ДВИЖИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДВУХВАЛЬНОГО СУДНА Российский патент 1997 года по МПК B63H5/08 B63H5/15 

Изобретение относится к области судостроения, а именно к движителям многовальных судов.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога движительный комплекс двухвального судна, содержащий гребные винты, установленные на валах в насадке с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях и с возможностью прохождения каждой лопасти винта между лопастями другого винта.

Предложенное изобретение предназначено для повышения КПД и тяги комплекса, уменьшения его габаритов и гидродинамического сопротивления. Поставленная задача решается тем, что лопасти гребных винтов размещены в разных взаимопересекающихся поверхностях с перекрытием дисков винтов и с пересечением их осей, что позволяет расположить оси винтов на расстоянии между ними, меньшем радиуса винта. Такое размещение осей и лопастей винтов достигнуто в одном случае за счет того, что оси винтов расположены параллельно друг другу, а лопасти каждого винта, закрепленные на выходном конце соответствующего вала, отклонены относительно плоскости, перпендикулярной оси вала, отклонены в сторону выходного конца вала на угол 12 30^o; в другом случае за счет размещения осей гребных валов под углом 12 30^o друг к другу, а лопастей винтов перпендикулярно осям валов; в третьем случае за счет частичного сочетания признаков первых двух вариантов: расположения осей гребных валов под углом 6 15^o, а лопастей винтов под углом 6 15^o относительно плоскости, перпендикулярной оси их валов. В каждом случае вершина угла между осями валов обращена в сторону, противоположную выходным концам валов.

Конкретная величина углов отклонения лопастей и взаиморасположения осей винтов зависит от прочности материала лопастей, от которой зависит толщина корня лопастей, причем гидравлический КПД комплекса и его тяга повышаются с уменьшением указанных углов. Оптимальным является интервал углов отклонений соответственно 12 30^o и 6 15^o в зависимости от избранного варианта движительного комплекса и материала лопастей.

На фиг. 1 показано взаиморасположение лопастей и осей винтов движительного комплекса; на фиг. 2 схема комплекса с параллельным расположением осей винтов и с отклоненными лопастями; на фиг. 3 схема комплекса с непараллельными осями винтов и с неотклоненными лопастями; на фиг. 4 схема комплекса, сочетающего непараллельное расположение осей с отклоненными лопастями винтов.

Гребные винты 1 и 2 (фиг. 1) установлены в насадке 3 с размещением лопастей 4 каждого из винтов в промежутках между лопастями соседнего винта с перекрытием осей гребных валов 5 и 6. Валы связаны трансмиссией 7, 8. При параллельных осях гребных валов 5 и 6 лопасти 4 каждого из винтов отклонены относительно плоскости, перпендикулярной оси вала, в сторону его выходного конца на угол 12 30^o. В другом случае (фиг. 3) оси гребных валов 5, 6 расположены относительно друг друга под углом 12 30^o, а лопасти 4 каждого из винтов закреплены на выходном конце вала перпендикулярно его оси. В третьем случае (фиг. 4) оси гребных валов расположены относительно друг друга под углом 6 15^o, а лопасти каждого из винтов отклонены относительно плоскости, перпендикулярной оси вала, в сторону его выходного конца на угол 6 15^o.

Движительный комплекс работает следующим образом.

Гребные винты 1 и 2 вращаются синхронно с одинаковой скоростью во взаимопротивположных направлениях за счет трансмиссии, включающей цилиндрические или конические шестерни 7 и 8. Каждая лопасть того или иного винта в момент пересечения ею поверхности вращения лопастей соседнего винта перемещается в промежутке между двумя движущимися навстречу ей лопастями соседнего винта, при этом лопасти проходят над торцевой поверхностью выходного конца гребного вала соседнего винта.

Поскольку винты комплекса установлены с перекрытием дисков винтов и с пересечением их осей, комплекс конструктивно подобен комплексу из двух соосных винтов противоположного вращения, имеющему наиболее высокий гидравлический КПД.

В предложенном комплексе лопасти винтов взаимно распрямляют закрученный поток, направляют его вдоль оси судна и увеличивают тем самым тягу, используя кинетическую энергию закрутки потока.

Использование: судостроение, движители многовальных судов. Сущность изобретения: в движительном комплексе двухвального судна, содержащем гребные винты, установленные на валах в общей насадке с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях и с возможностью прохождения каждой лопасти между лопастями другого винта, оси выходных частей валов сближены на расстояние, меньшее радиуса винтов. Это достигается откидкой лопастей винтов на угол 12 - 30^o либо установкой осей валов под таким же углом, либо установкой валов под углом 6 - 15^o с одновременной откидкой лопастей на угол в тех же пределах. Использование изобретения повышает КПД и компактность движителя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Движительный комплекс двухвального судна, содержащий гребные винты, установленные на валах в насадке с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях и с возможностью прохождения каждой из лопастей винта между лопастями другого винта, отличающийся тем, что оси гребных валов расположены друг от друга в районе выходных концов валов на расстоянии меньше радиуса гребных винтов, а лопасти каждого гребного винта установлены с возможностью прохождения за выходным концом вала соседнего винта. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что оси гребных валов расположены параллельно друг другу, а лопасти каждого из гребных винтов, закрепленные на выходных концах гребных валов, отклонены относительно плоскости, перпендикулярной оси валов, наружу на угол 12 30^o. 3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что оси гребных валов расположены относительно друг друга под углом 12 30^o, при этом вершина угла обращена в сторону, противоположную выходным концам гребных валов, а лопасти каждого из винтов закреплены на выходном конце вала перпендикулярно его оси. 4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что оси гребных валов расположены относительно друг друга под углом 6 15^o, при этом вершина угла обращена в сторону, противоположную выходным концам валов, а лопасти каждого из винтов, закрепленные на выходных концах валов, отклонены от плоскости, перпендикулярной оси вала, наружу на угол 6 15^o.