船用螺旋桨螺距调节装置制造方法及图纸

一种用于船用螺旋桨的叶片，包括位于槽中的调节板条，所述槽邻近该叶片的高压面的后缘。该调节板条从该叶片的表面凸出，改变该叶片的流体动力学特性。该板条可以用具有不同高度的其它板条来替换，以适应流体动力学特性的特定要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于调节船用螺旋桨的流体动力学特性一一诸如螺距(pitch)——的装置。
技术介绍
用于船舶的推进系统通常被校准为在狭窄的参数内运行，以实现 有效运行。特别地，船用螺旋桨的流体动力学特性通常密切地和下列 因素匹配关联的电动机的速度和功率；船舶的重量、重量分布以及 船身阻力；以及船舶运行于其中的环境，诸如水温。许多在船舶中使用的发动机被电子地控制，以根据该船舶正运行于其中的周边空气和水的温度来调整这些发动机的功率输出。这会使 得难以选择螺旋桨，因为螺旋桨被设计为使得当发动机节气门完全打 开时达到最小转速从而防止发动机过载是重要的。螺旋桨的转速将才艮据片状空泡(sheet cavitation)的程度改变， 这一预期进一步加重了螺旋桨设计的复杂性。空泡的量根据以下因素 而显著改变船舶速度、螺旋桨正工作于其中的水的密度和温度以及 船体和轴线的流体动力学特性。空泡会导致螺旋桨的过度振动、磨损 以及效率损失。虽然复杂，但是螺旋桨的流体动力学特性被足够充分地理解，使 得有可能设计出与船舶和发动机的已知特征匹配的螺旋桨。然而，当 船舶特征改变时，例如因加入诸如捕鱼台架(fishing tower)之类的 新部件或者因将船舶从冷水环境重新定位到温水环境而改变时，会产 生问题。该问题的已知解决方案从替换螺旋桨一一这可能是非常昂贵的做 法——到手工弯折螺旋桨叶片而不同。叶片的弯折以基本不可控的方 式改变螺旋桨的流体动力学特性，并且还引入应力，所述应力会导致 叶片的疲劳开裂以及最终的机械故障。本专利技术致力于至少部分地改善这些问题，并提供一种用于以可控方式改变船用螺旋桨流体动力学特性的装置。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于船用螺旋桨的叶片，该 叶片包括联接部分，该联接部分被布置为容纳调节装置，由此，调节 装置与联接部分的接合改变叶片的流体动力学特性。本专利技术设想可获 得的调节装置选择，由此可以从多个调节装置中选择特定的调节装置, 以获得期望的流体动力学特性。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种调节装置，其被布置为与 船用螺旋桨的叶片接合，该调节装置具有接合部分，该接合部分被布 置为由叶片的联接部分容纳，由此，调节装置与叶片的接合改变叶片 的流体动力学特性。优选地，所述联接部分包括叶片内的槽，所述调节装置包括可被 容纳在所述槽内的板条，所述板条包括向外凸出的部分。有利地，所 述板条可以容易地被拆下并替换。更优选地，所述槽位于高压面上，邻近叶片的后缘(trailing edge)。有利地，这使得板条的使用可改变螺旋桨的有效螺距。期望 的是，所述板条在不在叶片内引入应力集中的前提下尽可能靠近后缘。 板条优选地在后缘50mm以内，可以距后-彖大约15mm。所述板条的宽度可以小于10mm，或许大约5mm。这在不显著改变 叶片特性的前提下提供足够的板条强度。所述板条的长度可以是叶片半径的大约60%。使板条延伸超过叶 片半径的90%，并在板条端部设置凹弯曲，使得该端部的水压可有有 用的局部增加。使板条从叶片半径的大约30%处开始，会使由于水在 板条内流动而引起的损失最小化。在一个替代性实施方案中，所述板条可位于叶片的低压面上。可 以设想，这将帮助防止空泡。附图说明参照附图进一步描述本专利技术是便利的，附图示出了本专利技术的螺旋 桨调节装置的优选实施方案。其它实施方案也是可能的，因此，附图的特殊性不应被理解为取代本专利技术的在前描述的一般性。附图中 图l是根据本专利技术的船用螺旋桨叶片的立体图； 图2是图1的螺旋桨叶片的侧视图； 图3是图1的螺旋桨叶片的正视图； 图4是图1的螺旋桨叶片的端视图5是图1的螺旋桨叶片的通过图4中所标记的可变基准线A-A的横截面；以及图6是示于图5中的横截面的一部分的放大图。具体实施例方式参照附图，示出了螺旋桨10的单个叶片12。螺旋桨10具有多个 这样的叶片12，这些叶片12从毂14向外延伸。通常， 一个螺旋桨IO 可具有五个或六个叶片12,然而，将认识到，本专利技术可以应用于具有 任意期望数量的叶片的螺旋桨。螺旋桨10具有低压或上游侧16和高压或下游侧18。各叶片12在形状和结构上全都基本相似。每个叶片12具有基本 面向螺旋桨10的下游侧18的高压面20和基本面向螺旋桨10的上游 侧16的低压面22。每个叶片12具有前缘24、后缘26以及内缘30。 每个叶片12的内缘30连接到毂14。前缘24形成了从内缘30延伸到 螺旋桨10最外部的凸曲线。在附图的实施方案中，后缘26形成了从 内缘30到螺旋桨最外部的大体凹曲线。前缘24的曲率显著大于后缘 26的曲率，因此为叶片的面20、 22限定了J求状(bulbous)形状。在示于附图的实施方案中，每个叶片12从毂14弯曲地伸出，如 在图2中最佳看到的。内缘30相对地沿毂14定向，相对于毂14的纵 向方向形成了叶片角。该叶片角随着距轴毂(boss)的距离和标称设 计螺距而变化。在其最弯曲的外部，前缘24相对于毂14的纵向方向 形成大约65°的角度。将认识到，如上所述的螺旋桨10的所有参数都在螺旋桨的铸造过 程中基本设定。如此一来，这些参数可被选择并设计为适于特定的应 用。本专利技术的优点在于能够在不改变所设计形状和结构的前提下改变6螺旋桨的特性。每个叶片12包括为槽32的形式的联接部分。在一个优选实施方 案中，如附图中所示，槽32位于叶片的高压面20，邻近后缘26但与 后缘26略微间隔开。在附图的实施方案中，该槽从内缘30附近的第 一端部34延伸到后缘26最外端附近的第二端部36。槽32基本遵循 后缘26的轮廓。特别地，槽32在其外端部36具有凹弯曲，遵循后缘 26与前缘24汇合时后缘26的轮廓。在示于附图中的优选实施方案中，第一端部34位于径向距离为螺 旋桨半径的大约0. 3的位置。第二端部36位于径向距离为螺旋桨半径 的大约0. 925的位置。如可在图6中最佳看到的，低压面22在后缘26处逐渐向叶片12 的高压面20靠拢。槽32正好位于该锥形体内，不超出整个叶片的厚 度。在示于附图中的实施方案中，槽32与后缘26间隔大约15mm,同 时该槽具有大约5mm的厚度。在一个优选实施方案中，如附图中所示，槽32是"鴒尾，，形状的， 如在图6中最佳看到的。该鸪尾具有与高压面20的表面成大约60° 角的侧面37。该槽具有基本平行于高压面20的表面的底部35。在示 于附图中的实施方案中，槽32具有大约3. 4mm的深度，该深度大约为 叶片厚度的一半。槽32在第一端部包括引入区域38，该引入区域38的横截面基本 为矩形，并且该引入区域38宽于槽32的其余部分。引入区域38的深 度是渐变的，从高压面20的表面到槽32其余部分的深度。槽32被布置为容纳调节装置，该调节装置为凸出板条40的形式。 一个合适的凸出板条40的横截面可在图6中看到。凸出板条40是细长的，并具有基本恒定的横截面形状。该凸出板 条包括接合部分42和向外凸出部分44。接合部分42与槽32形状互补。在附图的实施方案中，该接合部 分为"鴒尾"结构，但将认识到，也可以使用其他结构。向外凸出部分44从接合部分42延伸出来，使得当接合部分42被 接合在槽32内时，向外凸出部分44从高压面20向外突出。在附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于船用螺旋桨的叶片，该叶片包括联接部分，该联接部分被布置为容纳调节装置，由此调节装置与联接部分的接合改变叶片的流体动力学特性。

【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：JB莫克维奇，
申请(专利权)人：维姆工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]