船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器，包含往復(fù)式主軸、旋轉(zhuǎn)軸和安裝在旋轉(zhuǎn)軸兩端的兩個葉片，還包括推進(jìn)箱型體和箱型滑道，箱型滑道上設(shè)置有箱型滑道隔水壁，所述箱型滑道在隔水壁的一側(cè)設(shè)置箱型滑道缺口，往復(fù)式主軸通過隔水壁上的往復(fù)式主軸安裝孔架在箱型滑道內(nèi)部，往復(fù)式主軸的軸端固連一內(nèi)部設(shè)置有齒條的齒形框，齒形框外部設(shè)置推進(jìn)箱型體，且推進(jìn)箱型體上設(shè)置有與往復(fù)式主軸直徑相適應(yīng)的孔，往復(fù)式主軸穿過此孔與齒形框固連，所述推進(jìn)箱型體安裝在箱型滑道上，旋轉(zhuǎn)軸通過推進(jìn)箱型體上的旋轉(zhuǎn)軸安裝孔安裝在推進(jìn)箱型體上，所述旋轉(zhuǎn)軸中間段是齒輪軸，齒輪軸與齒輪框的齒條嚙合。與常規(guī)推進(jìn)器相比，本發(fā)明能有效避免產(chǎn)生尾旋流，減少能量損失。
【專利說明】船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種推進(jìn)器，尤其涉及一種船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 螺旋槳做旋轉(zhuǎn)運動，在推動流體向后運動的同時使流體產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)運動。推動流 體向后運動是螺旋槳產(chǎn)生推力所必須的，而尾流的旋轉(zhuǎn)運動完全是一種能量浪費。尾流旋 轉(zhuǎn)運動所消耗的能量通常能夠達(dá)到主機(jī)功率的15%以上。此外，普通螺旋槳普遍存在轉(zhuǎn)速 高噪聲大，迎水面積大對船舶產(chǎn)生較大的阻力，工藝復(fù)雜加工制造難度大。
[0003] 國內(nèi)外已有多個采用平板作為船舶推進(jìn)器的專利，例如美國專利4, 102, 293,通過 產(chǎn)生仿生的Weis-Fogh效應(yīng)為船舶提供向前的推力。通過該機(jī)理設(shè)計的推進(jìn)器固然高效， 但依然存在些許不足，首先由于船體向前運動，在推進(jìn)器張開時逆流前行時，產(chǎn)生較大的阻 力，其次在"相撲與急張"的過程中，易產(chǎn)生橫向流，與螺旋槳尾旋流相同，也是一種能量的 損失。
[0004] 在現(xiàn)如今大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的大的背景下，開發(fā)新型節(jié)能推進(jìn)裝置來避免產(chǎn)生不 必要的旋轉(zhuǎn)流及橫向流成為船舶節(jié)能的重要研究課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了減少能力損失、提高推進(jìn)效率而提供一種船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn) 器。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包含往復(fù)式主軸、旋轉(zhuǎn)軸和安裝在旋轉(zhuǎn)軸兩端的兩 個葉片，還包括推進(jìn)箱型體和箱型滑道，箱型滑道上設(shè)置有箱型滑道隔水壁，所述箱型滑道 在隔水壁的一側(cè)設(shè)置箱型滑道缺口，往復(fù)式主軸通過隔水壁上的往復(fù)式主軸安裝孔架在箱 型滑道內(nèi)部，往復(fù)式主軸的軸端固連一內(nèi)部設(shè)置有齒條的齒形框，齒形框外部設(shè)置推進(jìn)箱 型體，且推進(jìn)箱型體上設(shè)置有與往復(fù)式主軸直徑相適應(yīng)的孔，往復(fù)式主軸穿過此孔與齒形 框固連，所述推進(jìn)箱型體安裝在箱型滑道上，旋轉(zhuǎn)軸通過推進(jìn)箱型體上的旋轉(zhuǎn)軸安裝孔安 裝在推進(jìn)箱型體上，所述旋轉(zhuǎn)軸中間段是齒輪軸，齒輪軸與齒輪框的齒條嚙合。
[0007] 本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：
[0008] 1.所述葉片的截面形狀為水翼狀。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在保證能夠提供船舶運行所需的 推力的前提下，在船后由往復(fù)式主軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼周期性地沿箱型滑道前后運動，在前后運 動的過程中，在滑道首末端部由推進(jìn)箱型體內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼在垂直與水平兩種狀 態(tài)之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)旋轉(zhuǎn)翼處于垂直狀態(tài)時，主軸驅(qū)動推進(jìn)箱型體連同旋轉(zhuǎn)翼一同沿滑道向后 運動，推動水流向后運動，從而提供向前的推力，當(dāng)旋轉(zhuǎn)翼處于水平狀態(tài)時，主軸驅(qū)動推進(jìn) 箱型體連同旋轉(zhuǎn)翼一同沿滑道逆流向前運動，由于旋轉(zhuǎn)翼呈水翼狀，水阻力較小。與常規(guī)推 進(jìn)器相比，本發(fā)明的船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器可有效避免產(chǎn)生尾旋流，減少能量損失。在現(xiàn)如今節(jié) 能減排的大背景下，該推進(jìn)器具有很好的發(fā)展前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2是本發(fā)明的箱型滑道半剖視圖；
[0012] 圖3是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)翼示意圖；
[0013] 圖4是本發(fā)明的往復(fù)軸端部齒輪箱；
[0014] 圖5是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)翼垂直狀態(tài)運動示意圖；
[0015] 圖6是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)翼水平狀態(tài)運動示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017] 結(jié)合圖1?4,本發(fā)明包括包含往復(fù)式主軸2、旋轉(zhuǎn)軸7和安裝在旋轉(zhuǎn)軸7兩端的 兩個葉片，旋轉(zhuǎn)軸7和兩個葉片構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)翼1，還包括推進(jìn)箱型體3和箱型滑道4,箱型滑 道4上設(shè)置有箱型滑道隔水壁6,所述箱型滑道4在隔水壁6的一側(cè)設(shè)置箱型滑道缺口 5， 往復(fù)式主軸2通過隔水壁6上的往復(fù)式主軸安裝孔架在箱型滑道4內(nèi)部，往復(fù)式主軸2的 軸端固連一內(nèi)部設(shè)置有齒條的齒形框10,齒形框10外部設(shè)置推進(jìn)箱型體3,齒形框10可隨 著往復(fù)式主軸2的運動而在推進(jìn)箱型體3內(nèi)部運動，運動至推進(jìn)箱型體3的前端面或后端 面則實現(xiàn)往復(fù)式主軸2帶動齒形框10與推進(jìn)箱型體3 -同向前或向后運動，且推進(jìn)箱型體 3上設(shè)置有與往復(fù)式主軸2直徑相適應(yīng)的孔，往復(fù)式主軸2穿過此孔與齒形框10固連，所述 推進(jìn)箱型體3安裝在箱型滑道4上，旋轉(zhuǎn)軸7通過推進(jìn)箱型體3上的旋轉(zhuǎn)軸安裝孔安裝在 推進(jìn)箱型體3上，所述旋轉(zhuǎn)軸7中間段是齒輪軸，齒輪軸與齒形框10的齒條嚙合。
[0018] 本發(fā)明在工作過程時：往復(fù)式主軸2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼1周期性地沿箱型滑道4前后運 動，在前后運動的過程中，在箱型滑道4首末端部由推進(jìn)箱型體3內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼 1在垂直與水平兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)旋轉(zhuǎn)翼1處于垂直狀態(tài)時，往復(fù)式主軸驅(qū)動推進(jìn)箱型 體3連同旋轉(zhuǎn)翼1 一同沿滑道向后運動，推動水流向后運動，從而提供向前的推力。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 翼1處于水平狀態(tài)時，主軸2驅(qū)動推進(jìn)箱型體3連同旋轉(zhuǎn)翼1 一同沿滑道4逆流向前運動， 由于旋轉(zhuǎn)翼1呈水翼狀，水阻力較小。
[0019] 如圖2所示：箱型滑道隔水壁6可實現(xiàn)水密封，往復(fù)式主軸2由箱型滑道隔水壁6 上往復(fù)式主軸安裝孔通過，在箱型滑道4的敞水區(qū)，箱型滑道缺口 5可使旋轉(zhuǎn)翼1及推進(jìn)箱 型體3前后滑行運動，箱型滑道4前端與船體尾部實現(xiàn)無縫銜接。
[0020] 如圖3所示：旋轉(zhuǎn)翼1由中間段是齒輪軸的的旋轉(zhuǎn)軸7連接對稱的兩片類似水翼 的葉片組成。
[0021] 如圖4所示：齒形框10外部為推進(jìn)箱型體3,旋轉(zhuǎn)軸7的中間段的齒輪軸與齒形 框10內(nèi)的齒條嚴(yán)格吻合。
[0022] 如圖5所示：當(dāng)往復(fù)式主軸2剛開始向后運動時，通過齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼1由水平狀 態(tài)變?yōu)榇怪睜顟B(tài)，在此過程中往復(fù)式主軸2的沖程為1/4旋轉(zhuǎn)軸周長，此時齒輪框10端部 與箱型體后端面9接觸并推動推進(jìn)箱型體3連同處于垂直狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)翼1以速度V z向后 運動，推動水流向后運動，從而提供向前的推力F，認(rèn)為來流速度％與船速Vp相同。
[0023] 如圖6所示：當(dāng)往復(fù)式主軸2沿滑道4運動至最大沖程處時，開始向前運動，最初 由往復(fù)式主軸2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)翼1由垂直狀態(tài)變?yōu)樗綘顟B(tài)，往復(fù)式主軸2的沖程也為1/4旋 轉(zhuǎn)軸周長，此時齒輪框10與箱型體前端面8接觸并驅(qū)動推進(jìn)箱型體3連同處于水平狀態(tài)的 旋轉(zhuǎn)翼1以速度Vz沿滑道逆流向前運動，由于旋轉(zhuǎn)翼1呈水翼狀，水阻力較小。
【權(quán)利要求】
1. 一種船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器，包含往復(fù)式主軸、旋轉(zhuǎn)軸和安裝在旋轉(zhuǎn)軸兩端的兩個葉片， 其特征在于：還包括推進(jìn)箱型體和箱型滑道，箱型滑道上設(shè)置有箱型滑道隔水壁，所述箱型 滑道在隔水壁的一側(cè)設(shè)置箱型滑道缺口，往復(fù)式主軸通過隔水壁上的往復(fù)式主軸安裝孔架 在箱型滑道內(nèi)部，往復(fù)式主軸的軸端固連一內(nèi)部設(shè)置有齒條的齒形框，齒形框外部設(shè)置推 進(jìn)箱型體，且推進(jìn)箱型體上設(shè)置有與往復(fù)式主軸直徑相適應(yīng)的孔，往復(fù)式主軸穿過此孔與 齒形框固連，所述推進(jìn)箱型體安裝在箱型滑道上，旋轉(zhuǎn)軸通過推進(jìn)箱型體上的旋轉(zhuǎn)軸安裝 孔安裝在推進(jìn)箱型體上，所述旋轉(zhuǎn)軸中間段是齒輪軸，齒輪軸與齒輪框的齒條嚙合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船用旋轉(zhuǎn)翼推進(jìn)器，其特征在于：所述葉片的截面形狀 為水翼狀。
【文檔編號】B63H1/32GK104058082SQ201410314436
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】胡安康, 侯立勛, 王超, 韓鳳磊, 汪春輝, 楊放青, 黃勝 申請人:哈爾濱工程大學(xué)