[發明專利]一種船舶推進器

有效

• 申請號: 201310585618.4
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103600824A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 鄭可為;臧譽淇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H1/04
• 分類號: B63H1/04;B63H11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種船舶推進器，屬于直接作用在水上和噴水反作用推進的技術領域。

背景技術

現有的船舶推進器有明輪、螺旋槳、直翼（平旋）、噴水、半轉葉片和仿生推進器之分。

明輪推進器起源于早期以蒸汽為動力的船舶，是一種裝于船舶兩側舷或艉部且僅下半側入水的推進器；通常根據裝在明輪上的蹼板是否轉動而區分為定蹼明輪和動蹼明輪；其劃水產生的反作用力推動船舶前進。某些水上娛樂工具，如水上自行車，也采用類似定蹼明輪這種簡單、有效的推進方法。由于明輪船的明輪多裝于舷側且大半部分需露出水面，既增加了船舶的寬度和航行的阻力，又易與周圍物體發生碰撞，存在安全隱患，故現今僅用于推力大、吃水淺、航速低且無大浪涌的內河船舶。這也促使人們研發了上述明輪推進器之外的各種“暗”式推進器。

螺旋槳推進器是現代船舶較多采用的一種推進器，具有較高的效率，但其槳葉的設計和制作難度均很大，成本較高；正常工況下，整個螺旋槳應充分浸入水中，以避免產生吸氣和飛車現象。

噴水推進器由安裝在殼體內的葉輪或水泵組成，它從外部吸入水并生成噴向船艉的高速射流以獲得船舶前進的動力。其不足之處在于：進水管道損失船內有效容積；且為了提高噴水效率，所述的葉輪（包括水泵的葉輪）大多具有復雜的幾何形狀。

其它的推進器，如直翼、半轉葉片和仿生推進器均包含一個或多個槳葉，且當安裝漿葉的轉盤繞軸線轉動時，各槳葉又相對于自身縱向軸線擺動或半轉動，進而生成船舶前行的推進力。其不足之處在于：槳葉的運動機構較復雜，生成的推進力脈動且不會很大。

時至今日，人們仍在探索其它簡單、有效的推進器，如環形蹼帶船舶推進器（中國專利申請號00108435.6）、劃板式船舶推進器（中國專利申請號200520023702.8）等。

但文獻檢索表明：在明輪推進器向“暗”式推進器演進的過程中，人們似乎沒再探究如何讓結構簡單的定蹼明輪全部浸入水中（即全浸）后也能產生推進效果；或許依舊遵循早期明輪船的設計思想，簡單地認為：明輪轉動時，對稱蹼板的運動方向相反，全浸后兩者劃水產生的推力將相互抵消；故作為推進器的明輪只能半浸或少半浸。

發明內容

本發明的目的是提供一種船舶推進器，借助導流罩將蹼輪和噴管組合為一體，其中的蹼輪具有類似于定蹼明輪的簡單結構，但整個推進器安裝于船舶吃水線之下，即正常工況下全部浸入水中；其蹼輪上半側周圍加裝導流罩，用以改變被劃動流體的運動方向，從而不會在船舶航向上形成反向推力；與此同時，為了充分利用被蹼輪上半側撥動起來的流體能量，再在導流罩外周加裝噴管（包括固定噴管和活動噴管，下同）；當被撥動的流體經導流罩外周上均布的條形孔進入噴管并轉向后，向船舶運動的反方向噴出，形成噴水推力；于是，船舶前進的動力既來自蹼輪下半側的直接劃水，也來自被蹼輪上半側撥動的流體噴射。模型樣機試驗表明，本發明的原理和結構是可行的。其有益效果在于：蹼輪具有簡單的形狀和結構，易于制作和維修，成本低廉；不存在噴水推進器的進水管道，節約船內空間；推力無波動、效率較高；對吃水深度要求寬松（蹼輪可全浸或部分浸）；易于實現倒車（抬起活動噴管，蹼輪反轉）。

一種船舶推進器包括蹼輪、短軸、導流罩、對分式軸承座、固定噴管、活動噴管和傳動機構。一個具有平直葉片的蹼輪借助輪轂與短軸鍵連接；導流罩由兩塊相互平行的半圓側板和包繞其外周的一片半圓弧板組成；兩個對分式軸承座分別固裝在半圓側板上且以半圓側板圓心連線為軸線；蹼輪借助短軸和對分式軸承座在導流罩內自由轉動；始端封閉且向另一端漸擴、橫斷面為矩形的固定噴管包繞在半圓弧板的外周，與作為其延伸部分、具有矩形斷面且彎轉90°（即兩端管口平面正交）的活動噴管鉸鏈連接，借助該鉸鏈活動噴管可以相對固定噴管轉動；導流罩的半圓弧板上沿母線方向加工有均布的條形孔，以便導流罩內被蹼輪撥動的流體進入固定噴管內；活動噴管則用以引導固定噴管內的流體在活動噴管出口處逆船舶航向噴射，推動船舶前行。船舶到車時，蹼輪反轉，活動噴管繞鉸鏈轉動至不阻擋水流的位置。活動噴管繞鉸鏈的轉動可借助液壓作動筒實現。傳動機構用于傳遞船舶動力機組的轉動，與短軸的一端相連。短軸穿過船殼的部分，如同普通螺旋槳軸一樣，需加裝水密封。