一種泵組推進(jìn)式水下航行器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及泵組推進(jìn)式水下航行器，可有效解決水下航行器自吸能力差，難以滿足水下航行器的水動力性能的問題，技術(shù)方案是，殼體的前后兩端分別設(shè)置有前噴射口總成和后噴射口總成，殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水口和用于控制殼體行進(jìn)方向的噴射口，進(jìn)水口與離心泵的進(jìn)水口相連，離心泵的出水口與高壓柱塞泵的進(jìn)水口相連，高壓柱塞泵的出水口分別與前噴射口總成、后噴射口總成和噴射口相連，構(gòu)成殼體的行進(jìn)方向控制結(jié)構(gòu)，蓄水箱的進(jìn)水口與雙向齒輪泵的出水口相連，雙向齒輪泵的出水口與設(shè)置在殼體上的換水口相連，構(gòu)成殼體的浮力式上下位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型保證高壓柱塞泵的吸力，有效提高柱塞泵的效率，進(jìn)而提高推進(jìn)效率，使用方便，效果好。
【專利說明】
一種泵組推進(jìn)式水下航行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水下航行器，特別是一種栗組推進(jìn)式水下航行器。【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)采用噴水推進(jìn)系統(tǒng)的水下航行器，普遍是以水為介質(zhì)，通過高壓柱塞栗獲得較高的速度，由噴管噴出并產(chǎn)生推進(jìn)力。這種推進(jìn)系統(tǒng)，由于柱塞栗自吸能力差，難以保證噴射口噴出強(qiáng)力的水流，難以滿足水下航行器的水動力性能，從而無法產(chǎn)生足夠的推進(jìn)力來驅(qū)動航行器的航行。
[0003]因此，現(xiàn)有噴水推進(jìn)系統(tǒng)存在固有的不足，迫切需要開發(fā)一種新型的噴水推進(jìn)方案用于水下航行器?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種栗組推進(jìn)式水下航行器，可有效解決水下航行器自吸能力差，難以保證噴射口噴出強(qiáng)力的水流，難以滿足水下航行器的水動力性能的問題。
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，一種栗組推進(jìn)式水下航行器，包括殼體，殼體內(nèi)分別設(shè)置有高壓柱塞栗、離心栗、蓄水箱和雙向齒輪栗，殼體的前后兩端分別設(shè)置有前噴射口總成和后噴射口總成，殼體上分別設(shè)置有進(jìn)水口和用于控制殼體行進(jìn)方向的噴射口，進(jìn)水口與離心栗的進(jìn)水口相連，離心栗的出水口與高壓柱塞栗的進(jìn)水口相連，高壓柱塞栗的出水口分別與前噴射口總成、后噴射口總成和噴射口相連，構(gòu)成殼體的行進(jìn)方向控制結(jié)構(gòu)，蓄水箱的進(jìn)水口與雙向齒輪栗的出水口相連，雙向齒輪栗的出水口與設(shè)置在殼體上的換水口相連，構(gòu)成殼體的浮力式上下位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，簡單合理，采用離心栗加高壓柱塞栗的栗組式推進(jìn)系統(tǒng)，離心栗用于為柱塞栗提供有壓力的水，起到預(yù)增壓的作用，降低輸送水的流量損失，保證尚壓柱塞栗的吸力，有效提尚柱塞栗的效率，進(jìn)而提尚推進(jìn)效率，使用方便，效果好，提尚了水下航行器的工作效率和經(jīng)濟(jì)性，是對現(xiàn)有水下航行器的技術(shù)創(chuàng)新，對我國海洋技術(shù)的發(fā)展及海洋領(lǐng)域的探索有遠(yuǎn)大的意義?！靖綀D說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的剖面主視圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的剖面俯視圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型前噴射口總成的俯視圖。
[0010]圖4為本實(shí)用新型后噴射口總成的俯視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]由圖1-4給出，本實(shí)用新型包括殼體1，殼體1內(nèi)分別設(shè)置有高壓柱塞栗2、離心栗3、 蓄水箱和雙向齒輪栗，殼體1的前后兩端分別設(shè)置有前噴射口總成8和后噴射口總成4,殼體 1上分別設(shè)置有進(jìn)水口和用于控制殼體行進(jìn)方向的噴射口，進(jìn)水口與離心栗3的進(jìn)水口相連，離心栗3的出水口與高壓柱塞栗2的進(jìn)水口相連，高壓柱塞栗2的出水口分別與前噴射口總成、后噴射口總成和噴射口相連，構(gòu)成殼體的行進(jìn)方向控制結(jié)構(gòu)，蓄水箱的進(jìn)水口與雙向齒輪栗的出水口相連，雙向齒輪栗的出水口與設(shè)置在殼體上的換水口相連，構(gòu)成殼體的浮力式上下位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。[〇〇13]為保證使用效果，所述的進(jìn)水口至少有分別設(shè)置在殼體上、下、左、右的4個(gè)，分別為如圖1、2所示的第一進(jìn)水口 J1、第二進(jìn)水口 J2、第三進(jìn)水口 J3和第四進(jìn)水口 J4;
[0014]所述的蓄水箱包括對稱設(shè)置在殼體內(nèi)左右兩側(cè)的第一蓄水箱10和第二蓄水箱6， 第一蓄水箱10經(jīng)第一雙向齒輪栗9并通過殼體上的第一換水口 J6與殼體外部相連通，第二蓄水箱6經(jīng)第二雙向齒輪栗7并通過殼體上的第二換水口 J5與殼體外部相連通，構(gòu)成殼體的浮力式上下位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；[0〇15]所述的前噴射口總成8是由并排的三個(gè)前噴射管PQ1、PQ2、PQ3構(gòu)成的，后噴射口總成4是由并排的三個(gè)后噴射管PH1、PH2、PH3構(gòu)成的，前噴射管和后噴射管的進(jìn)水端均與高壓柱塞栗2的出水口相連，二者出水端的的噴射方向相反；
[0016]所述的殼體內(nèi)設(shè)置有給高壓柱塞栗2、離心栗3供電的鋰電池5;[〇〇17]所述的殼體1呈流線型；
[0018]所述的噴射口包括設(shè)置在殼體前部的第一噴射組、第二噴射組和設(shè)置在殼體后部的第三噴射組、第四噴射組；[〇〇19]所述的第一噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第一上噴射口 PS1、第一下噴射口 PX1、第一左噴射口 PZ1和第一右噴射口 PY1構(gòu)成的；
[0020]所述的第二噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第二上噴射口 PS2、第二下噴射口 PX2、第二左噴射口 PZ2和第二右噴射口 PY2構(gòu)成的；[〇〇21]所述的第三噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第三上噴射口 PS3、第三下噴射口 PX3、第三左噴射口 PZ3和第三右噴射口 PY3構(gòu)成的；
[0022]所述的第四噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第四上噴射口 PS4、第四下噴射口 PX4、第四左噴射口 PZ4和第四右噴射口 PY4構(gòu)成的；
[0023]所述的噴射口與高壓柱塞栗2的出水口之間的管路上設(shè)置有電磁閥。
[0024]本實(shí)用新型水下航行器具有上升、下潛、前進(jìn)、后退、左行、右行、左轉(zhuǎn)向及右轉(zhuǎn)向八種基本運(yùn)動功能。
[0025] 離心栗3進(jìn)水口與水下航行器后部設(shè)置的至少四個(gè)進(jìn)水口 11、12、13、】4相互連通， 高壓柱塞栗2的出水口通過管道分別與前噴射口總成8、后噴射口總成4及各個(gè)噴射口連通， 通過控制各個(gè)噴射口噴射出強(qiáng)力水流作為動力，從而驅(qū)動水下航行器向需要的方向航行。 同時(shí)，殼體內(nèi)設(shè)有用于浮力調(diào)整的蓄水箱，通過向蓄水箱里注水和使蓄水箱排水來改變水下航行器的浮力，從而進(jìn)一步控制其上升和下潛。
[0026] 所述的離心栗使水通過輸送管道進(jìn)入高壓柱塞栗進(jìn)行加壓，加壓后的高壓水流通過管道輸送到水下航行器的前噴射口總成、后噴射口總成及上、下、左、右各個(gè)噴射口，從而在噴射口形成推進(jìn)動力。所述的噴射口與高壓柱塞栗栗組2出水口之間的連接管道上設(shè)置有多個(gè)電磁閥(圖中未畫出)，用來控制高壓水流從不同的噴射口噴射，產(chǎn)生需要的推力。電磁閥均由設(shè)置在水下航行器的內(nèi)的控制器來控制，從而實(shí)現(xiàn)對水下航行器全部工作過程的控制，這種通過控制器控制啟閉電磁閥的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)。
[0027]所述的向蓄水箱注水是為了增加水下航行器的重量，抵消其浮力；所述的使蓄水箱排水是為了減少水下航行器的重量，恢復(fù)其浮力。蓄水箱的進(jìn)水口(即出水口)處分別設(shè)置有雙向齒輪栗栗組，雙向齒輪栗栗組的進(jìn)水口分別與殼體上的第一換水口 J6、第二換水口 J5相互連通，當(dāng)雙向齒輪栗栗組正轉(zhuǎn)時(shí)，水通過輸送管道分別注入蓄水箱，此時(shí)，水下航行器的重量增加，航行器下潛；當(dāng)耐雙向齒輪栗栗組反轉(zhuǎn)時(shí)，使蓄水箱的水通過輸送管道分別排出，此時(shí)，水下航行器的重量減少，航行器上升。
[0028]水下航行器的各種基本運(yùn)動功能，通過以下控制不同噴射口噴射的方法來實(shí)現(xiàn):
[0029]前進(jìn)時(shí):打開后噴射口總成4的噴射管PH2,關(guān)閉其它噴射管，如果需要水下航行器快速前進(jìn)，同時(shí)打開3個(gè)噴射管PH1、PH2、PH3;
[0030]后退時(shí):打開前噴射口總成3的噴射管PQ2,關(guān)閉其它噴射口，如果需要水下航行器快速后退，同時(shí)打開3個(gè)噴射管PQ1、PQ2、PQ3;[0031 ]下潛時(shí):打開噴射口PS1、PS2、PS3、PS4，關(guān)閉其它噴射口，如果需要水下航行器快速下潛，同時(shí)向第一蓄水箱10和第二蓄水箱6里注水；[〇〇32]上升時(shí):打開噴射口 ？乂1、？乂2、？乂3、？乂4，關(guān)閉其它噴射口，如果需要水下航行器快速上升，同時(shí)使第一蓄水箱10和第二蓄水箱6排水；[〇〇33]左行時(shí):打開噴射口PY1、PY4或PY2、PY3,關(guān)閉其它噴射口，如果需要水下航行器快速左移，同時(shí)打開噴射口 PY1、PY2、PY3、PY4;[〇〇34]右行時(shí):打開噴射口PZ1、PZ4或PZ2、PZ3,關(guān)閉其它噴射口，如果需要水下航行器快速右移，同時(shí)打開噴射口 PZ1、PZ2、PZ3、PZ4;[〇〇35] 左轉(zhuǎn)向時(shí):同時(shí)打開噴射口 ？￥1、？￥2、？23、？24，關(guān)閉其它噴射口；[〇〇36] 右轉(zhuǎn)向時(shí):同時(shí)打開噴射口 PZ1、PZ2、PY3、PY4，關(guān)閉其它噴射口。
[0037] 所述水下航行器除了具備以上基本運(yùn)動功能，還可以在水下航行的過程中，通過調(diào)整噴射口不同方向的組合噴射，實(shí)現(xiàn)水下航行器任意運(yùn)行姿態(tài)的控制。
[0038]上述結(jié)構(gòu)中，所說的鋰電池為市售產(chǎn)品，其作為離心栗3和高壓柱塞栗2的能源裝置與動力來源裝置。
[0039]所述的離心栗、高壓柱塞栗、第一雙向齒輪栗和第二雙向齒輪栗均采用耐腐蝕材料制成，具有耐腐蝕性，有效避免海水造成的侵蝕，保證其性能及工作可靠性，延長使用壽命。
[0040]所述的第一雙向齒輪栗、第二雙向齒輪栗均通過改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，從而改變水流的方向，實(shí)現(xiàn)一栗兩用。
[0041]所述的殼體呈流線型設(shè)計(jì)，使得在水中阻力小，增加了水下運(yùn)動的靈活性，提高推進(jìn)效率，確保其在作業(yè)過程中姿態(tài)的穩(wěn)定。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0043] 1、采用離心栗加高壓柱塞栗的栗組式推進(jìn)系統(tǒng)，其優(yōu)越性在于，離心栗用于為柱塞栗提供有壓力的水，起到預(yù)增壓的作用，降低輸送水的流量損失，保證高壓柱塞栗的吸力，有效提尚柱塞栗的效率30%-40%，進(jìn)而提尚推進(jìn)效率；
[0044]2、由于采用多個(gè)噴管噴射和噴射加自重作動力的方式，以及控制噴射口不同方向的組合噴射，不僅大大提高了水下航行器的水動力性能，使其航行速度能提高到每秒鐘百米以上，而且使其具有以不同航行速度實(shí)現(xiàn)多方向運(yùn)動的功能，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足；
[0045]3、該推進(jìn)系統(tǒng)采用電驅(qū)動，使得水下航行器的位置和航向具有可控制性，反應(yīng)迅速，定位精度高，操縱性能優(yōu)良；
[0046]4、該推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、且便于生產(chǎn)及維護(hù)，降低了水下航行器的成本。[〇〇47]綜上所述，本實(shí)用新型是對采用噴水推進(jìn)技術(shù)的水下航行器的進(jìn)一步改進(jìn)，綜合了傳統(tǒng)航行器的各種優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)性先進(jìn)、獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡單、合理，增加了水下航行器的操縱簡便性和大批量產(chǎn)品化能力。提高了水下航行器的工作效率和經(jīng)濟(jì)性，是對現(xiàn)有水下航行器的技術(shù)創(chuàng)新，對我國海洋技術(shù)的發(fā)展及海洋領(lǐng)域的探索有遠(yuǎn)大的意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種栗組推進(jìn)式水下航行器，包括殼體(1)，其特征在于，殼體(1)內(nèi)分別設(shè)置有高壓 柱塞栗(2)、離心栗(3)、蓄水箱和雙向齒輪栗，殼體(1)的前后兩端分別設(shè)置有前噴射口總 成(8)和后噴射口總成(4)，殼體(1)上分別設(shè)置有進(jìn)水口和用于控制殼體行進(jìn)方向的噴射 口，進(jìn)水口與離心栗(3)的進(jìn)水口相連，離心栗(3)的出水口與高壓柱塞栗(2)的進(jìn)水口相 連，高壓柱塞栗(2)的出水口分別與前噴射口總成、后噴射口總成和噴射口相連，構(gòu)成殼體 的行進(jìn)方向控制結(jié)構(gòu)，蓄水箱的進(jìn)水口與雙向齒輪栗的出水口相連，雙向齒輪栗的出水口 與設(shè)置在殼體上的換水口相連，構(gòu)成殼體的浮力式上下位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的進(jìn)水口至少有分 別設(shè)置在殼體上、下、左、右的4個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的蓄水箱包括對稱 設(shè)置在殼體內(nèi)左右兩側(cè)的第一蓄水箱(10)和第二蓄水箱(6)，第一蓄水箱(10)經(jīng)第一雙向 齒輪栗(9)并通過殼體上的第一換水口(J6)與殼體外部相連通，第二蓄水箱(6)經(jīng)第二雙向 齒輪栗(7)并通過殼體上的第二換水口(J5)與殼體外部相連通，構(gòu)成殼體的浮力式上下位 置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的前噴射口總成 (8)是由并排的三個(gè)前噴射管(PQ1、PQ2、PQ3)構(gòu)成的，后噴射口總成(4)是由并排的三個(gè)后 噴射管(PH1、PH2、PH3)構(gòu)成的，前噴射管和后噴射管的進(jìn)水端均與高壓柱塞栗(2)的出水 口相連，二者出水端的的噴射方向相反。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的殼體內(nèi)設(shè)置有與 用于給高壓柱塞栗(2)、離心栗(3)供電的鋰電池(5)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的殼體(1)呈流線型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的噴射口包括設(shè)置 在殼體前部的第一噴射組、第二噴射組和設(shè)置在殼體后部的第三噴射組、第四噴射組；所述的第一噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第一上噴射口 (PS1)、第一下噴射口(PX1)、第一左噴射口(PZ1)和第一右噴射口(PY1)構(gòu)成的；所述的第二噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第二上噴射口 (PS2)、第二下噴射口(PX2)、第二左噴射口(PZ2)和第二右噴射口(PY2)構(gòu)成的；所述的第三噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第三上噴射口 (PS3)、第三下噴射口(PX3)、第三左噴射口(PZ3)和第三右噴射口(PY3)構(gòu)成的；所述的第四噴射組是由設(shè)置在殼體上且噴射方向分別為上、下、左、右的第四上噴射口 (PS4)、第四下噴射口(PX4)、第四左噴射口(PZ4)和第四右噴射口(PY4)構(gòu)成的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗組推進(jìn)式水下航行器，其特征在于，所述的噴射口與高壓柱 塞栗(2)的出水口之間的管路上設(shè)置有電磁閥。
【文檔編號】B63G8/14GK205632986SQ201620512942
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】許智遠(yuǎn), 胡澤雄, 許起東
【申請人】河南海力特裝備工程有限公司