[发明专利]一种分布式驱动的水面船舶推进系统及其工作方法

权利要求书

1.一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的系统包括分布式排布的若干喷水推进装置； 所述的喷水推进装置包括喷水装置、支撑装置及驱动装置；

所述的喷水装置包括喷管（1）、转向阀（2）、喷水单向阀（3）、输水管（13）、进水管（10）、水泵（9）；

所述的喷管（1）两端为圆管，中间为球壳，圆管的末端内侧内凹形成平台并打螺纹孔以固定喷水单向阀（3）；

所述的转向阀（2）包括球头以及直管两部分，转向阀（2）的球头被喷管（1）的球壳嵌套，形成球阀；转向阀（2）的球头被剖空的部分成弧线状，两个开口互成90°，竖向的开口通向直管，横向的开口通向喷管；

转向阀（2）的直管下端与输水管（13）嵌套连接；所述的转向阀（2）的直管靠近输水管顶端的位置安装第一齿轮（5）以及第二齿轮（12），第一齿轮（5）与第二齿轮（12）啮合；当需要调整喷水方向时，通过齿轮传动使转向阀（2）发生转动，转向阀球头的横向开口从通向喷管的其中一个圆管转向另一个圆管，从而改变水流从喷管喷出时的方向；

所述的输水管（13）贯穿船体，一端在船体外与水体接触，另一端在船体内；输水管（13）与水体接触的一端与转向阀的直管嵌套，位于船体内的一端与水泵（9）连接，水泵（9）再与进水管（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的喷水推进装置为带有矢量控制功能、带有双向喷管的喷水推进装置；所述的分布式排布具体为：

在船头的左右两侧安装两个喷水推进装置，其喷管的朝向垂直于船体轴线，负责提供侧向的推力；

在船身两侧面的底部安装若干喷水推进装置；船身两侧面的喷水推进装置的喷管朝向平行与船体轴线，负责提供向前和向后的推力；

在船尾的左右两侧安装两个喷水推进装置，其喷管的朝向垂直于船体轴线，负责提供侧向的推力；

水面船舶前进、倒退所需的推力由船身侧面的喷水推进装置提供，而转弯、侧移所需的推力由船头和船尾的喷水推进装置提供。

3.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的支撑装置包括固定支座（11）、耳片（4），耳片（4）位于所述的喷管（1）球壳侧下方，耳片（4）与齿轮轴（6）连接，通过耳片固定齿轮轴（6）的上端；所述的喷管（1）为可拆卸装置，拆开喷管（1）安装转向阀，且安装后保持密封；喷管通过固定支座（11）来固定在船体上；所述的固定支座上半段为圆环，与喷管的圆管相连，对喷管起支撑作用，下半段为直杆，固定在船体上。

4.根据权利要求3所述的一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的齿轮轴（6）为实心圆轴，齿轮轴（6）上端由喷管球壳上的耳片固定，齿轮轴（6）中部在船体上由一个轴承支座（7）支撑，底端在船体内与电机（8）相连；所述的齿轮轴（6）与第一齿轮（5）相连，第一齿轮（5）与第二齿轮（12）相啮合，在工作时，电机带动齿轮轴（6）转动，从而带动第一齿轮（5）和第二齿轮（12）转动，使转向阀发生转动，从而实现球头的转动，改变喷水方向，所述的齿轮轴（6）、第一齿轮（5）、第二齿轮（12）、电机（8）构成驱动装置。

5.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的喷水单向阀（3）为双瓣对夹旋启式单向阀，开启方向朝向喷管，通过螺栓连接于喷管末端内侧喷水口处的平台；喷水单向阀（3）工作时，阀瓣围绕转轴旋转开合，扭转弹簧和单向阀阀壁的凸台限制阀瓣只能进行单方向的开合；在喷水时，喷水单向阀开启，水流从喷管喷出。

6.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的水面船舶推进系统，其特征在于，所述的进水管与水泵相连并穿过船体壁板进入水体中，进水管开口朝向船舶前进时的来流方向以提高吸水效率，进水管开口处安装有格栅以防止水体中的杂物进入进水管导致堵塞。