基于空气螺旋桨的船舶侧推装置的制作方法

本实用新型涉及船舶技术领域，尤其是一种基于空气螺旋桨的船舶侧推装置。

背景技术：

目前，船舶行业发展呈现出大型化、专用化以及高速化的基本特征，而海上运输与河运交通愈加频繁与拥挤，容易在港口内部出现碰撞等诸多海难事故。在这种情况下，对于船舶操纵性能提出了较高的要求。在港内航行期间，船舶的船速不高，采用舵设备进行转向的性能很差，且使用水域会受到一定程度的限制，需借助侧推器，才能够不断优化船舶操纵的性能。

当前主流的侧推器以水下的导管螺旋桨侧推器为主，这种形式的侧推器存在很多不足之处：螺旋桨工作时产生的水动力噪声和机械噪声会影响部分船载测量设备的使用，特别是针对测量船；根据相关资料显示，侧推器会将船舶水下线型破坏，导致船舶航行时水阻力增加约为7％，从而影响舰艇的航速和长期经济性；水下侧推器的安装和使用应有足够的浸深，浸深过小将会发生吸气现象导致侧推器推力减小，影响使用；船舶在高速航行时，会导致螺旋桨射出流的偏离，高速时射流会沿着船体流向后方，使得侧向推力大大减小，严重时会起到反作用；侧推器生产时仅包含圆柱形导流筒，至于导流筒如何与船体曲面过渡连接，当前没有一个统一的规范和方法，仅靠船厂技术人员自行设计曲面连接，如果设计不合适，将会影响船舶的航行性能和侧推器的使用效率；侧推器一旦发生故障，只能进坞维修，耗时费力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，使用空气螺旋桨作为侧推器，并将其设置于甲板上，可有效提高船舶的操纵性能。

本实用新型的技术方案是：

基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，包括船体和侧推器，所述侧推器的数量为2n个，n＝(1、2、3…)，2n个侧推器以船体甲板的轴线为轴对称设置于船体前部的甲板上，所述侧推器包括空气螺旋桨和支架，所述空气螺旋桨通过支架设置于船体甲板的强横梁处。

所述空气螺旋桨通过螺旋桨电机驱动，所述螺旋桨电机的轴与空气螺旋桨相连，螺旋桨电机的壳体与支架的上端可转动相连。

所述支架的下端设有底盘，所述底盘与甲板可转动相连。

所述空气螺旋桨外套有网罩。

所述空气螺旋桨采用raf-6e型桨叶。

本实用新型具有的优点和积极效果是：使用空气螺旋桨代替导管螺旋桨侧推器，具有启动快，相应时间短，体积小，操作便捷，并且可以产生横倾回复力矩，减少船舶受风浪影响发生的横摇现象。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是侧推器在甲板上对称设置的示意图

图3是侧推器的结构示意图

图4是空气螺旋桨旋转的示意图

图中：

1、船体2、侧推器21、空气螺旋桨

22、支架23、螺旋桨电机24、竖直转向电机

25、水平转向电机26、电机齿轮27、底盘齿轮

221、左架板222、右架板223、底盘

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型：

基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，包括船体1和侧推器2，所述侧推器2的数量为2n个，n＝(1、2、3…)，2n个侧推器2以船体甲板的轴线为轴对称设置于船体1前部的甲板上，所述侧推器包括空气螺旋桨21和支架22，所述空气螺旋桨21通过支架22设置于船体1甲板的强横梁处。

本实用新型的侧推器2的数量为2个，2个在船体1的前部甲板的两侧对称设置。由于空气螺旋桨21会产生较大的回转力矩，设置于强横梁处有助于保证船体1的稳定性。使用空气螺旋桨21代替导管螺旋桨侧推器，具有启动快，响应时间短的优势，并且，不需要在船体1水下部分开孔，较于传统侧推器不增加船体阻力，当侧推装置发生故障时，便于维修。

所述空气螺旋桨21通过螺旋桨电机23驱动，所述螺旋桨电机23的轴与空气螺旋桨21相连，螺旋桨电机23的壳体与支架22的上端可转动相连。

所述支架22的下端设有底盘223，所述底盘223与甲板可转动相连。

支架22包括对称设置的左架板221和右架板222，左、右架板的下端与底盘223固定相连，左、右架板的上端与螺旋桨电机23壳体的两侧铰接，螺旋桨电机23可以相对于左、右架板的上端旋转，底盘223可以相对于甲板在水平方向旋转，两个旋转处，使空气螺旋桨21可以与甲板呈任意角度。

当船舶在回转过程中会发生横倾现象，极端情况下可能存在翻船的危险，布置于甲板之上的空气螺旋桨侧推器在工作的同时会产生横倾回复力矩，减小船舶回转时的横倾角，减低危险。同时也可在受风浪影响船舶发生横摇时也可以使用该装置，通过调整空气螺旋桨推力(或拉力)的角度来降低横摇时的影响。

螺旋桨电机23相对于支架22上端的旋转和底盘223相对于甲板的旋转均是以电机为动力进行驱动的，螺旋桨电机23壳体的两侧与左、右架板的内侧铰接，在左架板或右架板的外侧设置竖直转向电机24，竖直转向电机24通过传动机构驱动螺旋桨电机相对于支架上端旋转。同样，在底盘223和甲板之间设有水平转向电机25，水平转向电机25通过电机齿轮26和底盘齿轮27驱动底盘223相对于甲板旋转。

所述空气螺旋桨外套有网罩。

网罩提高了侧推器的安全性。

所述空气螺旋桨采用raf-6e型桨叶。raf-6e型桨叶剖面，在低进速比情况可产生较大推力，适合于船舶回转状态。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，包括船体和侧推器，其特征在于：所述侧推器的数量为2n个，n＝(1、2、3…)，2n个侧推器以船体甲板的轴线为轴对称设置于船体前部的甲板上，所述侧推器包括空气螺旋桨和支架，所述空气螺旋桨通过支架设置于船体甲板的强横梁处。

2.根据权利要求1所述的基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，其特征在于：所述空气螺旋桨通过螺旋桨电机驱动，所述螺旋桨电机的轴与空气螺旋桨相连，螺旋桨电机的壳体与支架的上端可转动相连。

3.根据权利要求1所述的基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，其特征在于：所述支架的下端设有底盘，所述底盘与甲板可转动相连。

4.根据权利要求1所述的基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，其特征在于：所述空气螺旋桨外套有网罩。

5.根据权利要求1所述的基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，其特征在于：所述空气螺旋桨采用raf-6e型桨叶。

技术总结
本实用新型提供一种基于空气螺旋桨的船舶侧推装置，包括船体和侧推器，所述侧推器的数量为2n个，n＝(1、2、3…)，2n个侧推器以船体甲板的轴线为轴对称设置于船体前部的甲板上，所述侧推器包括空气螺旋桨和支架，所述空气螺旋桨通过支架设置于船体甲板的强横梁处。本实用新型的有益效果是使用空气螺旋桨代替导管螺旋桨侧推器，具有启动快，相应时间短，体积小，操作便捷，并且可以产生横倾回复力矩，减少船舶受风浪影响发生的横摇现象。

技术研发人员：王甫江;桂洪斌;韩天潮;郭金霄
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学(威海)
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2021.08.10