[发明专利]可变螺距螺旋桨的驱动装置、螺距角控制方法以及包括该驱动装置的船舶

说明书

技术领域

本发明涉及桨叶的螺距与流入螺旋桨侧的流速相应地改变的可变螺距螺旋桨的驱动装置、螺距角控制方法以及包括该驱动装置的船舶。

背景技术

船舶的推进装置是为了航行而产生推进力的装置。考虑船舶的航行状态等，这种推进装置中有能够改变多个桨叶(blade)的螺距(pitch)的可变螺距螺旋桨(variable pitch propeller)。

但是，现有的可变螺距螺旋桨设置成大部分桨叶的全部螺距同时变为相同角度，因此难以实现推进效率最大化。

即，在流入位于船舶的船尾侧的可变螺距螺旋桨侧流速不均的情况下，可变螺距螺旋桨相同地适用以平均流速设定的螺距，因此与流入流速相比桨叶螺距大的区域因气穴现象成为船体振动和船舵磨损的主要原因。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本实施例提供能够与流入螺旋桨侧的流速变化相应地稳定改变桨叶的螺距的可变螺距螺旋桨的驱动装置、螺距角控制方法以及包括该驱动装置的船舶。

(二)技术方案

本发明一实施例的可变螺距螺旋桨的驱动装置，其具备基于螺旋桨轴的旋转方向螺距角连续改变的桨叶和调节所述螺距角的螺距调节装置，所述螺距调节装置包括：桨叶工作轴，其与连接于所述桨叶的下端部的偏心突起连接，配置成能够在所述螺旋桨轴的内侧直线往复移动，以便能够推拉所述偏心突起；动力转换部，将所述螺旋桨轴的旋转运动转换为所述桨叶工作轴的直线往复运动。

并且，所述动力转换部包括：导销，从所述桨叶工作轴延伸，通过形成于所述螺旋桨轴的外表面的导向槽突出；导环，包围所述螺旋桨轴的外侧周围，且内表面设置有所述导销滑动移动的螺距确定槽。

并且，所述导向槽可沿着所述螺旋桨轴的轴向切开形成。

并且，所述螺旋桨轴内可设置有导流板，为了所述桨叶工作轴的稳定移动，所述桨叶工作轴贯穿所述导流板而被能够滑动地支撑。

并且，所述导流板内侧可具备所述桨叶工作轴贯穿的贯穿孔，所述贯穿孔设置成锥形。

并且，所述导向槽可沿着所述螺旋桨轴的轴向延伸形成，所述导销与所述螺旋桨轴一同旋转的同时，沿着所述螺距确定槽滑动移动，在所述导向槽前后移动。

并且，所述螺距角可设置成与流入所述桨叶前方的流速相应地改变。

并且，其特征为，所述螺旋桨轴可贯穿船体的尾轴毂延伸设置，位于所述螺旋桨轴的最上端的所述桨叶的螺距角比位于所述螺旋桨轴的最下端的所述桨叶的螺距角相对小。

并且，所述桨叶的螺距角可设置成基于所述螺旋桨轴的旋转角从所述最上端越朝向所述最下端逐渐变大。

并且，所述桨叶可具备有多个，沿着与所述螺旋桨轴的端部结合的轮轴的周围隔开配置，所述桨叶工作轴具备有多个，以便分别与所述多个桨叶连接，并独立调节所述多个桨叶的螺距角，所述多个桨叶工作轴上分别设置沿着所述螺距确定槽移动的所述导销。

并且，所述螺距确定槽可具有沿着所述导环的周向凹陷形成的闭环形状，相对于所述螺旋桨轴的径向以一定角度倾斜配置。

并且，所述螺距确定槽可具备：第一位置，所述桨叶位于所述螺旋桨轴的最上侧时，定义所述桨叶的第一螺距角；第二位置，所述桨叶位于螺旋桨轴的最下侧时，定义所述桨叶的第二螺距角，其中，所述第一螺距角形成最小螺距角，第二螺距角形成最大螺距角。

并且，所述桨叶工作轴可包括与所述偏心突起连接的第一部分和被所述导流板支撑的第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过旋转接头相连。

本发明实施例的可变螺距螺旋桨的螺距角控制方法，用于控制与螺旋桨连结来产生推进力的可变螺距螺旋桨的螺距角，其特征为，判断流入桨叶侧的流体的流入流速，确定最小流入流速处的所述桨叶的第一螺距角和最大流入流速处的所述桨叶的第二螺距角，所述桨叶的螺距角控制成沿着所述螺旋桨轴的旋转方向在所述第一螺距角与所述第二螺距角之间逐渐变大或变小。

(三)有益效果

本实施例的可变螺距螺旋桨的驱动装置，桨叶的螺距与流入可变螺距螺旋桨侧的流速相应地改变，因此推进效率得到提高。

并且，本实施例的可变螺距螺旋桨的螺距改变的情况下能够稳定地进行控制。

附图说明

图1是表示设置本发明实施例的可变螺距螺旋桨的船体后尾的示意图。

图2示出结合有本发明实施例的螺距调节装置的可变螺距螺旋桨。

图3是本发明实施例的螺距调节装置的分解立体图。

图4示出结合有本发明实施例的螺距调节装置的螺旋浆轴内部。