[实用新型]一种新型高效低噪声低振动泵喷水推进器

说明书

技术领域

    本实用新型属于一种船用泵喷水推进装置，具体涉及轴向旋涡稳定性、空化及传递效率和水力效率的提高技术。

背景技术

轴流式泵喷水推进器是现代船舶一种较具潜力的推进形式。由于其推力特性基本不受船舶航速的影响，且主要转动部件都包含在管道中，安全性好，在现代高性能船舶中开始得到越来越广泛的应用。

轴流式泵喷水推进器所采用的轴流式叶轮只在比转速n_s=(435~655)范围内才具有较高的效率，在该范围之外，效率很低。而泵喷水推进器的运行参数是根据船舶特性来确定的，必然会与轴流泵的高效运行比转速范围有差距。因此如果采用高效率比转速范围内的叶轮则需要采用相应的措施补足这一差异。同时轴流式叶轮的流道叶栅属于大稠密度叶栅，由于流量大，叶轮在工作中极易发生空化即空泡或空穴，空泡或空穴会在叶轮叶片流道中破裂或者溃灭，除了会对叶轮叶片造成破坏之外，空化噪声还会沿着管道以液载噪声的形式经过喷嘴向外传播。此外，单个轴流式叶轮运转时，必然会形成与叶轮转向相同的旋涡带，旋涡带的能量很大，其对推进系统形成周期性的振荡力，严重影响推进系统的稳定性以及船舶乘员的舒适性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型高效低噪声低振动泵喷水推进器，以具有高效、低噪声、低振动的性能,适合船用。

为了解决以上技术问题，本实用新型根据轴流式叶轮的特点，将轴流式泵喷水推进器所要求的能量进行分配，第二级叶轮设计比转速n_s在435~655的高效范围内，然后其余能量由第一级叶轮承担，同时两级叶轮的推力应用推力轴承传递到空心轴系上，采用的技术方案如下：

一种新型高效低噪声低振动泵喷水推进器，包括进水管道(1)、一级叶轮(2)、二级叶轮(3)、内设导叶的喷嘴(5)；静止部件的主体由进水管道(1)、壳体(4)和喷嘴(5)固定连接后构成；转子组件通过滚动轴承B(10)和滑动轴承A(13)与静止部件相配合；其特征在于：所述转子组件含有内实心轴(12)和外空心轴(11)；

所述一级叶轮(2)与外空心轴(11)螺纹连接组成空心轴系，空心轴系由滚动轴承B(10)和滑动轴承A(13)支撑，经键B(8)连接的皮带轮(9)传递动力，从动力端看一级叶轮(2)为顺时针方向旋转；

所述二级叶轮(3)安装在轮毂(18)上，通过轮毂(18)和键C(16)与实心轴(12)组成实心轴系；实心轴系由滚动轴承A(7)和滚动轴承C(17)支撑，经键A(1)和联轴器传递动力，从动力端看二级叶轮(3)为逆时针方向旋转；在一级叶轮(2)轮毂内部位置将一副滑动轴承B(14)安装在实心轴(12)和空心轴(11)之间以保持实心轴和空心轴之间的同心度；在轴向，实心轴系通过推力轴承(15)与空心轴系相配合。

所述一级叶轮(2)轮缘处弦长大于0，从而具有大侧斜特性以及前向纵斜特性。

所述二级叶轮(3)比转速n_s在435~655之间。

所述一级叶轮(2)的轮缘处叶栅稠密度在0.3~0.5之间。

所述二级叶轮(3)所受的推力经过推力轴承(15)的传递直接作用在一级叶轮(2)所在的空心轴系上。

本实用新型的工作过程如下：水流由进水管道被吸入，首先经过一级叶轮，经过一级叶轮后水流能量增加，低能量流体所形成的空化空泡或者空穴会在第一级叶轮之后和第二级叶轮之前溃灭，因此空化过程不会对过流部件造成空化破坏，空化噪声被限制在两级叶轮和壳体之间，同时一级叶轮获得推力。能量略有增加的水流随后进入第二级叶轮，被叶轮加压后经导叶整流并由喷嘴喷出，第二级叶轮获得推力。两个叶轮上的推力组合在一起形成本实用新型的总推力。

本实用新型具有有益效果:本实用新型为了保持实心轴和空心轴之间的同心度，增加一副滑动轴承(14)。由于两个叶轮转向相反、转速相同，因此所形成的轴向旋涡相互抵消，从而降低了推进器以及相应船体的振动。