CN109835453B - 多级旋管式泵喷推进器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械装备，特别涉及一种多级旋管式泵喷推进器。在外导管（12）的左端外圆周上设有导向锥，导向锥的外壁上设有多个侧鳃孔（2），在解旋配流管的右端连接多个旋管体（11），每个旋管体分别由一个主管、多个支管、一个配流盘组成，在主管上沿周向均匀发散分布装有多个支管，每个支管的一端分别与主管连接贯通，支管另一端分别与配流盘内腔连接贯通，每个配流盘的左端面封闭该旋管体的主管右端内腔，配流盘的右端面与右侧相连接的旋管体的主管左端内腔连接贯通。由于采用多级结构又能保证同一进速系数的条件下，大幅减小转子径向尺寸，使整个推进器的结构更为紧凑，低扭矩高转速使其内部流场高速流动使得该推进器更适用高速潜航推进。
Description
技术领域
本发明属于机械装备，特别涉及一种多级旋管式泵喷推进器。
背景技术
潜艇对我国海防具有重大意义，在潜艇的制造过程中，提高其航速和声纳隐身性是两个重要问题。潜艇的航速主要是通过泵喷推进器来实现，而传统的泵喷推进器由于螺旋桨叶的存在，必然存在拖桨阻力，流道不连续，由于叶梢与导管之间的间隙，必然存在叶梢泄露和涡流，同时产生梢涡空化，加剧振动和噪声，从而降低了航速和声纳隐身性，也无法满足高速潜航推进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种结构简单，能够提高航速和声纳隐身性，满足高速潜航推动力需求的多级旋管式泵喷推进器。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：多级旋管式泵喷推进器包括外导管、轴封环、滚动轴承，其特点是，外导管的整体为流线型，外导管的左端头设有进水口，外导管的右端头设有出水口，进水口内装有进水格栅，出水口内设有尾导流喷锥，尾导流喷锥内腔的形状为左端小右端大，外导管的左端外圆周上设有导向锥，导向锥的外壁上设有多个侧鳃孔，侧鳃孔为斜槽孔，倾斜方向朝向右端尾部，导向锥的内腔中设有进水导流锥，进水导流锥的内腔形状为左端大右端小，导向锥的内腔与进水导流锥之间用多个导流锥加强筋板焊接固定，进水导流锥右端插入解旋配流管左端内且与其保留间隙，解旋配流管装在外导管内腔中部的内凸台上，外导管内腔中部的内凸台与解旋配流管之间从左至右依次装有油封环一和滚动轴承一，滚动轴承一右侧的解旋配流管的外圆周上固定装有套筒一，套筒的左端面触压在滚动轴承内环的右端面上，套筒的右端面触压在永磁转子磁条的左端面上，N极与S极的永磁转子磁条相间固定在解旋配流管的外圆周上，对应永磁转子磁条位置的外导管内腔种固定装有定子绕组，由固定在解旋配流管外圆周上的永磁转子磁条与定子绕组组成电动机，固定永磁转子磁条的解旋配流管的右端焊接连接多个旋管体，每个旋管体分别由一个主管、多个支管、一个配流盘组成，在主管上沿周向均匀发散分布装有多个支管，每个支管的一端分别与主管连接贯通，支管另一端分别与配流盘内腔连接贯通，每个配流盘的左端面封闭该旋管体的主管右端内腔，配流盘的右端面与右侧相连接的旋管体的主管左端内腔连接贯通，最右端的旋管体右端焊接连接尾整流管，尾整流管装在外导管内腔中右端的内凸台上，外导管内腔中右端的内凸台与尾整流管之间从右至左依次装有轴封环二和滚动轴承二，滚动轴承二与多个旋管体之间的尾整流管外圆周上固定装有套筒二，套筒二的左端面触压在旋管体的右端面上，套筒二的右端面触压在滚动轴承二内环的左端面上，尾整流管的右端置于尾导流喷锥的内腔中。
本发明的有益效果是：多级旋管式泵喷推进器结构简单，由于采用连续流道，外导管内壁非过流面，可以消除梢涡空化，使推进中阻力大大减少。由于采用多级结构又能保证同一进速系数的条件下，大幅减小转子径向尺寸，使整个推进器的结构更为紧凑，低扭矩高转速使其内部流场高速流动使得该推进器更适用高速潜航推进。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是多级旋管式泵喷推进器结构剖视图。
图2是图1中的Ⅰ处放大图。
图3是图1中的Ⅱ处放大图。
图中，1-进水格栅；2-侧鳃孔；3-进水导流锥；4-导流锥加强筋板；5-解旋配流管；6-轴封环一；7-滚动轴承一；8-套筒一；9-定子绕组；10-永磁转子磁条；11-旋管体；11-1-配流盘；11-2-支管；11-3-主管；12-外导管；12-1-进水口；12-2-出水口；12-3-导向锥；13-尾整流管；14-尾导流喷锥；15-轴封环二；16-滚动轴承二；17-套筒二。
具体实施方式
实施例，参照附图1-3，多级旋管式泵喷推进器的外导管12的整体为流线型，外导管12的左端头设有进水口12-1，外导管12的右端头设有出水口12-2。进水口12-1内装有进水格栅1，防止异物进入内部流道，出水口12-2内设有尾导流喷锥14，尾导流喷锥14内腔的形状为左端小右端大。外导管12的左端外圆周上设有导向锥12-3，导向锥12-3的外壁上设有多个侧鳃孔2，侧鳃孔2为斜槽孔，倾斜方向朝向右端尾部，侧鳃孔2能够保证和增加进水量，防止因逐级加压造成供水不足而引起的内部空化。导向锥12-3的内腔中设有进水导流锥3，进水导流锥3的内腔形状为左端大右端小，导向锥12-3的内腔与进水导流锥3之间用多个导流锥加强筋板4焊接固定，进水导流锥3的右端插入解旋配流管5左端内且与其保留间隙。解旋配流管5装在外导管12内腔中部的内凸台上，外导管12内腔中部的内凸台与解旋配流管5之间从左至右依次装有油封环一6和滚动轴承一7，滚动轴承一7右侧的解旋配流管5的外圆周上固定装有套筒一8。套筒一8的左端面触压在滚动轴承一7内环的右端面上，套筒一8的右端面触压在永磁转子磁条10的左端面上，N极与S极的永磁转子磁条10相间固定在解旋配流管5的外圆周上。对应永磁转子磁条10位置的外导管12内腔的位置固定装有定子绕组9，永磁转子磁条10与定子绕组9之间保留间隙，由固定在解旋配流管5外圆周上的永磁转子磁条10与定子绕组9组成电动机。固定装永磁转子磁条10的解旋配流管5的右端焊接连接四个旋管体11，每个旋管体11分别由一个主管11-3、多个支管11-2、一个配流盘11-1组成，在主管11-3上沿周向均匀发散分布装有多个支管11-2，每个支管11-2的一端分别与主管11-3连接贯通，支管11-2另一端分别与配流盘11-1内腔连接贯通，每个配流盘11-1的左端面封闭该旋管体11的主管11-3右端内腔，配流盘11-1的右端面与右侧相连接的旋管体11的主管11-3左端内腔连接贯通。最右端的旋管体11右端焊接连接尾整流管13，尾整流管13装在外导管12内腔中右端的内凸台上，外导管12内腔中右端的内凸台与尾整流管13之间从右至左依次装有轴封环二15和滚动轴承二16，滚动轴承二16与多个旋管体11之间的尾整流管13的外圆周上固定装有套筒二17。套筒二17的左端面触压在旋管体11的右端面上，套筒二17的右端面触压在滚动轴承二16内环的左端面上，尾整流管13的右端置于尾导流喷锥14的内腔中。
多级旋管式泵喷推进器的工作过程是：工作时，整个外导管12必须全部置于水中，解旋配流管5、永磁转子磁条10、四个旋管体11、尾整流管13构成的转子系统，由定子绕组9通电驱动永磁转子磁条10转动，从而驱动整个转子转动。在前导负压驱动下，参照图中箭头所指方向，水从进水口12-1的进水格栅1进入导向锥12-3内腔中，水也可从侧鳃孔2进入导向锥12-3的内腔中，水进入导向锥12-3的内腔后汇聚经由进水导流锥3收集后吸入解旋配流管5进行配流分配，再流入多个旋管体11进行加压。其加压的原理是流体从解旋配流管5与多级旋管体11高速旋转实现多级加压，从而产生推进力，流体从解旋配流管5与多级旋管体11内连续流道流过，外导管12内壁除进水导流锥3外，其它均非过流面，通过多个旋管体11的每根支管11-2旋转后其离心力将水向外甩出从而驱动水从主管11-3经支管11-2再汇入配流盘11-1，再进行下一级加压。经过多级加压后可获得较大出口压力和较高流速，经尾整流管13整流降噪然后经尾导流喷锥14喷出，实现推进力，其推进力是进水口12-1的吸入负压和尾部出水口12-2的喷射压力共同作用的结果。
Claims (1)
1.一种多级旋管式泵喷推进器，包括外导管（12），解旋配流管（5），其特征在于，在外导管（12）的左端外圆周上设有导向锥（12-3），导向锥（12-3）的内腔中设有进水导流锥（3），进水导流锥（3）的内腔形状为左端大右端小，导向锥（12-3）的内腔与进水导流锥（3）之间用多个导流锥加强筋板（4）焊接固定，导向锥（12-3）的外壁上设有多个侧鳃孔（2），外导管（12）的整体为流线型，外导管（12）的左端头设有进水口（12-1），外导管（12）的右端头设有出水口（12-2），进水口（12-1）内装有进水格栅（1），出水口（12-2）内设有尾导流喷锥（14），解旋配流管（5）装在外导管（12）内腔中部的内凸台上，外导管（12）内腔中部的内凸台与解旋配流管（5）之间从左至右依次装有油封环一（6）和滚动轴承一（7），滚动轴承一（7）右侧的解旋配流管（5）的外圆周上固定装有套筒一（8），套筒一（8）的左端面触压在滚动轴承一（7）内环的右端面上，套筒一（8）的右端面触压在永磁转子磁条（10）的左端面上，N极与S极的永磁转子磁条（10）相间固定在解旋配流管（5）的外圆周上，对应永磁转子磁条（10）位置的外导管（12）内腔的位置固定装有定子绕组（9），永磁转子磁条（10）与定子绕组（9）之间保留间隙，由固定在解旋配流管（5）外圆周上的永磁转子磁条（10）与定子绕组（9）组成电动机，固定装永磁转子磁条（10）的解旋配流管（5）的右端连接多个旋管体（11），每个旋管体（11）分别由一个主管（11-3）、多个支管（11-2）、一个配流盘（11-1）组成，在主管（11-3）上沿周向均匀发散分布装有多个支管（11-2），每个支管（11-2）的一端分别与主管（11-3）连接贯通，支管（11-2）另一端分别与配流盘（11-1）内腔连接贯通，每个配流盘（11-1）的左端面封闭该旋管体（11）的主管（11-3）右端内腔，配流盘（11-1）的右端面与右侧相连接的旋管体（11）的主管（11-3）左端内腔连接贯通，最右端的旋管体（11）右端焊接连接尾整流管（13），尾整流管（13）装在外导管（12）内腔中右端的内凸台上。
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