РЕВЕРСИВНО-РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОМЕТНОГО ДВИЖИТЕЛЯ Российский патент 2013 года по МПК B63H11/00 

Изобретение относится к судостроению и касается реверсивно-рулевых устройств водометных движителей, которые могут быть использованы в конструкциях маломерных судов.

Известно реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, содержащее установленные за соплом реверсивную заслонку, рулевые перья (SU 345754, кл. В63Н 11/02, 1977 г.). Недостатком данного устройства является сложность и низкая надежность его конструкции, а также низкая эффективность выброса струи воды через отверстия в днище заслонки, что приводит к повышенным затратам энергии водометного движителя.

Наиболее близкой по своей конструкции является реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, содержащее реверсивную заслонку заднего хода, с боковыми отводными каналами, вертикально установленные в параллельный ряд рулевые перья, механизм поворота рулевых перьев (RU 64591, кл. В63Н 11/117, 2007 г.).

Недостатком данной конструкции является сложность в управлении раздельным регулированием поворота рулевых перьев, а также значительный расход топлива из-за большого сопротивления, установленного в потоке воды большого количества лопаток в сочетании с нерациональной конфигурацией обводов внутренней поверхности заслонки.

Технической сущностью предлагаемой конструкции реверсивно-рулевого устройства водометного движителя является упрощение устройства, уменьшение усилий на управление им и повышение его эффективности за счет снижения потерь на сопротивление струи водомета, проходящей через реверсивно-рулевое устройство.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что в реверсивно-рулевом устройстве водометного движителя, содержащем установленные за спрямляющим аппаратом с соплом реверсивную заслонку заднего хода, с боковыми отводными каналами, параллельный ряд рулевых перьев, с возможностью изменения их угла поворота, механизм поворота рулевых перьев, рулевые перья соединены друг с другом единым приводом, а внутренняя поверхность задней стенки заслонки образована двумя расходящимися от ее центральной части криволинейными плоскостями, описанными участком плоской кривой спирали Архимеда, при этом число рулевых перьев выполнено нечетным и среднее из них расположено напротив зоны расхождения криволинейных плоскостей. Ось поворота рулевых перьев смещена относительно их вертикальной оси симметрии в сторону сопла. Механизм поворота рулевых перьев выполнен в виде системы механических рычагов, соединенных, например, со штоком приводного троса. Поворот реверсивной заслонки осуществляют с помощью механизма подъема, выполненного в виде электромеханического привода.

Изобретательский шаг достигается тем, что рулевые перья расположены оптимальным числом в теневой зоне водяного потока, выбрасываемого спрямляющим аппаратом с соплом, что сводит к минимуму сопротивление водяному потоку при прямолинейном движении, а их количество достаточно для эффективного преломления водяного потока с большой зоной перекрытия среза сопла. Выполнение рулевых перьев соединенными друг с другом единым приводом с возможностью их ограниченной балансировки за счет смещения их оси поворота относительно оси симметрии в сторону сопла снимает значительную часть нагрузки с рулевого механизма без использования, например, гидравлического усилителя. Кроме того, внутренняя криволинейная поверхность расходящихся криволинейных плоскостей задней стенки реверсивной заслонки описана участком плоской кривой спирали Архимеда, и именно при таком ее выполнении достигается наибольшая эффективность преломления струи в обратном направлении при движении задним ходом и развороте судна.

На фиг.1 изображено реверсивно-рулевое устройство водометного движителя с опущенным реверсивным коробом.

На фиг.2 изображено реверсивно-рулевое устройство водометного движителя без реверсивного короба.

На фиг.3 реверсивно-рулевое устройство в разрезе.

Реверсивно-рулевое устройство установлено за спрямляющим аппаратом с соплом 1 водометного движителя. Содержит реверсивную заслонку 2 заднего хода с боковыми отводными каналами 3, вертикально установленные перед реверсивной заслонкой 2 в параллельный ряд нечетное число, например три, рулевых перьев 4. Рулевые перья 4 соединены друг с другом единым приводом с возможностью их одновременного поворота и ограниченной балансировки за счет смещения их оси поворота относительно оси симметрии в сторону сопла 1. Механизм поворота 5 перьев 4 выполнен в виде системы механических рычагов 6, соединенных со штоком троса 7. Реверсивная заслонка 2 имеет механизм подъема 8, а внутренняя поверхность ее задней стенки 9 выполнена в виде двух расходящихся от ее центральной части криволинейных плоскостей 10 и 11, описанных участком плоской кривой спирали Архимеда. Среднее из перьев 4 расположено в теневой зоне, создающейся при срыве потока с обтекаемого им тела напротив зоны расхождения криволинейных плоскостей 10 и 11, образующих заднюю стенку 9 реверсивной заслонки 2, а боковые рулевые перья - справа и слева от сформированной спрямляющим аппаратом с соплом водяной струи. Каждое перо 4 соединено с другими и зависимо от привода поворота, осуществляемого рычагом 6. Механизм подъема 8 реверсивной заслонки выполнен в виде электромеханического привода 12.

Реверсивно рулевое устройство работает следующим образом. В момент прямолинейного движения судна реверсивная заслонка 2 заднего хода поднята механизмом подъема 8 в верхнее положение таким образом, что не влияет на направление струи воды, выходящей из сопла водометного движителя 1 и проходящей через полностью открытые перья 4. При необходимости плавного изменения направления движения судна используют только механизм поворота 5 перьев 4, изменяющий их положение и позволяющий изменять курс движения в ограниченных пределах.

При остановке судна на его прямолинейном курсе движения опускают механизмом подъема 8 посредством электромеханического привода 12 реверсивную заслонку 2, в результате благодаря тому что среднее перо 5 расположено напротив зоны расхождения криволинейных плоскостей 10 и 11, происходит равномерное распределение выбрасываемой водометом воды в направлении, противоположном движению судна, что вызывает его торможение. Аналогично происходит и прямолинейное движение судна задним ходом.

При необходимости резкого поворота судна или разворота отпускают механизмом подъема 8 реверсивную заслонку 2, поворачивают в противоположную сторону повороту перья 4, в результате чего струя воды подается в один из боковых каналов и разворачивает судно практически на одном месте. Выполнение внутренней поверхности задней стенки заслонки в виде двух расходящихся от ее центральной части криволинейных плоскостей, описанных участком плоской кривой спирали Архимеда, позволяет получать минимальные потери мощности преломления струи и на трение воды о детали реверсивно рулевого устройства, экономит расход топлива.

Изобретение относится к судостроению и касается реверсивно-рулевых устройств водометных движителей. Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя содержит спрямляющий аппарат, сопло, реверсивную заслонку заднего хода, параллельный ряд рулевых перьев, механизм поворота рулевых перьев. Реверсивная заслонка заднего хода содержит боковые отводные каналы и установлена за спрямляющим аппаратом с соплом. Рулевые перья выполнены с возможностью изменения их угла поворота и соединены друг с другом единым приводом. Внутренняя поверхность задней стенки заслонки образована двумя расходящимися от ее центральной части криволинейными плоскостями, описанными участком плоской кривой спирали Архимеда. Число рулевых перьев выполнено нечетным. Среднее из перьев расположено напротив зоны расхождения криволинейных плоскостей. Достигается упрощение устройства, уменьшение усилий на управление им и повышение его эффективности. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, содержащее установленные за спрямляющим аппаратом с соплом реверсивную заслонку заднего хода с боковыми отводными каналами, параллельный ряд рулевых перьев с возможностью изменения их угла поворота, механизм поворота рулевых перьев, отличающееся тем, что рулевые перья соединены друг с другом единым приводом, а внутренняя поверхность задней стенки заслонки образована двумя расходящимися от ее центральной части криволинейными плоскостями, описанными участком плоской кривой спирали Архимеда, при этом число рулевых перьев выполнено нечетным и среднее из них расположено напротив зоны расхождения криволинейных плоскостей.

2. Реверсивно-рулевое устройство по п.1, отличающееся тем, что ось поворота рулевых перьев смещена относительно их вертикальной оси симметрии в сторону сопла.

3. Реверсивно-рулевое устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм поворота рулевых перьев выполнен в виде системы механических рычагов, соединенных, например, со штоком приводного троса.

4. Реверсивно-рулевое устройство по п.1, отличающееся тем, что поворот реверсивной заслонки осуществляют с помощью механизма подъема.

5. Реверсивно-рулевое устройство по п.4, отличающееся тем, что механизм подъема реверсивной заслонки выполнен в виде электромеханического привода.