一种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂推进装置的制作方法

本发明涉及一种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂推进装置。

背景技术：

随着社会的高速发展，燃油（柴油或汽油）机动车船数量极速增加，在改善人们的生活同时，也带来了空气的严重污染。近几年，国家为减少空气污染采取了各种措施，特别大力推动了对新能源汽车的扶持政策。因此，在短短几年内，从电池、电机、控制系统、整车技术都在快速发展，电动车比例也在迅速增加。相对汽车而言，船舶的单位马力排污量远比汽车更为严重。根据江苏省环境检测中心2014年12月公布的《江苏省船舶大气污染物研究报告》，对我国水运情况及船舶污染做了非常详细的调查。与世界船舶相比，我国船舶发动机缺陷明显，低端柴油机大量应用，因此与国际水平存在很大差距。在船用柴油机大气污染方面，我国的排放远远高于欧美发达国家的水平。随着我国经济的进一步发展，船舶污染也会越来越严重，因此如何控制和减少船舶的尾气排放，已迫在眉睫。

当然出于对污染的控制，目前能想到的比较好的方法即采用内置电池的电动船（电池和电驱动设备直接安装于船体的船舶）来替代燃油机动船，但考虑到商用船舶单次行驶时间较长的连续续航问题以及电池成本昂贵的问题，如果采用内置电池则无法适用于商用船舶的应用环境，其缺陷主要表现在以下几个方面：

1、商用长距离运输往往要24小时运行，但这类电动船单次充电续航里程通常较短；即便个别船舶采用超大容量的电池，依旧无法满足长途航行需求，且超大容量电池反而带来更换不便、价格昂贵以及充电耗时长的问题，无法保证船舶的使用周期和效率；

2、考虑船舶本身卸货修整的时间，其实际航行时间不足1/3，所以电动船的电池充电次数少，利用率极低，甚至几十年都达不到电池循环寿命，船东无法收回电池投入成本；

3、对于这类电动船的充电，大电流充电桩距离远，充电线缆重，损耗大；

4、这类电动船的船体大，充电时间长，以现有码头和港口的泊位数量，无法提供足够的可充电泊位（500吨船为例，1km河岸只能设立不足20个充电泊位）；

5、新船首次投资成本太高，内河航运的低成本结构无法承受；

6、单船电量大，安全要求等级远高于汽车，且大规格电池由于直接安装在船体上，一旦发生危险后果不堪设想。

此外，如果对于现行各类船体均进行电动改造或者直接采用电动船替代现行船只，显然是非常不现实的事情，因船舶规格不一，无法实现批量生产、改造和认证，处理难度大，而且会造成大量的现行船舶的船体的废弃，大量的资源被浪费。

吊舱式电动螺旋桨是目前技术较成熟的一种船舶推进工具，它的构成主要包含吊舱本体、驱动电机、行星齿轮减速机构、螺旋桨及水平转动机构，驱动电机和行星齿轮减速机构均设置在吊舱本体内部，驱动电机的转子轴经行星齿轮减速机构共轴心连接输出轴，输出轴再固定螺旋桨。而吊舱本体上部通过转向轴同水平转动机构相连，借助水平转动机构，这种吊舱式电动螺旋桨可以在360°内水平转动以实现矢量推进。与常规的电动螺旋桨相比，其最大的特点是驱动电机与螺旋桨共轴心布置，螺旋桨推力集中，推进效率高，并且驱动电机是同螺旋桨一样浸入水面下方的，可以直接利用水冷，无需额外增设冷却机构。

虽然吊舱式电动螺旋桨为使用它的船舶带来极大的操控便利性和灵活性，但直接将其安装至船舶上却依旧存在上述续航问题。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂推进装置，其作为独立的装置为现行船舶提供航行动力，以解决目前燃油机动船的污染问题和内置电池的电动船舶的续航问题，并且这种外挂电动推进装置本身操控性能和推进效率更好，与船舶的连接可靠性也更好。

本发明的技术方案是：一种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂推进装置，包括固定至船舶尾部的船尾连接架，其特征在于还包括航行浮体和航行浮体连接架，航行浮体下部安装有吊舱式电动螺旋桨，航行浮体内设有连接驱动吊舱式电动螺旋桨运转的驱动器及同吊舱式电动螺旋桨及其驱动器均电连接的电池；航行浮体连接架通过可拆式连接机构同船尾连接架刚性连接，而航行浮体通过铰链式连接机构连接至航行浮体连接架上可相对航行浮体连接架上下摆动，还包括设于船舶上同驱动器通过有线或无线方式通信控制的控制器。

进一步的，本发明中所述铰链式连接机构为单个铰链，或者多个沿船舶宽度方向同轴间隔分布的多个铰链；

或者所述铰链式连接机构包括沿船舶宽度方向分布的若干铰接式单元连接机构，且至少包含对称分布于航行浮体左右两侧的两个铰接式单元连接机构，每个铰接式单元连接机构为单根弹性连接杆，或者由平行且沿纵向分布的多根弹性连接杆组成的弹性连接杆组，每根弹性连接杆的两端分别与航行浮体连接架和航行浮体通过铰链连接。

更进一步的，本发明中所述弹性连接杆为弹簧或弹簧钢杆。

需要指出，本发明中所述船舶为现行的引擎动力推进船，包括现有的燃油（柴油和汽油）机动船和内置电池的电动船，或者风力推进船（帆船）等。而无论哪种类型的船舶，由于吊舱式电动螺旋桨本身的特性可以自由控制航行方向和速度，因此本发明的外挂推进装置都可以给予船舶非常好的推进操控动力。

实际使用时，本发明通常被布置于充电码头，在船体靠岸的情况下进行对接安装，当然也可以采用换电船拖行至船舶的航行位置进行安装操作。或者，本发明本身也可以借由外设的控制器来自由操控航行，方便其与船舶的对接，尤其便利于同航行中的船舶（非靠岸状态）的对接。实际操作时，工人可以站在岸边或者被推船舶或者周边船舶上控制本发明的推进装置航行至被推船舶后方位置，然后由工作人员进行连接操作。

进一步的，本发明中所述可拆式连接机构包含连接船尾连接架和航行浮体连接架的两个以上的连接单元机构，且至少有两个连接单元机构在船舶宽度方向上等高或错位分布；用于减少电动推进装置在水平方向内相对船舶的维度自由，提高其与船舶的连接稳定性和可靠性。每个连接单元机构选自弹簧扣环机构、卡扣机构、套杆机构、手动机械锁扣机构、电动机械锁扣机构、电磁锁扣机构中的一种，均包括设于船尾连接架上的母端连接机构和设于航行浮体连接架上与母端连接机构配合的公端连接机构。

可拆式连接机构的设计目的是方便船尾连接架和航行浮体连接架之间的快速对接和可靠固定。公端连接机构和母端连接机构的设计形式及它们的配合结构多种多样，均为目前行业内常见的快速连接机构，上面的例举并非穷举。

以现有的弹簧扣环机构为例，其由弹簧扣环本体和与之配合的连接环或连接杆构成，我们将弹簧扣环本体作为公端连接机构固定或一体设计在航行浮体连接架上，而将连接环或者连接杆作为母端连接机构固定在船尾连接架上。这样只需推进弹簧扣环本体，使其卡住连接环或者连接杆内就能完成连接。

再或者，所述连接单元机构为手动机械锁扣机构，其一种结构形式如下：母端连接机构为设于船尾连接架上的纵向或者横向布置的连接杆，而公端连接机构包括固定至所述航行浮体连接架上的锁扣座、v形摆臂、双节锁臂和驱动杆，锁扣座上间隔设有第一铰接座和第二铰接座，v形摆臂的弯折点处铰接在第一铰接座上，双节锁臂包括第一节臂和第二节臂，v形摆臂的一端成型用于扣在连接杆上的锁勾，而v形摆臂的另一端通过铰接轴铰接至第一节臂一端，第一节臂另一端通过铰接轴铰接至第二节臂一端，第二节臂另一端则通过铰接轴铰接至第二铰接座上；驱动杆垂直连接至第一节臂和第二节臂相铰接的铰接轴上，还包括铰接设于锁扣座上的锁止压杆，该锁止压杆上设有挡部，当锁勾扣住连接杆时，锁止压杆通过其上的挡部卡住驱动杆以限制其绕与其连接的铰接轴活动带动锁勾松脱连接杆；

实际操作时，非连接状态下，锁止压杆打开，驱动杆拉起，第一节臂和第二节臂拱起，第一节臂拉动v形摆臂绕与第一铰接座的铰接点转动，锁勾与连接杆脱开。

当要进行连接时，待航行浮体连接架靠近船舶尾部，人工将驱动杆前推，通过双节锁臂中的第一节臂推动v形摆臂绕与第一铰接座的铰接点转动，使锁勾扣住连接杆，最终第一节臂与v形摆臂的铰接点、第一节臂与第二节臂的铰接点以及第二节臂与第二铰接座的铰接点位于一直线上，即双节锁臂处于撑直状态顶紧v形摆臂，再将锁止压杆压下通过挡部卡住驱动杆，完成锁紧，要解锁则只要如前面所述的打开锁止压杆再拉起驱动杆即可。

当然，出于便利的考虑，所述连接单元机构也倾向于采用电动连接机构，例如一种电动机械锁扣机构，其母端连接机构为设于船尾连接架上的纵向或者横向布置的连接杆，而公端连接机构包括摆块、固定至所述航行浮体连接架上的锁扣座和伸缩电机，摆块中间铰接设于锁扣座上，其一端成型用于扣在连接杆上的锁勾，而另一端与伸缩电机的输出杆铰接，由伸缩电机驱动绕与锁扣座的铰接点摆动，带动锁勾扣住连接杆或者与连接杆脱开；

或者，所述连接单元机构为另一种电动机械锁扣机构，其母端连接机构为设于船尾连接架上的纵向布置的连接杆，而公端连接机构包括锁扣座、连动杆、伸缩电机和纵向设于连动杆上的多个同步夹紧机构，锁扣座固定或一体设于航行浮体连接架上，每个同步夹紧机构均包括分别铰接至锁扣座上且对称布置的两个夹手和中间通过前述连动杆铰接的双节拉臂，两个夹手的一端成型有相向扣合的半圆扣，而两个夹手的另一端分别与双节拉臂的两端铰接，而伸缩电机的输出杆同连动杆铰接；伸缩电机通过带动连动杆活动，从而驱动各同步夹紧机构的两个夹手上的半圆扣相对开合，抱死连接杆或者与连接杆脱开。

进一步的，本发明中所述航行浮体内设有与电池相连的bms模块，该bms模块与船舶上的控制器通过有线或无线方式通信连接。同已知技术一样，bms模块用于采集电池信息，包含剩余电量的监测，电池安全状态的监控，并用于向控制器输出低电量告警信息。

本发明中所述控制器与吊舱式电动螺旋桨的驱动器的有线连接方式是指将两者的通信线路通过带有电接插件的电缆的形式直接相连，而无线连接方式是指通过红外通信、无线电通信，或者借助已有的wifi、4g、5g等网络通信方式进行远程连接控制。

进一步的，本发明中所述吊舱式电动螺旋桨具体包括吊舱外壳、水平转动机构、转向轴和螺旋桨，其中吊舱外壳内部设有螺旋桨驱动电机，该螺旋桨驱动电机的转子轴经行星齿轮减速机构同输出轴共轴心连接，而该输出轴伸出吊舱外壳固定螺旋桨；水平转动机构包括设于吊舱外壳内底部的防护罩及设于防护罩内经由回转轴承支撑设于航行浮体内的横置的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆及连接驱动蜗杆旋转的转向电机，蜗轮中心固定垂直向下伸出吊舱外壳的转向轴，该转向轴下部与吊舱外壳固定，螺旋桨驱动电机和转向电机均与驱动器电连接。

当然，本发明中的吊舱式电动螺旋桨也包括了现有简易的无行星齿轮减速机构的吊舱式电动螺旋桨。当出于小功率的推进装置设计考虑时，也可以直接采用这种无行星齿轮减速机构的吊舱式电动螺旋桨。

更进一步的，本发明中所述吊舱外壳内侧设有位于行星齿轮减速机构和螺旋桨之间的油封腔室。

需要指出，本发明在电驱动装置实际安装时，为确保其下方的吊舱式电动螺旋桨始终位于水面（船舶吃水线）下方，应同时考虑船舶空载和满载时的吃水深度，以给予船尾连接架足够的纵向设计长度，从而避免船舶空载时未及时拆除的吊舱式电动螺旋桨被整体抬出水面。

本发明的优点是：

1、本发明是一种独立的外挂装置，其可用作任意现行船舶的航行动力装置，尤其当燃油机动船应用本发明后可以关闭本身的燃油驱动装置，实现零排放无噪音工作，很好的解决目前船舶的污染问题以及噪音问题。而现行的内置电池的电动船舶应用本发明后可以有效解决续航问题，因为本发明具备可快速更换的特性，可以持续为船体提供航行驱动力，并减少为船只购入和更换昂贵的内置电池的成本投入。

2、本发明在自身结构设计上的一个特点是将载有吊舱式电动螺旋桨的航行浮体与航行浮体连接架通过铰链式连接机构连接，而航行浮体连接架再刚性连接至船尾，这样使得航行浮体可相对船舶上下摆动，避免两者刚性连接对于连接部位造成的受力考验。以目前常见的1000吨船舶为例，本发明在实际应用时其吊舱式电动螺旋桨的设计重量可能只要2吨，但航行浮体加上电池仓内电池的重量往往要20吨重，如果将航行浮体整体刚性连接至船舶尾部，那么对于连接处（也即可拆式连接机构）的受力是个非常大的考验。且尤其当船舶在风浪里颠簸时，由于杠杆原理，船舶与航行浮体的连接部位要承受非常大的各向应力，这些力往往要达到数百吨，即便再稳靠的连接结构也是无法长期承受的，导致连接稳定性大大降低。严重时甚至导致连接部位损坏，使得外挂电动推进装置与船舶断开。

当然，本发明将载有吊舱式电动螺旋桨和电池的航行浮体通过铰链式连接机构连接至船尾的设计，是一种柔性连接的设计，相对于刚性的连接方式，减弱了航行时航行浮体与船舶连接部位承受的内部应力，减轻了船舶负担，尤其避免航行浮体与船尾连接架在风浪颠簸中承受巨大剪切力的问题，大大提高了外挂电动推进装置与船舶的连接稳定性和可靠性。

3、本发明的外挂电动推进装置，特别选用吊舱式电动螺旋桨作为动力，吊舱式电动螺旋桨本身就具有灵活的操控特性，在给予船舶非常好的推进操控动力的同时，其本身又便于控制同船舶进行对接，尤其便利于同航行中的船舶（非靠岸状态）的对接，能够靠自身实现航行对接和低电量返航的过程而无须借助外部换电船来实施。并且吊舱式电动螺旋桨的螺旋桨推力集中，推进效率高，其驱动电机是同螺旋桨一样浸入水面下方的，可以直接利用水冷，无需额外增设冷却机构。

4、本发明可广泛应用在内陆的江河湖泊、水库等任何水域内的现行船舶上，应用范围广，尤其当本发明应用至无动力船的船体上后，可以逐步减少现行燃油机动船的使用，很好的解决目前船舶的污染问题以及噪音问题。

5、本发明可被推广应用在内陆的江河湖泊、水库等任何水域，应用范围广，并且在相同动力（驱动功率）、使用条件（往返次数和往返航程）前提下，传统燃油机动船，相比采用本发明外挂电动推进装置的船舶，其每年运营成本都将大大节约。下面以现行的1000吨柴油机动船为例，其本身采用单台300kw的柴油发动机，而本方案的外挂电动推进装置如设置单个200kw的驱动电机作为动力（吊舱式电动螺旋桨），且配备1组电池为每个电机供能，每组电池525度电，价值42万元，那么两者能耗成本比较见下表：

由上表可知，单位里程的电费为油费的约28.78%，节省近72%。每组电池525度电，可使用电量为420度电，为本方案外挂电动推进装置的每个吊舱式电动螺旋桨配备1组电池，总价值42万元。按照电池寿命6000次计算，每次折旧70元，每一年折旧费用为4.9万元。一年以350天运营计算，采用本方案的外挂电动推进装置后船舶每年可节省约41万元。

6、本发明实际使用时，只要在现行船舶的船体上做极小的改动，预先焊接船尾连接架，并相应设置可拆式连接机构的母端连接机构，以及增加一个控制器即可，改造成本低，易于实施和推广。

7、本发明使用时完全不改变现行船舶的动力、操作机构，在不使用本发明的外挂电动推进装置时，其仍可自由航行，并且仍由原驾驶员驾驶，无需专业人员操作。

8、本发明同现行船舶的船体之间的对接装拆极为方便，几乎可在不停船的情况下几分钟完成更换，进而大大提升续航能力。

9、本发明相对于船舶是独立的外挂装置，万一本发明的航行浮体内的电池发生意外着火甚至爆炸，可以将其脱开，而不会危及船舶本身，相比于直接将电池安装至船舶上的现行内置电池的电动船，具有更高的使用安全性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的实施例1的结构主视图（省略船尾连接架和控制器）；

图2为图1的内部剖面图；

图3为图1的结构俯视图；

图4为本发明中的吊舱式电动螺旋桨的结构剖视图；

图5为图1的立体结构示意图；

图6为实施例1在现行船舶上的使用状态主视图；

图7为实施例1中的可拆式连接机构的立体展示图；

图8为实施例1的可拆式连接机构的单个连接单元机构的连接状态变化示意图（闭合状态至脱开状态）；

图9为实施例2的可拆式连接机构采用另一种单个连接单元机构的连接状态变化示意图（闭合状态至脱开状态）；

图10为实施例3的可拆式连接机构采用另一种单个连接单元机构的连接状态变化示意图（闭合状态至脱开状态）；

图11为实施例4的结构主视图（省略船尾连接架和控制器）；

图12为实施例5的结构主视图（同样省略船尾连接架和控制器）

图13为实施例5的立体结构示意图；

图14为实施例5的可拆式连接结构的内部剖视图。

其中：1、船舶；2、船尾连接架；2a、连接杆；3、航行浮体；4、航行浮体连接架；5、吊舱式电动螺旋桨；501、吊舱外壳；502、水平转动机构；502a、防护罩；502b、蜗轮；502c、蜗杆；502d、转向电机；502e、回转轴承；503、转向轴；504、螺旋桨；505、螺旋桨驱动电机；505a、转子轴；506、行星齿轮减速机构；507、输出轴；508、油封腔室；6、弹性连接杆；7、电池；8、铰链；9、锁扣座；9a、第一铰接座；9b、第二铰接座；10、v形摆臂；11、驱动杆；12、第一节臂；13、第二节臂；14、锁勾；15、摆块；16、伸缩电机；17、辅助u形卡扣；18、锁止压杆；19、夹手；20、双节拉臂；21、连动杆；22、单元支架；23、角铁架；24、缓冲弹簧。

具体实施方式

实施例1：结合图1~图8所示，为本发明提供的一种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂推进装置的一种具体实施方式，其用于推动的船舶1为目前常见的柴油货船，下面我们对其进行详细说明：

首先结合图1、图2、图3和图6所示，这种使用吊舱式电动螺旋桨的船舶外挂式电动推进装置整体由预先焊接至船舶1尾部的船尾连接架2、航行浮体3、航行浮体连接架4、安装在航行浮体3下部的吊舱式电动螺旋桨5、设于航行浮体3内连接驱动吊舱式电动螺旋桨5运转的驱动器（图中省略）、同驱动器和吊舱式电动螺旋桨5均电连接的电池7、与电池7相连的bms模块（图中省略）、连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的可拆式连接机构、连接航行浮体3和航行浮体连接架4的铰链式连接机构以及设于船舶1上用来同吊舱式电动螺旋桨5的驱动器通过有线方式通信控制的控制器（图中省略）共同组成。

结合图4所示，为本实施例中采用的吊舱式电动螺旋桨5的结构剖视图，其具有吊舱外壳501、水平转动机构502、转向轴503和螺旋桨504，其中吊舱外壳501内部设有螺旋桨驱动电机505，该螺旋桨驱动电机505的转子轴505a经行星齿轮减速机构506同输出轴507共轴心连接，而该输出轴507伸出吊舱外壳501固定螺旋桨504；水平转动机构502包括设于吊舱外壳501内底部的防护罩502a及设于防护罩502a内经由回转轴承502e支撑设于航行浮体3内的横置的蜗轮502b、与蜗轮502b啮合的蜗杆502c及连接驱动蜗杆502c旋转的转向电机502d，蜗轮502b中心固定垂直向下伸出吊舱外壳501的转向轴503，该转向轴503下部与吊舱外壳501固定，螺旋桨驱动电机505和转向电机502d均与驱动器电连接。

结合图2所示，驱动电机505和转向电机502d及驱动器均与设置在航行浮体3内前部的电池7电连接，同时电池7的bms模块（图中省略）同样与船舶1上的控制器通过无线方式通信连接。

并且所述吊舱外壳501内侧设有位于行星齿轮减速机构506和螺旋桨504之间的油封腔室508，油封腔室508和最外面的螺旋桨504之间还设有机械密封腔室，并且转子轴505a和输出轴507均通过吊舱外壳501内侧的多个轴承（图中省略标注）支撑。

结合图1~图3所示，本实施例中连接航行浮体3和航行浮体连接架4的铰链式连接机构采用的就是铰链8，且为关于航行浮体3的中轴线左右对称分布的两个。每个铰链8均由成型在航行浮体连接架4上的连接架铰链座、成型在航行浮体前部的浮体铰链座及穿接两者的铰链轴构成，当然两个铰链8共用中间的浮体铰链座。

再结合图5~图8所示，本实施例中的可拆式连接机构由连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的左右对称设置的两个连接单元机构构成，这两个连接单元机构在船舶1宽度方向上等高。出于操作便利的设计考虑，每个连接单元机构均为一种电动机械锁扣机构，具体由设于船尾连接架2上的母端连接机构和设于航行浮体连接架4上与母端连接机构配合的公端连接机构构成。如图6~图8所示，其母端连接机构为设于船尾连接架2上的纵向布置的连接杆2a，而公端连接机构包括锁扣座9、连动杆21、伸缩电机16和纵向设于连动杆21上的两个同步夹紧机构，锁扣座9设于航行浮体连接架4上，每个同步夹紧机构均包括分别铰接至锁扣座9上且对称布置的两个夹手19和中间通过前述连动杆21铰接的双节拉臂20，两个夹手19的一端成型有相向扣合的半圆扣，而两个夹手19的另一端分别与双节拉臂20的两端铰接，而伸缩电机16的输出杆同连动杆21铰接；伸缩电机16通过带动连动杆21活动，从而驱动各同步夹紧机构的两个夹手19上的半圆扣相对开合，抱死连接杆2a或者与连接杆2a脱开，如图8所示。

本实施例所推行的船舶为现行的1000吨柴油货船，其本身采用单台300kw的柴油发动机，而本方案的外挂电动推进装置如设置单个200kw的电机作为动力（吊舱式电动螺旋桨），且配备1组电池为每个电机供能，每组电池525度电，价值42万元，那么两者能耗成本比较见下表：

由上表可知，单位里程的电费为油费的约28.78%，节省近72%。每组电池525度电，可使用电量为420度电，为本方案外挂电动推进装置的每个吊舱式电动螺旋桨配备1组电池，总价值42万元。按照电池寿命6000次计算，每次折旧70元，每一年折旧费用为4.9万元。一年以350天运营计算，采用本方案的外挂电动推进装置后船舶每年可节省约41万元。

实施例2：本实施例整体结构同实施例1，唯一的差别在于连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的可拆式连接机构。

本实施例中的可拆式连接机构同样由连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的左右对称设置的两个连接单元机构构成，这两个连接单元机构在船舶1宽度方向上等高。但每个连接单元机构均为一种手动机械锁扣机构，具体由设于船尾连接架2上的母端连接机构和设于航行浮体连接架4上与母端连接机构配合的公端连接机构构成。

结合图9所示，本实施例中的上述母端连接机构为设于船尾连接架2上的纵向布置的连接杆2a，而公端连接机构，结合图9所示，由固定至航行浮体连接架4上的锁扣座9、v形摆臂10、双节锁臂、驱动杆11及铰接在锁扣座9上的锁止压杆18共同构成，锁扣座9上间隔设有第一铰接座9a和第二铰接座9b，v形摆臂10的弯折点处铰接在第一铰接座9a上，双节锁臂包括第一节臂12和第二节臂13，v形摆臂10的一端成型用于扣在连接杆2a上的锁勾14，而v形摆臂10的另一端通过铰接轴铰接至第一节臂12一端，第一节臂12另一端通过铰接轴铰接至第二节臂一端，第二节臂另一端则通过铰接轴铰接至第二铰接座上；驱动杆11垂直连接至第一节臂12和第二节臂13相铰接的铰接轴上。所述锁止压杆18上设有挡部，当锁勾14扣住连接杆2a时，锁止压杆18通过其上的挡部卡住驱动杆11以限制其绕与其连接的铰接轴活动带动锁勾14松脱连接杆2a。

实际操作时，结合图9所示，非连接状态下，锁止压杆18打开，驱动杆11拉起，第一节臂12和第二节臂13拱起，第一节臂12拉动v形摆臂10绕与第一铰接9a座的铰接点转动，锁勾14与连接杆2a脱开。

当要进行连接时，待航行浮体连接架4靠近船舶1尾部，人工将驱动杆11前推，通过双节锁臂中的第一节臂12推动v形摆臂10绕与第一铰接座9a的铰接点转动，使锁勾14扣住连接杆2a，最终第一节臂12与v形摆臂10的铰接点、第一节臂12与第二节臂13的铰接点以及第二节臂13与第二铰接座9b的铰接点位于一直线上，即双节锁臂处于撑直状态顶紧v形摆臂10，再将锁止压杆18压下通过挡部卡住驱动杆11，完成锁紧，要解锁则只要如前面所述的打开锁止压杆18再拉起驱动杆11即可。

并且依旧结合图9所示，本实施例中在所述航行浮体连接架4上对应每个连接单元机构都设有位于母端连接机构上方和下方的两个辅助u形卡扣17，用于同船尾连接架2上的连接杆2a过盈卡设配合。辅助u形卡扣17用于航行浮体连接架4和船尾连接架2的辅助对位，卡设对位好后，进行可拆式连接机构的连接安装。

实施例3：本实施例整体结构同实施例1，唯一的差别在于连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的可拆式连接机构。

结合图10所示，本实施例中的可拆式连接机构同样由连接船尾连接架2和航行浮体连接架4的左右对称设置的两个连接单元机构构成，这两个连接单元机构在船舶1宽度方向上等高。但每个连接单元机构是区别于实施例1中涉及的电动机械锁扣机构，具体由设于船尾连接架2上的母端连接机构和设于航行浮体连接架4上与母端连接机构配合的公端连接机构构成。

其母端连接机构为设于船尾连接架2上的纵向布置的连接杆2a，而公端连接机构由摆块15、固定至航行浮体连接架4上的锁扣座9和伸缩电机16，摆块15中间铰接设于锁扣座9上，其一端成型用于扣在连接杆2a上的锁勾14，而另一端与伸缩电机16的输出杆铰接，由伸缩电机16驱动绕与锁扣座9的铰接点摆动，带动锁勾14扣住连接杆2a或者与连接杆2a脱开。

此外，本实施例同实施例2一样，在所述航行浮体连接架4上同样对应每个连接单元机构都设有位于母端连接机构上方和下方的两个辅助u形卡扣17，用于同船尾连接架2上的连接杆2a过盈卡设配合。

实施例4：结合图11所示，本实施例的整体结构基本同实施例1，唯一的差别在于连接航行浮体3和航行浮体连接架4的铰链式连接机构，本实施例中这种铰链式连接机构采用对称分布于航行浮体3左右两侧的两个铰接式单元连接机构，每个铰接式单元连接机构都含有单根弹性连接杆6，每根弹性连接杆6的两端分别与航行浮体连接架4和航行浮体3通过铰链连接。本实施例中的所述弹性连接杆6为弹簧。

实施例5：结合图12-14所示，本实施例的整体结构基本同实施例1，区别在于航行浮体3、航行浮体连接架4和可拆式连接机构之间的连接方式，以及可拆式连接机构的具体结构细节上的差异。需要指出本实施例中的吊舱式电动螺旋桨5虽然外形上与实施例1比有差异，但基本架构是相同的，其内部结构可参见图4和实施例1中的描述。

结合图12-14所示，本实施例中的航行浮体连接架4由两个独立的单元支架22构成，而航行浮体3前部表面上对应这两个单元支架22通过螺钉刚性固定有两个角铁架23。两个单元支架22就分别与两个角铁架23通过铰链8连接，同时两个单元支架22再通过可拆式连接机构同船尾连接架2刚性固定，从而使得航行浮体3可相对船舶1尾部上下摆动。并且本实施例中每个单元支架22与相应的角铁架23之间设有两根缓冲弹簧24，这两根缓冲弹簧24分布于铰链8的铰接轴的上下，如图12所示。

而本实施例中的可拆式连接机构同实施例1中一样，为左右对称设置的两个连接单元机构，且分别对应航行浮体连接架4的两个单元支架22设置。每个连接单元机构均为一种电动机械锁扣机构，同实施例1中一样具体由设于船尾连接架2上的母端连接机构和设于航行浮体连接架4上与母端连接机构配合的公端连接机构构成。

其母端连接机构为设于船尾连接架2上的纵向布置的连接杆2a，本实施例中未给出附图，具体可参考实施例1的图7所示；而公端连接机构包括锁扣座9、连动杆21、伸缩电机16和纵向设于连动杆21上的两个同步夹紧机构，锁扣座9为上下相对的两个，均一体成型于相应的单元支架22上，如图12和图13所示。每个同步夹紧机构被夹设在上下两个锁扣座9内，均包括分别铰接至锁扣座9上且对称布置的两个夹手19和中间通过前述连动杆21铰接的双节拉臂20，两个夹手19的一端成型有相向扣合的半圆扣，而两个夹手19的另一端分别与双节拉臂20的两端铰接，而伸缩电机16固定在单元支架22上，其输出杆同连动杆21铰接；伸缩电机16通过带动连动杆21活动，从而驱动各同步夹紧机构的两个夹手19上的半圆扣相对开合，抱死连接杆2a或者与连接杆2a脱开，结合图14所示。

并且如图12和图13所示，本实施例中对于每个连接单元机构而言，同步夹紧机构上方和下方的锁扣座9前端均设有辅助u形卡扣17，用于同船尾连接架2上的连接杆2a过盈卡设配合。辅助u形卡扣17用于航行浮体连接架4和船尾连接架2的辅助对位，卡设对位好后，进行同步夹紧机构的动作。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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