一种船用螺旋桨保护装置的制作方法

1.本技术涉及船舶技术领域，具体涉及一种船用螺旋桨保护装置。


背景技术：

2.目前水上用船都依靠螺旋桨转动提供的动力前行，而螺旋桨一般都裸露在水中缺乏保护装置，正常情况下，水中的水草等杂质可能缠绕在螺旋桨上影响设备正常运行，尤其在抗洪救援等水域环境较为复杂的情况下，水中杂物较多，除了存在螺旋桨缠绕的情况外，暗礁或坚硬杂物等还可能与螺旋桨碰撞造成设备损坏。因此，需要对螺旋桨进行保护以减少碰撞和缠绕等状况的发生。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的船用螺旋桨容易被碰撞损坏或缠绕杂物的问题，本技术提供一种船用螺旋桨保护装置。
4.为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
5.一种船用螺旋桨保护装置，所述螺旋桨包括传动轴，与传动轴固定连接的安装座以及设置于安装座上的多个螺旋桨叶，还包括与传动轴固定配合且设置于靠近螺旋桨叶吸力面一侧的第一切割机构，以及设置于所述螺旋桨叶外侧并与螺旋桨叶宽度相适应的围挡机构；所述第一切割机构包括轴线与传动轴轴线平行且围绕传动轴圆周分布的多个呈螺旋状的第一刀具。
6.螺旋桨叶的吸力面是螺旋桨叶转动工作时迎水的一面，螺旋桨叶背水的一面为压力面，本方案中通过在吸力面一侧设置与螺旋桨叶同步转动的第一切割机构来防止异物缠绕，其中第一切割机构中的第一刀具呈螺旋状，相比较的，现有切割机构中的刀具一般整体呈直线形，刀具设置为刀刃与传动轴截面的圆周线平行或垂直两种方向，前者刀具所能切割的长度范围较小，后者则在刀具随传动轴转动的时候容易受到水的阻力，影响刀具的使用寿命和螺旋桨本身的动力转换率。而第一刀具形成螺旋状的轴线与传动轴的轴向平行，意味着第一刀具在传动轴的圆周面沿轴向方向呈螺旋状延伸，在第一刀具随传动轴转动的过程中，水流沿第一刀具表面流过，有利于提高第一刀具的使用寿命。此外，在缠绕物已经缠绕在第一刀具外或传动轴转速较慢的情况下，由于螺旋状的第一刀具的切割范围更大且刀具之间具有重复的切割范围，更易切割分散宽度和长度较大的缠绕物。
7.进一步的，所述第一切割机构还包括与传动轴配合的套筒，所述第一刀具固定安装于套筒的圆周面，所述套筒的外径向远离螺旋桨的一侧减小。
8.进一步的，所述围挡机构包括与传动轴转动配合的套环，以及两个通过辐条与套环固定连接且镜面对称的围栏，所述围栏为圆心角小于 180的弧形网状结构。本方案围挡机构中的围栏对螺旋桨叶进行半包围的保护，弧形的围栏设置在螺旋桨叶外侧，两个围栏的围合范围不超过360度，因此两围栏之间具有间隙，经研究，将围栏设置于螺旋桨水平轴线的两侧，单个围栏的圆心角超过60度时，两围栏之间的间隙已小于大多足以造成螺旋桨
损坏的异物的宽度，即可有效减少螺旋桨叶与异物之间的碰撞。相较于现有对螺旋桨进行全包围（包括对螺旋桨外侧的全包围和对螺旋桨整体各个方向的全包围）的保护结构造成水流阻力较大而影响螺旋桨运行的问题，本方案中螺旋桨叶无遮挡暴露在水中的范围更大，即能显著减小与外部异物的碰撞，又能保证正常工作。
9.进一步的，靠近所述螺旋桨叶压力面的一侧设有与安装座同步运动的第二切割机构，所述第二切割机构包括与安装座固定连接的端盖，所述端盖上可拆卸安装有多个绕圆心均匀阵列的第二刀具，所述第二刀具的刀面与安装座端面平行。
10.进一步的，所述端盖的端面设有整流帽。
11.进一步的，所述套环与安装座端面之间设有与套环固定连接的第三刀具。
12.本技术的有益效果是：本技术采用第一切割机构和围挡机构共同保护螺旋桨，其中，位于螺旋桨叶吸力面一侧的第一切割机构能尽可能的与容易缠绕在传动轴上异物接触并将其切割分散，围挡机构分布在螺旋桨叶外围，防止螺旋桨叶与硬质异物碰撞而造成损坏。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本技术的立体结构示意图；
15.图2是本技术的侧视图；
16.图3是本技术后侧视角的立体结构视图；
17.图4是本技术的结构分解示意图。
18.图中：1-传动轴；2-安装座；3-螺旋桨叶；4-第一切割机构；5-围挡机构；501-辐条；502-围栏；6-第二切割机构；601-端盖；602-第二刀具；603-整流帽；7-第三刀具。
具体实施方式
19.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，
或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
24.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.实施例1：
26.如图1-图3所示的一种船用螺旋桨保护装置，所述螺旋桨包括传动轴1，与传动轴1固定连接的安装座2以及设置于安装座2上的多个螺旋桨叶3，还包括与传动轴1固定配合且设置于靠近螺旋桨叶3吸力面一侧的第一切割机构4，以及设置于所述螺旋桨叶3外侧并与螺旋桨叶3宽度相适应的围挡机构5；所述第一切割机构4包括轴线与传动轴1轴线平行且围绕传动轴1圆周分布的多个呈螺旋状的第一刀具。
27.工作原理如下：
28.本实施例中的保护装置包括具有切割和围挡功能的两个部分，其中，第一切割机构4设置于螺旋桨叶3的吸力面，吸力面是螺旋桨叶3转动工作时迎水的一面，螺旋桨叶3背水的一面为压力面，螺旋桨工作时，水从螺旋桨叶3的吸力面流向压力面，同样的，水中杂质亦主要存在于螺旋桨叶3的吸力面，缠绕物主要缠绕在螺旋桨叶3的吸力面一侧。因此，本实施例中将第一切割机构4设置于螺旋桨叶3的吸力面一侧，第一切割机构4中的第一刀具呈螺旋状，相较于第一刀具长度沿传动轴1轴线延伸，宽度沿传动轴1径向延伸的平直结构，螺旋状的第一刀具在转动时受到的阻力更小，大量水流直接沿第一刀具表面流过，有利于提高第一刀具的使用寿命。同时在传动轴1及第一切割机构4转速较慢的情况下，螺旋状的第一刀具更能保证依靠自身形状切割缠绕物，一些宽度和长度均较大的缠绕物亦更容易被分散切碎。
29.本实施例中优选的，所述第一切割机构4还包括与传动轴1配合的套筒，所述第一刀具固定安装于套筒的圆周面，所述套筒的外径向远离螺旋桨的一侧减小。将用于固定第一刀具的套筒设置为圆台形，其远离螺旋桨的一端为直径最小处，能进一步减小水流阻力。
30.实施例2：
31.本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步优化与限定。
32.如图4所示，所述围挡机构5包括与传动轴1转动配合的套环，以及两个通过辐条501与套环固定连接且镜面对称的围栏502，所述围栏502为圆心角小于 180的弧形网状结构。本实施例中的围挡机构5呈弧形，对螺旋桨叶3的外围进行保护，套环与传动轴1转动配合，实际上是指围挡机构5始终是静止状态，螺旋桨在固定的围栏502内转动。对螺旋桨叶3进行半包围的围栏502能显著减少螺旋桨叶3与异物碰撞的情况，同时能保证螺旋桨叶3在
无遮挡状态下与水的接触面积，避免围挡结构造成水流通过螺旋桨叶3时受到阻力过大而影响动能转换。
33.同时，由于围挡机构5中套环与传动轴1配合位置以及围栏502设置位置的限制，套环与安装座2底面之间具有间隙，为了避免小型异物在此处缠绕或堆积，本实施例中优选的，如图4所示，所述套环与安装座2端面之间设有与套环固定连接的第三刀具7。
34.实施例3：
35.本实施例在实施例2的基础上，进行了进一步优化与限定。
36.如图2和图4所示，靠近所述螺旋桨叶3压力面的一侧设有与安装座2同步运动的第二切割机构6，所述第二切割机构6包括与安装座2固定连接的端盖601，所述端盖601上可拆卸安装有多个绕圆心均匀阵列的第二刀具602，所述第二刀具602的刀面与安装座2端面平行。本实施例中优选的，所述端盖601的端面设有整流帽603。
37.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种船用螺旋桨保护装置，包括传动轴(1)，与传动轴(1)固定连接的安装座(2)以及设置于安装座(2)上的多个螺旋桨叶(3)，其特征在于：还包括与传动轴(1)固定配合且设置于靠近螺旋桨叶(3)吸力面一侧的第一切割机构(4)，以及设置于所述螺旋桨叶(3)外侧并与螺旋桨叶(3)宽度相适应的围挡机构(5)；所述第一切割机构(4)包括轴线与传动轴(1)轴线平行且围绕传动轴(1)圆周分布的多个呈螺旋状的第一刀具。2.根据权利要求1所述的一种船用螺旋桨保护装置，其特征在于：所述第一切割机构(4)还包括与传动轴(1)配合的套筒，所述第一刀具固定安装于套筒的圆周面，所述套筒的外径向远离螺旋桨的一侧减小。3.根据权利要求1所述的一种船用螺旋桨保护装置，其特征在于：所述围挡机构(5)包括与传动轴(1)转动配合的套环，以及两个通过辐条(501)与套环固定连接且镜面对称的围栏(502)，所述围栏(502)为圆心角大于60度小于160度的弧形网状结构。4.根据权利要求1所述的一种船用螺旋桨保护装置，其特征在于：靠近所述螺旋桨叶(3)压力面的一侧设有与安装座(2)同步运动的第二切割机构(6)，所述第二切割机构(6)包括与安装座(2)固定连接的端盖(601)，所述端盖(601)上可拆卸安装有多个绕圆心均匀阵列的第二刀具(602)，所述第二刀具(602)的刀面与安装座(2)端面平行。5.根据权利要求4所述的一种船用螺旋桨保护装置，其特征在于：所述端盖(601)的端面设有整流帽(603)。6.根据权利要求3所述的一种船用螺旋桨保护装置，其特征在于：所述套环与安装座(2)端面之间设有与套环固定连接的第三刀具(7)。

技术总结
本申请涉及船舶技术领域，公开了一种船用螺旋桨保护装置，所述螺旋桨包括传动轴，与传动轴固定连接的安装座以及设置于安装座上的多个螺旋桨叶，还包括与传动轴固定配合且设置于靠近螺旋桨叶吸力面一侧的第一切割机构，以及设置于所述螺旋桨叶外侧并与螺旋桨叶宽度相适应的围挡机构；所述第一切割机构包括轴线与传动轴轴线平行且围绕传动轴圆周分布的多个呈螺旋状的第一刀具。本申请采用第一切割机构和围挡机构共同保护螺旋桨，其中，位于螺旋桨叶吸力面一侧的第一切割机构能尽可能的与容易缠绕在传动轴上异物接触并将其切割分散，围挡机构分布在螺旋桨叶外围，防止螺旋桨叶与硬质异物碰撞而造成损坏。硬质异物碰撞而造成损坏。硬质异物碰撞而造成损坏。


技术研发人员：张航 段彬 莫再虎 陈家平 陈君
受保护的技术使用者：四川中泽油田技术服务有限责任公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/4/28