一种悬挂式结构船桨制造技术

本发明专利技术提供一种悬挂式结构船桨，包括桨架槽、桨架、桨叶和传动齿轮四部分。桨叶上的桨叶轴插入桨架上的桨叶轴孔内，桨叶以悬挂式结构与桨架连接，桨叶可以在桨架下方做绕轴转动。桨架在桨架槽内做往复运动。桨架的“隐藏”桨架槽内，避免桨架受到正面水流的冲击，从而直接减小了推进过程中桨架结构所受的水阻力。本发明专利技术具体实现时可以采用单桨、双桨、多桨桨组等方式实现，具有高效率推进，船体控制，减小水动力噪声，减轻空泡效应，船体隐蔽等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种船体推进装置，尤其涉及一种悬挂式结构船桨，属于船桨结构

技术介绍
现阶段，各类大小船只所采用的推进方式中，无论哪种推进方式，都具有一定的缺点。以螺旋桨和传统的木划桨推进方式为例:1、螺旋桨具有不可忽视的轴向面积，当螺旋桨的转速极大的时候，其推进效率反而会下降。螺旋桨是采用轴系连接的。螺旋桨进行快速推进的过程中，桨所产生的水动力噪声也是很大的。螺旋桨还具有空泡效应，即螺旋桨转速达到一定值时，桨叶的吸水面上出现汽泡溢出的现象。螺旋桨转速越大，空泡效应越严重。螺旋桨的空泡效应不仅会使水流发生畸变，使桨叶空转，降低桨叶的推进效能，还可能导致强冲击波的出现，并引起桨叶表层的腐蚀。而对于潜艇而言，更为严重的是大量空泡的产生，使航行中的潜艇拖着一条尾迹，并产生非常大的空泡噪声，很容易暴露潜艇的位置。2、传统木划桨做往复运动，在到达极限位置向反方向回复的时候，水会有和推进力同样大的阻力，克服回复力做的功也非常多，所以木划桨只能用于小型的船艇上。1911-1912年，美藉匈牙利空气动力学家冯.卡门发现，流体绕过非流线形物体时，物体尾流左右两侧产生的成对的、交替排列的、旋转方向相反的反对称涡旋。后来这种现象被定义为卡门涡街现象。船舶在运动过程中不可避免的会产生卡门涡街现象。经过科学论证，鱼类的尾部在规律的做往复运动时，鱼尾就是有效的利用了鱼身体前进时产生的涡旋。而这种涡旋现象在现阶段的各类船只上都没有得到很好的利用，只能采用流线型船体结构来尽量减小卡门涡街效应。究其原因是因为没有一种能够广泛应用于船体上类似鱼尾一样往复摆动的船体推进方式。在船桨设计领域，存在着很多难题。首先就是船桨推进效率很难有大的提高，在船舶推进时船桨耗能很高，却不能使船舶达到预期的速度。另外，现阶段应用于船体上的船桨噪声都比较大。对于潜艇等需要具有隐蔽功能应用领域来说，低推进噪声是选择推进器时的一项重要指标。船桨设计方面还有诸多的问题，在此不一一赘述。为了解决上述问题，本专利技术装置标新立异，在船桨外形设计上采用悬挂式结构，特殊的船桨结构能够赋予船桨非常大的推进效率。船桨在很低速的摆动条件下，就可以提供很好的推进效能。在网上检索与本专利技术较为相近的是《一种变结构船用翼桨》的专利。我们突出性的对这篇专利的船桨结构和运动方式做了改进。之前专利所采用的往复式运动改为了可以圆周运动，这样运动形态更为简单。并且在去除了桨框之后，本专利技术的悬挂式结构能够大幅度减小船桨的回复阻力。本专利技术还采用了桨槽结构进一步减小船桨的阻力。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改进桨的结构，提高推进效率而提供一种悬挂式结构船桨。本专利技术的目的是这样实现的:包括设置在船体下方的桨架槽、安装在桨架槽中的桨架、桨叶和传动齿轮，所述传动齿轮位于船体内部且传动齿轮安装在桨架的端部，所述桨架内部为中空式结构，桨架上设置有一列桨叶轴孔，桨叶通过桨叶轴安装在对应的桨叶轴孔中，且每个桨叶轴的端部设置有链齿，每个具有链齿的桨叶轴的端部伸入至桨架内并且链齿与设置在桨架内部的链条配合。本专利技术还包括这样一些结构特征:1.所述桨架槽为圆形槽。2.一列桨叶轴孔是有四个桨叶轴孔，对应的桨叶轴和桨叶也有四个。3.在船桨的推进过程中，船桨控制桨叶处于关闭状态，桨面不透水；在船桨的回复过程中，船桨控制桨叶打开，桨面透水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:本专利技术最重要的设计是采用悬挂式结构船桨来减小浆的回复力。本专利技术相比传统的螺旋桨等推进方式具有推进效率高、低噪声、结构简单等优点。船桨具有高效的推进效率，所以在船只运动过程中无需像通常的推进方式一样快速的划桨。船桨的结构特性能够大幅度减小船桨的噪声。船桨简单的往复式运动一方面可以减轻船桨推进过程中空泡效应，另一方面可以效仿鱼类生物的尾部，实现对船体卡门涡街效应的利用。【附图说明】图1是本专利技术的船桨的总体结构示意图；图2是本专利技术的桨架和桨叶的分离图；图3是本专利技术的桨叶的结构示意图；图4是本专利技术的桨架结构示意图；图5是本专利技术的桨面总体结构图；图6是船桨总体结构图，对应桨工作回复位置I (以单桨工作为例)；图7是船桨总体结构图，对应桨工作回复位置II (以单桨工作为例)；图8是船桨总体结构图，对应桨工作划水位置I(以单桨工作为例)；图9是船桨总体结构图，对应桨工作划水位置II(以单桨工作为例)。【具体实施方式】下面结合附图与【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图9，本专利技术采用独创的悬挂式结构，并且在船体下方开设桨架槽。桨在做往复运动的过程中，桨叶进行适时的翻转。桨叶在桨回复时适当角度的张开，这种状态可以大大减少桨的回复阻力；在桨处于推进的状态下时，桨叶闭合，此时桨面封闭，从而让桨达到最有效的划水状态。由于桨的高效性和桨的简单的运动状态，桨的摆动速度可以得到明显的减小。这样就能够大幅度减小船桨的噪声和推进时所引起的空泡效应。当桨运动到船体尾部时，桨通过控制桨叶的状态还能达到对船体卡门涡街效应的涡旋场最大限度的利用。专利技术装置运动方式简单，结构合理，设计可行性非常高。本专利技术的目的是这样实现的:本专利技术由桨架槽3、桨架1、桨叶2、传动齿轮4四部分组成。桨架I采用开放式设计，这种设计的目的是最大限度减小桨架架所受的水阻力。桨架I依靠一条轴带动，做往复运动。桨架I内部为中空式结构，内部为桨叶2轴上齿轮与框内链条啮合的空间。在桨架I上有桨叶轴孔5。桨架I位于桨架槽3中。桨叶2上的桨叶轴插入桨架I上的桨叶轴孔5内桨叶2可以在桨架I下方做绕轴转动。船桨通过链条链齿6结构主动控制实现桨叶2的开与合与绕轴转动。在船桨的往复运动过程中，在船桨的推进状态中，船桨控制桨叶2关闭，使桨面不透水。在船桨的回复状态中船桨控制桨叶2打开，此时桨面透水，从而极大的减小了桨在回复过程中的反向阻力，桨叶2形状为长方形，截面为流线型，当船桨在回复状态更有利于减小阻力。桨架I为内空结构，桨叶2的轴两侧插入桨架I内，桨叶2轴上的链齿5与桨架I内部的链条链齿结构相连。船桨通过控制桨架I内部的链条链齿结构，主动地控制当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬挂式结构船桨，其特征在于：包括设置在船体下方的桨架槽、安装在桨架槽中的桨架、桨叶和传动齿轮，所述传动齿轮位于船体内部且传动齿轮安装在桨架的端部，所述桨架内部为中空式结构，桨架上设置有一列桨叶轴孔，桨叶通过桨叶轴安装在对应的桨叶轴孔中，且每个桨叶轴的端部设置有链齿，每个具有链齿的桨叶轴的端部伸入至桨架内并且链齿与设置在桨架内部的链条配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温强，毛成林，王佳松，刘鹏飞，何立，刘诗畅，廖为桂，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23