一种轮缘推进装置水下推力测试系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种轮缘推进装置水下推力测试系统，包括给水管路、排水管路、水箱和测力装置；在水箱中设有平动支撑杆，轮缘推进装置悬吊于该平动支撑杆下方，且能够沿其水平移动，给水管路与水箱的一侧相连，排水管路与水箱的另一侧相连；所述测力装置采用与水箱相连的弹簧测距装置或排水量测试装置；在给水管路上依次设有球阀和第一截止阀，在排水管路设有第二截止阀，在球阀和第一截止阀之间分支出一路与排水管路相连的支路，在该支路上设有第三截止阀，在水箱底部还设有与上述支路相连的出水管路，在该出水管路上设有第四截止阀。该装置结构设计合理，能够有效解决现有的轮缘推进装置试验系统所需空间大、测试不便的技术难题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种轮缘推进装置水下推力测试系统


[0001]本专利技术属于水下航行器设备领域，涉及一种轮缘推进装置水下推力测试系统。

技术介绍

[0002]轮缘推进装置也称为无轴推进装置，用于水面航行器或水下航行器的水下动力驱动，与传统的螺旋桨推进装置不同，由于其不使用轴传递扭矩，使得结构更为紧凑，降低了推进装置运行时的振动及噪声，提高了推进装置的效率。目前，轮缘推进装置的研究主要通过计算流体动力学模拟得到推进装置的水动力性能，从而对推进装置的结构进行优化，优化后重新对推进装置进行再一次的模拟，将水动力性能与原先比较，查看优化结果，通过不断的改进使推进装置的性能达到最优。但模拟需要试验结果进行验证，才能保证模拟结果的准确性，因此对轮缘推进装置进行水下推力性能试验是必要的。
[0003]在目前已有的针对轮缘推进装置进行的水下推力试验系统中，需要将轮缘推进装置置于大型水池或者大海中才能开展试验，试验平台需要涉及大型吊装平台及测量装置，对空间要求大，测试不便，试验成本高，不利于在小型场地中开展，给轮缘推进装置试验的开展带来了困难。例如文献1(孔斌熊立众陈林宋磊孙江龙.轮缘推进器模型试验装置设计研究[J].舰船科学技术,2017,039(012):163
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166.)一文中设计了一个轮缘推进装置的试验装置，该试验装置在一长175m，宽6m，水深4m的水池中开展。轮缘推进装置的轮毂长400mm，内直径为180mm，外直径330mm。在该试验装置中，拖车横梁的截面为两长槽钢组成，内侧水平间隔600mm，槽钢高度为178mm，槽钢底端距离水面1210mm。推进装置的测试平台距离横梁垂直距离为1100mm。可以看出，即便针对较为小型的测试装置，所需要采用的吊装平台以及水池仍是较大的，无法在小型场地中开展。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种轮缘推进装置水下推力测试系统，以解决现有的轮缘推进装置试验系统所需空间大、测试不便的技术难题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术公开的一种轮缘推进装置水下推力测试系统，包括给水管路、排水管路、水箱和测力装置；
[0007]在水箱中设有平动支撑杆，轮缘推进装置悬吊于该平动支撑杆下方，且能够沿其水平移动，给水管路与水箱的一侧相连，排水管路与水箱的另一侧相连；所述测力装置采用与水箱相连的弹簧测距装置或排水量测试装置；
[0008]在给水管路上依次设有球阀和第一截止阀，在排水管路设有第二截止阀，在球阀和第一截止阀之间分支出一路与排水管路相连的支路，在该支路上设有第三截止阀，在水箱底部还设有与上述支路相连的出水管路，在该出水管路上设有第四截止阀。
[0009]优选地，所述测力装置采用排水量测试装置，包括第二水箱，水箱的出水口一路连接排水管路，另一路与第二水箱通过连接管路相连，在该连接管路上设置第五截止阀，在球
阀和第一截止阀之间还分支出一路与上述连接管路相连的支路，在该支路上设有第六截止阀，第二水箱的底部还设有连接至排水管路的出水管，在该出水管上设有第七截止阀。
[0010]进一步优选地，第二水箱与水箱之间保持水位势差。
[0011]更进一步优选地，第二水箱内水排空，或者第二水箱设置的高度低于水箱的高度。
[0012]优选地，所述测力装置采用压缩弹簧测距装置，包括压缩弹簧，压缩弹簧的一端固定在水箱的一侧内壁上，另一端固定在轮缘推进装置的外壁上。
[0013]进一步优选地，所述压缩弹簧的数量为四个，安装于轮缘推进装置的外壳四周。
[0014]优选地，轮缘推进装置靠近排水管路一侧的外壁上固定有连接软管，连接软管的另一端固定在水箱一侧内壁上。
[0015]优选地，平动支撑杆13由两根并排布置的钢杆组成，每根钢杆上均套设有一个套筒，每个套筒下方焊接有两个吊环；在所述轮缘推进装置顶部两侧各设有两个吊环，能够与套筒下方的吊环通过螺栓相连。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术公开的轮缘推进装置水下推力测试系统，由用于给、排水的若干个截止阀及满足轮缘推进装置运行时间内所需储水的水箱组成，轮缘推进装置通过平动支撑杆悬吊于水箱中，能够使其沿着水平方向平移，因此不需要大型吊装平台，即可满足推进装置的运行，同时巧妙的设计了两种测力装置，由于轮缘推进装置在两种测试装置的运行下分别会处于固定进行排水以及受到测力装置约束的状态，运动范围小，且水箱由轮缘推进装置的尺寸及性能确定容积。排水时，水箱容积为覆盖轮缘推进器的容积加上测量时间内推进器排水量的大小。在测力时，要保证轮缘推进装置的后方留有一定的空间，使喷出的流体不会影响推进器本身。因此水箱的大小较为灵活，为在小型场地中开展提供了方案，该装置结构紧凑，试验成本低，设施简便，所需试验场地小。
[0018]进一步地，轮缘推进装置采用两种简单可靠的测力装置，测试成本低，受空间限制小，实施简单。其中一种是排水量测试装置，只需要额外增加一个用于储存轮缘推进装置排水的第二水箱以及连接软管和排水截止阀。水箱中液面下的轮缘推进装置的出口流体在规定时间内进入到第二水箱中，通过在此规定时间内进入到第二水箱中的流体的量和所需参数计算出在轮缘推进装置的水下推力。另一种为弹簧测距装置，只需要在水下将弹簧测力计(压缩弹簧)安装在轮缘推进装置上。水箱内液面下的轮缘推进装置在运行规定时间后，通过测得的弹簧压缩距离和所需参数计算轮缘推进装置的水下推力。两种测力装置均只需要在运行系统的基础上添加较少的结构件，便能实现对轮缘推进装置的水下推力的试验测试。
[0019]进一步地，第二水箱的高度需要排空或者低于水箱的高度，即第二水箱和水箱之间必须要形成一定的位移压差。如果第二水箱高度超过第一水箱，排水过程中水位会慢慢升高，由水位差引起的压差会对推进装置出口形成较大的阻力，影响测量结果。
[0020]进一步地，将四个压缩弹簧安装在轮缘推进装置外壳的四周，保证推进装置受力均匀。
附图说明
[0021]图1轮缘推进装置试验系统示意图1。
[0022]图2轮缘推进装置试验系统示意图2。
[0023]图3轮缘推进装置试验系统示意图3；
[0024]图4轮缘推进装置与平动支撑杆的悬吊组件示意图。
[0025]图1中：1
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球阀；2
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第一截止阀；3
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第六截止阀；4
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第三截止阀；5
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水箱；6
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第五截止阀；7
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第四截止阀；8
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第二截止阀；9
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第二水箱；10
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第七截止阀；11
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连接软管；12
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轮缘推进装置；13
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平动支撑杆；14
‑
套筒。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮缘推进装置水下推力测试系统，其特征在于，包括给水管路、排水管路、水箱和测力装置；在水箱中设有平动支撑杆(13)，轮缘推进装置(12)悬吊于该平动支撑杆(13)下方，且能够沿其水平移动，给水管路与水箱(5)的一侧相连，排水管路与水箱(5)的另一侧相连；所述测力装置采用与水箱(5)相连的弹簧测距装置或排水量测试装置；在给水管路上依次设有球阀(1)和第一截止阀(2)，在排水管路设有第二截止阀(8)，在球阀(1)和第一截止阀(2)之间分支出一路与排水管路相连的支路，在该支路上设有第三截止阀(4)，在水箱(5)底部还设有与上述支路相连的出水管路，在该出水管路上设有第四截止阀(7)。2.根据权利要求1所述的轮缘推进装置水下推力测试系统，其特征在于，所述测力装置采用排水量测试装置，包括第二水箱(9)，水箱(5)的出水口一路连接排水管路，另一路与第二水箱(9)通过连接管路相连，在该连接管路上设置第五截止阀(6)，在球阀(1)和第一截止阀(2)之间还分支出一路与上述连接管路相连的支路，在该支路上设有第六截止阀(3)，第二水箱(9)的底部还设有连接至排水管路的出水管，在该出水管上设有第七截止阀(10)。3.根据权利要求2所述的轮缘推进装置水下推...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建强，陆犇，赵林坤，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：