FI123875B - Järjestely potkuriakselin tiivistämiseksi - Google Patents

Description

JÄRJESTELY POTKURIAKSELIN TIIVISTÄMISEKSI

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen järjestelyyn potku-riakselin tiivistämiseen laivassa tai vastaavassa aluksessa.

Laivojen ja vastaavien suurten vesikulkuneuvojen potkuriakselit tuetaan laivan runkoon tai 5 propulsioyksikön kuten ohjauspotkurilaitteen koteloon. Yleisesti tuenta perustuu laakerointiin, joilla sekä aksiaaliset että radiaaliset voimat laivan propulsiokäytössä saadaan hallittua edullisesti. Normaaliin laakerituentaan verrattuna laivan propulsiokäytössä lisävaatimuksia asettaa käyttöympäristö, jossa tulee huolehtia tiivistyksestä akselin ja laakerin välillä sekä niiden ja laivan runko-osien välillä. Toisaalta on varmistettava tiivistyksestä varsinaisen 10 käytön aikana ja toisaalta tulee vastata kuluvien osien huollon ja vaihtamisen asettamista vaatimuksista.

Laivan propulsiokäytössä ja erityisesti ohjauspotkurilaitteistoissa on potkuriakselin tiivistäminen aina kriittinen toiminto, jotta potkurilaitteiston ympäröimää vettä ei pääse rungon tai ohjauspotkuriyksikön eli podin sisään. Tiivistyksen pettämisestä voi olla seurauksena, 15 että vettä pääsee laakeriin, mikä aiheuttaa laakerin ennenaikaisen kulumisen ja vaurioitumisen. Ohjauspotkurilaitteistoissa, kuten atsimuuttipodeissa tai trustereissa käytetään tyypillisesti vierintälaakereita, joiden kuluminen nopeutuu laakeriöljyyn joutuneen veden vuoksi. Laakerin voiteluun käytetty öljy voi tiivisteen vaurioitumisen johdosta valua ympäröivään veteen, mikä aiheuttaa ympäristöhaittoja ja on omiaan myös vahingoittamaan lai-20 vayhtiön ja varustamon julkisuuskuvaa. Tiiviste on käytössä kuluva osa, jonka vaurio useimmiten johtuu normaalista kulumisesta ja/tai ikääntymisestä.

Tunnetussa tekniikassa akselitiiviste on välittömästi yhteydessä laakerin öljytilaan, mistä johtuen tiivisteen vaurioituminen ja normaalista kulumisesta johtuva heikkeneminen voi aiheuttaa veden virtaamisen laakeriin tai laakeriöljyn vuotamisen veteen. Potkuriakselin 25 laakerivaurion korjaaminen, so. laakerin vaihtaminen sekä akselitiivisteen uusiminen vaativat aina aluksen telakoinnin. Suurilla risteilijöillä asiaa vaikeuttaa vielä se, että niitä varten soveltuvia telakoita on hyvin vähän koko maapallolla. Tämä on paitsi korjaustoimenpiteenä kallis myös aikaa vievä huoltotoimenpide, mikä aiheuttaa huomattavia välillisiä kustannuksia, kun alus joudutaan siksi aikaa ottamaan pois käytöstä.

30 Biologisesti hajoavilla öljyillä on huonommat ominaisuudet eikä niiden käyttö kriittisissä sovelluksissa kuten laivan potkuriakselin laakerin voitelussa ole mahdollista. Vaikka bio- 2 logisesti hajoavilla öljyillä voitaisiin ehkäistä ympäristöhaittojen aiheutumista, ei niiden käyttö tästä johtuen konventionaalisissa potkurikäytöissä tule kysymykseen. Tunnetuissa ratkaisuissa laakeri ja akselitiiviste muodostavat yhtenäisen kokonaisuuden, minkä vuoksi myös laakerin ja akselitiivisteen voiteluun on käytettävä samaa öljyä.

5 Tiivisteen vaurioituessa on ääritapauksessa mahdollista, että potkurilaitteiston ympäröivää vettä joutuu myös potkurilaitteiston kotelon sisään aiheuttaen korroosiota ja mahdollisesti sähkö- ja mittalaitteiden vaurioitumista.

Konventionaalisen tekniikan mukaisesti suurten valtamerialusten akselitiivisteen vaihto ilman telakointia on toteutettu niin, että potkurin ympärille on rakennettu teräskotelo, joka 10 on tyhjennetty merivedestä. Tiivisteen vaihto on sitten tehty tämän kotelon sisällä. Tällainen huoltotoimenpide on äärimmäisen vaativa vaikea myös sen vuoksi, että kotelo on raskas ja vaikea kuljettaa. Siten käytännössä tällaisia koijauksia on tehty hyvin harvoin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää laivaan tai vastaavaan suureen alukseen uusi ja edullinen potkuri akseli n tiiviste- ja laakerijärjestely, jossa aiemmin tunnetussa tek-15 nilkassa esiintyvät ongelmat ja puutteet on koijattu. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on pienentää mahdollisuutta, että laivaa ympäröivä vesi pääsisi vahingoittamaan potkuri akselin laakereita. Lisäksi tarkoituksena on helpottaa laivan potkuriakselin tiivisteen vaihtamista ilman laivan telakointia. Tämän aikaansaamiseksi keksintö tunnetaan patentttivaatimuk-senl tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön eräät edulliset suoritusmuodot tunne-20 taan epäitsenäisten patenttivaatimusten ominaispiirteistä.

Keksinnönmukaisella järjestelyllä estetään tehokkaasti veden joutuminen laakeripesään, kun akselitiivisteen kautta mahdollisesti vuotava vesi on jää välitilaan. Välitilaan mahdollisesti joutuva neste voidaan poistaa hallitusti. Laakeritiiviste öljyn vuotamiseksi laakeri-pesästä ja akselitiiviste veden pääsemisestä laakeritilaan ja laivan runko-osan sisään ovat 25 rakenteellisesti erotettu toisistaan. Veden joutuminen laakeripesään estetään, vaikka akseli-tiiviste olisi pahastikin kulunut tai vaurioitunut. Laakeri öljy pysyy näin puhtaana j a sen voiteluominaisuudet säilyvät hyvinä, mikä pidentää laakerien elinikää ja huoltojen väliä.

Keksinnönmukaisessa järjestelyssä akselitiiviste on laivan runko-osan tai laivan propulsio-yksikön kotelon sisäpuolella, jolloin tiiviste on paremmin suojattuja tiivisteen huolto voi-30 daan suorittaa sisältäpäin.

3

Keksintö tekee mahdolliseksi käyttää eri öljyä laakerin voitelussa ja akselitiivisteessä. Kummankin erityisvaatimukset voidaan ottaa huomioon, jolloin saadaan optimaalinen lopputulos. Erityisesti voidaan käyttää biologisesti hajoavaa öljyä akselitiivisteessä, joka on kosketuksessa ympäröivään veteen. Laivan käytön ympäristövaikutuksia saadaan näin pie-5 nennettyä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti välitila on suljettu laakerin kohdalla seinämällä, jolloin veden pääseminen propulsiolaitteiston sisään kuten moottoritilaan on estetty. Seinämä on varustettu huoltoluukulla, jonka kautta voidaan akselitiivisteen huolto ja uusiminen suorittaa.

10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan potkurin ja propulsiolaitteen kotelon tai runko-osan väliin on sovitettavissa väliaikainen tiiviste tai sinä on kiinteä tiiviste, joka aktivoidaan esimerkiksi paineistamalla. Väliaikainen tiivistäminen mahdollistaa akselitiivisteen vaihdon ja kiinnittämisen välitilassa huoltoluukun kautta ilman laivan tai aluksen telakoinpa.

15 Keksintö kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti sen erään suoritusmuodon avulla viitaten piirustuksiin, joissa - kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen tiivistejärjestelyn.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviomainen osakuva laivan propulsioyksiköstä 2, joka sisältää erään keksinnön mukaisen järjestelyn. Propulsioyksikkö on ohjauspotkurilaite, joka on 20 kääntyvästi laakeroitu laivan runkoon. Tällainen ohjauspotkurilaite tunnetaan esimerkiksi tuotenimellä AZIPOD®, joka on ABB Oy’n omistama tavaramerkki. Propulsioyksikön 2 kotelon 4 sisään on kiinnitetty potkuria 6 käyttävä sähkömoottori 8. Tässä suoritusmuodossa sähkömoottori 8 on toteutettu tahtimoottorina, jossa on potkuriakselille 10 asennettu magnetointikone 12 sinänsä tunnetulla tavalla. Potkuriakseli 10 on molemmista päistään 25 tuettu propulsioyksikön 2 koteloon 4. Kuviossa 1 on esitetty vain potkurin 6 puoleinen laakeri 14, joka on toteutettu vierintälaakerilla. Sähkömoottorin 8 toisessa päässä on tunnetulla tavalla toinen laakeri.

Propulsioyksikön kotelossa 4 on potkurin 6 puoleisessa reunassa välitila 16 potkurin 6 ja laakerin 14 välissä. Välitilan 16 seinämät muodostuvat potkurin puoleisesta seinämästä 18, 30 propulsioyksikön pään ulkokehästä 20 ja laakerin 14 tukirakenteesta 22. Potkuriakseli 10 4 kulkee välitilan 16 läpi sen keskeltä. Välitilan 16 laakerin puoleisessa päässä on laakerin ulompi öljytiiviste 24, joka estää laakerin voiteluöljyn vuotamisen laakeripesästä ja vastaavasti moottorin puolelle laakeria 14 on laakerin sisempi öljytiiviste 25. Välitilan 16 potkurin puoleiseen päähän on sovitettu akselitiiviste 26, joka estää ympäröivää vettä pääsemäs-5 tä välitilaan 16. Välitila 16 on näin ollen täysin suljettuja normaalissa käyttötilanteessa se on myös nesteistä vapaa. Akselitiiviste on sovitettu suljetun välitilan puolelle, jolloin se on vaihdettavissa välitilan sisältä.

Kun laakeripesä ja sen tiivisteet ovat täysin erotettu akselitiivisteestä, voidaan laakerissa ja akselitiivisteessä käyttää niihin erityisesti soveltuvaa ja tarkoitettua öljyä. Erityisesti akseli-10 tiivisteessä, joka on lähinnä merivettä, voidaan käyttää ympäristöystävällistä öljyä kuten biologisesti hajoavaa öljyä.

Tiivisteiden normaalin kulumisen ja ikääntymisestä johtuvan kunnon heikkenemisen seurauksena on mahdollista, että välitilaan 16 pääsee vettä akselitiivisteen 26 lomasta. Vuotanut vesi valuu välitilan 16 pohjalle, jolloin se ei pääse vahingoittamaan laakeria 14. Väliti-15 lan 16 pohjalle kerääntyvän veden poistamiseksi siihen johdettu poistoletku, jonka kautta vesi pumpataan sitä varten varattuun säiliöön laivan sisäosassa. Näin ollen vesi ei missään tilanteessa pääse vuotamaan propulsioyksikön sisätilaan ja moottoritilaan. Edullisesti on pumpun ja/tai säiliön yhteyteen järjestetty puhdistuslaite, jolla vedestä poistetaan mahdolliset epäpuhtaudet. Esimerkiksi laakerin öljytiivisteen vikaantuminen voi johtaa siihen, että 20 välitilaan valuu laakerin voiteluöljyä, jonka pääsy meriveteen saadaan näin estettyä. Puhdistettu vesi voidaan siten laskea takaisin mereen.

Välitilaan 16 on järjestetty huoltoluukku, jonka kautta propulsioyksiköstä voidaan päästä välitilaan suorittamaan huoltotoimenpiteitä kuten vaihtamaan akselitiivistettä. Kun laiva ja potkuri on pysähdyksissä satamassa, tiivistetään väliaikaisella tiivisteellä potkurin 6 ja 25 propulsioyksikön kotelon 4 välinen rako. Sukeltaja asentaa väliaikaisen tiivisteen ulkopuolelta tai kiinteästi asennettu tiiviste aktivoidaan paineistamalla. Sen jälkeen kun väliaikainen tiiviste on asennettu, voidaan akselitiiviste vaihtaa uuteen välitilan kautta.

Välitilan yhteyteen on erään suoritusmuodon mukaisesti järjestetty pumppu, joka on tarkoitettu nesteen poistamiseen välitilasta. Nesteen poistamiseen tarkoitettu pumppu voi olla 30 sovitettu itse välitilaan tai sen ulkopuolelle taikka se voi olla sovitettu laivan rungon sisään.

5

Pumpun ja nesteen poistoputken yhteyteen on erään suoritusmuodon mukaan järjestetty nesteen puhdistuslaitteet.

Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu paitsi erilaisiin sähkömoottoreilla varustettuihin kääntöpotkurilaitteistoihin, myös mekaanisiin ratkaisuihin sekä erilaisten kiinteiden, so. 5 laivan rungon suhteen kääntymättömien, akselien tiivistämiseen, jolloin potkuria käyttävänä koneena voi olla diesel-kone.

Keksintöä on edellä kuvattu sen erään suoritusmuodon avulla. Esitystä ei ole kuitenkaan pidettävä patentin suojapiiriä rajoittavana, vaan keksinnön toteutus voi vaihdella seuraavi-en patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.

10 Viitenumeroluettelo: 2 propulsioyksikkö 4 propulsioyksikön kotelo 6 potkuri 8 sähkömoottori 15 10 potkuriakseli 12 magnetointikone 14 laakeri 16 välitila 18 välitilan seinämä 20 20 propul sioyksiön ulkokehä 22 laakerin tukirakenne 24 laakerin ulompi öljytiiviste 25 laakerin sisempi öljytiiviste 26 akselitiiviste 25

Claims (9)

1. Järjestely laivan tai vastaavan aluksen potkuriakselin (10) tiivistämiseksi, joka potku-riakseli (10) on tuettu laakerilla (14) laivan runko-osaan tai propulsioyksikköön (2), jonka ulkokuori (4) on yhteydessä ympäröivään veteen, jolloin laakeri (14) on sovitettu akselia 5 pyörittävän koneen (8) ja potkurin (6) väliin, tunnettu siitä, että laakerin (14) ja potkurin (6) väliin on järjestetty suljettu välitila (16), jonka potkurin puoleisen seinämän (18) ja akselin (10) yhtymäkohtaan on sovitettu akselitiiviste (26) jolla estetään ympäröivän veden vuotaminen suljettuun välitilaan (16). joka akselitiiviste (26) on olennaisesti välitilan (16) sisäpuolella

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että suljettu välitila käsittää ensimmäisen seinämän (18), joka on välitilan potkurin puoleisessa päässä ja toisen seinämän (22), joka on välitilan laakerin puoleisessa päässä, jolloin toiseen seinämään (22) on järjestetty huoltoluukku.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että potkurin ja sen 15 viereisen laivan runko-osan välillä on rako, joka on suljettavissa väliaikaisella tiivisteellä, ja että akselitiiviste (26) on vaihdettavissa suljetun välitilan (16) puolelta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliaikainen tiiviste sovitetaan paikalleen laivan ulkopuolelta.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että väliaikainen tiivis-20 te on muodostettu paineistuksella aktivoitavasta tiivisteestä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että akselitiivisteen voiteluöljy on biologisesti hajoavaa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestelyyn kuuluu välineet, joilla välitilaan joutunut neste on pumpattavissa pois välitilasta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että nesteen poistamiseen tarkoitettu pumppu on sovitettu välitilaan, propulsioyksikön sisään tai laivan rungon sisään.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että nesteen poistamisen yhteyteen on järjestetty nesteen puhdistuslaitteet.