Редуктор судового движителя Советский патент 1992 года по МПК B63H23/04 

Изобретение относится к судовому машиностроению, в частности к конструкции судовых движителей.

Известны типовые конструкции отечественных и зарубежных судовых движителей (СД), гребной винт которых приводится во вращение от горизонтального или вертикального двигателя с помощью конической зубчатой передачи -движительно-рулевые колонки, подруливающие устройства типа винт в трубе, движители судов ria воздушной подушке и др.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является коническая зубчатая передача, состоящая из конической шестерни, закрепленной на вертикальном валу, и из конического колеса, установленного на гребном валу, которая составляет вместе с корпусом (гондолой), в котором она размещена, редуктор движителя.

Существенным недостатком редукторов современных СД является жесткое крепление конического зубчатого колеса на гребном валу движителя, при котором гребной вал и его опоры нагружаются силами, возникающими в коническом зубчатом зацеплении. Радиальная нагрузка, действующая на гребной вал со стороны конического зубчатого зацепления, значительно превышает радиальную нагрузку, создаваемую при работе от гребного винта. В редукторе СД большой мощности из-за ограниченных размеров гондолы сложно применить гребной вал, величина диаметра которого обеспечивала бы достаточную жесткость вала, а также сложно разместить радиальные подшипники, долговечность которых обеспечивала бы возможность работы СД за полный срок службы без замены подшипников. Возникающие от действия радиальных сил деформации вала и его опор в корпусе редуктора влияют на работоспособность конической зубчатой передачи. Кроме того, при жестком соединении конического зубчатого колеса с гребным ваНЪм при износе радиальных или упорных подшипников гребного вала, а также в случае некачественной сборки происходит смещение конического колеса относительно шестерни, которое может привести к повреждению конической зубчатой передачи и выходу СД из строя. Наряду с этим при жестком соединении конического колеса с валом при ударах лопастей движителя о какие-либо предметы возникает дополнительная-динамическая перегрузка зубчатой передачи, что также может привести к ее повреждениям.

Целью изобретения является устранение отмеченного выше недостатка типовой

конструкции редуктора современных СД и как следствие этого - повышение надежности конической зубчатой передачи, увеличение долговечности подшипников гребного

вала, а также повышение перегрузочной способности СД при ударах лопастей.

Поставленная цель достигается тем, что в редукторе СД, содержащем корпус с крышкой и коническую зубчатую передачу с

ведомым зубчатым колесом, последнее не имеет жесткой фиксации на гребном валу, а установлено независимо от гребного вала на неподвижной опорной крышке редуктора с помощью комбинированной опоры, состоящей из радиального и упорного подшипников, при этом передача крутящего момента от конического колеса на гребной вал осуществляется с помощью зубчатого соединения.

На фиг. 1 изображен судовой движитель

(ДРК или ПУ) с редуктором ; на фиг. 2 редуктор этого движителя с независимой

установкой конического зубчатого колеса.

Движитель содержит баллер 1, крепящийся к нему редуктор 2, в корпусе которого размещены гребной вал 3 и коническая зубчатая передача, состоящая из шестерни 4 и колеса 5. а также гребной винт-ступицу 6 с лопастями 7. Привод винта осуществляется

с помощью двигателя 8 и вертикального вала 9, на котором закреплена шестерня 4 конической зубчатой передачи.

Крепление конического колеса 5 на опорной крышке 10 корпуса нижнего редуктора 2 осуществляется с помощью радиального подшипника 11, внутреннее кольцо которого устанавливается на ступице колеса 5, а также с помощью упорного подшипника 12, в который установлено наружное

кольцо подшипника 11 и имеющего залитые антифрикционным сплавом упорные повер - хности а. Упорный подшипник 12 крепится к опорной плите 10, при этом фиксация колеса 5 на упорном подшипнике 12 производится с помощью прижимного кольца 13, крепящегося к колесу 5.

Вращающий момент с конического колеса 5 на гребной вал 3 передается с помощью зубчатого соединения

(одновенечной зубчатой муфты), состоящего из запрессованной в колесо 5 зубчатой втулки 14 с внутренними зубьями и зубчатой втулки 15с наружными зубьями, закрепленной на валу 3. Вал 3 вращается в опорных

подшипниках 16 и 17. Упор гребного винта воспринимается упорным подшипником 18.

Работа движителя осуществляется следующим образом. От двигателя 8 через вертикальный вал 9 с конической шестерней 4

вращение передается коническому колесу 5, а от него через зубчатое соединение с втулками 14 и 15 на вал 3 со ступицей 6 и лопастями 7. Радиальное усилие от зубчатого зацепления конической передачи воспринимается подшипником 11 и через упорный подшипник 12 и опорную крышку 10 передается на корпус редуктора. Осевое усилие от зацепления воспринимается упорным подшипником 12, контактирующим с торцевыми поверхностями а колеса 5 и прижимного кольца 13. Усилия от конического зубчатого зацепления не передаются на гребной вал 3, а воспринимаются корпусом редуктора 2, в связи с чем диаметр вала 3 и размеры подшипников 16 и 17 могут быть уменьшены, при этом долговечность подшипников возрастает в несколько раз по сравнению с подшипниками редукторов существующих конструкций СД.

Деформации гребного вала 3, износы или неправильная сборка подшипников 16 и 17 не влияют на взаимное положение колеса 5 и шестерни 4 и не могут привести к повреждению конической зубчатой передачи.

При возникновении динамической перегрузки на гребном валу 3 при ударах лопастей о какие-либо неподвижные или плавающие предметы, что имеет место в эксплуатации СД, эта перегрузка демпфируется в зубчатом соединении втулок 14 и 15 и не оказывает такого повреждающего воздействия на зубья когсса 5 и шестерни 4, как в случае жесткого крепления колеса 5 на валу 3. В зубчатом соединении 14-15 демпфируются также периодические колебания момента, вызванные нестационарной работой лопастей винта движителя.

Таким образом, использование заявленного изобретения по сравнению с известными прототипами позволяет значительно повысить эксплуатационную надежность наиболее ответственного конструктивного элемента редуктора СД - конической зубчатой передачи, а также повысить долговечность подшипников гребного вала, увеличить межремонтные периоды и повысить тем самым технико-экономическую эффективность эксплуатации СД.

Предлагаемое техническое решение может быть широко использовано в конических редукторах различных назначений.

15

Формула изобретения

Редуктор судового движителя, содержащий корпус с крышкой и размещенную на нем коническую зубчатую передачу, ведущее коническое колесо Которой закреплено

на вертикальном валу, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности конической зубчатой передачи, повышения долговечности опорных подшипников гребного вала и повышения

технико-экономической эффективности эксплуатации судового движителя, ведомое коническое зубчатое колесо установлено на опоре, включающей в себя подшипник качения, установленный на ступице ведомого

конического зубчатого колеса, и упорный подшипник скольжения, установленный на наружном кольце подшипйика качения с возможностью взаимодействия с торцевой тыльной поверхностью ведомого конического зубчатого колеса и закрепленный на крышке корпуса редуктора, причем ведомое коническое зубчатое колесо связано с гребным валом посредством одновенечной зубчатой муфты, которой снабжен редуктор.

Риг f

Использование: судостроение. Сущность изобретения: редуктор судового дви10 П О 5 п жителя, крепящийся к баллеру и несущий гребной вал 3 со ступицей и лопастями гребного винта движителя, содержит корпус 2, опорную крышку 10 и коническую зубчатую передачу с конической шестерней 4 и коническим колесом 5, которое фиксируется на опорной крышке 10 с помощью комбинированной опоры, состоящей из радиального роликоподшипника 11 и упорного подшипника скольжения, образуемого рабочими поверхностями а конического колеса 5, упорной плиты 12 и прижимного кольца 13. Привод гребного вала 3 от конического колеса 5 осуществляется с помощью зубчатых втулок 14 и 15, составляющих зубчатое соединение одновеиечной зубчатой муфты. 2 ил. 9; С