專利名稱：高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置屬于船用噴射推進(jìn)裝置。
現(xiàn)使用的船用推進(jìn)裝置多為內(nèi)燃機(jī)或蒸汽輪機(jī)經(jīng)電動(dòng)機(jī)或變速器驅(qū)動(dòng)螺旋漿轉(zhuǎn)動(dòng)，為船舶提供推進(jìn)動(dòng)力。隨著船速的提高，螺旋漿轉(zhuǎn)數(shù)加快，超過一定轉(zhuǎn)速推進(jìn)效率開始下降。用內(nèi)燃機(jī)或蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)噴水推進(jìn)裝置，在氣墊船上驅(qū)動(dòng)水平風(fēng)扇或用噴氣推進(jìn)裝置。雖然噴水或噴氣推進(jìn)裝置比較適合高速航行的船舶，噴水推進(jìn)裝置要獲得很大的推進(jìn)力，就必須提高水泵的供水壓力，隨著供水壓力的提高，水泵的效率降低，噴氣推進(jìn)裝置雖然流體速度高，但氣體密度僅為水的八百分之一，推進(jìn)力的提高受到限制，把航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用于船舶做為推進(jìn)裝置，受各種條件的制約難于實(shí)現(xiàn)。
另外，現(xiàn)用的推進(jìn)裝置有一個(gè)共同點(diǎn)，就是把燃料熱能通過內(nèi)燃機(jī)或其它方式轉(zhuǎn)變成機(jī)械能或電能驅(qū)動(dòng)推進(jìn)裝置，燃料在轉(zhuǎn)換和機(jī)械傳動(dòng)過程中效率不斷降低。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種較高燃料效率，相同功率，具有更大推進(jìn)力，結(jié)構(gòu)簡單適合于高速航行的船用汽水混合噴射推進(jìn)裝置。
本實(shí)用新型高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置主要由空氣壓縮機(jī)(5)、單向閥(2)、貯氣筒(3)、燃燒室(25)、水泵(28)、配氣機(jī)構(gòu)(10)、混合室(24)、噴嘴(21)、倒車三通(19)及液壓缶(25)等組成。
最佳實(shí)施例如圖1、圖2、圖3所示其特殊之處主要由空氣壓縮機(jī)(5)、單向閥(2)、貯氣筒(3)、燃燒室(25)、水泵(28)、配氣機(jī)構(gòu)(10)、混合室(24)、噴嘴(21)、倒車三通(19)、液壓缶(15)和轉(zhuǎn)向臂(7)等組成?？諝鈮嚎s機(jī)(5)出口用管路通過單向閥(2)和貯氣筒(3)相聯(lián)接，貯氣筒(3)出口和燃燒室(25)進(jìn)氣口用管路聯(lián)接，燃燒室(25)出口插混合室(24)的進(jìn)氣口，水泵(28)出口管和混合室(24)進(jìn)水口聯(lián)接。空氣從空壓機(jī)進(jìn)氣口(12)進(jìn)入空氣壓縮機(jī)(5)，被壓縮的空氣經(jīng)單向閥(2)和貯氣筒(3)，由配氣機(jī)構(gòu)(10)控制，打開進(jìn)氣門(14)，壓縮空氣進(jìn)入燃燒室(25)，關(guān)閉進(jìn)氣門(14)，燃料通過油泵(34)由噴油嘴(9)噴入燃燒室(25)與壓縮空氣混合。配氣機(jī)構(gòu)(10)上的凸輪軸(16)驅(qū)動(dòng)分電器(11)使火花塞(8)點(diǎn)火爆發(fā)，形成高溫、高壓燃?xì)膺M(jìn)入混合室(24)。水泵(28)從船底吸入經(jīng)水泵葉輪(27)壓入混合室(24)，由燃?xì)鈹y帶從噴嘴(21)高速噴出，如圖1所示。船舶通過調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)入燃燒室(25)的燃料數(shù)量，改變氣水混合流的噴射速度調(diào)節(jié)航速。倒車是靠固定在船尾殼(20)的液壓缶(15)帶動(dòng)倒車三通(19)下降對(duì)準(zhǔn)噴嘴(21)實(shí)現(xiàn)的。
內(nèi)燃機(jī)(1)由托架(30)固定在船底殼(31)上，通過傳動(dòng)帶(13)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)(5)。固定在空氣壓縮機(jī)(5)軸的一側(cè)中部傘形齒(29)帶動(dòng)水泵(28)，水泵(28)出水口和混合室(24)進(jìn)水口相連?；旌鲜?24)是由兩半具有凹球面的殼體組成，固定在船底殼(31)上。兩半殼體組合包容著可繞混合室(24)垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的噴嘴(21)。噴嘴(21)進(jìn)氣口外側(cè)用齒形鍵固定著轉(zhuǎn)向臂(7)，混合室(24)進(jìn)水口和噴嘴(21)同軸線的錐管相通。空氣壓縮機(jī)(5)的軸端用同步帶(4)通過同步帶輪(32)和凸輪軸(16)聯(lián)接。燃燒室(25)的上下蓋分別裝有進(jìn)氣門(14)和排氣門(23)，燃燒室(25)外殼鑄有散熱葉片或水冷夾套。燃燒室(25)是用螺栓通過上卡塊(32)及下卡塊(35)和配氣機(jī)構(gòu)(10)殼體固定，燃燒室(25)可以有1-6個(gè)。
凸輪軸(16)通過從動(dòng)柱(17)，挺桿(18)和搖臂(22)帶動(dòng)進(jìn)氣門(14)和排氣門(23)。凸輪軸(16)未端和油泵(34)聯(lián)接。船舶轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向液壓缶(6)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向臂(7)使噴嘴(21)擺動(dòng)。倒車是由固定在船尾殼(20)的液壓缶(15)帶動(dòng)倒車三通(19)完成的，倒車三通(19)是個(gè)一進(jìn)兩出，夾角為150-180度的三通管，并和液壓缶(15)的伸縮桿用螺栓聯(lián)接，液壓缶(15)筒座垂直固定在船尾殼(20)上。
安裝和使用是這樣的把內(nèi)燃機(jī)(1)總成固定在船底托架(30)上，然后將空氣壓縮機(jī)(5)及水泵(28)組合體的水泵進(jìn)口法蘭(28)用螺栓固定在船底殼(31)上?？諝鈮嚎s機(jī)(5)固定在船底殼(31)上。把混合室(24)及噴嘴(21)固定在船尾殼(20)上，把燃燒室(25)固定在配氣機(jī)構(gòu)(10)的殼體上，配氣機(jī)構(gòu)(10)殼體和船尾殼(20)固定，安好轉(zhuǎn)向液壓缶(6)和轉(zhuǎn)向臂(7)，接通液壓方向機(jī)。把倒車用液壓缶(15)固定在船尾殼(31)上，聯(lián)接其它油路電路，如圖2所示。
起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(1)，接通離合器帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)(5)和水泵(28)，空氣經(jīng)過空氣壓縮機(jī)(5)，單向閥(2)進(jìn)入貯氣筒(3)，水泵(28)吸入的水經(jīng)水泵葉輪(27)壓入混合室(24)。燃燒室(25)的進(jìn)氣門(14)關(guān)閉，噴油嘴(9)噴油后，分電器(11)使火花塞(8)點(diǎn)火，爆發(fā)，排氣門(23)開啟，高溫、高壓燃?xì)饧彼龠M(jìn)入混合室(24)攜帶進(jìn)入混合室(24)的水高速噴出，產(chǎn)生推進(jìn)力使船舶前行。轉(zhuǎn)動(dòng)液壓方向機(jī)，轉(zhuǎn)向液壓缶(6)通過轉(zhuǎn)向臂(7)使噴嘴(21)擺動(dòng)，改變航向。垂直固定在船尾殼(20)的液壓缶(15)帶動(dòng)倒車三通(19)下降對(duì)準(zhǔn)噴嘴(21)實(shí)現(xiàn)倒車。通過調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(1)轉(zhuǎn)數(shù)和油泵(34)向燃燒室(25)提供的燃油數(shù)量，改變氣水混合流的噴射速度，調(diào)整船舶航速。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于，空氣壓縮機(jī)(5)、單向閥(2)和貯氣筒(3)用管路聯(lián)接，比其它方式可以向燃燒室(25)提供較高壓力的空氣，油泵停止向燃燒室(25)供油時(shí)，仍具有氣、水混合噴射的效果。燃燒室(25)設(shè)有進(jìn)氣門(14)和排氣門(23)，通過配氣機(jī)構(gòu)(10)控制進(jìn)氣、排氣和燃燒過程，燃燒室(25)出口直接插入混合室(24)進(jìn)氣口，減少能量散失?；旌鲜?24)呈兩半凹球殼包容著可繞混合室(24)垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的噴嘴(21)，轉(zhuǎn)向臂(7)固定在噴嘴(21)進(jìn)氣口外側(cè)。
燃燒室(25)進(jìn)氣口和出氣口，用螺栓通過上卡塊(33)和下卡塊(35)固定在配氣機(jī)構(gòu)(10)的殼體上，拆裝方便，如圖3所示。
水泵(28)可以選用單級(jí)或多級(jí)水泵的通用件，容易獲得，易于制造。倒車三通(19)和轉(zhuǎn)向臂(7)采用液壓驅(qū)動(dòng)，易于控制。
本裝置整個(gè)工作過程，只用少量燃料使內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)(5)和水泵(28)，多數(shù)燃料直接爆燃，不經(jīng)轉(zhuǎn)換做功，因此提高了燃料效率，克服了單純噴水，噴氣推進(jìn)裝置的不足，能產(chǎn)生更大的推力，適合做高速航行船舶的推進(jìn)裝置。
該裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，可提高船舶續(xù)航時(shí)間。


圖1俯視圖內(nèi)燃機(jī)(1)、單向閥(2)、貯氣筒(3)、同步帶(4)、空氣壓縮機(jī)(5)、轉(zhuǎn)向液壓缶(6)、轉(zhuǎn)向臂(7)、火花塞(8)、噴油嘴(9)、配氣機(jī)構(gòu)(10)、分電器(11)、空壓機(jī)進(jìn)氣口(12)、傳送帶(13)。
圖2是圖1的A-A剖面圖進(jìn)氣門(14)、液壓缶(15)、凸輪軸(16)、從動(dòng)柱(17)、挺桿(18)、倒車三通(19)、船尾殼(20)、噴嘴(21)、搖臂(22)、排氣門(23)、混合室(24)、燃燒室(25)、水泵進(jìn)口法蘭(26)、水泵葉輪(27)、水泵(28)、傘形齒(29)、托架(30)、船底殼(31)。
圖3是圖1的B-B剖視圖同步帶輪(32)、上卡塊(33)、油泵(34)、下卡塊(35)。
權(quán)利要求1.一種高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置，主要由空氣壓縮機(jī)(5)、單向閥(2)、貯氣筒(3)、燃燒室(25)、水泵(28)、配氣機(jī)構(gòu)(10)、混合室(24)、噴嘴(21)、倒車三通(19)、液壓缶(15)和轉(zhuǎn)向臂(7)等組成，其特征在于，空氣壓縮機(jī)(5)出口用管路通過單向閥(2)和貯氣筒(3)相聯(lián)接，貯氣筒(3)出口和燃燒室(25)進(jìn)氣口用管路聯(lián)接，燃燒室(25)出口插于混合室(24)的進(jìn)氣口，水泵(28)出口管和混合室(24)進(jìn)水口聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置其特征在于，燃燒室(25)上下蓋分別裝有進(jìn)氣門(14)和排氣門(23)，燃燒室(25)外殼鑄有散熱葉片或水冷夾套，燃燒室(25)用螺栓通過上卡塊(33)及下卡塊(35)和配氣機(jī)構(gòu)(10)的殼體固定，燃燒室(25)可以有1-6個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置其特征在于，混合室(24)是由兩半呈凹球面的殼體組成，固定在船底殼(31)上，兩半球殼組合包容著，可繞混合室(24)垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的噴嘴(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置其特征在于，倒車三通(19)是個(gè)一進(jìn)兩出夾角為150-180度的三通管，并和液壓缶(15)的伸縮桿用螺栓聯(lián)接，液壓缶(15)筒座垂直固定在船尾殼(20)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置其特征在于，噴嘴(21)進(jìn)氣口外側(cè)用齒形鍵固定著轉(zhuǎn)向臂(7)，混合室(24)進(jìn)水口和噴嘴(21)同軸線的錐管聯(lián)通。
專利摘要一種高速船用氣水混合噴射推進(jìn)裝置,用于高速船舶推進(jìn)。由內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、貯氣筒、水泵、燃燒室、配氣機(jī)構(gòu)、混合室和噴嘴等組成。被壓縮的空氣經(jīng)單向閥和貯氣筒,由配氣機(jī)構(gòu)控制燃燒室的進(jìn)排氣門,壓縮空氣進(jìn)入燃燒室和噴入的燃料混合,點(diǎn)火爆發(fā),通過混合室攜帶水泵壓入混合室的水高速噴出,推進(jìn)船舶航行。比相同燃料消耗的其它推進(jìn)裝置有更大的推進(jìn)力,提高了燃料效率,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,易于維護(hù)和制造。
文檔編號(hào)B63H11/00GK2331583SQ9722401
公開日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1997年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月6日
發(fā)明者周子厚 申請(qǐng)人:周子厚