Движительно-рулевой комплекс Советский патент 1981 года по МПК B63H5/12 

Изобретение относится к судостроению, а более конкретно - к забортным движительно-рулевым крмплексам (ДРК) преимущественно для судов, используемых в условиях мелководья и транспор тируемых по суше. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является ДРК, преимущественно для судов с малой осад кой, содержащий полноповоротную угловую колонку с гребным винтом в насадке, соединенную с корпусом судна посредством подвески с приводом поворота колонки, телескопический карданный вал, установленный в промежуточных опорах и снабженный зубчатой муфтой с подвижной обоймой, стопорное устройство и следящее рулевое управление tlОднако этот ДРК не может быть использован в качестве движителя при прохождении судном отмелей, так как подвеска ДРК не позволяет изменять заглубление движителя, а равно и общую осадку судна по движителю, без размыкания силового привода. При этом ДРК располагается вблизи корпуса, что отрицательно влияет на его пропульсивные качества. Перевод указанного устройства в транспортное положение требует последовательного выполнения 2-х операций и, соответственно, 2-х устройств для их выполнения. Цель изобретения - повышение эффективности ДРК и улучшение эксплуатации судна в условиях мелководья. Указанная цель достигается тем, что подвеска выполнена в виде замкнутого плоского трехзвенного механизма, образованного двумя рычагами и гидроцилиндром, соединенными шарнирно, при этом на оси общего для рычагол шарнира, соеди ненной с приводом поворота колонки, один из рычагов закреплен жестко и на нем смонтированы подвижная обойма зубчатой муфты и стопорное устройство, а сама ось шарнирно установлена в подшипниках корпуса судна.

Кроме того, стопорное устройство состоит из взаимодействущего с кронштейном судна штыря, помещенного в трубчатый корпус с не менее, чем одни Г-образиым пазом, причем/на штыре концентрично ему шарнирно смонтирована вилка, ступица которой, выполнена с продольными пазами, а штьфь. снабжен выступами по числу Г-образных пазов, входящими в пазы трубчатого корпуса иступицы вилки, подвижная обойма муфты имеет диафрагму и установленную внутри нее пружину, размещенную между торцом одной из полумуфт и диафрагмой обоймы, при этом последняя сопряжена с вилкой, а привод поворота колонки выполнен из реечного механизма, зубчатое колесо которого закреплено на упомянутой оси шарнира неподвижно, а рейка выполнена на штоке двухкамерного гидроцилиндра, укрепленного на корпусе судна.

На фиг.1 изображен ДРК, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фнг.З; на фиг.5 - узел Т на фиг.1.

ДРК содержит полноповоротную угловую колонку I со смонтированным на ней исполнительным гидравлическим приводом 2 рулевого устройства, закрепленную на рычаге 3, который, в свою очередь, шарнирно подвешен к полой оси 4, поворотно смонтированной в подшипниках 5 корпуса 6 судна. Второй рычаг 7 неподвижно при помощи шпонки 8 закреплен на оси 4. Оба рычага связаны между собой гидроцилиндром 9, шарнирно закрепленным в полурычагах, образуя плоский замкнутый трехзвенный механизм. На рычаге 7 смонтировано стопорное устройство 10, содержащее трубчатый корпус 11 с Г-образными пазами 12, вилку 13 включения муфты с пазами 14 и штырь 15 с запрессованным штифтом 16, который проходит через Г.-образные пазы в корпусе П и .продольные пазы в ступице вилки 13. Штырь 15 может перемещаться вдоль оси корпуса 11 и поворачивается в пределах Г-образных пазов, а вилка 13 может поворачиваться на корпусе 1 1 . .В осевом направлении вилка зафиксирована стопорным кольцом 17. Для перемещения штыря и вилки служит рычаг 18, шарнирно присоединенный к штырю

и кронштейну вилки. Телескопический карданный вал 19 смонтирован на опора 20 и 21, расположенных на рычагах. На выходном валу опоры 21 смонтирована зубчатая полумуфта 22 с подвижно обоймой 23, внутри которой размещена пружина 24, одним концом упирающаяся во внутрен1даю стенку торца полумуфты 2.2, а другим в диафрагму 25 обоймы, которая в свою очередь упирается в кольцо 26, ограничивающее ее перемещение вправо. Обойма снабжена кольцевым выступом 27, на который воздействует вилка 13 при выключении муфты. В рабочем положении обойма сцеплена с полумуфтой 28, которой заканчивается трансмиссия, расположенная в корпусе 6 судна. Рулевой механизм 29 размещен в посту управления и связан обратной связью в виде гибкого вала 30 с одним из валов исполнительного рулевого привода в колонке 1. Устройство для перевода ДРК в транспортное положение выполнено в виде реечного гидроцилиндра 31, размещенного в корпусе судна, и имеет зубчатое колесо 32, неподвижно прикрепленное к оси 4, и сцепленную с ним рейку 33, выполненную в виде штока двухкамерного гидроцилиндра с односторонним действием каждой полости. На корпусе судна закреплена проушина 34, в отверстие которой входит штырь 15 стопорного устройства 10 в рабочем положении ДРК.

ДРК работает следующем образом.

В рабочем положении рычаг 7 при помощи стопорного устройства 10 через проушину 34 связан с корпусом судна. Штырь 15 находится в левом (фиг.3)положении и входит в отверстие проушины 34. Обойма 23 муфты под действием пружины.24 находится в правом (фиг.5) положении и соединяет полумуфты 22 и 28, обеспечивая передачу мощности от трансмиссии судна через телескопический карданный вал к угловой колонке 1. Штифт 16 находится в поперечных относительно оси штыря 15 частях Г-образных пазов 12 и препятствует самопроизвольному выходу штыря из проувмны 34. Гидроцилиндр 9 работает в режиме силового удержания рычага 3 при наличии тяги на движителе. В случае необходимости заглубление движителя может быть изменено путем передачи рабочей жидкости в ту или другую полость гидроцилиндра 9. Телескопический карданный вал 19 изменяет

свою длину и обеспечивает передачу мощности к угловой колонке при любом заглублении движителя, Расположение , крестовин карданного вала выбрано так, что углы перелома вала в крестовинах одинаковы для любого заглубления колонки. Наклон вертикальной оси колонки незначительно влияет на гидродинамические характеристики движителя ввиду малости углов наклона (дол|10°). Поворот колонки вокруг вертикальной оси осуществляется исполнительным гидравлическим приводом 2 рулевого устройства, подача рабочей жидкости к которому осуществляется через сиетему трубопроводов и гидрошарнир (на чертеже не показанный). Включение исполнительного привода 2 производится отклонением рычага рулевого механизма 29. Обратная связь для обеспечения слежения за поворотом колонки осуществляется при помощи гибкого вала 30, получающего вращение от вала исполнительного гидравлического привода 2. Таким образом, исполнительный гидравлический привод 2 и рулевой механизм 29 связаны кинематически, что обеспечивает совпадение направления рычага рулевого механизма с осью гребного вала колонки при повороте колонки на любой угол в ту или другую сторону.

Для разъединения силового привода и отсоединения ДРК от корпуса судна штырь 15 и вилка 13 стопорного устройства 10 при помощи рычага 18 сначала поворачиваются вокруг оси штыря на угол об (фиг.5), при этом обойма 23, сжимая пружину 24, перемещается влево на величину S и выходит из зацепления с полумуфтой 28, а щтифт 16 (фиг.З и 4 поворачивается в Г-образных пазах корпуса 1 1 и становится против продоль ных частей этих пазов, после чего возможно поворотом рычага 18 вокруг его оси подвеса переместить штырь 15 вправо. Штырь выходит из проушины 34, и, таким образом ДРК оказывается отсоединенным от корпуса. Наличие пазов 12 и I4 в корпусе 11 стопорного устройства и .в вилке 13 соответственно, и штифта 16, запрессованного в отверстие штыря, обеспечивает блокировку стопорного устройства, не позволяющую расстопоривать ДРК от корпуса при замкнутом силовом приводе, а также соединять силовой привод до стопорения ДРК относительно корпуса судна.

Для перевода ДРК из рабочего положения в транспортное и обратно рабочая жидкость подается в соответствующую полость гидроцилиндра 31, в связи с чем происходит перемещение рейки 33 и поворот шестерни 32, которая поворачивает ось 4 в подшипниках корпуса и переводит ДРК в транспортное положение или обратно.

Предлагаемая конструкция ДРК расширяет пределы эксплуатации судов в условиях мелководья, так как обеспечивается возможность изменения общей осадки судна по движителю до минимально возможной, равной осадке судна по корпусу, при сохранении упора ДРК.

Формула изобретения

1.Движительно-рулевой комплекс, преимущественно для судов с малой осадкой, содержащий полноповоротную угловую колонку с гребным винтом в насадке, соединенную с корпусом судна посредством подвески с приводом поворота колонки, телескопический карданный вал, установленный в промежуточных опорах и снабженный зубчатой муфтой с подвижной обоймой, стопорное устройство и следящее рулевое управление, ртличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности движительно-рулевого комплекса и улучшения эксплуатации судн в условиях мелководья подвеска выполнена в виде замкнутого плоского трехзвенного механизма, образованного двумя рычагами и гидроцилиндром, соединенными шарнирно, при этом на оси общего для рычагов шарнира, соедненной с Приводом поворота колонки, один из рычагов закреплен жестко и

на нем смонтированы подвижная обойма зубчатой муфты и стопорное устройств а сама ось шарнирно установлена в подшипниках корпуса судна.

2.Комплекс по п.1, отличающий с я тем, что стопорное устройство состоит из взаимодействующег с кронштейном корпуса судна штыря, помещенного в трубчатый корпус с не менее, чем одним Г-образным пазом, при чем на штыре концентрично ему шарнирно смонтирована вилка, ступица которой выполнена с продольными пазами,

|а штьфь снабжен выступами по числу

Г-образных пазов, входяпшми в пазы трубчатого корпуса и ступицы вилки-, подвижная обойма муфты имеет диафра - му и установленную внутри нее пружину размещенную между торцом одной из полумуфт и диафрагмой обоймы, при этом последняя сопряжена с вилкой.

3. Комплекс по п.I, о т л и ч аю щ и и с я тем, что привод поворота колонки выполнен из реечного механизма, зубчатое колесо которого закреплено на упомянутой оси шарнира неподвижно , а рейка выполнена на штоке двухкамерного гидроцилиндра, укрепленного на корпусе судна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании №1 . 109 .630, В 7 V, опублик.1968 (протоггип) .