JPH1081299A - Marine rotary thruster - Google Patents
Marine rotary thrusterInfo
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- JPH1081299A JPH1081299A JP24041896A JP24041896A JPH1081299A JP H1081299 A JPH1081299 A JP H1081299A JP 24041896 A JP24041896 A JP 24041896A JP 24041896 A JP24041896 A JP 24041896A JP H1081299 A JPH1081299 A JP H1081299A
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- duct
- center
- thruster
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、船舶
に装備されて推進・操舵を司る舶用旋回式スラスタに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a revolving thruster for ships, which is mounted on a ship and controls propulsion and steering.
【0002】[0002]
【従来の技術】図1に示すように、旋回式スラスタT
は、高推力と推力方向を平面内360°変更できること
からタグボートBを中心に広く利用されている。この旋
回式スラスタTは、ダクト1、プロペラ2、ポッド3、
ストラット4、動力伝達機構5および旋回機構6等から
なり(図2参照)、図5(a) に示すようにダクト内径1
aとプロペラ外径2aとの差が2δである場合、プロペ
ラ回転面内でダクト1とプロペラ2の先端との隙間δが
ダクト1の全周上できるだけ均一になるよう、ダクト中
心とプロペラ中心を一致させて(その共通の中心O)ダ
クト1内にプロペラ2を配している。これは中心Oを合
わせることで軸対称として、性能上の支障、振動等の原
因をなくすためである。この種先行技術に「THE ROYAL
INSTITUTIONOF NAVAL ARCHITECTS 1973 ( 30 頁) 」が
ある。2. Description of the Related Art As shown in FIG.
Is widely used mainly for tugboats B because high thrust and thrust direction can be changed by 360 ° within a plane. This swiveling thruster T includes a duct 1, a propeller 2, a pod 3,
The strut 4 includes a power transmission mechanism 5 and a turning mechanism 6 (see FIG. 2). As shown in FIG.
When the difference between a and the propeller outer diameter 2a is 2δ, the center of the duct and the center of the propeller are adjusted so that the gap δ between the duct 1 and the tip of the propeller 2 becomes as uniform as possible over the entire circumference of the duct 1 in the propeller rotation plane. The propellers 2 are arranged in the duct 1 so as to coincide with each other (the common center O). This is because the center O is adjusted to be axially symmetric to eliminate problems in performance, vibration, and the like. This type of prior art includes "THE ROYAL
INSTITUTIONOF NAVAL ARCHITECTS 1973 (p. 30).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的にプロ
ペラ直前上部にはプロペラ、ダクトを支持し、かつプロ
ペラへの動力伝達軸を内蔵したストラットがあるため、
海水流入を阻害している。また、海水静圧がプロペラ
(ダクト)上部で小さいことやスラスタ装備位置が船底
であることから、プロペラ上部には船体影響により乱れ
た流れが入ってくるためプロペラにキャビテーションが
発生し易い。この点を図4(a)(b)で説明すると、(a) は
プロペラ下方位置での羽根断面、(b) はプロペラ上方位
置での羽根断面を示し、Vr1,Vr2はプロペラ回転速
度、Va1, Va2はプロペラへの海水流入速度、w1,w2
は羽根断面上相対速度、α1,α2 はアタック角度であ
る。プロペラが回転して上方に来るとVa2がVa1より大
きくなるため、プロペラ背面側にキャビテーションが発
生し易くなる。また、そのキャビティがダクト内面上で
崩壊することで、ダクト内面上部側がキャビテーション
損傷を受けやすい。However, in general, there is a strut that supports a propeller and a duct and has a built-in power transmission shaft to the propeller, just above the propeller.
Inhibiting seawater inflow. Further, since the seawater static pressure is small at the upper part of the propeller (duct) and the thruster mounting position is at the bottom of the ship, turbulent flow enters due to the influence of the hull at the upper part of the propeller, so that cavitation is likely to occur in the propeller. To explain this point in FIG. 4 (a) (b), (a) the blade section of a propeller lower position, (b) shows a blade section of a propeller upper position, Vr 1, Vr 2 is the propeller rotational speed , Va 1 , Va 2 are the seawater inflow rates to the propeller, w 1 , w 2
Is the relative velocity on the blade section, and α 1 and α 2 are the attack angles. When the propeller rotates upward and Va 2 becomes larger than Va 1 , cavitation tends to occur on the rear side of the propeller. In addition, since the cavity collapses on the inner surface of the duct, the upper portion of the inner surface of the duct is susceptible to cavitation damage.
【0004】そのため、ダクト内径を大きくして発生し
たキャビティとの距離を大きくするか、或いは空気吹き
込みによる減衰を考慮することも考えられるが、性能、
重量、コスト面で課題が残る。[0004] For this reason, it is conceivable to increase the inner diameter of the duct to increase the distance from the cavity or to consider the attenuation due to air blowing.
Issues remain in terms of weight and cost.
【0005】また、浮遊物巻き込みによりプロペラの損
傷が発生する場合もあり得るが、可変ピッチプロペラの
場合、ダクトを取り外さないと、各羽根を取り外すこと
ができない構造のため(図2に示すようにプロペラ根部
がボス内に嵌まり込んでいる)、取替作業の迅速化と省
力化を図れない。[0005] In addition, the propeller may be damaged due to the entrainment of the floating material. However, in the case of the variable pitch propeller, each of the blades cannot be removed unless the duct is removed (as shown in FIG. 2). The propeller root is fitted in the boss), which makes it difficult to speed up the replacement operation and save labor.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この出願発明は、旋回式
スラスタのプロペラ回転面において、ダクト中心に対
し、プロペラ中心を下方にオフセットして、プロペラ上
方位置におけるダクト内面との隙間を大きくしてキャビ
テーションによるプロペラの損傷を防止する。According to the present invention, the propeller center is offset downward with respect to the duct center on the propeller rotating surface of the swiveling thruster to increase the gap between the propeller upper position and the duct inner surface. Prevents cavitation damage to propellers.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】この出願発明に係る舶用旋回式ス
ラスタの実施形態としては、旋回式スラスタのプロペラ
回転面において、ダクト中心に対し、プロペラ中心を下
方にオフセットしたものである。結局ダクト上部ではプ
ロペラ先端(回転軌跡)との隙間が大きく、ダクト下部
では小さくなるが、性能面に影響を与えることなく、プ
ロペラ上部でのキャビテーションによる損傷を抑えるこ
とができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an embodiment of a marine revolving thruster according to the present invention, a propeller center is offset downward with respect to a duct center on a propeller rotating surface of the revolving thruster. Eventually, the gap with the tip of the propeller (rotation locus) is large at the upper part of the duct and smaller at the lower part of the duct, but it is possible to suppress the damage due to cavitation at the upper part of the propeller without affecting the performance.
【0008】この場合のダクト中心に対するプロペラ中
心のオフセット量Δを、ダクト内径とプロペラ外径との
差を2δとした場合、0<Δ<δとする。ダクト内周上
の平均隙間を従来と同じであるので性能上劣ることはな
い。なお、δはダクト内周面とプロペラ先端軌跡との間
の隙間が周上均一であるときの値である。In this case, the offset amount Δ of the propeller center with respect to the duct center is 0 <Δ <δ, where the difference between the duct inner diameter and the propeller outer diameter is 2δ. Since the average gap on the inner circumference of the duct is the same as the conventional one, there is no inferior performance. Here, δ is a value when the gap between the inner peripheral surface of the duct and the trail of the propeller tip is uniform on the circumference.
【0009】また、上記の構成において、旋回式スラス
タのプロペラが可変ピッチプロペラである場合にも、固
定ピッチプロペラである場合と同様に、ダクトを取り外
すことなく、プロペラを取り外して交換することができ
る。Further, in the above configuration, even when the propeller of the revolving thruster is a variable pitch propeller, the propeller can be removed and replaced without removing the duct as in the case of the fixed pitch propeller. .
【0010】[0010]
【実施例】以下、この出願に係る発明の旋回式スラスタ
の実施例を図面を参照しながら説明する。図1は本願の
旋回式スラスタTをタグボートBに装備した場合の側面
図、図2はその旋回式スラスタTの拡大側断面図、図3
(a)(b)はダクト1とプロペラ2の装備位置関係を示す旋
回式スラスタTの側面図と正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a rotary thruster according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the swivel thruster T of the present application provided on a tugboat B, FIG. 2 is an enlarged side sectional view of the swivel thruster T, and FIG.
(a) and (b) are a side view and a front view of a swiveling thruster T showing a positional relationship between the duct 1 and the propeller 2.
【0011】これらの図に示すように、旋回式スラスタ
Tは、装備船の一例であるタグボートBの船底から下方
に突出しており、船の推進や操舵を司る。船底の船体に
着座する基礎台7から下方にストラット4が延び、スト
ラット4の下部にプロペラ軸8等を内蔵したポッド3が
設けられ、このポッド3の一端部にプロペラ2が装着さ
れている。プロペラ2を取り囲むようにダクト1が設け
てある。主機の動力は、主機に連結されている駆動軸9
に伝達され、上部ベベルギヤ10、垂直軸11、下部ベ
ベルギヤ12およびプロペラ軸8の動力伝達機構5を介
してプロペラ2に伝達されるようになっている。ストラ
ット4の上部には旋回機構6が設けられ、ストラット4
を介してダクト1やプロペラ2を含むポッド3全体が、
図3(a)に示す旋回中心Cのまわりに旋回するようにな
っており、これによって操舵機能を発揮する。As shown in these figures, a turning thruster T projects downward from the bottom of a tugboat B, which is an example of an equipped ship, and controls the propulsion and steering of the ship. A strut 4 extends downward from a base 7 which is seated on a hull at the bottom of the hull. A pod 3 having a propeller shaft 8 and the like is provided below the strut 4, and a propeller 2 is mounted on one end of the pod 3. A duct 1 is provided so as to surround the propeller 2. The power of the main engine is controlled by a drive shaft 9 connected to the main engine.
And transmitted to the propeller 2 via the power transmission mechanism 5 of the upper bevel gear 10, the vertical shaft 11, the lower bevel gear 12, and the propeller shaft 8. A turning mechanism 6 is provided on the upper part of the strut 4.
The entire pod 3 including the duct 1 and the propeller 2
The vehicle turns around the turning center C shown in FIG. 3A, thereby exerting a steering function.
【0012】プロペラ2を取り囲むダクト1は翼断面を
しており、航行中は推力を発生する。このダクト1の前
面にストラット4があるため、ストラット4の背後では
流速の遅い部位が生じる。そのため、ダクト上部内面や
プロペラ背面側にキャビテーションが生じ易くなること
は前述した通りである。The duct 1 surrounding the propeller 2 has a wing cross section, and generates thrust during navigation. Since the strut 4 is provided in front of the duct 1, a portion having a low flow velocity is generated behind the strut 4. As described above, cavitation is likely to occur on the inner surface of the upper part of the duct and on the rear side of the propeller, as described above.
【0013】そこで、本願では、図5(b) に示すように
プロペラ回転面においてダクト中心O1 に対してプロペ
ラ中心O2 を下方へオフセット (オフセット量Δ) して
プロペラ2を装備するようにしている。従って、ダクト
内周面1aとプロペラ先端の回転軌跡2aとの間には上
下で異なる隙間となる。即ち、上部で大きく、下部で小
さい隙間が形成される。キャビテーションの発生し易い
ダクト上部で大きな隙間が形成されるのでキャビテーシ
ョンによるプロペラ2の損傷の可能性が少なくなる。[0013] Therefore, in the present application, so as to equip the propeller 2 is offset (offset amount delta) and the propeller center O 2 downward with respect to the duct center O 1 in the propeller rotation plane as shown in FIG. 5 (b) ing. Therefore, there is a vertically different gap between the inner circumferential surface 1a of the duct and the rotation locus 2a of the propeller tip. That is, a large gap is formed in the upper part and a small gap is formed in the lower part. Since a large gap is formed in the upper part of the duct where cavitation is likely to occur, the possibility of damage to the propeller 2 due to cavitation is reduced.
【0014】いま、ダクト内径1aとプロペラ外径2a
との差を2δとした場合、0<Δ<δの範囲にΔを決定
すればよい。ダクト上部ではδ+Δの隙間、下部ではδ
−Δの隙間となる。δはダクト内周に均一隙間をとった
場合の値である。例えば、Δ=0.5 δとすれば、上部の
隙間は1.5 δ、下部の隙間を0.5 δとなる。Now, the duct inner diameter 1a and the propeller outer diameter 2a
Is set to 2δ, Δ may be determined in the range of 0 <Δ <δ. Δ + Δ gap at the top of the duct, δ at the bottom
The gap is -Δ. δ is a value when a uniform gap is provided on the inner circumference of the duct. For example, if Δ = 0.5δ, the upper gap is 1.5δ and the lower gap is 0.5δ.
【0015】上記のようなプロペラ中心をダクト中心に
対してオフセットする思想を採用すれば、固定ピッチプ
ロペラ用のダクトと同じ径のダクトをそのまま可変ピッ
チプロペラにも使用でき、上部の大きな隙間を利用して
プロペラを取り外し交換できる。また、ダクト2の周上
の平均隙間はδとなるから性能的に悪影響を与えること
はない。By adopting the concept of offsetting the center of the propeller with respect to the center of the duct as described above, a duct having the same diameter as the duct for the fixed pitch propeller can be used for the variable pitch propeller as it is, and a large gap at the top is utilized. To remove and replace the propeller. Further, since the average gap on the circumference of the duct 2 is δ, there is no adverse effect on the performance.
【0016】[0016]
【発明の効果】本願の実施形態のように、ダクト中心か
ら下方へプロペラ中心をオフセットすれば、キャビテー
ションの発生し易いダクト上部にプロペラとの隙間が大
きくとれるため、キャビテーションによるプロペラの損
傷を抑えることができる。ダクト周上の平均隙間は従来
と同じであるから性能上劣ることはない。As in the embodiment of the present application, if the center of the propeller is offset downward from the center of the duct, a large gap is formed between the propeller and the upper part of the duct where cavitation is likely to occur, so that damage to the propeller due to cavitation can be suppressed. Can be. Since the average clearance on the duct circumference is the same as the conventional one, there is no inferior performance.
【0017】さらに、浮遊物等で損傷を受けたプロペラ
を交換する場合、可変ピッチプロペラであっても、ダク
トを外さず、各羽根を取り外し交換できるから、作業の
効率化および省力化を図ることができる。Further, when replacing a propeller damaged by suspended matters or the like, even if the propeller is a variable pitch propeller, each blade can be removed and replaced without removing the duct, so that work efficiency and labor saving can be achieved. Can be.
【0018】また、固定ピッチプロペラ用のダクトと同
一径のものを設計製作すればよいので、単一の種類のダ
クトを製作してストックすることにより需要に素早く対
応でき、また、ダクト製作・取り付けに際しての現場で
の混乱を防止できる。Further, since it is only necessary to design and manufacture a duct having the same diameter as the duct for the fixed pitch propeller, it is possible to quickly respond to demand by manufacturing and stocking a single type of duct. It is possible to prevent confusion at the site at the time.
【図1】本願の旋回式スラスタをタグボートに装備した
場合の側面図てある。FIG. 1 is a side view of a tug boat equipped with a swiveling thruster of the present application.
【図2】その旋回式スラスタの拡大側断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional side view of the swiveling thruster.
【図3】(a)(b)は、それぞれダクトとプロペラの装備位
置関係を示す旋回式スラスタの側面図と正面図である。FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a side view and a front view of a swiveling thruster, respectively, showing a positional relationship between a duct and a propeller.
【図4】(a)(b)は、それぞれダクト上部および下部にプ
ロペラが来た時の羽根(プロペラ翼)の作動状況を示す
図である。FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing operating states of blades (propeller blades) when a propeller comes to an upper portion and a lower portion of a duct, respectively.
【図5】(a)(b)は、それぞれ従来および本願のダクトと
プロペラとの相対位置関係の概略図である。5 (a) and 5 (b) are schematic diagrams of a relative positional relationship between a conventional duct and a propeller of the present application, respectively.
T…旋回式スラスタ 1…ダクト 1a…ダクト内径(ダクト内周面) 2…プロペラ 2a…プロペラ外径(プロペラ先端の回転軌跡) 3…ポッド 4…ストラット 5…動力伝達機構 6…旋回機構 T: Swivel thruster 1: Duct 1a: Duct inner diameter (inner circumferential surface of duct) 2: Propeller 2a: Propeller outer diameter (rotation locus of propeller tip) 3: Pod 4: Strut 5: Power transmission mechanism 6: Swivel mechanism
Claims (3)
て、ダクト中心に対し、プロペラ中心を下方にオフセッ
トしたことを特徴とする舶用旋回式スラスタ。1. A marine revolving thruster, characterized in that the propeller center is offset downward with respect to the duct center on the propeller rotation surface of the revolving thruster.
セット量Δを、ダクト内径とプロペラ外径との差を2δ
とした場合、0<Δ<δとしたことを特徴とする請求項
1記載の舶用旋回式スラスタ。2. The offset amount Δ of the propeller center with respect to the duct center is defined as the difference between the duct inner diameter and the propeller outer diameter is 2δ.
2. The marine revolving thruster according to claim 1, wherein 0 <Δ <δ.
プロペラであることを特徴とする請求項1又は2記載の
舶用旋回式スラスタ。3. The marine turning thruster according to claim 1, wherein a propeller of the turning type thruster is a variable pitch propeller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24041896A JPH1081299A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Marine rotary thruster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24041896A JPH1081299A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Marine rotary thruster |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1081299A true JPH1081299A (en) | 1998-03-31 |
Family
ID=17059188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24041896A Pending JPH1081299A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Marine rotary thruster |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1081299A (en) |
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-
1996
- 1996-09-11 JP JP24041896A patent/JPH1081299A/en active Pending
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