CN201235926Y - 船舶高速节能双向施力螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种船舶高速节能双向施力螺旋桨，其结构是在船头的水面下方设置一个螺旋桨套筒，其进水口从船头通向船外；在该螺旋桨套筒内靠近船头的部位设置螺旋桨，螺旋桨套筒在船舶内向后延展一段距离后，再向左右两侧延伸为螺旋桨套筒左支管和螺旋桨套筒右支管，左支管和右支管的左右两侧出水口分别从船舶的左右舷通向船外。本实用新型的技术方案通过对螺旋桨设置方式和在船舶的安装位置进行优化，比现有的单向施力桨其推动功效整整翻了一倍，在相等时间内航行距离远一倍，速度快一倍。

Description

船舶高速节能双向施力螺旋桨

技术领域

本实用新型船舶高速节能双向施力螺旋桨涉及船舶用螺旋桨推进技术，尤其是涉及螺旋桨在船舶设置方式和位置的改变，使螺旋桨在做功时对船舶有双向施力的功效，以提高推进效率。

背景技术

自船舶实现动力机器化以来，船舶螺旋桨就一直安装在船的尾部水面以下。业内专家在现今也没发现这种螺旋桨安置法有什么不妥，故此让这一陈旧低效的传统技术延用至今，让人遗憾的是这确实是一个重大的历史性理念和技术失误。其原因是现有螺旋桨安置部位只能使螺旋桨产生单向施力和功能单一，使原本固有的有用功仅仅只利用了一半而另一半则白白做了无用功，浪费了过半的能源。使船速过于低慢，耗能大，安全性差。仿真模型实验表明，螺旋桨在做功时不是业内专家认为的只有单向的反冲推动力，而是同时产生作用力相等方向一致的两股双向、双重的合力，也就是说螺旋桨的排水正面能产生反冲推动力，同时螺旋桨的进水背面也能产生与正面作用力相等方向一致的牵引力，或者说低压吸拉力，是现有同型号螺旋桨功效的两倍。由于现有船舶的螺旋桨是安置在船的尾部，这就制约了其双向施力的条件。原因是该桨在做功时，其背面产生的牵引吸拉力被船尾给全部遮挡抵消了，只有单向反冲力对船做功，即便这个单向力也没充分发挥出来。这就是现有船舶航速低、耗能大的原因所在。

实用新型内容

本实用新型基于以上对船舶螺旋桨在做功时能产生双向施力功效的认识，对船舶螺旋桨的设置方式和在船舶的安装位置进行优化，研制出能充分发挥其双向施力功效的设置方案。

本实用新型的一种船舶高速节能双向施力螺旋桨，在该船舶的船头的水面下方设设置一个螺旋桨套筒，该螺旋桨套筒的进水口从船头通向船外；在该螺旋桨套筒内靠近船头的部位设置螺旋桨，由传动轴座支撑的螺旋桨传动轴带动螺旋桨工作；螺旋桨套筒在船舶内向后延展一段距离后，再向左右两侧延伸为螺旋桨套筒左支管和螺旋桨套筒右支管，左支管和右支管的左右侧出水口分别从船舶的左右舷外通向船后。

在螺旋桨套筒内的前、后、中各部位还可以设置多个螺旋桨，以适应不同吨位的船舶需要。

在该螺旋桨套筒的进水口可以设一网罩。

螺旋桨套筒的左侧出水口和右侧出水口截面面积之和比进水口截面面积略小，其比值为2比3。

所述的螺旋桨套筒、螺旋桨套筒左支管和螺旋桨套筒右支管所组成的***安置在船舶的船头底部，在所述船头底部下方向后延伸，进水口设置在船头方向，左支管和右支管伸向船体两侧，所述螺旋桨设置在螺旋桨套筒内。进水口设置在船头方向，左支管和右支管伸出船体两侧并乡后延伸，所述螺旋桨设置在螺旋桨套筒内。

本实用新型的技术方案通过对螺旋桨设置方式和在船舶的安装位置进行优化，该安置法在仿真模型船上对比试验表明，本″双向施力桨″比现有的单向施力桨其推动功效整整翻了一倍，使模型船在相等时间内航行距离远一倍，速度快一倍。并且在相同航程内节能百分之五十。

附图说明

图1是本实用新型船舶用螺旋浆设置方式和安装位置示意图。

图中

1 船头                             6 右侧出水口

2 进水口                           7 螺旋桨传动轴

3 螺旋桨                           8 传动轴座

4 螺旋桨套筒                       9 螺旋桨套筒右支管

5 左侧出水口                      10 螺旋桨套筒左支管

具体实施方式

双向施力螺旋奖安置法的提出是在较规范的仿真模型反复试验中进行，与实际的应用只是繁筒，大小、量化之分，没有实质之别，其原理是一样的，是可信赖的成熟技术。关于船舶螺旋桨在做功时有双向施力功效，不单基于以上实验，而且是通过模型船试验确认的。本方案的提出首先是来自对现有机动船的考察。当停靠在码头上的船只需要离开码头时，往往使螺旋桨反转，让船后退再转头离开，为什么螺旋桨反转能使船后退呢？我们知道螺旋桨在正转时，其桨背靠船尾，螺旋桨面向外，螺旋桨正转工作时，螺旋桨面说受水的反冲推动力使船前进。但是当螺旋桨反转时，其排水转向了船尾并对船尾直接产生反冲撞力，这时浆的反冲力动能为零。据力学中作用力与反作用力原理，螺旋浆受到的水的反冲推动力已被船尾的反冲撞力抵消，从现有理论上来说是不可能使船只后退的，这是一般的力学常识。既然如此，那是什么力使船后退的呢？唯一答案是螺旋桨的进水背面产生的，该吸引力将船只向后返。有史以来业内人士对螺旋桨的水正面产生的反作作用力有所认识和应用，但对螺旋桨的背亩产生的相等牵引、吸拉力则被完全忽视，这是一个很大的失误。

下面参照附图就本实用新型的技术方案作一个详细介绍，并利用图1所示与现有船螺旋桨对比加以说明。前方已提到本″双向施力螺旋桨″基本是引用现有船螺旋桨的构造技术，所不同的是现有船螺旋桨是安置在船的尾部，而本″双向施力螺旋桨″则是安置在船前部船舷的下部位置。本实用新型的优选方式是在船体前方部位，设置一直径能容纳下该船螺旋桨的″金属管道″。管道从船体前方进入，在船体内一定长度后，向左右两方向分支，从船体左右舷向后方通出，与船左右舷的水相连通。其管道在船左右舷的两个出口口径之和略小，一般进水口截面和两个出口截面之和的比值在3比2左右。在此管道内靠近进水口适当部位安置螺旋桨，要靠近进水口处安置螺旋桨是因为螺旋桨在做功时产生的吸引力不单指向进水口，而是所有管内壁，螺旋桨前管道过长就会分散这种吸引力。如船体过长可考虑前后设置双螺旋桨(前后各安一螺旋桨)加快水的流速和减压。还有一点就是在进水口安置一网罩以防杂物进管道内。

螺旋桨套筒的设置，其用意就是为了使螺旋桨更好的发挥其双向施力的功效。其具体结构如图1所示：

在通常的船舶的船头1的水面下方设设置一个螺旋桨套筒4，该螺旋桨套筒4的进水口2从船头通向船外；螺旋桨套筒4内靠近穿船头的部位设置螺旋桨3，螺旋桨套筒4在船舶内向后延展一段距离后，再向左右两侧延伸为螺旋桨套筒左支管10和螺旋桨套筒右支管9，左支管10和右支管9的左侧出水口5和右侧出水口6分别从船舶的左右舷通向船外的后方，螺旋桨传动轴7由传动轴座8支撑，带动螺旋桨3工作。

为了便利现有船螺旋桨及双向施力的改造，可在现有船舶内部结构原封不动的基础上，将整个螺旋桨套筒2、左右支管***和螺旋桨3安置在船舶底部，在所述船头底部下方向后延伸，进水口(2)设置在船头方向，左支管(10)和右支管(9)伸向船体两侧，所述螺旋桨(3)设置在螺旋桨套筒(4)内。该结构同样发挥双向施力的功效。

上述结构除了能够发挥其双向施力的功效，还有利与化解船头阻碍激波、节能和提高船航速。螺旋桨安置在后方，前方的船头受到压缩水位增高形成一层剧烈的阻碍激波。在本实用新型的双向施力桨型船头，即使船在高速航行对，也不会出现以上阻碍激波，这是因为该船头螺旋桨管道及时快速将水压向船的左右两侧，船头反而出现相反的低水位、船舶在船头低水位和船尾高水位的强的势差作用下向前运动。双向施力螺旋桨还有一功效是船头的吸引力能有利船航向稳定，较强抗御来自不同程度的风浪冲击提高航行安全系数。它避免了螺旋桨在船体外的不足，能最直观的消除船头前的阻碍激波，产生低水位，低压强的水势差，有利船超高速航行、节能。

Claims (5)

1.一种船舶高速节能双向施力螺旋桨，其特征在于，在该船舶的船头(1)的水面下方设置一个螺旋桨套筒(4)，该螺旋桨套筒(4)的进水口(2)从船头通向船外；在该螺旋桨套筒(4)内靠近船头的部位设置螺旋桨(3)，由传动轴座(8)支撑的螺旋桨传动轴(7)带动螺旋桨(3)工作；螺旋桨套筒(4)在船舶内向后延展一段距离后，再向左右两侧延伸为螺旋桨套筒左支管(10)和螺旋桨套筒右支管(9)，左支管(10)和右支管(9)的左侧出水口(5)和右侧出水口(6)分别从船舶的左右舷外通向船后。

2.根据权利要求1所述的双向施力螺旋桨，其特征在于，在所述螺旋桨套筒(4)内的前、后、中各部位设置多个螺旋桨。

3.根据权利要求1所述的双向施力螺旋桨，其特征在于，在所述螺旋桨套筒(4)的进水口(2)设一网罩。

4.根据权利要求1所述的双向施力螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨套筒(4)的左侧出水口(5)和右侧出水口(6)截面面积之和比进水口(2)截面面积略小，其比值为2比3。

5.根据权利要求1所述的双向施力螺旋桨，其特征在于，所述的螺旋桨套筒(4)、螺旋桨套筒左支管(10)和螺旋桨套筒右支管(9)组成的***安置在船舶的所述船头(1)底部，在所述船头底部下方向后延伸，进水口(2)设置在船头方向，左支管(10)和右支管(9)伸出船体两侧并向后延伸，所述螺旋桨(3)设置在螺旋桨套筒(4)内。

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