一種將艦、船航行阻力變動力并利用水浪能和風能作為其動力的設計方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種將艦、船航行阻力變動力并利用水浪能和風能作為其動力的設計方法和裝置，該方法包括將艦、船的前面及兩則設計成內(nèi)凹傾斜的曲面，并在其下面設置了動能輸入葉輪(下簡稱葉輪)，葉輪下部浸沒在海水中，上部露出海水平面，葉輪固定在船體上，在船的兩側(cè)增設有導風板，葉輪接受船的曲面及導風板傳來的風力推動葉輪朝水波浪及船前行所受阻力轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動，葉輪與船的傳動裝置和發(fā)電機組相連。優(yōu)選該方法還包括以上述發(fā)電機組相連的蓄電裝置和電動機作為船的常用動力提供，該裝置與前述裝置為一整體設計。本發(fā)明的有益效果是有效利用阻力來減少船航行能源提供，充分利用自然資源使船行安全無污染，結(jié)構(gòu)簡單故障率低。
【專利說明】—種將艦、船航行阻力變動力并利用水浪能和風能作為其動力的設計方法和裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及艦、船航行時所受阻力的規(guī)避技術(shù)，以及水力和風力在艦、船上的應用技術(shù)和水力發(fā)電、風力發(fā)電技術(shù)等領域。特別涉及一種將艦、船般行中所受阻力變?yōu)榕?、船航行的動力，并充分利用?海)浪能和風能作為艦、船航行的動力，使艦、船在航行中不再受水(海)浪和風的顛簸或顛覆的影響，航行更加安全，及利用水(海)浪能和風能發(fā)電等技術(shù)在艦、船上的綜合運用設計方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前的艦、船的航行的主要動力提供是靠內(nèi)燃機燃燒燃油來提供的，其不但攜帶燃油危險，其泄漏也會污染海洋，而且燃燒排放的尾汽也將污染大氣環(huán)境，為此為了我們的地球可持續(xù)發(fā)展，急需尋找替代能源，然而單獨使用電能作為替代能源，雖解決了艦、船上使用清潔能源的問題，卻不能解決艦、船在水中航行因克服水對艦、船前行的阻力所需的強大動力提供系統(tǒng)，也不能有效解決艦、船在水中航速太慢的歷史局限，更不能保障艦、船完成較長航程的電能提供，因此單獨使用電能作為艦、船航行的唯一動力提供系統(tǒng)不太現(xiàn)實。
[0003]海洋資源開發(fā)目前已被全球各個國家重視，并作為其經(jīng)濟增長的新一級，尤其是海洋能源的開發(fā)利用，目前開發(fā)的海洋能源主要是利用海洋上的波浪能和風能進行發(fā)電，還未通過其它方法及裝置使艦、船對海洋上的波浪能和風能進行利用，反而卻將艦、船航行中必須遇到的水(海)浪和風作為有害因素進行規(guī)避，更沒有將艦、船航行中必將遇到的水(海)浪能和風能轉(zhuǎn)化為艦、船的動力應用于艦、船上。
[0004]由于目前對艦、船在水中航行所受阻力只是以船頭流線型設計上對其所受阻力進行減少，還不能對其所受阻力進行有效平衡和完全克服，更不能對艦、船航行時，航速的增加其所受阻力也隨之加大的問題進行有效解決，要使艦、船航速提高必須額外地更大范圍地增加艦、船的外在動力，要解決這一問題就擺脫不了在艦、船繼續(xù)使用燃燒燃油作為其外在動力的局限性，不能使具有清潔能源性質(zhì)的電能在艦、船上作為動力得到廣泛應用，使社會及經(jīng)濟獲得可持續(xù)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一目的是提供一種將艦、船航行中的阻力變?yōu)閯恿Σ⒊浞掷盟?海)浪能和風能作為艦、船航行中的動力的設計方法。本發(fā)明的第二目的是提供一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計裝置。
[0006]為實現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法，包括: a、設置一種艦、船的動力傳動裝置，動力傳動裝置的動能輸入葉輪不但可由艦、船前行所受水的阻力和水(海)浪推動轉(zhuǎn)動，而且還可以靠風力推動轉(zhuǎn)動，動能輸入葉輪下半部分浸沒在海水中，動能輸入葉輪上半部分露出海水平面，動能輸入葉輪固定在艦、船上。
b、在所述的動能輸入葉輪的上方將艦、船的外體設置成內(nèi)凹傾斜的曲面，在艦、船兩側(cè)的內(nèi)凹傾斜的曲面下端增設有導風板，艦、船前端的曲面和兩側(cè)的導風板將曲面接收到的風各自引向動能輸入葉輪上半部分的葉片工作面，以推動動能輸入葉輪朝所受水的阻力及水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
[0008]采用上述方案后，在動力傳動裝置不作為對艦、船航行提供動力時，為了有效利用水(海)浪能和風能，同時又在上述動力傳動裝置上并接設計了發(fā)電機組，發(fā)電機組利用動能輸入葉輪接受的水(海)浪能和風能進行發(fā)電，并將其所發(fā)的電量儲存到艦、船的蓄電裝置中，作為儲備電能供艦、船完成航程的電動機提供電能。從而保障艦、船起航時只需對其蓄電裝置充足一次電就能完成其航程所需能源保障，不再象以往艦、船使用燃油的內(nèi)燃機作為其動力，需自帶足燃油，進而將艦、船航行必靠內(nèi)燃機作為動力的依賴更換為依靠電能的電動機作為其動力提供系統(tǒng)，從而大大減少艦、船完成航程的能源成本，甚至只依靠其航程前和航程中的水(海)浪能和風能就能完成其航程，且消除了艦、航對環(huán)境污染的隱患，符合可持續(xù)發(fā)展理念。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述方法包括在艦、船上設置一個大型蓄電裝置和電動機作為艦、船航行時的常用或備用動力裝置。以進一步實現(xiàn)將艦、船靠燃油作為動力能源替換成依靠電能作為動力能源、降低艦、船運行成本，提供對清潔能源利用，消除對環(huán)境的污染。
[0010]為實際第二目的，本發(fā)明提供了一種艦、船動力設計裝置。
[0011]一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計裝置，包括用于前述設計方法的艦、船動力傳動裝置，所述艦、船動力傳動裝置包括動能輸入葉輪、傳動裝置、變速裝置、加速裝置、艦、船驅(qū)動裝置(螺旋漿)，動能輸入葉輪的輸出端與傳動裝置的輸入端連接，傳動裝置的輸出端連接有變速裝置，加速裝置，加速裝置通過離合器與船的驅(qū)動裝置連接，所述動能輸入葉輪固定在船體上，動能輸入葉輪下半部分浸沒在水中，動能輸入葉輪上半部分露出水平面，動能輸入葉輪葉片的工作面呈內(nèi)凹狀曲面、動能輸入葉輪葉片的背面呈外凸狀曲面，動能輸入葉輪上方船的前端和兩側(cè)外體設計成內(nèi)凹傾斜的擋風曲面，并在船兩側(cè)的擋風曲面下方增設有導風板，船前端擋風曲面及兩側(cè)的導風板將擋風曲面的風引又各自的動能輸入葉輪上半部分，以推動動能輸入葉輪朝船所受水的阻力及水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
[0012]利用上述方案后，動能輸入葉輪下半部分浸沒在水中，上半部分露出水平面，由于動能輸入葉輪葉片的工作面呈內(nèi)凹狀曲面，動能輸入葉輪葉片的背面呈外凸狀曲面，動能輸入葉輪浸沒在水中的葉片在水的阻力及水波浪的動能和勢能綜合作用下使動能輸入葉輪向設定方向旋轉(zhuǎn)；露出水平面的葉片在風力作用下推動動能輸入葉輪朝阻力及水波浪推動而轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，動能輸入葉輪在三者或二者共同作用下帶動船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)轉(zhuǎn)動以推動船向前行駛。以實現(xiàn)綜合利用所受水的阻力或水(海)浪能和風能共同作為船航行的動力能源。同時，也確保了前述艦、船動力設計方法中獨立權(quán)利要求對應的技術(shù)方案的實施。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述動力傳動裝置由錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)和動力輸出結(jié)構(gòu)組成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)的輸入端由輸入齒輪構(gòu)成，動力輸出結(jié)構(gòu)的輸出端構(gòu)成傳動裝置的入端；動力輸出結(jié)構(gòu)的輸出端由輸出錐齒輪構(gòu)成，輸出錐齒輪與輸入錐齒輪嚙合，動力輸出結(jié)構(gòu)的輸入端固定連接連動能輸入葉輪的兩端。錐齒輪的傳遞結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，機械效率高的特點，以提高水的阻力及水(海)浪能的利用率、減少艦、船航行驅(qū)動的故障率，從而降低航行成本。
[0014]進一步優(yōu)先技術(shù)方案，動能輸入葉輪的動力輸出錐齒輪和傳動裝置的輸入錐齒輪均在船體外，并被同一密封箱密封在傳動裝置最前端的傳動軸內(nèi)，其余的傳動裝置及其連接在其上的裝置均在船體內(nèi)的船的底部由支架固定在船底，船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)在船的末端的船體外靠船的底部。以保證船的重心下移，船行安全。
[0015]更進一步優(yōu)選技術(shù)方案，將艦、船的前端設計成兩平行的內(nèi)凹傾斜曲面，并將兩曲面交匯處設計成凸刀鋒狀流線凸起，不但能確保艦、船航行時所受風的阻力減少，而且還能保證將其風力改變方向直接作用于動能輸入葉輪葉片上推動動能輸入葉輪朝水的阻力及水浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。以確保有效減小風對船航行的阻力，而將這些風能進行有效利用。
[0016]更進一步優(yōu)選方案，是在所述艦船的動力傳動裝置上通過離合器并接了發(fā)電機組，發(fā)電機組同樣在船體內(nèi)固定在船低部，在艦、船不需要將動能輸入葉輪獲取的水(海)浪能和風能作為其航行的動力時，由發(fā)電機組通過對這些自然能源進行發(fā)電，并將其儲蓄以作為艦、船航行的動力能源。以保證艦、船艦行中的動力能源提供和對海洋上的水浪能和風能等自然能源的充分利用。
[0017]更進一步優(yōu)選方案，是在前述艦、船設計上增設的蓄電裝置和電動機，不但確保前述發(fā)電機組發(fā)電儲蓄和給船提供動力，而且通過前述技術(shù)方案的實施，確保了將艦、船使用燃油的歷史改換為使用電能并消除環(huán)境污染和降低其運行成本得以實現(xiàn)。同時，可確保前述設計方法中優(yōu)選的技術(shù)方案的實施。
[0018]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述變速裝置有六個增減變速檔，所述的加速裝置包括八級增速結(jié)構(gòu)，變速比和增速比高，以確保在水(海)浪和風力較小時和過大時均可發(fā)電，也可按艦、船所需航速進行航行。
[0019]優(yōu)選技術(shù)方案，所述船的動力傳動裝置上設有多個離合器和副離合器，這些主副離合器一是保證船航行時按其船速所需啟動船區(qū)動裝置(螺旋漿)的單個使用和同時使用的靈合性，二是是否進行發(fā)電和啟動關停傳動所需。
[0020]優(yōu)選技術(shù)方案，所述發(fā)電機組各設有一個主電機和副發(fā)電機，以確保水浪和風力過小和過大時均能正常發(fā)電，過小時可以使用副發(fā)電機，過大時，可同時使用主發(fā)電機和副發(fā)電機。
[0021]上述方案中的動能輸入葉輪的軸可設計成內(nèi)外套裝的結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)軸由金屬材料制成，外軸由環(huán)氧樹脂合成材料制成，葉片也可以環(huán)氧樹脂合成材料制成，每葉片也可由多塊組成，多塊依次相互鉚接的同時與外軸鉚合。從而確保金屬內(nèi)軸不被腐蝕，以延長動能輸入葉輪使用壽命，繼而延長船的動力傳動裝置的使用壽命，降低艦、船的維修成本。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:克服并平衡了艦、船前行所應受的阻力，并成功地將艦、船航行所受的阻力傳化為了艦、船航行的動力，且充分利用了水面、海洋面上的水波浪能和風能作為艦、船航行的動力來源，同時減少或消除了艦、船在水上和海洋上航行受風浪影響造成的船顛簸及顛覆的安全隱患，充分利用了自然資源，消除了艦、船航行對環(huán)境造成的污染，大大地減少了艦，船航行的營運成本，且結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，保養(yǎng)及維修成本也低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖2是本發(fā)明圖1的左視圖
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0026]實施例1、參見圖1、圖2，一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法，包括:
a、設置一種艦、船航行的動力傳動裝置，動力傳動裝置的動能輸入葉輪1、1、1〃還可由風力推動轉(zhuǎn)動，動能輸入葉輪1、P、1的下半部分浸沒在海水中，上半部分露出水(海)平面，動能輸入葉輪I固定在船的前端，動能輸入葉輪1固定在船的右側(cè)，動能輸入葉輪Ii ,固定在船的左側(cè)，動能輸入葉輪1、r、1"的水下部分離水面最遠的葉片邊緣略超過船底。11、1〃各自上方將船外體設計成內(nèi)凹傾斜的擋風曲面IOUO1、10〃，在擋風曲面10'、10〃的下方增設有導風板14'、14〃，擋風曲面10、導風板14'、14〃分別各自將接收到的風引向?qū)膭幽茌斎肴~輪1、1'、1〃上半部分的葉片la、Ii a、l"a工作面，以推動動能輸入葉輪1、1、1"朝水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動，動能輸入葉輪I還可由船航行所受的阻力推動轉(zhuǎn)動。
[0027]所述方法還包括設置數(shù)個與動力傳動裝置連接的發(fā)電機組和同發(fā)電機組配接的蓄電裝置和電動機。
[0028]實施例2參見圖1、圖2，一種將艦、船航行中的阻力變動力并利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計裝置，包括用于實施例1所述的艦、船動力傳動裝置，所述動力傳動裝置包括動能輸入葉輪1、傳動裝置2、船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)3，動能輸入葉輪I的輸出端與傳動裝置2的輸入端連接，傳動裝置2的輸出端連接有變速裝置5、加速裝置6、加速裝置6與船的驅(qū)動裝置3通過離合器7連接，前述動力傳動裝置還包括動能輸入葉輪I'、1"，傳動裝置2'，船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)3' 1、3' 2，動能輸入葉輪1、1"的輸出端與傳動裝置2'的輸入端連接，傳動裝置2'的輸出端連接有變速裝置5'，加速裝置6'，加速裝置6'與船的驅(qū)動裝置3' 1、3' 2通過離合器7' 2連接，其特征在于:單獨特征:所述動能輸入葉輪I還可以通過船前行時所受水的阻力推動轉(zhuǎn)動，共同特征:所述動能輸入葉輪1，固定在船的前端，動能輸入葉輪P、1"固定在船的兩側(cè)，動能輸入葉輪1、1'、1"下半部分浸沒在海水中，上半部分露出海水平面，動能輸入葉輪1、1、1"葉片la、l' a、l" a的工作面呈內(nèi)凹狀曲面，動能輸入葉輪1、1'、1〃葉片la、l' a、l" a的背面呈外凸狀曲面，動能輸入葉輪I的上方將船前端外體設計成兩平行的內(nèi)凹曲面10，兩曲面交匯處呈外凸狀刀鋒凸起，動能輸入葉輪1、1〃的上方將船兩側(cè)設計成內(nèi)凹傾斜曲面10'、10"，在內(nèi)凹曲面10'、10"下方增設有導風板14'、14〃。內(nèi)凹曲面10及導風板14'、14"將其接收的風各自引向動能輸入葉輪1、1'、1"上半部分，以推動動能輸入葉輪
1、P、1"朝水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
[0029]所述傳動裝置2由錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)21、22、23、24和動力輸出結(jié)構(gòu)20組成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)22、23的輸入端由錐齒輪222、232構(gòu)成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)22、23的輸出端構(gòu)成傳動裝置2的輸入端；動力輸出結(jié)構(gòu)20的輸出端由輸出錐齒輪201、202構(gòu)成，輸出錐齒輪201與輸入錐出輪222嚙合，輸出錐齒輪202與輸入錐齒輪232嚙合，動力輸出結(jié)構(gòu)20的輸入端固定連接在動能輸入葉輪I的兩端；錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)22、23的輸出端的輸出錐齒輪221、231分別與錐齒轉(zhuǎn)傳動結(jié)構(gòu)21的輸入端的輸入錐齒輪211、213嚙合構(gòu)成錐齒輪傳動21的輸入端,錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)21的輸出端的輸出錐輪212與錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)24的輸入端輸入錐齒輪241嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)24的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)的輸出末端通過離合器71與船的驅(qū)動裝置31相連接。
所述傳動裝置Y由錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)Y 1>2;3、2^ 4,2/ 1,2' 8和動
力輸出結(jié)構(gòu)2' O組成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 2、2〃2的輸入端由錐齒輪2' 21、2〃21構(gòu)成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 2、2" 2的輸出端構(gòu)成傳動裝置2'的輸入端；動力輸出結(jié)構(gòu)2' O的輸出端由輸出錐齒輪2' OI構(gòu)成，動力輸出結(jié)構(gòu)2"0的輸出端由輸出錐齒輪2"01構(gòu)成，輸出錐齒輪Y 01與輸出錐齒輪W 21嚙合，輸出錐齒輪2"01與輸出錐齒輪2"21嚙合，動力輸出結(jié)構(gòu)2' O的 輸出端固定連接在動能輸入葉輪I'的一端，動力輸出結(jié)構(gòu)2"0的輸入端固定連接在動能輸入葉輪I"的一端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 2、2"2的輸出端的輸出錐齒輪2’ 22,2" 22共同與錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' I的輸入端輸入錐齒輪2' 11相嚙合構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' I的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 2、2"2分別由離合器7' 1、7' 3來控制其是否同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' I相連，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' I的輸出端輸出齒輪2' 12同錐齒輪結(jié)構(gòu)2' 3的輸入端輸入端齒輪2' 31相嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 3的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 3上連接有變速半置5' I，加速裝置6'，末端通過離合器7' 2控制是否同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 4相連。錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 3的末端，輸出端輸出錐齒輪2' 33同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 4的輸入端輸入錐齒輪2' 41相嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 4的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 4的輸出端的輸出錐齒輪2' 42、2' 43分別與錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 1,2' 8的輸入端輸入錐齒輪2' 11,2' 81相嚙合，分別構(gòu)成錐輪傳動結(jié)構(gòu)2' 7、2，8的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 1,2' 8的輸出端分別與船體外的船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)3' 1、3' 2連接。
[0030]所述的發(fā)電機組除包括上述船的動力傳動裝置外，還包括:錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)25通過離合器72控制，是否同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)24相連接，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)25的輸入端輸入錐齒輪251同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)24的輸出錐齒輪242嚙合，構(gòu)成錐傳動結(jié)構(gòu)25的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)25的末端輸出端通過離合器73與主發(fā)電機41機連接錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)26的輸入端輸入錐齒輪261與錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)25的輸出錐齒輪252相嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)26的輸入端,錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)26輸出端通過離合器74與副發(fā)電機42相連接。
另外錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 5通過離合器7' 4控制，是否同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 3相連接，錐齒傳動結(jié)構(gòu)2, 5的輸入端輸入錐齒輪2, 51同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2, 3的輸出錐齒輪2’ 32嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 5的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 5的末端輸出端通過離合器7' 5與主發(fā)動機4' I連接，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 6的輸入端輸入錐齒輪2' 61與錐齒傳動結(jié)構(gòu)2, 5的輸出錐齒輪2, 52嚙合，構(gòu)成錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2, 6的輸入端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)2' 6的輸出端通過離合器7' 6與副發(fā)動機4' 2連接。
[0031]所述艦、船動力傳動裝置除動力輸入葉輪及其和輸出結(jié)構(gòu)的輸出端錐齒輪組在船休外，其余的均在船體內(nèi)，固定在船的底部各相嚙合的錐齒輪組及齒輪組合均由各自的密閉箱密閉并固定在其相應的位置。
[0032]所述的艦、船底部設置一個蓄電裝置8和電動機裝置9，以及同電動機9相連接的變速裝置53，船的驅(qū)動裝置32，除船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)32在船體外，其余均在船體內(nèi)固定在船的底部。
[0033]所述變速裝置均設有六個變速檔，增速裝置均設有8組增速。
[0034]所述傳動裝置2上的固定支架11只是本圖的一個支架代號，本圖與支架11的相同標示圖形均是固定傳動軸的支架，每一支架一端固定在船底。
[0035]所述船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)均設在船的末端船體外船的底部或靠近船的底部位置，并同各自相應的傳動軸連接。
[0036]所述動能輸入葉輪I'、1"前面設有的錐形罩13，錐形罩13主要是減少船航行的水的阻力及水阻力對動能輸入葉輪P、1〃產(chǎn)生的不利影響。
[0037]所述圖上標號12為船內(nèi)船底部，121為船舷，122為船底前緣，15、16為密閉箱，密閉箱15、16 —頭固定在船內(nèi)船底，一頭固定在船外。
[0038]以上雖然結(jié)合了附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但本領域的普通技術(shù)人員也可以意識到對所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變化或修改，這些修改和變化應理解為是在本發(fā)明的范圍和意圖之內(nèi)的。
【權(quán)利要求】
1.一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法，其特征在于:包括: a在艦、船的前面下方設計一個同艦、船傳動裝置和發(fā)電機組相連接的動能輸入葉輪(I)，動力輸入葉輪(I)不但能靠艦、船前行所受水的阻力推動轉(zhuǎn)動，而且還能靠水(海)浪推動轉(zhuǎn)動，另在同一艦船的兩側(cè)面下方各設計了一個同艦、船相應傳動裝置和發(fā)電機組相連接的動能輸入葉輪)和(I")，動能輸入葉輪⑴(r )和(1〃)主要靠兩側(cè)的水(海)浪推動轉(zhuǎn)動。動能輸入葉輪(P )和(I")的下半部分均浸沒在海水中，其上半部份均露出水平面，并均固定在前述艦、船上各相位置隨船起浮而起浮。 b在前述的動能輸入葉輪(I)上方將艦、船的前面設計成兩平行的內(nèi)凹傾斜曲面(10)，兩曲面相交處成刀鋒式外凸，傾斜曲面(10)將接受的風及艦、船前行時受空氣的阻力形成的風力吹向動能輸入葉輪(I)上半部份的葉片(Ia)工作面，以推動動能輸入葉輪(1)，朝水的阻力及水(海)浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。在前述的動能輸入葉輪(P )、(I")的上方將艦、船的兩側(cè)設計成內(nèi)凹傾斜曲面(10')和(10")，并在其各自下方設置一導風板(14')和(14")。導風板(14')將傾斜曲面(10')接收到的風引向動力輸入葉輪(r )上半部分的葉片a)工作面，以推動動能輸入葉輪(I')朝水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。導風板(14")將傾斜曲面(10")接受到的風引向動能輸入葉輪(1〃)上半部份的葉片(I" a)工作面，以推動動能輸入葉輪0-)朝水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法，其特征在于:所述方法還包括在艦、船上設置數(shù)個與艦、船動能輸入葉輪和其傳動裝置相連的發(fā)電機組，利用動能輸入葉輪輸入的動力隨時進行發(fā)電并將其儲蓄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述將船、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法，其特征在于:所述方法還包括在船、船上設置一個同所述發(fā)電機組相連接的蓄電裝置(8)和電動機(9)，加速裝置(53)，作為艦、船航行的常用動力或備用動力的提供。
4.一種將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計裝置，包括用于權(quán)利要求1所述設計方法的傳動裝置，其包括:動能輸入葉輪(I)、傳動裝置(2)、錐形齒輪組、船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(3)、動力輸入葉輪(I)的輸出端與傳動裝置(2)的輸入端連接，傳動裝置(2)的輸出端連接有變速裝置(5)和加速裝置(6);加速裝置(6)通過離合器(7)與船的驅(qū)動裝置(3)相連接，其特征在于:所述動能輸入葉輪(I)固定在船前端，動能輸入葉輪(I)下半部分浸沒在海水中，上半部份露出海水平面，動力輸入葉輪⑴葉片(Ia)的工作面呈內(nèi)凹狀曲面，動能輸入葉輪⑴葉片(Ia)的背面呈外凸狀曲面，動能輸入葉輪(I)的上方是將船前端設計成內(nèi)凹傾斜曲面(10)，船前端內(nèi)凹傾斜曲面(10)將其收集并加速的風直接作用于動能輸入葉輪(I)的上半部分，推動動能輸入葉輪(I)，朝水波浪和船前行所受阻力推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
5.一種將艦、船航行中的阻力變動力并充利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計裝置，包括用于權(quán)利要求1所述設計方法的傳動裝置，其包括:動能輸入葉輪(I')和(1〃)、傳動裝置(2')、錐形齒輪組、船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(3' I)和(3' 2)。動能輸入葉輪(P )和(I")的輸出端與傳動裝置(2')的輸入端連接，傳動裝置(2')的輸出端連接有變速裝置(5')和加速裝置出')，加速裝置出')通過離合器(7' 2)與船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(3' I)和(3' 2)相連接。其特征在于:所述動能輸入葉輪(Ii )和0-)分別固定在船的兩側(cè)，動能輸入葉輪(P )和0-)下半部分浸沒在海水中，上半部分露出海水平面，動能輸入葉輪(P )葉片(P a)、(I")葉片(l〃a)的工作面呈內(nèi)凹狀曲面，動能輸入葉輪(P )葉片(P a)、(I")葉片(I" a)的背面呈外凸狀曲面，動能輸入葉輪(P )和(I")的上方是將船的兩側(cè)設計成內(nèi)凹傾斜曲面(10' )、(10〃)，在(10')和(10")下方設計有導風板(14')和(14" )，(14')和(14")分別將(10')和(10〃)曲面的風引向動能輸入葉輪0- )和(I")上半部分，分別推動動能輸入葉輪(I')和0-)朝水波浪推動而轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法的發(fā)電機組設置，包括前述傳動裝置和動能輸入葉輪設計，另包括:靠錐齒和離合器(72)、同轉(zhuǎn)動裝置(24)相連的傳動裝置(25)，傳動裝置(25)的輸出端靠離合器(73)同主發(fā)電機(41)相連，另副發(fā)電機(42)由錐齒和離合器(74)與傳動裝置(25)相連。同理還包括:靠錐齒和離合器(V 4)同轉(zhuǎn)動裝置(2' 4)相連的傳動裝置(2' 5)，傳動裝置(2' 5)的輸出端靠離合器(7' 5)同主發(fā)電機相連，另副發(fā)電機(4/ 2)由錐齒和離合器(V 6)與傳動裝置(2' 5)相連。主發(fā)電機(41)、(4' I)和副發(fā)電機(42)、(4' 2)由導線同蓄電裝置⑶相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5、6所述將艦、船航行中的阻力變動力并充分利用水(海)浪能和風能作為艦、船航行的動力的設計方法的傳動裝置，其特征在于:所述傳動裝置(2)由錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(21)、(22)、(23)、(24)、(25)、(26)和動力輸出結(jié)構(gòu)(20)組成。錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(22)、(23)的輸入端由輸入齒輪(222)、(232)構(gòu)成，錐齒輪結(jié)構(gòu)(22)、(23)的輸出端構(gòu)成傳動裝置(2)的輸入端；動力輸出結(jié)構(gòu)(20)的輸出端由輸出錐齒輪(201)和(202)構(gòu)成，輸出錐齒輪(201)與輸入錐齒輪(222)嚙合，輸出錐齒輪(202)與輸入錐齒輪(232)嚙合，動力輸出結(jié)構(gòu)( 20)的輸入端固定連接在動能輸入葉輪(I)的兩端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(22)、(23)的輸入端在船體外，輸出端在船體內(nèi)，其分別置于密閉箱(15)和(16)內(nèi)，(15)和(16)密閉箱一端在船外，另一端固定在船內(nèi)的船底，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(21)由支架(11)固定在船內(nèi)的船底上，(21)的輸入端由錐齒(211)嚙合錐齒(221)及錐齒(213)嚙合錐出(231)構(gòu)成，(21)的輸出端由錐齒(212)構(gòu)成，傳動結(jié)構(gòu)(24)也由支架固定在船內(nèi)的船底，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(24)的輸入端由錐齒(241)嚙合錐齒(212)構(gòu)成，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(24)上依次連接有變速裝置(51)和加速裝置(6)，其末端輸出端由離合器(71)同船的驅(qū)動裝(螺旋漿)(31)相連，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(24)的另一輸出端由錐齒(242)構(gòu)成，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(25)由離合器(72)和錐齒(251)同錐齒傳動結(jié)構(gòu)(24)相連，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(25)的輸入端由輸入錐齒(251)嚙合(24)輸出端輸出錐齒(242)構(gòu)成，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(25)上連接有變速裝置(52)其末端輸出端由離合器(73)同主發(fā)電機(41)相連接。(25)的另一輸出端由輸出錐齒(252)構(gòu)成，錐齒傳動結(jié)構(gòu)(26)由離合器(74)和其輸入錐齒(261)嚙合(25)上輸出錐齒(252)同錐齒傳動結(jié)構(gòu)(25)相連接，(26的末端輸出端連接副發(fā)電機(42)。另外，所述傳動裝置(2')由錐齒傳動結(jié)構(gòu)(2' I)、(2' 2)、(2' 3)、(2' 4)、(2' 5)、(2' 6)、(2' 7)、(2' 8)和動力輸出結(jié)構(gòu)(2' O)、(2" O)組成。錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 2)、(2〃2)的輸入端由輸入齒輪(2' 21)、(2" 21)構(gòu)成，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 2)、(2〃2)的輸出端構(gòu)成傳動裝置(2')的輸入端；動力輸出結(jié)構(gòu)(2' O)、(2〃0)的輸出端分別由輸出錐齒化{2' 01)和(2〃01)構(gòu)成，輸出錐齒輪(2' 01)與輸入錐齒輪(2' 21)嚙合，輸出錐齒輪(2" 01)與輸入錐齒輪(2" 21)嚙合，動力輸出結(jié)構(gòu)(2' O)的輸入端固定連接在動能輸入葉輪(P )的一端，動力輸出結(jié)構(gòu)(2〃0)的輸入端固定連接在動能輸入葉輪(I")的一端，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 2)、(2"2)的輸入端在船體外，輸出端在船體內(nèi)。錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 2)、(2" 2)分別由離合器(7' DAT 3)和相應的錐齒輪(2, 22)、(2" 22)同錐齒轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)C I)的輸入端錐齒輪(2' 11)三齒相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' I)輸出端的齒輪(2' 12)與錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 3)的輸入端的齒輪(2' 31)相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 3)的輸入端分別依次連接有變速裝置(5' I)和加速裝置(6')，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 3)的末端輸出端由離合器(7' 2)和錐齒輪(2' 33)同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 4)的輸入端錐齒輪(2' 41)相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 4)的兩輸出端分別由錐齒輪(2' 42)、(2' 43)同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 7)、(2' 8)上的輸入端輸入錐齒輪(2' 71)、(2' 81)相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 7)、(2' 8)的輸出端分別與船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(3' I)和(3' 2)的相連接；錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 5)由離合器(7' 4)和(2' 5)的輸入端的輸入錐齒輪(2' 51)同錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 3)的另一輸出端輸出錐齒輪(2' 32)相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)C 5)上連接有變速裝置(5' 2)，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 5)的末端輸出端由離合器(7' 5)同主發(fā)電機(4' I)相連接。錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 5)的另一輸出端的輸出錐齒輪(2' 52)同錐齒傳動結(jié)構(gòu)(2' 6)的輸入端的輸入錐齒輪(2' 61)相嚙合，錐齒輪傳動結(jié)構(gòu)(2' 6)由離合器(V 6)同副發(fā)電機(4' 2)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述傳動裝置，其特征在于:所述變速裝置(5)、(5')設有增減六個變速檔，加速裝置出)、)設有八級增速。
9.根據(jù)權(quán)利要 求3所述方法的船的動力裝置，其包括:蓄電裝置(8)、電動機(9)、加速裝置(53)、船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(32)，其特征在于:蓄電裝置(8)不但與發(fā)電機(41)、(42)、(4' I)、(4' 2)靠導電線連接，對發(fā)電機(41)、(42)、(4' I)、(4' 2)所發(fā)電進行蓄電，而且蓄電裝置(8)還能接受外來電源充電，同電動機(9)、加速裝置(53)、船的驅(qū)動裝置(螺旋漿)(32)構(gòu)成艦、船航行的常用動力，若只需艦、船一側(cè)的水波浪和風能通過本發(fā)明裝置推動艦、船航行時，其就構(gòu)成航行的備用動力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法和權(quán)利要求4、權(quán)利要求5的裝置，其特征在于:是一個構(gòu)思下的兩個可獨立實施的發(fā)明方法和裝置，權(quán)利要求4和權(quán)利要求5既可合并實施，也可單獨實施。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述，其特征在于:實施權(quán)利要求4，因其克服了需外力去排除水的阻力，使艦、船航行將內(nèi)燃機更換為電動機成為現(xiàn)實；航速與阻力不再有關聯(lián)，艦、船的航速將不受限制地提高，將改變艦、船在水中航行航速太慢的歷史局面，會給整個社會帶來巨大經(jīng)濟利益，是一種可持續(xù)發(fā)展的發(fā)明理念。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求4同權(quán)利要求9的結(jié)合實施構(gòu)成本發(fā)明的一項獨立權(quán)利要求。
【文檔編號】B63H19/02GK103991531SQ201410173095
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】李曉明 申請人:李曉明