包括降低空化的扭曲型舵、特别是平衡舵的高速船用舵制造技术

本发明专利技术涉及一种船用舵，包括一个扭曲型平衡舵叶（１００）与一个安装在上舵叶部分中的舵杆筒，所述平衡舵叶具有一种细长的型面与一个小的型面厚度以及一个朝向舵叶的螺旋桨（１１５），所述舵杆筒带有一个安装在舵杆筒中的舵杆（１４０），其中舵叶（１００）具有两个相互重叠的、高度不同的舵叶段（１０、２０），其朝向螺旋桨的前缘（１１、２１）通过以下方式偏置，即，一个前缘（１１）向左舷（ＢＢ）或右舷（ＳＢ）偏置而另一个前缘（２１）向右舷（ＳＢ）或左舷（ＢＢ）偏置，其中舵叶（１００）的两个侧壁表面会聚于背向螺旋桨的后缘（１５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种4娥权利要求1前序部分所迷的包括降低空化的扭曲型舵、特别是平衡舵(VoHschweberuder)的高速船用舵。
技术介绍
已知^t不同结构形式的带有或不带铰接上的尾绩的翻g，如平衡舵或平衡成型舵。同样也已知带有扭曲型舵叶的船舵，所ii^叶由两个上下相互重叠 的航叶段构成，所逸轮叶段的朝向螺旋桨的前缘(Nasenleiste)紛o下方式侧 向偏置，即， 一个前,左舷偏置，另外一个前^^月右舷偏置。JP (A) Sho 58-30896描述了一种带有一个扭曲型舵叶的翻S，所絲叶由一个上段与一个下^ia^，其中这个两a其朝向螺旋桨的方向上受到M,并且是以这种方式这两个段只有涉WJ前缘的区域才侧向偏置，然而向两个 段的后缘(Endldste)延伸的区域具有相同的横截面形状与相同的横截面尺寸。GB 332,082同辨^^Hf—种带有一个扭曲型舵叶的皿，所^S叶朝向螺 旋桨的成型区域(也tt^说前缘)向右舷和向左舷侧面安装，其中前缘是以尖 状收缩的形式构成。两^Ng叶段的横截面轮廓构成方式为两WS叶段位于左 舷侧和右舷侧的侧壁面在后缘t间直至侧向弯曲的前缘是无隆曲亦即直线延 伸，从而侧壁面不具有以不同曲率半径向夕卜拱曲的区域。除》b^卜，舵叶的轮 廓结构如下两个相互重叠设置的舵叶段的两个横截面面积大小相等，并JL4 舵叶的整个高度Ji^伸。通过尖状收缩的前,成锐边的切口，所述切口受到 空必^ft用与损坏。利用这种舵的轮廓形棘改4#^力。现代4德的狄不断提高。M行马iii^l增加，流动狄也会增加，那么 螺放桨和滅的负荷也会增加。已知舵叶的型面对称性会导致船絲面产生低 压区域，而低压区域会导致空泡/化与侵蚀。在舵叶上流速极端加速的部位会产 生空泡。这时，螺J錄的高速旋转^I童击舵叶表面。这种强加il^把静态压力 降至水的蒸^S力之下，这样就会产生可能会突然内爆的气泡。这种内爆导致 损坏一S叶表面，从而为》1*(寸出昂贵的维修成本，大多数情况是必须^^)新的舵叶。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提^-种船用舵，它具有^A寸以;5i^iu^寸的、特别 是具有扭曲型舵前缘的平衡舵叶，在其中可以避免由于形成空泡而在舵叶上产生侵烛现象(特别是在带有高负荷螺M的高速船中^^]时)。除》b^卜，还要 吸收作用在舵叶下部区域的、通过具有超高流速的螺S嫂排7K产生的力，并且 还^衡舵叶，而不出规4^f用轴承的损坏。在M头所述形式的舵中，通过具有权利要求1所述特征的带有特殊M 支承装置的扭曲型平衡舵叶的功^f目互作用解决上述任务。^j^， 4fc^专利技术的舵的特4iMt于a)包括一个具有一个较小型面厚度的细长型面的M平衡舵叶，平衡舵叶 由具有相同或不同高度的相互重叠设置的航叶ISi且成，优选包括一个高度比上舵叶段的高度小的下舵叶^朝向螺旋桨的具有;^t半圆形型面的前缘，所述 前^it过以下方式定位，即，相对于舵叶的纵向中心线LML， 一个前缘向左舷 BB或右舷SB侧向偏置，而另一个前缘向右舷SB或左舷BB侧向偏置，其中 两个舵叶段的侧壁面^i'j一个背向螺旋桨的后缘，al.)其中，所述两个前纟i^所^缘锥形向下i^l斤缩小Mk^伸，从而冲械 面面积^Ji部区域OB至下部区域UB减小；a2.)或者后缘直线地并且平行于4^t延伸，并且两个前缘锥形地向下， 缩小地^ 4伸，从而横截面面积的尺寸M部区域OB至下部区域UB减小；a3.)其中上航叶段与下舵叶段的横截面部分在后缘与舵叶最大型面厚度 PD之间的区域内具有一个ML，该M至少等于上舵叶段与下舵叶段的横截 面部分的在舵叶最大型面厚度PD与前缘之间的ML1的lVz倍，a4.)其中上舵叶絲左舷侧BB和下舵叶絲右舷侧SB各有一个緩4^瓜 形延伸的并JU^前缘向后缘方向延伸的侧壁部分，该側壁部分的长^ L2，该 ^!等于侧壁部分的从前缘至最大型面厚PD的M L，2加上一个至少等于长 度L，2的1/3的ML2 Ji^伸，其中直线延伸的侧壁部分与所i^i^瓜形延 伸的侧壁部射目连，所述直^l伸的侧壁部^it到后缘中，a5.)其中上^:叶M右4t侧SB和下舵叶g左舷侧BB ^^有一个强4^瓜 形延伸的侧壁部#从前缘向后缘方向延伸的长度为L3的侧壁部分，该长度等于侧壁部分的从前缘至最大型面厚度的长度L，3加上一个至少等于长度L，3的 1/3的^JLL3，其中直^^伸的侧壁部分与所述强^^形延伸的侧壁部W目连， 所述直^4伸的侧壁部^t到后缘中，a6.)其中两个直线延伸的侧壁部分具有^t相同的H并且位于两4H5!'J 壁部分之间的自面部^i殳计为大小相同和对称的，以及a7.)其中，4^^^形延伸的侧壁部分与纵向中心线之间的间隔大于强拱 弧形延伸的侧壁部分与纵向中心线之间的间隔，并#两个緩《#^瓜形延伸的侧 壁部分之间位于纵向中心线两侧的各横截面部分设计为非对称的，并且b)舵杆^it设置在最大型面厚度PD区域中，或在最大型面厚度PD与上 舵叶段的前缘之间诏！在上舵叶段中，并且优选以其端侧的紧固装置在上舵叶 段的整个高;Ui^伸。令人意想不到地已表明，通过作为平衡舵的扭曲型航叶的本专利技术结构，下 舵叶段得到一种细长的形状，所述平衡舵型面厚度较小，并4^f支^fe舵叶 的上舵叶段中的最大型面厚度的区域内，从而尽管击打在舵叶上的螺旋桨排水 的i^JL较高，但L是没有附加的力消耗，也可以^M^舵叶的平衡，即<^叶具有 最大的尺寸，而仅^ii过扭曲型舵叶与舵叶支承装置的功肯Lh4目互作用就能达 到，但是在其它航叶结构与M支承装置中就不能WJ这种目的。通过本专利技术创造了一种具有扭曲型舵叶的舵。这种^^构建大型与特大型 平衡舵叶的满意技术方案。其中深A^叶的上舵叶段中的舵杆筒通过M^在上 舵叶段下部区域中的颈轴*舵力直##递到船身上。力传递是作为悬臂的形 iUA的，也f^BR以纯弯曲负荷的形i^A的，而没有扭矩。这样，这种 舵杆筒横截面可以以相对薄壁的形式构成。这种薄壁性非常重要，因为舵杆筒 的下部区域安置在舵叶中，也ti^i^上舵叶段中，并JJ1样对舵叶的型面厚 度有直接的影响。只有细长的舵型面，tttU:较小的型面面厚度，才完全可以 建造高能效的舵叶，因为一^型面,，在螺放桨水加速流动中所产生的阻 力也tW大。舵的另外一个主要优点在于，只有通过M到舵叶中也就是^Ji舵叶段中 的这种类型支^i装置，才能使用平^^或伊形舵的结构形式，并且舵叶的尺寸几乎没有限制。传统的舵是带有一个应急舵链挂环(Ruderhorn)或舵支座的 半平衡舵。这种复杂的枳械结构使得在前缘处几乎不能扭曲，因为固定的应急舵链挂环与围^急舵链挂环>^转的舵叶不能自由变形。^it些半平衡舵中产 生的舵叶内部的力与力矩要比在带有本专利技术M支^置的平衡舵中产生的力 与力矩大得多。朝向螺旋桨的將叶前缘的M扭曲(Twistierung)意味^i殳计 上巨大的不经济^，也lt^J^f吏用相对较厚的型面。还有一^L点在于，通ii^杆的支承装置，平衡舵(Vollschweberuder:铲 形舵)才能作为结构形式，这就意味着在以前所需的应急瓶链挂环与絲叶之 间不再存在间隙。这样就可以避免通iiil种间隙产生的横向流动以及由此产生 的严重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有降低空化的扭曲型舵、特别是平衡舵的高速船用舵，包括舵叶（１００）和与舵叶（１００）相连的舵杆（１４０），所述舵叶带有一个与舵叶相配并且安装在可驱动的螺旋桨轴（ＰＡ）上的螺旋桨（１１５），其特征在于，所述舵（２００）　ａ）包括一 个具有一个较小型面厚度的细长型面的优选平衡舵叶（１００），该平衡舵叶由两个具有相同或不同高度的相互重叠设置的舵叶段（１０、２０）组成，优选带有一个高度比上舵叶段（１０）的高度小的下舵叶段（２０）和朝向螺旋桨（１１５）的具有大致半圆弧形型面的前缘（１１、２１），所述前缘通过以下方式定位，即，一个前缘（１１）相对于舵叶（１００）的纵向中心线（ＬＭＬ）向左舷（ＢＢ）或右舷（ＳＢ）侧向偏置，而另一个前缘（２１）相对于舵叶的纵向中心线向右舷（ＳＢ）或左舷（ＢＢ）侧向偏置，其中两个舵叶段（１０、２０）的侧壁面（１２、１３；２２，２３）会聚到一个背向螺旋桨（１１５）的后缘（１５）中；　ａ１．）其中，两个前缘（１１、２１）和后缘（１５）锥形向下逐渐缩小地延伸，从而横截面面积（３０）从舵叶（１００）上部区域（ＯＢ）至下部区 域（ＵＢ）减小；　ａ２．）或者后缘（１５）直线地并平行于舵杆（１４０）延伸，并且两个前缘（１１、２１）锥形地向下逐渐缩小地延伸，从而横截面面积（３０）的尺寸从上部区域（ＯＢ）至下部区域（ＵＢ）减小；　ａ３．）其中上舵叶段（１０） 和下舵叶段（２０）的横截面部分（３１）在后缘（１５）与舵叶（１００）的最大型面厚度（ＰＤ）之间的区域内具有一个长度（Ｌ），该长度至少等于上舵叶段（１０）和下舵叶段（２０）的横截面部分（３２）的在舵叶（１００）最大型面厚度（ＰＤ）与前缘（１１、２１）之间的长度Ｌ１的１　１／２倍；　ａ４．）其中上舵叶段（１０）在左舷侧（ＢＢ）和下舵叶段（２０）在右舷侧（ＳＢ）各有一个缓拱弧形延伸的并且从前缘（１１、２１）向后缘（１５）方向延伸的侧壁部分（１８、２８），该侧壁部分（１８、２８ ）具有一个长度（Ｌ２），该长度在侧壁部分（１８）的从前缘（１１、２１）至最大型面厚度（ＰＤ）的长度（Ｌ’２）加上一个至少等于长度（Ｌ’２）１／３的长度（Ｌ”２）上延伸，其中直线延伸的侧壁部分（１６、２６）与所述缓拱弧形延伸的侧壁部分（１８，２８）相连，所述直线延伸的侧壁部分通到后缘（１５）中；　ａ５．）其中上舵叶段（１０）在右舷侧（ＳＢ）和下舵叶段（２０）在左舷侧...

【技术特征摘要】
DE 2007-11-13 202007015941.2;EP 2007-12-12 07024061. 一种带有降低空化的扭曲型舵、特别是平衡舵的高速船用舵，包括舵叶(100)和与舵叶(100)相连的舵杆(140)，所述舵叶带有一个与舵叶相配并且安装在可驱动的螺旋桨轴(PA)上的螺旋桨(115)，其特征在于，所述舵(200)a)包括一个具有一个较小型面厚度的细长型面的优选平衡舵叶(100)，该平衡舵叶由两个具有相同或不同高度的相互重叠设置的舵叶段(10、20)组成，优选带有一个高度比上舵叶段(10)的高度小的下舵叶段(20)和朝向螺旋桨(115)的具有大致半圆弧形型面的前缘(11、21)，所述前缘通过以下方式定位，即，一个前缘(11)相对于舵叶(100)的纵向中心线(LML)向左舷(BB)或右舷(SB)侧向偏置，而另一个前缘(21)相对于舵叶的纵向中心线向右舷(SB)或左舷(BB)侧向偏置，其中两个舵叶段(10、20)的侧壁面(12、13；22，23)会聚到一个背向螺旋桨(115)的后缘(15)中；a1. )其中，两个前缘(11、21)和后缘(15)锥形向下逐渐缩小地延伸，从而横截面面积(30)从舵叶(100)上部区域(OB)至下部区域(UB)减小；a2. )或者后缘(15)直线地并平行于舵杆(140)延伸，并且两个前缘(11、21)锥形地向下逐渐缩小地延伸，从而横截面面积(30)的尺寸从上部区域(OB)至下部区域(UB)减小；a3. )其中上舵叶段(10)和下舵叶段(20)的横截面部分(31)在后缘(15)与舵叶(100)的最大型面厚度(PD)之间的区域内具有一个长度(L)，该长度至少等于上舵叶段(10)和下舵叶段(20)的横截面部分(32)的在舵叶(100)最大型面厚度(PD)与前缘(11、21)之间的长度L1的1 1/2倍；a4. )其中上舵叶段(10)在左舷侧(BB)和下舵叶段(20)在右舷侧(SB)各有一个缓拱弧形延伸的并且从前缘(11、21)向后缘(15)方向延伸的侧壁部分(18、28)，该侧壁部分(18、28)具有一个长度(L2)，该长度在侧壁部分(18)的从前缘(11、21)至最大型面厚度(PD)的长度(L’2)加上一个至少等于长度(L’2)1/3的长度(L”2)上延伸，其中直线延伸的侧壁部分(16、26)与所述缓拱弧形延伸的侧壁部分(18，28)相连，所述直线延伸的侧壁部分通到后缘(15)中；a5. )其中上舵叶段(10)在右舷侧(SB)和下舵叶段(20)在左舷侧(BB)各有一个强拱弧形延伸的并且从前缘(11、21)朝后缘(15)方向延伸的侧壁部分(19，29)，该侧壁部分具有一个长度(L3)，该长度等于侧壁部分(19)的从前缘(11、12)至最大型面厚度(PD)的长度(L’3)加上一个至少等于长度(L’3)的1/3的长度(L”3)，其中直线延伸的侧壁部分(17，27)与所述强拱弧形延伸的侧壁部分(19，29)相连，所述直线延伸的侧壁部分通到后缘(15)中；a6. )其中两个直线延伸的侧壁部分(16、17；26、27)具有成对相同的长度，并且位于两个侧壁部分(16、17；26、27)之间的各横截面部分设计为大小相同的且对称的，以及a7. )其中，在缓拱弧形延伸的侧壁部分(18；28)与纵向中心线(LML)之间的间隔大于强拱弧形延伸的侧壁部分(19；29)与纵向中心线(LML)之间的间隔，并且在两个缓拱弧形延伸的侧壁部分(18；28)之间位于纵向中心线(LML)两侧的各横截面部分设计为非对称的。2. 才M^U']要求1所述的4S, M征在于，舵叶(100)的扭曲区域，具有 封闭的过渡部分。3. 才 4^，〗要求1或2所述的舵，其特征在于，在两个相互重叠设置的舵 叶段(IO、 20)的两种'J向偏置部分的it;度区域中iM导-維(200， 201),所 述导;^1构成与前缘(11、 21)的弧形延伸相对应成型的流线体并JLaA所述 偏置区域，所述导^^具有流线型的M的且与舵叶外壁相匹配的细长形或半 球形型面，其中一个导^il (200) WJi舵叶段(10)的前缘(11) 一直延伸到 该上舵叶段的侧壁之中，另 一个导'綠(201)则从下舵叶段(20)的前缘(21) 一 JJ4伸到该下舵叶段的侧壁之中。4. 如权利要求l至3之一项所述的舵，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D莱曼，M克卢格，H库尔曼，
申请(专利权)人：贝克船舶系统有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]