[发明专利]一种喷口可两头转换的喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及用喷射即反作用原理达到推进的装置，具体涉及液体喷射推进器吸入口和喷射口的构造。

背景技术

喷流驱动的机器人常用于管状液体流道内的各种探测和清理作业，其中最常见的是血管机器人，如公开号为CN101961261A所公开的“一种射流驱动的血管机器人”和公开号为CN102125453A所公开的“一种清理血栓的血管机器人”。上述血管机器人在狭长的血管内移动，如果调头反向移动则几乎不可能，因此需要推进系统中的喷嘴既承担吸流的作用，又承担喷流的作用。由流体力学可知，吸流与喷流是两种不同的工况，吸流与喷流时液体与固体壁面之间的相互作用是不同的。吸流时，希望喷嘴的端口变大，便于液体的聚集进而提高吸入效率；喷流时，希望喷嘴的端口变小，使液体在流道内逐渐增压后喷出。然而，上述两专利申请所述血管机器人两头的喷嘴内的流道都是一种直径由内向外逐渐减小的喇叭形。可见，虽然承担喷流的作用的喷嘴能使血液在流道内逐渐增压后喷出，但是由于承担吸流作用的喷嘴的吸入效率低，整个推进系统效率仍然无法提高。同理，如果将所述喷嘴反过来安装，即使其流道的直径由外向内逐渐减小，但承担喷流作用的喷嘴必然会失去增压喷射效果。

综上所述，一种能根据所承担的作用，喷口可两头转换的喷嘴则成为本领域的渴求。

发明内容

鉴于现有技术存在上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种喷口可两头转换的喷嘴，该喷嘴可根据所承担的任务实现吸流与喷流的功能转换，显著提高喷流驱动机器人顺行和倒行的移动效率。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种喷口可两头转换的喷嘴，该喷嘴包括壳体，其特征在于，所述的壳体为管状，其内设有滑环，一弹性管穿越滑环的中心孔张紧后，两头固定于壳体的头部，使弹性管的内孔在离开所述滑环的侧面后逐渐向外拉伸扩张，在弹性管的外壁与壳体的内壁之间形成一密闭空腔；所述的滑环的外圆面与壳体的内壁动配合，将所述中间密闭空腔一分为二；所述的壳体的两头分别设有与所述滑环两侧的密闭空腔连通的通孔。

为使所述的滑环能尽量地接近壳体的端部，所述壳体的两端部分别嵌设有环形端盖，该端盖的中心孔边缘设有环形槽，由环形小端盖将所述的弹性管的头部压于端盖的中心孔边缘所设的环形槽内；所述的通孔穿越所述环形端盖由所述壳体的端部与所述滑环两侧的密闭空腔连通。

为了避免弹性管在经过滑环的中心孔时产生皱褶而增大液体的流动阻力，所述的弹性管的外径最好与所述滑环的中心孔的孔径相等。

由本发明所述喷嘴的结构可见，向滑环一侧的密闭空腔内注入流体介质（液体或气体）时，所述的滑环便由喷嘴的一头向另一头移动，进而实现喷口的两头转换，以便根据所承担的任务实现吸流与喷流功能转换。因此，采用本发明所述的喷嘴构成的推进系统用于喷流驱动机器人中时，所获得的喷流驱动机器人无论是顺行还是倒行都具有较高的移动效率。

附图说明

图1和图2为本发明所述喷嘴的一个具体实施例的结构示意图，其中，图1为主视图（图2的A-A旋转剖），图中虚线表示滑环2位于壳体1右头的状态，图2为左视图。

图3为使用本发明所述喷嘴的喷流驱动机器人的原理图，图中虚线表示管道。

图4为本发明所述喷嘴的另一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，整个喷嘴由壳体1、滑环2、弹性管3和端盖4组成，其中，壳体1为一段管状结构，两端面设有嵌入端盖4的环形槽，两头的侧面设有通孔5；滑环2为圆环形，它设在壳体1内，且外圆面与壳体1的内壁动配合；弹性管3由弹性伸长率大于50%的线性低密度聚乙烯制成，且外径与滑环2的中心孔的直径相等，它穿越滑环2的中心孔张紧后两头向外拉伸扩张并翻边，然后由端盖4通过螺钉6将所述的翻边压紧并固定在壳体1端面的环形槽内；所述的端盖4为中心孔等于管状的壳体1内径的环形。

由图1可见，弹性管3的外壁与壳体1的内壁之间形成一密闭空腔7，该密闭空腔7由滑环2一分为二，壳体1两头侧面的通孔5分别与滑环2两侧的密闭空腔7连通。

参见图3并结合图1，当喷流驱动机器人8向右移动时，先由推进控制系统9将位于喷流驱动机器人8左头的喷嘴10内的滑环2推至壳体1的左头，即图1中实线所示的状态，同时将于喷流驱动机器人8右头的喷嘴10内的滑环2推至壳体1的右头，即图1中虚线所示的状态。当喷流驱动机器人8向左移动时则反之。由上面的描述可见，喷流驱动机器人8左右两头的喷嘴10可根据行驶方向进行喷流与吸流功能的转换，显著提高喷流驱动机器人8的顺行和倒行的移动效率。

参见图4，为使所述的滑环2能尽量地接近壳体1的端部，本例在图1和图2所示实施例的基础上作了以下改进：使端盖4中心孔的直径小于管状壳体1内孔的直径，即增大端盖4的环形面积，以便两通孔5穿越端盖4由壳体1的端部与滑环2两侧的密闭空腔7连通；相应地，于端盖4的中心孔的边缘加工一环形槽，采用环形小端盖11以图1和图2所示实施例同样的方式，将弹性管3的两头压于端盖4上所设的环形槽内。