Морская пропульсивная установка
Изобретение относится к морской технике, а именно к морской пропульсивной установке. Морская пропульсивная установка содержит впускной направляющий блок для воды, пропульсивное устройство, содержащее корпус и гребной винт, при этом указанный корпус имеет передний его конец, соединенный с указанным впускным направляющим блоком для воды, первый и второй источники привода, сопловой узел, содержащий неподвижное сопло и поворотное сопло, при этом указанное неподвижное сопло имеет передний его конец, обтекатель контрнаправляющего типа, содержащий два отверстия для направления воды, расположенных соответственно на двух противоположных его концах и соответственно искривленных к указанному пропульсивному устройству. Поворотное сопло соединено с возможностью поворота с противоположным задним концом указанного неподвижного сопла и выполнено с возможностью приведения в действие указанным первым источником привода для отклонения влево или вправо относительно указанного неподвижного сопла. Обтекатель контрнаправляющего типа соединен с возможностью поворота с внешним периметром указанного неподвижного сопла и может приводиться в движение указанным вторым источником привода для отклонения вверх и вниз относительно указанного поворотного сопла между первым положением и вторым положением. Достигается улучшение управления и безопасности судна. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к морской технике и, более конкретно, к морской пропульсивной установке, которая улучшает управление судном.
2. ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Главная пропульсивная установка большого судна, главным образом, управляется для вращения гребного винта при создании потока воды и отклонения руля направления влево или вправо, тем самым приводя в движение судно вперед и управляя судном для изменения направления. Однако, поскольку гребной винт и руль направления расположены на нижней стороне судна, он легко перемешивает пластиковые пакеты, рыболовные сети, водные растения и другой мусор во время вращения гребного винта, вызывая повреждение гребного винта, и возможно нанося ущерб морским существам, ныряльщикам или пловцам.
С другой стороны, поскольку руль направления является пластинчатым элементом, расположенным за гребным винтом, заданный размер руля направления будет неизбежно отклонять некоторую тягу гребного винта. При изменении направления движения судна, руль направления должен быть отклонен под большим углом, так что борт может быть эффективно повернут влево или вправо. Судно, использующее эту конструкцию обычной пропульсивной установки, испытывает недостаток хорошей управляемости. Что еще более важно, эта обычная конструкция пропульсивной установки не имеет механизма отвода борта, который облегчает гибкое управление. Все эти недостатки по-прежнему нуждаются в улучшении.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было выполнено с учетом данных обстоятельств. Основной задачей настоящего изобретения является обеспечение морской пропульсивной установки, которая значительно улучшает управление и безопасность судна.
Для достижения этой и других задач настоящего изобретения, морская пропульсивная установка содержит впускной направляющий блок для воды, гребной винт и сопловой узел. Впускной направляющий блок для воды образует в нем направляющий поток направляющий поток канал воды для прохождения через него. Гребной винт содержит корпус и гребной винт. Корпус имеет его передний конец, соединенный с впускным направляющим блоком для воды. Гребной винт вращательно установлен в корпусе. Во время вращения гребного винта, вода всасывается в направляющий поток канал впускного направляющего блока для воды. Сопловой узел содержит неподвижное сопло и поворотное сопло. Неподвижное сопло имеет его передний конец, соединенный с задним концом корпуса гребного винта, так что неподвижное сопло может выталкивать поток воды, перемещаемый гребным винтом, к задней стороне. Поворотное сопло соединено с возможностью поворота с задним концом неподвижного сопла и приводится в движение первым источником привода для отклонения влево или вправо относительно неподвижного сопла. Посредством отклонения влево и вправо поворотного сопла, высокоскоростной поток воды, выбрасываемый из неподвижного сопла, может быть дополнительно выброшен из поворотного сопла для управления судном для разворота направления, повышая гибкость управления судном.
Предпочтительно, морская пропульсивная установка дополнительно содержит обтекатель контрнаправляющего типа, соединенный с возможностью поворота с неподвижным соплом. Когда судно перемещается вперед, обтекатель контрнаправляющего типа располагается над поворотным соплом. Когда обтекатель контрнаправляющего типа перемещен к задней стороне поворотного сопла, поток воды, выбрасываемый поворотным соплом, направляется посредством обтекателя контрнаправляющего типа для выброса к передней стороне, заставляя судно двигаться назад. Дополнительно, во время заднего хода судна, поворотное сопло может быть синхронно управляемым для смещения влево или вправо, позволяя потоку воды, проходящему через обтекатель контрнаправляющего типа, быть сконцентрированным и выталкиваться к левой передней или правой передней стороне для управления обратным направлением движения судна.
Предпочтительно, впускной направляющий блок для воды дополнительно содержит отверстие для очистки, расположенное на его верхней стороне, сообщающееся с направляющим поток каналом, облегчающее удаление мусора, пластиковых пакетов, водных растений или рыболовных сетей от входа в направляющий поток канал от повреждения гребного винта. После очистки, крышка прикрепляется к направляющему блоку для подачи воды для герметизации отверстия для очистки.
Другие преимущества и признаки настоящего изобретения будут полностью понятны из нижеследующего описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают аналогичные компоненты конструкции.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой верхнюю наклонную вертикальную проекцию морской пропульсивной установки в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 представляет собой вид в разрезе морской пропульсивной установки в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 представляет собой покомпонентный вид части морской пропульсивной установки, иллюстрирующий взаимосвязь между отверстием для очистки и крышкой.
Фиг.4 представляет собой вид снизу морской пропульсивной установки, иллюстрирующий поворотное сопло, отклоненное влево.
Фиг.5 является аналогичной фиг.4, иллюстрирующей поворотное сопло, отклоненное вправо.
Фиг.6 представляет собой вид сбоку морской пропульсивной установки, иллюстрирующий обтекатель контрнаправляющего типа, расположенный над поворотным соплом.
Фиг.7 является аналогичной фиг.6, иллюстрирующей обтекатель контрнаправляющего типа, расположенный на задней стороне относительно поворотного сопла.
Фиг.8 является аналогичной фиг.6, иллюстрирующей обтекатель контрнаправляющего типа, отклоненный вверх.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническое содержание и признаки настоящего изобретения теперь будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. В описании, термины направления «передний», «задний», «левый», «правый», «внутренний», «внешний» и т.п., указанные в этом описании, являются просто описательными терминами, основанными на нормальном использовании для обозначения направления, но не предназначены для использования в качестве ограничения объема изобретения.
Ссылаясь к фиг.1, показана морская пропульсивная установка 10 в соответствии с настоящим изобретением. Морская пропульсивная установка 10 содержит впускной направляющий блок 20 для воды, пропульсивное устройство 30, сопловый узел 40 и установку 50 устройства для отвода воды.
Впускной направляющий блок 20 для воды содержит корпус 21 блока и впускную решетку 24. Корпус 21 блока установлен на корме судна (не показана), образуя в нем проход 22 для направления потока для направления воды, проходящей через него (см. фиг.2 и Фиг.4). Впускная решетка 24 установлена на нижней стороне корпуса 21 блока (см. фиг.2 и Фиг.4) для предотвращения большим остаткам, таким как мусор, поплавки, полиэтиленовые пакеты или рыболовные сети от входа в проход 22 для направления потока, тем самым уменьшая вероятность того, что крупные остатки запутаются в гребном винте 32. Этот гребной винт 32 будет описан позже. Кроме того, корпус 21 блока содержит смотровое отверстие 23 для очистки, расположенное на его верхней стороне, сообщающееся с проходом 22 для направления потока, как показано на фигурах 1-3, для обеспечения очистки небольшого мусора (такого как водные растения), которые проходят через впускную решетку 24 в проход 22 для направления потока. После очистки, крышка 25 закрывается на корпусе 21 блока, чтобы герметизировать отверстие 23 для очистки.
Пропульсивное устройство 30 содержит корпус 31 и гребной винт 32. Как иллюстрировано на фиг.2, корпус 31 имеет его передний конец, прикрепленный к заднему концу корпуса 21 блока впускного направляющего блока 20 для воды. Гребной винт 32 содержит набор лопастей 32 гребного винта и вал 34 гребного винта. Вал 34 гребного винта вставлен через корпус 21 блока впускного направляющего блока 20 для воды, имеющий его передний конец, вставленный внутрь судна, и затем соединенный с источником мощности (например, судовым двигателем, не показан) и противоположный задний конец, вставленный в корпус 31 и соединенный с блоками 33 гребного винта.
Сопловой узел 40 содержит неподвижное сопло 41, поворотное сопло 42 и первый источник 44 привода. Как иллюстрировано на Фигурах 1 и 2, неподвижное сопло 41 имеет его передний конец, соединенный с противоположным задним концом корпуса 31 пропульсивного устройства 30. Поворотное сопло 42 имеет его передний конец, соединенный с противоположным задним концом неподвижного сопла 41, верхним и нижним краями переднего конца, соответственно, и соединенный с возможностью поворота с верхним и нижним краями заднего конца неподвижного сопла 41. Дополнительно, как иллюстрировано на фигурах 1, 4 и 5, поворотное сопло 42 содержит крыло 43, продолжающееся горизонтально наружу от его внешнего периметра. Первый приводной источник 44 содержит первый жидкостный цилиндр 45 и первый поршневой шток 46. Первый жидкостный цилиндр 45 установлен на заднем конце корпуса 21 блока впускного направляющего блока 20 для воды. Первый поршневой шток 46 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в первом жидкостном цилиндре 45 с его задним концом, соединенным с возможностью поворота с передним концом первого звена 47. Первое звено 47 имеет противоположный его задний конец, соединенный с возможностью поворота с крылом 43 поворотного сопла 42. Таким образом, когда первый поршневой шток 46 выдвигается из перемещенного назад положения, первое звено 47 принудительно нажимает или тянет крыло 43 поворотного сопла 42, смещая поворотное сопло 42 влево или вправо относительно неподвижного сопла 41.
Комплект устройства 50 для отвода воды содержит обтекатель 51 контрнаправляющего типа и второй источник 55 привода. Как иллюстрировано на Фигурах 1 и 6, обтекатель 51 контрнаправляющего типа соединен с возможностью поворота с внешним периметром неподвижного сопла 41 посредством пары опорных рамок 59. Каждая опорная рамка 59 содержит первый опорный элемент 60 и второй опорный элемент 61, соединенный с возможностью поворота с первым опорным элементом 60. Первый опорный элемент 60 имеет один его конец, соединенный с возможностью поворота с внешним периметром неподвижного сопла 41. Второй опорный элемент 61 имеет один его конец, соединенный с внешним периметром одного конца обтекателя 51 контрнаправляющего типа. Дополнительно, как иллюстрировано на фигурах 1, 6 и 7, обтекатель 51 контрнаправляющего типа содержит ушко 52, расположенное на верхнем крае одного его конца. Второй приводной источник 55 содержит второй жидкостный цилиндр 56 и второй поршневой шток 57. Второй жидкостный цилиндр 56 установлен на заднем конце корпуса 21 блока впускного направляющего блока 20 для воды. Второй поршневой шток 57 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения во втором жидкостном цилиндре 56 с его задним концом, соединенным с возможностью поворота с передним концом второго звена 58. Второе звено 58 имеет противоположный его задний конец, соединенный с возможностью поворота с ушком 52 обтекателя 51 контрнаправляющего типа. Таким образом, когда второй поршневой шток 57 выдвигается или перемещается назад, второе звено 58 принудительно нажимает или тянет за ушко 52 обтекателя 51 контрнаправляющего типа, смещая обтекатель 51 контрнаправляющего типа вверх или вниз относительно поворотного сопла 42 между первым положением P1 (то есть, положением задней стороны) и вторым положением P2 (то есть, положением верхней стороной). Когда обтекатель 51 контрнаправляющего типа достигает первого положения P1, показанного на фиг.7, обтекатель 51 контрнаправляющего типа располагается в направлении продолжения поворотного сопла 42, в это время высокоскоростной поток воды, вызванный гребным винтом 32 принудительно выталкивается посредством обтекателя 51 контрнаправляющего типа к передней стороне, заставляя судно двигаться назад. Напротив, когда обтекатель 51 контрнаправляющего типа достигает второго положения P2, показанного на фиг.6, обтекатель 51 контрнаправляющего типа перемещается из направления продолжения поворотного сопла 42 и располагается над поворотным соплом 42, в это время высокоскоростной поток воды, вызванный гребным винтом 32, непосредственно выталкивается к задней стороне судна, заставляя судно двигаться вперед.
Как иллюстрировано на Фигурах 1 и 2, обтекатель 51 контрнаправляющего типа также содержит направляющее отверстие 53 для воды, расположенное на каждом из двух его противоположных концов и, соответственно, искривленное к пропульсивному устройству 30, и дефлектор 54, расположенный на середине его внутренней стороны. Как иллюстрировано на Фигурах 2, 4 и 5, когда обтекатель 51 контрнаправляющего типа находится в первом положении P1, поток воды, выбрасываемый поворотным соплом 42 в направлении обтекателя 51 контрнаправляющего типа, пропорционально разделяется посредством дефлектора 54 и постоянно доставляется вперед через два направляющих отверстия 53 для воды, значительно повышая гибкость судна во время его заднего хода.
Как видно из вышеприведенной структуры, когда мощность судна запускается для вращения гребного винта 32, поток воды с нижней части судна всасывается в канал 22 для направления потока впускного направляющего блока 20 для воды посредством вращение гребного винта 32, а затем толкается гребным винтом 32 для выброса с задней стороны судна через неподвижное сопло 41 и поворотное сопло 42, заставляя судно двигаться вперед.
Когда судно должно управляться для поворота влево или вправо, как показано на фигурах 4 и 5, управляют первым источником 44 привода для отклонения поворотного сопла 42 влево или вправо, так что поток воды, выбрасываемый из поворотного сопла 42, выбрасывается по направлению задней правой стороны или задней левой стороны судна, вызывая поворот судна влево или вправо.
Если осадка кормы судна является слишком глубокой или слишком мелкой из-за веса и размещения груза, в это время, как иллюстрировано на фиг.8, управляют вторым источником 55 привода для отклонения обтекателя 51 контрнаправляющего типа вверх или вниз для регулирования высоты носовой части судна, когда судно плывет, см. фиг.8, когда судно может быть продвинуто посредством второго источника 55 привода обтекателя 51 контрнаправляющего типа вверх и вниз, когда судно из-за веса и места размещения груза, вызванного кормовым маятником, используемым для регулирования высоты, когда судно плывет, так что судно может поддерживать минимальное сопротивление и продолжать двигаться вперед.
Наконец, когда судно должно управляться в обратном направлении, как показано на фигурах 2 и 7, судно может управлять вторым источником 55 привода для отклонения обтекателя 51 контрнаправляющего типа от второго положения P2 (то есть положение верхней стороны) к первому положению P1 (то есть положению задней стороны), так что обтекатель 51 контрнаправляющего типа может быть расположен в направлении продолжения поворотного сопла 42, поэтому, когда поток воды выбрасывается из поворотного сопла 42 в направлении задней стороны судна, он поровну делится дефлектором 54 обтекателя 51 контрнаправляющего типа в два направляющих отверстия 53 для воды обтекателя 51 контрнаправляющего типа и затем выталкивается из двух отверстий 53 для воды в направлении кормы судна, заставляя судно двигаться в обратном направлении. Кроме того, в процессе отхода судна, поворотное сопло 42 может управляться для отклонения влево или вправо, так что судно может быть перемещаемым для перемещения в заднем левом или заднем правом направлении.
Таким образом, морская пропульсивная установка 10 по настоящему изобретению имеет следующие признаки:
1. Гребной винт 32 морской пропульсивной установки 10 удерживает лопасти 33 гребного винта от видимости. Конструкция впускной решетки 24 препятствует большому мусору от вхождения в гребной винт 32, когда судно плывет. Даже если небольшой мусор втягивается, он может быть очищен через отверстие 23 для очистки. Кроме того, когда судно пристыковано, обтекатель 51 контрнаправляющего типа может быть установлен вниз, чтобы образовать защитный чехол, не позволяя водным существам или ныряльщикам травмироваться гребным винтом 32.
2. Морская пропульсивная установка 10 по настоящему изобретению может концентрировать поток воды для образования струйного потока и для выталкивания его через поворотное сопло 42, увеличивая эффективность движения и увеличивая гибкость манипулирования передним и задним движением судна.
3. Морская пропульсивная установка 10 по настоящему изобретению может регулировать корму судна до наиболее подходящего угла тангажа посредством отклонения обтекателя 51 контрнаправляющего типа вверх или вниз, избегая влияния на скорость переднего хода из-за чрезмерного мореходного сопротивления. Другими словами, морская пропульсивная установка 10 по настоящему изобретению может выбирать высоту минимального сопротивления для плавания.
1. Морская пропульсивная установка, содержащая:
впускной направляющий блок для воды, содержащий направляющий поток канал;
пропульсивное устройство, содержащее корпус и гребной винт, при этом указанный корпус имеет передний его конец, соединенный с указанным впускным направляющим блоком для воды, причем указанный гребной винт вращательно установлен в указанном корпусе;
первый источник привода;
сопловой узел, содержащий неподвижное сопло и поворотное сопло, при этом указанное неподвижное сопло имеет передний его конец, соединенный с противоположным задним концом указанного корпуса, причем указанное поворотное сопло соединено с возможностью поворота с противоположным задним концом указанного неподвижного сопла и выполнено с возможностью приведения в действие указанным первым источником привода для отклонения влево или вправо относительно указанного неподвижного сопла;
второй источник привода; и
обтекатель контрнаправляющего типа, содержащий два отверстия для направления воды, расположенных соответственно на двух противоположных его концах и соответственно искривленных к указанному пропульсивному устройству, причем указанный обтекатель контрнаправляющего типа соединен с возможностью поворота с внешним периметром указанного неподвижного сопла и может приводиться в движение указанным вторым источником привода для отклонения вверх и вниз относительно указанного поворотного сопла между первым положением, в котором указанный обтекатель контрнаправляющего типа располагается в направлении продолжения указанного поворотного сопла, и вторым положением, в котором указанный обтекатель контрнаправляющего типа располагается вне направления продолжения указанного поворотного сопла.
2. Морская пропульсивная установка по п. 1, в которой указанный впускной направляющий блок для воды содержит корпус блока и крышку, причем указанный корпус блока содержит в нем направляющий поток канал и отверстие для очистки, расположенное на его верхней стороне, в сообщении с указанным направляющим поток каналом, при этом указанная крышка установлена с возможностью отсоединения на верхней стороне корпуса блока для герметизации указанного отверстия для очистки.
3. Морская пропульсивная установка по п. 1, в которой указанный обтекатель контрнаправляющего типа содержит дефлектор, расположенный на внутренней его стороне посередине.
4. Морская пропульсивная установка по п. 1, в которой указанное поворотное сопло содержит крыло, расположенное на его внешнем периметре; указанный первый источник привода содержит первый жидкостный цилиндр, первый поршневой шток и первое звено, причем указанный первый жидкостный цилиндр установлен на указанном впускном направляющем блоке для воды, причем первый поршневой шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в указанном первом жидкостном цилиндре и имеет его задний конец, соединенный с первым звеном, причем первое звено имеет его передний конец, соединенный с возможностью поворота с задним концом указанного первого поршневого штока, и противоположный задний его конец, соединенный с возможностью поворота с крылом указанного поворотного сопла.
5. Морская пропульсивная установка по п. 1, в которой указанный обтекатель контрнаправляющего типа содержит ушко, расположенное на верхнем краю одного его конца; при этом указанный второй источник привода содержит второй жидкостный цилиндр, второй поршневой шток и второе звено, причем указанный второй жидкостный цилиндр установлен на указанном впускном направляющем блоке для воды, причем указанный второй поршневой шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в указанном втором жидкостном цилиндре и имеет его задний конец, соединенный с возможностью поворота с указанным вторым звеном, при этом указанное второе звено имеет передний его конец, соединенный с возможностью поворота с задним концом указанного второго поршневого штока, и противоположный задний его конец, соединенный с возможностью поворота с указанным ушком указанного обтекателя контрнаправляющего типа.
6. Морская пропульсивная установка по п. 1, в которой указанный впускной направляющий блок для воды содержит корпус блока и впускную решетку, причем указанный корпус блока содержит указанный направляющий поток канал, образованный в нем, причем указанная впускная решетка установлена на нижней стороне корпуса блока.
7. Морская пропульсивная установка по п. 1, дополнительно содержащая пару опорных рамок, соединяющих с возможностью поворота указанный обтекатель контрнаправляющего типа с указанным неподвижным соплом, причем каждая опорная рамка содержит первый опорный элемент и второй опорный элемент, причем первый опорный элемент имеет один конец его, соединенный с возможностью поворота с наружным периметром указанного неподвижного сопла, а указанный второй опорный элемент имеет один конец его, соединенный с возможностью поворота с противоположным концом указанного первого опорного элемента, и противоположный его конец, соединенный с возможностью поворота с внешним периметром указанного обтекателя контрнаправляющего типа.
