CN107554734A - 一种翼型可控的不对称导管桨 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种翼型可控的不对称导管桨，包括导管、桨毂、设置在桨毂上的转子、定子，所述导管是由内壁、外壁、设置在外壁端部的阻拦块组成的中空结构，且内壁上半部分的剖面形状是向内凹的、下半部分的剖面形状是向外凸起的，所述内壁是由可活动板块拼接而成，且每个可活动板块上设置有一根牵引索，每根牵引索的端部依次绕过设置在外壁上的一号滑轮、穿过定子腔、绕过桨毂腔内的二号滑轮后汇集于桨毂内设置的牵引索管道中并与船体内设置的牵引索驱动机构连接。本发明具有可操作性强、提高效率和减震效果好等特点，来在水面舰船和潜艇潜器上具有良好的实际应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种导管桨，尤其涉及一种翼型可控的不对称导管桨。
背景技术
船体运动带动的水流运动会在船后形成伴流，会对螺旋桨进流场产生很大的影响，同时风浪的作用也会使螺旋桨进流场的情况变得很复杂。进流场的不均匀性不仅会降低推进效率，还可能产生噪声、空泡等问题，因此，开发一种导管装置优化螺旋桨进流场，对提升推进效率，促进安全和节能是十分有意义的。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种翼型可控的不对称导管桨，以控制螺旋桨进流场的情况，改善螺旋桨工作环境，提高推进效率，改善振动、空泡等情况。
本发明的目的是这样实现的：包括导管、桨毂、设置在桨毂上的转子、定子，所述导管是由内壁、外壁、设置在外壁端部的阻拦块组成的中空结构，且内壁上半部分的剖面形状是向内凹的、下半部分的剖面形状是向外凸起的，所述内壁是由可活动板块拼接而成，且每个可活动板块上设置有一根牵引索，每根牵引索的端部依次绕过设置在外壁上的一号滑轮、穿过定子腔、绕过桨毂腔内的二号滑轮后汇集于桨毂内设置的牵引索管道中并与船体内设置的牵引索驱动机构连接。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述内壁有六块，且每块内壁与外壁之间还设置有弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的导管内壁的剖面为不对称的机翼形，上部剖面为内凹形机翼，下部剖面为外凸形机翼，这样的设计可以使上部水流加速，下部水流减速，以抵消船体伴流的影响。本发明的导管剖面形状的变化使流过导管不同位置的流速变得可控，可基于此优化进流场，可以使螺旋桨在不同工况下都能具备良好的性能。此导管具有可操作性强、提高效率和减震效果好等特点，来在水面舰船和潜艇潜器上具有良好的实际应用前景。
附图说明
图1为不对称导管桨的正视布局示意图；
图2为不对称导管桨的侧视布局示意图；
图3为不对称导管桨上部局部放大图；
图中：1定子，2转子，3桨毂，4空腔，5可活动板块，6阻拦块，7牵引索管道，8牵引索，9导管，10定子腔，11滑轮，12弹簧，13板块接头。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图3，本发明包括导管主体9、翼形调节机构、定子1、转子2，翼形调节机构通过定子1和桨毂与导管内层的可活动板块5连接,通过控制可活动板块来改变导管内壁的翼形。导管为两端开口的筒形，有内外两层，且外壁的端部设置有阻拦块6，内壁的端部设置有板块接头13，内壁由可活动板块5组成，外壁与内壁之间为空腔4，导管9、定子1和桨毂3内均有空腔以安置翼形调节机构，包含牵引索8、两个滑轮11、弹簧等12，可通过翼形调节装置改变可活动板块的位置，实现一定幅度内调节翼形的目的。导管内壁的上下剖面翼形不对称，上部剖面翼形为内凹型，可以使进流加速，下部剖面翼形为外凸形，可以使进流减速。这样可以很大程度上抵消船体运动引起的伴流不均匀的影响，使螺旋桨进流场更加均匀。同时，导管内层由沿周向划分的可活动板块5组成，可以通过调节机构改变可活动板块位置，从而实现导管剖面翼形在一定幅度内的调整。本发明的可活动板块5是相互连接的，周向分为六部分组成导管的内壁，共同控制水流经过的翼面形状。导管剖面的翼形可通过调节机构在一定范围内调整。每个可活动板块上设置有一根牵引索，每根牵引索的端部依次绕过设置在外壁上的一号滑轮、穿过定子腔、绕过桨毂腔内的二号滑轮后汇集于桨毂内设置的牵引索管道中并与船体内设置的牵引索驱动机构连接，所述牵引索驱动机构选择常规的绳索驱动机构即可，比如电机驱动、手动或者气缸驱动，所述牵引索驱动机构设置在船体内。
本发明的控制原理为：
(1)导管内壁翼形的形状由组成内壁的可活动板块5决定，可活动板块的位置由弹簧装置12和牵引索8共同控制，为防止极端情况下可活动板块脱落在导管后缘增加阻拦块；
(2)当螺旋桨进流场因风浪和伴流等原因变得不稳定时，拉紧或释放牵引索8，牵引索8经滑轮11与可活动板块连5接，弹簧装置12提供的沿径向向内的力和牵引索提供的沿径向向外的力在新的位置平衡，导管内壁的翼形由此改变；
(3)通过导管的流体经过导管内侧不对称翼形的调整变得均匀，从而提高了推进效率，降低了噪声；
综上，本发明提供一种翼形可控的不对称导管桨，它是对传统导管螺旋桨导管的一种改进，主要包括导管主体、翼形调节机构、定子三部分。将导管的上下剖面设置为不对称的形状，导管的距水面较近、螺旋桨上部的部分，剖面设计成切面拱度向内凹的翼形，导管远离水面、螺旋桨下部的部分，设计成切面拱度外凸的翼形；同时，导管的内层由可活动的板块5组合而成，可以通过调整板块的位置来改变导管切面形状。伴流不均匀影响螺旋桨的推进效率，并会造成噪声、空泡等问题。导管上部剖面形状可以起到加速的作用，下部剖面可以起到减速的作用，可以改善螺旋桨进流场情况；剖面的翼形可通过调节机构在一定范围内调整，可以最大程度上改善螺旋桨的工作环境，使螺旋桨能够适应更多的工况。此导管具有可操作性强、提高效率和降噪效果好等特点，来在水面舰船和潜艇潜器上具有良好的实际应用前景。
Claims (2)
1.一种翼型可控的不对称导管桨，包括导管、桨毂、设置在桨毂上的转子、定子，其特征是：所述导管是由内壁、外壁、设置在外壁端部的阻拦块组成的中空结构，且内壁上半部分的剖面形状是向内凹的、下半部分的剖面形状是向外凸起的，所述内壁是由可活动板块拼接而成，且每个可活动板块上设置有一根牵引索，每根牵引索的端部依次绕过设置在外壁上的一号滑轮、穿过定子腔、绕过桨毂腔内的二号滑轮后汇集于桨毂内设置的牵引索管道中并与船体内设置的牵引索驱动机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种翼型可控的不对称导管桨，其特征是：所述内壁有六块，且每块内壁与外壁之间还设置有弹簧。
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Publications (2)
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