DD153788A1

DD153788A1 - Einrichtung zur schmierung und kuehlung von schiffsstevenlagern mit wasser

Info

Publication number: DD153788A1
Application number: DD22398880A
Authority: DD
Inventors: Evgeny G Pivonov; Georgy S Belyaev; Vladimir A Nechiporenko; Ilia M Chechot; Vladimir A Bobryakov
Original assignee: Evgeny G Pivonov; Georgy S Belyaev; Vladimir A Nechiporenko; Ilia M Chechot; Vladimir A Bobryakov
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1980-09-17
Publication date: 1982-02-03

Abstract

Die Erfindung betrifft den Schiffsbau und genauer genommen die Einrichtungen zur Schmierung und Kuehlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser.Das Ziel der Erfindung besteht in der Vergroesserung der Standzeit von Schiffsstevenlagern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Schmierung und Kuehlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser zu schaffen, die eine Vergroesserung der Standzeit der Lager dadurch gewaehrleistet, dass die Menge des Seewassers, das ins Stevenrohr kommt, im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen herabgesetzt wird. Die Einrichtung zur Schmierung und Kuehlung von Schiffsstevenlagern enthaelt eine Rohrleitung (1), die mit dem Bugteil (2) des Stevenrohrs (3) in Verbindung steht, das eine bugseitige Dichtung (4) besitzt. Das Stevenrohr (3) besitzt auch eine heckseitige Dichtung (5) und die Rohrleitung (1) steht ausserdem mit dem Heckteil (6) des Stevenrohrs (3) in Verbindung, wobei ein geschlossener Kreis (7) zustande kommt, der mit der Atmosphaere verbunden und derart ausgefuehrt ist, dass der Wasserstand in diesem Kreis mindestens ueber dem niedrigsten Punkt (9) des Schnittes durch den Kreis, der am weitesten von der durch die Achse (10) des Stevenrohrs (3) fuehrenden Waagerechtebene entfernt ist, liegt.

Description

' Titel der Erfindung

EINRICHTUNG ZUR SCHMIERUNG UND KÜHLUNG VON SCHIFFSSTEVENLAGERN MIT WASSER

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den Schiffsbau und genauer genommen die Einrichtungen zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser.

Am vorteilhaftesten kann die Erfindung für Binnenschiffe, Schiffe mit gemischtem Fahrtbereich und Küstenschiffe, die in Gewässern fahren, die Schleifmittel und andere Arten mechanischer Beimengungen enthalten. ·

Charakteristik der bekannten technisch Lösungen

Es sind zwei Typen der Einrichtungen zur Schmierung und Kühlung, von Stevenlagern bekannt. Der erste Typ sind Einrichtungen zur Schmierung und Kühlung von metallischen Stevenlagern. Als Schmier-und Kühlmittel werden in den besagten Einrichtungen verschiedenartige ölarten verwendet.

Da aber der Druck im Schmierkreis über dem Druck außenbords.,,· liegt und die heckseitige Abdichtung des Kreises eine absolute Abdichtung nicht gewährleistet, kommt eine bestimmte ölmenge in das See-bzw. Flußwasser (die Normwerte für die heckseitige Dichtung des Symplex-Types lassen eine ölleckage von 6 1 /h zu).

Dieser Umstand macht die Anwendung solcher Einrichtungen auf Binnenschiffen und Schiffen mit. gemischtem Fahrtbereich praktisch unmöglich, da das Wasser dieser Gewässer für den Haushalt und die Industrie verwendet wird.

Außerdem erhöht die Verwendung von öl als Schmier- -und Kühlmittel die Feuergefahr für das Schiff und vergrößert die Betriebskosten infolge des relativ hohen ölpreises. . .. '-.

· Außerdem enthalten die besagten Einrichtungen ein automatisches System zur Aufrechthaltung des Öldrucks

im geschlossenen Kreis, der höher als der Wasserdruck außenbords ist, was zusammen mit der allgemeinen Kompliziertheit der/Einrichtung die Betriebskosten und den Preis der Einrichtung selbst erhöht und die Wirtschaftlichkeit der Schiffe, insbesondere der mit kleinerem Deplacement, herabsetzt·.

Der zweite Typ sind Einrichtungen zur Schmierung und Kühlung von nichtmetallischen Stevenlagern. Als Schmier-und Kühlmittel wird in solchen Einrichtungen Wasser verwendet.

Es ist eine Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagem mit Wasser bekannt (siehe, beispielsweise, Nikolaev V.A. "Entwurf und Berechnung von Schiffswellenleitungen", Sudpromgiz, L. 19%» Seite 279-282).

Die bekannte Einrichtung enthält eine Rohrleitung, die mit dem bugseitigen Teil des Stevenrohrs in Verbindung steht. Das Stevenrohr besitzt bei dieser Einrichtung nur eine bugseitige nicht dicht abschließende Dichtung, die von einer geringen Wassermenge durchströmt werden muß, um den normalen Betrieb-der Dichtung zu gewährleisten.

Das Wasser wird von außenbords durch eine Pumpe über eine Rohrleitung in das Stevenrohr gefördert und strömt durch dieses in Richtung von der Bugseite zur Heckseite β Beim Durchströmen des Stevenrohrs schmiert und kühlt das Wasser die Lager. Nach Durchströmen des Stevenrohrs wird das Wasser über den offenen Heckeil des Rohrs nach außenbords abgeführt.

Aber die bekannte Einrichtung benötigt zur Gewährleistung eines stabilen Betriebs der nichtmetallischen Stevenlager, daß durch das Stevenrohr, und folglich auch durch die Lager, eine große Menge des Seewassers . strömt. Da aber das Wasser in den Binnengewässern und im Küstenbereich eine große Menge von Schleifmitteln und anderen Beimengungen enthält, vergrößert sich der

Verschleiß der Lager und der Überzüge der Propellerwelle]! beim Betrieb der Schiffe unter solchen Bedingungen sehr stark.

Außerdem hat die Verwendung solcher Einrichtungen eine erhebliche Vergrößerung des Arbeitsvolumens zur Folge, das mit der Herstellung der Lager und der Bearbeitung der Wellenzapfen und der Wellenüberzüge zusammenhängt, was auf die große Länge der nichtmetallischen Stevenlager zurückzuführen ist·

Ziel der Erfindung

r. Das Ziel der Erfindung besteht in der Vergdßer-

üng der Standzeit von Schiffsstevenlagern. ' '

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,"eine Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser zu schaffen, die eine Vergrößerung der Standzeit der Lager dadurch gewährleistet, daß die Menge des Seewassers, das in das Stevenrohr kommt, im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelost, daß bei der Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser, die eine mit dem Bugteil des eine bugseitige Dichtung besitzenden Stevenrohrs in Verbindung stehende Rohrleitung enthält, erfindungsgemäß das Stevenrohr eine heckseitige Dichtung aufweist und die Rohrleitung mit dem Heckteil des Stevenrohrs in Verbindung steht, wobei ein geschlossener Kreis.zustande kommt, der mit der Atmosphäre verbunden und der-.art ausgeführt ist, daß der Wasserstand in dem Kreis mindestens über dem niedrigsten Punkt des Schnitts durch den Kreis, der am weitesten von der durch die Achse des Stevenrohrs führenden Waagerechtebene entfernt ist,liegt. · Die Ausbildung des Kreises auf die vorstehend beschriebene Art und Weise gewährleistet eine kontinuier-

liehe Fortbewegung der im Reibungsbereich der Stevenlager erwärmten Wasserschichten und den Ersatz dieser Schichten durch -zuströmende kältere Wasserschichten. Gleichzeitig "beseitigt die Verbindung des Kreises mit der Atmosphäre die Möglichkeit der Bildung von Luftpol-. stern im Kreis.

Es ist zweckmäßig, daß die heckseitige Dichtung wasserdurchlässig ausgeführt und der geschlossene Kreis derart angeordnet ist, daß mindestens der niedrigste Punkt des Schnitts durch den Kreis, der am weitesten von der Waagerecht ebene absteht, die durch die Achse des Stevenrohrs führt, unter der tiefsten Wasserlinie liegt. .

Eine solche bautechnische Ausführung gewährleistet 3-5 die Aufrecht haltung des vorgegebenen Wasserstands im . geschlossenen Kreis infolge der Differenz des hydrostatischen Drucks im Inneren des Kreises und außenbords« • . In einer der Ausführungsformen der Erfindung ist die heckseitige Dichtung wasserdicht ausgeführt und der geschlossene Kreis ist über ein Grenswasserstandsventil mit einer zusätzlichen Wasserquelle verbunden.

Eine' solche bautechnische Ausführung gewährleistet den vorgegebenen Y/asserstand im geschlossenen Kreis bei minimaler Menge des durch die Stevenlager strömenden Seewassers.

Es ist zweckmäßig, daß der geschlossene Kreis ein-• en Behälter enthält und mit der Atmosphäre über diesen Behälter in Verbindung steht.

Eine solche bautechnische Ausführung gewährleist- _et eine Verbesserung des Wärmeaustausches im Kreis.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen ·

!Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgeführte Einricht-. ung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser. ·

Fig. 2 noch eine Form.der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser.

Fig. 3 al^ß Einzelheit die wasserdurchlässige heckseitige Dichtung, die gemäß der in Pig. 2 gezeigten Form ausgeführt ist.

Fig. 4 eine .andere Form der Erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser.

Fig. 5 noch eine Form der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser.

- Die Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von

η Schiffsstevenlager mit Wasser enthält eine Rohrleitung

"1 (Fig. 1), die mit der Bugseite 2 eine Stevenrohrs 3 in Verbindung steht. Das Stevenrohr 3 "besitzt eine bugseitige wasserdurchlässige Dichtung-4 und eine' heckseitige Dichtung 5· Die Rohrleitung. 1 steht mit dem Heckteil 6 des Stevenrohrs 3 in Verbindung. Die Rohrleitung 1, das Stevenrohr 3 mit äer bugseitigen Dichtung 4 und der heckseitigen Dichtung 5 ergeben einen geschlossenen Kreis 71 der mit der Atmosphäre über ein Rohr 8 in Verbindung steht und derart ausgeführt ist, daß der Wasserstand in diesem Kreis über dem niedrigsten Punkt 9 des Schnitts durch den Kreis 71 der am weitesten von der durch die Achse 10 des Stevenrohrs 3 führenden Ebene entfernt ist, liegt. Im Inneren des Stevenrohrs 3 sind ein bugseitiges Lager 11 und ein heckseitiges Lager 12 angeordnet.

In der in Fig. 2 gezeigten Form der Erfindung ist die'heckseitige Dichtung 5 wasserdurchlässig ausgeführt und der Kreis 7 ist derart angeordnet, daß der untere Punkt 9 des Schnitts durch den Kreis 7> der am weitesten von der durch die Achse 10 des Stevenrohrs 3 füh- renden Waagerechtebene entfernt ist, unter der tiefsten Wasserlinie 13 liegt.

Die Dichtung 5 (Fig. 3) bei dieser Ausführungsform enthält einen Flansch 14, der mit Hilfe von Stift= schrauben I5 die Lage einer Maschette 16 fixiert.

In der in Fig· 4- gezeigten Form der Erfindung ist die heckseitige Dichtung 5 wasserdicht ausgeführt und der geschlossene Kreis 7 steht über ein Grenzwasser--Standsventil 17 mit einer zusätzlichen Wasserquelle in Verbindung· Als zusätzliche Wasserquelle 18 kann jedes beliebige Wassersystem des Schiffs verwendet werden, einschliesslich des Seewassersystems· Die wasserdichte Dichtung 5 stellt eine Simplex-Dichtung dar· In der in Fig· 5 gezeigten Form der Erfindung enthalt der geschlossene Kreis 7 einen Behälter 19, der über die Rohrleitung 20 mit der Atmosphäre in Verbindung steht· ·

•Der Behälter 19 ist im oberen Teil des geschlossenen Kreises 7 installiert und dient zur Wasserkühlung·

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser funktioniert wie folgt·

Beim Zuwasserlassen des Schiffs werden das Stevenrohr 3 und die Rohrleitung 1 derart mit V/asser gefüllt, dass der Wasserstand im geschlossenen Kreis 7 höher ist als Punkt 9, d»h· dass sich das Wasser in dem geschlossenen Kreis bewegen kann·

Bei der Drehung der /in der Zeichnung nicht gezeigten/ Propellerwelle erwärmt sich das V/asser im Reibungsbereich der Lager 11 und 12. Die im Reibungsbereich des Lagers 11 erwärmten Wasserschichten kommen in den Bugteil 2"des Stevenrohrs 3 und steigen infolge der Verminderung der Dichte des erwärmten Wassers in der Rohrleitung 1 aufwärts, wodurch die Verschiebung, des gesamten Wasservolumens im Kreis herbeigeführt wird. An Stelle des nach oben gestiegenen erwärmten Wassers strömt in den Bereich des Lagers 11 das gekühlte Wasser aus dem Heckteil 6 des Stevenrohrs 3· Das Wasser in diesem Teil des Stevenrohrs, hat praktisch die gleiche. Temperatur wie das Seewasser, was durch

das große Volumen des Wassers im Stevenrohr 3 und die günstigen Bedingungen zum Wärmeaustausch durch die Wandungen des Stevenrohrs 3 "bedingt ist.

Wenn die Erwärmung in den Lagern 11 und 12 gering-•5 fügig und der durch die Aufwärtsbewegung des erwärmten Wassers in der Rohrleitung 1 erzeugte Überdruck nicht • größer als der hydraulische Widerstand im Kreis 7 ist, erfolgt die Abkühlung des in den Lagern 11 und 12 erwärmten Wassers infolge des "Vermischens des von den Lagern 11 und 12 wegströmenden Wassers mit den kälteren Wassermassen im Stevenrohr 3·

Wenn der durch' die infolge der Erwärung entstehende Bewegung des Wassers zustande kommende Überdruck größer als der hydraulische Widerstand im geschlossenen 3-5 Kreis 7 ist, wird das Wasser kontinuierlich im Kreis 7 umlaufen und hierdurch die Lager 11 und 12 abkühlen.

Das Vorhandensein in der Einrichtung eines mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Rohrs 8 macht das. Entstehen eines Luftpolsters im Kreis 7 unmöglich, wodurch wiederum Betriebsstörungen der Einrichtung vermieden, werden.

Die in Fig. 2 gezeigte Form der Einrichtung funktioniert wie folgt.

Beim Zuwasserlassen des Schiffs werden das Stevenrohr 3 sowie die Rohrleitung 1 mit Wasser gefüllt. Wenn das Schiff nicht fährt^ ist die Höhe des Wassers im geschlossenen Kreis 7 gleich der Höhe der Wasserlinie, was dadurch gewährleistet wird, daß Wasser durch die heckseitige Dichtung 5 hindurcrließen kann, der Kreis 7 über das Rohr 8 mit der Atmosphäre in Verbindung steht sowie durch die Anordnung des geschlossenen Kreises 7·

Bei der Fahrt des Schiffs sinkt infolge der Abnahme des Drucks hinter dem Schiffsheck, der durch die Arbeit des Schiffspropellers bedingt wird, der Wasserspiegel im geschlossenen Kreis 7 um die Höhe der Wassersäule, die der Abnahme des Drucks hinter dem Schiffsheck gleich ist. Da aber der niedrigste Punkt 9 des

Schnitts durch den Kreis 7» der am weitesten von der durch die Achse IO des Stevenrohrs 3 führenden Waagerechtebene entfernt ist, unter der tiefsten Wasserlinie 13 liegt, ist im beliebigen Zeitpunkt des Schiffsbetriebs der Kreis 7 mit Wasser gefüllt.

Weiterhin funktioniert die gemäß der in Fig. 2 gezeigten Form ausgeführte Einrichtung auf die vorstehend beschriebene Art·und Weise.

Die in.Fig. 4 gezeigte Form der Einrichtung wird zweckmäßig auf Schiffen verwendet, die in besonders verschmutzten Gewässern fahren.

Vor Beginn des Schiffsbetriebs wird der geschlossene Kreis 7 niit Wasser von der Wasserquelle 17 aus gefüllt. Die Schmierung und Kühlung der Lager 11 und 12 unterscheidet sich nicht in diesem Falle von der Schmierung und Kühlung, wie sie bei der Betrachtung der Funktion der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung beschrieben wurden. Der Unterschied in der Funktion dieser Modifikation besteht darin, daß das Auffüllen des geschlossenen Kreises 7 mit Wasser beim Herausfließen von Wasser durch die bugseitige Dichtung 4 durch periodisches öffnen des Grenzwasserstandsventils 17- und die Wasserzufuhr in den Kreis 7 von der zusätzlichen Wasserquelle 18 bewerkstelligt wird.

In der in Fig. 5 gezeigten Form der Erfindung unterscheidet sich nicht die Schmierung und Kühlung der Lager 11 und 12 von der Schmierung und Kühlung dieser Lager, die bei der Betrachtung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung beschrieben worden ist. Das erwärmte Wasser steigt in der Rohrleitung 1 und gelangt in den Behälter 19t wo es wie infolge einer Vergrößerung der Oberfläche für den Wärmeaustausch mit dem umgebenden Medium alsauch infolge besonderer Kühlmittel, mit denen der Behälter ausgerüstet werden kann, beispielsweise Kühlschlangen (in der Zeichnung nicht gezeigt) intensiver abgekühlt wird. Um hierbei dem Zustandekommen eines

Luftpolsters in dem Kreis 7 vorzubeugen, wird der Behälter 19 mit der Atmosphäre verbunden und im oberen Teil des Kreises 7 installiert.

Die erfindungsgemäße'Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Stevenlagern mit Wasser ermöglicht es:

- die Fahrtperiode zwischen den Reparaturen für die zahlreichste Schiffsgruppe, und zwar die Binnenschiffe und die Schiffe mit gemischtem Fahrtbereich, zu verlängern;

- - die Wirtschaftlichkeit des Schiffsbetriebs durch Verminderung der Separaturkosten und Verlängerung der Betriebsperiode zu erhöhen. .

Claims

IM -ΊΟ"" ' · ErfindungsanSprüche ·

1. Einrichtung zur Schmierung und Kühlung von Schiffsstevenlagern mit Wasser, die eine mit dem Bugteil des eine bugseitige Dichtung besitzenden Steven-' rohrs in Verbindung stehende Rohrleitung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Stevenrohr (3) eine heckseitige Dichtung (5) aufweist und die Rohrleitung (1) mit dem Heckteil (6) des Stevenrohrs (3) in Verbinduig steht, wobei ein geschlossener Kreis (7) zustande kommt, der mit der Atmosphäre verbunden und derart ausgeführt ist, daß der Wasserstand in dem Kreis mindestens über dem niedrigsten Punkt (9) des Schnitts durch den Kreis (7)» der am weitesten von der durch die Achse (10) des Stevenrohrs (3) führenden.Waagerechtebene entfernt ist, liegt.

2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß .die heckseitige Dichtung (5) wasserdurchlässig ausgeführt ist und mindestens der niedrigste Punkt (9) des Schnitts durch den geschlossenen Kreis (7)> der am weitesten von der durch die Achse (10) des Stevenrohrs (3) führenden Waagerecht ebene entfernt ist, unter der tiefsten Wasserlinie (13) liegt.

3· Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heckseitige Dichtung (5) wasserdicht ausgeführt ist und der geschlossene Kreis (7) über ein GrenzwasserstandsveBt.il (17) mit einer zusätzlichen Wasserquelle (18) in Verbindung steht.

4. Einrichtung nach Punkt 1, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Kreis (7) einen Behalter (I9) enthält und mit der Atmosphäre, über den besagten· Behälter (I9) in Verbindung steht.

ÜL-Selten