RU2741676C1 - Кольцевой судовой движитель - Google Patents

Кольцевой судовой движитель Download PDF

Info

Publication number
RU2741676C1
RU2741676C1 RU2020123120A RU2020123120A RU2741676C1 RU 2741676 C1 RU2741676 C1 RU 2741676C1 RU 2020123120 A RU2020123120 A RU 2020123120A RU 2020123120 A RU2020123120 A RU 2020123120A RU 2741676 C1 RU2741676 C1 RU 2741676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circular ring
housing
annular
rotor
permanent magnets
Prior art date
Application number
RU2020123120A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Александрович Лавринович
Ольга Алексеевна Лавринович
Анатолий Анатольевич Лабутин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Priority to RU2020123120A priority Critical patent/RU2741676C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2741676C1 publication Critical patent/RU2741676C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Изобретение относится к судостроению, а именно к кольцевым судовым движителям для надводных кораблей и судов, а также для подводных средств движения. Кольцевой судовой движитель содержит корпус и размещенное в нем круговое кольцо с возможностью вращения с закрепленными на его внутренней стороне лопастями и выполненное как единое целое с ротором реверсивного электродвигателя погружного исполнения, где ротор закреплен с наружной стороны кругового кольца, а статор прикреплен к корпусу. С наружной стороны круговое кольцо выполнено с двумя скошенными внешними гранями, в свою очередь, с внутренней стороны корпус выполнен с двумя скошенными внутренними гранями. Форма внутренней поверхности корпуса соответствует форме наружной поверхности кругового кольца. Круговое кольцо подвешено в корпусе посредством системы магнитных подвесов, состоящей из постоянных магнитов с противоположной полярностью, установленных радиально, по окружности, соответственно, на скошенных внешних гранях кругового кольца и на скошенных внутренних гранях корпуса. В зазорах между постоянными магнитами одной полярности закреплены плотно, с натягом, вставки из немагнитного материала. Достигается повышение КПД кольцевого судового движителя, уменьшение акустических шумов и вибраций. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области судостроения, а именно, к кольцевым судовым движителям для надводных кораблей и судов, а также для подводных средств движения, и может быть использовано в устройствах активного управления плавательными средствами.
Известен кольцевой судовой движитель, конструктивное исполнение которого защищено патентом РФ №2526303 «Кольцевой судовой движитель», В63Н 5/00, В63Н 5/14, опубл. 20.08.2014. Известный судовой движитель включает кольцевой статор, соединенный с корпусом судна при помощи опоры, кольцевой ротор, снабженный лопастной системой, и обтекаемый кожух, закрепленный на кольцевом статоре через амортизаторы. Опора виброизолирована от кольцевого статора и обтекаемого кожуха, который может быть выполнен составным из нескольких виброизолированных между собой частей и изготовлен из вибропоглащающего материала.
Основной недостаток известного движителя - высокое гидравлическое сопротивление в водопроточном канале из-за наличия центрального осевого тела.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кольцевой судовой движитель по патенту РФ №2204502 «Водометный движительно-двигательный комплекс», В63Н 25/42, В63Н 1/16, В63Н 5/14 опубл. 20.05.2003, который содержит корпус и круговое кольцо с закрепленными на внутренней стороне кольца лопастями, размещенное в корпусе с возможностью вращения. Круговое кольцо выполнено как единое целое с ротором реверсивного электродвигателя погружного исполнения, где ротор закреплен с наружной стороны кольца, а статор прикреплен к корпусу. Кольцо подвешено на опорно-упорных конструкциях, защищенных эластичными сепараторами. Длина лопастей составляет 0,4-0,5 внутреннего радиуса кольца, а образующая внутренней поверхности носовой части корпуса на входе потока имеет форму синусоиды. В кормовой части движитель содержит поворотное сопло с регулируемым сечением. Внутренняя поверхность сопла имеет многослойное покрытие из гибких материалов с возможностью осуществления и регулировки колебаний покрытия, которое выступает в корму судна за пределы сопла. Пустоты конструкций комплекса заполнены вибропоглощающими материалами. При использовании прототипа уменьшаются акустические шумы, появляется возможность расширения допустимых мест размещения комплекса на судне.
Основным недостатком известного движительного комплекса является пониженный КПД за счет механических потерь на шаровых катках в опорно-упорных конструкциях. Помимо этого, в вышеперечисленных известных технических решениях присутствуют достаточно сложные системы снижения акустических шумов и вибраций.
Задача изобретения - повышение КПД кольцевого судового движителя, уменьшение акустических шумов и вибраций.
Техническим результатом изобретения является разработка инновационного конструктивного исполнения кольцевого судового движителя, позволяющего значительно повысить КПД движителя, уменьшающего акустические шумы и вибрации.
Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются за счет того, что кольцевой судовой движитель содержит корпус и размещенное в нем круговое кольцо с возможностью вращения с закрепленными на его внутренней стороне лопастями и выполненное как единое целое с ротором реверсивного электродвигателя погружного исполнения, где ротор закреплен с наружной стороны кругового кольца, а статор прикреплен к корпусу. С наружной стороны круговое кольцо выполнено с двумя скошенными внешними гранями, в свою очередь, с внутренней стороны корпус выполнен с двумя скошенными внутренними гранями, причем форма внутренней поверхности корпуса соответствует форме наружной поверхности кругового кольца. Круговое кольцо подвешено в корпусе посредством системы магнитных подвесов, состоящей из постоянных магнитов с противоположной полярностью, установленных радиально, по окружности, соответственно, на скошенных внешних гранях кругового кольца и на скошенных внутренних гранях корпуса. В зазорах между постоянными магнитами одной полярности закреплены плотно, с натягом, вставки из немагнитного материала.
Кольцевой судовой движитель отличается от прототипа тем, что вместо шаровых катков с водяной смазкой и эластичных сепараторов в качестве опоры кольцевого ротора используется магнитный подвес, состоящий из системы постоянных магнитов с противоположной полярностью на кольцевом статоре и кольцевом роторе. Исключая применение в кольцевом судовом движителе шаровых катков с водяной смазкой и эластичных сепараторов, достигаются увеличение ресурса работы кольцевого судового движителя, улучшение экологической обстановки. Отсутствие трения в металлических телах качения значительно повышает КПД кольцевого судового движителя, уменьшаются акустические шумы и вибрации.
Настоящее изобретение и его преимущества будут более понятны путем ссылки на последующее подробное описание и прилагаемые чертежи. На фигуре 1 показан главный вид конструктивного исполнения кольцевого судового движителя, на фигуре 2 показан вертикальный разрез кольцевого судового движителя, на фигуре 3 показан возможный вариант закрепления плотно, с натягом, вставок из немагнитного материала в зазорах между постоянными магнитами одной полярности.
Кольцевой судовой движитель (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, круговое кольцо 2 с лопастями 3, ротор 4 реверсивного электродвигателя погружного исполнения, статор 5. Круговое кольцо 2 выполнено как единое целое с ротором 4 реверсивного электродвигателя погружного исполнения, причем ротор 4 закреплен с наружной стороны кругового кольца 2, а статор 5 выполнен как единое целое с корпусом 1. На скошенных внешних гранях кругового кольца 2 и на скошенных внутренних гранях корпуса 1 установлена радиально, по окружности, система постоянных магнитов 6. В зазорах между постоянными магнитами 6 одной полярности закреплены, например, но не ограничиваясь этим, винтами, плотно, с натягом, вставки 7 из немагнитного материала. Вариант закрепления вставок 7 из немагнитного материала в зазорах между постоянными магнитами 6 одной полярности показан на фигуре 3.
Магниты, установленные на скошенных внешних гранях кругового кольца 2 и на скошенных внутренних гранях корпуса 1 имеют противоположную полярность.
Кольцевой судовой движитель работает следующим образом. При подаче электропитания на кольцевой статор 5, на кольцевом роторе 4 создается вращающий момент. Кольцевой ротор 4 с закрепленными на нем лопастями 3 начинает вращаться. Кольцевой ротор 4 за счет системы постоянных магнитов 6 находится в подвешенном состоянии относительно кольцевого статора 5. Вращение кольцевого ротора 4 с закрепленными на нем лопастями 3 обеспечивает движение или маневрирование судна, на котором установлен этот движитель. В зазорах между постоянными магнитами 6 одной полярности закреплены, например, но не ограничиваясь этим, винтами, плотно, с натягом, вставки 7 из немагнитного материала.
Благодаря тому, что в качестве опоры кольцевого ротора 4 используется система магнитных подвесов, состоящая из постоянных магнитов 6, существенно уменьшаются акустические шумы, что значительно улучшает экологическую обстановку. Снижение виброактивности движителя повышает его долговечность, что увеличивает ресурс работы кольцевого судового движителя. Отсутствие трения в металлических телах качения повышает КПД движителя, уменьшая его нагрев.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании данного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее данное изобретение при его осуществлении, относится к кольцевым судовым движителям и может быть использовано в конструкциях надводных кораблей и судов, подводных средств движения, в устройствах активного управления плавательными средствами;
- для вышеприведенного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;
- средство, воплощающее изобретение при его осуществлении способствует увеличению ресурса работы движителя, улучшению экологической обстановки, улучшению основных технических характеристик судового движителя, а именно: повышению КПД, уменьшению акустических шумов и вибраций.
Следовательно, данное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Claims (1)

  1. Кольцевой судовой движитель, содержащий корпус и размещенное в нем круговое кольцо с возможностью вращения с закрепленными на его внутренней стороне лопастями и выполненное как единое целое с ротором реверсивного электродвигателя погружного исполнения, где ротор закреплен с наружной стороны кругового кольца, а статор прикреплен к корпусу, отличающийся тем, что с наружной стороны круговое кольцо выполнено с двумя скошенными внешними гранями, в свою очередь, с внутренней стороны корпус выполнен с двумя скошенными внутренними гранями, причем форма внутренней поверхности корпуса соответствует форме наружной поверхности кругового кольца, при этом, круговое кольцо подвешено в корпусе посредством системы магнитных подвесов, состоящей из постоянных магнитов с противоположной полярностью, установленных радиально, по окружности, соответственно, на скошенных внешних гранях кругового кольца и на скошенных внутренних гранях корпуса, причем в зазорах между постоянными магнитами одной полярности закреплены плотно, с натягом, вставки из немагнитного материала.
RU2020123120A 2020-07-07 2020-07-07 Кольцевой судовой движитель RU2741676C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123120A RU2741676C1 (ru) 2020-07-07 2020-07-07 Кольцевой судовой движитель

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123120A RU2741676C1 (ru) 2020-07-07 2020-07-07 Кольцевой судовой движитель

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741676C1 true RU2741676C1 (ru) 2021-01-28

Family

ID=74554272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123120A RU2741676C1 (ru) 2020-07-07 2020-07-07 Кольцевой судовой движитель

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741676C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1654126A1 (ru) * 1986-10-15 1991-06-07 Ленинградский Кораблестроительный Институт Электрический двигательно-движительный комплекс
US5185545A (en) * 1990-08-23 1993-02-09 Westinghouse Electric Corp. Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit
US5252875A (en) * 1990-08-23 1993-10-12 Westinghouse Electric Corp. Integral motor propulsor unit for water vehicles with plural electric motors driving a single propeller
RU2204502C2 (ru) * 2001-07-18 2003-05-20 Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова Водометный движительно-двигательный комплекс

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1654126A1 (ru) * 1986-10-15 1991-06-07 Ленинградский Кораблестроительный Институт Электрический двигательно-движительный комплекс
US5185545A (en) * 1990-08-23 1993-02-09 Westinghouse Electric Corp. Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit
US5252875A (en) * 1990-08-23 1993-10-12 Westinghouse Electric Corp. Integral motor propulsor unit for water vehicles with plural electric motors driving a single propeller
RU2204502C2 (ru) * 2001-07-18 2003-05-20 Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова Водометный движительно-двигательный комплекс

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101277348B1 (ko) 환형 전기 모터를 갖는 추진 구동 장치를 구비한 잠수함 및 그 잠수함의 작동 방법
EP0566787B1 (en) Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit
US20120093668A1 (en) Rim driven thruster having propeller drive modules
US20100279559A1 (en) Thrust generating apparatus
WO2015200557A1 (en) Improved-efficiency submersible thruster
RU2648511C2 (ru) Движитель для морского судна, содержащий сопло с заменяемым входным кромочным элементом на впускном отверстии сопла
JP2007153326A (ja) 推進装置を支持するための手段および水上船舶用の推進システム
CN113815832B (zh) 轮缘驱动的半浸式推进器
CN114524074A (zh) 磁悬浮永磁电机轮缘驱动推进器
EP2594477A1 (en) Rim driven thruster having transverse flux motor
RU2741676C1 (ru) Кольцевой судовой движитель
EP2594479A1 (en) Rim driven thruster having propeller drive modules
KR20120063367A (ko) 선박용 추진 장치 및 이를 포함하는 선박
US7841290B1 (en) Marine shaftless external propulsor
CN110775235B (zh) 船驱动器
CN210882564U (zh) 潜航器及基于直线传动的潜航器尾舵调节机构
CN104386229A (zh) 一种水面舰船装置
RU2204502C2 (ru) Водометный движительно-двигательный комплекс
CN114633866A (zh) 两支承轴系的船舶推进系统和船舶
KR100308180B1 (ko) 수중추진장치
KR20180064057A (ko) 수중이동체
JP2022157536A (ja) 流体機械及び水中航走体
RU2166456C1 (ru) Кормовая оконечность подводной лодки
JP2022000359A (ja) 船舶用二重反転プロペラ及び船舶
TW583118B (en) Shock-resistant electrical ship-machine, for example, motor or generator