带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构的制作方法

本实用新型涉及的是一种带可拆卸鳍叶的消涡鳍，属于船舶推进技术领域。

背景技术：

随着船舶推进技术的不断发展，大功率、高转速发动机在船舶上得到了广泛地应用。相应地，螺旋桨转速也越来越高，从而使螺旋桨尾流中旋转能量损失问题更加突出。另外，随着减振降噪的要求越来越高，螺旋桨尾流诱导的振动噪音问题也亟待解决。为了减少这种能量的损耗，降低发动机的油耗，使得船舶更为绿色环保，因此，安装在螺旋桨前后的附加装置，在各类船舶中得到了相应的使用。目前，传统的附加装置中，普通型导流帽结构不具有鳍叶，不具有节能效果；而新型的具有鳍叶的消涡鳍，鳍叶与消涡鳍一体式构造，结构复杂，制造成本高，仅应用于一些大型的船舶。当鳍叶损伤时，这类一体式结构的消涡鳍维护时，为保护螺旋桨轴，免于海水腐蚀，需要船舶上岸才能进行更换，维护的成本较高。

因此，急需提供一种结构简单，便于加工制造，成本低，容易维护，可减少螺旋桨尾流中旋转能量的损失，极大地降低螺旋桨的激振力和噪音，提升船舶推进性能的构造。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，便于加工制造，成本低，而且能够减少螺旋桨尾流中旋转能量的损失，降低螺旋桨的激振力和噪音，进一步降低主机油耗，提升船舶推进性能，广泛应用于各类船舶的结构。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，包括有一导流体，导流体的内部为空腔，外部是后端开口的凹槽，后侧设置了圆孔，前侧为法兰；所述的导流体前端法兰上具有螺栓孔，用于连接导流体与螺旋桨桨毂。所述的导流体后端圆孔上安装了后盖板。导流体后部的圆孔可用于螺旋桨固定螺母拧紧后注入油脂，并观察腔体内部情况，所述的导流体外部凹槽用于放置鳍叶的底座，并用高强度不锈钢螺钉将鳍叶固定在导流体上。导流体内部空腔，与后盖板以及螺旋桨桨毂形成密封空间结构，以保护内部的固定螺母和螺旋桨轴端部螺纹，防止海水进入，腐蚀零件，从而导致螺旋桨难以拆卸。

作为优选：所述的导流体前部的法兰端面上有密封槽，可安装密封圈，防止海水进入内部腔体。

作为优选：所述的后盖板上具有密封槽，可安装密封圈，防止海水进入导流体内部腔体。

作为进一步优选：所述鳍叶由底座和叶片组成，底座和叶片结合处圆角过度，底座为圆弧形结构，略有锥度，锥度方向顺着螺旋桨桨毂的外轮廓，形成广顺的流线型。底座外部沿周向均布有为对称叶形的叶片，叶片的安装角与螺旋桨桨叶根部几何螺距角具有一定的差值，一般为-15°～15°，使得叶片与旋转水流形成一定的攻角，并产生推力。

作为进一步优选：所述鳍叶数量与螺旋桨叶数保持一致，一般为4叶或5叶。

本实用新型所述的鳍叶可作为备用件，当叶片出现结构损伤等原因失效，船舶无需上岸拆卸整个消涡鳍，由于鳍叶隔离于导流体密封腔体的外部，因此鳍叶直接在海水中进行拆卸更换，非常便捷，大大地提高了设备的可维护性，节约了维护的成本。

本实用新型具有结构简单，便于加工制造，成本低，而且能可减少螺旋桨尾流中旋转能量的损失，降低螺旋桨的激振力和噪音，进一步降低主机油耗，提升船舶推进性能等特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构主视图（半剖视图）；

图2为本实用新型的局部放大图；

图3为本实用新型的结构俯视图；

图4为本实用新型的结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。图1-4所示，本实用新型所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，包括有一导流体2，导流体的内部为空腔，外部是后端开口凹槽，后部开圆孔，前部为法兰；所述的导流体前端法兰上具有螺栓孔，用于连接导流体与螺旋桨桨毂。所述的导流体后端圆孔上安装了后盖板1。导流体内部空腔，与后盖板以及螺旋桨桨毂形成密封空间结构，以保护内部的固定螺母10和螺旋桨轴12端部螺纹，防止海水腐蚀零件而导致难以拆卸。所述的导流体外部凹槽用于放置鳍叶4的底座，并用高强度不锈钢螺钉3将鳍叶4固定在导流体上。

图2中所示，所述的导流体后侧安装了后盖板1，通过盖板螺钉7将后盖板固定在导流体上；所述后盖板上设置了一道密封槽，用于安装后盖板密封圈8，以防止海水进入导流体内部腔体。

图1、4中所示，所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，通过前端法兰上的安装螺栓及垫片5，将消涡鳍整体安装于螺旋桨11后侧。所述的导流体前端法兰有密封槽，用于安装静态轴向密封圈6，以防止海水进入导流体内部腔体。

实施例：图1、4中所示，所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，后侧平齐结构，有别于传统的消涡鳍径向尺寸逐渐减小至零的结构。实施所述结构缩短了消涡鳍的长度，降低了制造的成本。另外，水流顺着桨毂和消涡鳍的线型流动，脱离消涡鳍后自动收缩，增加了消涡鳍的虚长度，减少了水流与消涡鳍之间的摩擦阻力。

实施例：图3所示：所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，鳍叶安装于导流体的外部凹槽内；所述导流体凹槽从前侧向后侧方向，凹槽的宽度逐渐减小，形成了锥形槽。由于水流向后流动，因此对鳍叶具有向后的冲击力。锥形槽的设置可有效的抵挡水流的冲击力。另一方面，凹槽的底部面积小，顶部面积大，使得凹槽的两侧面形成了倒“八”形，鳍叶安装时，顺着凹槽两侧面自动往下滑，安装极为容易。鳍叶的前后两侧各设置了一个高强度不锈钢钢螺钉3，固定鳍叶，并承受旋转时离心力的作用。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，所述的导流体上安装了鳍叶，导流体与鳍叶分体结构，零件的加工工艺简单，制造成本低，易于维护保养。鳍叶由底座和叶片组成，底座和叶片结合处圆角过度，降低了应力集中，底座为圆弧形结构，略有锥度，锥度方向顺着螺旋桨桨毂的外轮廓，形成广顺的流线型。底座外部沿周向均布有为对称叶形的叶片，叶片的安装角与螺旋桨桨叶根部几何螺距角具有一定的差值，一般为-15°～15°，使得叶片与旋转水流形成一定的攻角，并产生推力，降低螺旋桨诱导产生的激振力和噪音，降低主机油耗，提升船舶推进性能。

本实用新型的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，也可适用于轻载荷螺旋桨的船舶。所述的消涡鳍结构只需将鳍叶拆下，并用环氧树脂填充在导流体的凹槽上，使得流线光顺，作为普通的导流帽使用，因此本实用新型广泛适用于各类船舶上。

技术特征：

1.带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，包括有一导流体（2），导流体的内部为空腔，外部是后端开口的4道或5道凹槽，后侧设置了圆孔，前侧为法兰；其特征在于：所述的导流体前部的法兰端面上有密封槽，可安装密封圈（6），防止海水进入内部腔体，法兰上具有螺栓孔，用于连接导流体与螺旋桨桨毂，导流体后部的圆孔可用于螺旋桨固定螺母拧紧后注入油脂，并观察腔体内部情况，导流体外部凹槽用于放置鳍叶（4）的底座，并用高强度不锈钢螺钉（3）将鳍叶固定在导流体上，导流体内部为空腔，与后盖板（1）以及螺旋桨桨毂形成密封空间结构，以保护内部的固定螺母和螺旋桨轴端部螺纹，防止海水腐蚀零件而导致难以拆卸。

2.根据权利要求1所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，其特征在于：所述的导流体与鳍叶（4）为分体结构，所述的导流体、后端板和鳍叶都采用防海水腐蚀的合金铜或不锈钢材质，后端板直接采用不锈钢钢板或铜板制造，导流体采用不锈钢棒料或铜棒加工制造，鳍叶由于叶片为几何扭曲的造型，因此采用模具铸造成型后加工而成。

3.根据权利要求1或2所述的带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，其特征在于：所述鳍叶（4）由底座和叶片组成，底座和叶片结合处圆角过度，底座为圆弧形结构，略有锥度，锥度方向顺着螺旋桨桨毂的外轮廓，形成光顺的流线型，底座外部沿周向均布有为对称叶形的叶片，叶片的安装角与螺旋桨桨叶根部几何螺距角具有差值，为-15°～15°。

技术总结
带可拆卸鳍叶的消涡鳍结构，包括有一导流体，导流体内部为空腔，导流体外部是一端开口的4道或5道凹槽，凹槽内安装鳍叶，导流体后侧开圆孔，导流体前侧为法兰，法兰端面上有密封槽。当螺旋桨安装至螺旋桨轴上，并通过固定螺母压紧，先将导流体通过螺栓安装至螺旋桨桨毂上，通过导流体后端圆孔注入油脂，注满油脂后，用后端盖封闭起来，防止海水腐蚀零件而导致螺旋桨难以拆卸。最后，将鳍叶安装至导流体的凹槽内，并用不锈钢螺钉固定。本装置具有结构简单，便于加工制造，成本低，易于维护，而且能够减少螺旋桨后侧旋转水流的能力损失，降低螺旋桨尾流的激振力和噪音，进一步降低主机油耗，提升船舶推进性能等特点。

技术研发人员：章锐彪;赵鹏;田永坚;何坚;孙国杰
受保护的技术使用者：杭州前进齿轮箱集团股份有限公司
技术研发日：2020.06.16
技术公布日：2021.08.03