[发明专利]船用高效轴流螺杆组合泵

摘要

本发明涉及提供一种高效轴流螺杆组合泵的构造，借高速旋转获大流量又高压，船内传动链极大化简，重量轻，适高速航行。特征是在大套筒内，有同轴传动的轴流泵叶轮及螺杆泵的螺杆，构成“轴流泵+螺杆泵”，换前后位置则构成“螺杆泵+多级轴流泵”，水从船底前方吸上，先经前置泵获动能，再送至后置泵增压后喷，供船推进。螺杆是单根多头，借螺棱很窄大螺距，螺的深度逐渐变浅达大流量高压；轴流泵按变环量变轴面结合优良翼形设计。泵结构极简，工艺性好易制造；便安装；借高速旋转，体积小重量轻，高效节能；具自吸能力，船启航快；可制极大功率；双喷省舵机，是单一低速轴流泵或混流泵喷推进器，所无法实现的高性能。

主权项

本发明涉及：提供一种船用高效轴流螺杆优化组合泵的构造，用于现代高速船泵喷水推进器，达高航速、节能、易制造、极大化简船内传动链，减少投资；泵还可用于空压机，供应气垫船底下的气源，其主要技术特征在于：a、整只泵外型呈圆筒状，水平配置的大套筒是泵的总承，筒下侧有支架和进水管，筒后侧有大法兰盘，用于联接传动用的后轴承组件，筒前侧通过大的突肩，内置前轴承组件及圆锥形出水管接头；b、大套筒内有外伸的传动轴，它穿过后轴承组件，获得后支承与密封；它的前端穿过前轴承组件，获得支承与密封；c、在传动轴上，设有靠紧同轴传动的轴流泵叶轮及螺杆泵的螺杆，两者外径与套筒内孔精密的动配合，在动力的驱动下，垂直从船底吸水，先经轴流泵叶轮获初始动能，然后送至螺杆泵，再强力增压，构成“轴流泵+单螺杆泵”，水平喷出，供船高速航行；d、也可供单独螺杆泵使用，即拆除轴流泵的叶轮，并同时利用泵吸入口上面的空间，使螺杆加长，水因而获初始动能，提高泵的功效；e、也可拆除螺杆，并同时使轴流泵的轮叶变宽、变平，即拉长轴流泵的叶轮，成为新型内置高效的螺旋桨；f、其螺杆主要技术特征：单根螺杆，单头或多头，借等大螺距，螺纹的深度逐渐变浅达增压；也可用等深不等距增压，使入口侧的容积，稍大于出口侧的容积，水受螺纹旋转的推进，体积压缩而增压，高速和超高速下获大流量，大的推进能量；g、本泵属容积泵，高效节能，具自吸能力，船启航快，当左右双喷设置，机动性好，可省去舵机；本泵可用于空压机，为气垫船，供给气源，螺杆的长径比、压缩比应加大，利于增压；h、更有可改变气泵供气管上，储气罐的用途来进水，使船下潜，仍喷水隐蔽前进的好处；i、本泵为优化设计提供可变参数有：套筒螺杆直径大小的变化、螺杆的长径比与压缩比的变化，螺纹的头数与导程的变化，螺棱厚薄及螺纹横截面上前角与后角的变化，都将直接影响螺杆的输送性能；此外，使轴流泵的轮叶变宽、变平，即拉长轴流泵的叶轮，成为新型内置高效螺旋桨，可由动力矩理论和机翼理论，两个方面加以讨论优化设计，例如改变叶片的装置角，改变断面栅的密度，改变叶片元素的宽度及幅向长度，都影响理论水头；j、本泵外型尺寸与配套功率，不受任何限制，可制成巨型泵，与大吨位船相配套；区别传统螺旋桨，必须在船中现场安装，本泵只要整泵吊装，接上进出管即可；k、因本泵套筒内，只有轴及叶轮、塑料螺杆，重量较轻，符合高速船轻量化设计的理念；零件极少，又不难制造，成本低。