RU2534490C1 - Лопастный судовой движитель (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к судостроению, а именно к лопастным судовым движителям. Лопастный судовой движитель содержит несколько плоских лопастей, которые соединены двусторонними цепями «галя». На валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель. На концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага. Ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна. Пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот. В верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны. Устройство реверсивно. Достигается повышение КПД. 4 н.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Лопастный судовой движитель - есть механическое устройство, состоящее из передвижных плоских лопастей, сочлененных подвижно вокруг своей оси, с двусторонними цепями “галя”, с регулировкой положения лопастей: вертикально в нижнем положении - рабочий ход, и горизонтально в верхнем положении - холостой ход обратного движения, направляющими двусторонними рычагами на концах вала каждой лопасти, а на концах каждого рычага двусторонними роликами, перемещающимися в пазах корпуса судна. Устройство приводится в действие от двигателя - электродвигателя или другого какого-то двигателя от одного до четырех.

Изобретение относится к судостроению.

Известные судовые движители имеют существенные недостатки.

Так, у гребного винта лопасти располагаются под углом к плоскости диаметра винта, вследствие чего значительная часть энергии, передаваемая на гребной винт, бесполезно расходуется на вращательное движение водяной массы.

У колесных движителей лопасти перпендикулярны к движению судна на очень малом промежутке вращения колеса, а большая часть движения при взаимодействии с водяной массой располагается под различным углом как при вхождении в воду, так и при выходе из нее, вследствие чего значительная часть энергии, передаваемая на колесо, также бесполезно расходуется на вертикальное - вниз и вверх - перемещение водяной массы.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия (КПД) судового движителя достигается за счет расположения лопастей в перпендикулярном положении в водяной массе к направлению движения судна в длительный период рабочего хода лопастей.

Сущность изобретения. Ряд плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, сочлененных подвижно вокруг осей валов спаренными цепями “галя”, т.е. с обеих сторон лопастей, а на вале колес-звездочек цепной передачи устанавливается двигатель - электродвигатель с редуктором, или другой какой-либо двигатель, которые могут быть установлены от двух до четырех, т.е. с каждой стороны двух валов цепных передач по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включающихся и выключающихся; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти; направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части однорядные между колесами-звездочками, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части между колесами-звездочками пазы параллельны.

Данное устройство устанавливается между корпусами судов катамарана.

Как второй вариант, устройство устанавливается на обоих бортах однокорпусного судна с навесными вертикальными жесткими двустенными щитами, внутри которых размещаются пазы-коробки для роликов регулировочных рычагов у лопастей и опорные подшипники для валов колес-звездочек цепных передач “галя”.

Третий вариант - устройство устанавливается в выгородке однокорпусного судна с образованием в днище корпуса судна вогнутого внутрь судна лотка овальной или прямоугольной формы, увеличивающегося от нуля с носовой стороны судна до рабочей площади лопасти движителя с продолжением лотка и после движителя до конца корпуса судна, при этом нижние кромки лопастей на уровне днища судна или выше.

Возможно и снижение устройства движителя ниже днища корпуса судна от нуля до полной высоты лопасти с продлением вертикальных бортовых перегородок выгородки ниже днища судна.

Перечень фигур.

Фиг.1 - Вид судна катамарана с лопастным движителем между корпусами судна.

Фиг.2 - Общий вид лопастного судового движителя.

Сечение А-А фиг.1.

Масштаб М 2:1 относительно фиг.1.

Фиг.3 - Вид движителя в поперечном сечении.

Сечение Б-Б фиг.2. М 2:1 относительно фиг.2.

Фиг.4 - Ролик лопасти в двух проекциях. М 6,5:1 относительно фиг.3.

Фиг.5 - Двусторонний ролик направляющего рычага лопасти. М 6,5:1 относительно фиг.3;

Фиг.6 - Вид однокорпусного судна с бортовыми лопастными движителями.

Фиг.7 - Однокорпусное судно с лопастным движителем в выгородке корпуса судна. Продольное сечение корпуса судна.

Фиг.8 - Однокорпусное судно с движителем, лопасти которого ниже днища корпуса судна максимально.

Лопастный судовой движитель состоит из нескольких лопастей 1 с центральными горизонтальными валами 2, которые по краям лопастей 1 сочленены цепями “галя” 3 с колесами-звездочками 4 и валами 5 колес-звездочек 4. На концах валов 2 установлены двусторонние рычаги 6 с двусторонними роликами 7 на каждом конце рычагов 6. Ролики 7 располагаются в замкнутых по длине пазах-коробках 8 судового корпуса 9. Замкнутые по контуру пазы-коробки 8 в нижней части между колесами-звездочками 4 однорядные, в остальной части двухрядные, причем в верхней части между колесами-звездочками 4 параллельны, а в остальных частях слева и справа симметричны; а также при переходе из параллельных в эллиптические нижний параллельный паз имеет подъем-препятствие 10 в два-пять миллиметров по высоте для предотвращения опережения движения вниз нижних роликов 7 относительно верхних, т.е. для предотвращения заклинивания.

Каждая лопасть 1 имеет сверху и снизу по ролику 11 для исключения трения при возможном касании лопастей 1 горизонтальной переборки 12 судового корпуса 9.

По второму варианту с обоих бортов однокорпусного судна устанавливаются навесные вертикальные двустенные жесткие щиты 13 для размещения в них пазов-коробок с роликами регулировочных рычагов у лопастей и опорных подшипников для валов колес-звездочек цепных передач “галя” по подобию первого варианта. Лопастный движитель устанавливается с обоих бортов судна между корпусом 14 судна и щитами 13, а двигатели устанавливаются внутри корпуса 14, фиг.6.

По третьему варианту устройство лопастного движителя осуществляется в выгородке 15 однокорпусного судна, фиг.7, а для потока воды к движителю в днище корпуса судна образован лоток 16 овальной или прямоугольной формы, увеличивающийся от нуля в носовой части корпуса судна до размеров рабочей площади лопасти.

В устройстве движителя с выступающими лопастями 17 ниже днища корпуса судна, вертикальные бортовые переборки 18 выгородки продлеваются ниже днища корпуса судна. На фиг.8 лопасти 17 максимально выступают ниже днища корпуса судна и без лотка.

Лопастный судовой движитель работает следующим образом.

Приводящий в действие устройство двигатель на чертежах не показан, устанавливается внутри корпуса судна на вале 5 и может быть от одного до четырех, т.е. на каждом конце валов 5, и если больше одного, то однотипные и синхронно включающиеся и выключающиеся. В качестве двигателя может быть электродвигатель с редуктором или другой какой-то двигатель.

При включении двигателя приводится в движение вал 5 колес-звездочек 4 и обе цепные передачи, т.е. цепи “галя” 3 с валами 2 и лопастями 1, последние, перемещаясь в нижней части замкнутого контура, находятся в вертикальном положении, в котором удерживаются рычагами 6, а их ролики 7 с обеих сторон рычагов 6 располагаются в одинарном горизонтальном пазу 8, при этом положении лопасти 1 полностью находятся ниже ватерлинии WL, т.е. линии поверхности воды на корпусе судна. Причем от вхождения лопасти 1 в воду на половину своей высоты и до выхода ее на половину высоты из воды совершается ее рабочий ход. Соответственно от выхода лопасти из воды и до входа ее в воду есть холостой ход, т.е. возвратное движение.

При движении лопастей 1 в верхней части, когда направляющие рычаги 6 вертикальны, а их ролики 7 в параллельных пазах 8, лопасти 1 горизонтальны, при этом возможные незначительные колебания лопастей 1 относительно оси вала 2 ограничат двусторонние ролики 11 лопастей 1, касаясь горизонтальной переборки 12 судового корпуса 9.

Конструкция пазов 8, относительно колес-звездочек 4, слева и справа, т.е. с носовой и кормовой части симметрична, что, значит, возможны движения и переднего, и заднего хода.

По другим вариантам лопастный судовой движитель работает также.

Claims (4)

1. Лопастный судовой движитель, состоящий из нескольких плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, которые сочленены подвижно вокруг осей валов лопастей цепями "галя" с обеих сторон лопастей, а на валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель, возможно и на концах обоих валов спаренных цепных передач установлено по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включаемых и выключаемых; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны; данное устройство устанавливается между корпусами судов катамарана.

2. Лопастный судовой движитель, состоящий из нескольких плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, которые сочленены подвижно вокруг осей валов лопастей цепями "галя" с обеих сторон лопастей, а на валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель, возможно и на концах обоих валов спаренных цепных передач установлено по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включаемых и выключаемых; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны; данное устройство устанавливается на обоих бортах однокорпусного судна с навесными, вертикальными, жесткими, двустенными щитами, внутри которых размещаются пазы-коробки для роликов регулировочных направляющих рычагов у лопастей и опорные подшипники для валов колес-звездочек цепных передач "галя".

3. Лопастный судовой движитель, состоящий из нескольких плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, которые сочленены подвижно вокруг осей валов лопастей цепями "галя" с обеих сторон лопастей, а на валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель, возможно и на концах обоих валов спаренных цепных передач установлено по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включаемых и выключаемых; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны; данное устройство устанавливается в выгородке однокорпусного судна с образованием в днище корпуса судна вогнутого внутрь судна лотка овальной или прямоугольной формы, увеличивающегося от нуля с носовой стороны судна до рабочей площади лопасти движителя с продолжением лотка и после движителя до конца корпуса судна, при этом нижние кромки лопастей на уровне днища судна или выше.

4. Лопастный судовой движитель, состоящий из нескольких плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, которые сочленены подвижно вокруг осей валов лопастей цепями "галя" с обеих сторон лопастей, а на валу колес-звездочек цепной передачи с каждого борта установлен двигатель, возможно и на концах обоих валов спаренных цепных передач установлено по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включаемых и выключаемых; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части между колесами-звездочками однорядные, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части контура между колесами-звездочками пазы параллельны; данное устройство устанавливается в выгородке однокорпусного судна с образованием в днище корпуса судна вогнутого внутрь судна лотка овальной или прямоугольной формы, увеличивающегося от нуля с носовой стороны судна до рабочей площади лопасти движителя с продолжением лотка и после движителя до конца корпуса судна, а лопасти движителя могут быть размещены ниже днища судна от нуля до полной высоты лопасти с продлением вертикальных бортовых перегородок выгородки ниже днища судна.

Images