СУДОВОЙ ОДНОТУМБОВЫЙ КНЕХТ СО СТОПОРНЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2021 года по МПК B63B21/06 

Предлагаемое изобретение относится к конструкции судовых швартовных устройств и предназначено для надежного крепления швартовных канатов, обеспечения удобной и безопасной швартовки различных типов судов и плавучих сооружений.

Известны многочисленные традиционные конструкции судовых швартовных устройств с использованием крестовых, прямых однотумбовых или прямых двухтумбовых типов кнехтов в литом либо сварном варианте исполнения. Установка всех указанных типов кнехтов осуществляется на палубных фундаментах или путем их врезки в палубу. Общим недостатком традиционных конструкций швартовных однотумбовых крестовых кнехтов является то, что они не обладают универсальностью, так как могут использоваться только на относительно небольших судах. Кроме того, они неудобны в закладке шлагов швартова и не обеспечивают его регулируемое потравливание при отдаче. Для наиболее распространенных в настоящее время прямых двухтумбовых кнехтов одним из основных недостатков, является их громоздкость, большая масса, сложность в обеспечении вокруг них безопасных рабочих зон и проходов. Еще одной проблемой таких кнехтов является жесткая привязка их положения по направлению к клюзам, а это приводит к необходимости установки громоздких скошенных подкреплений под палубой, что существенно усложняет, утяжеляет и удорожает конструкцию корпуса судна. Главным же недостатком всех двухтумбовых кнехтов является то, что из-за стягивания швартовным канатом между собой тумб в два раза уменьшается несущая способность кнехта по сравнению с конструктивной прочностью каждой тумбы в отдельности, что является дорогим и нерациональным техническим решением.

Задачей изобретения является создание совершенно нового типа судового швартовного однотумбового кнехта с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Для этого предполагается выполнить следующие требования:

- обеспечить универсальность и компактность однотумбового кнехта;

- обеспечить максимальный сектор направлений швартова от кнехта к клюзам;

- обеспечить быструю, удобную закладку и стопорение свободного конца швартова;

- обеспечить высокую прочность и надежность устройства кнехта и стопорного устройства;

- обеспечить выполнение существующих судостроительных норм и требований;

- обеспечить широкий диапазон диаметров тумб кнехтов от 250 до 650 мм и более;

- обеспечить закладку на кнехт швартовных канатов с длиной окружности до 325 мм;

- обеспечить защиту от коррозии тумбы кнехта и деталей стопорного устройства;

- обеспечить срок службы кнехта со стопорным устройством не ниже срока службы судна,

- обеспечить минимальный износ швартовного каната от контакта с кнехтом и стопором;

- исключить ледообразование во внутренних пространствах стопорного устройства кнехта;

- обеспечить диапазон рабочих температур в соответствии с классом судна;

- использовать кнехт на судах с корпусом из стали, легких сплавов или стеклопластика.

Поставленная задача решается тем, что проводка швартовного каната (дет. 2) осуществляется с любого направления по касательной к одинарной тумбе кнехта (дет. 1) путем навивки на нее до семи шлагов швартова и жесткой фиксации его свободного конца Г-образным прижимом (дет. 9) стопорного устройства (дет. 8). Предлагаемый кнехт устанавливается вместе с основанием (дет. 3) на палубу судна (дет. 4) над перекрестием поперечных бимсов (дет. 5) и продольных карлингсов (дет. 6), усиленных местным цилиндрическим подкреплением (дет. 7), что является наиболее простым, технологичным и рациональным вариантом. Для надежной фиксации и стопорения свободного конца швартовного каната предлагается использовать оригинальное стопорное устройство, состоящего из нижнего неподвижного диска (дет. 10), который крепиться с помощью болтов (дет. 23) через непроницаемую прокладку (дет. 21) к верхнему фланцу тумбы кнехта (дет. 18), и верхнего поворотного диска (дет. 11), вращающегося вокруг вертикальной оси (дет. 15) во втулке (дет. 13). Поворот диска осуществляется с помощью кругового поручня (дет. 12) не менее одного оборота в одну или другую сторону. При повороте верхнего диска происходит синхронное перемещение двух прижимов в направляющих радиальных пазах (дет. 24) нижнего диска под действием, установленных на них осей (дет. 22) с роликами (дет. 17). Перемещение прижимов осуществляется за счет перекатывания роликов в двух ассиметричных спиралевидных роликовых пазах (дет. 16) верхнего диска. При повороте верхнего диска по направлению часовой стрелки прижимы плавно перемещаются внутрь диска к упорам (дет. 19) и осуществляется зажим швартовного каната на одной из сторон кнехта между рифлеными поверхностями вертикальной части прижима и упора. При повороте верхнего диска против часовой стрелки прижимы перемещаются наружу, постепенно освобождая и потравливая швартовный канат. Шаг спирали роликового паза выбран таким образом, чтобы исключить самопроизвольное перемещение прижима и не контролируемое освобождение стопора и отдачу швартова. Для уменьшения трения в зазор между дисками устанавливается уплотнительное кольцо (дет. 20) из синтетического материала. В качестве материала дисков может быть использована коррозионностойкая сталь, нагруженные силовые детали насыщения могут быть изготовлены из высокопрочной нержавеющей стали, а втулка центральной оси из прочного синтетического материала, не требующего смазки. При швартовке судна у причала предлагаемая конструкция позволяет осуществлять легкую навивку шлагов швартовного каната на тумбу кнехта и стопорение его свободного конца, а при отдаче швартова, путем плавного снятия усилия прижима, обеспечивает его регулируемое потравливание.

Для полного удаления воды из внутренних пространств и зазоров стопорного устройства кнехта предусмотрены конструктивные скосы поверхностей, дренажные канавки и отверстия для ее стока. Обсушивание стационарных и подвижных деталей кнехта снизит ледообразование его внутренних пространств, обеспечив работоспособность кнехта при низких температурах. Для технического обслуживания внутренних конструкций стопорного устройства предусмотрен простой демонтаж верхнего диска путем снятие крышки (дет. 14) и отвинчивания центральной оси. Предлагаемая конструкция судового однотумбового кнехта со стопорным устройством, сравнительно малым размерным рядом, обеспечивает оснащение основного диапазона судов и плавучих сооружений универсальным, компактным и безопасным швартовным устройством. Общий вид однотумбового кнехта со стопорным устройством и заложенным на нем швартовным канатом, а также его установка и крепление сваркой на палубе судна наглядно показан на рисунке №1, а принципиальная конструкция самого стопорного устройства в литом варианте исполнения дисков подробно изображена на рисунке №2. На представленных рисунках №1 и №2 видна общая идея конструкции и компоновки предлагаемого универсального судового однотумбового кнехта, его особенность и техническая новизна. В зависимости от варианта установки на судне, предлагаемый швартовный кнехт может иметь приварной или механический тип крепления. Принципиальная конструкция универсального швартовного кнехта с механическим креплением по конструкции полностью аналогична кнехту 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 однотумбового кнехта со стопорным устройством отличается рациональностью и обеспечивает выполнение всех вышеперечисленных исходных требований, а анализ возможности ее использования дает следующие очевидные технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с традиционными конструкциями кнехтов:

- максимальная компактность и минимальная масса устройства;

- меньшая стоимость корпусных работ;

- простота монтажа и крепления к корпусным конструкциям судна;

- простая и технологичная конструкция подкреплений палубы в районе установки кнехта;

- выполнение швартовных операций с наиболее безопасной стороны кнехта;

- широкий сектор направлений швартова от кнехта ко всем ближайшим клюзам;

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

- простота и удобство технического обслуживания кнехта;

- возможность замены поврежденных или изношенных подвижных деталей;

- возможность использования нового типа кнехтов при модернизации судов;

- использование поручня со спицами, как корзины для свободного конца швартова;

- высокий экспортный потенциал нового типа кнехта благодаря удобству и безопасности в работе, широкому диапазону использования и полному отсутствия зарубежных аналогов.

Еще одним важным преимуществом предлагаемой конструкции стопорного устройства является то, что оно может быть установлено в процессе ремонта или модернизации судна на одной из тумб двухтумбовых кнехтов, а также с незначительными изменениями конструкции крепления на верхней части механизированных брашпилей.

Учитывая уникальность нового судового швартовного устройства, предлагается дать ему наименование - однотумбовый кнехт со стопорным устройством.

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

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции судовых швартовных устройств. Предложен судовой однотумбовый кнехт со стопорным устройством, позволяющий осуществлять проводку и закрепление швартовного каната с любого направления по касательной к тумбе кнехта путем навивки на нее шлагов швартова и жесткой фиксации его конца стопорным устройством. Стопорное устройство состоит из нижнего неподвижного диска, закрепленного к верхнему фланцу тумбы кнехта, и верхнего поворотного диска, вращающегося вокруг вертикальной оси. При повороте с помощью кругового поручня верхнего диска происходит синхронное перемещение в радиальных направляющих нижнего диска двух прижимов за счет перекатывания их роликов в двух асимметричных спиралевидных пазах верхнего диска. При повороте верхнего диска по направлению часовой стрелки прижимы плавно перемещаются внутрь диска и осуществляют зажим швартовного каната на одной из сторон кнехта между рифлеными поверхностями вертикальной части прижима и упора. При повороте диска против часовой стрелки прижимы перемещаются наружу, постепенно освобождая и потравливая швартовный канат. Шаг спирали роликового паза выбран таким образом, чтобы обеспечивалось самоторможение прижима и исключалось его самопроизвольное перемещение без поворота диска для предотвращения ослабления стопорения и неконтролируемой отдачи швартова. В качестве материала дисков использована коррозионно-стойкая сталь, силовые детали насыщения изготовлены из высокопрочной нержавеющей стали, а втулка центральной оси из высокопрочного синтетического материала, не требующего смазки. Для удаления воды из внутренних пространств и зазоров стопорного устройства предусмотрены конструктивные скосы поверхностей, дренажные канавки и отверстия для ее стока. Технический результат заключается в улучшении технических и эксплуатационных характеристик судового кнехта. 2 ил.

Судовой однотумбовый кнехт со стопорным устройством, представляющий собой судовое швартовное устройство, состоящее из одинарной цилиндрической тумбы с конусообразным основанием, установленной над перекрестными усилениями палубы судна, стопорного устройства, механически закрепленного на верхнем фланце тумбы, состоящего из нижнего неподвижного диска и верхнего поворотного с круговым поручнем, двух прижимов и упоров, с возможностью проводки и закрепления швартовного каната с любого направления по касательной к тумбе кнехта путем навивки на нее нескольких шлагов швартова и стопорения его свободного конца за счет поворота верхнего диска с помощью кругового поручня и синхронного перемещения в радиальных направляющих нижнего диска двух прижимов за счет перекатывания установленных на них роликов в двух асимметричных спиралевидных пазах верхнего диска, причем при повороте верхнего диска по направлению часовой стрелки прижимы плавно перемещаются внутрь диска к упорам, осуществляя зажим швартовного каната между ними на одной из сторон кнехта, при повороте против часовой стрелки прижимы перемещаются наружу, постепенно освобождая и потравливая швартовный канат, при этом шаг спирали роликового паза выбран таким образом, чтобы исключить самопроизвольное перемещение прижима и неконтролируемое освобождение стопора и отдачу швартова, в качестве материала дисков может быть использована коррозионно-стойкая сталь, силовые детали насыщения могут быть изготовлены из высокопрочной нержавеющей стали, а втулка центральной оси из высокопрочного синтетического материала, не требующего смазки, для удаления воды из внутренних пространств и зазоров стопорного устройства предусмотрены конструктивные скосы поверхностей, дренажные канавки и отверстия для ее стока.