[發(fā)明專利]用于海輪尤其是高速船的推進(jìn)裝置

無效

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• 申請日: 1996-05-31
• 公開（公告）號: CN1060730C
• 公開（公告）日: 2001-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·R·卡爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 輕工藝設(shè)計聯(lián)合股份有限公司
• 主分類號: B63H11/08
• 分類號: B63H11/08;B63H1/04
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 侯佳猷

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于高速船的新型噴水推進(jìn)系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)狀況

現(xiàn)有噴水推進(jìn)系統(tǒng)包括各種螺旋槳(固定螺距或可變螺距)、葉面開孔螺旋槳、噴水推進(jìn)器和空氣螺旋槳。

葉面開孔螺旋槳和空氣螺旋槳在高速時具有良好的推進(jìn)效率，但往往在低速時效率差，且操縱性能差。葉面開孔螺旋槳還往往會有振動問題的缺陷。

普通螺旋槳(特別是可變螺距螺旋槳)在大約40節(jié)以下的速度具有良好的推進(jìn)效率。它們通常不在40節(jié)以上使用。

噴水推進(jìn)器與螺旋槳和葉面開孔螺旋槳相比更為可靠，而且不存在任何振動問題。噴水推進(jìn)器在高速時的推進(jìn)效率比葉面開孔螺旋槳低，但是它們在低速時通常具有更高的推進(jìn)效率和操縱能力。

上述所有的推進(jìn)系統(tǒng)都有以下的缺點，即其旋轉(zhuǎn)相對于水流皆為90度。

申請人了解挪威專利號913921、WO93／08075和英國專利號1090062。這些系統(tǒng)均采用以與水流相同方向轉(zhuǎn)動的槳輪之類。

本發(fā)明概況

本發(fā)明噴水推進(jìn)器也采用以與水流相同方向轉(zhuǎn)動的槳輪，但該槳輪被裝在一關(guān)閉的泵腔內(nèi)，其作用相當(dāng)于一葉輪。這就使系統(tǒng)的作用相當(dāng)于一噴水推進(jìn)器，而不同于前述系統(tǒng)的情況。

采用本發(fā)明噴水推進(jìn)器，可實現(xiàn)在高速時的推進(jìn)效率與葉面開孔螺旋槳相似或更好，同時實現(xiàn)在低速時與目前的噴水推進(jìn)器相比具有相似或更好的可靠性、操縱性和推進(jìn)效率。

目前的系統(tǒng)，其問題就在于難以在一個很大的速度范圍內(nèi)保持一很高的推進(jìn)效率。本發(fā)明的槳輪以與水流相同方向轉(zhuǎn)動的這一事實使得水與槳輪之間的相對運(yùn)動在所有速度處均大致保持為常數(shù)。這就能在一個很大的速度范圍內(nèi)保持一很高的推進(jìn)效率。

本發(fā)明采用將槳輪裝入一密閉的泵腔并將它用作一葉輪來實現(xiàn)該目標(biāo)。由于槳輪的這種配置，將通過泵腔增加對于水流的壓力和速度。

方向控制與目前的噴水推進(jìn)器相似，可通過采用方向舵改變出口中水流的方向來實現(xiàn)。

倒車則與一般的噴水推進(jìn)器一樣，可通過采用反向管道進(jìn)行。

通過以下描述并結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書，將進(jìn)一步理解本發(fā)明的優(yōu)點和特點。

附圖簡要說明

圖1、2和3示出本發(fā)明尤其是一用于推進(jìn)高速船的噴水推進(jìn)器的一個僅僅作為代表性的實施例的配置。

圖1和圖2示出本發(fā)明一實施例的局部剖視側(cè)面圖，其中圖1表示系統(tǒng)在倒車情況下，而圖2表示系統(tǒng)在高速情況下。

圖3表示系統(tǒng)俯視圖。

實施例概述

一槳輪1被裝入一基本密閉的泵腔11并作為一葉輪。

該泵腔11前面裝有一進(jìn)水口8，后面裝有一出水口4。該泵腔11以這樣一種方式形成，即進(jìn)水口8與出水口4之間的下部2與槳輪1保持靠近并迫使水改變方向并順著泵腔11的下部2直至通過出水口4被排出。

泵腔11的下部2在該區(qū)域中與槳輪1保持緊密靠近，這就可防止水從葉片7逸出，并照離心原理導(dǎo)致水的壓力和速度增加。

泵腔11的上部3因其功能只是密閉泵腔11，故可設(shè)計成與槳輪1有一適當(dāng)距離。由于該泵腔除進(jìn)水口8和出水口4外可以說是完全密閉的，故當(dāng)水通過出水口4排出時在該泵腔11中產(chǎn)生一真空。然后按照置換原理，該真空通過進(jìn)水口8將新的水吸入泵腔11。

為了對泵腔11中的真空進(jìn)行控制，最好通過將槳輪軸9作成中空并通過孔10從中空軸到葉片7之間的每個腔配置一空氣入口。然后可使空氣通過一調(diào)節(jié)閥與系統(tǒng)相連，藉以對真空程度進(jìn)行控制。

當(dāng)船停泊或以低速驅(qū)動時，必須提高真空度以將足夠的水吸入泵腔11。當(dāng)船以高速驅(qū)動時，即通過船穿過水的運(yùn)動將水迫入泵腔內(nèi)，而該泵腔中的真空度則可降低。

對于船速和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的各種組合，均有一最佳的真空程度。

這可以通過一計算機(jī)采用船速和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)作為輸入加以控制。

通過這樣達(dá)到的效果與通過一可變螺距螺旋槳達(dá)到的效果十分相似。

采用一與水流一起轉(zhuǎn)動的槳輪來代替轉(zhuǎn)動方向與水流成90度的一般葉輪將使我們能避免由與水流成90度的轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的問題。

本發(fā)明的噴水推進(jìn)器沒有產(chǎn)生摩擦的水下部分。僅有的摩擦損失來自泵腔的下部和出水口。

計算和試驗已表明本發(fā)明的噴水推進(jìn)器可以比目前的噴水推進(jìn)器做得更小、更輕。此外，該系統(tǒng)的建造和維護(hù)均十分簡單。