專利名稱：一種推進系統的配置的制作方法
本申請書涉及一種反向旋轉推進系統(CRP)的配置。
該推進系統通常安置在船舶的后面部分中。這些螺旋槳裝有輪轂帽，它們通常蓋住螺旋槳的緊固螺栓。每個前進螺旋槳葉片周圍的水的循環在其接合到一個輪轂渦流之前形成一個靠近該輪轂的渦流。該輪轂渦流的氣蝕作用已知對推進機構或主螺旋槳后的舵十分有害。輪轂渦流本身是侵蝕性的，但它還能對諸如推進機構或螺旋槳葉片后的結構誘生其它有害的氣蝕形式。
特別在CRP推進概念中，其中另一螺旋槳設置在主螺旋槳的緊鄰，這可能造成廣泛的損害。由于侵蝕性的輪轂渦流，該推進機構的轉向不能充分勝任。這將縮短推進系統的維修間隔期，并因此增加總費用。
避免輪轂渦流氣蝕作用的傳統方法是在螺旋槳后面應用鈍頭的帽，該帽由于在輪轂后大的間距而破壞了輪轂渦流。但是在反向旋轉螺旋槳的主狀況中此種方法是不可接受的，因為間隔在后螺旋槳的葉片上引起氣蝕作用，特別當后推進器以轉向模式操作使推進器轉動某個角度時，因此前后螺旋槳不是同軸的而該后螺旋槳的葉片在其轉動期間橫穿該間隔區域。
因此，本發明的一個目的是提供一種新的配置，這種配置解決了由渦流產生的問題。該目的是連同具有權利要求1和11中的特點的CRP系統而達到的。本發明的其它有利修改是以子權利要求的特點為特征的。
本發明將減小或消除CRP推進概念中的上述問題，從而保護后螺旋槳和整個推進機構本身免遭損失。本發明將提高在前進螺旋槳后面駕駛該推進機構的可能性而不會有侵蝕性輪轂渦流氣蝕作用的危險，也不會有前進螺旋槳的輪轂后的葉片上的危險的氣蝕作用。這將導致更長的壽命和降低推進機構的修理費用。
本發明是以一種破壞由前進螺旋槳的葉片產生的渦流水流的想法為基礎的。該螺旋槳的輪轂帽(更具體地說是該輪轂帽的外觀)是這樣形成的，使其由至少兩個從輪轂外表面伸出的相等地分布的水流板組成。在實踐中水流板的數目不多于八個，而四個水流板給出最有效的結果。
另一方面，帽本身應當是充分流線型的，帽直徑和帽長度之比不大于2。這使得在輪轂帽后面不存在與水流板的擴大的間距，因此使得當推進器并非與前螺旋槳同軸時可以在前輪轂之后的間隔區中消除葉片的氣蝕作用。
沒有輪轂渦流使得可以安全地操作后螺旋槳和可以轉向的推進機構。本發明可以有利地實施，因為它不需要對結構或對推進系統或其周邊裝置的操作的其它修改。其次，因為本發明主要用一種間隔部件的特別形成來實現，所以本發明也可以適合于使用中的推進裝置。
按照本發明的一個特點，在兩個螺旋槳之間安裝一個充分流線型的前螺旋槳輪轂帽，以便避免前輪轂后的間隔。
按照本發明的另一特點，前螺旋槳的輪轂帽將有直形的彼此相似的水流板。這給出一種最佳的效果和一種平衡的結構。
按照本發明的另一特點，水流板的數目與前螺旋槳葉片的數目無關，水流板的位置與前螺旋槳葉片的位置無關。該特點有利于輪轂帽的設計和安裝，因為不需要讓水流板與螺旋槳葉片對準。同一結構的輪轂帽可以用于不同的螺旋槳構型。
本發明的又一特點是水流板頂端邊緣的直徑處于輪轂最大直徑的0.4～2倍的范圍內。在該范圍內，本發明器械的效率是特別有利的。
水流板或者通過焊接固定在帽上或者通過使用螺栓而緊固在輪轂上。如果需要，水流板的尺寸和形狀易于根據相應的要求而變化。如果水流板與使用中的船舶一起使用，這種可能性可能是所希望的。或者是，輪轂帽與水流板鑄造成一件，由此該輪轂帽可以作為一個整體件而搬動。
按照另一有利的特點，該后螺旋槳是可以轉動的，而該后螺旋槳用于推進和駕駛船舶。
從下列說明書和附圖將清楚一個優選實施例的細節以及本發明的優點和其它特點。附圖中
圖1是按照本發明的一種CRP配置的示意圖；圖2a是按照本發明的一種輪轂帽的側視圖；圖2b是圖2a的輪轂帽的前視圖。
圖1表示一種用相反旋轉的螺旋槳(CRP)實現的推進裝置2，該裝置置于船身4的下面。主要推進螺旋槳即所謂前進螺旋槳6設置在主要驅動軸8上，后者通過軸承支承在船身4上。前進螺旋槳6例如受驅動機構(像柴油發動機)直接驅動或者通過由柴油發電機提供的電驅動而利用該技術中熟知的變頻器驅動。該驅動機構和軸承及動力傳輸的其它細節利用該技術中熟知的常規技術，因為不需為了理解本發明而詳細說明。前進螺旋槳6包括設置在驅動軸8上的輪轂10和固定在輪轂10上的螺旋槳葉片12。當確定船舶推進系統的尺寸時將限定葉片數目、葉片斜度和葉片尺寸，它們可以隨情況而變化。葉片的斜度也可以調整。
船身4這樣設計，使得船身底部在前進螺旋槳8的上方成曲線而該底部在前進螺旋槳后面的較高處延伸。因此船舶最遠部分處的底部14高于前進螺旋槳前面的船舶底部16。在底部14下方設置一個可以轉動的轉向裝置18，該裝置由一個方位螺旋槳機構如AZIPOD機構組成，該裝置駕駛和推進船舶。轉向裝置18包括一個擱置其上的軸20，可以圍繞其垂直軸線旋轉360度。一個蓋住轉向螺旋槳22的驅動馬達的流線型箱21被附接在軸20下方。轉向螺旋槳22受驅動軸24的驅動，驅動軸24位于像前進螺旋槳的軸8的同一高度上。
按照CRP概念，前進螺旋槳6的充分流線型的輪轂帽30和轉向螺旋槳22的輪轂帽26是互相相對的，而當船舶向前移動時，前進螺旋槳6和轉向螺旋槳22是反向旋轉的。當轉動船舶的方向時，轉向裝置18圍繞軸20的垂直軸線而轉動，以便實現所要的轉向動作。
當前進螺旋槳和轉向螺旋槳彼此相對時，它們的轉動平面彼此之間比前進螺旋槳的兩倍直徑還要遠。前進螺旋槳6的輪轂帽30和轉向螺旋槳的輪轂帽26因此安置得近得多。渦流和由其產生的應力因此嚴重影響前進螺旋槳的輪轂帽并且也嚴重影響轉向螺旋槳。按照本發明的說明，輪轂渦流氣蝕作用和后螺旋槳葉片氣蝕作用及其有害影響由于在前進螺旋槳后面設置一充分流線型的輪轂30和在輪轂帽30上設置水流板28而減到最小。
按照本發明的一個優選實施例，如圖2a和2b中所示，四個水流板28對稱地安裝在輪轂帽30的外表面上或每個水流板有相等的距離。圖2a是側視圖，而圖2b是當從船舶后面觀看時的前視圖。輪轂帽有長度L和直徑D，其比率D/L不大于2。水流板是直形板，它們焊接在或用螺栓固定在主要螺旋槳輪轂帽2的表面上。水流板2也可與整個螺旋槳輪轂帽鑄造在一起。這些水流板已安裝在帽表面的整個長度上，而這些水流板在帽表面外部彼此連接而在帽的頂緣上伸出一小點。在該例子中，該水流板的高度不超過帽的徑向尺寸。因此水流板不會伸出輪轂帽直徑。這些水流板沿徑向從輪轂帽表面伸出，它們沿螺旋槳軸的方向安裝而不傾斜。已經表示，水流板的頂緣可以在輪轂最大直徑D的0.4～2倍的范圍內變化。因此該范圍對應于螺旋槳直徑的約0.12～0.4倍。
水流板的數目并不與螺旋槳葉片的數目聯系而可以從兩個變化到八個，已發現四個水流板是有利的。水流板的位置并不受螺旋槳葉片位置的約束，但它們可以相符合或在旁邊。
上面已用本發明的一種變化形式作為例子而描述了本發明。本發明可以有許多不同的實施例，發明的范圍在權利要求書中限定。
權利要求
1.一種反向旋轉推進系統(CRP)的配置，該推進系統包括一個安裝在一可轉動的推進器(18)上的船尾螺旋槳(22)和一個安裝在軸(8)上或推進器上的前進螺旋槳(6)，這些螺旋槳設置在基本上相同的軸線上，從而使該后螺旋槳(22)和前進螺旋槳(6)具有相反的旋轉方向，而該后螺旋槳和前進螺旋槳相互對置，這些螺旋槳有一個帶帽的輪轂，其特征在于，至少兩個相等地分布的水流板(28)設置在該前進螺旋槳(6)的帽(30)上，而水流板(28)從帽(30)上沿徑向伸出。
2.按照權利要求1的配置，其特征在于，前進輪轂帽(30)具有充分的流線型。
3.按照權利要求1或2的配置，其特征在于，前進輪轂帽(30)的直徑對長度之比不大于2。
4.按照權利要求1～3中任何一項的配置，其特征在于，水流板(28)是直的且彼此相似。
5.按照權利要求1～4中任何一項的配置，其特征在于，水流板(28)的數目與前進螺旋槳(6)的葉片(12)的數目無關，而水流板(28)的位置與該前進螺旋槳的葉片的位置無關。
6.按照權利要求1～5中任何一項的配置，其特征在于，水流板(28)的頂緣的直徑處在輪轂最大直徑的0.4～2倍范圍內。
7.按照權利要求1～6中任何一項的配置，其特征在于，水流板(28)與帽(30)形成整體。
8.按照權利要求1～6中任何一項的配置，其特征在于，水流板(28)通過焊接或螺栓而固定在帽(30)上。
9.按照權利要求1～8中任何一項的配置，其特征在于，后螺旋槳(22)可以轉向，而且后螺旋槳(22)用于推進和駕駛船舶。
10.按照權利要求1～9中任何一項的配置，其特征在于，在前進螺旋槳(6)后面的后螺旋槳有一流線型帽(26)。
11.一種反向旋轉推進系統(CRP)的配置，該推進系統包括一個安裝在一可轉動的推進器(18)上的后螺旋槳(22)和一個安裝在軸(8)上或推進器上的前進螺旋槳(6)，由此該后螺旋槳和前進螺旋槳設置在基本上相同的軸線上，后螺旋槳(22)和前進螺旋槳(6)具有相反的旋轉方向，而后螺旋槳和前進螺旋槳相互對置，其中這些螺旋槳有一帶帽的輪轂，由此，至少兩個相等地分布的水流板(28)設置在前進螺旋槳(6)的帽(30)上，而水流板(28)從帽(30)上沿徑向伸出。
全文摘要
在一種反向旋轉的推進系統(CRP)中，后螺旋槳(22)和前進螺旋槳(6)具有相反的旋轉方向，而后螺旋槳和前進螺旋槳彼此對置，前進螺旋槳設有一輪轂帽(30)，其中至少兩個相等地分布的水流板(28)設置在帽(30)上，而水流板(28)從帽(30)沿徑向伸出。
文檔編號B63H5/10GK1729123SQ200380107057
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月20日
發明者T·韋康海莫, V·A·布什科夫斯基, A·V·普斯托什尼, S·V·卡普蘭策夫, I·G·弗羅洛瓦 申請人:Abb 有限公司