一种船舶推进系统及船舶技术方案

本发明专利技术提供了一种船舶推进系统及船舶，属于船舶领域。本发明专利技术提供了一种船舶推进系统，采用船舷喷水推进方式，具有一套设置在船体内中前部的筒桨推进器或两套分设在船体内中前部两侧的筒桨推进器，包括：进水口群、进水口归拢腔、进水通道、筒桨推进器、机脚、出水通道、船舷喷水口以及船舷凹槽。本发明专利技术使得船首区本来造成阻力的高水头区水面得以降低，这将有效减少船舶的碰波、兴波阻力；因此就可以适当缩小船舶的长度增加宽度和型深，由此会减少吃水线下的船皮总面积，这也就减小了船身与水的摩擦阻力和粘滞阻力。这无疑将增加船舶的纵向强度和刚度以及回转灵活性。

A ship propulsion system and ship

【技术实现步骤摘要】
一种船舶推进系统及船舶
本专利技术涉及一种船舶推进系统及船舶，属于船舶领域。
技术介绍
传统认知为船舶航行时的阻力主要来自两方面，一是船首劈波斩浪时的碰波和兴波阻力，二是船身与水的摩擦阻力和粘滞阻力。一般认为船首碰波和兴波阻力是船舶航行阻力的主要方面。采用现有螺旋桨推进方式的水面机动船舶在航行时由于船体前移兴波，使得船艏前相当范围内的水面被抬升(如图18所示高水位0及所兴的波和低水位00及船舶尾波)。而且船体吃水横截面越大航速越快，船首前水面升高的幅度和范围就越大，兴波也越高越广(这也是航速增加和推进耗能增加不呈线性关系的重要原因之一)。这种“后推前顶”推进模式并非经济、合理的船舶推进方式。水下船舶在航行时艏前区水压同样高于艉区，也存在螺旋桨的一切缺陷。首先，现用螺旋桨工作时桨叶的切线速度最大部分，也是工效最高的部分，都在远离动力输出点(轴、桨毂)的叶梢(或附近)，从结构和材料利用的角度来说，这是不合理的。现用螺旋桨直径的扩大，受到船体吃水深度和自身结构缺陷的限制，所以从某种程度上说螺旋桨推进方式限制了船舶推进功率的增加。此外，现用螺旋桨的形状以及布置在船体外的特点，使其容易被渔网、水草等缠绕，以及遭遇水下硬物碰撞、恶意攻击等等。其次，以往虽然有人提过“从船头进水船尾喷水”的推进设想，但因拟采用的推进装置无法满足大流量要求而不可行，加上布置纵贯全船输水通道的相关设想均不切实际，所以通过“从船头进水船尾喷水”以减少船舶兴波阻力的设想，事实上已经无奈的成为一句纸上谈兵的空话。因此，为达到减少船舶航行阻力提高效率的目的，消除传统船舶使用螺旋桨推进方式的缺陷，迫切需要一种新型的船舶以及与其配套的船舶推进装置问世。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种为减少船舶航行阻力提高效率，消除传统船舶使用螺旋桨推进方式的缺陷，通过采用一种新型船舶推进系统及使用该船舶推进系统的船舶，来达到减少船舶航行阻力提高效率且更易于操控的效果。本专利技术提供了一种船舶推进系统，采用船舷喷水推进方式，具有一套设置在船体内中前部的筒桨推进器或两套分设在船体内中前部两侧的筒桨推进器，具有这样的特征，包括：进水口群，包括多个进水口，设置在船舶的船首空载吃水线下大角度迎水面区域；进水口归拢腔，与进水口群连通，用于汇集从进水口进入的水；进水通道，与进水口归拢腔连通；筒桨推进器，与进水通道连通，用于给船舶提供推进力；机脚，固定设置在船体内，用于支撑筒桨推进器；出水通道，与筒桨推进器相连，用于接收从筒桨推进器中排出的水；船舷喷水口，为竖长横窄紧贴船舷轮廓线之内的矩形装置，设置在从船首部吃水线下船舷外轮廓线与船纵轴线的夹角小于3度处开始，到超过船舷最大吃水型宽处为止的纵向区间内，空载吃水线下的船舷任何位置，与出水通道连通，用于向后喷水；以及船舷凹槽，设置在船舷喷水口后方，便于从船舷喷水口喷出的水少受船体阻力向后流出。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：其中，筒桨推进器为大流量筒桨推进器，大流量筒桨推进器包括：桨筒，呈筒状，内部具有空腔；桨叶，固定设置在桨筒空腔内；推力传递环，套设在桨筒外部；径向轴承，用于承载桨筒传来的径向力转动；推力轴承，与推力传递环抵接，用于向船舶传递推力；以及传动装置，包括从动齿轮(环)，套设在桨筒外部，与驱动装置连接，用于在船用驱动装置的驱动下带动桨筒旋转。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：其中，筒桨推进器为大流量筒桨推进器，大流量筒桨推进器包括：桨筒，呈筒状，内部具有空腔；桨叶，固定设置在桨筒空腔内；推力传递环，套设在桨筒外部；径向轴承，用于承载桨筒传来的径向力转动；推力轴承，与推力传递环抵接，用于向船舶传递推力；笼形转子，套设在桨筒外部；机壳，套设在笼形转子外部，端部设置有通风散热孔，与桨筒以及笼形转子之间形成空腔；定子绕组，固定设置在机壳内部，与驱动装置电性连接，与笼形转子相配合形成电机结构，当定子绕组接通交流电后，形成交变磁场，驱动笼形转子转动从而带动桨筒旋转。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：其中，桨叶为扇形单片式桨叶或螺旋形连续式桨叶，扇形单片式桨叶以桨叶轮数为单位设置；螺旋形连续式桨叶在同一横截面至少对称设置两条。筒桨推进器功率的设置调整，可以通过增减扇形单片式桨叶轮数，或螺旋形连续式桨叶长度(基础动平衡周数)来实现。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：还包括：散热导流片，固定设置在机壳端盖与定子绕组之间形成U型气流通道；以及风扇，设置在机壳及笼形转子之间形成的空腔内，用于在机壳内通风散热；风扇随笼形转子旋转扇风散热，通过散热导流片引导穿越定子的气流随笼形转子的正反向旋转而前后流动，从通风散热孔进出。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：其中，筒桨推进器为高扬程筒桨推进器，高扬程筒桨推进器包括：桨筒，呈筒状，内部具有空腔；径向轴承，用于承载桨筒传来的径向力转动；推力轴承，与桨筒抵接，用于向船舶传递推力；传动装置，包括从动齿轮(环)，套设在桨筒端部，与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下带动桨筒旋转；以及离心叶轮，设置在桨筒内，与桨筒可拆卸连接。筒桨推进器功率的设置调整，可以通过增减离心叶轮级数来实现。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：筒桨推进器为高扬程筒桨推进器，高扬程筒桨推进器包括：桨筒，呈筒状，内部具有空腔；径向轴承，用于承载桨筒传来的径向力转动；推力轴承，与桨筒抵接，用于向船舶传递推力；离心叶轮，设置在桨筒内，与桨筒可拆卸连接；笼形转子，套设在桨筒端部；机壳，套设在笼形转子外部，端部设置有散热孔，与桨筒的端部以及笼形转子之间形成空腔；定子绕组，固定设置在机壳内部，与驱动装置电性连接，与笼形转子相配合形成电机结构，当定子绕组接通交流电后，形成交变磁场，驱动笼形转子转动从而带动桨筒旋转。在本专利技术提供的船舶推进系统中，还可以具有这样的特征：还包括：折叠式逆流罩，展开呈柱状弧形，可转动展开地设置在船舷喷水口后侧，用于折返船舷喷水口中喷出的水，从而实现船舶倒车；以及收纳腔，设置在船体内，形状与逆流罩形状相适应，用于当逆流罩不使用时，收纳逆流罩并保证船舷外廓平整。本专利技术还提供了一种船舶，具有上述的一套设置在船体内中前部的筒桨推进器，具有这样的特征：船舶推进系统出水通道尾端具有左分岔端和右分岔端，船舶还包括：左舷通道，一端与左分岔端连通，另一端在左舷处通过舷喷水口与外界连通；右舷通道，一端与右分岔端连通，另一端在右舷处通过舷喷水口与外界连通；以及导向节流板，可左、右摆动地设置在出水通道左、右分岔中间，用于调节通向左、右舷通道的水量，从而操控船舶的航向。本专利技术还提供了一种船舶，具有上述的两套分别设置在船体内中前部内部两侧的筒桨推进器，具有这样的特征：包括：左舷通道，一端与出水通道连通，另一端在左舷处通过舷喷水口与外界连通；以及右舷通道，一端与出水通道连通，另一端在右舷处通过舷喷水口与外界连通。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶推进系统，采用船舷喷水推进方式，具有一套设置在船体内中前部的筒桨推进器或两套分设在船体内中前部两侧的筒桨推进器，其特征在于，包括：/n进水口群，包括多个进水口，设置在船舶的船首空载吃水线下大角度迎水面区域；/n进水口归拢腔，与所述进水口群连通，用于汇集从所述进水口进入的水；/n进水通道，与所述进水口归拢腔连通；/n筒桨推进器，与所述进水通道连通，用于给船舶提供推进力；/n机脚，固定设置在所述船体内，用于支撑所述筒桨推进器；/n出水通道，与所述筒桨推进器相连，用于接收从所述筒桨推进器中排出的水；/n船舷喷水口，为竖长横窄紧贴船舷轮廓线之内的矩形，设置在从船首部吃水线下船舷外轮廓线与船纵轴线的夹角小于3度处开始，到超过船舷最大吃水型宽处为止的纵向区间内，空载吃水线下的船舷任何位置，与所述出水通道连通，用于向后喷水；以及/n船舷凹槽，设置在所述船舷喷水口后方，便于从船舷喷水口喷出的水少受船体阻力向后流出。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶推进系统，采用船舷喷水推进方式，具有一套设置在船体内中前部的筒桨推进器或两套分设在船体内中前部两侧的筒桨推进器，其特征在于，包括：
进水口群，包括多个进水口，设置在船舶的船首空载吃水线下大角度迎水面区域；
进水口归拢腔，与所述进水口群连通，用于汇集从所述进水口进入的水；
进水通道，与所述进水口归拢腔连通；
筒桨推进器，与所述进水通道连通，用于给船舶提供推进力；
机脚，固定设置在所述船体内，用于支撑所述筒桨推进器；
出水通道，与所述筒桨推进器相连，用于接收从所述筒桨推进器中排出的水；
船舷喷水口，为竖长横窄紧贴船舷轮廓线之内的矩形，设置在从船首部吃水线下船舷外轮廓线与船纵轴线的夹角小于3度处开始，到超过船舷最大吃水型宽处为止的纵向区间内，空载吃水线下的船舷任何位置，与所述出水通道连通，用于向后喷水；以及
船舷凹槽，设置在所述船舷喷水口后方，便于从船舷喷水口喷出的水少受船体阻力向后流出。


2.根据权利要求1所述的船舶推进系统，其特征在于：
其中，所述筒桨推进器为大流量筒桨推进器，所述大流量筒桨推进器包括：
桨筒，呈筒状，内部具有空腔；
桨叶，固定设置在所述桨筒空腔内；
推力传递环，套设在所述桨筒外部；
径向轴承，用于承载所述桨筒传来的径向力转动；
推力轴承，与所述推力传递环抵接，用于向船舶传递推力；以及
传动装置，包括从动齿轮，套设在所述桨筒外部，与驱动装置连接，用于在船用驱动装置的驱动下带动所述桨筒旋转。


3.根据权利要求1所述的船舶推进系统，其特征在于：
其中，所述筒桨推进器为大流量筒桨推进器，所述大流量筒桨推进器包括：
桨筒，呈筒状，内部具有空腔；
桨叶，固定设置在所述桨筒空腔内；
推力传递环，套设在所述桨筒外部；
径向轴承，用于承载所述桨筒传来的径向力转动；
推力轴承，与所述推力传递环抵接，用于向船舶传递推力；
笼形转子，套设在所述桨筒外部；
机壳，套设在所述笼形转子外部，端部设置有通风散热孔，与所述桨筒以及所述笼形转子之间形成空腔；
定子绕组，固定设置在所述机壳内部，与所述驱动装置电性连接，与所述笼形转子相配合形成电机结构，
当所述定子绕组接通交流电后，形成交变磁场，驱动所述笼形转子转动从而带动所述桨筒旋转。


4.根据权利要求2或3所述的船舶推进系统，其特征在于，
其中，所述桨叶为扇形单片式桨叶或螺旋形连续式桨叶，所述扇形单片式桨叶以桨叶轮数为单位设置；所述螺旋形连续式桨叶在同一横截面至少对称设置两条，筒桨推进器功率的调整是通过增减扇形单片式桨叶轮数或螺旋形连续式桨叶长度来实现。


5.根据权利要求3所述的船舶推进系统，其特征在于，还包括：
散热导流片，固定设置在所述机壳端盖与定子绕组之间形成U型气流通道；以及
风扇，设置在所述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆，
申请(专利权)人：杨昆，
类型：发明
国别省市：上海;31