專利名稱：往復式槳葉裝置船艦的制作方法
技術領域：
本發明涉及船艦領域，特別是涉及一種依靠槳葉運行的船艦。
背景技術：
目前船艦運行仍然是已有百年歷史的后置螺旋槳推動船艦運行，依靠船舵調整前進方向；由于只能前進不能后退，船舵調整方向緩慢，出現了象泰克坦尼號等客輪及很多油輪觸礁及沉沒事件；類似事件目前仍時有發生。后置螺旋槳推動船艦運行，最大的優點是可靠性強；但從功率利用方面來看，動力軸輸出功率作用于螺旋槳約只有30-40%的有效 功率；其中，螺旋槳在旋轉中除產生向后推力外，同時也產生橫向推力而白白浪費并影響后推力的效率，此項動力軸輸出功率損失在50%左右；由于螺旋槳后置，船體后部往往較寬且螺旋槳工作時，船體兩側水流倒流船尾，使動力軸輸有效出功率又有損失。據電視介紹，世界大型集裝箱輪船、大型油輪、礦物散貨船所用螺旋槳90%均由德國制造；首先設計形狀要求高，否則，螺旋槳運行時易產生汽化；其次，制造過程、工藝要求很高，全憑人工把握；首先將銅融化后注入模具內，成敗關鍵在注入20分鐘的狀況，全憑模具工人的經驗；鑄造成型后再經人工打磨；生產工藝復雜，生產成本相當高。以人工劃槳推動船體運行這一古老方式在一些地方仍在使用，它不能適應現代化需要，只能在一些不發達或受自然條件的地方或作為旅游項目仍在使用；雖然古老，但槳劃水，尤其是整個漿面垂直推水，仍然是一個有效功率極高方式。
發明內容
本發明為往復式槳葉裝置船艦，發明的目的就是將一種效率高、以槳葉面推水方式應用與船艦；同時，它也使船艦可以象汽車一樣運行，即可前進，也可后退，也可轉彎；以避免或減少象泰克坦尼號類似事件的發生。往復式槳葉裝置船艦的技術方案為，包括船殼和動力系統，特征是，船艦體設有滑道，動力系統與滾筒相聯接，滾筒設有傳動帶，傳動帶經過滑輪與槳葉柱相聯接，槳葉與槳葉柱相聯接，槳葉柱上設有換向器，槳葉柱端位于船艦體滑道內；或槳葉柱端設有橫梁，橫梁端位于滑道內。船艦體既水中運行體統稱，也包括如船、艦、游艇等依靠自身提供動力的人造水中運行體。滾筒即可是鋼絲繩滾筒，也可是皮帶滾筒。傳動帶既動力傳動帶，其即可是鋼絲繩、鐵環鏈條、傳送皮帶、繩索(繩，或繩上有節或扣)等。槳葉是在動力作用下推動水體運行從而推動船體運行的物件，它既可是矩形或圓角矩形等具有一定形狀的硬性板塊狀物件；如槳葉為矩形或圓角矩形硬性板塊，槳葉一邊設有環或鉤，槳葉通過環或鉤連接在槳葉柱上，槳葉可以圍繞槳葉柱轉動。
槳葉柱設有環或鉤，通過環或鉤將槳葉連接在槳葉柱上；槳葉柱設有換向器，通過換向器的轉動控制槳葉的轉向。換向器為十字型，在橫桿和豎桿之間以聯接桿固定聯接，聯接桿位于槳葉柱內并隨橫、豎桿而轉動。動力系統即可是柴汽油提供動力，也可是電力提供動力；動力系統與滾筒相聯接，其運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止；如對某樓層向上到達，然后再由此樓層向下至某樓層位置，如此往復；直到發布停止運行命令為止；往復式槳葉裝置船艦滾筒運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止，如此往復；動力系統為滾筒提供動力，滾筒帶動傳動帶運行，傳動帶牽引槳葉柱、槳葉柱帶動槳葉推水運行，從而推動船艦運行；通過換向器，使船艦前進或后退。
往復式槳葉裝置可設在船艦兩側，或設在船艦底部，或設在船艦底部兩側。工作原理往復式槳葉裝置設在船艦底部兩側，滾筒為鋼絲繩滾筒，傳動帶為鋼絲繩；船艦體設有滑道，動力系統與鋼絲繩滾筒相聯接，鋼絲繩滾筒上鋼絲繩經過滑輪與槳葉柱相聯接，兩個槳葉分別通過環連接在槳葉柱上，槳葉柱上設有換向器，葉柱端設有橫梁，橫梁端位于滑道內。船艦向前運行；設槳葉由A點向B點開始運行，此時船艦為向前，槳葉柱上換向器橫桿位于A向面。鋼絲繩滾筒由船艦體獲得動力而轉動，鋼絲繩滾筒上鋼絲繩經過滑輪轉向牽引槳葉柱由A點向B點運行，槳葉隨槳葉柱運行，槳葉由于換向器橫桿擋住而成一字型隨槳葉柱向B點推水運行；鋼絲繩滾筒運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止；鋼絲繩、槳葉柱和槳葉同樣經啟動、加速、勻速、減速、停止運行至B點；在整個過程中槳葉始終向B點推水運行從而推動船艦向前運行；運行至B點后，鋼絲繩滾筒運行再采用電梯運行方式，由B點向A點運行；此時，由于槳葉柱上換向器豎桿位于B向面，槳葉運行受水的阻力圍繞槳葉柱轉動至兩槳葉平行位后并繼續隨槳葉柱運行至A點停止；鋼絲繩滾筒不停的采用電梯運行方式運行，槳葉柱和槳葉不停的由A點向B點運行，由于水的阻力使槳葉圍繞槳葉柱轉動至一字型隨槳葉柱向B點推水運行至B點后；再由B點向A點運行；如此循環，從而不停的推動船艦向前運行。船艦向后運行。將槳葉柱上換向器橫桿位通過C點受力(C點受力可通過杠桿與調向手閘相連接，類似掛前進、后退檔)調向于B向面，換向器豎桿位隨之轉動被調向于A向面，起點是B點，槳葉由B點向A點運行；鋼絲繩滾筒由船艦體獲得動力而轉動，鋼絲繩經過滑輪轉向牽引槳葉柱由B點向A點運行，由于槳葉柱上換向器橫桿位于B向面，槳葉由于換向器橫桿擋住而成一字型隨槳葉柱向A點推水運行；同樣鋼絲繩滾筒運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止；鋼絲繩、槳葉柱和槳葉同樣經啟動、加速、勻速、減速、停止運行至A點；在整個過程中槳葉始終向A點推水運行從而推動船艦向后運行；槳葉隨槳葉柱運行至A點停止后，再由A點向B點運行，槳葉運行受水的阻力圍繞槳葉柱轉動至平行位后并繼續隨槳葉柱運行至B點停止后，再由B點向A點運行，由于水的阻力使槳葉圍繞槳葉柱轉動至一字型隨槳葉柱向A點推水運行至A點后；再由A點向B點運行；如此循環，從而不停的推動船艦向后運行。
圖I為兩側設有往復式槳葉裝置船艦體底部結構示意圖；圖2為往復式槳葉裝置位于船艦體滑道結構示意圖；圖3為往復式槳葉裝置中鋼絲繩滾筒、鋼絲繩、滑輪、槳葉結構示意圖；圖4、5為鋼絲繩、槳葉、槳葉柱、橫梁、換向器及受力點、滑道(兩面)結構示意圖；
圖6、圖7為槳葉運行受水的阻力圍繞槳葉柱轉動至平行位后主視、俯視結構示意圖；圖8、圖9、圖10分別為鋼絲繩、槳葉柱、換向器相互關系右視、主視、左視結構示意圖；圖11、圖12、圖13、圖14、圖15分別為換向器仰視、右視、主視、左視、俯視及換向
受力點結構示意圖；圖16、圖17槳葉鉤及槳葉柱環示意圖。
具體實施例方式往復式槳葉裝置2設在船艦I底部兩側，滾筒4為鋼絲繩6滾筒4，傳動帶6為鋼絲繩6。船艦I體設有滑道10，動力系統與鋼絲繩6滾筒4相聯接，鋼絲繩6滾筒4上鋼絲繩6經過滑輪5與槳葉柱7相聯接，兩槳葉3通過環11連接在槳葉柱7鉤12上，槳葉柱7上設有換向器8，槳葉柱7端設有橫梁9，橫梁9端位于滑道10內。船艦I向前運行。設槳葉3由A點向B點開始運行，此時船艦I為向前，槳葉柱7上換向器8橫桿位于A向面。鋼絲繩6滾筒4由船艦I體獲得動力而轉動，鋼絲繩6滾筒4上鋼絲繩6經過滑輪5轉向牽引槳葉柱7由A點向B點運行，橫梁9端沿滑道10內運行，兩槳葉3由于換向器8橫桿擋住而成一字型隨槳葉柱7向B點推水運行；鋼絲繩6滾筒4運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止；鋼絲繩6、槳葉柱7和槳葉3同樣經啟動、加速、勻速、減速、停止運行至B點；在整個過程中槳葉3始終向B點推水運行從而推動船艦I向前運行；運行至B點后，鋼絲繩6滾筒4運行再采用電梯運行方式，由B點向A點運行；此時，由于槳葉柱7上換向器8豎桿位于B向面，兩槳葉3運行受水的阻力圍繞槳葉柱7轉動至平行位后并繼續隨槳葉柱7運行至A點停止；鋼絲繩6滾筒4不停的采用電梯運行方式運行，槳葉柱7和兩槳葉3不停的由A點向B點運行，由于水的阻力使兩槳葉3圍繞槳葉柱7轉動至一字型隨槳葉柱7向B點推水運行至B點后；再由B點向A點運行；如此循環，從而不停的推動船艦I向前運行。船艦I向后運行。將槳葉柱7上換向器8橫桿位通過C點受力(C點受力通過杠桿與調向手閘相連接進行調向)調向于B向面，換向器豎桿位隨之轉動被調向于A向面；起點是B點，槳葉3由B點向A點運行；鋼絲繩6滾筒4由船艦I體獲得動力而轉動，鋼絲繩3經過滑輪5轉向牽引槳葉柱7由B點向A點運行，由于槳葉柱7上換向器8橫桿位于B向面，兩槳葉3由于換向器8橫桿擋住而成一字型隨槳葉柱7向A點推水運行；同樣鋼絲繩6滾筒4運行采用電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止；鋼絲繩6、槳葉柱7和槳葉3同樣經啟動、力口速、勻速、減速、停止運行至A點；在整個過程中兩槳葉3始終向A點推水運行從而推動船艦I向后運行；槳葉3隨槳葉柱7運行至A點停止后，再由A點向B點運行，兩槳葉3運行受水的阻力圍繞槳葉柱7轉動至平行位后并繼續隨槳葉柱7運行至B點停止后，再由B點向A點運行，由于水的阻力使兩槳葉3圍繞槳葉柱7轉動至一字型隨槳葉柱7向A點推水運行至A點后；再由A點向B點運行；如此循環，從而不停的推動船艦I向后運行。從往復式槳葉裝置結構 、工作原理和工作過程來看，其特點I、從零配件看,配件少。滾筒、傳動帶、滑輪、槳葉、槳葉柱、換向器加上橫梁計7件。2、從結構看，結構簡單。船艦體設滑道，動力系統與滾筒相聯接，滾筒傳動帶經過滑輪與槳葉柱相聯接，槳葉與槳葉柱相聯接，槳葉柱上設有換向器，槳葉柱端位于船艦體滑道內；或葉柱端設有橫梁，橫梁端位于滑道內。3、從工作原理和工作過程看，也是簡單。船艦體提供動力與滾筒，滾筒傳動帶經過滑輪牽引槳葉柱在船艦體滑道內運行，槳葉柱帶動槳葉推水從而推動船艦運行；通過換向器調整前進和后退。4、從以上3點來看，實施、使用和維護比較簡單。由于簡單，所以可靠性也比較強，尤其采用電梯運行方式；實施、使用和維護更簡單，可靠性更強。5、較螺旋槳制造簡單，生產成本相當低。據中央電視10臺介紹，世界大型集裝箱輪船、大型油輪、礦物散貨船所用螺旋槳90%均由德國制造，首先設計形狀要求高，否則，螺旋槳運行時易產生氣化；其次，制造過程、工藝要求很高，全憑人工把握；首先將銅融化后注入模具內，成敗關鍵在注入20分鐘的狀況，全憑模具工人的經驗；成功后再經人工打磨；生產成本相當高；相當于往復式槳葉裝置而言，制造實施相當簡單。從往復式槳葉裝置船艦運行來看，使用方便，效率高，生產成本相當低。I、運行使用方便、安全，可以有效避免或減少象泰克坦尼號等客輪類似事件的發生。船艦即可向前運行，也可向后運行或運行時停船；在向后運行時，只要將換向器調整即可；在船艦調向拐彎時，只需將一側往復式槳葉裝置停止運行或后倒，另一側復式槳葉裝置向前或停止運行即可；由于有了上述功能，可以有效避免或減少象泰克坦尼號等客輪及很多油輪觸礁及沉沒事件類似事件的發生。2、如采用往復式槳葉裝置除使用方便，效率高，生產成本低外，可減少對外依存度；同時可提聞我國船占有率并提聞我國就業率。3、可以提聞有效功率并有利于船速的提聞。由于帶有往復式槳葉裝置運行的船艦不設螺旋槳，傳動帶牽引整個槳葉面垂直推水，回復時槳葉并攏阻力較小，有效功率將大大提高；由于不設船舵和螺旋槳，船尾設計如魚尾狀，從而更能提高有效功率并有利于船速的提高，這一點對大型船艦如集裝箱輪船、大型油輪、礦物散貨船、航空母艦尤為重要。4、易安裝、制造，也可和螺旋槳或船舵混合使用。往復式槳葉裝置即可設在船艦底部，也可設在船艦兩側；對于大型船艦如航空母艦采用更好，因鋼絲繩荷載力大，可靠性強，相對功率也大；也可采用多組往復式槳葉裝置設在船艦底部及兩側以提高使用效能和提高速度。設計時，既可以單獨采用往復式槳葉裝置推動船艦運行；也可與螺旋槳或 船舵混合使用共同推動船艦運行。
權利要求
1.往復式槳葉裝置船艦，包括船殼和動力系統，特征是，船艦體(I)設有滑道(10)，動力系統與滾筒⑷相聯接，滾筒⑷設有傳動帶(6)，傳動帶(6)與槳葉柱(7)相聯接，槳葉(3)與槳葉柱(7)相聯接，槳葉柱(7)上設有換向器(8)，槳葉柱(7)端位于船艦體⑴滑道(10)內。
2.按權利要求I所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的動力系統與滾筒(4)相聯接，動力系統對滾筒(4)運行方式為電梯運行方式，既啟動、加速、勻速、減速、停止，往復式運行。
3.按權利要求I或2所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的滾筒(4)為鋼絲繩滾筒(4),或者為皮帶滾筒(4)。
4.按權利要求I所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的傳動帶￠)，為鋼絲繩(6),或為鐵環鏈條(6),或為傳送皮帶(6),或為繩索(6)。
5.按權利要求I所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的槳葉(3)為矩形或圓角矩形硬性板塊；槳葉⑶一邊設有環(11)或鉤，槳葉⑶通過環(11)或鉤連接在槳葉柱(7)的鉤(12)或環上，槳葉(3)可以圍繞槳葉柱(7)轉動。
6.按權利要求I所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的槳葉柱(7)端設有橫梁(9)，橫梁(9)端位于船艦體(I)滑道(10)內。
7.按權利要求I所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的換向器(8)為十字型，在橫桿和豎桿之間以聯接桿固定聯接，聯接桿位于槳葉柱(7)內并隨橫、豎桿而轉動。
8.按權利要求7所述的往復式槳葉裝置船艦，特征是，所述的換向器(8)受力點通過杠桿與調向手閘相關。
全文摘要
本發明為往復式槳葉裝置船艦，發明的目的就是將一種效率高、以槳葉面推水方式應用與船艦；同時，它也使船艦可以象汽車一樣運行，即可前進，也可后退，也可轉彎；以避免或減少象泰克坦尼號類似事件的發生。往復式槳葉裝置船艦的技術方案為，包括船殼和動力系統，特征是，船艦體設有滑道，動力系統與滾筒相聯接，滾筒設有傳動帶，傳動帶經過滑輪與槳葉柱相聯接，槳葉與槳葉柱相聯接，槳葉柱上設有換向器，槳葉柱端位于船艦體滑道內；或槳葉柱端設有橫梁，橫梁端位于滑道內。
文檔編號B63H1/26GK102616356SQ20121010501
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月8日 優先權日2012年4月8日
發明者夏鳳義 申請人:夏鳳義