ГРЕБНОЙ ВИНТ С ИЗМЕНЯЕМОЙ КРИВИЗНОЙ ЛОПАСТЕЙ Советский патент 1974 года по МПК B63H3/04 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к гребным винтам с изменяемой кривизной лопастей.

Известны гребные винты с изменяемой кривизной лопастей, содержащие ступицу, сочлененную с гребным валом, механизм перекладки и радиально разделенные на две части лопасти, задние части которых жестко скреплены со ступицей, а передние имеют цапфы, закрепленные в подшипниках лопастной заделки.

Однако в известных гребных винтах с изменяемой кривизной лопастей трудно обеспечить надежную заделку поворотной части лопасти в ступице вследствие больших гидродинамических и центробежиых нагрузок, несбалансированных относительно оси поворота. Это требует значительной мощности механизма перекладки лопасти и неблагоприятно сказывается на весовых и габаритных характеристиках ступицы.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции механизма перекладки лопастей.

Это достигается тем, что ступица выполнена в виде телескопической муфты с аксиально-подвижным элементом, жестко скрепленным с задней частью каждой лопасти, и неподвижным элементом, зафиксированным на гребном валу и связанным с цапфой лопасти шарнирной перемычкой, содержащей неподвижный

опорный палец, расположенный впереди и параллельно оси подшипника цапфы, которая смещена параллельно от радиальной оси разъема лопасти в сторону ее входящей кромки, а

обе части лопасти соединены между собой в разъеме радиальным шарниром.

Кроме того, с целью обеспечения статической фиксации деталей гребного винта и облегчения их перекладки, ступица имеет пустотелый концевой обтекатель, выполненный в виде гидроцилиндра, в полости которого расположены концентрические распорные пружины, вставленные в осевой промежуток между неподвижным элементом ступицы и внутренней поперечной стенкой обтекателя, охватывающей щток и замыкающей рабочую полость гидроцилиндра, которая сообщается с гидросистемой через осевой канал в штоке, ступице и гребном валу.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый гребной винт, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение элементов гребного виита при малой кривизне составного профиля лопасти на большой

скорости; на фиг. 4 - положение элементов гребного винта при увеличении кривизны профиля лопасти на малой скорости.

На гребном валу 1 закреплен неподвижный элемент 2 ступицы, выполненный в виде телескопической муфты, аксиально подвижный элемент 3 которой соединен с неподвижным элементом 2 при помощи направляющих подшипников 4.

Аксиальпо-нодвижный элемент 3 ступицы жестко скреплен с задней частью 5 каждой лопасти. Неподвижный элемент 2 ступицы связан шарнирной перемычкой 6 с передне частью 7 лопасти через опорпый палец 8 перемычки 6 и цанфу 9, жестко прикрепленную непосредственно к нередней части 7 лопасти между ее входящей кромкой и радиальным лопастным разъемом. Обе части каждой лопасти соединены между собой в разъеме радиальным шарниром 10, ось которого параллельна осям цапфы 9 и опорного пальца 8 шарнирной перемычки, расположенного впереди цапфы. Между элементами 2 и 3 ступицы имеется осевой промежуток 11, закрытый снаружи обтекателем 12.

К аксиально-подвижному элементу 3 ступицы присоединен пустотелый концевой обтекатель 13, совмещенный с гидравлическим силовым цилиндром механизма нерекладки (см. фиг. 3). Поршень 14 цилиндра через шток 15 жестко связан с неподвижным SvTeMenioM 2 ступицы. Поршень и шток образуют вместе с обтекателем кольцевую рабочую полость 16, которая постоянно сообщается через осевой канал 17 с автономной гидросистемой. С целью ликвидации пропикновения забортной воды в полость обтекателя между элементами ступицы имеется кольцевое уплотнение 18.

Статическая фиксация деталей гребного винта в положении малой кривизны при большой скорости двилсения обеспечивается концентрическими раснорными пружинами 19, вставленныл1и в осевой промежуток между неподвижным элементом 2 стуницы и поперечной стенкой обтекателя 13, замыкающей рабочую полость 16.

Изменение профильной кривизны лопастей гребного винта достигается следующим образом (см. фиг. 4). От совместного действия унора на малой скорости и давлення масла, подаваемого из гидросистемы в рабочую полость 16 через осевой капал 17, обтекатель 13 смещается в направлении унора гребного винта вместе с аксиально-подвижным элементом 3 стуницы и задними частями 5 лонастей, выбирая осевой нромежуток И. Распорные пружины 19 дополнительно сжимаются, комненсируя усилие перекладки. При этом передняя часть 7 лопасти посредством радиального шарнира 10 поворачивается с цапфой 9 в сторону уменьшения шага с одновремеппым смещением цапфы 9 наружу по дуге окружпости, описываемой шарнирной перемычкой 6, которая, в свою очередь, поворачивается вокруг неподвижиого опорного пальца 8. В результате возрастает кривизпа составпого профиля лопасти и уменьшается кромочный шаг, что

позволяет увеличить упор гребного винта на малой скорости за счет повышепия гидродинамического качества профильных сечений и полного использования мощности двигателя. Когда потребпый упор на переходном режиме больше унора на расчетной скорости полного хода, перекладка лопастей и сжатие распорных пружип производится автоматически за счет разности в тяге. В этом случае гребной БИНТ является авто.матически действующим устройством с саморегулированием кривизны лопастей, в связи с чем исключается необходимость подвода рабочей среды в гидроцилин.ф.

Предмет и з о б р е т е н и я

1. Гребной винт с изменяемой кривизной лонастсй, содержащий ступицу, сочлененную с гребным валом, механизм нерекладки и радиально разделенные па две части лопасти, задние части которых жестко скреплены со ступицей, а передние имеют цапфы, закрепленные 3 подшипниках лопастной заделки, отличающийся тем, что, с целью новышения

его надежности и упрощения конструкции механизма перек.1адки, ступица выполнена в виде телесконической муфты с аксиально-подвиж1 ым элемен,ом, жестко скренлеппым с задней частью каждой лонасти, и неподвижным элементом, зафиксированным на гребном валу и св ;занным с цапфой лопасти шарпирHoi, перемычкой, содержащей неподвижный опорный палец, расположенный впереди и параллельно оси подшняника цапфы, которая

смещена параллельно от радиальной оси разъема лопасти в сторону ее входящей кромки, а обе части лопасти соединены между собой в разъеме радиальным шарниром. 2. Гребной винт по н. 1, отличающийся

тем, что, с целью обеспечения статической фиксации его деталей и облегчения нх перекладки, ступица имеет пустотелый концевой обтекатель, выполненный в виде гидроцилиндра, в полости которого расположены концентрические распорные пружины, вставленные в осевой промежуток между ненодвил ным элементом стуницы и внутренней поперечной стенкой обтекателя, охватывающей шток и замыкающей рабочую полость гидроцилиндра,

которая сообщается с гидросистемой через осевой канал в штоке, ступице и гребном валу. 13 /4 i6 17 f5 19 3 Фиг.1 i2 9 6 Ю 9 8 2