一种喷水与螺旋桨混合推进器的制造方法
【技术领域】
[〇〇〇1] 本实用新型属于水下航行器设计领域，更具体地，是一种基于利用喷水装置和螺旋桨混合推进器。
【背景技术】
[0002]目前，通常船舶常使用的推进器是螺旋桨，螺旋桨激振的根本原因在于螺旋桨叶负荷加重，在船后不均匀尾流中工作时容易产生局部的不稳定空泡，从而导致螺旋桨作用于船体的压力、振幅和相位都不断变化。螺旋桨激振造成的船尾振动、结构损坏、噪声、剥蚀等问题引起各国的重视。但是螺旋桨推进器经济性能好，结构简单、坚固耐用，可以提高航速并节省燃烧，而且即使在风浪之中也能继续发挥作用；而对于喷水推进也有许多优点，其总推进效率高，抗空泡能力强，操纵性能和动力定位性能优异，噪声低等，但也存在转弯时喷水推进装置推力丧失，浅吃水航行吸入砂砾等缺陷。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的缺陷和改进需求，本实用新型提供一种推进器，该推进器将螺旋桨推进和喷水推进方式结合起来，取两种推进方式的优点，有效解决推进器与原动机最高效率不同步的问题。本实用新型提出一种喷水与螺旋桨混合推进装置，包括水栗、空心轴、螺旋桨、球形喷口、电机、栗入水管、栗出水管，其特征在于，
[0004] 螺旋桨的旋转轴为空心轴，栗出水管通过轴承穿过所述空心轴与球形喷口相通；
[0005] 从动齿轮键连接在空心轴上，主动齿轮键连接在电机转轴上，从动齿轮、主动齿轮啮合；栗入水管和栗出水管分别位于水栗的进水端和出水端，栗出水管与空心轴连接；
[0006]球形喷口一端为空心圆柱，用于和空心轴套接，用于水的栗入；空心圆柱上设有螺纹口，用于安装固定；球形喷口另一端，嵌有球体，球体中心轴线上挖有圆柱形通孔，用于水的栗出；球体与空心圆柱之间设有密封装置。
[0007]优先的，所述的喷水与螺旋桨混合推进装置，其特征在于，所述的球形喷口的球体的喷水方向可以受控改变。
[0008]所述的喷水与螺旋桨混合推进装置工作模式包括：
[0009] 工作模式1 :电机旋转驱动主动齿轮、带动从动齿轮旋转，从而带动空心轴及轴上螺旋桨旋转；同时，水栗从栗入水管吸水，通过与螺旋桨相连的空心轴中之中，从末端的球形喷口排出，产生向前推力。从而可以提供最大的推力，以供快速航行。
[0010] 工作模式2 :仅电机旋转驱动主动齿轮、带动从动齿轮旋转，从而带动空心轴及轴上螺旋桨旋转，水栗作为辅助推进方式，在改变航向的时候可以改变末端的球形喷口的喷水方向，产生侧向推力，从而实现转向。
[0011] 工作模式3 :电机不工作，水栗间歇式工作，通过间歇式的工作方式，可以较好的控制航行器因为其惯性因素在位置精度上带来的不利影响以在局部位置精确定位。
[0012] 工作模式4 :电机不工作，水栗连续式工作，由于单一的喷水推进噪声较小，振动不严重，从而可以避免在水中被其他探测器监视探测。
[0013]本实用新型设计有末端空心轴，并连接球形喷口，水下航行器需要改变航向时，通过调节球形喷口的出口方向，水流的反作用力会对航行器产生转向力矩。航行器需要改变航速时，通过调节电机的转速或关闭/打开喷水推进装置，实现航速调节。从乌贼的运动方式上获得灵感进行仿生设计，通过栗的连续式工作与间歇式工作，实现连续喷水和间断喷水，保证航行器的局部精确定位。
[0014]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：由于采用了喷水和螺旋桨双推进系统，克服了传统推进的效率低下问题。采用连续喷水和间断喷水机动，可供在不同航行状态下灵活调节，有效提高推进效率，同时提高了航行器的机动性。喷水推进的设计也使得有较好的操纵性。在潜入模式下使用喷水推进，振动噪声小，隐蔽性好。能在首部形成负压，降低航行器的航行阻力。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的立体示意图；
[0016]图2是本实用新型的另一个角度立体示意图；
[0017]图3是球形喷口示意图；
[0018]图4是球形喷口剖视图；
[0019]其中：1-水栗，2-从动齿轮，3-空心轴，4-螺旋桨，5-球形喷口，6-主动齿轮，7-电机，8-栗入水管，9-栗出水管，10-基座一，11-基座二，12-轴承，13-螺纹孔，14-球体。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]在图1、图2所示实施例中，电机与栗分别通过支座二与支座一与所需航行器相连接固定。且入水管以及出水管的长度可根据实际所需航行器的大小而相应的进行调整。图
3、图4示出球形喷口结构，图中13表示球形喷口上的螺纹孔，可用紧定螺钉将其和空心轴的末端进行固定。14为球形喷口的结构之一一一可滚动孔。喷口常见于空调送风口、城市喷泉和与人员活动范围有较大距离的环境里，如公共场所如各种大厅及装配车间等，本实用新型的球形喷口可以实现电动变向。
[0023]该实用新型的推进方式主要有喷水推进与螺旋桨推进两种，其中喷水推进方式为：水栗连接其入水管与出水管，从入水管吸水，通过与螺旋桨相连的空心轴中之中，从末端的球形喷口排出，产生向前推力。螺旋桨推进方式为：螺旋桨旋转轴为空心轴，空心轴上安装齿轮，与电机轴上齿轮啮合，由电机带动螺旋桨旋转，产生推力，该设计减小空间占用，防止与出水管产生干涉。此两种推进方式可同时进行，也可单独进行，从而可以衍生出一系列的工作模式，如下：
[0024]工作模式1 :电机（7)旋转驱动主动齿轮￠)、带动从动齿轮（2)旋转，从而带动空心轴⑶及轴上螺旋桨⑷旋转；同时，水栗⑴从栗入水管⑶吸水，通过与螺旋桨（4)相连的空心轴（3)中之中，从末端的球形喷口（5)排出，产生向前推力。
[0025]工作模式2 :仅电机（7)旋转驱动主动齿轮￠)、带动从动齿轮（2)旋转，从而带动空心轴（3)及轴上螺旋桨（4)旋转，水栗（1)作为辅助推进方式，在改变航向的时候可以改变末端的球形喷口（5)的喷水方向，产生侧向推力，从而实现转向。
[0026]工作模式3 :电机（7)不工作，水栗（1)间歇式工作，以在局部位置精确定位。
[0027]工作模式4 :电机（7)不工作，水栗⑴连续式工作。
[0028]该实用新型的球形喷口可以自由调节方向，从而可以改变出水方向，如球形喷口朝斜上方，则末端出水向斜上方向喷出，根据力学原理，可以带动首部向斜下方运动。同理球形喷口朝左运动。
[0029]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种喷水与螺旋桨混合推进装置，包括水栗(1)、空心轴(3)、螺旋桨(4)、球形喷口(5)、电机(7)、栗入水管(8)、栗出水管(9)，其特征在于， 螺旋桨(4)的旋转轴为空心轴(3)，栗出水管(9)通过轴承(12)穿过所述空心轴(3)与球形喷口(5)相通； 从动齿轮(2)键连接在空心轴(3)上，主动齿轮(6)键连接在电机(7)转轴上，从动齿轮(2)、主动齿轮(6)啮合；栗入水管(8)和栗出水管(9)分别位于水栗(1)的进水端和出水端，栗出水管(9)与空心轴(3)连接； 球形喷口(5) —端为空心圆柱，用于和空心轴(3)套接，用于水的栗入；空心圆柱上设有螺纹口(13)，用于安装固定；球形喷口(5)另一端，嵌有球体(14)，球体(14)中心轴线上挖有圆柱形通孔，用于水的栗出；球体(14)与空心圆柱之间设有密封装置。2.权利要求1所述的喷水与螺旋桨混合推进装置，其特征在于，所述的球形喷口(5)的球体(14)的喷水方向可以受控改变。
【专利摘要】本实用新型提供一种喷水与螺旋桨混合推进装置，该推进器将螺旋桨推进和喷水推进方式结合起来，取两种推进方式的优点，有效解决推进器与原动机最高效率不同步的问题。本实用新型技术是螺旋桨尾部设有球形喷口，水下航行器需要改变航向时，通过调节球形喷口的出口方向，水流的反作用力会对航行器产生转向力矩。航行器需要改变航速时，通过调节电机的转速或关闭/打开喷水推进装置，实现航速调节。由于采用了喷水和螺旋桨双推进系统，克服了传统推进的效率低下问题，有利于提高推进效率，同时提高了航行器的机动性。喷水推进的设计也使得有较好的操纵性。
【IPC分类】B63H11/04, B63H1/14
【公开号】CN205059973
【申请号】CN201520830774
【发明人】陈慕豪, 公晨, 夏利福, 龙周, 李梦楠, 夏卫生
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月22日