一种叶片部分可调节式喷水推进器制造技术

本发明专利技术涉及一种叶片部分可调节式喷水推进器,包括进水流道、泵轴、叶片前部、叶片、叶片后部、叶轮轮毂、导叶、叶片转动阀、喷嘴、磁力滑动套筒、导叶毂、轴承和锥齿轮，所述泵轴的一端穿过进水流道与叶轮轮毂连接，轴承安装在叶轮轮毂的末端，导叶毂与叶轮轮毂的末端连接；叶片为轴流式，包括断开的叶片前部和叶片后部，叶片前部固定在叶轮轮毂上，叶片后部可绕叶片转动阀旋转；本发明专利技术通过优化改造喷水推进泵的叶轮叶片，使得喷泵叶片实现部分可调节，在不改变叶片进口安放角的前提下，通过调节部分叶片改变叶片出口安放角，使得喷水推进泵在变工况下也处在最优工况点运行，大大地提高喷泵的工作效率抗和空化性能，增加其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片部分可调节式喷水推进器
本专利技术属于一种船用喷水推进器装置的轴流式叶轮，具体涉及一种叶片部分可调节式喷水推进器，通过调节叶片部分，使得船用喷水推进泵适应船舶启航、加速、转弯、倒车、拖带、平移等变工况运行状态，提高喷泵的工作效率，提高喷泵的抗空化性能,增加其使用寿命。技术背景船用喷水推进器具有机动性高、操纵性好、抗空化能力强、阻力小、振动与噪声低、浅水航行适应性强、高速时推进效率高等优点，在高速客渡船及军用高性能舰船上有着广泛的应用。作为喷水推进器的核心部件，喷水推进泵的理论与设计在近几十年得到了突破性的发展。众所周知，船舶在水上运行时，会遇到各种各样的特殊情况，比如：启航、加速、转弯、倒车、拖带、平移等情况，都会使得喷水推进泵处在偏工况下运行。这种状态下运行会降低喷泵的工作效率、产生空化、减少喷泵的使用寿命。现有喷水推进泵叶轮的设计过程中，很少有针对此种运行情况给出系统的解决设计方法。因此，喷水推进泵在偏工况下高效运行是船舶推进技术行业急需的。申请号为201110087127.8号的中国专利技术专利中公开了一种混流式喷水推进泵的叶片大角度全调节装置，但此专利并没有对叶片泵的基本结构进行优化。申请号为201110199640.6号的中国专利技术专利中公开了一种轴流喷水推进泵，但是此专利只是简化了喷水推进泵的结构，并没有对叶轮叶片进行优化以提高喷泵的工作效率。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种叶片部分可调节式喷水推进器，优化改造喷水推进泵的叶轮叶片，使得喷泵叶片实现部分可调节，在不改变叶片进口安放角的前提下，通过调节部分叶片改变叶片出口安放角，使得喷水推进泵在变工况下也处在最优工况点运行，提高喷泵的工作效率抗和空化性能，增加其使用寿命。实现上述目的所采用的技术方案是：一种叶片部分可调节式喷水推进器，包括推进器主体；所述推进器主体包括进水流道、泵轴、叶片前部、叶片、叶片后部、叶轮轮毂、导叶、叶片转动阀、喷嘴、导叶毂和轴承；所述泵轴的一端穿过进水流道与叶轮轮毂连接，轴承安装在叶轮轮毂的末端，导叶毂与叶轮轮毂的末端连接；叶片为轴流式，包括断开的叶片前部和叶片后部，叶片前部固定在叶轮轮毂上，叶片后部与叶片转动阀阀芯的上端焊接为一体，叶片转动阀阀体外壳与叶轮轮毂通过螺纹连接；所述叶轮轮毂内部含有与轮毂连为一体的光滑圆柱形套筒，磁力滑动套筒套在光滑圆柱形套筒上；所述叶轮轮毂上的叶片转动阀阀芯的下端通过连杆与弹力杆一端连接，弹力杆的另一端与磁力滑动套筒相连接；所述磁力滑动套筒可随着安装在导叶内的电线圈磁场的改变带动弹力杆沿着光滑圆柱形套筒左右滑动，弹力杆带动连杆运动、连杆将轴向力转变为旋转扭矩，带动叶片转动阀旋转，使得叶片后部可随着叶片转动阀顺时针或逆时针转动一定角度；所述导叶内边缘与导叶毂固定连接，导叶外边缘与流道内壁固定连接。上述方案中，所述叶片前部和叶片后部长度比例范围为2/3～3/2，叶片中间厚度比叶片进口处的厚度大1.2～1.5倍，提高了喷泵的水力性能。上述方案中，所述叶片断面重合为0度，提高了叶轮变工况运行的适应性。上述方案中，所述叶片后部可随叶片转动阀旋转的角度为-30°～30°。通过叶片后部的转动设定的角度，使得喷水推进泵处在最优工况点运行，提高了喷泵的工作效率。同时当叶片后部转动的时候一个叶轮转变成了首、次两级叶轮，进流通过初级叶轮的预压，使得次级叶轮进口处压力有所提高，从而提高了喷泵的抗空化性能，增加其使用寿命。进一步的，所述叶片转动阀与连杆连接处，以及弹力杆与连杆的连接处有油剂胶体石墨混合润滑，其能发挥很好的耐高温、润滑耐磨等作用。上述方案中，所述泵轴的一端通过键连接叶轮轮毂，所述轴承安装在叶轮轮毂的末端且通过六角螺母固定。进一步的，所述叶轮的轴承为自润滑的深沟球轴承。上述方案中，还包括锥齿轮；所述泵轴位于进水流道外的另一端安装有所述锥齿轮。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术对喷水推进器的叶轮叶片进行优化改造，通过叶片部分可调节在不改变进口安放角的前提下，改变叶片的出口安放角，从而使得喷水推进器在各种变工况运行状态下能够处在最优工况点，减少效率的损失、提高抗空化性能、增加喷水推进器的使寿命。2.本专利技术通过操作空间斜交杆系，使得混流喷水推进器叶片同步地绕自身轴线正反向转动设定的角度，以提高效率，降低噪音和振动，提高抗气泡性能。3.本专利技术通过在伸出弯折之外到第一外轴承座之间的那段泵轴上设置一个锥齿轮,该锥齿轮的前端直径小于其后端。将动力从垂直于泵轴的方向输入给轴流喷水推进泵，不须配备大型分动箱或多台小型分动箱，不仅简化了结构、缩小了轴向尺寸长、减轻了重量,而还降低了制造成本。附图说明图1是该喷水推进器的整体示意图。图2是该喷水推进器的剖视图。图3是图2喷水推进器叶轮A处的局部截面图。图4是叶片的放大图。其中：1.进水流道，2.泵轴，3.叶片前部，4.叶片，5.叶片后部，6.叶轮轮毂，7.导叶，8.叶片转动阀，9.喷嘴，10.弹力杆，11.磁力滑动套筒，12.导叶毂，13.轴承，14.键，15.断面，16.出水边，17.进水边，18.锥齿轮。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明：如附图1、2、3、4所示，图1是该喷水推进器的整体示意图，图2是该喷水推进器的剖视图，图3是图2喷水推进器叶轮A处的局部截面图，图4是叶片的放大图。一种叶片部分可调节式喷水推进器，包括推进器主体；所述推进器主体主要由进水流道1、泵轴2、叶片前部3、叶片4、叶片后部5、叶轮轮毂6、导叶7、叶片转动阀8、喷嘴9、弹力杆10、磁力滑动套筒11、导叶毂12、轴承13、键14和锥齿轮18等各部件组成。如图2，3和4所示，所述泵轴2的一端穿过进水流道1通过键14与叶轮轮毂6连接，泵轴2的另一端安装有锥齿轮18，该锥齿轮18简化了结构、缩小了轴向尺寸长、减轻了重量并且降低了制造成本，轴承13安装在叶轮轮毂6的末端，所述叶轮的推力轴承13为自润滑的深沟球轴承。所述导叶毂12与叶轮轮毂6的末端连接；所述导叶7内边缘与导叶毂12固定连接，导叶7外边缘与流道内壁固定连接。所述叶轮的叶片4为轴流式，所述叶片4由固定在叶轮轮毂6的叶片前部3和可以绕叶片转动阀顺时针、逆时针转动一定角度的叶片后部5组成，叶片4中间厚度比叶片进口处大1.2～1.5倍，叶片前部3和叶片后部5长度比例范围为2/3～3/2，提高了喷泵的水力性能。所述叶轮轮毂6内部含有与轮毂连为一体的光滑圆柱形套筒，磁力滑动套筒11套在光滑圆柱形套筒上；所述叶轮轮毂6上的叶片转动阀8通过弹力杆10与磁力滑动套筒11相连接。所述叶片转动阀8与弹力杆10的一端通过连杆连接，弹力杆10的另一端连接磁力滑动套筒11。所述磁力滑动套筒11可随着通电线圈产生的磁场改变带动弹力杆10沿着与叶轮轮毂6连为一体的光滑圆柱形套筒左右滑动，弹力杆10带动连杆运动、连杆将轴向力转变为旋转扭矩，带动叶片转动阀8旋转，使得叶片后部5旋转所设定的角度。所述叶片转动阀8与连杆连接处，以及弹力杆10与连杆的连接处使用油剂胶体石墨混合润滑。所述叶片后部5与叶片转动阀8焊接为一体，叶片转动阀8通过三角螺纹与叶轮轮毂6相连接。所述叶轮的叶片后部5可随着叶片转动阀8旋转一定的度，叶片转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片部分可调节式喷水推进器，其特征在于，包括推进器主体；所述推进器主体包括进水流道(1)、泵轴(2)、叶片前部(3)、叶片(4)、叶片后部(5)、叶轮轮毂(6)、导叶(7)、叶片转动阀(8)、喷嘴(9)、导叶毂(12)、和轴承(13)；所述泵轴(2)的一端穿过进水流道(1)与叶轮轮毂(6)连接，轴承(13)安装在叶轮轮毂(6)的末端，导叶毂(12)与叶轮轮毂(6)的末端连接；叶片(4)为轴流式，包括断开的叶片前部(3)和叶片后部(5)，叶片前部(3)固定在叶轮轮毂(6)上，叶片后部(5)与叶片转动阀(8)阀芯的上端焊接为一体，叶片转动阀(8)阀体外壳与叶轮轮毂(6)通过螺纹连接；所述叶轮轮毂(6)内部含有与轮毂连为一体的光滑圆柱形套筒，磁力滑动套筒(11)套在光滑圆柱形套筒上；所述叶轮轮毂(6)上的叶片转动阀(8)阀芯的下端通过连杆与弹力杆(10)一端连接，弹力杆(10)的另一端与磁力滑动套筒(11)相连接；所述磁力滑动套筒(11)可随着安装在导叶(7)内的电线圈磁场的改变带动弹力杆(10)沿着光滑圆柱形套筒左右滑动，带动叶片转动阀(8)旋转，所述叶片后部(5)可随叶片转动阀(8)顺时针或逆时针转动一定角度；所述导叶(7)内边缘与导叶毂(12)固定连接，导叶(7)外边缘与流道内壁固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种叶片部分可调节式喷水推进器，其特征在于，包括推进器主体；所述推进器主体包括进水流道(1)、泵轴(2)、叶片前部(3)、叶片(4)、叶片后部(5)、叶轮轮毂(6)、导叶(7)、叶片转动阀(8)、喷嘴(9)、导叶毂(12)、和轴承(13)；所述泵轴(2)的一端穿过进水流道(1)与叶轮轮毂(6)连接，轴承(13)安装在叶轮轮毂(6)的末端，导叶毂(12)与叶轮轮毂(6)的末端连接；叶片(4)为轴流式，包括断开的叶片前部(3)和叶片后部(5)，叶片前部(3)固定在叶轮轮毂(6)上，叶片后部(5)与叶片转动阀(8)阀芯的上端焊接为一体，叶片转动阀(8)阀体外壳与叶轮轮毂(6)通过螺纹连接；所述叶轮轮毂(6)内部含有与轮毂连为一体的光滑圆柱形套筒，磁力滑动套筒(11)套在光滑圆柱形套筒上；所述叶轮轮毂(6)上的叶片转动阀(8)阀芯的下端通过连杆与弹力杆(10)一端连接，弹力杆(10)的另一端与磁力滑动套筒(11)相连接；所述磁力滑动套筒(11)可随着安装在导叶(7)内的电线圈磁场的改变带动弹力杆(10)沿着光滑圆柱形套筒左右滑动，带动叶片转动阀(8)旋转，所述叶片后部(5)可随叶片转动阀(8)顺时针或逆时针转动一定角度；所述导叶(7)内边缘与导叶毂...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑春海，姚建娣，季必新，
申请(专利权)人：江苏科技大学海洋装备研究院，镇江凯邦船舶设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32