本實用新型涉及一種推進器,具體的涉及一種船用帶整流罩的噴水推進器,屬于船舶行業(yè)噴水推進器類領(lǐng)域。
背景技術(shù):
噴水推進器是由電控系統(tǒng),泵體、葉片和整流罩組成的機械系統(tǒng),以及執(zhí)行電控命令控制噴水推進器轉(zhuǎn)向和倒車的液壓系統(tǒng)組成。噴水推進器由電機或柴油機驅(qū)動,帶動葉片高速旋轉(zhuǎn),從進水口中吸水,經(jīng)壓縮和整流后,通過噴嘴高速噴出,通過反作用力實現(xiàn)船舶的向前推進。
整流罩是噴水推進器的一個關(guān)鍵部件,水流經(jīng)過葉片后,產(chǎn)生高速的周向轉(zhuǎn)動,這部分運動是只消耗能量,不產(chǎn)生推力的。整流罩上布置有成一定角度的弧形葉片,將水流的高速周向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闉橄蚝髧娝乃?,產(chǎn)生推力,從而使無用的能量轉(zhuǎn)化為有意義的推力。同時整流罩的內(nèi)徑也逐漸收縮,起到壓縮水流,提高水流噴射速度的效果。因此整流罩的外形,影響著整流和壓縮的效果,在很大程度上決定著噴水推進器的推力和效率。
由于整流罩起到壓縮和整流的作用,其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜,大都是不規(guī)則的弧形,加工制造困難,但是作為影響效率的關(guān)鍵部件,加工制造精度又要求較高。因外形復雜,傳統(tǒng)整流罩一般為鑄造件,根據(jù)水動力設(shè)計出來的外形參數(shù),做模具進行鑄造。
目前這種結(jié)構(gòu)的問題主要有:
其一,鑄造成本高、周期長:整流罩的鑄造從產(chǎn)品的圖紙設(shè)計到模具制作、到澆鑄成型,有較高的成本和較長的周期,正常狀態(tài)下,鑄造的周期為2-3周。
其二,無法精加工內(nèi)表面:由于結(jié)構(gòu)復雜,曲面多,一般很難對鑄造后粗糙的整流罩內(nèi)外表面進行精加工,因而對水動力性能影響較大的內(nèi)表面卻往往比較粗糙,大大影響了水動力性能,也影響外形的美觀。
其三,采用鋼質(zhì),重量大:由于整流罩鑄件的材質(zhì)一般為鋼質(zhì),較為沉重,對裝配與船體本身都會造成不利的影響。
其四,不可焊接性與風割性:鑄件無法用焊接進行修補,而且無法用風割切除,不利裝配加工。
為此,如何提供一種成本低廉,高效精確的整流罩式噴水推進器,是本實用新型研究的目的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)不足,本實用新型提供一種新型的船用帶整流罩的噴水推進器,通過3D打印技術(shù)和工程塑料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝技術(shù)來制造新式推進器的整流罩,結(jié)構(gòu)簡單,外形外形更佳,重量更輕,裝配方便。
為解決現(xiàn)有技術(shù)問題,本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
一種新型的船用帶整流罩的噴水推進器,包括液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和泵推系統(tǒng);所述的液壓系統(tǒng)包括油路塊和油缸;所述的油路塊與手動操舵裝置相連;所述的油缸一端設(shè)置有尾罩;所述的電控系統(tǒng)設(shè)置有防堵開關(guān);所述的泵推系統(tǒng)包括泵體、葉輪和整流罩;所述的葉輪設(shè)置在泵體內(nèi)部,所述的整流罩設(shè)置在泵體頂端;所述的泵體尾端設(shè)置有防堵濾網(wǎng);所述的葉輪橫向平行設(shè)置有葉輪軸;所述的葉輪軸與外部電機相配合帶動葉輪旋轉(zhuǎn)工作。
進一步的,所述的防堵濾網(wǎng)通過防堵開關(guān)控制調(diào)節(jié)。
進一步的,所述泵體和整流罩采用3D打印成型。
進一步的,所述的葉輪采用五軸加工成型工藝。
進一步的,所述的泵推系統(tǒng)根據(jù)要求,采用一個或多個。
本實用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單,成本低,使用效率高,控制方便,操作靈活,設(shè)備更加可靠。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型泵推系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:液壓系統(tǒng)1、電控系統(tǒng)2、泵推系統(tǒng)3、油路塊4、油缸5、手動操舵裝置6、尾罩7、泵體8、葉輪9、整流罩10、防堵濾網(wǎng)11、葉輪軸12。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加理解本實用新型技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖1-2對本實用新型做進一步分析。
如圖1所示,一種新型的船用帶整流罩的噴水推進器,包括液壓系統(tǒng)1、電控系統(tǒng)2和泵推系統(tǒng)3;液壓系統(tǒng)1包括油路塊4和油缸5;油路塊4與手動操舵裝置6相連;油缸5一端設(shè)置有尾罩7;電控系統(tǒng)2設(shè)置有防堵開關(guān);如圖2所示,泵推系統(tǒng)3包括泵體8、葉輪9和整流罩10,所述泵體8和整流罩10采用3D打印成型材料,葉輪9采用五軸加工成型工藝;葉輪9設(shè)置在泵體8內(nèi)部,整流罩10設(shè)置在泵體8頂端;泵體8尾端設(shè)置有防堵濾網(wǎng)11,防堵濾網(wǎng)11通過防堵開關(guān)控制調(diào)節(jié);葉輪9橫向平行設(shè)置有葉輪軸12;葉輪軸12與外部電機相配合帶動葉輪9旋轉(zhuǎn)工作;泵推系統(tǒng)采用一個或多個。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,成本低:取消了噴嘴、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)、倒車斗、液壓系統(tǒng)。同時泵體8和整流罩10不再采用粗糙和加工周期長的鑄造工藝,而選用高強度工程塑料,采用3D打印技術(shù)直接打印成型,不僅加工過程簡單、成本低、重量輕,而且可以根據(jù)需要打印出精確的曲線和外形,提高了泵體和整流罩的流體動力性能。葉輪加工采用目前普遍使用的五軸加工成型技術(shù),容易獲得較高的加工精度和較好的零件質(zhì)量。配合外形精確、內(nèi)壁光滑、符合水動力性能的泵體和整流罩,有效改善了推進性能,提高了推進效率。泵體葉片和整流罩表面光滑,空泡核少,不易形成真空,因而空泡少、振動噪聲低。
本實用新實現(xiàn)3D打印噴水推進器的整流罩和泵體,采用五軸加工工藝加工葉片,取消倒車斗和噴嘴及其偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),采用雙泵調(diào)速來進行方向控制,克服了原有的泵體鑄造帶來的表面粗糙、加工困難、重量大、機構(gòu)復雜、故障率高等缺點,還進一步提高了推進效率和可靠性。這種簡單可靠的噴水推進器已經(jīng)在實際得到應(yīng)用并取得了良好的效果。
以上對本申請所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹,本文中應(yīng)用了實施例對本申請的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本申請的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。