RU2470826C1 - Propeller screw hub damper - Google Patents
Propeller screw hub damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470826C1 RU2470826C1 RU2011117638/11A RU2011117638A RU2470826C1 RU 2470826 C1 RU2470826 C1 RU 2470826C1 RU 2011117638/11 A RU2011117638/11 A RU 2011117638/11A RU 2011117638 A RU2011117638 A RU 2011117638A RU 2470826 C1 RU2470826 C1 RU 2470826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hub
- blade
- flange
- shock
- fasteners
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vibration Dampers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и судоремонта.The invention relates to the field of shipbuilding and ship repair.
Известен гребной винт Савицкого, содержащий поворотные лопасти с фланцами, установленными в расточках ступицы. Фланец каждой лопасти выполнен с упорами, а ступица снабжена разъемными втулками, каждая из которых установлена в расточке ступицы, при этом каждая втулка выполнена с вырезами под соответствующие упоры на фланце (см. патент РФ №2031048, МПК В63Н 3/00, 1995 г.).Known propeller Savitsky containing rotary blades with flanges mounted in the bores of the hub. The flange of each blade is made with stops, and the hub is equipped with detachable bushings, each of which is installed in the bore of the hub, with each sleeve made with cutouts for the corresponding stops on the flange (see RF patent No. 2031048, IPC B63H 3/00, 1995 )
К недостаткам указанного гребного винта относится невозможность амортизации суммарного изгибающего момента и частичного гашения крутильных колебаний, возникающих в плоскости вращения винта.The disadvantages of this propeller include the impossibility of absorbing the total bending moment and partial damping of torsional vibrations arising in the plane of rotation of the screw.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является амортизирующее устройство ступицы гребного винта, реализованное в гребном винте (см. патент RU №101428 U1, МПК В63Н 3/00, 2010 г., автор Славгородская А.В.), содержащее поворотные лопасти с фланцами, установленными в расточках ступицы. Каждая поворотная лопасть выполнена с возможностью взаимодействия с амортизирующим элементом, амортизирующимся в жестко-упругом режиме. Амортизирующий элемент выполнен в виде пружины сжатия, размещенной в цилиндрической выемке, выполненной из полости расточки ступицы, в плоскости, пересекающей ее продольную ось, при этом торец кромки ступицы снабжен пазом, причем один конец пружины уперт в паз, а другой уперт в дно выемки.The closest technical solution adopted for the prototype is the shock absorber of the propeller hub, implemented in the propeller (see patent RU No. 101428 U1, IPC B63H 3/00, 2010, author Slavgorodskaya A.V.), containing rotary blades with flanges mounted in hub bores. Each rotary blade is made with the possibility of interaction with a shock-absorbing element, shock-absorbed in a rigid-elastic mode. The shock-absorbing element is made in the form of a compression spring placed in a cylindrical recess made from the cavity of the hub bore, in a plane intersecting its longitudinal axis, while the end face of the hub edge is provided with a groove, one end of the spring resting against the groove and the other resting against the bottom of the recess.
Недостатком известного устройства является недостаточная амортизация в плоскости действия суммарного изгибающего момента и других колебаний, возникающих вследствие неравномерности гидродинамического потока и работы двигателя. Кроме того, не предусмотрено действие пружин на растяжение при работе задним ходом. Пропульсивный коэффициент работы такого винта не высок.A disadvantage of the known device is the insufficient depreciation in the plane of action of the total bending moment and other vibrations resulting from the uneven hydrodynamic flow and engine operation. In addition, it does not provide for the action of the springs in tension when operating in reverse. The propulsive coefficient of operation of such a screw is not high.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является устранение вышеуказанных недостатков и повышение пропульсивного коэффициента работы гребного винта.The task to which the proposed technical solution is directed is to eliminate the above disadvantages and increase the propulsive coefficient of propeller operation.
Поставленная задача решается тем, что в известном амортизирующем устройстве ступицы гребного винта, содержащем поворотные лопасти с фланцами, установленными в расточках его ступицы, выполненные с возможностью взаимодействия с амортизирующими элементами в виде пружин сжатия, деформирующимися в жестко-упругом режиме, в отличие от него заявляемое устройство содержит дополнительные амортизирующие элементы каждой лопасти гребного винта, сферический опорный шарнир фланца лопасти, размещенный в центральной выемке проточки ступицы. При этом торцовые стенки расточки ступицы и фланца лопасти выполнены сферическими с центром кривизны в центре сферического опорного шарнира. Последний прилегает к фланцу лопасти посредством пружины сжатия. Крепежные элементы, скрепляющие фланцы лопастей со ступицей, расположены по радиусу по обеим противоположным сторонам лопасти. Они ввернуты каждый в ступицу с наклоном их головок к оси фланца лопасти через отверстие во фланце, имеющее расширенный диаметр в своей верхней части. Каждая пружина сжатия установлена на данный крепежный элемент в его нижней оконечности, которые, в свою очередь, размещены в обращенных друг к другу выточках на противоположных поверхностях фланца лопасти и ступицы, выполненных по осям симметрии данных крепежных элементов. При этом одна сторона пружины сжатия опирается в дно выточки во фланце лопасти, а противоположная - в крепежный элемент в выточке ступицы. Дополнительные амортизирующие элементы насажены посредством своих крепежных элементов - гаек на верхние оконечности крепежных элементов, скрепляющих фланец лопасти со ступицей. Каждый из них размещен в расширенном диаметре упомянутого отверстия фланца лопасти и сопряжен своим основанием с дном данного расширенного диаметра отверстия фланца лопасти. Вокруг фланца лопасти установлен съемный монтажный обод, а внутренние полости ступицы герметично закрыты уплотнением.The problem is solved in that in the known shock-absorbing device of the propeller hub containing rotary blades with flanges installed in the bores of its hub, made with the possibility of interaction with shock-absorbing elements in the form of compression springs, deforming in a rigid-elastic mode, in contrast to it, the claimed the device contains additional shock-absorbing elements of each propeller blade, a spherical support hinge of the blade flange located in the central recess of the hub groove. In this case, the end walls of the bore of the hub and the flange of the blade are made spherical with the center of curvature in the center of the spherical support hinge. The latter is adjacent to the flange of the blade by means of a compression spring. Fasteners fastening the flanges of the blades with the hub are located along the radius on both opposite sides of the blade. They are each screwed into the hub with their heads tilted to the axis of the blade flange through an opening in the flange having an expanded diameter in its upper part. Each compression spring is mounted on a given fastener in its lower end, which, in turn, is located in recesses facing each other on opposite surfaces of the flange of the blade and hub, made along the symmetry axes of these fasteners. In this case, one side of the compression spring rests on the bottom of the undercut in the flange of the blade, and the opposite - in the fastener in the undercut of the hub. Additional shock absorbing elements are planted by means of their fasteners - nuts on the upper ends of the fasteners fastening the flange of the blade with the hub. Each of them is placed in the expanded diameter of the aforementioned hole of the blade flange and is conjugated with its base to the bottom of this extended diameter of the hole of the blade flange. A removable mounting rim is installed around the blade flange, and the inner cavities of the hub are hermetically sealed by a seal.
Конструктивно и технологически оправдано, когда дополнительные амортизирующие элементы выполнены в виде упругих резиновых втулок.It is structurally and technologically justified when additional shock-absorbing elements are made in the form of elastic rubber bushings.
Заявляемые отличительные и ограничительные признаки обеспечивают достижение поставленной технической задачи - амортизация крутильных и изгибных колебаний, в том числе и на заднем ходу, и повышению пропульсивного КПД гребного винта.The claimed distinctive and restrictive features ensure the achievement of the technical task - the amortization of torsional and bending vibrations, including in reverse, and increase propulsive efficiency of the propeller.
Как известно, при работе на лопасть винта действуют следующие нагрузки: постоянные или статические, обеспечивающие упор винта и нагрузки от действия центробежных сил, а также дополнительные нагрузки: периодические (пульсирующие), возникающие от неравномерности обтекающего потока воды; динамические - от неравномерности работы двигателя, и случайные (ударные). От действия вышеперечисленных нагрузок возникает шум и вибрация. Дополнительные нагрузки воспринимаются комлевой заделкой лопасти, а затем передаются на дейдвудный подшипник и опоры гребного вала, что сопряжено со снижением пропульсивного КПД винта и не редко с отклонением от эксплуатационных параметров линии вала.As you know, when working on a rotor blade, the following loads act: constant or static, providing screw stop and loads from the action of centrifugal forces, as well as additional loads: periodic (pulsating), arising from uneven flowing water flow; dynamic - from uneven operation of the engine, and random (shock). From the action of the above loads, noise and vibration occur. Additional loads are perceived by the butt seal of the blade, and then transferred to the stern bearing and propeller shaft bearings, which is associated with a decrease in propulsive efficiency of the screw and not infrequently with a deviation from the operational parameters of the shaft line.
Лопасть вращающегося винта в состоянии установившегося процесса находится под действием противоположно направленных сил, сжимающих упругие амортизирующие элементы. С одной стороны, фланец лопасти испытывает давление ступицы от сжатых, посредством крепежных элементов - гаек, на заданное усилие упругих резиновых втулок. С другой стороны, фланец лопасти поддерживается пружинами, сжатыми фланцем лопасти и ступицы на определенную величину при сборке. Как известно, во время работы винта на лопасть действуют следующие силы и моменты: сила упора лопасти Рл, тангенциальная сила Тл, суммарный изгибающий момент Мизг от действия гидродинамических и центробежных сил, приложенных ко всей поверхности лопасти; скручивающий момент Мскр, возникающий от действия гидродинамических и центробежных сил; центробежные силы Nц, действующие по нормали к сечениям лопастей. Расположение упругих амортизирующих элементов в виде резиновых втулок и пружин сжатия в ступице винта под каждой лопастью, в совокупности со сферическим подпружиненным опорным шарниром, позволяет ей отклоняться в трех плоскостях, независимо от других лопастей. Это способствует частичной амортизации возникающих нагрузок и, как следствие, повышению пропульсивного КПД винта. При этом наклон головок крепежных элементов, скрепляющих фланцы лопастей со ступицей, выполнен с целью снижения изгибных нагрузок на эти крепежные элементы.The blade of a rotating screw in a steady state is under the action of oppositely directed forces compressing the elastic shock absorbing elements. On the one hand, the flange of the blade experiences pressure from the hub, compressed by means of fasteners - nuts, for a given force of elastic rubber bushings. On the other hand, the flange of the blade is supported by springs compressed by the flange of the blade and hub by a certain amount during assembly. As you know, during the operation of the screw, the following forces and moments act on the blade: the blade stop force R l , the tangential force T l , the total bending moment M ex from the action of hydrodynamic and centrifugal forces applied to the entire surface of the blade; the twisting moment M scr arising from the action of hydrodynamic and centrifugal forces; centrifugal forces N c acting normal to the sections of the blades. The location of the elastic shock-absorbing elements in the form of rubber bushings and compression springs in the screw hub under each blade, in conjunction with a spherical spring-loaded support hinge, allows it to deviate in three planes, independently of the other blades. This contributes to the partial amortization of the arising loads and, as a result, to the increase in propulsive efficiency of the screw. In this case, the inclination of the heads of the fasteners fastening the flanges of the blades with the hub is made in order to reduce the bending loads on these fasteners.
На фиг.1 представлено сечение заявленного устройства в сборе. На фиг.2 - силы, действующие на лопасть винта в районе комлевой заделки. На фиг.3 - узел крепежного элемента лопасти. На фиг.4 - вид сверху на лопасть в сборе.Figure 1 presents a cross section of the claimed device assembly. In Fig.2 - the forces acting on the rotor blade in the area of the butt seal. Figure 3 - node mounting element of the blade. Figure 4 is a top view of the blade assembly.
Заявленное амортизирующие устройство содержит ступицу 1 (фиг.1), в которой выполнена расточка под фланец лопасти 2. Торцевые стенки расточки, как и фланца лопасти, выполнены сферическими с центром кривизны в центре его сферического шарнира 3 (опора 3). Плотность прилегания опоры 3 к фланцу лопасти обеспечивается пружиной сжатия 4. Для монтажа и демонтажа лопасти снаружи ее фланца предусмотрен съемный обод 5 со сферической внутренней стенкой, который закреплен стопорами 6. Для обеспечения необходимой герметичности внутренних полостей ступицы предусмотрены резиновые уплотнения 7 на сопряженных поверхностях расточки ступицы 1 и фланца лопасти 2. Лопасть закреплена на ступице при помощи восьми болтов 8 (фиг.3, 4), расположенных по радиусу по обеим противоположным сторонам лопасти и ввернутых в ступицу 1 через отверстие во фланце лопасти с определенным усилием, имеющим расширенный диаметр в верней части. Болты 8 посажены в ступице с наклоном их головок внутрь относительно оси фланца лопасти. Лопасть посажена фланцем на сферическую опору 3, расположенную в центральной выемке проточки ступицы. Фланец лопасти закреплен к ступице посредством гаек 9 на болтах 8, которые прижимают дополнительные амортизирующие элементы в виде упругих резиновых втулок 10 к днищу расширенного диаметра отверстия во фланце лопасти. Эти полости расширенного диаметра отверстий во фланцах, в которых установлены упругие резиновые втулки 10, закрыты колпаками 11 для обеспечения герметичности узла. Противоположные поверхности фланца лопасти 2 и ступицы 1 имеют вокруг болтов 8 обращенные друг к другу выточки, выполненные каждая по их осям, в которые установлена пружина сжатия 12 в качестве упругого амортизирующего элемента. Одна сторона пружины 12 опирается в дно выточки во фланце лопасти, а противоположная - в фаску болта 8 в выточке ступицы.The claimed shock-absorbing device contains a hub 1 (Fig. 1), in which a bore is made under the flange of the
Устройство используют следующим образом. Под действием набегающего водного потока на переднем ходу лопасть 2 на шарнире 3 отклоняется на определенный угол, причем шарнир 3 позволяет вращаться лопасти в трех плоскостях. Упругие элементы 12 и 10 от этого сжимаются, тем самым амортизируя динамические нагрузки, возникающие при запуске двигателя. При увеличении числа оборотов двигателя лопасть отклоняется до полного сжатия пружин 12 и остается в таком положении при постоянных оборотах двигателя. Статические нагрузки Nц и Мскр, возникающие от действия появляющихся центробежных сил, будут амортизироваться резиновыми втулками 10. Периодические нагрузки, которые возникают от неравномерности крутящего момента двигателя, случаев выхода винта на поверхность воды, от неравномерности турбулентного потока жидкости, будут компенсироваться за счет сжатия и разжимания пружин 12 и резиновых втулок 10. Также частично будут устранены колебания, вызванные неравномерностью обтекания лопасти потоком воды, т.к. угол наклона лопастей при работе на переднем ходу уменьшится вследствие отклонения последних. Случайные (ударные) нагрузки, не превышающие прочность конструктивных узлов, также будут аналогично частично скомпенсированы. При этом на заднем ходу устройство будет работать аналогично. Таким образом, производится использование заявляемого изобретения.The device is used as follows. Under the influence of the incident water flow in forward motion, the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011117638/11A RU2470826C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Propeller screw hub damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011117638/11A RU2470826C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Propeller screw hub damper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011117638A RU2011117638A (en) | 2012-11-10 |
RU2470826C1 true RU2470826C1 (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=47321959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011117638/11A RU2470826C1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | Propeller screw hub damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470826C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2781501C1 (en) * | 2019-09-09 | 2022-10-12 | Вяртсиля Норвэй Ас | Propeller of a marine vessel, propeller blade and installation method of a propeller of a marine vessel |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU101982A1 (en) * | 1954-01-05 | 1956-02-29 | Н.Н. Кабачинский | Device to protect the propeller and shafting lines from shock loads |
RU2031048C1 (en) * | 1987-11-16 | 1995-03-20 | Всеволод Александрович Савицкий | Propeller |
RU7085U1 (en) * | 1997-09-23 | 1998-07-16 | Пономарев Александр Александрович | PROPELLER SCREW |
US6126399A (en) * | 1993-09-14 | 2000-10-03 | Bartley; Bryan Allen | Feathering propeller |
-
2011
- 2011-04-29 RU RU2011117638/11A patent/RU2470826C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU101982A1 (en) * | 1954-01-05 | 1956-02-29 | Н.Н. Кабачинский | Device to protect the propeller and shafting lines from shock loads |
RU2031048C1 (en) * | 1987-11-16 | 1995-03-20 | Всеволод Александрович Савицкий | Propeller |
US6126399A (en) * | 1993-09-14 | 2000-10-03 | Bartley; Bryan Allen | Feathering propeller |
RU7085U1 (en) * | 1997-09-23 | 1998-07-16 | Пономарев Александр Александрович | PROPELLER SCREW |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2781501C1 (en) * | 2019-09-09 | 2022-10-12 | Вяртсиля Норвэй Ас | Propeller of a marine vessel, propeller blade and installation method of a propeller of a marine vessel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011117638A (en) | 2012-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5017259B2 (en) | Bearing unit for a rotor blade of a wind power generator, a wind power generator equipped with such a rotor blade bearing, and a method for operating such a wind power generator | |
ES2623546T3 (en) | ELASTOMERIC BEAT JOINT | |
RU2517643C2 (en) | Helicopter rotor and helicopter with said rotor (versions) | |
US4317388A (en) | Gear wheel with vibration damping rings | |
JP5511436B2 (en) | Helicopter rotor | |
RU2467211C2 (en) | Gas turbine engine fan, gas turbine engine and blade foot attachment flange bush | |
JP2008540918A (en) | Structural tower | |
ES2734250T3 (en) | Wind turbine with transmission support device and procedure for maintenance of transmission support device | |
EP3320187A1 (en) | Support structure for rotating machinery | |
JP7181326B2 (en) | torsional vibration damper | |
US20150226186A1 (en) | Elastic self-aligning bearing | |
ES2875968T3 (en) | Yaw brake for a wind turbine | |
ITRM20090222A1 (en) | HOMOCINETIC JOINT FOR HELICOPTER ROTORS | |
US4148594A (en) | Fan blade for wind machines | |
US8286425B2 (en) | Energy conversion system with duplex radial flow turbine | |
RU2470826C1 (en) | Propeller screw hub damper | |
US8516885B1 (en) | Rotating object dynamic balancing system and method | |
JPS6143570B2 (en) | ||
CN109436276B (en) | Asymmetric bidirectional single-fulcrum hydraulic spring support sliding thrust bearing | |
CN110546377B (en) | Joint for the vibratory connection of a rotor shaft of a wind turbine | |
EP2935870A1 (en) | Turbine blade | |
KR101370158B1 (en) | Clearance adjustable viscous damper for torsional vibration of engine crankshaft system | |
ES2267648T3 (en) | ADJUSTABLE AMORTIZER TO REDUCE TORSION VIBRATIONS. | |
CN216805816U (en) | Rotor hub with elastic constraint | |
CN215720512U (en) | Ship shafting damping device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140430 |