ES2233233T3 - Embarcacion de superficie con un sistema de propulsion de chorro de agua. - Google Patents
Embarcacion de superficie con un sistema de propulsion de chorro de agua.Info
- Publication number
- ES2233233T3 ES2233233T3 ES00104881T ES00104881T ES2233233T3 ES 2233233 T3 ES2233233 T3 ES 2233233T3 ES 00104881 T ES00104881 T ES 00104881T ES 00104881 T ES00104881 T ES 00104881T ES 2233233 T3 ES2233233 T3 ES 2233233T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- steering
- inverter
- shaft
- pump
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
- B63H11/107—Direction control of propulsive fluid
- B63H11/113—Pivoted outlet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
- B63H11/107—Direction control of propulsive fluid
- B63H11/11—Direction control of propulsive fluid with bucket or clamshell-type reversing means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Actuator (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Una embarcación de superficie que tiene un casco que tiene una porción trasera que incluye un espejo principal de popa (11), un espejo intermedio (12) situado debajo y hacia adelante del espejo de popa, y una sección inferior trasera (10a) que se extiende desde el borde inferior del espejo principal de popa hacia adelante a una posición en general encima de una parte inferior del espejo intermedio (12) y próxima al espejo intermedio; un conducto de entrada de agua (17) que tiene un agujero de entrada (18) en el casco hacia adelante del espejo intermedio y un agujero de salida (17o) dentro del casco hacia adelante del espejo intermedio; una bomba de propulsión de chorro de agua (14) que tiene una carcasa montada en un agujero en el espejo intermedio e incluyendo una parte delantera (19) conectada hacia adelante del espejo intermedio a la salida del conducto de entrada (17) e incluyendo una parte trasera (23h, 30) que se extiende hacia atrás del espejo intermedio, un rotor (21) recibido en laparte delantera, un estator (23) y una tobera de descarga (30, 230) hacia atrás del estator; una tobera de dirección (50, 250) montada pivotantemente en la parte trasera de dicha carcasa para interceptar un chorro de agua descargado de la bomba (14) y acoplado al extremo inferior de un eje de dirección (70, 270) que puede girar alrededor de un eje de dirección y se extiende hacia arriba de la tobera de dirección (50, 250) a través de un agujero en la sección inferior trasera (10a) y tiene una porción superior de extremo situada dentro del casco; y un accionador de dirección (40) situado dentro del casco de la embarcación (10) y acoplado al eje de dirección (70, 270) para girar el eje de dirección alrededor del eje de dirección; caracterizada porque dicho espejo intermedio (12) está situado debajo de la línea de agua del casco; dicho estator (23) se recibe en la parte trasera de dicha bomba de chorro de agua (14); al menos una porción trasera del conducto de entrada (17) y la parte delantera (19) de la carcasa de bomba se reciben en una protuberancia que se extiende hacia abajo (15) formando una porción de la estructura de casco, teniendo la parte delantera (19) de la carcasa de bomba un extremo trasero unido al espejo intermedio (12), y estando conformada hidrodinámicamente la protuberancia y carenada a porciones de la parte inferior del casco hacia adelante y enfrente de la protuberancia (15).
Description
Embarcación de superficie con un sistema de
propulsión de chorro de agua.
En la mayoría de las embarcaciones de superficie
que tienen sistemas de propulsión de chorro de agua, la bomba está
montada dentro del casco, junto al espejo de popa, con al menos una
porción de la bomba y la tobera de descarga de bomba encima de la
superficie del agua. El chorro de agua se descarga a través de un
conducto de descarga que sale de la bomba y que pasa por el espejo y
choca en una tobera de dirección montada en el exterior del espejo
de popa. La posición de la salida del conducto de descarga de bomba
en la superficie del agua permite que los accionadores para la
tobera de dirección y deflector inversor del sistema de propulsión
estén encima del agua, simplificando así la instalación y el
mantenimiento de los accionadores y las líneas hidráulicas que
conducen a los accionadores. Además, es común proporcionar orificios
de acceso en la bomba encima de la línea de agua para poder
inspeccionar la bomba sin poner en dique seco la embarcación.
En general, el agujero de admisión del conducto
de suministro de agua para la bomba de chorro de agua está situado
en la parte inferior del casco a corta distancia hacia adelante de
la bomba y justo suficientemente lejos por debajo de la línea de
agua para asegurar la entrada de agua en la mayoría de las
condiciones operativas de la embarcación. La posición del agujero de
admisión a una altura mínima por debajo de la bomba mejora la
eficiencia, en comparación con una posición más profunda,
minimizando la distancia vertical que la bomba tiene para bombear
el agua desde el agujero de admisión al rotor de bomba.
Una desventaja de tener la bomba de chorro de
agua relativamente cerca de la superficie del agua es la reducida
presión hidrostática del agua en la entrada de la bomba. La
reducida altura de aspiración reduce la capacidad de la bomba de
absorber alta potencia a velocidades lentas debido al inicio de la
cavitación. La bomba tiene que ser más grande de lo que tendría que
ser si la altura de aspiración fuese mayor para proporcionar alta
potencia de salida a velocidades lentas sin cavitación.
Otra desventaja de la mayoría de los sistemas de
propulsión de chorro de agua previamente conocidos es la relativa
complejidad de los accionadores para la tobera de dirección y el
deflector inversor y la posición exterior de los accionadores. Los
accionadores son generalmente pistones/cilindros hidráulicos y
requieren que varias mangueras pasen a través de agujeros en el
espejo, lo que complica la construcción del espejo y requiere
juntas estancas en cada agujero. Si falla un accionador o una
manguera, se pierde fluido hidráulico al entorno. Los sistemas
accionadores exteriores para la tobera de dirección y el deflector
inversor tampoco se reparan fácilmente cuando la embarcación está en
el mar.
Una disposición previamente conocida para
accionar la tobera de dirección y deflector inversor de un sistema
de propulsión de chorro de agua marina, que se describe y muestra
en la Patente de Estados Unidos número 3.807.346, incluye ejes
concéntricos que se extienden verticalmente hacia abajo de una
porción del casco de la embarcación que está situada encima de la
tobera de dirección y el deflector inversor, que están montados
pivotantemente en un soporte para rotación alrededor de un eje
vertical común que coincide con el eje de los ejes concéntricos. El
extremo inferior del eje interior está acoplado a la tobera de
dirección, y el extremo inferior del eje exterior está acoplado al
deflector inversor. El eje interior es movido por un accionador de
dirección de pistón/cilindro que está situado dentro del casco de
la embarcación y se acopla por una palanca de dirección al extremo
superior del eje interior. Un accionador inversor de
pistón/cilindro está acoplado entre la palanca de dirección y el
extremo superior del eje exterior para pivotar el deflector
inversor con relación a la tobera de dirección.
El mecanismo de dirección/inversor de la Patente
de Estados Unidos número 3.807.346 tiene las ventajas de que
requiere solamente una sola penetración del casco de la embarcación
y de poder colocar los accionadores de dirección e inversión dentro
del casco de la embarcación, donde están protegidos del entorno
hostil del agua y pueden ser objeto de servicio fácilmente. Sin
embargo, la rotación del deflector inversor alrededor de un eje
vertical es altamente desventajosa, en la medida en que en la
posición retirada para propulsión hacia adelante, el deflector
inversor está a un lado de la tobera de dirección donde crea una
gran resistencia. Además, una colocación inactiva del deflector
inversor a un lado de la tobera de dirección requiere espacio
adicional de estribor a babor, que es limitado en muchas
aplicaciones de propulsión de chorro de agua.
Cuando se instala un sistema de propulsión de
chorro de agua en la línea de agua de la embarcación, la mayoría de
las partes de la instalación se pueden colocar encima de la
superficie del agua y no contribuyen a la resistencia. Colocar un
sistema de propulsión de chorro de agua en una posición
completamente sumergida para lograr las ventajas descritas
anteriormente presenta problemas significativos desde los puntos de
vista de minimizar la resistencia, minimizar el número de
penetraciones del casco que requieren juntas estancas, construir el
sistema de manera que se pueda mantener y reparar fácilmente, y
evitar la instalación de aparatos hidráulicos o eléctricos fuera
del casco.
Para otros antecedentes relativos al estado de la
técnica, se hace referencia a GB 1063945 A, DE 8807240 U y DE
3936598 A.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una embarcación de superficie que tiene un sistema de
propulsión de chorro de agua que se instala en una posición en la
que está completamente sumergido. Para cualquier tamaño dado de la
bomba de chorro de agua, la bomba es capaz de absorber más potencia
a velocidades lentas sin cavitación que las embarcaciones
previamente conocidas propulsadas por chorros de agua, y el ruido y
el grado de perturbación de la superficie del agua generada por el
sistema de propulsión se reducen considerablemente. Otro objeto es
proporcionar un sistema de propulsión de chorro de agua en el que
la bomba se instala de manera mecánica y estructuralmente eficiente
en un casco especialmente configurado que permite instalar la bomba
y realizar el servicio desde fuera del casco y colocar los
accionadores para una tobera de dirección y un deflector inversor
dentro del casco. Otro objeto es proporcionar un sistema de
propulsión de chorro de agua que es mecánicamente y estructuralmente
eficiente, de construcción relativamente simple, sumamente robusto,
de tamaño compacto, y de peso bajo.
Un objeto adicional es montar el deflector
inversor para movimiento pivotante alrededor de un eje horizontal
de manera que cuando se coloca para propulsión hacia adelante, esté
encima de la tobera de dirección donde ocupa menos espacio de
estribor a babor del barco y produce menos resistencia que en una
posición a un lado de la tobera de dirección. Otro objeto es
realizar el accionamiento del aparato de dirección e inversión por
mecanismos que son de tamaño compacto, de peso bajo, y muy
resistentes, que generan movimientos rotacional y traslacional,
respectivamente, que requieren solamente una penetración del casco,
y en el que todos o casi todos los componentes situados fuera del
casco son mecánicos, minimizando así la posibilidad de escape de un
fluido hidráulico al agua.
Los anteriores y otros objetos se alcanzan, según
la presente invención, con una embarcación de superficie que tiene
un casco que tiene una porción trasera que incluye un espejo
principal de popa, un espejo intermedio situado debajo y hacia
adelante del espejo principal de popa y debajo de la línea de agua
del casco, y una sección inferior trasera que se extiende desde el
borde inferior del espejo principal de popa hacia adelante a una
posición en general por encima de una parte inferior del espejo
intermedio y cerca del espejo intermedio. Un conducto de entrada de
agua tiene un agujero de entrada en el casco hacia adelante del
espejo intermedio y un agujero de salida dentro del casco hacia
adelante del espejo intermedio. Una bomba de propulsión de chorro
de agua está montada en un agujero en el espejo intermedio e incluye
una parte delantera conectada hacia adelante del espejo intermedio
a la salida del conducto de entrada y una parte trasera que se
extiende hacia atrás del espejo intermedio. Un rotor de bomba se
recibe en la parte delantera y un estator se recibe en la parte
trasera. Se ha dispuesto una tobera de descarga hacia atrás del
estator.
Una tobera de dirección está montada
pivotantemente en la parte trasera de la carcasa de bomba para
interceptar un chorro de agua descargado de la bomba y acoplada al
extremo inferior de un eje de dirección que puede girar alrededor de
un eje de dirección y se extiende hacia arriba de la tobera de
dirección a través de un agujero en la sección inferior trasera y
tiene una porción superior de extremo situada dentro del casco. Un
accionador de dirección situado dentro del casco de la embarcación
está acoplado al eje de dirección para girar el eje de dirección
alrededor del eje de dirección. Según la presente invención al
menos una porción trasera del conducto de entrada y la parte
delantera de la carcasa de bomba se reciben en una protuberancia que
se extiende hacia abajo formando una porción de la estructura de
casco. La parte delantera de la carcasa de bomba tiene un extremo
trasero que está unido al espejo intermedio. La protuberancia está
conformada hidrodinámicamente y carenada a porciones de la parte
inferior del casco hacia adelante y enfrente de la
protuberancia.
La protuberancia como el lugar de montaje de la
bomba de chorro de agua y el sistema de dirección asociado presenta
una pequeña área que mira hacia atrás en la parte sumergida del
casco, minimizando así la resistencia. La forma redondeada de la
protuberancia en los lados y la parte inferior y la integración
estructural de la protuberancia con el casco y el espejo intermedio
hace resistente el lugar de montaje de la bomba para soportar
cargas y transferir cargas de reacción de la bomba al casco de la
embarcación. La protuberancia también permite que la tobera de
dirección esté debajo de la sección inferior trasera de manera que
el eje de dirección se pueda extender a través de un solo agujero
en la sección inferior trasera del casco y el accionador de
dirección pueda estar dentro del casco. La disposición de montaje
de la bomba de la presente invención también permite inspeccionar la
bomba desde fuera del casco desmontando la parte trasera de la
bomba, en la medida en que la parte delantera de la carcasa de bomba
y el conducto de entrada son estancos al agua. Eso hace posible
montar la bomba por debajo de la línea de agua sin tener que poner
la embarcación en dique seco para el mantenimiento de la bomba.
El montaje de la bomba en el espejo secundario
conduce al uso de una bomba de flujo mezclado o una bomba de flujo
axial. En cualquier caso, se prefiere que la bomba, la tobera de
descarga, y la tobera de dirección se alineen en un eje común, que
facilita la fabricación y el montaje y evita pérdidas debidas a giro
del flujo de agua cuando pasa por la bomba. Con frecuencia será
deseable que el eje común se incline hacia abajo y hacia atrás en
un ángulo agudo con relación al plano de base del casco de modo que
el chorro de agua se descargue con un pequeño componente de
velocidad hacia abajo en todas las condiciones de propulsión de la
embarcación hacia adelante. La ligera dirección hacia abajo del
chorro de agua minimiza la perturbación del chorro por choque del
chorro en la porción del fondo del casco hacia atrás del lugar de
instalación de la bomba y también contribuye a la atenuación del
ruido y reducción de la magnitud e intensidad de la estela debido
al chorro de agua - el chorro de agua se mueve algo hacia abajo al
agua en la estela de la embarcación y tiende a disiparse bien por
debajo de la superficie.
En algunas instalaciones de bomba de chorro de
agua previamente conocidas, un deflector inversor está montado para
movimiento pivotante alrededor de un eje de pivote inversor para
movimiento entre una posición inactiva sustancialmente libre de un
chorro de agua descargado de la tobera de dirección y una posición
operativa en la que el chorro de agua choca en una superficie del
deflector inversor que está configurado para invertir la dirección
del chorro de agua a una dirección que tiene un vector hacia
adelante. Según otro aspecto de la presente invención, una
embarcación se caracteriza además porque el eje de pivote inversor
es perpendicular a un plano vertical y está espaciado del eje de
dirección, un eje inversor hueco se recibe telescópicamente sobre
una porción del eje de dirección y se puede trasladar axialmente
con relación al eje de dirección, y se acopla una articulación
mecánica entre el eje inversor y el deflector inversor para pivotar
el deflector inversor entre la posición inactiva y la posición
operativa en respuesta a traslación axial del eje inversor.
La simplicidad y durabilidad de los ejes
concéntricos para mover y colocar la tobera de dirección y el
deflector inversor y la posición de los accionadores dentro del
casco permiten reducir los costos de diseño, fabricación e
instalación, facilitan la inspección y el servicio, minimizan la
posible pérdida de fluido hidráulico (en el caso de accionadores
hidráulicos) al entorno, y minimizan la posibilidad de daño por
impactos. Todos o la mayor parte de los componentes fuera del casco
son mecánicos, y se minimiza el número de agujeros a través del
casco para dirigir e invertir el control. El diseño del eje y la
posición a bordo de los accionadores también proporcionan
flexibilidad de diseño en los tipos y configuraciones de los
accionadores de dirección e inversión. Los accionadores adecuados
incluyen pistones/cilindros hidráulicos (pistones), motores
eléctricos/transmisiones de engranajes reductores, y módulos de
descarga. En el caso del accionador de dirección, se prefiere un
accionador hidráulico rotativo del tipo de paletas por su tamaño
compacto, bajo peso, y costo razonable. Ventajosamente, se prefiere
de nuevo para el accionador inversor, por ventajas de tamaño, peso
y costo, un pistón/cilindro anular fijado dentro del casco y
acoplado al eje inversor.
Una ventaja especialmente importante de la
presente invención se deriva del montaje del deflector inversor
para movimiento pivotante alrededor de un eje horizontal hacia
atrás del eje de dirección de manera que el deflector inversor en
una posición inactiva para propulsión hacia adelante esté encima de
la tobera de dirección, donde está "a la sombra" de una
porción superior del espejo intermedio en la que se instala la
tobera de descarga de la bomba de chorro de agua, minimizando así la
resistencia.
La articulación mecánica entre el eje inversor
puede incluir un mecanismo Scott-Rouselle acoplado
al eje inversor y que tiene una salida de pivote y un mecanismo de
biela-manivela invertido acoplado al deflector
inversor y una entrada de pivote acoplada a la salida de pivote del
mecanismo Scott-Rouselle. Tales mecanismos están
dispuestos, preferiblemente, en pares que están situados y
construidos simétricamente con respecto al plano vertical el
incluye el eje de la tobera de descarga de bomba.
El deflector inversor puede estar montado
pivotantemente en la tobera de dirección de manera que gire
alrededor del eje de dirección con la tobera de dirección. En dicha
disposición el eje inversor y el eje de dirección están acoplados
para girar conjuntamente de manera que se obtengan fuerzas de
propulsión a popa con componentes laterales.
En otras realizaciones de la presente invención,
los deflectores inversores superior e inferior están montados en la
tobera de dirección para rotación alrededor de ejes transversales
paralelos perpendiculares a un plano vertical. El deflector
inversor superior, cuando está en su posición inactiva, está encima
de la tobera de dirección y es accionado por un eje inversor que se
recibe telescópicamente sobre el eje de dirección y una articulación
acoplada entre el eje inversor y el deflector superior. El
deflector inferior está montado en la tobera de dirección de tal
manera que en su posición inactiva esté por debajo de la salida de
la tobera de dirección y está conectado al deflector de dirección
superior de manera que se coordinen los movimientos de los
deflectores inversores superior e inferior entre las posiciones
inactiva y activa. Cuando están en sus posiciones activas, los
deflectores superior e inferior contactan entre sí y forman
juntamente una superficie que intercepta el chorro de agua y lo
desvía de manera que tenga un vector hacia adelante. Entre las
ventajas de tener deflectores superior e inferior figuran que cada
uno puede ser más pequeño que un solo deflector para producir el
mismo efecto en la redirección del chorro de agua y así se somete a
una carga reducida, y los componentes de fuerza ejercidos
verticalmente en los deflectores respectivos tienden a cancelarse,
minimizando así una transferencia de carga vertical a la
embarcación, especialmente durante el estado transitorio cuando los
deflectores inversores se están moviendo de las posiciones
inactivas a las activas.
Es ventajoso, según la presente invención,
proporcionar carenados sobre las partes de la bomba situadas hacia
atrás del espejo intermedio y sobre las unidades de
dirección/inversión. Adecuadamente, una primera unidad de carenado
estacionaria se extiende hacia atrás desde el espejo secundario a
una posición justo hacia adelante de un plano transversal que
incluye el eje de dirección, hacia abajo de la sección inferior
trasera y debajo de la parte trasera de la carcasa de bomba. Una
segunda unidad de carenado está montada en la tobera de dirección
para rotación con ella y se extiende hacia atrás desde el extremo
trasero de la primera unidad de carenado a una posición próxima a
un plano transversal paralelo al eje de dirección e incluyendo un
extremo trasero del deflector inversor y hacia abajo de la sección
inferior trasera y tiene un agujero en su lado inferior que permite
que el chorro de agua desviado por el deflector inversor pase por
el segundo carenado y por debajo de la parte trasera de la carcasa
de bomba. Cuando se disponen deflectores inversores superior e
inferior, una tercera unidad de carenado está fijada al deflector
inversor inferior y llena el agujero en la parte inferior de la
segunda unidad de carenado.
Para una comprensión más completa de la presente
invención y sus ventajas, se puede hacer referencia a la siguiente
descripción escrita de las realizaciones ejemplares, tomada en
unión con los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista en perspectiva
esquemática general, desde una posición ventajosa por detrás,
debajo y a estribor, de una parte trasera inferior cortada del
casco de un barco que es movido por sistemas de propulsión dobles
de chorro de agua, cada uno de los cuales realiza la presente
invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva
esquemática general del casco cortado representado en la figura 1,
tomada desde la parte delantera, por arriba y a estribor.
La figura 3 es una vista en alzado lateral
esquemática general de la sección de casco cortada representada en
las figuras 1 y 2.
La figura 4 es una vista en planta inferior
esquemática general de la sección de casco cortada representada en
las figuras 1 a 3.
La figura 5 es una vista en alzado posterior
esquemática general de la sección de casco cortada representada en
las figuras 1 a 4.
La figura 6 es una vista lateral en sección
transversal esquemática general de la sección de casco cortada,
tomada a lo largo de la línea central del sistema de propulsión a
estribor, del barco representado en las figuras 1 a 5.
La figura 7 es una ampliación de la parte
izquierda de la figura 6.
La figura 8 es una vista gráfica despiezada de la
sección de casco representada en las figuras 1 a 7.
La figura 9 es una vista gráfica esquemática
general de una primera realización de una unidad de dirección e
inversión adecuada para ser utilizada en un sistema de propulsión
de chorro de agua según la presente invención, tomándose la vista
desde una posición ventajosa hacia atrás, por encima y a babor y
mostrando la unidad colocada para propulsión hacia adelante en línea
recta.
La figura 10 es una vista en alzado posterior de
la primera realización, mostrándola también dispuesta para
propulsión hacia adelante en línea recta.
La figura 11 es una vista lateral a estribor
esquemática general en sección transversal de la primera
realización, tomada a lo largo de las líneas 11-11
de la figura 10.
La figura 12 es una vista en sección transversal
superior esquemática, tomada a lo largo de las líneas
12-12 de la figura 10.
Las figuras siguientes muestran la primera
realización en el modo de avance en línea recta:
Figura 13: vista en alzado lateral de babor.
Figura 14: vista en planta desde arriba.
Figura 15: vista en alzado posterior.
Figura 16: vista en planta inferior.
Figura 17: vista en alzado frontal.
Las vistas siguientes muestran la primera
realización en modo de avance a toda máquina:
Figura 18: vista en alzado lateral de babor.
Figura 19: vista en planta desde arriba.
Figura 20: vista en alzado posterior.
Figura 21: vista en planta inferior.
Figura 22: vista en alzado frontal.
Las figuras 23 a 25 son idénticas a las figuras 9
a 12 a excepción de que representan el aparato inversor en la
posición operativa.
Las vistas siguientes muestran la primera
realización en el modo hacia atrás - aparato inversor en la
posición operativa:
Figura 26: vista en alzado lateral de babor.
Figura 27: vista en planta desde arriba.
Figura 28: vista en alzado posterior.
Figura 29: vista en planta inferior.
Figura 30: vista en alzado frontal.
La figura 31 es una vista gráfica de tres cuartos
del lado de babor de una segunda realización tomada de un punto de
vista desde atrás y desde arriba.
La figura 32 es una vista en sección transversal
del lado de estribor de la segunda realización tomada a lo largo de
la línea vertical central.
Las vistas siguientes muestran la segunda
realización en el modo de dirección en línea recta y el aparato
inversor en la posición inactiva:
Figura 33: vista en alzado lateral a
estribor.
Figura 34: vista en planta desde arriba.
Figura 35: vista en alzado posterior.
Figura 36: vista en planta inferior; y
Figura 37: vista en alzado frontal.
La sección de casco representada en las figuras 1
a 8 se corta aproximadamente en la línea de agua y justo hacia
adelante de los motores primarios E de los sistemas de propulsión
dobles de chorro de agua, que están situados en la embarcación de
tal manera que las toberas de descarga de las bombas de chorro de
agua y las unidades de dirección/inversión que alteran las
direcciones de los chorros de agua descargados de las toberas de
descarga para dirigir e invertir la embarcación están situados por
debajo de la línea de agua. Los motores primarios E pueden ser
motores de gasolina o diesel, turbinas de gas, o motores
eléctricos. El casco tiene un fondo de casco 10, un espejo de popa
11, un espejo intermedio 12 que proporciona la posición de montaje
para dos bombas de chorro de agua 14 (descritas más adelante), y
una sección inferior trasera 10a que se extiende desde el borde
inferior del espejo de popa hacia adelante al espejo intermedio. La
parte delantera de cada bomba de chorro de agua y la parte trasera
de un conducto de entrada asociado 17 se recibe en una
protuberancia colgante 15 que forma una parte estructural y está
carenada al fondo de casco y es de forma bulbosa y contorneada para
eficiencia hidrodinámica. El espejo intermedio 12 está unido al
fondo de casco 10 y las protuberancias 15 a lo largo de toda la
extensión de estribor a babor del barco y tiene agujeros que
reciben las bombas de chorro de agua 14. El extremo trasero de cada
protuberancia 15 está situado y fuertemente unido estructuralmente
al espejo intermedio. Las porciones de estribor a babor del fondo
de casco 10 entre las protuberancias 15 y lateralmente hacia fuera
de las barquillas están carenadas a las líneas del fondo de casco.
Un cierre superior en forma de caja 16 recubre cada protuberancia
15, las partes del fondo de casco entre y lateralmente enfrente de
las protuberancias, y la parte de la sección inferior trasera 10a,
es estructuralmente parte del fondo de casco 10, y tiene una
cubierta 16d que sirve como lugar de montaje de soportes/juntas
estancas de ejes de dirección/inversión y accionadores de dirección
e inversión (descritos más adelante).
Los dos sistemas de propulsión de la embarcación
de superficie representados en las figuras 1 a 8 de los dibujos son
idénticos. A partir de este punto en adelante, solamente se
describe uno, quedando entendido que la descripción es aplicable a
ambos sistemas.
Un conducto de entrada 17 se extiende desde un
agujero de entrada 18 en el fondo de casco 10 a un agujero de
salida con pestaña 17o hacia adelante del espejo intermedio 12. Una
pestaña trasera 19af de una parte delantera 19 de la carcasa de la
bomba de chorro de agua 14 se atornilla a la cara trasera del
espejo intermedio 12. El extremo delantero con pestaña 19ff de la
parte delantera de carcasa 19 se atornilla al agujero de salida 17o
del conducto de entrada. Un eje de accionamiento 20 que es movido
por el motor primario E conduce al conducto 17 mediante una
empaquetadura y pasa por y está acoplado al rotor 21 de la bomba
14. Un cojinete 22 para el extremo de cola del eje 20 está situado
en un cubo de un estator de bomba 23. La parte periférica de
carcasa 23h del estator tiene una pestaña delantera 23ff que se
atornilla conjuntamente con la pestaña trasera 19af de la parte
delantera de carcasa 19 al espejo intermedio 12. La parte trasera
de carcasa 23h se extiende hacia atrás del espejo intermedio y
recibe en su extremo trasero una tobera de descarga de bomba 30,
que tiene una pestaña 32 por la que se atornilla al extremo trasero
de la parte trasera de carcasa 23h de la bomba. (las vainas
periféricas del estator de bomba y la tobera de descarga de bomba se
denominan a veces la "parte trasera de la carcasa de bomba").
Una unidad de dirección/inversión, de las que se muestran dos
realizaciones en los dibujos y se describen más adelante, está
asociada con la tobera de descarga de bomba 30.
La bomba 14 y la tobera de descarga de bomba 30
están alineadas axialmente y están inclinadas ligeramente hacia
abajo de adelante atrás de manera que el chorro de agua se
descargue con un componente de velocidad hacia abajo, con los
beneficios descritos anteriormente.
Una primera unidad de carenado fija 25 que está
carenada al extremo trasero de la protuberancia 15 y el lado
inferior del fondo de casco 10 encima de las partes de la unidad de
dirección/inversión situadas hacia atrás de la protuberancia y por
debajo del fondo de casco, está sujetada soltablemente a la
protuberancia y el fondo de casco. No es parte de la estructura de
casco y se puede soltar fácilmente para facilitar la extracción
para mantenimiento y reparación de la bomba y unidad de
dirección/inversión. Una segunda unidad de carenado 26 está unida a
la tobera de dirección de manera que gire con la tobera de
dirección. Una tercera unidad de carenado 27 está unida a un
deflector inversor inferior (descrito más adelante). Las unidades de
carenado primera y segunda puede ser unitarias o estar compuestas
de piezas múltiples. Un solo panel es bastante adecuado para la
tercera unidad de carenado. Las regiones de las unidades de
carenado primera y segunda donde se encuentran, deben estar
configuradas para permitir que la tobera de dirección y el segundo
carenado pivoten con relación a la primera unidad de carenado
alrededor del eje de dirección.
Como es evidente por la figura 8, la unidad de
propulsión se instala en la embarcación desde fuera del casco
siguiendo los pasos siguientes por orden:
1: Introducir la carcasa delantera de bomba 19 en
el agujero en el espejo intermedio 12 y atornillarla al conducto de
entrada 17;
2: Introducir el eje 20 a través de la
empaquetadura del conducto de descarga 17 y un cojinete de empuje
20a y acoplarlo al motor primario E;
3: Instalar el rotor de bomba 21 en el eje
20;
4: Encajar y atornillar el estator de bomba 23 al
espejo intermedio 12, que en el proceso encaja el cojinete 22 en el
eje 20 - la tobera de descarga 30 y los componentes fuera borda de
la unidad de dirección e inversión pueden estar premontados con el
estator de bomba 23 antes de la instalación en el espejo intermedio
12; y
5: Instalar los componentes restantes de la
unidad de dirección/inversión;
6: Instalar los carenados.
La mayor parte del mantenimiento en la bomba y la
unidad de dirección/inversión se puede realizar desde fuera del
casco mediante desmontaje parcial del aparato sin poner en dique
seco la embarcación. De ordinario, la parte de carcasa delantera de
bomba 19 se puede dejar en posición, dejando así un recinto estanco
al agua compuesto del conducto de entrada 17 y la parte de carcasa
delantera de bomba 19 que se aisla del interior del casco. (Algunos
o todos los pernos que sujetan la parte delantera de carcasa 19 al
espejo intermedio pueden ser exclusivos de la parte delantera de
carcasa y estar separados de los pernos que unen el estator de
bomba al espejo intermedio). Si es necesario, el eje 20 se puede
desacoplar del motor primario y el eje y rotor moverse hacia atrás
parcialmente mientras el eje 20 permanece dentro de la
empaquetadura.
La primera realización de una unidad de
dirección/inversión, que se representa en las figuras 9 a 30, tiene
la mayoría de las características, pero no todas, de la unidad de
dirección/inversión de la embarcación representada en las figuras 1
a 8 y es adecuada en muchas aplicaciones de un sistema de
propulsión de chorro de agua según la presente invención. La segunda
realización, que se representa en las figuras 1 a 8 y 31 a 36, se
describe más adelante.
Con referencia a las figuras 9 a 12, la tobera de
descarga 30 tiene un cuerpo 34 que converge suavemente hacia un
agujero de salida 36 en el extremo trasero. Una tobera de dirección
50 está montada pivotantemente en salientes superior e inferior 38
y 40 de la tobera de descarga 30 para movimiento pivotante
alrededor de un eje que está en un plano vertical que incluye el eje
de la tobera de descarga 30. Como se ha mencionado anteriormente,
el eje de descarga de tobera puede estar ligeramente inclinado
ventajosamente hacia abajo a la parte trasera. La porción delantera
de la tobera de dirección 50 tiene una superficie interior 56 que es
esférica, estando su punto central en la intersección del eje de
pivote de la tobera de dirección y el eje de la tobera de descarga.
La superficie 56 acopla ajustadamente con una superficie
complementaria exterior en el extremo trasero de la tobera de
descarga 30. Las superficies esféricas de acoplamiento permiten que
la tobera de dirección pivote de lado a lado alrededor del eje de
pivote de la tobera de dirección a la vez que se evita el escape
considerable en la interface entre la tobera de descarga y la
tobera de dirección. El cuerpo de la tobera de dirección 50 es
circular-cilíndrico y tiene una porción superior
trasera de borde 50ur que está en un plano perpendicular al eje de
tobera de descarga y una porción inferior trasera de borde 50lr que
está en un plano oblicuo al eje de tobera de descarga y que está
delimitado por una porción de pestaña 50f que es coplanar con la
porción inferior trasera de borde 50lr.
Un eje de dirección en dos partes 70 se extiende
hacia arriba coaxialmente con el eje de pivote de la tobera de
dirección 50. La porción de extremo inferior 721 de una parte
inferior de eje de dirección 72 sirve como un pasador de pivote
para el montaje de pivote superior de la tobera de dirección en la
tobera de descarga y está unida a la tobera de dirección
atornillando una pestaña 74 a un saliente 58 en la tobera de
dirección. Una porción del extremo superior de la parte de eje
inferior 72 se recibe telescópicamente en la porción de extremo
inferior de un eje inversor tubular 90 (descrito más adelante). La
porción inferior de una parte superior de eje de dirección 76 se
recibe telescópicamente en una porción superior del eje inversor 90.
Las superficies externas de ambas partes de eje de dirección 72 y
76 están configuradas para evitar la rotación de las partes de eje
de dirección con relación al eje inversor alrededor del eje de
dirección permitiendo al mismo tiempo el eje de dirección se
traslade axialmente con relación al eje de dirección. En la
realización de las figuras 9 a 30, como se representa en la figura
12, las partes de eje de dirección 72 y 76 son de sección
transversal hexagonal y acoplan en relación deslizante con
superficies complementarias internas de forma hexagonal en sección
transversal del eje inversor 90. Otros montajes para acoplar las
partes de eje de dirección 72 y 76 al eje inversor 90 para rotación
conjunta permitiendo al mismo tiempo que el eje inversor se
traslade axialmente con relación a las partes de eje de dirección,
incluyen una chaveta deslizante, una ranura deslizante, un cuadrado
deslizante, y análogos.
El eje de dirección de dos partes en unión con
una pared transversal 90a (figura 11) dentro del eje inversor 90
entre las dos partes de eje de dirección 72 y 76 hace innecesario
proporcionar un asiento entre la parte inferior de eje de dirección
72 y la porción inferior del eje inversor - la pared 90a impide que
escape agua a través de la interface entre el eje de dirección y el
eje inversor. Esa característica simplifica la estructura y elimina
un componente (una junta estanca) que se sometería a fallo y
requeriría mantenimiento relativamente frecuente.
Un deflector inversor 100 que tiene un cuerpo 102
en general en forma de copa está montado en la porción trasera de
la tobera de dirección 50 para movimiento pivotante alrededor de un
eje horizontal por la recepción de un par de porciones de brazo 104
en salientes de montaje bifurcados 60 fijados a la tobera de
dirección y pasadores de pivote 106 recibidos en agujeros en las
porciones de brazo 104 y los salientes 60. El eje de pivote del
deflector inversor 100 está situado cerca del extremo trasero de la
tobera de dirección 50 y encima del eje central de la tobera de
dirección.
El deflector inversor 100 está articulado
mecánicamente al eje inversor 90 por un par de articulaciones
mecánicas 110P y 110S que están situadas y construidas
simétricamente con respecto al eje del eje de dirección. Cada
articulación 110P y 110S consta de un mecanismo
Scott-Rouselle acoplado al eje inversor 90 y que
tiene una salida de pivote y un mecanismo de
biela-manivela invertido acoplado al deflector
inversor 100 y una entrada de pivote acoplada a la salida de pivote
del mecanismo Scott-Rouselle. El mecanismo
Scott-Rouselle de babor consta de los componentes
siguientes:
- Una articulación 112p que está acoplada pivotantemente por un pasador de pivote 114p en su extremo superior a un brazo de montaje de pivote fijo 92p en el eje inversor 90 y está acoplada pivotantemente a su extremo de salida inferior por un pasador de pivote de entrada 116p a una articulación 118p-s del mecanismo de biela-manivela invertido (la articulación 118p-s es un solo elemento en forma de Y compartido por las articulaciones de babor y estribor); y
- Un par de articulaciones 120p, una en cada lado de la articulación 112p, cada una de las cuales está acoplada pivotantemente por un pasador de pivote 122p a un brazo de montaje fijo 124p en la tobera de dirección 50 y está acoplada pivotantemente en su extremo superior por un pasador de pivote 126p a la articulación 112p.
El mecanismo de biela-manivela
invertido de babor consta de:
- La articulación 118p-s; y
- El acoplamiento mecánico rígido entre el saliente de montaje de babor 60 - por el brazo 104 y el cuerpo del deflector inversor 102 - y un brazo 128p fijado al deflector de dirección 100 y acoplado por un pasador de pivote 130p a la articulación 118p-s.
El eje de dirección 70 y el eje inversor 90 son
movidos conjuntamente en rotación alrededor del eje de pivote de
dirección por un aparato de accionamiento rotativo adecuado 140,
del que se puede usar varios tipos, como se ha mencionado
anteriormente. La realización tiene un accionador rotativo
hidráulico del tipo de paletas como el aparato de accionamiento
rotativo 140. Cuando gira, la salida del accionamiento rotativo 140
gira la parte superior de eje 76, que transmite par rotativo al eje
inversor 90 mediante el acoplamiento hexagonal deslizante (véase la
figura 4). El eje inversor transmite par mediante el acoplamiento
hexagonal a la parte inferior de eje de dirección 72, que en virtud
de la fijación de la porción de pestaña 74 de la parte inferior de
eje de dirección 72 a la tobera de dirección 50 y la fijación del
deflector inversor por los acoplamientos de pivote 60, 106 a la
tobera de dirección gira la tobera de dirección y el deflector
inversor alrededor del eje de dirección (más exactamente, el eje
común del eje de dirección 70 y el eje inversor 90). La rotación de
la tobera de dirección desvía el chorro de manera que salga del
aparato de dirección e inversión con un componente de empuje
lateral. Las figuras 18 a 22 muestran el aparato girado a babor,
para virar así la embarcación a babor.
Un dispositivo de accionamiento axial adecuado
150, del que se han indicado ejemplos antes, se acopla entre la
parte superior de eje de dirección 76 y el eje inversor 90 y cuando
es accionado traslada el eje inversor hacia arriba o hacia abajo
con relación al eje de dirección. En la realización, el dispositivo
de accionamiento axial es un pistón/cilindro de doble efecto, que
consta de una porción de pistón anular 92 en el extremo superior
del eje inversor 90 y un cilindro 152, que se atornilla en su
extremo superior a una pestaña 76f en la parte superior de eje de
dirección 76 y está sellado en relación deslizante en su extremo
inferior al eje inversor. Se suministra o descarga fluido
hidráulico de las respectivas cámaras de trabajo del dispositivo de
accionamiento axial de pistón/cilindro 150 mediante orificios de
cilindro 154 y 156.
En una posición superior del eje inversor 90
(véase las figuras 9 a 11 y 13 a 17), el deflector inversor se
retiene en una posición inactiva encima del chorro de agua que
emerge de la tobera de dirección, habilitando así la propulsión
hacia adelante de la embarcación. La traslación axial hacia abajo
del eje inversor 90 de la posición representada en las figuras 9 a
11 y 13 a 17 pivota el deflector inversor 100 hacia abajo de manera
que el chorro de agua que sale de la tobera de dirección sea
interceptado y desviado de modo que tengan un componente hacia
adelante, habilitando así la propulsión hacia atrás de la
embarcación. Las figuras 23 a 30 muestran el aparato de dirección e
inversión en el modo de propulsión hacia atrás. En el modo de
propulsión hacia atrás con el deflector de dirección en la posición
descendente activa, la tobera de dirección se puede girar por el
accionamiento rotativo 140, realizando así la dirección hacia
atrás.
Como se ha mencionado anteriormente, el aparato
de dirección e inversión que realiza la presente invención está
montado en una porción de un casco de la embarcación encima de la
porción inferior trasera 10a que recubre la salida de la tobera de
descarga, permitiendo por ello que el dispositivo de accionamiento
rotativo 140 para el eje de dirección 70 y el mecanismo de
accionamiento axial 150 para el eje inversor 90 estén situados
dentro del casco encima de la sección inferior trasera 10a. En las
instalaciones completamente sumergidas según la presente invención,
la porción del eje inversor debajo del cilindro 154 y encima de los
brazos de montaje de pivote 92p pasa a través de una junta estanca
adecuada instalada en un agujero en el casco (por ejemplo, en la
cubierta 16d).
La segunda realización de una unidad de
dirección/inversión, que se representa en las figuras 31 a 37, es
similar en la mayoría de los aspectos a la primera realización. Por
lo tanto, los números de referencia aplicados a las figuras 31 a 37
son los mismos que los aplicados a las figuras 31 a 37 pero
incrementados en 200, y la descripción anterior es completamente
aplicable a la segunda realización.
La segunda realización tiene un deflector
inversor superior 300 que está montado pivotantemente por montajes
de pivote 306 cerca de su extremo delantero en la tobera de
dirección 250 y se acomoda en un agujero 307 en la pared superior
de la tobera de dirección. Un deflector inversor inferior 400 está
montado pivotantemente en la tobera de dirección 250 por montajes de
pivote 402 y se acomoda en un agujero en la pared inferior de la
tobera de dirección. En las posiciones inactivas, como se representa
en las figuras 31 a 37, los deflectores inversores 300 y 400
permiten que un chorro de agua que sale de la tobera de descarga
pase a través de la tobera de dirección 250 hacia atrás para
propulsión hacia adelante.
El deflector inversor superior 300 se acopla por
articulaciones 406 al deflector inversor inferior 400 de manera que
cuando las articulaciones de accionamiento 310p-s y
318p-s asociadas con el eje inversor 290 pivoten el
deflector inversor superior 250 hacia atrás y hacia abajo a la
posición activa, el deflector inversor inferior 400 se pivote por
las articulaciones 406 hacia atrás y hacia arriba alrededor de su
montaje de pivote 402 en coordinación con el movimiento pivotante
del deflector inversor superior. En las posiciones activas, los
deflectores inversores superior e inferior 300 y 400 contactan
entre sí en sus bordes traseros (en las posiciones inactivas
representadas), formando así una sola superficie efectivamente
deflectora, que redirige el chorro de agua. En la medida en que los
deflectores inversores están montados en la tobera de dirección, las
propulsiones inversas por el chorro de agua pueden ir acompañadas
por propulsiones laterales.
Es conocido que varias combinaciones de fuerzas
de propulsión hacia adelante y hacia atrás con componentes
laterales en sistemas dobles de propulsión permiten una amplia gama
de maniobras de embarcaciones marinas. A este respecto, un sistema
de propulsión según la presente invención se puede instalar cerca
de la proa de una embarcación para proporcionar propulsión hacia
adelante adicional, mejor capacidad de dirección, y mejor
maniobrabilidad, tal como rotación muy rápida alrededor del eje
z.
Las figuras 31 a 37 también muestran nervios
laterales de soporte 410 en la tobera de dirección 250 para el
montaje de la segunda unidad de carenado 26 y nervios de soporte
inferiores 412 en el deflector inversor inferior 400 la tercera
unidad de carenado 27, que llena el agujero inferior en la segunda
unidad de carenado. En el modo de propulsión hacia atrás, la tercera
unidad de carenado 27 pivota hacia abajo y hacia atrás, dejando un
agujero en la parte inferior de la segunda unidad de carenado 26
para que el chorro de agua desviado fluya hacia adelante.
La unidad de dirección/inversión de las figuras 9
a 30 es útil para embarcaciones que no están sometidas a maniobras
bruscas, tal como pasar de propulsión hacia adelante a hacia atrás
mientras la embarcación está avanzando a alta velocidad, que dan
lugar a fuerzas verticales transitorias grandes en el deflector
inversor que se transmiten a la embarcación y también someten los
montajes del deflector inversor y las articulaciones de
accionamiento a cargas altas.
Por otra parte, los deflectores inversores dobles
de la segunda realización producen componentes de fuerza vertical
al tiempo del movimiento a las posiciones activas que se desvían
entre sí, minimizando así la aplicación de una fuerza vertical a la
embarcación. Además, el área de cada deflector inversor en la
realización de las figuras 31 a 37 puede ser más pequeña que la de
un solo deflector inversor proporcionando el mismo efecto,
reduciendo así las cargas en cada deflector y sus montajes y
articulaciones de accionamiento hasta la mitad, siendo igual todo
lo demás.
Una bomba de propulsión de chorro de agua (14)
está montada en un agujero en un espejo intermedio completamente
sumergido (12) situado hacia adelante del espejo de popa (11) y en
el extremo trasero de una protuberancia estructural colgante (15)
en el fondo de casco, estando la tobera de descarga de bomba (30)
hacia atrás del espejo intermedio. Una tobera de dirección (50) está
montada en la tobera de descarga (30) para movimiento pivotante
alrededor de un eje que está en un plano vertical. Al menos un
deflector inversor (100 o 300 y 400) está montado para movimiento
pivotante alrededor de un eje que es perpendicular al plano
vertical. Un eje rotativo de dirección (70, 270) operado por un
accionador de dirección situado con el casco, la tobera de
dirección y deflector inversor, y los ejes de dirección e inversión
(140 o 340), está acoplado a la tobera de dirección (50 o 250). Un
eje inversor hueco (90, 290) se recibe telescópicamente sobre una
porción del eje de dirección y se puede trasladar axialmente con
relación al eje de dirección por un accionador inversor (150, 350)
situado dentro del casco de la embarcación. Una articulación
mecánica (110, 310 y 118, 318) acoplada entre el eje inversor y el
deflector inversor pivota el deflector inversor entre una posición
inactiva y una posición operativa. Carenados (25, 26, 27) a las
líneas de la protuberancia y entre sí cubren los lados y las partes
inferiores de la tobera de descarga.
Claims (10)
1. Una embarcación de superficie que tiene
un casco que tiene una porción trasera que
incluye un espejo principal de popa (11), un espejo intermedio (12)
situado debajo y hacia adelante del espejo de popa, y una sección
inferior trasera (10a) que se extiende desde el borde inferior del
espejo principal de popa hacia adelante a una posición en general
encima de una parte inferior del espejo intermedio (12) y próxima al
espejo intermedio;
un conducto de entrada de agua (17) que tiene un
agujero de entrada (18) en el casco hacia adelante del espejo
intermedio y un agujero de salida (17o) dentro del casco hacia
adelante del espejo intermedio;
una bomba de propulsión de chorro de agua (14)
que tiene una carcasa montada en un agujero en el espejo intermedio
e incluyendo una parte delantera (19) conectada hacia adelante del
espejo intermedio a la salida del conducto de entrada (17) e
incluyendo una parte trasera (23h, 30) que se extiende hacia atrás
del espejo intermedio, un rotor (21) recibido en la parte delantera,
un estator (23) y una tobera de descarga (30, 230) hacia atrás del
estator;
una tobera de dirección (50, 250) montada
pivotantemente en la parte trasera de dicha carcasa para
interceptar un chorro de agua descargado de la bomba (14) y
acoplado al extremo inferior de un eje de dirección (70, 270) que
puede girar alrededor de un eje de dirección y se extiende hacia
arriba de la tobera de dirección (50, 250) a través de un agujero
en la sección inferior trasera (10a) y tiene una porción superior
de extremo situada dentro del casco;
y
y
un accionador de dirección (40) situado dentro
del casco de la embarcación (10) y acoplado al eje de dirección
(70, 270) para girar el eje de dirección alrededor del eje de
dirección;
caracterizada porque
dicho espejo intermedio (12) está situado debajo
de la línea de agua del casco;
dicho estator (23) se recibe en la parte trasera
de dicha bomba de chorro de agua (14);
al menos una porción trasera del conducto de
entrada (17) y la parte delantera (19) de la carcasa de bomba se
reciben en una protuberancia que se extiende hacia abajo (15)
formando una porción de la estructura de casco,
teniendo la parte delantera (19) de la carcasa de
bomba un extremo trasero unido al espejo intermedio (12), y estando
conformada hidrodinámicamente la protuberancia y carenada a
porciones de la parte inferior del casco hacia adelante y enfrente
de la protuberancia (15).
2. La embarcación según la reivindicación 1 y
caracterizada además porque la bomba (14) es una bomba de
flujo mezclado o una bomba de flujo axial; la bomba, la tobera de
descarga (30) y la tobera de dirección (50, 250) tienen un eje
común que se inclina hacia abajo y hacia atrás en un ángulo agudo
con relación al plano de base del casco, y el eje de pivote de
dirección es perpendicular al eje común.
3. La embarcación según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2 en la que un deflector inversor superior (100, 300)
está montado en la tobera de dirección (50, 250) para movimiento
pivotante alrededor de un eje de pivote inversor entre una posición
inactiva por encima y sustancialmente libre de un chorro de agua
descargado de la tobera de dirección y una posición operativa en la
que el chorro de agua choca en una superficie del deflector
inversor que está configurado para invertir la dirección del chorro
de agua a una dirección que tiene un vector hacia adelante, y
caracterizada además porque
el eje de pivote inversor es perpendicular a un
plano vertical y está separado del eje de dirección,
un eje inversor hueco (90, 290) se recibe
telescópicamente sobre una porción del eje de dirección (70, 270) y
se puede trasladar axialmente con relación al eje de dirección,
y
una articulación mecánica (110 y 118, 310 y 318)
está acoplada entre el eje inversor y el deflector inversor para
pivotar el deflector inversor entre la posición inactiva y la
posición operativa en respuesta a la traslación axial del eje
inversor.
4. La embarcación según la reivindicación 3 y
caracterizada además porque el eje de dirección (70, 270)
tiene una parte superior de eje de dirección (76, 276) que tiene
una porción de extremo inferior recibida telescópicamente dentro de
una porción superior del eje inversor (90, 290) y una parte de eje
inferior (72, 272) que tiene una porción superior recibida
telescópicamente en una porción inferior del eje inversor (90,
290).
5. La embarcación según la reivindicación 3 o la
reivindicación 4 y caracterizada además porque la
articulación (110, 130) incluye un mecanismo
Scott-Rouselle acoplado al eje inversor (90, 290) y
que tiene una salida de pivote y un mecanismo de
biela-manivela invertido acoplado al deflector
inversor (100, 300) y una entrada de pivote acoplada a la salida de
pivote del mecanismo Scott-Rouselle.
6. La embarcación según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5 y caracterizada además porque el
accionador inversor (50, 350) es un pistón/cilindro anular fijado
dentro del casco y que tiene un pistón anular acoplado al eje de
dirección.
7. La embarcación según la reivindicación 3 y
caracterizada además porque la articulación mecánica (110 y
118) incluye un par de mecanismos Scott-Rouselle
acoplados al eje inversor, teniendo cada uno una salida de pivote, y
un par de mecanismos de biela-manivela invertidos
acoplados al deflector inversor, teniendo cada mecanismo de
biela-manivela invertido una entrada de pivote
acoplada a la salida de pivote de uno de los mecanismos
Scott-Rouselle, estando cada par de mecanismos
situado simétricamente y configurado con respecto al plano
vertical.
8. La embarcación según la reivindicación 3 y
caracterizada además porque
un deflector inversor inferior (400) está montado
para movimiento pivotante en la tobera de dirección (50, 250) para
movimiento pivotante alrededor de un eje perpendicular a un plano
vertical y separado del eje de dirección y para movimiento entre
una posición inactiva debajo y sustancialmente libre de un chorro
de agua descargado de la tobera de dirección y una posición
operativa en la que una porción del chorro de agua choca en una
superficie del deflector inversor inferior que está configurado
para invertir la dirección del chorro de agua a una dirección que
tiene un vector hacia adelante, y
una articulación mecánica (406) está acoplada
entre el deflector inversor superior (100, 300) y el deflector de
dirección inferior (400) de manera que se coordinen los movimientos
de los deflectores inversores superior e inferior entre las
posiciones inactiva y activa.
9. La embarcación según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8 y caracterizada además porque una
primera unidad de carenado (25) se extiende hacia atrás del espejo
secundario (12) a una posición próxima hacia adelante de un plano
transversal que incluye el eje de dirección, hacia abajo de la
sección inferior trasera (10a) y debajo de la parte trasera de la
carcasa de bomba, carenándose la primera unidad de carenado a las
líneas de la protuberancia.
10. La embarcación según la reivindicación 9 y
caracterizada además porque una segunda unidad de carenado
(26) que está carenada a las líneas de la primera unidad de
carenado, está montada en la tobera de dirección (50, 250) para
rotación con ella y se extiende hacia atrás del extremo trasero de
la primera unidad de carenado a una posición próxima a un plano
transversal paralelo al eje de dirección e incluyendo un extremo
trasero del deflector inversor y hacia abajo de la sección inferior
trasera y tiene un agujero en su lado inferior que permite que el
chorro de agua desviado por el deflector inversor pase por el
segundo carenado y por debajo de la parte trasera de la carcasa de
bomba.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US265066 | 1999-03-09 | ||
| US09/265,066 US6152792A (en) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | Steering and reversing apparatus for waterjet propulsion systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2233233T3 true ES2233233T3 (es) | 2005-06-16 |
Family
ID=23008823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00104881T Expired - Lifetime ES2233233T3 (es) | 1999-03-09 | 2000-03-08 | Embarcacion de superficie con un sistema de propulsion de chorro de agua. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6152792A (es) |
| EP (1) | EP1035012B1 (es) |
| JP (1) | JP4508353B2 (es) |
| KR (1) | KR100649174B1 (es) |
| AT (1) | ATE283194T1 (es) |
| AU (1) | AU754358C (es) |
| DE (1) | DE60016066T2 (es) |
| DK (1) | DK1035012T3 (es) |
| ES (1) | ES2233233T3 (es) |
| PT (1) | PT1035012E (es) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003025461A (ja) * | 2001-05-11 | 2003-01-29 | Fuji Seiko Kk | タイヤ成形装置及び空気入りラジアルタイヤ |
| JP4674841B2 (ja) * | 2001-06-08 | 2011-04-20 | ヤマハ発動機株式会社 | 小型船舶における電動式推進装置 |
| DE10224012A1 (de) * | 2002-05-29 | 2003-12-11 | Siemens Ag | Antriebssystem für ein schnelles seegehendes Schiff, insbesondere ein Marine-(Navy)Schiff |
| US7217165B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-05-15 | Apex Hydro Jet, Llc | Waterjet steering and reversing apparatus |
| US9153960B2 (en) | 2004-01-15 | 2015-10-06 | Comarco Wireless Technologies, Inc. | Power supply equipment utilizing interchangeable tips to provide power and a data signal to electronic devices |
| US7681674B1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-03-23 | Loadmaster Engineering, Inc. | System for positioning transportable and relocatable heavy equipment |
| US8213204B2 (en) | 2009-04-01 | 2012-07-03 | Comarco Wireless Technologies, Inc. | Modular power adapter |
| US8354760B2 (en) | 2009-10-28 | 2013-01-15 | Comarco Wireless Technologies, Inc. | Power supply equipment to simultaneously power multiple electronic device |
| JP5528248B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2014-06-25 | ユニバーサル特機株式会社 | ウォータージェット推進船 |
| CN107187571A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-22 | 兰州理工大学 | 一种新型喷泵轴对称矢量喷管 |
| KR102069169B1 (ko) * | 2018-04-20 | 2020-01-22 | (유)장성테크 | 선박 선회를 위한 스러스트 추력장치 |
| WO2021165857A1 (en) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | Zerojet Limited | Jet powered watercraft control mechanism |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3143857A (en) * | 1960-05-02 | 1964-08-11 | Star Fire Marine Jet Company | Combined forward and reverse steering device for jet propelled aquatic vehicles |
| US3064420A (en) * | 1961-08-03 | 1962-11-20 | Joe W Goehler | Reversing water jet steering nozzle |
| US3089454A (en) * | 1961-10-02 | 1963-05-14 | Star Fire Marine Jet Co | Adjustable mounting for hydro-jet propulsion means on boats |
| US3138922A (en) * | 1962-01-22 | 1964-06-30 | Buehler Corp | Rotating conduit control |
| US3241770A (en) * | 1962-11-08 | 1966-03-22 | Buehler Corp | Jet boat steering deflectors |
| US3266733A (en) * | 1963-07-15 | 1966-08-16 | Elmer E Goehler | Hydraulic boat propelling, guiding and reversing means |
| US3207116A (en) * | 1964-03-30 | 1965-09-21 | France Arnold | Attachment of jet propulsion units to water-borne craft and means for steering the unit |
| GB1063945A (en) * | 1964-07-23 | 1967-04-05 | Silvio Barletta | Improvements in or relating to liquid jet reaction propulsion units |
| US3382833A (en) * | 1966-06-08 | 1968-05-14 | Wukowitz Edward | High-speed motorboat hull |
| US3756185A (en) * | 1972-03-08 | 1973-09-04 | Custom Speed Marine Inc | Water jet boat thrust trimmer |
| GB1441250A (en) * | 1972-12-14 | 1976-06-30 | Dowty Hydraulic Units Ltd | Hydraulic jet propulsion apparatus suitable for waterborne vessels |
| US3807346A (en) * | 1973-06-25 | 1974-04-30 | Boeing Co | Waterjet steering and reversing mechanism |
| US4026235A (en) * | 1976-04-19 | 1977-05-31 | Brunswick Corporation | Jet drive apparatus with non-steering jet reverse deflector |
| US4315749A (en) * | 1979-08-27 | 1982-02-16 | Maritec Corporation | Non jamming reversible jet nozzle |
| NO160840C (no) * | 1986-11-20 | 1989-06-07 | Mariko As | Manoevreringsanordning for baater. |
| DE8807240U1 (de) * | 1988-06-03 | 1988-08-11 | Kusan, Kresimir, Dipl.-Ing., 2850 Bremerhaven | Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge |
| DE3936598A1 (de) * | 1989-11-03 | 1991-06-27 | Kusan Kristian | Wasserstrahlantriebssystem fuer wasserfahrzeuge |
| US5376028A (en) * | 1991-02-07 | 1994-12-27 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Jet propelled watercraft |
| US5240443A (en) * | 1991-02-08 | 1993-08-31 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Jet propelled boat |
| US5421753A (en) * | 1991-05-13 | 1995-06-06 | Roos; Paul W. | Marine jet drive |
| JP2557262Y2 (ja) * | 1992-01-13 | 1997-12-10 | 川崎重工業株式会社 | ウォータジェット推進機の逆噴射装置 |
| JPH0594094U (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-21 | 川崎重工業株式会社 | 水噴射推進装置の前後進操縦装置 |
| JPH0687486A (ja) * | 1992-09-04 | 1994-03-29 | Yamaha Motor Co Ltd | 水ジェット推進艇の船底構造 |
| JPH06321186A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-11-22 | Toshiba Corp | ウォータジェット推進装置 |
| JPH0789489A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-04 | Sanshin Ind Co Ltd | 水噴射推進装置 |
| JP2720786B2 (ja) * | 1994-03-14 | 1998-03-04 | 株式会社新潟鉄工所 | ウォータジェット船の推力計測装置 |
| US5520133A (en) * | 1995-04-17 | 1996-05-28 | Wiegert; Gerald A. | Water jet powered watercraft |
| JP2690883B2 (ja) * | 1995-11-24 | 1997-12-17 | 川崎重工業株式会社 | 高速船の複合型推進装置 |
| US5752864A (en) * | 1997-01-16 | 1998-05-19 | Brunswick Corporation | Reverse gate for personal watercraft |
| JPH1149093A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Yamaha Motor Co Ltd | ジェット推進艇 |
| US6203388B1 (en) * | 1999-01-25 | 2001-03-20 | Electric Boat Corporation | Integrated external electric drive propulsion module arrangement for surface ships |
-
1999
- 1999-03-09 US US09/265,066 patent/US6152792A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-08 ES ES00104881T patent/ES2233233T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-08 PT PT00104881T patent/PT1035012E/pt unknown
- 2000-03-08 AU AU20752/00A patent/AU754358C/en not_active Expired
- 2000-03-08 DK DK00104881T patent/DK1035012T3/da active
- 2000-03-08 AT AT00104881T patent/ATE283194T1/de active
- 2000-03-08 EP EP00104881A patent/EP1035012B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-08 DE DE60016066T patent/DE60016066T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-09 KR KR1020000011832A patent/KR100649174B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-03-09 JP JP2000112755A patent/JP4508353B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100649174B1 (ko) | 2006-11-24 |
| DE60016066T2 (de) | 2005-05-25 |
| EP1035012A3 (en) | 2002-07-03 |
| JP4508353B2 (ja) | 2010-07-21 |
| PT1035012E (pt) | 2005-03-31 |
| AU754358C (en) | 2003-08-07 |
| US6152792A (en) | 2000-11-28 |
| EP1035012A2 (en) | 2000-09-13 |
| ATE283194T1 (de) | 2004-12-15 |
| AU754358B2 (en) | 2002-11-14 |
| DE60016066D1 (de) | 2004-12-30 |
| JP2000355297A (ja) | 2000-12-26 |
| KR20000062804A (ko) | 2000-10-25 |
| AU2075200A (en) | 2000-09-14 |
| DK1035012T3 (da) | 2005-04-04 |
| EP1035012B1 (en) | 2004-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2233233T3 (es) | Embarcacion de superficie con un sistema de propulsion de chorro de agua. | |
| CN111361717B (zh) | 双推进器矢量控制且天线可折叠的自主水下航行器 | |
| US6238257B1 (en) | Surface vessel with a waterjet propulsion system | |
| US20020178990A1 (en) | Propulsion of underwater vehicles using differential and vectored thrust | |
| US6071156A (en) | Surface vessel with a fully submerged waterjet propulsion system | |
| ES2846626T3 (es) | Propulsor retráctil y árbol de accionamiento para propulsor retráctil | |
| EP3033271B1 (en) | A hull mounted, steerable marine drive with trim actuation | |
| NO334694B1 (no) | Anordning i et motroterende fremdriftssystem (CRP). | |
| US4223630A (en) | Jet boat reversing unit | |
| US6279499B1 (en) | Rotational jet-drive bow thruster for a marine propulsion system | |
| ES2391745T3 (es) | Sellado para propulsión mediante aletas | |
| GB2082994A (en) | High performance stern drive unit | |
| US4863404A (en) | Jet propulsion and stabilization means for ships | |
| US5145426A (en) | Multi jet propelled watercraft | |
| JPH09142384A (ja) | 高速船の複合型推進装置 | |
| PT1545970E (pt) | Propulsão por jacto de água para veículos aquáticos. | |
| EP0037865B1 (en) | Valve system for controlling the direction of fluid discharge from a nozzle in a thruster system | |
| RU2081785C1 (ru) | Движитель судна | |
| NL2033273B1 (en) | Retractable propulsion system for a marine vessel | |
| EP4116180A1 (en) | Boat | |
| KR102702352B1 (ko) | 추진 장치 및 이를 포함하는 선박 | |
| JPH05213273A (ja) | 水噴射推進装置の後進装置 | |
| WO2024079649A1 (en) | Boat propulsion and manoeuvring system | |
| JPH05294284A (ja) | ウォータジェット推進機 | |
| JPS6127839Y2 (es) |