CN205256630U - 一种导管型船用螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导管型船用螺旋桨，包括导管、外桨叶、内桨叶、桨毂和轴承，还包括通水管和芯片，导管设置于所述外桨叶外部，外桨叶的桨尖与所述导管的内壁保持一定的距离，通水管设置于所述内桨叶与所述外桨叶之间，内桨叶设置于所述通水管和所述桨毂之间，轴承设置于所述桨毂内侧，芯片设置于轴承内侧。本实用新型的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，可以实时监测螺旋桨的工作状况并及时发现故障；采用双流向结构，能够有效提高螺旋桨的推进效率；采用导管式结构，增大了螺旋桨的推进力，提高了螺旋桨的工作效率。

Description

一种导管型船用螺旋桨

技术领域

本实用新型涉及一种船用螺旋桨，尤其涉及一种导管型船用螺旋桨。

背景技术

船用螺旋桨的种类繁多，常见的民用船舶螺旋桨主要有普通螺旋桨、导管螺旋桨、可调螺距螺旋桨。

普通螺旋桨由桨叶和桨毂组成。螺旋桨与船轴联接部分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小螺旋桨水中阻力，在桨毂后端安装毂帽，毂帽与桨毂一起形成流线形。普通螺旋桨常为三叶或四叶，桨叶固定在桨毂上。由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。桨叶与桨毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边，另一边称为随边。

导管螺旋桨是在普通螺旋桨外安装一个套筒。套筒可以是固定的，称为固定导管。套筒也可以是转动的，称为转动导管。一般情况下转动导管的导管螺旋桨，其螺旋桨沿着水平的轴线旋转，转动导管则沿着垂直的轴线旋转。转动导管除了起导流作用外，还起着舵的作用。按照导管对流体速度的影响作用，导管又分为加速导管(也称渐缩导管)和减速导管(也称渐扩导管)，加速导管内部的流道截面从前向后为渐缩的形状，减速导管内部的流道截面从前向后为渐扩的形状。固定导管和转动导管均不随着螺旋桨一起旋转。导管内壁与叶梢的间距很小，容易发生杂物堵塞和导管内壁与叶梢扫膛事故。

所有的船用螺旋桨都会在叶背的叶梢处产生汽泡，该过程称为空化，空化能产生噪音和振动，降低螺旋桨的性能。空化能造成螺旋桨材料损坏，称为空蚀，也称汽蚀或气蚀。为了降低空化对潜艇、军舰、鱼雷等军用船舶和装备的危害，常采用大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨、喷水推进器和复合材料螺旋桨。大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨和喷水推进器的技术复杂、成本高，较难应用于民用船舶。

拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶的螺旋桨负荷重，桨叶的叶面与叶背的压差很大，若没有导管限制，高压区水会绕流到低压区，产生能量损失，若加装导管，采用固定导管螺旋桨，虽然会使螺旋桨的效率提高，但是船舶的回旋半径增加，使船舶的回旋性能和低速舵效果变差，若采用转动导管螺旋桨，虽然转动导管螺旋桨还具有舵的作用，但是拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶多数时间内是在低转速下工作，工况复杂，海上作业对航行的稳定性要求高，对螺旋桨的推力需求更高。

随着船舶大型化及航速的增加，螺旋桨的负荷更大，现有的船舶螺旋桨由于桨叶尖的绕流损失、螺旋桨后的尾流收缩等使其推进效率不高，并且现有技术中螺旋桨出现故障不易及时发现，故需要对现有的船舶螺旋桨进行改进。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种易监测故障、工作效率高的导管型船用螺旋桨。

为了解决背景技术中的技术问题，本实用新型提供了一种导管型船用螺旋桨，包括导管、外桨叶、内桨叶、桨毂和轴承，其特征在于，还包括通水管和芯片，所述导管设置于所述外桨叶外部，所述外桨叶的桨尖与所述导管的内壁保持一定的距离，所述通水管设置于所述内桨叶与所述外桨叶之间，所述内桨叶设置于所述通水管和所述桨毂之间，所述轴承设置于所述桨毂内侧，所述芯片设置于所述轴承内侧。

进一步地，所述导管垂直于中心轴线方向的横截面为梯形，所述导管后缘的截面直径大于导管前缘的截面直径。

进一步地，所述外桨叶的桨尖与所述导管的内壁的间隙为1-5mm。

进一步地，所述内桨叶的桨尖与所述通水管内壁的间隙为1-2mm。

进一步地，所述导管、通水管、桨毂和轴承沿中心轴线方向的横截面为半径依次减小的圆形，且圆心在同一水平直线上。

进一步地，所述内桨叶均匀分布在所述桨毂上，所述外桨叶均匀分布在所述通水管上。

进一步地，所述外桨叶为4-6片，所述内桨叶为4-6片。

具体地，所述外桨叶与内桨叶的数量相等，均为四片。

进一步地，所述外桨叶与内桨叶的螺旋方向相反。

进一步地，所述芯片焊接在所述轴承内圈，所述芯片与传感器连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，可以实时监测螺旋桨的工作状况并及时发现故障；

(2)本实用新型的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，不需要人工定期检查螺旋桨故障，节约了人力资源；

(3)本实用新型的导管式船用螺旋桨采用双流向结构，能够有效提高螺旋桨的推进效率；

(4)本实用新型的导管式船用螺旋桨的螺旋桨外部采用导管式结构，增大了螺旋桨的推进力，提高了螺旋桨的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型的导管型船用螺旋桨结构示意图；

图2是本实用新型的导管型船用螺旋桨的导管示意图；

图3是本实用新型的导管型船用螺旋桨的横截面示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-导管，2-外桨叶，3-通水管，4-内桨叶，5-桨毂，6-轴承，7-芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-3，图1是本实用新型的一种导管型船用螺旋桨结构示意图，图2是本实用新型的一种导管型船用螺旋桨的导管示意图，图3是本实用新型的导管型船用螺旋桨的横截面示意图。如图1-3所示，本实用新型公开了一种导管型船用螺旋桨，包括导管1、外桨叶2、内桨叶4、桨毂5和轴承6，还包括通水管3和芯片7，所述导管1设置于所述外桨叶2外部，所述外桨叶2的桨尖与所述导管1的内壁保持一定的距离，所述通水管3设置于所述内桨叶4与所述外桨叶2之间，所述内桨叶4设置于所述通水管3和所述桨毂5之间，所述轴承6设置于所述桨毂5内侧，所述芯片7设置于所述轴承6内侧。

进一步地，所述导管1垂直于中心轴线方向的横截面为梯形，所述导管1后缘的截面直径大于导管1前缘的截面直径。

进一步地，所述外桨叶2的桨尖与所述导管1的内壁的间隙为2mm。

进一步地，所述内桨叶4的桨尖与所述通水管3内壁的间隙为1mm。

进一步地，所述导管1、通水管3、桨毂5和轴承6沿中心轴线方向的横截面为半径依次减小的圆形，且圆心在同一水平直线上。

进一步地，所述内桨叶4均匀分布在所述桨毂5上，所述外桨叶2均匀分布在所述通水管3上。

进一步地，所述外桨叶2与内桨叶4的数量相等，均为4片。

具体地，所述外桨叶2与内桨叶4的螺旋方向相反。

进一步地，所述芯片7焊接在所述轴承6内圈，所述芯片7与传感器连接。

本实用新型实施例提供的一种导管型船用螺旋桨工作过程如下：如图1-3所示，轴承6设置于桨毂5内侧，外桨叶2和内桨叶4的螺旋方向相反，螺旋桨转动起来时把水向后推，而通水管3内的水则向前流动，从而改善了螺旋桨在前面的低压水流的状况，限制其桨毂5的区域出现涡流，加速螺旋桨后面的伴流，增大螺旋桨的反作用力，从而提高其使用功效，以提高船舶的航速；导管1、通水管3、桨毂5和轴承6沿中心轴线方向的横截面为半径依次减小的圆形，且圆心在同一水平直线上，并且外桨叶2的桨尖与导管1的内壁的间隙为2mm，内桨叶4的桨尖与通水管3内壁的间隙为1mm，限制了桨叶尖的绕流损失，同时导管1可以减少螺旋桨后的尾流收缩，使能量损失减少，从而有效提高螺旋桨的推进效率；导管1垂直于中心轴线方向的横截面为梯形，导管1后缘的截面直径大于导管1前缘的截面直径，增大了螺旋桨的推进力，提高了螺旋桨的工作效率；芯片7与传感器连接。芯片7与轴承6内圈保持相对静止，通过传感器监测芯片7的状态判断轴承6的运转情况，从而进一步确定螺旋桨是否正常运转，当螺旋桨正常运转时，传感器不会报警；当螺旋桨停止运转或转速不正常时，传感器实时报警提示工作人员。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，可以实时监测螺旋桨的工作状况并及时发现故障；

(2)本实用新型的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，不需要人工定期检查螺旋桨故障，节约了人力资源；

(3)本实用新型的导管式船用螺旋桨采用双流向结构，能够有效提高螺旋桨的推进效率；

(4)本实用新型的导管式船用螺旋桨的螺旋桨外部采用导管式结构，增大了螺旋桨的推进力，提高了螺旋桨的工作效率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种导管型船用螺旋桨，包括导管(1)、外桨叶(2)、内桨叶(4)、桨毂(5)和轴承(6)，其特征在于，还包括通水管(3)和芯片(7)，所述导管(1)设置于所述外桨叶(2)外部，所述外桨叶(2)的桨尖与所述导管(1)的内壁保持一定的距离，所述通水管(3)设置于所述内桨叶(4)与所述外桨叶(2)之间，所述内桨叶(4)设置于所述通水管(3)和所述桨毂(5)之间，所述轴承(6)设置于所述桨毂(5)内侧，所述芯片(7)设置于所述轴承(6)内侧。

2.根据权利要求1所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述导管(1)垂直于中心轴线方向的横截面为梯形，所述导管(1)后缘的截面直径大于导管(1)前缘的截面直径。

3.根据权利要求1或2所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述外桨叶(2)的桨尖与所述导管(1)的内壁的间隙为1-5mm。

4.根据权利要求1所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述内桨叶(4)的桨尖与所述通水管(3)内壁的间隙为1-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述导管(1)、通水管(3)、桨毂(5)和轴承(6)沿中心轴线方向的横截面为半径依次减小的圆形，且圆心在同一水平直线上。

6.根据权利要求3所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述内桨叶(4)均匀分布在所述桨毂(5)上，所述外桨叶(2)均匀分布在所述通水管(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述外桨叶(2)为4-6片，所述内桨叶(4)为4-6片。

8.根据权利要求7所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述外桨叶(2)与内桨叶(4)的数量相等，均为四片。

9.根据权利要求8所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述外桨叶(2)与内桨叶(4)的螺旋方向相反。

10.根据权利要求1所述的一种导管型船用螺旋桨，其特征在于，所述芯片(7)焊接在所述轴承(6)内圈，所述芯片(7)与传感器连接。