ВИНТОРУЛЕВАЯ ОТКИДНАЯ КОЛОНКА СУДНА Советский патент 1967 года по МПК B63H21/26 

Известны винторулевые откидные «олонки для судов, содержащие Z-образный привод от двигателя ;к гребному винту, механизм поворота баллера с гребным винтом, механизм изменения заглубления гребного винта, механизм восприятия силы тяги гребного винта и подвешенные своими цалфами в опорных корпусах, прикрепленных ,к судну.

Особенностью описываемой колонки является конструкция механизма восприятия силы тяги гребного винта. Он состоит из двух упоров, закрепленных в опорных корпусах цапф колонки и имеющих выступы в нижней части, которые могут входить в зацепление с корпусом колонки, и двух предварительно закрученных торсионов, каждый из которых связан одним концом с опорным корпусом, а другим - с соответствующим упором, поджимаемым к корпусу колонки. Кроме того, механизм восприятия силы тяги гребного винта содержит устройство для автоматического управления упорами и гидравлический демпфер, гидроцилиндр которого расположен в одном из опорных корпусов цапф, а шток связан с :цапфой посредспвом сухаря и кривошипа.

При наезде на подводное препятствие колонка может откидываться на переднем и заднем ходу судна и плавно возвращаться в исходное положение. Судно может швартоваться кормой или носом непосредственно к берегу.

Устройство для автоматического управления упорами состоит из кулачкового диска,

связанного с баллером колонки и двух толкателей, которые попеременно вы1водят один упор из зацепления с корпусом колонки при повороте баллера на 180°. Другой упор в это время входит в зацепление с корпусом «олонки, что предотвращает откидывание колонки от упора гребного винта при реверсе судна.

На фиг. 1 показана кинематическая схема винторулевой колонки; на фиг. 2 - винторулевая колонка, продольный разрез (гондола с гребным винтом повернута на 90°); на фиг. 3 - гидравлическая схема выдвижения баллера; на фиг. 4 - колонка, установленная на судне, общий вид; на фиг. 5 - разрез по линии А-А на фиг. 4 (крепление упора на опорном корпусе цапфы колонки); на фиг. 6 - разрез по Б-Б на фиг. 4 (демпферное тормозное устройство).

Крутящий момент от двигателя / передается гребному винту 2 через ведущий вал 3, верхнюю пару конических щестерен 4, 5, размещенную в верхней части 6 корпуса, вертикальный вал 7, затем через нижнюю пару конических щестерен 8, 9 и гребной вал W,

телескопическим для изменения заглуоления гребного винта.

Л,ля изменения 1-и1Г1)авления упора гребного винта на любой уго.л баллер 12 гондолы и гребной винт поворачиваются вокруг вертикальной оси 1КОЛОН1КИ. Л еханизм поворота баллера состоит из электродвигателя 13 и редуктора 14, расположенных в корпусе судна, телескопического карданного вала 15, компенсирующего смеи;ение осей при откидывании колонки и связываюп1его редуктор с тихоходной червячной иарой 16, 17, расположенной в нижней части 18 корпуса колонки, червячное колесо которой соединено с втулкой 19 поворота баллера.

Механизм выдвижения баллера состоит из электродвигателя 20 1см. фит. 3), насоса 21, управляющего золотника 22, трубопроводов 23 с арматурой, гидрозамка 24 для удержания баллера в иоднятом положении и гидроцилиндра 25, который образован полостью нижней части 18 корпуса колонки. Порщень 26 гидроцилиндра неподвижно прикреплен к баллеру. Гидроцилиндр и поршень составляют цодшииниковую .пару баллера.

Механизм восприятия силы тяги гребного винта состоит из двух упоров 27 и 28, подвешенных с помощью опорных втулок 29, 30, двух торсионов 31, 32, устройства для автоматического управления упорами, состоящего из кулачкового диска 33 и толкателей 34, 35, и гидравлического демпфера.

Упор 27 передает силу тяги гребного винта в одну сторону, а упор 28 - в другую. Упоры подвещены на опорных корпусах 36, 37 цапф 38, 39 колонки, один с Иолющью втулок 29, другой - с ПОМОЩЬЮ втулок 30. В нижней части каждого упора имеется выступ для зацепления за соответствующий выступ ;корпуса колонки.

Торсионы 3.1, 32 создают крутящий момент, ностоянно прижи.мающий уиоры 27 и 28 к корпусу колонки. С этой целью они предварительно закручены на некоторый угол. Один конец каждого торсиона через опорную втулку зафиксирован от проворачивания в опорном Корпусе цапфы, а другой конец через вторую втулку закреплен в утюре.

Кулачковый диск 33 устройства для автоматического управления упорами закреплен на ступице червячного колеса (на баллере колонки) (см. фиг. 1). Он предназначен для отключения одного из уиоров ири повороте баллера на 180° с помощью толкателей 34, 35, расположенных в верхней части 6 кор иуса колонки.

идравлический демпфер прикреилеи к опорному корпусу 36 цаифьг и состоит из гидроцилиндра 40 (см. ф|1Г. 4 и 6), щтока 4-1 с лорщнем 42, гайки 43, с помощью которой порщень укреплен на ш т01ке, и двух клапанов 44 и 45. Клапан 44 расположен на щтоке 41 в левой полости гидроцилиндра и упирается Б стенку 46, а клалан 45 установлен с лравого торца щтока и поддерживается пружиной 47.

Што1 41 соедпнен с цапфо 38 iKo.ioHiKii ири iioMOHui закреиленного на ней кривощипа 48

и сухаря 49. В щтоке имеются центральный канал 50 и Д1ва радиальных отверстия 51, 52, предназначенные для подачи масла в полости А Б гидроцилиндра и слива его из этих полостей. Для этой же цели в гидроцилиндре сделаны радиальные отверстия 53-56 и каналы 57-59.

Клапаны 44 и 45 предназначены для перепуска масла в полость А или Б. Каждый клалан имеет жиклер 60, 61 для медленного вытеснения масла из иолости А или Б при возвращении колонки в вертикальное положен 1е после откпдывания.

Колонка креиитея к судну с помощью опорных корпусов 36, 37, на которые опираются

цалфы колонки.

Работа и взаимодействие механизмов и устройств винто-рулевой колонки происходят следующим образом. От двигателя 1 крутяидий момент через Zобразную механическую передачу сообщается гребному винту 2. Работа колонки на полную мощность возможна при рулении, выдвижении баллера и откидывании.

Руление судна осуществляется поворотом

баллера 12 с гондолой и гребным винтом на требуемый угол вокруг вертикальной оси колонки, реверс - поворотом баллера на 180°. Для ловорота -баллера включается электродвигатель 13 механизма поворота, который

через редуктор 14, карданный вал 15 и червячную пару 16, 17 поворачивает втулку 19 с баллером.

В случае изменения осадки судна баллер с гондолой и гребным винтом опускается или

поднимается на требуемую величину заглубления путем включения электродвигателя 20 гидроагрегата, который подает масло соответственно в нижнюю или верхнюю полость гидроцилиндра 25.

Механизм восприятия силы тяги гребното винта работает следующим образом. На переднем ходу судна Кулачковый диск 33 удерживает толкатель 35 в выдвинутом положении, преодолевая усилие, создалае.мое торСИОНОМ 32 и не позволяя упору 28 войти в зацепление с корпусом iкoлoнки. Другой толкатель 34 не ;преиятствует зацеплению выступа уиора 27 за выступ верхней части 6 кориуса колонки.

Выстуи упора 27 воспринилгает силу, развивае.мую гребным винтом, и передает ее корп су судна; наклонная поверхность выстуиа передает колонке усилие, создаваемое торсионом 31, предотвращая откидывание колонки при движении судна вперед в случае прекращения работы гребного В1гнта, налример при отключении колонки.

При изменении нанравления движения судна диок 33 иоворачивается вместе с баллезаднем ходе судна, кулачок диска выдвигает толкатель 34, который выводит унор 27 из зацепления с корпусом колошчи, одновременно выступ упора 28 входит в зацепление с выступом в верхней части кориуса колонки. Упор 28 работает аналогично работе уиора 27.

Откидывание колонки происходит путем поворота ее на цапфах в опорных корпусах 36, 37 нри воздействии на нее усилий, превышающих силу тяги гребного винта и усилие, создаваемое торсионом, что возможно только 1при наезде на подводное препятствие.

Демпферное тормозное устройство работает таким образом, что оно не препятствует откидыванию 1колонки и тормозит ее возвращение.

При откидывании колонки шток 4 с поршнем 42 перемещается посредством сухаря 49 и 1кривощи.па 48 из нейтрального среднего положения вправо или влево в зависимости от того, в какую сторону откидывается колонка. При перемещении порщня 42 вправо масло вытесняется из полости А гидроцилиндра 40 и сливается через отверстия 53, 54, 52, 50, 51 и каналы 57, 58 в полость опорного корпуса цапфы 36, не препятствуя откидыванию колонки. Так как в полости Б в это время давление масла понижается, срабатывает клапан 44, перепуская масло из полости опорного кориуса цапфы 36 через отверстие в стенке 46 в полость Б. При возвращении колонки в вертикальное положение шток 41 с иорщнем 42 медленно возвращается в среднее положение, так как масло из полости Б вытесняется только через жиклер 60.

Аналогично происходит pai6oTa демпферного устройства при движении поршня 42 влево: масло из полости Б сливается в полость корпуса цапфы 36 через отверстия 56, 55, 52, 50, 51 и каналы 59, 58, в полости А возникает разрежение, перепускной клапан 45 срабатывает, перепуская масло из полости корпуса цапфы через отверстие 50 и каналы в корпусе клапана 45 в полость А. Возвращение колонки в БерТ111кальное положение тормозится с помощью жиклера 6/, через который вытесняется масло из полости .4 при движении щтока 4 с порщнем вправо, к среднему полол ению.

Предмет изобретения

1.Винторулевая откидная колонка судна, подвешенная свопми цапфами в опорных

корпусах, прп крепленных к корпусу судна, содержащая Z-o6pa3Hbn i привод от двигателя к гребному винту, механизм поворота баллера, механизм изменения заглубления

гребного винта и механизм восприятия силы тяги гребного винта, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности откидывания колонки при наезде на подводное препятствие на любом ходу судна и плавного возвращения ее из откинутого положения, механизм восприятия силы тяти гребного винта состоит из двух упоров с выступами в нижней части, закрепленных в опорных корпусах цапф колонки и находящихся IB зацеплении

посредством этих выступов с корпусом колонки, двух предварительно закрученных торсионов, каждый из которых связан одним концом с опорным корпусом, другим - с соответствующим упором, поджимаемы.м к корпусу колонки, устройства для автоматического управления упорами и гидравлического демпфера, гидроцилиндр которого расположен в одном из оиорных корпусов цапф, а шток связан с цапфой посредством сухаря и кривошипа.

2.Впнторулевая колонка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения откидывания колонки от уиора гребного винта ири реверсе судна, устройство для автоматического управлепия упорами состоит из кулачкового диска, расположенного на баллере колонки, и двух толкателей, которые попеременно выводят один из упоров нз зацепления с корпусом колонки при Повороте баллера на

180.

:im, 16 n

5

CW/X /

13

Ф/Jc; I

J6

Фиг-2

22, 26

/

12

--1 Фиг. 3

Фаа.