NO126133B

NO126133B -

Info

Publication number: NO126133B
Application number: NO16872167A
Authority: NO
Inventors: R Kubela; G Delmar
Original assignee: Delmar Chem
Priority date: 1966-07-19
Filing date: 1967-06-23
Publication date: 1972-12-27
Also published as: CH471111A; DE1618289A1; FI44593B; GB1183387A; FR1527635A; DE1618289B2; SE332976B; FI44593C

Description

Vridningsanordning for regulering av stigningen av bladene på en skibspropell. Twisting device for regulating the pitch of the blades of a ship's propeller.

Oppfinnelsen vedrører en vridningsanordning for regulering av stigningen av The invention relates to a twisting device for regulating the pitch of

bladene på en skipspropell, omfattende en the blades of a ship's propeller, comprising a

ikke-medroterende servomotor for reguleringen, hvilken servomotor er montert utenfor propellakselen og virker på en ring som non-co-rotating servo motor for the regulation, which servo motor is mounted outside the propeller shaft and acts on a ring which

er aksielt bevegelig langs akselen, men ikke is axially movable along the axis, but not

følger akselens omdreining, idet den nevnte follows the rotation of the shaft, as the aforementioned

ring overfører sin aksielle bevegelse til en ring transfers its axial motion to a

del som følger akselens omdreining og omfatter en reguleringsstang som passerer part that follows the rotation of the shaft and includes a control rod that passes through

gjennom den hule propellaksel og påvirkes through the hollow propeller shaft and is affected

av en ring som omgir akselen og som er of a ring which surrounds the shaft and which is

aksielt ubevegelig i forhold til propellakselen. axially immovable in relation to the propeller shaft.

En vridningsanordning av lignende A twisting device of the like

type er kjent, hvor servomotorens stempel type is known, where the servo motor piston

og sylinder har form av ringformige ele-menter som konsentrisk omgir den konti-nuerlige propellaksel. and cylinder has the form of annular elements that concentrically surround the continuous propeller shaft.

Dette har den ulempe at reparasjoner This has the disadvantage that repairs

på servomotoren er vanskelige og neppe i on the servomotor are difficult and hardly i

det hele tatt kan utføres mens propellakselen roterer, mens demontasje og utskift-ning av servomotoren og fornyelse og in-speksjon av stempeltetningene bare kan it can all be carried out while the propeller shaft is rotating, while disassembly and replacement of the servo motor and renewal and inspection of the piston seals can only

utføres ved en drastisk fjernelse av be-standdelene, omfattende også en del av is carried out by a drastic removal of the components, including a part of

propellakselen. Stemplet har dessuten en the propeller shaft. The stamp also has a

ekstra tetning langs sin indre omkrets, hvilken tetning øker faren for lekkasje og med-virker til de ovennevnte ulemper med hen-syn til reparasjoner, overhaling og utskift-ning. Dessuten er det stor fare for at det extra sealing along its inner circumference, which sealing increases the risk of leakage and contributes to the above-mentioned disadvantages with regard to repairs, overhaul and replacement. Moreover, there is a great danger that it

bevegelige krave-trykklager i den nevnte movable collar thrust bearings in the aforementioned

anordning må ta opp usymmetriske krefter device must absorb asymmetric forces

som skyldes forskjell i lengde av de forbin-dende deler mellom trykklageret og stemplet. which is due to the difference in length of the connecting parts between the pressure bearing and the piston.

Oppfinnelsen går ut på en anordning som innledningsvis angitt i henhold til oppfinnelsen, karakterisert ved at servomotoren omfatter to eller flere servomotoraggregater som er jevnt fordelt rundt akselens omkrets og er montert om denne aksel. The invention is based on a device as stated at the outset according to the invention, characterized in that the servo motor comprises two or more servo motor units which are evenly distributed around the circumference of the shaft and are mounted around this shaft.

På denne måte er det mulig for servomotorens konstruksjon å anvende normale aggregater som er kommersielt tilgjenge-lige i standardtyper. Videre kan disse aggregater lett repareres og utskiftes også under propellakselens omdreining. Det er videre lettere med slike aggregater å anvende høye trykk av mediet. Følgelig kan transmisjonselementer for å øke kreftene utelates. Den hele anordning forblir derfor enkel og pålitelig. Aksen av hvert servomotoraggregat er fortrinnsvis parallell med propellakselens akse. In this way, it is possible for the construction of the servo motor to use normal aggregates which are commercially available in standard types. Furthermore, these aggregates can be easily repaired and replaced also during the rotation of the propeller shaft. It is also easier with such aggregates to use high pressures of the medium. Accordingly, transmission elements to increase the forces can be omitted. The whole device therefore remains simple and reliable. The axis of each servo motor unit is preferably parallel to the axis of the propeller shaft.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende under henvisning til tegningen som viser to utførelseseksempler på en reguleringsmekanisme i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser en mekanisme i henhold til oppfinnelsen, delvis i aksielt og vertikalt snitt, delvis i sideriss, sett i retning av propellakselen. Fig. 2 er et tverrsnitt etter linjen II— The invention is described in more detail in the following with reference to the drawing which shows two exemplary embodiments of a regulation mechanism according to the invention. Fig. 1 shows a mechanism according to the invention, partly in axial and vertical section, partly in side view, seen in the direction of the propeller shaft. Fig. 2 is a cross-section along the line II—

II i fig. 1. II in fig. 1.

Fig. 3 er et sideriss og delvis et aksielt snitt av en annen utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 3 is a side view and partly an axial section of another embodiment of the invention.

Ved utførelsesformen i henhold til fig. In the embodiment according to fig.

1 og 2 vil det sees at den del av propellakselen 1 som er nærmest propellen, det vil si på venstre side av figuren, omgir en reguleringsstang 2 som passerer sentralt gjennom denne. Denne stang bærer ved sin 1 and 2, it will be seen that the part of the propeller shaft 1 which is closest to the propeller, that is to say on the left side of the figure, surrounds a control rod 2 which passes centrally through it. This rod carries its

indre ende (inne i skipet) et åk 3, som er opptatt inne i en huslignende del 4 av propellakselen. Forbindelsesstenger 5 strekker seg fra åket 3 gjennom en flens 6 av den del av propellakselen som ligger lenger inne, og disse forbindelsesstenger 5 er fast forbundet med en ring eller hylse 7 som omgir propellakselen. Denne ring 7 vil sammen med reguleringsstangen 2, åket 3 og forbindelsesstengene 5 naturligvis følge propellakselens omdreining, men er aksielt bevegelig i forhold til nevnte aksel. Ved hjelp av koniske rullelagre 8 eller andre egnede trykklagre er ringen 7 dreibar inne i en ikke-dreibar ring 9. Den aksielle låsing av ringene 7 og 9 istandbringes ved hjelp av en låseflens eller krave 10 på utsiden om den sentrale del av ringen 7. I noen avstand fra ringen 9 ligger en lignende ring 11, inne i hvilken ved hjelp av koniske rullelagre 12 eller andre trykklagre, en ring eller hylse 13 er dreibar, hvilken sistnevnte ring er fast forbundet med propellakselen 1, så at den ikke kan dreie seg eller bevege seg i forhold til sistnevnte. Denne ring 13 har en låseflens eller krave 14 for aksiell låsing av ringene 11 og 13. Ringen 11 er låst mot omdreining med propellakselen 1 ved hjelp av en fremsprin-gende arm 15 som ved hjelp av en stang 16 og svingbare forbindelser som er inneslut-tet i elastiske lagre, f. eks. av gummi, forbinder nevnte ring med et fast punkt på skipet. De elastiske forbindelser tillater en liten grad av bevegelse i alle retninger, inn-befattet den aksielle retning, mens ingen vibrasjoner overføres. En eller flere fø-ringsstrimler 17 er blitt sveiset til ringen 11 og har slisser 18, i hvilke en føringsdel 19 som er forbundet med ringen 9 kan bevege seg aksielt sammen med ringen 9. På denne måte vil ringene 9 og 11 alltid bibe-holde den samme periferiene stilling. Mellom ringene 9 og 11 er der to eller flere servomotoraggregater 20 (tre ved den på tegningen viste utførelsesform), i form av enkle sylindre med stempler som er jevnt fordelt over omkretsen og er av standard konstruksjon som er normalt kommersielt tilgjengelig. Både sylinderen og stempel-stangen for hvert servomotoraggregat har en svingbar forbindelse 21 og 22 henholds-vis med ringen 11 og ringen 9. Med små vinkeldreininger mellom ringene 9 og 11 vil derfor ingen fastklemning kunne opp-stå. Sy Undrene virker jevnt på de to ringer på grunn av at de er jevnt fordelt over omkretsen og i betraktning av deres felles hydrauliske matning, som vil bli nærmere beskrevet i det følgende. inner end (inside the ship) a yoke 3, which is engaged inside a housing-like part 4 of the propeller shaft. Connecting rods 5 extend from the yoke 3 through a flange 6 of the part of the propeller shaft which lies further inside, and these connecting rods 5 are firmly connected to a ring or sleeve 7 which surrounds the propeller shaft. This ring 7, together with the regulating rod 2, the yoke 3 and the connecting rods 5, will naturally follow the rotation of the propeller shaft, but is axially movable in relation to said shaft. By means of conical roller bearings 8 or other suitable thrust bearings, the ring 7 is rotatable inside a non-rotatable ring 9. The axial locking of the rings 7 and 9 is established by means of a locking flange or collar 10 on the outside around the central part of the ring 7. At some distance from the ring 9 is a similar ring 11, inside which, by means of conical roller bearings 12 or other thrust bearings, a ring or sleeve 13 is rotatable, which latter ring is firmly connected to the propeller shaft 1, so that it cannot turn or move relative to the latter. This ring 13 has a locking flange or collar 14 for axial locking of the rings 11 and 13. The ring 11 is locked against rotation with the propeller shaft 1 by means of a projecting arm 15 which by means of a rod 16 and pivotable connections which include tight in elastic bearings, e.g. of rubber, connects said ring to a fixed point on the ship. The elastic connections allow a small degree of movement in all directions, including the axial direction, while no vibrations are transmitted. One or more guide strips 17 have been welded to the ring 11 and have slots 18, in which a guide part 19 which is connected to the ring 9 can move axially together with the ring 9. In this way, the rings 9 and 11 will always remain the same peripheries position. Between the rings 9 and 11 there are two or more servo motor assemblies 20 (three in the embodiment shown in the drawing), in the form of simple cylinders with pistons which are evenly distributed over the circumference and are of standard construction which are normally commercially available. Both the cylinder and the piston rod for each servo motor assembly have a pivotable connection 21 and 22 respectively with the ring 11 and the ring 9. With small angular rotations between the rings 9 and 11, no jamming will therefore be able to occur. The Sy Undrene acts evenly on the two rings due to the fact that they are evenly distributed over the circumference and in consideration of their common hydraulic feed, which will be described in more detail below.

Denne reguleringsanordning betjenes This control device is operated

elektrisk ved hjelp av en bryter 23. Denne fører en elektrisk strømimpuls til et rele 24 som elektrisk påvirker en ventil 25 for electrically by means of a switch 23. This leads an electrical current impulse to a relay 24 which electrically affects a valve 25 for

servomotoraggregatenes hydrauliske me-dium. the hydraulic medium of the servo motor units.

En oljepumpe 26 drives ved hjelp av et belte eller kjede 27 fra propellakselen. Over denne pumpe er der anordnet en oljetank 28. Pumpen 26 står i forbindelse med en forrådstank 29 og mater den elektrisk på-virkede ventil 25. Fra nevnte ventil passerer bøyelige rør 30 til servomotoraggregatene, det vil si to rør til hvert aggregat, et til hver side av stemplet i vedkommende aggregat. En indikator 31 angir regule-ringsvinkelen. Denne har f. eks. en viser som er blitt festet til ringen 9 og følgelig angir den aksielle stilling av sistnevnte på en gradert skala som aksielt er forbundet med ringen 11. En følgemekanisme 32 jus-terer ventilen 25 elektrisk. Det er naturligvis også mulig å sørge for en mekanisk be-tjening av ventilen 25. An oil pump 26 is driven by means of a belt or chain 27 from the propeller shaft. An oil tank 28 is arranged above this pump. The pump 26 is connected to a storage tank 29 and feeds the electrically actuated valve 25. From said valve, flexible pipes 30 pass to the servomotor aggregates, that is, two pipes to each aggregate, one to each side of the piston in the unit in question. An indicator 31 indicates the regulation angle. This has e.g. a pointer which has been attached to the ring 9 and consequently indicates the axial position of the latter on a graduated scale which is axially connected to the ring 11. A follower mechanism 32 adjusts the valve 25 electrically. It is of course also possible to provide mechanical operation of the valve 25.

Der kan anordnes en låseinnretning for å låse reguleringsstangen 2 i aksiell stilling fra utsiden. I dette øyemed er bolter 33 vist med stiplede linjer på tegningen, hvilke bolter kan skrus inn gjennom gjen-gede åpninger 34 i huset 4. Etter at denne låsing har funnet sted, kan servomotoraggregatene uten vanskelighet demonteres, utskiftes etc, selv når propellakselen roterer. Når svingetappene i forbindelsene 21 og 22 fjernes, kan hvert servomotoraggregat tas bort i sin helhet. Ved beskadigelse av reguleringsmekanismen, f. eks. som følge av krigshandlinger, kan reguleringsstangen låses ved hjelp av disse bolter i den ønske-de stilling for at skibet skal kunne fortsette sin kurs på normal måte. A locking device can be arranged to lock the control rod 2 in axial position from the outside. For this purpose, bolts 33 are shown with dashed lines in the drawing, which bolts can be screwed in through threaded openings 34 in the housing 4. After this locking has taken place, the servo motor assemblies can be easily dismantled, replaced, etc., even when the propeller shaft is rotating. When the pivot pins in connections 21 and 22 are removed, each servo motor assembly can be removed in its entirety. In case of damage to the regulation mechanism, e.g. as a result of hostilities, the control rod can be locked by means of these bolts in the desired position so that the ship can continue its course in the normal way.

Reguleringskraften og reaksjonskraf-ten opptas i selve akselen uten noen trans-misjon gjennom selve skibet. Der er ingen roterende oljeringer på akselen for inn-føring av høytrykksolje. The regulating force and the reaction force are taken up in the shaft itself without any transmission through the ship itself. There are no rotating oil rings on the shaft for introducing high-pressure oil.

Ved utførelsesform i henhold til fig. 3 oppnås en meget kortere konstruksjon enn ved utførelsesformen i henhold til fig. 1 og 2. De samme deler er antydet med de samme henvisningstall som i fig. 1 og 2. Propellakselens huslignende del 4 som opptar åket 3, er blitt montert mellom ringene 9 og 11. Da disse ringer alltid må befinne seg i en viss avstand fra hverandre i forbindelse med lengden av servomotorsylindrene 20, vil på grunn av denne stilling av huset 4 avstanden mellom ringene 9 og 11 bare bli meget lite større, hvis overhodet større enn det er nødvendig i forbindelse med nevnte sylindre 20. In the embodiment according to fig. 3, a much shorter construction is achieved than with the embodiment according to fig. 1 and 2. The same parts are indicated by the same reference numbers as in fig. 1 and 2. The housing-like part 4 of the propeller shaft, which occupies the yoke 3, has been mounted between the rings 9 and 11. As these rings must always be at a certain distance from each other in connection with the length of the servo motor cylinders 20, because of this position of the housing 4 the distance between the rings 9 and 11 only become very slightly larger, if at all larger than is necessary in connection with said cylinder 20.

I dette tilfelle er ringen eller hylsen 13 fortrinnsvis utstyrt med en fremstikkende In this case, the ring or sleeve 13 is preferably equipped with a protruding

flens 35 som begrenser propellakselens hus-ligende del 4 på siden av propellen, hvor-ved en sammentrengt konstruksjon ytter-ligere fremmes og den del av propellakselen som befinner seg inne i delen 4 kan flange 35 which limits the housing-lying part 4 of the propeller shaft on the side of the propeller, where a constricted construction is further advanced and the part of the propeller shaft that is inside the part 4 can

unnvære en slik flens, hvilket letter frem-stillingen. dispense with such a flange, which facilitates production.

I fig. 3 er mekanismens lengde blitt re-dusert til nesten halvparten av den lengde In fig. 3, the length of the mechanism has been reduced to almost half that length

som er nødvendig når ringen 11 er anbragt which is necessary when the ring 11 is placed

på den side av ringen 9 som er motsatt den on the side of the ring 9 which is opposite to it

side på hvilken huset 4 befinner seg, som side on which house 4 is located, which

vist i fig. 1 og 2. Den radielle ytre dimen-sjon er, hvis den overhodet er øket, øket shown in fig. 1 and 2. The radial outer dimension is, if it is increased at all, increased

meget lite. very little.

Claims

1. Twisting device for regulation of

the pitch of the blades of a marine propeller, comprising a non-co-rotating servo motor for the regulation, which servo motor is mounted outside the propeller shaft and acts on a ring which is axially movable along the shaft, but does not follow the revolution of the shaft, said ring transferring its axial movements to a structure which follows the rotation of the shaft and comprises a control rod which passes through the hollow propeller shaft and pushes from, from a ring which surrounds the shaft and which is axially immovable 1 relative to the propeller shaft, characterized in that the servo motor comprises two or more servo motor assemblies (20) which are evenly distributed along the circumference of the shaft (1) and is fitted around said shaft.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the axis of each servo motor unit is parallel to the axis of the propeller shaft (1).

3. Device as stated in claim 2, characterized in that each servo motor piston is pivotally connected to one ring (9) and each servo motor cylinder to the other ring (11).

4. Device as stated in claim 1, 2 or 3, characterized in that the part of the construction that follows the rotation of the ring or sleeve (7) that connects the regulating rod (2) in the hollow propeller shaft with the ring (9) which is axially movable, but does not follow the rotation of the shaft, has been mounted between the axially movable (9) and the axially immovable ring (11).

5. Device as stated in claim 4, where a yoke (3) or disc has been placed on the control rod inside an extension of the propeller shaft which is connected by means of connecting rods (5) which pass through an end wall of said extension (4) with a co-rotating, axially movable ring (7) which surrounds the propeller shaft and is located inside the non-co-rotating, axially movable ring (9) and is connected to this in the axial direction, characterized in that the axially immovable ring (11), from which the servo motor assemblies pushes from, comprises a co-rotating (13) and a non-co-rotating ring part, axially connected to each other, said co-rotating ring part (13) lies directly against the shaft and has a protruding flange (35) which forms the end wall of the extension (4) of the shaft opposite the end wall through which the connecting rods (5) pass.

6. Device as stated in any one of the preceding claims, characterized in that a locking device (33) is arranged for the purpose of locking the regulating rod (2) mechanically against axial movement.

7. Device as stated in claim 6, characterized in that the locking device is formed by bolts (33) which are to be screwed in axially from the outside into the extension (4) of the propeller shaft, in which a thickened part of the control rod moves back and forth during the control, said bolts being arranged to be screwed into said thickened part for locking.

8. Device as stated in any of the preceding claims, characterized in that at least one of the rings (9, respectively 11) has a connection with the ship which gives it some freedom of movement axially in relation to the ship, but which prevents that it follows the rotation of the shaft (1).