CN116280134A - 一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，包括交叉相通的左右方向推进管隧（2）和首尾方向推进管隧（3），二者相交处形成转向空间（5），其正下方设有进水口（4），首尾方向推进管隧（3）包括中部的平直段（31）和两侧的坡面段（32），坡面段（32）与水平方向的夹角为10°~15°；转向空间（5）内设有可旋转导向板（6）、旋转电机（7）和转向螺旋桨（8），转向螺旋桨（8）设于进水口（4）的横截面上。本发明的优点是增加侧向推进器的工作效率，提高船舶可操作性和经济性，降低船舶阻力，更加精确控制船舶航向，提高航向安全性。

Description

一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构
技术领域
本发明涉及船舶制造技术领域，尤其是一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构。
背景技术
侧向推进器一般装在船首，如图1所示，包括设于船首1的管隧2、及管隧2内的螺旋桨3，其轴线垂直船的中纵剖面，产生的侧向推力可以使船产生横移、改变船首航向或摆动尾部。船在海上航向时，风力和海流都会使船偏离航向，如果船上装有侧向推进器，可以抵消风和海流的作用，实现航向控制，同时降低驾驶操作的复杂性。
目前，现有的侧向推进器存在以下几个问题：
（1）传统的管隧结构通常占用较大船首体积，不利于首部舱室布置；
（2）传统的管隧结构一般放在横贯船体，强大的水流在管隧中流程长，摩擦损失大，动力效率低，在航向过程中水流对船体产生较大水阻力；
（3）传统的管隧结构直径较大，需要首部维持相应的压载水以保证螺旋桨在工作时浸入水中，增加船舶吃水，相应的船舶能耗相对加大，不利于船舶经济性；
（4）传统的管隧结构所导向的水流仅能产生船舶左右舷方向的推进力，在航道狭窄或船只集中的航区，无法精确控制航向，容易产生碰撞事故。
发明内容
本发明目的就是为了解决现有管隧结构空间大造成的船舶水阻力大、能耗高、航向控制精确度低和安全隐患大的问题，提供了一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，增加侧向推进器的工作效率，提高船舶可操作性和经济性，降低船舶阻力，更加精确控制船舶航向，提高航向安全性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，包括横贯船体的左右方向推进管隧，船体内还设有首尾方向推进管隧，且首尾方向推进管隧与左右方向推进管隧交叉相通，二者相交处的正下方设有进水口，进水口亦与两个推进管隧相通；
所述首尾方向推进管隧包括中部的平直段和两侧的坡面段，平直段与左右方向推进管隧的中部相交，坡面段倾斜向下设置且其与水平方向的夹角为10°~15°；
首尾方向推进管隧和左右方向推进管隧的相交处形成一个转向空间，转向空间内设有一个相互配合的可旋转导向板，其为四分之三圆弧板，可旋转导向板的顶部与旋转电机相连，以用于驱动导向板转动至合适方向、从而控制出水方向和推进方向；
可旋转导向板的正下方设有一个相配合的转向螺旋桨，转向螺旋桨设于进水口的横截面上，以用于通过螺旋桨将水流从进水口吸入。
进一步地，所述首尾方向推进管隧沿着船体的轴线设置，其方向设置为Y轴向，且首尾方向推进管隧与左右方向推进管隧垂直相交，左右方向推进管隧设为X轴向，进水口亦与二者的相交处垂直相连，进水口的方向设为Z轴向。
进一步地，所述首尾方向推进管隧的坡面段管径为500±50mm。
进一步地，所述进水口的底部设有船底固定导流板，船底固定导流板为喇叭状开口结构。
进一步地，所述首尾方向推进管隧的管径与左右方向推进管隧的管径相同，且可旋转导向板的开口大小不大于二者的管径。
与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：
（1）本发明的四通道式组合管隧结构占用空间小，可优化船舶舱室布置；
（2）本发明的四通道式组合管隧结构可组合使用，使船舶不限于左右舷方向，而是可以360°转向，因而可以更精确控制船舶航向，提高航向安全性；
（3）本发明的四通道式组合管隧结构尽可能保留了原船体外板线型，减少了行驶水阻力；
（4）本发明的四通道式组合管隧结构高度较低，可在较低吃水下使用，避免大量压载水，提高经济性。
附图说明
图1为现有技术中侧向推进器的结构示意图；
图2为本发明的四通道式组合管隧在船长方向上的剖面图；
图3为本发明的四通道式组合管隧在船宽方向上的剖面图；
图4为本发明的四通道式组合管隧左右方向推进示意图一；
图5为本发明的四通道式组合管隧左右方向推进示意图二；
图6为本发明的四通道式组合管隧前后方向推进示意图一；
图7为本发明的四通道式组合管隧前后方向推进示意图二；
图8为本发明的四通道式组合管隧前左方向推进示意图；
图9为本发明的四通道式组合管隧前后方向推进示意图；
图10为本发明的四通道式组合管隧后左方向推进示意图；
图11为本发明的四通道式组合管隧后右方向推进示意图。
实施方式
实施例
为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图3，一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，包括横贯船体1的左右方向推进管隧2，其特征在于：
参见图2和图3，船体1内还设有首尾方向推进管隧3，且首尾方向推进管隧3与左右方向推进管隧2交叉相通，二者相交处形成一个转向空间5，转向空间5的正下方设有垂直的进水口4，进水口4亦与两个推进管隧相通，且进水口4的底部设有船底固定导流板9，船底固定导流板9为喇叭状开口结构；
参见图3、图4和图5，转向空间5内设有一个相互配合的可旋转导向板6，其为四分之三圆弧板，可旋转导向板6的顶部与旋转电机7相连，以用于驱动导向板转动至合适方向、从而控制出水方向和推进方向；
可旋转导向板6的正下方设有一个相配合的转向螺旋桨8，转向螺旋桨8设于进水口4的横截面上，以用于通过螺旋桨将水流从进水口吸入；
所述首尾方向推进管隧3包括中部的平直段31和两侧的坡面段32，平直段31与左右方向推进管隧2的中部相交，坡面段32倾斜向下设置且其与水平方向的夹角为10°~15°；
首尾方向推进管隧3的管径与左右方向推进管隧2的管径相同，首尾方向推进管隧3沿着船体1的轴线设置，首尾方向推进管隧3、左右方向推进管隧2和进水口4依次为Y轴向、X轴向和Z轴向，首尾方向推进管隧3的坡面段32管径为500±50mm。
本实施例中，船体1位于基线10上，参见图4和图5，若船体1进行左右方向推进，则只需将可旋转导向板6的开口控制在左右方向推进管隧2的X轴向上，即可旋转导向板6的开口朝向左侧时，船体1向右推进，可旋转导向板6的开口朝向右侧时，船体1向左推进。
参见图6和图7，若船体1要进行前后方向推进，则只需将可旋转导向板6的开口控制在首尾方向推进管隧3的Y轴向上，即可旋转导向板6的开口朝向前方时，船体1向后推进，可旋转导向板6的开口朝向后方时，船体1向前推进。
若船体1不再进行单一方向推进，而是朝向左前、右前、左后或右后方推进时，则需要将可旋转导向板6的开口控制在X轴向和Y轴向之间，参见图8、图9、图10和图11，组合左右方向和首尾方向的推进管隧，即可旋转导向板6的开口朝向右后方时，船体1向左前方推进；可旋转导向板6的开口朝向左后方时，船体1向右前方推进；可旋转导向板6的开口朝向右前方时，船体1向左后方推进；可旋转导向板6的开口朝向左前方时，船体1向右后方推进。此过程中，还可以控制可旋转导向板6的偏转角度大小，即开口更偏向X轴向还是更偏向于Y轴向，从而控制船体1的偏转角度。
本发明在传统左右方向管隧结构基础上，增加了首尾方向的推进管隧，并使首尾和左右方向管隧联通，在侧推工作时可选择需要的管隧输出水流，使船舶推进方向多样化，增加了侧向推进器的工作效率，提高了船舶可操作性，同时降低船舶阻力，提高了经济性。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，包括横贯船体（1）的左右方向推进管隧（2），其特征在于：
船体（1）内还设有首尾方向推进管隧（3），且首尾方向推进管隧（3）与左右方向推进管隧（2）交叉相通，二者相交处的正下方设有进水口（4），进水口（4）亦与两个推进管隧相通；
所述首尾方向推进管隧（3）包括中部的平直段（31）和两侧的坡面段（32），平直段（31）与左右方向推进管隧（2）的中部相交，坡面段（32）倾斜向下设置且其与水平方向的夹角为10°~15°；
首尾方向推进管隧（3）和左右方向推进管隧（2）的相交处形成一个转向空间（5），转向空间（5）内设有一个相互配合的可旋转导向板（6），其为四分之三圆弧板，可旋转导向板（6）的顶部与旋转电机（7）相连；
可旋转导向板（6）的正下方设有一个相配合的转向螺旋桨（8），转向螺旋桨（8）设于进水口（4）的横截面上。
2.根据权利要求1所述的江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，其特征在于：
所述首尾方向推进管隧（3）沿着船体（1）的轴线设置，其方向设置为Y轴向，且首尾方向推进管隧（3）与左右方向推进管隧（2）垂直相交，左右方向推进管隧（2）设为X轴向，进水口（4）亦与二者的相交处垂直相连，进水口（4）的方向设为Z轴向。
3.根据权利要求1或2所述的江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，其特征在于：
所述首尾方向推进管隧（3）的坡面段（32）管径为500±50mm。
4.根据权利要求1或2所述的江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，其特征在于：
所述进水口（4）的底部设有船底固定导流板（9），船底固定导流板（9）为喇叭状开口结构。
5.根据权利要求1或2所述的江海直达船舶侧向推进器四通道式组合管隧结构，其特征在于：
所述首尾方向推进管隧（3）的管径与左右方向推进管隧（2）的管径相同，且可旋转导向板（6）的开口大小不大于二者的管径。
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