FR2475491A1 - Ship propeller with air outlets along blade leading edges - has air fed to hub from shaft-bearing-housing via annular channel in intermediate sleeve - Google Patents

Ship propeller with air outlets along blade leading edges - has air fed to hub from shaft-bearing-housing via annular channel in intermediate sleeve Download PDF

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Abstract

The ship propulsion system has a conventional propeller and shafting arrangement. The propeller blade leading edges have air outlets by internal ducts to an inboard compressed-air supply. Each duct (12) connects via a passage (14) through the hub (6) with an annular distribution channel (33) arranged concentrically with the shaft (2) between its tail-end bearing (3) and the hub, communicating with an air duct (28) clear of the shaft through the bearing housing. The channel may be flanked by sealing-rings (31,32) torsionally-rigidly fixed to either bearing housing or hub and sliding over a radial surface (17 or 24) on the other part.

Description

L'invention se rapporte à la propulsion d'un navire à l'aide d'une hélice dont le moyeu est fixé sur un arbre monté dans une chaise de lignes d'arbres, l'hélice comportant des pales qui comprennent sur leur bord d'attaque des trous qu'un canal réalisé dans la pale raccorde à une source d'air comprimé se trouvant dans le navire. The invention relates to the propulsion of a ship using a propeller whose hub is fixed on a shaft mounted in a chair of tree lines, the propeller comprising blades which comprise on their edge d attack of the holes that a channel made in the blade connects to a source of compressed air located in the ship.

Dans les propulsions connues de navire du type tel que spécifié, par exemple à hélice à pas variable, dont les pales sont montées dans le maXvew de manière à pouvoir être tournées autour d'un axe radial par rapport à l'arbre, un canal radial de liaison raccorde les canaux des pales par un canal d'arrivée d'air placé dans l'axe de l'arbre de hélice. Le mode de réalisation connu exige le montage d'éléments d'arrivée d'air et de garnitures dans l'alésage central de l'arbre qui est déjà occupé par les pièces du mécanisme de réglage du pas, ainsi qu'un dispositif garantissant l'arrivée hermétique de l'air entre la source fixe et l'arbre rotatif de l'hélice. In known ship propulsion of the type as specified, for example with variable pitch propeller, the blades of which are mounted in the maXvew so that they can be rotated about a radial axis with respect to the shaft, a radial channel of connection connects the channels of the blades by an air inlet channel placed in the axis of the propeller shaft. The known embodiment requires the assembly of air intake elements and packings in the central bore of the shaft which is already occupied by the parts of the pitch adjustment mechanism, as well as a device guaranteeing the hermetic air intake between the stationary source and the rotating propeller shaft.

L'invention a pour objet une propulsion de navire dont le perfectionnement porte sur ce point particulier et qui comprend une arrivée d'air simplifiée, c'est-à-dire dont la structure est simplifiée et la fiabilité est améliorée. The subject of the invention is a ship propulsion whose improvement relates to this particular point and which comprises a simplified air intake, that is to say one whose structure is simplified and reliability is improved.

Selon une particularité essentielle de l'invention, chacun des canaux des pales est raccordé par un canal de liaison réalisé dans le moyeu à un canal annulaire de distribution disposé entre le moyeu et la chaise et sensiblement concentrique à l'arbre, ce canal de distribution communiquant avec un canal de passage réalisé dans la chaise à distance de l'arbre. According to an essential feature of the invention, each of the channels of the blades is connected by a connecting channel produced in the hub to an annular distribution channel disposed between the hub and the chair and substantially concentric with the shaft, this distribution channel communicating with a passage channel made in the chair at a distance from the tree.

L'arbre de l'hélice de propulsion de navire selon l'invention ne comprend absolument aucun dispositif d'arrivée d'air et donc aucun élément de liaison destiné à cet air ne doit être monté sur l'arbre de l'hélice en devant pouvoir être mobile de manière hermétique. Ainsi, la totalité de l'alésage central de l'arbre creux des hélices à pas variable est disponible pour le montage des éléments de manoeuvre destinés au dispositif de réglage du pas des pales.  The propeller shaft of a ship propeller according to the invention has absolutely no air intake device and therefore no connecting element intended for this air must be mounted on the propeller shaft in front be able to be hermetically movable. Thus, the entire central bore of the hollow shaft of the variable pitch propellers is available for mounting the operating elements intended for the blade pitch adjustment device.

Selon un mode de réalisation de l'invention qui permet d'utiliser des pièces de conception particulièrement simple exigeant de plus peu de travaux de montage et d'entretien, le canal de distribution peut être réalisé entre deux anneaux d'étanchéité qui sont solidaires en rotation de l'un des éléments - soit la chaise de lignes d'arbres, soit le moyeu -et qui sont guidés de manière hermétique sur une surface de glissement faisant partie de l'autre élément c'est-à-dire du moyeu ou de la chaise
I1 est avantageux que les anneaux d'étanchéité soient concentriques et qu'une de leurs surfaces extrêmes soit appliquée contre une pièce d'assemblage reliée au moyeu et comprenant des canaux de raccordement pouvant communiquer avec le canal de distribution et être mis en coincidence avec les canaux de liaison afin que le dispositif d'admission d'air puisse être réalisé et monté de manière bien indépendante des pièces qui transmettent les forces de propulsion.
According to an embodiment of the invention which makes it possible to use parts of particularly simple design requiring less assembly and maintenance work, the distribution channel can be produced between two sealing rings which are integral in rotation of one of the elements - either the shaft line chair or the hub - and which are hermetically guided on a sliding surface which is part of the other element, i.e. the hub or of the chair
It is advantageous that the sealing rings are concentric and that one of their end surfaces is applied against an assembly part connected to the hub and comprising connection channels which can communicate with the distribution channel and be placed in coincidence with the connecting channels so that the air intake device can be produced and mounted independently of the parts which transmit the propelling forces.

Il est avantageux que les anneaux d'étanchéité soient en deux parties et montés sur un anneau porteur en deux parties entourant l'arbre de l'hélice et se fixant sur la chaise afin de faciliter les travaux de montage et de démontage des pièces du dispositif d'admission d'air qui relient la chaise et le moyeu. It is advantageous that the sealing rings are in two parts and mounted on a support ring in two parts surrounding the propeller shaft and fixing on the chair in order to facilitate the assembly and disassembly work of the parts of the device. of air intake which connect the chair and the hub.

Selon un mode de réalisation avantageux, les pièces formant le canal de distribution sont disposées dans une chambre annulaire comprise entre la chaise et le moyeu et un manchon de recouvrement se fixant sur la chaise est disposé sur cette chambre annulaire et se prolonge jusque sur le moyeu afin de garantir l'accès aux pièces du dispositif d'admission d'air qui sont mobiles les unes par rapport aux autres ainsi que la possibilité d'éliminer très rapidement les défaillances éventuelles de l'arrivée d'air. According to an advantageous embodiment, the parts forming the distribution channel are arranged in an annular chamber between the chair and the hub and a covering sleeve fixing on the chair is disposed on this annular chamber and extends as far as the hub in order to guarantee access to the parts of the air intake device which are movable relative to one another as well as the possibility of eliminating very quickly any failures of the air supply.

L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est une élévation avec coupe axiale partielle d'un exemple de réalisation d'une propulsion de navire conforme à l'invention.  The invention will be described in more detail with reference to the attached drawing by way of nonlimiting example and in which the single figure is an elevation with partial axial section of an embodiment of a ship propulsion in accordance with invention.

La propulsion de navire comprend une hélice 1 à pas variable que le dessin ne représente que partiellement, ainsi qu'un arbre creux 2 solidarisé en rotation de cette hélice et monté dans une chaise 3 de lignes d'arbres. La chaise 3 est fixée à un élément 4 de la poupe d'un navire non représenté dans lequel est monté de manière connue un dispositif de commande qui est accouplé à l'arbre 2. The ship propulsion comprises a propeller 1 with variable pitch that the drawing represents only partially, as well as a hollow shaft 2 secured in rotation to this propeller and mounted in a chair 3 of tree lines. The chair 3 is fixed to an element 4 of the stern of a ship not shown in which is mounted in known manner a control device which is coupled to the shaft 2.

L'hélice 1 comprend un moyeu 6 que des vis 5 fixent à l'extrémité de l'arbre 2 qui ressort de la chaise 3. The propeller 1 comprises a hub 6 which screws 5 fix to the end of the shaft 2 which emerges from the chair 3.

Quatre pales 8 montées dans le moyeu 6 sur des tourillons 7 sont rotatives autour de l'axe 9 du tourillon correspondant 7 qui est radial par rapport à l'arbre 2. Un servomoteur non représenté qui se trouve dans le moyeu 6 et qui est destiné au réglage du pas des pales 8 est manoeuvré par des éléments de commande qui passent par l'arbre creux 2 de l'hélice.Four blades 8 mounted in the hub 6 on pins 7 are rotatable about the axis 9 of the corresponding pin 7 which is radial with respect to the shaft 2. A not shown servomotor which is located in the hub 6 and which is intended when adjusting the pitch of the blades 8, it is operated by control elements which pass through the hollow shaft 2 of the propeller.

Les pales 8 comportent au voisinage de leur bord d'attaque 10 des trous 11 qui sont raccordés par un canal 12 longeant leur bord 10 à un canal annulaire 13 qui entoure le tourillon 7 et qui est réalisé dans le moyeu 6. Un canal de liaison 14 qui traverse le moyeu 6 parallèlement à l'axe de l'arbre 2 débouche dans chacun des quatre canaux annulaires 13, dont un seul est visible sur le dessin ; le canal de liaison 14 forme le prolongement d'un canal de raccordement 16 qui traverse une pièce annulaire d'assemblage 15 parallelement à l'axe. La pièce d'assemblage 15, qui entoure l'arbre 2, est solidarisée en rotation de manière non représentée avec le moyeu 6. The blades 8 have in the vicinity of their leading edge 10 holes 11 which are connected by a channel 12 along their edge 10 to an annular channel 13 which surrounds the pin 7 and which is formed in the hub 6. A connecting channel 14 which passes through the hub 6 parallel to the axis of the shaft 2 opens into each of the four annular channels 13, only one of which is visible in the drawing; the connecting channel 14 forms the extension of a connecting channel 16 which passes through an annular assembly part 15 parallel to the axis. The assembly part 15, which surrounds the shaft 2, is made to rotate in a manner not shown with the hub 6.

Une chambre annulaire 21 dans laquelle est disposée une garniture annulaire d'étanchéité glissante est ménagée entre la pièce d'assemblage 15 et la chaise 3. Cette garniture d'étanchéité comprend un anneau porteur 22 en deux pièces que des vis 23 fixent à la chaise 3. L'anneau porteur comporte du côté tourné vers la chaise 3 une gorge annulaire 25 qui est concentrique à l'axe de l'arbre 2 et qui est isolée de manière hermétique vis-a-vis de la surface extérieure 24 de la chaise 3 au moyen de deux joints d'étanchéité concentriques 26 et 27. Un canal 28 de circulation de l'air qui passe dans la chaise 3 à distance de l'arbre 2 et qui débouche dans la gorge annulaire 25 est raccordé à une source d'air comprimé non représentée qui se trouve à l'intérieur du navire. An annular chamber 21 in which is disposed a sliding annular sealing gasket is formed between the connecting piece 15 and the chair 3. This sealing gasket comprises a two-piece carrier ring 22 which screws 23 fix to the chair 3. The carrier ring comprises on the side facing the chair 3 an annular groove 25 which is concentric with the axis of the shaft 2 and which is hermetically isolated from the outer surface 24 of the chair 3 by means of two concentric seals 26 and 27. An air circulation channel 28 which passes through the chair 3 at a distance from the shaft 2 and which opens into the annular groove 25 is connected to a source d compressed air not shown which is inside the ship.

L'anneau porteur fixe 22 est monté à distance, dans la direction de l'axe, de la surface extrême 17, tournée vers lui, de la pièce d'assemblage 15 qui tourne avec le moyeu 6. Deux anneaux d'étanchéité 31 et 32, que des éléments élastiques 18 appliquent contre cette surface extrême 17 et qui sont montés dans l'anneau porteur 22, délimitent dans l'intervalle ainsi formé un canal annulaire de distribution 33, qui est concentrique à l'axe de l'arbre 2 et fermé de manière étanche dans les deux sens radiaux, l'orifice des canaux 16 de raccordement de la pièce d'assemblage 15 se trouvant au niveau de ce canal distributeur 33. Les anneaux d'étanchéité 31 et 32 sont formés de manière bien connue et non représentée de deux moitiés indépendantes. Plusieurs trous 34 réalisés dans l'anneau porteur 22, parallèlement à l'axe de l'arbre 2, relient le canal de distribution 33 à la gorge annulaire 25.L'anneau porteur 22 est également formé d'un ensemble de deux moitiés reliées par des vis 35. The fixed support ring 22 is mounted at a distance, in the direction of the axis, from the end surface 17, turned towards it, from the assembly part 15 which rotates with the hub 6. Two sealing rings 31 and 32, which elastic elements 18 apply against this end surface 17 and which are mounted in the carrier ring 22, delimit in the interval thus formed an annular distribution channel 33, which is concentric with the axis of the shaft 2 and closed in a leaktight manner in both radial directions, the orifice of the channels 16 for connecting the assembly part 15 being located at the level of this distributor channel 33. The sealing rings 31 and 32 are formed in a well known manner and not shown from two independent halves. Several holes 34 made in the carrier ring 22, parallel to the axis of the shaft 2, connect the distribution channel 33 to the annular groove 25. The carrier ring 22 is also formed by a set of two connected halves by screws 35.

La chaise 3 de lignes d'arbres est lubrifiée à l'eau et celle-ci entre dans des gorges 36 de la surface de portée. Ces gorges sont raccordées de manière connue à un dispositif non représenté d'alimentation en eau. Plusieurs trous radiaux 37 par lesquels l'eau s'évacue vers la périphérie de la chambre annulaire 21 sont réalisés dans l'anneau porteur 22 afin d'évacuer l'eau qui sort de la chaise 3. The shaft line chair 3 is lubricated with water and the latter enters grooves 36 in the bearing surface. These grooves are connected in a known manner to a device (not shown) for supplying water. Several radial holes 37 through which the water is evacuated towards the periphery of the annular chamber 21 are made in the carrier ring 22 in order to evacuate the water which leaves the chair 3.

Un manchon -de recouvrement 41 en deux parties, qui est fixé à l'extrémité extérieure de la chaise 3, est disposé au-dessus de la chambre annulaire 21 qui contient l'anneau porteur 22 et se prolonge sur une partie du moyeu 6 en entourant ce dernier et la pièce d'assemblage 15 de manière à laisser subsister un intervalle 38 par lequel l'eau sortant des trous 37 peut s'évacuer de la chambre annulaire 21 vers l'extérieur. Des vis 43 relient les deux parties 42 du manchon 41. Les pièces assurant l'arrivée d'air sont donc facilement accessibles, par exemple pour les travaux de révision. A cover sleeve 41 in two parts, which is fixed to the outer end of the chair 3, is arranged above the annular chamber 21 which contains the carrier ring 22 and extends over part of the hub 6 in surrounding the latter and the connecting piece 15 so as to leave a gap 38 through which the water leaving the holes 37 can be discharged from the annular chamber 21 to the outside. Screws 43 connect the two parts 42 of the sleeve 41. The parts ensuring the air intake are therefore easily accessible, for example for overhaul work.

La disposition décrite garantit l'arrivée d'air de manière particulièrement simple sur le bord d'attaque 16 des pales 8 de l'hélice sans qu'il soit nécessaire d'utiliser les cavités de l'arbre 2 et du moyeu 6 dans lesquelles passent les éléments du mécanisme de réglage du pas de l'hélice et sans qu'il soit nécessaire d'équiper l'arbre 2 d'éléments compliqués d'étanchéité pour l'arrivée et le prélèvement de l'air. L'arrivée d'air par la chaise 3, l'anneau porteur 22, la pièce d'assemblage 15 et le moyeu 16 permet d'utiliser des composants relativement simples et qui sont faciles, par exemple, à échanger. The arrangement described guarantees the arrival of air in a particularly simple manner on the leading edge 16 of the blades 8 of the propeller without it being necessary to use the cavities of the shaft 2 and of the hub 6 in which pass the elements of the propeller pitch adjustment mechanism and without the need to equip the shaft 2 with complicated sealing elements for the arrival and removal of air. The air intake by the chair 3, the support ring 22, the assembly part 15 and the hub 16 makes it possible to use relatively simple components which are easy, for example, to exchange.

La disposition selon l'invention convient aux hélices dont le nombre des pales correspond à tous les modes de réalisation usuels et elle est utilisable par exemple aussi pour les hélices à pales fixes dans le moyeu, car dans ce cas, leur arbre n'a pas à être creux. Par ailleurs, la pièce d'assemblage 15 peut aussi être en deux parties et, dans ce cas, par exemple, un anneau glissant non représenté en une pièce fixé sur sa face comporte la surface de glissement qui coopère avec les anneaux d'étanchéité 31 et 32. The arrangement according to the invention is suitable for propellers whose number of blades corresponds to all the usual embodiments and it can be used for example also for propellers with fixed blades in the hub, because in this case, their shaft has no to be hollow. Furthermore, the connecting piece 15 can also be in two parts and, in this case, for example, a sliding ring not shown in one piece fixed on its face has the sliding surface which cooperates with the sealing rings 31 and 32.

Selon un autre mode de réalisation possible, les anneaux d'étanchéité qui délimitent le canal de distribution sont fixés à la pièce rotative et sont guidés à glissement sur la pièce fixe. De même, le canal de distribution peut être, par exemple, délimité par deux anneaux d'étanchéité qui se succèdent dans la direction de l'axe de l'arbre et dont les surfaces annulaires intérieures ou extérieures sont guides de manière à glisser sur la pièce rotative ou la pièce fixe. According to another possible embodiment, the sealing rings which delimit the distribution channel are fixed to the rotating part and are guided to slide on the fixed part. Similarly, the distribution channel can be, for example, delimited by two sealing rings which follow one another in the direction of the axis of the shaft and whose inner or outer annular surfaces are guided so as to slide on the rotating part or fixed part.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Propulsion de navire à l'aide d'une hélice dont le moyeu est fixé sur un arbre monté dans une chaise de lignes d'arbres, l'hélice comportant des pales dont chacune comporte au voisinage de son bord d'attaque des trous qu'un canal réalisé dans la pale raccorde à une source d'air comprimé se trouvant sur le navire, propulsion caractérisée en ce que chacun des canaux (12) des pales (8) est raccordé par un canal de liaison (14) réalisé dans le moyeu (6) à un canal annulaire de distribution (33) sensiblement concentrique à l'arbre (2) et situé entre le moyeu (6) et la chaise (3), ce canal de distribution (33) communiquant avec un canal (28) de circulation d'air réalisé dans la chaise (3) à distance de l'arbre (2). 1. Propulsion of a ship using a propeller, the hub of which is fixed to a shaft mounted in a chair of tree lines, the propeller comprising blades, each of which has holes in the vicinity of its leading edge. that a channel formed in the blade connects to a source of compressed air located on the ship, propulsion characterized in that each of the channels (12) of the blades (8) is connected by a connecting channel (14) produced in the hub (6) with an annular distribution channel (33) substantially concentric with the shaft (2) and located between the hub (6) and the chair (3), this distribution channel (33) communicating with a channel ( 28) of air circulation produced in the chair (3) at a distance from the shaft (2). 2. Propulsion de navire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal de distribution (33) est formé entre deux anneaux d'étanchéité (31 et 32) qui sont solidarisés en rotation, soit avec la chaise (3), soit avec le moyeu (6), et qui sont guidés de manière hermétique sur une surface de glissement (17, 24) qui fait partie de l'autre élément - donc soit du moyeu (6), soit de la chaise (3) -. 2. Ship propulsion according to claim 1, characterized in that the distribution channel (33) is formed between two sealing rings (31 and 32) which are secured in rotation, either with the chair (3), or with the hub (6), and which are hermetically guided on a sliding surface (17, 24) which is part of the other element - therefore either of the hub (6), or of the chair (3) -. .3. Propulsion de navire selon la revendication 2, caractérisée en ce que les anneaux d'étanchéité (31 et 32) sont concentriques et leur surface extrême est appliquée contre une pièce d'assemblage (15) reliée au moyeu (6) et comportant des canaux de raccordement (16) pouvant communiquer avec le canal de distribution (33) et être mis en colncidence avec les canaux de liaison (14). .3. Ship propulsion according to claim 2, characterized in that the sealing rings (31 and 32) are concentric and their extreme surface is applied against an assembly part (15) connected to the hub (6) and comprising channels connection (16) which can communicate with the distribution channel (33) and be placed in coincidence with the connection channels (14). 4. Propulsion de navire selon l'une des revendications 2 ec 3, caractérisée en ce que les anneaux d'étanchéité (31 et 32) sont en deux parties et sont montés sur un anneau porteur (22) en deux parties qui entoure l'arbre (2) et qui se fixe sur la chaise (3). 4. Ship propulsion according to one of claims 2 ec 3, characterized in that the sealing rings (31 and 32) are in two parts and are mounted on a carrier ring (22) in two parts which surrounds the tree (2) and which is fixed on the chair (3). 5. Propulsion de navire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments qui forment le canal de distribution (33) sont disposés dans une chambre annulaire (21) ménagée entre la chaise (3) et le moyeu (6) et un manchon de recouvrement (41) qui se fixe sur la chaise (3) recouvre cette chambre annulaire (21) et se prolonge sur le moyeu (6).  5. Ship propulsion according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the elements which form the distribution channel (33) are arranged in an annular chamber (21) formed between the chair (3) and the hub (6) and a covering sleeve (41) which is fixed on the chair (3) covers this annular chamber (21) and is extended on the hub (6).
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WO1985002382A1 (en) * 1983-12-02 1985-06-06 Sound Attenuators Limited Method and apparatus for reducing vibration

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