子母共軸導管輪螺旋槳的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于船舶機械技術領域，特別是涉及子母共軸導管輪螺旋槳。
【背景技術】
[0002]螺旋槳是指靠槳葉在空氣中旋轉將發動機轉動功率轉化為推進力的裝置或有兩個或較多的葉與轂相連，葉的向后一面為螺旋面或近似于螺旋面的一種船用推進器，而導管螺旋槳是指在螺旋槳周圍加上導流管，也就是在螺旋槳的外圍裝上一件套筒導管的一種推進器，導管的縱切面為機翼型，并安裝于船艉下面與船體形成一個統一的流線型體，目前的船舶業基本都在使用性能尚且滿足需求的導管螺旋槳，但隨著造船工業的不斷發展，現代船舶的大型化、高速化，對船舶螺旋槳的性能要求越來越高，而且導管螺旋槳也存在很多缺點。
[0003]目前大型散貨船使用的螺旋槳，多采用普通的四葉導管螺旋槳，此類螺旋槳雖能增加導管內部流速，在管壁上形成壓力差從而產生附加推力，但是導管外與船體尾部之間容易產生復雜的伴流，并與螺旋槳后的尾流產生干擾，影響螺旋槳的推進效率與船舶的操縱性能，這種螺旋槳在應用于大型散貨船后，并不能明顯降低燃油消耗率，也易對船舶的航行姿態產生了負面的影響，特別是某些新開發的大型散貨船型，比如49000噸散貨船等。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供子母共軸導管輪螺旋槳，其降低了螺旋槳整體的噪聲，改善了因船尾螺旋槳流場引起的船體姿態不穩現象，且結構強度也達到了非常高的水平，克服現有技術中的缺陷和不足。
[0005]本發明所采用的技術方案是:
[0006]子母共軸導管輪螺旋槳，包括增壓導管和螺旋槳，所述螺旋槳包括母槳和子槳，所述母槳和子槳串聯在傳動軸上，所述增壓導管設置在母槳的外圍，且增壓導管的兩端開口口徑大小不同，所述增壓導管的外壁上設置有外流場預旋片，所述外流場預旋片固定在增壓導管外壁上，所述增壓導管外壁上還設置有導管安裝機構。
[0007]優選地，所述增壓導管尾端口徑小于前端口徑。
[0008]優選地，所述母槳包括母槳槳轂和母槳槳葉，所述母槳槳轂與母槳槳葉一體成型，所述母槳通過母槳槳轂套裝在傳動軸上，所述母槳槳葉的葉片數量為5個，所述母槳槳梢采用平緩設計。
[0009]優選地，所述子槳包括子槳槳轂和子槳槳葉，所述子槳槳轂與子槳槳葉一體成型，所述子槳通過子槳槳轂套裝在傳動軸上，所述子槳槳葉的葉片數量為4個，所述子槳采用四葉普通MAU圖譜槳設計。
[0010]優選地，所述子槳安裝在傳動軸的端部且位于增壓導管的外側。
[0011]優選地，所述外流場預旋片的數量至少為7個，且均布焊接在增壓導管的外壁上，整體形成波輪狀。
[0012]優選地，所述導管安裝機構為一對導管安裝架，所述導管安裝架對稱固定在增壓導管的外壁上，且與外流場預旋片之間留有間隙。
[0013]優選地，所述導管安裝架與增壓導管之間的固定方式為焊接固定。
[0014]優選地，所述母槳和所述子槳材料均為金屬元素配比組合而成，所述金屬元素的配比為銅78?82%、鎳3?6%、鐵2?6%、鋁7?11%、錫0.1 %、鉑0.03%、鋅1%、錳
0.5 ?
[0015]優選地，所述外流場預旋片與增壓導管外壁軸向方向上傾斜16-20度。
[0016]本發明與現有技術相比具有如下優點和積極效果:
[0017]本發明采用先進的不同頁數的子母前后雙槳設計，優化螺旋槳葉片數，使四葉子槳能夠充分吸收五葉母槳產生的尾流，通過子槳回收因導管前后口徑差而產生的流散外流場，雙槳相互吸收彼此的振動，降低了螺旋槳整體的噪聲，并可通過子槳充分增速母槳來流，提升推進效率，子母兩槳之間的增速來流，也可以有效減少空泡的產生；本發明采用安裝有外流場預旋片的增壓導管，為子槳提供穩定的扭矩輸出環境，并改善了因船尾螺旋槳流場引起的船體姿態不穩的現象；本發明的母槳與子槳通過采用特定的金屬用料比例，使結構強度達到非常高的水平；本發明生產制造工藝科學，推力與結構強度性能優秀，易于向船舶制造企業推廣，具有廣闊的商業前景。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的母槳方向立體結構示意圖；
[0019]圖2為本發明的子槳方向立體結構示意圖；
[0020]圖3為本發明的子母共軸導管輪螺旋槳的正視圖；
[0021]圖4為本發明的子母共軸導管輪螺旋槳的后視圖。
[0022]其中，I為導管安裝架，2為傳動軸，3為增壓導管，4為外流場預旋片，5為母槳，6為子槳，7為母槳槳轂，8為母槳槳葉，9為子槳槳轂，10為子槳槳葉。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述:
[0024]如圖1和2所示，子母共軸導管輪螺旋槳，包括增壓導管3和螺旋槳，所述螺旋槳包括母槳5和子槳6，所述母槳5和子槳6串聯在傳動軸2上，所述增壓導管3設置在母槳5的外圍，且增壓導管3的兩端開口口徑大小不同，所述增壓導管3尾端口徑小于前端口徑，所述子槳6安裝在傳動軸2的端部且位于增壓導管3的外側，所述增壓導管3的外壁上設置有外流場預旋片4，所述外流場預旋片4固定在增壓導管3外壁上，所述外流場預旋片4的數量至少為7個，且均布焊接在增壓導管3的外壁上，整體形成波輪狀，所述增壓導管3外壁上還設置有導管安裝機構，所述導管安裝機構為一對導管安裝架1，所述導管安裝架I對稱固定在增壓導管3的外壁上，且與外流場預旋片4之間留有間隙，所述導管安裝架I與增壓導管3之間采用焊接固定；
[0025]所述外流場預旋片4與增壓導管3外壁軸向方向上傾斜18度。
[0026]如圖3所示，所述母槳5包括母槳槳轂7和母槳槳葉8，所述母槳槳轂7與母槳槳葉8 —體成型，所述母槳5通過母槳槳轂7套裝在傳動軸2上，所述母槳槳葉8的葉片數量為5個，所述母槳槳梢采用平緩設計。
[0027]如圖4所示，所述子槳6包括子槳槳轂9和子槳槳葉10，所述子槳槳轂9與子槳槳葉10 —體成型，所述子槳6通過子槳槳轂9套裝在傳動軸2上，所述子槳槳葉10的葉片數量為4個，所述子槳6采用四葉普通MAU圖譜槳設計。
[0028]所述母槳5與子槳6通過一次模具澆鑄組成一體，所述母槳5和所述子槳6材料均為金屬元素配比組合而成，所述母槳和子槳材料的金屬元素配比為銅78?82%、鎳3?6%、鐵 2 ?6%、鋁 7 ?11%、錫 0.1 %、鉑 0.03%、鋅 I %、錳 0.5 ?4%。
[0029]本發明母槳采用五葉導管螺旋槳能夠充分利用增壓導管對來流的約束，進而集中推力向后作用，葉捎部分采用平緩設計可減少葉梢泄露流對推進效率的影響，子槳采用四葉普通MAU圖譜槳設計，可以回收因增壓導管前后口徑差而產生的流散外流場與葉梢泄露流；本發明通過采用先進的不同頁數的子母前后雙槳設計，優化螺旋槳葉片數，使四葉子槳能夠充分吸收五葉母槳產生的尾流，通過子槳回收因增壓導管前后口徑差而產生的流散外流場，雙槳相互吸收彼此的振動，降低了螺旋槳整體的噪聲，并可通過子槳充分增速母槳來流，提升推進效率，子母兩槳之間的增速來流，也可以有效減少空泡的產生；本發明安裝有外流場預旋片的增壓導管，為子螺旋槳提供穩定的扭矩輸出環境，改善因船尾螺旋槳流場引起的船體姿態不穩現象；母槳與子槳采用特定的金屬用料比例，結構強度達到非常高的水平。
[0030]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
【主權項】
1.子母共軸導管輪螺旋槳，包括增壓導管和螺旋槳，其特征在于:所述螺旋槳包括母槳和子槳，所述母槳和子槳串聯在傳動軸上，所述增壓導管設置在母槳的外圍，且增壓導管的兩端開口 口徑大小不同，所述增壓導管的外壁上設置有外流場預旋片，所述外流場預旋片固定在增壓導管外壁上，所述增壓導管外壁上還設置有導管安裝機構。
2.根據權利要求1所示的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述增壓導管尾端口徑小于前端口徑。
3.根據權利要求1所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述母槳包括母槳槳轂和母槳槳葉，所述母槳槳轂與母槳槳葉一體成型，所述母槳通過母槳槳轂套裝在傳動軸上，所述母槳槳葉的葉片數量為5個。
4.根據權利要求1所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述子槳包括子槳槳轂和子槳槳葉，所述子槳槳轂與子槳槳葉一體成型，所述子槳通過子槳槳轂套裝在傳動軸上，所述子槳槳葉的葉片數量為4個，所述子槳采用四葉普通MAU圖譜槳設計。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述子槳安裝在傳動軸的端部且位于增壓導管的外側。
6.根據權利要求1所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述外流場預旋片的數量至少為7個，且均布焊接在增壓導管的外壁上，整體形成波輪狀。
7.根據權利要求1所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述導管安裝機構為一對導管安裝架，所述導管安裝架對稱固定在增壓導管的外壁上，且與外流場預旋片之間留有間隙。
8.根據權利要求7所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述導管安裝架與增壓導管之間的固定方式為焊接固定。
9.根據權利要求1-8任意一項所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述母槳和所述子槳材料均為金屬元素配比組合而成。
10.根據權利要求6所述的子母共軸導管輪螺旋槳，其特征在于:所述外流場預旋片與增壓導管外壁軸向方向上傾斜16-20度。
【專利摘要】本發明屬于船舶機械技術領域，特別是涉及子母共軸導管輪螺旋槳。其包括增壓導管和螺旋槳，所述螺旋槳包括母槳和子槳，所述母槳和子槳串聯在傳動軸上，所述增壓導管設置在母槳的外圍，且增壓導管的兩端開口口徑大小不同，所述增壓導管的外壁上設置有外流場預旋片，所述外流場預旋片固定在增壓導管外壁上，所述增壓導管外壁上還設置有導管安裝機構。本發明結構合理，推力與結構強度性能優秀，易于向船舶制造企業推廣，具有廣闊的商業前景。
【IPC分類】B63H5-14, B63H5-16, B63H5-10
【公開號】CN104787284
【申請號】CN201510164824
【發明人】王化明, 屠璐瓊, 鄔賓杰
【申請人】浙江海洋學院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月8日