栉比鳍节能毂帽制造技术

本实用新型专利技术公开了一种栉比鳍节能毂帽，其设于船舶的螺旋桨的后方；其包括环向分布的侧壁和用于封住侧壁后端开口的底板，侧壁的外表面设有若干鳍片；鳍片数量与螺旋桨的桨叶数量的最小公倍数不小于20；侧壁、底板和鳍片为一体成型。本实用新型专利技术可以获得良好的节能收益，其结构简单，制造方便。制造方便。制造方便。

【技术实现步骤摘要】
栉比鳍节能毂帽


[0001]本技术涉及船舶
，特别涉及一种栉比鳍节能毂帽。

技术介绍

[0002]现有所有民用运营船舶中，螺旋桨是应用最广泛的推进形式。以螺旋桨为推进器的前提下，从水动力特点出发，船舶节能装置节能原理一共分为三类。其一，改变螺旋桨前来流，从而提高整个推进系统的效率，比如桨前导叶，桨前导管等；其二，改变螺旋桨本身的设计形式，如纵倾优化，新叶切面设计形式等；其三，回收螺旋桨尾涡中的旋转能量损失。
[0003]现有回收尾涡能量损失的节能装置主要有毂帽鳍、扭曲舵、舵附鳍等。扭曲舵、舵附鳍等尾涡回收节能装置的结构复杂，工艺要求高，维护不易，同时现有节能装置都要在原有结构基础上附加新的结构，这也提高了相应成本；毂帽鳍等设计复杂，对其本身与螺旋桨之间的相位角差很敏感，应用条件限制较多。
[0004]现有技术中，对于螺旋桨尾涡旋转能量回收的装置中，主要分为两种附体形式。
[0005]第一种附体为毂帽鳍，该节能附体固定于螺旋桨轴末端，随螺旋桨进行旋转，通过其上与螺旋桨等数叶片对水流进行扰动来实现节能的目的。其节能目标主要由其上叶片实现，叶片设计过程中需要充分考虑其叶片与螺旋桨叶片间的相对位置，当相对位置较为理想时，才能够产生相对可观的节能效果，若相对位置不够合理，节能效果会大打折扣，同时预报、试验及实船运营之间存在误差，该误差也会受相对位置的影响，故其设计难度较大。通常，其直径能够达到螺旋桨直径的0.25～0.35倍，较长叶片需要一定厚度来保障其强度可靠，这无疑也加大了设计难度和材料成本。根据试验测量结果，该类节能附体的节能效果通常为1％左右。
[0006]第二种是附着在舵上的附体结构，如舵球、扭曲舵等。该类结构为固定结构物，不需要旋转，因此也就不需要动力驱动，其节能的主要原理在于使附体在螺旋桨尾流中旋转时受到的附加推力大于因其存在而引起的阻力，或因其本身存在而使舵收到的阻力减小，但究其根本是通过增加附体或改变形状来适应螺旋桨的旋转尾流。然而此类因其刚性固定于舵叶上，在试验测量时大都采用直航进行，可以捕捉到其节能效果，然而在实船航行过程中，为平衡螺旋桨致偏效应，以及转向等航行需求，舵需要打一定舵角来运行，在此类工况下，该类节能装置失效，而且在失效的基础上较不加装状态还增加了附体阻力。因此综合考虑该类节能装置，其节能效果要在试验测量基础上打折扣。此外，由于其结构为内部骨架外部蒙皮的特征及其与舵的刚性连接形式，使得兼顾强度的结构设计形式也成为其限制因素之一。此类节能装置在模型试验阶段的节能效果约为0.5％～1％。
[0007]此外，以上两种形式复杂的尾涡回收节能装置因其设计特点，其设计周期较长，需要经过大量计算验证，从而获得相对理想方案。这也是现有技术的弊端之一。

技术实现思路

[0008]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种栉
比鳍节能毂帽。
[0009]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0010]一种栉比鳍节能毂帽，其设于船舶的螺旋桨的后方；其包括环向分布的侧壁和用于封住侧壁后端开口的底板，侧壁的外表面设有若干鳍片；鳍片数量与螺旋桨的桨叶数量的最小公倍数不小于20；侧壁、底板和鳍片为一体成型。
[0011]鳍片端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离为螺旋桨的桨叶端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离的0.1～0.25倍。
[0012]鳍片的数量不小于螺旋桨的桨叶的数量。
[0013]侧壁和底板围成圆台状，底板的面积小于侧壁前端的圆形面积。
[0014]鳍片与侧壁的交线不平行于侧壁和底板围成的圆台的中轴线。
[0015]鳍片沿着侧壁的周向均匀分布。
[0016]相邻鳍片之间的距离相等。
[0017]侧壁和底板围成用于容纳液压螺母的容置腔。
[0018]侧壁的前端设有螺栓槽；螺栓槽沿侧壁的外表面环向分布。
[0019]螺栓槽的槽壁内开设有螺栓孔。
[0020]本技术的有益效果在于：本技术的栉比鳍节能毂帽，通过螺栓固定于螺旋桨后方，与螺旋桨刚性连接并同步转动，该毂帽可以将位于其中的液压螺母有效保护起来；该毂帽上设置鳍片，对螺旋桨桨毂部位尾流进行修整，可以获得1.5％左右的节能收益，实现节能的目标。
附图说明
[0021]图1为本技术较佳实施例的立体示意图。
[0022]图2为本技术较佳实施例的后视图。
[0023]图3为本技术较佳实施例的前视图。
具体实施方式
[0024]下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。
[0025]如图1、图2和图3所示，一种栉比鳍节能毂帽，其设于船舶的螺旋桨(图上未示出)的后方；其包括环向分布的侧壁10和用于封住侧壁后端开口的底板20。
[0026]侧壁10和底板20围成圆台状，底板20的面积小于侧壁前端的圆形面积。
[0027]侧壁10和底板20围成用于容纳液压螺母的容置腔。
[0028]侧壁10的前端设有螺栓槽11；螺栓槽11沿侧壁的外表面环向分布。螺栓槽11的槽壁内开设有螺栓孔12。
[0029]侧壁10的外表面设有若干鳍片30。侧壁10、底板20和鳍片30为一体成型。
[0030]鳍片30沿着侧壁的周向均匀分布。相邻鳍片之间的距离相等。
[0031]鳍片30与侧壁10的交线不平行于侧壁10和底板20围成的圆台的中轴线。即，鳍片在侧壁的外表面斜向延伸。
[0032]鳍片30数量与螺旋桨的桨叶数量的最小公倍数不小于20。鳍片30的数量不小于螺旋桨的桨叶的数量。
[0033]鳍片30端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离为螺旋桨的桨叶端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离的0.1～0.25倍。
[0034]本技术的栉比鳍节能毂帽，为船用桨后节能装置。该栉比鳍节能毂帽与螺旋桨刚性固定，与螺旋桨同步运转。螺旋桨工作时产生的旋转毂涡可以被该栉比鳍节能毂帽进行回收，从而获得节能效果。
[0035]该栉比鳍节能毂帽采用铸造工艺，是一体成型的结构物。侧壁和底板围成的容置腔用于容纳液压螺母，对整个轴系末端进行保护。
[0036]鳍片的数量与螺旋桨的桨叶数量的最小公倍数不小于20。例如，对于3叶螺旋桨，鳍片数不小于7；对于4叶螺旋桨，鳍片数不小于7；对于5叶螺旋桨，鳍片数不小于6，以此类推。在某个实施例中，4叶螺旋桨搭配10叶鳍，其最小公倍数为20。
[0037]栉比鳍节能毂帽的前端部设有螺栓槽和螺栓孔，在与螺旋桨相互连接时，螺栓通过螺栓孔将螺栓固定于螺旋桨的桨毂小端面上。
[0038]从螺旋桨毂涡回收的角度来看，本技术可以通过减弱毂涡旋转能量损失的方式来实现节能。当螺旋桨运转时，螺旋桨由于旋转并前进造成了桨毂部的螺旋形尾涡，该旋转尾涡向下游流动至桨毂附近，栉比鳍节能毂帽的鳍片受到该尾流的作用或产生了指向前进方向的力，或产生了与螺旋桨旋向相同的转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种栉比鳍节能毂帽，其设于船舶的螺旋桨的后方；其特征在于，其包括环向分布的侧壁和用于封住侧壁后端开口的底板，侧壁的外表面设有若干鳍片；鳍片数量与螺旋桨的桨叶数量的最小公倍数不小于20；侧壁、底板和鳍片为一体成型。2.如权利要求1所述的栉比鳍节能毂帽，其特征在于，鳍片端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离为螺旋桨的桨叶端部到螺旋桨的旋转轴的最大距离的0.1～0.25倍。3.如权利要求1所述的栉比鳍节能毂帽，其特征在于，鳍片的数量不小于螺旋桨的桨叶的数量。4.如权利要求1所述的栉比鳍节能毂帽，其特征在于，侧壁和底板围成圆台状，底板的面积小于侧壁前端的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋浩，黄少锋，孙海素，
申请(专利权)人：上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，
类型：新型
国别省市：