Подруливающее устройство плавучегоСРЕдСТВА Советский патент 1981 года по МПК B63H25/42 B63H23/24 

I

Изобретение относится к судостро :ению и касается конструирования подруливающих устройств плавучего средства.

Известно подруливакзщее устройство плавучего средства, содержащее электродвигатель переменного тока, подключенный к бортовой сети и механически связанный через угловую передачу с винтом регулируемого шага р. Q

Недостаток указанного устройства заключается в низкой надежности его работы в режимах пуска электродвигателя при высоких нагрузках.

Цель изобретения - повышение надежи ности работы устройства в режимах пуска электродвигателя при высоких нагрузках.

Дпя этой цели оно снабжено машиной постоянного тока и дифференциальным 20 механизмом, содержащим водило, солнечную шестерню с регулируемым валом, сателлиты, эпицикл с выходным валом и муфту, при этом водило связано с

электродвигателем переменного тока, а выходной вал эпицикла и регулирующий вал солнечной шестерни через упомянутую муфту подключены к машине постоянного тока, при этом эпицикл связан с углоо«ой зубчатой передачей, а упомянутая машина постоянного тока подключена посредством преобразователя переменно-постоянного тока к бортовой сети.

На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство; на фиг.2 дифференциальный механизм; на фиг.З график скоростной характеристики.

Предложенное устройство содерзкит электродвигатель 1 переменного тока, связанный через дифференциальный механизм 2, и блокирующую муфту 3 с электрической машиной 4 постоянного тока, при этом машина 4 через преобразователь 5 переменно-постоянного тока .подключена к шинам 6 сети переменного тока, а электродвигатель 1 подключен к упомянутым шинам 6 через переключатель 7 следования фаз и выключатель 8 Дифференциальный механизм 2 имеет водило 9, механически связанное с валом 10электродвигателя, сателлиты 11 эпицикл 12, кинематически связанный через сателлиты 1I с солнечной шестерней 13, при этом эпицикл 12 через угловую передачу с зубчатыми колесаМи 14-17 кинематически связан с валом 18 гребного винта 19. Шестерня 13 закреплена на регулирующем валу 20 через муфту 3 с валом 21 электрической машины 4. Эпицикл связан с выходным валом 22, Подруливающее устройство работаетследующим образом, При вращении винта 19, со скоростями, соответствующими зоне ) (фиг,3) в которой потребляемая винтом мощност мала, блокир ующая муфта 3 включена, машина 4 получает питание от сети переменного тока через преобразователь 5. Вследствие вклю юнной муфты 3 все звенья дифференциального механизма 2 вращаются с одинаковой скоростью При этом электродвигатель 1 вследствие отключенного выключателя 8 вращается вхолостую. При необходимости увеличения скорости вращения винта 19 до значений, соответствующих, например зоне 1 I, с помощью машины постоянного тока осуществляется синАрониза ция вращения электродвигателя 1 с сетью, после чего при заданном с помощью переключателя 7 порядка следования фаз включается выключатель 8 и отключается блокирующая муфта 3, Дифференциал 2 получает вторую степень свободы и в дальнейшем при неизменной скорости Пд (вращения водила) его вала 10, соединенного с электродвигателем 1, увеличивается скорость вращения (вращения эпицикла) выходного вала 22 за счет уменьшения скорости п, (солнечной шестерни) регулирующего 1Ь вала 20, При этом в зоне 11 отсутствует перегрузка машины 4 постоянного тока, несмотря на малую ее номинальную мощность. При необходимости уменьшения скорости вращения винта 19до значений, соответствующих зоне 111, при выходе из зоны 1I электродвигатель. 1 отключается, а при входе в зону 111 снова включается на сеть, но при измененном порядке, следования фаз (в момент отключения электродвигателя 1 от сети муфта. 3 включается,-а при включении 8 24 |на сеть муфта 3 снова отключается), В зоне II1 при неизменной отрицательной синхронной скорости вращения п входного вала, скорость п выходного вала уменьшается за счет увеличения скорости п,, регулирующего вала. При этом, как в зоне II, отсутствует перегрузка машины 4 постоянного тока, В зоне 1 машина 4 постоянного тока в установившихся режимах работает двигателем. В частях зон 11 и 111, от граничных значений скорости n,j. о выходного вала до значений, соответствующих нулевому значению скорости n,j, машина 4 постоянного тока работает генератором, а в остальных частях зон II и 111 - двигателем. Обращение машины 4 в зонах II и i1) осуществляется за счет измеяения направления .ее вращения при знакоопределенном моменте на валу. Достоверность работы устройства проверена расчетно-экспериментальными методами. Выполненный анализ свидетельствует, что с учетом квадратичной зависимости момента от скорости гребного вала и исходя из одинаковой загрузки машины постоянного тока в зоне 1 при граничных скоростях, а также в зонах II и 111 соответственно при наибольшей положительной и наибольшей отрицательной скорости выходного вала величина наибольшей нагрузки и, следовательно, установленная мощность машины постоянного тока не превьш1ает примерно 20% от наибольшей мощности на винте. Формула изобретения . Подруливающее устройство плавучего средства, содержащее электродвигатель переменного тока, подключенный к бортовой сети и механически связанный через угловую зубчатую передачу с гребным винтом регулируемого шага, отличающе еся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в режимах пуска электродвигателя при высоких нагрузках, оно снабжено машиной постоянного тока и дифференциальным механизмом, содержа- щим водило, солнечную шестерню с ре7 гулирующим валом, сателлиты, эпицикл с выходным валом и муфту,при этом связано с эле стродвигателем переенного тока , а выходной вал эпицикла