RU2469905C1

RU2469905C1 - Noiseless device of manoeuvrable submarine screw-propeller

Info

Publication number: RU2469905C1
Application number: RU2011115593/11A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Секретарев
Original assignee: Геннадий Иванович Секретарев
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-12-20
Also published as: RU2011115593A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: device of manoeuvrable submarine screw-propeller includes submarine body, driving shaft, screw propeller on telescopic shaft with hub and with curved ends of blades, circular cavity, sound-proofing steering tube. The screw propeller is installed on brackets in tube cavity and pivotally connected with driving shaft. Inner and outer surfaces of tube are covered with viscoelastic damping material, with cavity covering with wear-resistant material layer. End of the tube is provided with flange. Bodies of four hydrodraulic (pneumatical) cylinders-manipulators are rigidly fixed along flange perimetre at equal distances. Rods of cylinders-manipulators are pivotally attached to disk eccentrics. Platform with movably attached eccentrics is installed on body. Driving shaft of submarine passes through passageway in the centre of the platform.

EFFECT: higher submarine maneuverability and suppression of noise from screw propellers.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области водного транспорта, к подводным транспортным средствам - подводным лодкам. The invention relates to the field of water transport, to submarines - submarines.

Известно устройство гребного винта, содержащее корпус лодки, приводной вал, гребной винт со ступицей, лопасти винта со ступицей с загнутыми концами в трубовидной кольцевой полости.A propeller device is known comprising a boat hull, a drive shaft, a propeller with a hub, a propeller blade with a hub with bent ends in a tubular annular cavity.

Целью изобретения является устранение шума гребных винтов, повышение маневренности подводной лодки. The aim of the invention is to eliminate the noise of the propellers, increasing the maneuverability of the submarine.

Предлагаемое техническое решение включает в себя: приводной вал 1, выступающий из нижней кормовой части корпуса подлодки 1а, проходящий сквозь проходное отверстие в центре платформы 2, установленной на корпусе подлодки, соединенный шарниром 3 с телескопическим валом 4 винта, имеющим полость сцепления частей, закрепленным подвижно на кронштейнах 5 и 6 в центральной части диаметра полости бронированной цилиндрической шумопоглощающей рулящей трубы 7, заканчивающимся гребным с загнутыми концами винтом 8 со ступицей. На фиг.1 дано схематическое изображение разреза трубы с валом винта с вариантом возможного отклонения ее относительно осевой линии, которая снабжена по всей поверхности вязкоупругим демпфирующим материалом 9, по внутренней части - тем же материалом 9, по внутренней полости на материале 9 закреплен износоустойчивый слой - материал 10. Конец трубы 7, обращенный к корме, снабжен фланцем 11, на котором на равных расстояниях по его периметру жестко закреплены своими основаниями корпусов четыре гидро(пневмо)цилиндра-манипулятора 12, которые своими четырьмя штоками прикреплены к платформе 2 (установленной на корпусе) через шарниры 13 и прикрепленные подвижно к платформе четыре дисковых эксцентрика 14.The proposed technical solution includes: a drive shaft 1, protruding from the lower aft of the hull of the submarine 1a, passing through the through hole in the center of the platform 2, mounted on the hull of the submarine, connected by a hinge 3 with a telescopic shaft 4 of the screw having a clutch cavity parts, fixed movably on brackets 5 and 6 in the central part of the diameter of the cavity of the armored cylindrical noise-absorbing steering pipe 7, ending with a rowing screw with bent ends 8 with a hub. Figure 1 shows a schematic illustration of a section of a pipe with a screw shaft with a variant of its possible deviation relative to the axial line, which is equipped with a viscoelastic damping material 9 on the entire surface, the same material 9 on the inside, a wear-resistant layer fixed on the material cavity 9 - material 10. The end of the pipe 7, facing the stern, is equipped with a flange 11, on which at four equal distances along its perimeter four hydro (pneumatic) manipulator cylinders 12, which are their own tyrmya rods are attached to the platform 2 (mounted on the housing) through the joints 13 and attached movably to the four eccentric disk 14 platform.

Устройство работает следующим образом: приводной вал 1 подводной лодки через шарнир 3 приводит во вращательное движение вал 4 с гребным винтом 8, который благодаря загнутости своих концов в сторону вращения (переднего хода подлодки) снижает интенсивность гидроударов по внутренней полости шумопоглощающей и рулящей трубы 7, им противостоит содержащийся в ней износоустойчивый слой материала 10, а вязкоупругий демпфирующий материал 9 подавляет шум звенящих концов гребного винта 8. Фланец 11 трубы 7 закреплен в торце трубы, закрепленные на нем пневмо(гидро)цилиндры-манипуляторы 12, своими штоками через шарниры 13 упираясь в дисковые эксцентрики 14, поворачивают их на необходимый градус поворота под воздействием штоков, при вариативных наклонениях трубы 7, таким образом устраняется заклинивание штоков пневмоцилиндров-манипуляторов 12 при изменениях направления движения лодки.The device operates as follows: the drive shaft 1 of the submarine, through the hinge 3, rotates the shaft 4 with the propeller 8, which, thanks to the bending of its ends in the direction of rotation (the forward stroke of the submarine), reduces the intensity of hydroblows along the internal cavity of the noise-absorbing and steering pipe 7, resists the wear-resistant layer of material contained in it 10, and the viscoelastic damping material 9 suppresses the noise of the ringing ends of the propeller 8. The flange 11 of the pipe 7 is fixed at the end of the pipe, the stump is fixed on it WMO (hydraulic) manipulator cylinders 12, resting their rods through hinges 13 against disk eccentrics 14, turn them to the required degree of rotation under the influence of the rods, with variable inclinations of the pipe 7, thus eliminating jamming of the rods of the manipulator 12 when changing the direction of the boat .

По уровню техники в качестве аналога изобретения принят патент RU 2390463 C1, заявка 2008150657/11; 23.12.2008 г. автора, патентообладателя Чурилина С.Н. Изобретение: «Гребной винт для надводного и подводного транспорта». К сходной совокупности признаков данного патента с заявленным техническим решением относится наличие привода, приводного вала, гребного винта со ступицей винта.In the prior art, as an analogue of the invention, patent RU 2390463 C1, application 2008150657/11; 12/23/2008 of the author, patent holder S. Churilin Invention: “Propeller for surface and underwater vehicles”. A similar set of features of this patent with the claimed technical solution includes the presence of a drive, a drive shaft, a propeller with a propeller hub.

В качестве аналога также принят патент RU 2130403 C1, заявка 97104857/28; 27.03.1997 г. патентообладателя ЦНИИ им. Акад. Крылова А.Н. Изобретение: «Судовой движитель». К сходной совокупности признаков данного патента с заявленным техническим решением относится наличие привода, приводного вала, гребного винта со ступицей винта.As an analogue, patent RU 2130403 C1, application 97104857/28; 03/27/1997, the patent holder of the Central Research Institute named after Acad. Krylova A.N. Invention: “Ship propulsion”. A similar set of features of this patent with the claimed technical solution includes the presence of a drive, a drive shaft, a propeller with a propeller hub.

В качестве прототипа принят патент RU 2301761 C1, заявка 2006103728/11; 08.02.2006 г. автора Землякова Н.В., патентообладатель: Орловский государственный технический университет. Изобретение: «Гребной винт с направляющей насадкой конструкции Землякова». К сходной совокупности признаков данного патента с заявленным относится то, что изобретение является движителем для подводного транспорта и содержит привод, вал привода, гребной винт со ступицей и загнутыми лопастями, кольцевую полость.As a prototype adopted patent RU 2301761 C1, application 2006103728/11; 02/08/2006 by N.V. Zemlyakova, patent holder: Oryol State Technical University. Invention: “Propeller with a guide nozzle of Zemlyakov design”. A similar combination of features of this patent with the claimed one relates to the fact that the invention is a propulsion device for underwater vehicles and contains a drive, a drive shaft, a propeller with a hub and curved blades, an annular cavity.

Раскрытие изобретения заключается в следующем: при поставленной задаче - устранить шум гребных винтов подводной лодки, повысить ее маневренность - изобретение отличается от прототипа тем, что дает глушащий эффект работающего в полости винта рулящей шумопоглощающей бронированной трубы, которая покрыта изнутри и снаружи вязкоупругим демпфирующим материалом. Гребной винт снижает силу гидравлических ударов по внутренней полости трубы. К тому же этим ударам противостоит имеющийся верхний износоустойчивый слой полости трубы. В совокупности эти технические решения позволят поглощать звенящий звук работающих винтов, что не обеспечивается в техническом решении прототипа кольцевой полостью, вязкоупругие вставки по поверхности лопастей гребных винтов, предлагаемые в технических решениях аналогов по устранению шумов, применяются редко из-за их низкого рабочего ресурса и уровня решения - главной задачи. В решении задачи изобретения - маневренности подлодки - технический результат достигается за счет силы и широких возможностей примененных в предлагаемом изобретении пневмо(гидро)цилиндров-манипуляторов. Управляемые судоводителями спецавтоматикой, соединенные шарнирами с шумопоглощающей рулящей трубой, они способны при необходимости быстро изменить наклон этой трубы - этим изменить направление движения подлодки, дополнительным фактором маневренности подлодки является большая парусность самой трубы. Disclosure of the invention is as follows: when the task is to eliminate the noise of the propellers of the submarine, to increase its maneuverability, the invention differs from the prototype in that it provides a damping effect of the steering noise-absorbing armored pipe working in the screw cavity, which is coated with viscoelastic damping material inside and out. The propeller reduces the force of hydraulic shocks on the inner cavity of the pipe. In addition, the existing upper wear-resistant layer of the pipe cavity resists these impacts. Together, these technical solutions will absorb the ringing sound of working screws, which is not provided in the technical solution of the prototype by an annular cavity, the viscoelastic inserts on the surface of the propeller blades, proposed in the technical solutions of analogs to eliminate noise, are rarely used because of their low working life and level solutions are the main task. In solving the problem of the invention — the submarine’s maneuverability — the technical result is achieved due to the strength and wide possibilities of the pneumatic (hydro) manipulator cylinders used in the present invention. Driven by special automatic boatmasters, connected by hinges to a noise-absorbing steering pipe, they are able, if necessary, to quickly change the slope of this pipe - this can change the direction of movement of the submarine, an additional factor in the maneuverability of the submarine is the large sailing of the pipe itself.

Указанные существенные признаки, отличающиеся от вышеуказанных аналогов и прототипа, обеспечивают достижение положительного результата. These significant features that differ from the above analogues and prototype, ensure the achievement of a positive result.

Положительный технический результат в осуществлении изобретения может быть получен в несложной переделке даже находящихся в эксплуатации подводных лодок. Для этого потребуется: механическое упрочнение места корпуса подлодки - расположения приводного вала, гребного винта, например, клепано-сварным соединением с ним платформы, на которую необходимо закрепить четыре пневмо(гидро)цилиндра, соединив шарнирами, шумопоглощающей рулящей трубы; приводной вал шарнирно соединить с валом гребного винта, жестко закрепленного в полости указанной трубы, покрытой изнутри и снаружи вязкоупругим демпфирующим материалом; место контакта - ударов воды от гребного винта - покрыть еще износоустойчивым материалом; шарнирно-соединенные приводной вал и вал винта покрыть гибким обтекаемым сильфоном. A positive technical result in the implementation of the invention can be obtained in a simple alteration of even in operation submarines. This will require: mechanical hardening of the submarine’s hull - the location of the drive shaft, propeller, for example, a riveted-welded connection to it of the platform, onto which it is necessary to fix four pneumo (hydro) cylinders by connecting it with hinges of a noise-absorbing steering pipe; the drive shaft is pivotally connected to the shaft of the propeller, rigidly fixed in the cavity of the specified pipe, coated inside and outside with a viscoelastic damping material; place of contact - water shocks from the propeller - to cover with more wear-resistant material; Coat the articulated drive shaft and propeller shaft with a flexible, streamlined bellows.

К конкретной функции, предусматриваемой предлагаемым изобретением, относится повышение боеспособности подводной лодки.A specific function contemplated by the present invention is to increase the combat effectiveness of a submarine.

Claims

A propeller device for a maneuverable submarine comprising a boat hull, a drive shaft, a propeller with a hub with bent ends of the blades, an annular cavity, characterized in that the noise-absorbing steering pipe includes a propeller on a telescopic shaft mounted on brackets in its cavity, articulated bonded to the drive shaft, coating the inner cavity and its outer surface with a viscoelastic damping material, coating it along the cavity with a layer of wear-resistant material, the end of the pipe is provided with a flange, on which at equal distances along its perimeter the bodies of four hydro (pneumatic) manipulator cylinders are rigidly fixed with their bases, the rods of which are pivotally attached to disk eccentrics, which are movably attached to a platform mounted on the housing, an underwater drive shaft passes through the through hole in the center of the platform boats.