專利名稱：一種可變直徑螺旋槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船舶推進裝置，具體地說是一種可變直徑螺旋槳。
背景技術(shù)：
螺旋槳工作在船后不均勻流場中，這種不均勻的流場導(dǎo)致了螺旋槳所產(chǎn)生的推力 和轉(zhuǎn)矩的周期性脈動，這種脈動力會導(dǎo)致嚴(yán)重的主軸振動，由于主軸和船體直接相連，主軸 上的脈動力又會傳遞到船體，導(dǎo)致船體的劇烈振動，產(chǎn)生強烈的機械噪聲；同時伴流的不均 勻性對螺旋槳空化有嚴(yán)重的影響，距離船體越近的位置，伴流越大，槳葉的載荷也越大，在 此位置槳葉的空化現(xiàn)象越嚴(yán)重，空化帶來的主要不良后果有3個1)強烈空泡噪聲；2)嚴(yán) 重的槳葉剝蝕；3)降低螺旋槳效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低主軸和船體振動、減小槳葉表面空泡的可變 直徑螺旋槳。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的可變直徑螺旋槳的組成包括槳葉和槳轂，還包括固 定凸輪和槳葉伸縮機構(gòu)；固定凸輪設(shè)置在槳轂中心線偏下方；槳葉伸縮機構(gòu)由伸縮主軸、 伸縮肩板、伸縮側(cè)板、滾動軸承、滾動軸承軸、拉力彈簧組成；槳轂固定于螺旋槳主軸上，和 螺旋槳主軸一起旋轉(zhuǎn)，槳轂和收縮機構(gòu)側(cè)板之間只存在徑向運動，不存在周向運動；槳葉和 伸縮機構(gòu)主軸連接成一個固定的整體，伸縮機構(gòu)主軸和伸縮機構(gòu)側(cè)板通過伸縮機構(gòu)肩板連 接；軸承位于伸縮結(jié)構(gòu)主軸和固定凸輪之間；軸承通過軸承軸固定在伸縮機構(gòu)上；伸縮機 構(gòu)肩板上裝有兩個強拉力彈簧。本發(fā)明還可以包括1、伸縮機構(gòu)側(cè)板和槳轂之間裝有上密封墊、中密封墊和下密封墊。2、在槳轂內(nèi)側(cè)上開有左右兩個透氣孔。本發(fā)明的可變直徑螺旋槳在螺旋槳的槳轂中設(shè)置固定凸輪和槳葉伸縮機構(gòu)，由于 螺旋槳上部靠近船體處的伴流較大，因此將固定凸輪的位置設(shè)置在槳轂中心線偏下方，當(dāng) 槳葉旋轉(zhuǎn)到上部強伴流區(qū)域時，由于在此位置處距離固定凸輪較遠(yuǎn)，便會被槳葉伸縮機構(gòu) 拉回至固定凸輪，這樣就使伴流較大區(qū)域的槳葉長度縮短，減少了伴流對槳葉的影響，從而 降低了槳葉表面的空化。當(dāng)槳葉旋轉(zhuǎn)到下部伴流較弱的區(qū)域時，由于在此位置處距離固定 凸輪較近，便會被凸輪推出，這樣就使伴流較小區(qū)域的槳葉伸長，這樣減小了螺旋槳推力和 轉(zhuǎn)矩的周期性脈動，減小了對船體的影響，而由于在螺旋槳下部距離船體較遠(yuǎn)，伴流較小， 因此較長的槳葉也不會產(chǎn)生嚴(yán)重的空化。本發(fā)明的優(yōu)點是能夠極大的降低不均勻流場中螺旋槳推力和力轉(zhuǎn)矩的脈動幅 值，較小主軸振動，同時減小槳葉空泡。本發(fā)明的一個實例可完全消除槳葉的推力脈動，同 時降低67%的轉(zhuǎn)矩脈動；或完全消除轉(zhuǎn)矩脈動，同時降低70%的推力脈動，還可降低螺旋 槳空泡展向長度至原來的20%。本發(fā)明尤其適用于等螺距、小后傾螺旋槳。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的一種可變直徑螺旋槳，由槳葉、槳轂、固定凸輪和槳葉伸縮機構(gòu)構(gòu)成。槳葉伸縮機構(gòu)由伸縮主軸13、伸縮肩板4、伸縮側(cè)板12、滾動軸承6、滾動軸承軸7、 拉力彈簧8組成。槳轂1固定于螺旋槳主軸，和螺旋槳主軸一起旋轉(zhuǎn)，槳轂1和收縮機構(gòu)側(cè) 板12之間只存在徑向運動，不存在周向運動。槳葉2和伸縮機構(gòu)主軸13焊接成一個固定 的整體，伸縮機構(gòu)主軸13和伸縮機構(gòu)側(cè)板12通過伸縮機構(gòu)肩板4連接。軸承6位于伸縮 結(jié)構(gòu)主軸13和固定凸輪3之間，實現(xiàn)伸縮機構(gòu)主軸13和固定凸輪3之間實現(xiàn)無摩擦的周 向和徑向運動。軸承6通過軸承軸7固定在伸縮機構(gòu)上。伸縮機構(gòu)肩板4上裝有兩個強拉 力彈簧8。固定凸輪3表面和槳轂1的外邊界線之間的距離不同，可以控制槳葉2的伸出運 動，槳葉2的縮進運動由強拉力彈簧8控制。伸縮機構(gòu)側(cè)板12和槳轂1之間裝有上密封墊 9、中密封墊10和下密封墊11。保證槳葉伸縮運動時的水密性。在槳轂內(nèi)側(cè)上開有左右兩 個透氣孔5。保證伸縮機構(gòu)內(nèi)部的通氣性，避免大氣壓給伸縮機構(gòu)帶來的附加力，減小伸縮 運動時，伸縮機構(gòu)主軸13所承受的拉伸力。本發(fā)明的工作原理是固定凸輪3的表面和槳轂1表面不同周向位置的徑向距離 不同，槳葉旋轉(zhuǎn)時，徑向距離的減小使得固定凸輪3將槳葉2通過伸縮機構(gòu)主軸13向外推 出；當(dāng)徑向距離增加時，強拉力彈簧8將槳葉2通過伸縮機構(gòu)主軸13向內(nèi)拉伸。在槳葉旋 轉(zhuǎn)過程中，強拉力彈簧8始終處于拉伸狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種可變直徑螺旋槳，包括槳葉和槳轂，其特征是還包括固定凸輪和槳葉伸縮機 構(gòu)；固定凸輪設(shè)置在槳轂中心線偏下方；槳葉伸縮機構(gòu)由伸縮主軸、伸縮肩板、伸縮側(cè)板、 滾動軸承、滾動軸承軸、拉力彈簧組成；槳轂固定于螺旋槳主軸上；槳葉和伸縮機構(gòu)主軸連 接成一個固定的整體，伸縮機構(gòu)主軸和伸縮機構(gòu)側(cè)板通過伸縮機構(gòu)肩板連接；軸承位于伸 縮結(jié)構(gòu)主軸和固定凸輪之間；軸承通過軸承軸固定在伸縮機構(gòu)上；伸縮機構(gòu)肩板上裝有兩 個強拉力彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變直徑螺旋槳，其特征是伸縮機構(gòu)側(cè)板和槳轂之間 裝有上密封墊、中密封墊和下密封墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種可變直徑螺旋槳，其特征是在槳轂內(nèi)側(cè)上開有左 右兩個透氣孔。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種可變直徑螺旋槳。包括槳葉和槳轂，還包括固定凸輪和槳葉伸縮機構(gòu)；固定凸輪設(shè)置在槳轂中心線偏下方；槳葉伸縮機構(gòu)由伸縮主軸、伸縮肩板、伸縮側(cè)板、滾動軸承、滾動軸承軸、拉力彈簧組成；槳轂固定于螺旋槳主軸上；槳葉和伸縮機構(gòu)主軸連接成一個固定的整體，伸縮機構(gòu)主軸和伸縮機構(gòu)側(cè)板通過伸縮機構(gòu)肩板連接；軸承位于伸縮結(jié)構(gòu)主軸和固定凸輪之間；軸承通過軸承軸固定在伸縮機構(gòu)上；伸縮機構(gòu)肩板上裝有兩個強拉力彈簧。本發(fā)明能夠極大的降低不均勻流場中螺旋槳推力和力轉(zhuǎn)矩的脈動幅值，較小主軸振動，同時減小槳葉空泡。適用于等螺距、小后傾螺旋槳。
文檔編號B63H1/20GK102001430SQ201010547258
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者胡健, 馬騁, 黃勝, 齊慧博 申請人:哈爾濱工程大學(xué)