CN112278215B - 一种喷水推进装置及其喷水推进方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷水推进装置，其特征在于，包括进水区域，叶轮区域，和密封舱室，导流区域，喷射区域和驱动轴，所述驱动轴穿过进水区域固定在密封舱室中，所述叶轮区域邻接所述进水区域，所述喷射区域设置有水嘴。本发明所述的喷水推进器结构简单，而且体积比较小，占用的面积很小，因此，在应用的时候较为灵活，也体现了绿色环保的概念；所述的喷水推进器模块化设计，专门设计了与船舶安装结构拆卸方便，效率高；所述的喷水推进器内部轴承设计了高稳定性的机械密封结构，可靠性高；所述的喷水推进器的喷射嘴与导流部分螺纹连接，操作方便，可靠性高；所述的喷水推进器专用的进出水嘴设计，与注塑喷射嘴一体成型，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及水上航行器领域，尤其涉及一种喷水推进装置及其喷水推进方法和应用。
背景技术
喷水推进器，是指推进机构的喷射部分浸在水中，利用喷射水流产生的反作用力驱动船舶前进的一种推进器。
普通的冲浪板必须借组风浪的推力才能够使用，当无风浪或风浪较小时，冲浪板就失去了其应有的公用。
为实现在无风浪或风浪较小时也能够尽情的冲浪，现有技术的动力冲浪板一种采用发动机作为动力，可以在海面上冲浪也可以在平静水面上驶行；该类型的动力冲浪板一般包括船体组件、动力装置、电力系统等组件，但是现有技术的动力冲浪板用喷水推进泵的叶轮以及外壳大都采用铝合金材料制成，整体质量大，允许最高转速低，为达到较高功率往往采用大直径叶轮，进一步限制最高转速，造成喷水推进泵尺寸大，质量高，不利于动力冲浪板向轻质量小体积方向发展。
发明内容
现有技术中的喷水推进系统具有进水区域，叶轮区域，导流区域，喷射区域和密封舱室，驱动轴直接穿过进水区域，导致现有的这种喷水推进系统具有如下缺点：
由于驱动轴的引导而需要密封的轴套，已知密封形式一般采用油封，常用的为骨架密封，密封位置为油封唇口和驱动轴之间，油封唇口与驱动轴之间相对高速转动摩擦，已知的这种轴套的密封形式密封效果较差，产生高热。同时与驱动轴磨损较大，导致产品寿命较低，同时具有高摩擦力，因此使高驱动功率成为必要。
现有的喷水推进器与船舶合为一体，一旦出现损坏，产品维修拆卸复杂，效率低，不易操作。
由于制作工艺的问题，由于所有的喷水推进都需要喷射区域，所以所有的喷水推进都需要进行分体制作，即喷射部分和导流部分采用单独加工，已知的喷水推进器采用后期粘接的方式，容易开裂，可靠性低，寿命短，而此发明为了解决分体制作的隐患，采用螺纹连接，降低了分体制作的风险。
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、污染物排放低、燃烧稳定及热效率高的冷却火焰低氮燃烧装置及其燃烧方法。
具体而言，本发明提供了如下技术方案：
一种喷水推进装置，其特征在于，包括进水区域1，叶轮区域2，和密封舱室3，导流区域4，喷射区域5和驱动轴6，所述驱动轴6，过进水区域1固定在密封舱室3中，所述叶轮区域2邻接所述进水区域1，所述喷射区域5设置有水嘴12。
优选的，其中，所述叶轮区域2包括叶轮固定件7，叶轮8，叶轮固定螺栓20，所述叶轮8通过叶轮固定螺栓20与叶轮固定件7配合锁紧在驱动轴6上。
优选的，其中，所述密封舱室3的底端设置有轴向轴承17和径向轴承15，所述轴向轴承17和径向轴承15之间用轴承隔套16分隔，用轴承卡簧14将所述轴向轴承17和径向轴承15锁紧在密封舱室3中。
优选的，其中，所述密封舱室3的前端通过驱动轴固定螺栓13将驱动轴锁紧在密封舱室3中，所述密封舱室3使用密封舱室盖11封住。
优选的，其中，所述密封舱室3的后端设置有机械密封静环18和机械密封动环19。
优选的，其中，所述机械密封静环18环绕驱动轴6位置处设置有驱动轴轴肩22，所述驱动轴轴肩22上设置有机械密封轴挡9。
优选的，其中，所述机械密封静环18和机械密封动环19通过机械密封轴挡9连接锁紧。
优选的，其中，所述导流区域4设置有导流叶片10，所述导流叶片为三叶片螺旋结构。
优选的，其中，所述喷水推进装置通过模块固定螺栓孔21固定在需要使用喷水推进装置的设备上。
其中所述的，进水区域；叶轮区域；密封舱室；导流区域；四个区域总长只有可以仅仅为12cm，外壳直径可以仅仅为10cm。
本发明还提供了上述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，包括以下步骤：通过外力带动驱动轴6转动，带动叶轮8转动吸水，水通过导流叶片10导流，进入喷射区域5中进行通过水嘴12压缩喷水，后产生反向推力，使得装置向喷水的反方向推进。
本发明还提供了一种具有上述的喷水推进装置的船舶，优选为快艇，快艇，无人船，摩托艇和电动冲浪板中的一种或两种以上。
本发明还提供了上述的喷水推进装置的应用，其中所述喷水推进装置可以使用在船舶中，优选为快艇，快艇，无人船，摩托艇和电动冲浪板中的一种或两种以上。
本发明的有益效果为：
本发明所述的喷水推进器结构简单，而且体积比较小，占用的面积很小，因此，在应用的时候较为灵活，也体现了绿色环保的概念；
本发明所述的喷水推进器模块化设计，专门设计了与船舶安装结构拆卸方便，效率高；
本发明所述的喷水推进器内部轴承设计了高稳定性的机械密封结构，可靠性高；本发明所述的喷水推进器的喷射嘴与导流部分螺纹连接，操作方便，可靠性高；
本发明所述的喷水推进器专用的进出水嘴设计，与注塑喷射嘴一体成型，可靠性高。
附图说明
图1为实施例2中喷水推进装置的剖视图1。
图2为实施例2中喷水推进装置的剖视图2。
图3为实施例2中喷水推进装置的轴测图。
图4为实施例2中喷水推进装置的机械密封轴挡9和22-驱动轴轴肩的局部放大图。
图中标记说明如下：1-进水区域；2-叶轮区域；3-密封舱室；4-导流区域；5-喷射区域；6-驱动轴；7-叶轮固定件；8-叶轮；9-机械密封轴挡；10-导流叶片；11-密封舱室盖；12-水嘴；13-驱动轴固定螺栓；14-轴承卡簧；15-径向轴承；16-轴承隔套；17-轴向轴承；18-机械密封静环；19-机械密封动环；20-叶轮固定螺栓；21-模块固定螺栓孔；22-驱动轴轴肩；23-螺纹。
具体实施方式
针对现有技术的不足，本发明提供了一种喷水推进装置，包括进水区域1，叶轮区域2，和密封舱室3，导流区域4，喷射区域5和驱动轴6，所述驱动轴6，过进水区域1固定在密封舱室3中，所述叶轮区域2邻接所述进水区域1，所述喷射区域5设置有水嘴12。
优选的，其中，所述叶轮区域2包括叶轮固定件7，叶轮8，叶轮固定螺栓20，所述叶轮8通过叶轮固定螺栓20与叶轮固定件7配合锁紧在驱动轴6上。
优选的，其中，所述密封舱室3的底端设置有轴向轴承17和径向轴承15，所述轴向轴承17和径向轴承15之间用轴承隔套16分隔，用轴承卡簧14将所述轴向轴承17和径向轴承15锁紧在密封舱室3中。
优选的，其中，所述密封舱室3的前端通过驱动轴固定螺栓13将驱动轴锁紧在密封舱室3中，所述密封舱室3使用密封舱室盖11封住。
优选的，其中，所述密封舱室3的后端设置有机械密封静环18和机械密封动环19。
优选的，其中，所述机械密封静环18环绕驱动轴6位置处设置有驱动轴轴肩22，所述驱动轴轴肩22上设置有机械密封轴挡9。
优选的，其中，所述机械密封静环18和机械密封动环19通过机械密封轴挡9连接锁紧。
优选的，其中，所述导流区域4设置有导流叶片10，所述导流叶片为三叶片螺旋结构。
优选的，其中，所述喷水推进装置通过模块固定螺栓孔21固定在需要使用喷水推进装置的设备上。
其中所述的，进水区域；叶轮区域；密封舱室；导流区域；四个区域总长只有可以仅仅为12cm，外壳直径可以仅仅为10cm。
本发明还提供了上述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，包括以下步骤：通过外力带动驱动轴6转动，带动叶轮8转动吸水，水通过导流叶片10导流，进入喷射区域5中进行通过水嘴12压缩喷水，后产生反向推力，使得装置向喷水的反方向推进。
本发明还提供了一种具有上述的喷水推进装置的船舶，优选为快艇，快艇，无人船，摩托艇和电动冲浪板中的一种或两种以上。
本发明还提供了上述的喷水推进装置的应用，其中所述喷水推进装置可以使用在船舶中，优选为快艇，快艇，无人船，摩托艇和电动冲浪板中的一种或两种以上。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明所述的冷却火焰低氮燃烧装置及其燃烧方法。
实施例1
一种喷水推进装置，设置有进水区域1，叶轮区域2，和密封舱室3，导流区域4，喷射区域5和驱动轴6，所述驱动轴6穿过进水区域1固定在密封舱室3中，所述叶轮区域2邻接所述进水区域1，所述喷射区域5设置有水嘴12。所述叶轮区域2包括叶轮固定件7，叶轮8，叶轮固定螺栓20，所述叶轮8通过叶轮固定螺栓20与叶轮固定件7配合锁紧在驱动轴6上，导流区域4设置有导流叶片10。
外接电机带动驱动轴6转动带动叶轮8转动吸水，水通过导流叶片10导流，进入喷射区域5中进行压缩喷水，产生反向推力，使得装置前进。进出水嘴12与注塑喷射嘴一体成型。
实施例2
一种喷水推进装置，设置有进水区域1，叶轮区域2，和密封舱室3，导流区域4，喷射区域5和驱动轴6，所述驱动轴6穿过进水区域1固定在密封舱室3中，所述叶轮区域2邻接所述进水区域1，所述喷射区域5设置有水嘴12。
所述叶轮区域2包括叶轮固定件7，叶轮8，叶轮固定螺栓20，所述叶轮8通过叶轮固定螺栓20与叶轮固定件7配合锁紧在驱动轴6上，导流区域4设置有导流叶片10。
密封舱室3为产品的密封区域，所述密封舱室3的底端设置有轴向轴承17和径向轴承15，所述轴向轴承17和径向轴承15之间用轴承隔套16分隔，用轴承卡簧14将所述轴向轴承17和径向轴承15锁紧在密封舱室3中。所述密封舱室3的前端通过驱动轴固定螺栓13将驱动轴锁紧在密封舱室3中，所述密封舱室3使用密封舱室盖11封住。所述密封舱室3的后端设置有机械密封静环18和机械密封动环19。所述机械密封静环18环绕驱动轴6位置处设置有驱动轴轴肩22，所述驱动轴轴肩22上设置有机械密封轴挡9。所述机械密封静环18和机械密封动环19通过机械密封轴挡9连接锁紧。
电机转动通过带动驱动轴6转动，叶轮8通过叶轮固定螺栓20，与叶轮固定件7配合锁紧在驱动轴6上，叶轮8转动吸水，流体通过导流叶片10导流吸水流通过叶轮区域2，导流区域4，在喷射区域5喷出水流，产生推力，进出水嘴12与注塑喷射嘴一体成型。密封舱室3为产品的密封区域，轴向轴承17安装在密封舱室3底端，抵抗喷水推进装置的反向推力，径向轴承15用力增加驱动轴6的转动稳定性，由于驱动轴6的高转速和高推力，因此需要轴向轴承17抵消反向推力和径向轴承15增加驱动轴稳定性，同时通过机械密封件阻止水流进入密封舱室，实现密封舱室的密封。整体模块可以通过模块固定螺栓孔(21)快速固定在主体设备上。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (13)
1.一种喷水推进装置的喷水推进方法，其特征在于，所述喷水推进装置包括进水区域(1)，叶轮区域(2)，密封舱室(3)，导流区域(4)，喷射区域(5)和驱动轴(6)，所述驱动轴(6)穿过进水区域(1)固定在密封舱室(3)中，所述叶轮区域(2)邻接所述进水区域(1)，所述喷射区域(5)设置有水嘴(12)；
其中，所述密封舱室(3)的底端设置有轴向轴承(17)和径向轴承(15)，所述轴向轴承(17)和径向轴承(15)之间用轴承隔套(16)分隔，用轴承卡簧(14)将所述轴向轴承(17)和径向轴承(15)锁紧在密封舱室(3)中；
所述导流区域(4)设置有导流叶片(10)，所述导流叶片为三叶片螺旋结构；水嘴采用进出水嘴设计并与注塑喷射嘴一体成型；
该喷水推进方法包括以下步骤：通过外力带动驱动轴(6)转动，带动叶轮(8)转动吸水，水通过导流叶片(10)导流，进入喷射区域(5)中通过水嘴(12)压缩喷水，后产生反向推力，使得装置向喷水的反方向推进。
2.根据权利要求1所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述叶轮区域(2)包括叶轮固定件(7)，叶轮(8)，叶轮固定螺栓(20)，所述叶轮(8)通过叶轮固定螺栓(20)与叶轮固定件(7)配合锁紧在驱动轴(6)上。
3.根据权利要求1所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述密封舱室(3)的前端通过驱动轴固定螺栓(13)将驱动轴锁紧在密封舱室(3)中，所述密封舱室(3)使用密封舱室盖(11)封住。
4.根据权利要求2所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述密封舱室(3)的前端通过驱动轴固定螺栓(13)将驱动轴锁紧在密封舱室(3)中，所述密封舱室(3)使用密封舱室盖(11)封住。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述密封舱室(3)的后端设置有机械密封静环(18)和机械密封动环(19)。
6.根据权利要求5所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述机械密封静环(18)环绕驱动轴(6)位置处设置有驱动轴轴肩(22)，所述驱动轴轴肩(22)上设置有机械密封轴挡(9)。
7.根据权利要求5所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述机械密封静环(18)和机械密封动环(19)通过机械密封轴挡(9)连接锁紧。
8.根据权利要求6所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述机械密封静环(18)和机械密封动环(19)通过机械密封轴挡(9)连接锁紧。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述喷水推进装置通过模块固定螺栓孔(21)固定在需要使用喷水推进装置的设备上。
10.根据权利要求5所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述喷水推进装置通过模块固定螺栓孔(21)固定在需要使用喷水推进装置的设备上。
11.根据权利要求6所述的喷水推进装置的喷水推进方法，其中，所述喷水推进装置通过模块固定螺栓孔(21)固定在需要使用喷水推进装置的设备上。
12.权利要求1-11任一项所述的喷水推进装置的喷水推进方法的应用，其中，所述喷水推进装置使用在船舶中。
13.根据权利要求12所述的应用，其中，所述喷水推进装置使用在快艇，无人船，摩托艇和电动冲浪板中的一种或两种以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A water jet propulsion device and its water jet propulsion method and application Effective date of registration: 20231018 Granted publication date: 20230822 Pledgee: Shunyi sub branch of Bank of Beijing Co.,Ltd. Pledgor: BEIJING WEILAN JIZHI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023110000436 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |