双涵道喷水推进器的制作方法

本发明属于船舶推进，特别涉及一种双涵道喷水推进器。

背景技术：

1、目前，喷水推进器处于发展阶段，大多采用单一涵道推进结构并且仅采用一组动力传递装置。这种设计方式下，喷水推进器面对复杂的工作环境较为乏力。

技术实现思路

1、为了解决或改善上述技术问题至少之一，本发明的目的在于提供双涵道喷水推进器。

2、为实现上述目的，本发明提供了双涵道喷水推进器，包括：推进体，具有相对设置的第一端和第二端，推进体还具有腔体，推进体设有由第一端至第二端依次设置的前部进口、中部进口、尾部出口和尾部喷口，前部进口、中部进口、尾部出口和尾部喷口均与腔体连通，腔体分为前流道和后流道，前流道为腔体中由中部进口至前部进口的一段，后流道为腔体中由中部进口至尾部喷口的一段；动力仓，设于第一端；前置叶轮，设于前流道；后置叶轮，设于后流道；外轴，穿设于动力仓以及前置叶轮，外轴用于带动前置叶轮转动；内轴，穿设于动力仓以及后置叶轮，内轴用于带动后置叶轮转动；第一开关组件，设于动力仓，第一开关组件用于打开或关闭前部进口；第二开关组件，设于中部进口，第二开关组件用于打开或关闭中部进口；第三开关组件，设于尾部出口，第三开关组件用于打开或关闭尾部出口。

3、根据本发明提供的双涵道喷水推进器的技术方案，第一方面，双涵道喷水推进器采用双涵道推进结构并且存在两组动力传递装置，第一组为通过外轴带动前置叶轮一起转动，第二组为通过内轴带动后置叶轮一起转动，在其中一组动力传递装置出现故障时，双涵道喷水推进器仍然可以继续行进，运行可靠性高；第二方面，第一开关组件用于打开或关闭前部进口，第二开关组件用于打开或关闭中部进口，第三开关组件用于打开或关闭尾部出口，这种设计方式，有利于提高双涵道喷水推进器的灵活度，以及复杂前进工况下的适应能力，由于推进方式灵活多变，还可以提高双涵道喷水推进器的推进能力。

4、具体而言，双涵道喷水推进器包括推进体、动力仓、前置叶轮、后置叶轮、外轴、内轴、第一开关组件、第二开关组件和第三开关组件。其中，推进体具有相对设置的第一端和第二端。可选地，推进体沿其长度方向具有相对设置的第一端和第二端。进一步地，推进体还具有腔体。推进体设有由第一端至第二端依次设置的前部进口、中部进口、尾部出口和尾部喷口。前部进口、中部进口、尾部出口和尾部喷口均与腔体连通。可选地，前部进口设于第一端；尾部喷口设于第二端；中部进口和尾部出口设于第一端和第二端之间，并且中部进口更靠近第一端，尾部出口更靠近第二端。进一步地，腔体分为前流道和后流道。前流道为腔体中由中部进口至前部进口的一段；后流道为腔体中由中部进口至尾部喷口的一段。

5、进一步地，动力仓设于推进体的第一端。动力仓与推进体相对固定。进一步地，前置叶轮设于前流道；后置叶轮设于后流道。进一步地，外轴穿设于动力仓以及前置叶轮。外轴用于带动前置叶轮转动。可选地，双涵道喷水推进器还包括第一驱动件。第一驱动件具有第一驱动轴，第一驱动轴与外轴连接。第一驱动件通过第一驱动轴使外轴转动，从而带动前置叶轮一起转动。可选地，第一驱动轴与外轴通过齿轮组传动连接。可选地，第一驱动轴与齿轮组之间具有良好的精密度、啮合性及传动能力，安装处由良好防震装置保护，保证变速时结构完好。可选地，第一驱动件设于动力仓。进一步地，内轴穿设于动力仓以及后置叶轮。内轴用于带动后置叶轮转动。可选地，双涵道喷水推进器还包括第二驱动件。第二驱动件具有第二驱动轴，第二驱动轴与内轴连接。第二驱动件通过第二驱动轴使内轴转动，从而带动后置叶轮一起转动。可选地，第二驱动件设于动力仓。

6、可选地，内轴穿设于外轴，内轴能够相对外轴进行转动。这种设计方式，集成度更高，有利于提高空间利用率，优化空间布局。

7、进一步地，第一开关组件设于动力仓。第一开关组件用于打开或关闭前部进口。可选地，第一开关组件具有第一工位和第二工位。第一开关组件处于第一工位时，第一开关组件不封堵前部进口，此时前部进口处于打开状态；第一开关组件处于第二工位时，第一开关组件能够封堵前部进口，此时前部进口处于关闭状态。可选地，前部进口包括多个第一方形开口，并且多个第一方形开口圆周阵列分布在推进体的第一端。可选地，第一开关组件包括安装在动力仓外侧的滑动阀门。可选地，第一开关组件还包括滑轨结构，滑轨结构设于动力仓。滑动阀门通过滑轨结构能够相对前部进口移动，以在第一工位和第二工位之间进行切换。可选地，滑动阀门上设有密封层，以在第一开关组件处于第二工位时，减少流体进入封闭状态下的前部进口。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

8、进一步地，第二开关组件设于中部进口。第二开关组件用于打开或关闭中部进口。可选地，第二开关组件具有第三工位和第四工位。第二开关组件处于第三工位时，第二开关组件不封堵中部进口，此时中部进口处于打开状态，第二开关组件用于阻隔前流道与后流道；第二开关组件处于第四工位时，第二开关组件能够封堵中部进口，此时中部进口处于关闭状态。可选地，中部进口包括多个第二方形开口，并且多个第二方形开口在推进体上圆周阵列分布。可选地，第二开关组件包括安装在中部进口的第一转动阀门。第二开关组件还包括安装在前置叶轮上的第一电磁铁以及安装在中部进口的第二电磁铁。第一转动阀门通过两个电磁铁(第一电磁铁和第二电磁铁)能够在第三工位和第四工位之间进行切换。可选地，第一电磁铁、第二电磁铁以及第一转动阀门上均设有密封层，以减少封闭状态下流体通过。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

9、进一步地，第三开关组件设于尾部出口。第三开关组件用于打开或关闭尾部出口。可选地，第三开关组件具有第五工位和第六工位。第三开关组件处于第五工位时，第三开关组件不封堵尾部出口，此时尾部出口处于打开状态，第三开关组件用于阻隔后流道与尾部喷口；第三开关组件处于第六工位时，第三开关组件能够封堵尾部出口，此时尾部出口处于关闭状态。可选地，尾部出口包括多个第三方形开口，并且多个第三方形开口在推进体上圆周阵列分布。可选地，第三开关组件包括安装在尾部出口的第二转动阀门。可选地，第三开关组件还包括安装在后置叶轮上的第三电磁铁和安装在尾部出口的第四电磁铁。第二转动阀门通过两个电磁铁(第三电磁铁和第四电磁铁)能够在第五工位和第六工位之间进行切换。可选地，第三电磁铁、第四电磁铁以及第二转动阀门上均设有密封层，以减少封闭状态下流体通过。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

10、可选地，双涵道喷水推进器还包括电控装置。电控装置设于动力仓。第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件、第一驱动件以及第二驱动件均与电控装置连接。可选地，双涵道喷水推进器具有第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式。在双涵道喷水推进器处于第一工作模式时，其行进速度不小于第一阈值，此时双涵道喷水推进器处于高速状态；在双涵道喷水推进器处于第二工作模式时，其行进速度不小于第二阈值且小于第一阈值，此时双涵道喷水推进器处于中高速状态；在双涵道喷水推进器处于第三工作模式时，其行进速度不小于第三阈值且小于第二阈值，此时双涵道喷水推进器处于中速状态；在双涵道喷水推进器处于第四工作模式时，其行进速度小于第三阈值，此时双涵道喷水推进器处于低速状态。第一阈值大于第二阈值，第二阈值大于第三阈值。

11、可选地，推进体的外壳采用防腐蚀涂层。推进体的外壳、前置叶轮、后置叶轮、第一开关组件的滑动阀门、第二开关组件的第一转动阀门和第三开关组件的第二转动阀门采用复合材料保证其强度和重量平衡，具有成本低的优点。可选地，外轴和内轴均采用高强度材料，保证改变转速时结构完整。可选地，第一开关组件的滑动方式采用磁力驱动。可选地，第一开关组件的滑动阀门、第二开关组件的第一转动阀门和第三开关组件的第二转动阀门设有防腐蚀涂层。可选地，双涵道喷水推进器中的密封层或其它密封结构采用防水胶圈，具有良好的防水性能。

12、本发明限定的技术方案中，第一方面，双涵道喷水推进器采用双涵道推进结构并且存在两组动力传递装置，第一组为通过外轴带动前置叶轮一起转动，第二组为通过内轴带动后置叶轮一起转动，在其中一组动力传递装置出现故障时，双涵道喷水推进器仍然可以继续行进，运行可靠性高；第二方面，第一开关组件用于打开或关闭前部进口，第二开关组件用于打开或关闭中部进口，第三开关组件用于打开或关闭尾部出口，这种设计方式，有利于提高双涵道喷水推进器的灵活度，以及复杂前进工况下的适应能力，由于推进方式灵活多变，还可以提高双涵道喷水推进器的推进能力。

13、另外，本发明提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：

14、在一些技术方案中，可选地，第一开关组件具有第一工位和第二工位，第一开关组件处于第一工位时，前部进口处于打开状态；第一开关组件处于第二工位时，前部进口处于关闭状态。

15、在该技术方案中，第一开关组件处于第一工位时，第一开关组件不封堵前部进口，此时前部进口处于打开状态；第一开关组件处于第二工位时，第一开关组件能够封堵前部进口，此时前部进口处于关闭状态。可选地，前部进口包括多个第一方形开口，并且多个第一方形开口圆周阵列分布在推进体的第一端。可选地，第一开关组件包括安装在动力仓外侧的滑动阀门。可选地，第一开关组件还包括滑轨结构，滑轨结构设于动力仓。滑动阀门通过滑轨结构能够相对前部进口移动，以在第一工位和第二工位之间进行切换。可选地，滑动阀门上设有密封层，以在第一开关组件处于第二工位时，减少流体进入封闭状态下的前部进口。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

16、在一些技术方案中，可选地，第二开关组件具有第三工位和第四工位，第二开关组件处于第三工位时，中部进口处于打开状态，第二开关组件用于阻隔前流道与后流道；第二开关组件处于第四工位时，中部进口处于关闭状态。

17、在该技术方案中，第二开关组件处于第三工位时，第二开关组件不封堵中部进口，此时中部进口处于打开状态，第二开关组件用于阻隔前流道与后流道；第二开关组件处于第四工位时，第二开关组件能够封堵中部进口，此时中部进口处于关闭状态。可选地，中部进口包括多个第二方形开口，并且多个第二方形开口在推进体上圆周阵列分布。可选地，第二开关组件包括安装在中部进口的第一转动阀门。第二开关组件还包括安装在前置叶轮上的第一电磁铁以及安装在中部进口的第二电磁铁。第一转动阀门通过两个电磁铁(第一电磁铁和第二电磁铁)能够在第三工位和第四工位之间进行切换。可选地，第一电磁铁、第二电磁铁以及第一转动阀门上均设有密封层，以减少封闭状态下流体通过。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

18、在一些技术方案中，可选地，第三开关组件具有第五工位和第六工位，第三开关组件处于第五工位时，尾部出口处于打开状态，第三开关组件用于阻隔后流道与尾部喷口；第三开关组件处于第六工位时，尾部出口处于关闭状态。

19、在该技术方案中，第三开关组件处于第五工位时，第三开关组件不封堵尾部出口，此时尾部出口处于打开状态，第三开关组件用于阻隔后流道与尾部喷口；第三开关组件处于第六工位时，第三开关组件能够封堵尾部出口，此时尾部出口处于关闭状态。可选地，尾部出口包括多个第三方形开口，并且多个第三方形开口在推进体上圆周阵列分布。可选地，第三开关组件包括安装在尾部出口的第二转动阀门。可选地，第三开关组件还包括安装在后置叶轮上的第三电磁铁和安装在尾部出口的第四电磁铁。第二转动阀门通过两个电磁铁(第三电磁铁和第四电磁铁)能够在第五工位和第六工位之间进行切换。可选地，第三电磁铁、第四电磁铁以及第二转动阀门上均设有密封层，以减少封闭状态下流体通过。可选地，密封层为密封材料形成的层结构。

20、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器还包括：电控装置，设于动力仓，电控装置与第一开关组件电连接，电控装置与第二开关组件电连接，电控装置与第三开关组件电连接。

21、在该技术方案中，双涵道喷水推进器还包括电控装置。具体地，电控装置设于动力仓。电控装置与第一开关组件电连接；电控装置与第二开关组件电连接；电控装置与第三开关组件电连接。电控装置根据双涵道喷水推进器的工作模式或者行进速度，控制第一开关组件处于第一工位或处于第二工位；电控装置根据双涵道喷水推进器的工作模式或者行进速度，控制第二开关组件处于第三工位或处于第四工位；电控装置根据双涵道喷水推进器的工作模式或者行进速度，控制第三开关组件处于第五工位或第六工位。

22、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器还包括：第一驱动件，与外轴连接，第一驱动件与电控装置电连接；和/或第二驱动件，与内轴连接，第二驱动件与电控装置电连接。

23、在该技术方案中，双涵道喷水推进器还包括第一驱动件。具体地，第一驱动件与外轴连接，且第一驱动件与电控装置电连接。电控装置根据双涵道喷水推进器的工作模式或者行进速度，控制第一驱动件是否工作，从而控制前置叶轮转动或不转动。

24、进一步地，双涵道喷水推进器还包括第二驱动件。具体地，第二驱动件与内轴连接，且第二驱动件与电控装置电连接。电控装置根据双涵道喷水推进器的工作模式或者行进速度，控制第二驱动件是否工作，从而控制后置叶轮转动或不转动。

25、值得说明的是，双涵道喷水推进器可以仅包括第一驱动件以及第二驱动件中的一个，或者同时包括第一驱动件以及第二驱动件。

26、在一些技术方案中，可选地，内轴穿设于外轴，内轴能够相对外轴转动。

27、在该技术方案中，这种设计方式，集成度更高，有利于提高空间利用率，优化空间布局。

28、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器具有第一工作模式并且行进速度不小于第一阈值，外轴能够带动前置叶轮转动且内轴能够带动后置叶轮转动，前部进口处于打开状态，中部进口以及尾部出口均处于关闭状态。

29、在该技术方案中，在双涵道喷水推进器处于第一工作模式时，其行进速度不小于第一阈值，此时双涵道喷水推进器处于高速状态。这种状态下，电控装置控制外轴和内轴均处于工作状态，外轴能够带动前置叶轮转动且内轴能够带动后置叶轮转动。电控装置控制第一开关组件处于第一工位，前部进口处于打开状态。电控装置控制第二开关组件处于第四工位，中部进口处于关闭状态。电控装置控制第三开关组件处于第六工位，尾部出口均处于关闭状态。

30、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器具有第二工作模式，双涵道喷水推进器的行进速度不小于第二阈值且小于第一阈值，第二阈值小于第一阈值，外轴能够带动前置叶轮转动且内轴能够带动后置叶轮转动，前部进口与尾部出口均处于打开状态，中部进口处于关闭状态。

31、在该技术方案中，在双涵道喷水推进器处于第二工作模式时，其行进速度不小于第二阈值且小于第一阈值，此时双涵道喷水推进器处于中高速状态。这种状态下，电控装置控制外轴和内轴均处于工作状态，外轴能够带动前置叶轮转动且内轴能够带动后置叶轮转动。电控装置控制第一开关组件处于第一工位，前部进口处于打开状态。电控装置控制第二开关组件处于第四工位，中部进口处于关闭状态。电控装置控制第三开关组件处于第五工位，尾部出口均处于打开状态。

32、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器具有第三工作模式，双涵道喷水推进器的行进速度不小于第三阈值且小于第二阈值，第三阈值小于第二阈值，外轴不转动，内轴能够带动后置叶轮转动，前部进口与尾部出口均处于关闭状态，中部进口处于打开状态。

33、在该技术方案中，在双涵道喷水推进器处于第三工作模式时，其行进速度不小于第三阈值且小于第二阈值，此时双涵道喷水推进器处于中速状态。这种状态下，电控装置控制外轴处于不工作状态，内轴处于工作状态。外轴不转动，内轴能够带动后置叶轮转动。电控装置控制第一开关组件处于第二工位，前部进口处于关闭状态。电控装置控制第二开关组件处于第三工位，中部进口处于打开状态。电控装置控制第三开关组件处于第六工位，尾部出口均处于关闭状态。

34、在一些技术方案中，可选地，双涵道喷水推进器具有第四工作模式，双涵道喷水推进器的行进速度小于第三阈值，外轴不转动，内轴能够带动后置叶轮转动，前部出口处于关闭状态，中部进口与尾部出口均处于打开状态。

35、在该技术方案中，在双涵道喷水推进器处于第四工作模式时，其行进速度小于第三阈值，此时双涵道喷水推进器处于低速状态。这种状态下，电控装置控制外轴处于不工作状态，内轴处于工作状态。外轴不转动，内轴能够带动后置叶轮转动。电控装置控制第一开关组件处于第二工位，前部进口处于关闭状态。电控装置控制第二开关组件处于第三工位，中部进口处于打开状态。电控装置控制第三开关组件处于第五工位，尾部出口均处于打开状态。