RU2437798C2

RU2437798C2 - Ice breaker

Info

Publication number: RU2437798C2
Application number: RU2010106622/11A
Authority: RU
Inventors: Хиун Чае ДЗУНГ (KR); Хиун Чае ДЗУНГ
Original assignee: Самсунг Хеви Инд. Ко., Лтд.
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2011-12-27
Also published as: KR20090011202A; CA2693328A1; RU2010106622A; US20100175603A1; WO2009014296A1; KR100972154B1

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: ice breaker incorporates additional engine unit and lateral tunnel for maneuvering. Said engine unit comprises at least one extending auxiliary thrust device including propelling screw to create thrust that may move vertically into and from ice breaker hull and allows accommodate coaxially said propelling screw in lateral tunnel. Additional thrust device may have two guide rods arranged vertically in ship hull, column to move vertically along said guide rods and provided with propelling screw secured to its lower end, and drive unit secured to column top end to move column vertically and to turn it. Said drive unit may have motor to turn said column and cylinder to mover said column vertically. Additional thrust device may have bottom cover secured to propelling screw lower surface and having the shape mating that of hull bottom surface. Said cover may be located level with hull bottom surface with additional thrust device diverted. ^ EFFECT: higher maneuverability and speed with additional thrust device retracted. ^ 4 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к дополнительной двигательной установке для ледокольного судна и более конкретно к ледокольной дополнительной двигательной установке, которая обеспечивает движение судна при помощи основного гребного винта при требовании уменьшенной двигательной мощности при обычном плавании и может действовать совместно с основным гребным винтом для уменьшения нагрузки основного гребного винта при требовании увеличенной двигательной мощности при плавании в покрытом льдом море приполярных районов.The present invention relates to an additional propulsion system for an icebreaking vessel, and more particularly, to an icebreaking auxiliary propulsion system that allows the vessel to move with the main propeller when requiring reduced propulsion power during normal sailing and can act in conjunction with the main propeller to reduce the load of the main propeller when demanding increased motor power when sailing in the ice-covered sea of the polar regions.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Как хорошо известно в данной области техники, судно, специально предназначенное для плавания в приполярных районах, называется ледокольным судном, или ледоколом. Такое ледокольное судно предназначено для перевозки сырьевых товаров, добываемых в приполярных районах, в обычный заселенный район и плавает по маршруту, проходящему по покрытому льдом морскому району и обычному, не покрытому льдом морскому району. Это означает, что ледокольное судно должно обладать высокими ходовыми качествами не только в ледовых условиях, но также и в свободной воде. Поэтому ледокольное судно требует более высокой двигательной мощности по сравнению с обычным судном.As is well known in the art, a vessel specifically designed for sailing in the circumpolar regions is called an icebreaking vessel, or icebreaker. Such an icebreaking vessel is designed to transport raw materials mined in the circumpolar regions to an ordinary populated area and floats along a route passing through an ice-covered sea region and a regular, non-ice-covered sea region. This means that an icebreaking vessel must have high driving performance not only in ice conditions, but also in free water. Therefore, an icebreaking vessel requires higher propulsion power than a conventional vessel.

Для плавания в покрытом льдом морском районе ледокольное судно также снабжено трубным подруливающим устройством, способствующим маневрированию ледокольного судна в порту. Другими словами, ледокольное судно включает в себя отдельные двигательные и рулевые установки, существующие независимо друг от друга. Это увеличивает количество устройств и приводит к необходимости использования электрической энергии с увеличенной емкостью, соответственно, увеличивая стоимость строительства судна.For navigation in an ice-covered sea area, the icebreaking vessel is also equipped with a pipe thruster, which facilitates the maneuvering of the icebreaking vessel in the port. In other words, an icebreaking vessel includes separate propulsion and steering systems that exist independently of each other. This increases the number of devices and leads to the need to use electric energy with increased capacity, respectively, increasing the cost of building a vessel.

Кроме того, ледокольное судно включает в себя дополнительную двигательную установку, в которой гребной винт прикреплен к выступающей части конструктивного элемента из корпуса судна. В большинстве случаев данный конструктивный элемент способен поворачиваться на 360° в горизонтальной плоскости и ориентировать в требуемом направлении водный поток, создаваемый гребным винтом. Таким образом, дополнительная двигательная установка, выполненная как описано выше, функционирует как основное устройство рулевого управления. С другой стороны, данная дополнительная двигательная установка часто содержит отдельный узел корпуса, называемый "обтекателем", который выполнен с требуемой формой для обеспечения соответствия текущей воде. В большинстве случаев в обтекателе размещается электродвигатель для приведения в движение гребного винта. Такая двигательная установка типа обтекателя обеспечивает множество преимуществ в плане ее функции и, следовательно, применяется на судне в множестве разных форм. В двигательной установке типа обтекателя электродвигатель для приведения в движение гребного винта установлен в узле корпуса совместно с опорным элементом вала и валом гребного винта, прикрепленным к концу опорного элемента вала. Ледокольное судно проводит техническое обслуживание и ремонт в покрытом льдом морском районе в положении, когда двигательная установка типа обтекателя прикреплена к его корме.In addition, the icebreaking vessel includes an additional propulsion system in which the propeller is attached to the protruding part of the structural element from the hull. In most cases, this structural element is able to rotate 360 ° in the horizontal plane and orient the water flow generated by the propeller in the required direction. Thus, the additional propulsion system, made as described above, functions as the main steering device. On the other hand, this additional propulsion system often contains a separate housing unit, called a "cowl", which is made with the required shape to ensure compliance with the flowing water. In most cases, an electric motor is placed in the fairing to propel the propeller. Such a propulsion system of a type of fairing provides many advantages in terms of its function and, therefore, is applied on a ship in many different forms. In a radome type propulsion system, an electric motor for propelling the propeller is mounted in a housing assembly together with a shaft support member and a propeller shaft attached to the end of the shaft support member. An icebreaking vessel carries out maintenance and repairs in an ice-covered sea area in a position where a propulsion system such as a cowl is attached to its stern.

Однако двигательная установка типа обтекателя является громоздкой и крепится к наружной стороне судна. Поэтому чрезмерно большой вес и размеры узла обтекателя накладывают ограничения на строительство судна. Судно демонстрирует сниженные ходовые качества и уменьшает скорость во время обычного плавания. Проблема заключается также в том, что стоимость судна и стоимость его эксплуатации значительно возрастают.However, a propulsion system such as a cowl is bulky and is attached to the outside of the vessel. Therefore, the excessively large weight and dimensions of the fairing assembly impose restrictions on the construction of the vessel. The vessel demonstrates reduced driving performance and reduces speed during normal sailing. The problem also lies in the fact that the cost of the vessel and the cost of its operation increase significantly.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Согласно изобретению создано ледокольное судно, содержащее ледокольную дополнительную двигательную установку и боковой туннель для маневрирования судна, причем указанная установка содержит, по меньшей мере, одно выдвижное подруливающее устройство, содержащее гребной винт и способное вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна и обеспечивать коаксиальное размещение гребного винта в боковом туннеле при отведенном в корпус положении подруливающего устройства для маневрирования судна.According to the invention, an icebreaking vessel is provided comprising an icebreaking auxiliary propulsion system and a side tunnel for maneuvering the vessel, said installation comprising at least one retractable thruster, comprising a propeller and capable of vertically moving into and out of the vessel’s hull and providing coaxial placement propeller in the side tunnel when the thruster is retracted into the hull to maneuver the ship.

Выдвижное подруливающее устройство может содержать пару направляющих стержней, вертикально установленных в корпусе судна, колонну, способную перемещаться вертикально вдоль направляющих стержней, приводной узел, прикрепленный к верхнему концу колонны для вертикального перемещения и поворота колонны при этом гребной винт прикреплен к нижнему концу колонны, для создания двигательной мощности.A retractable bow thruster may include a pair of guide rods vertically mounted in the hull of the vessel, a column capable of moving vertically along the guide rods, a drive unit attached to the upper end of the column for vertical movement and rotation of the column, while the propeller is attached to the lower end of the column to create motor power.

Приводной узел может содержать электродвигатель для поворота колонны и цилиндр для вертикального перемещения колонны.The drive unit may include an electric motor for rotating the column and a cylinder for vertical movement of the column.

Выдвижное подруливающее устройство может дополнительно содержать нижнюю крышку, прикрепленную к нижней поверхности гребного винта, имеющую форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса судна, и способную располагаться на одном уровне с нижней поверхностью корпуса судна при отведенном в корпус положении подруливающего устройства.The retractable bow thruster may further comprise a bottom cover attached to the bottom surface of the propeller, having a shape corresponding to the shape of the bottom surface of the ship's hull, and capable of being flush with the bottom surface of the ship's hull when the thruster is retracted into the hull.

Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention

В вышеописанном ледокольном судне выдвижное подруливающее устройство способно вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна, опускаться из днища судна, выполнять функции дополнительного гребного винта во время плавания в покрытом льдом море, требующего увеличенной двигательной мощности, обеспечивать стабильную швартовку судна к пристани порта и отчаливание от нее посредством заднего хода или поперечного движения воды через боковой туннель и использоваться в качестве средства для динамического позиционирования корпуса судна для удержания судна на месте в море.In the above-described icebreaking vessel, a retractable thruster is capable of vertically moving into and out of the vessel’s hull, descending from the bottom of the vessel, acting as an additional propeller while sailing in the ice-covered sea, requiring increased propulsion power, to ensure stable mooring of the vessel to the port marina and sailing from it by reversing or transversely moving water through a side tunnel and used as a means for dynamically positioning the housing vessel to hold the vessel in place at sea.

Когда судно изолировано в покрытом льдом морском районе, подруливающее устройство обеспечивает функцию обратного движения, облегчая выход судна из покрытого льдом морского района. Это способствует уменьшению нагрузки, выдерживаемой основным гребным винтом в покрытом льдом морском районе, таким образом позволяя использовать основной гребной винт, имеющий уменьшенную емкость. Во время плавания в обычном, не покрытом льдом морском районе подруливающее устройство отведено в корпус судна, что способствует увеличению скорости хода судна и экономии топлива. В порту указанное устройство обеспечивает стабильную швартовку и/или отчаливание судна от пристани посредством заднего хода или поперечного движения воды через боковой туннель.When the vessel is isolated in an ice-covered sea area, the thruster provides a reverse movement function, making it easier for the vessel to leave the ice-covered sea area. This helps to reduce the load held by the main propeller in the ice-covered sea area, thus allowing the use of a main propeller having a reduced capacity. When sailing in a normal, non-ice covered sea area, the thruster is retracted into the ship's hull, which helps increase the speed of the ship and save fuel. In the port, this device provides stable mooring and / or descent of the vessel from the pier by means of reverse gear or lateral movement of water through the side tunnel.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Цели и признаки настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже описания вариантов осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано следующее:The objectives and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments in combination with the accompanying drawings, which show the following:

Фиг.1 представляет собой вид спереди, показывающий ледокольную дополнительную двигательную установку в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;Figure 1 is a front view showing an icebreaking auxiliary propulsion system in accordance with one embodiment of the present invention;

Фиг.2 представляет собой вид с местным разрезом корпуса судна, иллюстрирующий ледокольную дополнительную двигательную установку при отведенном в корпус судна положении подруливающего устройства;Figure 2 is a view with a local section of the hull, illustrating the icebreaking auxiliary propulsion system with the thruster position retracted into the hull;

Фиг.3 представляет собой вид с местным разрезом корпуса судна, иллюстрирующий ледокольную дополнительную двигательную установку при выдвинутом из корпуса судна положении подруливающего устройства;Figure 3 is a view with a local section of the hull, illustrating the icebreaking auxiliary propulsion system when the thruster is extended from the hull;

Фиг.4 представляет собой перспективный вид ледокольной дополнительной двигательной установки в частично увеличенном масштабе.Figure 4 is a perspective view of an icebreaking auxiliary propulsion system on a partially enlarged scale.

Вариант осуществления изобретенияAn embodiment of the invention

На фиг.1 и 2 показана ледокольная дополнительная двигательная установка, содержащая выдвижное подруливающее устройство 100, способное вертикально перемещаться в корпус 10 судна и из него и поворачиваться в горизонтальной плоскости. Устройства 100 могут устанавливаться в любом месте днища корпуса 10 судна параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга. Предпочтительно устройство 100 расположено в носовой или кормовой части судна. В случае если используется одно устройство 100 для экономии установочного пространства, оно предпочтительно устанавливается в носовой части и может работать вместо трубного подруливающего устройства.Figures 1 and 2 show an ice-breaking auxiliary propulsion system comprising a retractable thruster 100 capable of vertically moving into and out of the hull 10 of the vessel and turning it in a horizontal plane. The device 100 can be installed anywhere on the bottom of the hull 10 of the vessel parallel to each other and at a distance from each other. Preferably, the device 100 is located in the fore or aft of the vessel. If one device 100 is used to save installation space, it is preferably mounted in the bow and can work instead of a pipe thruster.

Подруливающее устройство 100 включает в себя пару направляющих стержней 110, вертикально прикрепленных к внутренней поверхности корпуса 10 судна, и вертикальную колонну 112, имеющую определенную длину и способную перемещаться вверх и вниз вдоль направляющих стержней 110. Колонна 112 выполнена из полой трубы, в которой могут размещаться цилиндрический стержень и вал электродвигателя в зависимости от типа приводного узла 114, описанного ниже.The thruster 100 includes a pair of guide rods 110 vertically attached to the inner surface of the hull 10 of the vessel, and a vertical column 112 having a certain length and capable of moving up and down along the guide rods 110. The column 112 is made of a hollow pipe, which can accommodate a cylindrical rod and an electric motor shaft, depending on the type of drive unit 114 described below.

Приводной узел 114 для вертикального перемещения и вращения колонны 112 прикреплен к верхнему концу колонны 112. Приводной узел 114 включает в себя электродвигатель 114а для вращения колонны 112 и цилиндр 114b для вертикального перемещения колонны 112. К нижнему концу колонны 112 прикреплен гребной винт 116, который при вращении создает двигательную мощность. Гребной винт 116 является типовым, обычно используемым в судне, и способен вертикально перемещаться вместе с колонной 112. Гребной винт 116 способен независимо вращаться при помощи его электродвигателя (не показан). К нижней части гребного винта 116 прикреплена нижняя крышка 117. Нижняя крышка 117 имеет размер, немного превышающий размер гребного винта 116, и имеет форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса 10 судна. Когда устройство 100 отведено в корпус 10 судна, нижняя крышка 117 расположена вровень с нижней поверхностью корпуса 10 судна и закрывает отверстие, образованное на его нижней поверхности.The drive unit 114 for vertically moving and rotating the column 112 is attached to the upper end of the column 112. The drive unit 114 includes an electric motor 114a for rotating the column 112 and a cylinder 114b for vertically moving the column 112. A propeller 116 is attached to the lower end of the column 112, which rotation creates motor power. Rowing screw 116 is a typical propeller commonly used in a ship and is capable of vertically moving together with column 112. Rowing screw 116 is capable of independently rotating by its motor (not shown). A bottom cover 117 is attached to the bottom of the propeller 116. The bottom cover 117 is slightly larger than the size of the propeller 116 and has a shape corresponding to the shape of the bottom surface of the hull 10 of the vessel. When the device 100 is retracted into the hull 10 of the vessel, the bottom cover 117 is flush with the lower surface of the hull 10 of the vessel and closes the hole formed on its lower surface.

Вышеописанная ледокольная дополнительная двигательная установка приводится в действие следующим образом.The above-described icebreaking auxiliary propulsion system is operated as follows.

Во время плавания в обычном, не покрытом льдом морском районе подруливающее устройство 100 отведено в корпус 10 судна в связи с тем, что судно способно перемещаться при помощи одного основного гребного винта 12 (фиг.2). Когда устройство находится в отведенном положении, устраняются проблемы обычного обтекателя, выступающего наружу из корпуса. Таким образом можно увеличить скорость хода судна. Кроме того, благодаря тому, что при отведенном положении устройства 100 его нижняя крышка 117 остается на одном уровне с нижней поверхностью корпуса 10 судна, можно предотвратить затекание морской воды в корпус 10 судна и неблагоприятное влияние на скорость хода судна.During sailing in a normal, non-ice covered sea area, the thruster 100 is retracted into the hull 10 of the vessel due to the fact that the vessel is capable of moving with one main propeller 12 (FIG. 2). When the device is in the retracted position, the problems of a conventional fairing protruding outward from the housing are eliminated. Thus, you can increase the speed of the ship. In addition, due to the fact that with the retracted position of the device 100, its lower cover 117 remains at the same level with the lower surface of the vessel 10, it is possible to prevent the leakage of sea water into the vessel 10 and an adverse effect on the speed of the vessel.

Когда ледокольное судно плавает в приполярных областях, т.е. в покрытом льдом морском районе, необходимо использовать дополнительный гребной винт. Таким образом, подруливающее устройство 100 выдвигается вниз из корпуса 10 судна, как проиллюстрировано на фиг.3 и 4. Более конкретно, когда цилиндр 114b приводного узла 114 приводится в движение, колонна 112 выходит из корпуса 10 судна и затем опускается вниз вдоль направляющих стержней 110 до тех пор, пока гребной винт 116 полностью не выступает наружу. Гребной винт 116, выступающий таким образом, поворачивается в требуемое угловое положение при помощи электродвигателя 114а совместно с колонной 112, так что гребной винт 116 способен приводить в движение корпус 10 судна в том же самом направлении движения, что и основной гребной винт 12.When an icebreaking vessel floats in the circumpolar regions, i.e. In an ice-covered sea area, an additional propeller must be used. Thus, the thruster 100 extends downward from the ship’s hull 10, as illustrated in FIGS. 3 and 4. More specifically, when the cylinder 114b of the drive unit 114 is driven, the column 112 exits the ship’s hull 10 and then lowers down along the guide rods 110 until the propeller 116 fully protrudes outward. The propeller 116, thus protruding, is rotated to the desired angular position by an electric motor 114a in conjunction with the column 112, so that the propeller 116 is capable of propelling the hull 10 of the vessel in the same direction of travel as the main propeller 12.

Даже при плавании судна в обычном, не покрытом льдом морском районе, если требуется дополнительная двигательная мощность, подруливающее устройство 100 может выдвигаться из корпуса 10 судна для создания дополнительной двигательной мощности, точно так же, как при плавании в приполярных районах. Кроме того, когда осуществляется динамическое позиционирование судна, то есть когда корпус 10 судна удерживается в неподвижном положении в море, устройство 100 выдвигается вниз из него и приводится в движение в прямом или обратном направлении при помощи электродвигателя 114а, одновременно поворачиваясь в пределах 360° в горизонтальной плоскости против течения моря, таким образом способствуя удерживанию корпуса 10 судна в требуемом положении.Even when navigating a ship in a normal, non-ice covered sea area, if additional propulsion power is required, the thruster 100 can be pulled out of the ship's hull 10 to create additional propulsion power, just as when navigating in the polar regions. In addition, when the vessel is dynamically positioned, that is, when the ship’s hull 10 is held stationary in the sea, the device 100 is pushed down from it and driven in the forward or reverse direction by an electric motor 114a, while simultaneously rotating within 360 ° in horizontal plane against the sea, thereby contributing to the holding of the hull 10 of the vessel in the desired position.

Подруливающее устройство 100 может быть использовано для обеспечения стабильной швартовки или отчаливания от пристани порта. В данном случае устройство 100 удерживается отведенным в корпус 10 судна положении, но вертикально перемещается вдоль направляющих стержней 110, так что гребной винт 116 может перемещаться в боковой туннель 20, образованный в корпусе 10 судна. В данном положении гребной винт 116 поворачивается и коаксиально располагается в боковом туннеле 20. Если устройство 100 приводится в движение в переднем или заднем направлении, то корпус 10 судна перемещается влево или вправо. Боковой туннель 20 образован в поперечном направлении в подводной части носа или кормы судна для улучшения ходовых качеств судна на малых оборотах, то есть способствуя швартовке судна к пристани в порту или отчаливания от нее, или при повороте в узком участке. В известном судне гребной винт размещен в центре бокового туннеля 20 для создания двигательной мощности, требующейся для перемещения судна влево или вправо. В настоящем изобретении устройство 100 используется вместо обычного гребного винта для содействия судну при приближении к пирсу или удалении от пирса. Кроме того, устройство 100 содействует судну при повороте в узком участке и улучшает его ходовые качества на малых оборотах в порту.A bow thruster 100 may be used to provide stable mooring or sailing away from the port pier. In this case, the device 100 is held in the retracted position in the ship’s hull 10, but moves vertically along the guide rods 110, so that the propeller 116 can move into the side tunnel 20 formed in the ship’s hull 10. In this position, the propeller 116 is rotated and coaxially located in the side tunnel 20. If the device 100 is driven in the front or rear direction, then the hull 10 of the vessel moves left or right. The side tunnel 20 is formed in the transverse direction in the underwater part of the bow or stern of the ship to improve the ship's driving performance at low speeds, that is, contributing to the mooring of the ship to the pier in the port or moving away from it, or when turning in a narrow section. In a known vessel, a propeller is located in the center of the side tunnel 20 to create the propulsion required to move the vessel left or right. In the present invention, device 100 is used in place of a conventional propeller to assist the vessel when approaching or moving away from the pier. In addition, the device 100 assists the ship when turning in a narrow section and improves its driving performance at low speeds in the port.

Хотя изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отхода от объема изобретения, определенного в приведенной ниже формуле изобретения.Although the invention has been illustrated and described with reference to embodiments, those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention as defined in the claims below.

Claims

1. An icebreaking vessel comprising an icebreaking auxiliary propulsion system and a side tunnel for maneuvering the vessel, said installation comprising at least one retractable thruster, comprising a propeller for generating propulsion and capable of vertically moving into and out of the vessel’s hull, and provide coaxial placement of the propeller in the side tunnel when the thruster is retracted into the ship’s hull to maneuver the ship.

2. The icebreaking vessel according to claim 1, in which the retractable thruster comprises a pair of guide rods vertically mounted in the ship’s hull, a column capable of moving vertically along the guide rods and having a propeller attached to its lower end, and a drive assembly attached to the upper column end for vertical movement and rotation of the column.

3. The icebreaking vessel according to claim 2, in which the drive unit includes an electric motor for rotating the column and a cylinder for vertical movement of the column.

4. The icebreaking ship according to claim 2, in which the retractable bow thruster further comprises a lower cover attached to the lower surface of the propeller, having a shape corresponding to the shape of the lower surface of the ship’s hull and capable of being flush with the lower surface of the ship’s hull when retracted into the hull vessel thruster position.