CN104859820A - 两级涵道式船用螺旋桨 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种两级涵道式船用螺旋桨，其涉及一种船用螺旋桨，两级涵道式船用螺旋桨主要由内船轴、外船轴、螺旋桨一部件、螺旋桨二部件、螺旋桨三部件、双头螺柱部件、密封塞组成。两级涵道式船用螺旋桨运行时，外船轴带动螺旋桨一部件和螺旋桨二部件沿着外船轴旋转方向旋转，内船轴带动螺旋桨三部件沿着内船轴旋转方向旋转，继而对水流产生两级液体泵输送作用。水流从涵道二的后端喷出，推动船舶向前行驶。两级涵道式船用螺旋桨的桨叶叶梢与涵道内表面连接在一起，确保两级涵道式船用螺旋桨的结构强度和刚性大，适合采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料。
Description
技术领域
本发明是一种两级涵道式船用螺旋桨，其涉及一种船用螺旋桨，特别是涉及一种两级涵道式船用螺旋桨。
背景技术
船用螺旋桨的种类繁多，常见的民用船舶螺旋桨主要有普通螺旋桨、涵道螺旋桨（也称导流管螺旋桨，简称导管螺旋桨）、可调螺距螺旋桨。
普通螺旋桨由桨叶和桨毂组成。螺旋桨与船轴联接部分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小螺旋桨水中阻力，在桨毂后端安装毂帽，毂帽与桨毂一起形成流线形。普通螺旋桨常为三叶或四叶，桨叶固定在桨毂上。由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。桨叶与桨毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边，另一边称为随边。
涵道螺旋桨是在普通螺旋桨外安装一个套筒。套筒可以是固定的，称为固定导管。套筒也可以是转动的，称为转动导管。一般情况下转动导管的涵道螺旋桨，其螺旋桨沿着水平的轴线旋转，转动导管则沿着垂直的轴线旋转。转动导管除了起导流作用外，还起着舵的作用。按照导管对流体速度的影响作用，导管又分为加速导管（也称渐缩导管）和减速导管（也称渐扩导管），加速导管内部的流道截面从前向后为渐缩的形状，减速导管内部的流道截面从前向后为渐扩的形状。固定导管和转动导管均不随着螺旋桨一起旋转。导管内壁与叶梢的间距很小，容易发生杂物堵塞和导管内壁与叶梢扫膛事故。
可调螺距螺旋桨通过螺旋桨变距机构调整桨距或桨叶安装角。可调螺距螺旋桨结构复杂，可调螺距螺旋桨的叶根处厚度增大，使叶根处容易产生空蚀。
所有的船用螺旋桨都会在叶背的叶梢处产生汽泡，该过程称为空化，空化能产生噪音和振动，降低螺旋桨的性能。空化能造成螺旋桨材料损坏，称为空蚀，也称汽蚀或气蚀。
为了降低空化对潜艇、军舰、鱼雷等军用船舶和装备的危害，常采用大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨、喷水推进器和复合材料螺旋桨。大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨和喷水推进器的技术复杂、成本高，较难应用于民用船舶。复合材料螺旋桨正处于研发阶段，采用碳纤维加强型塑料等复合材料，复合材料的强度和刚性远低于铜、不锈钢等常规螺旋桨材料的强度和刚性，普通螺旋桨结构受力不均匀，螺旋桨叶根处应力集中，若增加叶根处桨叶厚度，会使叶根处产生空化，复合材料螺旋桨的应用需要一种满足其应用条件的新的螺旋桨结构。
发明内容
本发明的目的是克服传统民用船舶螺旋桨易于产生空化、受力不均匀、工作效率低、不适合采用复合材料的缺陷，提供一种适用于大中型民用船舶的需求，不易于产生空化、受力均匀、工作效率高、适合采用复合材料的两级涵道式船用螺旋桨。本发明的实施方案如下：
本发明总的特征是两级涵道式船用螺旋桨主要由内船轴、外船轴、螺旋桨一部件、螺旋桨二部件、螺旋桨三部件、双头螺柱部件、密封塞组成。外船轴是空芯轴，内船轴安装在外船轴的外船轴轴孔中，内船轴和外船轴的一端与船舶的驱动装置连接在一起，螺旋桨一部件和螺旋桨二部件用若干个双头螺柱部件连接在一起，并用若干个密封塞把双头螺柱部件密封在螺旋桨一部件和螺旋桨二部件中，螺旋桨三部件安装在螺旋桨一部件和螺旋桨二部件之间，内船轴的另一端与螺旋桨三部件连接在一起，外船轴的另一端用联轴器与螺旋桨一部件连接在一起。
外船轴沿着顺时针或逆时针方向旋转，内船轴沿着与外船轴相反方向旋转，或者内船轴固定不旋转。外船轴带动螺旋桨一部件和螺旋桨二部件朝同一个方向旋转，内船轴带动螺旋桨三部件沿着与外船轴相反方向旋转，或者内船轴带动螺旋桨三部件固定不旋转。
螺旋桨一部件主要由浆轴一、涵道一、浆叶一、桨毂一、轴承套组成。浆轴一是空芯轴，浆轴一沿着轴线方向有浆轴一轴孔，浆轴一一端的外表面有花键一，有花键一的一端是浆轴一的前端，没有花键一的一端是浆轴一的后端，花键一朝向浆轴一中间的一侧有环形的定位凹槽，浆轴一的后端至浆轴一中间的外表面有若干个外联接凸台一，浆轴一的后端内表面有浆轴一轴承凹槽。涵道一呈圆筒形，涵道一一端的外表面有联接法兰一，有联接法兰一的一端是涵道一的后端，没有联接法兰一的一端是涵道一的前端，涵道一内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道一从前端向后端的内表面截面呈渐扩的形状，或者呈渐缩的形状。联接法兰一的端面有联接法兰凹槽，联接法兰一的端面均匀分布有若干个螺柱孔，每一个螺柱孔朝向涵道一前端的一侧各有一个螺母沉孔。有螺母沉孔的联接法兰一的那个端面是一个近似流线形的斜面。桨毂一呈圆筒形，桨毂一中间是桨毂一中心孔，桨毂一中心孔的内表面有若干个内联接凹槽一。若干个浆叶一均匀分布在桨毂一的外表面，浆叶一呈螺旋面，浆叶一的螺距是定螺距，浆叶一的叶梢与涵道一内表面连接在一起。
涵道一、浆叶一、桨毂一采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。浆轴一的外联接凸台一与桨毂一的内联接凹槽一连接在一起，把浆轴一与桨毂一固定在一起。
轴承套呈圆筒形，轴承套沿着轴线方向有轴承套轴孔，轴承套一端的外表面有轴承套凸台。一个轴承套采用过盈配合的方式安装在浆轴一的浆轴一轴承凹槽中。
螺旋桨二部件主要由涵道二、浆叶二、桨毂二、浆轴二、轴承套组成。浆轴二是空芯轴，浆轴二沿着轴线方向有浆轴二轴孔，浆轴二的一端有圆锥形的浆轴二轴锥，有浆轴二轴锥的一端是浆轴二的后端，没有浆轴二轴锥的一端是浆轴二的前端，浆轴二的外表面有若干个外联接凸台二，浆轴二的前端内表面有浆轴二轴承凹槽。涵道二呈圆筒形，涵道二一端的外表面有联接法兰二，有联接法兰二的一端是涵道二的前端，没有联接法兰二的一端是涵道二的后端，涵道二内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道二从前端向后端的内表面截面呈渐缩的形状，或者呈渐扩的形状。联接法兰二的端面有联接法兰凸台，联接法兰二的端面均匀分布有若干个螺柱孔，每一个螺柱孔朝向涵道二后端的一侧各有一个螺母沉孔。有螺母沉孔的联接法兰二的那个端面是一个近似流线形的斜面。桨毂二呈一端封闭的圆筒形，桨毂二的一端有圆锥形的桨毂二毂锥，有桨毂二毂锥的一端是桨毂二的后端，没有桨毂二毂锥的一端是桨毂二的前端，桨毂二中间是桨毂二中心孔，桨毂二中心孔的内表面有若干个内联接凹槽二。若干个浆叶二均匀分布在桨毂二的外表面，浆叶二呈螺旋面，浆叶二的螺距是定螺距，浆叶二的叶梢与涵道二内表面连接在一起。浆叶二螺旋面的旋向与浆叶一螺旋面的旋向相同。
涵道二、浆叶二、桨毂二采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。浆轴二的外联接凸台二与桨毂二的内联接凹槽二连接在一起，把浆轴二与桨毂二固定在一起。
一个轴承套采用过盈配合的方式安装在浆轴二的浆轴二轴承凹槽中。
螺旋桨三部件主要由浆轴三、桨毂三、浆叶三、涵道三组成。浆轴三是空芯轴，浆轴三中心孔的内表面是浆轴三内花键，浆轴三一端的外表面是浆轴三轴头，浆轴三另一端的外表面是浆轴三外花键，浆轴三中间的外表面是浆轴三凸台。涵道三呈圆筒形。桨毂三呈圆筒形，桨毂三中心孔的内表面是桨毂三内花键。若干个浆叶三均匀分布在桨毂三的外表面，浆叶三呈螺旋面，浆叶三的螺距是定螺距，浆叶三的叶梢与涵道三内表面连接在一起。浆叶三螺旋面的旋向与浆叶一螺旋面的旋向相反。
桨毂三、浆叶三、涵道三采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。两个浆轴三的浆轴三外花键装配在桨毂三的桨毂三内花键中，把两个浆轴三与桨毂三连接在一起。
双头螺柱部件主要由螺母、双头螺柱组成。密封塞呈圆柱形，密封塞一端是一个斜面，密封塞的材质是以橡胶为代表的有弹性的非金属材料。
内船轴的一端与船舶的驱动装置连接在一起，内船轴的另一端有内船轴外花键。外船轴的一端与船舶的驱动装置连接在一起，外船轴的另一端有花键一，花键一朝向外船轴另一端的一侧有环形的定位凹槽，外船轴是空芯轴，外船轴有外船轴轴孔，内船轴安装在外船轴的外船轴轴孔中。
两级涵道式船用螺旋桨装配时，先把螺旋桨三部件的一个浆轴三的浆轴三轴头安装在螺旋桨一部件的轴承套的轴承套轴孔中，再把螺旋桨二部件的涵道二的联接法兰凸台安装在螺旋桨一部件的涵道一的联接法兰凹槽中，与此同时，螺旋桨三部件的另一个浆轴三的浆轴三轴头安装在螺旋桨二部件的轴承套的轴承套轴孔中，螺旋桨一部件的轴承套和螺旋桨二部件的轴承套的轴承套凸台的端面，分别与螺旋桨三部件的浆轴三的浆轴三凸台的端面相互作用，限制螺旋桨三部件的轴向移动，并把螺旋桨三部件旋转推动水流产生的反作用力传递到螺旋桨一部件和螺旋桨二部件上。把双头螺柱部件的双头螺柱安装在螺旋桨一部件的涵道一的螺柱孔中，和螺旋桨二部件的涵道二的螺柱孔中，把螺母安装在双头螺柱的两端，并使螺母位于涵道一的螺母沉孔中，和涵道二的螺母沉孔中，把若干个密封塞分别安装在螺旋桨一部件的涵道一的螺母沉孔中，和螺旋桨二部件的涵道二的螺母沉孔中。两级涵道式船用螺旋桨与内船轴、外船轴装配时，把内船轴穿过螺旋桨一部件的浆轴一的浆轴一轴孔，使内船轴的内船轴外花键安装在螺旋桨三部件的浆轴三的浆轴三内花键中。用联轴器把外船轴的花键一与螺旋桨一部件的浆轴一的花键一连接在一起。
两级涵道式船用螺旋桨正车运行时，外船轴带动螺旋桨一部件和螺旋桨二部件沿着外船轴旋转方向旋转，内船轴带动螺旋桨三部件沿着内船轴旋转方向旋转，两级涵道式船用螺旋桨前面的水流被浆叶一推动至浆叶三的前面，浆叶一与浆叶三的旋转方向相反，浆叶一与浆叶三的螺旋面的旋向相反，对水流产生第一级液体泵输送作用，水流被浆叶三推动至浆叶二的前面，浆叶二与浆叶三的旋转方向相反，浆叶二与浆叶三的螺旋面的旋向相反，对水流产生第二级液体泵输送作用，水流从涵道二的后端喷出，推动船舶向前行驶。
同时改变内船轴、外船轴的旋转方向，使两级涵道式船用螺旋桨倒车运行。改变内船轴或外船轴的旋转速度，使两级涵道式船用螺旋桨在不同航速下均有较高的工作效率。
外船轴沿着顺时针或逆时针方向旋转，内船轴固定不旋转，也能够使浆叶一与浆叶三以及浆叶三与浆叶二产生相对运动，继而对水流产生两级液体泵输送作用。
两级涵道式船用螺旋桨的桨叶叶梢与涵道内表面连接在一起，确保两级涵道式船用螺旋桨的结构强度和刚性大，适合采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料。桨叶的螺距是定螺距，有利于塑料复合材料的两级涵道式船用螺旋桨的模具型芯以螺旋方式退出模具型腔，简化塑料复合材料的两级涵道式船用螺旋桨的加工工艺。
两级涵道式船用螺旋桨采用两级液体泵输送的结构，能有效的提高螺旋桨工作效率，节约船舶的燃油消耗。两级涵道式船用螺旋桨采用复合材料，能有效的对抗空蚀，节约大量贵重金属，并且重量轻、成本低。两级涵道式船用螺旋桨能满足大中型民用船舶的需求。
附图说明
说明书附图是两级涵道式船用螺旋桨的结构图和示意图。其中图1是两级涵道式船用螺旋桨轴测图，由螺旋桨二部件向螺旋桨一部件方向观看，即由两级涵道式船用螺旋桨后端向前端观看。图2是两级涵道式船用螺旋桨轴测图，由螺旋桨一部件向螺旋桨二部件方向观看，即由两级涵道式船用螺旋桨前端向后端观看。图3是两级涵道式船用螺旋桨轴测剖视图。图4是螺旋桨一部件轴测剖视图。图5是浆轴一轴测剖视图。图6是涵道一、浆叶一、桨毂一组合在一起轴测剖视图。图7是轴承套轴测图。图8是浆叶一、桨毂一组合在一起轴测图。图9是浆叶一、桨毂一组合在一起轴测剖视图。图10是涵道一轴测剖视图。图11是外船轴端部轴测图。图12是螺旋桨二部件轴测剖视图。图13是浆轴二轴测剖视图。图14是涵道二、浆叶二、桨毂二组合在一起轴测剖视图。图15是浆轴三轴测图。图16是浆叶二、桨毂二组合在一起轴测图。图17是浆叶二、桨毂二组合在一起轴测剖视图。图18是涵道二轴测剖视图。图19是内船轴端部轴测图。图20是螺旋桨三部件轴测剖视图。图21是涵道三、浆叶三、桨毂三组合在一起轴测图。图22是浆叶三、桨毂三组合在一起轴测图。图23是涵道三轴测图。图24是双头螺柱部件轴测图。图25是密封塞轴测图。图26是螺旋桨一部件、螺旋桨二部件组合在一起轴测剖视图。图27是两级涵道式船用螺旋桨的水流路径示意图，隐藏外船轴。
图中标注有内船轴1、外船轴2、浆轴一3、涵道一4、浆叶一5、桨毂一6、密封塞7、涵道二8、浆叶二9、桨毂二10、浆轴二11、轴承套12、浆轴三13、桨毂三14、浆叶三15、涵道三16、双头螺柱部件17、螺旋桨一部件18、螺旋桨二部件19、叶面20、叶背21、花键一22、定位凹槽23、浆轴一轴孔24、外联接凸台一25、浆轴一轴承凹槽26、联接法兰一27、内联接凹槽一28、桨毂一中心孔29、螺母沉孔30、螺柱孔31、联接法兰凹槽32、轴承套凸台33、轴承套轴孔34、外船轴轴孔35、联接法兰凸台36、联接法兰二37、浆轴二轴承凹槽38、浆轴二轴孔39、外联接凸台二40、浆轴二轴锥41、桨毂二中心孔42、内联接凹槽二43、桨毂二毂锥44、浆轴三轴头45、浆轴三凸台46、浆轴三外花键47、浆轴三内花键48、内船轴外花键49、桨毂三内花键50、螺母51、双头螺柱52、内船轴旋转方向53、外船轴旋转方向54、水流方向55、螺旋桨三部件56。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步叙述。
参照图1、图2、图3和图27，两级涵道式船用螺旋桨主要由内船轴1、外船轴2、螺旋桨一部件18、螺旋桨二部件19、螺旋桨三部件56、双头螺柱部件17、密封塞7组成。外船轴2是空芯轴，内船轴1安装在外船轴2的外船轴轴孔35中，内船轴1和外船轴2的一端与船舶的驱动装置连接在一起，螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19用若干个双头螺柱部件17连接在一起，并用若干个密封塞7把双头螺柱部件17密封在螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19中，螺旋桨三部件56安装在螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19之间，内船轴1的另一端与螺旋桨三部件56连接在一起，外船轴2的另一端用联轴器与螺旋桨一部件18连接在一起。
外船轴2沿着顺时针或逆时针方向旋转，内船轴1沿着与外船轴2相反方向旋转，或者内船轴1固定不旋转。外船轴2带动螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19朝同一个方向旋转，内船轴1带动螺旋桨三部件56沿着与外船轴2相反方向旋转，或者内船轴1带动螺旋桨三部件56固定不旋转。
参照图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，螺旋桨一部件18主要由浆轴一3、涵道一4、浆叶一5、桨毂一6、轴承套12组成。浆轴一3是空芯轴，浆轴一3沿着轴线方向有浆轴一轴孔24，浆轴一3一端的外表面有花键一22，有花键一22的一端是浆轴一3的前端，没有花键一22的一端是浆轴一3的后端，花键一22朝向浆轴一3中间的一侧有环形的定位凹槽23，浆轴一3的后端至浆轴一3中间的外表面有若干个外联接凸台一25，浆轴一3的后端内表面有浆轴一轴承凹槽26。涵道一4呈圆筒形，涵道一4一端的外表面有联接法兰一27，有联接法兰一27的一端是涵道一4的后端，没有联接法兰一27的一端是涵道一4的前端，涵道一4内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道一4从前端向后端的内表面截面呈渐扩的形状，或者呈渐缩的形状。联接法兰一27的端面有联接法兰凹槽32，联接法兰一27的端面均匀分布有若干个螺柱孔31，每一个螺柱孔31朝向涵道一4前端的一侧各有一个螺母沉孔30。有螺母沉孔30的联接法兰一27的那个端面是一个近似流线形的斜面。桨毂一6呈圆筒形，桨毂一6中间是桨毂一中心孔29，桨毂一中心孔29的内表面有若干个内联接凹槽一28。若干个浆叶一5均匀分布在桨毂一6的外表面，浆叶一5呈螺旋面，浆叶一5的螺距是定螺距，浆叶一5的叶梢与涵道一4内表面连接在一起。
涵道一4、浆叶一5、桨毂一6采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。浆轴一3的外联接凸台一25与桨毂一6的内联接凹槽一28连接在一起，把浆轴一3与桨毂一6固定在一起。
轴承套12呈圆筒形，轴承套12沿着轴线方向有轴承套轴孔34，轴承套12一端的外表面有轴承套凸台33。一个轴承套12采用过盈配合的方式安装在浆轴一3的浆轴一轴承凹槽26中。
参照图12、图13、图14、图16、图17、图18和图7，螺旋桨二部件19主要由涵道二8、浆叶二9、桨毂二10、浆轴二11、轴承套12组成。浆轴二11是空芯轴，浆轴二11沿着轴线方向有浆轴二轴孔39，浆轴二11的一端有圆锥形的浆轴二轴锥41，有浆轴二轴锥41的一端是浆轴二11的后端，没有浆轴二轴锥41的一端是浆轴二11的前端，浆轴二11的外表面有若干个外联接凸台二40，浆轴二11的前端内表面有浆轴二轴承凹槽38。涵道二8呈圆筒形，涵道二8一端的外表面有联接法兰二37，有联接法兰二37的一端是涵道二8的前端，没有联接法兰二37的一端是涵道二8的后端，涵道二8内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道二8从前端向后端的内表面截面呈渐缩的形状，或者呈渐扩的形状。联接法兰二37的端面有联接法兰凸台36，联接法兰二37的端面均匀分布有若干个螺柱孔31，每一个螺柱孔31朝向涵道二8后端的一侧各有一个螺母沉孔30。有螺母沉孔30的联接法兰二37的那个端面是一个近似流线形的斜面。桨毂二10呈一端封闭的圆筒形，桨毂二10的一端有圆锥形的桨毂二毂锥44，有桨毂二毂锥44的一端是桨毂二10的后端，没有桨毂二毂锥44的一端是桨毂二10的前端，桨毂二10中间是桨毂二中心孔42，桨毂二中心孔42的内表面有若干个内联接凹槽二43。若干个浆叶二9均匀分布在桨毂二10的外表面，浆叶二9呈螺旋面，浆叶二9的螺距是定螺距，浆叶二9的叶梢与涵道二8内表面连接在一起。浆叶二9螺旋面的旋向与浆叶一5螺旋面的旋向相同。
涵道二8、浆叶二9、桨毂二10采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。浆轴二11的外联接凸台二40与桨毂二10的内联接凹槽二43连接在一起，把浆轴二11与桨毂二10固定在一起。
一个轴承套12采用过盈配合的方式安装在浆轴二11的浆轴二轴承凹槽38中。
参照图20、图21、图22和图23，螺旋桨三部件56主要由浆轴三13、桨毂三14、浆叶三15、涵道三16组成。浆轴三13是空芯轴，浆轴三13中心孔的内表面是浆轴三内花键48，浆轴三13一端的外表面是浆轴三轴头45，浆轴三13另一端的外表面是浆轴三外花键47，浆轴三13中间的外表面是浆轴三凸台46。涵道三16呈圆筒形。桨毂三14呈圆筒形，桨毂三14中心孔的内表面是桨毂三内花键50。若干个浆叶三15均匀分布在桨毂三14的外表面，浆叶三15呈螺旋面，浆叶三15的螺距是定螺距，浆叶三15的叶梢与涵道三16内表面连接在一起。浆叶三15螺旋面的旋向与浆叶一5螺旋面的旋向相反。
桨毂三14、浆叶三15、涵道三16采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件。两个浆轴三13的浆轴三外花键47装配在桨毂三14的桨毂三内花键50中，把两个浆轴三13与桨毂三14连接在一起。
参照图24和图25，双头螺柱部件17主要由螺母51、双头螺柱52组成。密封塞7呈圆柱形，密封塞7一端是一个斜面，密封塞7的材质是以橡胶为代表的有弹性的非金属材料。
参照图11、图19和图3，内船轴1的一端与船舶的驱动装置连接在一起，内船轴1的另一端有内船轴外花键49。外船轴2的一端与船舶的驱动装置连接在一起，外船轴2的另一端有花键一22，花键一22朝向外船轴2另一端的一侧有环形的定位凹槽23，外船轴2是空芯轴，外船轴2有外船轴轴孔35，内船轴1安装在外船轴2的外船轴轴孔35中。
参照图3、图4、图12、图20、图26和图27，两级涵道式船用螺旋桨装配时，先把螺旋桨三部件56的一个浆轴三13的浆轴三轴头45安装在螺旋桨一部件18的轴承套12的轴承套轴孔34中，再把螺旋桨二部件19的涵道二8的联接法兰凸台36安装在螺旋桨一部件18的涵道一4的联接法兰凹槽32中，与此同时，螺旋桨三部件56的另一个浆轴三13的浆轴三轴头45安装在螺旋桨二部件19的轴承套12的轴承套轴孔34中，螺旋桨一部件18的轴承套12和螺旋桨二部件19的轴承套12的轴承套凸台33的端面，分别与螺旋桨三部件56的浆轴三13的浆轴三凸台46的端面相互作用，限制螺旋桨三部件56的轴向移动，并把螺旋桨三部件56旋转推动水流产生的反作用力传递到螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19上。把双头螺柱部件17的双头螺柱52安装在螺旋桨一部件18的涵道一4的螺柱孔31中，和螺旋桨二部件19的涵道二8的螺柱孔31中，把螺母51安装在双头螺柱52的两端，并使螺母51位于涵道一4的螺母沉孔30中，和涵道二8的螺母沉孔30中，把若干个密封塞7分别安装在螺旋桨一部件18的涵道一4的螺母沉孔30中，和螺旋桨二部件19的涵道二8的螺母沉孔30中。两级涵道式船用螺旋桨与内船轴1、外船轴2装配时，把内船轴1穿过螺旋桨一部件18的浆轴一3的浆轴一轴孔24，使内船轴1的内船轴外花键49安装在螺旋桨三部件56的浆轴三13的浆轴三内花键48中。用联轴器把外船轴2的花键一22与螺旋桨一部件18的浆轴一3的花键一22连接在一起。
两级涵道式船用螺旋桨正车运行时，外船轴2带动螺旋桨一部件18和螺旋桨二部件19沿着外船轴旋转方向54旋转，内船轴1带动螺旋桨三部件56沿着内船轴旋转方向53旋转，两级涵道式船用螺旋桨前面的水流被浆叶一5推动至浆叶三15的前面，浆叶一5与浆叶三15的旋转方向相反，浆叶一5与浆叶三15的螺旋面的旋向相反，对水流产生第一级液体泵输送作用，水流被浆叶三15推动至浆叶二9的前面，浆叶二9与浆叶三15的旋转方向相反，浆叶二9与浆叶三15的螺旋面的旋向相反，对水流产生第二级液体泵输送作用，水流从涵道二8的后端喷出，推动船舶向前行驶。
同时改变内船轴1、外船轴2的旋转方向，使两级涵道式船用螺旋桨倒车运行。改变内船轴1或外船轴2的旋转速度，使两级涵道式船用螺旋桨在不同航速下均有较高的工作效率。
外船轴2沿着顺时针或逆时针方向旋转，内船轴1固定不旋转，也能够使浆叶一5与浆叶三15以及浆叶三15与浆叶二9产生相对运动，继而对水流产生两级液体泵输送作用。
两级涵道式船用螺旋桨的桨叶叶梢与涵道内表面连接在一起，确保两级涵道式船用螺旋桨的结构强度和刚性大，适合采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料。桨叶的螺距是定螺距，有利于塑料复合材料的两级涵道式船用螺旋桨的模具型芯以螺旋方式退出模具型腔，简化塑料复合材料的两级涵道式船用螺旋桨的加工工艺。
两级涵道式船用螺旋桨采用两级液体泵输送的结构，能有效的提高螺旋桨工作效率，节约船舶的燃油消耗。两级涵道式船用螺旋桨采用复合材料，能有效的对抗空蚀，节约大量贵重金属，并且重量轻、成本低。两级涵道式船用螺旋桨能满足大中型民用船舶的需求。
Claims (1)
1.一种两级涵道式船用螺旋桨，其特征在于两级涵道式船用螺旋桨主要由内船轴(1)、外船轴(2)、螺旋桨一部件(18)、螺旋桨二部件(19)、螺旋桨三部件(56)、双头螺柱部件(17)、密封塞(7)组成；外船轴(2)是空芯轴，内船轴(1)安装在外船轴(2)的外船轴轴孔(35)中，内船轴(1)和外船轴(2)的一端与船舶的驱动装置连接在一起，螺旋桨一部件(18)和螺旋桨二部件(19)用若干个双头螺柱部件(17)连接在一起，并用若干个密封塞(7)把双头螺柱部件(17)密封在螺旋桨一部件(18)和螺旋桨二部件(19)中，螺旋桨三部件(56)安装在螺旋桨一部件(18)和螺旋桨二部件(19)之间，内船轴(1)的另一端与螺旋桨三部件(56)连接在一起，外船轴(2)的另一端用联轴器与螺旋桨一部件(18)连接在一起；
外船轴(2)沿着顺时针或逆时针方向旋转，内船轴(1)沿着与外船轴(2)相反方向旋转，或者内船轴(1)固定不旋转；外船轴(2)带动螺旋桨一部件(18)和螺旋桨二部件(19)朝同一个方向旋转，内船轴(1)带动螺旋桨三部件(56)沿着与外船轴(2)相反方向旋转，或者内船轴(1)带动螺旋桨三部件(56)固定不旋转；
螺旋桨一部件(18)主要由浆轴一(3)、涵道一(4)、浆叶一(5)、桨毂一(6)、轴承套(12)组成；浆轴一(3)是空芯轴，浆轴一(3)沿着轴线方向有浆轴一轴孔(24)，浆轴一(3)一端的外表面有花键一(22)，有花键一(22)的一端是浆轴一(3)的前端，没有花键一(22)的一端是浆轴一(3)的后端，花键一(22)朝向浆轴一(3)中间的一侧有环形的定位凹槽(23)，浆轴一(3)的后端至浆轴一(3)中间的外表面有若干个外联接凸台一(25)，浆轴一(3)的后端内表面有浆轴一轴承凹槽(26)；涵道一(4)呈圆筒形，涵道一(4)一端的外表面有联接法兰一(27)，有联接法兰一(27)的一端是涵道一(4)的后端，没有联接法兰一(27)的一端是涵道一(4)的前端，涵道一(4)内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道一(4)从前端向后端的内表面截面呈渐扩的形状，或者呈渐缩的形状；联接法兰一(27)的端面有联接法兰凹槽(32)，联接法兰一(27)的端面均匀分布有若干个螺柱孔(31)，每一个螺柱孔(31)朝向涵道一(4)前端的一侧各有一个螺母沉孔(30)；有螺母沉孔(30)的联接法兰一(27)的那个端面是一个近似流线形的斜面；桨毂一(6)呈圆筒形，桨毂一(6)中间是桨毂一中心孔(29)，桨毂一中心孔(29)的内表面有若干个内联接凹槽一(28)；若干个浆叶一(5)均匀分布在桨毂一(6)的外表面，浆叶一(5)呈螺旋面，浆叶一(5)的螺距是定螺距，浆叶一(5)的叶梢与涵道一(4)内表面连接在一起；
涵道一(4)、浆叶一(5)、桨毂一(6)采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件；浆轴一(3)的外联接凸台一(25)与桨毂一(6)的内联接凹槽一(28)连接在一起，把浆轴一(3)与桨毂一(6)固定在一起；
轴承套(12)呈圆筒形，轴承套(12)沿着轴线方向有轴承套轴孔(34)，轴承套(12)一端的外表面有轴承套凸台(33)；一个轴承套(12)采用过盈配合的方式安装在浆轴一(3)的浆轴一轴承凹槽(26)中；
螺旋桨二部件(19)主要由涵道二(8)、浆叶二(9)、桨毂二(10)、浆轴二(11)、轴承套(12)组成；浆轴二(11)是空芯轴，浆轴二(11)沿着轴线方向有浆轴二轴孔(39)，浆轴二(11)的一端有圆锥形的浆轴二轴锥(41)，有浆轴二轴锥(41)的一端是浆轴二(11)的后端，没有浆轴二轴锥(41)的一端是浆轴二(11)的前端，浆轴二(11)的外表面有若干个外联接凸台二(40)，浆轴二(11)的前端内表面有浆轴二轴承凹槽(38)；涵道二(8)呈圆筒形，涵道二(8)一端的外表面有联接法兰二(37)，有联接法兰二(37)的一端是涵道二(8)的前端，没有联接法兰二(37)的一端是涵道二(8)的后端，涵道二(8)内表面截面轨迹呈圆滑的曲线，涵道二(8)从前端向后端的内表面截面呈渐缩的形状，或者呈渐扩的形状；联接法兰二(37)的端面有联接法兰凸台(36)，联接法兰二(37)的端面均匀分布有若干个螺柱孔(31)，每一个螺柱孔(31)朝向涵道二(8)后端的一侧各有一个螺母沉孔(30)；有螺母沉孔(30)的联接法兰二(37)的那个端面是一个近似流线形的斜面；桨毂二(10)呈一端封闭的圆筒形，桨毂二(10)的一端有圆锥形的桨毂二毂锥(44)，有桨毂二毂锥(44)的一端是桨毂二(10)的后端，没有桨毂二毂锥(44)的一端是桨毂二(10)的前端，桨毂二(10)中间是桨毂二中心孔(42)，桨毂二中心孔(42)的内表面有若干个内联接凹槽二(43)；若干个浆叶二(9)均匀分布在桨毂二(10)的外表面，浆叶二(9)呈螺旋面，浆叶二(9)的螺距是定螺距，浆叶二(9)的叶梢与涵道二(8)内表面连接在一起；浆叶二(9)螺旋面的旋向与浆叶一(5)螺旋面的旋向相同；
涵道二(8)、浆叶二(9)、桨毂二(10)采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件；浆轴二(11)的外联接凸台二(40)与桨毂二(10)的内联接凹槽二(43)连接在一起，把浆轴二(11)与桨毂二(10)固定在一起；
一个轴承套(12)采用过盈配合的方式安装在浆轴二(11)的浆轴二轴承凹槽(38)中；
螺旋桨三部件(56)主要由浆轴三(13)、桨毂三(14)、浆叶三(15)、涵道三(16)组成；浆轴三(13)是空芯轴，浆轴三(13)中心孔的内表面是浆轴三内花键(48)，浆轴三(13)一端的外表面是浆轴三轴头(45)，浆轴三(13)另一端的外表面是浆轴三外花键(47)，浆轴三(13)中间的外表面是浆轴三凸台(46)；涵道三(16)呈圆筒形；桨毂三(14)呈圆筒形，桨毂三(14)中心孔的内表面是桨毂三内花键(50)；若干个浆叶三(15)均匀分布在桨毂三(14)的外表面，浆叶三(15)呈螺旋面，浆叶三(15)的螺距是定螺距，浆叶三(15)的叶梢与涵道三(16)内表面连接在一起；浆叶三(15)螺旋面的旋向与浆叶一(5)螺旋面的旋向相反；
桨毂三(14)、浆叶三(15)、涵道三(16)采用以碳纤维加强型塑料为代表的复合材料加工成一个整体零件；两个浆轴三(13)的浆轴三外花键(47)装配在桨毂三(14)的桨毂三内花键(50)中，把两个浆轴三(13)与桨毂三(14)连接在一起；
双头螺柱部件(17)主要由螺母(51)、双头螺柱(52)组成；密封塞(7)呈圆柱形，密封塞(7)一端是一个斜面，密封塞(7)的材质是以橡胶为代表的有弹性的非金属材料；
内船轴(1)的一端与船舶的驱动装置连接在一起，内船轴(1)的另一端有内船轴外花键(49)；外船轴(2)的一端与船舶的驱动装置连接在一起，外船轴(2)的另一端有花键一(22)，花键一(22)朝向外船轴(2)另一端的一侧有环形的定位凹槽(23)，外船轴(2)是空芯轴，外船轴(2)有外船轴轴孔(35)，内船轴(1)安装在外船轴(2)的外船轴轴孔(35)中；
两级涵道式船用螺旋桨装配时，先把螺旋桨三部件(56)的一个浆轴三(13)的浆轴三轴头(45)安装在螺旋桨一部件(18)的轴承套(12)的轴承套轴孔(34)中，再把螺旋桨二部件(19)的涵道二(8)的联接法兰凸台(36)安装在螺旋桨一部件(18)的涵道一(4)的联接法兰凹槽(32)中，与此同时，螺旋桨三部件(56)的另一个浆轴三(13)的浆轴三轴头(45)安装在螺旋桨二部件(19)的轴承套(12)的轴承套轴孔(34)中，螺旋桨一部件(18)的轴承套(12)和螺旋桨二部件(19)的轴承套(12)的轴承套凸台(33)的端面，分别与螺旋桨三部件(56)的浆轴三(13)的浆轴三凸台(46)的端面相互作用，限制螺旋桨三部件(56)的轴向移动，并把螺旋桨三部件(56)旋转推动水流产生的反作用力传递到螺旋桨一部件(18)和螺旋桨二部件(19)上；把双头螺柱部件(17)的双头螺柱(52)安装在螺旋桨一部件(18)的涵道一(4)的螺柱孔(31)中，和螺旋桨二部件(19)的涵道二(8)的螺柱孔(31)中，把螺母(51)安装在双头螺柱(52)的两端，并使螺母(51)位于涵道一(4)的螺母沉孔(30)中，和涵道二(8)的螺母沉孔(30)中，把若干个密封塞(7)分别安装在螺旋桨一部件(18)的涵道一(4)的螺母沉孔(30)中，和螺旋桨二部件(19)的涵道二(8)的螺母沉孔(30)中；两级涵道式船用螺旋桨与内船轴(1)、外船轴(2)装配时，把内船轴(1)穿过螺旋桨一部件(18)的浆轴一(3)的浆轴一轴孔(24)，使内船轴(1)的内船轴外花键(49)安装在螺旋桨三部件(56)的浆轴三(13)的浆轴三内花键(48)中；用联轴器把外船轴(2)的花键一(22)与螺旋桨一部件(18)的浆轴一(3)的花键一(22)连接在一起。
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