FI68379C - Vattensmoerjnings- och avkylningsanordning foer propelleraxellagren i fartyg - Google Patents

Description

Ρΰϊ^Ι fcn rt1v KUULUTUSjULKAISU 68379

J&äiφ l J 'J UTLÄGGNINGSSKRIFT

C (45) Patentti sycr.r.c Ity 10 09 1935 Patent taeddelat I (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 B 63 H 23/36 i SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 80285^ (22) Hakemispäivä — Ansölcningsdag 1 1.09.80 (F») (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 1 1 .09.80 (41) Tullut julkiseksi — Bllvit off e nti ig 12.03.82

Patentti- ja rekisterihallitus Nihtäväksipanon j. kuul.julkaisun pvm. - 31.05.85

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet (71)(72) Evgeny Grigorievich Pivonov, ulitsa Nekrasova, 17, kv. 19,

Leningrad, Georgy Sergeevich Belyaev, Basseinaya ulitsa, 33, kv. 27, Leningrad, Vladimir Alexandrovich Nechiporenko, ulitsa Nakhimova, 8, korpus 3, kv. 71, Leningrad,

Ilya Mikhailovich Chechot, ulitsa Marshala Kozakova, 3, korpus 1, kv. 59, Leningrad, Vladimir Alexeevich Bobryakov, ulitsa Vokzalnaya, 1, kv. 22, Otradnoe Leningradskaya oblast, USSR(Sll) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laivan potkurinaksel in laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytyslaite -Vattensmörjnings- och avky1 ningsanordning för propelleraxellagren i fartyg Tämä keksintö liittyy laivanrakennustekniikkaan ja tarkemmin sanoen laivan potkurinakselin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytyslaitteeseen .

Tätä keksintöä voidaan käyttää erittäin edullisesti sisävesi-, rannikko- sekä seka-aluksissa, jotka purjehtivat vesissä, joissa on hankausaineita tai muunkaltaisia mekaanisia epäpuhtauksia.

Tekniikan tasossa tunnetaan kahdentyyppisiä voitelu- ja jäähdytysjärjestelmiä potkurinakselin laakereita varten. Ensimmäistä käytetään metallista tehtyjen potkurinakselin laakereiden voiteluun ja jäähdytykseen. Näissä järjestelmissä käytetään voiteluaineena erilaisia öljyjä.

Johtuen kuitenkin siitä, että paine silmukan sisällä on korkeampi kuin ulkopuolella, eikä silmukan perätiiviste ole täysin tiivis, vuotaa ympäröivään veteen jonkinverran öljyä (Simplex-tyyppisten perätiivisteiden normit sallivat jopa 6 litran vuodon 68379 tunnissa). Tästä on seurauksena, että on käytännöllisesti katsoen mahdotonta käyttää tällaisia järjestelmiä sisävesi- ja seka-aluk-sissa, koska näitä vesiä käytetään teollisuus- ja talousveden ottoon.

Lisäksi lisää öljyn käyttö voitelu- ja jäähdytysaineena palovaaraa laivalla ja nostaa käyttökustannuksia, koska öljy on melko kallista.

Mikä pahinta käsittävät nämä järjestelmät automatiikan paineen pitämiseksi suljetussa silmukassa korkeampana kuin ulkopuolinen vedenpaine, mikä tekijä yhdessä järjestelmän yleisen monimutkaisuuden kanssa niinikään lisää käyttökustannuksia sekä itse järjestelmän kustannuksia, mikä alentaa alusten, erityisesti pientonniston, kannattavuutta.

Toisessa järjestelmätyypissä käytetään epämetallista tehtyjen potkurinakselilaakereiden voiteluun ja jäähdytykseen vettä.

Tekniikan tasossa tunnetaan veden käyttö laivan potkurinakselilaakereiden voitelussa ja jäähdytyksessä (Cf. Nikolaev, V.A., "Design and Construction of Ship's Shaftings"; Sudpromgiz kustantaja, Leningrad, 1956, s. 279-282).

Tämä järjestelmä käsittää putkijohdon, joka liittyy potku-rinakselin putken etuosaan. Tässä järjestelmässä on potkurinakse-lin putki umpinainen vain epätiiviin etutiivisteen kohdalla, jonka läpi virtaa pieni määrä vettä normaalitoimintaa varten.

Vettä pumpataan ulkopuolelta putkijohdon kautta potkurinak-selin putkeen, jossa se virtaa etuosasta takaosaan. Virratessaan potkurinakselin putken läpi voitelee ja jäähdyttää ulkopuolelta tullut vesi laakerit. Senjälkeen, kun vesi on kulkenut potkurin-akseliputken läpi, se virtaa ulos avoimen takapään kautta.

Jotta epämetalliset potkurinakselilaakerit toimisivat luotettavasti, tarvitaan riittävä määrä ulkopuolista vettä virtaamaan potkurinakseliputken läpi ja siten laakereiden läpi, ja koska sisävesissä ja rannikkovesissä on melko runsaasti hankausaineita ja muunkaltaisia epäpuhtauksia, johtaa aluksen käyttö sellaisissa olosuhteissa potkurinakselin laakereiden ja sisävaippojen kulumisen jyrkkään nousuun.

Lisäksi edellyttää näiden järjestelmien käyttö olennaisesti lisäystä laakerinvalmistuksessa sekä kaulojen ja sisävaippojen työstössä johtuen epämetallisten potkurinakselin laakereiden huomattavasta pituudesta.

68379 Tämän keksinnön pääasiallisena kohteena on laivan potkurin-akselin laakereiden vesivoiteluun ja -jäähdytykseen tarkoitettu laite, joka lisää laakereiden käyttöikää johtuen siitä, että ulkopuolelta syötetään nykyisin tunnettuihin laitteisiin verrattuna potkurinakselin putkeen vähemmän vettä.

Tätä pääasiallista kohdetta silmälläpitäen on käytettävissä laivan potkurinakselin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytyslaite, joka käsittää säiliön ja putkijohdon, joka muodostaa suljetun silmukan potkurinakselin putken kanssa, jossa on etu- ja perätiiviste ja joka on yhteydessä ulkoilmaan, jolloin keksinnön mukaan vesiraja on silmukassa ainakin silmukan sen osan alemman kohdan yläpuolella, joka on kauimpana siitä vaakatasosta, joka kulkee potkurinakselin putken akselin kautta.

Suljetun silmukan tällainen järjestely saa aikaan potkurinakselin laakereiden kitkavyöhykkeessä kuumenneiden vesikerrosten jatkuvan liikkeen ja niiden korvaamisen kylmemmillä vesikerroksil-la. Samanaikaisesti estää suljetun silmukan yhteys ulkoilmaan ve-silukkojen muodostumisen silmukkaan.

On suositeltavaa tehdä perätiiviste vettäläpäiseväksi ja järjestää silmukka siten, että ainakin silmukan sen osan alin kohta, joka on kauimpana potkurinakselin putken akselin kautta kulkevasta vaakatasosta, on vesirajan alimman tason alapuolella.

Tällainen suoritusmuoto pitää vedenpinnan suljetussa silmukassa vaaditulla korkeudella johtuen siitä, että hydrostaattinen paine silmukan sisäpuolella on sama kuin ulkopuolella.

Erään tämän keksinnön suoritusmuodon mukaisesti tehdään perätiiviste vesitiiviiksi ja suljettu silmukka yhdistetään lisävesi-lähteeseen vesirajan säätöventtiilin kautta.

Sellaisessa suoritusmuodossa vedenpinta suljetussa silmukassa pysyy vaadittavalla korkeudella, ja potkurinakselin kautta kulkee mahdollisimman vähän ulkopuolista vettä.

On suositeltavaa, että suljettuun silmukkaan kuuluu jäähdy-tyssäiliö.

Tätä keksintöä selitetään edelleen kuvaamalla yksityskohtai-sesti sen suoritusmuotoja viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää yleiskuvaa keksinnön mukaan tehdystä, laivan potkurinakselin laakereiden, vesivoitelu- ja jäähdytysjärjestelmästä, 68379 kuvio 2 esittää keksinnön mukaan tehdyn, laivan potkurinak-selin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytysjärjestelmän erästä suoritusmuotoa, kuvio 3 esittää erilaista kuvaa kuvion 2 suoritusmuodon mukaan tehdystä perätiivisteestä, kuvio 4 esittää keksinnön mukaaan tehdyn, laivan potkurin-akselin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytysjärjestelmän erästä toista suoritusmuotoa, ja kuvio 5 esittää keksinnön mukaan tehdyn, laivan potkurin-akselin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytysjärjestelmän erästä muuta suoritusmuotoa.

Laivan potkurinakselin laakereiden vesivoitelu- ja jäähdytysjärjestelmä käsittää putkijohdon 1 (kuvio 1), joka on yhdistetty potkurinakselin putken 3 etuosaan 2. Potkurinakselin putki 3 on umpinainen vettäläpäisevän etutiivisteen 4 ja perätiivisteen 5 kohdalla. Putkijohto 1 on yhdistetty potkurinakselin putken 3 perä-osaan 6. Putkijohto 1 sekä potkurinakselin putki 3 etutiivistei-neen 4 ja perätiivisteineen 5 muodostavat suljetun silmukan 7, joka on yhteydessä ulkoilmaan putken 8 kautta ja tehty niin, että sen vedenpinta on yläpuolella alinta kohtaa 9 silmukan 7 siinä o-sassa, joka on kauimpana potkurinakselin putken 3 akselin 10 kautta kulkevasta vaakatasosta. Potkurinakselin putken 3 sisään on asennettu etulaakeri 11 ja takalaakeri 12.

Kuviossa 2 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa on perätii-viste 5 tehty vettäläpäiseväksi ja silmukka 7 on järjestetty siten, että alempi kohta silmukan 7 siinä osassa, joka on kauimpana potkurinakselin putken 3 akselin 10 kautta kulkevasta vaakatasosta, on vesilinjan 13 alimman korkeuden alapuolella.

Keksinnön, kuviossa 4 esitetyssä, suoritusmuodossa on perä-tiiviste 5 tehty vesitiiviiksi ja suljettu silmukka 7 on vedenkorkeuden säätöventtiilin 17 kautta yhteydessä lisävesilähteeseen 18. Lisälähteenä 18 voidaan käyttää mitä tahansa laivassa olevaa ve-densyöttöjärjestelmää, mukaanluettuna vedensyöttö ulkopuolelta. Vesitiivis tiiviste 5 on Simplex-tyyppinen.

Keksinnön, kuviossa 5 esitetyssä, suoritusmuodossa käsittää suljettu silmukka 7 säiliön 19, joka on putkijohdon 20 kautta yhteydessä ulkoilmaan.

Säiliö 19 on sijoitettu suljetun silmukan 7 yläosaan ja toimii vedenjäähdyttimenä.

5 68379

Keksinnön mukainen laivan potkurinakselin laakereiden vesi-voitelu- ja jäähdytysjärjestelmä toimii seuraavasti.

Kun laiva lasketaan vesille, täyttyvät potkurinakselin putki 3 ja putkijohto 1 vedellä, niin että vedenpinta suljetussa silmukassa 7 on kohdan 9 yläpuolella, toisin sanoen, niin että vesi voi kiertää suljetun silmukan 7 läpi.

Kun potkurinakseli (ei esitetty) pyörii, lämpiää laakereiden 11 ja 12 kitkavyöhykkeessä oleva vesi. Laakerin 11 kitkavyöhyk-keessä lämmenneet vesikerrokset virtaavat potkurinakselin 3 etuosaan 2, ja johtuen lämmenneen veden tiheyden alenemisesta siirtyvät ylöspäin pitkin putkijohtoa 1, mikä aiheuttaa koko vesimäärän siirtymisen, silmukassa 7.

Laakerin 11 alueelle tulee nousevan, lämmenneen, veden tilalle jäähdytettyä vettä potkurinakselin putken takaosasta 6. Potkurinakselin putken 3 tässä osassa olevan veden lämpötila on käytännöllisesti katsoen sama kuin ulkopuolisen veden, jota lämpötilaa säätää potkurinakselin putkessa oleva huomattava vesimäärä sekä hyvät lämmönvaihto-olosuhteet potkurinakselin putken 3 seinien läpi.

Jos lämpiäminen laakereissa 11 ja 12 on merkityksetöntä ja putkea 1 ylöspäin siirtyvän lämmenneen veden kehittämä ylipaine ei ole korkeampi kuin hydraulinen vastus silmukassa 7, tapahtuu laakereissa 11 ja 12 lämmenneen veden jäähdytys sekoittamalla laakereista 11 ja 12 virtaavaa vettä potkurinakselin putkessa 3 olevaan viileämpään veteen.

Jos lämpenemisen johdosta liikkuvan veden ylipaine on suurempi kuin suljetun silmukan 7, kiertää vesi jatkuvasti silmukassa 7 jäähdyttäen siten laakereita 11 ja 12.

Liitettäessä järjestelmään putki 8, joka on yhteydessä ulkoilmaan, estetään ilmalukkojen muodostuminen silmukkaan 7, mikä vuorostaan estää häiriöt järjestelmän normaalitoiminnassa.

Keksinnön, kuviossa 2 esitetty, suoritusmuoto toimii seuraavasti.

Kun laiva lasketaan vesille, täyttyvät potkurinakselin putki 3 ja putkijohto 1 vedellä. Lepotilassa on vedenpinnan korkeus suljetussa silmukassa 7 sama kuin vesilinja, mikä johtuu siitä, että vesi voi virrata perätiivisteen 5 läpi ja siitä, että putki 8 on yhteydessä ulkoilmaan sekä suljetun silmukan 7 järjestelystä.

68379

Kun laiva liikkuu, laskee vedenpinta silmukassa 7, johtuen potkurin aiheuttamasta paineenalennuksesta laivan perässä, vesi-pylväällä, joka vastaa paineenalennusta laivan perässä, mutta koska silmukan 7 sen osan alempi piste, joka on kauimpana potkurin-akselin putken 3 halkaisijan 10 kautta kulkevasta vaakatasosta, on vesilinjan 13 alimman korkeuden yläpuolella, on silmukka 7 täynnä vettä laivan kaikissa toimintavaiheissa.

Muutoin toimii kuviossa 2 esitetyn suoritusmuodon mukainen järjestelmä, kuten edellä on selitetty.

Keksinnön, kuviossa 4 esitetyn, suoritusmuodon mukaista järjestelmää suositellaan käytettäväksi laivoissa, jotka toimivat e-rittäin likaisissa vesissä.

Ennenkuin laiva otetaan käyttöön, täytetään suljettu silmukka 7 vesilähteestä 17 tulevalla vedellä. Laakereiden 11 ja 12 voitelu ja jäähdytys suoritetaan tässä tapauksessa samalla tavoin kuin kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä. Tämän muunnoksen toiminta on sikäli erilaista, että silmukkaan 7 syötetään lisää vettä, sitä mukaan kun vesi virtaa ulos etutiivisteen 4 läpi, johtuen siitä, että korkeudensäätöventtiili 17 avautuu ajoittain ja päästää lisävesi-lähteestä 18 vettä silmukkaan 7.

Keksinnön, kuviossa 5 esitetyssä, suoritusmuodossa tapahtuu laakereiden 11 ja 12 voitelu ja jäähdytys samalla tavoin kuin kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä. Lämmennyt, pitkin putkijohtoa 1 nouseva vesi virtaa säiliöön 19, missä se jäähtyy intensiivisemmin, johtuen suuremmasta lämmönvaihtopinnasta kohti ympäristöä sekä lisä jäähdy tyksestä , kuten jäähdytyskierukoista (ei näkyvissä), joilla säiliö voidaan varustaa. Näin meneteltäessä asetetaan säiliö 19, ilmalukkojen välttämiseksi silmukassa 7, yhteyteen ulkoilman kanssa sekä sijoitetaan silmukan 7 yläosaan.

Ehdotettu laivan potkurinakselin putken laakereiden vesivoi-telu- ja jäähdytysjärjestelmä tekee mahdolliseksi: - suurentaa suurimpien laivojen, eli sisävesi- ja sekalaivo-jen, huolto- ja korjausvälejä, ja - parantaa laivojen käytön kannattavuutta pienentämällä korjauskustannuksia ja lisäämällä huoltovälejä.

Claims (4)

7 Patenttivaatimukset: 68379

1. Laivan potkurinakselin laakereiden (11, 12) vesivoitelu-ja jäähdytyslaite, joka käsittää säiliön (19) ja putkijohdon (1), joka muodostaa suljetun silmukan (7) potkurinakselin putken (3) kanssa, jossa on etu- (4) ja perätiiviste (5) ja joka on yhteydessä ulkoilmaan, tunnettu siitä, että vesiraja on silmukassa (7) ainakin silmukan sen osan alemman kohdan (9) yläpuolella, joka on kauimpana siitä vaakatasosta, joka kulkee potkurinakselin putken (3) akselin (10) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että perätiiviste (5) on vettä läpäisevä ja että ainakin suljetun silmukan (7) sen osan alempi kohta (9), joka on kauimpana potkurinakselin putken (3) akselin (10) kautta kulkevasta vaakatasosta, sijaitsee vesirajan (13) alimman tason alapuolella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että perätiiviste (5) on vesitiivis ja että suljettu silmukka (7) on vesirajan säätöventtiilin (17) kautta yhteydessä li-sävedensyöttölähteeseen (18).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suljettu silmukka (7) käsittää jäähdytyssäiliön (19).