Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя Советский патент 1982 года по МПК B63H11/10 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к реверсивно-рулевым устройствам водометных движителей.

Известно реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, содержащее спрямляющий аппарат, в котором смонтировано поворотное сопло, и заслонку заднего хода, связанную с соплом заднего хода 1.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно имеет значительные гидравлические потери в водопроточной части, что снижает КПД движителя.

Цель изобретения - повышение КПД движителя путем сокращения длины водопроточной части и уменьщения гидравлических потерь.

Поставленная цель достигается тем, что поворотное сопло выполнено с кольцевым поперечным сечением и в нем радиально установлены клиновые интерцепторы, причем внутренняя поверхность поворотного сопла сопряжена с наружной поверхностью спрямляющего аппарата, а заслонка заднего хода выполнена с боковыми каналами.

На фиг. 1 представлено реверсивно-)улевое устройство, разрез по оси; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя содержит спрямляющий аппарат, состоящий из обечайки 1, имеющей сферический стакан 2, ступицу 3 и лопатки 4. Обечайка 1 и ступица 3 образуют кольцевое пространство 5, по которому протекает по... ток воды. На сферический стакан 2 подвижно по сфере установлен корпус 6, уплотненный сальником 7. На ступицу 3 подвижно по сфере установлено внутреннее тело 8. Корпус 6 и внутреннее тело 8 образуют поворотное сопло 9, в котором происходит под15 жатие и выброс потока воды. Корпус 6 имеет внутри сферическую поверхность 10, плавно переходящую в цилиндрическую 11. Длина (вдоль оси корпуса) сферического участка зависит от требуемого угла поворота сопла (чем угол больше, тем больще длина) и

20 выбирается из условия обеспечения плавности водопроточтой части сопла (отсутствие выступающих частей или зон внезапного расщирения между корпусом и сферическим стаканом). Центр сферической поверхности - точка пересечения оси сопла и оси поворота 12-12 сопла (точка 13). Наружная поверхность 14 внутреннего тела профилируется, исходя из необходимого закона изменения площадей поперечного сечения соила с учетом выбранной конструктивно {как указано выше) кривизны внутренней поверхности корпуса 6 и сферического стакана 2 (при этом на внутренней поверхности сферического стакана 2 выполняется плавный переход от цилиндрической поверхности обечайки I к сферической поверхности корпуса 6). Механизм 15 привода сопла соединен с ушами 16 корпуса 6. Корпус б соединяется с внутренним телом 8 с помощью клиновых интерцепторов 17. Интерцепторы 17 устанавливаются острием 18 навстречу потоку воды, а тыльной стороной 19 - в сторону выброса потока (фиг. 3). Внутреннее тело 8 установлено в ступице 3 на пальце 20, ось которого совпадает с осью 12-21. На цапфы 21 и 22 обечайки 1 установлена заслонка 23 заднего хода, содержащая внутренние перегородки 24, боковые каналы 25 с внутренними перегородками 26, рычаги 27, ухо 28 и механизм 29 привода заслонки. На корпусе закреплено сопло 30 заднего хода. Тыльные стороны интерцепторов 17 и тыльная сторона 31 внутреннего тела 8 лежат в одной плоскости.

РРУ работает следующим образом.

При движении судна с водометным движителем на режиме переднего хода заслонка 23 заднего хода механизмом 29 привода заслонки устанавливается в поднятое положение (показано на фиг. 1 штрихпунктирными линиями). При необходимости совершения судном поворота корпус 6 при помоши механизма 15 привода сопла поворачивается вокруг оси 12-12 на нужный угол; при этом вращающий момент от корпуса 6 через интерцепторы 17 передается на внутреннее тело 8, поворачивая его синхронно с корпусом 6 на пальце 20.

Возникающие при выбросе через поворотное сопло 9 гидравлические потери, связанные с завихрениями потока воды в зоне пониженного давления (зона затыльной стороной 31 внутреннего тела 3), снижаются следующим образом.

При выбросе из кольцевого соп.ла поток воды рассекается клиновыми интерцепторами 17, при этом за тыльными сторонами 19 интерцепторов образуются каверны, по которым атмосферный воздух проникает в зону пониженного давления за тыльной стороной 31 внутреннего тела 8.

При движении судна на режиме заднего хода заслонка 23 заднего хода устанавливается в опущенное положение (фиг. 1 и 2). Поток воды из поворотного сопла 9 попадает в заслонку 23 заднего хода, откуда выбрасывается через сопло 30 заднего хода. При необходимости получения боковой силы на заднем ходу поворотное сопло поворачивается (как при работе на переднем ходу); вместе с поворотным соплом поворачивается закрепленное на корпусе 6 сопло 30 заднего хода, при этом поток воды выбрасывается под углом к оси движителя, чем создается боковая сила. Одновременно при повороте поворотного сопла часть потока воды попадает в один из боковых каналов 25

(фиг. 2), в результате выброса из которого создается дополнительная боковая сила. С целью снижения гидравлических потерь, связанных с внезапным расширением потока воды при повороте поворотного сопла 9, заслонка 23 заднего хода и боковые каналы 25 разделены на секции перегородками 24 и 26.

Предлагаемое реверсивно-руЛевое устройство обладает пониженными гидравлическими потерями, так как имеет более короткую водопроточную часть, в результате

этого повышается КПД водод1етного движителя. Устройство имеет пониженные габариты и хорошую маневренность.

Формула изобретения

Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, содержащее спрямляющий аппарат, в котором смонтировано поворотное сопло, и заслонку заднего хода, связанную с соплом заднего хода, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД движителя путем сокращения длины водопроточной части и уменьшения гидравлических потерь, поворотное сопло выполнено с кольцевым поперечным сечением, и в нем радиально установлены клиновые интерцепторы, причем внутренняя поверхность поворотного сопла сопряжена с наружной поверхностью спрямляющего аппарата.

2. Устройство водометного движителя по п. 1, отличающееся тем, что заслонка заднего хода выполнена с боковыми каналами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Патент США ЛГд 3143857, кл. 60-35, 55,

1964.

Риг.1