一种船用双电机直翼全向推进器制造技术

本实用新型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。本新型集成度高，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。

Double motor straight wing omnidirectional propeller for ship

The utility model relates to a double motor straight wing omnidirectional propeller for a ship, which is characterized in that a plurality of identical planetary gears are uniformly distributed on the rotating disc. The lower end of each planet gear shaft is connected with a blade which is perpendicular to the surface of the rotating disk. The main motor output shaft connected with the rotary disc, the main motor output shaft is a hollow shaft, steering gear motor output shaft from the output shaft of the main motor through two motor output shaft line; servo motor output shaft connected to the sun gear. The main motor drives the rotating disk to rotate, and the steering gear drives the rotation of the sun wheel in the middle of the rotating disk. The steering motor is arranged above the main motor, and the main motor is fixedly arranged on the base of the ship body. The main motor and the servo motor are disc type servo motors, and the main controller is connected with the main motor and the steering gear motor through a servo driver. The utility model has the advantages of high integration, small size, low cost, reduced intermediate transmission, high power transmission efficiency, high precision of servo control, low pollution, low noise, small vibration, stable and comfortable driving.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于船用动力
，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，本技术并非限定于此。凡在本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：新型
国别省市：广西;45