[發明專利]混流式噴水推進泵的葉片大角度全調節裝置

無效

• 申請號: 201110087127.8
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102734208A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 姚剛;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 姚剛
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

混流式噴水推進泵的葉片大角度全調節裝置，屬船舶推進領域，用以提高效率，降低噪音和振動，提高抗氣泡性能，改變潤滑方式，并創造一種新的混流泵噴的倒航方式。?

這里所謂“提高效率”，專指多工況時的效率，即功率曲線高效區間寬。?

這里所謂“大角度全調節”，是指葉片調節角度達βz＝0-45°(見圖1、圖4)?

這里所謂“降噪”，是指這一發明的結構特征所帶來的“本質安靜型”的，數量級地降噪，而不是改良型降噪(如隔音)。?

這里所謂“提高抗氣泡性能”，是指這一發明的結構特征所帶來的抗氣泡性能提高。?

這里所謂“改變潤滑方式“，是指這一發明改變現有相近機器的油池潤滑為對點的自潤滑。?

這里所謂“新的倒航方式”，是指主機不停機，不換向的情況下，葉片繞自身軸線大角度動調，即“葉片大角度全調節”，實現船舶航行-駐航-倒航(見圖4a、b、c)。?

本發明在完成功能前提下，結構上最為(不是更為)冼煉、簡約；?

背景技術

噴水推進已有350年的歷史，但對它的性能改善，和功能拓展，都已經到了十分艱難的地步，人們已把大部分精力用于開展特種推進裝置的研究。?

對泵性能的調節曾經或正在使用的有三種方法，1)變速調節(變頻電機發端于此)；2)前導葉調節；3)葉片安放角全調節，在這三種方式中，葉片安放角全調節為最好。?

三十多年來，國內外在尋求合理可靠的混流式葉片全調節機構的過程中，經歷了撥叉、蝸輪蝸桿、螺母絲桿、齒輪齒條、圓錐齒輪、曲柄連桿、十字接軸、雙桿端球形關節軸承等多種形式，其中有的還配以復雜的接力器，它們都配有冗重的油池潤滑。這些形式，除結構極為繁雜外，最大的不足是不能實現大角度全調節。?

混流泵全調節技術，和泵的水力特性兩項指標，成為一個國家大型水泵發展水平的標志性指標。混流泵推，已為國內外所重視并多有采用，采用混流泵推而未加入大角度全調節，則優勢銳減。只有水力性能優秀的混流泵推，同時又擁有大角度全調節，才是泵推的最高目標。?

目前，大角度全調節混流泵推，尚為待墾之地。?

混流大角度全調泵推與軸流大角度全調泵推性能、功能比較，可見表一?

表一混流大角度全調泵推與軸流大角度全調泵推性能、功能比較：?

發明內容

本發明所謂“裝置”，包括1)液壓調節器，用以實現操作桿的左右運動(已有成套產品，本文不細述)；2)調節機構，為一空間斜交桿系，用以實現將操作桿的左右運動轉變為葉片的正反向轉動。?

本發明的內容為以下4項：?

1操作桿軸線與葉片軸線在同一平面內斜交，操作桿(同心地置于泵軸內)左右運動一小段距離，使得泵葉能同步地繞自身軸線正反向轉動設定的角度。抽象為如下命題：主、被動兩桿斜交，其軸心線交角為Ψx＝30°-45°，左右移動主動軸，被動軸能繞自身軸線正反向轉動βz＝0-±22.5°；(見圖1)?

2潤滑方法為對點的自潤滑；?

3單級泵推與雙級泵推；(見圖2)?

4調節力設置為系統內力。?

本發明滿足工程中的空間、相應運動的數量關系、運動可行和運動唯一、構件強度、工藝可行全部實際中的約束。?

現分述如下：?

1本發明為一空間斜交桿系，其工作原理見圖3?

件1操作桿與件2操作架固聯，能，且只能在平面P內上下運動；件6葉片為帶懸臂的簡支梁，軸尾部兩支承分別位于轉子體內、外殼上，件6葉片與件1操作桿共面，且交角為Ψx，它與件5拐臂以鍵相聯，它能，且只能繞自身軸線轉動；件4上球鉸與件5拐臂銷聯，只能在平面M內運動；件3下球鉸與件2操作架銷聯，只能在平面P內運動；件3下球鉸與件4上球鉸的公共部位為空間閉式球面低副，內球殼上開有件3下球鉸、件4上球鉸相對運動時避讓件3下球鉸圓桿部位的槽。?

件3下球鉸和件4上球鉸的共同部位-球副，它既在P平面內，又在M平面內，其運動軌跡必然位于P和M平面的交線L上。?

當件1操作桿和件2操作架向上運動一段距離，件3下球鉸的銷部同步上移該距離，而球?部在L上移動，因3下球鉸長度可知，則球心位置可定，此位置也是件4上球鉸球心位置；由于件4上球鉸長度已知，件5拐臂繞件6葉片軸線轉動的半徑已知，則件5拐臂旋轉角度可求，則件6葉片的軸逆時針轉動與件5拐臂相同的角度，即是說，件1操作桿的向上運動，轉變為件6葉片的逆時針轉動。?