[发明专利]喷水式自行船

说明书

本发明所属技术领域为人力船舶。

现有的人力船舶，一般是靠摇大橹或荡双桨前进的，不但难于操作、易致疲劳，而且速度慢，不灵活。虽然也有踏动脚蹬，通过锥齿轮带动螺旋桨或叶轮转动的自行船，但是须用舵来转向，速度低，转向能力小。现有机动船舶的推进方式中，集推进与转向于一体的尾部挂机型只能用于小型快艇，具有转向功能的双机双桨型只适于大吨位的船舶。用得最多最广的是单螺旋桨推进、转向舵转向的“螺旋桨-转向舵”推进系统。即使是所谓船舶电力推进方式，以及德国贾斯特兰公司新近提出的电动螺旋桨的概念，都跳不出“螺旋桨+转向舵”的老框框。当今的船舶设计师，大都把心思用在如何设计出“最佳螺旋桨+最佳转向舵”的推进系统的问题上。

螺旋桨一般是悬臂梁，在快速旋转的过程中与复杂的水流相作用，必须引起振动和噪声，而且是不能从根本上消减的。伸出于船体之外的舵，不仅转向能力有限，而且增加了航行阻力。所有装备螺旋桨和转向舵的船舶，对海藻、破网、芦苇等水下软障碍都显得无可耐何，船内机组、设备的布置也受到限制。

本发明的目的，是研制出由独创的水泵和调节阀组成的船舶“泵-阀”喷水推进系统，开拓消减现代船舶的振动和噪声的新途径;采用双底流线型船体，制造出高性能的喷水式自行船。

本发明所提供的喷水式自行船，主要由船体、驾驶架、水泵、调节阀、吸水管、连接水管、喷水管等所构成。

玻璃钢船体包括一个平底船形的母体和两个封闭的潜艇形子体。母体安放在子体上面，子体对称地布置在母体下方的左右，成“品”字形。母体的底面与子体的顶面相贴合，使子体成封闭状态。每个子体的顶部开有一个大孔和两个小孔，供布置吸水管和前、后喷水管用，孔径略大于管的外径。每个子体的前端开有一大孔一小孔，大孔靠内侧，是吸水管的管口连接吸水罩的地方;小孔靠下，是前喷水管的管口。每个子体的后端也开有一小孔，靠下，是后喷水管的管口。水管穿过船体所产生的缝隙，用可靠的密封消除。

驾驶架布置在母体的舱内中后部（也可在中、前部），用地脚螺丝固定在母体的底部地板上。驾驶架包括架体、龙头、鞍座、脚蹬、初级链轮、二级链轮、初级链条、二级链条等。架体有三条腿，前面两条，后面一条，腿上有地脚螺丝孔。架体前腿上方有装配龙头的前管、前腿前方有装配水泵的悬臂结构，两条前腿之间有装配调节阀的横梁。

水泵水平安装在架体前腿的悬臂结构上，包括泵壳、叶轮轴、泵密封圈、挡环、泵轴承座、7000型轴承、侧盖等，主要零件都以玻纤增强聚酯塑料注塑而成。泵壳呈圆筒形，内表面的尺寸公差、形状公差、表面粗糙度要求较高。泵壳侧面中部开有一个出水口，对侧两头对称地开有两个直径相同的吸水口。叶轮轴的中部有两个圆片夹着三条叶片，每条叶片分三段，中段是直的，正对着泵壳出水口，左段和右段相反的方向，相同的螺旋角形成螺旋，在任一横断面上，三条叶片均匀辐状布置。圆片垂直于轴中心线，和三条叶片都相连。圆片的外圆表面、三条叶片的外包络面和泵壳内表面之间，是间隙配合的配合面，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求均较高。叶轮轴的轴芯、三条叶片、两个圆片和泵壳，围成了三个相互隔开的空腔。叶轮轴有两个轴颈，配两个7000型轴承支承在轴承座上，轴承座用螺钉套装在泵壳外面，这样，叶轮轴成了一个双支梁。叶轮轴有两个轴伸，轴伸上装链传动的飞轮，以适应不同的动力输入（人力、机力）。叶轮轴的圆片外，有橡胶密封圈及压住密封圈的挡环，圆片本身也兼起密封的作用。所以水泵不泄漏。侧盖用螺钉固定在轴承座端面，起抵住轴承外圈及遮灰挡油的作用。当驱动叶轮快速旋转时，螺旋段叶片将不断地把从吸水口进入的流体强制压住出水口，使吸水口产生负压。水流被压往中段后，直段叶片将以离心力进一步对水流加速，故该水泵兼有螺杆泵和离心泵的双重优点，能自吸;扬程大，吸程也大，能输出高压高速的水流。两个吸水口不仅保证了流量的需要，还消除了叶轮轴的轴向窜动。