CN109955665B - 两栖推进器 - Google Patents

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    • B60F3/00—Amphibious vehicles, i.e. vehicles capable of travelling both on land and on water; Land vehicles capable of travelling under water
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Abstract

本发明公开一种两栖推进器，涉及船舶动力设备技术领域，它具有叶轮罩盖，在该叶轮罩盖内沿长度方向设置有一空心轴，该空心轴的两端从叶轮罩盖的开口伸出并与齿轮连接；空心轴置于叶轮罩盖内的段壁上设有配气孔，空心轴的两端头分别与压缩空气输入管连通；空心轴外间隙套接有叶轮的叶轮轴，该叶轮的叶轮轴于叶轮罩盖内的段设有多片叶片，叶轮轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出并分别与驱动装置连接，叶轮轴设有叶片的段壁上设有多个吹气孔，紧贴所述叶轮叶片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；与现有技术相比，本发明的推进器推力大，具有两栖应用型，船艇在低、中、高速都适用。

Description

两栖推进器
技术领域
本发明涉及船舶动力设备技术领域，尤其是一种两栖推进器。
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，两栖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是提供一种推力大、各种船艇以及两栖车在低、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固定设置有一空心轴，该空心轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出并分别连接用于控制旋转角度的齿轮；所述空心轴置于所述叶轮罩盖内的段壁上设有配气孔，所述空心轴的两端头分别与压缩空气输入管连通；在所述空心轴外间隙套接有叶轮的叶轮轴，该叶轮的叶轮轴于所述叶轮罩盖内的段设有多片叶片；所述叶轮轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出并分别与驱动装置连接；所述叶轮轴设有叶片的段壁上设有多个吹气孔；紧贴所述叶轮叶片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。
上述技术方案中，更具体的方案还可以是：所述叶片的前端设置有胶条，所述叶片前端与所述叶轮罩盖内壁的垂直距离约等于0毫米。
进一步的：所述空心轴壁上的配气孔为宽长条形孔，沿长度方向呈一排间隔设置有多个，所述配气孔设置在所述空心轴下方按叶轮轴运行方向偏前的区域；所述叶轮轴壁上的吹气孔为窄长条形孔，沿长度方向呈多排均匀间隔设置有多个；其中所述叶轮轴上的叶片后端的叶根厚度大于所述宽长条形孔的宽度。
进一步的：所述叶轮轴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叶片的外边缘平齐，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与相邻叶片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。
进一步的：所述叶轮的叶片以其叶轮轴为中心向外辐射伸展且呈逆时针方向弯曲的状态设置。
进一步的：所述叶轮的叶片以其叶轮轴为中心向外辐射伸展且呈直板状设置。
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，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留存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空心轴吹出的压缩空气同时向后吹水，达到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；选用空心轴作为压缩空气输送通道，且压缩空气可从空心轴两端输入，使空心轴配送出去的压缩气体在同一方向上风量一样大；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间的水流被压缩空气吹走，使叶片提前处于空气中，消除了向上的出水扬水阻力，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、将推进器设置于两栖车时，叶轮有足够强度，可当车轮使用，可在陆地及滩涂上行驶。
5、将推进器设置于气垫船时，吹水后的空气进入气垫室再次利用；在围裙损坏气垫消失后充当车轮，还可以抢滩登陆。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
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2的C处放大图。
图5是图2的D处放大图。
图6是图1的E-E剖视图。
图7是推进器在水里运行与水的示意图。
视图中，各序号名称如下：
叶轮罩盖1；空心轴2；齿轮3；配气孔4；压缩空气输入管5；叶轮轴6；封闭段6-1；叶片7-1；叶片7-2；叶片7-3；叶片7-4；胶条8；链轮9；吹气孔10；水润滑轴承11；圆形盖板12；圆环状隔板13；板块13-1；板块13-2；板块13-3；板块13-4；
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所示的本发明，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固定设置有一空心轴2，该空心轴的两端从叶轮罩盖1的弧状开口伸出并分别接用于控制旋转角度的齿轮3，方便调整空心轴的角度，以达到最佳的吹水提前角；空心轴2置于叶轮罩盖1内的段壁上设有多个宽长条方形的配气孔4，这些配气孔沿轴长度方向呈一排设置，设置在空心轴下方按叶轮轴运行方向偏前的区域；空心轴2的两端头分别与压缩空气输入管5连通；在空心轴2外间隙套接有叶轮的叶轮轴6，叶轮轴6相对空心轴2转动；叶轮轴6于叶轮罩盖1内的段设有4片叶片7-1、7-2、7-3、7-4，这四片叶片两两相对设置，它们之间的夹角相等，这些叶片以其叶轮轴6为中心向外辐射伸展且叶片呈逆时针方向弯曲的状态设置，使叶片入水角度小，阻力小；四片叶片的前端分别设置有胶条8，旋转至叶轮罩盖1内的叶片前端与叶轮罩盖1内壁的垂直距离约等于0毫米，如此设置是为了叶片在旋转的过程中，叶片上的胶条与叶轮罩盖内壁刚好密封，可封住叶片与叶片及叶轮盖罩之间形成的空气室内的空气，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；叶轮轴6的两端从叶轮罩盖1的弧状开口伸出并分别通过轴承与链轮9连接，由链轮带动叶轮轴转动；叶轮轴6设有叶片的段壁上设有多个窄长条形的吹气孔10，这些吹气孔沿叶轮轴长度方向呈多排间隔设置，其中叶轮轴6上的叶片后端的叶根厚度H大于配气孔4的宽度h，当推进器悬停时，配气孔刚好处于叶根部位，配气孔被叶片叶根部挡住不往外喷气 ；紧贴叶轮叶片两侧外侧分别固定有中部具有通孔的圆形盖板12，圆形盖板12直径等于叶片旋转时形成的圆形运动轨迹的直径；叶轮轴6轴向间隔焊接有三块圆环状隔板13，圆环状隔板13的外边缘与叶片的外边缘平齐，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和相邻叶片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。
上述叶片的形状也可以为直板状。
工作原理：如图7所示，推进器工作时，动力装置从左右链轮输入带动叶轮轴转动，同时风机通过压缩空气输入管从空心轴两端向空心轴输入压缩空气，处于下方的叶片向后推水产生推力，呈逆时针方向弯曲的叶片以最小角度入水，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吹水后存留的空气压入叶片后部形成的空腔内，随着叶片入水的深度，空气继续被压入叶片前侧后部的空腔内，随着叶片的转动，叶片后部的空腔也在转动，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；当叶片转至叶轮轴正下方向后推水时，其前侧的空腔刚好对应于空心轴上的配气孔，此时来自风机的压缩空气从配气孔内吹出经叶轮轴吹气孔吹进空腔内，与空腔内形成的压缩空气同时向船运行方向的后侧下方吹水，压缩空气的能量释放到水中，与叶片向后推水，合力推动船体前进，此时该叶片面上的水大部分被吹走，叶片由下向上出水时，大大减少了扬水阻力；叶片旋转入上部叶轮盖罩内，叶片前端的胶条与叶轮盖罩内壁气密，叶片仅带着其空腔内存留的空气转入前方，重复入水过程；在叶轮盖罩内，叶片没有水的阻力，最大限度的提高了效率。

Claims (5)

1.一种两栖推进器，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固定设置有一空心轴，该空心轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出并分别连接用于控制旋转角度的齿轮；所述空心轴置于所述叶轮罩盖内的段壁上设有配气孔，所述空心轴的两端头分别与压缩空气输入管连通；在所述空心轴外间隙套接有叶轮的叶轮轴，该叶轮的叶轮轴于所述叶轮罩盖内的段设有多片叶片；所述叶轮轴的两端从所述叶轮罩盖的弧状开口伸出并分别与驱动装置连接；所述叶轮轴设有叶片的段壁上设有多个吹气孔；紧贴所述叶轮叶片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；所述空心轴壁上的配气孔为宽长条形孔，沿长度方向呈一排间隔设置有多个，所述配气孔设置在所述空心轴下方按叶轮轴运行方向偏前的区域；所述叶轮轴壁上的吹气孔为窄长条形孔，沿长度方向呈多排均匀间隔设置有多个；其中所述叶轮轴上的叶片后端的叶根厚度大于所述宽长条形孔的宽度。
2.根据权利要求1所述的两栖推进器，其特征在于：所述叶片的前端设置有胶条。
3.根据权利要求2所述的两栖推进器，其特征在于：所述叶轮轴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叶片的外边缘平齐，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与相邻叶片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。
4.根据权利要求3所述的两栖推进器，其特征在于：所述叶轮的叶片以其叶轮轴为中心向外辐射伸展且呈逆时针方向弯曲的状态设置。
5.根据权利要求3所述的两栖推进器，其特征在于：所述叶轮的叶片以其叶轮轴为中心向外辐射伸展且呈直板状设置。
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