CN109606598B - 推进器及用该推进器的两栖登陆艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种推进器及用该推进器的两栖登陆艇，涉及船舶设备技术领域，它具有叶轮罩盖，在该叶轮罩盖内沿长度方向设置有一转轴，该转轴的两端从叶轮罩盖的开口伸出；在转轴于叶轮罩盖内的段设有多片叶片；叶片的两端外侧分别固定有圆形盖板，该圆形盖板直径等于叶片旋转时形成的圆形运动轨迹的直径，转轴的两端紧贴圆形盖板外设置压缩空气配气室盒子，压缩空气配气室盒子内端面与叶片端面抵接，压缩空气配气室盒子内端面为圆形封板，该圆形封板上设有配气孔，压缩空气配气室盒子与压缩空气输入管连通；与现有技术相比，本发明的推进器推力大、船艇在低、中、高速都适用；本发明的两栖登陆艇可在水里及滩涂、沼泽、沙洲等地使用。

Description

推进器及用该推进器的两栖登陆艇

技术领域

本发明涉及船舶动力设备及两栖登陆艇技术领域，尤其是一种推进器及用该推进器的两栖登陆艇。

背景技术

推进器是船舶上提供推力的工具，其作用是将马达产生的动力转成推力，推动船舶前进，船用推进器广泛应用在游艇、橡皮艇和冲锋舟等船艇上；好的推进器能够提高船艇的速度和效率，减少附加阻力，适应航区吃水，匹配主机功率特性等，由此人们发明了明轮推进器、全浸式螺旋桨、表面浆、平进口喷水推进器、空气螺旋桨、喷气推进器等，它们都有各自的优缺点，如明轮推进器装置大、效率低，该类推进器目前已少用，处于淘汰状态；全浸式螺旋桨用整个盘面推水，输出动力大，但高速时空泡而效率低，且吃水较深，附体阻力大；表面浆没有附体阻力，高速性能较好，只用一半盘面推水，但低速时，大吨位推力较难实现；平进口喷水推进器吃水小，高速有优势，但其受直径和空化影响，推力受限，浅水时吸入泥沙，磨损严重；空气螺旋桨和喷气推进其解决了船的吃水问题，但低速时效率不高。

发明内容

本发明所要解决的问题之一是提供一种推力大、船艇在低、中、高速都适用的高效率的推进器。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：具有一个两端横截面为弧状开口的叶轮罩盖，在该叶轮罩盖内沿长度方向设置有叶轮，该叶轮包括有一转轴，该转轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出；在所述转轴于所述叶轮罩盖内的段设有多片叶片，这些旋转至所述叶轮罩盖内的所述叶片其前端与所述叶轮罩盖内壁的垂直距离小于3毫米；所述叶片的两端外侧分别固定有中部具有通孔的圆形盖板，该圆形盖板直径等于叶片旋转时形成的圆形运动轨迹的直径，所述转轴的两端紧贴所述圆形盖板外设置有柱状的压缩空气配气室盒子，所述压缩空气配气室盒子内端面穿过所述圆形盖板通孔与所述叶片端面抵接，所述压缩空气配气室盒子内端面为圆形封板，该圆形封板上设有配气孔，所述压缩空气配气室盒子与压缩空气输入管连通。

上述技术方案中，更具体的方案还可以是：在所述转轴外轴向设置有两端为开口的套筒，该套筒将多片所述叶片的后部封装在其内；多个所述叶片的后部将所述套筒内分隔成与所述叶片个数相应的腔室；所述套筒壁上分布有多个吹气孔，两个所述压缩空气配气室盒子的圆形封板套接在所述套筒两端，所述圆形封板上的配气孔有多个，出气量最大的配气孔设置在所述圆形封板下方按转轴运行方向偏前的区域，其他配气孔的出气量按逆时针方向递减排序分布在圆形封板上设置的其他区域内。

进一步的：这些叶片以其转轴为中心向外辐射伸展且叶片中前部呈逆时针方向弯曲的状态设置；所述圆形封板与所述套筒之间设有密封圈。

进一步的：所述转轴穿过所述压缩空气配气室盒子后与动力装置连接；所述压缩空气配气室盒子外端壁上螺接有用于与船体挂接的挂臂。

进一步的：所述压缩空气输入管与所述风机或气泵连接。

进一步的：所述叶轮轴向间隔焊接有多块圆环状隔板，所述圆环状隔板的外边缘与所述叶轮的外边缘平齐，每块所述圆环状隔板由与所述叶片个数相对应的板块组成，所述板块形状与所述叶片中前段与相邻叶片中前段之间形成的腔室的横截面的形状相适应，所述板块的两侧与所述叶片焊接。

本发明所要解决的问题之二是提供一种推力大、可在水里及滩涂、沼泽、沙洲等使用的高效率的登陆艇。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的方案是：在所述艇体底部至少前后部装有所述推进器，所述推进器底部凸出所述艇体底部；在所述艇体底部前后部处横向设置有弧状凹槽，所述推进器的叶轮罩盖与所述弧状凹槽焊接固定。

进一步的：装在艇体前部的所述推进器有两个，并排横向设置，此两个推进器的转轴联接；装在艇体后部的所述推进器有两个，并排横向设置，此两个推进器的转轴联接；前部两个推进器与后部两个推进器通过一驱动轴驱动，前后部所述推进器由离合器控制转向；所述推进器是悬挂在所述艇底内。

进一步的：在前后部所述推进器处于两外侧的转轴段于所述压缩空气配气室盒子外的末端装有轮毂，该轮毂的直径等于所述推进器的圆形盖板的直径。

进一步的：所述轮毂外装有轮胎。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、由于本发明具有叶轮罩盖，叶轮上部被盖在叶轮罩内，叶片前端与叶轮罩盖内壁的垂直距离小于3毫米，通过吹气使得在叶轮罩盖内的叶片与叶片之间存在空气室，且空气不会在叶片与相邻叶片之间的空间内大量流失，当叶片入水时，水将叶片与叶片之间的空气压缩存储到叶片后部之间构成的凹槽内，当叶片向后推水时，存储的压缩空气与从压缩空气配气室盒子内吹出的压缩空气同时向后吹水，达到将将叶片入水的部分能量转化为推水的动能的目的，使压缩空气的能量得到较好利用；叶片在下方向后推水做功，消除了水流的旋转扰动功耗，所以效率高。

2、由于叶片准备出水前其后的水流被压缩空气吹走，使叶片提前处于空气中，消除了向上的出水阻力，又因为叶片转至上方处于叶轮罩盖形成的空气室中，叶片没有水的阻力，可以提高转速，增大推力。

3、将推进器设置在船或艇的首部时，叶片把前方的波浪向下再向后推出，消除了波浪对船首的冲击，大幅度较少了阻力；向后吹的空气在船底或者槽内产生气垫，减少阻力。

4、两栖登陆艇的船首和船尾同时装有推进器，叶轮可以支撑船体，使船艇可以抢滩登陆，很适合在滩涂、沼泽、沙洲使用，可在推进器轴外端安装车轮，使其可以在道路上行驶。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

图5是图3的C处放大图.

图6是去掉叶轮罩盖的推进器的结构示意图。

图7是推进器在水里运行与水的示意图。

图8是实施例2的结构示意图。

图9是本实施例3的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实例，对本发明作进一步详述：

如图1-图6、图所示的实施例1，推进器具有一个两端横截面为弧状开口的叶轮罩盖1，在该叶轮罩盖内沿长度方向设有叶轮，该叶轮包括有一转轴2，该转轴的两端从叶轮罩盖1的弧状开口伸出，在转轴2于叶轮罩盖内的段设有四片叶片4-1、4-2、4-3、4-4，这四片叶片两两相对设置，它们之间的夹角相等，这些叶片以其转轴2为中心向外辐射伸展且叶片中前部呈逆时针方向弯曲的状态设置，使叶片入水角度小，阻力小；旋转至叶轮罩盖1内的叶片4-1和4-2其前端与叶轮罩盖内壁的垂直距离H小于3毫米，如此设置是为了叶片在旋转的过程中既不会碰到叶轮罩盖而增加阻力，也是为了保证叶片能在叶轮罩盖内的空气室状态中旋转，可消除叶片对水的转动阻力，并减少压缩空气的动力损耗；在四片叶片的两端外侧分别固定有圆形盖板3，该圆形盖板直径等于叶片旋转时形成的圆形运动轨迹的直径；叶轮轴向间隔焊接有三块圆环状隔板13，圆环状隔板13的外边缘与叶轮的外边缘平齐，每块圆环状隔板13由四块板块13-1、13-2、13-3、13-4组成，这些板块的形状与叶片中前段和相邻叶片中前段之间形成的腔室的横截面的形状相适应，每个板块的两侧与各自两侧的叶片焊接，如此设置，可防止大件或细长异物进入叶轮内，损坏叶轮，同时也能增大叶轮的强度；圆形盖板3的中部设有供转轴伸出的通孔，转轴2的两端从各自的圆形盖板通孔中伸出穿过压缩空气配气室盒子8再与动力装置连接，压缩空气配气室盒子8外端壁上螺接有用于与船体挂接的挂臂14，方便压缩空气配气室盒子8调整角度，以达到最佳的吹水提前角；在转轴2外轴向设置有两端为开口的套筒5，该套筒将这四片叶片的后部封装在其内，套筒5的长度与叶片4的宽度相等；四个叶片的后部将套筒5内分隔成与四个腔室6-1、6-2、6-3、6-4；套筒5壁上分布有多个吹气孔7，这些吹气孔在套筒壁上的分布为两端稀疏，中间密集；圆形盖板3中部的通孔也是圆柱状压缩空气配气室盒子8的安装孔，该安装孔与压缩空气配气室盒子8相匹配，压缩空气配气室盒子8的内端面穿过圆形盖板通孔后与叶片端面抵接，压缩空气配气室盒子内端面与叶片抵接的面为圆形封板9，圆形封板9套接在套筒5两端，圆形封板9与套筒5之间设有密封圈，套筒5相对圆形封板9转动，圆形封板9可随压缩空气配气室盒子8以转轴为圆心旋转调整到需要角度；圆形封板9上的配气孔有4个，直径大小各不相同，直径最大的第一配气孔10设置在圆形封板9下方按转轴运行方向偏前的区域，然后以圆形封板的中心点为中心，将圆形封板分为四个等份区域，配气孔的大小按逆时针方向递减排序分布在这四个区域内，压缩空气配气室盒子8与压缩空气输入管11连通，压缩空气输入管11与风机或气泵连接。

上述叶片的形状也可以为直板状。

工作原理：如图7所示，推进器部分浸在水里，大部分浮在水面上，动力装置带动叶片转轴转动， 处于下方的叶片向后推水产生推力，叶片呈逆时针方向弯曲的中前部以最小角度入水，入水阻力小，叶片旋转入水后将刚入水叶片与其相邻的已入水叶片之间的空气压入叶片后部的空腔，随着叶片入水的深度，空气继续被压入叶片前侧后部的腔室内，随着叶片的转动，叶片后部的腔室也在转动，叶片入水过程消耗的能量一大部分被存储在其压缩的空气中；当叶片转至转轴正下方向后推水时，其前侧的腔室刚好对应于圆形封板上的第一配气孔10，此时来自风机或气泵的压缩空气从配气孔内吹出进入腔室内，与腔室内形成的压缩空气同时从套筒壁的吹气孔中向船运行方向的后侧吹水，为船前进提供推力，腔室内形成的压缩空气中的能量释放到水中转为推力，在相同能耗的情况下，加大了船的推力，此时该叶片面上的水大部分被吹走，叶片由下向上出水时，大大减少了出水阻力，进一步减少了能耗；该叶片继续向上转动，其对应的腔室对应于第二配气孔12，第二配气孔有少量的压缩空气进入该腔室内，保持腔室及该叶片与前侧相邻叶片之间形成空腔的空气量，当该叶片旋转至转轴上方时，对应的第三配气孔继续保持有更少量的空气供给，足够维持其腔室和空腔内的空气量，直至转入前方重复入水过程。

如图8所示的实施例2，在船舶都需要高速运行时，则可去掉推进器的套筒，即无小腔室，使压缩空气配气室盒子内配送的压缩空气直接大量吹向叶片与叶片之间形成的空腔内，进而大量向水吹扫，产生迅速吹水的效果，其它结构均与实施例1相同。

如图9所述的实施例3，两栖登陆艇采用实施例1的推进器，在艇体101底部的前后部装有推进器；在艇体101底部的前后部处横向设置有弧状凹槽，推进器的叶轮罩盖与弧状凹槽焊接固定，并排横向设置在艇体101前部的两个推进器102、103，此两个推进器的转轴联接，并通过前部差速器和离合器104控制；并排横向设置在艇体101后部的两个推进器105、106，此两个推进器的转轴联接，并通过后部差速器和离合器107控制；前部两个推进器与后部两个推进器通过驱动轴108驱动，该驱动轴由动力装置109提供动力，本两栖登陆艇由离合器控制转向；在前后部推进器处于两外侧的转轴段于压缩空气配气室盒子外的末端装有轮毂110，该轮毂的直径等于推进器的圆形盖板的直径，当登陆艇要在路面行驶时，可在轮辋上装有轮胎111。

Claims (9)

1.一种推进器，其特征在于：具有一个两端横截面为弧状开口的叶轮罩盖，在该叶轮罩盖内沿长度方向设置有叶轮，该叶轮包括有一转轴，该转轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出；在所述转轴于所述叶轮罩盖内的段设有多片叶片，这些旋转至所述叶轮罩盖内的所述叶片其前端与所述叶轮罩盖内壁的垂直距离小于3毫米；所述叶片的两端外侧分别固定有中部具有通孔的圆形盖板，该圆形盖板直径等于叶片旋转时形成的圆形运动轨迹的直径，所述转轴的两端紧贴所述圆形盖板外设置有柱状的压缩空气配气室盒子，所述压缩空气配气室盒子内端面穿过所述圆形盖板通孔与所述叶片端面抵接，所述压缩空气配气室盒子内端面为圆形封板，该圆形封板上设有配气孔，所述压缩空气配气室盒子与压缩空气输入管连通；在所述转轴外轴向设置有两端为开口的套筒，该套筒将多片所述叶片的后部封装在其内；多个所述叶片的后部将所述套筒内分隔成与所述叶片个数相应的腔室；所述套筒壁上分布有多个吹气孔，两个所述压缩空气配气室盒子的圆形封板套接在所述套筒两端，所述圆形封板上的配气孔有多个，出气量最大的配气孔设置在所述圆形封板下方按转轴运行方向偏前的区域，其他配气孔的出气量按逆时针方向递减排序分布在圆形封板上设置的其他区域内。

2.根据权利要求1所述的推进器，其特征在于：这些叶片以其转轴为中心向外辐射伸展且叶片中前部呈逆时针方向弯曲的状态设置；所述圆形封板与所述套筒之间设有密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的推进器，其特征在于：所述转轴穿过所述压缩空气配气室盒子后与动力装置连接；所述压缩空气配气室盒子外端壁上螺接有用于与船体挂接的挂臂。

4.根据权利要求1或2所述的推进器，其特征在于：所述压缩空气输入管与风机或气泵连接。

5.根据权利要求4所述的推进器，其特征在于：所述叶轮轴向间隔焊接有多块圆环状隔板，所述圆环状隔板的外边缘与所述叶轮的外边缘平齐，每块所述圆环状隔板由与所述叶片个数相对应的板块组成，所述板块形状与所述叶片中前段与相邻叶片中前段之间形成的腔室的横截面的形状相适应，所述板块的两侧与所述叶片焊接。

6.一种采用权利要求1或2或3或5所述的推进器的两栖登陆艇，包括艇体，其特征在于：在所述艇体底部至少前后部装有所述推进器，所述推进器底部凸出所述艇体底部；在所述艇体底部前后部处横向设置有弧状凹槽，所述推进器的叶轮罩盖与所述弧状凹槽焊接固定。

7.根据权利要求6所述的两栖登陆艇，其特征在于：装在艇体前部的所述推进器有两个，并排横向设置，此两个推进器的转轴联接；装在艇体后部的所述推进器有两个，并排横向设置，此两个推进器的转轴联接；前部两个推进器与后部两个推进器通过一驱动轴驱动，前后部所述推进器由离合器控制转向；所述推进器是悬挂在所述艇底内。

8.根据权利要求7所述的两栖登陆艇，其特征在于：在前后部所述推进器处于两外侧的转轴段于所述压缩空气配气室盒子外的末端装有轮毂，该轮毂的直径等于所述推进器的圆形盖板的直径。

9.根据权利要求8所述的两栖登陆艇，其特征在于：所述轮毂外装有轮胎。

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