CN101848834A - 用于通过喷射水来推进的船只的割草器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于切割由引入壳体中的水所携带的草的装置，包括：进口；出口；叶轮，当所述叶轮绕轴线旋转时，所述叶轮用于将水从所述进口泵送至所述出口，所述叶轮包括叶片，所述叶片形成有面对所述进口的前缘；以及挡板，其固定成防止移动并且包括切割边缘，当所述前缘旋转至所述切割边缘所在的位置时，所述切割边缘与所述前缘相邻。

Description

用于通过喷射水来推进的船只的割草器

技术领域

本发明总体涉及用于通过喷射水来推进的船只的设备。具体地，本发明涉及用于切割含在被引入推进系统的水中的草和其它杂物的装置。

背景技术

喷射船是由从船只后部喷射的水推进的船。与在船后方的水中使用推进器的机动船或摩托艇不同，喷射船从船的下方将水吸入船内部的喷射泵，然后通过船尾的喷嘴将水喷出。

喷射船具有很高的机动性，可以逆行并且可以在短距离内从全速停止。

与飞机的推进器通过少量空气加速大量空气的方式类似，传统的螺旋式叶轮通过少量的水加速大量的水。相反，飞行器的喷射发动机通过大量空气加速少量空气。在喷射船中，泵入少量的水、通过大量的水来加速该少量的水以及将水排出到吃水线之上，这提供了推进船只的推力。通过使用叶轮来实现水的加速。

喷射船通常滑行越过水面，仅仅只有船体的后部排出水。因为船体的大部分离开水，所以减小了拖曳阻力并且增强了机动性。为了稳定，喷射船具有角度非常浅的船体。喷射船可以在小于12英寸(30cm)的水中高速安全地操作。

喷射船经常在水草丛生的浅淡水中操作。这些草长在长长的水岸中，经常被吸入到水引导和推进系统中，可能与叶轮叶片、轴和管道缠绕，并且可能堵塞推进系统。在极端情况下，引导和推进系统可能变得充满草和杂物，使得发动机停转或者不能以满意地推进船只的速率泵水。当出现这种情况时，必须从水中移走船只，并且手动地去除草。

在工业上，需要有效的、安全的和可靠的技术，以便将引入推进系统的水草和杂物切割成短到足以流过进口管道和叶轮并且从喷嘴流出的长度，而不会汇集在这些地方或者不会阻止水流过推进系统。

发明内容

用于切割由引入壳体中的水所携带的草的装置包括：进口；出口；叶轮，当所述叶轮绕轴线旋转时，所述叶轮用于将水从所述进口泵送至所述出口，所述叶轮包括叶片，所述叶片形成有面对所述进口的前缘；以及挡板，其固定成防止移动并且包括切割边缘，当所述前缘旋转至所述切割边缘所在的位置时，所述切割边缘与所述前缘相邻。

该装置不具有移动部件，实质上没有动力损失，并且是简单的和高效的。挡板可以借助少数几个诸如螺栓或螺钉的常规固定器容易地安装在进口管道的内部表面上。挡板上形成的切割边缘与旋转叶轮叶片的旋转边缘、叶轮轮毂和驱动轴间隔一段窄的间隙，使得当发动机动力传递至叶轮时草被连续地切断和切割成较短的长度。

从以下详细的说明、权利要求和附图中，优选实施例的适用范围将会变得明显。应当理解，尽管说明和特定例子表示本发明的优选实施例，但是这些说明和特定例子仅仅是作为举例说明给出的。对于本领域技术人员而言，对所述实施例和例子的各种改变和变更将会变得明显。

附图说明

参考以下带有附图的说明，将会更容易理解本发明，其中：

图1是用在由喷射流推进的船只中的水引导系统的剖视侧视图；

图2是沿图1的面2-2的剖视图；

图3是叶轮、挡板和机动轴的侧视图；

图4是图3中所示配件的正视图；

图5是挡板的透视图；

图6是叶轮的侧视图；

图7是喷射动力皮船的侧视图。

具体实施方式

用于利用喷射水来推进船的水引导系统10包括进口管道12、固定件壳体14和喷嘴18，该固定件壳体14通过诸如螺栓或螺钉的一系列环形地间隔开的附接件16固定到进口管道的尾侧，该喷嘴18通过一系列成角度地间隔开的附接件20固定到固定件的出口端部上。尽管进口管道12显示为是与船的船体部件分开的部件，但是该进口管道也可以与船体一体地形成。

进口管道12是优选地由具有进口24的模制塑料形成的壳，水通过该进口24引入并且沿着路径22流向喷嘴18中的出口26。进口管道12形成有轴向地延伸的圆筒形管28。通过花键连接至发动机轴32的驱动轴30延伸穿过圆筒28并且延伸到叶轮34中，该轴可驱动地连接至叶轮34。轴30延伸穿过在进口管道12的外壁中形成的孔36。管道12的出口侧形成有凸缘38，在该凸缘38上形成有一系列成角度地间隔开的凸台并且附接螺栓16延伸穿过该凸缘38。

流线22代表水从进口24，经过进口管道12、叶轮34、固定件14和喷嘴18，流到出口26的路径和方向。

固定件14围绕出包含叶轮34的圆筒形空间，并且形成有成角度地间隔开的叶片46和包含轴承50、52的圆筒48，驱动轴30和叶轮34支撑在该轴承上，绕轴线40旋转。轴承50和52由位于圆筒48内的密封件42保护，该密封件42防止水和污染物进入轴30和轴承之间的角度空间内。

叶轮34的进口侧形成有凸缘54，该凸缘54形成有附接孔，该附接孔与进口管道12的凸缘38中的孔对准，并且附接螺栓16通过该附接孔插入，以便连接进口管道和固定件14。类似地，固定件14的出口端部形成有凸缘56，该凸缘56形成有附接孔，该附接孔与喷嘴18的凸缘64中的孔对准，并且附接螺栓20通过该附接孔插入，以便连接固定件和喷嘴。

喷嘴18优选地由包含翅片60的模制塑料形成，该翅片60绕轴线40成角度地间隔开并且与固定件14中形成的叶片46的后缘对准。圆筒48的外侧支撑有锥形体62，该锥形体62延伸到喷嘴18中并且水沿着该锥形体62流到出口26。

优选地由模压片状金属形成的挡板70通过位于在指状部74上形成的孔72中的机械附接件进行固定，该指状部74从挡板的中心板75侧向地向外延伸。如图1、3和4所示，挡板70包括在平面74的周边上形成的至少三个边缘76、78、80。当叶轮34上形成的叶片82旋转到挡板70的位置时，切割边缘76与该叶片的前缘相邻，如图3所示。第二切割边缘78与叶轮的外表面81相邻。第三切割边缘80与驱动轴30的外表面相邻。宽度优选地在大约2mm至4mm之间的窄间隙将切割边缘76、78、80与相邻的叶轮34的表面81、叶片78的前缘和驱动轴30的表面分开，但是所述间隙的宽度也可以在2mm至4mm范围之外。

叶轮34的叶片78包括图6中所示的三个叶片84、86、88，这三个叶片固定到叶轮34的外表面81上。各个叶片沿着和绕着叶轮的轴线延伸为螺旋状。各个叶片的最靠近进口管道12的轴向端部形成有从轴线40向外延伸的前缘，各个叶片的最靠近喷嘴18的轴向端部形成有从轴线40向外延伸的后缘。叶片84具有前缘90；叶片86具有前缘92，叶片88具有前缘94。叶片84、86、88绕轴线40成角度地延伸；因此，当沿轴向看时叶片是重叠的，如图4所示。图6中示出了叶片86的后缘96和叶片84的后缘98。

尽管叶轮叶片84、86、88的前缘90、92、94在图4中显示为是直的，但是其也可以是弯曲的，并且切割边缘76也可以是弯曲的，以便与前缘的形状相一致。尽管所示的叶轮具有三个叶片，但是其也可以具有四个或更多个叶片。

在操作中，由水从进口24经过进口管道12携带至叶轮34的入口的草和其它杂物被挡板70上形成的切割边缘76、78、80切割或切断成较短的长度。当叶轮叶片绕轴线40旋转时，相应叶轮叶片84、86、88的前缘90、92、94靠近挡板70的切割边缘76，由此将水中所携带的草和杂物拖拽至切割边缘，当各个叶轮叶片旋转经过切割边缘76时，草和杂物在该切割边缘处被切割成较短的长度。类似地，叶轮34的外表面81和轴30的外表面将草和杂物拖拽至第二切割边缘78和第三切割边缘80，草和杂物在第二切割边缘78和第三切割边缘80处被切割成较短的长度。在以这种方式将草切割成较短的长度之后，长度较短的草携带在水中，高速通过叶轮34、固定件14和喷嘴18，通过出口26离开，并且返回到船只所漂浮的水中。

图7示出了安装在喷射动力皮船100中的驱动轴30、水进口管道12、进口通路24、固定件14、挡板70、叶轮34、喷嘴18和出口26。可以看到，推进船只以及使船只转向的喷射水102从喷嘴的出口26升起，进入水表面上方的空中。位于驱动轴30左端的发动机驱动叶轮34，叶轮34的叶片将水吸入系统并且使得从系统中高速喷射水102。

根据专利法的规定，已经说明了优选的实施例。然而，应当注意到，除了特别描述和说明的实施例之外，还可以实施可选的实施例。

Claims (20)

1.一种用于切割由引入喷射流中的水所携带的杂物的装置，所述喷射流推进船只，所述装置包括：

进口管道；

出口；

叶轮，当所述叶轮绕轴线旋转时，所述叶轮用于将水从所述进口管道泵送至所述出口，所述叶轮包括形成有外表面的轮毂，所述轮毂上固定有多个叶片，每个叶片都包括从所述外表面向外突出的前缘，每个叶片的前缘都与其它叶片的前缘成角度地间隔开；以及

挡板，其固定到所述进口管道上并且包括切割边缘，当各个叶片的前缘旋转至所述切割边缘的位置时，所述切割边缘与所述前缘相邻并且与所述前缘间隔开。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述叶轮包括外表面；

每个叶片都固定到所述外表面上，并且每个叶片的前缘都从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

其中，所述挡板还包括与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

其中，所述叶轮包括外表面；

所述叶片固定到所述外表面上，并且所述前缘从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘以及与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述切割边缘与所述前缘间隔第一间隙，所述第二切割边缘与所述外表面间隔第二间隙，以及所述切割边缘与所述驱动轴的所述外表面间隔第三间隙。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述切割边缘从所述轴线指向外；

每个叶片的前缘都基本上平行于所述切割边缘并且位于所述叶片的进口端部处。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述挡板包括：

板，其形成有切割表面、第二切割边缘、第三切割边缘和指状部，所述切割表面面对各个叶片的前缘，所述第二切割边缘面对所述外表面，所述第三切割边缘面对所述驱动轴的所述表面，所述指状部从所述平面侧向地延伸并且固定至所述进口管道的内表面。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，每个叶片都沿着所述叶轮的外表面在所述进口管道和所述出口之间成螺旋状延伸，从所述外表面向外延伸，并且位于围绕所述叶轮的环形空间内。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括：

固定件，其固定到所述进口管道上，提供用于水从所述进口管道流至所述出口的通路，并且包括围绕所述叶轮的内表面；以及

喷嘴，其固定到所述固定件上，提供用于水从所述固定件流至所述出口的通路，并且包括圆锥形内表面，所述圆锥形内表面的半径随着从所述固定件朝向所述出口的距离增大而减小。

10.一种用于切割由引入壳体中的水所携带的杂物的装置，所述装置包括：

进口；

出口；

叶轮，当所述叶轮绕轴线旋转时，所述叶轮用于将水从所述进口泵送至所述出口，所述叶轮包括叶片，所述叶片形成有面对所述进口的前缘；以及

挡板，其固定成防止移动并且包括切割边缘，当所述前缘旋转至所述切割边缘所在的位置时，所述切割边缘与所述前缘相邻。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述叶轮包括多个叶片，每个叶片都形成有面对所述进口并且从所述轴线指向外的前缘；以及

当各个叶片的前缘旋转至所述切割边缘所在的位置时，所述切割边缘与相应的前缘相邻。

12.根据权利要求10所述的装置，其中：

所述叶轮包括外表面；

所述叶片固定到所述外表面上，并且所述前缘从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘。

13.根据权利要求10所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

其中，所述挡板还包括与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

14.根据权利要求10所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

其中，所述叶轮包括外表面；

所述叶片固定到所述外表面上，并且所述前缘从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘以及与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述切割边缘与所述前缘间隔第一间隙，所述第二切割边缘与所述外表面间隔第二间隙，以及所述切割边缘与所述驱动轴的所述外表面间隔第三间隙。

16.一种用于切割由引入喷射流中的水所携带的杂物的装置，所述喷射流推进船只，所述装置包括：

进口管道；

出口；

固定件，其提供用于水从所述进口管道流至所述出口的通路；

叶轮，当所述叶轮绕轴线旋转时，所述叶轮用于将水从所述进口管道泵送至所述出口，所述叶轮位于所述固定件中并且包括形成有外表面的轮毂，所述轮毂上固定有多个叶片，每个叶片都包括从所述外表面向外突出的前缘，每个叶片的前缘都与其它叶片的前缘成角度地间隔开；

挡板，其固定到所述进口管道上并且包括切割边缘，当各个叶片的前缘旋转至所述切割边缘的位置时，所述切割边缘与所述前缘相邻并且与所述前缘间隔开；以及

喷嘴，其形成有所述出口，提供用于水从所述固定件流至所述出口的通路，并且包括圆锥形内表面，所述圆锥形内表面的半径随着从所述固定件朝向所述出口的距离增大而减小。

17.根据权利要求16所述的装置，其中：

所述叶轮包括外表面；

每个叶片都固定到所述外表面上，并且每个叶片的前缘都从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘。

18.根据权利要求16所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

所述挡板还包括与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

19.根据权利要求16所述的装置，还包括：

驱动轴，其被支撑为用于绕所述轴线旋转，可驱动地连接至所述叶轮，并且包括沿着所述轴线指向的表面；以及

其中，所述叶轮包括外表面；

所述叶片固定到所述外表面上，并且所述前缘从所述外表面指向外；以及

所述挡板还包括与所述外表面相邻的第二切割边缘以及与所述驱动轴的所述表面相邻的第三切割边缘。

20.根据权利要求1所述的装置，其中，所述挡板包括：

板，其形成有切割表面、第二切割边缘、第三切割边缘和指状部，所述切割表面面对各个叶片的前缘，所述第二切割边缘面对所述外表面，所述第三切割边缘面对所述驱动轴的所述表面，所述指状部从所述平面侧向地延伸并且固定至所述进口管道的内表面。

Images