Движительно-рулевая колонка
Полезная модель относится к судостроению и может быть использована в устройствах активного управления, обеспечивающих создание тяги судна и изменения направления вектора тяги. Движительно-рулевая колонка (ДРК) содержит баллер, гондолу, закрепленную на баллере и гребной винт, установленный на гребном валу. Вращение гребного винта в данной конструкции осуществляется при помощи гидромотора, расположенного внутри гондолы и гидравлически связанного с нагнетающим насосом трубопроводами, размещенными внутри баллера. Поворот ДРК производится механизмом поворота колонки, который состоит из зубчатого колеса, внутри которого неподвижно закреплен баллер. Зубчатое зацепление на периферии этого колеса подвижно соединено с дополнительными гидромоторами через планетарные редуктора, число которых может быть равно двум. Использование полезной модели позволяет улучшить массово-габаритные характеристики ДРК и повысить надежность ее работы.
Полезная модель относится к судостроению и может быть использована в устройствах активного управления, обеспечивающих создание тяги судна и изменения направления вектора тяги.
Известен винтовой движитель, включающий ступицу, на внешней поверхности которой установлены лопасти, и гребной вал, соединяющий движитель с судовым двигателем (см. П.В. Орехов, B.C. Муругов «Гребные винты регулируемого шага», ВИНИТИ, Москва, 1961 г., стр. 53). Недостатком известного винтового движителя является невозможность его использования в движительно-рулевых комплексах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является движительно-рулевая колонка (ДРК), содержащая баллер, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, гребной винт, установленный на гребном валу, вращение которого осуществляется при помощи гидромотора, расположенного внутри гондолы, и механизм поворота колонки (см. «Средства активного управления судами», Ленинград, изд. «Судостроение», 1969 г.). Недостатком данной движительно-рулевой колонки является неудовлетворительные массово-габаритные характеристики ДРК и относительно невысокая надежность работы. Дело в том, что известная движительно-рулевая колонка содержит механизм поворота с приводом от электродвигателя, вес и габариты которого существенно ухудшают массово-габаритные характеристики ДРК. Кроме того, при включении электродвигателя происходит ударное воздействие на механизм поворота, что ведет к снижению надежности работы ДРК.
Целью настоящей полезной модели является улучшение массово-габаритных характеристик ДРК и повышение надежности ее работы.
Указанная цель достигается тем, что в известной движительно-рулевой колонке содержащей баллер, гондолу, закрепленную на баллере, гребной винт, установленный на гребном валу, вращение которого осуществляется при помощи гидромотора, расположенного внутри гондолы, и механизм поворота колонки, в ней механизм поворота колонки выполнен в виде зубчатого колеса, внутри которого неподвижно закреплен баллер, а зубчатое зацепление на периферии этого колеса подвижно соединено с дополнительным гидромотором через планетарный редуктор. При этом число дополнительных гидромоторов и планетарных редукторов может быть равно двум. Применение в качестве привода механизма поворота колонки дополнительного гидромотора позволяет осуществлять поворот ДРК очень плавно, так как подача рабочего тела под давлением в гидромотор осуществляется не мгновенно, а с некоторым запаздыванием, которое можно регулировать в широком диапазоне. Это создает возможность плавного поворота балл ера вокруг своей оси. Зубчатое колесо позволяет разместить внутри него баллер, а зубчатое зацеплении на периферии этого колеса позволяет связать его с приводом через соответствующий редуктор. В качестве редуктора выбран планетарный редуктор, обладающий минимальными размерами по сравнению с остальными механическими редукторами. Расчеты показывают, что оптимальное число редукторов и дополнительных гидромоторов в механизме поворота ДРК равно двум. Это также влияет на плавность поворота ДРК и уменьшение его размеров и веса. При дальнейшем увеличении числа дополнительных гидромоторов и планетарных редукторов происходит усложнение ДРК и излишнее увеличение его веса. Следует обратить внимание, что для работы дополнительных гидромоторов не требуется введение в конструкцию ДРК нагнетающего насоса, который создает давление рабочей среды, так как уже имеется нагнетающий насос, обеспечивающий работу основного гидромотора, вращающего гребной винт. Достаточно только осуществить отбор рабочей жидкости для дополнительных гидромоторов механизма поворота движительно-рулевой колонки.
Предлагаемая конструкция движительно-рулевой колонки приведена на фигуре со следующими обозначениями:
1 - основание колонки;
2 - баллер;
3 - гондола;
4 - защитная обечайка;
5 - зубчатое колесо;
6 - дополнительный гидромотор;
7 - планетарный редуктор;
8 - выходной вал;
9 - трубопроводы.
Движительно-рулевая колонка состоит из основания 1 и баллера 2, внутри которого размещены трубопроводы 9 для подачи рабочей жидкости к гидромотору в гондоле. На баллере 2 закреплена гондола 3, в которой находится гидромотор и вал гребного винта, на конце которого размещен гребной винт (гребной вал, гребной винт и гидромотор, расположенный в гондоле, на фиг. не показаны). Защита гребного винта от внешних факторов производится за счет защитной обечайки 4, которая крепится как к гондоле 3, так и к балл еру 2. В верхней части ДРК размещен механизм поворота колонки, который состоит из зубчатого колеса 5, внутри которого неподвижно закреплен баллер 2. Зубчатое зацепление колеса 5 соединено подвижно с дополнительными гидромоторами 6 через планетарные редуктора 7 с использованием выходного вала 8 планетарного редуктора 7.
Механизм поворота движительно-рулевой колонки работает следующим образом. При подачи рабочей жидкости под давлением к дополнительным гидромоторам 6 осуществляется вращение выходного вала 8 планетарного редуктора 7, который в свою очередь начинает вращать зубчатое колесо 5 и баллер 2, который неподвижно соединен с этим колесом. Суммарное передаточное число от дополнительного гидромотора к баллеру за счет применения планетарного редуктора может находиться в оптимальном диапазоне от 500 до 2000.
Использование предлагаемой движительно-рулевой колонки позволяет улучшить массово-габаритные характеристики ДРК (на 10-15%) за счет использования компактных дополнительных гидромоторов и планетарных редукторов, а также повысить надежность работы ДРК благодаря плавному включению механизма поворота и тем самым повысить срок службы колонки.
1. Движительно-рулевая колонка содержащая баллер, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, гребной винт, установленный на гребном валу, вращение которого осуществляется при помощи гидромотора, расположенного внутри гондолы, и механизм поворота колонки, отличающаяся тем, что механизм поворота колонки выполнен в виде зубчатого колеса, внутри которого неподвижно закреплен баллер, а зубчатое зацепление на периферии этого колеса подвижно соединено с дополнительным гидромотором через планетарный редуктор.
2. Движительно-рулевая колонка по п. 1, отличающаяся тем, что зубчатое зацепление соединено с двумя дополнительными гидромоторами через два планетарных редуктора.
