FI76747B

FI76747B - ELEKTRISKT DRIVEN FARTYGSPROPELLER.

Info

Publication number: FI76747B
Application number: FI834624A
Authority: FI
Inventors: Wolfgang Hars; Klaus Kranert
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1983-12-15
Publication date: 1988-08-31
Also published as: JPH0234834B2; DE3246730C2; DE3246730A1; EP0111908B1; EP0111908A3; FI834624A0; JPS59160697A; FI76747C; NO834658L; NO155877B; FI834624A; EP0111908A2; NO155877C

Description

1 76747 Sähkökäyttöinen laivan potkuri1 76747 Electric ship's propeller

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista sähkökäyttöistä laivan potkuria.The invention relates to an electric ship propeller according to the preamble of claim 1.

5 DE-patenttijulkaisusta 688 114 tunnetaan tällainen laivan potkuri. Tämä kulkee suuttimen keskellä, jolloin sähkömoottorin staattori ja roottori kuuluvat suutinrun-koon. Potkurin lavan kärjet on liitetty roottoriin. Potkuri voidaan siten laakeroida akseliin, jota voidaan pitää 10 ristikon välityksellä suuttimessa. Laivan potkurin ja roottorin toinen laakerointi voidaan toteuttaa välittömästi rullien, kuulien tai kartiomaisten rullien avulla. Laake-reiden täytyy tässä tapauksessa kyetä vastaanottamaan potkurin työntö ja roottorin paino. Staattorin tai roottorin 15 ja potkurin vaihto tai huolto on mahdollista vain siten, että suutin otetaan irti.5 DE 688 114 discloses such a ship propeller. This passes in the middle of the nozzle, so that the stator and rotor of the electric motor belong to the nozzle body size. The tips of the propeller blade are connected to the rotor. The propeller can thus be mounted on a shaft which can be held by means of 10 grids in the nozzle. The second bearing of the ship's propeller and rotor can be realized immediately by means of rollers, balls or conical rollers. In this case, the bearings must be able to receive the propeller thrust and the rotor weight. Replacement or maintenance of the stator or rotor 15 and the propeller is only possible by removing the nozzle.

Tällainen järjestely tunnetusti soveltuu myös laivan potkurin akselissa olevaan roottorijärjestelyyn, kuten Fa. Pleuger'in moottoreissa, suuremman työntötehon saavut-20 tamiseksi voimakkaasti kuormitetuissa potkureissa. Normaalissa laivan potkurin työntökuormituksessa ei sellainen järjestely tuo mitään parannusta potkurin hyötysuhteeseen.Such an arrangement is also known to be suitable for a rotor arrangement on a ship's propeller shaft, such as Fa. In Pleuger engines, for greater thrust in heavily loaded propellers. Under normal ship propeller thrust, such an arrangement does not bring any improvement in propeller efficiency.

Lisäksi tunnetaan ns. TVF-potkuri (tip vortex free) julkaisusta "HANSA" 1982 no. 12 s. 816, jossa potkurin la-25 van kärjet on katkaistu ja niissä on laipat. Nämä voivat olla muodoltaan käyristettyjä levyjä ja asennettuina lapojen kärkiin muodostamaan potkurin kanssa sama-akselisesti pyörivän tukipinnan. Potkuri on asennettu suuttimen päähän ja akseli pyörittää sitä. Tällä potkurilla voidaan saavut-30 taa voimakkaampi työntö myöskin normaalisti kuormitulla potkurilla.In addition, the so-called TVF propeller (tip vortex free) from "HANSA" 1982 no. 12 p. 816, in which the tips of the propeller la-25 van are cut off and have flanges. These may be in the form of curved plates and mounted on the tips of the blades to form a support surface rotating coaxially with the propeller. The propeller is mounted on the end of the nozzle and is rotated by a shaft. With this propeller, a stronger thrust can be achieved even with a normally loaded propeller.

Mikäli sellaista potkuria käytetään sähköisesti ak-tiiviperäsimenä, käännettävänä kondolikäyttölaitteena tai sukellusveneen käyttölaitteena vääntömomentin välitykseen 35 lavan ulokkeiden avulla, täytyy keskimääräisesti ottaa käyttöön suuria napoja tai pitkiä sähkökoneita.If such a propeller is used electrically as an active rudder, reversible condom drive, or submarine drive to transmit torque by means of 35 platform protrusions, large hubs or long electric machines must be deployed on average.

2 767472,76747

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sähkökäyttöinen edellä selostetun kaltainen laivan potkuri, joka asennuksensa ja vääntömomenttivälityksensä avulla takaa suuren työntötehon alhaisilla kierrosluvuilla ja suuren huollon 5 helppouden.The object of the invention is to provide an electrically operated ship propeller as described above, which by its installation and torque transmission guarantees high thrust power at low speeds and great ease of maintenance.

Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu pää-vaatimuksen tunnusmerkkiosan tunnusmerkkien avulla.According to the invention, this object is solved by means of the features of the characterizing part of the main claim.

Keksinnön mukaisella laivan potkurilla on se erityinen etu, että on saavutettu oleellinen hyötysuhteen paran-10 nus tähänastisiin tämän laatuisiin käyttölaitteisiin nähden ja sitä sukellusveneen käyttölaitteena käytettäessä kokonaiskitka-jälkivirran energia voidaan ottaa talteen. Keskeisen laakeroinnin avulla saavutetaan hyvä ohjausteho ja peräsinpinnat voivat olla minimaalisia. Potkurin ja 15 moottoriroottorin kokoaminen, purkaminen ja huolto on yksinkertaista ja puimatonta.The ship's propeller according to the invention has the particular advantage that a substantial improvement in efficiency has been achieved compared to previous actuators of this type and, when used as a submarine propulsion, the energy of the total friction aftercurrent can be recovered. With central bearings, good steering power is achieved and rudder surfaces can be kept to a minimum. Assembling, disassembling and servicing the propeller and 15 motor rotors is simple and non-threshing.

Keksinnön edelleen kehittämistä esitetään vaatimuksissa 2-5.The further development of the invention is set out in claims 2-5.

Keksintöä selitetään lähemmin piirustuksissa esitet-20 tyjen suoritusmuotoesimerkkien avulla, jolloin piirustusten kuvio 1 esittää keksinnön mukaista potkuria käyttö-peräsimenä, kuvio 2 suutin-kondolikäyttölaitteena, kuviot 3 ja 4 sukellusveneiden käyttölaitteena.The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments shown in the drawings, in which Figure 1 of the drawings shows a propeller according to the invention as an operating rudder, Figure 2 as a nozzle-condole drive, Figures 3 and 4 as a submarine drive.

25 Kuvio la käyttöperäsimessä on peräsiniäpä 1, joka tavalliseen tapaan on laakeroitu peräsinvarren 2 välityksellä aluksen perään. Peräsinlavan 1 etupuolella on suutin 3 ja suuttimen sisäpuolella välittömästi ennen etureunaa potkuri 4 akseleineen 5 laakeroituna peräsinlapaan. Potku-30 rilavan 6 kiinnittämistä varten on pitkänomainen napa 7.Figure 1a The rudder has a rudder pin 1 which is mounted in the usual way by means of a rudder arm 2 at the stern of the vessel. On the front of the rudder blade 1 there is a nozzle 3 and on the inside of the nozzle immediately before the front edge a propeller 4 with its shafts 5 mounted on the rudder blade. The kick-30 for attaching the rail 6 is an elongate hub 7.

Suuttimen 3 päähän on asetettu sähkömoottorin staat-tori 8. Sähköjohdot voidaan viedä peräsinvarren 2 kautta staattoriin 8.An electric motor stator 8 is placed at the end of the nozzle 3. The electric wires can be routed through the rudder arm 2 to the stator 8.

Potkurin lavan 4 päät on katkaistu ja varustettu 35 virtausteknisesti muotoituilla levyillä 9. Lujuussyistä voidaan erilliset levyt 9 yhdistää yhdeksi kehärenkaaksi.The ends of the propeller blade 4 are cut off and provided with 35 flow-shaped plates 9. For reasons of strength, the separate plates 9 can be combined into one circumferential ring.

Il 3 76747Il 3 76747

Levyt 9 voivat sektorimaisesti sisältyä roottoriin 10. Käytettäessä kehärengasta roottori jakautuu koko kehälle. Levyt 9 tai rengas pidennetään lavan 6 takimmaisesta ra-joitinreunasta muodostuneesta tasosta taaksepäin (jatke 5 11), jolloin lapojen päihin tavallisesti syntyvä pyörre- muodostus linearisoituu. Ympäröivä vesi virtaa staattorin 8 ja roottorin 10 välisestä raosta.The plates 9 may be sectorally included in the rotor 10. When a circumferential ring is used, the rotor is distributed over the entire circumference. The plates 9 or ring are extended backwards from the plane formed by the rear delimiting edge of the blade 6 (extension 5 11), whereby the vortex formation normally generated at the ends of the blades is linearized. The surrounding water flows from the gap between the stator 8 and the rotor 10.

Kuviosta Ib, joka esittää leikkausta A-A' kuviosta la, on nähtävissä, että potkurin 4 napa 7 on muotoiltu 10 pitkänomaiseksi ja se liittyy virtausteknisesti edullisesti peräsinlapaan 1.It can be seen from Fig. Ib, which shows a section A-A 'from Fig. 1a, that the hub 7 of the propeller 4 is shaped to be elongate 10 and is flow-technically preferably connected to the rudder blade 1.

Kun roottori käynnistetään jatkuvaan toimintaan, voidaan potkurin 4 kierroslukua säätää r/f vakiosäädöllä.When the rotor is started continuously, the 4 speeds of the propeller can be adjusted with the standard r / f control.

Kuvion 2a suulakekondoli on laakeroitu varren 13 15 välityksellä aluksen perään. Potkuri 14 roottorin muodos-tavine levyineen 15 tai kehärenkaineen sijaitsee suuttimen 16 päässä. Potkuriakseli 17 on sijoitettu virtausteknisesti muotoiltuun ristikkoon 18. Kuvio 2b esittää päällysku-vaa ristikosta 18. Levyn 15 tai renkaan virtausvastuksen 20 vähentämiseksi voi olla tarkoituksenmukaista valmistaa suuttimen 16 pääteosa 19 sisäläpimitaltaan suuremmaksi niin, että levy 15 tai rengas kulkee noin puoliksi suuttimen renkaanmuotoisessa välyksessä.The nozzle condole of Figure 2a is mounted via an arm 13 15 to the stern of the vessel. The propeller 14 with its rotor-forming plates 15 or circumferential rings is located at the end of the nozzle 16. The propeller shaft 17 is housed in a flow-shaped grid 18. Figure 2b shows a top view of the grid 18. In order to reduce the flow resistance 20 of the plate 15 or ring, it may be appropriate to make the nozzle 16 end portion 19 larger in diameter so that the plate 15 or ring

Painerunko 21 ja suojarunko 22 esittävät kuviossa 3 25 sukellusveneen perää 20. Kun sukellusveneen potkuria käyttää yleensä painerungon sisältävä tuleva akseli, jolloin kohdataan huomattavia tiivistysongelmia vietäessä akseli painerungon läpi, on nämä vaikeudet nyt voitettu.The pressure hull 21 and the protective hull 22 show the submarine stern 20 in Figure 3. 25 When a submarine propeller is generally driven by an incoming shaft containing a pressure hull, there are significant sealing problems when passing the shaft through the pressure hull, these difficulties have now been overcome.

Suutin 23 kiinnitetään ristikkojen 24, 25 avulla 30 suojarunkoon 22. Potkurin 26 asentamista varten käsittää suojarunko 22 lieriömäisen ulokkeen 27. Tällä tavalla yksinkertaistetaan potkurin irrottamista huomattavasti ja vielä sen lisäksi otetaan koko kitka-jälkivirta suuttimes-ta 23 talteen ja käytetään työntöön.The nozzle 23 is attached to the housing 22 by means of grilles 24, 25. For mounting the propeller 26, the housing 22 comprises a cylindrical projection 27. In this way the removal of the propeller is greatly simplified and in addition the entire frictional afterflow from the nozzle 23 is recovered and pushed.

35 Kuvio 4 esittää sukellusveneen käyttölaitteen muun- 4 76747 nelxnaa. Suojarungon 22 uloke 28 on hieman lujemmin valmistettu. Siihen on kiinnitetty suulake 29 ristikolla 30, asennettu potkuri 31 ja tämän taakse syväysperäsin 32 ja peräsin 33. Myöskin tässä käytetään koko kitka-jälkivir-5 taa hyväksi työntöön ja nostetaan peräsintehoa oleellisesti.Figure 4 shows a submarine propulsion modification. The protrusion 28 of the protective body 22 is made slightly stronger. Attached to it is a nozzle 29 with a grid 30, a propeller 31 is mounted and behind it a draft rudder 32 and a rudder 33. Here, too, the entire friction afterflow 5 is utilized for thrust and the rudder power is substantially increased.

IlIl

Claims

5,76747

An electric marine propeller having shortened propeller blades (6), the ends of which are provided with single curved plates (9) or connected to each other by a circumferential ring; an electric motor rotor (10) mounted on the plates (9) or a ring; a nozzle (3) surrounding the propeller with a stator (8) of an electric motor, characterized in that the stator (8) and the rotor (10) are in each case arranged at the end portions of the nozzle (3), the inner diameter of the nozzle (3) is increased in the region of the nozzle (8) and the rotor (10), and that the plates (9) or the ring with its end parts (11) extend over the end part of the nozzle (3).

Propeller according to Claim 1, characterized in that the propeller forms a rudder, the propeller (4) being fastened to the rudder blade (1) by means of a shaft (5).

Propeller according to Claim 1, characterized in that the propeller forms a nozzle-condole drive device (12), in which the propeller (14) is held in the condole and the condom in the nozzle (16) by means of a grid (18).

Propeller according to Claim 1, characterized in that the propeller forms a drive device for the submarine 25, in which the nozzle (23, 29) is fastened to the protective body (22) by at least one grid (24, 30) and the propeller (26, 31) is fastened to a sharply tapered diameter. to the extension of the protective frame (27,28).

Propeller according to Claim 1, characterized in that a rudder (32,33) is mounted behind the propeller (31).