[发明专利]冲压式船舶推进器及大流量正排泵

说明书

本发明涉及一种冲压式船舶推进器及大流量正排泵，主要是由活塞在缸体内对水的冲压运动来产生推力或完成泵水的目的。缸体的圆形横截面由隔板等分为若干水腔；冲压水机构包括平行的丝杆‑活塞组，活塞设于水腔内，丝杆的前端连接该装置的动力装置；丝杆‑活塞组作轴向往复运动；丝杆‑活塞组相互交错间隔布置在各自的水腔内；内衬旋阀设于活塞行程末端处；内衬旋阀的后端面交错布置有的出水口和密封板，内衬旋阀的横向壁则对应分别设有横向密封面和横向进水口。本发明避免了螺旋桨的转动产生的水旋转速度造就的能量损耗，推进效率得到提升。本发明也是一个具有线性表现的水动力装置，既可作船舶推进器也可作大流量正排泵使用。

技术领域

本发明涉及一种新型水动力装置。具体地说是一种冲压式船舶推进器及大流量正排泵。

背景技术

现有船舶通常使用螺旋桨或者由叶轮驱动的泵喷推进装置，而上述两种方式皆依赖于在水中旋转的桨片（叶片）来加速水的轴向速度而产生推力；但是依靠桨片（叶片）在水中的转动来加速水的轴向速度必也造成水的旋转，即水的旋转速度。水的旋转速度并不产生推力，它是一种能量消耗，这是目前的船舶推进器的效率较低，无法接近理想推进效率的根本原因。不仅如此，叶片高速转动还会产生空泡现象，引发水噪音。此外，螺旋桨或者由叶轮驱动的泵喷推进无法在整个工作范围内保持推力和输入功率呈线性关系，因此在其工作点偏离设计点后，其推进效率会大大降低。

WO/2014/065855号专利申请公开了一种侧向进水缸塞式喷水推进器，其采用了侧向进水的结构设计，主要特点是在活塞移动的任何时刻中，将缸体分割为干腔的和湿腔，使得干腔始终处于大气状态，进而活塞在复原回程时只遇到空气阻力。而本专利按照其原理，提出一个更新设计，其关键器件是发明了一个内衬旋阀。此新式设计结构更简单，性能更加优化。

发明内容

本发明为解决现有的问题，旨在提供一种通过活塞在缸体内对水的冲压运动来产生推力或完成泵水功用的冲压式船舶推进器及大流量正排泵。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括前、后两端贯通的缸体、两组冲压水机构以及可旋转的内衬旋阀，其中：所述缸体的圆形横截面由隔板等分为若干水腔，所述若干水腔贯通缸体的前、后两端；所述冲压水机构包括若干平行的丝杆-活塞组，所述丝杆-活塞组由前端的丝杆和后端的活塞连接而成；活塞设于水腔内，丝杆的前端连接动力装置；所述丝杆-活塞组在动力装置驱动下作轴向往复运动；两组冲压水机构的丝杆-活塞组相互交错间隔地布置在各自的水腔内；所述内衬旋阀设于缸体后端的活塞行程末端处；内衬旋阀的轴向后端面对应所述若干水腔而交错布置有出水口和密封板，内衬旋阀的横向壁对应水腔横向开口而分别设有密封面和横向进水口；内衬旋阀的位置和设计使活塞在运动过程中始终把缸体隔成一个湿腔和一个和船体或水泵动力机构相通的干腔。由于干腔的存在使活塞的回程能量消耗非常小。

其中，所述两组冲压水机构的往复运动相互保持180度的相位差，以达到连续进水和出水的目的。

其中，缸体的圆形横截面划分为大于二的等分。

其中，所述内衬旋阀的后端设有喷嘴。

其中，还包括整流罩，所述整流罩套于内衬旋阀的外侧，且连接于缸体和喷嘴之间，对应密封面和横向进水口的位置分别设有整流网栅。

其中，所述内衬旋阀由伺服马动使其旋转，伺服马达安置于穿过缸体的中心轴空腔内；内衬旋阀的后端设有封帽，防止水进入中心轴空腔内。

其中，活塞和空间内壁之间为水密结构。

本发明还提供一种大流量正排泵，固定于机架上且包括上述任一所述的缸体、冲压水机构和内衬旋阀，且其缸体后端的出水口连接出水管；在所述内衬旋阀的横向进水口连接进水罩管。

其中，所述进水罩管包括环形罩，所述环形罩包裹及连通内衬旋阀的所有横向进水口，且固定于水泵外机壳上，环形罩另通过进水管接通水源。