一种小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种船舶螺旋桨的固定结构，尤其涉及一种有效降低船舶阻力的小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，属于船舶设计技术领域。
【背景技术】
[0002]客船的航速通常较高，主机功率较大，相应螺旋桨的负荷也较高。出于吃水限制以及安全性的考虑，一般客船都是采用双机双桨型式。客滚船的线型设计，不仅要充分考虑到阻力的影响，由于客船对舒适性的要求更高，在设计线型时还要特别考虑尾部线型对船体振动的影响。
[0003]传统客滚船尾部线型设计一般有大尾鳍型式和螺旋桨轴支架(俗称美人架)型式两种，这两种尾部线型型式各有优缺点。
[0004]图3为大尾鳍模式，螺旋桨轴被完全包裹住，这种结构形式比较利于机舱布置，由于大尾鳍的形式提供了更多的空间，主机可以布置在比较靠后的位置，并缩短了螺旋桨轴的长度，且螺旋桨轴被包在尾鳍内，能得到较好的保护。但是由于尾鳍靠近螺旋桨，导致尾部伴流受到影响，螺旋桨旋转噪声和脉动压力增加，从而引起主船体的振动。这种振动，对客船的舒适性而言是非常不利的。
[0005]图1为美人架型式布置图，一对轴支架将螺旋桨轴固定在船身底部，轴支架沿客船航行方向的面积很小，该设计型式能显著改善螺旋桨激振带来的船体振动。但是这种结构形式会给机舱布置带来困难，参见图2，因尾部线型逐渐抬高，为避免齿轮箱碰到船体构件，主机要布置在比较靠前的位置，轴的长度也会大大增加，留给机舱布置的空间非常有限。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型需要解决的技术问题是:现有的船舶螺旋桨的固定结构，或采取大尾鳍的形式，或采取美人架的形式，大尾鳍形式导致尾部伴流受到影响，螺旋桨旋转噪声和脉动压力增加，从而引起主船体的振动，影响客船的舒适性，美人架的形式主机要布置在比较靠前的位置，轴的长度也会大大增加，导致主机的布置十分困难。
[0007]本实用新型采取以下技术方案:
[0008]一种小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，包括螺旋桨，螺旋桨轴系，小尾鳍4、轴支架3 ;受小尾鳍4保护的轴系长度位于轴系的前段，并约占轴系总长的三分之二 ；所述轴支架3设置在轴系后段、接近螺旋桨的位置处。
[0009]本技术方案的特点在于:采用了将轴支架与小尾鳍相结合的方式，取代了现有技术中的大尾鳍与美人架的结构形式，提供了一种全新的螺旋桨及其轴系的固定方式，小尾鳍自身的体积较小，而且距离螺旋桨的距离较远，受到尾部伴流的影响很小，较之现有技术的大尾鳍，螺旋桨旋转噪声和脉动压力大大降低，主船体的振动也大大降低，提升了客船的舒适性；此外，由于小尾鳍的设置，轴支架可以设置在轴系后端靠近螺旋桨的位置，较之现有技术的美人架的结构，轴系的长度有所缩短，主机的布置相对容易很多。
[0010]进一步的，所述轴支架3的数量为I个，将螺旋桨轴系与船身底部连接固定。
[0011]进一步的，所述螺旋桨轴系的前端与主机舱连接。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]I)降低了螺旋桨振动引起的船体振动，提高了船舶舒适性。
[0014]2)缩短了轴系长度，有效提高了轴系效率。
[0015]3)合理的小尾鳍和美人架组合方式，有效降低了船舶阻力。
[0016]4)相比大尾鳍线型，降低了线型设计和建造工艺难度。
【附图说明】
[0017]图1是现有技术采用美人架结构形式的螺旋桨及其轴系的固定方式的示意图。
[0018]图2是现有技术美人架的线形图。
[0019]图3是现有技术采用大尾鳍结构形式的螺旋桨及其轴系的固定方式的示意图。
[0020]图4是现有技术大尾鳍的线形图。
[0021]图5是本发明采用小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构的螺旋桨及其轴系的固定方式的示意图。
[0022]图中，1.双轴支架，2.大尾鳍，3.轴支架，4.小尾鳍。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0024]参见图5，一种小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，包括螺旋桨，螺旋桨轴系，小尾鳍4、轴支架3 ;受小尾鳍4保护的轴系长度位于轴系的前段，并约占轴系总长的三分之二 ；所述轴支架3设置在轴系后段、接近螺旋桨的位置处。
[0025]对于传统的双机双桨船而言，现有技术要么采用轴支架，要么双尾鳍，除此之外，还未采用过其它型式的设计。由于这两种设计型式各有优缺点，且缺点比较突出，因此本实用新型提供一种新的型式，取长补短，既能保留双尾鳍的优势，解决布置问题，又不会增加螺旋桨的激振力，解决振动问题。最初这个想法被许多行业内的专家否定，从经验的角度，本领域具有的普遍的观点认为小尾鳍和美人架的组合形式不但不能解决振动和布置问题，还会增加船舶的阻力。实践是检验真理的唯一标准，本实用新型克服了技术偏见，在最初的探索过程中，我们从轴支架型式线型的设计入手，通过将线型尾部加肥来解决主机布置的问题。但是我们发现，这种方法会显著改变浮心的正常位置，对船舶正常装载工况下的浮态非常不利，甚至于浮态无法满足相关规范要求。既然不能通过加肥轴支架型式的尾部线型来解决布置问题，我们考虑从尾鳍的型式入手。通过优化尾鳍的大小和形式来达到优化尾鳍周围的伴流及达到减振的目的。通过对小尾鳍的大小及结构占比进行优化，及对美人架的支架形式进行优化，最终找到了一个尾鳍和美人架布置的最佳形式，解决了主机齿轮箱布置问题，这种布置形式，不仅缩短了主机轴的长度，也有效改善了尾鳍周围的伴流，从而大大减小了船体振动，真正做到了“取长补短”。如图5所示，受尾鳍保护的轴系长度约占轴系总长2/3，经过试验论证，这种结构形式具有良好的使用效果。
[0026]本实用新型采用了将轴支架与小尾鳍相结合的方式，取代了现有技术中的大尾鳍与美人架的结构形式，提供了一种全新的螺旋桨及其轴系的固定方式，小尾鳍自身的体积较小，而且距离螺旋桨的距离较远，对尾部伴流的影响很小，较之现有技术的大尾鳍，螺旋桨旋转噪声和脉动压力大大降低，主船体的振动也大大降低，提升了客船的舒适性；此外，由于小尾鳍的设置，轴支架可以设置在轴系后端靠近螺旋桨的位置，较之现有技术的美人架的结构，轴系的长度有所缩短，主机的布置相对容易很多。
【主权项】
1.一种小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，其特征在于:包括螺旋桨，螺旋桨轴系，小尾鳍(4)、轴支架(3);受小尾鳍(4)保护的轴系长度位于轴系的前段，并约占轴系总长的三分之二；所述轴支架(3)设置在轴系后段、接近螺旋桨的位置处。
2.如权利要求1所述的小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，其特征在于:所述轴支架(3)的数量为I个，将螺旋桨轴系与船身底部连接固定。
3.如权利要求1所述的小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，其特征在于:所述螺旋桨轴系的前端与主机舱连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种船舶螺旋桨的固定结构，尤其涉及一种有效减小船舶阻力和降低船体振动的小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，属于船舶设计技术领域。一种小尾鳍与螺旋桨轴支架的组合结构，其特征在于：包括螺旋桨，螺旋桨轴系，小尾鳍(4)、轴支架(3)；受小尾鳍(4)保护的轴系长度位于轴系的前段，并约占轴系总长的三分之二；所述轴支架(3)设置在轴系后段、接近螺旋桨的位置处。本实用新型降低了螺旋桨振动引起的船体振动，提高了船舶舒适性；缩短了轴系长度，有效提高了轴系效率；合理的小尾鳍和美人架组合方式，有效降低了船舶阻力；相比大尾鳍线型，降低了线型设计和建造工艺难度。
【IPC分类】B63H23-34
【公开号】CN204473116
【申请号】CN201520009249
【发明人】周玮, 朱越星, 周志勇, 李晓峰, 张磊
【申请人】上海船舶研究设计院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月7日