Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СУДОВАЯ ДВИЖИТЕЛЬНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТИПА "ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА" - Патент РФ 2119875
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СУДОВАЯ ДВИЖИТЕЛЬНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТИПА "ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА"
СУДОВАЯ ДВИЖИТЕЛЬНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТИПА "ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА"

СУДОВАЯ ДВИЖИТЕЛЬНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ТИПА "ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА"

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям судовых движительно-двигательных установок типа "поворотная колонка", и может быть использовано при проектировании и строительстве судов различного назначения. Судовая движетельно-двигательная установка содержит установленный с возможностью поворота в горизонтальной плоскости герметичный обтекаемый кожух с электродвигателем и гребным винтом. Приводной электродвигатель выполнен биротативным с вращающимися в противоположных направлениях статором, соединенным с валом гребного винта, и ротором, соединенным другим валом с установленным за гребнем винтом контрпропеллером, при этом вал последнего установлен внутри выполненного полым вала гребного винта. Достигается повышение КПД установка с одновременным улучшением возможностей управляемости и маневрирования судна при минимальных энергетических затратах. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2119875
Класс(ы) патента: B63H20/00, B63H20/08, B63H21/17, B63H23/24
Номер заявки: 97100087/28
Дата подачи заявки: 06.01.1997
Дата публикации: 10.10.1998
Заявитель(и): Государственный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота
Автор(ы): Бедекер В.Ф.; Тогуняц А.Р.
Патентообладатель(и): Государственный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота
Описание изобретения: Изобретение относится к области судостроения в частности, к конструкциям судовых движительно-двигательных установок типа "поворотная колонка".
Известна судовая движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка", содержащая гребной винт, горизонтальную и вертикальную линию приводных валов и двигатель, размещенный в корпусе судна (см. книгу А.В.Гофмана. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Л., "Судостроение", 1988 г., стр.17).
Указанное устройство имеет угловую передачу крутящего момента от двигателя к движителю, что уменьшает надежность конструкции, снижает КПД за счет дополнительных механических потерь. Расположение двигателя в корпусе судна уменьшает полезный объем трюмов судна.
Наиболее близким аналогом изобретения является судовая движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка", содержащая заключенный в герметичный обтекаемый кожух приводной электродвигатель и соединенный с ним посредством вала гребной винт, причем кожух установлен с возможностью поворота в горизонтальной плоскости (см. журнал "NAVIGATOR", Международный морской журнал N 2/94, стр.8, фото: движитель типа "AZIPOD").
Конструкция наиболее близкого аналога предусматривает размещение электродвигателя в герметичном обтекаемом кожухе поворотной колонки, что увеличивает полезный объем трюмов судна, а также количество альтернативных вариантов компоновочных решений общего расположения в корпусе судна.
Недостатком наиболее близкого аналога является пониженный коэффициент полезного действия (КПД) установки вследствие гидродинамических потерь на корпусе обтекателя ступицы гребного винта.
Указанные потери связаны с разрежением на обтекателе ступицы (результирующая сила направлена против вектора упора), которое возникает из-за наличия ступичного вихря за гребным винтом. Ступичный (осевой) вихрь появляется вследствие индуцированных гребным винтом окружных (тангенциальных) вызванных скоростей потока. Кроме того, следует отметить, что относительный диаметр ступицы гребного винта из-за условий размещения электродвигателя составляет не менее dст/D =0,3. При относительном диаметре ступицы гребного винта dст/D = 0,3 потери на обтекателе (уменьшение упора гребного винта) составляют 4-5%.
Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициента полезного действия движительно-двигательной установки "поворотная колонка".
При этом решена задача создания конструкции судовой движительно-двигательной установки типа "поворотная колонка", позволяющей за счет максимально возможного устранения гидродинамических потерь и создания дополнительного упора обеспечить увеличение КПД последней преимущественно при ее использовании в качестве главной пропульсивной установки, с одновременным улучшением возможностей управляемости и маневренности судна при минимальных энергетических затратах.
Технический результат достигается тем, что в судовой движительно-двигательной установке типа "поворотная колонка", содержащей заключенный в герметичный обтекаемый кожух приводной электродвигатель и соединенный с ним посредством вала гребной винт, причем кожух установлен с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, электродвигатель выполнен биротативным с вращающимися в противоположных направлениях статором, соединенным с валом гребного винта, и ротором, соединенным другим валом с соосно установленным за гребным винтом контрпропеллером, при этом вал последнего размещен внутри вала гребного винта, выполненного полым и проходящего сквозь закрепленную на его кормовом конце ступицу гребного винта, и соединен другим своим концом со ступицей контрпропеллера, причем боковая поверхность последней образует с поверхностью концевого обтекателя контрпропеллера и боковыми поверхностями ступицы гребного винта и кормовой части кожуха гидродинамически обтекаемое тело. Для увеличения гидродинамической эффективности на режимах с большой нагрузкой (режим траления, букировки, штормовые условия) движительно-двигательная установка может быть выполнена с размещением гребного винта и контрпропеллера в направляющей насадке.
Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображена движительно-двигательная установка судна, вид сборку, сечение по продольной плоскости.
Примером конкретного выполнения изобретения является судовая движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка", содержащая гребной винт 1 и соосно размещенный за ним контрпропеллер 2. Гребной винт 1 закреплен на полом валу 3, прикрепленном к вращающемуся статору 4 биротативного электродвигателя 5. Контрпропеллер 2 закреплен на валу 6, проходящем внутри осевой полости гребного вала 3, противоположный конец которого (вала 6) соединен с ротором 7 биротативного электродвигателя 5. Упоры от гребного винта и контрпропеллера передаются через упорные подшипники 8 и 9 соответственно. Опорные подшипники ротора и статора на чертеже не обозначены. Для герметизации кожуха 10 предусмотрены уплотнения 11. Контрпропеллер снабжен обтекателем 12. Гребной винт и контрпропеллер размещены в направляющей насадке 13. Кожух 10 выполнен с возможностью поворота относительно вертикальной оси 14.
Движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка" работает следующим образом.
Биротативный двигатель 5 посредством вращающихся в противоположных направлениях ротора 7 и статора 4 через валы 6 и 3 соответственно приводит во вращение контрпропеллер 2 и гребной винт 1. Вследствие взаимодействия электромагнитных полей ротора 7 и вращающегося статора 4 на валах гребного винта 1 и контрпропеллера 2 будет выполняться равенство моментов (M1=M2) во всем диапазоне гидродинамических нагрузок (при различной частоте вращения гребного винта n1 и контрпропеллера n2, n1=n2 - частный случай при равенстве потребных мощностей на гребном винте и контрпропеллере). Равенство моментов M1= M2 свидетельствует о практическом устранении остаточной закрутки потока за контрпропеллером 2 и, следовательно, максимальной гидродинамической эффективности установки.
Формула изобретения: Судовая движительно-двигательная установка типа "поворотная колонка", содержащая заключенный в герметичный обтекаемый кожух приводной электродвигатель и соединенный с ним посредством вала гребной винт, причем кожух установлен с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что приводной электродвигатель выполнен биротативным с вращающимися в противоположных направлениях статором, соединенным с валом гребного винта, и ротором, соединенным другим валом с соосно установленным за гребным винтом контрпропеллером, при этом вал последнего размещен внутри вала гребного винта, выполненного полым, и проходящего сквозь закрепленную на его кормовом конце ступицу гребного винта, и соединен другим своим концом со ступицей контрпропеллера, причем боковая поверхность последней образует с поверхностью концевого обтекателя контрпропеллера и боковыми поверхностями ступицы гребного винта и кормовой части кожуха гидродинамически обтекаемое тело.