專利名稱：帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及螺旋槳動力結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及螺旋槳槳帽領(lǐng)域，具體是指一種帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)對于螺旋槳的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而為了改善螺旋槳的特性，特別是螺旋槳效率，工程師們已經(jīng)對葉的數(shù)量、形狀、展開面積、螺距等方面的技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了廣泛和深入的研究。目前，產(chǎn)生的研究成果實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到近乎最大的極限。因此對這些項(xiàng)目的研究，很難期望對螺旋槳的性能獲得新的重大改善。
現(xiàn)有的螺旋槳槳帽多為一個流線型的圓錐體，在槳轂附近切向誘導(dǎo)速度一般為螺旋槳進(jìn)流速度的0.5～0.8倍，約占螺旋槳尾流旋轉(zhuǎn)動能的1/3，這部分能量將轉(zhuǎn)化為轂渦空泡而損失掉，且將對槳后的舵造成空泡剝蝕。名稱為“帶適進(jìn)流鰭板的螺旋槳槳帽”(公開號為CN94239233.7的實(shí)用新型專利)，是在槳帽上安裝若干塊螺距面形的鰭來形成水輪機(jī)的機(jī)構(gòu)，回收了漿轂附近旋轉(zhuǎn)能量，從而提高了螺旋槳的推進(jìn)效率及降低了轂渦空泡噪音。但是由于在槳轂附近的切向誘導(dǎo)速度是十分大的，僅安裝無鋸齒形隨邊鰭板作為水輪機(jī)的葉片的話，將造成鰭板梢部處新的小梢渦，該梢渦將產(chǎn)生新的噪聲，從而造成環(huán)境污染。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種在螺旋槳附加適進(jìn)流鰭板的槳帽、提高螺旋槳的工作性能和效率、降低螺旋槳噪聲、對環(huán)境污染較小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠、適用面較為廣泛的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽具有如下構(gòu)成該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，包括螺旋槳槳帽和安裝于其上的數(shù)個螺旋面形鰭葉，其主要特點(diǎn)是，所述的螺旋面形鰭葉的數(shù)量與槳帽的前螺旋槳槳葉的數(shù)量相同，各個螺旋面形鰭葉分別安裝于槳帽表面上靠近其對應(yīng)的前部兩相鄰槳葉葉根的螺距面中間的螺距線的延長線位置處，且螺旋面形鰭葉徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒結(jié)構(gòu)。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉上的鋸齒結(jié)構(gòu)的厚度由中間到邊緣逐漸變薄。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉的鋸齒結(jié)構(gòu)在壓力面和吸力面的齒根處的兩齒間均形成有馬鞍形凹面。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉上的不同半徑處的幾何螺距角不同。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉的幾何螺距角在其根部為40°～90°，在梢部為20°～70°。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉的隨邊的鋸齒結(jié)構(gòu)的齒頂角小于120°，所述的齒的高度小于齒所在葉的剖面弦長的3％。
該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的螺旋面形鰭葉與槳帽的連接方式可以為整體鑄造或鉸接。
采用了該實(shí)用新型的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，由于在螺旋槳槳帽上安裝了帶有鋸齒結(jié)構(gòu)的螺旋面形鰭葉，而且在螺旋面形鰭葉徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒形狀，從齒中間到齒的邊緣由厚變薄，且在螺旋面形鰭葉的壓力面和吸力面的齒根兩齒間均形成馬鞍形凹面，使得在螺旋槳轉(zhuǎn)動的過程中，該螺旋槳槳帽不僅能有效地消除轂渦，而且形成了渦匯與渦源相間的鰭葉尾渦流，使其在螺旋面形鰭葉梢部相互抵銷，從而避免了螺旋面形鰭葉處產(chǎn)生新的小梢渦，從而降低了螺旋槳的工作噪聲、解決了對環(huán)境的污染問題；同時(shí)采用該種設(shè)計(jì)的螺旋槳槳帽，對于螺旋槳的工作性能和效率有了顯著提高，而且該種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，簡單容易加工、適用面較為廣泛，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。


圖1為本實(shí)用新型的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的正面示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽的側(cè)面示意圖。
圖3為圖2中的I-I剖視圖。
圖4為圖2中的II-II剖視圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。
請參閱圖1至圖4所示，該帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，包括螺旋槳槳帽3和安裝于其上的數(shù)個螺旋面形鰭葉2，其中，所述的螺旋面形鰭葉2的數(shù)量與槳帽3的前螺旋槳槳葉1的數(shù)量相同，在本實(shí)施例中，前螺旋槳槳葉1的數(shù)量為四個，則螺旋面形鰭葉2的數(shù)量也為四個；同時(shí)各個螺旋面形鰭葉2分別安裝于槳帽3表面上靠近其對應(yīng)的前部兩相鄰槳葉葉根的螺距面中間的螺距線的延長線位置處，且螺旋面形鰭葉2徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒結(jié)構(gòu)4，該螺旋面形鰭葉2的鋸齒結(jié)構(gòu)4的厚度由中間到邊緣逐漸變薄，該螺旋面形鰭葉2的鋸齒結(jié)構(gòu)4在壓力面和吸力面的齒根處的兩齒間均形成有馬鞍形凹面。
不僅如此，該螺旋面形鰭葉2上的不同半徑處的幾何螺距角不同，在本實(shí)施例中，該螺旋面形鰭葉2的幾何螺距角在其根部為40°～90°，在梢部為20°～70°。
同時(shí)，該螺旋面形鰭葉2的隨邊的鋸齒結(jié)構(gòu)4的齒頂角小于120°，所述的齒的高度小于齒所在葉的剖面弦長的3％。
在實(shí)際應(yīng)用過程中，該螺旋面形鰭葉2與槳帽3的連接方式可以為整體鑄造或鉸接。
同時(shí)，為了驗(yàn)證上述的設(shè)計(jì)的可行性，對于帶鋸齒形隨邊適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽經(jīng)過三類船的槳模試驗(yàn)(一艘散貨船、一艘集裝箱船及一艘高速船)。
測定的結(jié)果表明推進(jìn)效率的增量分別為9.6％、6.5％和6.9％。比CN1031976A中國專利所述的裝置的推進(jìn)效率的增量提高2～3個百分點(diǎn)；而同時(shí)，噪聲卻比CN94239233.7的中國實(shí)用新型專利所述的裝置降低了約2dB。
采用了上述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，由于在螺旋槳槳帽上安裝了帶有鋸齒結(jié)構(gòu)的螺旋面形鰭葉，而且在螺旋面形鰭葉徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒形狀，從齒中間到齒的邊緣由厚變薄，且在螺旋面形鰭葉的壓力面和吸力面的齒根兩齒間均形成馬鞍形凹面，使得在螺旋槳轉(zhuǎn)動的過程中，該螺旋槳槳帽不僅能有效地消除轂渦，而且形成了渦匯與渦源相間的鰭葉尾渦流，使其在旋轉(zhuǎn)面形鰭葉梢部相互抵銷，從而避免了螺旋面形鰭葉處產(chǎn)生新的小梢渦，從而降低了螺旋槳的工作噪聲、解決了對環(huán)境的污染問題；同時(shí)采用該種設(shè)計(jì)的螺旋槳槳帽，對于螺旋槳的工作性能和效率有了顯著提高，而且該種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，簡單容易加工、適用面較為廣泛，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。
在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，包括螺旋槳槳帽(3)和安裝于其上的數(shù)個螺旋面形鰭葉(2)，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)的數(shù)量與槳帽(3)的前螺旋槳槳葉(1)的數(shù)量相同，各個螺旋面形鰭葉(2)分別安裝于槳帽(3)表面上靠近其對應(yīng)的前部兩相鄰槳葉(1)葉根的螺距面中間的螺距線的延長線位置處，且螺旋面形鰭葉(2)徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒結(jié)構(gòu)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)上的鋸齒結(jié)構(gòu)(4)的厚度由中間到邊緣逐漸變薄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)的鋸齒結(jié)構(gòu)(4)在壓力面和吸力面的齒根處的兩齒間均形成有馬鞍形凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)上的不同半徑處的幾何螺距角不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)的幾何螺距角在其根部為40°～90°，在梢部為20°～70°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)的隨邊的鋸齒結(jié)構(gòu)(4)的齒頂角小于120°，所述的齒的高度小于齒所在葉的剖面弦長的3％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，其特征在于，所述的螺旋面形鰭葉(2)與槳帽(3)的連接方式為整體鑄造或鉸接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，包括螺旋槳槳帽和安裝于其上的數(shù)個螺旋面形鰭葉，其中所述的螺旋面形鰭葉的數(shù)量與槳帽的前螺旋槳槳葉的數(shù)量相同，各個螺旋面形鰭葉分別安裝于槳帽表面上靠近其對應(yīng)的前部兩相鄰槳葉葉根的螺距面中間的螺距線的延長線位置處，且螺旋面形鰭葉徑向長度的一半至葉梢的隨邊處有鋸齒結(jié)構(gòu)。采用該種結(jié)構(gòu)的帶有適進(jìn)流鰭葉的螺旋槳槳帽，能有效地消除轂渦，而且可以避免螺旋面形鰭葉處產(chǎn)生新的小梢渦，從而降低了螺旋槳的工作噪聲、解決了對環(huán)境的污染問題，工作性能和效率有了顯著提高，而且該種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，簡單容易加工、適用面較為廣泛，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。
文檔編號F03B3/04GK2835632SQ200520046718
公開日2006年11月8日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者華漢金 申請人:上海貢新機(jī)電工程技術(shù)有限公司