專利名稱:可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種安裝在船上的具有環(huán)狀噴嘴的可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置。在該裝置中，水平推進(jìn)軸的驅(qū)動(dòng)力是由一垂直軸和一斜齒輪傳來的，并且為了駕駛船只，該裝置可以圍繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)?？蓪⑦@種推進(jìn)裝置放置船尾、船頭或船側(cè)的船底上。
可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置特別有利于一些必須在狹窄地段內(nèi)很好地駕駛的拖船。在低牽引速度的情況下，拖船推進(jìn)器的尺寸應(yīng)略大些，使效果較好。但是，這有使推進(jìn)裝置變得相當(dāng)大的缺點(diǎn)，推進(jìn)器在船底下也伸得很深，以致船只不能在淺水處駕駛。而且，當(dāng)從船的上面到井底處進(jìn)行安裝或拆卸推進(jìn)器時(shí)，或者例如在淺水中驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)裝置可以舉起放入底井時(shí)，這類大的推進(jìn)裝置在船底處需要有一個(gè)非常大的井。
一種眾所周知的增加推進(jìn)器在低速運(yùn)行時(shí)的推力裝置要圍繞推進(jìn)器插入一個(gè)環(huán)狀噴嘴。在這種情況下，推進(jìn)器的直徑可能略有減小。但無論怎樣，推進(jìn)噴嘴是一個(gè)大的物體，從而又帶來諸多問題。在可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置中，推進(jìn)器及圍繞它的噴嘴在船底下周圍應(yīng)該能夠充分自如地轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)要求轉(zhuǎn)動(dòng)的空間大時(shí)，便帶來問題，特別是使用兩個(gè)同樣的推進(jìn)裝置和船體相對(duì)小時(shí)，如拖船。噴嘴也增加轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置的力矩，力矩大小取決于噴嘴離開推進(jìn)裝置的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離(噴嘴離垂直轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)，力矩就越大)。
本發(fā)明的目的要獲得一種沒有上述缺點(diǎn)的新型的推進(jìn)裝置。本發(fā)明的特點(diǎn)在于把環(huán)形推進(jìn)噴嘴放置得使噴嘴前緣到推進(jìn)器中心面的推進(jìn)噴嘴的軸向距離為0.70-0.85X推進(jìn)噴嘴的軸向長度。
因此推進(jìn)噴嘴幾乎完全位于推進(jìn)器的前部或相當(dāng)靠近推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。這就產(chǎn)生了一個(gè)重要的結(jié)果推進(jìn)噴嘴所需的額外空間顯著地小于普通裝置的空間。這種具有推進(jìn)噴嘴的推進(jìn)器可以安裝在在船底形成的井內(nèi)，井的大小相當(dāng)于沒有推進(jìn)噴嘴的推進(jìn)裝置。在另一方面，需要空間小的裝置具有這種優(yōu)點(diǎn)，即甚至可把較大的推進(jìn)裝置安裝到小船上，以便得到較大的推力。
按照本發(fā)明放置的推進(jìn)噴嘴還使可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置獲得極大的優(yōu)點(diǎn)，即從垂直轉(zhuǎn)動(dòng)軸到噴嘴中心點(diǎn)的距離是短的。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置所需要的力矩顯著地小于普通的推進(jìn)器。于是也可以選定較輕的駕駛設(shè)備，從而顯著地降低制造成本。
通過按照本發(fā)明提出的安裝推進(jìn)噴嘴的方法還可以得到一些顯著的優(yōu)點(diǎn)其中之一是，當(dāng)把推進(jìn)器置于靠近噴嘴的后緣時(shí)，可以很容易地把它卸掉。也可以把噴嘴牢固地緊固在推進(jìn)裝置上，由此會(huì)減小噴嘴和推進(jìn)器之間的間隙。于是也提高了推進(jìn)器的效率。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)有利的應(yīng)用，插在可轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置內(nèi)的推進(jìn)噴嘴的前緣基本上在垂直軸的中心線上，或在推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，或在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心線附近。在實(shí)際進(jìn)行的測(cè)量中，業(yè)已指出，當(dāng)把推進(jìn)器的噴嘴安裝到推進(jìn)裝置上時(shí)，在橫向流動(dòng)中，其駕駛力矩幾乎等于零。換言之，推進(jìn)噴嘴已置于最佳點(diǎn)。因此駕駛設(shè)備的結(jié)構(gòu)盡可能選得輕些。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的應(yīng)用，插在可轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置內(nèi)的噴嘴裝置的前緣和它的尾緣之間距離，或推進(jìn)噴嘴的長度基本上為推進(jìn)器直徑的一半。該尺寸大體上也相當(dāng)于上述最佳結(jié)構(gòu)的尺寸。然而，如果船只基本上是用來以低速運(yùn)行，則通過加長噴嘴長度可增加噴嘴的推力。實(shí)際上，噴嘴長度可以為0.6-0.7X推進(jìn)器的直徑。在從噴嘴的前緣到推進(jìn)器葉片位置的距離為0.70-0.85X噴嘴長度時(shí)，盡管延長噴嘴長度，推進(jìn)裝置所需要的空間不會(huì)增加。這不需要改變駕駛機(jī)構(gòu)的尺寸，因?yàn)轳{駛力矩沒有增加。因此，根據(jù)本發(fā)明有可能把一專用的較長的噴嘴插到普通的推進(jìn)器中，使推進(jìn)裝置的主要尺寸不會(huì)變化。
當(dāng)要將轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)器舉起安裝到船底的井內(nèi)時(shí)，井的尺寸可根據(jù)額外應(yīng)用確定如下推進(jìn)噴嘴要安裝得靠近推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使井的直徑足夠，基本上為1.6X推進(jìn)器直徑。該尺寸基本上相當(dāng)于井的大小，用于沒有噴嘴的可轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置。如果推進(jìn)裝置在井內(nèi)不轉(zhuǎn)動(dòng)，那么井的中心線可以從推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸處移位。于是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，井的直徑可以是1.35X推進(jìn)器直徑。
現(xiàn)在參考附圖以實(shí)例來敘述本發(fā)明，其中圖1表示具有普通推進(jìn)噴嘴的可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置。
圖2與圖1相當(dāng)，表示具有本發(fā)明噴嘴的可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置。
圖1表示安裝到船(1)的底(2)處井(14)內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置(3)。垂直軸經(jīng)斜齒輪(6)驅(qū)動(dòng)連接到推進(jìn)器(9)的水平推進(jìn)軸。圍繞推進(jìn)器，插入一個(gè)斜面的推進(jìn)噴嘴(7)，使推進(jìn)器(9)葉片(10)的尖端(11)大約位于推進(jìn)噴嘴(7)的中點(diǎn)。于是由該推進(jìn)噴嘴引起的駕駛力矩的力臂a1是相當(dāng)長的。因?yàn)樵诖私Y(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)動(dòng)推連噴嘴需要很大的空間，所以船(1)的底(2)處井(14)的直徑D1是大的。由于這些缺點(diǎn)，因此采用普通技術(shù)的圖1所示的結(jié)構(gòu)是不常使用的。
圖2是按照本發(fā)明對(duì)圖1進(jìn)行修改后的推進(jìn)裝置。在這種情況下，插入推進(jìn)噴嘴(7)以后，從推進(jìn)器(9)的葉片(10)的中心平面到推進(jìn)噴嘴(7)的正面緣或前緣(12)的距離C取決于噴嘴(7)的長度b，即C＝0.70-0.85×b。于是推進(jìn)噴嘴的正面緣或前緣(12)位于推進(jìn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(13)的附近。通過適當(dāng)設(shè)計(jì)推進(jìn)噴嘴(7)，就可以按如上所述的(C＝0.70-0.85×b)來選定推進(jìn)器(9)和噴嘴(7)的相互位置。在這種結(jié)構(gòu)中，由推進(jìn)噴嘴(7)所產(chǎn)生的推力將不會(huì)有很大的降低。推進(jìn)噴嘴(7)的最大推力是由這種結(jié)構(gòu)來達(dá)到的，其中從推進(jìn)器(9)的葉片(10)的中心平面到前緣(12)的距離C大約為0.7b，b為推進(jìn)噴嘴(7)的長度。在推進(jìn)器(9)安裝得比這個(gè)距離0.7×b更近的情況下，推進(jìn)裝置的性能基本上沒有提高。當(dāng)上述距離C＝0.85b時(shí)(b為推進(jìn)噴嘴(7)長度)，由推進(jìn)噴嘴(7)所產(chǎn)生的推力為≤10%×最大推力值。因此，推力低于最大推力值的90%的裝置在技術(shù)上是不可接受的，并且這種裝置的制造也是不經(jīng)濟(jì)的。
在本結(jié)構(gòu)中，推進(jìn)噴嘴的中心點(diǎn)和其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(13)之間的距離基本上小于圖1的相應(yīng)距離，從而駕駛力也保持相當(dāng)小。推進(jìn)噴嘴沒有增加船只(1)低部(2)處井(14)的直徑，因?yàn)閲娮?7)的后緣或尾緣(8)大體上在如圖2所示的推進(jìn)器轂體的水平面上。在該實(shí)施例中，井(14)的直徑D2大約為1.6×推進(jìn)器(a)的直徑d。在本實(shí)施例中，除了推進(jìn)噴嘴(7)的位置以外，對(duì)確定推進(jìn)噴嘴形狀的尺寸也是極有利的。在實(shí)際進(jìn)行的測(cè)量中已經(jīng)指出，在最有利的情況下，推進(jìn)噴嘴的長度b大約為推進(jìn)器(9)直徑的一半。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以使推進(jìn)噴嘴(7)更加牢固地緊固在推進(jìn)器裝置(3)的框架上，使推進(jìn)噴嘴(7)和推進(jìn)器葉片的尖端(11)之間的間隙可小于圖1結(jié)構(gòu)中的間隙。
很顯然，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的任何專業(yè)人員來講，可以在如下提出的權(quán)利要求
的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種的改變。如上所述，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于將這樣一種眾所周知的推進(jìn)噴嘴以一種新奇的方式安裝在這樣一種眾所周知的推進(jìn)裝置上，從而得到許多意料不到的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種安裝在船(1)上的具有環(huán)狀推進(jìn)噴嘴(7)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置(3)，在該裝置中，水平推進(jìn)軸(4)的驅(qū)動(dòng)力是由垂直軸(5)和斜齒齒輪(6)傳來的，為了駕駛船只，該裝置可以圍繞一個(gè)垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于以這樣的方法安裝好環(huán)狀推進(jìn)噴嘴(7)，使從噴嘴(7)的前緣(12)到推連器(9)的葉輪中心平面的推進(jìn)噴嘴軸向距離C在0.70-0.85×推進(jìn)噴嘴(7)的軸向長度b之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的推進(jìn)裝置，其進(jìn)一步的特征在于插入到推進(jìn)裝置(3)的推進(jìn)噴嘴(7)的前緣(12)基本上在垂直軸(5)的中心線(13)上，或在推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，或在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心線附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的推進(jìn)裝置，其進(jìn)一步的特征在于安裝在可轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)裝置(3)上的推進(jìn)噴嘴(7)的前緣(12)的尾緣(8)之間的距離，或者推進(jìn)噴嘴的長度基本上是推進(jìn)器(9)直徑(d)的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或3所述的推進(jìn)裝置(3)的安裝與船(1)的底(2)處的井(14)有關(guān)的，以便推進(jìn)裝置(3)能被舉起放入井(14)內(nèi)，在推進(jìn)裝置(3)不用時(shí)，其進(jìn)一步的特征在于靠近推近裝置(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(13)插入噴嘴(7)，使井(14)有足夠大的直徑(D2)大約為1.6×推進(jìn)器(9)的直徑(d)，或者如果在推進(jìn)裝置(3)被舉起裝入井(14)內(nèi)時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)，則井(14)充足的直徑(D2)大約為1.35×推進(jìn)器(9)的直徑(d)。
專利摘要
安裝在船上的具有環(huán)狀噴嘴(7)的可圍繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的推進(jìn)裝置(3)，其垂直軸(5)和斜齒齒輪(6)產(chǎn)生推進(jìn)軸(4)的驅(qū)動(dòng)力。噴嘴(7)這樣地插入裝置內(nèi)，以致從噴嘴的前緣(12)到葉片的中心平面的軸向距離(C)-0.70-0.85×噴嘴(7)的長度(b)。按發(fā)明的變種，裝置(3)不用時(shí)，它被裝在船底井(14)內(nèi)。噴嘴(7)靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸(13)，以致井(14)充足的直徑(D2)約為1.6×推進(jìn)器的直徑(d)，或者裝置(3)裝入井(14)內(nèi)時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)，則直徑(D2)約為1.35×推進(jìn)器的直徑(d)。
文檔編號(hào)B63H5/14GK86105134SQ86105134
公開日1987年2月18日 申請(qǐng)日期1986年8月9日
發(fā)明者朱漢尼·哈爾科拉, 皮里·維尼奧 申請(qǐng)人:霍爾明公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan