[发明专利]泵喷推进器及包括其的船舶

说明书

技术领域

本发明涉及泵喷推进器以及包括该泵喷推进器的船舶。

背景技术

现有的泵喷推进器系统一般是在一个叶轮轴上安装二个和二个以上浆叶。可选地，可以将桨叶安装在一个减缩型导流外筒内。利用柴油机、电动马达或液压马达可以驱动叶轮轴旋转从而带动桨叶旋转而提供推进力。

发明内容

本发明提出了一种新的泵喷推进器。

根据本发明的一个方面，提出了一种泵喷推进器，包括：

转筒涡旋机构，具有涡旋蜗杆以及圆筒壳体，所述涡旋蜗杆具有芯轴和固定设置在芯轴的外表面上的涡旋叶轮，所述圆筒壳体围绕涡旋蜗杆设置并且具有沿芯轴的轴向方向的第一端和第二端，其中涡旋叶轮的末端边缘与所述圆筒壳体的内壁固定地接合以在所述内壁、所述芯轴的外表面以及涡旋叶轮之间形成螺旋输送空间；

驱动装置，驱动所述圆筒壳体和所述涡旋蜗杆旋转；和

支撑装置，适于将所述转筒涡旋机构支撑连接到船舶的船体舵舱，

其中，在从所述第一端到所述第二端的方向上，所述螺旋输送空间的输送空间的体积逐渐变小，且水流从所述第一端流入所述螺旋输送空间、从所述第二端流出所述螺旋输送空间以提供从所述第二端到所述第一端方向上的推力。

可选地，通过减小涡旋叶轮的螺距和/或通过在从第一端到第二端的方向上逐渐增加芯轴的直径实现螺旋输送空间的输送空间体积的逐渐变小。或者在维持芯轴的直径不变的情况下，通过在从第一端到第二端的方向上逐渐减小涡旋叶轮的径向尺寸实现螺旋输送空间的输送空间体积的逐渐变小。

可选地，所述泵喷推进器还包括围绕圆筒壳体设置的保持壳体和两个轴承组，所述两个轴承组设置在保持壳体的内表面与所述圆筒壳体的外表面之间以相对于所述保持壳体可旋转地支撑所述圆筒壳体。所述驱动装置包括：叶片式液压马达，所述液压马达具有内筒体；围绕内筒体布置的外筒体；径向设置在内筒体与外筒体之间的多个叶片，外筒体的内壁、内筒体的外壁以及相邻叶片之间形成容纳空间，注入到容纳空间的液压油驱动叶片从而驱动内筒体旋转后流出所述容纳空间，所述内筒体围绕所述圆筒壳体的外表面固定设置，内筒体的旋转运动驱动所述圆筒壳体旋转。

进一步地，所述泵喷推进器还包括设置在保持壳体的内表面与所述圆筒壳体的外表面之间的防水密封构件，所述密封构件密封所述两个轴承组。

或者，进一步地，所述支撑装置包括支撑轴，所述支撑轴的一端固定连接到所述保持壳体、另一端连接到船体舵舱。更进一步，所述支撑轴的另一端位于船体舵舱内，所述支撑装置还包括设置在船体舵舱内的转向马达，所述转向马达驱动所述支撑轴转动，有利地，所述支撑轴能够在0度-360度的角度范围内旋转。有利地，所述转向马达的输出轴与所述支撑轴的另一端之间设置有减速装置。

可选地，所述芯轴本身可构成所述支撑装置。

可选地，上述的驱动装置可包括位于所述船体舵舱内的驱动马达；所述芯轴的靠近圆筒壳体的第一端的端部位于所述船体舵舱内；所述芯轴的端部与所述驱动马达的输出轴机械连接。此时，有利地，所述芯轴的端部作为所述驱动马达的输出轴。进一步地，所述泵喷推进器还包括围绕圆筒壳体设置的保持壳体，所述支撑装置适于将所述保持壳体固定连接到船体舵舱；两个轴承组，所述两个轴承组设置在保持壳体的内表面与所述圆筒壳体的外表面之间以相对于所述保持壳体可旋转地支撑所述圆筒壳体。有利地，所述泵喷推进器还包括设置在保持壳体的内表面与所述圆筒壳体的外表面之间的防水密封构件，所述密封构件密封所述两个轴承组。同样，所述芯轴本身可构成所述支撑装置。

在以上的泵喷推进器中，可选地，在以圆筒壳体的第一端朝下而圆筒壳体的第二端朝上的方式竖直放置转筒涡旋机构的情况下，涡旋叶轮垂直于所述轴向方向的端面截面包括：向下凹的第一上弧线，所述第一上弧线始于涡旋叶轮的末端，止于芯轴的外表面上的第一上点；第一下弧线，所述第一下弧线始于涡旋叶轮的末端，止于芯轴的外表面上的第一下点，在所述轴向方向上所述第一下点在所述第一上点的下方，其中所述第一下弧线包括：第一段涡旋泵弧线，始于涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第一下弧线的上方；与第一段涡旋泵弧线平滑相接的第二段涡旋泵弧线，止于所述第一下点，且第二段涡旋泵弧线的曲率中心在第一下弧线的下方。

本发明的另一方面也涉及船舶。该船舶可以包括至少一个上述的泵喷推进器。