PL73303B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 05.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 23.12.1974 73303 KI. 65h, 25/42 MKP B63h 25/42 Twórcywynalazku: Jerzy Plewa, Dioskar Miazio, Janusz Dojas Uprawniony z patentu tymczasowego: Centrum Techniki Okretowej Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione, Gdansk (Polska) Urzadzenie do napedu i sterowania jednostek plywajacych Wynalazek dotyczy konstrukcji urzadzenia do napedu i sterowania jednostek plywajacych, przy pomocy sruby lub kilku srub. Urzadzenie moze byc wykorzystane zarówno w zegludze morskiej jak i sródladowa, porto¬ wej, przybrzeznej i innej.W technice swiatowej istnieje wiele rozwiazan napedu i sterowania jednostek plywajacydi. Do najbardziej znanych nalezy naped, gdzie sruba jest umieszczona na sztywnym wale poza kadlubem jednostki plywajacej i napedzana za posrednictwem walu przez silnik umieszczony w maszynowni. Do sterowania stosowane sa w ta¬ kim przypadku stery pasywne posiadajace pletwy sterowe umieszczone na pionowej osi za kadlubem jednostki plywajacej. Dla poprawienia wlasnosci manerwowych instalowane sa miedzy Innymi stery aktywne skladajace sie najczesciej ze sruby umieszczonej w pletwie sterowej i silnika napedzajacego te srube umieszczonego w pias¬ cie sruby.Inne rozwiazanie napedu jednostki plywajacej przewidywalo umieszczenie sruby napedowej na pionowej osi umozliwiajacej obrót sruby wokól tej osi. Sruba taka sluzyla jednoczesnie jako pednik i jako ster. Sruba napedzana byla przez silnik umieszczony w maszynowni, a naped przenoszony byl za posrednictwem walów i przekladni katowych. Wychylenia sruby wokól osi pionowej realizowane byly za pomoca innych walów napedowych i przekladni.Znane byly wreszcie pedniki lopatkowe typu Voitha-Schneidera,w których na poziomej tarczy umieszczo¬ nych bylo kilka wychylnych lopatek. Lopatki te obracaly sie wraz z tarcza wokól pionowa osi, a po ich wychyleniu w stosunku do kola obrotu dawaly sile naporu. Naped tarczy z umieszczonymi w niej lopatkami odbywal sie za posrednictwem walu napedowego i przekladni katowej. Sterowanie wychyleniem lopatek odby¬ walo sie przy pomocy mechanizmu nastawczego.Wiekszosc wymienionych i nie wymienionych rozwiazan napedów charakteryzowala sie duzym stopniem komplikacji, co stwarzalo trudnosci z ich wykonawstwem podnosilo ich koszt lub obarczona byla innymi niedociagnieciami. Duza ilosc elementów napedowydi i pomocniczydi byla powodem, ze pedniki te zajmowaly duzo miejsca najednostkach plywajacydi i byly klopotliwe w eksploatacji.Najczesciej stosowane w tydi urzadzeniach przekladnie mechaniczne pozwalaja na ich stosowanie tylko do ograniczonych mocy. Z tych to powodów dotychczas najczesdej stosowane sa jedynie napedy srubowe ze sterem pasywnym, a pozostale naleza do rzadkosd i stosowane sa dla statków specjalnych.2 73 303 Celem wynalazku jest polepszenie manewrowosci jednostki plywajacej przy zachowaniu mozlwie najwyz¬ szej sprawnosci i umozliwienie wykorzystania pelnej mocy silników napedowych w kazdych warunkach zeglugo¬ wych.Aby ten cel osiagnac wytyczono zadanie zaprojektowania pednika srubowego, który mozna ustawic pod dowolnym katem w stosunku do osi symetriijednostki plywajacej, pozbawionego walów, przekladni mechanicz¬ nych i innych urzadzen pomocniczych.Wymagania te spelnia urzadzenie do napedu i sterowania jednostek plywajacydi zaopatrzone w silnik napedzajacy sruby zamontowany tuz przy srubach. Silnik ten wraz ze srubami i elementami pomocniczymi tworzy zespól napedowy jednostki plywajacej. W zaleznosci od potrzeby mozna tu zastosowac jedna lub dwie przeciwbiezne sruby. Zespól napedowy jest umieszczony w dyszy, do której jest przymocowany przy pomocy wsporników. Oczywiscie zespól napedowy moze wystepowac bez dyszy.Cekm wyeliminowania steru jako oddzielnego elementu, zastosowano tuta obrotowy zespól napedowy, który ma mozliwosc obracania sie wokól osi pionowej i spelnia role steru aktywnego. Moment potrzebny do obrócenia zespolu napedowego jest wielokrotnie mniejszy, niz wymagany w konwencjonalnych urzadzeniach sterowych. Jezeli zespól napedowyjest umieszczony w dyszy to obraca sie razem z nia. Przewody doprowadzaja¬ ce i odprowadzajace czynnik napedowy, na pewnej dlugosci przechodza przez os obrotu zespolu napedowego.Dla uzyskania maksymalnej sprawnosci pednika przy minimum jego ciezaru zastosowano dwie sruby prze¬ ciwbiezne napedzane tym symym silnikiem. Jedna ze srubjest polaczona z obudowa silnika i napedzana przez te obudowe za posrednictwem tulei, a druga sruba jest osadzona na wale wychodzacym z silnika i napedzanym przez ten silnik. Obudowa silnika napedzajacajedna srubejest ulozyskowana nawale napedzajacym druga srube.Przez takie polaczenie tych czesci, reakcja wywolana momentem napedzajacym waljest odbierana przez obudo¬ we silnika. Przez takie polaczenie silnika ze srubami uzyskano równiez przeciwbieznosc srub.Takie urzadzenie moze byc stosowane do napedu i sterowania jednostek plywajacych zarówno morskich jak i sródladowych oraz portowych, kanalowych i innych. W zwiazku z tym, ze zespól napedowy moze byc obrócony o zadany kat w stosunku do plaszczyzny symetrii jednostki plywajacej, spelnia on jednoczesnie role pednika jednostki plywajacej i jej steru. Jednostka plywajaca wyposazona w takie urzadzenie jest bardziej ma¬ newrowa, niz przy dotychczas znanych i stosowanych rozwiazaniach napedów srubowych. Skutecznosc pednika spelniajacego równiez role sterujest niezalezna od predkosci jednostki plywajacej, w przeciwienstwie do dotych¬ czas powszechnie stosowanych sterów pasywnych gdzie ich skutecznosc malala ze spadkiem predkoscijednostki plywajacej.Zastosowanie dwóch takich urzadzen umozliwia przesuwanie jednostki plywajaca prostopadle do osi syme¬ trii, co jest pozadane przy dobijaniu jednostki do nabrzeza. Przy dwóch urzadzeniach mozna równiez uzyskac bardzo szybkie nawroty wstecz, obracajac przecrwsobnie urzadzenia o 180°.Zastosowanie w urzadzeniu silnika przeciwbieznego umozliwia w prosty sposób naped srub przeciwbiez¬ nych, które maja znacznie wyzsza sprawnosc niz sruby pojedyncze. Zwiekszenie sprawnosci srub niweluje wzrost strat transmisji mocy, wynikajacy ze stosowania przekladni hydraulicznej.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia stosowanie silników srednio i wysokoobrotowych bez mecha¬ niczna przekladni redukcyjnej wyeliminowanie przekladni zbiorczych przy napedach wielosilnikowych, uprosz¬ czenie konstrukcji statku przez likwidacje tunelu, walów posrednich, lozyska rufowego, maszyny sterowej i pomieszczenia tej maszyny.Przez zastosowanie przekladni hydrostatycznej skladajacej sie z pompy o regulowanym wydatku, napedza¬ nej np. silnikiem spalinowym i silnika hydraulicznego napedzajacego sruby uzyskuje sie mozliwosc pelnego wykorzystania mocy silnika spalinowego bez wzgledu na warunki plywania. Zaleta tajest szczególnie istotna dla holowników i statków rybackich, jak równiez dla statków handlowych odbywajacych znaczna ilosc podrózy pod balastem.Wynalazek jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia czesciowy przekrój urzadzenia do napedu i sterowania jednostek plywajacych, fig. 2 przedstawia przekrój pod¬ luzny silnika napedzajacego sruby, a fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny silnika wedlug linii A-A. Silnikiem napedzaacym jest w tym przypadku hydrauliczny silnik zebaty przeciwbiezny, dlatego tez czynnikiem napedo¬ wym jest ciecz, a konkretnie olej, natomiast przewodami doprowadzaacymi sa rurociagi. W przypadku zastoso¬ wania innego silnika, szczególyjego konstrukcji oraz przewody doprowadzajace beda inne.Wysokomomentowy przeciwbiezny silnik 1 umieszczony jest w oslonie 2. Moment obrotowy przekazywa¬ ny jest za posrednictwem walu 3 na srube 4 oraz za posrednictwem tulei 5 na srube 6 obracajaca sie w kierunku przeciwnym w stosunku do sruby 4. Silnik i sruby obracaja sie wokól wspólnej osi poziomej H i ulozyskowane sa w lozysku dziobowym 7 i rufowym 8.73 303 3 Silnik wraz ze srubami i elementami pomocniczymi tworzy zespól napedowy. Zespól ten umieszczony jest w dyszy 9, która w tym przypadku jest dysza Korta i przymocowany do niej przy pomocy szesciu wsporników 10.Zespól napedowy wraz z dysza Korta ulozyskowany jest w lozysku promieniowo-osiowym 11 wbudowa¬ nym w konstrukge kadluba 12 jednostki plywajacej oraz w lozysku promieniowym 13 wbudowanym we wspor: nik 14. Przy pomocy urzadzenia obrotowego 15, zespól napedowy wraz z dysza Korta moze byc obracany wokól pionowej osi V, przez co mozna wykorzystac napór srub zarówno do napedu statku naprzód i wstecz, jak i do zmiany kierunku ruchu statku.Olej doprowadzony jest z pompy umieszczonej w silowni jednostki plywajacej za posrednictwem rurociagu 16 do silnika 1, odprowadzony zas rurociagiem 17. M dlugosci górnego lozyska 11, rurociagi 16 i 17 umieszczo¬ ne sa koncentrycznie. Z rurociagu 16 olej doprowadzony jest do walu 18 silnika 1, który to wal jest drazony na czesci dlugosci i dalej przeplywa Jo osadzonej szczelnie na nim pierscieniowej wkladki 19 zaopatrzonej w komory 20. Z komory tej olej przeplywa kanalami 21 do zazebien i po wykonaniu pracy, otworami w elemen¬ tach konstrukcyjnych silnika, przedostaje sie do obudowy 2 skad odprowadzany jest do pompy.Sily wywolane dzialaniem cisnienia oleju powoduja powstanie momentu obracajacego na pierscieniu 22.Jednoczesnie reakcje tych sil przenosza sie za posrednictwem kól zebatych 23 i sciagajacych srub 24 na wkladke 19 i skrajne tarcze 25, osadzone na wale 18, powodujac jego oBrót w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu pierscieni 22. Zwalu 18 moment obrotowy przekazywany jest na wal 3 i dalej na srube 4. Moment obrotowy z pierscieni 22 przejmowany jest przez obudowe 26 i za posrednictwem tarczy 27 przekazywany na tuleje 5, a z niej na srube 6.Wal 18 jest ulozyskowany z jednej strony w lozysku 28, a z drugiej strony osadzony centrycznie w wale 3 i wspólnie z tym walem oraz tuleja 5 ulozony w lozysku 8. Pierscienie 29 sluza do zwiekszeni i momentu silnika oraz odciazenia srub 24 od momentów zginajacych pochodzacych od sil promieniowych powstajacych w zazebie¬ niach kól zebatydi 23 i pierscieni 22.Silnik hydrauliczny wykorzystany w podany sposób, przekazuje m sruby przeciwbiezne momenty przeciw¬ nie skierowane i równe co do wielkosci. Obroty obu srub beda samoczynnie dostosowywaly sie do warunku obciazenia silnika równymi momentami. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do napedu i sterowania jednostek plywajacych zawierajace silnik lub silniki i srube lub sruby, znamienne tym, ze silnik (1) napedzajacy sruby (4 i 6) zamontowany jest przy tych srubach, tworzac w rejonie tych srub zespól napedowy.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zespól napedowy utworzony z silnika (1) srub (4 i 6) i elementów pomocniczych umieszczony jest w dyszy (9), do której jest przymocowany za pomoca wsporników (10).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze zespól napedowy umocowany jest obrotowo wzgledem kadluba jednostki plywajacej przy czym obrót nastepuje wokól osi pionowej.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze przewody doprowadzajace i odprowadzajace czynnik napedowy, którym moze byc ciecz, gaz, prad elektryczny itp. na pewnej dlugosci przechodza przez os obrotu zespolu napedowego.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze sruba (6) jest za posrednictwem tulei (5) polaczona trwale z obudowa (26) silnika (1) i napedzana przez te obudowe ulozyskowana na obrotowym wale (3) oraz przejmujaca reakcje od sil powodujacych moment obrotowy tego walu, przy czym wal (3)jest polaczony trwale z druga sruba (4) napedzajacja w kierunku przeciwnym do poprzedniej.KI. 65h, 25/42 73 303 MKP B63h 25/42 te ZB 2 25\ 22 20 22 26 25 Prac. Poligraf. UP PRL. zam. 1215/74 naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL