一种用于防海盗近舷靠泊装置的喷射泵的制作方法

文档序号:37017802发布日期:2024-02-09 13:09阅读:175来源:国知局

本发明涉及船舶建造,尤其涉及一种用于防海盗近舷靠泊装置的喷射泵。


背景技术:

1、远洋船舶航行或停泊时,海盗一般通过小型高速快艇接近并靠泊船舶舷侧后(一般在船舶上层建筑两侧进行登船),采用索钩、缆枪、直梯等进行登船(登船:登上干舷甲板,一般距离水面约10~20米高度),以达到在最短时间内占领上建驾驶室并控制船舶的目的。虽然国际上有专门的海事救援力量,但从接到报警到赶至事发地点需要一定时间;船舶上虽然也设有专门的防海盗设备或设施,但无法完全保证不遭海盗破坏。当海盗登船并控制船舶后,将对船员人身安全构成严重威胁,并造成船舶财产损失。

2、目前主要的防御手段,一般采用舷侧甲板上固定的水炮、障碍物等干扰或阻止海盗登船,但实际使用中会存在易被破坏、盲区死角、可靠性较差、作用范围不足等限制因素,影响防御效果,且大规模布置的成本也较高,严重制约了防御效果。

3、目前防海盗装置采用的是串联式长扬程电动喷射泵组,当泵马达启动后,整个装置会因扭矩产生自旋转,影响装置使用时的整体静稳定性;且该喷射泵组采用正转、反转两套泵组,两套泵组以串联方式布置,由于是两台泵马达同时工作,如果使用过程中其中任意一台出现故障,将直接影响整个装置使用过程的可靠性,同时两套泵组对应有其各自的控制系统,即需配备;两套马达控制系统,两台马达的转速需要确保同步性,对组装、操作、维护等带来不便;而且马达启动后泵吸口处的背压过大,会影响整个装置在垂直方向位置的稳定,导致装置整体沉入水下,影响其正常工作。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种用于防海盗近舷靠泊装置的喷射泵,用以解决上述背景技术中存在的问题。

2、一种用于防海盗近舷靠泊装置的喷射泵,包括艏艉喷射外套筒、嵌套在艏艉喷射外套筒内部上半部分的舷外喷射内套筒、以及用以同时向艏艉喷射外套筒和舷外喷射内套筒内吸入海水以使海水从舷侧和艏艉方向同时喷射出的同轴反转动力机构,

3、所述艏艉喷射外套筒的上端水平延伸出两个在同一直径上的艏艉喷射口,艏艉喷射外套筒的下端向其外圆周倾斜延伸出一个蝶形吸口;

4、所述舷外喷射内套筒的上端竖直向上从艏艉喷射外套筒的顶部伸出且其伸出段的端部开口用以作为与船用防御海盗近舷靠泊装置的舷外喷射管相连的舷外喷射口,舷外喷射内套筒的下端沿径向向下倾斜延伸出多个在周向均匀分布的导管吸口,导管吸口伸出艏艉喷射外套筒;

5、所述同轴反转动力机构的正转部分设置于舷外喷射内套筒内、反转部分设置于艏艉喷射外套筒内,反转部分的叶轮上设置有多个在圆周方向上均匀分布的溢流孔。

6、优选地,所述同轴反转动力机构包括驱动机构、正转传动杆、第一叶轮、同轴反转机构和第二叶轮,驱动机构固定在舷外喷射内套筒内,驱动机构的输出端与竖直设置的正转传动杆相连,正转传动杆上设置有第一叶轮且其末端从舷外喷射内套筒的底部伸出并与固定在舷外喷射内套筒底部的同轴反转机构传动连接,同轴反转机构的输出端竖直连接有与正转传动杆同轴的反转传动杆,反转传动杆上设置有第二叶轮且其末端固定在艏艉喷射外套筒的底部。

7、优选地,所述同轴反转机构包括机构外壳和设置在机构外壳内的正转输出齿轮、反转输出齿轮以及传动齿轮,正转传动杆穿过机构外壳与正转输出齿轮相连,正转输出齿轮与均匀对称布置在其外圆周的多个传动齿轮相啮合,相邻两个传动齿轮之间通过固定杆相连,反转输出齿轮包裹住多个传动齿轮以与传动齿轮相啮合。

8、优选地,所述驱动机构包括通过固定板固定在舷外喷射内套筒内的驱动罩壳、以及设置在驱动罩壳内的驱动电机,所述驱动电机的输出端与正转传动杆相连,驱动电机的电缆依次穿过驱动罩壳和舷外喷射内套筒的舷外喷射口后与船用防御海盗近舷靠泊装置的控制器相连。

9、优选地,所述第一叶轮和第二叶轮均为轴流式叶轮或离心式叶轮;或者所述第一叶轮为轴流式叶轮,第二叶轮为离心式叶轮。

10、优选地,所述离心式叶轮包括套在反转传动杆外但不与反转传动杆相接触的导流筒、固定在反转传动杆上并与导流筒的上边沿相齐平的挡板、以及用以连接导流筒和挡板的离心导流板,多个离心导流板环绕着反转传动杆以偏离径向的特定偏斜角度间隔固定在导流筒内并与挡板垂直固定,离心导流板的偏斜方向与反转传动杆的旋转方向相反,

11、导流筒的下边沿与反转传动杆之间形成一个环状的离心吸口、上边沿与挡板的外圆周之间形成一个环状的离心出口。

12、优选地,所述导流筒由筒体、从筒体下边沿向下延伸出的呈喇叭状的弧形过渡段,所述离心导流板的下边沿与弧形过渡段相贴合固定、上边沿的一部分与挡板相固定、背离反转传动杆的侧边与筒体的内壁相固定,所述挡板的直径大于同轴反转机构的外径。

13、优选地,所述艏艉喷射外套筒包括上部筒体、下部筒体、以及连接在上部筒体和下部筒体之间的呈倒锥形的过渡筒体,艏艉喷射口设置在上部筒体的上端,蝶形吸口设置在下部筒体的下端,所述第二叶轮设置在过渡筒体内以避免艏艉方向射流流量变化对第二叶轮和反转传动杆的转速造成影响。

14、优选地,所述蝶形吸口的吸口通道中心线向下倾斜,蝶形吸口的上吸口壁和下吸口壁均斜向下倾斜,蝶形吸口的上吸口壁和下吸口壁倾斜角度不同,上吸口壁与下吸口壁之间连接有多个均匀分布的导流板,导流板沿径向设置。

15、优选地,所述蝶形吸口的吸口通道中心线向上倾斜,蝶形吸口的上吸口壁斜向下倾斜、下吸口壁斜向上倾斜,上吸口壁与下吸口壁之间连接有多个均匀分布的导流板,导流板沿径向设置。

16、本发明的有益效果是:

17、1、本发明通过在自稳定喷射泵内设置同轴反转动力机构,可以保证艏艉喷射外套筒和舷外喷射内套筒内叶轮转速的同步性,防止整个船用防御海盗近舷靠泊装置因扭矩产生自转,保证整个船用防御海盗近舷靠泊装置在垂直方向(轴向)的静稳定性,提高了受波浪倾斜后的回正性能。

18、2、本发明通过将同轴反转动力机构的正转部分设置于舷外喷射内套筒内、反转部分设置于艏艉喷射外套筒内,舷外喷射工作腔和艏艉喷射工作腔内流过的海水能够分别对同轴反转动力机构的正转部分和反转部分进行冷却,以降低其工作温度,防止其因为温度过高而影响其正常工作。

19、3、本发明的同轴反转动力机构利用一台电机同步带动两个位于不同喷射工作腔内的叶轮转动,使海水分别通过蝶形吸口、导管吸口从径向被吸入,可以避免吸口处背压过大,避免海水进入自稳定喷射泵时对整个防御海盗近舷靠泊装置产生垂直方向的力矩,造成防御海盗近舷靠泊装置不稳定,影响整个防御海盗近舷靠泊装置的正常工作;同时一台电机同时驱动两个叶轮转动,不仅结构更加紧凑、重量更轻,而且也能够避免出现背景技术中所述的其中一台电机故障将直接影响整个装置正常使用的情况。

20、4、通过在蝶形吸口内设置多个导流板,能够对吸入蝶形吸口的海水流量进行分流,以进一步避免大量海水通过蝶形吸口时对整个防御海盗近舷靠泊装置产生垂直方向的力矩,造成防御海盗近舷靠泊装置不稳定。

21、5、通过将蝶形吸口设置成吸口通道中心线向上倾斜、上吸口壁斜向下倾斜、下吸口壁斜向上倾斜的形状,并在上吸口壁与下吸口壁之间连接有多个均匀分布的导流板,导流板沿径向设置,不仅可以避免大量海水通过蝶形吸口时对整个防御海盗近舷靠泊装置产生垂直方向的力矩,造成防御海盗近舷靠泊装置不稳定;而且蝶形吸口的吸口通道中心线向上倾斜,可以抵消舷外喷射内套筒的导管吸口外侧所产生的绕流;同时,将蝶形吸口的下吸口壁斜向上倾斜,即使艏艉喷射外套筒的底部形成锥形,可以减小防御海盗近舷靠泊装置投入水中时水面的冲击,起到减缓水面冲击阻力的作用。

22、6、本技术通过将第二叶轮设置成特制的离心式叶轮,在离心式叶轮旋转工作时,可以在其导流筒内形成高压区,从而将对离心吸口下方的海水引流至从其内部流过,以为艏艉喷射工作腔提供稳定的喷射流量;同时在导流筒内部所形成的高压区对离心吸口下方的海水进行引流的作用下,挡板的上表面与同轴反转机构之间的空隙会形成低压区,为了消除该低压区,本技术在挡板的靠近反转传动杆的板面上设置有多个溢流孔,可使挡板下方的海水直接从溢流孔向上流出不仅有效地消除了低压区,而且从溢流孔直接流出的海水还能增加同轴反转机构底部的液体流量,进一步对其进行降温。

23、7、当船用防御海盗近舷靠泊装置的喷口工作流量降低时,部分海水流量可以通过溢流孔回流至挡板下方,不会影响导流筒内的液体流量,回流到导流筒内的液体会再次经由离心出口流出,进而循环流至挡板与同轴反转机构之间,同时海水流量通过溢流孔回流至挡板下方也可以防止挡板的上表面与同轴反转机构之间的空隙内积聚过量内压,起到缓冲平衡的作用,能够有利于离心式叶轮整体的稳定性。

24、8、本技术将第二叶轮设置在艏艉喷射外套筒的过渡筒体内,第二叶轮与过渡筒体相配合可以避免艏艉方向射流流量变化对第二叶轮和反转传动杆的转速造成影响。

25、9、本技术还可用于港口原油泄露所引发的水面火灾等特殊场合,以形成持续性消防喷射,对水面燃油或火焰进行喷淋驱散,兼做快速抽吸式排水泵;也可在海军水面舰艇驻泊期间部署于舷侧位置,利用喷射的射流对水面及水下进行干扰,防止水下蛙人对舰艇进行袭击。

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