FR2503659A1

FR2503659A1 - HYDRAULIC DEVICE FOR DRIVING AND STEERING NAVIGATING OBJECTS

Info

Publication number: FR2503659A1
Application number: FR8122183A
Authority: FR
Inventors: Branisla Bilen
Original assignee: INST TECH SRPSKE AK UMETNOSTI
Current assignee: INST TECH SRPSKE AK UMETNOSTI
Priority date: 1981-04-10
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1982-10-15
Also published as: YU92981A; YU41777B; DE3147681A1; HU189123B; RO83449A; RO83449B; NL8103343A

Abstract

The invention relates to a device which serves to drive maritime objects by rotation of the propeller about the horizontal axis and to steer them by rotation of the propeller about the vertical axis. In this way, maritime objects are manoeuvred more quickly and more easily. The propeller and the hydraulic motor which drives it are attached in the control fin, which is firmly connected to the hollow shaft through which the drive is fed to the hydraulic motor. The hollow shaft can be moved by special mechanism along its centre axis or can rotate.

Description

Dispositif h drauli u d'entrainement et de
direction d'objets navigants
La présente invention a pour objet un dispositif hydraulique d'entraSnement et de direction d'objets navigants par rotation de l'hélice respectivement autour de l'axe horizontal et de l'axe vertical avec transmission assurée par de l'huile sous pression.Hydraulic device for training and
direction of navigating objects
The present invention relates to a hydraulic device for driving and steering navigating objects by rotation of the propeller respectively around the horizontal axis and the vertical axis with transmission provided by pressurized oil.

On rencontrait précédemment des dispositifs combinant, sur la base d'un principe mécanique, la propulsion et la direc tion d'un navire, ctest-a-dire dans lesquels l'énergie du moteur d'entraînement principal était acheminée jusqu'à l'arbre portehélice par une transmission compliquée et délicate. La rotation de l'arbre porte-hiliee autour de l'axe vertical était généralement engendrée par un moteur hydraulique à travers une transmission k vis sans fin. il est apparu il y a quelque temps un dispositif utilisant, au lieu de la transmission mécanique, de l'huile sous pression amenée au moteur hydraulique, fixé directement à l'arbre porte-hélice.L'objet de l'invention se compose d'éléments analogues à ceux de ce dispositif, mais diffère de ce dernier par les points suivants t
1. le moteur hydraulique et l'hélice sont placés dans le gouvernail t
2. le corps du support de paliers est réalisé dtune façon différente telle qu'elle est exposée dans la demande de brevet yougoslave P-I 555/80 t
3. la rotation autour de l'axe vertical est engendrée par un moteur hydraulique spiral au lieu d'un moteur hydraulique avec vis sans fin ou d'un actionneur t
4. le changement d'immersion s'effectue d'une autre façon 3
5. l'amenée et l'évacuation de l'huile ont lieu de façon différente g
6. le basculement s'effectue différemment.Previously encountered devices combining, on the basis of a mechanical principle, the propulsion and steering of a ship, that is to say in which the energy of the main drive motor was conveyed to the propeller shaft by a complicated and delicate transmission. The rotation of the hiliee shaft around the vertical axis was generally generated by a hydraulic motor through a worm gear transmission. A device appeared using some time ago, instead of mechanical transmission, pressurized oil supplied to the hydraulic motor, fixed directly to the propeller shaft. The object of the invention consists of elements similar to those of this device, but differs from the latter by the following points t
1. the hydraulic motor and the propeller are placed in the rudder t
2. the body of the bearing support is produced in a different way as described in the Yugoslav patent application PI 555/80 t
3. the rotation around the vertical axis is generated by a spiral hydraulic motor instead of a hydraulic motor with worm or a t actuator
4. the immersion change is carried out in another way 3
5. the oil is brought in and out in a different way g
6. the changeover takes place differently.

Ce dispositif hydraulique d'entratnement et de direction d'objets navigants par rotation de l'hélice respectivement autour de l'axe horizontal et autour de l'axe vertical avec transmission assurée par de l'huile sous pression dans lequel est fixé à l'extrémité d'un arbre creux l'accouplement par lequel ce dernier est solidaire du safran du gouvernail et à travers lequel les conduites d'amenée d'huile gagnent le moteur hydraulique couplé en entrainement avec l'arbre porte-hélice par le corps du support de paliers est caractérisé par le fait qu'un raccord tournant au-dessus duquel est placé un moteur hydraulique spiral est fixé sur l'arbre creux, lequel est entouré par un palier séparable à travers lequel il est déplaçable axialement, ce mOme arbre creux étant couplé rigidement avec les deux ou l'un des deux axes de deux roues mobiles sur un guide avec fixation inférieure et fixables le long dudit guide, le dispositif hydraulique comportant en outre, d'une part, des articulations tournantes reliées entre elles par leurs branches et placées la première sur le raccord tournant, la deuxième sur le tube d'amenée d'huile et la troisième entre ces deux preriè- res et, d'autre part, un vérin hydrauliqie fixé en direction essentiellement parallble à l'arbre creux et couplé en entrainement avec ledit arbre creux par sa tige de piston, le réservoir B huile de graissage étant lui-mOme relié au raccord tournant. This hydraulic device for driving and steering navigating objects by rotation of the propeller respectively around the horizontal axis and around the vertical axis with transmission ensured by pressurized oil in which is fixed to the end of a hollow shaft the coupling by which the latter is integral with the rudder rudder and through which the oil supply lines reach the hydraulic motor coupled in drive with the propeller shaft by the body of the support of bearings is characterized in that a rotary coupling above which a hydraulic spiral motor is placed is fixed on the hollow shaft, which is surrounded by a separable bearing through which it is axially displaceable, this same hollow shaft being rigidly coupled with the two or one of the two axles of two movable wheels on a guide with lower attachment and fixable along said guide, the hydraulic device further comprising, on the one hand, articulations rotated ntes connected to each other by their branches and placed the first on the swivel, the second on the oil supply tube and the third between these two preriè- ries and, on the other hand, a hydraulic cylinder fixed essentially in direction parallel to the hollow shaft and coupled in drive with said hollow shaft by its piston rod, the reservoir B lubricating oil being itself connected to the rotary connector.

Dans un mode de réalisation où l'on renonce à la possi- bilié de faire varier l'immersien mais maintient celle du basculement, l'arbre creux est entouré par une fixation sUpa- rable, porte k son extrémité le raccord tournant au-dessus daquel est placé un moteur hydraulique spiral et est couplé rigidement avec les axes de paliers lisses fixés, le vérin hydraulique étant essentiellement normal à l'arbre creux et sa tige de piston étant couplée en entratnement avec celui-ci en ayant son point d'attaque au-dessous du point d'appui des paliers lisses et de leurs axes, cependant qu'une articulation tournante fixée au raccord tournant est couplée avec le tube d'amenée d'huile par une branche. En outre, l'arbre creux peut être couplé rigidement avec les paliers lisses, les axes de ces derniers étant en même temps fixés. Enfin, un indicateur de position peut Otre placé sur le moteur hydraulique spiral. In an embodiment in which the possibility of varying the immersian is dispensed with but that of tilting is maintained, the hollow shaft is surrounded by a durable fixing, carries at its end the swivel connection above daquel is placed a hydraulic spiral motor and is rigidly coupled with the axes of smooth bearings fixed, the hydraulic cylinder being essentially normal to the hollow shaft and its piston rod being coupled in drive with this one having its point of attack below the fulcrum of the plain bearings and their axes, while a rotary articulation fixed to the rotary coupling is coupled with the oil supply tube by a branch. In addition, the hollow shaft can be rigidly coupled with the plain bearings, the axes of the latter being fixed at the same time. Finally, a position indicator can be placed on the spiral hydraulic motor.

L'invention sera mieux comprise k l'aide de la des- cription détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel
la figure 1 est une vue en élévation latérale, avec coupe partielle, du dispositif hydraulique complet, avec possibilité de variation d'immersion et de basculement
la figure 2 représente de la mEme façon une variante ménageant seulement la possibilité du basculement.The invention will be better understood with the aid of the detailed description of two embodiments taken as nonlimiting examples and illustrated schematically by the appended drawing, in which
Figure 1 is a side elevational view, with partial section, of the complete hydraulic device, with possibility of variation of immersion and tilting
FIG. 2 likewise represents a variant which only saves the possibility of tilting.

On a représenté en trait discontinu sur les deux figures la position de basculement du dispositif. The two figures show the tilting position of the device in broken lines.

Le dispositif hydraulique d'entratnement et de direction se compose de l'hélice 1, du corps support 2, des paliers horizontaux 24, de l'arbre d'hélice 3, du moteur hydraulique 4, du safran de gouvernail 5, de l'accouplement 6, de l'arbre creux vertical 7, du moteur hydraulique spiral 18, du raccord tournant 11 à articulations tournantes lia et branches en ciseaux llb, du tube d'amenée d'huile lic, du vérin hydraulique 12 à tige de piston 12a et du réservoir d'huile de graissage 13. The hydraulic drive and steering device consists of the propeller 1, the support body 2, the horizontal bearings 24, the propeller shaft 3, the hydraulic motor 4, the rudder rudder 5, the coupling 6, vertical hollow shaft 7, spiral hydraulic motor 18, rotary coupling 11 with rotary joints 11a and scissor arms llb, oil supply tube lic, hydraulic cylinder 12 with piston rod 12a and the lubricating oil reservoir 13.

Le dispositif hydraulique à variation d'immersion et basculement comporte en outre le guide 14 à fixation inférieure 15' dans lequel sont montées deux roues 15, 16 pouvant être fixées aux positions voulues, par exemple par des clavettes engagées dans des trous du guide 14. On remarque encore un palier séparable 17, un moteur hydraulique 18 et un indicateur 19 de la position du dispositif. The hydraulic device with variation of immersion and tilting further comprises the guide 14 with lower fixing 15 'in which are mounted two wheels 15, 16 which can be fixed in the desired positions, for example by keys engaged in holes of the guide 14. There is also a separable bearing 17, a hydraulic motor 18 and an indicator 19 of the position of the device.

Le dispositif hydraulique W seule possibilité de basculement comporte une fixation séparable 20 ainsi que des paliers lisses 21 sur l'arbre 21b au lieu du palier séparable 17 et du guide 14 k roues 15, 16. De même, dans cette forme de réalisation, le dispositif ne présente qu'une articulation lia, fixée sur le raccord tournant 11, et une branche tlb, la position du vérin 12 étant aussi modifiée en sorte que le point d'attaque de sa tige de piston 12a se trouve au-dessous du point d'appui du palier 21 et de l'arbre 21b. The hydraulic device W, the only possibility of tilting, comprises a separable fixing 20 as well as plain bearings 21 on the shaft 21b instead of the separable bearing 17 and the guide 14 k wheels 15, 16. Similarly, in this embodiment, the device only has a joint 11a, fixed on the rotary connector 11, and a branch tlb, the position of the jack 12 also being modified so that the point of attack of its piston rod 12a is below the point bearing support 21 and shaft 21b.

Le dispositif hydraulique peut être fixé k la pompe, au puits ou au tunnel. The hydraulic device can be attached to the pump, the well or the tunnel.

On examinera d'abord la construction du dispositif hydraulique d'entratnement et de direction selon la figure 1, offrant à la fois la possibilité de changer l'immersion et de basculer. We will first examine the construction of the hydraulic drive and steering device according to FIG. 1, offering both the possibility of changing the immersion and of tilting.

A l'arbre creux 7 est fixé rigidement le raccord tournant 11, sur lequel se trouve le moteur hydraulique spiral 18 et auquel est relié le réservoir à huile de graissage 13. The rotary shaft 11 is rigidly fixed to the rotary coupling 11, on which the hydraulic spiral motor 18 is located and to which the lubricating oil reservoir 13 is connected.

Deux roues 15, 16 dont les axes sont couplés rigidement avec l'arbre creux 7 sont placées dans un guide 14 muni d'une fixatien inférieure 15 limitant leur déplacement. La position de ces roues 15, 16 peut titre fixée à la hauteur voulue sur le guide 14, par exemple au moyen de clavettes engagées dans des trous de ce guide 14. L'arbre creux 7 est entouré d'un palier séparable 17 à travers lequel il est déplaçable en direction axiale. Le vérin hydraulique 12 est fixé en position essentiel- lement parallèle à l'arbre creux 7, et sa tige de piston 12 est couplée en entrainement avec ce dernier.La premibre des trois articulations lia est montée sur le raccord 11, la deuxième sur le tube d'amenée d'huile lic, et la troisibme permet de réaliser au moyen des branches 11b la liaison en ciseaux entre ces première et deuxième articulations. L'alimentation en huile s'effectue sans entrave, car une liaison ininterrompue est assurée quelle que soit la position de l'arbre creux 7. Ce dernier est relié par l'accouplement 6 au safran de gouvernail 5, au moteur hydraulique 4 et b l'hélice 1 de la façon décrite dans la demande de brevet yougoslave P-i 555/80. Two wheels 15, 16 whose axes are rigidly coupled with the hollow shaft 7 are placed in a guide 14 provided with a lower fixator 15 limiting their movement. The position of these wheels 15, 16 may title fixed at the desired height on the guide 14, for example by means of keys engaged in the holes of this guide 14. The hollow shaft 7 is surrounded by a separable bearing 17 through which it is movable in axial direction. The hydraulic cylinder 12 is fixed in a position essentially parallel to the hollow shaft 7, and its piston rod 12 is coupled in drive with the latter. The first of the three joints 11a is mounted on the connector 11, the second on the lic oil supply tube, and the third allows by means of the branches 11b the connection in scissors between these first and second joints. The oil supply takes place without hindrance, because an uninterrupted connection is ensured regardless of the position of the hollow shaft 7. The latter is connected by the coupling 6 to the rudder rudder 5, to the hydraulic motor 4 and b propeller 1 as described in the Yugoslavian patent application Pi 555/80.

L'amenée de l'huile et le fonctionnement de l'hélice sont inchangés par rapport k ladite demande de brevet. Pour modifier l'imersion, on desserre les roues 15 et/ou 16, selon qu'une seule ou les deux étaient jusque là fixées, puis on met en marche le vérin hydraulique 12 en sorte qu'il déplace la tige de piston 12a vers sa position inférieure Ladite tige de piston 12a tire l'arbre creux 7 vers le bas et, en même temps, les roues 15, 16 glissent et roulent aussi dans le guide 14 jusqu'à ce qu'elles atteignent la hauteur voulue, où on les fixe, ou jusqu' la fixation inférieure 15'. On sorte ensuite l'arbre 7.Le retour à la position initiale s'effectue dans l'ordre inverse : on libère les roues 15, 16, on déplace la tige de piston 12a en direction opposée en sorte qu'elle tire l'arbre creux 7 vers le haut et, lorsque celui-ci atteint la position voulue, on fixe une ou deux roues 15, 16. The supply of oil and the operation of the propeller are unchanged with respect to said patent application. To modify the immersion, the wheels 15 and / or 16 are loosened, depending on whether only one or both were previously fixed, then the hydraulic cylinder 12 is started so that it displaces the piston rod 12a towards its lower position Said piston rod 12a pulls the hollow shaft 7 downwards and, at the same time, the wheels 15, 16 also slide and roll in the guide 14 until they reach the desired height, where fixed them, or up to the lower fixing 15 '. The shaft 7 is then removed. The return to the initial position is carried out in the reverse order: the wheels 15, 16 are released, the piston rod 12a is moved in the opposite direction so that it pulls the shaft hollow 7 upwards and, when the latter reaches the desired position, one or two wheels 15, 16 are fixed.

Pour basculer le dispositif, on libère le palier séparable 17 et fixe dans une position déterminée une ou deux roues 15, 16. On met en action la tige de piston 12a, qui entratne l'arbre creux 7 de telle façon qu'il tourne autour des roues de fixation 15, 16o Pour ramener le dispositif à sa position normale, on déplace la tige de piston 12a en direction opposée. To tilt the device, the separable bearing 17 is released and one or two wheels 15, 16 are fixed in a determined position. The piston rod 12a is actuated, which drives the hollow shaft 7 so that it rotates around fixing wheels 15, 16o To return the device to its normal position, the piston rod 12a is moved in the opposite direction.

Dans le dispositif hydraulique ne permettant que le basculement, les pièces élémentaires sont les mêmes,ont les mêmes positions mutuelles et sont caractérisées par les mimes références numériques que dans la première réalisation, avec cette différence qu'une fixation séparable 20 remplace le palier séparable 17. Au guidage 14 avec roues 15, 16 se substituent les paliers lisses 21, à axes 21b, entourés du carter 21a. Ces paliers lisses 21 ou leurs axes 21b sont couplés rigidement avec l'arbre creux 7, tandis que la partie non couplée est fixée.La position du vérin hydraulique 12 à tige de piston 12a est modifiée en ce sens qu'il est ici disposé en direction essentiellement permendiculaire à l'arbre creux 7 et que le point d'attaque de la tige de piston 12a se trouve au-dessous du point d'appui des paliers 21 ou des axes 21b. Une dernier différence réside dans le fait qu'il n'existe qu'une seule articulation tournante lia elle est fixée au raccord tournant 11, qui est relié au tube d'amenée d'huile lic par la branche 11be
Pour basculer le dispositif dans cette deuxibme forme de réalisation, on libère tout d'abord la fixation 20, puis on actionne la tige de piston 12a. L'arbre creux 7, étant couplé en rotation avec le palier lisse 21 ou l'axe 21b, tourne autour de l'un ou de l'autre. In the hydraulic device allowing only tilting, the elementary parts are the same, have the same mutual positions and are characterized by the same numerical references as in the first embodiment, with the difference that a separable fixing 20 replaces the separable bearing 17 The guide 14 with wheels 15, 16 is replaced by the plain bearings 21, with axes 21b, surrounded by the casing 21a. These plain bearings 21 or their axes 21b are rigidly coupled with the hollow shaft 7, while the uncoupled part is fixed. The position of the hydraulic cylinder 12 with piston rod 12a is modified in the sense that it is here arranged in direction essentially permendicular to the hollow shaft 7 and that the point of attack of the piston rod 12a is below the bearing point of the bearings 21 or of the axes 21b. A final difference lies in the fact that there is only one rotary joint 11a it is fixed to the rotary union 11, which is connected to the oil supply tube lic by the branch 11be
To switch the device in this second embodiment, the fixing 20 is first released, then the piston rod 12a is actuated. The hollow shaft 7, being rotatably coupled with the plain bearing 21 or the axis 21b, rotates around one or the other.

Le basculement du dispositif hydraulique revêt, dans un cas comme dans 1'autre, une grande importance pour l'éven- tualité de travaux de remise en état, car il permet de procéder à des réparations sans avoir B haler le navire sur la rive. The tilting of the hydraulic device is, in one case as in the other, of great importance for the eventuality of refurbishment works, since it allows repairs to be carried out without having to haul the ship to shore.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et l'on peut parfaitement remplacer divers éléments de construction par des équivalents techniques sans sortir pour autant du cadre de ladite invention. The invention is not limited to the examples described above and it is perfectly possible to replace various construction elements with technical equivalents without departing from the scope of said invention.

Claims

1. Hydraulic device for driving and steering navigating objects by rotation of the propeller respectively around the horizontal axis and around the vertical axis with transmission ensured by pressurized oil in which is fixed to the end of a hollow shaft 7 ’connection 6 by which said hollow shaft is integral with the rudder rudder 5 and through which the oil supply lines reach the hydraulic motor 4, coupled in drive with the shaft 3 carrying the propeller 1 through the body 2 of the bearing support 24, device characterized in that a rotary coupling (11) above which a spiral hydraulic motor (18) is placed is fixed on the 'hollow shaft (7), which is surrounded by a separable bearing (17) b through which it is axially displaceable, this same hollow shaft (7) being permanently coupled with the two or one of the two axles of two wheels ( 15, 16) movable on a guide (14) with lower attachment (15 ') and fixable along said mistletoe of (14), the hydraulic device further comprising, on the one hand, rotary joints (lia) connected to each other by their branches (1 lb) and placed first on the rotary connector (11), the second on the tube oil supply (il), the third between these first two and, on the other hand, a hydraulic cylinder (12) directed essentially in the direction parallel to the hollow shaft (7) and coupled in drive therewith by its piston rod (12a), the lubricating oil reservoir (13) being itself connected to the rotary union (11).

2. Hydraulic drive and steering device according to claim 1 characterized in that the hollow shaft (7) is surrounded by a separable fixing (20), carries at its end the swivel joint (11) above which is placed a spiral hydraulic motor (18) and is rigidly coupled with the axes (21b) of plain bearings (21), the hydraulic cylinder (12) being essentially perpendicular 8 the hollow shaft (7) and its piston rod being coupled in drive with said hollow shaft (7) having its point of attack below the bearing point of the plain bearings (21) and their axes (21b), however that a rotary articulation (lia) fixed to the fitting turning (11) is coupled with the oil supply tube (lic) by a branch (1 lob).

3. Hydraulic device according to claim 2 characterized in that the hollow shaft (7) is rigidly coupled with the plain bearings (21), while their axes (21b) are fixed.

4. Hydraulic device according to any one of claims 1 to 3 characterized in that a position indicator (19) is placed on the hydraulic spiral motor (18).