CN203975196U - 船用旋转翼推进器 - Google Patents

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CN203975196U CN201420365563.6U CN201420365563U CN203975196U CN 203975196 U CN203975196 U CN 203975196U CN 201420365563 U CN201420365563 U CN 201420365563U CN 203975196 U CN203975196 U CN 203975196U
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胡安康
侯立勋
王超
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Abstract

本实用新型提供的是一种船用旋转翼推进器，包含往复式主轴、旋转轴和安装在旋转轴两端的两个叶片，还包括推进箱型体和箱型滑道，箱型滑道上设置有箱型滑道隔水壁，所述箱型滑道在隔水壁的一侧设置箱型滑道缺口，往复式主轴通过隔水壁上的往复式主轴安装孔架在箱型滑道内部，往复式主轴的轴端固连一内部设置有齿条的齿形框，齿形框外部设置推进箱型体，且推进箱型体上设置有与往复式主轴直径相适应的孔，往复式主轴穿过此孔与齿形框固连，所述推进箱型体安装在箱型滑道上，旋转轴通过推进箱型体上的旋转轴安装孔安装在推进箱型体上，所述旋转轴中间段是齿轮轴，齿轮轴与齿轮框的齿条啮合。与常规推进器相比，本实用新型能有效避免产生尾旋流，减少能量损失。

Description

船用旋转翼推进器
技术领域
本实用新型涉及一种推进器，尤其涉及一种船用旋转翼推进器。
背景技术
螺旋桨做旋转运动，在推动流体向后运动的同时使流体产生了旋转运动。推动流体向后运动是螺旋桨产生推力所必须的，而尾流的旋转运动完全是一种能量浪费。尾流旋转运动所消耗的能量通常能够达到主机功率的15％以上。此外，普通螺旋桨普遍存在转速高噪声大，迎水面积大对船舶产生较大的阻力，工艺复杂加工制造难度大。
国内外已有多个采用平板作为船舶推进器的专利，例如美国专利4,102,293，通过产生仿生的Weis-Fogh效应为船舶提供向前的推力。通过该机理设计的推进器固然高效，但依然存在些许不足，首先由于船体向前运动，在推进器张开时逆流前行时，产生较大的阻力，其次在“相扑与急张”的过程中，易产生横向流，与螺旋桨尾旋流相同，也是一种能量的损失。
在现如今大力倡导节能减排的大的背景下，开发新型节能推进装置来避免产生不必要的旋转流及横向流成为船舶节能的重要研究课题。
发明内容
本实用新型的目的是为了减少能力损失、提高推进效率而提供一种船用旋转翼推进器。
本实用新型的目的是这样实现的：包含往复式主轴、旋转轴和安装在旋转轴两端的两个叶片，还包括推进箱型体和箱型滑道，箱型滑道上设置有箱型滑道隔水壁，所述箱型滑道在隔水壁的一侧设置箱型滑道缺口，往复式主轴通过隔水壁上的往复式主轴安装孔架在箱型滑道内部，往复式主轴的轴端固连一内部设置有齿条的齿形框，齿形框外部设置推进箱型体，且推进箱型体上设置有与往复式主轴直径相适应的孔，往复式主轴穿过此孔与齿形框固连，所述推进箱型体安装在箱型滑道上，旋转轴通过推进箱型体上的旋转轴安装孔安装在推进箱型体上，所述旋转轴中间段是齿轮轴，齿轮轴与齿轮框的齿条啮合。
本实用新型还包括这样一些结构特征：
1.所述叶片的截面形状为水翼状。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在保证能够提供船舶运行所需的推力的前提下，在船后由往复式主轴驱动旋转翼周期性地沿箱型滑道前后运动，在前后运动的过程中，在滑道首末端部由推进箱型体内的齿轮机构驱动旋转翼在垂直与水平两种状态之间转换。当旋转翼处于垂直状态时，主轴驱动推进箱型体连同旋转翼一同沿滑道向后运动，推动水流向后运动，从而提供向前的推力，当旋转翼处于水平状态时，主轴驱动推进箱型体连同旋转翼一同沿滑道逆流向前运动，由于旋转翼呈水翼状，水阻力较小。与常规推进器相比，本实用新型的船用旋转翼推进器可有效避免产生尾旋流，减少能量损失。在现如今节能减排的大背景下，该推进器具有很好的发展前景。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型的箱型滑道半剖视图；
图3是本实用新型的旋转翼示意图；
图4是本实用新型的往复轴端部齿轮箱；
图5是本实用新型的旋转翼垂直状态运动示意图；
图6是本实用新型的旋转翼水平状态运动示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1～4，本实用新型包括包含往复式主轴2、旋转轴7和安装在旋转轴7两端的两个叶片，旋转轴7和两个叶片构成了旋转翼1，还包括推进箱型体3和箱型滑道4，箱型滑道4上设置有箱型滑道隔水壁6，所述箱型滑道4在隔水壁6的一侧设置箱型滑道缺口5，往复式主轴2通过隔水壁6上的往复式主轴安装孔架在箱型滑道4内部，往复式主轴2的轴端固连一内部设置有齿条的齿形框10，齿形框10外部设置推进箱型体3，齿形框10可随着往复式主轴2的运动而在推进箱型体3内部运动，运动至推进箱型体3的前端面或后端面则实现往复式主轴2带动齿形框10与推进箱型体3一同向前或向后运动，且推进箱型体3上设置有与往复式主轴2直径相适应的孔，往复式主轴2穿过此孔与齿形框10固连，所述推进箱型体3安装在箱型滑道4上，旋转轴7通过推进箱型体3上的旋转轴安装孔安装在推进箱型体3上，所述旋转轴7中间段是齿轮轴，齿轮轴与齿形框10的齿条啮合。
本实用新型在工作过程时：往复式主轴2驱动旋转翼1周期性地沿箱型滑道4前后运动，在前后运动的过程中，在箱型滑道4首末端部由推进箱型体3内的齿轮机构驱动旋转翼1在垂直与水平两种状态之间转换。当旋转翼1处于垂直状态时，往复式主轴驱动推进箱型体3连同旋转翼1一同沿滑道向后运动，推动水流向后运动，从而提供向前的推力。当旋转翼1处于水平状态时，主轴2驱动推进箱型体3连同旋转翼1一同沿滑道4逆流向前运动，由于旋转翼1呈水翼状，水阻力较小。
如图2所示：箱型滑道隔水壁6可实现水密封，往复式主轴2由箱型滑道隔水壁6上往复式主轴安装孔通过，在箱型滑道4的敞水区，箱型滑道缺口5可使旋转翼1及推进箱型体3前后滑行运动，箱型滑道4前端与船体尾部实现无缝衔接。
如图3所示：旋转翼1由中间段是齿轮轴的的旋转轴7连接对称的两片类似水翼的叶片组成。
如图4所示：齿形框10外部为推进箱型体3，旋转轴7的中间段的齿轮轴与齿形框10内的齿条严格吻合。
如图5所示：当往复式主轴2刚开始向后运动时，通过齿轮驱动旋转翼1由水平状态变为垂直状态，在此过程中往复式主轴2的冲程为1/4旋转轴周长，此时齿轮框10端部与箱型体后端面9接触并推动推进箱型体3连同处于垂直状态的旋转翼1以速度Vz向后运动，推动水流向后运动，从而提供向前的推力F，认为来流速度V0与船速Vp相同。
如图6所示：当往复式主轴2沿滑道4运动至最大冲程处时，开始向前运动，最初由往复式主轴2驱动旋转翼1由垂直状态变为水平状态，往复式主轴2的冲程也为1/4旋转轴周长，此时齿轮框10与箱型体前端面8接触并驱动推进箱型体3连同处于水平状态的旋转翼1以速度Vz沿滑道逆流向前运动，由于旋转翼1呈水翼状，水阻力较小。

Claims (2)

1.一种船用旋转翼推进器，包含往复式主轴、旋转轴和安装在旋转轴两端的两个叶片，其特征在于：还包括推进箱型体和箱型滑道，箱型滑道上设置有箱型滑道隔水壁，所述箱型滑道在隔水壁的一侧设置箱型滑道缺口，往复式主轴通过隔水壁上的往复式主轴安装孔架在箱型滑道内部，往复式主轴的轴端固连一内部设置有齿条的齿形框，齿形框外部设置推进箱型体，且推进箱型体上设置有与往复式主轴直径相适应的孔，往复式主轴穿过此孔与齿形框固连，所述推进箱型体安装在箱型滑道上，旋转轴通过推进箱型体上的旋转轴安装孔安装在推进箱型体上，所述旋转轴中间段是齿轮轴，齿轮轴与齿轮框的齿条啮合。
2.根据权利要求1所述的一种船用旋转翼推进器，其特征在于：所述叶片的截面形状为水翼状。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113277038A (zh) * 2021-04-30 2021-08-20 大连海事大学 一种水下自主航行器高机动推进系统

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