СУДОВАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА Российский патент 2000 года по МПК B63H25/10 

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано на всех судах и кораблях.

Известны судовые рулевые машины с электрическим приводом, в которых передача движения от электродвигателя к баллеру руля осуществляется через редуктор с червячной и зубчатой передачами (см., например, М.Г. Шмаков "Рулевые устройства судов", издательство "Судостроение", 1968 г., стр.280-281). Недостатком этих машин является низкий КПД (менее 40%) и ограниченная возможность применения электродвигателей переменного тока, мощностью не более 3-5 кВт (Н. М. Хомяков, B.C. Михайлов "Судовые электроприводы" изд. "Судостроение", 1969 г., стр.201), так как частые пуски-остановки (до 300-600, а при наличии авторулевого - до 2000 в час) приводят работу электродвигателя и судовой электросети в пусковой режим, при котором сила тока превышает значение при номинальных нагрузках в несколько раз. Поэтому основное применение (даже при малых мощностях) нашли конструкции рулевых машин с преобразовательной установкой: электродвигатель переменного тока вращает генератор постоянного тока, питающий исполнительный электродвигатель постоянного тока (так называемая система "двигатель-генератор").

Описываемая судовая рулевая машина с преобразовательной установкой разработана по МРТУ5.233-8907-66 лист 8, принята за прототип. Недостатком этой машины является увеличенный расход электроэнергии, требуется дополнительная площадь для размещения преобразовательной установки, увеличивается масса, так как тяжелая и громоздкая преобразовательная установка с системой управления весит около 33% от массы всей рулевой машины (см. МРТУ.233-8907-66 стр. 27), высокая стоимость изготовления и эксплуатации.

Все это привело к тому, что при новом проектировании судов и кораблей электроприводные рулевые машины не применяют. Они вытеснены гидравлическими рулевыми машинами, которые имеют свои очень существенные недостатки.

Целью настоящего изобретения является устранение всех отмеченных выше недостатков судовых рулевых машин.

Указанная цель достигается введением в судовую рулевую машину механизма реверсирования и остановки перекладки руля, кинематически связанного с электродвигателем переменного тока и редуктором, обеспечивающим эти режимы (манипуляции) при непрерывно работающем электродвигателе. Это позволяет применять электродвигатель переменного тока без ограничения его мощности.

Технический эффект от использования изобретения заключается в уменьшении габаритов и массы, снижении стоимости изготовления и эксплуатации судовой рулевой машины, снижении расхода электроэнергии.

На чертеже схематично представлена предлагаемая судовая рулевая машина.

На раме 1 закреплены механизм реверсирования и остановки перекладки руля 2, редуктор 3, выходной вал которого 4 соединен муфтой 5 с баллером руля 6.

На механизме реверсирования и остановки перекладки руля 2 закреплен электродвигатель переменного тока 7, вал 8 которого соединен муфтой 9 с выходным валом 10 механизма реверсирования и остановки перекладки руля 2. Вал 10 установлен в опорах 11. На валу 10 свободно посажены шестерни 12 и 13, которые могут соединяться с валом 10 при помощи сцепных муфт 14 и 15 (например, дисковых), управляемых приводами (например, электромагнитными) 16 и 17 соответственно. Шестерня 12 находится в зацеплении с колесом 18 непосредственно, а шестерня 13 с колесом 19 через паразитную шестерню 20. Колеса 18,19 и шестерня 21 жестко посажены на вал 22. Шестерня 21 находится в зацеплении с колесом 23, жестко посаженным на входной вал 24 редуктора 3. Шестерня 21 и колесо 23 закрыты кожухом 25, закрепленным на раме, которая установлена на судовом фундаменте 26. При отсутствии в редукторе самотормозящей передачи в конструкции должна быть установлена необратимая муфта. В данном случае она не требуется, поэтому на чертеже не показана.

Устройство работает следующим образом.

При непрерывной работе электродвигателя переменного тока 7 валы 8 и 10 вращаются в одном направлении. В зависимости от включения муфт 14 или 15, управляемых приводами 16 и 17, вал 22 получает вращение от вала 10 через шестерни 12, 18 или шестерню 13, паразитную шестерню 20, колесо 19. Во втором случае направление вала 22 меняется на противоположное. Далее вращение вала 22 через шестерню 21, колесо 23, входной вал 24 редуктора 3, выходной вал 4 редуктора и через муфту 5 передается на баллер руля 6. Таким образом, баллер руля 6 получает вращение в ту или иную сторону в зависимости от включения муфт 14 или 15. При выключении обеих муфт 14 и 15 вал 10 будет вращаться вхолостую и руль перекладываться не будет.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судовым рулевым машинам. Судовая рулевая машина содержит электродвигатель и редуктор, установленные на раме. Она включает в себя механизм реверсирования и остановки руля, который кинематически связан с электродвигателем и редуктором. Достигается уменьшение расхода электроэнергии и массо-габаритных характеристик. 1 ил.

Судовая рулевая машина, содержащая электродвигатель и редуктор, установленные на раме, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом реверсирования и остановки перекладки руля, кинематически связанным с электродвигателем и редуктором.