Судовой движитель
Изобретение относится к судовым соосным гребным винтам, связанным между собой посредством планетарной передачи. Последняя включает в себя два центральных колеса (7, 12). Центральное колесо (12) с наружной фрикционной поверхностью устанавливается на судовом валу (1) через переходную втулку (2), а центральное колесо (7) с внутренней фрикционной поверхностью устанавливается в ступице гребного винта (6), второй гребной винт (4), соединенный с водилом (5), свободно вращается на переходной втулке (2). В качестве сателлитов используются шарики (ролики), способные передавать осевое усилие от винтов на судовой вал. Изобретение позволяет повысить кпд и надежность движителя. Установка фрикционного редуктора в ступицах винтов позволяет использовать высокооборотные двигатели с меньшими диаметрами судовых валов, на которые можно установить дополнительно два быстроходных гребных винта меньшего диаметра. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к судовым движителям.
Целью изобретения является повышение кпд и надежности движителя. Известны судовые и авиационные движители, обладающие повышенным кпд и состоящие из нескольких соосных винтов, связанных между собой зубчатыми планетарными передачами, которые практически не применяются в судостроении из-за малой надежности работы зубчатых колес в воде или сложной изоляцией их от воды специальными манжетными устройствами. Наиболее близким к предлагаемому судовому движителю является движитель по патенту России 2005654, В 64 С 11/18 от 15.01.1994 г. Изобретение направлено на решение поставленной задачи повышения кпд судового движителя и его надежности. Поставленная задача решается тем, что соосные гребные винты соединены фрикционной планетарной передачей, имеющей два центральных колеса с наружной и внутренней фрикционными поверхностями соответственно, и сепаратор-водило с шариками или роликами. Фрикционная передача, имеющая малый статистический момент трения, обеспечивает повышение кпд движителя и работу в воде, а установка центрального колеса с внутренней фрикционной поверхностью в ступицу одного из гребных винтов и непосредственное крепление водила со ступицей второго гребного винта упрощает компоновку и уменьшает количество деталей, повышая надежность. На фиг.1 изображен продольный разрез судового движителя; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - кинематическая схема. На посадочном конусе судового вала 1 закреплена при помощи специальной гайки 11 переходная втулка 2, на которой по посадке с натягом установлено и затянуто гайкой 9 центральное колесо 12 с наружной фрикционной поверхностью. Второе центральное колесо 7 с внутренней фрикционной поверхностью установлено в ступице гребного винта 6 и закреплено крышкой 8 с обтекателем 10. Между центральными колесами находится не менее трех шариков 13, выполняющих функции сателлитов в фрикционном планетарном редукторе. Шарики зафиксированы разъемным сепаратор-водилом 5, выполненным из антифрикционного материала, например маслянита или углепластика с покрытием из фторопласта, обеспечивающим прочность и возможность работы шариков в воде. Сепаратор-водило шпильками 14 связано с гребным винтом 4, установленным на втулке 2 через подшипник скольжения 3. Судовой движитель работает следующим образом. При вращении судового вала 1 с закрепленными на нем переходной втулкой 2 с центральным колесом 12 получает вращение от сепаратор-водила гребной винт 4 в ту же сторону, что и судовой вал, но с меньшей угловой скоростью, а гребной винт 6 вращается в противоположную сторону со скоростью меньшей, чем винт 4. Величины угловых скоростей гребных винтов или их передаточные отношения определяются известными соотношениями диаметров центральных колес и вращающих моментов гребных винтов. Для реализации вращающего момента М гребного винта используется сила его упора Р, которая вызывает силы нормального Q и радиального r давлений на диаметре d фрикционных поверхностей центральных колес. Величины давлений Q и Qr зависят от номинального угла контакта
, показанного на фиг.1. Учитывая коэффициент трения f в зоне контакта, соотношение между моментам М и упором Р должно соответствовать неравенству M 
fPd/2sin. Установка фрикционного планетарного редуктора в ступицах соосных гребных винтов приводит к росту размеров ступиц, что уменьшает кпд, но и позволяет увеличивать диаметр лопастей, что более эффективно повышает общий кпд движителя. При этом возникает проблема защиты винтов увеличенного диаметра от прорыва воздуха к лопастям. Для предотвращения этого явления предлагается установить до двух дополнительных высокооборотных винтов меньшего диаметра, показанных на кинематической схеме фиг.3. Установку двух дополнительных винтов 15 и 16 можно произвести непосредственно на судовом валу или переходных втулках. Направление вращения дополнительных винтов совпадает с винтом 4, соединенным с водилом, винт 6 вращается в противоположную сторону.Формула изобретения
1. Судовой движитель из двух соосных гребных винтов, связанных между собой планетарной передачей, содержащей два центральных колеса, одно из которых жестко связано с гребным валом, и водило с сателлитами, отличающийся тем, что внутренняя поверхность одного центрального колеса и наружная поверхность другого, связанного с гребным валом, выполнены фрикционными, водило выполнено в виде сепаратора, а сателлиты в виде шариков или роликов, при этом центральное колесо с внутренней фрикционной поверхностью установлено в ступице одного из гребных винтов, а ступица другого гребного винта соединена с водилом, передающим момент М и упор Р, в связи с чем номинальный угол контакта шариков или роликов с фрикционными поверхностями для надежного сцепления должен соответствовать неравенству MfPd/2sin, где f - коэффициент трения шариков или роликов в зоне контакта с фрикционными поверхностями; d - диаметры фрикционных поверхностей центральных колес. 2. Судовой движитель по п. 1, отличающийся тем, что на гребном валу установлены два дополнительных гребных винта меньшего диаметра с обеих сторон от упомянутых соосных гребных винтов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к судостроению, в частности, к способам обеспечения движения и маневрирования судна, а также к конструкциям судовых движительных комплексов и может быть использовано при проектировании и строительстве судов, преимущественно рыбопромыслового флота
Движительно-рулевой комплекс судна // 2081784
Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движителям
Электрический привод соосных гребных винтов // 1772051
Судовой движитель // 1766015
Двигательно-движительный комплекс судна // 1751049
Патент 435981 // 435981
Лопастной движитель // 2184677
Изобретение относится к области море- воздухоплавания, в частности судостроения, а именно к конструкции движителя, который может применяться в качестве пропульсивного аппарата для судов или летательных аппаратов, сила тяги у которых обеспечивается за счет достижения удобообтекаемых поверхностей
Устройство для плавания и/или ныряния // 2246978
Изобретение относится к приспособлениям для передвижения в воде, а именно плавания, ныряния или комбинаций указанных действий, приводимым в движение ногами пловца, и может быть использовано в качестве оборудования для спорта или развлечений на воде
Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в транспортных средствах, движителем которых является воздушный винт
Гребной винт староверова // 2513333
Изобретение относится к судостроению, а именно к гребным винтам. Гребной винт содержит два вращающихся в разные стороны гребных винта, при этом один винт меньшего диаметра, но вращается с большей угловой скоростью и имеет большее число лопастей. Достигается повышение КПД и снижение шума винта. 1 з.п. ф-лы.
Движительная система // 2553530
Изобретение относится к компоновке для подачи электрической энергии к движительной системе морского судна. Компоновка для подачи электрической энергии к движительной системе морского судна содержит двигатель гребного винта, генератор переменного тока и преобразователь частоты. Генератор переменного тока вращается посредством вращающегося силового агрегата. Преобразователь частоты присоединен посредством переключателя к электрическому силовому соединению, которое присоединяет генератор переменного тока к двигателю гребного винта. Электрическое силовое соединение содержит линейный выключатель. Генератор и преобразователь частоты выполнены с возможностью альтернативного подключения к двигателю гребного винта при маневрировании судна. Мощностью и частотой управляют посредством преобразователя частоты. Достигается обеспечение электрической энергии на корабле или морском судне. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к судостроению, в частности к способам проектирования и конструкциям двухрежимных контрпропеллеров. Двухрежимный контрпропеллер в трехустановочном варианте содержит ступицу с подвижно установленными лопастями и механизм изменения шага. Механизм изменения шага обеспечивает установку между гребным винтом и рулем судна. Механизм изменения шага выполнен с дополнительной возможностью поворота лопастей через их флюгерное положение и установки их шага для работы контрпропеллера на задний ход судна без изменения направления его вращения. Шаг лопастей контрпропеллера для третьей установочной позиции последних с целью изменения направления тяги контрпропеллера на противоположное без изменения направления его вращения выбирают путем поворота лопастей контрпропеллера через их флюгерное положение. Входящая кромка каждой лопасти контрпропеллера становится выходящей, а ее (каждой лопасти) засасывающая и нагнетающая поверхности сохраняют свое прежнее положение к набегающему потоку. Достигается повышение гидродинамической эффективности двухрежимного контрпропеллера при его работе на задний ход и для создания максимальной тяги при его работе в толкающем варианте. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области судостроения, а именно к соосным судовым гребным винтам противоположного вращения для судов. Соосные судовые гребные винты противоположного вращения, один из которых жестко насажен на гребной вал, снабжен реверсивной передачей, которая встроена в ступицы винтов, с возможностью передачи обратного вращения на другой винт. Ступица винта главного направления жестко закреплена на гребном валу и связана с пустотелым кожухом соосно с ним и с возможностью вращения в нем. С противоположной стороны ступицы, на продолжении гребного вала, соосно с ним жестко закреплена центральная шестерня, параллельно оси которой с возможностью вращения установлен как минимум один вал реверсивной передачи, концы которого жестко скреплены с реверсирующими шестернями. Одна из шестерней размещена в зацеплении с центральной шестерней, а вторая размещена в полости ступицы винта реверсированного направления, в зацеплении с зубьями внутреннего зубчатого венца. Участок вала реверсивной передачи расположен между реверсирующими шестернями и пропущен через соосное с ним отверстие, которое выполнено в промежуточной опоре, жестко закрепленной на внутренней поверхности кожуха. Ступица винта реверсированного направления установлена с возможностью вращения относительно кожуха. Достигается повышение КПД движителя. 3 ил.
