CN201559812U - 一种带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器，它包括与船体(5)底部相连的旋流筒(6)和可在旋流筒内旋转的动力轴(2)，所述动力轴一端与动力源相连、另一端支撑在来流旋流板(9)上并配装有螺旋桨(10)，在旋流筒(6)内设置有引流螺旋翼板(8)，在旋流筒后端固定设置有一级旋喷出水口(11)和二级旋喷出水口(12)，所述一级旋喷出水口内设置有螺旋喷板(13)，所述二级旋喷出水口呈管状，二级旋喷出水口位于一级旋喷出水口中间，在旋流筒内壁上设置具有用减振降音复合材料制成的内衬(14)。它不仅能提高螺旋桨推进器做功效率，提高船舶航行速度和平稳性，而且可减少和防止产生空化现象、降低螺旋桨工作噪音、减少激振力，同时还可提高船体的耐用性和隐蔽性，并有利于对水体生态环境的保护。

Description

一种带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器

技术领域

本实用新型涉及船舶螺旋桨推进器，具体涉及带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器。

背景技术

螺旋桨推进器是目前船舶、舰艇等水中航行器广泛使用的主要动力推进装置。螺旋桨推进器分为传统的三叶桨、多叶桨等(NACA)图谱系列。现代意义上又大体分为侧向推进桨(CP或FP)、全回转舵桨、主推可调距桨和定距短筒桨。为了提高螺旋桨推进器的动力效率、降低螺旋桨推进过程中的噪音、减少激振力和防止空泡流现象产生，现代船舶螺旋桨推进器采用的设计技术：一是通过采用升力面方法及面元法和空泡流及粘度计算法等理论方法对螺旋桨叶工作截面角度及拱曲面进行个性化设计，目的是力求达到控制空化、以避免过高的激振力产生和降低噪音，提高空化起始临界航速，减少空泡剥蚀现象，具体表现是大量采用新型叶剖面如大侧斜桨叶等替代传统的叶剖面；二是对螺旋桨材质进行改进，如采用黄铜、不锈钢等各类合金钢进行整体铸造，采用不锈钢板焊接制造等，主要作用还是防止海水对桨叶的腐蚀现象作用，增加桨叶的使用寿命。但在实际运行中无论是传统的(NACA)桨叶，还是经过理论处理拱曲面的新型剖面桨叶，由于受到桨叶作业面积的限制和桨叶接触来流极短的作业瞬间等原因，要从根本上解决现代船舶螺旋桨高效、低耗、低激振力、低空泡流现象和更为环保的低水动噪等处于矛盾对立面的各项指标上就难以实现。

众所周知，螺旋桨在旋转作功时会在桨叶迎水盘面前产生负压现象，同时螺旋桨在工作时，由于来流面对轴向、径向、切向及水压变化影响，会使螺旋桨各浆叶体上瞬时承载大小不同的压力而产生脉动，由于脉动现象而形成一种对船体破坏力较大的激振力和产生空化剥蚀现象，并产生强烈的噪声源，不仅对海洋、江湖水体生态造成影响、给船舶乘员带来极不适感，而且会降低螺旋桨推进器的工作效率，严重时甚至会损坏船舶和大大降低军用舰艇、潜舰的隐蔽性。

实用新型内容

针对上述螺旋桨推进器存在的问题，本实用新型提供了一种不仅可减少空化泡流现象产生、降低螺旋桨工作噪声、减少螺旋桨的激振力，而且在不损坏船舶结构和增加任何动力情况即可提高螺旋桨推进器工作效率的带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的螺旋桨组合推进器。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器包括与船体底板相连的旋流筒和可在旋流筒内旋转的动力轴，所述动力轴一端用动力轴密封口支撑在船体上并与动力源相连、另一端支撑在位于旋流筒内的来流旋流板上并配装有螺旋桨，在旋流筒内设置有引流螺旋翼板，在旋流筒后端固定设置有一级旋喷出水口和二级旋喷出水口，所述一级旋喷出水口内设置有螺旋喷板，所述二级旋喷出水口呈管状，二级旋喷出水口位于一级旋喷出水口中间，在旋流筒内壁上设置用具有减振降音复合材料制成的内衬。

为了使进入螺旋桨推进器中的来流流向均匀且不被杂物缠绕，在所述旋流筒前端设置有防缠绕引流器，所述防缠绕引流器呈栅格状的喇叭形。

本实用新型的工作原理是：来流由防缠绕引流器引入，进入的来流在旋流筒内的引流螺旋翼板导入下，并沿旋流筒内以动力轴轴心为圆心作旋转运动，在旋转中由于受到船舰前进时航速推力的带动以及螺旋桨迎水盘面负压吸附作用，在高速旋转中克服水流阻力后并逐步积累一定的动能和势能，来流在旋流筒内的旋流与在筒外复杂的伴流互不接触，并在船速加速时自动调节水流量，由于流量和旋转的增加使其动能，势能也相应增加，这种不可逆性的来流在作若干次快速旋转中，由于旋转筒互相作用，会自动的释解平衡流量和压力，确保来流的稳定，旋进到旋流筒中间的旋流在匀压进水口分配下，将稳定且带有旋转动能和势能的来流均匀地配合做功，桨叶在各个桨叶上做功的曲面上都获得稳定和匀压的来流，做功后带有推力的水流通过两级喷旋装置；一级喷旋出水口接纳桨叶做功带出的水流以同旋向继续绕二级旋喷出水口并以二级旋喷出水口为中心向外旋转喷出，在即将离开喷口时受喷面增大，做功旋流快速释放能量，与二级旋喷出水口组合成一个旋向的叠加梯级推力面。

由于本实用新型能使螺旋桨迎水盘面由不可控制性的周向复杂的伴流变成主动均匀来流，桨叶迎水盘面形成一个均匀稳定具有一定动能和势能的旋转来流，可最大化的吸收主机能量转化成推力并成功回收尾流以减少能量损失，它可避免来流在配水、做功和喷推中各个环节中因流向的不同而产生紊流，互不干扰，有利于效能最大化和有效地减少部份水流在激烈的旋转运动中互相碰撞破裂而产生噪音源，通过两级旋喷出水口，使旋转做功流最大限度地向外旋转喷出，以吸收噪声源达到螺旋桨运行中降噪的目的，有利于发挥做功水流的最大推力。因此，本实用新型采取上述结构后所具有的特点是：在不破坏船舶结构和不增加动力输入的情况下，不仅能提高螺旋桨推进器做功效率，提高船舶航行速度和平稳性，而且可减少和防止产生空化泡流现象、降低螺旋桨工作噪音、减少激振力，同时还可提高船体的耐用性和隐蔽性，并有利于对水体生态环境的保护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是图1的A-A剖视结构示意图，

图3是图1的B-B剖视结构示意图，

图4是图1的C-C剖视结构示意图。

在图中，1、动力轴密封口 2、动力轴 3、前置轴座 4、支架板 5、船体底板 6、旋流筒 7、连接法兰圈 8、引流螺旋翼板 9、来流旋流板 10、螺旋桨 11、一级旋喷出水口 12、二级旋喷出水口 13、螺旋喷板 14、内衬 15、防缠绕引流器 16、后置轴座 17、匀压进水口 18、减阻平衡鳍

具体实施方式

在图1、图2、图3和图4中，所述带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的螺旋桨组合推进器由动力轴2、防缠绕引流器15、旋流筒6、连接法兰圈7、引流螺旋翼板8、来流旋流板9、螺旋桨10、一级旋喷出水口11、二级旋喷出水12组成，所述旋流筒6用支架板4在其两侧与船体底板5固定相连，所述动力轴2一端穿过连接法兰圈7和防缠绕引流器15并支撑在前置轴座3上，该动力轴端还通过动力轴密封口1和船体相连后与动力源相连，所述动力轴另一端支撑并穿过位于旋流筒内的来流旋流板9，来流旋流板相互独立且间隔均匀分布，所述旋流来流板之间形成有匀压进水17，该动力轴右端上配装有螺旋桨10，所述螺旋桨位于来流旋流板与一级旋喷出水口之间，在旋流筒6内设置有引流螺旋翼板8，在旋流筒右端固定设置有一级旋喷出水口11和二级旋喷出水口12，所述一级旋喷出水口内设置有螺旋喷板13，所述螺旋喷板为扇形，螺旋喷板之间部份重叠，所述一级旋喷出水口由螺旋喷板形成，所述二级旋喷出水口12呈管状，二级旋喷出水口位于一级旋喷出水口中间，在旋流筒内壁和一级旋喷出水口内壁上固定设置用具有减振降音作用的复合材料制成的内衬14，在旋流筒外壁上设置有减阻平衡鳍18，所述连接法兰圈7固定在旋流筒的前端，在连接法兰圈上固定设置有防缠绕引流器15，所述防缠绕引流器呈栅格状的喇叭形，所述前置轴座3与防缠绕引流器固定相连，动力轴与固定在来流旋流板中部的后置轴座16活动配合。

Claims (2)

1.一种带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器，它包括与船体底板(5)相连的旋流筒(6)和可在旋流筒内旋转的动力轴(2)，所述动力轴一端用动力轴密封口(1)支撑在船体上并与动力源相连、另一端支撑在位于旋流筒内的来流旋流板(9)上并配装有螺旋桨(10)，其特征是：在旋流筒(6)内设置有引流螺旋翼板(8)，在旋流筒后端固定设置有一级旋喷出水口(11)和二级旋喷出水口(12)，所述一级旋喷出水口内设置有螺旋喷板(13)，所述二级旋喷出水口呈管状，二级旋喷出水口位于一级旋喷出水口中间，在旋流筒内壁上设置用具有减振降音复合材料制成的内衬(14)。

2.根据权利要求1所述的一种带有旋导来流和两级旋喷降噪装置的船舶螺旋桨组合推进器，其特征是：在旋流筒前端的连接法兰圈(7)上设置有防缠绕引流器(15)，所述防缠绕引流器呈栅格状的喇叭形。

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