[发明专利]一种导管型船用螺旋桨

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用螺旋桨，尤其涉及一种导管型船用螺旋桨。

背景技术

船用螺旋桨的种类繁多，常见的民用船舶螺旋桨主要有普通螺旋桨、导管螺旋桨、可调螺距螺旋桨。

普通螺旋桨由桨叶和桨毂组成。螺旋桨与船轴联接部分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小螺旋桨水中阻力，在桨毂后端安装毂帽，毂帽与桨毂一起形成流线形。普通螺旋桨常为三叶或四叶，桨叶固定在桨毂上。由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。桨叶与桨毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边，另一边称为随边。

导管螺旋桨是在普通螺旋桨外安装一个套筒。套筒可以是固定的，称为固定导管。套筒也可以是转动的，称为转动导管。一般情况下转动导管的导管螺旋桨，其螺旋桨沿着水平的轴线旋转，转动导管则沿着垂直的轴线旋转。转动导管除了起导流作用外，还起着舵的作用。按照导管对流体速度的影响作用，导管又分为加速导管(也称渐缩导管)和减速导管(也称渐扩导管)，加速导管内部的流道截面从前向后为渐缩的形状，减速导管内部的流道截面从前向后为渐扩的形状。固定导管和转动导管均不随着螺旋桨一起旋转。导管内壁与叶梢的间距很小，容易发生杂物堵塞和导管内壁与叶梢扫膛事故。

所有的船用螺旋桨都会在叶背的叶梢处产生汽泡，该过程称为空化，空化能产生噪音和振动，降低螺旋桨的性能。空化能造成螺旋桨材料损坏，称为空蚀，也称汽蚀或气蚀。为了降低空化对潜艇、军舰、鱼雷等军用船舶和装备的危害，常采用大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨、喷水推进器和复合材料螺旋桨。大侧斜七叶螺旋桨、泵水推进螺旋桨和喷水推进器的技术复杂、成本高，较难应用于民用船舶。

拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶的螺旋桨负荷重，桨叶的叶面与叶背的压差很大，若没有导管限制，高压区水会绕流到低压区，产生能量损失，若加装导管，采用固定导管螺旋桨，虽然会使螺旋桨的效率提高，但是船舶的回旋半径增加，使船舶的回旋性能和低速舵效果变差，若采用转动导管螺旋桨，虽然转动导管螺旋桨还具有舵的作用，但是拖轮、拖网渔船、海上工程作业平台等民用船舶多数时间内是在低转速下工作，工况复杂，海上作业对航行的稳定性要求高，对螺旋桨的推力需求更高。

随着船舶大型化及航速的增加，螺旋桨的负荷更大，现有的船舶螺旋桨由于桨叶尖的绕流损失、螺旋桨后的尾流收缩等使其推进效率不高，并且现有技术中螺旋桨出现故障不易及时发现，故需要对现有的船舶螺旋桨进行改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种易监测故障、工作效率高的导管型船用螺旋桨。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种导管型船用螺旋桨，包括导管、外桨叶、内桨叶、桨毂和轴承，其特征在于，还包括通水管和芯片，所述导管设置于所述外桨叶外部，所述外桨叶的桨尖与所述导管的内壁保持一定的距离，所述通水管设置于所述内桨叶与所述外桨叶之间，所述内桨叶设置于所述通水管和所述桨毂之间，所述轴承设置于所述桨毂内侧，所述芯片设置于所述轴承内侧。

进一步地，所述导管垂直于中心轴线方向的横截面为梯形，所述导管后缘的截面直径大于导管前缘的截面直径。

进一步地，所述外桨叶的桨尖与所述导管的内壁的间隙为1-5mm。

进一步地，所述内桨叶的桨尖与所述通水管内壁的间隙为1-2mm。

进一步地，所述导管、通水管、桨毂和轴承沿中心轴线方向的横截面为半径依次减小的圆形，且圆心在同一水平直线上。

进一步地，所述内桨叶均匀分布在所述桨毂上，所述外桨叶均匀分布在所述通水管上。

进一步地，所述外桨叶为4-6片，所述内桨叶为4-6片。

具体地，所述外桨叶与内桨叶的数量相等，均为四片。

进一步地，所述外桨叶与内桨叶的螺旋方向相反。

进一步地，所述芯片焊接在所述轴承内圈，所述芯片与传感器连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，可以实时监测螺旋桨的工作状况并及时发现故障；

(2)本发明的导管式船用螺旋桨在轴承内圈设置芯片，不需要人工定期检查螺旋桨故障，节约了人力资源；

(3)本发明的导管式船用螺旋桨采用双流向结构，能够有效提高螺旋桨的推进效率；

(4)本发明的导管式船用螺旋桨的螺旋桨外部采用导管式结构，增大了螺旋桨的推进力，提高了螺旋桨的工作效率。

附图说明