УСПОКОИТЕЛЬ КАЧКИ Российский патент 1995 года по МПК B63B39/06 

Изобретение относится к судостроению, в частности к успокоителям качки судна с управляемыми рулями.

Известны успокоители качки с выдвижными рулями, содержащие перо и баллер с подшипниками, при этом перо руля с баллером упирается вдоль оси баллера в корпусные ниши с помощью силового привода выдвижения и уборки, причем в рабочем - выдвинутом положении - перо руля с баллером перекладываются на заданные углы посредством привода перекладки.

К таким успокоителям качки относятся УКА-89-3 (см. технические условия ТУ 5.281-9285-79), широко применяемые в отечественном судостроении. Приводы перекладки электрогидравлические в этих успокоителях качки размещены внутри корпуса, что приводит к большим габаритам всего устройства [1].

В качестве прототипа принят успокоитель качки по патенту США N 3924555. Этот успокоитель качки содержит баллер с опорами, перо руля, установленное на баллере с возможностью поворота вокруг его оси и размещения в нише корпуса судна, снабженной направляющими для подвижной опоры баллера, и механизм привода перекладки пера руля [2]. Основными недостатками такого успокоителя качки являются его большие габариты и масса, и как следствие большие объемы помещений, занимаемые в корпусе судна. Это вызвано тем, что приводы выдвижения и уборки с направляющими балками, а также приводы перекладки руля размещены во внутренних помещениях судна. Кроме того, реализованная в этом успокоителе качки конструктивная схема не позволяет производить модульно-агрегатную (руль одного борта с приводами) поставку и монтаж успокоителя качки на судне, так как общей рамой, на которой может быть собрано изделие, является корпус судна. Это приводит к необходимости после сборки и испытаний на стенде значительного демонтажа устройства на отдельные узлы (руль, ниша, приводы поворота, выдвижения и уборки, направляющие балки) перед поставкой и увеличивает трудоемкость и техническое время монтажа на судне.

Сущность изобретения заключается в том, что опоры баллера руля выполнены в виде неподвижно закрепленной на баллере и с возможностью перемещения по направляющим ниши каретки, причем механизм привода перекладки размещен в каретке, которая установлена в упомянутой нише.

Кроме того, механизм привода перекладки пера руля выполнен плунжерного типа, причем с боковых сторон каретки выполнены попарно соосные отверстия, закрытые цилиндрами, закрепленными на боковых сторонах каретки, при этом в каждой паре соосных цилиндров размещен плунжер, а в баллере выполнена внутренняя продольная проточка, в которую установлен баллер поворота, жестко соединенный с пером руля, причем румпель привода перекладки пера руля неподвижно соединен с упомянутым баллером поворота и подвижно с упомянутыми плунжерами.

На фиг. 1 показан успокоитель качки в плане при снятом верхнем листе ниши; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Успокоитель качки содержит перо руля 1, баллер 2 изгиба, неподвижно закрепленной в подвижной каретке 3, нишу 4 с направляющими 5, баллер поворота 6, неподвижно соединенный с пером руля 1 шпонками 7 и гайкой 8, и с румпелем 9 шпонками 10 и гайкой 11. На соосных отверстиях каретки 3 неподвижно закреплены цилиндры 12, в которых перемещаются плунжеры 13, подвижно соединенные при помощи сухарей 14 и осей 15 c румпелем 9. На подвижной каретке 3 закреплены вкладыши 16 из антифрикционного материала и планки 17, удерживающие каретку 3 от поворота. В нише 4 для фиксации положения каретки в выдвинутом положении установлены упоры 18, а в убранном положении - упоры 19. Подвижная каретка 3 снабжена крышкой 20. Полость "а" подвижной каретки 3 и полость "в" пера руля 1 заполнены густой смазкой или другой антикоррозионной средой. Кроме того, успокоитель качки содержит элементы электрогидравлического привода (насосы, электрооборудование, гидравлические и электрические связи и т.п.), приводы выдвижения и уборки известной конструкции и элементы управления им, следящую системы управления перекладкой рулей, контрольно-измерительные и сигнальные приборы.

Успокоитель качки работает следующим образом. Исходное положение: подвижная каретка 3 находится в выдвинутом до упоров 18 положении, при этом перо руля 1 находится в воде за пределами ниши 4 в нулевом (непереложенном) относительно баллера 2 изгиба положении. При подаче рабочей среды в накрест лежащие цилиндры 12, плунжеры 13, перемещаясь во взаимно противоположных направлениях, посредством осей 15 и сухарей 14, румпеля 9, шпонок 10, баллера поворота 6 и шпонок 7 переложат (повернут) перо руля 1 относительно баллера 2 изгиба на заданный угол. При этом на ходу судна на переложенном пере руля 1 возникают гидродинамические силы, которые через баллер 2 изгиба, каретку 3, вкладыши 16, направляющие 5 и нишу 4 передаются на корпус судна, создавая восстанавливающий момент относительно продольной оси судна. Поскольку управление перекладкой пера руля 1 производится в следящем режиме, то есть в каждый момент времени восстанавливающий момент, создаваемый рулями, направлен против крепящего момента, создаваемого волной, происходит уменьшение амплитуд качки, то есть умерение (успокоение) качки.

По окончании работы перо руля 1 устанавливается в нулевое относительно баллера 2 изгиба положение и посредством привода выдвижения и уборки (не показан) каретка 3, перемещаясь по направляющим 5, убирается в нишу 4 до упоров 19, при этом перо руля 1 убирается в нишу 4.

Использование: судостроение. Сущность изобретения: успокоитель качки содержит перо руля (1), баллер (2), привод перекладки руля и нишу (4) в виде камеры, герметичной со стороны помещения судна и открытой со стороны борта, привод перекладки руля расположен в подвижной каретке (3), размещенной в нише (4). Привод перекладки руля (1) выполнен плунжерного типа. Корпусом привода является подвижная каретка (3), с боковых сторон которой для прохода плунжеров выполнены попарно соосные отверстия, которые закрыты цилиндрами, закрепленными на боковых сторонах каретки. Румпель привода расположен в каретке (3) и неподвижно соединен со штоком (6) поворота, который размещен во внутренней расточке баллера (2) и неподвижно соединен с пером руля (1). Перо руля (1) установлено на баллере (2) с возможностью поворота вокруг его оси. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСПОКОИТЕЛЬ КАЧКИ, содержащий баллер с опорами, перо руля, установленное на баллере с возможностью поворота вокруг его оси и размещения в нише корпуса судна, снабженной направляющими для подвижной опоры баллера, и механизм привода перекладки пера руля, отличающийся тем, что опоры баллера руля выполнены в виде неподвижно закрепленной на баллере и с возможностью перемещения по направляющим ниши каретки, причем механизм привода перекладки размещен в каретке, которая установлена в упомянутой нише. 2. Успокоитель качки по п.1, отличающийся тем, что механизм привода перекладки пера руля выполнен плунжерного типа, причем с боковых сторон каретки выполнены попарно соосные отверстия, закрытые цилиндрами, закрепленными на боковых сторонах каретки, при этом в каждой паре соосных цилиндров размещен плунжер, а в баллере выполнена внутренняя продольная проточка, в которую установлен баллер поворота, жестко соединенный с пером руля, причем румпель привода перекладки пера руля неподвижно соединен с упомянутым баллером поворота и подвижно - с упомянутыми плунжерами.