船的推进和操纵装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及船的操纵和推进装置。本发明专利技术的操纵和推进装置包括螺旋桨（３）和舵（６）。流线型的推进球管（１０）与舵成一整体或与舵固定连接。本发明专利技术还涉及带有本发明专利技术的装置的船（２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及船的搡纵和推进装置。该装置为包括螺旋桨、舵和位于该螺旋桨后面的球管(bulb)的形式。本专利技术还涉及带有这种装置的船。
技术介绍
用于推进船的最普通装置为螺旋桨，其中叶片的旋转轴线沿着船的运 动方向配置。为了减少燃料消耗，螺旋桨的效率应尽可能的高。在这方面， 安装在船上的螺旋桨的效率定义为推动船向前所需的动力与简单地拖动船 向前所需的动力的比。 一般，螺旋桨的效率为60-70%。由于燃料消耗直接 取决于螺旋桨的效率，因此效率的任何提高都可使燃料消耗相应地降低。为了提高螺旋桨的效率，已经建议使螺旋桨与配置在该螺旋桨后面并 与该螺旋桨同轴的流线型体组合。有时将这种流线型体称为Costa-球管、推 进球管或简称为球管。这种推进球管例如在英国专利说明书GB 762,445中 公开。该文献公开了螺旋桨安装在船上、位于具有舵柱的舵前面的配置。 球管放置在螺旋桨后面，并且该球管的支承件由该舵柱形成。在WO 97/11878中还提出了可将鱼雷形物体放置在螺旋桨后面。该鱼雷形物体被 描述为悬挂在吊舵支架上，并且不能相对于船摆动。对于船，也希望机动性尽可能好。关于这点，将机动性定义为可利用 舵的一定的角位移实现的侧力。本专利技术的一个目的是提供一种使效率提高的船的操纵和推进装置。本 专利技术的另 一 个目的是提供一种在不增加操舵装置扭矩的情况下使机动性改 善的操纵和推进装置。
技术实现思路
根据本专利技术，船的推进和操纵装置包括带有轮毂和一个或几个螺旋桨 叶片的旋转的螺旋桨。优选的是，螺旋桨具有至少两个螺旋桨叶片。可转 动的舵在船的运动方向配置在螺旋桨的后面。舵是扭转的，即弯曲的而不是平面形的。流线型的推进球管与舵为一整体并放置在螺旋桨的后面，使 得由螺旋桨向后压的海水在该球管的周围流动。该球管的前端与螺旋桨及 其轮穀隔开一间隙。该球管和螺旋桨之间的间隙由毂盖跨接。在本专利技术的 优选实施例中，在螺旋桨和球管达到其最大直径的球管部分之间的位置， 该毂盖与该球管接触。设计该球管的前端和毂盖，使得当转动舵时保持该 球管和盖之间的距离固定不变。该球管的最大直径可以与螺旋桨毂的直径相等。然而，在本专利技术的有 利的实施例中，该球管的最大直径比螺旋桨毂的直径大。该球管的最大直径可以比螺旋桨毂的直径大1%-40%,优选大20%。该球管可以沿着与螺旋桨的旋转轴线平行或共轴的轴线延伸，但在另 一个实施例中，它还可以沿着与螺旋桨的旋转轴线成一锐角的轴线延伸。 在另一个实施例中，该球管的后端可以在该球管的前端上方的高度上，使 得该球管和螺旋桨轴线之间的角度为1°-14°。优选的是，该球管和螺旋桨 轴线之间的角度为3。-5°。在本专利技术的一些实施例中，舵的扭转从邻近螺旋桨的前端至相对于螺 旋桨作为远端的后端减小，使得舵的后端沿着直线延伸。在其它实施例中， 至少舵的一部分从航的前端至舵的后端连续地扭转。优选的是，该球管将舵分成彼此在相反方向扭转的上部和下部。在所 有实施例中，舵的扭转在球管的区域是最大的，并随着离该球管的距离而 减小。优选的是，扭转随着与该球管的距离线性地减小。舵的最大扭转可 以达到15°。附图说明图l表示配置在船尾的根据本专利技术的装置。图2更详细地表示图1的装置。图3表示图2的舵的横截面。图4表示舵的不同的横截面。图5表示从上面看的舵。图6表示根据另一个实施例的横截面。图7为图6所示的相同实施例的另一个横截面。图8表示当舵在中间位置时从上面看的舵和毂盖。图9表示与图8相似的舵的图，但为了使船改变其运动方向而使舵转动。图10为与图2相似的图，但表示本专利技术的另一实施例。 图11表示根据一个实施例的球管和穀盖的横截面图。 图12a表示图11所示的实施例的球管。图12b为图12a所示的即当从图12a的右边看的球管的正视图。 具体实施例方式现参照图1和图2更详细地说明本专利技术。在图1中可看出，本专利技术的 船2的操纵和推进装置1安装在船2的尾部。本专利技术的装置包括安装在驱 动轴4上的旋转的螺旋桨3。当驱动轴4驱动螺旋桨时，螺旋桨3在箭头A 方向推动船2向前(应当理解，驱动也可以反转以使船向后走)。当船2被螺 旋桨3推进向前时，已经通过螺旋桨3的水向后作用在位于螺旋桨3下游(即 螺旋桨3后面)的可转动的舵6上。在本文中，术语"下游"和"后面"应 参照船的向前运动方向(如箭头A所示)理解。舵6安装在舵杆7上，该舵杆 可转动以控制舵6的位置。如图2所示，螺旋桨3具有上面安装螺旋桨叶片的轮毂5。原则上，螺 旋桨3可以只有一个螺旋桨叶片，但优选它有至少两个螺旋桨叶片。还可 以具有多于两个叶片。例如，可以具有三个叶片或四个叶片。流线型球管10与舵6成一整体。当螺旋桨3起动时，水从螺旋桨流过 该球管10。当水在流线型球管IO上流动时，螺旋桨的效率提高。不希望受 理论约束，相信该球管减少了旋转损耗和螺旋桨3后面的气穴现象，这就 是效率提高的原因。该球管10与螺旋桨3隔开一间隙e。专利技术者发现，为 了使效率最大，应封闭这个间隙。为此，螺旋桨3的轮毂5具有跨接螺旋 桨3和球管10之间的间隙e的毂盖13。毂盖13与轮毂5成一整体或者与 轮毂5固定连接。因此，该盖与轮毂5—起旋转。这增加了水和毂盖之间 的阻力。结果虽然有限，但效率降低一些。由于这个原因，优选该毂盖13 较短。另一方面，不希望将毂盖13的长度减小至零，因为为了跨接该球管 IO和螺旋桨之间的间隙，这必需增加球管10的长度。由于球管10与舵成 一整体，使得较难转动舵6。因此，毂盖13的长度必须在部分相反的要求 之间作出折衷。如图2、 8和9所示，在球管10的前端11突进毂盖13 —部分中的过 渡部分14上，毂盖13与球管10的上游或前端11接触。然而，实际上球管 IO不需要与毂盖13接触。在优选实施例中，在毂盖13和球管IO的前端11 之间有一小距离。如图8和图9可清楚地看出那样，舵6可以转动。当舵6 转动时，它必需相对于毂盖13转动。为了避免毂盖13和球管IO之间接触， 毂盖和球管10前端的设计要使得当转动舵6时，保持球管10和该盖之间 的距离固定不变。为了达到这个效果，球管10的前端11可以形成弯曲状 的，并具有与从舵杆7至球管10的前端11的距离相应的曲率。虽然从以 上可以清楚优选球管10不与毂盖13接触，但毂盖13仍可以跨接间隙e, 因为球管10突进毂盖的一部分中。在本专利技术的许多现实的实施例中，间隙 c可以为螺旋桨直径(一般螺旋桨直径可以为2-6m)的约15-25%。在螺旋桨3和球管IO达到其最大直径的球管IO—部分之间的位置14， 优选毂盖13与球管IO接触。使过渡部分与球管10的最大直径一致是不太 优选的。其原因为，球管的最大直径与最低的水压力一致。结果，如果过 渡部分14与球管的最大直径一致，则在毂盖13和球管IO之间产生低压。在本专利技术的优选实施例中，球管10的最大直径比螺旋桨毂5的直径大 1%-40%。专利技术者进行的试验指出，当球管的最大直径比螺旋桨毂5的直 径大20%时，效率提高最大。现参照图3-7说明舵的设计。根据本专利技术，舵6扭转，使得它有曲面。 舵的扭转可以表示为当舵在中间位置时，舵6的一部分偏离垂直平面P的 角度P,该垂直平面P为由舵杆7的轴线和驱动轴4的轴线限定的平面。舵 6的曲率或扭转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于船（２）的推进和操纵装置，该装置包括：ａ）具有轮毂（５）和至少两个螺旋桨叶片的旋转的螺旋桨（３）；ｂ）配置在螺旋桨（３）下游的可转动的舵（６），该舵（６）被扭转；ｃ）在舵（６）上的与舵（６）成一整体的流线型球 管（１０），该球管与螺旋桨（３）隔开一间隙（ｅ）；和ｄ）在螺旋桨毂（５）上的盖（１３），毂盖（１３）跨接螺旋桨（３）和球管（１０）之间的间隙（ｅ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈兰彼得森，卡里克罗维尔纳兰，
申请(专利权)人：罗尔斯罗伊斯股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]