水斗式船舶推进器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102745319A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102745319A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210228423.X(22)申请日2012.06.22(71)申请人贾凤斌地址615000四川省西昌市滴水岩街50号(一中凤凰小区)(72)发明人贾凤斌(51)Int.Cl.B63H1/04(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称水斗式船舶推进器(57)摘要水斗式船舶推进器由转轮1、导管2、机壳3等三大部分组成，导管2与转轮1切向(或斜向)连接，转轮1由轮辐4及由若干呈双碗状(或勺状)的水斗5组成。其特征在于：导管与转轮切向(或斜向)连接，水流经过导管整形导流后，切向(或斜向)冲入水斗，水斗作功后为船舶提供有效推力(拉力)。具有以下优点：一是不受气蚀条件限制，适合高速船舶；二是工作范围内效率受负荷变化的影响较小，节约能源；三是可工作在水面以上，主机和推进器易于布置，适合浅水航行，具有良好的环保效果。CN10274539ACN102745319A权利要求书1/1页1.一种船舶推进器，由转轮1、导管2、机壳3等三大部分组成，其特征在于：导管2与转轮1切向连接，水流经过导管整形导流后，切向冲入水斗，水斗作功后为船舶提供有效推力。2.根据权利要求1所述的船舶推进器，其特征在于：机壳3上装置有辅助水泵6、倒车喷管7、压缩空气管8；3.根据权利要求1所述的船舶推进器，其特征在于：转轮1多个转轮并联；4.根据权利要求1所述的船舶推进器，其特征在于：导管与转轮可以斜向连接，水流斜向冲击转轮的勺状水斗。2CN102745319A说明书1/3页水斗式船舶推进器技术领域[0001]一种船舶推进器，其特征在于：导管与转轮切向(或斜向)连接，水流经过导管整形导流后，切向(或斜向)冲入水斗，水斗作功后为船舶提供有效推力(拉力)。背景技术[0002]船舶推进器主要分为明轮、螺旋桨、喷水推进器三大类。明轮，是最早应用于轮船的推进装置，结构简单，造价低廉，曾被大量使用，但因其无水流导向装置和出口能量回收装置，导致明轮击水消耗能量大，而效率低下，同时明轮还因其转速低，机构笨重，占用空间大，所以明轮已为螺旋桨所取代。螺旋桨，因其结构简单、造价低廉、使用方便，中低航速和中低转速时效率高，成为应用最广的船舶推进器，但是螺旋桨不仅存在偏离设计工况时效率低下的缺点，还存在高航速、高转速时抗空泡性差，容易出现空泡现象导致效率下降且严重破坏螺旋桨和船体结构的缺点，所以在高速船舶、浅水船舶和低噪声环境等特定领域，螺旋桨正被其它性能更为优秀的推进器所取代。喷水推进器(包括水力锥形推进器)，是一种应用较早的船舶推进器，它是利用推进泵喷出水流的反作用力推动船舶前进，现代喷水推进器具有抗空泡性强、附体阻力小、操纵性好、运行噪声低、变工况范围广、吃水浅的优点，但是因其效率低下、结构复杂、造价较高，主要应用于高速船舶和浅水船舶。[0003]目前，随着高性能船舶的大量应用，船舶推进器仍需进一步改进以适应不断变化的工作环境。螺旋桨的主要改进方向是使用可调距大倾斜多叶螺旋桨，以提高其抗空泡性和效率，并降低工作噪声，不过由于螺旋桨经过200年来的演进，其性能已经接近极限，改进余地已经很小。喷水推进器首先是应用高效率的单级轴流式水泵，其次是进一步优化进水口设计，其效率已有较明显提高，例如：根据喷水推进器衍生出的水力锥形推进器也取得较高的效率，水力锥形推进器就是通过翼轮直接作用于水，无需喷管，从而取得较高效率。尽管如此，喷水推进器仍然存在效率低下、结构复杂、造价较高的缺点。所以，为进一步提高船舶推进器的效率和适应多种的工作环境，我们需要设计出新型船舶推进器。发明内容[0004]水力机械大都可逆运行，所以我们在借鉴冲击式水轮机的工作原理和设计方法后，为突破气蚀条件限制并进一步提高船舶推进器的效率，设计出不受气蚀限制的水斗式船舶推进器。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：导管与转轮切向(或斜向)连接，水流经过导管整形导流后，通过分水刃切向(或斜向)冲入水斗进水边，水斗冲击水流后(这个过程是水流冲击过程)，水流在经过轴向流动后，再由水斗出水边射出(这个过程是水流反冲过程)，进而提供推力。整个作功过程因为引入了水流导向装置(导管)，水斗出口有动能回收装置(双曲面出水边)，水流的撞击损失小，动能能够得到充分利用，所以整机效率较高。[0006]水斗式船舶推进器较之明轮推进器配置有：水流导向装置——导管，能量回收装3CN102745319A说明书2/3页置——水斗，从而确保水流能够在符合流体流动特点的前提下，可同时获取水流的冲击能量和反冲能量。水斗式船舶推进器较