СУДОВОЕ ПОДРУЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2019 года по МПК B63H25/42 

Изобретение относится к судостроению, а именно к носовым и кормовым подруливающим устройствам судов.

Известно изобретение «Способ и устройство маневрирования морским судном» («А method and an arrangement for maneuvering a marine vessel») по международной заявке WO 2017050386 A1 с приоритетом от 25.09.2015 г., заявитель NETHERLANDS В V [NL], авторы De Lange Robert [NL]; Drost Albert [NL]; Bulten Norbert [NL], МПК B63H 25/42, опубликовано 30.03.2017 г.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству маневрирования морского судна, имеющего корпус с продольной осевой линией и, по меньшей мере, два туннельных подруливающих двигателя, расположенных в корпусе под прямым углом к продольной осевой линии. При этом один двигатель выталкивает воду в правую сторону корпуса судна (на правый борт), а второй - в левую (на левый борт), обеспечивая таким образом необходимое подруливание судна. К недостаткам данного технического решения можно отнести сложность, т.к. в режиме подруливания необходимо управлять двумя двигателями.

Известно изобретение «Устройство рулевого управления судном и судно с таким устройством» («Ship steering device for ship and ship having the same») по международной заявке WO 2017126144 A1 с приоритетом от 18.01.2016 г., заявитель YANMAR СО LTD [JP], авторы Hayashi Akiyoshi [JP], Kanda Koichi [JP], Watanabe Atsushi [JP], МПК B63H 21/21; B63H 21/22; B63H 25/02; B63H 25/42, опубликовано 27.07.2017 г.

В данном устройстве управление подруливающим двигателем в носовой части судна осуществляется джойстиком. Для создания тяги в левую/правую сторону корпуса двигатель должен вращаться в прямом и обратном направлении.

К таким двигателям предъявляются повышенные требования по системам управления. Кроме того, недостаткам устройства является наличие углового редуктора, вызывающего потери.

Известно «Подруливающее устройство» по патенту РФ №99444 на полезную модель, заявка №2010122223 с приоритетом от 31.05.2010 г., на имя Орлова Г.К., МПК В63Н 25/42, опубликовано 20.11.2010 г.

Это же техническое решение защищено также патентом РФ №2440277 на изобретение «Система активного управления движением судна», заявка №2010121038 с приоритетом от 24.05.2010 г. на имя Орлова Г.К., МПК В63Н 25/00, В63Н 25/42, опубликовано 20.01.2012 г.

Система активного управления движением судна содержит движитель и кинематически связанный с ним приводной двигатель. Приводной двигатель размещен в корпусе судна. Движитель включает в себя гондолу и гребной вал с гребным винтом. Движитель расположен в поперечном канале корпуса судна. На выходах поперечного канала установлены формирователи потока гребного винта. Формирователи потока выполнены в виде сужающегося профилированного сопла, образованного направляющими потока гребного винта лепестками. Лепестки закреплены на неподвижном кольцевом крыле и изогнуты навстречу направлению вращения гребного винта. В данном подруливающем устройстве достигается максимально возможный пропульсивный коэффициент и обеспечивается рациональное использование энергии для создания движуще-управляющей силы, отмечается хорошая управляемость судна.

К недостаткам описанного подруливающего устройства можно отнести наличие выступающих частей в канале воды, способствующих засорению канала при попадании посторонних предметов при работах в замусоренных акваториях.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является изобретение «Водометное подруливающее устройство» по патенту РФ №2248915, заявка №2003134515 с приоритетом от 27.11.2003 г. на имя Военно-морской академии им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова, МПК В63Н 25/46, опубликовано 27.03.2005 г., которое принято в качестве прототипа.

Указанное подруливающее устройство содержит водозаборник с водозаборным отверстием, осевой насос, расположенный за ним тройник, снабженный в местах поворота каналов к бортам судна криволинейными лопатками, закрепленными с возможностью поворота для перекрытия одного из выходных каналов. Лопатки в положении перекрытия ими одного из выходных каналов обращены выпуклой поверхностью к противоположному борту. Каждая лопатка со стороны насоса выполнена в виде крыла и следующей за ним изогнутой пластины. Крылья при открытом выходном канале размещены под углом к набегающему потоку. Верхняя поверхность крыльев направлена в сторону противоположного борта, а нижняя поверхность крыла выполнена с искусственной шероховатостью.

Изобретение направлено на увеличение поперечной силы тяги и уменыпение потребляемой мощности двигателей устройства.

При этом из описания и чертежей следует, что выходные отверстия закрыты створками, которые для создания поперечной силы тяги, поворачиваясь, открывают правое или левое выходное отверстие. Однако в описании не указан способ управления этими створками, а также криволинейными лопатками.

Кроме того, в судах с малой осадкой при волнении воздух может попасть в водозаборник (осевой насос может оказаться не в воде) и в выходные каналы, что может привести к резкому снижению упора подруливающего устройства вплоть до его выхода из строя из-за работы в пульсирующем режиме.

При этом из сети Интернет (http://www.hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=230; http://privetstudent.com/referaty/referaty-transport/360-sudovye-nasosy.html) известно следующее:

В соответствии с государственными стандартами (ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения, ГОСТ 9366-80 Насосы осевые. Общие технические условия) осевые насосы (их называют также пропеллерными, или аксиальными) выпускаются промышленностью в двух модификациях; ОВ - осевые вертикальные с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса; ОПВ - осевые вертикальные с ручным приводом поворота лопастей. По расположению вала эти насосы могут быть наклонными и горизонтальными. Осевой насос состоит из двигателя, рабочего колеса с лопатками, направляющего аппарата, которые установлены в цилиндрическом корпусе. От центробежных они отличаются устройством рабочего колеса и профилем лопастей, перемещающих перекачиваемую жидкость в осевом направлении. При вращении колеса с лопастями жидкость переносится вдоль оси и, сходя с рабочего колеса, попадает на лопасти направляющего аппарата, где в результате снижения скорости динамический напор жидкости преобразуется в статический, благодаря чему возрастает ее давление. Так, при напоре (10-25)м и КПД (90-92)% осевые насосы развивают подачу до 3000 м³/ч и более. Их применяют в балластных системах транспортных судов, в качестве водоотливных средств, в водометных движительно-рулевых, а также подруливающих устройствах судов.

Таким образом, у судов, имеющих малую осадку у носовой и/или кормовой оконечности корпуса (например, корпус ледокола), возникает проблема с установкой судового подруливающего устройства (СПУ). Это связано с тем, что эффективность обычного СПУ туннельного (водометного) типа зависит от плеча прикладываемого момента для разворота судна, которое равно расстоянию от туннеля водомета до центра водоизмещения судна. Чем больше данное плечо, тем эффективнее работа СПУ. На судах с корпусами, имеющими малую осадку, например, в носовой оконечности, размещение традиционного СПУ ограничивается приемлемым расстоянием от центра туннеля СПУ до ватерлинии для обеспечения достаточного заглубления последнего в целях предотвращения попадания воздуха в туннель на волнении, резко снижающего упор СПУ и могущего привести к выходу СПУ из строя из-за работы в пульсирующем режиме.

Задачей изобретения является создание подруливающего устройства водометного типа для судов, в том числе для судов с малой осадкой в носовой и/или кормовой оконечности корпуса.

Задача решается за счет того, что судовое подруливающее устройство (СПУ), содержащее водозаборник с водозаборным отверстием, осевой насос с электродвигателем и лопатками вращения, а также расположенный за ним тройник, связанный с выходными каналами воды по обоим бортам судна и снабженный средствами попеременного перекрытия выходных каналов, согласно изобретению дополнительно содержит водовод, ориентированный горизонтально вдоль корпуса судна, соединяющий между собой водозаборник и тройник; функциональные составные части осевого насоса разнесены: электродвигатель расположен в корпусе судна за пределами водозаборника, а лопатки вращения в виде импеллера - внутри него; причем тройник представляет собой камеру распределения водного потока, выполненную в виде прямой трехгранной призмы с равнобедренными треугольниками в основаниях и углом между их боковыми сторонами в пределах (50-60)°, при этом каждая из двух одинаковых боковых граней камеры выполнена с отверстием и с возможностью присоединения к ней патрубка выходного канала соответствующего борта судна, а третья боковая грань камеры выполнена также с отверстием и с возможностью подсоединения к ней подводящей части водовода, причем площадь входного отверстия в камеру не менее, чем на 20% больше площади каждого из выходных отверстий; при этом средства попеременного перекрытия выходных каналов включают в себя расположенную внутри камеры заслонку, жестко закрепленную на валу, который через узел преобразования поступательного движения во вращательное соединен с управляющим актуатором, причем заслонка выполнена в виде пластины, перекрывающей по форме и площади каждое из выходных отверстий камеры, а вал заслонки размещен по ребру, на котором сходятся боковые грани камеры с выходными отверстиями, и установлен с возможностью поворота заслонки вдоль оси в обе стороны до положения, при котором она примыкает к одной из боковых граней камеры, перекрывая выходное отверстие в соответствующий патрубок выходного канала.

В заявляемом СПУ заборное отверстие водозаборника расположено в достаточно заглубленной части днища корпуса судна. Электродвигатель СПУ расположен не внутри водозаборника вместе с лопатками вращения, как в прототипе, а отдельно - в корпусе судна, что позволяет увеличить мощность электродвигателя (P_эл.дв.), увеличить полезную площадь всасывания воды при одинаковом сечении водозаборника (S_{всас.воды}), т.е. повысить эффективность осевого насоса и улучшить режим всасывания воды.

При включении электродвигателя осевого насоса водный поток под давлением, создаваемым вращающимися лопатками импеллера, из водозаборника поступает через водовод в камеру распределения водного потока. Форма камеры носит чисто функциональный характер для описываемого СПУ. При этом экспериментально установлено, что для обеспечения давления потока воды, препятствующего возникновению кавитации на лопастях импеллера, уменьшающей эффективность работы СПУ, площадь входного отверстия должна быть больше площади каждого из выходных отверстий не менее, чем на 20%.

Внутри камеры помещена заслонка в виде жестко закрепленной на валу пластины, перекрывающей по форме и площади каждое из выходных отверстий камеры, причем вал заслонки размещен вдоль ребра, на котором сходятся боковые грани камеры с выходными отверстиями. При этом вал с заслонкой установлен с возможностью поворота заслонки вдоль оси в обе стороны до положения, при котором заслонка примыкает к одной из боковых граней камеры, перекрывая соответствующее выходное отверстие. Таким образом заслонка направляет поток воды из камеры через тот или другой патрубок выходного канала либо на левый, либо на правый борт судна. При этом давление водного потока обеспечивает прижим заслонки к выходному отверстию камеры в патрубок противоположного борта, надежно запирая его, и обеспечивает максимальный поток воды через выходной патрубок нужного борта.

В заявляемом СПУ управление заслонкой, жестко закрепленной на валу, в камере с целью перекрытия одного или другого выходных каналов воды осуществляется человеком с помощью актуатора, на который подаются соответствующие электрические сигналы, заставляющие выдвигаться или задвигаться его шток, а также узла преобразования поступательного движения штока во вращательное движение вала, с которым связан этот узел.

При этом узел преобразования поступательного движения штока во вращательное движение вала может быть выполнен по-разному. Так, например, этот узел может быть выполнен в виде зубчатой передачи с насаженным на вал заслонки зубчатым колесом и сопряженной с ним зубчатой рейкой, жестко соединенной со штоком актуатора. Другим примером выполнения такого узла является рычаг, один конец которого жестко зафиксирован на валу заслонки, а другой конец соединен со штоком актуатора с возможностью перемещения этого соединения вдоль рычага, например, по прорези в нем. В другом варианте рычаг может быть одним концом жестко зафиксирован на валу заслонки, а другим концом соединен с концом штока актуатора подвижно в плоскости поворота рычага, причем актуатор установлен с возможностью совершения колебательных движений штока в этой же плоскости, например, с помощью шарнира.

Таким образом, за счет узла преобразования поступательного движения во вращательное, линейное перемещение штока управляющего актуатора приводит к повороту вала с жестко закрепленной вдоль него заслонкой, в результате чего заслонка меняет свое положение в камере, перекрывая по необходимости отверстие в патрубок выходного канала воды то левого, то правого борта судна.

Описанная конструкция средства перекрытия выходных каналов воды является достаточно простой, надежной и наиболее защищенной от замусоривания.

В данном случае ротор электродвигателя СПУ работает только в одном направлении, поэтому установленные на валу осевого насоса лопатки вращения в виде импеллера внутри водозаборника работают с максимальной эффективностью.

Кроме того, данная схема установки частей осевого насоса благодаря минимальным зазорам между стенками водозаборника и лопатками вращения (импеллером), позволяет резко снизить шумность работы СПУ.

Так как водный поток из водозаборника поступает не сразу в камеру, а по водоводу, ориентированному вдоль корпуса судна, это позволяет расположить камеру с патрубками выходных каналов воды, образующих поперечный туннель СПУ, как можно ближе к носовой (или кормовой) оконечности корпуса судна, т.е. повысить эффективность работы СПУ за счет увеличения плеча прикладываемого момента для разворота судна. Описанная конструкция избавляет заявляемое устройство СПУ от недостатков прототипа и допускает установку камеры с выходными патрубками в самом крайнем положении, обусловленном только размером выходных отверстий воды по бортам судна.

В частном случае выполнения СПУ, входное отверстие для воды в стенке камеры имеет округлую форму и снабжено внешним буртиком для подсоединения подводящей части водовода, профиль которого также выполнен округлой формы, что технологически упрощает их сопряжение.

В частном случае выполнения СПУ заслонка выполнена прямоугольной или квадратной формы, выходные отверстия на боковых гранях камеры выполнены прямоугольными или квадратными, а профиль патрубков выходных каналов в месте их присоединения к камере имеет при этом также прямоугольную или квадратную форму, что упрощает их согласование с заслонкой.

В частном случае выполнения СПУ боковые грани камеры с выходными отверстиями по периметру этих отверстий снабжены внутренним буртиком, что улучшает плотность прилегания заслонки в положении, когда она перекрывает выходное отверстие камеры в патрубок соответствующего выходного канала воды.

В частном случае выполнения СПУ выходные отверстия боковых граней камеры соответствуют по профилю и размеру присоединяемым патрубкам выходных каналов и снабжены по периметру внешним буртиком для возможности их жесткого соединения, например, с помощью болтов, приклеивания или сварки, что обеспечивает его надежность.

В частном случае выполнения СПУ водозаборник с размещенным внутри него импеллером осевого насоса выполнены в виде единой конструкции -водомета, что упрощает процесс его сборки, монтажа и эксплуатации.

В частном случае выполнения СПУ водовод, камера и патрубки выходных каналов воды выполнены в виде единой конструкции, что упрощает процесс установки и эксплуатации СПУ.

В частном случае выполнения СПУ основание камеры - призмы со стороны соединения вала с узлом преобразования поступательного движения штока актуатора во вращательное движение этого вала выполнено в виде съемной крышки, что повышает удобство установки вала с заслонкой в камеру.

В частном случае выполнения СПУ узел преобразования возвратно-поступательного движения штока управляющего актуатора во вращательное движение вала заслонки использован рычаг, один конец которого жестко зафиксирован на валу, а другой конец соединен подвижно в плоскости поворота рычага с концом штока актуатора, который установлен с возможностью совершения колебательных движений штока в той же плоскости, в частности, с помощью шарнира. Такое соединение позволяет согласовать линейное перемещение штока актуатора с движением по дуге соединенного с ним конца рычага при повороте вала с заслонкой. Требуемое подвижное соединение рычага со штоком актуатора реализуется при размещении конца рычага с отверстием в вилке на конце штока актуатора и их соединении с помощью, например, нарезной шпильки с гайками Указанное выполнение узла является достаточно простым и надежным.

Заявляемое судовое подруливающее устройство СПУ) поясняется следующими чертежами:

на фиг. 1 - представлен общий вид СПУ;

на фиг. 2 - представлен центральный фрагмент СПУ в разобранном виде;

на фиг. 3 - представлена камера водорасределения с заслонкой на валу;

на фиг. 4 - представлены составные части средства перекрытия выходных каналов СПУ: а) в общем случае выполнения;

б) в частном случае при использовании рычага.

Заявляемое судовое подруливающее устройство (СПУ) в общем случае выполнения содержит (фиг. 1-4) электродвигатель 1 осевого насоса, лопатки вращения в виде импеллера 2 осевого насоса, размещенные внутри водозаборника 3 с водозаборным отверстием, ориентированный вдоль судна водовод 4, соединяющий водозаборник 3 с входным отверстием камеры водораспределения 5, которая через выходные отверстия соединена с патрубками выходных каналов 6 и 7. При этом камера водораспределения 5 выполнена (фиг. 2, 3) в виде прямой трехгранной призмы с равнобедренными треугольниками в основаниях и углом между их боковыми сторонами в пределах (50-60)°, при этом каждая из двух одинаковых боковых граней камеры выполнена с отверстием и с возможностью присоединения к ней патрубка выходного канала 6 или 7 соответствующего борта судна, а третья боковая грань камеры выполнена также с отверстием и с возможностью подсоединения к ней подводящей части водовода 4, причем площадь входного отверстия в камеру 5 не менее, чем на 20% больше площади каждого из выходных отверстий. При этом СПУ содержит также средства попеременного перекрытия выходных каналов 6, 7 (фиг. 2, 3, 4а), которые включают в себя расположенную внутри камеры 5 заслонку 8, жестко закрепленную на валу 9, который через узел 10 преобразования поступательного движения во вращательное соединен со штоком 11 управляющего актуатора 12. При этом жестко закрепленная на валу 9 заслонка 8 выполнена в виде пластины (фиг. 2, 4), которая по форме и площади перекрывает каждое из выходных отверстий камеры 5 в патрубки 6 и 7 выходных каналов, а вал 9 установлен с возможностью поворота заслонки 8 вдоль оси вала 9 в обе стороны до положения ее примыкания к одной из боковых граней камеры 5 и перекрытия соответствующего выходного отверстия в патрубок 6 или 7 выходного канала воды.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 1, 2) входное отверстие для воды в стенке камеры 5 имеет округлую форму и снабжено внешним буртиком для подсоединения подводящей части водовода 4, профиль которого также выполнен округлой формы.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 2, 4) заслонка 8 выполнена прямоугольной или квадратной формы, выходные отверстия на боковых гранях камеры 5 выполнены прямоугольными или квадратными и профиль патрубков 6 и 7 выходных каналов воды в месте их присоединения к камере 5 имеет также прямоугольную или квадратную форму.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 3) боковые грани камеры 5 с выходными отверстиями снабжены по периметру этих отверстий внутренним буртиком 13.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 2) боковые грани камеры 5 выполнены с выходными отверстиями, которые по профилю и размеру соответствуют присоединяемым патрубкам 6 и 7 выходных каналов и снабжены по периметру внешним буртиком 14 для их жесткого присоединения, например, с помощью болтов, склеивания или сварки.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 1) водозаборник 3 с размещенным внутри него импеллером 2 осевого насоса выполнены в виде единой конструкции - водомета.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 1) водовод 4, камера водораспределения 5 и патрубки 6, 7 выходных каналов воды выполнены в виде единой конструкции.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 2) основание камеры 5 в виде призмы со стороны соединения вала 9 с узлом 10 преобразования поступательного движения во вращательное выполнено в виде съемной крышки.

В частном случае выполнения СПУ (фиг. 4б), в качестве узла 10 преобразования возвратно-поступательного движения штока 11 актуатора 12 во вращательное движение вала 9 заслонки 8 использован рычаг 15, один конец которого жестко зафиксирован на валу 9, а другой конец соединен подвижно с вилкой на конце штока 11 с помощью резьбовой шпильки и двух гаек 16, причем актуатор 12 установлен с помощью шарнира 17 с возможностью совершения колебательных движений штока 11 в плоскости поворота рычага 15.

Заявляемое судовое подруливающее устройство (СПУ) в общем и всех частных случая выполнения работает следующим образом, (фиг. 1-4а).

При включении электородвигателя 1 осевого насоса в водозаборнике 3 начинают вращаться лопатки импеллера 2. Так как заборное отверстие водозаборника 3 расположено в достаточно заглубленной части днища судна, то при запуске осевого насоса (электородвигателя 1 и лопаток вращения 2 в виде импеллера) водный поток из водозаборника 3 под давлением поступает по водоводу 4 в камеру водораспределения 5.

Камера 5, кроме входного отверстия для воды, поступающей из водовода 4, имеет еще два выходных отверстия в патрубки 6,7 выходных каналов воды по бортам судна. При этом превышение площади входного отверстия для воды в камере 5 над площадью каждого из выходных ее отверстий не менее, чем на 20%, обеспечивает давление потока воды, препятствующего возникновению кавитации на лопастях импеллера 2.

Кроме того, в камере 5 установлен вал 9 с заслонкой 8 для ее поворота в обе стороны до положения, при котором заслонка 8 примыкает к боковой грани камеры 5 и перекрывает по форме и площади выходное отверстие в соответствующий патрубок 6 или 7 выходного канала воды. При этом давление водного потока обеспечивает прижим заслонки 8 к выходному отверстию камеры 5 в патрубок противоположного борта, надежно запирая его, и обеспечивая при этом максимальный водный поток через выходной патрубок нужного борта.

При этом управление СПУ с целью подруливания судна, осуществляется человеком, подающим соответствующие электрические сигналы на актуатор 12, которые заставляют выдвигаться или задвигаться его шток 11, а с помощью узла 10 преобразования возвратно-поступательного движения штока 11 во вращательное движение вала 9, с которым связан этот узел, приводят к повороту вала 9 с жестко закрепленной на нем заслонкой 8 в камере 5. В результате, при повороте вала 9 с заслонкой 8 в камере 5 происходит перекрытие одного из выходных отверстий, и водный поток направляется через один из патрубков 6 или 7 выходного канала либо на левый, либо на правый борт судна. Причем сначала подают сигнал на поворот заслонки, а потом - на включение осевого насоса.

В частном случае выполнения, когда в качестве узла 10 преобразования возвратно-поступательного движения штока 11 актуатора 12 во вращательное движение вала 9 с заслонкой 8 использован рычаг 15, одним концом зафиксированый на валу 9, а другим - соединенный подвижно со штоком 11, при том, что актуатор 12 установлен с возможностью совершения колебательных движений штока 11 в плоскости поворота рычага 15, (фиг. 4б), СПУ в целом работает также, как описано выше с учетом уточнения работы узла 10 в указанном частном случае его выполнения.

В этом случае при выдвижении (задвижении) штока 11, его конец воздействует на конец рычага 15 и поворачивает его. Согласование поступательного движения штока 11 с вращательным движением рычага 15 происходит за счет выполнения конца штока 11 в виде вилки, соединенной подвижно с концом рычага 15 с помощью резьбовой шпильки с гайками 16, а также за счет установки актуатора 12 с возможностью совершения колебательных движений штока 11 в плоскости поворота рычага 15 с помощью шарнира 17. Так как другой конец рычага 15 зафиксирован на валу 9, его поворот приводит к повороту вала 9 с заслонкой 8 в камере 5. В остальном СПУ работает также, как описано выше.

Таким образом, при поступлении управляющих сигналов на актуатор 12, за счет узла преобразования 10 поступательного движения во вращательное, линейное перемещение штока 11 актуатора 12 приводит к повороту вала 9 с жестко закрепленной вдоль него заслонкой 8, в результате чего заслонка 8 меняет свое положение в камере 5, перекрывая по необходимости отверстие в патрубок 6 или 7 выходного канала воды то левого, то правого борта судна.

В заявляемом СПУ ротор электродвигателя 1 осевого насоса работает только в одном направлении, поэтому установленные на валу насоса лопатки вращения в виде импеллера 2 внутри водозаборника 3 работают с максимальной эффективностью. Кроме того, в данном случае между стенками водозаборника 3 и лопатками вращения в виде импеллера 2 может быть создан минимальный зазор, что позволяет обеспечить низкую шумность работы СПУ.

Так как в заявляемом СПУ водный поток из водозаборника 3 поступает не сразу в камеру 5, а по достаточно протяженному ориентированному вдоль судна водоводу 4, это позволяет расположить камеру 5 с выходными поперечными каналами 6 и 7 воды как можно ближе к носовой (или кормовой) оконечности корпуса. Описанная конструкция избавляет заявляемое устройство СПУ от недостатков прототипа и допускает установку СПУ в самом крайнем положении, обусловленном только размером выходных отверстий воды по бортам судна.

Заявляемое судовое подруливающее устройство может быть собрано из готовых составных частей, блоков, узлов с использованием известных материалов, крепежа и технологий.

Так, для судна длиной около 20 метров:

- в качестве электродвигателя 1 осевого насоса может быть использован, например, электродвигатель асинхронный 3-х фазный АИР 180М2 660 В 30 кВт 3000 об/мин (лапы) 1081 DRIVE IEK;

- в качестве водомета (водозаборника 3 с импеллером 2) может быть использован, например, водомет типа ВД-01 производства Костромского судомеханического завода (РФ);

- в качестве водовода 4 может быть использована, например, труба из полимерных материалов со стенкой 4 мм, длиной 3 м, диаметром 230 мм;

- камера 5 может быть изготовлена, например, из углепластика толщиной 6 мм, со сторонами оснований призмы (335×335×305) мм, длиной ребра 505 мм;

- патрубки выходных каналов воды 6 и 7 также могут быть изготовлены из полимерных материалов прямоугольного профиля с сечением (160×160) мм;

- в качестве заслонки 8 может быть использована, например, пластина из нержавеющей стали толщиной 3 мм и с размерами (287×287) мм;

- в качестве вала 9 может быть использован, например, шток из нержавеющей стали, диаметром 25 мм, длиной 540 мм, установленный на скользящих подшипниках с изолирующими сальниками.

Изобретение относится к судостроению, а именно к носовым и кормовым подруливающим устройствам судов. Судовое подруливающее устройство содержит водозаборник с водозаборным отверстием, осевой насос с электродвигателем и лопатками вращения, расположенный за водозаборником тройник, связанный с выходными каналами воды и снабженный средствами попеременного перекрытия выходных каналов. Подруливающее устройство дополнительно содержит водовод, соединяющий водозаборник и тройник. Электродвигатель осевого насоса расположен за пределами водозаборника, а лопатки вращения в виде импеллера - внутри него. Тройник представляет собой камеру, выполненную в виде прямой трехгранной призмы с равнобедренными треугольниками в основаниях и углом между их боковыми сторонами в пределах (50°-60°). Каждая из двух одинаковых боковых граней камеры выполнена с отверстием и с возможностью присоединения к ней патрубка выходного канала, а третья боковая грань камеры выполнена также с отверстием и с возможностью подсоединения к ней подводящей части водовода. Средства попеременного перекрытия выходных каналов включают в себя расположенную внутри камеры заслонку, жестко закрепленную на валу. Заслонка выполнена в виде пластины, перекрывающей по форме и площади каждое из выходных отверстий камеры, а вал заслонки размещен вдоль ребра. Достигается простота, надежность и защищенность судового подруливающего устройства от замусоривания. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Судовое подруливающее устройство, содержащее водозаборник с водозаборным отверстием, осевой насос с электродвигателем и лопатками вращения, расположенный за водозаборником тройник, связанный с выходными каналами воды и снабженный средствами попеременного перекрытия выходных каналов, отличающееся тем, что дополнительно содержит водовод, соединяющий водозаборник и тройник; электродвигатель осевого насоса расположен за пределами водозаборника, а лопатки вращения в виде импеллера - внутри него; причем тройник представляет собой камеру, выполненную в виде прямой трехгранной призмы с равнобедренными треугольниками в основаниях и углом между их боковыми сторонами в пределах (50°-60°), при этом каждая из двух одинаковых боковых граней камеры выполнена с отверстием и с возможностью присоединения к ней патрубка выходного канала, а третья боковая грань камеры выполнена также с отверстием и с возможностью подсоединения к ней подводящей части водовода, причем площадь входного отверстия в камеру не менее чем на 20% больше площади каждого из выходных отверстий; при этом средства попеременного перекрытия выходных каналов включают в себя расположенную внутри камеры заслонку, жестко закрепленную на валу, который через узел преобразования поступательного движения во вращательное соединен с управляющим актуатором, причем заслонка выполнена в виде пластины, перекрывающей по форме и площади каждое из выходных отверстий камеры, а вал заслонки размещен вдоль ребра, на котором сходятся боковые грани камеры с выходными отверстиями, и установлен с возможностью поворота заслонки вдоль оси в обе стороны до положения, при котором она примыкает к одной из боковых граней камеры, перекрывая выходное отверстие в соответствующий патрубок выходного канала.

2. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что входное отверстие для воды в стенке камеры имеет округлую форму и снабжено внешним буртиком для подсоединения подводящей части водовода, профиль которого также выполнен округлой формы.

3. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что заслонка выполнена прямоугольной или квадратной формы, выходные отверстия на боковых гранях камеры выполнены прямоугольными или квадратными и профиль патрубков выходных каналов в месте их присоединения к камере имеет прямоугольную или квадратную форму.

4. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что боковые грани камеры с выходными отверстиями по периметру этих отверстий снабжены внутренним буртиком.

5. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные отверстия боковых граней камеры соответствуют по профилю и размеру присоединяемым патрубкам выходных каналов и снабжены по периметру внешним буртиком.

6. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что водозаборник и размещенный внутри него импеллер осевого насоса выполнены в виде единой конструкции - водомета.

7. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что водовод, камера и патрубки выходных каналов выполнены в виде единой конструкции.

8. Судовое подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что основание камеры-призмы со стороны соединения вала с узлом преобразования поступательного движения штока актуатора во вращательное движение этого вала выполнено в виде съемной крышки.

9. Судовое подруливающее устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что узел преобразования поступательного движения во вращательное выполнен в виде рычага, один конец которого зафиксирован на валу с заслонкой, а другой конец соединен с концом штока актуатора подвижно в плоскости поворота рычага, причем актуатор установлен с возможностью совершения колебательных движений штока в той же плоскости.