Регулируемого шага

 

3l5342

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

МПК В 63h 3/08

Заявлено 25.XI.1968 (№ 1285041/27-11)

Приоритет 28.XI.1967, № 16288/67, Швеция

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 629.1.037.17(088.8) Опубликовано 21.IX.1971. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 23.XI.1971

Автор изобретения

Иностранец

Карл-Аксель Линдал (Швеция) Иностранная фирма

«Актиеболагет Карлштадтс Меканиска Веркштад» (Швеция) Заявитель

СУДОВОЙ ВИНТ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым движителям, и касается судового винта регулируемого шага, оборудованного предохранительным устройством, которое обеспечивает необходимую установку лопастей винта в случае выхода из строя основной гидросистемы управления.

Известны судовые винты регулируемого шага, включающие установленный в ступице винта гидроцилиндр, поршень которого приводится от основной гидросистемы управления и связан с поворотными лопастями, а шток поршня соединен с аварийным гидравлическим серводвигателем, расположенным в полости гребного вала и оборудованным автономной гидросистемой управления. Однако такие винты не обеспечивают безопасности работы в случае выхода из строя основной гидросистемы управления винтом.

Целью изобретения является установка лопастей винта на передний ход судна в случае выхода из строя основной гидросистемы управления.

Это достигается благодаря тому, что на конце полого штока гидроцилиндра механизма изменения шага установлена заглушка, в которой неподвижно смонтирована дисковая шпонка, перемещающаяся вместе со штоком гидроцилиндра в прорези штока аварийного серводвигателя и взаимодействующая с ним.

На чертеже схематично изображен описываемый судовой винт регулируемого шага.

Лопасти 1 судового гребного винта поворачиваются в ступице 2, в которой установлен гидроцилиндр 8, составляющий часть основной гидросистемы управления лопастями.

Поршень 4 гидроцилиндра механически соединен с пальцами 5 кривошипов, имеющихся на лопастях гребного винта, обычным для этого типа винтов способом. Ступица гребного винта связана с гребным валом 6, который, в свою очередь, соединен с силовой установкой судна (на чертеже не показана).

Гребной вал имеет соосный канал а, а также два радиальных отверстия б, в. Носовая часть гребного вала, выполнена в виде гидроцилиндра 7, в котором поршень 8 вместе со штоком 9 в виде полого вала перемещается в осевом направлении. Гпдроцплиндр 7 снабжен обратным 10 и предохранительным 11 клапанами и представляет собой аварийный серводвигатель. Через поршень 4 гидроцилиндра 8 проходит трубка 12, которая проходит также в канале а гребного вала 6.

Трубка имеет торцовую заглушку 18 с дисковой шпонкой 14, которая расположена в про3!5342

3 дольпом пазу г, предусмотренном в штоке 9.

Гидроцилиндр 8 соединен с Heâðàùìîùåéñÿ маслораспределительной коробкой 15, установленной на гребном валу б. Между маслораспределительной коробкой 15 и гребным валом б образованы две кольцевые камеры

А, Б, закрытые кольцевыми уплотнениями 16.

Кольцевые камеры с помощью труоок 17, 18, проходящих через маслораспределительную коробку 15, и регулировочного клапана соединены с гидравлическим источником давления и баком разгрузки масла (на чертеже не показаны). B промежутке между радиальными отверстиями б, в в гребном валу б предусмотрено кольцевое уплотнение 19, расположенное между трубкой 12 и внутренней поверхностью вала б. Такое же кольцевое уплотнение установлено на некотором расстоянии вперед от отверстия в. Уплотнения 19 допускают осевое перемещение трубки 12; между ними в трубке имеется отверстие д.

Пространство за поршнем 4 в цилиндрс 8 через трубку 12, отверстие д и радиальное отверстие в в гребном валу б соединено с кольцевой камерой Б маслораспределитсльной коробки 15, а пространство перед поршнем 4 через канал а в валу б и радиальное отверстие 6 в с кольцевой камерой А маслораспределительной коробки., (впя<итель судна устроен так, что лоп»сти винта могут поворачиваться на различный шаг для движения судна вперед или назад с различной скоростью. Когда нужно, чтобы не было тяги на винте, шаг лопастей винта делается нулевым. Лопасти винта механически связаны с поршнем 4, так что каждый их шаг соответствует определенному положению поршня в цилиндре. Установка лопастей винта на максимальный шаг для движения вперед соответствует перемещению поршня в крайнее правое (по чертежу) положение в цилиндре, а поворот их на максимальный шаг для движения назад — псремещению поршня в крайнее левое положение.

Когда основная гидросистема управления винтового движителя работает нормально, поршень 8 аварийного серводвигате..я Находится в крайнем левом положении в гидроцилиндре 7. В этом положении поршня аварийный серводвигатель не влияет на работу винтового движителя через основную гидросистему управления.

Шаг лопастей винта с помощью основной гидросистемы управления устанавливается следующим образом.

Когда лопасти винта должны быть повернуты на больший шаг вперед, масло под давлением подается от масляного насоса через регулировочный клапан и трубку 18 в камеру Б маслораспределительной коробки. Из этой камеры масло проходит через радиальное отверстие в в грсбном валу 6 в осевой канал а и через отверстие д и трубку 12— в поршень 4, перемещая его в цилиндре 8 влево (по чертежу). В то же время масло, 5

1О

25 зо

65 находящееся в пространстве цилиндра перед поршнем 4, удаляется через канал а и радиальное отверстие б — в камеру А маслораспределительной коробки. Из этой камеры масло поступает через трубку 17 и регулировочный клапан в масляный бак. Поток масла контролируется регулировочным клапаном, который приводится в действие контрольными устройствами винтового движителя. Когда поршень 4 достигает положения, определяемого установкой контрольных устройств и регулировочного клапана, последний перекрывает как подачу масла, так и выпуск его из цилиндра 8, в результате чего лопасти винта блокируются в необходимом положении.

Когда шаг лопастей винта нужно уменьшить или установить для движения назад, поршень перемещается вправо. Для этого регулировочный клапан передает давление масла от насоса на передшою сторону поршня и открывает выход маслу, находящемуся за им. Затем направление движения масла в основной гидросистеме управления изменяется по сравнению с направлением его движения при перемещении поршня вперед.

При всех перемещениях поршня 4 трубка 12 перемещается аксиально в канале а гребного вала 6, а торцовая заглушка 18 — в полом трубчатом штоке 9. Если поршень аварийного ссрводвигателя перемещается в крайнее правое положение в цилиндре 7— это бывает, когда не требуется использование предохранительного устройства, — паз а штока 9 находится в таком положении, что дисковая шпонка 14 не воздействует на шток при аксиальном перемещении торцовой заглушки 18.

Когда основная гидросистема управления из-за аварии или по другим причинам выходит из строя, силовая установка должна быть остановлена. С помощью регулировочного клапана обе стороны поршня 4 разгружают от давления масла. Гидроцилиндр 7 аварийного серводвигателя соединяют через обратный клапан 10 трубопроводом с аварийным источником давления, т. е, ручным или пневматическим масляным насосом с масляным баком. Масло под давлением подается через обратный клапан в гидравлический цилиндр 7, перемещая поршень 8 со штоком 9 вправо. Когда задний конец паза г достигает дисковой шпонки 14, концевая заглушка 18 перемещается также вправо, а трубка 12 перемещает поршень 4 вправо, поворачивая лопасти винта в положение для движения вперед.

После того, как лопасти установятся в нужном положении, аварийный источник давления отключается от обратного клапана и снова включается силовая установка. Для ограничения мощности аварийного серводвигателя с тем, чтобы напряжения в трубке 12 не были слишком большие, в гидравлическом цилиндре 7 предусмотрен предохранительный

315342

Составитель В. М. Левицкий

Редактор В. П. Борисова Текред Е. Борисова Корректор Е. И. Усова

Заказ 3255/15 Изд. М 1376 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета г,о делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 клапан 11. На соединение ручного масляного насоса и масляного бака с серводзигателем и отсоединения последнего после использования перед пуском силовой установки затрачивается много времени, что нежелательно в аварийных ситуациях. Предохранительное устройство может быть приведено в действие значительно быстрее, если аварийный масляный насос и масляный бак стационарно установить в гребном валу б. В этом случае время остановки силовой установки значительно сокращается.

В случае больших движителей очень трудно накачивать вручную масло к аварийному серводвигателю и, кроме того, на это затрачивается много времени, а поэтому желательно, чтобы насос имел привод.

Основная гидросистема управления может также выйти из строя из-за отсутствия электроэнергии, поэтому аварийный насос может приводиться в действие сжатым воздухом, поступающим из баллона, который специально для этого предусмотрен.

Изобретение может быть применено и к гребному движителю, конструкция которого отличается от вышеописанного, т. е. в двигателе, где лопасти винта предназначены для регулирования с помощью гидравлического поршневого серводвигателя, состоящего из одного цилиндра с двумя поршнями, или движителям, у которых лопасти винта регулпруются с помощью нескольких взаимодействующих один с другим гидравлических серводвигателей. У таких движителей тяга должна быть соединена по крайней мере с одним поршнем, взаимодействующим с лопастями винта, так, что когда поршень перемещается вперед, то лопасти устанавливаются в положение для движения вперед.

Изобретение может применяться и для во10 дяных турбин и насосов, конструкции которых в основном аналогичны вышеописанной.

Предмет изобретения

Судовой винт регулируемого шага, включающий установленный в ступице винта гидроцилиндр, поршень которого приводится от основной гидросистемы управления и связан с поворотными лопастями, а шток поршня соединен с аварийным гидравлическим серво20 двигателем, расположенным в полости гребного вала и оборудованным автономной гидросистемой управления, отлича огцийся тем, что, с целью обеспечения установки лопастей винта на передний ход судна в случае выхо25 да из строя основной гидросистемы управления, на конце полого штока гидроцилиндра установлена заглушка, в которой неподвижно смонтирована дисковая шпонка, перемещающаяся вместе со штоком гидроцилиндра в прорези штока аварийного серводвигателя и взаимодейству1сщая с ннм.