[發(fā)明專利]一種改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110052796.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN112693585B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周劍;周斌;辛公正;翟樹成;唐登海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶科學(xué)研究中心
• 主分類號(hào): B63H1/18
• 分類號(hào): B63H1/18
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明涉及一種改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置及其使用方法，包括軸包套，軸向貫穿軸包套安裝驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸一端與船體動(dòng)力系統(tǒng)銜接，另一端安裝螺旋槳，軸包套外圓周面上通過支柱與船體底面固連，軸包套兩側(cè)對(duì)稱安裝翼板，軸包套外圓周面上沿著圓周方向開設(shè)滑道，翼板在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下沿著滑道滑動(dòng)，直至滑至最下方貼合為一體；滑道為沿著軸包套下半部分圓周方向的半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，滑道兩端端部沿著軸包套的軸向延伸軸向槽，軸向槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，翼板在推動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下從滑道端部滑動(dòng)至軸向槽內(nèi)后，由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高速狀態(tài)下攻角的調(diào)節(jié)；本發(fā)明有效改善了螺旋槳根部的剖面壓力分布，大大降低了空泡剝蝕風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船用推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

高速船螺旋槳推進(jìn)軸系往往由于尾部布置的受限，需要將螺旋槳推進(jìn)軸系傾斜一定角度來布置。當(dāng)軸系軸傾角超過一定角度時(shí)，最大航速狀態(tài)下尤其航速超過30kn時(shí)，由于軸系的傾斜，螺旋槳內(nèi)半徑剖面上工作時(shí)攻角變化范圍大，螺旋槳內(nèi)半徑區(qū)域尤其根部的葉面很容易出現(xiàn)空泡，進(jìn)而發(fā)生空泡剝蝕風(fēng)險(xiǎn)；這種空泡的產(chǎn)生在螺旋槳主參數(shù)不動(dòng)的情況下通常很難完成調(diào)整，如若試圖通過改變船體線型來改善則成本過高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理的改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置及其使用方法，從而有效改善螺旋槳根部的剖面壓力分布，大大降低了空泡剝蝕風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置，包括軸包套，沿著軸向貫穿軸包套安裝有驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸一端與船體動(dòng)力系統(tǒng)相銜接，驅(qū)動(dòng)軸另一端安裝有螺旋槳，軸包套外圓周面上通過支柱與船體底面固連，所述軸包套兩側(cè)對(duì)稱安裝有翼板，軸包套外圓周面上沿著圓周方向開設(shè)有滑道，翼板在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下沿著滑道滑動(dòng)；所述滑道為沿著軸包套下半部分圓周方向的半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，滑道兩端端部沿著軸包套的軸向還延伸有軸向槽，軸向槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，翼板在推動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下從滑道端部滑動(dòng)至軸向槽內(nèi)，翼板由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述翼板內(nèi)端頭的中部固裝有控制柄，控制柄伸至滑道內(nèi)并滑動(dòng)卡裝。

所述控制柄的截面為圓形結(jié)構(gòu)，控制柄的軸向與軸包套的徑向一致。

所述控制柄上方安裝有推桿，推桿底部安裝有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的弧形塊，弧形塊與控制柄上部外壁面相配，在推動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，推桿經(jīng)弧形塊沿著軸向槽推動(dòng)控制柄移動(dòng)；所述推動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和推桿、弧形塊構(gòu)成帶動(dòng)翼板沿著軸向槽移動(dòng)的推動(dòng)機(jī)構(gòu)。

軸向槽遠(yuǎn)離滑道的端部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有連桿，連桿一端銜接安裝有支臂，連桿另一端可嵌插至控制柄內(nèi)，所述控制柄上開有與連桿嵌裝的槽口；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，經(jīng)支臂作用于連桿，使得連桿相對(duì)于軸向槽轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿帶動(dòng)控制柄轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支臂和連桿構(gòu)成帶動(dòng)翼板在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

兩個(gè)翼板在各自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下沿著滑道向下滑，直至兩個(gè)翼板均呈豎直狀態(tài)并相互貼合。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為線性電機(jī)。

兩個(gè)翼板底面均為平面，使得其呈豎直狀態(tài)時(shí)通過平面貼合緊密。

所述船體內(nèi)部安裝有控制器，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和推動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與控制器電性連接；所述船體駕駛艙內(nèi)設(shè)置有控制面板，控制面板與控制器電性連接，通過控制面板控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和推動(dòng)機(jī)構(gòu)工作。

一種所述的改善高速船用螺旋槳根部空泡的裝置的使用方法，包括如下步驟：

在超過25kn的高速行駛狀態(tài)時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)翼板沿著軸向槽移動(dòng)，直至翼板與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)固連，由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)翼板在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攻角的調(diào)節(jié)；