NO139950B - Skipspropell med vridbare blader. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en skipspropell med stillbare blader av den art der stigningen av propellbladene kan forandres innenfor et område som ligger fra en bestemt stigningsvinkel for seiling akterover, gjennom nøytralstilling

og en bestemt stigningsvinkel for full fart forover, samt o videre til en stigningsvinkel på 90°, for fart forover, der

den sistnevnte stilling betegnes som nullstilling og hvori<* >bladene står stort sett parallelt med skipets langsgående symme-triakse. Nullstilling av bladene benyttes på visse fartøyer som har mer enn ett fremdriftssystem for å redusere vannmot-standen når en eller flere propeller arbeider mens andre propeller er stanset.<*>

Propeller hvis propellblader kan nullstilles har et større område for stigningsvinkelen som er på minst 105°, enn vanlige propeller med stillbare blader, der stigningen reguleres over ikke mer enn 50°, og av denne grunn er bevegelseslengden for styremekanismen som bestemmer bladenes stigning^og som ligger i propellens nav, omtrent dobbelt så lang ved en propell der bladene kan nullstilles enn den er ved en vanlig propell med stillbare blader.

En ulempe ved de kjente nullstillbare propeller når de styres hydraulisk er at for å få til tilbakekopling av pro-pellbladenes stilling må man-ha den samme lange bevegelsesbane i den hydrauliske fordelingsenhet for styretrykket inne i skipet, noe som fører til konstruksjon av oljefordelingsenheter med ekstrem lengde. \

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en anordning og en mekanisme i navet dér denne ulempe' unngås.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at tilbakekoplingssløyfen automatisk settes ut av funksjon ved kantstilling av bladene, hvorved de komponenter som benyttes til å skape tilbakekopling kan utføres med vesentlig kortere bevegelsesbaner enn ved tidligere kjente utførelser av propeller med vridbare blader.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og den vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom regulerings-systemet for en propeller med stillbare blader, der bladene er vist i normal stilling for seiling forover,

fig. la viser et snitt tatt etter linjen Ia-Ia på fig. 1, der man ser en veivarmmekanisme som benyttes for å dreie hvert propellblad fra stigning for full fart akterover, gjennom

o null stigning eller nøytral stilling, til stigning for full

fart forover og videre til nullstilling og omvendt,

fig. lb viser et snitt gjennom et propellblad i

stilling for full fart akterover,

fig. lc viser et snitt gjennom et blad i nøytral

stilling eller det som kalles flat stigning,

fig. Id viser et snitt gjennom et blad i stilling

for fart forover,

fig. le viser et snitt gjennom et blad i nullstilling eller kantstilt,

fig. 2 viser et aksialt snitt gjennom regulerings-mekanismen for propellen på fig. 1, med bladene kantstilt og dermed også alle andre deler i denne stilling pg

fig. 2a viser et snitt etter linjen Ila-IIa på

fig. 2, svarende til fig. la, men med mekanismen i kantstilling.

I den viste utførelsesform omfatter den stillbare propeller et nav 1 og en rekke dreibare blader 2. En bevegelig hydraulisk betjeningssylinder 3 med oljerom og er til-knyttet bladene 2 ved hjelp av forbindelsesstenger 4 hvis mot-stående ender er svingbart festet til svingetapper 5 på sylinderen 3 og eksentriske veivpinner.6 på bladakslene. Oljestrøm til og fra sylinderrommene og C2 reguleres med en fordelings-ventil 7 som er anbrakt i oljefordelingsenheten 8. Olje drives under trykk til den roterende propellaksen 18, gjennom den ene av to kanaler 9 eller 10, som velges med ventilen 7 og føres til og fra sylinderen 3 gjennom oljeledningene 11 og 12 som er konsentriske i den hule propellaksen 18. Oljerøret 12 er sta-sjonært aksialt sett, mens røret 11 er forbundet med den midtre vegg 13 av den bevegelige betjeningssylinder 3 i navet og sørger for tilbakekopling av bladets stilling til et svingbart ledd 14 ved hjelp av en eke 15 og en ring 16. Eken 15 beveger seg i en spalte 17 i propellakselen 18 og beveges samtidig med og i takt med sylinderen 3 som glir på faststående s"templer D.^ og D.,. "Leddet 14 danner en svingbar sammenkopling av ringen 16,^fjern-styringsstangen 26A og den'bevegelige del 7A i ventilen 7 for differensiell bevegelse.

Denne anvendelsesmåte for styring med tilbakekop-lingssløyfe anvendes for normal drift av bladene mellom stigning for fart akterover og stigning for fart forover, se fig. lb-ld. Oljerøret 11 har en krav 19 som kan presses mot den midtre

vegg 13 av sylinderen 3 ved hjelp av en fjær 20, hvis høyre ende sett på fig. 1, ligger an mot den venstre side av den midtre vegg 13 og hvis venstre ende ligger an mot et stempel 21 som bæres ved den venstre ende av det bevegelige rør 11. Stemplet 21 glir i en liten sylinder 21A i oljerommet C2 mens den venstre ende av sylinderen 21A er forbundet med det indre rom H av navet utenfor rommet C2 ved hjelp av en passasje 33. Trykket i sylinder-rommet C2 holdes alltid høyere enn trykket i navrommet H ved hjelp av en ventil 40 i den hydrauliske returledning fra styre-ventilen 7. På denne måte vil trykkforskjellen over stemplet 21 presse kraven 19 fast mot sylinderveggen 13 og dermed danne et fast anslag mellom røret 11 og sylinderen 3.

Man ser imidlertid at når sylinderen 3 beveger seg ytterligere til venstre, ut over stillingen for seiling forover, vil stemplet 21 bli stanset ved anslag mot navdekslet 22, se fig. 2. Kraven 19 på røret 11 frigjøres fra veggen 13 og sylinderen 3 glir over delen 23 av røret 11 inntil sylinderen 3 stanses av\ en endestopp 22 som tilsvarer stillingen for kantstilt propellblad (fig. le). Av sikkerhetsgrunner er denne be-tjening ikke innenfor området for det normale fjernstyringssystem som er antydet ved 25, 26.

For å bringe bladene fra stilling for.seiling forover til kantstilling må den hydrauliske hovedpumpe 27 stanses. En liten, hjelpepumpe 28 settes så igang og fører drivmedium til fordelingsventilen 7 (via'den vanlige ledning 29) og via ledningen 30, og trykket vil virke på et stempel 31 i ventilforingen 38. Stemplet 31 forskyver ventilforingen 38 i ventilhuset for ventilen 7 og åpner ventilen slik.at olje drives gjennom ledningene 29 og 9 til sylinderrrommet C^. Så snart stemplet 21 slår an mot navdekket 22 blir tilbakekoplingen utkoplet og sylinderen 3 fortsetter automatisk til propellbladene er kantstilt.

Fig. 2 viser stillingen av bladene 2, sylinderen 3 og delene 11, 15, 16, når bladnene er kantstilt. Arbeidsslaget for eken 15 i spalten i akselen 18 er omtrent halvparten av bevegelseslengden for sylinderen 3 i navet 1, slik at en servo-reguleringsenhet 7 av standard størrelse og dermed normal lengde kan benyttes svarende til servoenheter for propeller med vridbare blader som ikke kan kantstilles.

Som nevnt finnes det i navdekslet 22 en passasje 33 som forbinder navrommet H med kammeret på venstre side av stemplet 21. Uten passasjen 33 ville olje bli innesluttet i dette arbeidskammer i stemplet 21. Navrommet H er med en passasje 32 forbundet med det ringformede ro i propellakselen 18 rundt det faste rør 12, og dette rom står med passasjer 37, 36

i forbindelse med spalten 17 og har dermed forbindelse tilbake til oljereservoaret.

Det finnes også en ledning 34 mellom hjelpepumpen 28 og den høyre' side av stemplet 31. Stemplet 31 beveges til høyre mot virkningen av en fjær 35 hvis olje under trykk tilføres gjennom ledningen 30. Den kraft som skyldes tilførsel av olje under trykk gjennom ledningen 34 til høyre side av stemplet 31, understøtter fjæren 35 i dens virkning, men overvinnes av kraften fra olje under trykk som er tilført gjennom ledningen 30 til venstre side av stemplet 31, idet dettevar større flate-innhold. Stemplet 31 vil imidlertid bli ført til venstre av fjæren 35 uten vanskelighet hvis pumpen 28 koples ut.

Man ser således at i området mellom stigningsvinkel for seiling akterover, f.eks. -15°, gjennom null stigning til stigning for full fart, f.eks. +25°, virker tilbakekoplings-systemet normalt-med pumpen 27 i drift og pumpen 28 utkoplet.. Hvis det normale fjernstyringssystem 25, 26 er stilt inn, f.eks.

på +25°, vil bladene 2 bli dreiet til den stigning som til-

svarer full fart forover.

Når stigningen for full fart forover er nådd

(eller en annen stigningsvinkel som ligger foran) stenges

. oljetilførselen til oljerommet fordi fordelingsventilen 7

pånytt lukker kanalen 9 under påvirkning fra tilbakekoplingsmekanismen. Dette er den normale virkemåte.

Skulle det imidlertid være nødvendig å kantstille bladene, det vil si i stilling +90°, koples hovedoljepumpen 27

ut og hjelpepumpen 28 settes igang. Nu beveges ventilforingen 38 til høyre, som vist på fig. 2, slik at pumpen 28 kan føre olje til rommet C. inntil kantstillingen er^nådd. Under beveg-

o ^ o

else fra f.eks. +25 til +90 blir sleiden 7A i fordelingsventilen 7 ikke beveget av tilbakekoplingsmekanismen som for-blir stillestående. Den normale regulering'eller styring blir således ikke påvirket.

Claims (6)

1.. Skipspropell med vridbare blader og en hydraulisk betjeningsanordning anbrakt i navet, koplet til bladene for endring av deres stigningsvinkel i begge retninger innenfor et angitt område i kombinasjon med et servistyresystem for styring av betjeningsanordningen til justering av bladenes stigningsvinkel, der styresystemet har en tilbakekoplings-

sløyfe for bladstillingen.i virksomhet over stigningsvinkelom-rådet mellom fart akterover og full fart forover, karakterisert ved at tilbakekoplingssløyfen er innrettet til automatisk å bli satt ut av funksjon som resultat av et styresignal for kantstilling av bladene (2), hvorved betjeningsanordningen (3,4). beveger bladene (2) til kantstilling uten tilbakekoplingsvirkning som resultat av styresignalet.

2. Skipspropell som angitt i krav 1, karakterisert ved at tilbakekoplingssløyfen innbefatter et mekanisk ledd (11) som dannes av et fluidumtilførselsrør (11) som er bevegelig i sin lengderetning i en boring i propellakseien (18) for tilførsel av trykkfluidum til betjeningsanordningen (3,4), hvilket oljetilførselsrør (11) har en endestopp (21) anbrakt for anlegg mot et fast anslag (22) for å gjøre tilbakekoplings-sløyfen uvirksom når betjeningsanordningen (3,4) stiller bladet (2) i stigningsvinkel ut over posisjonen for full fart forover.

3. Skipspropell som angitt i krav 2, karakterisert ved at fluidumtilførselsledningen (11) er mekanisk koplet til den bevegelige del (3) av betjeningsanordningen (3,4) gjennom en ettergivende forspent dødgangforbind-else (19, 20) .

4. ^ Skipspropell som angitt i krav 3, karakterisert ved at fluidumtilførselsrøret (11) har en krave (19) som er festet til røret (11), og er beregnet på å bli holdt ettergivende i-anlegg mot den bevegelige del (3) av betjeningsanordningen (3,4) for bevegelse sammen med denne, ved hjelp av en fjær (20).

5. Skipspropell som angitt i krav 3 eller 3, karakterisert ved at fluidumtilførselsrøret (11) er ettergivende forspent i anlegg mor den bevegelige del (3) av betjeningsanordningen (3,4) for bevegelse sammen med denne, ved' hjelp av en hydraulisk trykkforskjell som virker på et stempel (21) på røret (11) .

6. Skipspropell som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at servostyresystemet (7, 14, 15) er et hydraulisk system med en hydraulisk servoventil (7), en hovedpumpe (2 7) for tilførsel av trykkfiuidum og en hjelpepumpe (28) for tilførsel av trykkfluidum, idet servoventilen (7) har en forskyvbar foring (38) med portåpninger i ventilhuset i hvilken foring (32) den bevegelige ventil (7a) kan gli, og ved at hjelpepumpen (28) når den settes i drift, bevirker forskyvning av foringen (38) for å åpne ventilen (7) og føre energi til betjeningsanordningen (3,4) for å bevege bladene (2) til kantstilling, samtidig med at tilbakekoplingssløyfen gjøres uvirksom.