[發(fā)明專利]一種螺旋槳槳轂帽

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610010217.X
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105644748A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳正壽;趙陳;程枳寧;張兆德
• 申請（專利權）人: 浙江海洋學院
• 主分類號: B63H1/18
• 分類號: B63H1/18;B63H1/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發(fā)明涉及船舶制造技術領域，尤其是涉及一種可以提高推進效率的螺旋槳槳轂帽。

背景技術

現有技術中船舶通常是由螺旋槳驅動的，依靠安裝在船尾下部的螺旋槳旋轉產生的推進力使船舶移動。但螺旋槳旋轉時，在螺旋槳的槳轂的后面會產生強的轂渦流，使得轂后出現空化趨勢，轂渦流會降低船舶螺旋槳的效率，并且引起螺旋槳處的振動和噪音。為了解決這一問題，提高螺旋槳的推進效率，有人采用對轉槳來降低這種轂渦流，也有人在螺旋槳槳轂帽上增加鰭片來降低轂渦流，分散并減小集中在轂帽上的轂渦空化。公開日為2015年3月25日，公開號為CN104443333A的專利文件公開了一種舵球式對轉螺旋槳，包括主螺旋槳、舵體、安裝在舵體上的舵球以及安裝在舵球上的輔螺旋槳；所述舵球為橢圓形回轉體，安裝在舵體的前方，正對主螺旋槳槳軸中心，舵球的直徑為主螺旋槳槳轂小端面直徑的0.8～1.5倍；所述輔螺旋槳位于舵球上，直徑為主螺旋槳直徑的0.2～0.5倍，由內置的小型集成電機驅動，與主螺旋槳旋向相反，其葉數與主螺旋槳相同或為主螺旋槳葉數±1。該結構節(jié)能效果顯著，兼具舵球和對轉槳的優(yōu)點，可使船舶整體推進效率提高3％～8％。在船舶需要轉向操控打舵時，輔螺旋槳產生的推力有利于船舶轉向，可減小船舶回轉半徑，提高操縱性。但這種結構需要在舵內增加動力裝置，不但成本高，而且舵的結構過于復雜。公開日為2014年6月11日，公開號為CN103857589A的專利文件公開了一種具有鰭的螺旋槳轂帽，包括位于船舶的螺旋槳轂帽的周邊處的鰭，和形成在每個鰭的端部處的端板，從而降低轂渦空化和減少船舵的空蝕現象。此外，鰭可以帶來除螺旋槳的推進之外的輔助的推進，從而進一步提高了推進效率。但該專利轂帽上的鰭板是固定在轂帽上的，這種固定形式的鰭板通常只在某一穩(wěn)定轉速下具有較好的轂渦流消除作用，當螺旋槳的轉速發(fā)生較大變化時，這種固定結構鰭板的轂渦流消除作用會顯著降低，從而不能最大限度地發(fā)揮其降低轂渦流的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決現有技術的槳轂帽轂渦流消除作用差，不能適應多種槳速的問題，而提供在一定的槳速范圍內均能有效降低轂渦流的一種螺旋槳的槳轂帽。

本發(fā)明為解決上述問題而采用的具體技術方案是，一種螺旋槳槳轂帽，設置在螺旋槳的槳轂上，所述槳轂帽包括封閉結構的槳轂帽殼體及設置在所述殼體外周面上的鰭板，所述的鰭板上連接有轉軸，鰭板通過轉軸與設置在槳轂帽殼體內的鰭板偏轉機構連接，槳轂帽的安裝端設有固定板，固定板上設有限位槽，所述鰭板偏轉機構包括偏轉桿，偏轉桿的一端通過傳動機構與轉軸連接，偏轉桿的另一端設有一個慣性球，所述慣性球可滑動地適配在限位槽內，偏轉桿與槳轂帽殼體之間還設有復位彈簧，槳轂帽轉動時，慣性球在慣性力的作用下在限位槽內滑動，慣性球通過偏轉桿、傳動機構帶動轉軸轉動，轉軸轉動帶動鰭板偏轉。

本發(fā)明的鰭板上設有轉軸，而轉軸連接偏轉機構，當螺旋槳的轉速不同時，偏轉機構可以提供不同的偏轉角，從而使鰭板的螺旋角可以根據螺旋槳的轉速自動加以調整，從而解決了現有技術的槳轂帽上固定鰭板不能根據螺旋槳的轉速調整偏轉角度，從而影響不同槳速下轂渦流消除效果的問題，提高螺旋槳的推進效率。另一方面，鰭板也具有類似螺旋槳的推進作用，因此可以進一步增加螺旋槳的推進效率。

作為優(yōu)選，傳動機構為齒輪傳動機構，偏轉桿與轉軸的連接端設有主動齒輪，主動齒輪的輪軸設置在槳轂帽殼體上，轉軸上設有與主動齒輪嚙合的從動齒輪，偏轉桿通過主動齒輪、從動齒輪與轉軸連接。由于鰭板的轉軸一般設置在鰭板靠近固定板的一端，而當螺旋槳具有較高的轉速時，為了更好地消除轂渦流，鰭板需要有更大的螺旋角，因此采用齒輪傳動機構兩個嚙合齒輪反向轉動的傳動原理，可以實現偏轉桿與鰭板之間的偏轉方向轉換，在螺旋槳轉速增加時，達到鰭板螺旋角增大的目的。另一方面，采用齒輪傳動機構還可以通過齒輪的傳動比調節(jié)偏轉桿的偏轉角與鰭板偏轉角之間的關系，以實現最好的轂渦流消除效果。

作為優(yōu)選，主動齒輪為扇形齒輪，扇形齒輪的一側設有與輪軸垂直的橫軸，偏轉桿鉸接在橫軸上。偏轉桿與主動齒輪通過橫軸鉸接，可以容許偏轉桿在槳轂帽徑向上出現位移，即慣性球的限位槽形狀有更多的選擇余地，這樣可以根據不同的螺旋槳工況在固定板上設計不同的慣性球限位槽，從而使得鰭板螺旋角與螺旋槳轉速之間具有不同的對應關系，以實現最好的轂渦流消除效果。

作為優(yōu)選，限位槽為直槽，限位槽的中心線和限位槽兩端與固定板轉動中心之間的連線構成直角三角形。這種形式的限位槽其偏轉桿僅在與轉軸垂直的平面內轉動，結構相對簡單。