专利摘要
专利摘要
一种螺旋桨,包括驱动杆,所述驱动杆的末端安装有桨轴,所述桨轴上安装有桨片,所述桨轴与桨片之间通过连接块实现连接,所述驱动杆上套有开合驱动块、后螺旋驱动块、前螺旋驱动块、螺盘,所述连接块与开合驱动块之间通过开合杆、传动杆连接,所述螺盘位于所述后螺旋驱 动块、前螺旋驱动块之间,所述驱动杆位于螺管中,所述螺盘的边缘与所述螺管的内壁螺纹连接。其有益效果是:通过往复式驱动实现螺旋桨的驱动,同时保证驱动机械的往复过程中均提供驱动力,桨片采用开合式设计,通过转动和开合过程中的扇动提供驱动,变速效率高。
权利要求
1.一种螺旋桨,包括驱动杆(1),所述驱动杆(1)的末端安装有桨轴(2),所述桨轴(2)上安装有桨片(3),其特征在于,所述桨轴(2)与桨片(3)之间通过连接块(4)实现连接,所述驱动杆(1)上套有开合驱动块(5)、后螺旋驱动块(6)、前螺旋驱动块(7)、螺盘(8),所述连接块(4)与开合驱动块(5)之间通过开合杆(9)、传动杆(10)连接,所述螺盘(8)位于所述后螺旋驱动块(6)、前螺旋驱动块(7)之间,所述驱动杆(1)位于螺管(11)中,所述螺盘(8)的边缘与所述螺管(11)的内壁螺纹连接。
2.根据权利要求1中所述的螺旋桨,其特征在于,所述驱动杆(1)的轴向方向沿后前水平分布,所述驱动杆(1)的前端设有连接键,
所述后螺旋驱动块(6)、前螺旋驱动块(7)与所述驱动杆(1)固定连接,所述螺盘(8)与所述驱动杆(1)滑动连接,
所述开合驱动块(5)位于所述后螺旋驱动块(6)的后侧,所述开合驱动块(5)与所述驱动杆(1)固定连接。
3.根据权利要求1中所述的螺旋桨,其特征在于,所述桨片(3)的数量为多个,多个所述桨片(3)以所述驱动杆(1)的轴心为中心在所述驱动杆(1)的径向截面上呈环状阵列分布,每个所述桨片(3)均通过一个独立的连接块(4)与所述桨轴(2)连接,每个所述连接块(4)均通过一套独立的开合杆(9)、传动杆(10)与所述驱动杆(1)连接,多个所述开合杆(9)之间通过连接环(12)实现连接,其中:
所述连接块(4)的一端与所述桨轴(2)转动连接,所述连接块(4)的另一端与所述桨片(3)为一次铸造成型的整体结构,
所述连接块(4)与所述传动杆(10)的一端转动连接,所述传动杆(10)的另一端与所述开合杆(9)的一端转动连接,所述开合杆(9)的另一端与所述驱动杆(1)相接触,
所述连接环(12)与所述开合杆(9)的中部转动连接,时所述开合杆(9)形成杠杆,该设计使桨片无论是在展开还是合拢的过程中,都能提供驱动力。
4.根据权利要求1中所述的螺旋桨,其特征在于,所述驱动杆(1)上设有环形嵌槽,所述开合驱动块(5)嵌入所述环形嵌槽内,所述开合驱动块(5)包括基块(5a)、嵌块(5b)所述基块(5a)套于所述驱动杆(1)上并与所述驱动杆(1)固定连接,所述基块(5a)呈环状结构,所述基块(5a)的环状后侧设有滑槽(5c),所述嵌块(5b)底部设有滑块(5d),所述滑块(5d)呈“T”形结构,所述滑块(5d)嵌入所述滑槽(5c)中,所述基块(5a)与嵌块(5b)之间还通过复位弹簧(5e)连接,所述复位弹簧(5e)为柱状压簧,所述滑块(5d)、嵌块(5b)、滑槽(5c)、复位弹簧(5e)构成开合组件,所述开合组件的数量为多个,多个所述开合组件以所述环形嵌槽的轴心为中心在所述驱动杆(1)的径向截面上呈环状阵列分布,所述嵌块(5b)的顶面呈前高后低的楔形结构。
5.根据权利要求3中所述的螺旋桨,其特征在于,所述螺盘(8)的后侧安装有固定管(13),所述开合杆(9)、传动杆(10)、连接环(12)均套于所述固定管(13)内,所述连接环(12)的外环与所述固定管(13)固定连接,
所述连接环(12)包括固定部分(12a)、连接部分(12b)、调节部分(12c),所述固定部分(12a)呈“T”形结构,所述固定部分(12a)“T”形结构的垂直边与所述固定管(13)的内壁固定连接,所述固定部分(12a)“T”形结构的水平边与所述调节部分(12c)的一端连接,所述调节部分的另一端与连接部分(12b)固定连接,所述调节部分(12c)为柱状拉簧,所述连接部分(12b)的中部与所述开合杆(9)的中部转动连接,
所述固定部分(12a)、连接部分(12b)的数量为多个,多个所述固定部分(12a)、连接部分(12b)以所述驱动杆(1)的轴心为中心在所述驱动杆(1)的径向截面上呈环状阵列分布,多个所述固定部分(12a)、连接部分(12b)间隔分布,相邻的两个所述固定部分(12a)、连接部分(12b)之间通过调节部分(12c)连接,所述固定部分(12a)、连接部分(12b)、调节部分(12c)整体形成环状结构。
说明书
技术领域
本实用新型涉及驱动机械领域,特别是一种螺旋桨。
背景技术
螺旋桨的主要工作机理是转动,其驱动优点是在阻尼力较大的流体中,变速过程中对驱动机械的功率要求较低,但是存在变速效率低的缺陷,该问题不能通过安装大功率电机解决,这是其驱动原理造成的。由于流体的阻尼特性,目后只能采用单项输出的驱动,即电机转动桨片单项转动,而活塞式等往复驱动则会在其复位过程中相互抵消,而且高频率的往复驱动即使可以采用离合设计避免复位过程中的反向驱动,也会浪费复位过程中的能量。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题,设计了一种螺旋桨。具体设计方案为:
一种螺旋桨,包括驱动杆,所述驱动杆的末端安装有桨轴,所述桨轴上安装有桨片,所述桨轴与桨片之间通过连接块实现连接,所述驱动杆上套有开合驱动块、后螺旋驱动块、前螺旋驱动块、螺盘,所述连接块与开合驱动块之间通过开合杆、传动杆连接,所述螺盘位于所述后螺旋驱动块、前螺旋驱动块之间,所述驱动杆位于螺管中,所述螺盘的边缘与所述螺管的内壁螺纹连接。
所述驱动杆的轴向方向沿后前水平分布,所述驱动杆的前端设有连接键,所述驱动杆的前端通过连接键与驱动组件连接,所述驱动组件为活塞式驱动,可以直接采用活塞式发动机驱动,也可以采用电机、进行驱动,再通过变速箱、传动箱转换成直线驱动,虽然该驱动需要较大的功率,但是由于需要一定的驱动速度,所以不适于采用油缸驱动,所述后螺旋驱动块、前螺旋驱动块与所述驱动杆固定连接,所述螺盘与所述驱动杆滑动连接,所述后螺旋驱动块、前螺旋驱动块为实现螺盘与驱动杆之间传动的限位块,使其可以在驱动杆驱动下沿螺管的内螺纹实现转动,从而再通过驱动杆使桨片转动,但在前期螺旋桨收回的过程中,并不需要其转动,故驱动杆与螺盘滑动连接,避免在收回螺旋桨收回过程中反向转动螺旋桨产生阻力,所述开合驱动块位于所述后螺旋驱动块的后侧,所述开合驱动块与所述驱动杆固定连接,所述开合驱动块的主要作用是推动开合杆,且开合驱动块所处位置并不影响对于驱动杆连接的其他元件的安装,故可以直接固定连接,增加其固定效果,但若需要对开合杆的杠杆率进行调节,则需要对所述开合驱动块的位置进行调节,此时就需要将所述开合驱动块与驱动杆之间通过卡箍、螺栓等方式实现可逆固定连接,以便对位置进行调节。
所述桨片的数量为多个,多个所述桨片以所述驱动杆的轴心为中心在所述驱动杆的径向截面上呈环状阵列分布,每个所述桨片均通过一个独立的连接块与所述桨轴连接,每个所述连接块均通过一套独立的开合杆、传动杆与所述驱动杆连接,多个所述开合杆之间通过连接环实现连接,其中:
所述连接块的一端与所述桨轴转动连接,所述连接块的另一端与所述桨片为一次铸造成型的整体结构,所述连接块与桨轴的转动连接主要是为了实现桨片的开合,而连接块与桨片之间并没有运动需求,而且在驱动过程中与流体接触,需要承受较大的应力,故采用一次铸造成型的整体结构,
所述连接块与所述传动杆的一端转动连接,所述传动杆的另一端与所述开合杆的一端转动连接,所述开合杆的另一端与所述驱动杆相接触,所述开合杆、传动杆构成传动组件,其的主要作用是实现驱动杆在运动过程中与桨片之间的传动,以实现所述桨片的开合,再次过程中,即有桨片通过流体反作用力度传动组件的驱动,也有驱动杆通过开合驱动块对传动组件的驱动,但是由于开合杆只是与驱动杆相接触,并没有实现连接,所以需要通过连接环对其进行规整,
所述连接环与所述开合杆的中部转动连接,时所述开合杆形成杠杆,该设计使桨片无论是在展开还是合拢的过程中,都能提供驱动力。
所述驱动杆上设有环形嵌槽,所述开合驱动块嵌入所述环形嵌槽内,所述开合驱动块包括基块、嵌块所述基块套于所述驱动杆上并与所述驱动杆固定连接,所述基块呈环状结构,所述基块的环状后侧设有滑槽,所述嵌块底部设有滑块,所述滑块呈“T”形结构,所述滑块嵌入所述滑槽中,所述基块与嵌块之间还通过复位弹簧连接,所述复位弹簧为柱状压簧,所述滑块、嵌块、滑槽、复位弹簧构成开合组件,所述开合组件的数量为多个,多个所述开合组件以所述环形嵌槽的轴心为中心在所述驱动杆的径向截面上呈环状阵列分布,所述嵌块的顶面呈前高后低的楔形结构
所述开合驱动块的主要作用是实现桨片的合拢,因为在桨片的打开过程中,可以通过流体的阻力实现,该阻力与被螺旋桨驱动的机械的移动方向相同,可以作为动力,但在合拢阶段正好相反,所以需要通过开合驱动块实现合拢,在合拢过程中,由于桨片对流体的扇动,仍然可以作为被螺旋桨驱动的机械的动力,
基于上述思路,在展开桨片的过程中,不需要开合驱动块,同时所述开合组件通过流体阻力复位,在收拢阶段通过开合驱动块驱动,在结构设计上,则需要在桨片展开过程中,开合驱动块收拢。
所述螺盘的后侧安装有固定管,所述开合杆、传动杆、连接环均套于所述固定管内,所述连接环的外环与所述固定管固定连接,所述连接环作为开合杆构成杠杆的支点,而驱动杆作为杠杆的一端,所以连接环不能通过驱动杆实现固定,二者在桨片的开合过程中不可同步移动,而通过螺管实现固定又会影响螺盘的推进,根据上述思路,在开合阶段,所述螺盘并未与后螺旋驱动块、前螺旋驱动块接触,处于静止状态,满足固定所述连接环的要求,而在桨片完成开合前,连接环再与驱动杆、螺盘同步运动就不会有影响,所以在螺盘上安装固定管,再通过固定管对连接环进行固定,
所述连接环包括固定部分、连接部分、调节部分,所述固定部分呈“T”形结构,所述固定部分“T”形结构的垂直边与所述固定管的内壁固定连接,所述固定部分“T”形结构的水平边与所述调节部分的一端连接,所述调节部分的另一端与连接部分固定连接,所述调节部分为柱状拉簧,所述连接部分的中部与所述开合杆的中部转动连接,
所述固定部分、连接部分的数量为多个,多个所述固定部分、连接部分以所述驱动杆的轴心为中心在所述驱动杆的径向截面上呈环状阵列分布,多个所述固定部分、连接部分间隔分布,相邻的两个所述固定部分、连接部分之间通过调节部分连接,所述固定部分、连接部分、调节部分整体形成环状结构。
通过固定管解决了连接环的固定问题,由于所述开合杆的长度固定,在开合杆以连接环转动的过程中,由于所述开合杆的一端与所述驱动杆相接触,若连接环的内径固定,会造成开合杆抵住驱动杆无法转动,或者转动过程中驱动杆与开合杆分离,无法实现传动,所以需要通过调节部分对其环状结构进行内径的试试调节,即保证开合杆与驱动杆的实时接触,又能在开合杆抵住驱动杆前转动过程中为其提供空间,而连接环需要与固定管固定连接,其连接没有必要也不能出现直径的变动,所以再将连接环分为固定部分和连接部分,所述固定部分通过长度固定的“T”形结构的垂直边与固定管连接,而连接部分不进行固定,只通过调节部分与固定部分连接,可以改变其内径,
由于连接部分左右两侧的弹簧可能会出现形变不同的情况,即造成连接部分偏斜,最终造成开合杆的偏斜,该偏斜可能是平移,也可能是偏转,但是都会造成开合杆不能正常作业,故可以在驱动杆上铣出沿其轴向方向的滑道,使开合杆嵌入该滑道内,保证其只沿后前方向移动,若所述调节部分的柱状拉簧有较大弹力系数或者开合杆较为密集,可以避免上述问题,也可以不设置该滑道。
通过本实用新型的上述技术方案得到的螺旋桨,其有益效果是:
通过往复式驱动实现螺旋桨的驱动,同时保证驱动机械的往复过程中均提供驱动力,桨片采用开合式设计,通过转动和开合过程中的扇动提供驱动,变速效率高。
附图说明
图1是本实用新型所述螺旋桨的结构示意图;
图2是本实用新型所述连接环的结构示意图;
图3是本实用新型所述开合驱动块的结构示意图;
图4是本实用新型所述螺旋桨的初始状态的结构示意图;
图5是本实用新型所述螺旋桨桨片打开的结构示意图;
图6是本实用新型所述螺旋桨桨片转动后的结构示意图;
图7是本实用新型所述螺旋桨桨片收拢后的结构示意图;
图8是本实用新型所述螺旋桨复位后的结构示意图;
图中,1、驱动杆;2、桨轴;3、桨片;4、连接块;5、开合驱动块; 5a、基块;5b、嵌块;5c、滑槽;5d、滑块;5e、复位弹簧;6、后螺旋驱动块;7、前螺旋驱动块;8、螺盘;9、开合杆;10、传动杆;11、螺管;12、连接环;12a、固定部分;12b、连接部分;12c、调节部分; 13、固定管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体描述。
一种螺旋桨,包括驱动杆1,所述驱动杆1的末端安装有桨轴2,所述桨轴2上安装有桨片3,所述桨轴2与桨片3之间通过连接块4实现连接,所述驱动杆1上套有开合驱动块5、后螺旋驱动块6、前螺旋驱动块7、螺盘8,所述连接块4与开合驱动块5之间通过开合杆9、传动杆10连接,所述螺盘8位于所述后螺旋驱动块6、前螺旋驱动块 7之间,所述驱动杆1位于螺管11中,所述螺盘8的边缘与所述螺管 11的内壁螺纹连接。
所述驱动杆1的轴向方向沿后前水平分布,所述驱动杆1的前端设有连接键,所述后螺旋驱动块6、前螺旋驱动块7与所述驱动杆1固定连接,所述螺盘8与所述驱动杆1滑动连接,所述开合驱动块5位于所述后螺旋驱动块6的后侧,所述开合驱动块5与所述驱动杆1固定连接,
所述桨片3的数量为多个,多个所述桨片3以所述驱动杆1的轴心为中心在所述驱动杆1的径向截面上呈环状阵列分布,每个所述桨片3均通过一个独立的连接块4与所述桨轴2连接,每个所述连接块4 均通过一套独立的开合杆9、传动杆10与所述驱动杆1连接,多个所述开合杆9之间通过连接环12实现连接,其中:
所述连接块4的一端与所述桨轴2转动连接,所述连接块4的另一端与所述桨片3为一次铸造成型的整体结构,
所述连接块4与所述传动杆10的一端转动连接,所述传动杆10 的另一端与所述开合杆9的一端转动连接,所述开合杆9的另一端与所述驱动杆1相接触,
所述连接环12包括固定部分12a、连接部分12b、调节部分12c,所述固定部分12a呈“T”形结构,所述固定部分12a“T”形结构的垂直边与所述固定管13的内壁固定连接,所述固定部分12a“T”形结构的水平边与所述调节部分12c的一端连接,所述调节部分的另一端与连接部分12b固定连接,所述调节部分12c为柱状拉簧,所述连接部分12b的中部与所述开合杆9的中部转动连接,
所述固定部分12a、连接部分12b的数量为多个,多个所述固定部分12a、连接部分12b以所述驱动杆1的轴心为中心在所述驱动杆1的径向截面上呈环状阵列分布,多个所述固定部分12a、连接部分12b间隔分布,相邻的两个所述固定部分12a、连接部分12b之间通过调节部分12c连接,所述固定部分12a、连接部分12b、调节部分12c整体形成环状结构。
实施例1
桨片3的开启:
在驱动机械的驱动下,所述驱动杆1向前移动,推动所述桨片3 向前移动,所述桨片3的前侧可以采用弧形结构设计,在向前移动过程中,由于流体的阻力,在流体流过桨片3的过程中,将桨片3推动打开,实现桨片3的展开。
在上述展开过程中,由于桨片3向前移动,流体的阻力对于桨片3 来说向后,即在桨片3展开过程中,为向后驱动提供动力。
实施例2
桨片3展开过程中的开合驱动块与开合组件:
基于实施例1中的原理,在桨片3开启的过程中,通过流体阻力实现,不需要开合驱动块5驱动,但是所述开合驱动块5会随着驱动杆一起向前移动,必然与所述开合组件发生作用,同时桨片3也会通过连接块4实现对开合组件的作用。
驱动杆1向前移动,桨片3打开,将所述传动杆10向后移动,所述开合杆9的底端向后移动,但是由于力矩和转动角度的设计,所述开合杆9向后移动的距离小于开合驱动块5随着驱动杆1向前移动的距离,所述开合杆9的底部压住所述嵌块5b的顶面,基于压力所述嵌块5b嵌入到所述环形嵌槽中,所述滑槽5c、滑块5d实现限位,最终所述开合杆9向前越过嵌块5b,基于所述复位弹簧5e的弹力,所述嵌块5d复位,
在上述过程中,所述调节部分5c的柱状拉簧也会产生形变。
实施例3
桨片3的旋转驱动:
在桨片3展开过程中,所述螺片8基于螺纹的阻力,不会随着驱动杆1一起向后移动,而知沿驱动杆1上的滑道相对于驱动杆1向后移动,继续保持静止。
在桨片3展开后,驱动杆1继续向前移动,直到所述前螺旋驱动块7抵住螺盘8,推动所述螺盘8同步向后移动,沿螺纹转动,此时用于固定螺片8的滑道就起到了转动连接键的作用,通过驱动杆1传动,最终带动所述桨片3转动,该转动过程为桨片3的正向转动,即通过桨片3的转动实现传统螺旋桨的正常作业,实现向前方向的驱动。
由于所述桨片3为正向转动,所述桨片3的展开与转动并不冲突,若展开距离不够,可以有部分桨片3角度在转动过程中展开。
实施例4
桨片3的收拢,由于流体阻力向前,故不能再通过流体阻力实现收拢,
所述驱动杆1向后移动,此时所述开合驱动块5的前端抵住所述开合杆9,推动开合杆9转动,以所述连接环12作为支点形成杠杆,推动所述传动杆10向后移动,推动所述桨片3合拢,
在桨片3合拢的过程中,虽然有一定的向后的位移,但是由于杠杆力矩的设计,所述桨片3收拢的速度,要远远快于在没有驱动的情况下,桨片3收拢的速度,即在快速收拢的过程中,扇动流体,形成向后的动力。
实施例5
桨片3收拢后开合驱动块5与开合组件的作用,
桨片3收拢后,所述驱动杆1会继续向后移动,继续推动所述开合杆9转动,当开合杆9转动到一定角度后,所述调节部分12c的形变也会增加,最终开合杆9越过所述开合驱动块5的顶部,完全下压所述复位弹簧5e,知道所述开合驱动块5越过所述开合杆9,所述复位弹簧5e和调节部分12c均复位,
在上述过程中,所述柱状拉簧有可能会产生向后侧的形变,不利于所述开合驱动块5越过所述开合杆9,此时可以通过安装限位的挡板对所述柱状拉簧进行限位。
实施例6
在桨片3收拢过程中,由于所述螺盘8会保持不动,当所述后螺旋驱动块6抵住螺盘8,带动螺盘8向前移动,沿螺纹转动后与所述驱动杆1一起实现复位,
虽然此时的转动对于桨片3来说是反向转动,但是此时桨片3已经被收拢,在转动过程中并不会对动力造成影响。
实施例7
实施例1-3为驱动杆1向前移动过程中所述螺旋桨各部件的运作机理,实施例4-6为驱动杆1向后移动过程中所述螺旋桨各部件的运作机理,所述驱动杆1与活塞式的驱动机械连接,实现往复的向后、向前移动,完成桨片3打开驱动--桨片3正向转动驱动--桨片3收拢驱动--桨片反向旋转复位的过程,
在此过程中,无论是驱动杆1的伸出过程还是复位过程,产生的都是对于待驱动机械的向后的动力,加之活塞式驱动有着较快的驱动频率,配合较大功率的驱动机械,可以实现更快的驱动变速。
在实践过程中,所述驱动杆1的长度并不影响本设计中的结构和运作机理,可以将驱动杆1设置成较长的长度,然后通过现有的离合设计,实现所述驱动杆1与活塞式驱动机械与转动式(如电机)驱动机械的切换,在高效和节能之间实现切换,以达到节能和高效的双重目的。
实施例8
在实施例7的基础上,
在通过离合器使驱动杆1连接转动机械后,还需要对所述螺管11 进行离合设计,如过量推动螺盘8,将其向后侧推出所述螺管11的螺纹,也可以减少所述螺管11内壁前侧的螺纹来实现,这样就可以在通过转动机械驱动时,使所述螺片8处于空载状态,不影响正常使用,当需要回复活塞式驱动机械作业时,只需要通过后螺旋驱动块6将螺盘8推回到螺管11中即可。
基于本原理,也可以不安装前后两个旋转驱动块,直接将螺盘8 与驱动杆1键连接,并控制所述螺管11内螺纹的位置。
由于螺盘8是基于推动实现与螺管11之间的螺纹转动,所以存在较大的扭力,螺纹的牙高、螺距、牙数要进行控制,避免由于螺距过于秘籍造成螺盘8卡死,由于活塞往复速度较快,并不用担心增加螺距会造成驱动力的下降。
上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案,本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理,属于本实用新型的保护范围之内。
螺旋桨专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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