[发明专利]一种有条辐的螺旋桨

说明书

本发明涉及一种舰船螺旋桨推进器。

现代舰船螺旋桨桨叶的侧投影是底边落在桨毂上，尖角径向伸出的近似三角形。其侧投影宽度为桨叶导边与随边之间的宽度S，在叶根附近有最大值，向叶梢方向逐渐减小。历史上(1836年)有过一种扇形桨叶的螺旋桨，其侧投影是短边落在桨毂上、长边径向伸出的矩形。传统的螺旋桨桨叶在小旋转半径范围内的侧投影宽度大，较大旋转半径范围内的侧投影宽度小，是由于桨叶面积在叶腰至叶根范围分布比例过大造成的。这种叶型使得传统螺旋桨效率较低、水力噪声大、空泡性能差。

本发明的目的是提供一种推进效率高、水力噪声小、空泡性能好的一种有条辐的螺旋桨。

本发明的目的是通过改变传统螺旋桨桨叶的侧投影面积分布，使立在桨毂轴线上的近似三角形的侧投影，掉头成为倒立在桨毂轴线上、径向上宽下窄的侧投影图形，用以提高最大至较大旋转半径区间的桨叶面积分布比例，减少叶腰至叶根范围的桨叶面积来实现的。本发明由桨叶、条辐和桨毂组成，其特征是在传统螺旋桨桨叶叶腰至叶根区间掏一个或多个孔，余下的桨叶叶腰至叶梢间的部分即为本发明的桨叶，它分布在最大与较大旋转半径区间；剩下的桨叶叶腰至叶根间的结构即为本发明的条辐，条辐是桨叶与桨毂之间的连接和固定构件。其特征是条辐与桨叶构成组合结构，桨叶叶腰至叶根区间的侧投影图形宽度S比叶腰至叶梢区间的最大宽度小，即条辐的侧投影图形累积宽度比桨叶侧投影图形最大宽度小。条辐可以是杆状、弯梁状、栅状或网状结构，并具有螺距面。该螺距面可以与桨叶一致，也可以与桨叶不一致。条辐的数目与掏孔数目及位置有关。

在传统螺旋桨桨叶叶腰至叶根区间掏一个实孔，得到由导边和随边构成的两根条辐的组合结构；掏两个实孔，得到有三根条辐的组合结构，其正投影图如图1所示，其侧投影图如图2所示；如果不规则地掏多个实孔，则得到有网状条辐的组合结构。

将图2所示组合结构中三根条辐沿宽度方向累积，得到有一根条辐的等效侧投影示意图，如图3所示；这实际是沿导边和随边向原桨叶厚度线方向掏两个虚孔，得到有一根条辐的组合结构，其正投影图如图4所示，其侧投影图如图5所示。

本发明可以按本发明的技术特征进行设计和制造，也可由传统螺旋桨改造而成。本发明可以用铁、铜、铝及其合金或塑料等材料制造。

本发明由于采用了条辐与桨叶构成的组合结构，使条辐的侧投影图形累积宽度比桨叶侧投影图形最大宽度小得多，相对提高了桨叶侧投影的面积比例，从而提高了推进效率、降低了水力噪声、改善了空泡性能。经与楚思德B型三叶挂机螺旋桨的初步试验对比，推进效率由0.5586提高到0.7-0.75。

图1为有三根条辐的组合结构正投影示意图；

图2为有三根条辐的组合结构侧投影示意图；

图3为图2所示组合结构将三根条辐宽度累积后的等效侧投影示意图；

图4为有一根条辐的组合结构正投影示意图；

图5为有一根条辐的组合结构侧投影示意图。

以下结合实施例和附图对本发明作详细说明：

实施例1

在传统螺旋桨桨叶叶腰4至叶根6区间掏两个实孔后，余下的桨叶叶腰4至叶梢5间的部分即为本发明的桨叶1；剩下的桨叶叶腰4至叶根6间的杆状结构即为本发明的条辐2，条辐2是桨叶1与桨毂3之间的连接和固定构件。条辐2与桨叶1组成有三根条辐的组合结构，其正投影图如图1所示，其侧投影图如图2所示。

实施例2

在传统螺旋桨桨叶叶腰4至叶根6区间沿导边和随边向桨叶厚度线方向掏两个虚孔后，余下的桨叶叶腰4至叶梢5间的部分即为本发明的桨叶1；剩下的桨叶叶腰4至叶根6间的杆状结构即为本发明的条辐2，条辐2是桨叶1与桨毂3之间的连接和固定构件，条辐2与桨叶1组成有一根条辐的组合结构，其正投影图如图4所示，其侧投影图如图5所示。