专利名称：用于构造喷嘴的方法和喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的方法。
背景技术：
该方法尤其涉及如EP1U9006A中所描述的喷嘴的构造。在现有技术中已知的用 于构造这种喷嘴的方法中，通过抵靠着支承肋板和纵向隔板来焊接由平板制成的小部件、 或将其焊接到支承肋板和纵向隔板上，而构建成内壁的第一轮廓和/或第二轮廓，所述支 承肋板和纵向隔板附连到狭窄的中空圆柱体的外侧。由于在喷嘴的纵向和横向存在着大量 焊接处或焊缝，这使得形成该第一轮廓以及可能还有第二轮廓变得极其麻烦，从而不能总 是达到该内壁的所要求的平滑形状。
发明内容
为了克服这个缺陷，该方法根据权利要求1实现。按照这样的方式，可以得到具有 所需形状的内壁，其中构造出该内壁只需要较少焊接或焊缝、并且为了达到所要求的平滑 形状只需要较少磨削操作。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求2实现。按照这样的方式，内壁没有同 心的焊缝，这会形成非常平滑的内壁形状而不需要额外的精整或精加工操作，并且所需的 焊接工作较少。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求3实现。按照这样的方式，该喷嘴的外 侧容易制造。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求4实现。因此，板容易附接在该喷嘴外 侧上，因此形成刚性构造。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求5实现。因此，可能在内壁中的相对较 厚的板材中形成所需的轮廓。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求6实现。为了实现所需形状，采用金属 旋压加工(metal-spirming)操作来防止碾压(rolled out)相对厚的内壁的壁厚并且防止 内壁在形成该第一轮廓和/或第二轮廓时变得太薄。根据本发明的实施例，该方法根据权利要求7实现。按照这种方式，在导致内环发 生局部变形的金属旋压加工操作期间，该内环维持其圆形的形状。本发明还包括根据权利要求8前序所述的喷嘴。由EP1U9006A可获知此喷嘴。如 前所述，该已知喷嘴的内壁的轮廓是由通过焊接连接起来的部段形成的。以这种方式，该内 壁的形状不总是光滑的，这不利于穿过喷嘴的水的流动。用以形成内壁的各部段的组装同 时需要许多工时。为了避免这些缺点，该喷嘴如权利要求8所述。结果，该喷嘴更容易组装并且在所 述喷嘴的内壁面上需要较少的精整工作。根据本发明的实施例，该喷嘴如权利要求9所述。以这样的方式，因为不存在使所述内壁较为光滑的同心焊接(同心焊缝)或对头焊接(对接焊缝)，该内壁较容易形成。根据本发明的实施例，该喷嘴如权利要求10所述。结果，位于喷嘴外圆周上的板 可以较窄，使得板较为容易制造和/或连接。根据本发明的实施例，该喷嘴如权利要求11所述。结果，环绕该外圆周的该板的 长度可以较小因此较易于制造和/或连接。
接下来通过下图参考几个实施例解释本发明。附图中图1显示的是根据本发明的喷嘴的横截面图，图2显示的是形成根据图1所示的该喷嘴内壁的装置的俯视图，图3显示的是，在在图2所示装置上，在内壁的各个成形步骤期间，该喷嘴的横截 面细节，图4显示的是图1所示的该喷嘴组装过程第一步的透视图，图5显示的是图1所示的该喷嘴组装过程第二步的透视图，图6显示的是图1所示的该喷嘴组装过程第三步的透视图，图7显示的是组装后的、图1所示的喷嘴的透视图。
具体实施例方式图1显示了由中空圆柱体2组成、具有内壁2ab。的喷嘴1，内壁2ab。的一个外端被 形成用以提供第一轮廓2a并且第二外端形成用以提供第二轮廓2。。在该第一轮廓2a和该 第二轮廓2。之间，存在着一种与原始未成形的中空圆柱体2相对应的圆柱部分\。该喷嘴 1的该圆柱部分\环绕着以很小间隙在喷嘴1内旋转的螺旋推进器(未示出)。该喷嘴1 具有壁厚t，在该圆柱部分\处的壁厚t与该未成形的中空圆柱体2的壁厚相一致。当该 中空圆柱体2形成以提供该第一轮廓2a或该第二轮廓2。时，较大直径处的壁厚t’将随着 该直径增加而变得更小。为了在整个宽度上保持该内壁2ab。具有足够的强度，该壁厚t’至 少是壁厚t的80%并且优选为至少是壁厚t的90%。在该圆柱部分2的另一个实施例中，该圆柱部分\形成为具有较大的壁厚和/或 可能还以不同的材料形成。在此实施例中，在该中空圆柱体2中有一个或两个同心焊缝或 对接焊缝，并且该第一轮廓2a和/或该第二轮廓2。由具有不同壁厚的板和/或由除了形成 圆柱部分\的板之外的不同材料形成。该喷嘴1的前面具有在此图示为固体杆的凸鼻轮廓3，但是也可以构造成管状或 任何其他合适的轮廓。该喷嘴1的后面包括具有同样构造的后轮廓5，但是例如，具有与该 凸鼻轮廓3不同的尺寸。在该内壁2ab。的外侧上设有两个支承隔板4以便支承住该外板6。 该外板6的边缘借助于焊接而抵接着或附连至该凸鼻轮廓3、该后轮廓5上或抵接另一个外 板6的边缘。在后面这种情况下，该外板6的边缘置于支承隔板4上并且焊接于此。很明 显，支承隔板4的数量、以及因而该外板6之间的同心焊缝的数量取决于该喷嘴1的宽度， 并且这宽度尤其取决于该推进器1的直径。该喷嘴1也可以被构造成没有凸鼻轮廓3或后 轮廓5，并且也没有支承隔板4。在那种情况下该外板6被直接焊在该内壁2ab。上。
图2示出了一金属旋压机7，包括支柱8，支柱8用于支承住具有水平第一转动轴 线11的转台9。该金属旋压机具有纵向导向装置27，一纵向托架23可以沿着该装置在平 行于第一转动轴线11的方向上移动。横向滑动件25可以沿着该纵向托架23在与该第一 转动轴线11成直角的方向上移动。旋转臂M附连至该横向滑动件25并且可以围绕轴线 26转动。固定滚轴支承19和可动滚轴支承20附连至该旋转臂对，其中夹紧缸22可以沿 着夹紧导向装置21朝向该固定滚轴支承19移动该可动滚轴支承20。该固定滚轴支承19 支承着可绕第二转动轴线16转动的内滚筒15。该可动滚轴支承20支承着可绕第三转动轴 线18转动的外滚筒17。该第二转动轴线16和该第三转动轴线18相互平行。通过朝向该 固定滚轴支承19移动该可动滚轴支承20，该滚筒15和17形成一种可以夹紧中空圆柱体2 的夹具以通过金属旋压而成形。三个或更多的夹紧部段14附连到联接件12周围。该夹紧部段14可以通过夹紧 器件13相对于该联接件12移动，因此形成夹紧套。该夹紧器件13可将该夹紧套夹在该中 空圆柱体2的内表面处。该联接件12安装在支承套10上，从而使得该中空圆柱体2能围 绕该第一转动轴线U转动。很可能在该联接件12和该支承套10之间提供快速脱扣联接 件，从而该中空圆柱体2可以很容易地被重新安装和形成在两端处。该夹紧套也可能被用 在进一步装配该喷嘴1的焊件支架(welding manipulator)(未示出)上。图2显示了该中空圆柱体2成形操作的开始。该纵向托架23沿着该纵向导向装 置27的运动和该横向滑动件25沿着该纵向托架23的运动允许该内滚筒15设置在该中空 圆柱体2的内侧上。随之，该夹紧缸22将最外部滚筒17压紧成抵靠着该中空圆柱体2的 外表面。为了使该中空圆柱体形成该第一轮廓2a或该第二轮廓2。，该滚筒15、17向着边缘 移动，同时该中空圆柱体2绕第一转动轴线11转动，因此该内滚筒15和该外滚筒17沿着 该中空圆柱体2形成螺旋路径。同时，夹紧的该内滚筒15和该外滚筒17围绕该第二转动 轴线16和该第三转动轴线18转动，并且该第二转动轴线16和该第三转动轴线18绕轴线 26转动。从图3a和北看出这个操作的各个阶段。图3c显示出在利用另一侧将该联接件 12设置在该支承套10上之后，该中空圆柱体2的第二边缘的成形。优选地，该内滚筒15和该外滚筒17夹紧抵靠着该中空圆柱体2、并且沿着该中空 圆柱体2移动，从而使所需的该第一轮廓2a或该第二轮廓2。一次形成。如果需要，该操作 可以连续重复几次，由此需要考虑到如下事实通过在中空圆柱体2的材料上方滚动该滚 筒15、17，该板厚度t’变得更薄并且可能也增加了该中空圆柱体2的总宽度。图4显示出将各个部件与内环2ab。装配从而形成喷嘴1的开始阶段。图5和6显 示了该装配期间的连续阶段并且图7显示了准备固定于船上时的该喷嘴1。图4、5和6示 出该夹紧部分14可应用在装配该喷嘴1的情况下的示意图，通过将其和该夹紧部段14 一 起安装到焊件支架(未示出)上。第一过渡段观表示了该第一轮廓\向该内壁2ab。的圆 柱部分\的过渡，第二过渡段四表示了该第二轮廓2。和该圆柱部分\的过渡。如图4所示，该纵向隔板首先设置于该内壁2ab。的外圆周上。连接腔的纵向隔板 30和连接腔的中心部分31设置成平行于该内壁2ab。的上部，并且下部纵向隔板35被置于 下部。该连接腔将该喷嘴1的上部连接到该船的下部。在该纵向隔板30、25和该中心部分 31设置于适当位置之后，接着通过将该凸鼻轮廓3和该后轮廓5滑过纵向隔板中的凹口 34 而安装该凸鼻轮廓3和该后轮廓5，之后焊接该隔板20、31、35和轮廓3、5。如图5所示，接着将该支承隔板4放置就位并且进行焊接，并且如图6所示，接着将该连接腔的侧部隔板32 和划分隔板33放置于适当位置并且进行焊接。图7显示了已固定和焊接了该外板6后的 喷嘴1。该喷嘴1借助于连接腔而被连接到该船。很明显，这可以多个不同方式实施。在所示实施例中中，该内壁2ab。具有圆柱部分2b。这种圆柱部分\能够在该螺旋 推进器和该喷嘴1之间实现良好的协同操作。这个圆柱部分\也可以非常短或根本不存在。
权利要求
1.一种制造喷嘴(1)的方法，该喷嘴具有内壁Oab。)用来引导水流通过螺旋推进器，其 中该内壁在一侧上具有第一轮廓Oa)、并且在另一侧上可能还有第二轮廓O。)，其特征在 于，该喷嘴的该内壁是由一种中空圆柱体(2)形成的，通过将具有合适内壁厚度(t)的板碾 压成该内壁的半径、并且通过焊接该板以形成该中空圆柱体，并且通过随后借助于塑性变 形或旋压来旋压该中空圆柱体的一侧而形成该第一轮廓，并且如果需要，还借助于塑性变 形或旋压来旋压该中空圆柱体的另一侧以形成该第二轮廓。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板具有和该内壁(2ab。)大约相同的宽度。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，形成该内壁(2ab。)之后，将一个或多个 同心支承肋板G)、一种凸鼻轮廓C3)和/或一种后轮廓( 焊接到该喷嘴(1)内壁的外 侧，之后通过将曲面板(6)焊接在该喷嘴⑴内壁的外侧附近或抵靠着该内壁、该同心支承 肋板、该凸鼻轮廓和/或该后轮廓来形成喷嘴的外侧。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，一个或多个纵向隔板(30、31、35)焊接到该 内壁Oab。)上用来安装该曲面板(6)并且该曲面板的端部焊接到或抵靠着这些纵向隔板。
5.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该中空圆柱体(2)是通过将所述中 空圆柱体夹到一种转台(9、10)上进行旋压形成的，其中可达到该中空圆柱体的边缘，之后 具有两个滚筒(15、17)的夹具夹住该中空圆柱体的壁，并且通过绕第一转动轴线(11)转动 所述中空圆柱体而使该中空圆柱体形成所需轮廓Oa、2。)，其中具有两个滚筒的夹具同步朝 向可达到的边缘移动从而使得该滚筒在该中空圆柱体上沿循着螺旋路径行进，并且可能的 情况是，具有该滚筒的夹具绕与第一转动轴线成直角的第二转动轴线06)转动。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该第一轮廓Qa)和/或该第二轮廓O。)在 单一的或多个金属旋压操作中形成。
7.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在金属旋压操作过程中，一种夹紧套 (12,13)放置于该中空圆柱体O)内，所述夹紧套在一个或两个金属旋压操作中也被置于 转台(9、10)上的适当位置处。
8.一种用于引导水流通过螺旋推进器的喷嘴，包括一种内壁Oab。)，该内壁Oab。)在该 螺旋推进器的一侧上具有第一轮廓Oa)、并且可能还在该螺旋推进器的另一侧上具有第二 轮廓O。)的内壁Oab。)、和一种可能位于该螺旋推进器位置处的圆柱壁部分Ob)，其特征在 于，该内壁形成一种具有中心轴线的轴对称的或旋转对称的部分，在该中心轴线方向上仅 仅有一个或几个焊缝。
9.如权利要求8所述的喷嘴，其特征在于，该内壁(2ab。)有大体恒定的壁厚(t)。
10.如权利要求8或9所述的喷嘴，其中一个或几个同心支承肋板(4)在外侧上焊接到 该内壁(2ab。)上，在其上面的外壁的曲面板(6)的侧面利用同心焊缝进行焊接。
11.如权利要求8、9或10所述的喷嘴，其特征在于，一个或多个纵向隔板(30、31、35) 焊接到该内壁Oab。)上，该曲面板(6)的端部焊接到其上和/或与其焊接抵接。
全文摘要
本发明涉及到用于构造喷嘴的方法和喷嘴，特别是本发明涉及一种制造喷嘴的方法，该喷嘴具有以引导水流通过螺旋推进器的内壁，其中该内壁在一侧具有一轮廓并且可能在另一侧还具有第二轮廓。根据本发明，该喷嘴的该内壁由一种中空圆柱体形成，该中空圆柱体通过将具有类似内壁厚度的板碾压成该内壁的半径并且通过焊接该板形成并且通过焊接该曲面板以形成该中空圆柱体，并且随后将该中空圆柱体的一侧通过塑性变形或旋压来旋压成该第一和/或该第二轮廓。本发明还涉及一喷嘴，其中该内壁是一在该轴线方向上仅仅有一个或几个焊接处的轴对称或旋转对称的部分。
文档编号B63H5/14GK102069347SQ20101054946
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年10月14日
发明者A·德尤伊尔 申请人:范德赫深船厂