专利名称：仿乌贼脉冲式喷水推进装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶技术领域，具体涉及船舶喷水推进装置。
背景技术：
目前，水下仿生技术不断发展，水下仿生的原理是仿乌贼和其他头足类动物，这些 动物能够借助喷水推进实现快速的运动，通过肌肉的收缩将体腔内的水从狭窄的漏斗状喷 管高速喷出，这一过程的不断重复而产生脉冲推力，根据这一原理设计的水下仿生推进器 已广泛应用于船舶上。但这种仿生推进器存在的缺陷是，结构比较复杂，转向和倒车不灵 话。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、转向灵活、倒车性能好的仿乌贼脉冲式喷水 推进装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是包括连接船体的主动轴，主动轴上固 定主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮固定套于活塞缸中间部位，活塞缸下端垂直连通 喷水箱中间部位；活塞缸内具有同轴的活塞杆、活塞和转动轴承，活塞紧密配合于活塞杆下 端且两者之间设置转动轴承，活塞内壁具有凸缘，活塞杆上端伸出活塞缸外，活塞杆下端具 有一轴肩，转动轴承设置于活塞内的凸缘上且固定于活塞杆的轴肩上；喷水箱一端为圆锥 状吸水端，沿圆锥外壁圆周方向均布有若干个吸嘴，每个吸嘴内设置一个吸水单向阀；喷水 箱另一端连通一个喷嘴，喷嘴内设置有喷水单向阀；活塞缸上端套有固接船体的法兰盖和 固接法兰盖的轴承外套，轴承外套内壁与活塞缸外壁之间设置两个止推轴承。本发明具有以下优点可靠性好，转向灵活，可在360°范围内任意转向，在转向 的同时可以完成吸水喷水动作。
图1是本发明的总体结构示意图；图2是图1中局部I的放大图；图3是图1中局部II的放大图；图4是图1中局部III的放大图；图中1.活塞杆；2.法兰盖；3.活塞缸盖；4.轴承外套；5.主动轴；6.主动齿轮； 7.吸嘴；8吸水单向阀；9.喷水箱；10.喷嘴；11.喷水单向阀；12.螺旋套；13.从动齿轮； 14.轴承套底盖；15.两个止推轴承；16.活塞缸；17.活塞；18.紧固螺母；19.转动轴承； 20.紧固套。
具体实施例方式如图1、2所示，喷水箱9中间部位与活塞缸16下端用螺旋套12固定，使喷水箱9与活塞缸16垂直相连通。活塞缸16上端套有法兰盖2和轴承外套4，法兰盖2固接在船体 上，法兰盖2和轴承外套4通过螺钉固定连接。在轴承外套4内壁与活塞缸16外壁之间安 装两个止推轴承15，即轴承外套4套在两个止推轴承15外。活塞缸16外壁有一凸台，凸台 上下各安装一个止推轴承15，两个止推轴承15可以保证法兰盖2以及轴承外套4固定不 动。在轴承外套4下端固定轴承套底盖14，轴承套底盖14压靠住凸台下面的止推轴承15， 法兰盖2压靠住凸台上面的止推轴承15。 在活塞缸16内同轴安装有活塞杆1、活塞17、紧固螺母18、转动轴承19和紧固套 20。活塞17安装在活塞杆1下端，活塞17与活塞杆1之间安装转动轴承19，通过转动轴承 19使活塞17与活塞杆1紧密配合，活塞17可在活塞缸16上下往复运动。活塞17为内部 有凸缘的筒形结构，活塞杆1与活塞缸16同轴安装，且活塞杆1上端伸出活塞缸16外，活 塞杆1下端有一轴肩，端部攻有螺纹，转动轴承19安装在活塞17内的凸缘上并且固定于活 塞杆1的轴肩上，转动轴承19下部的紧固螺母18起紧定作用。在活塞17上端通过螺栓固 定紧固套20，紧固套20下端压靠在转动轴承19上，防止转动轴承19上下窜动。在活塞缸16上的中间部位固定套有从动齿轮13，主动齿轮6与从动齿轮13啮合 安装，主动齿轮6安装在主动轴5上，主动轴5由船体上的动力带动。喷水箱9两端分别为吸、喷水端，为流线型结构，其中一端为圆锥状吸水端，并且 沿圆锥状的外壁圆周方向均布装有若干个吸嘴7，在每个吸嘴7内安装一个吸水单向阀8。 喷水箱9另一端连通一个喷嘴10，喷嘴10内安装有喷水单向阀11。本发明在工作时，活塞杆1的上端连接在船上的动力装置上，由船上的动力装置 带动作上下运动，带动活塞17在活塞缸16内做往复的吸水和喷水运动，活塞缸16和与其 连在一起的喷水箱9可以自由转动，而不引起轴承外套4和活塞杆1转动。活塞杆1向上 运动，带动活塞17在活塞缸16内向上运动，此时，喷水箱9内压力小于外部压力，吸水单向 阀8在内外压差作用下打开，喷水单向阀11关闭，完成吸水动作；当活塞17向下运动时，喷 水箱9内压力大于外部压力，吸水单向阀8关闭，喷水单向阀11在内外压差作用下打开，完 成喷水动作，产生推力，使船体前进。转向时，主动轴5通过主动齿轮6与从动齿轮13带动活塞缸16转动，活塞缸16 通过螺旋套12带动喷水箱9转动，改变喷嘴10的喷水方向，实现转向功能，当喷水箱9转 过180度时，就可实现倒车功能。在转向具体动作中，两个止推轴承15通过法兰盖2固接 在船体上的轴承外套4不动，只活塞缸16转动，因活塞17与活塞缸16为紧密配合，活塞缸 16在转动的时，可带动活塞17 —起转动，转动轴承19保证活塞杆1不发生转动，仍能上下 往复运动，即在转向的同时可以完成吸水喷水动作。
权利要求
一种仿乌贼脉冲式喷水推进装置，包括连接船体的主动轴(5)，其特征是主动轴(5)上固定主动齿轮(6)，与主动齿轮(6)啮合的从动齿轮(13)固定套于活塞缸(16)中间部位，活塞缸(16)下端垂直连通喷水箱(9)中间部位；活塞缸(16)内具有同轴的活塞杆(1)、活塞(17)和转动轴承(19)，活塞(17)紧密配合于活塞杆(1)下端且两者之间设置转动轴承(19)，活塞(17)内壁具有凸缘，活塞杆(1)上端伸出活塞缸(16)外，活塞杆(1)下端具有一轴肩，转动轴承(19)设置于活塞(17)内的凸缘上且固定于活塞杆(1)的轴肩上；喷水箱(9)一端为圆锥状吸水端，沿圆锥外壁圆周方向均布有若干个吸嘴(7)，每个吸嘴(7)内设置一个吸水单向阀(8)；喷水箱(9)另一端连通一个喷嘴(10)，喷嘴(10)内设置有喷水单向阀(11)；活塞缸(16)上端套有固接船体的法兰盖(2)和固接法兰盖(2)的轴承外套(4)，轴承外套(4)内壁与活塞缸(16)外壁之间设置两个止推轴承(15)。
2.根据权利要求1所述的仿乌贼脉冲式喷水推进装置，其特征是活塞缸(16)外壁 具有一凸台，凸台上下各安装一个止推轴承(15)，轴承外套(4)下端固定连接轴承套底盖 (14)，轴承套底盖(14)压靠于凸台下面的止推轴承(15)，法兰盖⑵压靠于凸台上面的止 推轴承(15)。
全文摘要
本发明公开一种船舶领域的仿乌贼脉冲式喷水推进装置，包括连接船体的主动轴，主动轴上固定主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮固定套于活塞缸中间部位，活塞缸下端垂直连通喷水箱中间部位；活塞缸内具有同轴的活塞杆、活塞和转动轴承，活塞内壁具有凸缘，活塞杆上端伸出活塞缸外，活塞杆下端具有一轴肩，转动轴承设置于活塞内的凸缘上且固定于活塞杆的轴肩上；喷水箱一端设置一个吸水单向阀；喷水箱另一端设置有喷水单向阀；活塞缸上端套有固接船体的法兰盖和固接法兰盖的轴承外套，轴承外套内壁与活塞缸外壁之间设置两个止推轴承。本发明可靠性好，转向灵活，在360°范围内任意转向且同时完成吸水喷水动作。
文档编号B63H11/02GK101870354SQ201010207760
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者丛文超, 吴贺贺, 晋文菊, 李力军, 杨爽, 王志东, 陈明明 申请人:江苏科技大学