一種壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)及安裝此系統(tǒng)的玩具船的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水下推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種高頻電子設(shè)備，具體涉及一種壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)及安裝此系統(tǒng)的玩具船。
【背景技術(shù)】
[0002]噴水推進(jìn)裝置是一種新型的特種動(dòng)力裝置，典型的噴水推進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)主要由原動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置、推進(jìn)水泵、管道系統(tǒng)等組成。推進(jìn)水泵是噴水推進(jìn)裝置的核心部件，通常選用葉片泵中的軸流泵和導(dǎo)葉式混流泵。推進(jìn)水泵自船底吸水管道吸進(jìn)水流，從噴水管道高速噴出，獲得水流的反作用力，推動(dòng)船艇前進(jìn)。噴水推進(jìn)裝置的推進(jìn)水泵的葉輪工作在均勻的流場(chǎng)中，并且能有效地利用來(lái)流的沖壓，因而可以在高速范圍內(nèi)有更好的抗空泡性能，從而使艦船的最高航速可達(dá)到很高。噴水推進(jìn)裝置同時(shí)具有很好的機(jī)動(dòng)性和操縱性，使得其在滑行艇、穿浪艇、水翼艇、氣墊船等中、高速船舶上得到較多的應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)的噴水推進(jìn)器機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，重量大，更換推進(jìn)水泵的葉輪較為復(fù)雜，而且在航行過(guò)程中產(chǎn)生的空氣輻射噪聲仍較大。而目前國(guó)內(nèi)外水下高速航行器的研宄趨勢(shì)是體積小型化、航行隱形化以及制導(dǎo)精確化。因此研制出一種體積小、控制精度高、噪聲低的的噴水推進(jìn)裝置是該領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)及安裝此系統(tǒng)的玩具船，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧，重量輕，性能穩(wěn)定，低噪聲，并且運(yùn)行平穩(wěn)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)，包括電池倉(cāng)，電池倉(cāng)通過(guò)電線連接電子倉(cāng)，電子倉(cāng)通過(guò)電線連接壓電噴水推進(jìn)器，電池倉(cāng)中設(shè)置有能夠?yàn)殡娮觽}(cāng)供電的電池組，電子倉(cāng)中設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)壓電噴水推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)電路包括DC-DC升壓電路:用于將電池組的電壓進(jìn)行升壓；遙控接收模塊:用于接收遙控發(fā)射模塊發(fā)出控制信號(hào)；控制電路:通過(guò)遙控接收模塊接收的控制信號(hào)控制DC-DC升壓電路進(jìn)行升壓；振蕩電路:用于將DC-DC升壓電路升壓后的直流穩(wěn)壓電轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步地，DC-DC升壓電路包括芯片TL494與芯片IR2110 ;控制電路包括芯片STC89C52 與芯片 PCF8591。
[0008]進(jìn)一步地，壓電噴水推進(jìn)器包括導(dǎo)流殼，導(dǎo)流殼的一端通過(guò)環(huán)狀格柵型連接套連接能夠?qū)щ姷拿芊鈧}(cāng)，導(dǎo)流殼的另一端設(shè)有噴水口，所述環(huán)狀格柵型連接套與密封倉(cāng)之間形成若干連通導(dǎo)流殼的進(jìn)水口，密封倉(cāng)的開(kāi)口端設(shè)有能夠通過(guò)振蕩電路產(chǎn)生振動(dòng)的壓電陶瓷片，壓電陶瓷片與密封倉(cāng)之間形成密封空間，壓電陶瓷片與導(dǎo)流殼之間形成振動(dòng)倉(cāng)。
[0009]進(jìn)一步地，壓電陶瓷片位于密封空間的一側(cè)的中部設(shè)有導(dǎo)電鍍層，作為正極，位于振動(dòng)倉(cāng)的一側(cè)的整個(gè)表面設(shè)有導(dǎo)電鍍層，作為負(fù)極，正極與振蕩電路的正極連接，負(fù)極與振蕩電路的負(fù)極連接。
[0010]進(jìn)一步地，圓形導(dǎo)電鍍層的外側(cè)設(shè)有絕緣的密封圈，環(huán)形導(dǎo)電鍍層上覆蓋有能夠?qū)щ姷沫h(huán)形壓緊塊，環(huán)形壓緊塊緊貼密封倉(cāng)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，環(huán)狀格柵型連接套與密封倉(cāng)上設(shè)有貫通的引線倉(cāng)，振蕩電路的正極通過(guò)引線倉(cāng)連接至圓形導(dǎo)電鍍層，振蕩電路的負(fù)極通過(guò)引線倉(cāng)連接至密封倉(cāng)。
[0012]一種安裝壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)的玩具船，電池倉(cāng)和電子倉(cāng)安裝在船體內(nèi)部；壓電噴水推進(jìn)器為一個(gè)或兩個(gè)，當(dāng)壓電噴水推進(jìn)器為一個(gè)時(shí)，壓電噴水推進(jìn)器設(shè)置在船體尾部的下方；當(dāng)壓電噴水推進(jìn)器為兩個(gè)時(shí)，壓電噴水推進(jìn)器對(duì)稱設(shè)置在船體尾部的下方或?qū)ΨQ設(shè)置在船體后部的兩側(cè)。
[0013]進(jìn)一步地，電池組為鋰電池組，鋰電池組電壓為6?12v，DC-DC升壓電路能夠?qū)㈦姵亟M電壓升至14v、18v、22v、26v或30v。
[0014]進(jìn)一步地，振蕩電路產(chǎn)生的高頻振動(dòng)為0.5MHz?2MHz ;遙控接收模塊與遙控發(fā)射模塊采用2.4GHz波段。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]本發(fā)明的壓電噴水推進(jìn)系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的螺旋槳、軸系、減速齒輪機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)包括用于提供電源的電池倉(cāng)，用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置的電子倉(cāng)以及作為動(dòng)力裝置的壓電噴水推進(jìn)器，極大地簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，縮小了體積，減少了重量，降低了噪聲。
[0017]進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)采用DC-DC升壓電路對(duì)電路升壓幅度的調(diào)節(jié)來(lái)控制整個(gè)船體的功率輸出來(lái)控制船行駛的速度，操作簡(jiǎn)便、靈活。
[0018]進(jìn)一步地，壓電噴水推進(jìn)器包括能夠產(chǎn)生高頻振動(dòng)的壓電陶瓷片，通過(guò)對(duì)壓電陶瓷施加電場(chǎng)，使其產(chǎn)生高頻振動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，利用了壓電效應(yīng)中對(duì)電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，這些電介質(zhì)就會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失的原理，當(dāng)提供電壓高時(shí)壓電陶瓷片振動(dòng)幅度大，對(duì)水產(chǎn)生了較大的向后作用力，即通過(guò)控制整個(gè)船體的功率輸出來(lái)控制船行駛的速度。
[0019]進(jìn)一步地，通過(guò)在壓電陶瓷片的兩個(gè)面上的不同位置設(shè)置導(dǎo)電鍍層，方便壓電陶瓷片與振蕩電路的連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0020]本發(fā)明的玩具船設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)壓電噴水推進(jìn)器，當(dāng)使用一個(gè)時(shí)，壓電噴水推進(jìn)器通過(guò)噴出水的反作用力為船體提供動(dòng)力，當(dāng)使用兩個(gè)時(shí)，其中一個(gè)提供高電壓使其獲得高速，另一個(gè)提供低電壓使其獲得較低的速度，這樣就可以很好的控制船體的轉(zhuǎn)向。
[0021]進(jìn)一步地，DC-DC升壓電路能夠?qū)㈦姵亟M電壓升至14v、18v、22v、26v或30v，可以對(duì)船體速度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明壓電噴水推進(jìn)器單發(fā)動(dòng)機(jī)船尾底部安裝示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明壓電噴水推進(jìn)器雙發(fā)動(dòng)機(jī)船尾底部對(duì)稱安裝示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明壓電噴水推進(jìn)器雙發(fā)動(dòng)機(jī)船體后部?jī)蓚?cè)對(duì)稱安裝示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的電池倉(cāng)，電子倉(cāng)和壓電噴水推進(jìn)器的連接示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明中壓電噴水推進(jìn)器剖面示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明中壓電噴水推進(jìn)器立體示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明中壓電噴水推進(jìn)器立體剖面示意圖；
[0029]圖8為本發(fā)明中壓電陶瓷片電路連線示意圖；
[0030]圖9為本發(fā)明中壓電噴水推進(jìn)遙控船的原理框圖；
[0031]圖10為本發(fā)明中控制電路的電路原理圖；
[0032]圖11為本發(fā)明中DC-DC升壓電路的電路原理圖；
[0033]圖12為本發(fā)明中振蕩電路的電路原理圖。
[0034]其中，1、電池倉(cāng)；2、電子倉(cāng)；3、壓電噴水推進(jìn)器；4、船體；301、密封倉(cāng)；302、密封圈；303、壓電陶瓷片；3031、正極；3032、負(fù)極；304、環(huán)形壓緊塊；305、環(huán)狀格柵型連接套；306、導(dǎo)流殼；307、引線倉(cāng)；308、進(jìn)水口 ;309、噴水口 ;310、振動(dòng)倉(cāng)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0036]參見(jiàn)圖1至圖9，本發(fā)明的壓電噴水推進(jìn)器系統(tǒng)包括電池倉(cāng)1、電子倉(cāng)2以及壓電噴水推進(jìn)器3，電池倉(cāng)I通過(guò)電線連接電子倉(cāng)2，電子倉(cāng)2通過(guò)電線連接壓電噴水推進(jìn)器3，電池倉(cāng)I中設(shè)置有能夠?yàn)殡娮觽}(cāng)2供電的電池組，電子倉(cāng)2中設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)壓電噴水推進(jìn)器3的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路包括用于將電池組的電壓進(jìn)行升壓的DC-DC升壓電路；用于接收控制信號(hào)的遙控接收模塊，其中控制信號(hào)通過(guò)遙控發(fā)射模塊發(fā)出；通過(guò)遙控接收模塊接收的控