一种双驱动力装置的船舶排水体及船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种双驱动力装置的船舶排水体及船舶。


背景技术：

2.现阶段市场上通用的排水型船舶都是采用后驱动方式航行的，即是依靠安装在船艉部的动力装置推动船身，以船艏冲撞、挤压其前方的水体来排出空间，让船舶得以前进，同时船艏也会受到水体的反作用阻力，这种由船艏推进、冲撞、挤压水体令水体拥堵、堆积、叠加从而兴起波浪形成的阻力统称为艏兴波阻力。
3.本技术人发现现有技术中至少存在以下技术问题：首先，船舶推进的航速越快，其所受到的艏兴波阻力越大，那么要想提高船舶的航速就要消耗巨大的发动机功率来克服这种递增的巨量艏兴波阻力，同时船舶排水体还受到非常大的水的粘性阻力的影响，这也是要消耗非常大的发动机功率来克服。这就是现代排水型船舶航速一直都难以提高的主要原因。
4.其次，单一的后驱动式排水型船舶航行时除了受到艏兴波阻力和水的粘性阻力之外，还受到迎浪、横波、凶涛、暗湧等水的侵袭作用力，船身容易左右摇荡，上下浮沉，耐波性能差，易导致乘员晕船，亦即是所说的适航性能不佳。
5.再次，为了克服上述水体对船舶的各种作用力，单一的后驱动式船舶就要消耗更多的发动机功率来保持船舶的平稳和正常航行，这样就大大地增加了能耗。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种双驱动力装置的船舶排水体及船舶，以解决现有技术中存在的艏兴波阻力大，导致船舶航速慢、能耗大以及适航性能差的技术问题
。
本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
7.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
8.本发明提供的双驱动力装置的船舶排水体及船舶，包括排水体本体，所述排水体本体的前端设置有前螺旋桨，所述排水体后端设置有后螺旋桨，所述前螺旋桨与所述后螺旋桨分别由前驱动机构和后驱动机构驱动。
9.作为本发明进一步改进的技术方案，所述排水体本体的前端设置有引流罩，所述引流罩罩设在所述前螺旋桨外侧，所述引流罩的侧壁上设置有出水口，所述排水体本体的后端设置有导流罩，所述导流罩罩设在所述后螺旋桨外侧，所述导流罩侧壁上设置有入水口，所述导流罩的末端设置有排水口。
10.作为本发明进一步改进的技术方案，所述引流罩和所述导流罩的外径与所述排水体本体壳体的外径相同。
11.作为本发明进一步改进的技术方案，所述引流罩的前端设置有格栅。
12.作为本发明进一步改进的技术方案，所述前驱动机构和所述后驱动机构均包括定子和转子，所述前螺旋桨和所述后螺旋桨分别与对应的所述转子传动连接，所述转子与所
述定子传动连接。
13.作为本发明进一步改进的技术方案，所述定子为空心圆柱状，所述定子的端部均匀缠绕有多个线圈，所述转子通过轴承连接在所述定子的外侧，所述转子与所述轴承的外圈固定连接，所述轴承的内圈与所述定子固定连接，在所述转子上与所述线圈位置相对应处设置有磁片。
14.作为本发明进一步改进的技术方案，所述排水体本体上设置有防撞活塞杆，所述防撞活塞杆的一端与设置在所述排水体本体内部的液压缸连接，所述液压缸通过液压泵与储存缸连接，所述防撞活塞杆的另一端延伸至所述排水体本体的最前端。
15.一种船舶，包括船体及如上所述的双驱动力装置的船舶排水体，所述双驱动力装置的船舶排水体设置在所述船体底部。
16.作为本发明进一步改进的技术方案，所述双驱动力装置的船舶排水体设置有两组或多组，两组或多组所述双驱动力装置的船舶排水体并列设置或纵列设置。
17.本发明的有益效果是：本发明提供的双驱动力装置的船舶排水体及船舶，后驱动机构驱动后螺旋桨搅动、抽吸水体，并通过机械力推动水体推排到排水体本体后方，船舶就在后螺旋桨前吸后推的双重作用力下获得高效的前进动力向前航行，同时启动前驱动机构带动排水体本体前螺旋桨搅动、抽吸前端的水体，并通过机械作用力将水体推排、疏导、分流至排水体本体侧后方，既为船舶带来高效的前进驱动力，又将拥堵、堆积在排水体本体前方的水体疏导、分流至排水体本体侧后方，大大地减少了艏兴波阻力产生的条件，也就会大大地减少了船舶的艏兴波阻力，从而解决了船舶航速过慢、能耗太高问题。
18.同时，从前螺旋桨排出的携有大量水汽泡的水流充分地包裹在排水体本体周遭，对在水中移动、航行的排水体本体起到润滑和减少水的粘性阻力的作用，这样减少了艏兴波阻力和水的粘性阻力就能提高船舶航速也能降低能耗。而前螺旋桨和后螺旋桨在搅动、抽吸排水体本体前后水流时能和水流相互形成强大的吸附作用力，对船体起到相当大的稳定作用，因此遇到风浪时，船舶也能保持相当稳定的航态，这样也优化船舶的耐波性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明第一实施例的结构示意图；
21.图2是本发明第一实施例的排水体本体的结构示意图；
22.图3是本发明第一实施例的前驱动机构和后驱动机构的结构示意图；
23.图4是本发明第二实施例的结构示意图；
24.图5是本发明第二实施例的排水体本体的结构示意图；
25.图6是本发明第二实施例的前驱动机构和后驱动机构的结构示意图；
26.图7是本发明第三实施例的前驱动机构和后驱动机构的结构示意图；
27.图8是本发明船舶的结构示意图。
28.图中100、双驱动力装置的船舶排水体；200、船体；1、排水体本体；2、前螺旋桨；3、
后螺旋桨；4、引流罩；5、格栅；6、出水口；7、导流罩；8、入水口；9、排水口；10、液压缸；11、储存缸；12、防撞活塞杆；13、转子；14、定子；15、线圈；16、轴承；17、磁片。
具体实施方式
29.下面可以参照附图图1～图8以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本发明提供了一种减小艏兴波阻力，降低船舶能耗和改善船舶适航性能的双驱动力装置的船舶排水体及船舶。
33.下面结合图1～图8对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
34.本发明提供了一种双驱动力装置的船舶排水体及船舶，包括排水体本体，所述排水体本体的前端设置有前螺旋桨，所述排水体后端设置有后螺旋桨，所述前螺旋桨与所述后螺旋桨分别由前驱动机构和后驱动机构驱动。
35.本发明提供的双驱动力装置的船舶排水体及船舶，后驱动机构驱动后螺旋桨搅动、抽吸水体，并通过机械力推动水体推排到排水体本体后方，船舶就在后螺旋桨前吸后推的双重作用力下获得高效的前进动力向前航行，同时启动前驱动机构带动排水体本体前螺旋桨搅动、抽吸前端的水体，并通过机械作用力将水体推排、疏导、分流至排水体本体侧后方，既为船舶带来高效的前进驱动力，又将拥堵、堆积在排水体本体前方的水体疏导、分流至排水体本体侧后方，大大地减少了艏兴波阻力产生的条件，也就会大大地减少了船舶的艏兴波阻力，从而解决了船舶航速过慢、能耗太高的问题。
36.同时，从前螺旋桨排出的携有大量水汽泡的水流充分地包裹在排水体本体周遭，
对在水中移动、航行的排水体本体起到润滑和减少水的粘性阻力的作用，这样减少了艏兴波阻力和水的粘性阻力就能提高船舶航速也能降低能耗。而前螺旋桨和后螺旋桨在搅动、抽吸排水体本体前后水流时能和水流相互形成强大的吸附作用力，对船体起到相当大的稳定作用，因此遇到风浪时，船舶也能保持相当稳定的航态，这样也优化船舶的耐波性能。
37.作为本发明进一步改进的技术方案，所述排水体本体的前端设置有引流罩，所述引流罩罩设在所述前螺旋桨外侧，所述引流罩的侧壁上设置有出水口，所述排水体本体的后端设置有导流罩，所述导流罩罩设在所述后螺旋桨外侧，所述导流罩侧壁上设置有入水口，所述导流罩的末端设置有排水口。
38.在该进一步改进中，后驱动机构驱动后螺旋桨搅动、抽吸从导流罩前方入水口进入的水体，并通过机械力推动水体从排水口推排到排水体本体后方，同时启动前驱动机构带动排水体本体前螺旋桨搅动、抽吸引流罩格栅前端的水体进入引流罩内，并通过机械作用力将水体从出水口推排、疏导、分流至排水体本体侧后方，从而解决目前现有技术中所存在的船舶航速过慢、能耗太高和耐波性能差等问题。同时，引流罩和导流罩的很大程度减少了前螺旋桨和后螺旋桨对水生动、植物的伤害，有效保护海洋生态。
39.作为本发明进一步改进的技术方案，所述引流罩和所述导流罩的外径与所述排水体本体壳体的外径相同。
40.在该进一步改进中，所述引流罩和所述导流罩的外径与所述排水体本体壳体的外径相同，从而使得排水体本体行进过程具备较小的阻力，且使得从排水口排出的携有大量水汽泡的水流能够充分地包裹在排水体周遭，对在水中移动、航行的排水体起到润滑和减少水的粘性阻力的作用，这样减少了艏兴波阻力和水的粘性阻力就能提高船舶航速也能降低能耗。
41.作为本发明进一步改进的技术方案，所述引流罩的前端设置有格栅。隔栅能防止水中大件物体进入引流罩内损害前螺旋桨，而引流罩也起到保护前螺旋桨免受碰撞的作用。
42.作为本发明进一步改进的技术方案，所述前驱动机构和所述后驱动机构均包括定子和转子，所述前螺旋桨和所述后螺旋桨分别与对应的所述转子传动连接，所述转子与所述定子传动连接。
43.作为本发明进一步改进的技术方案，所述定子为空心圆柱状，所述定子的端部均匀缠绕有多个线圈，所述转子通过轴承连接在所述定子的外侧，所述转子与所述轴承的外圈固定连接，所述轴承的内圈与所述定子固定连接，在所述转子上与所述线圈位置相对应处设置有磁片。
44.在该进一步改进中，前螺旋桨和后螺旋桨通过转子与定子实现驱动，而将定子设置成空心圆柱状，转子通过轴承与定子连接，提供了供后文中防撞活塞杆穿过的空间，从而通过防撞活塞杆减弱撞击力度，保护前螺旋桨。
45.作为本发明进一步改进的技术方案，所述排水体本体上设置有防撞活塞杆，所述防撞活塞杆的一端与设置在所述排水体本体内部的液压缸连接，所述液压缸通过液压泵与储存缸连接，所述防撞活塞杆的另一端延伸至所述排水体本体的最前端。
46.在该进一步改进中，液压缸通过液压泵与储存缸相连，防撞液压活塞杆一端与液压缸相连，另一端穿过前螺旋桨、穿出前螺旋桨帽后位于排水体本体最前端，当最前端防撞
活塞杆受到碰撞时，防撞活塞杆向液压缸内移动，同时压迫液压缸内的液体通过液压泵向储存缸流动，这个移动过程中能吸收大量的受冲撞击所带来的能量，从而减弱撞击强度，对双驱动力装置的船舶排水体起到保护作用。
47.一种船舶，包括船体及如上所述的双驱动力装置的船舶排水体，所述双驱动力装置的船舶排水体设置在所述船体底部。
48.作为本发明进一步改进的技术方案，所述双驱动力装置的船舶排水体设置有两组或多组，两组或多组所述双驱动力装置的船舶排水体并列设置或纵列设置。
49.在排水量需要增加的情况下也可多组纵向并列、或者横向并列或者或纵列装置在船舶水线以下组成多体船为船舶提供优良强劲的驱动力。
50.实施例1:
51.本发明提供的双驱动力装置的船舶排水体100，包括排水体本体1，所述排水体本体1的前端设置有前螺旋桨2，所述排水体后端设置有后螺旋桨3，所述前螺旋桨2与所述后螺旋桨3分别由前驱动机构和后驱动机构驱动。
52.所述排水体本体1的前端设置有引流罩4，所述引流罩4罩设在所述前螺旋桨2外侧，所述引流罩4的前端设置有格栅5，所述引流罩4的侧壁上设置有出水口6，所述排水体本体1的后端设置有导流罩7，所述导流罩7罩设在所述后螺旋桨3外侧，所述导流罩7侧壁上设置有入水口8，所述导流罩的末端设置有排水口9。
53.所述前驱动机构和所述后驱动机构均包括定子14和转子13，定子14和转子13共同形成电驱动力，所述前螺旋桨2和所述后螺旋桨3分别与对应的所述转子13传动连接，所述转子13与所述定子14传动连接，定子14通电后推动转子13转动，转子13转动能够带动所述前螺旋桨2或所述后螺旋桨3转动。
54.后驱动机构驱动后螺旋桨3搅动、抽吸从导流罩7前方入水口8进入的水体，并通过机械力推动水体从排水口9推排到排水体本体1后方，船舶就在后螺旋桨3前吸后推的双重作用力下获得高效的前进动力向前航行，同时启动前驱动机构带动排水体本体1前螺旋桨2搅动、抽吸引流罩4格栅前端的水体进入引流罩4内，并通过机械作用力将水体从出水口6推排、疏导、分流至排水体本体1侧后方，既为船舶带来高效的前进驱动力，又将拥堵、堆积在排水体本体1前方的水体疏导、分流至排水体本体侧后方，大大地减少了艏兴波阻力产生的条件，也就会大大地减少了船舶的艏兴波阻力。
55.同时，从出水口6排出的携有大量水汽泡的水流充分地包裹在排水体本体1周遭，对在水中移动、航行的排水体本体1起到润滑和减少水的粘性阻力的作用，这样减少了艏兴波阻力和水的粘性阻力就能提高船舶航速也能降低能耗。而前螺旋桨和后螺旋桨在搅动、抽吸排水体本体1前后水流时能和水流相互形成强大的吸附作用力，对船体起到相当大的稳定作用，因此遇到风浪时，船舶也能保持相当稳定的航态，这样也优化船舶的耐波性能。
56.实施例2：
57.本实施例2与实施例1的不同点在于：所述定子14为空心圆柱状，所述定子14的端部均匀缠绕有多个线圈15，所述转子13通过轴承16连接在所述定子14的内侧，具体地，所述转子13与轴承16的内圈固定连接，所述轴承16的外圈与定子14固定连接，在转子13上与所述线圈15位置相对应处设置有磁片17，通过给定子14上的线圈15通电，线圈15产生磁场并驱动转子13旋转，从而带动前螺旋桨2或后螺旋桨3旋转。
58.所述排水体本体1上设置有防撞活塞杆12，所述防撞活塞杆12的一端穿过所述转子与设置在所述排水体本体1内部的液压缸10连接，所述液压缸10通过液压泵与储存缸11连接，所述防撞活塞杆12的另一端延伸至所述排水体本体1的最前端。
59.当最前端防撞活塞杆12受到碰撞时，防撞活塞杆12向液压缸10内移动，同时压迫液压缸10内的液体通过液压泵向储存缸11流动，这个移动过程中能吸收大量的受冲撞击所带来的能量，从而减弱撞击强度，对双驱动力装置的船舶排水体100起到保护作用。
60.实施例3：
61.本实施例3与实施例2的不同点在于：所述定子14为空心圆柱状，所述定子14的端部均匀缠绕有多个线圈15，所述转子13通过轴承16连接在所述定子14的外侧，具体地，所述转子13与轴承16的外圈固定连接，所述轴承16的内圈与定子14固定连接，在转子13上与所述线圈15位置相对应处设置有磁片17，通过给定子14上的线圈15通电，线圈15产生磁场并驱动转子13旋转，从而带动前螺旋桨2或后螺旋桨3旋转。
62.本实施例3的有益效果是，当采用电能驱动时是采用外转子电机驱动，外转子电机的转动惯量更大、扭力更大，外转子电机与螺旋桨的桨毂连接结构简单、节能增效。
63.一种船舶，包括船体200及如上所述的双驱动力装置的船舶排水体100，所述双驱动力装置的船舶排水体100设置在所述船体200底部。
64.进一步地，所述双驱动力装置的船舶排水体100设置有两组或多组，两组或多组所述双驱动力装置的船舶排水体100并列设置。
65.在排水量需要增加的情况下也可多组纵向并列、或者横向并列装置在船舶水线以下组成多体船为船舶提供优良强劲的驱动力。
66.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，包括排水体本体，所述排水体本体的前端设置有前螺旋桨，所述排水体后端设置有后螺旋桨，所述前螺旋桨与所述后螺旋桨分别由前驱动机构和后驱动机构驱动。2.根据权利要求1所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述排水体本体的前端设置有引流罩，所述引流罩罩设在所述前螺旋桨外侧，所述引流罩的侧壁上设置有出水口，所述排水体本体的后端设置有导流罩，所述导流罩罩设在所述后螺旋桨外侧，所述导流罩侧壁上设置有入水口，所述导流罩的末端设置有排水口。3.根据权利要求2所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述引流罩和所述导流罩的外径与所述排水体本体壳体的外径相同。4.根据权利要求2所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述引流罩入水口的前端设置有格栅。5.根据权利要求1-4任一所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述前驱动机构和所述后驱动机构均包括定子和转子，所述前螺旋桨和所述后螺旋桨分别与对应的所述转子传动连接，所述转子与所述定子传动连接。6.根据权利要求5所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述定子为空心圆柱状，所述定子的端部均匀缠绕有多个线圈，所述转子通过轴承连接在所述定子的外侧，所述转子与所述轴承的外圈固定连接，所述轴承的内圈与所述定子固定连接，在所述转子上与所述线圈位置相对应处设置有磁片。7.根据权利要求6所述的双驱动力装置的船舶排水体，其特征在于，所述排水体本体上设置有防撞活塞杆，所述防撞活塞杆的一端与设置在所述排水体本体内部的液压缸连接，所述液压缸通过液压泵与储存缸连接，所述防撞活塞杆的另一端延伸至所述排水体本体的最前端。8.一种船舶，其特征在于，包括船体及如权利要求1-7任一所述的双驱动力装置的船舶排水体，所述双驱动力装置的船舶排水体设置在所述船体底部。9.根据权利要求8所述的船舶，其特征在于，所述双驱动力装置的船舶排水体设置有两组或多组，两组或多组所述双驱动力装置的船舶排水体并列设置或纵列设置。

技术总结
本发明提供了一种双驱动力装置的船舶排水体及船舶，涉及船舶技术领域，解决了现有技术中存在的艏兴波阻力大，导致船舶航速慢、能耗大以及适航性能差的技术问题。该双驱动力装置的船舶排水体及船舶包括排水体本体，排水体本体的前端设置有前螺旋桨，排水体后端设置有后螺旋桨，前螺旋桨与后螺旋桨分别由前驱动机构和后驱动机构驱动。本发明用于提供一种减小艏兴波阻力，降低船舶能耗和改善船舶适航性能的双驱动力装置的船舶排水体及船舶。的双驱动力装置的船舶排水体及船舶。的双驱动力装置的船舶排水体及船舶。


技术研发人员：刘志刚
受保护的技术使用者：刘志刚
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/4/25