專利名稱：一種缸套活塞式船舶推進器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶動力裝置，尤其涉及一種缸套活塞式船舶推進器。
背景技術(shù)：
船舶推進裝置是船舶上提供推力的設(shè)備，其作用是將船舶動力裝置提供的動力轉(zhuǎn) 換成主推力，推進船舶前行。船舶推進裝置有多種形式，如燃?xì)廨啓C推進，螺旋槳推進，電力 推進，超導(dǎo)磁流體推進，噴水推進等。各種推進方式各有其優(yōu)缺點。其中螺旋槳推進是最常 見的推進方式，螺旋槳推進的缺陷一是順?biāo)七M沒有沖擊力度，推進效率低；二是螺旋槳推 進裝置運行過程中推力較分散，限制了船舶速度的提高，主要是因為螺旋槳在水中轉(zhuǎn)動，沒 有對水有約束力的設(shè)備，造成推力分散不能產(chǎn)生較大的反推作用力；三是螺旋槳在水中轉(zhuǎn) 動，水流對葉片轉(zhuǎn)動阻力大，消耗動力能量多。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、檢修方便，不僅能量 消耗低，推動效率高，且環(huán)保節(jié)能的缸套活塞式船舶推進器。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種缸套活塞式船舶推進器，包括推 動機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)，所述推動機構(gòu)包括缸套及限壓氣門自動開啟裝置，其特征在于，還包括 主動活塞、活塞連桿及被動活塞，所述主動活塞與被動活塞套裝在所述缸套中，所述被動活 塞設(shè)置在所述主動活塞的前方，所述主動活塞與所述活塞連桿的一端鉸接連接，所述活塞 連桿的另一端連接所述驅(qū)動機構(gòu)，所述主動活塞上設(shè)有氣門桿孔及通氣孔。
所述限壓氣門自動開啟裝置包括氣門、氣門桿、彈簧及彈簧底板，所述氣門呈圓盤 形狀，所述氣門桿插裝在所述氣門桿孔中，所述氣門桿的一端連接所述氣門，另一端連接所 述彈簧底板，所述彈簧設(shè)置在所述主動活塞和彈簧底板之間并套裝在所述氣門桿上。
采用缸套活塞式船舶推進器是逆水推進，當(dāng)活塞后行時，將水吸進缸套內(nèi)；當(dāng)活塞 前行時，借助于主動活塞和被動活塞之間的緩沖距離和缸套內(nèi)后流入的水，迎面相互撞擊 有巨大的沖擊力度，就產(chǎn)生強大的反方向作用力，當(dāng)主動活塞做完功后行時，主動活塞會對 被動活塞產(chǎn)生吸力，主動活塞與被動活塞之間產(chǎn)生真空，這時，主動活塞上的限壓氣門自動 開啟裝置會在吸力超出彈簧的彈力時，氣門自動開啟，空氣會通過主動活塞的通氣孔進入 到缸套內(nèi)，這樣既減小活塞后行阻力，又制造出緩沖距離；當(dāng)主動活塞前行時，由于水被缸 套約束，推力集中，水壓較大，反方向作用力會更大，主動活塞在缸套內(nèi)的水未完全排出就 開始后行。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用缸套活塞式推動機構(gòu)，一是動力能量消耗低，推 動效率高；二是結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、工作可靠、檢修方便。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
進一步，所述推動機構(gòu)還包括均布于所述缸套上的排氣管及控制閥，所述控制閥 設(shè)在所述排氣管上，所述控制閥隨所述活塞動作進行同步啟閉。
采用上述進一步方案的有益效果是，在主動活塞前行時，控制閥打開，迅速將缸套內(nèi)主動活塞和被動活塞之間的氣體排出，使主動活塞與正在后行的被動活塞迎面撞擊，產(chǎn)生巨大沖擊力，對船舶就產(chǎn)生較大的反方向作用力。進一步，所述缸套的前端還設(shè)有缸套錐筒，所述缸套錐筒的大直徑端與所述缸套固定連接。采用上述進一步方案的有益效果是，采用缸套錐筒，能使缸套內(nèi)產(chǎn)生更大的水壓力，進而產(chǎn)生更強的推力。進一步,所述驅(qū)動機構(gòu)包括固定支點、液壓缸、液壓桿、液壓泵、液壓控制系統(tǒng)及動力端，所述固定支點支撐著所述液壓缸，所述液壓桿的一端與所述活塞連桿鉸接連接，另一端與所述液壓缸的活塞桿固定連接，所述液壓泵與所述液壓缸連接，所述液壓缸與所述動力端鉸鏈連接，所述液壓桿的長與短通過液壓缸、液壓泵及液壓控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，通過液壓缸調(diào)整液壓桿的長與短，來實現(xiàn)活塞行程的大與小及活塞往復(fù)運動的快與慢，以減少能量消耗，同時適應(yīng)船舶在大海行進中的順風(fēng)與頂風(fēng)及船舶前行快與慢的各種速度。進一步,所述動力端包括曲軸連桿及發(fā)動機傳動曲軸，所述曲軸連桿的一端與所述液壓缸鉸接連接，另一端與所述發(fā)動機傳動曲軸鉸接連接。進一步，所述動力端可同時驅(qū)動一個或多個推動機構(gòu)。采用上述進一步方案的有益效果是，提高船舶推進的效率和速度。進一步，所述主動活塞及被動活塞上皆設(shè)有導(dǎo)向環(huán)和密封環(huán)，所述氣門上安裝有密封板。采用上述進一步方案的有益效果是，實現(xiàn)活塞充分密封才能保證缸套內(nèi)產(chǎn)生較大壓力。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖；圖3為活塞到上止點時位置示意圖；圖4為活塞到下止點時位置示意圖；圖5為本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1到圖5中，1、缸套錐筒；2、缸套；3、氣門；4、主動活塞；5、氣門桿；6、彈簧；
7、彈簧底板；8、活塞連桿；9、固定板；10、密封板；11、通氣孔；12、排氣管；13、控制閥；14、液壓缸；15、被動活塞；16、固定支點；17、液壓桿；；18、發(fā)動機傳動曲軸；19、曲軸連桿；20、氣門桿孔；21、液壓泵。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1 圖4所示，一種缸套活塞式船舶推進器，包括推動機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)，所述推動機構(gòu)包括缸套2及限壓氣門自動開啟裝置,其特征在于,還包括主動活塞4和被動活塞15，所述主動活塞4與被動活塞15套裝在所述缸套2中，所述被動活塞15設(shè)置在所述主動活塞4的前方，所述主動活塞4與活塞連桿的8 —端鉸接連接，所述活塞連桿8的另一端連接所述驅(qū)動機構(gòu)，所述主動活塞上設(shè)有氣門桿孔20及通氣孔11。所述氣門桿孔20中還設(shè)
有氣門導(dǎo)管。所述限壓氣門自動開啟裝置包括氣門3、氣門桿5、彈簧6及彈簧底板7，所述氣門3呈圓盤形狀，所述氣門桿5插裝在所述氣門桿孔20中，所述氣門桿5的一端連接所述氣門3，另一端連接所述彈簧底板7，所述彈簧6設(shè)置在所述主動活塞4和彈簧底板7之間并套裝在所述氣門桿5上，所述氣門桿5穿過所述彈簧地板7端部由螺母固定。所述推動機構(gòu)還包括均布于所述缸套2上的排氣管12及控制閥13，所述控制閥13設(shè)在所述排氣管12上，所述控制閥13隨所述活塞動作進行同步啟閉。在所述缸套2上設(shè)置多個排氣管12。實現(xiàn)所述控制閥13隨所述活塞動作進行同步啟閉，如采用電控方式，即利用位置傳感器或角度編碼器確定主動活塞4的運動位置，把主動活塞4位置信號輸入電控裝置并通過設(shè)置控制參數(shù)，輸出控制信號來進行控制閥13的啟閉控制，這時的控制閥13可以是電磁閥來控制。例如在靠近驅(qū)動機構(gòu)端的活塞連桿8上設(shè)置兩個感應(yīng)體分別對應(yīng)于控制閥的要求啟閉位置，在感應(yīng)體上方設(shè)置接近開關(guān)傳感器即可得到與主動活塞4同步的位置信號。所述缸套2的前端還設(shè)有缸套錐筒I，所述缸套錐筒I的大直徑端與所述缸套2固定連接。所述驅(qū)動機構(gòu)包括固定支點16、液壓缸14、液壓桿17、液壓泵21、液壓控制系統(tǒng)及動力端，所述固定支點16支撐著所述液壓缸14，所述液壓桿17的一端與所述活塞連桿8鉸接連接，另一端與所述液壓缸14的活塞桿固定連接，所述液壓缸14與所述動力端鉸鏈連接。例如，船舶剛剛起步時，速度較慢，液壓桿應(yīng)該調(diào)短一些，活塞慢進快退，因為船向前行水向后流的比差小，活塞后行時，水容易被吸進缸套內(nèi)；隨著船舶速度加快及高速行駛中時，船向前行水向后流的比差大，活塞后行時，水不容易進入進入缸套內(nèi)，這時需要通過液壓缸調(diào)整液壓桿長度較長一些，使活塞快進慢退，這種方式不但減少能量損耗，還可以適應(yīng)船舶行駛中變化的速度。所述動力端包括曲軸連桿19及發(fā)動機傳動曲18,所述曲軸連桿19的一端與所述液壓缸14鉸接連接，另一端與所述發(fā)動機傳動曲軸18鉸接連接。所述主動活塞4及被動活塞15上皆設(shè)有導(dǎo)向環(huán)和密封環(huán)，所述氣門3上安裝有密封板10。如圖5所示，所述動力端可同時驅(qū)動一個或多個推動機構(gòu)。本發(fā)明工作原理如下本發(fā)明固定安裝在所述船舶的尾部，將缸套2通過固定板9安裝在船舶的尾板上，固定板9的外部為水域，固定板9的內(nèi)部為船艙，缸套2的噴水端設(shè)在固定板9外，并與水域連通，噴水端即指缸套錐筒I端，缸套2的另一端位于船舶內(nèi)部并與大氣相通。當(dāng)活塞在驅(qū)動機構(gòu)推動下向船舶后方移動，即活塞前行時，缸套2中的水被快速壓縮并噴出缸套2外，使船舶獲的向前的反推作用力，從而使船舶前行。當(dāng)主動活塞4運動到上止點后行時,主動活塞4會對被動活塞15產(chǎn)生吸力，容易出現(xiàn)吸真空狀態(tài)，這時主動活塞4上的限壓氣門自動開啟裝置會在吸力超出彈簧6的彈力時，氣門3自動開啟，自然空氣會由缸套2后方經(jīng)主動活塞4上的通氣孔11進入缸套2內(nèi)填補真空，這樣既減小了主動活塞4后行的阻力，又制造出一定緩沖距離，當(dāng)主動活塞4前行時，主動活塞4對被動活塞15不產(chǎn)生吸力，這時，氣門3在彈簧6的彈力下自動關(guān)閉，彈簧彈力的大與小通過調(diào)整螺母來實現(xiàn)，均布在缸套上的控制閥13由電控系統(tǒng)打開，主動活塞借助于和被動活塞15之間的緩沖距離，迅速將空氣經(jīng)控制閥13排出，快速與正在后行的被動活塞15迎面相互撞擊，產(chǎn)生巨大的沖擊力，才有了強大的反推作用力，促使船舶快速前進，但主動活塞4還沒等缸套2內(nèi)的水完全排出，就開始后行，因為缸套內(nèi)必須留有一定數(shù)量的水，以備下一個壓縮推進狀態(tài)使用，因為主動活塞4前行時，缸套2內(nèi)的水越多，對主動活塞4的前行推進阻力就越大，那么反推作用里才會更大，因為作功都是在缸套內(nèi)完成的，所以缸套2和缸套錐筒I內(nèi)都存有一定數(shù)量的水，以備下一個壓縮推進使用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種缸套活塞式船舶推進器,包括推動機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)，所述推動機構(gòu)包括缸套(2)及限壓氣門自動開啟裝置，其特征在于，還包括主動活塞(4)、活塞連桿(8)及被動活塞(15),所述主動活塞(4)與被動活塞(15)套裝在所述缸套(2)中,所述被動活塞設(shè)置在所述主動活塞的前方，所述主動活塞(4)與所述活塞連桿(8)的一端鉸接連接,所述活塞連桿(8)的另一端連接所述驅(qū)動機構(gòu)，所述主動活塞(4)上設(shè)有氣門桿孔(20)及通氣孔(11)；所述限壓氣門自動開啟裝置包括氣門(3)、氣門桿(5)、彈簧(6)及彈簧底板(7)，所述氣門⑶呈圓盤形狀，所述氣門桿(5)插裝在所述氣門桿孔(20)中，所述氣門桿(5)的一端連接所述氣門(3)，另一端連接所述彈簧底板(7)，所述彈簧(6)設(shè)置在所述主動活塞(4) 和彈簧底板(7)之間并套裝在所述氣門桿(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸套活塞式船舶推進器，其特征在于，所述推動機構(gòu)還包括均布于所述缸套(2)上的排氣管(12)及控制閥(13)，所述控制閥(13)設(shè)在所述排氣管(12)上,所述控制閥(13)隨所述主動活塞(4)動作進行同步啟閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缸套活塞式船舶推進器，其特征在于，所述缸套(2)的前端還設(shè)有缸套錐筒(I)，所述缸套錐筒(I)的大直徑端與所述缸套(2)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缸套活塞式船舶推進器，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括固定支點(16)、液壓缸(14)、液壓桿(17)、液壓泵(21)、液壓控制系統(tǒng)及動力端，所述固定支點(16)支撐著所述液壓缸(14)，所述液壓桿(17)的一端與所述活塞連桿(8)鉸接連接，另一端與所述液壓缸(14)的活塞桿固定連接，所述液壓缸(14)與所述動力端鉸鏈連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶推進器，其特征在于，所述動力端包括曲軸連桿(19)及發(fā)動機傳動曲軸(18)，所述曲軸連桿(19)的一端與所述液壓缸(14)鉸接連接，另一端與所述發(fā)動機傳動曲軸鉸接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缸套活塞式船舶推進器，其特征在于，所述動力端可同時驅(qū)動一個或多個推動機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸套活塞式船舶推進器，其特征在于，所述主動活塞(4)及被動活塞(15)上皆設(shè)有導(dǎo)向環(huán)和密封環(huán)，所述氣門(3)上安裝有密封板(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種缸套活塞式船舶推進器，其包括推動機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)，所述推動機構(gòu)包括缸套及限壓氣門自動開啟裝置，其特征在于，還包括主動活塞和被動活塞，所述主動活塞與被動活塞套裝在所述缸套中，所述被動活塞設(shè)置在所述主動活塞的前方，所述主動活塞與活塞連桿的一端鉸接連接，所述活塞連桿的另一端連接所述驅(qū)動機構(gòu)，所述主動活塞上設(shè)有氣門桿孔及通氣孔，所述限壓氣門自動開啟裝置包括氣門、氣門桿、彈簧及彈簧底板，本發(fā)明的有益效果一是消耗能量低，推動效率高；二是節(jié)能環(huán)保；三是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，檢修方便。
文檔編號B63H11/06GK103057683SQ20131002188
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者徐洪林, 徐曉光 申請人:徐洪林