[发明专利]仿乌贼脉冲式喷水推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体涉及船舶喷水推进装置。

背景技术

目前，水下仿生技术不断发展，水下仿生的原理是仿乌贼和其他头足类动物，这些动物能够借助喷水推进实现快速的运动，通过肌肉的收缩将体腔内的水从狭窄的漏斗状喷管高速喷出，这一过程的不断重复而产生脉冲推力，根据这一原理设计的水下仿生推进器已广泛应用于船舶上。但这种仿生推进器存在的缺陷是，结构比较复杂，转向和倒车不灵话。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、转向灵活、倒车性能好的仿乌贼脉冲式喷水推进装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：包括连接船体的主动轴，主动轴上固定主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮固定套于活塞缸中间部位，活塞缸下端垂直连通喷水箱中间部位；活塞缸内具有同轴的活塞杆、活塞和转动轴承，活塞紧密配合于活塞杆下端且两者之间设置转动轴承，活塞内壁具有凸缘，活塞杆上端伸出活塞缸外，活塞杆下端具有一轴肩，转动轴承设置于活塞内的凸缘上且固定于活塞杆的轴肩上；喷水箱一端为圆锥状吸水端，沿圆锥外壁圆周方向均布有若干个吸嘴，每个吸嘴内设置一个吸水单向阀；喷水箱另一端连通一个喷嘴，喷嘴内设置有喷水单向阀；活塞缸上端套有固接船体的法兰盖和固接法兰盖的轴承外套，轴承外套内壁与活塞缸外壁之间设置两个止推轴承。

本发明具有以下优点：可靠性好，转向灵活，可在360°范围内任意转向，在转向的同时可以完成吸水喷水动作。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是图1中局部Ⅰ的放大图；

图3是图1中局部Ⅱ的放大图；

图4是图1中局部Ⅲ的放大图；

图中：1.活塞杆；2.法兰盖；3.活塞缸盖；4.轴承外套；5.主动轴；6.主动齿轮；7.吸嘴；8吸水单向阀；9.喷水箱；10.喷嘴；11.喷水单向阀；12.螺旋套；13.从动齿轮；14.轴承套底盖；15.两个止推轴承；16.活塞缸；17.活塞；18.紧固螺母；19.转动轴承；20.紧固套。

具体实施方式

如图1、2所示，喷水箱9中间部位与活塞缸16下端用螺旋套12固定，使喷水箱9与活塞缸16垂直相连通。活塞缸16上端套有法兰盖2和轴承外套4，法兰盖2固接在船体上，法兰盖2和轴承外套4通过螺钉固定连接。在轴承外套4内壁与活塞缸16外壁之间安装两个止推轴承15，即轴承外套4套在两个止推轴承15外。活塞缸16外壁有一凸台，凸台上下各安装一个止推轴承15，两个止推轴承15可以保证法兰盖2以及轴承外套4固定不动。在轴承外套4下端固定轴承套底盖14，轴承套底盖14压靠住凸台下面的止推轴承15，法兰盖2压靠住凸台上面的止推轴承15。

在活塞缸16内同轴安装有活塞杆1、活塞17、紧固螺母18、转动轴承19和紧固套20。活塞17安装在活塞杆1下端，活塞17与活塞杆1之间安装转动轴承19，通过转动轴承19使活塞17与活塞杆1紧密配合，活塞17可在活塞缸16上下往复运动。活塞17为内部有凸缘的筒形结构，活塞杆1与活塞缸16同轴安装，且活塞杆1上端伸出活塞缸16外，活塞杆1下端有一轴肩，端部攻有螺纹，转动轴承19安装在活塞17内的凸缘上并且固定于活塞杆1的轴肩上，转动轴承19下部的紧固螺母18起紧定作用。在活塞17上端通过螺栓固定紧固套20，紧固套20下端压靠在转动轴承19上，防止转动轴承19上下窜动。

在活塞缸16上的中间部位固定套有从动齿轮13，主动齿轮6与从动齿轮13啮合安装，主动齿轮6安装在主动轴5上，主动轴5由船体上的动力带动。

喷水箱9两端分别为吸、喷水端，为流线型结构，其中一端为圆锥状吸水端，并且沿圆锥状的外壁圆周方向均布装有若干个吸嘴7，在每个吸嘴7内安装一个吸水单向阀8。喷水箱9另一端连通一个喷嘴10，喷嘴10内安装有喷水单向阀11。

本发明在工作时，活塞杆1的上端连接在船上的动力装置上，由船上的动力装置带动作上下运动，带动活塞17在活塞缸16内做往复的吸水和喷水运动，活塞缸16和与其连在一起的喷水箱9可以自由转动，而不引起轴承外套4和活塞杆1转动。活塞杆1向上运动，带动活塞17在活塞缸16内向上运动，此时，喷水箱9内压力小于外部压力，吸水单向阀8在内外压差作用下打开，喷水单向阀11关闭，完成吸水动作；当活塞17向下运动时，喷水箱9内压力大于外部压力，吸水单向阀8关闭，喷水单向阀11在内外压差作用下打开，完成喷水动作，产生推力，使船体前进。

转向时，主动轴5通过主动齿轮6与从动齿轮13带动活塞缸16转动，活塞缸16通过螺旋套12带动喷水箱9转动，改变喷嘴10的喷水方向，实现转向功能，当喷水箱9转过180度时，就可实现倒车功能。在转向具体动作中，两个止推轴承15通过法兰盖2固接在船体上的轴承外套4不动，只活塞缸16转动，因活塞17与活塞缸16为紧密配合，活塞缸16在转动的时，可带动活塞17一起转动，转动轴承19保证活塞杆1不发生转动，仍能上下往复运动，即在转向的同时可以完成吸水喷水动作。