專利名稱：一種帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的船舶螺旋槳組合推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及船舶螺旋槳推進(jìn)器，具體涉及帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置 的船舶螺旋槳組合推進(jìn)器。
背景技術(shù)：
螺旋槳推進(jìn)器是目前船舶、艦艇等水中航行器廣泛使用的主要?jiǎng)恿ν七M(jìn)裝置。螺 旋槳推進(jìn)器分為傳統(tǒng)的三葉槳、多葉槳等(NACA)圖譜系列?，F(xiàn)代意義上又大體分為側(cè)向 推進(jìn)槳(CP或FP)、全回轉(zhuǎn)舵槳、主推可調(diào)距槳和定距短筒槳。為了提高螺旋槳推進(jìn)器的動(dòng) 力效率、降低螺旋槳推進(jìn)過(guò)程中的噪音、減少激振力和防止空泡流現(xiàn)象產(chǎn)生，現(xiàn)代船舶螺旋 槳推進(jìn)器采用的設(shè)計(jì)技術(shù)一是通過(guò)采用升力面方法及面元法和空泡流及粘度計(jì)算法等理 論方法對(duì)螺旋槳葉工作截面角度及拱曲面進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，目的是力求達(dá)到控制空化、以 避免過(guò)高的激振力產(chǎn)生和降低噪音，提高空化起始臨界航速，減少空泡剝蝕現(xiàn)象，具體表現(xiàn) 是大量采用新型葉剖面如大側(cè)斜槳葉等替代傳統(tǒng)的葉剖面；二是對(duì)螺旋槳材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)， 如采用黃銅、不銹鋼等各類合金鋼進(jìn)行整體鑄造，采用不銹鋼板焊接制造等，主要作用還是 防止海水對(duì)槳葉的腐蝕現(xiàn)象作用，增加槳葉的使用壽命。但在實(shí)際運(yùn)行中無(wú)論是傳統(tǒng)的 (NACA)槳葉，還是經(jīng)過(guò)理論處理拱曲面的新型剖面槳葉，由于受到槳葉作業(yè)面積的限制和 槳葉接觸來(lái)流極短的作業(yè)瞬間等原因，要從根本上解決現(xiàn)代船舶螺旋槳高效、低耗、低激振 力、低空泡流現(xiàn)象和更為環(huán)保的低水動(dòng)噪等處于矛盾對(duì)立面的各項(xiàng)指標(biāo)上就難以實(shí)現(xiàn)。眾所周知，螺旋槳在旋轉(zhuǎn)作功時(shí)會(huì)在槳葉迎水盤面前產(chǎn)生負(fù)壓現(xiàn)象，同時(shí)螺旋槳 在工作時(shí)，由于來(lái)流面對(duì)軸向、徑向、切向及水壓變化影響，會(huì)使螺旋槳各漿葉體上瞬時(shí)承 載大小不同的壓力而產(chǎn)生脈動(dòng)，由于脈動(dòng)現(xiàn)象而形成一種對(duì)船體破壞力較大的激振力和產(chǎn) 生空化剝蝕現(xiàn)象，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲源，不僅對(duì)海洋、江湖水體生態(tài)造成影響、給船舶乘員 帶來(lái)極不適感，而且會(huì)降低螺旋槳推進(jìn)器的工作效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞船舶和大大降低 軍用艦艇、潛艦的隱蔽性。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述螺旋槳推進(jìn)器存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種不僅可減少空化泡流 現(xiàn)象產(chǎn)生、降低螺旋槳工作噪聲、減少螺旋槳的激振力，而且在不損壞船舶結(jié)構(gòu)和增加任何 動(dòng)力情況即可提高螺旋槳推進(jìn)器工作效率的帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的螺旋槳 組合推進(jìn)器。 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是所述帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋 噴降噪裝置的船舶螺旋槳組合推進(jìn)器包括與船體底板相連的旋流筒和可在旋流筒內(nèi)旋轉(zhuǎn) 的動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸一端用動(dòng)力軸密封口支撐在船體上并與動(dòng)力源相連、另一端支撐在 位于旋流筒內(nèi)的來(lái)流旋流板上并配裝有螺旋槳，在旋流筒內(nèi)設(shè)置有引流螺旋翼板，在旋流 筒后端固定設(shè)置有一級(jí)旋噴出水口和二級(jí)旋噴出水口，所述一級(jí)旋噴出水口內(nèi)設(shè)置有螺旋噴板，所述二級(jí)旋噴出水口呈管狀，二級(jí)旋噴出水口位于一級(jí)旋噴出水口中間，在旋流筒內(nèi) 壁上設(shè)置用具有減振降音復(fù)合材料制成的內(nèi)襯。為了使進(jìn)入螺旋槳推進(jìn)器中的來(lái)流流向均勻且不被雜物纏繞，在所述旋流筒前端 設(shè)置有防纏繞引流器，所述防纏繞引流器呈柵格狀的喇叭形。本實(shí)用新型的工作原理是來(lái)流由防纏繞引流器引入，進(jìn)入的來(lái)流在旋流筒內(nèi)的 引流螺旋翼板導(dǎo)入下，并沿旋流筒內(nèi)以動(dòng)力軸軸心為圓心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)中由于受到 船艦前進(jìn)時(shí)航速推力的帶動(dòng)以及螺旋槳迎水盤面負(fù)壓吸附作用，在高速旋轉(zhuǎn)中克服水流阻 力后并逐步積累一定的動(dòng)能和勢(shì)能，來(lái)流在旋流筒內(nèi)的旋流與在筒外復(fù)雜的伴流互不接 觸，并在船速加速時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量，由于流量和旋轉(zhuǎn)的增加使其動(dòng)能，勢(shì)能也相應(yīng)增加， 這種不可逆性的來(lái)流在作若干次快速旋轉(zhuǎn)中，由于旋轉(zhuǎn)筒互相作用，會(huì)自動(dòng)的釋解平衡流 量和壓力，確保來(lái)流的穩(wěn)定，旋進(jìn)到旋流筒中間的旋流在勻壓進(jìn)水口分配下，將穩(wěn)定且?guī)в?旋轉(zhuǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的來(lái)流均勻地配合做功，槳葉在各個(gè)槳葉上做功的曲面上都獲得穩(wěn)定和勻 壓的來(lái)流，做功后帶有推力的水流通過(guò)兩級(jí)噴旋裝置；一級(jí)噴旋出水口接納槳葉做功帶出 的水流以同旋向繼續(xù)繞二級(jí)旋噴出水口并以二級(jí)旋噴出水口為中心向外旋轉(zhuǎn)噴出，在即將 離開(kāi)噴口時(shí)受噴面增大，做功旋流快速釋放能量，與二級(jí)旋噴出水口組合成一個(gè)旋向的疊 加梯級(jí)推力面。由于本實(shí)用新型能使螺旋槳迎水盤面由不可控制性的周向復(fù)雜的伴流變成主動(dòng) 均勻來(lái)流，槳葉迎水盤面形成一個(gè)均勻穩(wěn)定具有一定動(dòng)能和勢(shì)能的旋轉(zhuǎn)來(lái)流，可最大化的 吸收主機(jī)能量轉(zhuǎn)化成推力并成功回收尾流以減少能量損失，它可避免來(lái)流在配水、做功和 噴推中各個(gè)環(huán)節(jié)中因流向的不同而產(chǎn)生紊流，互不干擾，有利于效能最大化和有效地減少 部份水流在激烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中互相碰撞破裂而產(chǎn)生噪音源，通過(guò)兩級(jí)旋噴出水口，使旋轉(zhuǎn) 做功流最大限度地向外旋轉(zhuǎn)噴出，以吸收噪聲源達(dá)到螺旋槳運(yùn)行中降噪的目的，有利于發(fā) 揮做功水流的最大推力。因此，本實(shí)用新型采取上述結(jié)構(gòu)后所具有的特點(diǎn)是在不破壞船舶 結(jié)構(gòu)和不增加動(dòng)力輸入的情況下，不僅能提高螺旋槳推進(jìn)器做功效率，提高船舶航行速度 和平穩(wěn)性，而且可減少和防止產(chǎn)生空化泡流現(xiàn)象、降低螺旋槳工作噪音、減少激振力，同時(shí) 還可提高船體的耐用性和隱蔽性，并有利于對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖1的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、動(dòng)力軸密封口 2、動(dòng)力軸3、前置軸座4、支架板5、船體底板6、旋流 筒7、連接法蘭圈8、引流螺旋翼板9、來(lái)流旋流板10、螺旋槳11、一級(jí)旋噴出水口 12、 二級(jí)旋噴出水口 13、螺旋噴板14、內(nèi)襯15、防纏繞引流器16、后置軸座17、勻壓進(jìn)水口 18、減阻平衡鰭
具體實(shí)施方式
在圖1、圖2、圖3和圖4中，所述帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的螺旋槳組合推進(jìn)器由動(dòng)力軸2、防纏繞引流器15、旋流筒6、連接法蘭圈7、引流螺旋翼板8、來(lái)流旋流板9、螺旋槳10、一級(jí)旋噴出水口 11、二級(jí)旋噴出水12組成，所述旋流筒6用支架板4在其兩 側(cè)與船體底板5固定相連，所述動(dòng)力軸2 —端穿過(guò)連接法蘭圈7和防纏繞引流器15并支撐 在前置軸座3上，該動(dòng)力軸端還通過(guò)動(dòng)力軸密封口 1和船體相連后與動(dòng)力源相連，所述動(dòng)力 軸另一端支撐并穿過(guò)位于旋流筒內(nèi)的來(lái)流旋流板9，來(lái)流旋流板相互獨(dú)立且間隔均勻分布， 所述旋流來(lái)流板之間形成有勻壓進(jìn)水17，該動(dòng)力軸右端上配裝有螺旋槳10，所述螺旋槳位 于來(lái)流旋流板與一級(jí)旋噴出水口之間，在旋流筒6內(nèi)設(shè)置有引流螺旋翼板8，在旋流筒右端 固定設(shè)置有一級(jí)旋噴出水口 11和二級(jí)旋噴出水口 12，所述一級(jí)旋噴出水口內(nèi)設(shè)置有螺旋 噴板13，所述螺旋噴板為扇形，螺旋噴板之間部份重疊，所述一級(jí)旋噴出水口由螺旋噴板形 成，所述二級(jí)旋噴出水口 12呈管狀，二級(jí)旋噴出水口位于一級(jí)旋噴出水口中間，在旋流筒 內(nèi)壁和一級(jí)旋噴出水口內(nèi)壁上固定設(shè)置用具有減振降音作用的復(fù)合材料制成的內(nèi)襯14，在 旋流筒外壁上設(shè)置有減阻平衡鰭18，所述連接法蘭圈7固定在旋流筒的前端，在連接法蘭 圈上固定設(shè)置有防纏繞引流器15，所述防纏繞引流器呈柵格狀的喇叭形，所述前置軸座3 與防纏繞引流器固定相連，動(dòng)力軸與固定在來(lái)流旋流板中部的后置軸座16活動(dòng)配合。
權(quán)利要求一種帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的船舶螺旋槳組合推進(jìn)器，它包括與船體底板(5)相連的旋流筒(6)和可在旋流筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力軸(2)，所述動(dòng)力軸一端用動(dòng)力軸密封口(1)支撐在船體上并與動(dòng)力源相連、另一端支撐在位于旋流筒內(nèi)的來(lái)流旋流板(9)上并配裝有螺旋槳(10)，其特征是在旋流筒(6)內(nèi)設(shè)置有引流螺旋翼板(8)，在旋流筒后端固定設(shè)置有一級(jí)旋噴出水口(11)和二級(jí)旋噴出水口(12)，所述一級(jí)旋噴出水口內(nèi)設(shè)置有螺旋噴板(13)，所述二級(jí)旋噴出水口呈管狀，二級(jí)旋噴出水口位于一級(jí)旋噴出水口中間，在旋流筒內(nèi)壁上設(shè)置用具有減振降音復(fù)合材料制成的內(nèi)襯(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的船舶螺旋槳組合 推進(jìn)器，其特征是在旋流筒前端的連接法蘭圈(7)上設(shè)置有防纏繞引流器(15)，所述防纏 繞引流器呈柵格狀的喇叭形。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶有旋導(dǎo)來(lái)流和兩級(jí)旋噴降噪裝置的船舶螺旋槳組合推進(jìn)器，它包括與船體(5)底部相連的旋流筒(6)和可在旋流筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力軸(2)，所述動(dòng)力軸一端與動(dòng)力源相連、另一端支撐在來(lái)流旋流板(9)上并配裝有螺旋槳(10)，在旋流筒(6)內(nèi)設(shè)置有引流螺旋翼板(8)，在旋流筒后端固定設(shè)置有一級(jí)旋噴出水口(11)和二級(jí)旋噴出水口(12)，所述一級(jí)旋噴出水口內(nèi)設(shè)置有螺旋噴板(13)，所述二級(jí)旋噴出水口呈管狀，二級(jí)旋噴出水口位于一級(jí)旋噴出水口中間，在旋流筒內(nèi)壁上設(shè)置具有用減振降音復(fù)合材料制成的內(nèi)襯(14)。它不僅能提高螺旋槳推進(jìn)器做功效率，提高船舶航行速度和平穩(wěn)性，而且可減少和防止產(chǎn)生空化現(xiàn)象、降低螺旋槳工作噪音、減少激振力，同時(shí)還可提高船體的耐用性和隱蔽性，并有利于對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
文檔編號(hào)B63H5/07GK201559812SQ20092024174
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月12日
發(fā)明者賴萍生 申請(qǐng)人:賴萍生