一種可變距水下推進系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于船舶推進技術領域，具體涉及一種可變距水下推進系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中定距螺旋槳推進是實現水面和水下船舶航行推進方式的現有技術之一，定距螺旋槳雖然結構簡單，經濟安全，但它不能在各種工況下充分發揮其作用，實踐證明定距螺旋槳成了卡住船舶進一步提高航速等性能的重大障礙，為了滿足現代船舶大型化、高速化的需求，極需一種具有強勁推進力，并且能節省能源，工藝結構設計合理的船舶航行推進裝置，來取代現在廣泛采用的定距螺旋槳推進裝置。
[0003]然而變距螺旋槳作為一種新型的推進系統，在船舶推進中的比重逐年擴大，傳統的變距螺旋槳推進器尺寸都比較小，為達到一定推力，轉速高，增加了空泡效應，使螺旋槳腐蝕加快。

【發明內容】

[0004]本發明目的是:提供一種加大了螺旋槳的尺寸，使其環繞于體周，且可調節螺距角，實現轉向、升沉和側移，進而提高螺旋槳的推進效率的可變距水下推進系統。
[0005]本發明的技術方案是:一種可變距水下推進系統，包括設于水下航行體體周的固定支架，設于所述固定支架上的驅動電機，與所述驅動電機輸出端固定連接的轉動支架，若干個設于所述轉動支架上的驅動磁鐵，以及設于所述轉動支架外側、并通過從動支架與所述驅動電機輸出端轉動連接的槳轂;在所述槳轂外側通過舵機固定有若干個槳葉，在所述槳轂內側設有若干個與所述驅動磁鐵一一對應設置的從動磁鐵，所述驅動電機帶動轉動支架上的驅動磁鐵轉動，同時驅動磁鐵和從動磁鐵間的磁力帶動槳轂上的槳葉旋轉;所述槳轂內還設置有單片機，所述單片機與所述舵機電連接，用于控制舵機和接收舵機反饋信號。
[0006]作為優選的技術方案，在所述轉動支架上設有一激光信號發射裝置，在所述槳轂內側設有與所述激光信號發射裝置對應設置的激光信號接收裝置。
[0007]作為優選的技術方案，所述驅動磁鐵和所述從動磁鐵均選自N極或S極磁鐵，且所述轉動支架上的N極、S極磁鐵和所述槳轂內側的N極、S極磁鐵均交替布置。
[0008]作為優選的技術方案，所述轉動支架由若干個一端與所述驅動電機輸出端固定連接、且徑向設置的連桿組成，所述驅動磁鐵固定于所述連桿的另一端上。
[0009]作為優選的技術方案，所述連桿、驅動磁鐵和從動磁鐵的個數均為12個。
[0010]作為優選的技術方案，所述槳轂外側設有8個槳葉。
[0011]作為優選的技術方案，所述驅動電機為伺服電機。
[0012]作為優選的技術方案，所述槳轂外表面呈流線型設置。
[0013]本發明的優點是:
1.本發明通過舵機改變槳葉的方向，從而改變螺距，實現快速倒車而避免采用反轉機構，可以保證驅動電機在任何工況下發出全功率，大大增加了船舶的機動性和經濟性； 2.本發明槳轂和艇體完全獨立，槳轂及艇內各部件分開設置，方便拆裝、檢修、維護；
3.本發明噪音小可應用于軍事領域，亦可運用于潛艇輔助動力、潛艇救援、海洋打撈，在航行體內搭載海洋傳感器(熱電偶、鹽度計、濁度計、溶解氧傳感器等)，可應用于海洋探測等許多方面；
4.本發明還可以應用到水下觀測網絡中，作為網絡節點，進行探測，合理設置通訊模塊，采用多個推進器組成團隊，協同作業也是未來作品發展的良好前景。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
圖1為本發明結構主視圖；
圖2為本發明結構后視圖；
圖3為本發明結構立體圖。
[0015]其中:1、固定支架;2、驅動電機;3、轉動支架;4、驅動磁鐵;5、從動支架;6、槳轂;7、
舵機;8、槳葉;9、激光信號發射裝置;10、激光信號接收裝置。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]參照圖1至3所示，一種可變距水下推進系統，包括設于水下航行體體周的固定支架1，設于固定支架I上的驅動電機2(該驅動電機2為伺服電機)，與驅動電機2輸出端固定連接的轉動支架3，12個設于轉動支架3上的驅動磁鐵4，設于轉動支架3外側、并通過從動支架5與驅動電機2輸出端轉動連接的槳轂6(該槳轂6外表面呈流線型設置)，以及設于槳轂6內的單片機;在槳轂6外側通過舵機7固定有8個槳葉8，在槳轂6內側設有12個與驅動磁鐵4 一一對應設置的從動磁鐵(圖上未畫出)，驅動電機2帶動轉動支架3上的驅動磁鐵4轉動，同時驅動磁鐵4和從動磁鐵間的磁力帶動槳轂6上的槳葉8旋轉，且單片機與舵機7電連接。
[0018]本發明在轉動支架3上設有一激光信號發射裝置9，在槳轂6內側設有與激光信號發射裝置9對應設置的激光信號接收裝置10，用于檢測槳葉8的偏轉角度，及時反饋信息到單片機上，可配合單片機進行水下推進時的微調，避免較小的誤差對推進系統的損壞，可提高產品的使用壽命，降低成本。
[0019]本發明的驅動磁鐵4和從動磁鐵均選自N極或S極磁鐵，且轉動支架3上的N極、S極磁鐵和槳轂6內側的N極、S極磁鐵均交替布置。
[0020]本發明的轉動支架3由12個一端與驅動電機2輸出端固定連接、且徑向設置的連桿組成，驅動磁鐵4固定于連桿的另一端上。
[0021]單片機控制系統:本發明槳轂6內和艇內的單片機均采用freescale的MC9S08AW60單片機，艇內單片機控制驅動電機轉動并接收地面指令，同時槳轂內單片機與艇內單片機通過無線信號連接，通過槳轂6內單片機的預設程序產生PffM波控制舵機的運作，實現自由、方便、靈活改變螺距角，且每個艇體上安裝偶數個槳轂6，以克服每個槳轂6旋轉時對艇體產生的反向扭轉力矩。通過舵機7、單片機、驅動電機提供的信號和動力對槳葉的角度進行調整，達到不需要調整驅動電機正反轉，就能實現水下推進過程中的前進和后退，而且角度調整的大小同時可實現推進力的大小，使用方便，操作簡單。常規推進系統通過調整驅動電機正反轉會出現動力損失大;對驅動裝置的要求高，具有成本高的問題。
[0022]同時本發明的艇內電力系統和槳轂電力系統，兩系統獨立運行，互不影響，且槳葉8采用翼型為NACA0012的外形，由(防水)舵機7直接驅動，安裝方便、效率高、方便操控，且槳葉翼展不超過0.3倍艇體最大直徑，槳葉弦長不超過艇體直徑的60%。
[0023]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種可變距水下推進系統，其特征在于，包括設于水下航行體體周的固定支架，設于所述固定支架上的驅動電機，與所述驅動電機輸出端固定連接的轉動支架，若干個設于所述轉動支架上的驅動磁鐵，以及設于所述轉動支架外側、并通過從動支架與所述驅動電機輸出端轉動連接的槳轂； 所述槳轂內還設置有單片機，所述單片機與所述舵機電連接，用于控制舵機和接收舵機反饋信號； 在所述槳轂外側通過舵機固定有若干個槳葉，在所述槳轂內側設有若干個與所述驅動磁鐵--對應設置的從動磁鐵，所述驅動電機帶動轉動支架上的驅動磁鐵轉動，同時驅動磁鐵和從動磁鐵間的磁力帶動槳轂上的槳葉旋轉。2.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，在所述轉動支架上設有一激光信號發射裝置，在所述槳轂內側設有與所述激光信號發射裝置對應設置的激光信號接收裝置。3.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述驅動磁鐵和所述從動磁鐵均選自N極或S極磁鐵，且所述轉動支架上的N極、S極磁鐵和所述槳轂內側的N極、S極磁鐵均交替布置。4.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述轉動支架由若干個一端與所述驅動電機輸出端固定連接、且徑向設置的連桿組成，所述驅動磁鐵固定于所述連桿的另一端上。5.根據權利要求5所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述連桿、驅動磁鐵和從動磁鐵的個數均為12個。6.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述槳轂外側設有8個槳葉。7.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述驅動電機為伺服電機。8.根據權利要求1所述的可變距水下推進系統，其特征在于，所述槳轂外表面呈流線型設置。
【專利摘要】本發明公開了一種可變距水下推進系統，包括設于水下航行體體周的固定支架，設于固定支架上的驅動電機，與驅動電機輸出端固定連接的轉動支架，若干個設于轉動支架上的驅動磁鐵，以及設于轉動支架外側、并通過從動支架與驅動電機輸出端轉動連接的槳轂；在槳轂外側通過舵機固定有若干個槳葉，在所述槳轂內側設有若干個與所述驅動磁鐵一一對應設置的從動磁鐵，驅動電機帶動轉動支架上的驅動磁鐵轉動，同時驅動磁鐵和從動磁鐵間的磁力帶動槳轂上的槳葉旋轉。本發明的優點在于，本發明通過舵機改變槳葉的方向，從而改變螺距，實現快速倒車而避免采用反轉機構，可以保證驅動電機在任何工況下發出全功率，大大增加了船舶的機動性和經濟性。
【IPC分類】B63H3/06
【公開號】CN105539794
【申請號】CN201610098104
【發明人】叢文超, 孫一鳴, 余偉, 許曉欽, 邵謙
【申請人】張家港江蘇科技大學產業技術研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月23日