CN108082429A - 一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，属于船舶推进技术领域。一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构包括导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽，导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽均为可拆卸结构，并且导叶体本体的导叶体法兰与船艉板、叶轮壳体的连接的第二、第三螺栓孔交替设置于同一节圆上；本发明通过设置三个可拆卸连接的部件，减轻了单个部件重量，尺寸变小，结构变简单，降低铸造难度，降低铸件废品率，同时，可拆卸的导叶体喷口能在需要变化喷口大小时更换，无需制造整体模具，成本更低，并且可拆卸的导流帽能便于对轴承腔中零部件的维修和维护，还将第二、第三螺栓孔设置于同一节圆上，减小喷水推进泵艉板安装空间，适装性更高。

Description

一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构

技术领域

本发明涉及船舶推进技术领域，具体是涉及一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构。

背景技术

船舶上的大功率喷水推进泵导叶体属于过流部件，通过导叶片整流，回收部分水流动能，提高喷水推进泵效率，并将水流从收缩的喷口喷出，利用喷出水流与喷水推进泵吸入水流动量差推动船舶前进。

作为喷水推进泵主要受力部件的导叶体，在船舶正车航行时喷水推进正车力、操舵力和力矩以及船舶倒车时喷水推进倒车力及力矩均通过导叶体传递给船艉板，导致导叶体结构比较厚重，重量占到喷水推进泵50％以上，并且由于大功率喷水推进泵多应用于海水环境，并且导叶体结构比较复杂，因此一般采用双相不锈钢材料铸造后加工成形。

但是目前的大功率喷水推进泵导叶体为整体结构，导致铸件尺寸大、重量大、结构复杂，易产生铸造缺陷，加之国内双相不锈钢铸造技术尚不成熟，导致废品率较高；并且喷水推进通常需要调整喷口直径来满足不同船舶的应用需求，整体结构的喷口直径变化较大时，需要重新制作导叶体模具，成本较高；同时，目前的喷水推进泵导叶体和叶轮壳体联接螺栓的节圆、导叶体和船艉板联接螺栓的节圆，两者的节圆直径不同，并且导叶体和船艉板联接螺栓不穿过叶轮壳体法兰，导致导叶体法兰直径较大，从而使得船艉板上推进泵安装空间非常紧张。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，以导叶体分为可拆卸连接的三部分，分别为导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽，使得每一单个零件相对于整体结构重量减轻，尺寸变小，结构变得相对简单，既降低铸造难度，又分散铸造风险，使废品率下降；并且导叶体喷口为可拆卸连接，便于在喷口尺寸变化较大时，只需重新制作导叶体喷口这一部分模具即可，成本大大降低，部分实现了喷水推进泵产品模块化；同时，可拆卸的导流帽便于对导叶体轴承腔内零部件进行维护和维修，更加方便；并且还将喷水推进泵导叶体和叶轮壳体的联接螺栓以及导叶体和船艉板的联接螺栓交错布置在导叶体法兰上，有效减小了导叶体法兰安装尺寸，空间布置更合理。

具体技术方案如下：

一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，具有这样的特征，包括：导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽，沿一方向分别布置导叶体本体和导叶体喷口，导流帽设置于导流体本体和导流体喷口内；

导叶体本体包括一导叶体外壳、若干导叶片、两操舵油缸座耳、一导叶体内毂以及两导叶体法兰，导叶体外壳呈回转体中空设置，导叶体外壳的中空内且位于轴线上设置有导叶体内毂，导叶体内毂为回转体结构，导叶体内毂上呈环形阵列分布有若干导叶片，并且导叶片背离导叶体内毂的一侧连接于导叶体外壳的中空的内壁上，两导叶体法兰设置于导叶体外壳的两端，同时，两操舵油缸座耳对称设置于导叶体外壳的外壁上；

导叶体喷口包括喷口本体、方向舵座耳以及喷口法兰，喷口本体设置有回转体中空，喷口本体的一端设置有喷口法兰，喷口法兰与其中一导叶体法兰配合连接，喷口本体背离喷口法兰的一端的外壁上对称设置有两方向舵座耳；

导流帽为线性回转结构，导流帽设置于导叶体内毂上，且导流帽位于导叶体内毂靠近设置有导叶体喷口的一侧。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，导叶体法兰包括第一导叶体法兰和第二导叶体法兰，第一导叶体法兰上呈环形阵列开设有若干第一螺栓孔，第二导叶体法兰上呈环形阵列开设有若干第二螺栓孔和第三螺栓孔，且第二螺栓孔和第三螺栓孔交替设置。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，第一导叶体法兰设置于导叶体外壳靠近导叶体喷口的一端，第一导叶体法兰与喷口法兰通过螺栓穿过第一螺栓孔连接；第二导叶体法兰设置于导叶体外壳的另一端，且第二导叶体法兰与船艉板通过螺栓穿过第二螺栓孔连接，同时，第二导叶体法兰与叶轮壳体通过螺栓穿过第三螺栓孔连接。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，第二螺栓孔和第三螺栓孔布置于同一节圆上。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，导流帽包括尖端和大端，大端为安装端，尖端朝向导叶体喷口的方向设置，并且导流帽的大端外壁上呈环形阵列开设有若干导流帽安装孔，导流帽安装孔为沉头孔。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，导叶体内毂靠近设置有导叶体喷口的一侧的端面上呈环形阵列开设有若干安装配合孔，安装配合孔与导流帽安装孔配合，同时，安装配合孔为螺纹孔。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，导叶体内毂内设置有轴承腔，轴承腔中布置有套设于叶轮轴上的轴承。

上述的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其中，方向舵座耳上通过舵销安装有方向舵。

上述技术方案的积极效果是：1、将导叶体设置成导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽三部分，使得每部分相对于整体式的导叶体来说重量更轻，结构更简单，尺寸更小，既降低铸造难度，又分散铸造风险，使废品率下降；2、导叶体喷口和导叶体本体为可拆卸连接，可在喷口变化较大时，只需重新对导叶体喷口的模具进行制作即可，无需整体制模，降低了制造成本，且实现了喷水推进泵产品部分模块化；3、导流帽和导叶体内毂为可拆卸连接，既简化了导叶体结构，且在拆除导流帽后，能更加方便的接触导叶体轴承腔内零部件，方便了喷水推进泵的拆装和维护；4、第二导叶体法兰上的第二螺栓孔和第三螺栓孔设置于同一节圆上，且两者交替分布，避免了第二螺栓孔和第三螺栓孔需要设置于不同节圆上才能满足安装要求而带来的安装尺寸过大的问题，减小了导叶体法兰安装尺寸，使其更容易布置到高速船的艉板上，补充尾板安装尺寸和面积减少的比例幅度。

附图说明

图1为本发明的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的导叶体本体的剖视图；

图3为本发明一较佳实施例的导叶体本体的一视角的结构图；

图4为本发明一较佳实施例的导叶体喷口的剖视图；

图5为本发明一较佳实施例的导叶体喷口的一视角的结构图；

图6为本发明一较佳实施例的导叶体组合结构的剖视图。

附图中：1、导叶体本体；11、导叶体外壳；12、导叶体内毂；13、导叶片；14、第一导叶体法兰；15、第二导叶体法兰；16、操舵油缸座耳；121、轴承腔；122、安装配合孔；141、第一螺栓孔；151、第二螺栓孔；152、第三螺栓孔；2、导叶体喷口；21、喷口本体；22、方向舵座耳；23、喷口法兰；3、导流帽；31、导流帽安装孔；4、方向舵；41、舵销；5、叶轮壳体；51、叶轮轴；6、船艉板；7、轴承。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图6对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构的实施例的结构图；图2为本发明一较佳实施例的导叶体本体的剖视图；图3为本发明一较佳实施例的导叶体本体的一视角的结构图；图4为本发明一较佳实施例的导叶体喷口的剖视图；图5为本发明一较佳实施例的导叶体喷口的一视角的结构图；图6为本发明一较佳实施例的导叶体组合结构的剖视图。如图1至图6所示，本实施例提供的大功率喷水推进泵导叶体组合结构包括：导叶体本体1、导叶体外壳11、导叶体内毂12、导叶片13、第一导叶体法兰14、第二导叶体法兰15、操舵油缸座耳16、轴承腔121、安装配合孔122、第一螺栓孔141、第二螺栓孔151、第三螺栓孔152、导叶体喷口2、喷口本体21、方向舵座耳22、喷口法兰23、导流帽3以及导流帽安装孔31。

具体的，沿一方向依次布置有导叶体本体1和导叶体喷口2，其中，在导叶体本体1和导叶体喷口2之间设置有导流帽3，并且导叶体背离导叶体喷口2的一侧与船艉板6以及叶轮连接，实现动力的传输。

具体的，导叶体本体1包括导叶体外壳11、导叶片13、导叶体内毂12、操舵油缸座耳16以及导叶体法兰，导叶体外壳11呈中空设置，导叶体外壳11的中空为回转体中空，并且在导叶体外壳11的中空内沿其中空的轴线设置有一导叶体内毂12，导叶体内毂12呈回转体设置，在导叶体内毂12的外壁上呈环形阵列设置有若干导叶片13，同时，导叶片13背离导叶体内毂12的一侧连接于导叶体外壳11的中空的内壁上，实现了将导叶体外壳11内表面、导叶片13以及导叶体内毂12外表面构成过流通道，通过导叶片13对叶轮出口水流周向速度分量进行整流，将部分水流动能转化为压力能，从而提高喷水推进泵效率。

具体的，在导叶体外壳11的两端分别设置一导叶体法兰，导叶体法兰分为第一导叶体法兰14和第二导叶体法兰15，其中，第一导叶体法兰14设置于导叶体外壳11靠近导叶体喷口2的一端，第二导叶体法兰15设置于导叶体外壳11的另一端(靠近船艉板6的一端)，同时，在第一导叶体法兰14上呈环形阵列开设有若干第一螺栓孔141，在第二导叶体法兰15上呈环形阵列开设有若干第二螺栓孔151和第三螺栓孔152，第一法兰通过螺栓穿过第一螺栓孔141与导叶体喷口2连接，第二法兰通过螺栓穿过第二螺栓孔151与船艉板6连接，同时，第二法兰通过螺栓穿过第三螺栓孔152与叶轮外壳连接，实现了导叶体喷口2、导叶体本体1以及船艉板6、叶轮的可拆卸连接。第二螺栓孔151和第三螺栓孔152布置于同一节圆上，且第二螺栓孔151和第三螺栓孔152交替间隔布置，避免了第二螺栓孔151和第三螺栓孔152需要位于大、小不同的两个节圆上的问题，从而有效减小了导叶体法兰的安装尺寸，更容易布置到高速船的艉板上，补充了尾板安装尺寸和面积减少的比例幅度。并且，导叶体外壳11的外壁上对称设置有一对操舵油缸座耳16，便于操舵油缸的安装。

具体的，设置于导叶体外壳11的中空内的导叶体内毂12内设置有轴承腔121，轴承腔121内设置有叶轮轴51的轴承7，轴承7套设于叶轮轴51上，并且，在导叶体内毂12靠近导叶体喷口2的一端面上呈环形阵列开设有若干安装配合孔122，且安装配合孔122均为螺纹孔，便于导流帽3的安装。

更加具体的，导叶体喷口2包括喷口本体21、喷口法兰23以及方向舵座耳22，喷口本体21同样呈中空设置，且喷口本体21的中空同样为回转体中空，并且喷口本体21靠近导叶体本体1的一端上设置有喷口法兰23，喷口法兰23与第一导叶体法兰14通过螺栓连接，同时，在喷口本体21背离导叶体本体1的一端设置有方向舵座耳22，并且方向舵座耳22对称设置于喷口本体21的外壁上，两方向舵座耳22通过舵销41连接有方向舵4，实现方向的控制。

更加具体的，导流帽3呈线性回转体设置，导流帽3包括尖端和大端，导流帽3设置于导叶体内毂12上，将轴承腔121与流道隔离，且导流帽3位于导叶体内毂12靠近设置有导叶体喷口2的一侧，导流帽3的尖端同样为靠近设置有导叶体喷口2的一侧，同时，在导流帽3的大端的外壁上呈环形阵列开设有若干导流帽安装孔31，且每一导流帽安装孔31均为沉头孔，一导流帽安装孔31与导叶体内毂12上的一安装配合孔122对应，实现了导流帽3的可拆卸连接，简化了导叶体的结构，同时，使得导叶体内毂12中的轴承腔121中的零部件在拆卸导流帽3后均可方便的接触，便于喷水推进泵的拆装和维护。

本实施例提供的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，包括导叶体本体1、导叶体喷口2以及导流帽3，导叶体本体1和导叶体喷口2通过螺栓可拆卸连接，导流帽3同样可拆卸的连接于导叶体内毂12上，并且导叶体本体1的导叶体法兰与船艉板6、叶轮壳体5的连接的第二、第三螺栓孔152交替设置于同一节圆上；通过设置三个可拆卸连接的部件，有效将单个部件重量减轻，尺寸变小，结构变简单，降低了铸造难度，分散铸造风险，降低铸件废品率，同时，可拆卸的导叶体喷口2能在需要变化喷口大小时更换，无需设置整体模具，成本更低，并且可拆卸的导流帽3能便于对轴承腔121中零部件的维修和维护，还将第二、第三螺栓孔152设置于同一节圆上，减小喷水推进泵艉板安装空间，保证了喷水推进泵适装性水平的提高。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，包括：导叶体本体、导叶体喷口以及导流帽，沿一方向分别布置所述导叶体本体和所述导叶体喷口，所述导流帽设置于所述导流体本体和所述导流体喷口内；

所述导叶体本体包括一导叶体外壳、若干导叶片、两操舵油缸座耳、一导叶体内毂以及两导叶体法兰，所述导叶体外壳呈回转体中空设置，所述导叶体外壳的中空内且位于轴线上设置有所述导叶体内毂，所述导叶体内毂为回转体结构，所述导叶体内毂上呈环形阵列分布有若干所述导叶片，并且所述导叶片背离所述导叶体内毂的一侧连接于所述导叶体外壳的中空的内壁上，两所述导叶体法兰设置于所述导叶体外壳的两端，同时，两所述操舵油缸座耳对称设置于所述导叶体外壳的外壁上；

所述导叶体喷口包括喷口本体、方向舵座耳以及喷口法兰，所述喷口本体设置有回转体中空，所述喷口本体的一端设置有所述喷口法兰，所述喷口法兰与其中一所述导叶体法兰配合连接，所述喷口本体背离所述喷口法兰的一端的外壁上对称设置有两所述方向舵座耳；

所述导流帽为线性回转结构，所述导流帽设置于所述导叶体内毂上，且所述导流帽位于所述导叶体内毂靠近设置有所述导叶体喷口的一侧。

2.根据权利要求1所述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述导叶体法兰包括第一导叶体法兰和第二导叶体法兰，所述第一导叶体法兰上呈环形阵列开设有若干第一螺栓孔，所述第二导叶体法兰上呈环形阵列开设有若干第二螺栓孔和第三螺栓孔，且所述第二螺栓孔和所述第三螺栓孔交替设置。

3.根据权利要求1所述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述第一导叶体法兰设置于所述导叶体外壳靠近所述导叶体喷口的一端，所述第一导叶体法兰与所述喷口法兰通过螺栓穿过所述第一螺栓孔连接；所述第二导叶体法兰设置于所述导叶体外壳的另一端，且所述第二导叶体法兰与船艉板通过螺栓穿过所述第二螺栓孔连接，同时，所述第二导叶体法兰与叶轮壳体通过螺栓穿过所述第三螺栓孔连接。

4.根据权利要求2所述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述第二螺栓孔和所述第三螺栓孔布置于同一节圆上。

5.根据权利要求1述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述导流帽包括尖端和大端，所述大端为安装端，所述尖端朝向所述导叶体喷口的方向设置，并且所述导流帽的大端外壁上呈环形阵列开设有若干导流帽安装孔，所述导流帽安装孔为沉头孔。

6.根据权利要求5述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述导叶体内毂靠近设置有所述导叶体喷口的一侧的端面上呈环形阵列开设有若干安装配合孔，所述安装配合孔与所述导流帽安装孔配合，同时，所述安装配合孔为螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述导叶体内毂内设置有轴承腔，所述轴承腔中布置有套设于叶轮轴上的轴承。

8.根据权利要求1所述的大功率喷水推进泵导叶体组合结构，其特征在于，所述方向舵座耳上通过舵销安装有方向舵。