RU220849U1 - Водометный движитель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к судостроению, в частности к водометным движителям судов и плавсредств. Техническим результатом полезной модели является создание конструкции нового водометного движителя, обеспечивающего повышение силы тяги при той же мощности и коэффициенте полезного действия за счет более эффективного использования энергии потока на выходе из выходного сопла. Технический результат достигается в заявляемом водометном движителе, содержащем насос с рабочим колесом в полости (1) корпуса (2), имеющего водоподводный (3) и водоотводный (4) патрубки, при этом в торце водоподводного патрубка (3) закреплена входная решетка (5), а в водоотводном патрубке (4) установлено выходное сопло (6), при этом, согласно полезной модели, рабочее колесо выполнено в виде торцевой планшайбы (7) с рабочими пластинами (8), установленными на планшайбе (7) с возможностью свободного вращения, на противоположном планшайбе (7) торце корпуса (2) эксцентрично установлен с возможностью вращения направляющий цилиндр (9) с торцевыми диаметральными пазами (10), выполненными сквозными со стороны планшайбы (7) и предназначенными для перемещения в них рабочих пластин (8), при этом эксцентриситет оси вращения рабочих пластин (8) равен эксцентриситету оси вращения направляющего цилиндра (9). В таком водометном движителе предпочтительно

- профиль полости (1) корпуса (2) имеет цилиндрическую форму;

- профиль полости (1) корпуса (2) имеет форму лекальной поверхности;

- диаметр направляющего цилиндра (9) составляет D>4е-L при длине рабочих пластин (8) L≤4е×sin900/N, где D - диаметр направляющего цилиндра (9), е - эксцентриситет оси направляющего цилиндра (9), L - длина рабочей пластины (8), N - число рабочих пластин (8);

- ось вращения рабочего колеса насоса ориентирована в горизонтальной плоскости;

- выходное сопло (6) выполнено поворотным относительно вертикальной оси. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к судостроению, в частности к водометным движителям судов и плавсредств.

Известен водометный движитель скоростного судна, содержащий водозаборник статического типа, лопастную систему диагонального типа, состоящую из рабочего колеса и спрямляющего аппарата, совмещенного с реактивным соплом, реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку - дефлектор (патент РФ №144752 на изобретение, кл. В63Н 11/00, опубл. 27.08.2014).

Наиболее близким по конструктивным признакам к заявляемому техническому решению и выбранному в качестве ближайшего аналога является водометный движитель, содержащий центробежный насос с горизонтальным расположением оси вращения рабочего колеса, водоотводный патрубок с входной решеткой и выходное сопло, при этом выходное сопло выполнено поворотным относительно вертикальной оси, а входная решетка неподвижно закреплена на концевой части сопла с расположением выходного отверстия сопла в плоскости входной решетки в периферийной ее части, а водоотводный патрубок расположен внутри водоподводного патрубка (патент РФ №1770213 на изобретение, кл. В63Н 11/02, опубл. 23.10.1992).

Существенным недостатком известных водометных движителей является сложность конструкции и низкая сила тяги при той же мощности коэффициенте полезного действия из-за использования лопастного центробежного насоса.

Техническим результатом полезной модели является создание конструкции нового водометного движителя, обеспечивающего повышение силы тяги при той же мощности и коэффициенте полезного действия за счет более эффективного использования энергии водного потока на выходе водометного движителя.

Технический результат достигается в заявляемом водометном движителе, содержащем насос с рабочим колесом в полости корпуса, имеющего водоподводный и водоотводный патрубки, при этом в торце водоподводного патрубка закреплена входная решетка, а в водоотводном патрубке, установлено сопло, при этом, согласно полезной модели, рабочее колесо выполнено в виде торцевой планшайбы с рабочими пластинами, установленными на планшайбе с возможностью свободного вращения, на противоположном планшайбе торце корпуса эксцентрично установлен с возможностью вращения направляющий цилиндр с торцевыми диаметральными пазами, выполненными сквозными со стороны планшайбы и предназначенными для перемещения в них рабочих пластин, при этом эксцентриситет оси вращения рабочих пластин равен эксцентриситету оси вращения направляющего цилиндра.

В таком водометном движителе предпочтительно

- профиль полости корпуса имеет цилиндрическую форму;

- профиль полости корпуса имеет форму лекальной поверхности;

- диаметр направляющего цилиндра составляет D>4е-L при длине рабочих пластин L≤4е×sin900/N, где D - диаметр направляющего цилиндра, е - эксцентриситет оси направляющего цилиндра, L - длина рабочей пластины, N - число рабочих пластин;

- ось вращения рабочего колеса насоса ориентирована в горизонтальной плоскости;

- сопло выполнено поворотным относительно вертикальной оси;

- на выходе водоотводного патрубка установлено реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку-дефлектор.

Выполнение рабочего колеса в виде торцевой планшайбы с рабочими пластинами, установленными на планшайбе с возможностью свободного вращения, установка эксцентрично с возможностью вращения на противоположном планшайбе торце корпуса направляющего цилиндра с торцевыми диаметральными пазами, выполненными сквозными со стороны планшайбы и предназначенными для перемещения в них рабочих пластин, при этом эксцентриситете оси вращения рабочих пластин равным эксцентриситету оси вращения направляющего цилиндра, а также предпочтительное выполнение профиля полости корпуса цилиндрическим или имеющим форму лекальной поверхности, предпочтительное выполнение диаметра направляющего цилиндра D>4е-L при длине рабочих пластин L≤4е×sin90°/N, где D - диаметр направляющего цилиндра, е - эксцентриситет оси направляющего цилиндра, L - длина рабочей пластины, N - число рабочих пластин, обеспечивает повышение силы тяги при той же мощности и коэффициенте полезного действия за счет более эффективного использования энергии потока на выходе из выходного сопла.

Вышеуказанные преимущества заявляемого водометного движителя выгодно отличают его от прототипа.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на

фиг. 1 показан общий вид водометного движителя с поворотным соплом в продольном разрезе;

фиг. 2 показан общий вид водометного движителя с реверсивно-рулевым устройством в продольном разрезе;

на фиг. 3 показан общий вид водометного движителя в поперечном разрезе.

Заявляемый водометный движитель содержит насос с рабочим колесом в полости 1 корпуса 2, имеющего водоподводный 3 и водоотводный 4 патрубки, при этом в торце водоподводного патрубка 3 закреплена входная решетка 5, а в водоотводном патрубке 4 установлено выходное сопло 6, при этом рабочее колесо выполнено в виде торцевой планшайбы 7 с рабочими пластинами 8, установленными на планшайбе 7 с возможностью свободного вращения, на противоположном планшайбе 7 торце корпуса 2 эксцентрично установлен с возможностью вращения направляющий цилиндр 9 с торцевыми диаметральными пазами 10, выполненными сквозными со стороны планшайбы 7 и предназначенными для перемещения в них рабочих пластин 8, при этом эксцентриситет оси вращения рабочих пластин 8 равен эксцентриситету оси вращения направляющего цилиндра 9.

В таком водометном движителе предпочтительно

- профиль полости 1 корпуса 2 имеет цилиндрическую форму;

- профиль полости 1 корпуса 2 имеет форму лекальной поверхности;

- диаметр направляющего цилиндра 9 составляет D>4е-L при длине рабочих пластин 8 L≤4е×sin90°/N, где D - диаметр направляющего цилиндра 9, е - эксцентриситет оси направляющего цилиндра 9, L - длина рабочей пластины 8, N - число рабочих пластин 8;

- ось вращения рабочего колеса насоса ориентирована в горизонтальной плоскости;

- выходное сопло 6 выполнено поворотным относительно вертикальной оси;

- на выходе водоотводного патрубка 4 установлено реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло 6 и реверсивную заслонку-дефлектор 11.

Сопоставительный анализ предлагаемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого водометного движителя по сравнению с наиболее близким аналогом, что обеспечивает ему соответствие критерию «новизна».

Наличие отличительных признаков позволяет достичь положительный эффект, выражающийся в создании нового водометного движителя, обеспечивающего повышение силы тяги при той же мощности и коэффициенте полезного действия за счет более эффективного использования энергии потока на выходе из выходного сопла

Применение заявляемой полезной модели в области судостроения, в частности в качестве водометных движителей судов и плавсредств обеспечивает ей соответствие критерию «промышленная применимость».

Водометный движитель работает следующим образом.

При включении водометного движителя происходит вращение планшайбы 7 с рабочими пластинами 8, при этом рабочие пластины 8, перемещаясь в торцевых диаметральных пазах 10 направляющего цилиндра 9, совершают вращательное движение в полости 1 корпуса 2. В области водоподводного патрубка 3 образуется разрежение и вода, поступая через водоподводный патрубок 3 с входной решеткой 5, захватывается рабочими пластинами 8 и под избыточным давлением перемещается по полости 1 корпуса 2 к водоотводному патрубку 4, через выходное сопло 6 вода выбрасывается за пределы водометного движителя и при помощи реактивной тяги плавсредство приводится в движение.

Изменение направления выброса водного потока, следовательно, направления движения плавсредства обеспечивается выполнением выходного сопла 6 поворотным, либо установкой на выходе водоотводного патрубка 4 реверсивно-рулевого устройства, либо вращением планшайбы 7 в обратном направлении.

Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя работает следующим образом: при работе движителя на передний ход реверсивная заслонка-дефлектор 11 выведена из потока, направление вектора тяги переднего хода изменяется за счет отклонения поворотного сопла 6 от нейтрального положения.

При работе на задний ход реверсивная заслонка-дефлектор 11 вводится в водный поток. При нейтральном положении поворотного сопла 6 водный поток, создаваемый водометным движителем, направляется под днище плавсредства и обеспечивает тягу заднего хода. При отклонении поворотного сопла 6 от нейтрального положения часть водного потока направляется через один из каналов реверсивной заслонки-дефлектора 11, обеспечивая боковую тягу, позволяющую осуществлять маневрирование на заднем ходу.

Изменение величины боковой тяги достигается изменением угла отклонения поворотного сопла 6 от нейтрального положения, а изменение величины тяги как на переднем, так и на заднем ходу - изменением частоты вращения торцевой планшайбы 7 с рабочими пластинами 8.

Claims (6)

1. Водометный движитель, содержащий насос с рабочим колесом в полости корпуса, имеющего водоподводный и водоотводный патрубки, при этом в торце водоподводного патрубка закреплена входная решетка, а в водоотводном патрубке установлено выходное сопло, отличающийся тем, что рабочее колесо выполнено в виде торцевой планшайбы с рабочими пластинами, установленными на планшайбе с возможностью свободного вращения, на противоположном планшайбе торце корпуса эксцентрично установлен с возможностью вращения направляющий цилиндр с торцевыми диаметральными пазами, выполненными сквозными со стороны планшайбы и предназначенными для перемещения в них рабочих пластин, при этом эксцентриситет оси вращения рабочих пластин равен эксцентриситету оси вращения направляющего цилиндра.

2. Водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что профиль полости корпуса имеет цилиндрическую форму.

3. Водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что профиль полости корпуса имеет форму лекальной поверхности.

4. Водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что диаметр направляющего цилиндра составляет D>4е-L при длине рабочих пластин L≤4е×sin90°/N, где D - диаметр направляющего цилиндра, е - эксцентриситет оси направляющего цилиндра, L - длина рабочей пластины, N - число рабочих пластин.

5. Водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что ось вращения рабочего колеса насоса ориентирована в горизонтальной плоскости.

6. Водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что выходное сопло выполнено поворотным относительно вертикальной оси.