[发明专利]螺旋桨及推进装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体中推进装置领域，尤其是涉及一种螺旋桨及推进装置。

背景技术

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转，将发动机转动功率转化为推进力的装置。螺旋桨分为很多种，应用也十分广泛，如飞机、轮船的推进器等。

螺旋桨由桨叶、桨毂和电动机的输出轴组成。其中，两片或多片呈射线状的桨叶固定在桨毂上，桨毂直接或者通过减速器安装在电动机的输出轴上。在使用过程中，电动机的输出轴带动桨毂转动，从而带动桨叶转动，桨叶旋转时切割流体，进而产生向前或向后的推进力，使飞机或者轮船前进或后退。

螺旋桨在旋转时，桨叶围绕电动机的输出轴做周向运动，形成一个半包围的腔体，桨叶对流体进行切割和推压，使流体流向腔体内；桨叶旋转形成的曲形盘面，使得流体流入腔体的面积大于流出的面积，在腔体内聚集，产生一定的高压，进而将流体高速喷出，产生较大的推力，即为涵道效应。

目前，在使用过程中，桨叶旋转时的受风面呈平面圆形，难以形成涵道效应，即使改善迎角，有效升力仍然有限。如果加装涵道装置，那么整机的重量、阻力和成本都会有所增加。

由上可知，现有技术中的孤立桨叶不能形成涵道效应，产生的推进力较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋桨及推进装置，以解决了现有技术中存在的孤立桨叶不能形成涵道效应，产生的推进力较小的技术问题。

本发明提供的螺旋桨，包括桨叶和桨轴；桨叶呈条状；桨叶的第一端与桨轴直接或间接连接，桨叶沿桨轴的周向弯曲；桨叶第一端和第二端的连线和与桨叶弯曲延伸方向相同方向延伸的桨轴的一边的夹角为锐角。

进一步的，桨叶包括叶根段、叶中段以及叶梢段；桨叶在桨轴的轴向方向的投影为螺旋线形或渐开线形；叶根段、叶中段以及叶梢段依次连接；叶中段与叶根段的连接处以及叶中段与叶梢段的连接处自然过渡；叶中段到叶梢段的迎角逐渐减小。

进一步的，叶中段至叶梢段的叶宽保持不变或逐渐减小。

进一步的，桨叶为多个；多个桨叶的第一端均与桨轴直接或间接连接，且多个桨叶的第一端沿桨轴的周向依次间隔设置。

进一步的，本发明还提供一种推进装置，推进装置包括驱动机构和螺旋桨。驱动机构包括驱动电机；桨轴与驱动电机的动力输出轴固定连接，以使驱动电机带动桨叶绕桨轴转动。

本发明提供的螺旋桨，在使用过程中，桨叶围绕桨轴作周向运动，运动轨迹在轴向方向的投影呈圆盘状，旋转的过程中，桨叶围绕桨轴形成半球形腔体(其中，球形可以为圆球或者橄榄球等等)。当螺旋桨旋转时，流体从腔体表面流入，进入到腔体中，并从螺旋桨旋转的开口处喷出(其中，开口面积为轴向方向的投影呈圆盘形状的面积)，即流入面积大于流出面积，下方压力大于上方压力(其中，开口处沿桨轴的延伸方向即为下方，反方向为上方)，从而带动设备运动。由上可知，螺旋桨在旋转时，桨叶围绕桨轴作周向运动，形成一个半包围的腔体，桨叶对流体进行切割和推压，使流体流向腔体内，桨叶旋转形成的曲形盘面，使得流体流入腔体的面积大于流出的面积，在腔体内聚集，产生一定的高压，进而将流入的流体高速喷出，孤立桨叶形成涵道效应，从而产生较大的推力。

另外，由于螺旋桨形成了涵道效应，在相同推力需求的情况下，螺旋桨的转速相对较低，桨叶沿桨轴周向弯曲的设计，使得旋转的桨叶能够有效保护自身和碰触对象，降低使用风险，同时低转速也会降低运行噪音，减少对外界的干扰。

由于桨叶沿桨轴周向弯曲，其叶形能够降低螺旋桨旋转形成的腔体周边的流体密度，降低设备行进中的阻力，同时节能减排。

进一步的，螺旋桨可安装在可垂直升降的飞行器上，当飞行器在空中失去动力下落时，螺旋桨形成自旋而形成一个半包围的腔体，其开口朝引力方向向下，更容易减缓坠落速度，有效形成自旋缓降，保护设备和人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的螺旋桨的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的螺旋桨的轴向投影视图；

图3为本发明又一实施例提供的螺旋桨的结构示意图。

图标：1－桨叶；2－桨轴；3－第一端；4－第二端；5－后缘；11－叶根段；12－叶中段；13－叶梢段。

具体实施方式