专利名称：带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及螺旋桨动力结构领域，特别涉及螺旋桨桨帽领域，具体是指一种带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽。
背景技术：
现代工业对于螺旋桨的应用已经越来越广泛，而为了改善螺旋桨的特性，特别是螺旋桨效率，工程师们已经对叶的数量、形状、展开面积、螺距等方面的技术设计进行了广泛和深入的研究。目前，产生的研究成果实际上已经达到近乎最大的极限。因此对这些项目的研究，很难期望对螺旋桨的性能获得新的重大改善。
现有的螺旋桨桨帽多为一个流线型的圆锥体，在桨毂附近切向诱导速度一般为螺旋桨进流速度的0.5～0.8倍，约占螺旋桨尾流旋转动能的1/3，这部分能量将转化为毂涡空泡而损失掉，且将对桨后的舵造成空泡剥蚀。名称为“带适进流鳍板的螺旋桨桨帽”(公开号为CN94239233.7的实用新型专利)，是在桨帽上安装若干块螺距面形的鳍来形成水轮机的机构，回收了浆毂附近旋转能量，从而提高了螺旋桨的推进效率及降低了毂涡空泡噪音。但是由于在桨毂附近的切向诱导速度是十分大的，仅安装无锯齿形随边鳍板作为水轮机的叶片的话，将造成鳍板梢部处新的小梢涡，该梢涡将产生新的噪声，从而造成环境污染。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种在螺旋桨附加适进流鳍板的桨帽、提高螺旋桨的工作性能和效率、降低螺旋桨噪声、对环境污染较小、结构稳定可靠、适用面较为广泛的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽。
为了实现上述的目的，本实用新型的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽具有如下构成该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，包括螺旋桨桨帽和安装于其上的数个螺旋面形鳍叶，其主要特点是，所述的螺旋面形鳍叶的数量与桨帽的前螺旋桨桨叶的数量相同，各个螺旋面形鳍叶分别安装于桨帽表面上靠近其对应的前部两相邻桨叶叶根的螺距面中间的螺距线的延长线位置处，且螺旋面形鳍叶径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿结构。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶上的锯齿结构的厚度由中间到边缘逐渐变薄。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶的锯齿结构在压力面和吸力面的齿根处的两齿间均形成有马鞍形凹面。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶上的不同半径处的几何螺距角不同。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶的几何螺距角在其根部为40°～90°，在梢部为20°～70°。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶的随边的锯齿结构的齿顶角小于120°，所述的齿的高度小于齿所在叶的剖面弦长的3％。
该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的螺旋面形鳍叶与桨帽的连接方式可以为整体铸造或铰接。
采用了该实用新型的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，由于在螺旋桨桨帽上安装了带有锯齿结构的螺旋面形鳍叶，而且在螺旋面形鳍叶径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿形状，从齿中间到齿的边缘由厚变薄，且在螺旋面形鳍叶的压力面和吸力面的齿根两齿间均形成马鞍形凹面，使得在螺旋桨转动的过程中，该螺旋桨桨帽不仅能有效地消除毂涡，而且形成了涡汇与涡源相间的鳍叶尾涡流，使其在螺旋面形鳍叶梢部相互抵销，从而避免了螺旋面形鳍叶处产生新的小梢涡，从而降低了螺旋桨的工作噪声、解决了对环境的污染问题；同时采用该种设计的螺旋桨桨帽，对于螺旋桨的工作性能和效率有了显著提高，而且该种结构稳定可靠，简单容易加工、适用面较为广泛，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
图1为本实用新型的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的正面示意图。
图2为本实用新型的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽的侧面示意图。
图3为图2中的I-I剖视图。
图4为图2中的II-II剖视图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1至图4所示，该带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，包括螺旋桨桨帽3和安装于其上的数个螺旋面形鳍叶2，其中，所述的螺旋面形鳍叶2的数量与桨帽3的前螺旋桨桨叶1的数量相同，在本实施例中，前螺旋桨桨叶1的数量为四个，则螺旋面形鳍叶2的数量也为四个；同时各个螺旋面形鳍叶2分别安装于桨帽3表面上靠近其对应的前部两相邻桨叶叶根的螺距面中间的螺距线的延长线位置处，且螺旋面形鳍叶2径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿结构4，该螺旋面形鳍叶2的锯齿结构4的厚度由中间到边缘逐渐变薄，该螺旋面形鳍叶2的锯齿结构4在压力面和吸力面的齿根处的两齿间均形成有马鞍形凹面。
不仅如此，该螺旋面形鳍叶2上的不同半径处的几何螺距角不同，在本实施例中，该螺旋面形鳍叶2的几何螺距角在其根部为40°～90°，在梢部为20°～70°。
同时，该螺旋面形鳍叶2的随边的锯齿结构4的齿顶角小于120°，所述的齿的高度小于齿所在叶的剖面弦长的3％。
在实际应用过程中，该螺旋面形鳍叶2与桨帽3的连接方式可以为整体铸造或铰接。
同时，为了验证上述的设计的可行性，对于带锯齿形随边适进流鳍叶的螺旋桨桨帽经过三类船的桨模试验(一艘散货船、一艘集装箱船及一艘高速船)。
测定的结果表明推进效率的增量分别为9.6％、6.5％和6.9％。比CN1031976A中国专利所述的装置的推进效率的增量提高2～3个百分点；而同时，噪声却比CN94239233.7的中国实用新型专利所述的装置降低了约2dB。
采用了上述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，由于在螺旋桨桨帽上安装了带有锯齿结构的螺旋面形鳍叶，而且在螺旋面形鳍叶径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿形状，从齿中间到齿的边缘由厚变薄，且在螺旋面形鳍叶的压力面和吸力面的齿根两齿间均形成马鞍形凹面，使得在螺旋桨转动的过程中，该螺旋桨桨帽不仅能有效地消除毂涡，而且形成了涡汇与涡源相间的鳍叶尾涡流，使其在旋转面形鳍叶梢部相互抵销，从而避免了螺旋面形鳍叶处产生新的小梢涡，从而降低了螺旋桨的工作噪声、解决了对环境的污染问题；同时采用该种设计的螺旋桨桨帽，对于螺旋桨的工作性能和效率有了显著提高，而且该种结构稳定可靠，简单容易加工、适用面较为广泛，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，包括螺旋桨桨帽(3)和安装于其上的数个螺旋面形鳍叶(2)，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)的数量与桨帽(3)的前螺旋桨桨叶(1)的数量相同，各个螺旋面形鳍叶(2)分别安装于桨帽(3)表面上靠近其对应的前部两相邻桨叶(1)叶根的螺距面中间的螺距线的延长线位置处，且螺旋面形鳍叶(2)径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿结构(4)。
2.根据权利要求1所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)上的锯齿结构(4)的厚度由中间到边缘逐渐变薄。
3.根据权利要求2所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)的锯齿结构(4)在压力面和吸力面的齿根处的两齿间均形成有马鞍形凹面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)上的不同半径处的几何螺距角不同。
5.根据权利要求4所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)的几何螺距角在其根部为40°～90°，在梢部为20°～70°。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)的随边的锯齿结构(4)的齿顶角小于120°，所述的齿的高度小于齿所在叶的剖面弦长的3％。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，其特征在于，所述的螺旋面形鳍叶(2)与桨帽(3)的连接方式为整体铸造或铰接。
专利摘要本实用新型涉及一种带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，包括螺旋桨桨帽和安装于其上的数个螺旋面形鳍叶，其中所述的螺旋面形鳍叶的数量与桨帽的前螺旋桨桨叶的数量相同，各个螺旋面形鳍叶分别安装于桨帽表面上靠近其对应的前部两相邻桨叶叶根的螺距面中间的螺距线的延长线位置处，且螺旋面形鳍叶径向长度的一半至叶梢的随边处有锯齿结构。采用该种结构的带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽，能有效地消除毂涡，而且可以避免螺旋面形鳍叶处产生新的小梢涡，从而降低了螺旋桨的工作噪声、解决了对环境的污染问题，工作性能和效率有了显著提高，而且该种结构稳定可靠，简单容易加工、适用面较为广泛，给人们的生产和生活带来了很大的便利。
文档编号F03B3/04GK2835632SQ200520046718
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者华汉金 申请人:上海贡新机电工程技术有限公司