[发明专利]半滑行式船舶的潜水推进装置无效
申请号: | 94112109.7 | 申请日: | 1994-04-02 |
公开(公告)号: | CN1056122C | 公开(公告)日: | 2000-09-06 |
发明(设计)人: | 周锦宇 | 申请(专利权)人: | 周锦宇 |
主分类号: | B63H5/08 | 分类号: | B63H5/08 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 350004 福建省福州市*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 滑行 船舶 潜水 推进 装置 | ||
本发明属船舶推进技术,特别是一种用于高速半滑行式(半浮式)船舶的潜水推进装置。
常规的船舶推进装置一般为尾推进方式(螺旋桨安装在船尾),这种布置对于发展高速船舶来说,难以见到显著的效果,原因是随着航速不断提高,船体与水流相互运动产生船体尾部低压和涡流分离区,导致空泡现象出现。螺旋桨在空泡工况下,导致推进效率降低,难以发挥主机功率转化为推进效率。世界各国船舶专家为了寻求新的推进装置作了许多努力。例如外国一些船舶专家曾研究采用“导管螺旋桨”、“同轴反转螺旋桨”、“喷水推进装置”和“超空泡推进器”等多种形式的推进装置。如中国专利号为CN87103246A(申请日87年11月11日)、名称为“船舶推进器装置”的专利中已有叙述,该专利在其推进装置的同一共同旋转轴上设有前后两个螺旋桨呈串列安装的桨串结构,并且至少有一个螺旋桨的外部设有环形螺旋桨导管,其主机动力通过一根垂直轴和一个斜交轴伞齿轮,传递到基本水平状的螺旋桨轴上。上述技术虽可改善空泡现象,对提高推力有帮助,但其主机机舱布置在船体中后位置,推进器位于船尾,传递动力的垂直轴长期浸泡于海水中易锈蚀,因而尽管对推进效率有所提高,也难以达到高速船舶所需要的航速要求。
本发明的目的是设计一种半滑行式船舶的潜水推进装置,使之能更好地发挥推进效果,并更有效地提高船舶的航速。
船舶推进效率是影响航速的要素之一。提高推进效率除了螺旋桨本身问题外,还包括它所在船体位置和主机的配合问题。基于上述发明思路,本发明潜水推进装置的前后端部仍各设有至少一个以上螺旋桨呈串列安装的桨串结构,安装后前后桨串处于同一轴心线上,前后桨串的外部还设有固定安装的筒形整流罩,其结构特点在于将主机机舱和构成推进装置的螺旋桨潜置在船体呈滑水板式船底的底基线下方,机舱外壳体的形状呈流线型(其整体外形呈纺锤型),处于机舱内的主机经过降速传动后,其输出轴可直接与推进器的桨轴(或桨毂)联接。
以下结合实施侧对本发明的具体结构原理作进一步描述。
图1是本发明推进装置在船底基线下安装的整体结构示意图;
图2是呈纺锤型(流线型)机舱和螺旋桨串的结构示意图;
图3是机舱内腔的部分结构示意图;
图4是整流罩的结构示意图;
图5是通道横截面呈流线型形状的示意图;
图6是空心旋转式锥状桨毂和桨叶的结构示意图;
图7是在船底基线下设置2个(对称式布置的)推进装置以形成双桨推进的结构示意图。
其中:1船体,2水线,3底基线,4机舱通道,5整流罩,6机舱,7主机,8前螺旋桨串,9后螺旋桨串,10进水口,11出水口,12桨轴,13空心旋转式锥状桨毂,14锥状桨毂上的螺旋桨串,15齿轮箱,16机舱花钢板,17梯道,18桨叶。
参照附图可知,为了提高推进效率,还可在机舱6的前后部分(以包络状)套设有空心旋转式锥状桨毂13(也呈流线型),在这前后两个桨毂上设置有一个或多个同轴心安装的螺旋桨串14。
参照附图可知:机舱6与船体内舱之间设有通道4,该通道的横截面呈流线型(或翼型)形状。
参照附图可知,整流罩5可固定安装在通道4的支架上,而整流罩的进水口10的直径可设计成大于出水口11的直径。
从图1可知,本发明的潜水式机舱6和推进装置的位于船体设为10站的从尾部0站向前3-4.5站的范围内。
参照图7可知,本发明的推进装置在船底基线3下可呈单个桨设置,也可呈两个桨对称设置以形成双桨(即两个推进器)推进的结构,需要时也可呈三桨以上多桨设置,以形成多桨推进的结构。
当采用三桨设置时,三个推进器在船底基线下可设计呈并列安装的推进结构,还可设计呈“品”字形(三角形)安装的推进结构(附图略)。
本发明将机舱和推进器潜置于船底基线下方,尤其是推进器是多桨串结构,并在外围设置敞水整流罩,使推进器螺旋桨处在敞水均匀来流场中工作,从而极大提高推进效率。本发明在具体设计时,其主机可采用体积小功率大的高转速燃气轮机,经过降速处理后,功率直接传递给螺旋桨,主机噪音完全消音在水面之下,具有耗油量少、噪音低、受天气影响小等优点。本发明船舶底部可设计成滑水板式的结构,在推进装置全速工作时,可使船舶底部作半滑行或滑行式航行,甚至使船体脱离水面航行。本发明应用于民用军用高速船舶时,可使高速客轮、军用舰艇航速提高到60节以上。
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