CN103879536A - 一种喷水推进系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷水推进系统，包括电机、联轴器、泵、换向阀、主管路、安全阀以及喷口装置，所述电机通过联轴器与泵相连，换向阀安装在主管路上，分别连接泵的进水口和出水口；所述主管路上安装有安全阀和n个喷口装置；所述喷口装置由电磁阀、喷腔以及m个喷嘴组成；所述的主管路为闭合回路；所述的喷口装置数n≥2；所述的喷嘴数m≥1。本发明的主体结构采用一条主管路连接泵和n个喷口装置，可以实现平面推进和旋转或者三维空间的六自由度运动控制，而结构却极简单，在水下航行器的内部或者外部布置都很容易，且基本不影响水下航行器的水动力性能。本发明采用双向溢流阀作为安全阀，实现主管路内部泄压，有利于提高水下航行器的控制精度。

Description

一种喷水推进系统
技术领域
本发明涉及一种喷水推进技术，特别是一种喷水推进系统及其运行方法。
背景技术
喷水推进技术在加速性、浅吃水航行、高航速、操纵性、低噪音以及可靠性等方面优于传统的螺旋桨推进方式，所以在水面舰艇、船只和水下航行器的推进系统应用中得到快速发展。特别是在水下航行器的应用中，喷水推进系统可以大大提高航行器的隐身性，运动的灵活性，在浅水航行时克服螺旋桨推进方式的水草缠绕问题等优势。但传统的喷水推进系统存在体积大、传动机构复杂、扩展性差等问题，给推进系统的布置带来困难，不利于推进系统的模块化设计以及应用中的维护。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计体积较小、机构简单、易于实现模块化设计、扩展性好和易于布置的喷水推进系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种喷水推进系统，包括电机、联轴器、泵、换向阀、主管路、安全阀以及喷口装置，所述电机通过联轴器与泵相连，换向阀安装在主管路上，分别连接泵的进水口和出水口；所述主管路上安装有安全阀和n个喷口装置；所述喷口装置由电磁阀、喷腔以及m个喷嘴组成；所述的主管路为闭合回路；所述的喷口装置数n≥2；所述的喷嘴数m≥1。
本发明所述的泵为容积式液压泵。
本发明所述的主管路为软管或者硬管。
本发明所述的安全阀为双向溢流阀。
本发明所述的喷口装置数n为偶数。
本发明所述的喷口装置中喷嘴的方向可根据需要进行调整，喷嘴的方向与喷口所在位置的主管路方向相互垂直或者相互平行。
本发明所述的电磁阀为截止阀或者节流阀。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明的主体结构采用一条主管路连接泵和n个喷口装置，可以实现平面推进和旋转或者三维空间的六自由度运动控制，而结构却极简单，在水下航行器的内部或者外部布置都很容易，且基本不影响水下航行器的水动力性能。
2、由于本发明采用双向溢流阀作为安全阀，实现主管路内部泄压，避免了外部泄压干扰水下航行器的正常运动，有利于提高水下航行器的控制精度。
3、由于本发明中喷口装置的数量n为偶数，可以实现在任意一个推进方向上，喷水口提供推力的同时进水口降低了水下航行器的阻力，大大提高推进器的效率。
4、由于本发明采用的喷嘴方向可以按需要进行调整，提高了喷水推进装置应对各种推进要求的适应能力，调整方便，改装成本低廉，所以无论是通过简单改装实现不同的推进性能，还是作为推进系统安装到各种不同的水下结构上，本发明具有良好的扩展性。
5、由于本发明的主管路采用软管或者硬管，系统的安装工作主要是喷口装置按需求固定在水下结构上即可，方便了推进系统的安装。
6、由于本发明的整个系统结构简单独立，推进功能完整独立，接入电源，输入指令，输出不同方向的推力，接口简单，完全可以作为一个独立的推进模块，安装在各种形式的水下结构上，符合产品模块化设计特性。
附图说明
本发明共有附图2张，其中：
图1是一种喷水推进系统结构图。
图2是一种喷水推进系统的原理图。
图中：1、电机，2、泵，3、联轴器，4、换向阀，5、主管路，6、安全阀，7、喷口装置A，8、喷口装置B，9、喷口装置C，10、喷口装置D，11、电磁阀A，12、电磁阀B，13、电磁阀C，14、电磁阀D，15、喷腔，16、喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地说明。如图1-2所示，一种喷水推进系统，包括电机1、联轴器3、泵2、换向阀4、主管路5、安全阀6以及喷口装置，所述电机1通过联轴器3与泵2相连，换向阀4安装在主管路5上，分别连接泵2的进水口和出水口；所述主管路5上安装有安全阀6和n个喷口装置；所述喷口装置由电磁阀、喷腔15以及m个喷嘴16组成；所述的主管路5为闭合回路；所述的喷口装置数n≥2；所述的喷嘴16数m≥1。所述的泵2为容积式液压泵。所述的安全阀6为双向溢流阀。所述的喷口装置数n为偶数。所述的喷口装置中喷嘴16的方向可根据需要进行调整，喷嘴16的方向与喷口所在位置的主管路5方向相互垂直或者相互平行。所述的电磁阀为截止阀或者节流阀。
本发明的典型运行方法，包括以下步骤：
A、开启电磁阀A11和电磁阀C13，并关闭其他电磁阀；
B、启动电机1，通过联轴器3带动泵2运转；
C、调节换向阀4，使得主管路5中的水流逆时针方向流动，换向阀4和安全阀6将主管路5分成两段，其中电磁阀A11所在段压力降低，小于外界水压，喷口装置A7进水，且降低喷口周围外界水压；电磁阀C13所在段压力增加，大于外界水压，喷口装置C9出水，形成推力；
D、主管路5中的压力增加段的压力过大时，安全阀6开启，降低水压；
E、同时关闭电磁阀A11和电磁阀C13，打开电磁阀B12和电磁阀D14，水流由喷口装置B8进入，并由喷口装置D10流出，改变推力方向；
F、调节换向阀4，使得主管路5中的水流为顺时针方向流动，开启电磁阀B12和电磁阀D14，关闭电磁阀A11和电磁阀C13，水流由喷口装置D10流入，由喷口装置B8流出，改变推力方向；
G、开启电磁阀A11和电磁阀C13，关闭电磁阀B12和电磁阀D14，水流由喷口装置C9流入，由喷口装置A7流出，改变推力方向。

Claims (7)

1.一种喷水推进系统，其特征在于：包括电机（1）、联轴器（3）、泵（2）、换向阀（4）、主管路（5）、安全阀（6）以及喷口装置，所述电机（1）通过联轴器（3）与泵（2）相连，换向阀（4）安装在主管路（5）上，分别连接泵（2）的进水口和出水口；所述主管路（5）上安装有安全阀（6）和n个喷口装置；所述喷口装置由电磁阀、喷腔（15）以及m个喷嘴（16）组成；所述的主管路（5）为闭合回路；所述的喷口装置数n≥2；所述的喷嘴（16）数m≥1。
2.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的泵（2）为容积式液压泵。
3.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的安全阀（6）为双向溢流阀。
4.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的喷口装置数n为偶数。
5.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的喷口装置中喷嘴（16）的方向可根据需要进行调整，喷嘴（16）的方向与喷口所在位置的主管路（5）方向相互垂直或者相互平行。
6.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的电磁阀为截止阀或者节流阀。
7.根据权利要求1所述的一种喷水推进系统，其特征在于：所述的主管路为软管或者硬管。
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