本發(fā)明涉及一種推進(jìn)裝置的附加裝置，屬于推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

導(dǎo)管槳或者帶導(dǎo)管的吊艙推進(jìn)器因?yàn)榈退贂r(shí)推力大、加上旋轉(zhuǎn)機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)推力方向的改變，提高船舶的機(jī)動(dòng)性因此在船舶上得到了廣泛應(yīng)用。但是現(xiàn)有導(dǎo)管槳仍有一些技術(shù)上的不足，一是導(dǎo)管的流道面積固定，影響了非設(shè)計(jì)工況下導(dǎo)管槳的推進(jìn)效率；二是導(dǎo)管槳推力方向是軸向的，不能產(chǎn)生其他方向的推力(側(cè)向力)，限制了導(dǎo)管槳的機(jī)動(dòng)性。

為了應(yīng)對(duì)導(dǎo)管槳的上述不足，常規(guī)的導(dǎo)管槳推進(jìn)器，要改變導(dǎo)管槳推進(jìn)器的推力只能采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者采用螺旋槳調(diào)距機(jī)構(gòu)。采用電機(jī)傳動(dòng)，受到電機(jī)尺寸、重量、功率密度、效率等限制，制約了導(dǎo)管槳推進(jìn)器的廣泛使用；而通過調(diào)整導(dǎo)管螺旋槳的螺距改變推力，則需要在螺旋槳槳轂里安裝復(fù)雜的液壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，槳轂的尺寸、重量大幅增加，同時(shí)槳葉的盤面比、數(shù)量也受到了限制，影響了導(dǎo)管螺旋槳性能的提高。而要改變導(dǎo)管槳的推力，則需要以來體積、重量龐大且價(jià)格昂貴的支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)械，增加了導(dǎo)管槳的使用成本，也影響了導(dǎo)管槳的靈活布置與安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)管推進(jìn)器充氣環(huán)裝置，通過在導(dǎo)管內(nèi)流道出口附近安裝充氣環(huán)裝置，可以實(shí)現(xiàn)改變導(dǎo)管槳出口的流道面積，賦予導(dǎo)管槳在各種工況下靈活改變推力的能力，提高導(dǎo)管槳在非設(shè)計(jì)工況下的推進(jìn)效率；通過充氣環(huán)裝置的分區(qū)調(diào)整，可以改變流體流出導(dǎo)管時(shí)的方向，使得導(dǎo)管槳產(chǎn)生非軸向的推力，提高導(dǎo)管槳的機(jī)動(dòng)性。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下方案：

一種導(dǎo)管推進(jìn)器充氣環(huán)裝置，包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管的出口端內(nèi)壁沿著導(dǎo)管的軸向安裝有多個(gè)相鄰設(shè)置的、不同內(nèi)徑的充氣環(huán)，并安裝有貼附于所述充氣環(huán)內(nèi)壁的光順內(nèi)覆層，所述充氣環(huán)通過充氣管道與充氣裝置連接，所述充氣環(huán)充氣或放氣時(shí)可調(diào)整導(dǎo)管的出口流道面積大小。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

沿著導(dǎo)管出口方向由內(nèi)向外，相鄰的多個(gè)所述充氣環(huán)的膨脹程度依次增大。

所述導(dǎo)管的進(jìn)口端具有光滑的環(huán)形導(dǎo)入曲面。

所述導(dǎo)管的出口端外壁具有向?qū)Ч苤行膹澢摹⒐饣膱A弧形導(dǎo)出曲面。

所述導(dǎo)管的出口端內(nèi)壁呈平直的筒狀。

所述充氣環(huán)的外壁間隔設(shè)有一圈楔形插槽，導(dǎo)管的出口端內(nèi)壁對(duì)應(yīng)設(shè)有一圈楔形插條，借助所述楔形插條與楔形插槽配合將充氣環(huán)固定于導(dǎo)管中。

所述充氣環(huán)設(shè)置有沿其周向間隔設(shè)置的分區(qū)阻隔層，所述分區(qū)阻隔層將充氣環(huán)分隔成多個(gè)獨(dú)立的充放氣區(qū)，所述充放氣區(qū)可由獨(dú)立的氣閥控制。

所述光順內(nèi)覆層由一層或者多層具有彈性的材料制成。

所述分區(qū)阻隔層具有至少兩層氣密阻隔層。

所述導(dǎo)管進(jìn)口端的內(nèi)徑至少大于導(dǎo)管槳直徑的5％，導(dǎo)管出口端內(nèi)徑與導(dǎo)管槳直徑相差范圍小于±5％。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明采用充氣環(huán)結(jié)構(gòu)，利用充放氣改變導(dǎo)管口的流道面積，提升導(dǎo)管槳在各個(gè)航速下的推進(jìn)效率；在不需要借助旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的條件下，產(chǎn)生側(cè)向推力，提高導(dǎo)管槳機(jī)動(dòng)性能；可以在主機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管槳推力的調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；布置方便，適用性廣，本發(fā)明不需要復(fù)雜的導(dǎo)管轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、螺距調(diào)整機(jī)構(gòu)等傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)導(dǎo)管槳推力的輔助機(jī)構(gòu)，只需在導(dǎo)管內(nèi)壁布置充氣環(huán)，體積小，重量輕，成本低，可以適用于各類型帶導(dǎo)管類的推進(jìn)器，可以賦予導(dǎo)管類推進(jìn)器更高的推進(jìn)效率和更大的機(jī)動(dòng)性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中充氣環(huán)安裝于導(dǎo)管內(nèi)壁的充氣狀態(tài)圖。

圖2為本發(fā)明的導(dǎo)流狀態(tài)圖。

圖3為本發(fā)明的另一導(dǎo)流狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明中充氣環(huán)與導(dǎo)管的連接結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明中充氣環(huán)與導(dǎo)管的連接結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明中多級(jí)環(huán)狀氣墊分區(qū)調(diào)節(jié)后的外形圖。

圖7為本發(fā)明充氣環(huán)置于導(dǎo)管中的示意圖。

圖中：1、導(dǎo)管；10、環(huán)形導(dǎo)入曲面；11、圓弧形導(dǎo)出曲面；2、充氣環(huán)；20、楔形插槽；21、分區(qū)阻隔層；3、光順內(nèi)覆層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

如圖1至圖3及圖7所示，本實(shí)施例的導(dǎo)管推進(jìn)器充氣環(huán)裝置，包括導(dǎo)管1，導(dǎo)管1的出口端內(nèi)壁沿著導(dǎo)管1的軸向安裝有多個(gè)相鄰設(shè)置的、不同內(nèi)徑的充氣環(huán)2，并安裝有貼附于充氣環(huán)2內(nèi)壁的光順內(nèi)覆層3，光順內(nèi)覆層3的作用是在相鄰充氣環(huán)2之間構(gòu)建光滑的流道結(jié)構(gòu)，減小因由于充氣環(huán)2之間的接縫起伏引起的流體阻力。充氣環(huán)2通過充氣管道與充氣裝置連接，充氣管道安裝于導(dǎo)管內(nèi)壁，由導(dǎo)管外的充氣泵向充氣環(huán)2充氣；充氣環(huán)2充氣或放氣時(shí)可調(diào)整導(dǎo)管1的出口流道面積大小。當(dāng)充氣時(shí)，多級(jí)環(huán)狀氣墊膨脹，減小了導(dǎo)管的出流面積，可以使得導(dǎo)管槳在低轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生更大的推力，當(dāng)放氣時(shí)，多級(jí)環(huán)狀氣墊收縮，導(dǎo)管出口面積增加，可以在船舶中高速時(shí)減小導(dǎo)管的阻力，增加導(dǎo)管槳的整體推力，從而提升導(dǎo)管槳的推進(jìn)效率。

如圖1至圖3所示，沿著導(dǎo)管1出口方向由內(nèi)向外，相鄰的多個(gè)充氣環(huán)2的膨脹程度依次增大，形成階梯狀，使得光順內(nèi)覆層3呈光滑的坡狀，利于導(dǎo)流。

如圖1所示，導(dǎo)管1的進(jìn)口端具有光滑的環(huán)形導(dǎo)入曲面10。大曲率的環(huán)形導(dǎo)入曲面10的作用是在充氣環(huán)2體積變化時(shí)導(dǎo)管槳能夠適應(yīng)不同的來流角度，可以起到增加導(dǎo)管的推力，避免導(dǎo)管入口空化的目的。

如圖1所示，導(dǎo)管1的出口端外壁具有向?qū)Ч?中心彎曲的、光滑的圓弧形導(dǎo)出曲面11。圓弧形導(dǎo)出曲面11的作用是在導(dǎo)管出口面積大幅改變時(shí)可以減小流體分離，增加導(dǎo)管在不同充氣環(huán)充氣狀態(tài)下的導(dǎo)管推力。

導(dǎo)管1的出口端內(nèi)壁呈平直的筒狀。平直型導(dǎo)管出口的作用為，一是為了方便安裝導(dǎo)管出口端的充氣環(huán)2，二是當(dāng)充氣環(huán)2放氣時(shí)能夠使得導(dǎo)管阻力最小化。平直形的導(dǎo)管出口可以在充氣環(huán)2放氣或者少量充氣時(shí)仍維持導(dǎo)管推進(jìn)器具有較大的推力。

如圖4、圖5所示，為便于安裝，充氣環(huán)2的外壁間隔設(shè)有一圈楔形插槽20，導(dǎo)管1的出口端內(nèi)壁對(duì)應(yīng)設(shè)有一圈楔形插條，借助楔形插條與楔形插槽20配合將充氣環(huán)2固定于導(dǎo)管1中。通過周向均布的插槽安裝于導(dǎo)管內(nèi)壁，然后通過止動(dòng)螺栓加以固定。

如圖6所示，充氣環(huán)2設(shè)置有沿其周向間隔設(shè)置的分區(qū)阻隔層21，分區(qū)阻隔層21將充氣環(huán)2分隔成多個(gè)獨(dú)立的充放氣區(qū)，充放氣區(qū)可由獨(dú)立的氣閥控制。采用分區(qū)阻隔層21，實(shí)現(xiàn)充氣環(huán)2的壓力的分區(qū)調(diào)節(jié)，從而改變導(dǎo)管出口的形狀，產(chǎn)生需要的側(cè)向力。通過對(duì)不同分區(qū)的充氣或放氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)出口面積的局部變化調(diào)整，進(jìn)而影響導(dǎo)管(噴口)出流的方向，使得導(dǎo)管產(chǎn)生側(cè)向力，提高導(dǎo)管推進(jìn)器的機(jī)動(dòng)能力。

本發(fā)明中，光順內(nèi)覆層3由一層或者多層具有彈性的材料制成；分區(qū)阻隔層21具有至少兩層氣密阻隔層。為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管的最大導(dǎo)流效率，導(dǎo)管1進(jìn)口端的內(nèi)徑至少大于導(dǎo)管槳直徑的5％，導(dǎo)管1出口端內(nèi)徑與導(dǎo)管槳直徑相差范圍小于±5％。

以上所舉實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，僅用來方便說明本發(fā)明，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部改動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。