船用鼓動推進器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的是一種船用鼓動推動器，包括往復式主軸和兩個鼓動葉片，還包括旋轉軸，每個所述鼓動葉片的一側有兩個聯接環，旋轉軸與往復式主軸的一端固定連接，兩個鼓動葉片分別通過聯接環交錯套在旋轉軸上。本實用新型通過改善推進器后方尾流，避免產生尾旋流及橫向流，減少能量損失，提高推進效率，相對傳統的螺旋槳推進器而言，本實用新型所提出的推進器不產生尾旋流，能量損失少，推進效率高，在現如今節能減排的大背景下，本實用新型具有很好的實際應用前景。
【專利說明】船用鼓動推進器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種推進裝置，尤其涉及一種船用鼓動推進裝置。
【背景技術】
[0002] 現有的推進器主要是依靠螺旋槳做旋轉運動，在推動流體向后運動的同時使流體 產生了旋轉運動。推動流體向后運動是螺旋槳產生推力所必須的，而螺旋槳所產生的尾流 的旋轉運動完全是一種能量浪費。尾流旋轉運動所消耗的能量通常能夠達到主機功率的 15%以上。此外，普通螺旋槳普遍存在轉速高噪聲大，迎水面積大對船舶產生較大的阻力， 工藝復雜加工制造難度大。
[0003] 國內外已經有很多關于船舶推進器方面的專利，例如美國專利US4102293公布的 Device for propelling ships,依靠往復軸和葉片的配合運動，可以為船舶提供向前的推 力。但依然存在些許不足，首先由于船體向前運動，在推進器張開時逆流前行時，產生較大 的阻力，其次在"相撲與急張"的過程中，易產生橫向流，這就與螺旋槳旋轉流會產生尾旋流 相同，也是一種能量的損失，并且其結構相對復雜。
[0004] 在現如今大力倡導節能減排的大的背景下，開發新型節能推進裝置來避免產生不 必要的旋轉流及橫向流成為船舶節能的重要研究課題。
【發明內容】
[0005] 本實用新型的目的是為了減少能量損失，提高推進效率，而提供一種船用鼓動推 進器。
[0006] 本實用新型的目的是這樣實現的：包括往復式主軸和兩個鼓動葉片，還包括旋轉 軸，每個所述鼓動葉片的一側有兩個聯接環，旋轉軸與往復式主軸的一端固定連接，兩個鼓 動葉片分別通過聯接環交錯套在旋轉軸上。
[0007] 本實用新型還包括這樣一些結構特征：
[0008] 1.所述旋轉軸包括內軸、安裝在內軸外部的旋轉軸外殼和固定連接在內軸中間位 置處的平衡針，所述鼓動葉片套在旋轉軸上是指鼓動葉片套在內軸上。
[0009] 2.在往復式主軸兩側的兩個聯接環中間安裝有扭轉彈簧。
[0010] 3.兩鼓動葉片上與往復式主軸對應的位置有葉片卡槽。
[0011] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：相對傳統的螺旋槳推進器而言，本實 用新型的推進器采用往復式主軸、兩個鼓動葉片和旋轉軸共同作用，兩個鼓動葉片在水流 作用下繞旋轉軸旋轉，從而實現周期性的張開和閉合，本實用新型不會產生尾旋流，因此在 工作過程中的能量損失少，推進效率高，噪聲空泡性能優良；并且其結構簡單，易于實現，在 現如今節能減排的大背景下，本實用新型具有很好的實際應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖l(a)-(d)分別是本實用新型的俯視圖、側視圖、后視圖和前視圖；
[0013] 圖2是本實用新型的總體結構圖；
[0014] 圖3是本實用新型的轉軸內部機構示意圖；
[0015] 圖4是本實用新型的剛性連接機構示意圖；
[0016] 圖5(a)和（b)分別是本實用新型的兩葉片示意圖；
[0017] 圖6是本實用新型的旋轉軸內軸的結構示意圖；
[0018] 圖7是本實用新型張開時受力示意圖；
[0019] 圖8是主軸向后運動速度變化曲線；
[0020] 圖9是本實用新型最大張開狀態的示意圖；
[0021] 圖10是本實用新型閉合時受力示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述。
[0023] 附圖1-6給出了本實用新型的船用鼓動推進器的具體結構示意圖，旋轉軸2固定 在往復式主軸1上，葉片卡槽6用來控制鼓動葉片3最大張開角，與主軸1弧線吻合。旋轉 軸外殼10上的缺口 4與葉片聯接環8的連接件寬度相同，但略小于聯接環8寬度以實現密 封防止進水。平衡針11用于確保兩葉片在合攏時能夠處于船中處；扭轉彈簧9兩端分別與 兩個鼓動葉片3的聯接環8固定連接，給兩葉片有相互合攏的趨勢，確保主軸1向前運動時 兩葉片能夠完全合攏，從而減小相應的流體阻力。附圖4為推進器剛性連接件，其中往復式 主軸1、旋轉內軸7及平衡針11可采用一體化生產，保證結構的穩固性，旋轉軸外殼10通過 焊接的方式與主軸1連接。附圖5為本實用新型的兩個葉片結構示意圖，兩個鼓動葉片均 與兩個寬度不同的聯接環8相連，偏內的圓環寬度取偏外圓環寬度的2/3?3/4,附圖6為 本實用新型的旋轉軸內軸結構示意圖，由于連接軸較細，偏內的連接軸較短可保證轉軸的 強度。
[0024] 本實用新型的推進器主要依靠推進器與水流的相互運動在水流的作用下實現鼓 動葉片3的張開與閉合。認為船航行于靜水中，則推進器來流速度\大小等于船速V p且方 向相反。附圖7為鼓動推進器張開時的受力圖，當往復式主軸1向后運動時，在葉腔水流力 F作用下，鼓動葉片3張開，為了使葉片實現軟張開，主軸1向后運動的速度' 由零逐漸加 速最終達到4倍船速Vp，并產生最大推力Ft，一直運動到最大沖程。附圖8為本實用新型的 主軸1向后運動時速度變化趨勢。
[0025] 在主軸1加速過程中，附圖9為鼓動葉片3逐漸張開至最大張開狀態。
[0026] 附圖10為鼓動推進器閉合時的受力圖，當推進器向前運動時，轉軸2以1倍船速 向前運動，在水流作用力F作用下鼓動葉片3逐漸合實，合實后的鼓動葉片3呈水翼狀，流 體阻力較小，可有效減小阻力。
【權利要求】
1. 船用鼓動推進器，包括往復式主軸和兩個鼓動葉片，其特征在于：還包括旋轉軸，每 個所述鼓動葉片的一側有兩個聯接環，旋轉軸與往復式主軸的一端固定連接，兩個鼓動葉 片分別通過聯接環交錯套在旋轉軸上。
2. 根據權利要求1所述的船用鼓動推進器，其特征在于：所述旋轉軸包括內軸、安裝在 內軸外部的旋轉軸外殼和固定連接在內軸中間位置處的平衡針，所述鼓動葉片套在旋轉軸 上是指鼓動葉片套在內軸上。
3. 根據權利要求1或2所述的船用鼓動推進器，其特征在于：在往復式主軸兩側的兩 個聯接環中間安裝有扭轉彈簧。
4. 根據權利要求1或2所述的船用鼓動推進器，其特征在于：兩鼓動葉片上與往復式 主軸對應的位置有葉片卡槽。
5. 根據權利要求3所述的船用鼓動推進器，其特征在于：兩鼓動葉片上與往復式主軸 對應的位置有葉片卡槽。
【文檔編號】B63H1/32GK203889036SQ201420282522
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2014年5月29日
【發明者】胡安康, 侯立勛, 王超 申請人:哈爾濱工程大學