CN110316344A - 一种可调桨用消涡鳍 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调桨用消涡鳍，具体涉及船舶技术领域，包括鳍片和可调桨油缸，所述鳍片设置在可调桨油缸的外周壁上，所述鳍片和可调桨油缸之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。本发明通过设置有鳍叶，当鳍叶安装到可调桨油缸上后，当螺旋桨转动后，鳍叶自身受到摩擦力，产生负推力，但由于鳍叶对螺旋桨伴流场的干涉作用，使得螺旋桨桨叶本身的推力增加，同时由于消除了毂涡，使螺旋桨后方的压力减小，从而降低了桨毂的阻力，使整个螺旋桨系统的推力增加，以此减少了桨毂的能量损失，提高了螺旋桨的推进效率。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，更具体地说，本实用涉及一种可调桨用消涡鳍。
背景技术
随着国家对绿色环保的重视，船舶业越来越重视节能减排，各大船厂也都积极响应国家政策，可调桨作为推进系统的一部分，其效率直接影响整船的推进效率，螺旋桨工作时，每个桨叶与水流相互作用，以桨叶基线为涡的中心线，形成了一串附着涡，由于这些涡片环量沿径向是变化的，随后在桨叶的随边形成了泻出涡，即常说的尾涡。
现有可调桨在运转过程中，会产生尾涡，从而降低了可调桨的推进效率。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种可调桨用消涡鳍，通过设置有鳍叶，当鳍叶安装到可调桨油缸上后，当螺旋桨转动后，鳍叶自身受到摩擦力，产生负推力，但由于鳍叶对螺旋桨伴流场的干涉作用，使得螺旋桨桨叶本身的推力增加，同时由于消除了毂涡，使螺旋桨后方的压力减小，从而降低了桨毂的阻力，使整个螺旋桨系统的推力增加，以此减少了桨毂的能量损失，提高了螺旋桨的推进效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：包括鳍片和可调桨油缸，所述鳍片设置在可调桨油缸的外周壁上，所述鳍片和可调桨油缸之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。
在一个优选地实施方式中，所述可调桨油缸呈柱形体，所述可调桨油缸包括前端面和后端面,内部设置有空腔，前述可调桨油缸靠近前端面的周边均分布有螺栓孔，通过螺栓将可调桨油缸固定在桨毂上，前述桨毂的外侧设置有桨叶。
在一个优选地实施方式中，所述螺栓孔上开有紧固槽，用于焊接钢丝以防止螺栓松动。
在一个优选地实施方式中，所述可调桨油缸上设置有螺塞孔，所述可调桨油缸的表面与空腔之间通过螺塞孔连通。
在一个优选地实施方式中，鳍叶的长度为螺旋桨的桨叶长度的15％～25％；鳍叶的螺距角与桨叶根部几何螺距角的差值为-18°～10°；鳍叶的反侧斜角为20°～60°。
在一个优选地实施方式中，桨叶的根部随边至鳍叶根部导边的轴向距离与螺旋桨直径的比值在0.030～0.045之间。
在一个优选地实施方式中，所述鳍片处于两相邻桨叶根部随边中间。
在一个优选地实施方式中，所述一体成型机构为鳍片和可调桨油缸采用模具一体成型。
在一个优选地实施方式中，所述过盈配合机构包括第一圆环，多个所述鳍片均匀分布在第一圆环外侧，所述第一圆环套装在与可调桨油缸的外周壁,且第一圆环的内径与可调桨油缸的外周壁尺寸相匹配。。
在一个优选地实施方式中，所述螺栓固定机构包括第二圆环，所述第二圆环的一侧均匀设置有多个第一螺栓孔，所述第二圆环通过螺栓固定在可调桨油缸的后端面上。
本发明的技术效果和优点：
1、当鳍叶安装到可调桨油缸上后，当螺旋桨转动后，鳍叶自身受到摩擦力，产生负推力，但由于鳍叶对螺旋桨伴流场的干涉作用，使得螺旋桨桨叶本身的推力增加，同时由于消除了毂涡，使螺旋桨后方的压力减小，从而降低了桨毂的阻力，使整个螺旋桨系统的推力增加，以此减少了桨毂的能量损失，提高了螺旋桨的推进效率；
2、通过接收带诱导角的桨毂的来流，产生了鳍叶的扭矩和推力，鳍叶的扭矩朝着螺旋桨的旋转方向，有利于使螺旋桨的总扭矩降低。
附图说明
图1为本发明的实施列1结构示意图。
图2为本发明的实施列2结构示意图。
图3为本发明的实施列3结构示意图。
图4为本发明的实施列3结构剖视图。
附图标记为：1鳍片、2可调桨油缸、3第一圆环、4第二圆环、5空腔、6螺塞孔、7紧固槽、8螺栓孔、9前端面、10桨毂、11桨叶、12第一螺栓孔、13后端面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施列1：一种可调桨用消涡鳍，包括鳍片1和可调桨油缸2，所述鳍片1设置在可调桨油缸2的外周壁上，所述鳍片1和可调桨油缸2之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。
进一步的，所述一体成型机构包括模具一体成型。
进一步的，鳍叶1的长度为螺旋桨的桨叶11长度的15％～25％；鳍叶1的螺距角与桨叶11根部几何螺距角的差值为-18°～10°；鳍叶1的反侧斜角为20°～60°。
进一步的，桨叶11的根部随边至鳍叶1根部导边的轴向距离与螺旋桨直径的比值在0.030～0.045之间。
实施列2：一种可调桨用消涡鳍，包括鳍片1和可调桨油缸2，所述鳍片1设置在可调桨油缸2的外周壁上，所述鳍片1和可调桨油缸2之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。
与实施例1不同的是，本实施例通过将鳍叶与圆环铸造成型，通过过盈安装与可调桨油缸2连接。
进一步的，所述过盈配合机构包括第一圆环3，多个所述鳍片1均匀分布在第一圆环3外侧，所述第一圆环3套装在与可调桨油缸2的外周壁,且第一圆环3的内径与可调桨油缸2的外周壁尺寸相匹配。。
实施列3：一种可调桨用消涡鳍，包括鳍片1和可调桨油缸2，所述可调桨油缸2呈柱形体，可调桨油缸2包括前端面9和后端面13,内部设置有空腔5，前述可调桨油缸2靠近前端面9的周边均分布有螺栓孔8，可调桨油缸2通过螺栓固定在桨毂10上，前述桨毂10的外侧设置有桨叶11，所述鳍片1和可调桨油缸2之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。
进一步的，所述螺栓固定机构包括第二圆环4，所述第二圆环4的一侧均匀设置有多个第一螺栓孔12，所述第二圆环4通过螺栓固定在可调桨油缸(2)的后端面13上。
与实施例1和实施例2不同的是，本实施例通过将鳍叶与带孔的第二圆环4铸造成型，在可调桨油缸2的后端面13上采用螺栓固定。
本发明工作原理：
参照说明书附图1，采用一体成型机构安装的方式，鳍叶与可调桨油缸2一体铸造成型，安装可靠性较高，一般适用于新造船或者新造可调桨油缸2；
参照说明书附图2，采用过盈安装的方式，铸造于一第一圆环3上，并与可调桨油缸2采用过盈连接，留有一定过盈量，成本相对较低，一般适用于旧船改造；
参照说明书附图3-4，采用螺栓安装的方式，将鳍叶铸造于一第二圆环4上，并使用螺栓将鳍叶与可调桨油缸2固定安装。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：包括鳍片(1)和可调桨油缸(2)，所述鳍片(1)设置在可调桨油缸(2)的外周壁上，所述鳍片(1)和可调桨油缸(2)之间的连接方式设置为一体成型机构或过盈配合机构或螺栓固定机构。
2.根据权利要求1所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述可调桨油缸(2)呈柱形体，所述可调桨油缸(2)包括前端面(9)和后端面(13),内部设置有空腔(5)，前述可调桨油缸(2)靠近前端面(9)的周边均分布有螺栓孔(8)，可调桨油缸(2)通过螺栓固定在桨毂(10)上，前述桨毂(10)的外侧设置有桨叶(11)。
3.根据权利要求2所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述螺栓孔(8)上开有紧固槽(7)，用于焊接钢丝以防止螺栓松动。
4.根据权利要求2所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述可调桨油缸(2)上设置有螺塞孔(6)，所述可调桨油缸(2)的表面与空腔(5)之间通过螺塞孔(6)连通。
5.根据权利要求2所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：鳍叶(1)的长度为螺旋桨的桨叶(11)长度的15％～25％；鳍叶(1)的螺距角与桨叶(11)根部几何螺距角的差值为-18°～10°；鳍叶(1)的反侧斜角为20°～60°。
6.根据权利要求2所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：桨叶(11)的根部随边至鳍叶(1)根部导边的轴向距离与螺旋桨直径的比值在0.030～0.045之间。
7.根据权利要求2所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述鳍片(1)处于两相邻桨叶(11)根部随边中间。
8.根据权利要求1所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述一体成型机构为鳍片(1)和可调桨油缸(2)采用模具一体成型。
9.根据权利要求1所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述过盈配合机构包括第一圆环(3)，多个所述鳍片(1)均匀分布在第一圆环(3)外侧，所述第一圆环(3)套装在与可调桨油缸(2)的外周壁,且第一圆环(3)的内径与可调桨油缸(2)的外周壁尺寸相匹配。
10.根据权利要求1所述的一种可调桨用消涡鳍，其特征在于：所述螺栓固定机构包括第二圆环(4)，所述第二圆环(4)的一侧均匀设置有多个第一螺栓孔(12)，所述第二圆环(4)通过螺栓固定在可调桨油缸(2)的后端面(13)上。
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