FI77824B

FI77824B - PROPELLER MED DYSA.

Info

Publication number: FI77824B
Application number: FI861369A
Authority: FI
Inventors: Hans Bjoerkestam
Original assignee: Waertsilae Meriteollisuus
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1989-01-31
Also published as: FI77824C; FI861369A; FI861369A0

Description

7782477824

SUULAKEPOTKURI - PROPELLER MED DYSAPROPELLER MED DYSA

Keksinnön kohteena on suulakepotkuri erityisesti jääolosuhteita varten, joka suulakepotkurilalte käsittää potkuria ympäröivän suulakkeen ja sen etureunaan liittyvät jäänoh-j ausevät.The invention relates to an extruder, in particular for ice conditions, which extruder means comprises a nozzle surrounding the propeller and ice guides associated with its leading edge.

5 Suulakepotkurin epäkohtana voidaan pltä sen taipumusta mennä tukkoon suuren jäälautan osuessa siihen ja jäädessä suulakkeen eteen estäen veden pääsyn potkuriin. Tämän seurauksena potkurin aikaansaama työntö vähenee ja potkurila-poihin, akseliin ja laakereihin kohdistuu tällöin suuria 10 rasituksia.5 The disadvantage of a nozzle propeller can be its tendency to become clogged when a large ice floe hits it and stays in front of the nozzle, preventing water from entering the propeller. As a result, the thrust provided by the propeller is reduced and the propeller blades, shaft and bearings are then subjected to high stresses.

Ennestään tunnetaan suulakepotkurien yhteydessä lal te järjestelyjä, joilla on pyritty estämään jään tunkeutuminen suulakkeeseen. Tunnetaan ratkaisu, jossa potkurin suojaksi virtauksen eteen on asetettu suojahäkki. Kyseinen suojahäkki L5 estää suurehkojen esineiden kulkeutumisen potkurivirran mukana suulakkeen sisälle. Suurena ongelmana kyseisessä ratkaisussa on, että suojahäkki joudutaan muodostamaan hyvin tiheäksi, jolloin se aihettaa suuren virtausvastuksen heikentäen siten propulsiohyötysuhdetta. Suojaverkkorat-20 kaisujen haittapuolena voidaan myös pitää sitä, että niiden verkostot tukkeutuvat helposti jääsohjolla.In connection with nozzle propellers, arrangements are already known which have been used to prevent ice from penetrating the nozzle. A solution is known in which a protective cage is placed in front of the flow to protect the propeller. This protective cage L5 prevents larger objects from passing inside the nozzle with the propeller stream. A major problem with this solution is that the protective cage has to be made very dense, which causes a high flow resistance, thus impairing the propulsion efficiency. The disadvantage of the safety net nets-20 can also be considered that their nets are easily clogged with ice.

Tunnetaan myös laiteratkaisu, jossa potkurisuulakkeen edessä on käytetty laivarunkoon kiinteästi toisesta päästä kiinnitettyjä ja toisesta päästä suulakekehään kiinnitettyjä 25 suojaeviä. Haittana tällöin on kyseisten suojaevien aiheut tama suuri virtausvastus. Kyseisessä ratkaisussa suojaevät sijaitsevat virtauksen kohtaavilta etureunoiltaan jokseenkin 2 77824 kohtisuorassa virtaukseen nähden. Suuret jääkimpaleet jäävät tällöin eviin kiinni ja tukkivat suulakkeen.An apparatus solution is also known in which, in front of the propeller nozzle, protective shields fixed to one part of the ship's hull and attached to the nozzle ring at the other end are used. The disadvantage in this case is the high flow resistance caused by these shields. In this solution, the shields are located at their leading edges of the flow approximately 2,77824 perpendicular to the flow. Large pieces of ice then get caught in the fins and clog the nozzle.

Tunnetaan myös laiteratkaisu, jossa potkurisuulake on muotoiltu sisäpinnaltaan sellaiseksi, että potkurllapojen 5 kärki murskaa potkurllavan ja suulakkeen väliin kiilautuvan jäälohkareen. Kyseiset suulakkeen sisäiset epätasaisuudet toimivat kyseistä kiilautumista estävinä osina ja jäätä murskaavana teränä. Potkurisuulake on voitu myös muodostaa siten, että suulakkeen etureuna ainakin yhdessä kohdassa on 10 vedetty taaksepäin niin, että potkurin siipien etureuna mainitussa kohdassa ulottuu suulakkeen etureunan eteen. Kyseinen järjestely estää jääkimpaleiden pinoutumisen suulakkeen etureunoja vasten. Haittana kyseisessä ratkaisussa voidaan pitää sitä, että järjestely ei estä jääkimpaleiden 15 kulkeutumista suulakkeiden sisälle, vaan kyseiset suulakkeen sisälle kulkeutuneet jäälohkareet täytyy murskata potkurin suorittaman työn avulla, jolloin propulsiohyötysuhde pienenee .An apparatus solution is also known in which the propeller nozzle is shaped on its inner surface in such a way that the tip of the propeller blades 5 crushes the ice block wedged between the propeller and the nozzle. These internal irregularities in the nozzle act as anti-wedging parts and an ice-crushing blade. The propeller nozzle may also be formed such that the leading edge of the nozzle is pulled back at at least one point so that the leading edge of the propeller blades at said point extends in front of the leading edge of the nozzle. This arrangement prevents the ice cubes from stacking against the leading edges of the nozzle. A disadvantage of this solution is that the arrangement does not prevent the pieces of ice 15 from passing inside the nozzles, but these ice blocks inside the nozzle must be crushed by the work done by the propeller, whereby the propulsion efficiency is reduced.

Keksinnön päämääränä on sellainen suulakepotkurl, jossa on 20 vältetty edellä mainitut tekniikan haitat ja jossa ratkaisus sa estetään suurien jäälauttojen kulkeutuminen suulakkeen sisään. Keksinnön päämääränä on siten suulakepotkurl, joka ylläpitää työntövoimaa vaikeissakin olosuhteissa ja jossa potkurirakenteessa on estetty suurien jäälauttojen suulakkeen 25 sisään kulkeutuminen tai sen eteen jääminen tukoksi, ja siten jäälauttojen potkuriin, sen akseleihin ja lakereihin kohdistamat rasitukset. Keksinnön päämääränä on sellainen suulakepotkurilaite, jossa estetään suurien jäälauttojen osuminen suulakkeeseen. Keksinnön tarkoituksena on edelleen :30 luoda sellainen suojaeväjärjestely, jolla potkurin rotaatio- energiahäviötä pystytään vähentämään ja hyötysuhdetta parantamaan.The object of the invention is to provide an extruder which avoids the above-mentioned disadvantages of the technology and in which the solution sa prevents large ice floes from entering the nozzle. It is therefore an object of the invention to provide a nozzle propeller which maintains thrust even in difficult conditions and in which the propeller structure prevents large ice boards from entering or remaining blocked in front of the nozzle 25, and thus the stresses exerted by the ice boards on the propeller, its shafts and bearings. It is an object of the invention to provide such an extruder device in which large ice floes are prevented from hitting the nozzle. It is a further object of the invention to provide a protective shield arrangement with which the rotational energy loss of the propeller can be reduced and the efficiency improved.

Keksintö on pääasiallisesti tunnettu siitä, että mainitut pitkänomaiset jäänohjausevät ovat slipimäisiä koteloraken- 35 teitä käsittäen toistensa suuntaiset päällys- ja pohjapinnat, li 3 77824The invention is mainly characterized in that said elongate ice guide fins are slip-like housing structures comprising parallel top and bottom surfaces, i.e. 3 77824

Jotka on sovitettu toisiinsa siten, että ne sulkevat sisäänsä keskitilan Ja Jotka pinnat ovat olennaisesti sovitettu tasoltaan aluksen pitklttälsakselln tai rungon aiheuttaman vanaveden suuntaisesti.Which are arranged together so as to enclose the central space And Which surfaces are substantially arranged in a plane parallel to the longitudinal axis of the vessel or to the wake caused by the hull.

5 Keksinnön muut tunnuspiirteet on esitetty patenttivaatimuksissa 2-5.Other features of the invention are set out in claims 2-5.

Keksinnön mukaisesti on erilliset jäänohjausevät sijoitettu harvaan suulakkeen Ja laivanrungon väliin. Evät on sijoitettu suulakkeen molemmille puolille Ja ne on sovitettu pitkit-10 täisakseleiltaan olennaisesti lähes virtauksen Ja laivan pituusakselin suuntaisesti. Tällöin ne muodostavat mahdollisimman pienen virtauksen virtausvastuksen aluksen liikkuessa avovedessä, Ja aluksen liikkuessa vaikeissa Jääolosuhteissa evät ohjaavat Jäälautat syrjään suulakkeen tieltä aiheutta-15 masta suurta lisävastusta.According to the invention, separate ice guide fins are sparsely placed between the nozzle and the hull. The fins are placed on both sides of the nozzle And are arranged longitudinally-10 in their full axes substantially almost parallel to the flow And longitudinal axis of the ship. In this case, they form the smallest possible flow resistance when the vessel is moving in open water, And when the vessel is moving in difficult ice conditions, the fins divert the ice floats away from the nozzle path causing a great additional resistance.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.The invention will now be described in more detail with reference to some preferred embodiments of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

20 Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen suulakepotkurllaite sivultapäin.Figure 1 shows a side view of an extruder device according to the invention.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukainen laite päällyskuvan-tona.Figure 2 shows a plan view of the device according to Figure 1.

Kuviossa 3 on esitetty leikkaus jäänohjausevästä otettuna 25 pitkin kuvion 2 linjaa I-I.Figure 3 is a sectional view of the ice guide blade taken along line I-I of Figure 2.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen suulakepotkuri-laite 10 sivultapäin. Potkuri 16 on esitetty kaaviomaisena ja pistekatkoviivoin. Keksinnön mukaisesti jäänohjausevät 20 on sijoitettu harvaan suulakkeen 11 ja laivarungon A väliin. 30 Evät 20 on sijoitettu pintatasoiltaan 20a, 20b ja pitkit- 4 77824 täisakseleiltaan lähes virtauksen ja laivan pituusakselin suuntaisesti ja siten rungon aiheuttaman vanaveden suuntaisesti. Jäänohjausevien 20 aiheuttama virtaus- ja jäävastus on tällöin pieni. Jäänohjausevät 20 ovat myös pituudeltaan 5 edullisesti suulaketta 11 pidemmät. Tällöin niiden ohjauskyky paranee suurten jäälauttojen ohjautuessa jo hyvissä ajoin ennen suulaketta pois suulakkeen edestä.Figure 1 shows a side view of an extruder device 10 according to the invention. Propeller 16 is shown schematically and in dotted lines. According to the invention, the ice guide fins 20 are sparsely placed between the nozzle 11 and the hull A. The fins 20 are arranged at their surface planes 20a, 20b and their longitudinal axes almost parallel to the flow and the longitudinal axis of the ship and thus parallel to the wake caused by the hull. The flow and ice resistance caused by the ice guide fins 20 is then small. The ice guide fins 20 are also preferably longer in length 5 than the nozzle 11. In this case, their steering ability is improved when large ice floes are steered well in front of the nozzle well in advance of the nozzle.

Ohjausevät 20 on toisesta päästään kiinnittyneitä suulakkeen 11 etureunaan 12 ja toisesta päästään laivarunkoon A. Sijaites-10 saan olennaisesti suulakkeen sivulla ja aluksen sivulla estää evä 20 jäälohkaretta tunkeutumasta suulakkeen 11 sisälle tai jäämästä sen eteen tukoksi. Edullisesti jäänohjauseviä 20 on 2-4 kappaletta ja siten, että ne sijaitsevat suulakkeen kummallakin sivulla ja S2* 15 Evät 20 ovat olennaisesti pitklttälsakseleiltaan k laivan suuntaisia tai rungon aiheuttaman vanaveden suuntaisia ja potkurin pyörintäakselin x suuntaisia. Evä 20 on edullisesti yhtenäinen suora siipimäinen kotelorakenne.The guide fins 20 are attached at one end to the leading edge 12 of the nozzle 11 and at the other end to the hull A. At position 10 the side of the nozzle and the side of the vessel substantially prevents the ice block 20 from penetrating inside the nozzle 11 or becoming blocked in front of it. Preferably, there are 2 to 4 ice guide fins 20 and located on each side of the nozzle, and S2 * 15 The fins 20 have substantially longitudinal axes k parallel to the ship or parallel to the hull-induced wake and parallel to the propeller rotation axis x. The fin 20 is preferably a unitary straight wing-like housing structure.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa evä 20 on 20 asetettu olennaisesti laivan pitkittäisakselin suuntaisesti ja samalla evät 20 on kierretty pitkittäisakselin k ympäri. Kyseinen evien kierteytys saa veden pyörimään suuntaan, joka on vastakkainen potkurin pyörintäsuuntaan nähden, jolloin propulsiohyötysuhde paranee kompensoiden ohjausevistä 20 25 aiheutuvaa vastuslisää. Kyseinen veden potkurin pyörimis suuntaan nähden vastakkainen pyörintäliike voidan saada aikaan myös siten, että muotoillaan evät 20 ylipäätänsä pinnoiltaan sellaisiksi, etä vesi saatetaan pyörteilemään vastakkaiseen suuntaan, kuin on potkurin pyörimissuunta. Täten pyritään 30 myös vähentämään potkurin rotatioenergiahäviöitä.In a preferred embodiment of the invention, the fin 20 is arranged substantially parallel to the longitudinal axis of the ship and at the same time the fins 20 are rotated about the longitudinal axis k. This twisting of the fins causes the water to rotate in a direction opposite to the direction of rotation of the propeller, whereby the propulsion efficiency is improved by compensating for the additional resistance caused by the guide fins. This rotational movement opposite to the direction of rotation of the water propeller can also be achieved by shaping the fins 20 in general on their surfaces such that the water is caused to rotate in the opposite direction to the direction of rotation of the propeller. Thus, the aim is also to reduce the rotational energy losses of the propeller.

Jotta jäänohjausevästä saataisiin lujuudeltaan riittävän vahva on se muodostettu kotelorakenteeksi, kuten on esitetty kuviossa 3. Kyseisessä suoritusmuodossa jäänohjausevä 20 on kotelorakenne käsittäen päällys- ja pohjapinnat 20a ja 20b,In order to make the ice guide blade strong enough in strength, it is formed as a housing structure, as shown in Fig. 3. In that embodiment, the ice guide blade 20 is a housing structure comprising cover and bottom surfaces 20a and 20b,

Claims

5,77824 which are arranged to enclose the central space 30. The surfaces 20a and 20b may further be connected by support strips 31 and 32.

An extruder, especially for ice conditions, comprising an elbow (11) surrounding the propeller (16) and elongate ice guide fins (20) arranged between the leading edge (12) of the nozzle and the hull (A), the longitudinal axis (k) of which is arranged almost along the longitudinal axis ( x) 10 or parallel to the wake caused by the body (A), characterized in that the ice guide fin (20) is a wing-like housing structure comprising parallel top and bottom surfaces (20a, 20b) arranged to enclose the central space (30) and which surfaces (20a, 20b) are substantially aligned with the plane along the longitudinal axis (x) or hull (A) of the vessel.

A nozzle propeller according to claim 1, characterized in that the ice guide fin (20) is threaded about its longitudinal axis (k) so as to cause the flow to the nozzle (11) 20 to rotate in the opposite direction to the direction of rotation of the propeller, thus improving propeller efficiency.

Nozzle propeller according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the ice guide blade (20) is greater than the length of the nozzle (11) from the front edge (12) of the nozzle (11) to its rear edge (13), the ice guide fins (20) well in advance of hitting the nozzle (11).

Nozzle propeller according to Claim 1 or 3, characterized in that the ice guide fin (20) is a unitary and 30 straight-winged housing structure in which the top and bottom surfaces 6 77824 (20a, 20b) are connected almost parallel to each other and are supported by support ribs (31). , 32).

Nozzle propeller according to one of the preceding claims, characterized in that there are 2 to 4 ice guide fins (20) and are arranged on both sides (S1, S2) of the nozzle.