ES2283615T3 - Propulsion por chorro de agua para naves acuaticas. - Google Patents
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Abstract
Propulsión por chorro de agua para naves acuáticas con las siguientes características: a) La propulsión por chorro de agua (1) incluye una unidad de carcasa (3) empotrable en el suelo de la nave marítima correspondiente, que a su vez cuenta como mínimo con una hélice que se gira (10) a través de un eje de hélice (9), que proyecta el agua que recibe a través del orificio de entrada del suelo (13) y de la sección carcasa - entrada (4) de la unidad de carcasa (3) por un arco (6) y por un orificio de salida a ras de suelo (15) de la unidad de carcasa (3) por medio de un árbol de timonaje (17) que gira a través de una rejilla inversora del suelo giratoria (16), hasta alcanzar la parte baja de la unidad de carcasa (3); b) La propulsión por chorro de agua (1) está compuesta de forma que la sección de carcasa - entrada (4) está alineada con respecto a la dirección principal de navegación, presuponiendo un uso de acuerdo a lo previsto de la propulsión por chorro de agua (1), y al orificio de entrada a nivel de suelo (13) de la unidad de carcasa y delante del orificio de salida (15); caracterizado por lo siguiente: c) La propulsión por chorro de agua (10) forma una bomba de hélice (8) como mínimo con el eje de hélice (11) alojada en la cara presión del arco (6) y la sección de carcasa - bombas (5) de la unidad de carcasa (3), cuyo efecto esté conectado con la transmisión (2, 2+, 40) y d) El eje giratorio de hélice (9), que discurre inclinadamente bajo el orificio de entrada (13) de la unidad de carcasa (3) correspondiente a la hélice (10) inclinada sobre la dirección original del flujo de entrada frente a la placa suelo (20) en calidad de base horizontal (12), forma un ángulo de inclinación (alfa) entre 20 y 50º.
Description
Propulsión por chorro de agua para naves
acuáticas.
Esta invención se refiere a una propulsión por
chorro de agua para naves acuáticas.
Especialmente en aquellos vehículos acuáticos,
que también navegan por aguas poco profundas (p.ej. aguas
continentales con niveles variables de caudal), se ha comprobado
una mejora al utilizar la propulsión por chorro de agua para
facilitar la maniobrabilidad, montada preferentemente en el suelo de
proa. Estos equipos de propulsión por chorro de agua denominados
también Bug Jet incluyen una carcasa montada en la base de la nave
acuática correspondiente, que cuenta como mínimo con una hélice
(una rueda giratoria de bombas, p.ej.), que a su vez carga de
energía el agua aportada a través de una entrada de carcasa montada
en el suelo y que dirige el chorro por ejemplo a través de canales
o colectores en esa dirección, o lo controla por debajo del suelo de
la nave como mínimo por medio de un orificio de salida, giratorio
generalmente hasta 360º, a ras de suelo.
En los dispositivos de propulsión por agua
conocidos hasta ahora, el eje giratorio de la hélice o de la rueda
giratoria de bombas se desplaza en dirección horizontal o
vertical.
Si la distribución de hélices es vertical, es
decir si gira alrededor de un eje transversal horizontal en un
túnel de haz transversal, hay que tener en cuenta que el nivel del
agua debería situarse aproximadamente medio diámetro de hélice
sobre la cresta del túnel para evitar la penetración repentina de
aire y el consiguiente descenso de propulsión. Por consiguiente, no
obstante, se produce la desventaja siguiente: la nave acuática en
cuestión tendrá un calado relativamente grande, precisando una
profundidad de ruta de navegación suficiente para evitar riesgos y
alcanzar el rendimiento deseado de maniobrabilidad.
También resultan conocidos además los equipos de
propulsión por chorro agua con distribución vertical de hélices,
que cuentan con una entrada ubicada en el suelo a fin de reducir la
profundidad de calado conforme al principio de los Axial Jets
convencionales. Dado que el comportamiento de succión de las bombas
de hélice únicamente permite una emersión parcial de las álabes de
hélice, deberá garantizarse una relación de calado en concordancia
con la función correspondiente.
De la patente EP 0 024 443 A conocemos un
dispositivo de propulsión por chorro de agua para timonaje a proa
de una nave marítima con hélice de eje de giro horizontal. Esta
propulsión por chorro de agua ya famosa lleva los orificios de
salida del chorro de agua de dirección de navegación delante de los
orificios de salida, de forma que sólo se puede generar un frenado
por retropropulsión además de una propulsión de maniobra para
apoyar el sistema de álabes de popa. Esta construcción de propulsión
por chorro de agua alojada en la proa no permite una maniobra de
avance rentable, ya que el avance del chorro de propulsión provocado
de manera relativamente inclinada cruza o crea corriente al
timonear en recto sobre la corriente de succión que en ese punto
avanza por una fuerte pendiente ascendente. Las turbulencias y
succiones que se generan en este caso aumentan fuertemente las
pérdidas de entrada y reducen por consiguiente la evolución de la
propulsión de una forma drástica en esta zona de timonaje. El agua
succionada en esta maniobra procedente de la hélice también
contribuye a la reducir la propulsión, ya que ésta resulta menos
acelerada al aumentar la velocidad de entrada, generando además un
menor avance.
Las propulsiones por chorro de agua con eje
giratorio vertical requieren no obstante para la hélice (o la rueda
de bomba) colocada horizontalmente sobre la entrada del suelo, un
calado relativamente menor para tareas exentas de aire, resultando
sin embargo desfavorables para otros aspectos ya que éstas
transmisiones de propulsión en profundidades escasas de agua (es
decir, con un nivel de agua 50 cm por debajo de la quilla) y porque
la acción succionadora dirigida inmediatamente sobre el fondo
ejerce una succión extrema que aumenta la resistencia del buque y
limita al mismo tiempo la evolución del avance, pudiendo ocasionar
incluso la caída total de la misma, si se acumulan muchos mas
cuerpos extraños succionados de los que normalmente filtra la
rejilla de protección.
Por otra parte aumenta el riesgo de deterioro
por el ingente número de impurezas pequeñas que se cuelan por la
rejilla protectora como si de un tamiz se tratara, pudiendo incluso
adentrarse hasta el sistema de álabes.
Además queda probado, que las propulsiones por
chorro de agua con eje giratorio de hélice verticalmente alineado
durante el incremento de la navegación provoca una separación de la
corriente a invertir en el área de succionado vertical, a partir de
una velocidad de navegación determinada, lo que puede tener como
consecuencia un descenso drástico de la propulsión.
La propulsión a través de un motor montado
horizontalmente requiere una propulsión por chorro de agua con eje
giratorio de hélice vertical con un engranaje angular. Asimismo la
propulsión a través de motores de combustión para embragar o
cambiar la velocidad de giro (para lavar la rejilla de protección,
por ejemplo) precisa de un engranaje adicional de inversión de
marcha para buques, que incrementa por consiguiente en su calidad de
segundo engranaje las pérdidas mecánicas así como los costes.
La patente CH 551 311 A nos muestra una
propulsión de chorro por agua para la navegación a proa de buques,
que cuenta con una hélice, cuyo eje alcanza un ángulo de inclinación
< 45° frente a una base horizontal. Al igual que en la EP 0 024
443 A el orificio de salida del chorro de agua se encuentra en
dirección coincidente con la navegación delante del orificio de
entrada. Las láminas de autocierre emplazadas detrás de la hélice
así como el efecto unidireccional del timón en dirección al chorro
hacen imposible el aprovechamiento de esta transmisión para
propulsar la navegación.
Destacar finalmente que la UE 3,263,643 nos
presenta un aerodeslizador marítimo, que cuenta con transmisiones
de propulsión Jet tanto en proa como en popa. Ambas propulsiones
están situadas sobre el árbol propulsor de la hélice en la cara de
succión de la hélice correspondiente, por lo que al actuar estas
transmisiones pueden producir fuertes turbulencias en la corriente
de agua, turbulencias que se trasladarán a la carra succionadora de
la hélice sensible a la cavitación. Esto no sólo incrementada el
riesgo de deteriorar la hélice por la cavitación, sino que además
hay que tener en cuenta que el grado de efectividad de este tipo de
transmisiones no es muy alto. Tampoco hay que olvidar, que este
tipo de transmisiones provoca un número de vibraciones relativamente
elevado.
El objetivo de la presenta invención persigue
lograr una transmisión de propulsión por chorro de agua con una
bomba de hélice muy sencilla y barata de fabricar, destinada a naves
acuáticas especialmente para buques con menor desplazamiento, que
alcancen un margen de maniobra óptimo de avance y al incrementar la
velocidad de navegación, así como una propulsión eficiente con
mejores características de navegación en aguas poco profundas que
las transmisiones Bug Jet ya conocidas, y que puedan soldarse
(laminarse) al suelo de un buque con motores alternativos como si
de un componente de transmisión compacto se tratase.
Esta tarea se resuelve en esta invención
mediante las características descritas en la reivindicación 1ª. Una
extensión especialmente ventajosa de la estructura de la presente
invención evidencia las reivindicaciones subsiguientes.
La presente invención se centra básicamente en
la idea por una parte de alinear el árbol de la hélice
correspondiente a la propulsión por chorro de agua en la cara de
presión de cada bomba de hélice, formando un codo de tubo
convencional de 90º, de forma que el eje giratorio de la hélice no
esté colocado ni vertical ni horizontalmente, sino formando un
ángulo de inclinación de \alpha 20º a 50º, - preferentemente
entre 25º y 40º- frente a la placa de suelo en calidad de base
horizontal con una sección de carcasa de salida en el otro extremo
del codo de tubo que señale hacia abajo, además de una rejilla
inversora de suelo giratoria, que oriente el chorro de salida y por
consiguiente la propulsión de la hélice por debajo del suelo de la
transmisión de chorro de agua en todas direcciones. Por otra parte
la estructura de la propulsión por de chorro de agua incluye una
sección de carcasa de entrada, orientada a la dirección de
navegación principal durante la utilización preceptiva de la
propulsión por chorro de agua, estando colocado el orificio de
entrada del suelo en la unidad de carcasa delante del orificio de
salida.
Estas medidas ofrecen ventajas importantes en
relación a:
- -
- concepción y producción constructiva
- -
- navegación hidrodinámica y capacidad de propulsión
- -
- velocidad de navegación y de calado
- -
- instalación de motores de transmisión alternativos
- -
- posibilidades de montaje en diversos tipos de buques marítimos y naves acuáticas.
La hélice inclinada sobre la dirección original
del flujo de entrada y la tobera cónica de entrada evitan (en
comparación con las toberas redondas de entrada) cualquier
acumulación perjudicial de aire en la sección superior de
succionado, lo que favorece el comportamiento de succionado con
álabes de hélice parcialmente emergentes. En este caso no se
alcanza ni con mucho el calado requerido, lo contrario de lo que
ocurre con las propulsiones por chorro de agua con eje giratorio de
hélice horizontal.
Se mejoran las propiedades para aguas poco
profundas en relación a la eficacia de la propulsión, acción de
succionado y resistencia, gracias a que el efecto succionador de la
hélice relativamente inclinada no se centra inmediatamente sobre el
fondo y a que es mayor el orificio de entrada (en relación al
diámetro de la hélice de otras transmisiones de propulsión por
chorro de agua).
A fin de lograr una estructura especialmente
compacta del propulsor por chorro de agua objeto de la presente
invención, se ha evidenciado que resulta ventajoso que dicha
transmisión conste sólo de una carcasa empotrable en el suelo,
compuesta a su vez como mínimo de cuatro secciones de carcasas
unidas entre sí: una sección de carcasa - entrada preferente para
buques con menor desplazamiento, a la que se une concéntricamente
una sección de carcasa - bombas con un eje inclinado hacia la
horizontal. Al otro extremo de estas sección de carcasa - bombas se
ha colocado una sección de carcasa en forma de tubo con idéntica
inclinación, que sirve de carcasa base con un árbol de hélice
integrado - suspendido y que suele realizarse preferentemente con un
codo de tubo convencional de 90º, pero que también puede formarse
de otra manera. Al otro extremo del arco que indica hacia debajo de
forma perpendicular, se ha añadido una sección de carcasa - a nivel
de suelo, en la que se halla una suspensión de una rejilla
inversora dirigible.
Para que la hélice fluya correctamente como
requisito para una evolución de propulsión eficiente en maniobra de
parada o a baja velocidad de navegación, o incluso para navegar
hasta alcanzar la velocidad de marcha, se ha concebido la sección
de carcasa - entrada con características de sección transversal y
forma especial, adaptándose en cada caso a las diferentes
relaciones de flujo (tal y como se diferencia de manera similar en
modo de funcionamiento succión y entrada con bombas
estacionarias).
Inicialmente bajo, el contorno de carcasa -
entrada va adquiriendo a través del orificio de entrada una sección
prácticamente trapezoidal con esquinas redondeadas, hasta formar los
radios una sección abombada al seguir ascendiendo con respecto el
radio circular, a la que se ha añadido una tobera cónica de
entrada.
Dado que los contornos de esta sección de
carcasa - entrada están alineados con respecto de la dirección de
navegación principal (es decir, salida recta) y a que se captan
almismo tiempo los flujos laterales y perpendiculares en forma de
embudo, se guía el agua de un modo óptimo hasta la hélice inclinada
sobre el flujo de entrada.
La sección de carcasa - bombas colocada entre
sección carcasa - entrada y codo en forma de tubular, compuesta de
un material especialmente anticorrosivo y resistente al desgaste,
forman una bomba de hélice en su calidad de carcasa de bombas
céntrica con al menos una hélice y detrás un sistema de álabes
estatores fijos, que convierten la energía de turbulencia en
energía de flujo, sirviendo al mismo tiempo de pasarela como apoyo
para el buje de cojinete céntrico. Se contempla otro apoyo para el
buje del cojinete por ejemplo por medio de radios de sección
transversal etc., como otra alternativa factible.
Dependiendo de las características que tenga la
nave acuática en cuestión y el rendimiento de transmisión que se
precise, en la transmisión se suelen montar generalmente motores
eléctricos o de combustión, pero también motores hidráulicos. Si se
opta por montar motores eléctricos se requerirán diferentes rpm de
transmisión, dependiendo de la frecuencia de a bordo (p.ej. 50 o
60 Hz) y tipo de motor (número de par de polos). Por todo ello
queda probado, que el motor eléctrico puede montarse mediante
campana de carcasa coaxial de forma directa o paralelamente al eje
mediante correas de transmisión de alto rendimiento conforme a la
reducción elegible para la propulsión por chorro de agua o también
a la parte izquierda o derecha de la unidad de carcasa.
Si se desea que la propulsión por chorro de agua
sea accionada por un motor de combustión, la práctica ha demostrado
que resulta muy beneficioso unir el motor de combustión al árbol de
hélice a través de un engranaje para buques en la denominada
versión V y un ángulo de inclinación de ejes dispuesto de manera
estándar de por ejemplo 10º. Esto permite una instalación
especialmente compacta del motor de combustión a la propulsión por
chorro de agua. Motor y engranaje estarán alineados entre sí y
fijados preferentemente sobre un bastidor conjunto, que a su vez
estará fundamentado en calidad de unidad con suspensión elástica
sobre las consolas colocadas sobre la propulsión por chorro de
agua. Junto a las variantes estándares de reducción para ajustar el
régimen de velocidad se puede utilizar el nivel de inversión de este
engranaje para buques para la limpieza de la rejilla protectora de
entrada.
Al objeto de alcanzar una propulsión suficiente
en aguas poco profundas, también se puede adaptar la versión
constructiva de la sección de carcasa - entrada a una versión para
un uso específico. Elevando por ejemplo algo el nivel de entrada
del canto delantero o lateral o variando la inclinación de la
superficie de carcasa lateral o delantera, se crearán espacios
abiertos en la zona de proa o a un lado de las naves acuáticas, de
forma que la hélice reciba agua adicional (sin aire) directamente de
la zona delantera o lateral (entre otros por ejemplo en el caso de
navegaciones por transportador de pontones o dobles con instalación
Jet lateral o diagonal).
Por lo demás, la propulsión por chorro de agua
objeto de la presente invención se puede utilizar para diferentes
tipos de buques marítimos y para usos diversos como por ejemplo
maniobras o equipos de ayuda o como transmisión principal con
diferentes posiciones en el suelo del vehículo. Los tipos de buques
considerados son principalmente barcos de navegación continental,
como embarcaciones de mercancía, personas o de trabajo así como
ferrys, buques de aterrizaje, naves de autoridades y todos aquellos
que requieren una parada y posicionamiento más específica, como por
ejemplo buques extintores, de inmersión, de medición y laboratorio,
etc. Previo redimensionado la propulsión por chorro de agua de esta
invención puede utilizarse también como equipo de maniobra en naves
costeras y buques de alta mar.
Otros detalles y ventajas de la presente
invención se deducen de los ejemplos de ejecución explicados por
medio de las figuras siguientes:
Fig. 1 sección longitudinal con propulsión por
chorro de agua objeto de la invención un motor eléctrico con
transmisión directa coaxial o en disposición paralela al eje con
correas de transmisión propias;
Fig. 2 una vista del fondo de la propulsión por
chorro de agua representada en la figura 1 con la
dirección reseñada en la figura 1 con II;
Fig. 3 y 4 dos cortes a lo largo de las líneas
de corte representadas en la figura 2 con los números III
- III y IV - IV;
Fig. 5 sección longitudinal de la propulsión
por chorro de agua representada en la figura 1 con un motor
de combustión en calidad de transmisión.
En la figura 1 el número I se refiere a la
propulsión por chorro de agua objeto de la presente invención, que
puede accionarse por medio de un motor eléctrico montado
coaxialmente 2 (en versión brida) o a través de un motor eléctrico
2* montado paralelamente a los ejes (versión de pie) mediante
transmisión por correa 38 y reducción correspondiente con el
régimen de velocidad deseado para la hélice o velocidad
periférica.
La propulsión por chorro de agua 1 se compone de
una unidad de carcasa 3 empotrable en el suelo del buque (no
representado), que a su vez está compuesta por cuatro secciones de
carcasas 4 - 7 conectadas entre sí: la sección de carcasa - entrada
4 a ras de suelo prevista para buques con menor desplazamiento, a la
que se une concéntricamente una sección de carcasa - bombas 5 para
alojamiento de hélice 10. De acuerdo con la presenta invención el
eje giratorio de la hélice 9 y por consiguiente también el árbol de
hélice 11 está colocado bajo un ángulo de inclinación \alpha de
preferentemente 28º frente a una base horizontal, formado por la
placa base 20 de la unidad de carcasa 3.
En dirección al eje giratorio de la hélice
inclinado 9 se ha añadido a la sección de carcasa - bombas 5 un
codo de tubo 6, que sirve para alojar de manera suspendida el árbol
de hélice 11 en calidad de base de carcasa, tratándose de un codo
de tubo convencional de 90º. El otro extremo 14 inclinado
perpendicularmente hacia abajo del codo de tubo 6 se ha colocado
una sección de carcasa - salida 7 con un orificio de salida 15,
donde está colocado una rejilla inversora de suelo girable 16 para
dirigir el chorro de agua.
Para la ejecución, suspensión y sellado del
árbol de dirección 17 y árbol de hélice 11 se han dispuesto
concéntricamente sobre el codo de tubo 6 los soportes de cojinete
18, 19 con respecto de los ejes de árboles.
Las secciones de carcasa que guían el agua 4 - 7
y uno de los orificios de entrada o salida 13 y 15 unido a la placa
base 20 se combinan entre sí para dar como resultado una unidad de
carcasa 3 preproducible, que se puede completar con las consolas
del motor 37 o del fundamento 45, 46 para la instalación del motor
de accionamiento deseado 2, 2* o 40.
Además la unidad de carcasa 3 también puede
realizarse con una tapa de inspección por encima de la línea de
nivel vacío de agua (no representado), que permite inspeccionar y
limpiar desde la sala de máquinas toda la zona de entrada.
Alineando los contornos de la sección de carcasa
- entrada 4 de acuerdo con la dirección de navegación principal (es
decir en recto), el agua es guiada perfectamente a la hélice 10
inclinada sobre el flujo. Las zonas laterales dirigidas
perpendicularmente hacia fuera según la figura 3 y 4 de la sección
de carcasa - entrada 4 permiten recoger el agua que afluye
perpendicular o incluso lateralmente, como si de un embudo se
tratara.
Los contornos de la sección de carcasa - entrada
4 se han elegido así para que los perfiles de las secciones de
túnel 21, 22 de la fig. 3 y 4 aumenten constantemente en altura y
respecto de sus radios angulares superiores hasta formar un túnel
circularmente abombado, al que se añaden toberas cónicas de entrada
de bombas 23. Por debajo del eje giratorio de la hélice 9 desciende
el contorno de la tobera de entrada de bombas 23, hasta pasar por
debajo y unirse a la placa base del suelo 20. Se consideran e
incluyen otras alternativas.
En la zona orificio de entrada 13 de la sección
carcasa - entrada 4 se encuentra la rejilla protectora 24 que
impide la entrada de impurezas de tamaño perjudicial y que suele
estar montada de manera fija o abatible para por sacudir cuerpos
extraños. Esta ubicación permite un acceso permanente a la zona de
entrada y a la hélice 10 para inspeccionar, mantener o reparar
cualquier componente.
La sección de carcasa - bombas 4 de forma
tubular y colocada entre la sección de carcasa - entrada y el codo
de tubo 6 forma la bomba de hélice 8 mediante una estrecha holgura
radial de alrededor de al menos una hélice 10 la carcasa de bombas
y los álabes 26 emplazados justo detrás, que convierten la energía
de turbulencia en energía de flujo y al mismo tiempo de apoyo del
buje de cojinete 27. También puede considerarse, y de hecho se ha
considerado, un apoyo alternativo por ejemplo mediante radios sin
perfilar (en vez de 26). El buje del cojinete del lado de la
hélice 27 cuente preferentemente con un cojinete cojinete deslizante
- árbol de hélice 39.
La suspensión de árbol de hélice 28 sellados a
ambos lados funciona como un rodamiento bien engrasado para
compensar cargas axiales y radiales y está alojado sobre los
soportes del cojinete 19 del codo de tubo 6.
En la sección de salida 7 se ha dispuesto un
buje de cojinete 30 apoyado en la pasarela 29 para el alojamiento y
suspensión de la rejilla inversora de suelo 16, estando colocadas al
menos dos pasarelas 29 sobre la mitad delantera del suelo de forma
que favorecen la captación del flujo y la acción de la rejilla
inversora de suelo 16.
Para un timonaje circular de la rejilla de
inversión del suelo 16 se ha previsto el árbol de dirección 17 en
la zona inferior preferentemente en un cojinete deslizante lubricado
con agua 31 y en la zona superior en un rodamiento 32 sellado por
ambos lados y generosamente engrasado, que podrá absorber las cargas
axiales y radiales, con suspensión en soportes de cojinete 18 de la
unidad carcasa 3. Sobre el árbol de dirección 17 se ha colocado un
buje de propulsión 33 para el accionamiento del timonaje (no
representado) y otro buje de transmisión pequeño 34 para la
visualización de la propulsión (no representada) óptima o
eléctrica.
El motor eléctrico 2 (en versión brida) está
conectado a través de un acoplamiento de árboles elástico 35 con el
árbol de la hélice 11 y montado con una campaña coaxial de carcasa
36 en el soporte de cojinete 19 de la carcasa 3. La utilización de
un motor eléctrico 2* (en versión de pie) y la correa de transmisión
de alto rendimiento 38 para el accionamiento del árbol de la hélice
permiten el ajuste del régimen de velocidad dependiente de la
frecuencia a unas rpm uniforme de hélice o a una velocidad
periférica determinada. Dependiendo del espacio del que dispongamos
los motores eléctricos 2 y 2* se pueden instalar optativamente
delante del árbol de la hélice 11 o mediante una consola de motor
paralela al eje 37 por encima o lateralmente a la unidad de carcasa
3 de la propulsión por chorro de agua 1 con respecto del componente
transmisor listo para funcionar.
El ejemplo de ejecución representado en la
figura 5 de la presente invención contiene un motor de combustión
40 para accionamiento de la propulsión por chorro de agua 1. Para
lograr una disposición compacta y ventajosa de los componentes de
transmisión, se ha montado el motor de combustión 40 junto con el
acoplamiento de giro elástico integrado 41 y el engranaje para
buques convencional 42, preferentemente la versión V (es decir, el
eje de transmisión horizontal y el eje de accionamiento inclinado
forman una “V” horizontal) montado sobre el bastidor 43 y
posicionado de manera, que para la unión de árbol de cardán 44 se
obtenga una disposición W con dos ángulos de referencia en tamaño
autorizado.
El bastidor 43 está dispuesto sobre consolas de
fundamento 45, 46, alineadas a su vez con respecto de la unidad de
carcasa 3 por medio de elementos amortiguadores de goma y metal 47
como mínimo en cuatro puntos, y alineado con relación al árbol de
hélice 11 y con suspensión elástica. Los transportadores
dependientes de la carga así como los resortes compensan el
acoplamiento elástico de árboles 48 en versión de doble cardán.
Además, los elementos amortiguadores de goma y metal 47 y ambos
elementos elásticos del acoplamiento 48 sirven al mismo tiempo para
amortiguar la transmisión de vibración y sonido sobre la propulsión
por chorro de agua 1 y por consiguiente para aislar eficientemente
éstas transmisiones sobre la nave acuática.
Esta invención no se limita lógicamente al
ejemplo de ejecución anteriormente descrito. De hecho esta
propulsión por chorro de agua también puede realizarse tal y como
indica la figura 5, es decir con bomba de hélice 8 de un nivel y
con una bomba de hélice de dos niveles (bomba con un árbol de
hélices 11 y dos hélices 10 con los álabes intercalados 26).
Además la propulsión por chorro de agua 1
también puede ejecutarse en vez de como bomba - hélice fija
principalmente también con una bomba - hélice ajustadora, siendo
entonces el árbol de hélice 11 hueco para atravesar una barra de
accionamiento o conducción para regulación del sistema de álabes de
la hélice (o para aumento de hélice). En caso de propulsión
mediante motor eléctrico instalado paralelamente al eje se puede
montar el equipamiento necesario para la regulación de aumento
delante de los soportes de cojinete (19) de la propulsión por
chorro de agua 1. En caso de tratarse de un motor de combustión en
calidad de motor de accionamiento puede optarse por acoplamiento de
árbol 48 a través de una biela de accionamiento prolongada y el
árbol de transmisión hueco del engranaje de buques 42, de forma que
se puede colocar el dispositivo regulador como usual en la parte
exterior del engranaje de buques 42.
\global\parskip0.990000\baselineskip
- 1
- Propulsión por chorro de agua
- 2, 2*
- Motor eléctrico, transmisión/accionamiento
- 3
- Unidad de carcasa
- 4
- Sección de carcasa - entrada, sección de carcasa
- 5
- Sección de carcasa - bombas, sección de carcasa
- 6
- Codo de tubo, sección de carcasa en forma arqueada
- 7
- Sección de carcasa - salida, sección de carcasa
- 8
- Bomba de hélice, bomba
- 9
- Eje giratorio hélice
- 10
- Hélice
- 11
- Árbol hélice
- 12
- Base
- 13
- Orificio de entrada
- 14
- Extremo final arco
- 15
- Orificio de salida
- 16
- Rejilla inversora de suelo
- 17
- Árbol de dirección de timonaje
- 18
- Soportes de cojinete (árbol de timonaje)
- 19
- Soportes de cojinete (árbol de hélice)
- 20
- Placa suelo
- 21
- Sección de túnel
- 22
- Sección de túnel abombado
- 23
- Tobera de entrada bombas
- 24
- Rejilla protectora
- 25
- Estator
- 26
- Álabe del distribuidor
- 27
- Buje de cojinete
- 28
- Suspensión sellada de rodamientos (árbol de hélice)
- 29
- Pasarela
- 30
- Buje de cojinete
- 31
- Cojinete deslizante
- 32
- Suspensión sellada de rodamientos (árbol de timonaje)
- 33
- Buje de transmisión
- 34
- Buje de transmisión
- 35
- Acoplamiento elástico de árboles
- 36
- Campana de carcasa
- 37
- Consola de motor
- 38
- Accionamiento de correa
- 39
- Árboles de hélice - cojinete de fricción
- 40
- Motor de combustión, motor, accionamiento/transmisión
- 41
- Acoplamiento de motor de giro elástico
- 42
- Engranaje para buques, engranaje
- 43
- Bastidor
- 44
- Árbol de cardán
- 45
- Consola de fundamento
- 46
- Consola de fundamento
- 47
- Elementos de amortiguación de goma o metal
- 48
- Doble cardán elástico - acoplamiento de árboles, acoplamiento
- 49
- Consola de engranaje.
Claims (10)
1. Propulsión por chorro de agua para naves
acuáticas con las siguientes características:
- a)
- La propulsión por chorro de agua (1) incluye una unidad de carcasa (3) empotrable en el suelo de la nave marítima correspondiente, que a su vez cuenta como mínimo con una hélice que se gira (10) a través de un eje de hélice (9), que proyecta el agua que recibe a través del orificio de entrada del suelo (13) y de la sección carcasa - entrada (4) de la unidad de carcasa (3) por un arco (6) y por un orificio de salida a ras de suelo (15) de la unidad de carcasa (3) por medio de un árbol de timonaje (17) que gira a través de una rejilla inversora del suelo giratoria (16), hasta alcanzar la parte baja de la unidad de carcasa (3);
- b)
- La propulsión por chorro de agua (1) está compuesta de forma que la sección de carcasa - entrada (4) está alineada con respecto a la dirección principal de navegación, presuponiendo un uso de acuerdo a lo previsto de la propulsión por chorro de agua (1), y al orificio de entrada a nivel de suelo (13) de la unidad de carcasa y delante del orificio de salida (15);
caracterizado por lo siguiente:
- c)
- La propulsión por chorro de agua (10) forma una bomba de hélice (8) como mínimo con el eje de hélice (11) alojada en la cara presión del arco (6) y la sección de carcasa - bombas (5) de la unidad de carcasa (3), cuyo efecto esté conectado con la transmisión (2, 2+, 40) y
- d)
- El eje giratorio de hélice (9), que discurre inclinadamente bajo el orificio de entrada (13) de la unidad de carcasa (3) correspondiente a la hélice (10) inclinada sobre la dirección original del flujo de entrada frente a la placa suelo (20) en calidad de base horizontal (12), forma un ángulo de inclinación (\alpha) entre 20 y 50º.
2. Propulsión por chorro de agua
conforme a la reivindicación 1, caracterizado por lo
siguiente: el ángulo de inclinación \alpha que forma
el eje giratorio de hélice (9) frente a la placa suelo (20)
en calidad de base horizontal muestra un ángulo de inclinación
de 25 -a 40º.
3. Propulsión por chorro de agua
conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizado por lo
siguiente: la unidad de carcasa (3) de la
propulsión por chorro de agua (1) está compuesta como
mínimo de cuatro secciones de carcasa interconectadas
(4-7): una sección de carcasa - entrada (4), por
la que el agua alcanza la bomba (8), una sección de carcasa
- bombas (5) que incluye la hélice en forma tubular (10), una
sección de carcasa en forma de arco (6) para la inversión del
flujo de agua y una rejilla abatible empotrada en el suelo
(16) que cuenta con una sección de carcasa - salida
(7).
4. Propulsión por chorro de
agua conforme a la reivindicación 3, caracterizado por lo
siguiente: el contorno de la sección de carcasa - entrada (4) forma
por encima del orificio de entrada (13) una sección prácticamente
trapezoidal (21), que según se incrementa forma una sección de túnel
de forma abombada (22) para pasar después por la tobera de entrada
de bomba (23) en una sección circular, que desemboca
concéntricamente en la sección de carcasa de bombas (5) de la
unidad de carcasa (3).
5. Propulsión por chorro de
agua conforme a las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por
lo siguiente: la sección de carcasa arqueada (6) corresponde a un
codo de tubo de 90º.
6. Propulsión por chorro de
agua conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por
lo siguiente: el accionamiento (2, 2*) de la bomba (8) equivale a
un motor eléctrico, que está sujetado o bien frontalmente o
paralelo a los ejes del árbol de hélice (11) de la sección de
carcasa (3).
7. Propulsión por chorro de
agua conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por
lo siguiente: el accionamiento (40) de la bomba (8) es un motor de
combustión, que está sujeto a una unidad de carcasa (3), estando
unido el accionamiento (40) y el árbol de hélice (11) como mínimo
por un engranaje (42), que tiene la entrada y salida de potencia en
la misma cara.
8. Propulsión por chorro de
agua conforme a las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por
lo siguiente: la sección de carcasa - entrada (4) de la unidad de
carcasa (3) está colocada sobre una rejilla de protección (24).
9. Propulsión por chorro de
agua conforme a las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por
lo siguiente: la bomba (8) de la unidad de carcasa (3) es una bomba
axial de dos niveles, que cuenta en el árbol de hélice (11) con dos
hélices (10) y por lo menos un álabe distribuidor (26) intercalado
que indica en la misma dirección que el flujo.
10. Propulsión por chorro de agua
conforme a las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por lo
siguiente: la hélice (10) de la bomba (8) equivale a una hélice de
regulación.
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