ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2010 года по МПК B63G8/00 B63G8/26 

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкциям подводных аппаратов (ПА), и может быть использовано при создании маневренных подводных аппаратов различного назначения и для управления подводным аппаратом малого водоизмещения.

Известны ПА малого водоизмещения по патентам RU №2172699 и №2282556, содержащие дифферентное устройство (ДУ) механического типа, которое выполнено в виде, по крайней мере, двух труб, одновременно являющихся опорами ПА, с торцевыми переборками и с носовыми и кормовыми обтекателями, размещенных в килевой части снаружи легкого корпуса ПА. Трубы прикреплены к легкому корпусу при помощи пирозамка. В каждой трубе с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещен капсулированный груз (балласт), кинематически соединенный посредством тросо-блочной системы с исполнительным органом (барабаном лебедки). Лебедка размещена в междубортном пространстве кормовой части ПА, снабжена гидравлическим приводом и управляется дистанционно с пульта управления, размещенного в прочном корпусе ПА. Тросы одними концами закреплены на капсулированном грузе, а другими концами - на барабане лебедки, и снабжены устройствами отсекания, срабатывающими при аварийной ситуации. На участках между барабаном лебедки и трубами тросы заключены в кожухи.

ПА по патенту RU №2282556 принят в качестве наиболее близкого аналога.

Опыт эксплуатации ПА по патенту №2282556 выявил его следующие конструктивные недостатки.

В процессе эксплуатации ДУ подводного аппарата из-за вытяжки тросов происходит ослабление их и при этом возможно выскальзывание тросов из желобов блоков и их заклинивание, что может привести к выходу из строя ДУ. Выход из строя ДУ может привести к аварийным ситуациям подводного аппарата.

При эксплуатации подводного аппарата, описанного в патенте №2282556, приходилось периодически производить натяжение тросов дифферентного устройства за счет их укорочения непосредственно в местах крепления их на барабане лебедки, находящейся в междубортном пространстве ПА и закрытой блоками плавучести. Для доступа к лебедке приходилось демонтировать части конструкций ПА, такие как блоки плавучести и щиты, что приводило к увеличению времени и трудоемкости регламентных работ.

Задача заключается в обеспечении надежности эксплуатации ПА, в удобстве обслуживания и сокращении времени регламентных работ.

Задача решена тем, что в известном ПА, включающем дифферентное устройство, выполненное в виде, по крайней мере, двух укрепленных снаружи легкого корпуса труб-опор с торцевыми переборками, с носовыми и кормовыми обтекателями, а также с капсулированным грузом (балластом), кинематически соединенным тросо-блочной связью с барабаном лебедки, сообщенной с пультом управления, согласно изобретению тросы дифферентного устройства снабжены натяжными устройствами, которые размещены в носовых обтекателях труб и каждый из них выполнен в виде стержня с наружной резьбой, каретки и гайки с внутренней резьбой, установленных последовательно на стержне с возможностью продольного перемещения, при этом стержень закреплен на торцевой переборке вдоль оси трубы, каретка зафиксирована от поворота на стержне и соединена с гайкой посредством вертлюга, а носовой блок с тросом установлен с возможностью вращения внутри каретки посредством поперечной оси и подшипника скольжения.

Кроме того, стержень закреплен на торцевой переборке трубы с эксцентриситетом относительно продольной оси трубы и обтекателя, обеспечивающим расположение троса в трубе по центру.

Кроме того, каретка зафиксирована от вращения на стержне посредством шпоночного соединения.

Кроме того, в каретке выполнена проточка под блок с тросом.

Кроме того, каретка снабжена крышкой.

Закрепление стержня в обтекателе на торцевой переборке с эксцентриситетом относительно продольной оси трубы и обтекателя позволяет свободно разместить каретку с носовым блоком и тросом на стержне в обтекателе вдоль трубы, а также обеспечить расположение троса по центру трубы, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик ПА.

Снабжение тросов дифферентного устройства натяжными устройствами, установленными в обтекателях труб, которые расположены за пределами легкого корпуса ПА, а также размещение носовых блоков в замкнутом объеме каретки исключает возможность схода тросов с блоков, заклинивание и выход из строя дифферентного устройства ПА и упрощает доступ к натяжным устройствам для периодической выборки слабины канатов при эксплуатации. Это позволяет повысить надежность и удобство эксплуатации ПА, а также сократить время регламентных работ.

Устройство пояснено чертежами, на которых изображено:

- на фиг.1 - общий вид ПА с лебедкой и дифферентным устройством;

- на фиг.2 - разрез А-А с фиг.1;

- на фиг.3 - разрез Б-Б с фиг.2;

- на фиг.4 - разрез В-В с фиг.3;

- на фиг.5 - кинематическая схема ДУ ПА.

Подводный аппарат содержит легкий корпус(ЛК) 1, к которому снизу прикреплены две трубы 2 и 3, являющиеся опорами ПА и служащие в качестве направляющих дорожек дифферентного устройства для перемещения в них капсулированных грузов (балласта) 4 и 5. Эти грузы кинематически связаны посредством тросов 6, 7, 8, 9 (фиг.2) и блоков 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 с барабаном лебедки 20 (фиг.5), которая установлена в междубортном пространстве в кормовой части ПА между трубами 2, 3, снабжена гидромотором и связана с устройством управления движением аппарата, которое находится в прочном корпусе ПА (на чертежах не показано). Участки тросов между трубами 2,3 и лебедкой 20 заключены в кожухи.

Для натяжения тросов предусмотрены натяжные устройства 21 и 22, которые установлены в носовой части дифферентного устройства, в носовых обтекателях 23 и 24 (фиг.1, 2), которые закреплены на концах труб 2, 3 дифферентного устройства ПА.

Каждое натяжное устройство (фиг.3, 4) содержит стержень 25 с наружной резьбой, закрепленный неподвижно одним концом на торцевой переборке 26 трубы. На стержне 25 с наружной резьбой установлена с возможностью перемещения вдоль трубы каретка 27, в которой на оси 28 и подшипнике скольжения 29 подвижно установлен крайний носовой блок 10 (либо 19) с тросом 9 (либо 7), закрытый в каретке 27 крышкой 30, которая закреплена болтом 31 с шайбой 32.

Каретка 27 зафиксирована от разворота на стержне 25 шпонкой 33, взаимодействующей с продольным шпоночным пазом 34, предусмотренным на стержне 25 (фиг.4).

Кроме того, на стержне 25 при помощи резьбового соединения подвижно установлена втулка 35 с внутренней резьбой, которая соединена с кареткой 27 с помощью вертлюга, для чего на каретке 27 предусмотрен кольцевой буртик 36, а во втулке 35 с внутренней резьбой - кольцевой паз 37 (фиг.4). На втулке 35 выполнены лыски 38 для ее вращения с помощью ключа. Обтекатели 23, 24 закреплены на торцевых переборках 26 при помощи винтового соединения 39.

При управлении ПА и эксплуатации дифферентного устройства величина дифферента определяется положением капсулированного груза 4, 5 в трубах 2, 3 дифферентного устройства. Перемещение капсулированного груза 4, 5, осуществляют при помощи тросо-блочной связи его с барабаном лебедки 20, которой управляют с пульта управления. При этом наматыванию-сматыванию участков троса на секции барабана лебедки соответствует перемещение капсулированного груза в нос или корму и осуществление дифферента ПА на нос или на корму, соответственно. При этом в процессе эксплуатации происходит ослабление натяжения тросов дифферентного устройства из-за их вытягивания и возможное выскальзывание тросов из желобов блоков и их заклинивание, что может привести к выходу из строя ДУ и к аварийным ситуациям подводного аппарата. Поэтому необходимо периодически осуществлять натяжение тросов дифферентного устройства ПА.

Натяжение тросов осуществляют с помощью натяжных устройств 21, 22. Для натяжения тросов снимают носовые обтекатели 23 и 24 с труб 2, 3, вывернув винты 39, и перемещают шкив 10(19) вдоль стержня 25, вращая втулку 35 ключом за лыски 38. Втулка 35, взаимодействуя с резьбой стержня 25, перемещается вдоль него и с помощью вертлюга двигает каретку 27 с блоком 10 и тросом 9(7), натягивая его.

Оснащение ПА натяжными устройствами тросов дифферентного устройства, установленными в обтекателях его труб, расположенных за пределами легкого корпуса ПА, и размещение носовых блоков дифферентного устройства в замкнутом объеме каретки исключает возможность схода тросов с блоков, заклинивание и выход из строя дифферентного устройства, повышая эксплуатационную надежность ПА в целом, а также облегчает доступ к натяжным устройствам для их эксплуатации, при этом не потребуются трудоемкие операции по демонтированию частей конструкции ПА, блоков плавучести и щитов.

Изобретение относится к области подводной техники. Дифферентное устройство подводного аппарата содержит две трубы, одновременно являющиеся опорами подводного аппарата, тросо-блочную систему, связанную с пультом управления и предназначенную для перемещения балластных грузов внутри труб. Трубы снабжены торцевыми переборками, носовыми и кормовыми обтекателями, в которых размещены натяжные устройства. Каждое натяжное устройство выполнено в виде закрепленного на торцевой переборке стержня с установленной на нем с возможностью продольного перемещения кареткой. Каретка соединена посредством вертлюга с втулкой, которая установлена на стержне при помощи резьбового соединения. Каретка зафиксирована от поворота на стержне. Поворотом втулки осуществляется перемещение каретки вдоль стержня. Достигается регулирование натяжения тросов. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Подводный аппарат, включающий дифферентное устройство, выполненное в виде укрепленных снаружи легкого корпуса, по крайней мере, двух труб-опор с торцевыми переборками, носовыми и кормовыми обтекателями и с капсулированным грузом, кинематически соединенным трособлочной связью с барабаном лебедки, сообщенной с пультом управления, отличающийся тем, что тросы снабжены натяжными устройствами, которые размещены в носовых обтекателях труб, каждое из которых выполнено в виде стержня с наружной резьбой, каретки и втулки с внутренней резьбой, установленных последовательно на стержне с возможностью продольного перемещения, при этом стержень закреплен на торцевой переборке вдоль оси трубы, каретка зафиксирована от поворота на стержне и соединена с втулкой при помощи вертлюга, а крайний носовой блок с тросом установлен с возможностью вращения в каретке посредством поперечной оси и подшипника скольжения.

2. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что стержень закреплен на торцевой переборке с эксцентриситетом относительно продольной оси трубы и обтекателя.

3. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что каретка зафиксирована от вращения на стержне посредством шпоночного соединения.

4. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в каретке выполнена проточка под носовой блок с тросом.

5. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что каретка снабжена крышкой.