СУДОВОЙ ШАРИКО-РОЛИКОВЫЙ КЛЮЗ Российский патент 2021 года по МПК B63B21/14 

Изобретение относится к конструкции судовых швартовных устройств и предназначено для прохода швартовных канатов через бортовые ограждения корпуса и обеспечения удобной и безопасной швартовки различных типов судов и плавучих сооружений, а также всевозможных малотоннажных судов, катеров и яхт.

Известны многочисленные традиционные конструкции судовых швартовных устройств с использованием различно типа обыкновенных литых круглых или овальных клюзов, многочисленных открытых и закрытых киповых планок, киповых планок с вертикальными и горизонтальными роульсами, а также большой номенклатуры универсальных роликовых клюзов, начиная с 4 роликовых и заканчивая 12 роликовыми. Общим недостатком традиционных конструкций швартовных клюзов является то, что простые варианты клюзов и киповых планок не обладают универсальностью, не обеспечивают должный пространственный угол проводки швартовов за бортом судна, имеют повышенное трение швартовных канатов в зеве клюза, их быстрый износ и не исключают обрыва. Более сложные в конструктивном плане различные варианты универсальных многороликовых клюзов, дороги, тяжелы и громоздки, сложны в изготовлении и в монтаже, а также трудоемки в обслуживании. Например, 12 роликовый клюз имеет 24 подшипника, требует периодической смазки и проворачивания всех роликов. Кроме того крупные универсальные многороликовые клюзы выступают наружными роликами за габарит корпуса судна, что приводит к их повреждению при неудачных швартовках или случайных навалах. Задачей изобретения является создание совершенно нового типа судового швартовного клюза с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Для этого предполагается выполнить следующие требования:

- обеспечить универсальность, компактность и технологичность конструкции;

- обеспечить максимальный сектор направлений швартова за бортом судна;

- обеспечить быструю и удобную разборку или сборку клюза при техобслуживании;

- обеспечить высокую прочность и надежность устройства клюза;

- выполнить существующие судостроительные нормы и требования;

- обеспечить широкий диапазон диаметров просвета клюзов от 50 до 800 мм;

- обеспечить защиту от коррозии подвижных деталей;

- обеспечить срок службы клюза не ниже срока службы судна.

- обеспечить минимальный износ швартовного каната от контакта с клюзом;

- снизить ледообразование в подвижных деталях клюза;

- обеспечить диапазон рабочих температур в соответствии с классом судна;

- использовать клюза на судах с корпусом из стали, легких сплавов или стеклопластика. Поставленная задача решается тем, что проводка и изменение направления швартовного каната (дет. 10) в предлагаемом клюзе осуществляется за счет его контакта с роликами (дет. 1), вращающимися между шарами (дет. 2), которые катаются по вогнутым дорожкам в разъемной, круговой обойме, состоящей из двух частей: наружной приварной (дет. 4) и внутренней откидной (дет. 3), скрепленных болтами (дет. 5). Для плотного прижима шара и уменьшения контактного давления обоймы клюза имеют глубокие вогнутые дорожки и обработаны в соответствии с радиусом шара. Конструкция предлагаемого клюза напоминает шарикоподшипник без внутренней обоймы с сепаратором из роликов, имеющих форму гиперболоидов. Торцевые поверхности роликов имеют также вогнутую поверхность, точно выполненную по радиусу шара, что обеспечивает их самоцентровку, вращение вокруг оси и перемещение с перекатывающими шарами по дорожкам обойм клюза. После полной сборки и соединения двух частей обоймы клюза полностью исключено выпадение из нее роликов и шаров при любых нагрузках. В качестве материала роликов может быть использована высокопрочная нержавеющая сталь, а шары для крупных судов могут быть из нержавеющего металла с антифрикционным покрытием, не требующим смазки, а для малотоннажных судов из высокопрочного и твердого синтетического материала, который используется в шариковых шкивах такелажных блоков на крупных океанских парусных яхтах. При швартовке судна у причала и максимальном прижиме швартова к клюзу такая конструкция обеспечивает легкую проводку швартовного каната по вращающим роликам с минимальным трением и может менять направление натяжения за счет перекатывания шаров в обойме. Для полного удаления воды из внутренних пространств и зазоров клюза предусмотрены на обойме дренажные канавки и отверстия для ее стока в нижней части клюза, а также радиальные канавки на всех торцевых поверхностях роликов. Обсушивание подвижных деталей клюза снизит ледообразование его внутренних пространств и обеспечит работоспособность клюза при низких температурах. Применение предлагаемой конструкции клюза для судов ледовых классов потребует дополнительных натурных испытаний при низких температурах и обледенении. Предлагаемая конструкция универсального судового клюза, сравнительно малым размерным рядом, обеспечивает оснащение всего диапазона судов универсальным судовым устройством. В зависимости от варианта установки предлагаемый швартовный клюз может иметь два типа крепления:

- приварной тип крепления;

- механический тип крепления.

Принципиальная конструкция универсального швартовного клюза с вращающими роликами и перекатывающими шарами наглядно изображена на рисунке №1. Установка клюза на верхней палубе (дет. 9) у борта судна (дет. 8) и его крепление сваркой на фальшборте (дет. 7) между усиленными контрфорсами (дет. 6) показана на рисунке №2. На представленных рисунках №1 и №2 видна общая идея конструкции и компоновки предлагаемого универсального судового шарикороликового клюза, его особенность и техническая новизна. При техническом обслуживании клюза для удобной и безопасной разборки предполагает применение съемной оснастки, исключающей выпадение шаров и роликов при откидывании внутренней обоймы.

Принципиальная конструкция универсального швартовного клюза с механическим креплением по конструкции полностью аналогична клюзу с приварным типом крепления. Основное отличие заключается в том, что крепление к корпусным конструкциям судна из легкого сплава или стеклопластика осуществляется не сваркой, а с помощью резьбового крепежа и различных переходников.

Предлагаемая конструкция универсального судового шарикороликового клюза отличается исключительной оригинальностью и обеспечивает выполнение всех вышеперечисленных исходных требований, а анализ возможности ее использования дает следующие очевидные технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с традиционными конструкциями клюзов:

- максимальная компактность и минимальная масса устройства;

- умеренная стоимость при серийном производстве;

- простота монтажа и крепления к корпусным конструкциям судна;

- отсутствие выхода конструкций клюза за габариты корпуса судна в местах его установки;

- максимальный сектор направлений швартова за бортом судна близкий к полусфере;

- широкий сектор направлений швартовных канатов к клюзу на палубах судна;

- отсутствие необходимости в смазке подвижных деталей;

- полный сток морской воды из внутренних пространств и высыхание подвижных деталей;

- простота и удобство обслуживания клюза;

- возможность замены поврежденных или изношенных подвижных деталей;

- возможность использования нового типа клюзов при модернизации судов;

- высокий экспортный потенциал нового типа клюза благодаря удобству в работе, широкому диапазону использования и полному отсутствия зарубежных аналогов. Еще одним важным преимуществом предлагаемой конструкции является то, что она может быть использована не только в судоходстве, но и в других областях для протяжки кабелей, шлангов, пластиковых труб, полотнищ, спасательного, альпинистского и спортивного снаряжения, а также различных снастей на рыбопромысловых судах.

Учитывая уникальность нового судового устройства, предлагается дать ему наименование - судовой шарикороликовый клюз.

Предполагается, что после разработки чертежей, изготовления опытных образцов, проведения необходимых испытаний, минимизации типоразмерного ряда, окончательного выбора материалов, отработки всей технологической цепочки изготовления деталей и сборки клюза будет сформулирована и подана новая заявка с потенциальным Инвестором на оформление международного патента.

Изобретение относится к области судостроения и касается судовых швартовных устройств. Предложен судовой шарико-роликовый клюз, в котором проводка и изменение направления швартовного каната осуществляется за счет его контакта с роликами в виде гиперболоидов, вращающихся между шарами, которые катаются по глубоким вогнутым дорожкам в сборной кольцевой обойме. Кольцевая обойма состоит из наружного приварного и внутреннего откидного кольца, которые скреплены между собой болтами. Для плотного прижима и уменьшения контактного давления вогнутые дорожки кольцевой обоймы и вогнутые торцевые поверхности роликов точно обработаны в соответствии с радиусом шара. Это обеспечивает самоцентровку, легкое вращение, перемещение всех подвижных деталей по дорожкам обойм клюза и позволяет осуществлять протяжку швартовных канатов с минимальным усилием, уменьшая их износ. Для повышения прочности и надежности устройства ролики могут быть изготовлены из высокопрочной коррозионно-стойкой стали, а шары для крупных судов могут быть из нержавеющего металла с антифрикционным покрытием, не требующим смазки, или из высокопрочного твердого синтетического материала для малотоннажных судов. Для полного удаления воды из внутренних пространств и зазоров клюза предусмотрены дренажные канавки и отверстия для ее стока в нижней части клюза, а также осевые отверстия и радиальные канавки на всех торцевых поверхностях роликов. Это снизит ледообразование во внутренних пространствах клюза и обеспечит его работоспособность при низких температурах. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судового клюза. 2 ил.

Судовой шарико-роликовый клюз, представляющий из себя судовое устройство, состоящее из сборной кольцевой обоймы, образованной наружным приварным кольцом и внутренним откидным, скрепленных болтами, шаров, перекатывающихся по глубоким вогнутым дорожкам обойм, и роликов в виде гиперболоидов с вогнутыми радиусными торцами, вращающихся между шарами и перемещающихся вместе с ними по кольцевым дорожкам, при этом проводка и изменение направления швартовного каната в максимально возможном диапазоне углов за бортом судна осуществляется за счет его контакта с вращающимися роликами и возможности перемещения в любом направлении вместе со всей гирляндой шаров и роликов, с обеспечением их легкого вращения, самоцентровки, плотного прижима и уменьшения контактного давления за счет точной обработки по радиусу шара вогнутых торцевых поверхностей роликов и дорожек кольцевых обойм, что дает возможность осуществлять протяжку швартовных канатов в клюзе с минимальным усилием и уменьшать их износ, а для повышения прочности и надежности самого устройства ролики могут быть изготовлены из высокопрочной коррозионно-стойкой стали, а шары для клюзов крупных судов могут быть из нержавеющего металла с антифрикционным покрытием, не требующим смазки, или из высокопрочного твердого синтетического материала для малотоннажных судов, а для исключения ледообразования во внутренних пространствах клюза и возможности его эксплуатации при низких температурах предусмотрено полное удаление воды через дренажные канавки и отверстия для ее стока в нижней части клюза, а также осевые отверстия и радиальные канавки на всех торцевых поверхностях роликов.