专利名称：喷射式船舶推进器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低速高效船舶推进器，尤其是以揉动式旋转压水结构 形成液压喷射动力作为推进方式的船舶推进器技术。
背景技术：
目前世界各国的舰船、潜艇都是靠螺旋桨推进器推动船舶行进，但是螺旋桨 推进器效率低、噪音大，因此其用于军事领域极易被对方发现与跟踪。此外， 采用螺旋桨推进器容易使其产生气蚀剥蚀问题，并且推进能力低、航行速度t曼； 采用螺旋桨推进器还无法形成反向辨动推进，因此在船舶返航时需进行船舶的 大转弯掉头操作，螺旋桨推进器还容易被海草、鱼网等物质所缠绕，导致发生 危险事故的隐患。
而以喷射动力推动物体行进的方式与装置己经在航空、航天、导弹等空间 领域获得广泛大量的成功应用，因此该推进方式在比空气更为密实的水体空间 内采用就更加容易'v所形成的效果与效率也将更好、更高。 发明内容
本实用新型的目的旨在针对现有螺旋桨推进器所存在的上述问题和应用限 制，提供出一种适合于低速或在转速不稳定情况下也能正常工作的新型喷射式 船舶推进器技术方案，并使其形成不同的设计规格、安装数量与组合方式，从 而形成诸多独特的性能与应用优势，使其适合在潜艇、舰船及其它类型船舶上 大量采用。
本实用新型采用的技术方案是构成该喷射式船舶推进器的主要结构部件包 括具有与动力源相连的偏心主轴(1)，用于安装偏心主轴的壳体(2)，装配在 偏心主轴上的揉动轮(3)，以及设置在壳体上的进水口 (4)和喷射口 (5);该 推进器一般是由壳体及安在壳体两端的端盖构成，该壳体可与船体(11)配合 安装，使其与船体成为一体结构，为了保证其密封，在两者安装结构中可设置 油封等结构；另外，其偏心主轴安装在两端盖上；
所述壳体(2)内具有圆柱形的膛(6)，偏心主轴(1)通过轴承可转动地安在壳体上，其偏心主轴中心线与壳体所围成的膛的中心线重合。所述的揉动轮
(3)为圆柱形且可转动地安装在偏心主轴上并且置于膛内，它的外经r与偏心 主轴的偏心距D、膛的内经R之间具有以下关系R=D+r，以保证偏心主轴旋 转时，揉动轮受偏心主轴的约束作圆周运动，且其外表与膛内表之间始终具有 一相切线Q，当偏心主轴转动时，该相切线Q将随揉动轮的运动绕膛内表面作 周期性的圆周变化。
所述的进水口和喷射口分别用于低压水经管道进入喷射式船舶推进器的膛 内和经过加压后的高压水从膛内压出与喷出，在偏心主轴反方向转动时，喷射 式船舶推进器的进水口 (4)与喷射口 (5)的作用功效能够互换(参见图2和 图3)。 ，
在上述的壳体(2)和揉动轮(3)之间设有固定在壳体上的一隔板(7)隔 离，隔板(7)的另一边插入揉动轮中对揉动轮起约束作用，使之在揉动运动的 同时又允许揉动轮既能沿隔板移动又能让隔板左右摆动一定幅度；壳体上的进 水口 (4)和喷射口 (5)位于隔板(7)的两侧(参见图3和图4)。
上述的揉动轮(3)上设有一装配槽(8)，用于插入隔板，该装配槽为内大 外小且相互交叉的两个圆柱形态构成，其内圆柱形用于满足揉动轮沿隔板移动 所需的空间，同时可设置弹性密封件起密封作用，以隔开隔板两侧水防止相互 渗水；其外圆柱，的开口满足揉动轮绕板摆动所需空隙；在外圆柱形装配槽内 的隔板两侧插入有两个半圆柱形的滑板(9)，起着阻断隔板两侧的水路作用， 同时又保证揉动轮摆动或移动自如。
在其壳体的偏心主轴(1)上可一同安有2个或3个或4个或5个及其以上 多个揉动轮，从而形成"复合联动式".形态(见图5)，图示的"复合联动喷射 式船舶推进器"所联动的揉动轮数为2个。
在所述的复合联动喷射式船舶推进器的壳体内设有隔段(10),该隔段将壳 体内的膛(6)形式上分成多个部分，各部分的偏心主轴(1)上均安有揉动轮 (3)，各自的揉动轮处的壳体上均有进水口和喷射口，且各自揉动轮处的进水 口和喷射口相对布置；其采用使船舶形成可"反转进退"运动、或可形成"就 地旋转"操作的设计时，其喷射式船舶推进器的进水口与喷射口即设计成为互成180度的形态(见示意图7)，而采用使船舶只需形成单向推动运动形态时， 其进水口的方向还可设置在推进器的部下或其两侧；
在同一个船舶上可安装1-多个及多组喷射式船舶推进器，并可形成不同的 排列安置方式，使其形成不同的船舶推动出力和推动方式，如釆用左右并列 设置的方式，并且采用可相互相反旋转方向转动的两个喷射式船舶推进器共同 工作，可使船舶实现就地旋转掉头的运行操作与其方便转向；而其相同方向正、 反向一同运行，可使船舶实现整体反向航行的运行操作，无需掉头船舶就可返 航。
喷射式船舶推进器(12)可以安装在船舶的中部，或可以安装在船舶的两 端或一端，可根据不同规格与功率和航行性能要求设计确定具体情况。
本实用新型喷射式船舶推进器采用的揉动轮式结构在其工作时，壳体内表 面与揉动轮的外表面之间的相对转动产生的摩擦力很低，工作时功率消耗很小， 效率很高；该推进器结构简单，既使是在不稳定的工作条件下也能稳定可靠工 作；其具有转速低、无泄漏、流量大、喷射压力大，无嗪音、稳定性极高、不 会产生气泡、浪花(只是水的涌动)，可双方向形成推动力且正转与反转形成的 功率相同等诸多优势，因此在船舶返航时无需进行船舶掉头；传统的螺旋桨推 进器容易被杂物缠绕，导致潜水艇无法动弹，而喷射式推进器不会发生该状况， 从而提高了,全系数，且不用尾舵，转弯灵活，不需绕很大的弯，可在原地就 地作旋转运动。
由此可见，喷射式推进器从作用原理与设计结构上打破了传统推进器的工 作模式，突破了螺旋桨推进器的工作临界点限制，突破了约束船舶性能发展的 瓶颈，为船舶性能发展开拓了新的途径。 一般柴动力潜艇的航速在19节/小时 左右，美国最先进的核动力潜艇也不到40节/小时左右，如果我国的核动力潜 艇的动力系统改装上喷射式推进器，充分利用其流量大、压力高的特点，可轻 而易举地实现50节/小时以上。
图l是本实用新型喷射式船舶推进器的侧面剖面结构示意图。 图2是图1的右视图图4是图3的B部局部结构方夂大示意图。
图5是本实用新型复合联动喷射式船舶推进器的侧面剖面结构示意图。 图6是喷射式船舶推进器工作原理和运行方式的演变过程图示图；其中图
6a 图6d分别表示推进器的揉动轮处于0度或360度、90度、180度、270度
时的工作状态情况。
图7是喷射式船舶推进器与潜水艇船体配合安装的剖面示意图。 各附图标记总揽l.偏心主轴2.壳体3.揉动轮4.进水口 5.喷射口
6.内膛7.隔板8.装配槽9.滑板10.隔段11.船体 12.喷射式推进
器 13.船舶航行的水体。
具体实施方式
下面结合喷射式船舶推进器示意图说明其工作原理和运行方式。 (图7)表示该潜水艇ll只安装了一组、或是采用一线式并列设置两组复 合联动式喷射式船舶推进器12。通过其实现船舶驱动。
图6表示推进器运行状态变化。当喷射式船舶推进器12上的揉动轮3与膛 6内表面的相切线处于在隔板位置时，即图示中所示0或360度时(图6a)，其 膛内被揉动轮分为单一工作腔，此时为不做工状态；随着偏心主轴1的转动， 揉动轮3受偏心主轴的带动使揉动轮产生初始位移时，由隔板7与相切线将膛 分割成进水腔和出水腔，此时为做工状态(图6b)，使原来单一的工作腔由于揉 动轮的位移使其容积逐步变小，形成压力做工，即压力腔；借助流体介质传 导开始从喷射口 5压出水，同时由相切线、隔板构成的进水腔容积开始变大， 使进水口4进水；由于整体工作腔的总容积不变，其做功的状态是按照正弦曲 线的正波作功运动；当揉动轮3位移速度不变时，揉动轮位移从0度至180度 时做工，压力逐步增大，180度时其做功、压力为最大值(图6c)。揉动轮3位移 从180度至360度过程中继续做功，压力逐渐减小(图6d)， 360度时也就是第二 周期的O度时不做工、无压力，上述过程为一个周期。
在一个周期的工作中其做功、压力为正弦曲线的正波波动式，属于非平稳 输出；而采用将多个不同步的非平稳输出的上述一组推进器并联在一起形成复 合联动喷射式船舶推进器(图5)时，即可形成基本平稳的合并水流输出，以
6此往复运动可实现持续稳定输出高压水的目的。
因为在推进器偏心主轴1反方向转动时，喷射式船舶推进器的进水口 4与 喷射口 5的作用功效是互换的，且输出的功率完全相同，因此其如果是采用一 线式并列设置两组喷射式船舶推进器12，并且使两个推进器可实现相互反方向 等速同力转动驱动时即分别设置两个驱动动力源分别驱动左右2个推进器， 则可使该船体ll在原地做旋转运动，使船体掉头无需绕很大的弯；而其采用一 线式并列设置的两组喷射式船舶推进器12以相同反方向等速转动驱动时，该船 体ll则可整体返航，无需掉头。
权利要求1、一种喷射式船舶推进器，其特征在于其具有与动力源相连的偏心主轴(1)，用于安装偏心主轴的壳体(2)，装配在偏心主轴上的揉动轮(3)，以及设置在壳体上的进水口(4)和喷射口(5)，在其壳体(2)内具有圆柱形的膛(6)，偏心主轴(1)可转动地安在壳体上，其偏心主轴中心线与所述膛的中心线重合；所述的揉动轮(3)为圆柱形且可转动地安装在偏心主轴上并且置于膛内，它的外经r与偏心主轴的偏心距D、膛的内经R之间具有以下关系R＝D+r；其壳体(2)和揉动轮(3)之间设有固定在壳体上的一隔板(7)隔离，壳体上的进水口(4)和喷射口(5)位于隔板(7)的两侧。
2、 根据权利要求1所述的喷射式船舶推进器，其特征在于上述的揉动轮 (3)上设有一装配槽(8)，该装配槽为相互交叉的内、外两个圆柱形构成，在外圆柱形装配槽内的隔板两侧插入有两个半圆柱形的滑板(9)。
3、 根据权利要求1所述的喷射式船舶推进器，其特征在于在其壳体的偏 心主轴上可一同安有2个或3个或4个或5个及其以上多个揉动轮，从而形成 复合联动喷射式船舶推进器，在复合联动喷射式船舶推进器的壳体内设有隔段(10)。
4、 根据权利要求1所述的喷射式船舶推进器，其特征在于其喷射式船舶推进器的进水口与喷射口设计或可成为互成180度的形态，或可设置在推进器 的部下或其两侧。
专利摘要一种喷射式船舶推进器，其特征是采用揉动式旋转压水结构形成液压喷射动力的推进器替代螺旋桨式推进器，其由偏心主轴、壳体、揉动轮及进水口、喷射口等结构构成，其采用的揉动式压水结构与运行方式在推动船舶前进的工作过程中，壳体膛内表面与揉动轮的外表面相切所形成的相对转动摩擦力很低，使其具有转速低、无噪音、无泄漏、流量大、喷射压力大、稳定性极高、不会产生气泡、浪花等诸多性能优势，该推进器可反方向推动并可在同一个船舶上形成不同的安装数量与组合方式，从而可使船舶形成就地旋转掉头、可反向推进等全新的航行方式，其适合在潜艇、舰船或其它船舶广泛采用。
文档编号B63H11/02GK201165328SQ200720172979
公开日2008年12月17日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者王林虎, 生国平, 邝生林, 郭云旗 申请人:王林虎