Колёсный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами Российский патент 2018 года по МПК B63H1/04 B63H7/00 

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для водоизмещающих судов, эксплуатируемых в бассейнах с малыми глубинами.

Известна конструкция Колесного движительно-рулевого комплекса (КДРК) по патенту РФ №2225327 от 13.10.2001 г., который состоит из пары гребных колес с винтовыми плицами и раздельным приводом, установленных на транце корпуса судна. Установка каждого из двух гребных колес на двух опорных подшипниках и их конструкция, как показано в заявке, предполагает применение радиальных гребных колес, имеющих пониженный КПД.

Известна конструкция колеса с поворотными плицами системы Моргана, в которых плицы шарнирно установлены на спицах и посредством костылей шарнирно связаны с тягами, которые другим концом шарнирно соединены с эксцентриковым диском (кроме одной - вожаковой, которая крепится к диску жестко). Конструкция не позволяет иметь разворот плиц относительно оси колеса и использовать гребные колеса для управления судном на ходу без рулевого устройства.

Целью данного технического решения является создание конструкции КДРК, обеспечивающего повышенный КПД и управляемость за счет применения пары симметричных относительно ДП гребных колес с поворотными плицами (ГКПП) винтовой формы, установленными шарнирно на каркасе колес под углом к оси колеса.

Указанная цель достигается тем, что неподвижная ось каждого гребного колеса КДРК закреплена консольно к параллельной ДП вертикальной стенке корпуса, внутри оси на подшипниках установлен приводной вал, вращающий колесо. На конце вала жестко установлена ступица с закрепленным на ней каркасом, на свободных концах спиц которого шарнирно установлены под углом к оси колеса плицы винтовой формы, связанные посредством костылей, шаровых шарниров и тяг со сквозным эксцентриком, закрепленным на оси. Сущность изобретения «Колесный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами» поясняется чертежом, где

на фиг. 1 - КДРК с гребными колесами с поворотными плицами, схема расположения на судне, вид сверху;

фиг. 2 - КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами, разрез по ДП А-А;

фиг. 3 - КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами, левое гребное колесо, вид сверху;

фиг. 4 - КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами, левое гребное колесо, разрез Б-Б;

фиг. 5 - КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами, левое гребное колесо, общий вид;

фиг. 6 - КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами, левое и правое гребное колесо, вид с кормы.

КДРК судна с гребными колесами с поворотными плицами (КДРК ПП) устанавливается в кормовой части судна 1, состоит из двух гребных колес 2 и 3, симметричной относительно ДП судна конструкции, с поворотными плицами 4 винтовой формы. Ступица 5 каркаса каждого колеса жестко закреплена на конце вала 6, установленного на подшипниках 7 и 8 внутри оси 9. Вал каждого колеса соединен со своим независимо управляемым приводом 10, размещенным внутри моторных помещений 11. Плица 4 закреплена под углом 10-20° к оси колеса с помощью шарниров 12 к концам спиц 13 каркаса колеса, а также соединена с помощью костыля 14, шарового шарнира 15, тяги 16 и второго шарового шарнира 17 с ободом 18 сквозного эксцентрика 19, который закреплен на оси 9. Обод эксцентрика 18 для придания ему вращательного движения связан с ведущей плицей тягой 20, имеющей форму вилки, шарнирно закрепленной на ободе в плоскости вращения.

Зазор «С» между плицами правого и левого колеса в ДП принимается минимальным по технологическим требованиям, но не более 20% высоты плицы. Кормовее колес с целью повышения КПД может быть установлен волновыпрямитель 21 в виде подводного крыла.

Работа Колесного движительно-рулевого комплекса с поворотными плицами.

Для приведения устройства в рабочее состояние мотор привода вращения гребного колеса присоединяется к источнику энергии, подача которой контролируется с поста управления судном. Поворотная конструкция плиц с заданной траекторией их движения обеспечивает оптимальные углы входа и выхода плиц, снижение габаритов и веса КДРК, а винтовая форма плиц - безударный и постепенный вход в воду и эффективную управляемость и маневренность судну изменением соотношения числа оборотов правого и левого колеса. Минимальный технологический зазор между правым и левым гребным колесом обеспечивает работу симметричных плиц как одного целого с улучшенной гидродинамической формой и позволяет повысить КПД движительного комплекса.

Положение эксцентрика может выбираться из условия обеспечения наивыгоднейших углов входа - выхода и траектории движения плицы.

Расположение гребных колес вблизи ДП обеспечивает их защиту, агрегатный монтаж и ремонт устройства, защиту от попадания воды на элементы привода, рациональное использование судового пространства, минимальное влияние на работу колес крена судна и штормового волнения.

В зависимости от назначения судна выбираются параметры колес: количество плиц 3 для пассажирских, 4-5 для буксирных и грузовых судов;

Угол разворота плиц 15-20° для судов, требующих повышенной маневренности и управляемости, и 10-17° для остальных. Относительное заглубление колес и относительный эксцентриситет в пределах величин для известных колес с поворотными плицами уточняются при проектировании судна.

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для судов, предназначенных для работы на акваториях с ограниченными глубинами. Колесный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами размещен в кормовой части корпуса судна и состоит из двух гребных колес симметричной конструкции с винтовыми плицами, которые имеют раздельно управляемый привод. Плицы крепятся шарнирно под углом к оси колеса к концам спиц каркаса, жестко установленного на ступице правого и левого колеса, закрепленной на свободном конце соответствующего гребного вала, который опирается посредством подшипников на ось правого и левого борта, консольно установленную на правой и левой бортовой корпусной стенке. На каждой неподвижной оси закреплен эксцентрик, обод которого связан в плоскости вращения шарнирно с вилкообразной тягой, которая другим концом посредством шарового шарнира и костыля связана с ведущей плицей, а остальные плицы соединены с ободом эксцентрика посредством костылей и шаровых шарниров на концах стержневых тяг. Достигается повышение КПД и управляемость за счет применения пары симметричных относительно ДП гребных колес поворотными плицами винтовой формы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Колесный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами, размещенный в кормовой части корпуса судна, состоящий из двух гребных колес симметричной конструкции с винтовыми плицами, имеющих раздельно управляемый привод, отличающийся тем, что плицы крепятся шарнирно под углом к оси колеса к концам спиц каркаса, жестко установленного на ступице правого и левого колеса, закрепленной на свободном конце соответствующего гребного вала, опирающегося посредством подшипников на ось правого и левого борта, консольно установленную на правой и левой бортовой корпусной стенке; на каждой неподвижной оси закреплен эксцентрик, обод которого связан в плоскости вращения шарнирно с вилкообразной тягой, которая другим концом посредством шарового шарнира и костыля связана с ведущей плицей, а остальные плицы соединены с ободом эксцентрика посредством костылей и шаровых шарниров на концах стержневых тяг.

2. Колесный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами по п.1, отличающийся тем, что расстояние между плицами правого и левого колеса в ДП выдерживается минимальным по технологическим требованиям, но не более 20% высоты плицы.

3. Колесный движительно-рулевой комплекс с поворотными плицами по п.1 или 2 содержит волновыпрямитель в виде подводного крыла, установленный кормовее гребных колес в пространстве П-образного выреза для установки колес в корпусе судна.