一种流体增压推进装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套，旋转增压器套接在固定套内，并可在固定套内进行旋转；旋转增压器上开设有螺旋式的增压流道，通过增压流道旋转实现对流体的主动增压，提高流体流速，进而产生推力，此外通过旋转增压器和固定套的特殊套接方式，可在不影响旋转增压器旋转的同时，有效防止流体的边缘流失和回流现象，提高了推进器的能量转换效率。本发明专利技术的流体增压推进装置还具有结构简单、使用寿命长，便于维护以及生产成本低等优点。生产成本低等优点。生产成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种流体增压推进装置


[0001]本专利技术涉及一种流体推进设备，具体涉及一种流体增压推进装置，属于流体增压推进设备


技术介绍

[0002]流体一般指的是水和气体(主要是空气)，推进器则是以水或气体为介质用于推动船舶或飞行器运动的装置。现有的推进器主要有螺旋桨推进器和喷水(或喷气)推进器两种。
[0003]螺旋桨推进器简称螺旋桨，螺旋桨一般安装在船艇尾部水线以下的推进轴上，由主机带动推进轴一起转动，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力推动船艇前进。螺旋桨分为固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨。
①
固定螺距螺旋桨：由桨毂和桨叶组成。桨叶一般为3～4片，桨叶临近桨毂部分称叶根，外端称叶梢，正车运转时在前的一边称导边，在后的一边称随边，螺旋桨盘面向船尾一面称排出面，向船首一面称吸入面。在固定螺距螺旋桨外缘加装一圆形导管，即为导管螺旋桨。导管可提高螺旋桨的推进效率，但倒车性能较差。导管螺旋桨又可分为固定式和可转式。固定式导管螺旋桨使船艇回转直径增大，可转式导管螺旋桨能改善船艇回转性能。
②
可调螺距螺旋桨：通过桨毂内的曲柄连杆机构带动桨叶转动，在不改变推进轴的转速和运转方向的情况下，改变桨叶的角度，即可改变推进器的推进功率和推进方向。螺旋桨构造简单，工作可靠，效率较高，是船艇的主要推进器。现代船艇的螺旋桨多采用大盘面比、适度侧斜、径向不等螺距和较多桨叶等结构形式，以减小在船尾不均匀伴流场中工作时，可能产生的空泡、剥蚀、噪声和过大的激振力。在一些高速船艇上则采用超空泡翼型螺旋桨。用于全垫升气垫交通艇的空气螺旋桨与固定螺距螺旋桨相似，是利用空气的反作用力推动船艇前进。
[0004]喷水推进器由水泵、吸水管道和喷水管道组成。前进时，水泵自船底吸水管道吸进水流，从喷水管道高速喷出，获得水流的反作用力，推动船艇前进。倒航时，将装置在喷水管道口上方的倒车斗放入水中，高速水流进入倒车斗后，将向后方喷射的水流反射成向前的水流，在不改变主机旋转方向的情况下使船艇倒航。喷水推进器具有良好的浅水推进效率和操纵性能，较低的噪声和振动，是浅水船艇采用较多的推进装置。
[0005]在现有技术中，无论是螺旋桨推进器还是喷水推进器，基本上都是叶片式结构，通过旋转叶片的旋转实现其与流体(水或空气)相互间的作用力，进而获得流体的反作用力充当船舶或飞行器的推力，但是现有的叶片式推进器能量转换效率不高，对流体的主动增压效果有限，并且叶片使用寿命较短。此外现有的推进器均存在不同程度的边缘流失现象，即在叶片前后流体压差的作用下，部分流体会从桨叶旋转边缘的空隙流过，进而使得该部分流体未能得到叶片的推动作用，极大的降低了能量的传递效率，影响了叶片后流体的整体推进效力，极大了限制了推进设备技术的发展。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中，现有推进器能量转换效率低、流体边缘流失现象严重导致现有推进器推进效果差的等问题，本专利技术提供了一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套，旋转增压器套接在固定套内，并可在固定套内进行旋转；旋转增压器上开设有螺旋式的增压流道，通过增压流道旋转实现对流体的主动增压，提高流体流速，进而产生推力，此外通过旋转增压器和固定套的特殊套接方式，可在不影响旋转增压器旋转的同时，有效防止流体的边缘流失现象，提高了推进器的能量转换效率。此外，本专利技术的流体增压推进装置还具有结构简单、使用寿命长，便于维护以及生产成本低的优点。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下所述：
[0008]一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套。旋转增压器包括旋转主体和增压流道。所述旋转主体为圆形柱体式结构，所述增压流道为螺旋式流道。在旋转主体的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔。所述增压流道开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体的前端侧和后端侧。所述固定套套接在旋转主体的表面，即旋转主体能够在固定套内进行自转。
[0009]作为优选，所述旋转主体为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构。所述增压流道沿旋转主体轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体径向由内向外进行延伸，即增压流道为倾斜的螺旋式流道。此外，还可以在螺旋式流道的内部设置有沿流体流动方向延伸的螺旋式凸起(凸起方向为流道的中心轴线方向)，进而进一步提高对流体的主动增压效果。
[0010]作为优选，所述增压流道的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构，并且沿着增压流道的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道的内径逐渐缩小。
[0011]作为优选，增压流道流体入口处的口径大小为增压流道流体出口处口径大小的1.1
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30倍，优选为1.5
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20倍，更优选为2
‑
10倍。
[0012]作为优选，所述固定套套接在旋转主体的表面具体为：所述固定套沿着旋转主体的周向包覆在旋转主体的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体的前端面和后端面上。在旋转主体的前端面和后端面上，固定套延伸包覆的程度为固定套的边缘至少延伸至与增压流道的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。
[0013]作为优选，所述固定套的内壁与旋转主体的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙。所述动静止回间隙包括靠近增压流道流体入口一侧的前段间隙、靠近增压流道流体出口一侧的后段间隙以及连通前段间隙与后段间隙的中段间隙。所述前段间隙和后段间隙上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙上所含“L”型弯折部的数量。所述前段间隙的前间隙端口与增压流道的流体入口垂直连通，所述后段间隙的后间隙端口与增压流道的流体出口垂直连通。
[0014]作为优选，所述动静止回间隙的间隙厚度不超过5mm，优选为0.1
‑
3mm，更优选为0.3
‑
2mm。
[0015]作为优选，该装置包括有多个增压流道，多个所述增压流道在旋转主体的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组。
[0016]作为优选，在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体上，沿旋转主体的径向由内而外设置有多组增压圈组。
[0017]作为优选，该装置还包括有驱动装置。驱动装置设置在旋转增压器的前端侧，并通过驱动轴与旋转主体的预置转轴或预置轴孔相连接。
[0018]作为优选，该装置还包括有导流机构。所述导流机构包括导流内罩和导流外壳体。所述导流内罩为倒扣在旋转主体后端的圆锥形结构，并且导流内罩的底端与旋转主体相连接。所述导流外壳体为套接罩设在导流内罩外部的圆锥形结构，并且导流外壳体的底端与包覆在旋转主体后端处的固定套相连接。导流内罩的外表面与导流外壳体的内表面之间构成导流通道，并且导流通道的流体入口与增压流道的流体出口相连通。
[0019]作为优选，所述导流通道为沿导流内罩径向由外至内倾斜向后延伸的扩径式通道。
[0020]作为优选，导流通道流体出口处的口径大小为导流通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体增压推进装置，其特征在于：该装置包括旋转增压器(1)和固定套(2)；旋转增压器(1)包括旋转主体(101)和增压流道(102)；所述旋转主体(101)为圆形柱体式结构，所述增压流道(102)为螺旋式流道；在旋转主体(101)的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔；所述增压流道(102)开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体(101)上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体(101)的前端侧和后端侧；所述固定套(2)套接在旋转主体(101)的表面，即旋转主体(101)能够在固定套(2)内进行自转。2.根据权利要求1所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述旋转主体(101)为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构；所述增压流道(102)沿旋转主体(101)轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体(101)径向由内向外进行延伸，即增压流道(102)为倾斜的螺旋式流道。3.根据权利要求1或2所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述增压流道(102)的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构，并且沿着增压流道(102)的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道(102)的内径逐渐缩小；作为优选，增压流道(102)流体入口处的口径大小为增压流道(102)流体出口处口径大小的1.1
‑
30倍，优选为1.5
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20倍，更优选为2
‑
10倍。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述固定套(2)套接在旋转主体(101)的表面具体为：所述固定套(2)沿着旋转主体(101)的周向包覆在旋转主体(101)的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体(101)的前端面和后端面上；在旋转主体(101)的前端面和后端面上，固定套(2)延伸包覆的程度为固定套(2)的边缘至少延伸至与增压流道(102)的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。5.根据权利要求4所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述固定套(2)的内壁与旋转主体(101)的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙(3)；所述动静止回间隙(3)包括靠近增压流道(102)流体入口一侧的前段间隙(301)、靠近增压流道(102)流体出口一侧的后段间隙(303)以及连通前段间隙(301)与后段间隙(303)的中段间隙(302)；所述前段间隙(301)和后段间隙(303)上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙(301)上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙(303)上所含“L”型弯折部的数量；所述前段间隙(301)的前间隙端口与增压流道(102)的流体入口垂直连通，所述后段间隙(303)的后间隙端口与增压流道(102)的流体出口垂直连通；作为优选，所述动静止回间隙(3)的间隙厚度不超过5mm，优选为0.1
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3mm，更优选为0.3
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2mm。6.根据权利要求1
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5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振武，周开宇，刘任任，朱志胤，谭凌云，黄佳，侯建恩，谌忠业，
申请(专利权)人：天海航空发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：