本發(fā)明涉及船舶推進領(lǐng)域，具體為一種可實現(xiàn)水深變化條件下的系泊噴水推進器的性能試驗。

背景技術(shù)：

噴水推進船舶在航行過程中，安裝的噴水推進器推進性能會隨著航行水域的水深變化而產(chǎn)生顯著差別。目前，噴水推進器推進性能的測試試驗主要在開式水泵試驗臺等常規(guī)試驗臺架上進行，但現(xiàn)有的常規(guī)試驗臺架難以測試淺水水域的噴水推進裝置性能，無法全面準確地模擬噴水推進器的實際運行工況。因此，為模擬噴水推進船舶在深水域航行、船舶入水或登岸過程中全回轉(zhuǎn)噴水推進器的多種復(fù)雜工況條件，從而更準確的預(yù)報噴水推進器的推進性能，有必要設(shè)計一種可實現(xiàn)噴水推進器在系泊狀態(tài)下隨水深變化的推進性能試驗裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：噴水推進器產(chǎn)生的推力如何測量，噴水推進器測試水深的變化如何實現(xiàn)，以及如何實現(xiàn)多種類型噴水推進器的性能試驗。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的可實現(xiàn)多種噴水推進器系泊狀態(tài)下可變水深的試驗裝置，包括浮箱、升降平臺、推力傳感器和電驅(qū)動機構(gòu)；所述浮箱，其底面與浮箱支撐架上端相連，其下端固定在試驗水池的池底上；升降平臺通過試驗水池左右兩側(cè)的升降平臺連接架和升降平臺岸上固定桿進行固定；推力傳感器的一端與電驅(qū)動機構(gòu)相連，另一端與試驗水池的側(cè)壁相連。

所述的浮箱，其底部設(shè)有開口的尾板，該開口處裝有浮箱底板安裝母板和浮箱尾板安裝母板；所述母板均為四角倒圓的矩形板，尺寸固定，其內(nèi)孔位置及開口大小與待測試的推進器相匹配。

所述待測試的推進器，包括待測試的離心式噴水推進器和待測試的軸流式噴水推進器；在進行離心式噴水推進器試驗時，待測試的離心式噴水推進器安裝在浮箱底板安裝母板上，此時所述浮箱尾板安裝母板不用開口；進行軸流式式噴水推進器試驗時，待測試的軸流式噴水推進器進水流道安裝在浮箱底板安裝母板上，抽水泵泵體安裝在浮箱尾板安裝母板的圍板上。

所述的浮箱支撐架，有兩個，其上端和浮箱的底面之間通過四個線性軸承連接。

所述的升降平臺，其升降平臺岸上固定桿的高度通過千斤頂進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)試驗水池中水深變化，具體調(diào)節(jié)方法是：升降平臺岸上固定桿的高度可通過四個千斤頂進行調(diào)節(jié)，升降平臺岸上固定桿包括內(nèi)桿與外桿；千斤頂將升降平臺岸上固定桿的高度調(diào)整后，內(nèi)桿與外桿之間用銷子進行固定。

所述的內(nèi)桿，其上端與升降平臺連接架連接，其下端與外桿上端相連，外桿下端固定在地面上。

所述的推力傳感器安裝在浮箱外側(cè)連接至浮箱的池壁上，用來實現(xiàn)推力測量。

所述的推力傳感器采用螺紋式推力傳感器。

所述的電驅(qū)動機構(gòu)，包括傳動軸、減速齒輪箱、扭矩儀和驅(qū)動電機，其中：驅(qū)動電機與減速齒輪箱連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化；扭矩儀與驅(qū)動電機串聯(lián)用來測量轉(zhuǎn)矩；驅(qū)動電機的傳動軸與待測試的離心式噴水推進器相連，實現(xiàn)推進器的運行。

本發(fā)明提供的上述的可實現(xiàn)多種噴水推進器系泊狀態(tài)下可變水深的試驗裝置，其用途是：采用此一套試驗裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)不同試驗水深以及多種噴水推進器的性能測試。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下的主要的優(yōu)點：

更加快捷方便的完成多種類型噴水推進器在不同水深下的性能試驗。

(1)可完成噴水推進器在不同水深下的試驗：

僅需要改變升降平臺的位置，即可實現(xiàn)噴水推進器試驗水深的變化，節(jié)約了建造不同水深的試驗水池的時間和費用的損耗。

(2)可完成不同種類的噴水推進器試驗：

無需改變浮箱的整體結(jié)構(gòu)，只需要改變浮箱底板安裝母板和浮箱尾板安裝母板，即可實現(xiàn)不同種類的噴水推進器的性能測試，可以節(jié)省試驗安裝所產(chǎn)生的準備時間和試驗費用。

(3)使用線性軸承，可以避免噴水推進器與驅(qū)動電機以及浮箱之間力的耦合問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明試驗裝置總結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明試驗裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為裝有離心式噴水推進器的浮箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為裝有軸流式噴水推進器的浮箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.千斤頂；2.線性軸承；3.浮箱；4.浮箱支撐架；5.升降平臺；6.推力傳感器；7.升降平臺連接架；8.升降平臺岸上固定桿的內(nèi)桿；9.升降平臺岸上固定桿的外桿；10.待測試的離心式噴水推進器；11.傳動軸；12.減速齒輪箱；13.扭矩儀；14.驅(qū)動電機；15.浮箱底板安裝母板；16.浮箱尾板安裝母板；17.待測試的軸流式噴水推進器。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供的可實現(xiàn)多種噴水推進器系泊狀態(tài)下可變水深的試驗裝置，是一種可以在一套試驗裝置中完成不同試驗水深以及多種噴水推進器的性能測試的試驗裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括浮箱3、升降平臺5、推力傳感器6和電驅(qū)動機構(gòu)，其中：浮箱3的底面與浮箱支撐架4上端相連，浮箱支撐架4的下端固定在試驗水池的池底上；升降平臺5通過試驗水池左右兩側(cè)的升降平臺連接架7和升降平臺岸上固定桿進行固定；推力傳感器6的一端與電驅(qū)動機構(gòu)相連，另一端與試驗水池的側(cè)壁相連。

所述浮箱3的底部，設(shè)有開口的尾板，該開口處安裝浮箱底板安裝母板15和浮箱尾板安裝母板16。

所述的浮箱支撐架4，用于支撐浮箱3。該浮箱支撐架有兩個，其上端和浮箱3的底面之間通過四個線性軸承2連接。使用線性軸承2的好處在于噴水推進器工作時產(chǎn)生的推力不會像常規(guī)軸承那樣傳遞到浮箱支撐架上，而是克服線性軸承2小量的軸向摩擦阻力后傳遞到浮箱外側(cè)的推力傳感器6上，然后傳遞至池壁。通過這樣的推力測量方式，可以有效的避免噴水推進器與原動機以及船體之間力的耦合問題，使測力過程更加直觀和簡單。

所述升降平臺5高度可通過千斤頂1進行調(diào)節(jié)，于此來實現(xiàn)試驗水池中水深變化，具體是：升降平臺岸上固定桿的高度可通過四個千斤頂1進行調(diào)節(jié)。千斤頂1將升降平臺岸上固定桿的高度調(diào)整后，升降平臺岸上固定桿的內(nèi)桿8與外桿9之間用銷子進行固定。

所述的浮箱底板安裝母板15和浮箱尾板安裝母板16，均為四角倒圓的矩形板，尺寸固定。兩個母板的內(nèi)孔位置及開口大小由待測試的噴水推進器確定；測試不同規(guī)格的噴水推進器時，安裝母板需要專門制作，外緣形狀尺寸不變，內(nèi)部開口與待測試推進器相匹配。

所述升降平臺岸上固定桿，由內(nèi)桿8與外桿9，其中內(nèi)桿8上端與升降平臺連接架連接，內(nèi)桿8下端與外桿9上端相連，外桿9下端固定在地面上。

進行離心式噴水推進器試驗時，待測試的離心式噴水推進器10安裝在浮箱底板安裝母板15上，此時所述浮箱尾板安裝母板16不用開口。進行軸流式式噴水推進器試驗時，待測試的軸流式噴水推進器17進水流道安裝在浮箱底板安裝母板15上，抽水泵泵體安裝在浮箱尾板安裝母板16的圍板上。

所述推力傳感器6安裝在浮箱外側(cè)連接至浮箱3的池壁上，用來實現(xiàn)壓力測量。該推力傳感器可以采用螺紋式推力傳感器。

所述的電驅(qū)動機構(gòu)，包括傳動軸11、減速齒輪箱12、扭矩儀13和驅(qū)動電機14，其中：驅(qū)動電機14與減速齒輪箱12連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化；扭矩儀13與驅(qū)動電機14串聯(lián)用來測量轉(zhuǎn)矩；驅(qū)動電機14的傳動軸11與待測試的離心式噴水推進器10相連，實現(xiàn)推進器的運行。

本發(fā)明提供的可實現(xiàn)多種噴水推進器系泊狀態(tài)下可變水深的試驗裝置，其工作過程是：根據(jù)待測試的噴水推進器，制造配套的浮箱底板安裝母板15和浮箱尾板安裝母板16，進行離心式噴水推進器時不需要浮箱尾板安裝母板16。將噴水推進器和安裝母版安裝在試驗裝置上，利用千斤頂1調(diào)節(jié)到試驗水深。待水面平靜后，驅(qū)動電機14驅(qū)動噴水推進器工作，通過葉輪旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)水流的抽吸。流動過程穩(wěn)定后，觀察扭矩儀13、推力傳感器6的儀表進行數(shù)據(jù)記錄。