RU2263605C1

RU2263605C1 - Propulsor

Info

Publication number: RU2263605C1
Application number: RU2004107181/11A
Authority: RU
Inventors: В.В. Кузнецов (RU); В.В. Кузнецов; Д.В. Кузнецов (RU); Д.В. Кузнецов
Original assignee: Кузнецов Вениамин Васильевич; Кузнецова Данил Вениаминович
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004107181A

Abstract

FIELD: propulsors for submarines and air transport facilities.

SUBSTANCE: proposed propulsor has central shaft with gears of chain gear train mounted on it; each gear is connected with satellite links by means of chain gear train. Satellite links are located radially and smoothly around central shaft. Each link includes bladed reducer consisting of spur gears and gear of chain gear train; one of spur gears is secured on blade axle which is mounted horizontally and its ends rest against brackets secured on hubs mounted at ends of central shaft. Central shaft is connected with worm reducer and gears of chain gear train connected with engine drive mechanism are secured on brackets coaxially relative to central shaft.

EFFECT: enhanced reliability; possibility of changing direction of propulsor thrust vector.

3 dwg

Description

Изобретение относится к подводному и воздушному транспорту.The invention relates to underwater and air transport.

Применение нового типа движителя с управляемым вектором тяги может быть использовано в подводном и воздушном судостроении. Известен судовой движитель с осями вращения лопастей, расположенными под прямым углом к направлению движения, и содержащий вал, а также сателлитные звенья, имеющие в своем составе поворотные лопасти (см. SU 1595740 А 1, кл. В 63 Н 1/04, 1/08, 30.09.90).The use of a new type of propulsion with a controlled thrust vector can be used in underwater and aircraft shipbuilding. Known ship propulsion with axes of rotation of the blades located at right angles to the direction of movement, and containing a shaft, as well as satellite links having rotary blades (see SU 1595740 A 1, CL 63 N 1/04, 1 / 08.30.09.09).

Недостатком указанного движителя является отсутствие возможности изменять вектор тяги, а также невысокая надежность из-за применения лопастей, укрепленных одним концом.The disadvantage of this mover is the inability to change the thrust vector, as well as low reliability due to the use of blades fortified at one end.

Известен летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий поворотные движительные установки, а также рулевые поверхности, установленные в воздушном потоке с целью изменения вектора тяги (см. патент Франции 372792 М., кл. В 64 С 29/00, 1.03.1973).Known aircraft vertical take-off and landing, containing rotary propulsion systems, as well as steering surfaces installed in the air flow to change the thrust vector (see French patent 372792 M., CL B 64 C 29/00, 1.03.1973).

Недостатком указанного движителя является его невысокая надежность из-за сложности кинематики управления.The disadvantage of this mover is its low reliability due to the complexity of the control kinematics.

Известен ветродвигатель и гидрогенератор, содержащий центральный вал, расположенный вертикально, один конец которого связан с червячным редуктором и снабжен сателлитными звеньями, содержащими лопасти, оси которых соединены с шестернями (см. RU 2050466 С 1, кл. F 03 D 7/06, 20.12.1995).A wind turbine and a hydrogenerator are known, comprising a central shaft located vertically, one end of which is connected to a worm gear and is equipped with satellite links containing blades, the axes of which are connected to gears (see RU 2050466 C 1, class F 03 D 7/06, 20.12 .1995).

Данное устройство обладает кинематикой, которая принципиально способна изменять вектор тяги, если бы это устройство применялось в качестве движителя и было расположено горизонтально, однако для этого оно чрезмерно громоздко, избыточно сложно и ненадежно, так как имеет лопасти, укрепленные одним концом.This device has kinematics, which is fundamentally capable of changing the thrust vector if this device was used as a propulsion device and was located horizontally, however, for this it is excessively bulky, excessively complex and unreliable, since it has blades fixed at one end.

Технический результат заключается в повышении надежности и технологичности при изготовлении и эксплуатации, а также в получении новых свойств подводного и воздушного судна, как-то: движение вверх-вниз, вперед-назад для подводного судна, вертикальные взлет-посадку, а также движение вперед-назад воздушного судна, а при применении соответствующей конструкции судна возможность появления свойства симметричности подводного или воздушного судна в направлении вперед-назад и обеспечивается за счет того, что в движителе, содержащем центральный вал, связанный с червячным редуктором и снабженный сателлитными звеньями, содержащими лопасти, оси которых соединены с шестернями, согласно изобретению на центральном валу, расположенном горизонтально, жестко установлены соосно с валом шестерни цепной передачи, каждая из которых связана независимой цепной передачей с сателлитными звеньями, расположенными вокруг центрального вала радиально и равномерно, при этом каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из шестерни цепной передачи, а также из большой и малой цилиндрических шестерен, причем последняя соосно и жестко связана с шестерней цепной передачи лопастного редуктора, а большая цилиндрическая шестерня крепится на оси лопасти, установленной горизонтально, при этом каждая лопасть концами своих осей опирается с возможностью вращения на кронштейны, укрепленные основаниями на ступицах, установленных на обоих концах центрального вала с возможностью вращения, а вершины кронштейнов с обоих концов центрального вала соединены кольцевыми ободами, при этом на кронштейнах соосно с центральным валом также укреплены шестерни цепной передачи, связанные цепной передачей приводным механизмом двигателя, причем центральный вал опирается обоими концами с возможностью вращения на опоры двухкорпусного подводного или воздушного судна.The technical result is to increase reliability and manufacturability in the manufacture and operation, as well as to obtain new properties of the submarine and aircraft, such as: up-down movement, forward-backward movement for the submarine, vertical takeoff and landing, as well as forward- back of the aircraft, and when applying the appropriate design of the vessel, the possibility of the appearance of the symmetry property of the underwater or aircraft in the forward-backward direction is ensured due to the fact that in the propulsion system containing the central the shaft connected to the worm gear and equipped with satellite links containing blades, the axes of which are connected to the gears, according to the invention, on a central shaft located horizontally, rigidly mounted coaxially with the gear shaft of the chain drive, each of which is connected by an independent chain transmission to the satellite links located around the central shaft radially and uniformly, with each link contains a blade gear, consisting of a gear of a chain transmission, as well as large and small cylindrical a nuclear gear, and the latter is coaxially and rigidly connected to the gear of the chain transmission of the blade reducer, and a large cylindrical gear is mounted on the axis of the blade mounted horizontally, with each blade with its ends of the axles resting on the brackets, fixed by bases on the hubs installed at both ends the central shaft is rotatable, and the tops of the brackets at both ends of the central shaft are connected by annular rims, while on the brackets it is also strengthened coaxially with the central shaft The chain drive gears are connected by a chain transmission by an engine driving mechanism, the central shaft being supported at both ends with the possibility of rotation on the supports of a double-hull submarine or aircraft.

На чертежах изображено:The drawings show:

фиг.1 - внутренние кинематические связи ротора движителя;figure 1 - internal kinematic connection of the rotor of the propulsion device;

фиг.2 - ротор движителя, вид сбоку;figure 2 - rotor of the mover, side view;

фиг.3 - движитель в составе судна, общий вид.figure 3 - mover in the composition of the vessel, General view.

Движитель снабжен ротором, содержащим центральный вал, имеющий возможность поворота вокруг своей оси с помощью червячного редуктора 18 для движителя, при этом центральный вал 1 расположен горизонтально.The mover is equipped with a rotor containing a Central shaft, having the ability to rotate around its axis using a worm gearbox 18 for the mover, while the Central shaft 1 is located horizontally.

На центральном валу, соосно с ним, жестко установлены шестерни 2 цепной передачи, каждая из которых связана независимой цепной передачей 3 с сателлитными звеньями, расположенными вокруг центрального вала радиально и равномерно, при этом каждое звено содержит лопастной редуктор, состоящий из шестерни цепной передачи 4, а также из большой 5 и малой 6 цилиндрических шестерен, причем последняя соосно и жестко связана с шестерней цепной передачи лопастного редуктора.The gears 2 of the chain drive are rigidly mounted on the central shaft, coaxially with it, each of which is connected by an independent chain gear 3 with satellite links located radially and evenly around the central shaft, each link containing a blade gear consisting of a gear of a chain gear 4, as well as from large 5 and small 6 cylindrical gears, the latter coaxially and rigidly connected to the gear of the chain transmission of the blade gear.

Передаточное отношение шестерен цепной передачи 1:1, а передаточное отношение малой и большой цилиндрических шестерен 1:2, при этом большая цилиндрическая шестерня жестко крепится на оси 7 лопасти 8, установленной горизонтально, причем каждая лопасть концами своей оси опирается с возможностью вращения на кронштейны 9, укрепленные основаниями на ступицах 10, установленных на обоих концах центрального вала с возможностью вращения, а вершины кронштейнов с обоих концов центрального вала соединены кольцевыми ободами 11. На кронштейнах соосно с центральным валом укреплены шестерни цепной передачи 17, связанные цепной передачей 15 с приводным механизмом двигателя 16. Центральный вал, связанный с червячным редуктором 18, опирается с возможностью вращения на опоры 14 двухкорпусного подводного или воздушного судна 19.The gear ratio of the gears of the chain gear is 1: 1, and the gear ratio of the small and large cylindrical gears is 1: 2, while the large cylindrical gear is rigidly mounted on the axis 7 of the blade 8, mounted horizontally, with each blade resting its ends on the brackets 9 with the ends of its axis reinforced with bases on the hubs 10 mounted on both ends of the central shaft for rotation, and the tops of the brackets on both ends of the central shaft are connected by annular rims 11. On the brackets coaxially with ntralnym reinforced shaft gear chain transmission 17, the transmission chain 15 connected to the driving motor mechanism 16. The central shaft connected to the worm gear 18 is rotatably supported on the supports 14 doublecase submarine or an aircraft 19.

Подготовка движителя к работе и его работа.Preparation of the mover for work and his work.

Первоначально устанавливаются лопасти 8, для чего каждая лопасть поочередно приводится в крайнее нижнее положение, при этом кронштейны 9, к которым крепится ось 7 настраиваемой лопасти 8, становятся перпендикулярными продольной оси корпуса подводного или воздушного судна. Плоскость лопасти устанавливается горизонтально. Установка лопастей производится при одном (фиксированном) положении червячного редуктора.The blades 8 are initially installed, for which each blade is alternately brought to its lowest position, while the brackets 9 to which the axis 7 of the adjustable blade 8 is attached become perpendicular to the longitudinal axis of the hull of the underwater or aircraft. The blade plane is set horizontally. Installation of the blades is carried out with one (fixed) position of the worm gear.

Энергия вращения движителю передается от двигателя 16 с помощью цепной передачи 15 на шестерню цепной передачи 17, которая передает энергию вращения на кронштейны 9 ротора, с установленными на них лопастями 8, а управление положением лопастей производится по кинематической цепи: шестерня 2, цепная передача 3, шестерни лопастного редуктора 4, 6, 5, ось 7, лопасть 8. Лопасти вращающегося ротора при фиксированном положении червячного редуктора 18 создают вектор тяги в каком-либо направлении. При включении червячного редуктора ось ротора меняет свое положение и в соответствии с этим изменением меняется вектор тяги. За один оборот червячного редуктора вектор тяги плавно меняется на 360 градусов. Кроме того, вектор тяги может быть изменен при реверсировании двигателя, при этом вектор тяги меняется сразу на 180 градусов.The rotational energy is transmitted to the propulsion unit from the engine 16 via a chain gear 15 to the gear of the chain gear 17, which transfers rotational energy to the rotor brackets 9, with the blades 8 mounted on them, and the position of the blades is controlled by the kinematic chain: gear 2, chain gear 3, gears of a vane gearbox 4, 6, 5, axis 7, blade 8. The blades of a rotating rotor with a fixed position of the worm gearbox 18 create a thrust vector in any direction. When the worm gearbox is turned on, the rotor axis changes its position and the thrust vector changes in accordance with this change. For one revolution of the worm gear, the thrust vector smoothly changes by 360 degrees. In addition, the thrust vector can be changed by reversing the engine, while the thrust vector changes immediately by 180 degrees.

Авторам неизвестны источники патентной и научно-технической информации, содержащие сведения о технических решениях, аналогичные заявляемым.The authors are not aware of the sources of patent and scientific and technical information containing information on technical solutions similar to those claimed.

Авторам также неизвестны технические решения, имеющие свойства, которыми обладают заявленные решения.The authors are also not aware of technical solutions having the properties that the claimed solutions possess.

При практическом осуществлении заявленные решения позволят создать новый тип движителя.In practical implementation of the claimed solutions will create a new type of propulsion.

Таким образом, авторы считают, что заявленные решения обладают новизной и изобретательским уровнем.Thus, the authors believe that the claimed solutions have novelty and inventive step.

Промышленное применение заявленных решений позволит расширить ассортимент транспортных устройств, обладающих новыми свойствами.Industrial application of the claimed solutions will expand the range of transport devices with new properties.

Claims

The mover containing a shaft connected to the worm gear and equipped with satellite links containing blades, the axes of which are connected to the gears, as well as a chain gear, characterized in that the central shaft located horizontally is rigidly mounted coaxially with the gear shaft of the chain drive, each of which is connected by an independent chain transmission with satellite links located radially and evenly around the central shaft, while each link contains a blade gear consisting of a chain gear in front of chi, as well as from large and small cylindrical gears, the latter being coaxially and rigidly connected to the gear of the chain transmission of the blade reducer, and the large cylindrical gear is mounted on the axis of the blade mounted horizontally, with each blade resting its ends on the brackets with the ends of its axis, reinforced with bases on the hubs mounted on both ends of the central shaft with the possibility of rotation, and the tops of the brackets on both ends of the central shaft are connected by ring rims, while on the bracket ynah coaxially to the central shaft also fastened gear chain transmission, a chain transmission connected to the drive mechanism of the engine, wherein both ends of the central shaft is rotatably supported on the double-hulled vessel support.