RU2584038C2 - Sea vessel to operate in ice conditions - Google Patents
Sea vessel to operate in ice conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584038C2 RU2584038C2 RU2013103749/11A RU2013103749A RU2584038C2 RU 2584038 C2 RU2584038 C2 RU 2584038C2 RU 2013103749/11 A RU2013103749/11 A RU 2013103749/11A RU 2013103749 A RU2013103749 A RU 2013103749A RU 2584038 C2 RU2584038 C2 RU 2584038C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propeller
- ice
- sleeve
- marine vessel
- specified
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
- B63B35/12—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor having ice-cutters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/20—Hubs; Blade connections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2211/00—Applications
- B63B2211/06—Operation in ice-infested waters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
- B63H2001/283—Propeller hub caps with fins having a pitch different from pitch of propeller blades, or a helix hand opposed to the propellers' helix hand
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
- B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
- B63H5/165—Propeller guards, line cutters or other means for protecting propellers or rudders
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Данное изобретение относится к движителю для морского судна, предназначенного для работы в льдистых водах, который содержит гребной винт, выполненный с возможностью воздействия на находящийся в воде лед с его разрезанием. Данное изобретение также относится к морскому судну, предназначенному для работы в льдистых водах, которое содержит движитель, выполненный с возможностью воздействия на находящийся в воде лед с его разрезанием.This invention relates to a propulsion device for a marine vessel designed to operate in icy waters, which comprises a propeller configured to impact the ice in the water and cut it. This invention also relates to a ship designed to work in icy waters, which contains a propulsion device configured to impact the ice in the water with its cutting.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
В некоторых морских судах используют тип движителя, известного как азимутальное подруливающее устройство (иногда также называемое азимутным подруливающим устройством). Азимутальное подруливающее устройство содержит гондолу или капсулу, которая выполнена в виде отдельного блока, прикрепленного к наружной части корпуса судна. На одном конце гондолы или капсулы прикреплен гребной винт. Мотор, приводящий в движение гребной винт, может быть расположен внутри гондолы/капсулы или внутри указанного корпуса. Когда указанный мотор установлен внутри гондолы/капсулы, то указанный мотор обычно является электрическим мотором и такое азимутальное подруливающее устройство с электрическим мотором внутри гондолы обычно называется подвесным движителем. Энергия для электрического мотора может в свою очередь поступать от двигателя, расположенного на судне, обычно дизельного двигателя или газовой турбины. Когда указанный мотор установлен в корпусе судна, то указанный мотор часто является дизельным или дизель-электрическим мотором, при этом энергия может передаваться к гребному винту с помощью механической трансмиссионной передачи. В зависимости от расположения вала указанная трансмиссионная передача может быть L-образным или Z-образным приводом. При L-образном приводе имеется вертикальный входной вал и горизонтальный выходной вал. При Z-образном приводе имеется горизонтальный входной вал, вертикальный вал и горизонтальный выходной вал с двумя ортогональными зубчатыми передачами. Азимутальное подруливающее устройство обычно соединено с корпусом судна так, что оно может быть повернуто в любом горизонтальном направлении. Соответственно, движитель или движители могут использоваться для маневрирования так, что руль больше не является необходимым. Фактически азимутальные подруливающие устройства могут обеспечить суднам лучшую маневренность, по сравнению с системой, в которой используется закрепленный гребной винт и руль.Some ships use a propulsion type known as an azimuth thruster (sometimes also called an azimuth thruster). The azimuth thruster includes a gondola or capsule, which is made in the form of a separate unit attached to the outer part of the hull. A propeller is attached at one end of the nacelle or capsule. A motor propelling the propeller can be located inside the nacelle / capsule or inside the housing. When said motor is mounted inside the nacelle / capsule, said motor is usually an electric motor, and such an azimuth thruster with an electric motor inside the nacelle is usually called an outboard. Energy for an electric motor can in turn come from an engine located on a ship, typically a diesel engine or gas turbine. When the specified motor is installed in the hull of the vessel, the specified motor is often a diesel or diesel-electric motor, while energy can be transmitted to the propeller using a mechanical transmission. Depending on the location of the shaft, said transmission may be L-shaped or Z-shaped. With an L-shaped drive, there is a vertical input shaft and a horizontal output shaft. With a Z-shaped drive, there is a horizontal input shaft, a vertical shaft and a horizontal output shaft with two orthogonal gears. An azimuth thruster is usually connected to the hull of the vessel so that it can be rotated in any horizontal direction. Accordingly, the mover or movers can be used to maneuver so that the steering wheel is no longer necessary. In fact, azimuth thrusters can provide ships with better maneuverability than a system that uses a fixed propeller and rudder.
Многие морские суда должны иметь возможность работать в льдистых водах. Соответственно, они должны иметь возможность прокладывать путь через лед. Морские суда, содержащие азимутальные подруливающие устройства (например, подвесные движители), могут использоваться в покрытых льдом водах. Например, в патенте США №5996520 предложен ледокол, который может быть выполнен с управляемыми движительными аппаратами. Кроме того, в патенте США №4198917 предложена возможность использования винта для разламывания льда, который может загромождать путь морского судна.Many ships should be able to work in icy waters. Accordingly, they should be able to make their way through the ice. Ships containing azimuth thrusters (e.g. outboard propulsion) can be used in ice-covered waters. For example, in US patent No. 5996520 proposed icebreaker, which can be performed with controlled propulsion devices. In addition, US Pat. No. 4,198,917 suggests the use of a screw for breaking ice, which may clutter the path of a marine vessel.
Кроме того, также было предложено использование азимутальных подруливающих устройств (например, подвесных движителей) в качестве разламывающих лед устройств. При использовании азимутальных подруливающих устройств для разламывания льда, указанное устройство (устройства) разворачивают так, что его гребной винт обращен ко льду. Затем указанный гребной винт используют в качестве режущего инструмента для разрезания льда. Связанная с этим проблема заключается в том, что указанное азимутальное подруливающее устройство может испытывать очень сильное противодействие в горизонтальной плоскости.In addition, the use of azimuth thrusters (e.g., outboard propulsion devices) as ice breaking devices has also been proposed. When using azimuth thrusters for breaking ice, the specified device (s) are deployed so that its propeller is facing the ice. Then, said propeller is used as a cutting tool for cutting ice. A related problem is that said azimuth thruster can experience very strong resistance in the horizontal plane.
В патентном документе СА 2025507 предложено устройство, которое содержит насадку, внутри которой расположен гребной винт. Впереди указанного гребного винта расположена передняя деталь, которая выполняет функцию дробящего лед устройства. Указанная передняя деталь в этом устройстве служит только для защиты гребного винта, при этом указанный гребной винт не способен воздействовать на лед так, чтобы обеспечивать разрезание слоя льда или разрезание глыб льда, поскольку указанный гребной винт расположен в насадке и указанная передняя деталь активно препятствует прохождению глыб льда к гребному винту.Patent Document CA 2025507 proposes a device that comprises a nozzle within which a propeller is located. In front of the specified propeller is located the front part, which serves as an ice-crushing device. The specified front part in this device serves only to protect the propeller, while the specified propeller is not able to act on the ice so as to ensure the cutting of the ice layer or cutting blocks of ice, since the specified propeller is located in the nozzle and the specified front part actively prevents the passage of blocks ice to the propeller.
В патентном документе США 2010/0162934 приведено описание способа для улучшения характеристик, обеспечивающих разламывание льда судном, путем использования наклонного конца кормы, который способен разламывать лед, и допускает перемещение судна через лед. Затем указанное судно врезается в лед расположенным спереди гребным винтом. Однако существенный недостаток, связанный с этой конструкцией, заключается в большой нагрузке, приходящейся на гребной винт и его втулку и, соответственно, в опасности возникновения повреждений, обусловленных этой нагрузкой, поскольку большие глыбы льда, не достаточно разрушенные концом кормы судна, могут натолкнуться на собственно гребной винт, что в результате приводит к возникновению значительных горизонтальных сил. Несмотря на то, что указанный гребной винт часто рассчитан на выдерживание подобных сил, тем не менее, втулка и окружающие компоненты, например подшипники вала, подвергаются значительной опасности поломки.US Patent Document 2010/0162934 describes a method for improving the performance of breaking the ice of a ship by using the inclined end of the stern, which is able to break the ice, and allows the ship to move through the ice. Then the specified vessel crashes into ice with a propeller located in front. However, a significant drawback associated with this design is the large load on the propeller and its hub and, consequently, in the risk of damage caused by this load, since large blocks of ice, not sufficiently destroyed by the end of the stern of the vessel, may encounter propeller, which results in significant horizontal forces. Despite the fact that the specified propeller is often designed to withstand such forces, however, the sleeve and surrounding components, such as shaft bearings, are at significant risk of breakage.
Цель данного изобретения заключается в создании улучшенного движителя, который подходит для разламывания льда (разрушения льда, дробления льда), и в котором горизонтальные силы, действующие на указанное движительное устройство, могут быть уменьшены.The purpose of this invention is to provide an improved propulsion device that is suitable for breaking ice (breaking ice, crushing ice), and in which the horizontal forces acting on the specified propulsion device can be reduced.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к движителю для морского судна, предназначенного для работы в льдистых водах. Указанный движитель содержит гребной винт, выполненный с возможностью вращения вокруг своей оси в плоскости вращения гребного винта. Указанный гребной винт установлен на втулке, выполненной с возможностью вращения вместе с гребным винтом, при этом указанный гребной винт расположен с обеспечением возможности его воздействия на кусок льда (например, глыбу льда или слой льда) в воде для разламывания льда, даже если указанный кусок льда имеет протяженность, превосходящую диаметр гребного винта. Для удобства выражение «глыба льда» далее будет использоваться для обозначения любого куска льда в воде, независимо от того будет ли это неровная глыба, айсберг или ледяной покров. В соответствии с данным изобретением указанная втулка выполнена в виде режущего элемента с возможностью разламывания льда, с которым сталкивается указанная втулка.This invention relates to a propulsion device for a marine vessel designed to operate in icy waters. The specified propulsion device contains a propeller made to rotate around its axis in the plane of rotation of the propeller. The specified propeller is mounted on a sleeve made to rotate together with the propeller, while the specified propeller is located with the possibility of its impact on a piece of ice (for example, a block of ice or a layer of ice) in water to break the ice, even if the specified piece of ice has a length exceeding the diameter of the propeller. For convenience, the expression “block of ice” will be used below to mean any piece of ice in the water, regardless of whether it is an uneven block, an iceberg or an ice sheet. In accordance with this invention, the specified sleeve is made in the form of a cutting element with the possibility of breaking the ice with which the specified sleeve.
В вариантах выполнения данного изобретения указанная втулка выполнена в форме конуса, проходящего в направлении оси гребного винта.In embodiments of the invention, said sleeve is shaped as a cone extending in the direction of the axis of the propeller.
В самых предпочтительных вариантах выполнения указанная втулка проходит за пределы плоскости вращения гребного винта так, что указанная втулка может столкнуться со стенкой льда до того, как гребной винт столкнется с этой же стенкой льдаIn the most preferred embodiments, said sleeve extends beyond the plane of rotation of the propeller so that said sleeve can collide with the wall of ice before the propeller collides with the same wall of ice
В вариантах выполнения данного изобретения указанная втулка может быть выполнена с выступами, выполненными с возможностью разламывания льда, с которым сталкивается указанная втулка. Указанные выступы могут быть выполнены в виде ребер (т.е. буртиков, гребней) или в виде бугорков, которые обеспечивают неровную поверхность втулки.In embodiments of the invention, said sleeve may be configured with protrusions that are capable of breaking ice encountered by said sleeve. These protrusions can be made in the form of ribs (i.e., shoulders, ridges) or in the form of tubercles, which provide an uneven surface of the sleeve.
Вместо выполнения на втулке выступов указанную втулку можно выполнить с многоугольным поперечным сечением. Например, указанная втулка может иметь квадратный или треугольный профиль.Instead of making protrusions on the sleeve, the sleeve can be made with a polygonal cross section. For example, said sleeve may have a square or triangular profile.
Указанный движитель предпочтительно является азимутальным подруливающим устройством.Said propulsion device is preferably an azimuth thruster.
Данное изобретение также относится к морскому судну, предназначенному для работы в льдистых водах. Указанное морское судно содержит по меньшей мере один движитель, который предпочтительно является азимутальным подруливающим устройством с удлиненной капсулой/гондолой, проходящей от первого конца и второго конца. На указанной капсуле/гондоле установлен гребной винт вместе с втулкой для гребного винта, причем гребной винт выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси в плоскости вращения гребного винта. И гребной винт, и втулка установлены на первом конце капсулы. Указанный движитель выполнен с возможностью обеспечения движения указанного морского судна и в направлении вперед, и в направлении назад. Указанный гребной винт расположен с обеспечением возможности его воздействия на глыбу льда (например, ледяной покров) для ее разламывания, даже если указанная глыба льда имеет протяженность, превышающую диаметр указанного гребного винта. В соответствии с данным изобретением указанная втулка выполнена в виде режущего элемента с возможностью разламывать лед, с которым сталкивается втулка.This invention also relates to a ship intended for use in icy waters. The specified marine vessel contains at least one mover, which is preferably an azimuth thruster with an elongated capsule / gondola extending from the first end and second end. A propeller is mounted on said capsule / nacelle together with a propeller hub, the propeller being rotatable about its axis in the plane of rotation of the propeller. Both the propeller and the sleeve are mounted on the first end of the capsule. The specified mover is made with the possibility of ensuring the movement of the specified marine vessel in the forward and backward directions. The specified propeller is located with the possibility of its impact on the block of ice (for example, ice cover) for breaking, even if the specified block of ice has a length exceeding the diameter of the specified propeller. In accordance with this invention, the specified sleeve is made in the form of a cutting element with the ability to break the ice that the sleeve faces.
Следует понимать, что предлагаемый движитель и все его варианты выполнения могут быть использованы в указанном морском судне.It should be understood that the proposed mover and all its variants of implementation can be used in the specified marine vessel.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг.1 представляет собой схематическое изображение морского судна с движителем.Figure 1 is a schematic illustration of a marine vessel with a propulsion device.
Фиг.2 показывает схематически это же морское судно, но с иначе расположенным движителем.Figure 2 shows schematically the same marine vessel, but with a different mover.
Фиг.3 показывает схематически, каким образом происходит столкновение движителя с глыбой льда.Figure 3 shows schematically how the collision of the propulsion device with a block of ice.
Фиг.4 представляет собой вид движителя в соответствии с данным изобретением со стороны гребного винта.Figure 4 is a view of the propulsion device in accordance with this invention from the side of the propeller.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку движителя, показанного на сриг.4.Figure 5 is a side view of the mover shown in Fig. 4.
Фиг.6 представляет собой вид в аксонометрии движителя, показанного на фиг.4 и 5.Fig.6 is a perspective view of the propulsion device shown in Fig.4 and 5.
Фиг.7 представляет собой вид, соответствующий виду, показанному на фиг.1, но в другом масштабе.FIG. 7 is a view corresponding to that shown in FIG. 1, but on a different scale.
Фиг.8 представляет собой вид сбоку другого варианта выполнения по данному изобретению.Fig. 8 is a side view of another embodiment of the present invention.
Фиг.9 представляет собой вид сзади еще одного варианта выполнения.Fig.9 is a rear view of another embodiment.
Фиг.10 представляет собой вид сбоку еще одного варианта выполнения.Figure 10 is a side view of another embodiment.
Фиг.11 представляет собой вид сбоку другого варианта выполнения.11 is a side view of another embodiment.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Как показано на фиг.1 морское судно 2 проходит по воде, в которой имеются глыбы льда (например, в виде ледяного покрова или в форме айсбергов). На фиг.1 глыба льда схематически обозначена символом J. Указанное морское судно 2 имеет движитель 1, который можно более детально видеть на фиг.7. Указанный движитель 1 предпочтительно является азимутальным подруливающим устройством.As shown in FIG. 1, a
Показанный на фиг.1 движитель 1 содержит гондолу или капсулу 6. Указанная гондола служит в качестве корпуса, вмещающего или мотор (не показан), расположенный внутри гондолы, или трансмиссионную передачу от двигателя (не показан), расположенного в корпусе 10 морского судна 2. Капсула 6 имеет первый конец 7 и второй конец 9. Показано, что капсула 6 подвешена на кронштейне 11, который может по существу иметь обтекаемую форму Указанный кронштейн 11 может по существу иметь верхний элемент 12, который с возможностью поворота прикреплен к корпусу 10 морского судна 2. В корпусе 10 морского судна 2 имеется оборудование (не показано), обеспечивающее поворот движителя 1 вокруг по существу вертикальной оси. В данном контексте термин «вертикальный» относится к вертикальному направлению в условиях нахождения морского судна в воде без крена на правый борт или левый борт. Таким образом, эта вертикальная ось, вокруг которой может поворачиваться движитель 1, проходит по существу перпендикулярно оси гребного винта. В предпочтительных вариантах выполнения указанная по существу перпендикулярная ось, вокруг которой может поворачиваться движитель 1, может быть отклонена на угол до 10° или около 10° от идеально вертикальной оси. Таким образом, движитель 1 может быть повернут в плоскости, которая по существу является горизонтальной. Движитель 1 содержит гребной винт 3, выполненный с возможностью вращения относительно оси А гребного винта (см. фиг.7) в плоскости вращения гребного винта 3. Указанная плоскость вращения гребного винта 3 проходит перпендикулярно оси А гребного винта. Гребной винт 3 установлен на втулке 4, выполненной с возможностью вращения вместе с гребным винтом 3. Как гребной винт 3, так и втулка 4 установлены у первого конца 7 капсулы 6. В данном случае отсутствует насадка, которая окружает или закрывает гребной винт 3. Соответственно, указанный гребной винт 3 выполнен с возможностью воздействовать непосредственно на лед без возникновения препятствия со стороны гондолы или других элементов. Однако на фиг.1 показано, что движитель 1 находится в положении, при котором гребной винт 3 обращен к корпусу 10 морского судна 3. С другой стороны, на сриг.2 движитель 1 повернут на 180° вокруг вертикальной оси по сравнению с положением, показанным на фиг.1. В этом положении движителя 1 гребной винт 3 может приводиться во вращение так, что судно 2 будет перемещаться в направлении льда J. Когда гребной винт 3 достигает льда J, гребной винт 3 начнет воздействовать на лед и резать его. Указанный движитель может таким образом прокладывать путь через глыбу льда, которая в противном случае представляет препятствие для указанного судна 2. Поскольку в этом случае отсутствует насадка, окружающая гребной винт 3, то он может свободно воздействовать на глыбу льда (например, ледяной покров или айсберг) в воде, обеспечивая разламывание льда, даже если указанная глыба льда J имеет протяженность, превышающую диаметр гребного винта. Следует понимать, что термин «протяженность» глыбы льда относится к протяженности указанной глыбы на стороне, обращенной к гребному винту, т.е. к протяженности в плоскости, параллельной плоскости вращения гребного винта.The
Однако если гребной винт 3 должен использоваться для разламывания льда, когда указанный винт 3 находится в положении, показанном на фиг.2, то при таком разламывании льда возникает проблема, которая проиллюстрирована на фиг.3. Гребной винт 3 установлен на втулке 4, которая во многих вариантах может быть выполнена в форме конуса, проходящего в направлении оси гребного винта. Втулка 4 во многих предпочтительных вариантах выполнения может проходить за пределы плоскости вращения гребного винта 3, по меньшей мере, до некоторой степени. В этом случае втулка 4 может сталкиваться со стенкой льда до того, как с этой же стенкой льда столкнется гребной винт 3. Применительно к данному документу под выражением «стенка льда» понимается поверхность глыбы льда. При соударении гребного винта 3 со льдом может получиться так, что лед будет прижат к втулке 4. Это может произойти, в частности, в том случае, если втулка 4 или ее часть проходит за пределы плоскости вращения гребного винта 3, но это также может произойти и в другом случае. Если втулка 4 прижата ко льду, при этом образуется значительная горизонтальная сила F, действующая на втулку 4 и движитель 1. В соответствии с данным изобретением эта проблема решается благодаря выполнению втулки 4 в виде режущего элемента, выполненного с возможностью разламывания льда, с которым сталкивается втулка 4. Когда втулка 4 выполнена в виде режущего элемента, она будет обеспечивать возможность разламывания льда таким образом, что действующая на движитель горизонтальная сила значительно уменьшится. Ниже описано несколько соответствующих вариантов выполнения режущих элементов. Эти режущие элементы представляют собой, помимо прочего, выступы, ребра, бугорки, многоугольные профили и вырезы, при этом следует отметить, что любой из этих вариантов выполнения или их сочетания могут выполнять одну и ту же функцию, а именно разламывание льда, с которым сталкивается втулка 4. Таким образом, значительно снижается нагрузка в виде действующих на втулку 4 горизонтальных сил, что приводит к снижению риска повреждения втулки 4, а также к повышению способности разламывать лед и более плавному и более эффективному прохождению через лед и льдистые воды.However, if the
В вариантах выполнения по данному изобретению втулка 4 снабжена выступами, расположенными с обеспечением разламывания льда, который сталкивается с втулкой 4. В одном варианте выполнения, который показан на фиг.4-7, выступы выполнены в виде ребер (буртиков/гребней). Выступы 5 в виде ребер, показанные на фиг.4-7, могут иметь слегка закрученную форму так, что их можно сравнить с резьбой винта. Подобная форма может улучшить способность выступов 5 разламывать лед. Указанные ребра могут представлять собой ребра, имеющие высоту над поверхностью втулки 4, находящуюся в диапазоне, например, 3 мм-35 мм. Они также могут иметь высоту больше 35 мм, например до 50 мм или до 200 мм. Максимальная высота ребер или гребней может зависеть от диаметра гребного винта и составлять до 25% от диаметра гребного винта.In the embodiments of the invention, the
На фиг.4-6 показан вариант выполнения с четырьмя выступами 5. Следует понимать, что возможны варианты выполнения с другим количеством выступов 5. Например, возможны варианты выполнения с двумя, тремя, пятью или шестью выступами. Кроме того, возможны варианты выполнения только с одним единственным выступом 5.Figures 4-6 show an embodiment with four
В другом варианте выполнения, проиллюстрированном на фиг.8, выступы 5 выполнены в виде бугорков, которые обеспечивают неровную поверхность втулки 4.In another embodiment, illustrated in Fig. 8, the
В качестве альтернативы выступам 5 втулка 4 может иметь многоугольный профиль. Такой вариант выполнения показан на фиг.9. Как можно видеть на фиг.9, втулка 4 имеет прямые кромки 13, которые делят поверхность втулки на четыре поверхности 14, которые сужаются к концу втулки. Соответственно, указанная втулка 4 будет иметь острый конец, который может проникать в лед.As an alternative to the
Поскольку втулка 4 вращается вместе с гребным винтом, то выступы 5 в вариантах выполнения, показанных на фиг.6 и 8, могут воздействовать на глыбу льда с обеспечением ее разламывания. Соответственно, при этом значительно уменьшится горизонтальная сила, действующая на втулку 4 и движитель 1. В варианте выполнения, показанном на фиг.9, кромки 13 будут выполнять ту же функцию, что и выступы 5 в вариантах выполнения, показанных на фиг.6 и 8.Since the
В варианте выполнения, показанном на фиг.9, выполнено четыре кромки 13, так что втулка 4 будет иметь квадратный профиль. Следует понимать, что также возможны и другие многоугольные формы, например, треугольные (с тремя кромками 13), пятиугольные или шестиугольные. Кроме того, возможны варианты выполнения с количеством кромок 13 более шести.In the embodiment shown in FIG. 9, four
В варианте выполнения, показанном на фиг.10, выступы 5 выполнены в виде ребер/гребней, имеющих, от конца втулки 4, увеличивающуюся высоту над поверхностью втулки 4, пока они не достигнут максимальной точки, от которой указанная высота уменьшается.In the embodiment shown in FIG. 10, the
В варианте выполнения, показанном на фиг.11, втулка 4 имеет вырезы 16, обеспечивающие неровную поверхность втулки 4. Возможны варианты выполнения с количеством вырезов 16, например, от 2 до 12. Следует понимать, что также возможны варианты выполнения с количеством вырезов более 12. Кроме того, возможны варианты выполнения только с одним единственным вырезом 16. Таким образом, указанная втулка 4, может иметь по меньшей мере один вырез 16, так что поверхность втулки становится неровной.In the embodiment shown in FIG. 11, the
В вышеописанных вариантах выполнения были рассмотрены различные способы выполнения неровной поверхности втулки 4. Следует понимать, что эти различные варианты могут быть по возможности объединены друг с другом. Например, втулка 4 может иметь сочетание из вырезов 16 и бугорков, или бугорки могут быть использованы на втулке, имеющей многоугольный профиль.In the above-described embodiments, various methods have been considered for making the
Данное изобретение также относится к морскому судну 2, предназначенному для работы в льдистых водах и оснащенному предлагаемым в изобретении движителем. Когда морское судно 2 оснащено подобным движителем 1, то указанный движитель 1 может находиться либо в закрепленном положении, в котором гребной винт 3 обращен от корпуса 10 судна и имеет возможность воздействовать на лед, или указанный движитель может быть повернут так, что гребной винт 3 ориентирован от корпуса 10 и способен воздействовать на лед, который в противном случае будет загромождать путь морского судна 2.This invention also relates to a
С помощью поворота движителя 1 (или движителей 1, при наличии более одного движителя) можно регулировать направление, в котором будет двигаться указанное морское судно. Указанный гребной винт каждого движителя 1 может быть приведен во вращение как назад, так и вперед. Когда указанный движитель находится в положении, показанном на фиг.1, то направление движения морского судна 2 может быть изменено либо поворотом всего движителя 1, либо реверсированием направления вращения гребного винта 3.By turning the mover 1 (or
При эксплуатации морское судно 2, снабженное предлагаемым в соответствии с изобретением движителем 1, может проходить через льдистые воды. Если путь морского судна 2 загроможден льдом, то движитель 1 может быть повернут так, что первый конец 7 движителя обращен ко льду. Движитель 1 приводится в действие так, что гребной винт 3 продвигает морское судно 2 ко льду. Гребной винт 3 будет ударять лед и начнет разламывать лед, создавая тем самым во льду проход для морского судна 2.During operation, a
Следует понимать, что указанное морское судно может иметь более одного движителя 1. Например, морское судно 2 может быть оборудовано двумя движителями в соответствии с данным изобретением. Оно также может иметь более двух движителей 2. Например, оно может содержать три, четыре, пять или даже больше таких движителей 1. Когда морское судно 2 содержит более одного движителя 1, они могут быть соответствующим образом расположены на кормовом конце 15 морского судна 2. Например, пара подобных движителей 1 может быть размещена параллельно на кормовом конце 15 морского судна 2. Однако движители 1 также могут быть расположены на носовом конце 8 судна.It should be understood that the specified marine vessel may have more than one
Гребной винт может иметь диаметр величиной в диапазоне, например, 0,4-4 м. Например, величина указанного диаметра может находиться в диапазоне 0,5-3 м. Диаметр также может быть больше 4 м. Например, диаметр гребного винта может достигать 6 м. В некоторых случаях гребные винты, используемые для раскалывания льда (разрушения льда, дробления льда), могут предположительно достигать в диаметре даже 10 м или более, при этом движители в соответствии с данным изобретением предположительно могут иметь такие большие гребные винты.The propeller can have a diameter in the range of, for example, 0.4-4 m. For example, the magnitude of the specified diameter can be in the range of 0.5-3 m. The diameter can also be greater than 4 m. For example, the diameter of the propeller can reach 6 m. In some cases, the propellers used to crack ice (ice crushing, ice crushing) can supposedly reach a diameter of even 10 m or more, while propulsors in accordance with this invention can presumably have such large propellers.
Движитель 1 может представлять собой азимутальное подруливающее устройство с собственным электрическим двигателем, или может быть азимутальным подруливающим устройством с приводом через трансмиссию от дизельного двигателя, расположенного в корпусе судна, или от дизель-электрического мотором. Указанная трансмиссия может представлять собой L-образный привод или Z-образный привод.The
Как вариант, указанные выступы 5 могут быть втяжными. Когда морское судно 2 используется в ситуациях, в которых отсутствует необходимость в разламывании льда, то выступы 5 могут быть втянуты. При возникновении необходимости в разламывании льда выступы 5 могут быть снова выдвинуты.Alternatively, these
Во всех вариантах выполнения данного изобретения втулка 4, выполненная в виде режущего элемента, может быть выполнена с возможностью съема части втулки 4. Указанная съемная часть втулки 4 может представлять собой ту часть втулки 4, которая выполнена в виде режущего элемента, выполненного с обеспечением разламывания льда. Если втулка 4 содержит съемную часть, то преимуществом такого решения является то, что сломанную втулку 4, которая не может больше разламывать лед, легко починить путем замены указанной съемной части. Съемная часть втулки 4 может представлять собой наконечник, установленный на основную часть втулки. Указанный наконечник можно считать частью втулки 4. Во многих предпочтительных вариантах выполнения втулка 4 будет содержать наконечник, и именно наконечник будет той частью втулки, которая первая соударяется со льдом.In all embodiments of the present invention, the
Лопасти гребного винта 3 могут иметь изменяемый шаг. Кроме того движитель 1 может быть выполнен с обеспечением изменяемой скорости вращения гребного винта 3.The
Claims (8)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1050782 | 2010-07-12 | ||
SE1050782-0 | 2010-07-12 | ||
SE1051155-8 | 2010-11-04 | ||
SE1051155 | 2010-11-04 | ||
PCT/SE2011/050828 WO2012008901A1 (en) | 2010-07-12 | 2011-06-22 | A propulsion unit for a marine vessel and a marine vessel having a propulsion unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013103749A RU2013103749A (en) | 2014-08-20 |
RU2584038C2 true RU2584038C2 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=45469691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103749/11A RU2584038C2 (en) | 2010-07-12 | 2011-06-22 | Sea vessel to operate in ice conditions |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2593356B1 (en) |
CN (1) | CN103097238B (en) |
RU (1) | RU2584038C2 (en) |
WO (1) | WO2012008901A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708696C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Прикладной Инженерный И Учебный Центр "Сапфир" | Screw propeller of screw-steering column of water vessel and screw-steering column with said screw propeller |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2812240B1 (en) | 2012-02-07 | 2019-01-23 | Rolls-Royce AB | A propulsor arrangement for a marine vessel and a marine vessel constructed with this type of propulsor arrangement |
NL2008948C2 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-09 | G A M Manshanden Man B V | SHIP SCREW. |
KR20150102851A (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-08 | 삼우중공업(주) | Azimuth thruster of ship |
EP2993120A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-09 | ABB Oy | Ship propulsion arrangement |
EP3782898A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-24 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Control system for operating a floating wind turbine under sea ice conditions |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4198917A (en) * | 1976-08-09 | 1980-04-22 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Co., Ltd. | Ice-breaking means for ships |
CA2025507A1 (en) * | 1989-09-18 | 1991-03-19 | Arjo Harjula | Nozzle propeller device |
US5218917A (en) * | 1991-03-18 | 1993-06-15 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Icebreaking ship |
RU94009233A (en) * | 1994-03-18 | 1995-12-27 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад. А.Н.Крылова | NOSE SCREW SCREW OF THE ICE CREW |
RU2126762C1 (en) * | 1997-09-15 | 1999-02-27 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Shipboard screw-rudder |
US5996520A (en) * | 1997-02-27 | 1999-12-07 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Icebreaking method and icebreaker |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE61072C1 (en) * | ||||
DE129799C (en) * | 1900-01-01 | |||
AU593670B2 (en) * | 1986-07-31 | 1990-02-15 | Mikado Propeller Co., Ltd. | A screw propeller boss cap with fins |
JPH0744559Y2 (en) * | 1989-05-31 | 1995-10-11 | 三菱重工業株式会社 | Marine propeller with boss cap |
JP3509903B2 (en) * | 1993-09-22 | 2004-03-22 | ジャパン・ハムワージ株式会社 | Ship propulsion device |
RU2073346C1 (en) * | 1994-03-18 | 1997-02-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | ICE-BOAT BOW ROWING SCREW |
CN2214354Y (en) * | 1994-08-18 | 1995-12-06 | 中国船舶工业总公司第七研究院第七○八研究所 | Propeller cap with appropriately run flow wing board |
EP0758606A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-19 | Schottel-Werft Josef Becker GmbH & Co KG. | Hub cap for ship propellers |
JP3491890B2 (en) * | 2000-09-28 | 2004-01-26 | 株式会社 商船三井 | Ship propeller with hub vortex eliminator |
FI115210B (en) * | 2002-12-20 | 2005-03-31 | Abb Oy | Device in a propulsion system |
FI122324B (en) * | 2007-07-06 | 2011-11-30 | Aker Arctic Technology Oy | Process for improving the ice breaking properties and watercraft of a watercraft produced by the method |
-
2011
- 2011-06-22 EP EP11807145.5A patent/EP2593356B1/en active Active
- 2011-06-22 CN CN201180043768.1A patent/CN103097238B/en active Active
- 2011-06-22 WO PCT/SE2011/050828 patent/WO2012008901A1/en active Application Filing
- 2011-06-22 RU RU2013103749/11A patent/RU2584038C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4198917A (en) * | 1976-08-09 | 1980-04-22 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Co., Ltd. | Ice-breaking means for ships |
CA2025507A1 (en) * | 1989-09-18 | 1991-03-19 | Arjo Harjula | Nozzle propeller device |
US5218917A (en) * | 1991-03-18 | 1993-06-15 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Icebreaking ship |
RU94009233A (en) * | 1994-03-18 | 1995-12-27 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад. А.Н.Крылова | NOSE SCREW SCREW OF THE ICE CREW |
US5996520A (en) * | 1997-02-27 | 1999-12-07 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Icebreaking method and icebreaker |
RU2126762C1 (en) * | 1997-09-15 | 1999-02-27 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Shipboard screw-rudder |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708696C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Прикладной Инженерный И Учебный Центр "Сапфир" | Screw propeller of screw-steering column of water vessel and screw-steering column with said screw propeller |
EP3718874A1 (en) | 2019-04-01 | 2020-10-07 | Aetc Sapphire | Screw propeller of a pod drive of a vessel and pod drive comprising said screw propeller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012008901A1 (en) | 2012-01-19 |
EP2593356A1 (en) | 2013-05-22 |
CN103097238B (en) | 2016-09-21 |
EP2593356A4 (en) | 2017-04-26 |
CN103097238A (en) | 2013-05-08 |
EP2593356B1 (en) | 2021-03-24 |
RU2013103749A (en) | 2014-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2584038C2 (en) | Sea vessel to operate in ice conditions | |
JP5307131B2 (en) | Method for improving the ice breaking characteristics of a ship and a ship constructed by this method | |
RU2549739C1 (en) | Ice breaker for operation in shallow freezing sea areas | |
RU2622168C2 (en) | Propulsion system for sea craft and sea craft, containing propulsion system of this type | |
EP3523194B1 (en) | Tugboat having azimuthal propelling units | |
US20060137585A1 (en) | Steering and propulsion arrangement for ship | |
RU2660339C1 (en) | Ship propulsive machinery | |
KR20010015586A (en) | Propulsion system and method | |
EP3368405B1 (en) | Ice breaking vessel | |
CN104044718A (en) | Sawtooth propeller | |
RU2573186C2 (en) | Ship with enhanced performances for navigation in ice | |
US7001229B2 (en) | Water vehicle propeller | |
US7316194B1 (en) | Rudders for high-speed ships | |
KR20140039763A (en) | Pod-type propulsion system installed propeller boss cap fin | |
KR100977839B1 (en) | System for propulsion of ice-breaker and shape for the same | |
RU2381136C1 (en) | Ice breaker | |
RU116833U1 (en) | ICE-TOWING SHIP | |
RU2005107816A (en) | ICE CLASS SHIP, PREFERREDLY, DUAL ACTION TANKER, METHOD FOR SWIMMING THE ICE CLASS VESSEL, MOTOR UNIT AND MAIN MOTOR INSTALLATION OF THE ICE CLASS | |
RU2655177C1 (en) | Ice breaker (options) | |
KR20160027557A (en) | Propulsion system for ship | |
RU2492098C2 (en) | Surface ship propulsion complex | |
RU2098316C1 (en) | Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex | |
WO2009142553A1 (en) | Gear housing for an aquatic vessel, breakaway safety system for an aquatic vessel and aquatic vessel | |
EP2692628A1 (en) | Ship with a propeller and a rudder mounted in a recess, whereby the rudder is oriented towards the bow | |
FI12096U1 (en) | Icebreaking vessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |