一种动力装置及具有该装置的压水船的制作方法

本实用新型涉及船舶机械领域，特别涉及一种动力装置及具有该装置的压水船。

背景技术：

一般的船是气缸里高温高压的空气对活塞做功，然后通过复杂的机械结构，把力传给桨叶，再用桨向后推水，从而船体获得向前的反作用力。

当前的船按推进器种类分，大多是明轮船、喷水船和螺旋桨船。明轮船为了防止桨叶在入水和出水时对水的下压和上扬，只能把明轮上抬，巨大的明轮，做功的部分很小，使用效果不佳。喷水船是内置水泵的，与螺旋桨船相比，只是在船体内增加了管道，而增加管道会导致增加水和船之间的摩擦力，而实验也证明使用郊果不佳，只是有在浅水区行船时不易损坏推进器的优点。

相比于明轮船和喷水船，使用效果最好的是螺旋桨船，但螺旋桨的桨叶在做功时除了会把水向后推，还有一个旋转的扭力推动水旋转，这个力其实是浪费的，对船的前进没有帮助。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本申请公开一种动力装置及具有该装置的压水船，该装置用高压气体直接对水做功，水喷出船体，直接给船前进的动力，减少额外做功，减少损失，节能效果好。

本实用新型通过以下方案实现的：

一种动力装置，包括依次连通的水泵、加压水仓、压水气缸和高压水罐，所述压水气缸配置有燃烧室和排气管，所述压水气缸还设置有第一通断阀门和第二通断阀门，所述第一通断阀门用于切换压水气缸与燃烧室之间的通断，所述第二通断阀门用于切换压水气缸与排气管的通断，所述压水气缸的底部设置有第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀与第二单向阀的开启方向相反。

优选的，所述压水气缸内滑动连接有界板，所述界板分别与第一通断阀门、第二通断阀门连接。

优选的，所述第一通断阀门包括第一阀板，所第一阀板与压水气缸滑动连接，所述第一阀板转动连接有第一翻板，所述第一翻板下方设置有与所述第一阀板连接的第一齿条，所述第一齿条传动连接有齿轮，所述齿轮传动连接有第二齿条，所述第二齿条与界板连接。

优选的，所述第二通断阀门包括第二阀板，所述第二阀板下方设置有卡槽，所述卡槽与界板连接。

优选的，所述压水气缸的侧壁转动连接有与所述第二阀板对应的第二翻板。

优选的，所述第一翻板的转轴位于第一翻板的对称中心以下，所述第二翻板的转轴位于第二翻板的对称中心以上。

优选的，所述压水气缸内设置有中心导柱和边导柱，所述中心导柱和边导柱均与界板滑动连接。

优选的，所述中心导柱外部滑动连接有第一滑套，所述第一滑套底部与界板连接，所述第一滑套侧面与第二齿条连接。

优选的，所述边导柱外部滑动连接有第二滑套，所述第二滑套底部与界板连接，所述第二滑套顶部设置有卡勾，所述卡勾与所述卡槽配合设置。

优选的，所述压水气缸配置有手动排气阀。

优选的，所述水泵的进水口设置有过滤网，可以过滤水中杂物。

优选的，所述水泵的进水口沿水平面倾斜设置，可以防止杂物在过滤网前方堆积。

优选的，所述加压水仓与压水气缸之间设置有水流表，可以随时监督气缸工作状态。

优选的，所述压水气缸为多个，多个压水气缸共同与燃烧室连通，每个气缸与燃烧室之间均配置有第一通断阀门。

优选的，所述排气管内设置有涡轮发动机。

优选的，所述排气管与加压水仓连通。

本实用新型还公开一种压水船，所述压水船配置有如上所述的动力装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型用高压气体直接对水做功，水喷出船体，直接给船前进的动力，不额外做功，没有额外损失，节能效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图一；

图2为图1中i的放大图；

图3为本实用新型结构示意图二；

图4为界板上升至b点压水气缸内状态图；

图5为界板上升至a点压水气缸内状态图；

图6为界板下降至b点压水气缸内状态图；

图7为界板下降至c点压水气缸内状态图；

图8为界板下降至e点压水气缸内状态图；

图9为界板下降至f点压水气缸内状态图；

图10为界板上升至d点压水气缸内状态图；

图11为界板上升至c点压水气缸内状态图；

图12为排气管结构图；

图13为第一翻板结构图；

图14为第二翻板结构图；

图中：1、高压水罐，2、压水气缸，3、排水管，4、水流表，5、加压水仓，6、水泵，7、喷水管，8、第一单向阀，9、第二单向阀，10、边导柱，11、中心导柱，12、第一阀板，13、燃烧室，17、进水口，18、第二翻板，19、第二阀板，20、第二滑套，21、第一翻板，22、第一齿条，23、齿轮，24、第一滑套，25、界板,26、排气主管，27、加压水仓泄压口，28、涡轮发动机，29、排气支管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型公开一种动力装置及具有该装置的压水船，如图1-3所示，动力装置由水泵6、加压水仓5、压水气缸2、高压水罐1、燃烧室13、水流表4、涡轮发动机、燃料泵和气泵等主要部件组成，其中，水泵，燃料泵和气泵属于辅助外机，其动力可灵活配置。

管道的进水口7位于船只前端，管道连通水泵6，之后管道中的水由水泵导入加压水仓5，加压水仓5和压水气缸2之间的气缸进水口处设置第二单向阀9，水可以从加压水仓5通过第二单向阀流入压水气缸，但不可以反向流回。在压水气缸2和高压水罐1之间的气缸出水口处设置第一单向阀8，水可以从压水气缸流入高压水罐，但不可以反向流回。高压水罐1连通喷水管7，把水喷出，为船体提拱前进动力。

进水口处设置过滤网，可以过滤水中杂物，进水口面是斜的，防止杂物在网前堆积。加压水仓里存有一些空气，可以起到弹性作用，在加压水仓和压水气缸之间安装一个水流表4，可以让人随时监督气缸工作状态。

压水气缸2内部空间大体呈圆柱形，工作时上部分是气体，下部分是水，为了防止船晃动时，水面不平，影响工作效果，为此在要设置一个覆盖在水面上的界板25，界板外形与压水气缸内壁配合，材质密度小于水，所以漂浮在水面上，在界板中心位置有一根中心导柱11穿过，中心柱两端固定在缸体上，在界板边缘位置还有一根边导柱10穿过，两端固定在缸体上，中心导柱和边导柱都与界板面垂直，界板上连接第一滑套24和第二滑套20，两滑套沿导柱滑动，界板可以随水面上升和下降，套管与界板固定连接。中心导柱不让界板晃动，边导柱不让界板转动。

在压水气缸2上面有一个燃烧室13，在气缸内部中柱处有一个凸起的小空间，小空间与燃烧室之间设有第一通断阀门。在燃烧室内有燃料喷头和空气喷头，燃料喷头连接油泵，空气喷头连接气泵，它们不断向室内喷燃料和空气，在燃烧室内还有一个点火装置，一次点火，燃烧室内就能不停燃烧，向燃烧室内喷入空气的量大于燃料的量。压水气缸上端还有一个燃料喷口，当正在燃烧的火焰通过阀门进入压水缸后，缸体喷口同时喷出燃料，加大燃烧。

在燃烧室和压水气缸长方形阀门口两侧有导向槽，长方形的第一阀板可以在导向槽内上下划动，第一阀板下侧连接第一齿条，第一齿条外啮合一个齿轮，齿轮转动安装在压水气缸内部，可以拉动第一阀板向上或向下划动。齿轮轴通在气缸两侧。并在其中一侧连接燃料阀门，用来控制向气缸喷出的燃料。在第一滑套外侧设有第二齿条，当界板上升至某点时第二齿条与齿轮啮合传动，界板上升就能带动齿轮转动，从而带动第一阀板下降，界板下降时也能带动第一阀板上升，而界板下降至某点后，第二齿条脱离齿轮，不再影响第一阀板。

在第一阀板上中部有一个随圆形的第一翻板21，第一翻板的转轴位于第一翻板上下中心线以下位置，轴两边面积不一样，翻板轴上边的面积大，下边面积小。使用时，界面板上升，第一阀板被齿轮向下拉动，第一翻板在到达阀门口处时不动，当第一翻板在阀门口露出翻板轴时还不动，当第一翻板在阀门口露出轴上的面积大于轴下的面积时，由于气压的原因，第一翻板顺时针转动，阀门口打开，当阀门板上移时第一翻板自动慢慢关闭。

在压水气缸有边导柱的一侧上方有一个凸起的小空间，并在此并排设有两个排气阀门，一个是自动排气阀门，一个是手动排气阀门。

在第二滑套上安装一个卡勾，该卡勾为横向钉，横向钉是控制自动开闭阀门的，在阀门口处两边有划槽，中间有一个长方形第二阀板可上下划动，在阀门板下侧有一个长方形卡槽，横向钉在卡槽中可以上下移动，横向钉也可以带动第二阀板上下移动。阀门口是椭圆形，在阀门口中转动安装一个椭圆形第二翻板18，第二翻板的轴偏上，翻板在轴上边的面积小于下边的。使用时，第二阀板向下移动，第二翻板慢慢露出，由于上边面积小，里面的气压不能压动翻板，气体不能排出，当阀门板继续下划，翻板轴下面的面积大于上面时，第二翻板顺时针翻动，气体可以立即大量排出。

为增强密封性能、防止泄漏，第一翻板和第二翻板与对应的阀门口之间均设置有阶梯密封部，如图2所示。

高压水罐1大体为圆柱形，上下边都是球面，高压水罐进水口和出水口都在下部，在罐体内还有一些空气，当有水进出时，空气起弹性作用，能使水罐内压力更稳定。

为了使水罐内压力更稳定，需要设置多个压水气缸。一个加压水仓，一个燃烧室，一个排气管道，一个高压水罐，多个压水气缸，多个喷水口。

如图10所示，每个压水气缸均连通一个排气支管29，在排气主管26内加一个涡轮发动机28，为船提供能量，在涡轮发动机以外再加一个加压水仓泄压口27，水和废气一起排出为船提供一些前进动力，也可以保证加压水仓压力稳定。

为了防止一个压水气缸的高压废气回灌入其他气缸，排气支管的口要直接顶住涡轮机，涡轮机旋转，就不会发生气体回灌。

开始工作时，启动油泵、气泵和水泵，燃烧室内点火，当压水气缸2的排气口正好打开时，第二单向阀9打开，加压水进入压水气缸，压水气缸就可以正常工作。当排气口关闭时，压水气缸无法工作，水流表不动，需要打开手动排气口，观察水流表，水流表动，代表正在进水和排气，当水流表停止时，关闭手动排气阀门，气缸开始正常工作。

工作时，加压水进入压水气缸，界板上升，上升至b点时，如图4所示，排气阀门关闭.随后界板上升至a点，如图5所示，第一翻板21打开，正在燃烧的空气突然大量进入气缸，燃料喷口喷出燃料，界板上空气压增大，界板下降，进水口处的第二单向阀9自动关闭，出水口处的第一单向阀8自动打开，水流向高压罐1。随着水位下降，界板带动第一滑套24下降，进而带动齿轮23旋转，同时齿轮带动第一齿条上升，第一通断阀慢慢关闭。界板下降至b点时，如图6所示，进水口处的第二单向阀9一直处于关闭状态，出水口处的第一单向阀8一直处于开启状态。界板下降至c点时，如图7所示，第二齿条与齿轮脱离，界板不再影响第一阀板，此时第一翻板完全关闭，进水口一直处于关闭状态，出水口一直处于开启状态。界板下降至e点时，如图8所示，横向钉勾住第二阀板的卡槽底端，往下拉，当界板到达f点时，如图9所示，第二翻板18突然打开，大量废气突然排出，界板上方气压减小，出水口处的第一单向阀8自动关闭，进水口处的第二单向阀9自动打开，加压水又一次进入压水气缸，界板上升，横向钉在排气阀门板卡槽内上升，排气阀门板不动。当界板上升至d点时，如图10示，横向钉开始推动第二阀板上升。界板上升至c点时，如图11所示，第二齿条与齿轮接触并开始咬合。界板至b点时，排气阀门关闭，随后第一翻板21打开，进入下一个工作进程。

在界板下降时，第一通断阀和第二通断阀都是关闭的，因为第二阀板设置有长方形卡槽，横向钉一开始从卡槽中向下划，但不拉动第二阀板，至e点时拉动第二阀板，到f点时第二翻板转动，第二通断阀门打开，排出废气。当界板上升时，横向钉在卡槽中向上划动，不推动第二阀板，所以第二翻板一直是开着的，直到b点时，第二翻板关闭，排气阀门关闭，进气阀门随后打开。界板下降，排气阀门一直关闭，至最底，排气阀门打开。界板上升，排气阀门一直开着。因为界板上升时排气阀门一直打开，界板下降时排气阀门一直关闭，所以机器停止时，不知道排气阀门是开是关。若是开着的，加压水进入气缸就能正常运转下去。若是关闭的，在界板上面就是密闭空间，加压水不能进入气缸，就无法正常工作，所以要打开手动排气阀门。手动排气阀门打开后，加压水流入气缸，气体从手动阀门排出，界板上升到顶，水流表停止，同时进气阀门打开，如果不把手动阀门关闭，气体就从燃烧室进入气缸，又从手动阀门排出去了。把手动阀门关闭，高压气体压迫界板，并把界板下的水压入高压水罐。然后正常工作下去。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。