CN108953379B - 挡水轴套及吊舱推进敞水试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挡水轴套及吊舱推进敞水试验设备，涉及吊舱性能测试技术领域，该挡水轴套，包括：轴套主体，所述轴套主体包括第一侧部和第二侧部，所述第一侧部上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔。本发明实施例提供的挡水轴套改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。

Description

挡水轴套及吊舱推进敞水试验设备

技术领域

本发明涉及吊舱性能测试技术领域，尤其是涉及一种挡水轴套及吊舱推进敞水试验设备。

背景技术

随着吊舱推进技术的发展，越来越多的船开始使用吊舱推进代替传统的推进方式，以获得更好的快速性、操纵性、振动性能以及更加灵活的机舱布置。为了在设计阶段获取这类船舶的快速性能，仍然需要利用水池模型试验的手段来获取相关的数据；而敞水试验是其中必不可少的环节。与常规推进方式只需要单螺旋桨的敞水试验不同，吊舱推进船模型的敞水试验需要额外进行带吊舱包的敞水试验，不仅需要直角传动装置，还需要对整个吊舱推进系统进行受力测量。为了减少测量段之外的水流影响，即吊舱包上方到自由液面之间部分的阻力，需要在此做一个挡水轴套，将垂直传动轴包裹起来，并且减少由此产生的兴波对下方推进器造成影响。相比常规推进方式的敞水动力仪，吊舱推进敞水所用设备相对还不成熟，各个水池所采用的挡水轴套也是有所不同，普遍都存在一定的缺陷。

目前国内外水池常用吊舱敞水挡水轴套比较简单，通常是中间一个翼型剖面的主体加上上下两块挡板。主体部分通常就是木头材质，表面涂上油漆；上下挡板采用薄金属板；中间开孔使得直角传动轴能穿过。使用这种简易的挡水轴套，在安装时存在一定难度，不易观察到轴套内部轴孔与仪器是否产生干涉，影响测量精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挡水轴套及吊舱推进敞水试验设备，以缓解了现有的挡水轴套在安装时存在一定难度，不易观察到轴套内部轴孔与仪器是否产生干涉，影响测量精度的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种挡水轴套，包括：轴套主体，所述轴套主体包括第一侧部和第二侧部，所述第一侧部上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔。

进一步的，所述轴套主体的材质为透明材料。

进一步的，所述轴套主体的材料为有机玻璃。

进一步的，所述第一侧部包括第一上部和第一下部，所述第二侧部包括第二上部和第二下部；

所述第一上部和第二上部对应，所述第一上部和第二上部形成上部轴套；所述第一下部和第二下部对应，所述第一下部和第二下部形成下部轴套。

进一步的，所述上部轴套的高度与所述下部轴套的高度不同。

进一步的，所述第一侧部上设置有通孔，所述第二侧部上设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一侧部与第二侧部固定连接。

进一步的，所述第一上部和第二上部上均设置有通孔，所述第一下部和第二下部上均设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一上部和第一下部连接，将所述第二上部和第二下部连接。

进一步的，所述挡水轴套包括下挡板，所述下挡板前端的全面为曲面，且所述曲面朝所述挡板的前端弯曲，用于减少所述下挡板受到的阻力。

进一步的，所述下挡板上设置有条状加强筋，所述加强筋沿所述下挡板的前后方向设置，用于防止所述下挡板发生弯曲。

第二方面，本发明实施例提供的一种吊舱推进敞水试验设备，包括数据接收处理装置和上述的挡水轴套。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的挡水轴套，包括：轴套主体，所述轴套主体包括第一侧部和第二侧部，所述第一侧部上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔。本发明实施例提供的挡水轴套改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。

本发明实施例提供的吊舱推进敞水试验设备，包括数据接收处理装置和上述的挡水轴套。挡水轴套包括：轴套主体，所述轴套主体包括第一侧部和第二侧部，所述第一侧部上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔。本发明实施例提供的吊舱推进敞水试验设备改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的挡水轴套的示意图；

图2为本发明实施例提供的挡水轴套的示意图(第二侧部未画)。

图标：100-轴套主体；110-第一侧部；111-第一上部；112-第一下部；120-第二侧部；121-第二上部；122-第二下部；130-轴孔；200-下挡板；210-加强筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的挡水轴套，包括：轴套主体100，所述轴套主体100包括第一侧部110和第二侧部120，所述第一侧部110上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部120上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔130。本发明实施例提供的挡水轴套改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部110与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。

进一步的，所述轴套主体100的材质为透明材料。这样，在第二侧部120与第一侧部110结合之后，也可以通过透明的侧壁观察到轴套主体100内部的安装情况。

进一步的，所述轴套主体100的材料可以为有机玻璃。有机玻璃是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。有机玻璃分为无色透明，有色透明，珠光，压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点。聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的综合力学性能，在通用塑料中居前列，拉伸、弯曲、压缩等强度均高于聚烯烃，也高于聚苯乙烯、聚氯乙烯等，冲击韧性较差，但也稍优于聚苯乙烯。浇注的本体聚合聚甲基丙烯酸甲酯板材(例如航空用有机玻璃板材)拉伸、弯曲、压缩等力学性能更高一些，可以达到聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料的水平。一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。耐化学试剂及耐溶剂性，聚甲基丙烯酸甲酯可耐较稀的无机酸，但浓的无机酸可使它侵蚀，可耐碱类，但温热的氢氧化钠、氢氧化钾可使它浸蚀，可耐盐类和油脂类，耐脂肪烃类，不溶于水、甲醇、甘油等，但可吸收醇类溶胀，并产生应力开裂，不耐酮类、氯代烃和芳烃。耐候性，聚甲基丙烯酸甲酯具有优异的耐大气老化性，其试样经4年自然老化试验，重量变化，拉伸强度、透光率略有下降，色泽略有泛黄，抗银纹性下降较明显，冲击强度还略有提高，其它物理性能几乎未变化。，综上所述，有机玻璃除了其透明的特性能够使挡水轴套的安装更加的方便外，其物理与化学特性也使挡水轴套在水下长期工作不易发生变形与腐蚀。

进一步的，所述第一侧部110包括第一上部111和第一下部112，所述第二侧部120包括第二上部121和第二下部122；所述第一上部111和第二上部121对应，所述第一上部111和第二上部121形成上部轴套；所述第一下部112和第二下部122对应，所述第一下部112和第二下部122形成下部轴套。将轴套主体100上下分成两段，可独立安装，也可以组合起来一起使用。

例如，对于直径通常为120mm～250mm的范围的螺旋桨模型而言，根据ITTC规范中桨轴沉深1.5倍～2倍直径的要求，将轴套上下两段高度设计为110mm和160mm，总高270mm，也就是上部轴套的高度可以为110mm，下部轴套的高度可以为160mm，上部轴套和下部轴套一起使用时，它们的高度综合为270mm，即可以轻松满足所有这个范围内全部螺旋桨的试验需求。

沿轴孔130的轴向方向，除了可以将轴套主体100分成上下两部分，还可以根据常用的多种螺杆的长度，将轴套主体100分成多个组成结构，每个组成结构对应一个长度的螺杆，这样通过单独使用每个组成部分，或者采用组合的方式将多个组成部分进行组合使用，可以满足不同螺旋桨的试验需求。

上部轴套的高度与所述下部轴套的高度不同。本发明实施例提供的挡水轴套，可以对三个长度范围内的螺旋桨进行试验，也就是说，上部轴套单独使用、下部轴套单独使用或者是将上部轴套与下部轴套组合使用，可以对三种螺旋桨进行试验

具体的，第一侧部110上设置有通孔，所述第二侧部120上设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一侧部110与第二侧部120固定连接。所述通孔的端面设置有用于容纳螺栓帽的凹槽，以使挡水轴套的表面连续性更好。

具体的，所述第一上部111和第二上部121上均设置有通孔，所述第一下部112和第二下部122上均设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一上部111和第一下部112连接，将所述第二上部121和第二下部122连接。所述第一上部111和第二上部121上均设置有用于容纳螺栓帽的凹槽。

进一步的，所述挡水轴套包括下挡板200，所述下挡板200前端的全面为曲面，且所述曲面朝所述挡板的前端弯曲，用于减少所述下挡板200受到的阻力。

同时，挡水轴套还包括轴套主体100上方的上挡板。

上挡板和下挡板200分别和轴套主体100的上端面和下端面固定连接。

进一步的，所述下挡板200上设置有条状加强筋210，所述加强筋210沿所述下挡板200的前后方向设置，用于防止所述下挡板200发生弯曲。下挡板200面积增大，保证上方水流兴波不会对下方推进系统产生影响，而加强筋210的存在确保了下挡板200在水中拖曳时不会由于阻力而被弯折，对下方螺旋桨产生破坏。

加强筋210的前端为楔形状，用于减少加强筋210受到的水的阻力。

加强筋210的数量为多个，如图2所述，加强筋210具体可以为两条。设置在下挡板200的左右两侧。

综上所述，本发明实施例提供的挡水轴套，包括：轴套主体100，轴套主体100部分采用有机玻璃材质，即能满足水中拖曳的强度要求，又带一定透明度，方便观察安装内部仪器定位，外观漂亮。所述轴套主体100包括第一侧部110和第二侧部120，所述第一侧部110上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部120上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔130。本发明实施例提供的挡水轴套改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部110与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。轴套主体100上下分成两段可拆卸式，每段既可独立安装，又可以组合起来一起使用，满足不同直径螺旋桨模型的需求。下挡板200采用加强筋210结构，使得面积能够做大，既能扩大遮挡区域面积，减小上方兴波对下方推进系统的干扰，又能够满足水中高速航行的强度要求，不会发生弯折现象。

与传统的轴套相比，该新型轴套现场使用较为简便，安全系数更高，根据试验需求，提前计算好所需轴套的高度，选择合适的轴套主体100部件进行安装；可拆式的侧板打开，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与轴套之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。下方大面积地挡板有效地阻隔了轴套剖面在航行时产生的兴波，使之对下方推进系统的影响降至最低。

本发明实施例提供的吊舱推进敞水试验设备，包括数据接收处理装置和上述的挡水轴套。挡水轴套包括：轴套主体100，所述轴套主体100包括第一侧部110和第二侧部120，所述第一侧部110上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部120上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔130。本发明实施例提供的吊舱推进敞水试验设备改变了原有挡水轴套穿入套接的连接方式，采用可拆式的侧板打开方式，可以先将第一侧部110与垂直传动轴进行适配安装，就能够很方便的在安装内部仪器时，观测到仪器与第一圆弧形凹槽之间的间隙，避免产生干涉，由此轴套内孔可以做的更小，提高测量精度。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种挡水轴套，其特征在于，包括：轴套主体，所述轴套主体包括第一侧部和第二侧部，所述第一侧部上设置有第一圆弧形凹槽，所述第二侧部上设置有第二圆弧型凹槽，所述第一圆弧形凹槽和第二圆弧型凹槽能够围成用于套接垂直传动轴的轴孔。

2.根据权利要求1所述的挡水轴套，其特征在于，所述轴套主体的材质为透明材料。

3.根据权利要求2所述的挡水轴套，其特征在于，所述轴套主体的材料为有机玻璃。

4.根据权利要求1所述的挡水轴套，其特征在于，所述第一侧部包括第一上部和第一下部，所述第二侧部包括第二上部和第二下部；

所述第一上部和第二上部对应，所述第一上部和第二上部形成上部轴套；所述第一下部和第二下部对应，所述第一下部和第二下部形成下部轴套。

5.根据权利要求4所述的挡水轴套，其特征在于，所述上部轴套的高度与所述下部轴套的高度不同。

6.根据权利要求4所述的挡水轴套，其特征在于，所述第一侧部上设置有通孔，所述第二侧部上设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一侧部与第二侧部固定连接。

7.根据权利要求6所述的挡水轴套，其特征在于，所述第一上部和第二上部上均设置有通孔，所述第一下部和第二下部上均设置有螺纹孔，以使通过螺栓将所述第一上部和第一下部连接，将所述第二上部和第二下部连接。

8.根据权利要求1所述的挡水轴套，其特征在于，所述挡水轴套包括下挡板，所述下挡板前端的全面为曲面，且所述曲面朝所述挡板的前端弯曲，用于减少所述下挡板受到的阻力。

9.根据权利要求8所述的挡水轴套，其特征在于，所述下挡板上设置有条状加强筋，所述加强筋沿所述下挡板的前后方向设置，用于防止所述下挡板发生弯曲。

10.一种吊舱推进敞水试验设备，其特征在于，包括数据接收处理装置和权利要求1-9任意一项所述的挡水轴套。

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