一種離心泵式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水陸兩用裝置，尤其是一種離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水陸兩用汽車(chē)概念提出已經(jīng)很久了，但卻一直因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞、操作難度大等原因不能推廣，甚至連高檔越野汽車(chē)，軍用汽車(chē)也是不具備此項(xiàng)功能。
[0003]經(jīng)過(guò)檢索，以下相近技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有專(zhuān)利技術(shù)以及已公開(kāi)的技術(shù)。
[0004]—種陸上模式和水上模式可運(yùn)行的水陸兩用車(chē)(CN 103917387A)，包括:船身；設(shè)置在船身中的至少一個(gè)間斷部(輪艙)；以及至少部分地位于該至少一個(gè)間斷部(輪艙)中的至少一個(gè)可縮回的輪或履帶組件。船身是滑行船身；且該至少一個(gè)間斷部(輪艙)被設(shè)置在水陸兩用車(chē)的船身的前半部中。水陸兩用車(chē)進(jìn)一步包括至少一個(gè)導(dǎo)管，其通向該至少一個(gè)間斷部(輪艙)中或在該至少一個(gè)間斷部處開(kāi)放，或者設(shè)置有通向該至少一個(gè)間斷部中或在該至少一個(gè)間斷部處開(kāi)放的入口且被配置成用于在使用中引導(dǎo)流體離開(kāi)該至少一個(gè)間斷部(輪艙)。
[0005]—種水陸兩用車(chē)(CN 102941785A)，屬于一種交通工具，主要解決傳統(tǒng)車(chē)輛功能單一、在突然遭遇暴雨或山洪時(shí)無(wú)法自救的問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)包括裝置、船艙和浮子構(gòu)成，在裝置的后座部分設(shè)有底部?jī)?nèi)凹、邊緣平齊的船艙，船艙的的左右側(cè)及后面均設(shè)有可折疊伸縮的浮子，浮子全部打開(kāi)后將船艙四周包圍起來(lái)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全、方便，尤其適用于經(jīng)常出現(xiàn)暴雨及山洪的地區(qū)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖戶使用。
[0006]經(jīng)過(guò)分析比較，現(xiàn)有水陸兩用車(chē)的設(shè)計(jì)思路主要是在車(chē)后部安裝螺旋槳類(lèi)推力結(jié)構(gòu)或輪式推擠方式作為提供水中動(dòng)力的推進(jìn)裝置，當(dāng)這些設(shè)計(jì)普遍存在如下缺點(diǎn):
[0007]⑴機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，容易出故障，需要對(duì)原有汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，增加傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，加裝轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，同時(shí)必須加裝獨(dú)立的控制機(jī)構(gòu)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)于將輪機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)較難實(shí)現(xiàn)，而且行駛時(shí)容易造成輪內(nèi)萬(wàn)向傳動(dòng)過(guò)熱，造成危險(xiǎn)。
[0008]⑵容易損壞，螺旋槳容易在汽車(chē)行駛時(shí)時(shí)受到碰撞，在河流中航行也容易受到河底的剮蹭，造成螺旋槳損壞。
[0009]⑶造價(jià)高昂，一套水下推力裝置的設(shè)計(jì)改裝費(fèi)用至少在數(shù)萬(wàn)元左右，難以得到實(shí)際推廣應(yīng)用。
[0010]綜上所述，現(xiàn)有的推進(jìn)裝置基本上都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易損壞、操作難度大、成本高等問(wèn)題，難以推廣使用。至今，高檔越野汽車(chē)以及軍用汽車(chē)也基本上不具備水陸兩用功能，但實(shí)際的汽車(chē)行駛的途中，往往需要經(jīng)過(guò)河流和淺灘等，尤其是遇到惡劣天氣還會(huì)有城市積水問(wèn)題，這都會(huì)出現(xiàn)將車(chē)輛阻隔在道路上，尤其是基礎(chǔ)設(shè)施不太完善的地方積水問(wèn)題尤為突顯，因此，目前急需開(kāi)發(fā)一種能夠推廣應(yīng)用的可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)水陸兩用的推進(jìn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種的離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置及其工作方法，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本低廉，在幾乎不增加汽車(chē)基本造價(jià)前提下，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的水陸兩用功能。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0013]—種離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置，其特征在于:水陸兩用裝置安裝有離心栗式噴水推進(jìn)裝置，噴水推進(jìn)裝置包括輪架、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)輪、離心栗殼以及離心結(jié)構(gòu)，在兩用噴水推進(jìn)裝置下部安裝輪架，輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的外端同軸驅(qū)動(dòng)安裝有一驅(qū)動(dòng)輪，傳動(dòng)軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)軸上同軸安裝有離心栗殼及離心結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)離心結(jié)構(gòu)同軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，離心栗殼與輪架相對(duì)靜止，離心栗殼將離心后的水流進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸出。
[0014]而且，所述離心栗殼的方向人工調(diào)節(jié)。
[0015]而且，所述離心結(jié)構(gòu)為離心葉輪，離心栗殼同軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)安裝在傳動(dòng)軸上，離心葉輪同軸安裝在離心栗殼內(nèi)；傳動(dòng)軸穿過(guò)離心葉輪中心的傳動(dòng)軸孔驅(qū)動(dòng)離心葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0016]離心栗殼的結(jié)構(gòu)具體為:離心栗殼主體為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，離心栗殼的軸向端面上制有進(jìn)水口，在離心栗殼主體一側(cè)的切線方向制有導(dǎo)流出水口。
[0017]而且，在離心栗殼的進(jìn)水口一端的傳動(dòng)軸上同軸安裝有一吸水葉輪。
[0018]而且，所述離心結(jié)構(gòu)包括環(huán)形擋水板以及輪轂式離心葉輪，在輪轂內(nèi)周同軸固裝有一環(huán)形擋水板，該環(huán)形擋水板中部制有進(jìn)水口 ；在擋水板內(nèi)側(cè)的輪轂內(nèi)同軸安裝有一輪轂式離心葉輪，該輪轂式離心葉輪徑向均布固裝在輪轂內(nèi)并由輪轂驅(qū)動(dòng)進(jìn)行同軸旋轉(zhuǎn)；在輪轂式離心葉輪內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上同軸套裝有一導(dǎo)流栗殼，導(dǎo)流栗殼的主體為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)流栗殼中心制有傳動(dòng)軸孔，導(dǎo)流栗殼臨近輪轂式離心葉輪的端面外周均制有環(huán)形的進(jìn)水口，在導(dǎo)流栗殼主體一側(cè)的切線方向制有導(dǎo)流出口。
[0019]而且，所述水陸兩用裝置為車(chē)或其他水陸兩用的載體裝置。
[0020]一種離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置的工作方法:步驟為:
[0021 ] ⑴輪在水中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)離心葉輪對(duì)水體的離心擠壓作用將水向傳動(dòng)軸的垂直方向強(qiáng)制推送，由進(jìn)水口被吸入離心栗殼內(nèi)；
[0022]⑵水流轉(zhuǎn)向，進(jìn)入離心栗殼的水受離心葉輪作用，水在隨離心葉輪做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，同時(shí)在離心力的作用下自離心葉輪中心向外周拋出，水流由離心葉輪獲得了速度會(huì)K ;
[0023]⑶產(chǎn)生推力，被甩向葉輪外緣的水流，經(jīng)蝸形離心栗殼的流道流至離心栗殼的出水口，水流與軸向方向成一定角度噴出，水流噴出產(chǎn)生反作用力最終作用在輪架上；
[0024]⑷在水自葉輪拋出時(shí)，葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入液面的壓力形成壓力差，于是液體不斷地由進(jìn)水口被吸入離心栗殼內(nèi)，重復(fù)步驟⑴至步驟⑷。
[0025]而且，對(duì)于安裝吸水葉輪的裝置，在步驟⑴中，首先由吸水葉輪加速將水導(dǎo)入離心栗殼的進(jìn)水口。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0027]1、本裝置的采用矢量噴水推進(jìn)裝置可以安裝在四驅(qū)車(chē)的四個(gè)輪或兩驅(qū)車(chē)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上，對(duì)于四驅(qū)車(chē)，車(chē)輛在水中可以獲取動(dòng)力后實(shí)現(xiàn)車(chē)輛水中的轉(zhuǎn)向和前進(jìn)雙重功能；對(duì)于兩驅(qū)車(chē)，可以安裝在兩個(gè)前動(dòng)力輪中，前軸主動(dòng)輪對(duì)導(dǎo)向噴口進(jìn)行調(diào)整實(shí)現(xiàn)水中轉(zhuǎn)向、前進(jìn)雙重功能。
[0028]2、本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)方便，可以實(shí)現(xiàn)涉水、渡水功能，而且可以適用于水體較淺的地方使用，安裝有本推進(jìn)裝置的車(chē)輛，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳在輪內(nèi)部，在較淺的河底自動(dòng)使用輪滾動(dòng)前進(jìn)的模式前進(jìn)，而不會(huì)對(duì)螺旋槳輪產(chǎn)生影響。
[0029]3、本裝置在四驅(qū)車(chē)的四個(gè)輪上均設(shè)有推進(jìn)裝置，分別單獨(dú)提供動(dòng)力，減小了現(xiàn)有技術(shù)中的螺旋槳結(jié)構(gòu)可能被異物纏繞后造成的停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為實(shí)施例1離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置的剖面圖；
[0031]圖2為實(shí)施例1離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置側(cè)面圖；
[0032]圖3為實(shí)施例1離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置正面詳圖(去除驅(qū)動(dòng)輪);
[0033]圖4為實(shí)施例1離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置背面詳圖(去除驅(qū)動(dòng)輪);
[0034]圖5為實(shí)施例2離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置整體剖面圖；
[0035]圖6為實(shí)施例2離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置側(cè)面圖(驅(qū)動(dòng)輪剖視);
[0036]圖7為實(shí)施例2中離心栗殼的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為實(shí)施例2中離心栗殼的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9為車(chē)輪的力學(xué)分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0040]一種離心栗式噴水推進(jìn)水陸兩用裝置，本水推進(jìn)水陸兩用裝置安裝有離心栗式噴水推進(jìn)裝置。
[0041]噴水推進(jìn)裝置包括輪架8、傳動(dòng)軸7、驅(qū)動(dòng)輪、離心栗殼以及離心結(jié)構(gòu)，在兩用噴水推進(jìn)裝置下部安裝有用于安裝驅(qū)動(dòng)輪的輪架，輪架轉(zhuǎn)動(dòng)安裝傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的外端同軸驅(qū)動(dòng)安裝有一驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪由同軸緊密套裝的輪轂2和輪胎I組成，傳動(dòng)軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)輪主要用于在陸地上行駛。
[0042]在傳動(dòng)軸上同軸安裝有離心栗殼及離心結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)離心結(jié)構(gòu)同軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水流進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，離心栗殼與輪架相對(duì)靜止，離心栗殼將離心后的水流進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸出，產(chǎn)生推進(jìn)力。
[0043]離心栗殼的方向人工調(diào)節(jié)。
[0044]本推進(jìn)裝置的工作原理為:
[0045]當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)離心結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，水流由進(jìn)水口進(jìn)入離心栗殼內(nèi)，一方面隨離心葉輪做圓周運(yùn)動(dòng)，另一方面在離心力的作用下自離心葉輪中心向外周拋出，水流由離心葉輪獲得了速度能；被甩向葉輪外緣的水流，經(jīng)蝸形離心栗殼的流道流至離心栗殼的出水口 ；水流在液體自葉輪出水口拋出時(shí)，離心葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入液面的壓力形成壓力差，于是水流不斷地由離心栗殼進(jìn)水口被吸入，水流經(jīng)過(guò)離心栗殼后與軸向方向成一定角度噴出，該角度大于0°且小于180°，水流經(jīng)過(guò)離心栗殼的擠出室導(dǎo)流作用后，水流轉(zhuǎn)向產(chǎn)生反作用力作用在輪架上，從而產(chǎn)生前進(jìn)動(dòng)力；離心栗殼轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)安裝在傳動(dòng)軸上，通過(guò)調(diào)整離心栗殼轉(zhuǎn)動(dòng)角度，可以控制離心栗出水口朝向，從而使水流向傳動(dòng)軸垂直的不同方向噴出，產(chǎn)生前進(jìn)、后退的作用力。
[0046]本實(shí)施例所述水陸兩用裝置為車(chē)或其他水陸兩用的載體裝置。
[0047]本離心栗式噴水推進(jìn)裝置可以安裝在四驅(qū)車(chē)的四個(gè)輪內(nèi)，或在兩驅(qū)車(chē)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)安裝。
[0048]實(shí)施例1
[0049]離心栗式噴水推進(jìn)裝置
[0050]參見(jiàn)附圖1至附圖4所示結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明以附圖1所示方向?yàn)槔M(jìn)行描述，右側(cè)為驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)，左側(cè)為驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)側(cè)；在推進(jìn)裝置下部安裝有用于安裝驅(qū)動(dòng)輪的輪機(jī)8，輪