RU181406U1 - Движительно-рулевая колонка с винтом регулируемого шага - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к пропульсивным системам судостроения, в частности к движительно-рулевым колонкам с винтом регулируемого шага. Движительно-рулевая колонка с винтом регулируемого шага состоит из корпуса, привода, валопровода, гребного винта с механизмом поворота его лопастей, приводимого в движение проходящим через полый ротор электродвигателя и соосный с ним валопровод, вращающийся вместе с валом гребного винта шток-толкателем ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений непосредственно от вращающегося валопровода. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к пропульсивным системам судостроения.

Известны традиционные конструкции пропульсивных систем, в которых движение судну задается с помощью винта, соединенного через валопровод с приводом [1].

	Недостатком таких конструкций является плохая маневренность судна.
	Частично такого недостатка лишена конструкция пропульсивной системы, в качестве которой выступает движительно-рулевая колонка с одним винтом, имеющая возможность обеспечить маневренность судна за счет возможности поворота колонки и, следовательно, вектора тяги в пределах 360° [2, 3, 4].
	Недостатком такой конструкции является плохая управляемость тягой гребного винта и негативными динамическими процессами в приводах при переходных процессах изменения скорости судна.
	Частично указанного недостатка лишена конструкция пропульсивной системы с регулируемым шагом гребного винта [5], в которой регулирование шага осуществляется управляющей тягой, расположенной в полой части вала, и гидроцилиндром, шток которого кинематически связан с управляющей тягой при помощи рычага, связанного с управляющей тягой через серьгу.

Недостатком такой конструкции является сложность и большие габариты, что трудно реализовать в движительно-рулевых колонках.

Частично указанного недостатка лишена конструкция гребного винта с поворотными лопастями [6], являющаяся прототипом и содержащая вал со ступицей, размещенный на основании, поворотные лопасти, червячные редукторы, электродвигатели, причем роторы электродвигателей установлены симметрично по окружности ступицы и снабжены общим круговым статором.

Недостатком такой конструкции является её сложность, малая надёжность, связанная с большим количеством индивидуальных приводов на каждую лопасть, что, как известно, повышает вероятность выхода из строя в процессе эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение и повышение надёжности конструкции рулевых колонок с винтами регулируемого шага.

Это достигается тем, что привод выполнен в виде электродвигателя, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений от вращающегося вала гребного винта.

На фиг. 1 показана конструкция движительно-рулевой колонки с механизмом изменения шага лопастей гребного винта, состоящая из корпуса 1, электродвигателя 2, ротор 3 которого жестко закреплен на валу гребного винта 4, ползуна 5 кулисного механизма, расположенного в ступице гребного винта 6 с имеющими возможность поворота вокруг своей оси лопастями 7, соединенного с ползуном, шток-толкателя 8, вращающегося вместе с валом гребного винта, резьбовой конец 9 которого образует винтовую (предпочтительнее роликовинтовую) передачу с гайкой 10, которая установлена на подшипниках внутри втулки 11, жёстко соединенной с валом гребного винта, на которой выполнены зубчатые венцы 12, 13, 14, соответственно входящие в зацепление с зубчатыми колесами 15, 16, 17, установленными на подшипниках на промежуточном валу 18; крутящий момент от зубчатых колес 15, 16, 17 к валу 18 передается с помощью управляемых электромагнитных муфт 19, 20, 21, на валу 18 жестко закреплена шестерня 22 входящая в зацепление с колесом 23, закрепленном на гайке 10, осевое перемещение штока-толкателя, а следовательно, и угол поворота лопастей отслеживается датчиком 24.

Работа конструкции осуществляется следующим образом. При включении муфты 19 (муфты 20 и 21 выключены) происходит замыкание зубатого колеса 15 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 12-15 и 22-23, общее передаточное отношение которых равно единице, при этом гайка 10 и шток 8 вращаются с частотой вала гребного винта 4, ползун 5 неподвижен, шаг лопастей фиксирован; при включении муфты 20 (муфты 19 и 21 выключены) происходит замыкание зубчатого колеса 16 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 13-16 и 22-23, общее передаточное отношение которых меньше единицы, при этом гайка 10 вращается с частотой, большей чем у вала гребного винта 4, шток 8 движется и толкает ползун 5, шаг лопастей 7 изменяется (например, увеличивается) до нужной величины, отслеживаемой датчиком 24; при включении муфты 21 (муфты 19 и 20 выключены) происходит замыкание зубчатого колеса 17 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 14-17 и 22-23, общее передаточное отношение которых больше единицы, при этом гайка 10 вращается с частотой меньшей, чем у вала гребного винта 4, шток 8 движется и толкает ползун 5, шаг лопастей 7 изменяется в другую сторону (например, уменьшается) до нужной величины, отслеживаемой датчиком 24.

Предлагаемое техническое решение является новым: отличие от прототипа – применение в качестве привода электродвигателя, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений от вращающегося валопровода.

Источники информации:

1. Гофман А.Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Л.; «Судостроение», 1988, 360 с.;

2. Патент на полезную модель RU 114662;

3. www.roils-royce.com;

4. www.schottel.com;

5. Патент RU 2457147;

6. Патент RU 2387573.

Claims (2)

1. 
   
2. Движительно-рулевая колонка с винтом регулируемого шага, состоящая из корпуса, привода, валопровода, гребного винта с механизмом поворота его лопастей, отличающаяся тем, что в качестве привода применен электродвигатель, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит вращающийся вместе с валом гребного винта шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений непосредственно от вращающегося валопровода.

Images