船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用螺旋槳的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶，更詳細而言，涉及在安裝在螺旋槳的軸轂上的軸轂罩(boss cap)上設(shè)置翼片從而提高螺旋槳的推進性能的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶。
【背景技術(shù)】
[0002]大多船舶使用螺旋槳作為其推進器，提高其推進器效率等的螺旋槳特性大大地有助于燃油效率的提高。因此，作出了螺旋槳的翼數(shù)、翼的形狀、展開面積、螺距角、斜交角等關(guān)于螺旋槳的翼的研宄，開發(fā)出了各種翼形狀。
[0003]為了該螺旋槳特性的提高，例如，如日本申請的特公平7-121716號公報中所記載的那樣，開發(fā)出了如圖9至12所示那樣的帶整流翼片的軸轂罩5，其在螺旋槳軸轂2的附近，通過減少螺旋槳軸轂罩5的尾流中的軸轂渦流而提高推進器效率。
[0004]在該帶整流翼片的軸轂罩5中，令安裝在軸轂罩5上的翼片6的個數(shù)(在圖9中為4個)與各螺旋槳葉片(螺旋槳翼)3的個數(shù)(在圖9中為4個)相等。另外，如圖10中所示，關(guān)于翼片6的安裝角度α，其相對于螺旋槳葉片3的根部的幾何學(xué)的螺距角ε具有(-20° < α-ε ^ +30° )的關(guān)系。關(guān)于翼片6的長度方向，翼片6的前緣與螺旋槳葉片3的根部的后緣在螺旋槳前后方向上相等，或者比該后緣靠后方(b多O)。另外，設(shè)置在鄰接的螺旋槳葉片3的根部的間隙的位置(a > O)。更進一步，如在圖11和圖12所示，翼片6的從軸轂罩5主體的軸線的最大直徑(2r)比螺旋槳軸轂2的罩安裝端部2a的直徑Dba大，并且為螺旋槳直徑(2R)的33%以下。
[0005]關(guān)于該帶整流翼片的軸轂罩5的作用效果，整流翼片6在自身中不產(chǎn)生推力，起到減少軸轂罩5的尾流中的轂渦流的產(chǎn)生的整流板的作用，通過該整流作用，軸轂罩5的尾流的轂渦流擴散而減少螺旋槳葉片(螺旋槳翼)3的翼面上的因渦旋導(dǎo)致的誘導(dǎo)阻力，結(jié)果，不會增大扭矩，獲得螺旋槳特性(推進器效率)的大幅提高。
[0006]另外，例如，如日本申請的專利第3491890號公報所記載的那樣，提出了一種具有轂渦流消除裝置的船舶的螺旋槳，其在具有消除該整流翼片等的來自螺旋槳軸轂的旋渦的轂渦流消除裝置的船舶的螺旋槳中，以令轂渦流消除裝置充分地發(fā)揮其作用的方式提高螺旋槳的整體效率，并在強度方面也獲得有利性為目的，使螺旋槳中的翼根部的螺距或者彎度比螺旋槳的中間部的螺距或者彎度更大。
[0007]另外，例如，如在日本申請的實開平5-7599號公報和日本申請的實開平7_34795號公報中所記載的那樣，提出了一種帶翼片的螺旋槳軸轂，其將翼片不設(shè)置在軸轂罩，而在螺旋槳軸轂的螺旋槳的葉片的下游將與葉片相同數(shù)目的多片整流翼片設(shè)置在除去軸轂罩外的軸轂部的側(cè)周面。
[0008]另一方面，本發(fā)明的發(fā)明者們考慮，使用帶整流翼片的軸轂罩的船舶的推進裝置是否能夠通過翼片的形狀而進一步地謀求推進器效率的提高，使用以各種構(gòu)思為基礎(chǔ)設(shè)想的翼片的大量形狀而進行水槽實驗，提出了能進一步提高推進器效率的、如下面那樣的使用螺旋槳的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶。
[0009]作為這樣的一種，在日本申請的特開2010-215187號公報中提出了:為了提高推進器效率，并且提高工作性，而且輕量化，在端面形成軸轂罩的后端面，或者，將后端部的形狀收在從周邊部起的螺旋槳軸轂罩的全長的20%的范圍內(nèi)，并且令全長為罩前端部的直徑的0.28倍至0.76倍，令螺旋槳軸轂罩的后端部的直徑為螺旋槳軸轂罩的前緣部的直徑的
0.35倍至0.95倍。
[0010]此外，本發(fā)明的發(fā)明者們得到下面的見識而提出翼片的改良。即，由于現(xiàn)有技術(shù)的翼片平面地形成，因而在根部和頂端側(cè)，相對于螺旋槳軸的角度變?yōu)橄嗤?。但是，根?jù)數(shù)值流體力學(xué)計算(CFD(計算流體力學(xué))計算)，分析翼片表面的流動，結(jié)果得到以下見識:流入翼片的流動的方向在翼片的根部和頂端側(cè)中不同，該平面形狀的翼片的外周后緣側(cè)成為阻力。
[0011]以該見識為基礎(chǔ)考慮通過切除翼片的外周后緣側(cè)的部分從而提高推進器效率，在日本申請的特開2010-234861號公報中，提出了:為了提高推進效率，并且提高工作性而輕量化，以螺旋槳軸轂罩的前端部直徑為基準直徑，令翼片的后半部的形狀形成為:前述翼片的根部的前端和后端的中央中翼片的直徑為前述基準直徑的2.0倍，在前述翼片的最后端位置中直徑為前述基準直徑的1.5倍。
[0012]根據(jù)前述事實，本發(fā)明的發(fā)明者們進一步地推進研宄，通過考慮流入翼片的流動的方向的變化而設(shè)定翼片形狀，從而得到能夠更積極地增加翼片的頂端側(cè)的升力，能謀求推進器效率的進一步提高的翼片形狀，確信這一點而實現(xiàn)本發(fā)明。
[0013][現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本申請的特公平7-121716號公報專利文獻2:日本申請的專利3491890號公報專利文獻3:日本申請的實開平5-7599號公報專利文獻4:日本申請的實開平7-34795號公報專利文獻5:日本申請的特開2010-215187號公報專利文獻6:日本申請的特開2010-234861號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014][發(fā)明要解決的問題]
本發(fā)明的目的在于，提供一種在由使用帶翼片的螺旋槳軸轂罩的螺旋槳形成的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶中，與使用帶有現(xiàn)有技術(shù)的翼片形狀的翼片的螺旋槳軸轂罩的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶相比，能更加提高推進器效率的船舶的推進裝置和具備該推進裝置的船舶。
[0015][用于解決問題的方案]
用于達成上述目的的船舶的推進裝置，在安裝于螺旋槳的螺旋槳軸轂的后側(cè)的螺旋槳軸轂罩設(shè)置翼片，并且將該翼片配置在螺旋槳翼之間的后方，其特征在于，關(guān)于前述翼片的形狀，以相對于前述翼片的根部而前述翼片的頂端側(cè)的前緣部移動至后方側(cè)且后緣部移動至前方側(cè)的方式，在前述翼片設(shè)置扭轉(zhuǎn)而形成。
[0016]根據(jù)該構(gòu)成，考慮流入翼片的頂端側(cè)的流動的方向，由于以相對于翼片的根部而翼片的頂端側(cè)的前緣部變?yōu)楹蠓絺?cè)且后緣部變?yōu)榍胺絺?cè)的方式在翼片設(shè)置扭轉(zhuǎn)，所以能防止翼片的頂端側(cè)變?yōu)樽枇?，并且能增加翼片的頂端?cè)的升力，因而能謀求推進器效率的進一步的提尚。
[0017]在上述的船舶的推進裝置中，如果令相對于前述翼片的前述扭轉(zhuǎn)的根部的、頂端側(cè)的扭轉(zhuǎn)角度為O度以上且20度以下的范圍內(nèi)的角度，那么以比較簡單的基準在大部分的船舶中，能防止翼片的頂端側(cè)成為阻力，并且能增加翼片的頂端側(cè)的升力。
[0018]另外，用于達成上述目的的船舶的推進裝置，代替將前述翼片設(shè)置在前述螺旋槳軸轂罩，將前述翼片設(shè)置在螺旋槳的螺旋槳軸轂的螺旋槳翼的后方部分而構(gòu)成。這是因為，翼片效果通過與螺旋槳翼的位置關(guān)系而決定，所以也存在根據(jù)螺旋槳軸轂和螺旋槳軸轂罩的位置關(guān)系，將翼片不設(shè)置在螺旋槳軸轂罩上而設(shè)置在螺旋槳軸轂的情況。
[0019]另外，用于達成上述目的的船舶具備上述的船舶的推進裝置而構(gòu)成。由此，能提供一種船舶，其與具備使用帶有使用現(xiàn)有技術(shù)的翼片形狀的翼片的螺旋槳軸轂罩的船舶的推進裝置的船舶相比，提高推進器效率。
[0020][發(fā)明的效果]
根據(jù)本發(fā)明的船舶的推進裝置，在由使用了帶翼片的螺旋槳軸轂罩的螺旋槳形成的推進裝置中，考慮流入翼片的流動的方向的變化，以相對于翼片的根部而翼片的頂端側(cè)的前緣部成為后方側(cè)且后緣部成為前方側(cè)的方式在翼片設(shè)置扭轉(zhuǎn)，從而能增加翼片的頂端側(cè)的升力，并謀求推進器效率的進一步的提高。
[0021]另外，根據(jù)具備本發(fā)明的船舶的推進裝置的船舶，由于使用推進器效率高的船舶的推進裝置，因而能謀求推進效率的提高。如果能即使一點點也提高該推進效率，那么在航行的期間為十幾年以上以及消耗大量的燃料的船舶中，能成為非常大的燃料的節(jié)約。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出本發(fā)明的實施方式中的船舶的推進裝置的構(gòu)成的從后方看的圖。
[0023]圖2是圖1的船舶的推進裝置的側(cè)視圖。
[0024]圖3是示出翼片的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)和扭轉(zhuǎn)角度的螺旋槳軸轂罩的側(cè)視圖。
[0025]圖4是示出翼片的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)和扭轉(zhuǎn)角度的螺旋槳軸轂罩的部分透視圖。
[0026]圖5是示出翼片的傾斜角度的從后方看的圖3的A-A剖視圖。
[0027]圖6是示出扭轉(zhuǎn)角度為10度的情況下的翼片的螺旋槳軸轂罩的部分透視圖。
[0028]圖7是示出扭轉(zhuǎn)角度為O度的情況下的翼片的螺旋槳軸轂罩的部分透視圖。
[0029]圖8是示出扭轉(zhuǎn)角度為-10度的情況下的翼片的螺旋槳軸轂罩的部分透視圖。
[0030]圖9是在示出現(xiàn)有技術(shù)中的船舶的推進裝置的構(gòu)成的船舶中從后方看的圖。
[0031]圖10是圖9的船舶的推進裝置的側(cè)視圖。
[0032]圖11是示出現(xiàn)有技術(shù)中的螺旋槳軸轂罩的形狀的側(cè)視圖。
[0033]圖12是示出現(xiàn)有技術(shù)中的螺旋槳翼和翼片的位置關(guān)系的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，參照附圖而說明本發(fā)明涉及的船舶的推進裝置及具備該推進裝置的船舶的實施方式。在此，雖然用將配置在螺旋槳翼的后方的翼片配置在螺旋槳軸轂罩的例子進行了說明，但是本發(fā)明也能適用于將翼片設(shè)置在螺旋槳軸轂的螺旋槳翼的后方部分的情況下。此外，圖1至圖5和圖6至12以易于理解的方式改變螺旋槳軸轂、螺旋槳翼、螺旋槳軸轂罩、翼片等的形狀或尺寸而示出，這些形狀或尺寸與實際的不同。另外，在圖3、圖5、圖10及圖12中，為了易于觀察，在作圖及說明方便的基礎(chǔ)上，省略顯而易見的螺旋槳翼和翼片而示出。
[0035]如在圖1至圖5中所示，本發(fā)明的實施方式的船舶的推進裝置I用由螺旋槳軸轂(螺旋槳轂)2和安裝在該螺旋槳軸轂2的螺旋槳翼片3、在螺旋槳軸轂2的后端連接的螺旋槳軸轂罩(螺旋槳轂罩)5、以及設(shè)置在該螺旋槳軸轂罩5的翼片6構(gòu)成的螺旋槳構(gòu)成。
[0036]另外，螺旋槳軸轂罩5由以螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸Pc為旋轉(zhuǎn)軸的旋