RU130294U1

RU130294U1 - THRUSTER

Info

Publication number: RU130294U1
Application number: RU2013107705/11U
Authority: RU
Inventors: Иван Борисович Кузнецов; Дмитрий Алексеевич Сидоров
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-07-20

Abstract

1. Подруливающее устройство, включающее корпус проточного канала, электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу, гондолу с размещенным внутри нее коническим редуктором, и гребной винт, отличающееся тем, что на внутренней поверхности корпуса проточного канала в зоне размещения гребного винта установлено калибровочное кольцо, ширина которого составляет 0,15-0,3 диаметра проточного канала, при этом внешний диаметр калибровочного кольца равен внутреннему диаметру корпуса проточного канала, а внутренний диаметр калибровочного кольца на 10-20 мм больше максимального диаметра лопастей гребного винта.2. Подруливающее устройство по п.1, отличающееся тем, что калибровочное кольцо выполнено из нержавеющей стали.1. A thruster, including a flow channel housing, an electric motor mounted on it through a support platform, a nacelle with a bevel gear located inside it, and a propeller, characterized in that a calibration ring is installed on the inner surface of the flow channel housing in the propeller mounting area, whose width is 0.15-0.3 of the diameter of the flow channel, while the outer diameter of the calibration ring is equal to the inner diameter of the body of the flow channel, and the inner diameter is gauge on rings 10-20 mm larger than the maximum diameter of the propeller blades vinta.2. The thruster according to claim 1, characterized in that the calibration ring is made of stainless steel.

Description

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована при создании движительных устройств для подруливания и маневрирования судов.The utility model relates to the field of shipbuilding and can be used to create propulsion devices for steering and maneuvering ships.

Известны подруливающие устройства (ПУ), в конструкции которых заложен водометный принцип работы (см., например, патент РФ №2060205, 1992 г.). Известные ПУ обладают недостаточно высокими тяговыми и эксплуатационными характеристиками.Known thrusters (PU), the design of which is based on the water jet principle of operation (see, for example, RF patent No. 2060205, 1992). Known PUs have insufficiently high traction and operational characteristics.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является подруливающее устройство, включающее корпус проточного канала, электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу, гондолу с размещенным внутри нее коническим редуктором и гребной винт (см. патент РФ на ПМ №119718, МПК В63Н 21/17, 2012 г.). Недостатком данной конструкции ПУ является невысокая эффективность работы устройства из-за неравномерного размещения гребного винта относительно корпуса проточного канала. Учитывая большие габариты подруливающего устройства изготовить корпус проточного канала с требуемой точностью цилиндричности весьма непросто. В одних местах по окружности расстояние от кромки лопастей винта до внутренней поверхности корпуса проточного канала будет одним, а в других местах окружности - другим. В основном это связано с изменением геометрии корпуса проточного канала в процессе его сварки. Такая неравномерность расположения гребного винта приводит не только к снижению тяговых характеристик, но и к изменению вектора тяги.Closest to the claimed utility model in technical essence and the achieved result is a thruster, including a flow channel housing, an electric motor mounted on it through a support platform, a nacelle with a bevel gear located inside it and a propeller (see RF patent for PM No. 119718, IPC B63H 21/17, 2012). The disadvantage of this design PU is the low efficiency of the device due to the uneven placement of the propeller relative to the body of the flow channel. Given the large dimensions of the thruster, it is very difficult to make a flow channel housing with the required accuracy of cylindricality. In some places around the circumference, the distance from the edge of the rotor blades to the inner surface of the flow channel housing will be one, and in other places of the circle it will be different. This is mainly due to a change in the geometry of the body of the flow channel during its welding. Such an uneven arrangement of the propeller leads not only to a decrease in traction characteristics, but also to a change in the thrust vector.

Цель настоящей полезной модели - повышение эффективности работы подруливающего устройства.The purpose of this utility model is to increase the thruster efficiency.

Указанная цель достигается тем, что в известном подруливающем устройстве, включающем корпус проточного канала, электродвигатель, установленный на нем через опорную платформу, гондолу с размещенным внутри нее коническим редуктором и гребной винт, в нем на внутренней поверхности корпуса проточного канала в зоне размещения гребного винта установлено калибровочное кольцо, ширина которого составляет (0,15-0,3) диаметра проточного канала, при этом внешний диаметр калибровочного кольца равен внутреннему диаметру корпуса проточного канала, а внутренний диаметр калибровочного кольца на (10-20) мм больше максимального диаметра лопастей гребного винта. Размещение внутри корпуса проточного канала калибровочного кольца позволяет обеспечить точное расположение гребного винта относительно корпуса проточного канала. Изготовить такое кольцо можно методом расточки без применения сварки. При установке калибровочного кольца внутри корпуса проточного канала на границе «наружная поверхность калибровочного кольца - внутренняя поверхность корпуса проточного канала» на отдельных участках будут появляться зазоры, которые могут быть заполнены герметиком. Главное, что на внутренней поверхности калибровочного кольца зазор между этой поверхностью и кромками лопастей винта будет по всей окружности одним и тем же. Выбор ширины калибровочного кольца в диапазоне (0,15-0,3) диаметра проточного канала обусловлен обеспечением равномерности набегающего на гребной винт потока и определяется из гидродинамического расчета. При установке гребного винта внутри проточного канала следует предусмотреть гарантированный зазор между максимальным диаметром лопастей гребного винта и внутренним диаметром калибровочного кольца. Величина этого гарантированного зазора определяется не только гидродинамическим расчетом, но и требованиями по безопасности работы ПУ. Оптимальная величина такого гарантированного зазора лежит в диапазоне 10-20 мм в зависимости от типа ПУ и его габаритов.This goal is achieved by the fact that in a known thruster, including a flow channel housing, an electric motor mounted on it through a support platform, a nacelle with a bevel gear located inside it and a propeller, it is installed on the inner surface of the flow channel housing in the propeller installation area a calibration ring whose width is (0.15-0.3) the diameter of the flow channel, while the outer diameter of the calibration ring is equal to the inner diameter of the housing of the flow channel, and ternal diameter of the gauge ring at (10-20) mm larger than the maximum diameter of the propeller blades. Placing a calibration ring inside the housing of the flow channel allows for accurate positioning of the propeller relative to the housing of the flow channel. Such a ring can be made by boring without welding. When the calibration ring is installed inside the flow channel housing at the boundary “outer surface of the calibration ring - inner surface of the flow channel housing”, gaps will appear in some areas that may be filled with sealant. The main thing is that on the inner surface of the calibration ring the gap between this surface and the edges of the propeller blades will be the same over the entire circumference. The choice of the width of the calibration ring in the range (0.15-0.3) of the diameter of the flow channel is due to the uniformity of the flow incident on the propeller and is determined from the hydrodynamic calculation. When installing the propeller inside the flow channel, a guaranteed clearance should be provided between the maximum diameter of the propeller blades and the inner diameter of the calibration ring. The size of this guaranteed clearance is determined not only by hydrodynamic calculation, but also by the requirements for the safety of the PU. The optimal value of such a guaranteed gap lies in the range of 10-20 mm, depending on the type of PU and its dimensions.

Главный вид предлагаемой конструкции подруливающего устройства изображен на фигуре со следующими обозначениями:The main view of the proposed design of the thruster is shown in the figure with the following notation:

1 - корпус проточного канала;1 - flow channel body;

2 - электродвигатель;2 - electric motor;

3 - опорная платформа;3 - supporting platform;

4 - гондола;4 - gondola;

5 - гребной винт;5 - propeller;

6 - калибровочное кольцо;6 - calibration ring;

L - ширина калибровочного кольца;L is the width of the calibration ring;

D - диаметр проточного канала.D is the diameter of the flow channel.

Предлагаемое подруливающее устройство состоит из корпуса проточного канала 1, на котором через опорную платформу 3 установлен приводной электродвигатель 2. Внутри проточного канала закреплена гондола 4 с размещенным внутри нее коническим редуктором (на фигуре не показан) и гребным винтом 5. На внутренней поверхности проточного канала в зоне размещения гребного винта 5 установлено калибровочное кольцо 6, ширина L которого составляет (0,15-0,3) D. Внешний диаметр калибровочного кольца 6 равен внутреннему диаметру корпуса проточного канала, а внутренний диаметр калибровочного кольца 6 на (10-20) мм больше максимального диаметра лопастей гребного винта. Калибровочное кольцо может быть выполнено из различных металлов и сплавов, в том числе и из нержавеющей стали. Кромки калибровочного кольца 6 на входе и выходе скошены (как это показано на фигуре) для обеспечения равномерности потока жидкости.The proposed thrust device consists of a housing of the flow channel 1, on which a drive motor 2 is installed through the support platform 3. Inside the flow channel, a nacelle 4 is mounted with a bevel gear located inside it (not shown in the figure) and a propeller 5. On the inner surface of the flow channel in the area of the propeller 5, a calibration ring 6 is installed, the width L of which is (0.15-0.3) D. The outer diameter of the calibration ring 6 is equal to the inner diameter of the flow channel housing, and the inside The initial diameter of the calibration ring 6 is (10-20) mm larger than the maximum diameter of the propeller blades. The calibration ring can be made of various metals and alloys, including stainless steel. The edges of the calibration ring 6 at the inlet and outlet are beveled (as shown in the figure) to ensure uniform fluid flow.

Подруливающее устройство работает следующим образом. При подаче сигнала на приводной двигатель, последний передает крутящий момент через конический редуктор на гребной винт и тем самым создает тягу в ПУ. Равномерное расположение лопастей гребного винта относительно калибровочного кольца обеспечивает эффективную работу подруливающего устройства без снижения тяговых характеристик и смещения вектора тяги.The thruster operates as follows. When a signal is applied to the drive motor, the latter transmits torque through the bevel gear to the propeller and thereby creates traction in the control unit. The uniform arrangement of the propeller blades relative to the calibration ring ensures the effective operation of the thruster without reducing the traction characteristics and the displacement of the thrust vector.

Claims

1. A thruster, including a flow channel housing, an electric motor mounted on it through a support platform, a nacelle with a bevel gear located inside it, and a propeller, characterized in that a calibration ring is installed on the inner surface of the flow channel housing in the propeller mounting area, whose width is 0.15-0.3 of the diameter of the flow channel, while the outer diameter of the calibration ring is equal to the inner diameter of the body of the flow channel, and the inner diameter is gauge on rings 10-20 mm larger than the maximum diameter of the propeller blades.

2. The thruster according to claim 1, characterized in that the calibration ring is made of stainless steel.