本发明专利技术为一种船用双电机直翼全向推进器,旋转盘上均布多个相同的行星齿轮,行星齿轮与中心的太阳轮啮合。各行星齿轮轴下端连接安装垂直于旋转盘盘面的桨叶。主电机输出轴与旋转盘连接,主电机输出轴为中空轴,舵机电机输出轴从主电机输出轴中穿过,二电机输出轴的中心线重合;舵机电机输出轴连接太阳轮。主电机驱动旋转盘转动,舵机电机驱动旋转盘中间的太阳轮转动。舵机电机叠置于主电机上方,主电机固定安装于船体的基座上。主电机和舵机电机为盘式伺服电机,主控制器经伺服驱动器连接控制主电机和舵机电机。本发明专利技术集成度高,体积小,成本低;减少中间传动,提高动力传递效率;伺服控制精度高,减少污染,噪音低,震动小,行驶平稳舒适。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船用动力
,具体涉及一种船用双电机直翼全向推进器。
技术介绍
现有的船用直翼全向推进器用于控制和驱动船上桨叶的转动和方向,包括主机、输入轴、减速箱、舵机、旋转盘、桨叶等,主机可为柴油机、电机、液压马达等动力设备。主机连接驱动减速箱,减速箱的输出轴连接驱动旋转盘转动,旋转盘下方安装有若干垂直于旋转盘盘面的桨叶,旋转盘内配有行星齿轮系,各桨叶在随旋转盘转动的同时,在各行星齿轮驱动下绕桨叶自身轴线旋转,在水中各桨叶形成方向一致的推力。船上配有另一电机作为舵机,与旋转盘内的行星齿轮驱动连接,用于改变桨叶旋转角度,以控制桨叶在水中形成的推力方向,从而改变船的航向。现有船用直翼全向推进器技术存在的问题是:1、主机通过减速箱及其输出轴连接推进器,结构较复杂,而且能量传递效率降低;2、主机、减速器和推进器三个独立部件,集成化程度低,占用空间大;3、航行工况不同时推进力不同,影响主机转速,主机无法始终运行于高效工作区域,需要驾驶员人为调整主机以适应不同工况,不仅需要驾驶员值守,而且主机的效率及控制精度皆难以保证最佳;4、当采用柴油机为主机,整个推进器的噪音大、震动大、污染严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种船用双电机直翼全向推进器,主电机与舵机电机叠置,主电机的输出轴为中空轴,舵机电机输出轴从主电机输出轴中穿过,二电机轴的中心线重合,主电机输出轴连接驱动旋转盘,舵机电机输出轴连接驱动安装于旋转盘中的行星齿轮系的太阳轮,太阳轮啮合的各行星齿轮轴为各桨叶的旋转轴。本设计提高传动效率,提高集成度,减小体积;降低成本。本专利技术设计的一种船用双电机直翼全向推进器,包括旋转盘,旋转盘内中心为太阳轮,旋转盘的圆周上均布3~6个相同的行星齿轮,行星齿轮与太阳轮啮合,各行星齿轮轴与太阳轮轴平行,构成行星齿轮系。各行星齿轮轴下端连接安装桨叶,桨叶位于旋转盘下方,桨叶中心线垂直于旋转盘盘面,各行星齿轮带动其连接的桨叶绕自身轴线旋转,同时,主电机带动旋转盘与其内的行星齿轮系以主电机输出轴为轴转动。本专利技术设计的方案中主电机输出轴与旋转盘连接,二者中心线重合;主电机输出轴为中空轴,舵机电机输出轴从主电机输出轴中穿过,二电机输出轴的中心线重合;舵机电机输出轴连接安装于旋转盘行星齿轮系的太阳轮。主电机驱动旋转盘转动,舵机电机驱动旋转盘中间的太阳轮转动。所述舵机电机叠置于主电机上方,主电机固定安装于船体的基座上。所述主电机和舵机电机为盘式伺服电机,主电机伺服驱动器连接控制主电机,舵机伺服驱动器连接控制舵机电机,主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器均与主控制器连接,并连接作为电源的电池组,主控制器连接操控面板。通过操控面板由主控制器发出指令,主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器控制主电机和舵机电机的转速,从而控制旋转盘的转速,桨叶的转速,各桨叶随旋转盘转动、同时绕自身轴线旋转,在水中形成方向一致的推力,驱动船体前行。需要改变船的航向时,主控制器指令舵机伺服驱动器控制舵机电机调整行星齿轮的相位,调节桨叶的旋转角度,改变在水中桨叶推力的方向,从而改变航向。与现有技术相比,本专利技术一种船用双电机直翼全向推进器的优点为:1、两套盘式伺服电机及伺服驱动器,取代了现有技术中的主机、舵机、减速箱、传动轴等部件,简化结构,集成度高,体积减小,降低制造难度和成本;2、动力集成一体,减少中间传动环节,减少能量损失,提高动力传递效率;3、伺服系统的控制,提高速度的方向的控制精度,行驶更平稳、舒适;4、电机取代传统的燃油机,节能,减少污染,且噪音低,震动小,特别适合用于旅游景点的游船,其本专利技术无污染严重的排放物,不会造成水面油体污染,也减小噪音对景区的影响。附图说明图1为本船用双电机直翼全向推进器实施例结构示意图;图2为本船用双电机直翼全向推进器实施例旋转盘行星轮系示意图;图3为本船用双电机直翼全向推进器实施例电路框图。图中标号为:1-伺服驱动系统、2-舵机输出轴、3-舵机电机、4-主电机输出轴、5-主电机、6-基座、7-旋转盘、8-太阳轮、9-行星齿轮、10-桨叶、11-行星齿轮轴。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明。本船用双电机直翼全向推进器实施例如图1所示,包括伺服驱动系统1、舵机电机3、主电机5和旋转盘7,舵机电机3叠置于主电机5上方,二者安装于基座6上。主电机输出轴4为中空轴,舵机电机输出轴2从主电机输出轴4中穿过,二电机轴的中心线重合;主电机输出轴2与旋转盘7连接,舵机电机输出轴2连接安装于旋转盘7行星齿轮系的太阳轮8。如图2所示,旋转盘7内中心为太阳轮8,旋转盘7的圆周上均布4个相同的行星齿轮9,行星齿轮9与太阳轮8啮合,各行星齿轮轴11与太阳轮轴,即主电机输出轴4平行,构成行星齿轮系。各行星齿轮轴11下端连接安装桨叶10,桨叶10位于旋转盘7下方,桨叶10中心线垂直于旋转盘7盘面,各行星齿轮9带动其连接的桨叶10绕自身轴线旋转,同时,主电机5带动旋转盘7与其内的行星齿轮系以主电机输出轴4为轴转动。本例主电机5和舵机电机3为盘式伺服电机,与伺服驱动系统1连接。如图3所示,伺服驱动系统1包括与主控制器连接的主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器,主电机伺服驱动器连接控制主电机5,舵机伺服驱动器连接控制舵机电机3,主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器均与主控制器连接,并连接作为电源的电池组,主控制器连接操控面板。通过操控面板由主控制器发出指令,主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器控制主电机5和舵机电机3的转速,从而控制旋转盘7的转速,桨叶10的转速,各桨叶10随旋转盘7转动、同时绕自身轴线旋转,在水中形成方向一致的推力,驱动船体前行。主控制器根据某工况下主电机5反馈的转速及行星齿轮系的速比,得到所需的舵机电机3即桨叶10自转的转速,在舵机伺服驱动器控制下,调节船体正常行驶所需各桨叶10在不同位置的角度。通过主电机伺服驱动器和舵机伺服驱动器对主电机5及舵机电机3的控制,得到船体正常行驶所需的旋转盘7的转速以及各个位置桨叶10的角度;通过对舵机电机3旋转角度的调整,控制桨叶10的角度变化,桨叶10在水中形成的推力方向随之改变,从而改变航向。上述实施例,仅为对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例,本专利技术并非限定于此。凡在本专利技术的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种船用双电机直翼全向推进器,包括旋转盘(7),旋转盘(7)内中心为太阳轮(8),旋转盘(7)的圆周上均布3~6个相同的行星齿轮(9),行星齿轮(9)与太阳轮(8)啮合,各行星齿轮轴(11)与太阳轮轴平行,构成行星齿轮系;各行星齿轮轴(11)下端连接安装桨叶(10),桨叶(10)位于旋转盘(7)下方,桨叶(10)中心线垂直于旋转盘(7)盘面,各行星齿轮(9)带动其连接的桨叶(10)绕自身轴线旋转,同时,主电机(5)带动旋转盘(7)与其内的行星齿轮系以主电机输出轴(4)为轴转动;其特征在于:所述主电机输出轴(4)与旋转盘(7)连接,二者中心线重合;主电机输出轴(4)为中空轴,舵机电机输出轴(2)从主电机输出轴(4)中穿过,二电机输出轴的中心线重合;舵机电机输出轴(2连接安装于旋转盘(7)行星齿轮系的太阳轮(8);主电机(5)驱动旋转盘(7)转动,舵机电机(3)驱动旋转盘(7)中间的太阳轮(8)转动。
【技术特征摘要】
1.一种船用双电机直翼全向推进器,包括旋转盘(7),旋转盘(7)内中心为太阳轮(8),旋转盘(7)的圆周上均布3~6个相同的行星齿轮(9),行星齿轮(9)与太阳轮(8)啮合,各行星齿轮轴(11)与太阳轮轴平行,构成行星齿轮系;各行星齿轮轴(11)下端连接安装桨叶(10),桨叶(10)位于旋转盘(7)下方,桨叶(10)中心线垂直于旋转盘(7)盘面,各行星齿轮(9)带动其连接的桨叶(10)绕自身轴线旋转,同时,主电机(5)带动旋转盘(7)与其内的行星齿轮系以主电机输出轴(4)为轴转动;其特征在于:所述主电机输出轴(4)与旋转盘(7)连接,二者中心线重合;主电机输出轴(4)为中空轴,舵机电机输出轴(2)从主电机输出轴...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕虹,韦熙,李智,廖政,
申请(专利权)人:桂林星辰混合动力有限公司,
类型:发明
国别省市:广西;45
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