专利名称：纵流高翘尾v型机动驳的制作方法
技术领域：
一种涉及纵流高翘尾V型机动驳，用于内河干支流货物运输自航式机动驳船，属船舶。
在现有的内河机动驳船中，其尾部横剖面线型大多数为U型。此种尾型有两个明显的缺点其一由于尾部较丰满，易产生漩涡，形状阻力大；其二是推进器的供水状况不佳，U型船尾主要靠船底供水，船尾两侧水流无法进入推进器，导致推进器供水不足。因而流体速度加快、压力下降、推力减少，特别是在浅水航道中，供水不足的现象更为严重，致使流体对船尾产生吸力，船尾下沉，船体阻力增加，航速减慢。
针对上述，本实用新型的目的就在于提供一种形状阻力小，推进效率高，利用船舶附体整流，船底及船尾两侧可同时供水的纵流高翘尾V型机动驳船。
本实用新型利用流体力学原理，将船的首尾横剖面线型设计成V型，中部为U型，尾部高翘，整船成纵流高翘尾V型。在船尾的推进系统中，采用流线型单臂轴支架，螺桨的前端配制有预旋片，包括支架臂在内的六片预旋片均布焊于轴毂外圆周上，除支架臂本身一片外，其余5片为曲面，外形如吊扇叶片，不同的是将扇叶式的预旋片转过90°成轴向焊接，其预旋片的几何直径与螺旋桨直径相同，螺旋桨为轴向和径向螺距均不相等的双变距螺桨，在螺桨的后端装有圆锥形导流帽，导流帽外圆周上加工有3片与桨叶形状相同，尺寸较小的导流片，3片导流片沿周上成120°夹角均布。导流帽内腔加工有供紧固螺桨用螺纹。预旋片、螺旋桨、导流帽串装于尾轴上且同轴心，由轴支架支承，以此来实现上述目的。
以下结合附图和实施例，详述本实用新型的工作原理和结构特征。
附 图 说 明
图1为本实用新型的首尾横剖面线图图2为船首纵剖半宽线型图图3为船首水线半宽图图4为船尾纵剖半宽线型图图5为船尾水线半宽图图6为船尾局部侧视图图7为导流帽轴向视图图8为导流帽C向视图图9为预旋片A向视图
图10为预旋片D－D5剖视图参阅
图1，它表示船首尾的横剖面线型，19号、20号及0号、1号、2号横剖面线明显地表示出船首尾为V型。同样9号、10号及13号、14号横剖面线表明船中部为U型。图2和图3分别表示船首的半宽纵剖面和水线面线型图，图4及图5表示船尾半宽纵剖面和水线面线型图，由图4可以看到3号纵剖线明显地由船中部逐渐向尾部翘起。在上述图中本实用新型为纵流高翘尾V型船型。
图6为船尾局部侧视图，主要表示推进系统构件相互间的位置关系，它由船尾壳板〔1〕、尾轴管〔2〕、单臂轴支架〔3〕、预旋片〔4〕、双变距螺桨〔5〕、导流帽〔6〕、舵〔7〕、舵柱〔8〕、尾轴〔9〕构成。船尾壳板〔1〕是船体的一部分，它是由多块钢板焊成的壳体，推进系统的构件主要由船尾壳板〔1〕来支承。尾轴管〔2〕为长筒无缝钢管，用来支承和保护尾轴〔9〕，它一端支承在单臂轴支架〔3〕上，另一端支承在船尾的尾轴套筒内。单臂轴支架〔3〕为复合体〔参阅图9〕，其支承臂〔13〕为长条流线型空心壳板，上端与船尾壳板〔1〕焊接，下端与支架轴毂焊接，在轴毂的外圆周上均布焊有预旋片〔4〕，预旋片〔4〕包括支承臂〔13〕在内至少有3片。除支承臂〔13〕外，其余预旋片为曲面，形状如吊扇叶片，不同的是将吊扇叶式的预旋片转过90°成轴向焊接于轴毂上，它的几何直径与螺旋桨直径相同，由金属材料制作。预旋片本身并不旋转，其作用可使由船底及船底两侧流向推进器处的紊流水源，得到预旋及整流，减少紊流损失，使螺旋桨吸收的主机功率转变为更大推力。双变距螺旋桨〔5〕，它的主要特征是桨叶面上任意一点螺距不论是轴向还是径向均不相等，而常规螺桨其桨叶面上任一点的螺距均相等，双变距螺桨的主要特性是使水流质点通过桨叶面后能获得较大轴向和径向加速度，周向的水流速度相对较小，因而推力较大，螺桨的桨叶数为3片，成120°夹角均布，用金属材料整体铸造，它套装在尾轴〔9〕上并用键连接，它位于预旋片〔4〕之后。导流帽〔6〕为金属制作的复合体，导流帽本体〔10〕为圆锥形，外圆尾部加工两个供搬手紧固导流帽用的平面〔12〕，导流帽本体〔10〕的内腔前部为螺孔，内腔尾部为实心体。在本体的外圆周上焊有导流片〔11〕，3片导流片成120°夹角均布。导流片〔11〕为曲面板，其形状如桨叶，尺寸较螺桨叶为小，具体结构可参阅图7及图8，它套装于尾轴〔9〕上，借助内腔螺纹来紧固前端的双变距螺桨〔5〕。通过导流帽〔6〕来减少水流在径上的旋转，从而提高螺桨的推进效率。导流帽〔6〕跟随螺桨同步旋转。预旋片〔4〕、双变距螺桨〔5〕、导流帽〔6〕均串装于尾轴〔9〕且同轴心，不同的是预旋片〔4〕不直接装在尾轴〔9〕上而是焊接在尾轴的轴毂上，轴毂套装于尾轴管〔2〕上。尾轴管〔2〕为一长形无缝钢管，它包容、支承、保护和润滑尾轴〔9〕。尾轴〔9〕为长轴，其前端与机舱内的中间轴相联，在后端与螺桨套接处开有键槽，尾端加工有螺纹。由发动机输出的功率通过轴系尾轴上的键传递给螺桨，推动船舶运动。螺桨靠后端的导流帽〔6〕将螺桨紧固在尾轴上。
驳船运动方向的控制，由位于导流帽〔6〕后的舵〔7〕来实现。舵〔7〕为梯形空心壳板，横截面为流线型，它由舵柱〔8〕支承，并可浇舵柱〔8〕作左右80°摆动。
本实用新型经实船试验，船体总阻力下降10％左右，航速比同类船舶有所提高，在保证经济航速(11.5km／h)的条件下，单位功率的载货量是由原来的每千瓦载5.44吨。提高到每千瓦载6.8吨，每千吨千米油耗由7千克降至5千克，经济效益显著。同时可实现甲板、舱内同时装载，积载因素达2.5m3／t，由于甲板大开口，货物重心降低，船的稳性提高。抗浪性和操纵性能均能满足规范要求，并比现有船舶有所提高。本实用新型的推进系统同样可用其他类型船舶。
权利要求1.一种涉及纵流高翘尾V型机动驳，用于内河干支流货物运输自航式机动驳船，它利用流体力学原理，来减少船体阻力和改善推进系统，其特征是，船的首尾横剖面线型设计成V型，中部为U型，尾部高翘，整船成纵流高翘尾V型，在船尾的推进系统中，采用流线型单臂轴支架，螺桨的前端配制预旋片，包括支臂在内的预旋片均布焊于轴毂外圆周上，除支架臂本身一片外，其余预旋片为曲面，外形如吊扇叶片，将吊扇叶式的预旋片转过90°成轴向焊接，预旋片的几何直径与螺旋桨直径相同，螺旋桨为轴向和径向螺距均不相等的双变距螺桨，在螺桨的后端装有圆锥形导流帽，导流帽外圆周上加工有3片与桨叶形状相同、尺寸较小的导流片，3片导流片成120°夹角均布，导流帽内腔加工有供紧固螺桨用螺纹，推进系统由船尾壳板[1]、尾轴管[2]、单臂轴支架[3]、预旋片[4]、双变距螺桨[5]、导流帽[6]、舵[7]、舵柱[8]、尾轴[9]构成，尾轴管[2]为长筒形无缝钢管，一端支承在船尾部尾轴套筒内，另一端支承在单臂轴支承架[3]上，单臂轴支架[3]，上端与船尾壳板[1]焊接，下端与轴毂焊接，双变距螺旋桨[5]套装在尾轴[9]上，导流帽[6]采用螺纹与尾轴[9]联接并紧固前端的螺旋桨[5]，舵[7]由舵柱[8]支承，舵柱[8]支承在船壳板[1]上，预旋片[4]、双变距螺[5]、导流帽[6]串装于尾轴[9]上且同轴心。
2.根据权利要求1所述的纵流高翘尾V型机动驳，其特征是，预旋片〔4〕均布于轴毂上，除支承臂〔13〕横截面为流线型外，其余预旋片横截面为曲面，预旋片本身不旋转。
3.根据权利要求1所述的纵流高翘尾V型机动驳，其特征是导流帽〔6〕为圆锥形，导流片〔11〕至成120°夹角焊于导流帽本体〔10〕上，本体〔10〕的内腔前端加工有螺纹，后端为实心体，尾端外圆加工有供紧固螺桨用的平面〔12〕，导流帽〔6〕跟随螺桨〔5〕同步旋转。
专利摘要一种涉及纵流高翘尾V型机动驳，用于内河干支流货物运输自航式机动驳船。其首尾横剖面设计成V型，整船尾纵流高翘为V型，它的推进系统中在螺旋桨(5)的前端配制有预旋片(4)，螺桨(5)的后端装有导流帽(6)。预旋片(4)、螺旋桨(5)及导流帽(6)串装于尾轴(9)上且同轴心。本实用新型经实船试验，船体总阻力下降10％，在保证经济航速(11,5km/h)较原有同类船舶各有提高的条件下，单位功率的装载量和燃油消耗量都有较大幅度下降，经济效益明显。
文档编号B63B1/40GK2088973SQ9121234
公开日1991年11月20日 申请日期1991年3月15日 优先权日1991年3月15日
发明者冯新平, 冯德湘, 王中柱, 何仲琪, 田赞祥, 曾德寿, 韩铁强 申请人:湘潭市水运总公司