结构31可相对安装架1垂直水面滑动。
36.请参阅图4，本技术的实施例还提供一种水域可移动设备200，所述水域可移动设备200包括承载体201和上述任一实施例所述的螺旋桨组件100，所述螺旋桨组件100设置于所述承载体201的尾端。
37.请参阅图5，所述水域可移动设备200还包括电机202，所述电机202连接所述螺旋桨组件100的驱动转轴12，用于带动所述螺旋桨2转动。进一步地，所述水域可移动设备200还包括控制器203和驱动器204，所述控制器203通信连接所述驱动器204，所述驱动器204根据所述控制器203的指令驱使所述导管3变形。
38.以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本技术技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种螺旋桨组件，其特征在于，包括：安装架；螺旋桨，连接于所述安装架；导管，包括固定结构和导流结构，所述固定结构连接所述安装架，所述导流结构可相对所述固定结构绕第一方向转动，以使所述导管呈现导流形态或开放形态，所述第一方向垂直于所述螺旋桨的轴向以及垂直于所述安装架的延伸方向；所述导管处于导流形态时，所述导流结构朝向所述螺旋桨转动，所述固定结构与所述导流结构环绕所述螺旋桨周围；所述导管处于开放形态时，所述导流结构转动至所述固定结构背离所述螺旋桨的一侧，且所述固定结构形成压浪结构。2.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述导管包括活动结构，所述活动结构可转动地连接于所述导流结构和所述固定结构之间；所述导管处于导流形态时，所述活动结构带动所述导流结构绕所述第一方向且朝向所述螺旋桨转动，所述固定结构和所述导流结构可拼接为圆环结构；所述导管处于开放形态时，所述活动结构带动所述导流结构绕所述第一方向且朝向所述安装架的延伸方向翻转至所述固定结构背离所述螺旋桨的一侧。3.根据权利要求2所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述螺旋桨的转速处于第一预设阈值时，所述活动结构带动所述导流结构朝向所述螺旋桨转动，所述导管处于导流状态。4.根据权利要求3所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述螺旋桨的转速处于第二预设阈值时，所述活动结构带动所述导流结构翻转至所述固定结构背离所述螺旋桨的一侧，所述导管处于开放状态。5.根据权利要求2所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述固定结构和所述导流结构具有中空内腔，所述导管处于导流形态时，所述活动结构收容于所述固定结构和所述导流结构的中空内腔中。6.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述导管处于导流形态时，所述导流结构与所述固定结构密封连接。7.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述固定结构移动连接所述安装架，用于调整所述固定结构与所述螺旋桨之间的间隙。8.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于：所述导流结构和所述固定结构为弧形管状结构，所述导流结构的弧长大于所述固定结构的弧长。9.一种水域可移动设备，其特征在于，包括承载体和如权利要求1-8任一项所述的螺旋桨组件，所述螺旋桨组件设置于所述承载体的尾端。10.根据权利要求9所述的水域可移动设备，其特征在于：所述水域可移动设备还包括电机，所述电机连接所述螺旋桨组件的螺旋桨，用于带动所述螺旋桨转动。11.根据权利要求10所述的水域可移动设备，其特征在于：
所述水域可移动设备还包括控制器和驱动器，所述控制器通信连接所述驱动器，所述驱动器根据所述控制器的指令驱使所述导管变形。

技术总结

本申请提供螺旋桨组件及水域可移动设备。其中，螺旋桨组件包括：安装架；螺旋桨，连接于安装架；导管，包括固定结构和导流结构，固定结构连接安装架，导流结构可相对固定结构绕第一方向转动，以使导管呈现导流形态或开放形态，第一方向垂直于螺旋桨的轴向以及垂直于安装架的延伸方向；导管处于导流形态时，导流结构朝向螺旋桨转动，固定结构与导流结构环绕螺旋桨周围；导管处于开放形态时，导流结构转动至固定结构背离螺旋桨的一侧，且固定结构形成压浪结构。本申请的螺旋桨组件中，导管可以根据不同螺旋桨的转速调整位置以形成导流形态和开放形态，从而使螺旋桨组件可以及时匹配不同的载重情况，大幅提高螺旋桨组件的推进效率。大幅提高螺旋桨组件的推进效率。大幅提高螺旋桨组件的推进效率。