СУДОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬНО-РУЛЕВОЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2006 года по МПК B63H5/125 

Предлагаемое изобретение относится к области судостроения и, в частности, к конструкции движительно-рулевого комплекса судна.

В заявленном техническом решении под движительно-рулевым комплексом (ДРК) понимается устройство, обеспечивающее силу упора и рулевую силу.

Пропульсивный блок является частью ДРК и выполняется с вертикальной осью вращения. За счет поворота работающего движителя вокруг оси блока меняется направление отбрасываемого потока относительно диаметральной плоскости (Д.П.) судна и, таким образом, создается и регулируется рулевая сила.

Пропульсивный блок включает нижнюю часть, которая располагается вне корпуса судна, и сопряженную с ней верхнюю часть, которая располагается внутри корпуса судна*(*Здесь не рассматриваются навесные винто-рулевые колонки, которые полностью находятся вне корпуса судна. Такая колонка, как правило, навешивается на кормовой транец корпуса судна.) Нижняя часть состоит из движителя (обычно винта), гондолы, в которой размещается сопряженный с движителем гребной вал, а также включает кронштейн, который удерживает гондолу и связан с верхней частью пропульсивного блока.

Верхняя часть пропульсивного блока, которая располагается внутри корпуса судна и выполняется в виде вала или другого конструктивного элемента, шарнирно крепится в трубе, установленной в корпусе судна. Верхняя часть блока жестко соединяется с кронштейном.

Исходя из отмеченного, рассмотрим аналоги заявляемого технического решения.

Известен буксир, в кормовой оконечности которого размещен ДРК с движителем в виде винта в насадке (см. журнал "Судостроение", №4, 1998, с 62; информация: "Два буксира типа ASD TU 3110"). Пропульсивный блок ДРК удерживается относительно корпуса судна вертикальным валом, который проходит через трубу, закрепленную на днище. Гондола, в которой размещен сопряженный с винтом гребной вал, удерживается одной обтекаемой стенкой (пилоном), жестко связанной с вертикальным валом.

Использование в качестве кронштейна, удерживающего винт, одной стенки и вала делает конструкцию ДРК недостаточно прочной (недостаточно надежной) при значительных внешних воздействиях (например, в битом льду) и большой мощности, перерабатываемой движителем.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является судовой ДРК, представленный в отечественном изобретении (патент №2196698, кл. В 63 В 1/08, В 63 Н 5/125). Комплекс включает трубу, жестко связанную с корпусом судна, и расположенный в трубе поворотно-выдвижной пропульсивный блок, образованный из капсулы в его верхней части и движителя в нижней части. Последний посредством кронштейна закреплен на нижнем основании капсулы. Связи пропульсивного блока с трубой выполнены в виде подшипников* (*Известно определение: "подшипник - это опора вращающейся или качающейся детали" (см. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для вузов - 4-е изд. перер. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - с.338). По направлению воспринимаемых нагрузок подшипники (как скольжения, так и качения) разделяют на: радиальные, предназначенные для восприятия нагрузок, перпендикулярных к оси вращения детали (в рассматриваемом случае - к оси вращения пропульсивного блока); аксиальные (упорные) - для восприятия нагрузок по оси вращения детали (блока); аксиально-радиальные для одновременного восприятия нагрузок по оси вращения и перпендикулярно к ней. Аксиальные подшипники выполняются в двух вариантах: для восприятия односторонних и двухсторонних осевых нагрузок.): радиального, расположенного у нижнего основания трубы, аксиально-радиального, закрепленного на верхней оконечности блока, и аксиального, размещенного на поворотных опорах. Все подшипники размещены внутри трубы.

Разнообразие типов подшипников, размещение подшипников, а также механизма для поворота блока внутри трубы значительно усложняют как конструкцию ДРК, так и обслуживание комплекса; понижается также эксплуатационная надежность ДРК. Эти недостатки являются основными для рассмотренного технического решения.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении конструкции крепления пропульсивного блока к трубе и повышении надежности работы ДРК.

Поставленная задача достигается тем, что у ДРК, содержащего трубу, жестко связанную с корпусом судна, и закрепленный в трубе на подшипниках поворотный пропульсивный блок, включающий капсулу в его верхней части и движитель в нижней части, согласно изобретению радиальные подшипники размещены по высоте трубы, а аксиальный подшипник установлен на верхней оконечности трубы, причем его поворотное кольцо с помощью деталей крепления жестко соединено с капсулой и выполнено с возможностью приложения к нему силы вращения от механизма, предназначенного для поворота пропульсивного блока. Кроме того, крепление капсулы к кронштейну, удерживающему движитель, выполнено разъемным.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольный разрез кормовой оконечности судна, оборудованного ДРК. По ДРК дан внешний вид.

На фиг.2 дан вид на ДРК (фиг.1) со стороны кормы при исключенном изображении двигателя и разрезом по А-А конструкций, расположенных выше днища судна.

На фиг.3 дан вид по Б (вид сверху) фиг.1 с показом линии обрыва днища корпуса судна.

Судовой ДРК состоит из внешней по отношению к корпусу 1 судна части и внутренней (фиг.1).

Внутри корпуса 1 находятся: двигатель 2 привода движителя 3; открытый участок гребного вала 4; жестко закрепленная на днище корпуса 1 труба 5, внутри которой размещена капсула 6. Труба 5 и капсула 6 являются несущими конструкциями и связаны между собой посредством подшипников. В верхней и нижней частях трубы 5 установлен радиальный подшипник 7. На верхней оконечности трубы 5 закреплен аксиальный подшипник для восприятия двухсторонних осевых нагрузок, у этого подшипника подвижное кольцо 8 шарнирно опирается на трубу 5 и фиксируется по высоте крышкой 9. Крышка 9 с помощью деталей крепления 10 (фиг.2, 3) жестко соединена с трубой 5.

Подвижное кольцо 8 аксиального подшипника с помощью деталей крепления 10 жестко соединено с капсулой 6 (фиг.2, 3).

По внешнему периметру кольца 8 закреплена кольцеобразная зубчатая рейка 11, которая посредством шестерни 12 (фиг.2, 3) связана с механизмом 13 для поворота пропульсивного блока (капсулы 6) вокруг вертикальной оси (На участке размещения шестерни 12 в крышке 9 выполнен вырез; см. фиг.3).

За пределами корпуса 1 находится движитель 3, сопряженный посредством горизонтального вала (условно не показан) с гондолой 14, которая удерживается кронштейном 15, выполненным в его верхней части в виде диска 16. Диск 16 деталями крепления 10 жестко связан с нижним основанием капсулы 6.

Основной отличительной особенностью заявленного судового ДРК является схема крепления пропульсивного блока в трубе 5 и схема привода этого блока. Радиальные подшипники 7, разнесенные по высоте трубы 5 воспринимают силу упора движителя 3 и момент, создаваемый этой силой относительно днища корпуса 1. В качестве радиальных подшипников 7 могут быть применены конструктивно простые и широко распространенные на судах подшипники скольжения.

Для восприятия сил, направленных по оси пропульсивного блока (силы веса и возможных динамических сил), служит аксиальный подшипник с кольцом 8, имеющий заявленные особенности и размещенный, с учетом этого, в легкодоступной зоне (на трубе 5).

Внешняя часть ДРК выполнена отъемной. Такое решение позволяет упростить монтаж и демонтаж ДРК на судне.

Особенности заявленного решения позволяют упростить конструкцию ДРК и повысить надежность его работы.

Судовой движительно-рулевой комплекс содержит трубу, жестко связанную с корпусом судна, а также закрепленный в трубе на радиальных и аксиальных подшипниках поворотный пропульсивный блок с капсулой в верхней части и движителем в нижней части. Радиальные подшипники размещены по высоте трубы, а аксиальный подшипник установлен на верхней оконечности трубы. Поворотное кольцо аксиального подшипника с помощью деталей крепления жестко соединено с капсулой и выполнено с возможностью приложения к кольцу силы вращения от механизма для поворота блока. Такое выполнение комплекса позволит упростить его конструкцию и повысить надежность работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Судовой движительно-рулевой комплекс, содержащий трубу, жестко связанную с корпусом судна, и закрепленный в трубе на подшипниках поворотный пропульсивный блок с капсулой в верхней части и движителем в нижней части, отличающийся тем, что радиальные подшипники размещены по высоте трубы, а аксиальный подшипник установлен на верхней оконечности трубы, причем его поворотное кольцо с помощью деталей крепления жестко соединено с капсулой и выполнено с возможностью приложения к кольцу силы вращения от механизма для поворота блока.2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что крепление капсулы к кронштейну, удерживающему движитель, выполнено разъемным.