[实用新型]一种船用矢量推进装置以及船舶

说明书

本实用新型公开了一种船用矢量推进装置，包括相连接的吸水管和排水管，排水管的排水口高度低于吸水管的进水口高度，所述吸水管上设置有吸水机构，吸水机构用于将船舶前方的水吸入吸水管并从排水管排出，且水流从排水管排出时的流动方向为水平方向。还公开了一种船舶，包括具有船首的船体，所述船体内设置有动力机构和方向控制机构，所述船首的外壁设置有进水口，所述进水口连接有吸水管，吸水管上设置有吸水机构，所述吸水机构与动力机构相连，所述吸水管连接有具有排水口的排水管，排水管的排水口位于船体的下方，水流从排水管排出时的流动方向为水平方向。本实用新型的船用矢量推进装置以及船舶能够减小兴波阻力，提高船行速度。

技术领域

本实用新型属于船动力设备领域，尤其是一种船用矢量推进装置以及船舶。

背景技术

众所周知，影响船舶行驶的阻力主要来源是船首前方的兴波阻力，其根本原因是当船舶向前行驶时，船首前舱壁对迎面而来的水体产生推压作用力，由于水是液体很容易变形，当它受到船首底舱前壁的挤压作用后就会隆起而形成波浪，从而产生了所谓的兴波阻力。现有技术解决这一问题的主要方案一般有以下几种：(1)采用尖锐船首，切开前方水体，将前方水体分开引导流向船首的两侧，从而减小船首前舱的正面阻力；(2)采用多个狭长船体组成的双体船或多体船，减小船体的迎水横截面，从而减少被挤压的前方水体；(3)采用小水面线船体，减少水面的水体隆起程度，从而减弱水面兴波阻力；(4)把船首的水下部分船体做成向前突出的流线型球鼻艏，使水面线以下较深处水体减缓向上隆起而减小兴波阻力，等等。上述技术方案都是基于“保持船尾推进”的前提下，通过采用辅助技术来减小兴波阻力，并没有直接改变船首前方水体因被挤压而隆起的根本原因，所以这些技术方案对于减小兴波阻力作用有限，反而在不同程度上还使船体的力学结构强度或有效载荷有所降低，制造成本则有所提高。如，双体船虽然较好地减小了兴波阻力，但是船体的力学结构强度大大降低，制造工艺复杂，成本也大大增加，不适用于高强度大运量船舶采用。此外，德国肖特尔推进器公司研制了一种360o旋转的主动舵，安置在船首，作为有动力的方向舵，也可以做推进器。由于这种装置是从船首底部下方吸水，再经过导流板转90°后水平向左右喷出，从而产生方向可调的水平推力控制船舶行驶方向，并没有减少船首前方隆起的水量，所以对于减小船首前方的兴波阻力没有什么作用。此外该主动舵装置依托改变导流板位置而改变喷出水流方向，所喷出的水流力度有限，仅限于提供舵向作用力，不适宜于为船舶行驶所需的推进动力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船用矢量推进装置以及船舶，可减小兴波阻力，提高船行速度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种船用矢量推进装置，包括相连接的吸水管和排水管，排水管的排水口高度低于吸水管的进水口高度，所述吸水管上设置有吸水机构，吸水机构用于将船舶前方的水吸入吸水管并从排水管排出，且水流从排水管排出时的流动方向为水平方向。

进一步地，所述排水管包括竖直段和水平段，所述竖直段的上端可转动地与吸水管的出水端相连，转动中心为竖直段的中心线，竖直段的下端与水平段相连，且排水管连接有用于驱动竖直段转动的驱动机构。

进一步地，所述吸水管的出口设置有水平的上法兰，所述上法兰通过螺栓连接有水平的下法兰，所述下法兰的内径大于竖直段的外径，竖直段的上端设置有转盘，所述转盘的外径大于下法兰的内径，所述转盘位于上法兰和下法兰之间，且转盘可绕自身中心线转动地与上法兰和下法兰配合。

进一步地，所述上法兰和下法兰之间设置有限位盘，所述上法兰、下法兰以及限位盘通过螺栓连接，所述限位盘的内径与转盘的外径适配。

进一步地，所述驱动机构包括传动轴，所述传动轴的中心线与竖直段的中心线重合，传动轴贯穿竖直段，且上端穿出吸水管的顶壁并设置有传动轮，下端与连接竖直段的其他排水管部分固定连接。

进一步地，所述吸水机构包括转轴和叶片，所述叶片位于吸水管内，所述转轴的一端与叶片固定连接，另一端穿出吸水管。