RU181406U1 - Steering column with adjustable pitch propeller - Google Patents

Steering column with adjustable pitch propeller Download PDF

Info

Publication number
RU181406U1
RU181406U1 RU2018109432U RU2018109432U RU181406U1 RU 181406 U1 RU181406 U1 RU 181406U1 RU 2018109432 U RU2018109432 U RU 2018109432U RU 2018109432 U RU2018109432 U RU 2018109432U RU 181406 U1 RU181406 U1 RU 181406U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
propeller
propulsion
steering column
adjustable pitch
Prior art date
Application number
RU2018109432U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Малыгин
Николай Владимирович Лобанов
Людмила Викторовна Кремлева
Оскар Давыдович Мюллер
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова"
Priority to RU2018109432U priority Critical patent/RU181406U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU181406U1 publication Critical patent/RU181406U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/002Propeller-blade pitch changing with individually adjustable blades

Abstract

Полезная модель относится к пропульсивным системам судостроения, в частности к движительно-рулевым колонкам с винтом регулируемого шага. Движительно-рулевая колонка с винтом регулируемого шага состоит из корпуса, привода, валопровода, гребного винта с механизмом поворота его лопастей, приводимого в движение проходящим через полый ротор электродвигателя и соосный с ним валопровод, вращающийся вместе с валом гребного винта шток-толкателем ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений непосредственно от вращающегося валопровода. 1 ил.The utility model relates to propulsion shipbuilding systems, in particular to propulsion and steering columns with an adjustable pitch propeller. The propulsion and steering column with an adjustable pitch screw consists of a housing, a drive, a shaft line, a propeller with a mechanism for turning its blades, driven by a motor running through a hollow rotor and a shaft line coaxial with it, rotating together with the shaft of the propeller by a rod-pusher of the rocker mechanism slide blade pitch changes driven by a helical gear and gears directly from the rotating shaft line. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к пропульсивным системам судостроения. The utility model relates to propulsive shipbuilding systems.

Известны традиционные конструкции пропульсивных систем, в которых движение судну задается с помощью винта, соединенного через валопровод с приводом [1].Known are traditional designs of propulsive systems in which the vessel is set in motion by means of a screw connected through a shaft shaft to a drive [1].

Недостатком таких конструкций является плохая маневренность судна.The disadvantage of such designs is the poor maneuverability of the vessel. Частично такого недостатка лишена конструкция пропульсивной системы, в качестве которой выступает движительно-рулевая колонка с одним винтом, имеющая возможность обеспечить маневренность судна за счет возможности поворота колонки и, следовательно, вектора тяги в пределах 360° [2, 3, 4].Partially this drawback is deprived of the design of the propulsive system, which is a propulsion-steering column with one screw, which has the ability to ensure the maneuverability of the vessel due to the possibility of rotation of the column and, therefore, the thrust vector within 360 ° [2, 3, 4]. Недостатком такой конструкции является плохая управляемость тягой гребного винта и негативными динамическими процессами в приводах при переходных процессах изменения скорости судна.The disadvantage of this design is poor controllability of the propeller thrust and negative dynamic processes in the drives during transient changes in the speed of the vessel. Частично указанного недостатка лишена конструкция пропульсивной системы с регулируемым шагом гребного винта [5], в которой регулирование шага осуществляется управляющей тягой, расположенной в полой части вала, и гидроцилиндром, шток которого кинематически связан с управляющей тягой при помощи рычага, связанного с управляющей тягой через серьгу.The design of the propulsive system with an adjustable pitch of the propeller [5], in which the step is controlled by a control rod located in the hollow part of the shaft, and a hydraulic cylinder, the rod of which is kinematically connected to the control rod by means of a lever connected with the control rod through the earring, is partially deprived of the design .

Недостатком такой конструкции является сложность и большие габариты, что трудно реализовать в движительно-рулевых колонках.         The disadvantage of this design is the complexity and large dimensions, which is difficult to implement in propulsion-steering columns.

Частично указанного недостатка лишена конструкция гребного винта с поворотными лопастями [6], являющаяся прототипом и содержащая вал со ступицей, размещенный на основании, поворотные лопасти, червячные редукторы, электродвигатели, причем роторы электродвигателей установлены симметрично по окружности ступицы и снабжены общим круговым статором.            Partially indicated drawback is deprived of the design of the propeller with rotary blades [6], which is a prototype and contains a shaft with a hub located on the base, rotary blades, worm gears, electric motors, and the rotors of the electric motors are installed symmetrically around the circumference of the hub and are equipped with a common circular stator.

Недостатком такой конструкции является её сложность, малая надёжность, связанная с большим количеством индивидуальных приводов на каждую лопасть, что, как известно, повышает вероятность выхода из строя в процессе эксплуатации.The disadvantage of this design is its complexity, low reliability associated with a large number of individual drives on each blade, which, as you know, increases the likelihood of failure during operation.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение и повышение надёжности конструкции рулевых колонок с винтами регулируемого шага.The task to which the utility model is directed is to simplify and increase the reliability of the design of steering columns with adjustable pitch propellers.

Это достигается тем, что привод выполнен в виде электродвигателя, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений от вращающегося вала гребного винта. This is achieved by the fact that the drive is made in the form of an electric motor, through the hollow rotor of which and the shaft shaft coaxial with it, the rod-pusher of the slider of the rocker mechanism for changing the pitch of the blade, driven by a helical gear and gears from a rotating propeller shaft, passes.

На фиг. 1 показана конструкция движительно-рулевой колонки с механизмом изменения шага лопастей гребного винта, состоящая из корпуса 1, электродвигателя 2, ротор 3 которого жестко закреплен на валу гребного винта 4, ползуна 5 кулисного механизма, расположенного в ступице гребного винта 6 с имеющими возможность поворота вокруг своей оси лопастями 7, соединенного с ползуном, шток-толкателя 8, вращающегося вместе с валом гребного винта, резьбовой конец 9 которого образует винтовую (предпочтительнее роликовинтовую) передачу с гайкой 10, которая установлена на подшипниках внутри втулки 11, жёстко соединенной с валом гребного винта, на которой выполнены зубчатые венцы 12, 13, 14, соответственно входящие в зацепление с зубчатыми колесами 15, 16, 17, установленными на подшипниках на промежуточном валу 18; крутящий момент от зубчатых колес 15, 16, 17 к валу 18 передается с помощью управляемых электромагнитных муфт 19, 20, 21, на валу 18 жестко закреплена шестерня 22 входящая в зацепление с колесом 23, закрепленном на гайке 10, осевое перемещение штока-толкателя, а следовательно, и угол поворота лопастей отслеживается датчиком 24. In FIG. 1 shows the design of the propulsion-steering column with a pitch change mechanism for the propeller blades, consisting of a housing 1, an electric motor 2, a rotor 3 of which is rigidly fixed to the shaft of the propeller 4, a slider 5 of the rocker mechanism located in the hub of the propeller 6 with the ability to rotate around its axis by blades 7, connected to a slider, a rod-pusher 8, rotating together with the shaft of the propeller, the threaded end 9 of which forms a helical (preferably roller screw) gear with a nut 10, which installed on bearings inside the sleeve 11, rigidly connected to the propeller shaft, which are made toothings 12, 13, 14 respectively meshing with gears 15, 16, 17, mounted on bearings on the intermediate shaft 18; the torque from the gears 15, 16, 17 to the shaft 18 is transmitted using controlled electromagnetic couplings 19, 20, 21, the gear 22 is rigidly fixed on the shaft 18, which engages with the wheel 23 mounted on the nut 10, the axial movement of the pusher rod, and therefore, the angle of rotation of the blades is monitored by the sensor 24.

Работа конструкции осуществляется следующим образом. При включении муфты 19 (муфты 20 и 21 выключены) происходит замыкание зубатого колеса 15 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 12-15 и 22-23, общее передаточное отношение которых равно единице, при этом гайка 10 и шток 8 вращаются с частотой вала гребного винта 4, ползун 5 неподвижен, шаг лопастей фиксирован; при включении муфты 20 (муфты 19 и 21 выключены) происходит замыкание зубчатого колеса 16 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 13-16 и 22-23, общее передаточное отношение которых меньше единицы, при этом гайка 10 вращается с частотой, большей чем у вала гребного винта 4, шток 8 движется и толкает ползун 5, шаг лопастей 7 изменяется (например, увеличивается) до нужной величины, отслеживаемой датчиком 24; при включении муфты 21 (муфты 19 и 20 выключены) происходит замыкание зубчатого колеса 17 с валом 18 и вращение от вала гребного винта 4 передается на гайку 10 через зацепление колес 14-17 и 22-23, общее передаточное отношение которых больше единицы, при этом гайка 10 вращается с частотой меньшей, чем у вала гребного винта 4, шток 8 движется и толкает ползун 5, шаг лопастей 7 изменяется в другую сторону (например, уменьшается) до нужной величины, отслеживаемой датчиком 24.The design is as follows. When the clutch 19 is turned on (the clutches 20 and 21 are turned off), the gear wheel 15 is closed with the shaft 18 and the rotation from the shaft of the propeller 4 is transmitted to the nut 10 through the engagement of the wheels 12-15 and 22-23, the total gear ratio of which is unity, while nut 10 and rod 8 rotate with the frequency of the propeller shaft 4, the slider 5 is stationary, the pitch of the blades is fixed; when the clutch 20 is turned on (the clutches 19 and 21 are off), the gear 16 is locked to the shaft 18 and the rotation from the shaft of the propeller 4 is transmitted to the nut 10 through the engagement of the wheels 13-16 and 22-23, the total gear ratio of which is less than one, while the nut 10 rotates with a frequency greater than that of the propeller shaft 4, the rod 8 moves and pushes the slider 5, the pitch of the blades 7 changes (for example, increases) to the desired value, monitored by the sensor 24; when the clutch 21 is turned on (the clutches 19 and 20 are turned off), the gear wheel 17 closes with the shaft 18 and the rotation from the propeller shaft 4 is transmitted to the nut 10 through the engagement of the wheels 14-17 and 22-23, the total gear ratio of which is more than one, while nut 10 rotates with a frequency lower than that of the propeller shaft 4, the rod 8 moves and pushes the slider 5, the pitch of the blades 7 changes in the other direction (for example, decreases) to the desired value, monitored by the sensor 24.

Предлагаемое техническое решение является новым: отличие от прототипа – применение в качестве привода электродвигателя, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений от вращающегося валопровода. The proposed technical solution is new: the difference from the prototype is the use of an electric motor as a drive through whose hollow rotor and shaft shaft coaxial with it passes the rod-pusher of the rocker of the rocker mechanism for changing the pitch of the blade, driven by a helical gear and gears from a rotating shaft shaft.

Источники информации:Information sources:

1. Гофман А.Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Л.; «Судостроение», 1988, 360 с.;1. Hoffman A.D. Propulsion and steering complex and maneuvering of the vessel. L .; "Shipbuilding", 1988, 360 pp .;

2. Патент на полезную модель RU 114662;2. Patent for utility model RU 114662;

3. www.roils-royce.com;3. www.roils-royce.com;

4. www.schottel.com;4. www.schottel.com;

5. Патент RU 2457147;5. Patent RU 2457147;

6. Патент RU 2387573.6. Patent RU 2387573.

Claims (2)


Движительно-рулевая колонка с винтом регулируемого шага, состоящая из корпуса, привода, валопровода, гребного винта с механизмом поворота его лопастей, отличающаяся тем, что в качестве привода применен электродвигатель, через полый ротор которого и соосный с ним валопровод проходит вращающийся вместе с валом гребного винта шток-толкатель ползуна кулисного механизма изменения шага лопасти, приводимый в движение посредством винтовой передачи и зубчатых зацеплений непосредственно от вращающегося валопровода.An engine-steering column with an adjustable pitch screw, consisting of a housing, a drive, a shaft, a propeller with a mechanism for turning its blades, characterized in that an electric motor is used as a drive, through which its rotary shaft and the shaft shaft coaxial with it rotate together with the propeller shaft screw rod-pusher slider rocker mechanism for changing the pitch of the blade, driven by a helical gear and gears directly from the rotating shaft.
RU2018109432U 2018-03-16 2018-03-16 Steering column with adjustable pitch propeller RU181406U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109432U RU181406U1 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Steering column with adjustable pitch propeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109432U RU181406U1 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Steering column with adjustable pitch propeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181406U1 true RU181406U1 (en) 2018-07-12

Family

ID=62915228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018109432U RU181406U1 (en) 2018-03-16 2018-03-16 Steering column with adjustable pitch propeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181406U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114084328A (en) * 2021-11-10 2022-02-25 江苏科技大学 Underwater bionic propeller and motion method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024639A (en) * 1989-03-29 1991-06-18 Cesare Crispo "Z" type steerable balanced power transmission
RU2387573C1 (en) * 2008-10-31 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Propeller screw with turning blades
RU2584634C1 (en) * 2014-12-25 2016-05-20 Акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (АО "ЦС "Звездочка") Propulsion-steering column

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024639A (en) * 1989-03-29 1991-06-18 Cesare Crispo "Z" type steerable balanced power transmission
RU2387573C1 (en) * 2008-10-31 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Propeller screw with turning blades
RU2584634C1 (en) * 2014-12-25 2016-05-20 Акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (АО "ЦС "Звездочка") Propulsion-steering column

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114084328A (en) * 2021-11-10 2022-02-25 江苏科技大学 Underwater bionic propeller and motion method thereof
CN114084328B (en) * 2021-11-10 2024-04-23 江苏科技大学 Underwater bionic propeller and motion method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU181406U1 (en) Steering column with adjustable pitch propeller
CN101513926B (en) Tilt rotor vector propulsion device used in underwater propeller
CN113665810B (en) Rotating disc type cycloidal propeller eccentric mechanism
US2283774A (en) Feathering-blade propeller
CN201525494U (en) Perpendicular shaft self-adjusting blade angle resistance type ship propeller
RU181006U1 (en) Steering column with adjustable pitch propeller
RU181153U1 (en) Steering column with adjustable pitch propeller
US3795463A (en) Controllable pitch propeller and drive means therefor
US2470560A (en) Oppositely rotating propellers
GB1203560A (en) Steering and propulsion gear for ships
US3958897A (en) Variable pitch propeller
CN107963195A (en) A kind of variable-distance propulsion device for submarine navigation device
CN216035040U (en) Coaxial differential rotation cam orthogonal gear type variable pitch propeller
US3026740A (en) Propeller control mechanism
US1761690A (en) Variable pitch and reversible propeller
US2681632A (en) Outboard motor with adjustable pitch propeller
US3912416A (en) Controllable pitch propeller and drive means therefor
EP2069194A1 (en) Propulsion unit comprising two coaxial contra-rotating propellers
US2501908A (en) Controllable pitch marine propeller system
WO2005021373A1 (en) Contra rotating variable pitch propellers
US718881A (en) Propeller-wheel.
US2372667A (en) Variable speed means for variable pitch propeller systems
US2306135A (en) Propeller with variable pitch
CN217456310U (en) Coaxial differential rotary crank-slider type marine variable pitch propeller
US1372295A (en) Propeller

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180802