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喷水推进器的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

喷水推进器的制作方法

1.本实用新型涉及一种喷水推进器。


背景技术:

2.喷水推进器作为电动冲浪板上的核心动力部件,其性能直接决定整个电动冲浪板的性能。
3.喷水推进器包括外壳和内部的螺旋桨,通过螺旋桨的高速旋转,将水从外壳进口引入,再从外壳的出口喷出,从而获得推进力。
4.目前的喷水推进器存在的问题是:外壳和螺旋桨均是采用金属材质制成的,采用加工中心制造完成,造成喷水推进器的整体质量较大,较难提升转速,而喷水推进器在作业时需要非常高的转速,为提升转速和喷水推进器的推进力,就需要降低整个喷水推进器的重量。
5.目前为了降低喷水推进器的重量主要是采用铝合金或者碳合金来制造喷水推进器,但转速最高也只能达到每分钟7500转,与国外相比仍然存在差距,仍然存在较大的改进上升空间。
6.综上所述,目前的喷水推进器的外壳和螺旋桨质量较大,转速不能提升的问题。


技术实现要素:

7.本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种喷水推进器,解决目前喷水推进器中外壳和螺旋桨因采用金属材质造成重量大、转速不能提升的问题。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
9.提供一种喷水推进器,包括
10.外壳,所述外壳采用碳纤维预浸料布固化成型制成;以及
11.螺旋桨,其转动设置于外壳内;并且,所述螺旋桨的桨叶同样采用碳纤维预浸料布固化成型制成。
12.进一步的,所述外壳包括筒体、安装座以及若干个定翼片,所述筒体的内腔内右前至后依次形成前腔、中腔以及后腔;
13.所述安装座设置于中腔内,各个定翼片固定设置于安装座和筒体中腔内壁之间,各个定翼片呈周向螺旋状分布。
14.进一步的,所述螺旋桨包括旋转轴和桨叶;
15.所述旋转轴上固定设置定位套,所述定位套上形成一对定位凹槽;
16.所述桨叶固化成型于定位套外部,所述桨叶内的定位内凸与定位凹槽配合,以使旋转轴与桨叶做同步旋转;
17.所述旋转轴与安装座形成转动密封连接,所述桨叶转动设置于前腔内。
18.进一步的,所述桨叶包括连接套以及至少两个叶片,所述连接套采用碳纤维预浸料布在定位套外部卷绕固化成型;
19.所述叶片采用碳纤维预浸料布,所述叶片根部与连接套一体固化成型。
20.进一步的,所述定位套和旋转轴上均开设至少一个销孔,各个销钉分别插入定位套和旋转轴的销孔,以使销钉和旋转轴之间固定连接。
21.进一步的,所述安装座内开设安装孔和密封连接孔;所述安装孔内设置两个轴承,所述旋转轴后端依次从密封连接孔以及两个轴承的内圈穿过,所述旋转轴上套接前隔套和后隔套,所述前隔套位于桨叶与右侧轴承之间,所述后隔套位于两个轴承之间,所述前隔套与密封连接孔之间油封,所述旋转轴后端设置吊紧螺丝,所述吊紧螺丝与左侧轴承的内圈抵接,以使旋转轴保持向后侧方向吊紧;所述安装座的安装孔后侧密封连接尾盖,所述尾盖抵紧左侧轴承。
22.进一步的,所述外壳的后腔为前宽后窄的缩口腔。
23.进一步的,所述桨叶前端固定设置导流罩,所述旋转轴从导流罩中穿出。
24.本实用新型的有益效果是:
25.提供一种喷水推进器,外壳和桨叶均采用碳纤维预浸料布固化成型制成,减轻推进器整体的重量,提升螺旋桨的转速,提升推进器的性能,在相同输出功率的情况下,转速可以达到每分钟8000

8500转之间,产生静止推力达到 75

80kg。
附图说明
26.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
27.图1是本实用新型喷水推进器的侧向图;
28.图2是图1中a

a向剖视图;
29.图3是外壳的立体图;
30.图4是外壳的半剖视图;
31.图5是螺旋桨示意图;
32.图6是螺旋桨主视图;
33.图7是图6中b

b向剖视图;
34.图8是定位套与旋转轴的结构图;
35.其中,2、旋转轴,3、桨叶,31、连接套,32、叶片,33、导流罩,4、定位套,41、定位凹槽,42、销钉;
36.5、外壳,5a、前腔,5b、中腔,5c、后腔,51、筒体,52、定翼片, 53、安装座,531、安装孔,532、密封连接孔;
37.61、轴承,62、油封,63、吊紧螺丝,64、尾盖;
38.71、前隔套,72、后隔套。
具体实施方式
39.现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
40.如图1图2所示,一种喷水推进器,包括
41.外壳5,所述外壳5采用碳纤维预浸料布固化成型制成;以及
42.螺旋桨,其转动设置于外壳5内;并且,所述螺旋桨的桨叶3同样采用碳纤维预浸料
布固化成型制成。
43.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图3图4所示,所述外壳5包括筒体51、安装座53以及若干个定翼片52,所述筒体51的内腔内右前至后依次形成前腔5a、中腔5b以及后腔5c;
44.所述安装座53设置于中腔5b内,各个定翼片52固定设置于安装座53和筒体51中腔5b内壁之间,各个定翼片52呈周向螺旋状分布。
45.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图5

图8所示,所述螺旋桨包括旋转轴2和桨叶3;
46.所述旋转轴2上固定设置定位套4,所述定位套4上形成一对定位凹槽41;
47.所述桨叶3固化成型于定位套4外部,所述桨叶3内的定位内凸与定位凹槽41配合,以使旋转轴2与桨叶3做同步旋转;
48.所述旋转轴2与安装座53形成转动密封连接,所述桨叶3转动设置于前腔 5a内。
49.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图5所示,所述桨叶3 包括连接套31以及至少两个叶片32,所述连接套31采用碳纤维预浸料布在定位套4外部卷绕固化成型;所述叶片32采用碳纤维预浸料布,所述叶片32根部与连接套31一体固化成型。
50.本实施例中,叶片32的数量优选三个。
51.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图8所示,所述定位套 4和旋转轴2上均开设至少一个销孔,各个销钉42分别插入定位套4和旋转轴2的销孔,以使销钉42和旋转轴2之间固定连接。
52.本实施例中,销孔的数量为三个,三个销钉42分别插入定位套4和旋转轴 2,使定位套4与旋转轴2同步转动。
53.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图2所示,所述安装座 53内开设安装孔531和密封连接孔532;所述安装孔531内设置两个轴承61,所述旋转轴2后端依次从密封连接孔532以及两个轴承61的内圈穿过,所述旋转轴2上套接前隔套71和后隔套72,所述前隔套71位于桨叶3与右侧轴承61 之间,所述后隔套72位于两个轴承61之间,所述前隔套71与密封连接孔532 之间油封62,所述旋转轴2后端设置吊紧螺丝63,所述吊紧螺丝63与左侧轴承61的内圈抵接,以使旋转轴2保持向后侧方向吊紧;所述安装座53的安装孔531后侧密封连接尾盖64,所述尾盖64抵紧左侧轴承61。
54.前隔套71限制桨叶3朝后侧的轴承61移动,后隔套72限制两个轴承61 之间的间距,尾盖64螺旋连接在安装座53的后端,抵接住后侧轴承61的同时,限制了整个螺旋桨向后侧移动;前侧油封62与后侧尾盖64密封,确保前腔5a 与后腔5c之间的密封性,使水流只能从定翼片52之间进入到后腔5c。
55.在安装座53在预成型的时候,在安装孔531后侧预埋铝合金连接件,通过铝合金连接件与尾盖64进行螺旋连接。
56.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,如图4所示,所述外壳5 的后腔5c为前宽后窄的缩口腔。缩口腔可以提升出口端的水流喷水速度。
57.具体的,作为本实施例中一种可选的实施方式,所述桨叶3前端固定设置导流罩33,所述旋转轴2从导流罩33中穿出,导流罩33与桨叶3中的连接套31相螺旋连接固定。导流罩33可以将水流导流至叶片32。
58.关于碳纤维预浸料布固化成型工艺:这种工艺属于现有的成熟工艺,碳纤维预浸料布也是直接通过市场购买得到,碳纤维预浸料布具有质量轻、在固化之后强度高的优点,碳纤维预浸料布在航空、航天等领域都要使用,只是目前还未在喷水推进器上得到使用。
59.本实施例中,对于外壳5和桨叶3主要采用模具通过模压成型,对于模具的具体结构在此不做公开。
60.在制作桨叶3时:先机加工好旋转轴2和定位套4,将定位套4固定在旋转轴2上,将碳纤维预浸料布开始在定位套4上进行桨叶3的连接套31卷绕,由于定位套4上存在定位凹槽41,因此,碳纤维预浸料布在卷绕的时候也先填埋定位凹槽41,不停的旋转,最后获得圆柱状的连接套31,然后选取三个用来制作叶片32的碳纤维预浸料布,叶片32根部与连接套31连接,连接时,叶片 32中树脂与连接套31的树脂互相融合在一起,然后在成型模具内加压、加热,使连接套31和叶片32的碳纤维预浸料布中的树脂固化成型,对于制备桨叶3 的模具以及模压参数在此不做具体公开,待固化之后,取出螺旋桨,此时连接轴上的连接套31和叶片32的结构已经固定。
61.在制作外壳5时:先将碳纤维预浸料布卷绕预成型筒体51和安装座53,作为定翼片52的碳纤维预浸料布依靠模具的预固定在筒体51和安装座53之间,然后通过模具加压、加热固化,脱模即获得固化成型的外壳5。
62.本实用新型的喷水推进器在作业时,桨叶3在前腔5a内高速旋转,将前腔 5a内的水流向后输送,被中腔5b内的各个定翼片52旋切分流进入后腔5c,最后被高速喷射出去,使推进器获得强劲有力的喷射推力。
63.本实用新型喷水推进器,外壳5和桨叶3均采用碳纤维预浸料布固化成型制成,减轻推进器整体的重量,提升螺旋桨的转速,提升推进器的性能,在相同输出功率的情况下,转速可以达到每分钟8000

8500转之间,产生静止推力达到75

80kg。
64.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。