一种轮船推进系统及轮船的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，具体而言，涉及一种轮船推进系统及轮船。


背景技术：

2.轮船一般有狭义和广义两种用法，轮船推进方式的发展经历了两种方式，一种是原始的以人力踩踏木轮推进，一种是现代的以机械化螺旋浆推进。现代轮船指用机械发动机推动的船只，多用钢铁制造。原始的轮船是以人力踩踏木轮推进，近代轮船是以蒸汽推动外部明轮轮桨的蒸汽船，现代轮船多用涡轮发动机。
3.现代轮船可以来自两种不同的机器：涡轮机和蒸汽机。蒸汽机由三个部分组成：蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功，冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。然而，无论是涡轮机还是蒸汽机，现有的轮船大都需要通过螺旋桨来提供动力，其在运行过程中，很可能给海水或者河水中的生物带来一定的危害性，且其能耗高，传动效率低。
4.发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：
5.能耗高，传动效率低，推力小。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种轮船推进系统，其能够通过设置抽水组件抽取船头位置的流体，以减小阻力，并通过加压喷洒动力组件实现流体的喷射，即前端将水吸进来，加压后再喷射高速/高压水流，从而利用喷口的射流反作用力来推动船体，其具有推力大，传动效率高的特点，该结构设计合理，实用性强。
7.本发明的另一目的在于提供一种轮船，其包括上述的轮船推进系统，具有其所有有益效果。
8.本发明的实施例是这样实现的：
9.第一方面，本技术实施例提供一种轮船推进系统，其包括：
10.抽水组件，上述抽水组件包括水泵和进水管，上述水泵和上述进水管相互连接，以用于通过上述进水管抽取外界流体；
11.加压喷洒动力组件，上述加压喷洒组件包括出水管和泵喷推进机构，上述出水管和上述进水管流体连通，上述泵喷推进机构设置于上述出水管上，且用于加压喷射。
12.该轮船推进系统能够通过设置抽水组件抽取船头位置的流体，以减小阻力，并通过加压喷洒动力组件实现流体的喷射，即前端将水吸进来，加压后再喷射高速/高压水流，从而利用喷口的射流反作用力来推动船体，其具有推力大，传动效率高的特点，同时，该轮船推进系统不具备螺旋桨，不会对生物造成危害，具有不错的安全性，该结构设计合理，实用性强。
13.在本发明的一些实施例中，上述泵喷推进机构包括推进器本体、导叶和叶轮，上述推进器本体具有和上述出水管流体连通的流体腔室，上述导叶和上述叶轮均设置于上述流体腔室中，且上述导叶和上述叶轮沿上述流体腔室的延伸方向间隔布置。
14.泵喷推进机构是由环状导管、定子和转子构成的组合式推进装置。环状导管的剖面为机翼型，罩住转子和定子，它是泵喷推进机构内外流场的控制面。如采用具有吸声和减振的材料制造，则可以屏蔽转子及内流道产生的噪声。为了推迟转子叶片的空化、降低转子的噪声，通常采用能降低转子人流速度的减速型导管；定子为一组与来流成一定角度的固定叶片，使转子人流产生预旋或吸收转子尾流的旋转能量，同时用于固定导管；转子为类似于螺旋桨的旋转叶轮，通过与水流的相互作用产生推力，以达到要求的航速。泵喷推进机构可根据转子和定子的前后位置分为两类：定子布置在转子的前面称为“前置定子式”，定子布置在转子的后面则称为“后置定子式”。“前置定子式”泵喷推进机构的定子可以使船体尾部流入转子的水流产生预旋，起到均匀来流的作用、改善转子的进流条件，从而提高轮船的推进效率、降低推进装置的噪声；但转子的推进效率稍低。“后置定子式”泵喷推进机构由于定子可以回收转子尾流中的部分旋转能量，转子的推进效率相对较高：但噪声稍高。此处可以采用后置定子式泵喷推进机构。
15.在本发明的一些实施例中，上述进水管上设置有防生物网，上述防生物网为具有第一网孔的网状结构，且上述防生物网所在平面和上述进水管的管道延伸方向相互垂直。
16.防生物网的设计能避免生物进入到该进水管中，从而提高该轮船推进系统的安全性，避免海里生物影响该轮船推进系统的使用效果，同时，防生物网所在平面和进水管的管道延伸方向相互垂直，能进一步提高过筛效果，避免生物流入进水管道内。
17.在本发明的一些实施例中，上述进水管上还设置有减阻力网，上述减阻力网为具有第二网孔的网状结构，且上述减阻力网所在平面和上述进水管的管道延伸方向相互垂直，上述第二网孔的面积大于上述第一网孔的面积。
18.减阻力网可以降低流体阻力，使得水泵抽水时的工作效率更高，同时，第二网孔的面积大于上述第一网孔的面积，第一网孔面积较小能有效隔绝生物和海草，而第二网孔的面积大于第一网孔则可以实现水流减小阻力，使得船体运行时更为顺畅，提高其运行时的速率。
19.在本发明的一些实施例中，上述第一网孔和上述第二网孔均为多个，多个上述第一网孔和多个上述第二网孔分别均匀间隔的设置于上述防生物网和上述减阻力网上。
20.设置多个第一网孔和第二网孔，可以进一步提高水泵抽水的效果，从而起到减小阻力的作用，并为加压喷洒动力组件积蓄流体，提高传动动力，保证该推进系统的高推力。
21.在本发明的一些实施例中，上述防生物网上还设置有扫平机构，上述扫平机构包括扫平杆和扫平电机，上述扫平电机的输出轴和上述扫平杆一端相互连接，以带动上述扫平杆沿上述扫平电机的输出轴的轴线方向旋转。
22.扫平机构的设置可以随时清理防生物网，避免防生物网上缠绕或堆积过多的杂草或生物堵塞该防生物网，从而起到进水管长时间使用后也能泵入流体，提高了该轮船推进系统使用时的稳定性。
23.在本发明的一些实施例中，上述进水管上还设置有进水阀，上述进水阀和上述进水管相互连接。
24.进水阀是一种流体控制阀，其工作可靠，操作简便、结构简单，体积小，重量轻，其具有严密的止水密封装置，减少漏水，能承受各种工况的水压力和振动，而且不致有过大的变形。该进水阀可以有全开和全关两种工况，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定，从而不会引起过大的振动。
25.第二方面，本技术实施例提供一种轮船，其包括上述的轮船推进系统，上述轮船还包括船体，上述轮船推进系统设置于上述船体内。
26.在本发明的一些实施例中，上述船体包括船头、船身和船尾，上述进水管设置于上述船头位置，上述出水管设置于上述船尾位置。
27.在本发明的一些实施例中，上述船头包括上述船头内设置有首尖舱，上述船身内依次设置有第一调载舱、机舱、油舱、储物舱和第二调载舱，上述船尾内设置有尾尖舱。
28.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
29.1)该轮船推进系统能够通过设置抽水组件抽取船头位置的流体，以减小阻力，并通过加压喷洒动力组件实现流体的喷射，即前端将水吸进来，加压后再喷射高速/高压水流，从而利用喷口的射流反作用力来推动船体，其具有推力大，传动效率高的特点，该结构设计合理，实用性强；
30.2)防生物网的设计能避免生物进入到该进水管中，从而提高该轮船推进系统的安全性，避免海里生物影响该轮船推进系统的使用效果，同时，防生物网所在平面和进水管的管道延伸方向相互垂直，能进一步提高过筛效果，避免生物流入进水管道内；
31.3)减阻力网可以降低流体阻力，使得水泵抽水时的工作效率更高，同时，第二网孔的面积大于上述第一网孔的面积，第一网孔面积较小能有效隔绝生物和海草，而第二网孔的面积大于第一网孔则可以实现水流减小阻力，使得船体运行时更为顺畅，提高其运行时的速率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
33.图1为本发明实施例提供的轮船推进系统的结构示意图；
34.图2为本发明实施例提供的进水管的结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的轮船的结构示意图之一；
36.图4为本发明实施例提供的轮船的结构示意图之二；
37.图5为本发明实施例提供的防生物网的结构示意图。
38.图标：100-轮船推进系统；101-水泵；102-进水管；1021-防生物网；1022-减阻力网；1023-进水阀；111-出水管；112-泵喷推进机构；12-扫平杆；200-轮船；201-船头；202-船身；203-船尾。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
43.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.实施例
45.请参照图1-图5。其中，图1为本发明实施例提供的轮船推进系统100的结构示意图；图2为本发明实施例提供的进水管102的结构示意图；图3为本发明实施例提供的轮船200的结构示意图之一；图4为本发明实施例提供的轮船200的结构示意图之二；图5为本发明实施例提供的防生物网1021的结构示意图。
46.本实施例提供一种轮船推进系统100，其包括抽水组件和加压喷洒动力组件，抽水组件包括水泵101和进水管102，水泵101和进水管102相互连接，以用于通过进水管102抽取外界流体。加压喷洒组件包括出水管111和泵喷推进机构112，出水管111和进水管102流体连通，泵喷推进机构112设置于出水管111上，且用于加压喷射。
47.值得说明的是，该轮船推进系统100能够通过设置抽水组件抽取船头201位置的流体，以减小阻力，并通过加压喷洒动力组件实现流体的喷射，即前端将水吸进来，加压后再喷射高速/高压水流，从而利用喷口的射流反作用力来推动船体，其具有推力大，传动效率高的特点，同时，该轮船推进系统100不具备螺旋桨，不会对生物造成危害，具有不错的安全性，该结构设计合理，实用性强。
48.在本实施例中，泵喷推进机构112包括推进器本体(图中未示出)、导叶(图中未示出)和叶轮(图中未示出)，推进器本体具有和出水管111流体连通的流体腔室，导叶和叶轮均设置于流体腔室中，且导叶和叶轮沿流体腔室的延伸方向间隔布置。
49.可以理解的是，泵喷推进机构112是由环状导管、定子和转子构成的组合式推进装置。环状导管的剖面为机翼型，罩住转子和定子，它是泵喷推进机构112内外流场的控制面。如采用具有吸声和减振的材料制造，则可以屏蔽转子及内流道产生的噪声。为了推迟转子
叶片的空化、降低转子的噪声，通常采用能降低转子人流速度的减速型导管；定子为一组与来流成一定角度的固定叶片，使转子人流产生预旋或吸收转子尾流的旋转能量，同时用于固定导管；转子为类似于螺旋桨的旋转叶轮，通过与水流的相互作用产生推力，以达到要求的航速。泵喷推进机构112可根据转子和定子的前后位置分为两类：定子布置在转子的前面称为“前置定子式”，定子布置在转子的后面则称为“后置定子式”。“前置定子式”泵喷推进机构112的定子可以使船体尾部流入转子的水流产生预旋，起到均匀来流的作用、改善转子的进流条件，从而提高轮船200的推进效率、降低推进装置的噪声；但转子的推进效率稍低。“后置定子式”泵喷推进机构112由于定子可以回收转子尾流中的部分旋转能量，转子的推进效率相对较高：但噪声稍高。此处可以采用后置定子式泵喷推进机构112。
50.请再次参照图2，进水管102上设置有防生物网1021，防生物网1021为具有第一网孔的网状结构，且防生物网1021所在平面和进水管102的管道延伸方向相互垂直。
51.值得说明的是，防生物网1021的设计能避免生物进入到该进水管102中，从而提高该轮船推进系统100的安全性，避免海里生物影响该轮船推进系统100的使用效果，同时，防生物网1021所在平面和进水管102的管道延伸方向相互垂直，能进一步提高过筛效果，避免生物流入进水管102道内。
52.在本实施例中，进水管102上还设置有减阻力网1022，减阻力网1022为具有第二网孔的网状结构，且减阻力网1022所在平面和进水管102的管道延伸方向相互垂直，第二网孔的面积大于第一网孔的面积。
53.可以理解的是，减阻力网1022可以降低流体阻力，使得水泵101抽水时的工作效率更高，同时，第二网孔的面积大于第一网孔的面积，第一网孔面积较小能有效隔绝生物和海草，而第二网孔的面积大于第一网孔则可以实现水流减小阻力，使得船体运行时更为顺畅，提高其运行时的速率。
54.可选的，第一网孔和第二网孔均为多个，多个第一网孔和多个第二网孔分别均匀间隔的设置于防生物网1021和减阻力网1022上。
55.具体的，设置多个第一网孔和第二网孔，可以进一步提高水泵101抽水的效果，从而起到减小阻力的作用，并为加压喷洒动力组件积蓄流体，提高传动动力，保证该推进系统的高推力。
56.请参照图5，防生物网1021上还设置有扫平机构，扫平机构包括扫平杆12和扫平电机，扫平电机的输出轴和扫平杆12一端相互连接，以带动扫平杆12沿扫平电机的输出轴的轴线方向旋转。
57.值得说明的是，扫平机构的设置可以随时清理防生物网1021，避免防生物网1021上缠绕或堆积过多的杂草或生物堵塞该防生物网1021，从而起到进水管102长时间使用后也能泵入流体，提高了该轮船推进系统100使用时的稳定性。
58.在本实施例中，进水管102上还设置有进水阀1023，进水阀1023和进水管102相互连接。
59.可以理解的是，进水阀1023是一种流体控制阀，其工作可靠，操作简便、结构简单，体积小，重量轻，其具有严密的止水密封装置，减少漏水，能承受各种工况的水压力和振动，而且不致有过大的变形。该进水阀1023可以有全开和全关两种工况，不允许部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定，从而不会引起过大的振动。
60.第二方面，本技术实施例提供一种轮船200，其包括上述的轮船推进系统100，轮船200还包括船体，轮船推进系统100设置于船体内。
61.在本实施例中，船体包括船头201、船身202和船尾203，进水管102设置于船头201位置，出水管111设置于船尾203位置。
62.可选的，船头201包括船头201内设置有首尖舱，船身202内依次设置有第一调载舱、机舱、油舱、储物舱和第二调载舱，船尾203内设置有尾尖舱。
63.综上，本发明的实施例提供一种轮船推进系统100及轮船200。该轮船推进系统100包括抽水组件和加压喷洒动力组件，抽水组件包括水泵101和进水管102，水泵101和进水管102相互连接，以用于通过进水管102抽取外界流体。加压喷洒组件包括出水管111和泵喷推进机构112，出水管111和进水管102流体连通，泵喷推进机构112设置于出水管111上，且用于加压喷射。该轮船推进系统100能够通过设置抽水组件抽取船头201位置的流体，以减小阻力，并通过加压喷洒动力组件实现流体的喷射，即前端将水吸进来，加压后再喷射高速/高压水流，从而利用喷口的射流反作用力来推动船体，其具有推力大，传动效率高的特点，同时，该轮船推进系统100不具备螺旋桨，不会对生物造成危害，具有不错的安全性，该结构设计合理，实用性强。
64.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。