CN217022853U - 一种船用空气压缩推进器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶工程和流体力学技术领域，提供了一种船用空气压缩推进器装置，包括：驱动装置、活塞组件和推进管，所述驱动装置输出端与活塞组件输入端连接，活塞组件输出端与推进管一端连接；所述活塞组件包括：活塞缸体、活塞、活塞杆和压水板，所述压水板将活塞缸体分为上容腔和下容腔，所述活塞上侧通过活塞杆与驱动装置的输出端连接，驱动装置用于驱动活塞在活塞缸体的上容腔内进行活塞运动；所述下容腔包括：进水口和出水口，下容腔一侧设置有进水口，下容腔底部设置有出水口，出水口通过出水管道与推进管连接，本实用新型可以提高船舶动力，减少螺旋桨噪声，提供稳定动力。

Description

一种船用空气压缩推进器装置

技术领域

本实用新型涉及船舶工程和流体力学技术领域，尤其涉及了一种船用空气压缩推进器装置。

背景技术

世界海洋工程与科技发展所呈现的海洋开发技术和设备不断进步，推动海洋资源全面开发利用，海洋能源开发利用已成为各海洋国家发展的重要支柱。

船舶作为海洋经济的主要交通工具，其最为常用的推进方式是采用螺旋桨推进器，利用叶片旋转运动方式，提供船舶前进的动力。随着船舶向大型化、高速化发展，船舶对螺旋桨的动力要求也日益提高。螺旋桨系统可以为船舶提供强大的推力，但仍有很大一部分能量用于尾流的径向和切向扩散，使得螺旋桨的推进效率较低。

目前，已有一些申请人对船舶螺旋桨系统做出了改进创新，但均是基于螺旋桨结构方面的创新。

如申请号：202021125140.9公开的一种大推力低噪声泵喷推进装置，其包括外通道壳体以及位于外通道壳体内部的内通道壳体；其中，在外通道壳体的入口端设置第一级泵喷推进器，外通道壳体的出口端设置用于控制水流方向及水流量的整流组件；内通道壳体内部设置第二级泵喷推进器，且内通道壳体内部形成有第一通道；外通道壳体与内通道壳体之间形成有第二通道，采用二级泵推进结构，控制高速喷射水流的流量以提高喷射速度

如申请号：201922398089.2公开的一种船舶螺旋桨保护构件，采用弯刀状保护结构保护螺旋桨不受渔网缠绕的危害。

如申请号：202020509091.2公开的一种船用螺旋桨，增加了一组固定切割件来提高螺旋桨安全性能。

事实上船舶螺旋桨尾流包含轴向、切向和径向三个方向的速度分量，目前大多螺旋桨只是依靠轴向速度来提供推进力，但切向和径向速度分量仍蕴含大量未被利用的能量。

实用新型内容

为了解决有效利用螺旋桨尾流切向和径向速度分量中蕴含的大量未被利用的能量的问题，本实用新型提供了一种船用空气压缩推进器装置，来解决该问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种船用空气压缩推进器装置，包括：驱动装置、活塞组件和推进管，所述驱动装置输出端与活塞组件输入端连接，活塞组件输出端与推进管一端连接；

所述活塞组件包括：活塞缸体、活塞、活塞杆和压水板，所述压水板将活塞缸体分为上容腔和下容腔，所述活塞上侧通过活塞杆与驱动装置的输出端连接，驱动装置用于驱动活塞在活塞缸体的上容腔内进行活塞运动；

所述下容腔包括：进水口和出水口，下容腔一侧设置有进水口，下容腔底部设置有出水口，出水口通过出水管道与推进管连接。

优选地，所述进水口处设置有第一止回阀，第一止回阀可在活塞组件的作用下，将外界水源吸入下容腔且限制其流出。

优选地，所述出水口处设置有第二止回阀，第二止回阀可在活塞组件的作用下，将下容腔内水排出且限制外界水源不可流入。

优选地，活塞组件设置有两组，两组活塞组件并排设置。

优选地，所述驱动装置包括：驱动电机和电机连接杆，驱动电机输出端与电机连接杆中部连接，电机连接杆两端分别与两组活塞组件的活塞杆连接。

优选地，所述压水板与活塞缸体之间设置有防水的防漏膜，防漏膜设置在压水板外边缘。

优选地，所述活塞组件可设置有多组。

本实用新型的优点在于：本实用新型通过使用活塞压缩空气，进而推动压水板，使水压增大，喷射高速流体，采用压水板将活塞缸体分为两个部分，为上容腔和下容腔，与活塞配合使用的上容腔填充空气，活塞缸体的下容腔可通过第一止回阀在活塞组件的作用下将外界的水吸入，第一止回阀吸入的水所携带的能量将上容腔内的空气压缩，已达到保存能量的效果，水是不可压缩流体，传统螺旋桨对水的加速过程中，大量能量耗散，空气是可压缩流体，实现对不可压缩流体的增压；本实用新型可采用多个活塞组，可无间断提供动力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构轴侧图；

图3是本实用新型的第二止回阀角度一的结构轴侧图；

图4是本实用新型的第二止回阀角度二的结构轴侧图。

其中：

1、驱动装置；2、活塞组件；3、推进管；21、活塞缸体；22、活塞；23、活塞杆；24、压水板；211、上容腔；212、下容腔；5、进水口；6、出水口；11、驱动电机；12、电机连接杆；241、防漏膜；51、第一止回阀；61、第二止回阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一，结合图1-图4进行说明：

一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，包括：驱动装置1、活塞组件2和推进管3，所述驱动装置1输出端与活塞组件2输入端连接，活塞组件2输出端与推进管3一端连接；

所述活塞组件2包括：活塞缸体21、活塞22、活塞杆23和压水板24，所述压水板24将活塞缸体21分为上容腔211和下容腔212，所述活塞22上侧通过活塞杆23与驱动装置1的输出端连接，驱动装置1用于驱动活塞22 在活塞缸体21的上容腔211内进行活塞运动；

所述下容腔212包括：进水口5和出水口6，下容腔212一侧设置有进水口5，下容腔212底部设置有出水口6，出水口6通过出水管道与推进管3 连接，如此设置，驱动装置1可以控制活塞组件2进行活塞运动，活塞22向下运动，进水口5关闭，出水口6打开，活塞缸体21内部水排出进入推进管 3；活塞22向上运动，进水口5打开，出水口6关闭，活塞缸体21内部开始吸水，活塞22压缩空气，水压增大，从推进管3喷射出高速流体，当单独使用螺旋桨时，螺旋桨对水的加速过程中，大量能量耗散，使用本装置，可以从进水口5吸入外接水源存储到下容腔212内，从而压缩上容腔211的空气，空气是可压缩流体，实现对不可压缩流体的增压，有效地利用了在单独使用螺旋桨时，螺旋桨尾流中的轴向、切向和径向三个方向的速度分量所携带却未能使用的能量，提高了船舶动力，减少噪声。

实施例二，在实施例一的基础上，结合图1-图4进行说明

所述进水口5处设置有第一止回阀51，第一止回阀51可在活塞组件2 的作用下，将外界水源吸入下容腔212且限制其流出，如此设置，控制更加稳定，方便安装，便于使用。

实施例三，在实施例二的基础上，结合图1-图4进行说明

所述出水口6处设置有第二止回阀61，第二止回阀61可在活塞组件2 的作用下，将下容腔212内水排出且外界水源不可流入，如此设置，控制更加稳定，方便安装，便于使用。

实施例四，在实施例三的基础上，结合图1-图4进行说明：

活塞组件2设置有两组，两组活塞组件2并排设置，如此设置，两组活塞组件2并排设置可以无间断提供动力，有效地保证了船舶在运行时的航行稳定。

实施例五，在实施例四的基础上，结合图1-图4进行说明：

所述驱动装置1包括：驱动电机11和电机连接杆12，驱动电机11输出端与电机连接杆12中部连接，电机连接杆12两端分别与两组活塞组件2的活塞杆23连接，如此设置，利用驱动电机11的驱动力可使电机连接杆12进行往复上下运动，从而使活塞22进行活塞运动。

实施例六，在实施例五的基础上，结合图1-图4进行说明：

所述压水板24与活塞缸体21之间设置有防水的防漏膜241，防漏膜241 设置在压水板24外边缘，如此设置，可以有效地密封下容腔212，避免下容腔212中从出水口6进入的水溢漫至上容腔211，从而使本装置失效。

实施例七，在实施例六的基础上，结合图1-图4进行说明：

所述活塞组件2可设置有多组，如此设置，通过使不同活塞组件2循环工作，设置越多的活塞组件2，可以使动力输出时间铺满整个时间段，进而使本装置的动力更稳定。

工作方式：一种船用空气压缩推进器装置，所述驱动装置1输出端与活塞组件2输入端连接，活塞组件2输出端与推进管3一端连接；所述压水板 24将活塞缸体21分为上容腔211和下容腔212，所述活塞22上侧通过活塞杆23与驱动装置1的输出端连接，驱动装置1用于驱动活塞22在活塞缸体 21的上容腔211内进行活塞运动；下容腔212一侧设置有进水口5，进水口 5处设置有第一止回阀51，第一止回阀51可在活塞组件2的作用下，将外界水源吸入下容腔212且限制其流出，下容腔212底部设置有出水口6，出水口6处设置有第二止回阀61，第二止回阀61可在活塞组件2的作用下，将下容腔212内水排出且外界水源不可流入，出水口6通过出水管道与推进管3连接，驱动装置1可以控制活塞组件2进行活塞运动，活塞22向下运动，进水口5关闭，出水口6打开，活塞缸体21内部水排出进入推进管3；活塞 22向上运动，进水口5打开，出水口6关闭，活塞缸体21内部开始吸水，活塞22压缩空气，水压增大，从推进管3喷射出高速流体，当单独使用螺旋桨时，螺旋桨对水的加速过程中，大量能量耗散，使用本装置，可以从进水口5吸入外接水源存储到下容腔212内，从而压缩上容腔211的空气，空气是可压缩流体，实现对不可压缩流体的增压，有效地利用了在单独使用螺旋桨时，螺旋桨尾流中的轴向、切向和径向三个方向的速度分量所携带却未能使用的能量，提高了船舶动力，减少噪声。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，包括：驱动装置(1)、活塞组件(2)和推进管(3)，所述驱动装置(1)输出端与活塞组件(2)输入端连接，活塞组件(2)输出端与推进管(3)一端连接；

所述活塞组件(2)包括：活塞缸体(21)、活塞(22)、活塞杆(23)和压水板(24)，所述压水板(24)将活塞缸体(21)分为上容腔(211)和下容腔(212)，所述活塞(22)上侧通过活塞杆(23)与驱动装置(1)的输出端连接，驱动装置(1)用于驱动活塞(22)在活塞缸体(21)的上容腔(211)内进行活塞运动；

所述下容腔(212)包括：进水口(5)和出水口(6)，下容腔(212)一侧设置有进水口(5)，下容腔(212)底部设置有出水口(6)，出水口(6)通过出水管道与推进管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，所述进水口(5)处设置有第一止回阀(51)，第一止回阀(51)可在活塞组件(2)的作用下，将外界水源吸入下容腔(212)且限制其流出。

3.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，所述出水口(6)处设置有第二止回阀(61)，第二止回阀(61)可在活塞组件(2)的作用下，将下容腔(212)内水排出且限制外界水源不可流入。

4.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，活塞组件(2)设置有两组，两组活塞组件(2)并排设置。

5.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，所述驱动装置(1)包括：驱动电机(11)和电机连接杆(12)，驱动电机(11)输出端与电机连接杆(12)中部连接，电机连接杆(12)两端分别与两组活塞组件(2)的活塞杆(23)连接。

6.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，所述压水板(24)与活塞缸体(21)之间设置有防水的防漏膜(241)，防漏膜(241)设置在压水板(24)外边缘。

7.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩推进器装置，其特征在于，所述活塞组件(2)可设置有多组。

Images