RU2760247C1 - Water jet thrusting apparatus - Google Patents
Water jet thrusting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760247C1 RU2760247C1 RU2020136426A RU2020136426A RU2760247C1 RU 2760247 C1 RU2760247 C1 RU 2760247C1 RU 2020136426 A RU2020136426 A RU 2020136426A RU 2020136426 A RU2020136426 A RU 2020136426A RU 2760247 C1 RU2760247 C1 RU 2760247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hub
- pump
- power elements
- flow channel
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/46—Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и может быть использована при создании движительных устройств для подруливания, позиционирования и маневрирования судов.The invention relates to the field of shipbuilding and can be used to create propulsion devices for steering, positioning and maneuvering ships.
Известны тоннельные подруливающие устройства (ТПУ) плавучего средства, содержащее в поперечном тоннеле корпуса этого средства движитель, включающий в себя гондолу и гребной вал с гребным винтом, приводной двигатель, размещенный в корпусе судна и кинематически связанный с движителем посредсвом промежуточного вала и зубчатой передачи (см., например, патент РФ №2041134, МПК В63Н 25/46, 1995 г.). Недостатком таких подруливающих устройств является невысокие значения упора на швартовом режиме и повышенные вибрации при работе ТПУ.Known tunnel thrusters (TPU) of a floating vehicle, containing in the transverse tunnel of the body of this means a propeller, including a nacelle and a propeller shaft with a propeller, a drive engine located in the ship's hull and kinematically connected to the propeller by means of an intermediate shaft and a gear train (see ., for example, RF patent No. 2041134, IPC B63N 25/46, 1995). The disadvantage of such thrusters is the low stop values in the mooring mode and increased vibrations during the operation of the TPU.
Недостатков ТПУ лишены, разработанные и в настоящее время выпускаемые рядом отечественных и зарубежных фирм, водометные подруливающие устройства (ВПУ). В этих устройствах насос расположен в вертикальном или горизонтальном канале и затягивает воду из-под днища судна, а затем направляет ее в сторону одного или другого борта. Такая конструкция подруливающего устройства имеет ряд преимуществ по сравнению с ТПУ, а именно:There are no shortcomings of TPU, developed and currently produced by a number of domestic and foreign companies, water jet thrusters (VPU). In these devices, the pump is located in a vertical or horizontal channel and draws in water from under the bottom of the vessel, and then directs it towards one or the other side. This design of the bow thruster has a number of advantages over TPU, namely:
- улучшение маневренности судов;- improving the maneuverability of ships;
- более высокая эффективность на волнении;- higher efficiency on waves;
- уменьшение добавки к буксировочному сопротивлению судна;- reduction of the additive to the towing resistance of the vessel;
- возможность использования на мелкосидящих судах;- the possibility of using on shallow-draft vessels;
- возможность расширения функций и области применения;- the possibility of expanding functions and scope;
- пониженные уровни вибрации и шума.- reduced levels of vibration and noise.
Работа насоса ВПУ в тянущем, наиболее рациональном, с точки зрения равномерности потока, режиме позволяет удовлетворять вышеуказанным требованиям к ПУ по вибрациям и шуму при примерно равном КПД. Данное ВПУ является наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. ВПУ включает корпус проточного канала, насос, содержащий вал и ступицу с закрепленными на ней лопатками рабочего колеса и соединенную с корпусом канала силовыми элементами, а также приводной электродвигатель, имеющий статор и ротор и связанный с насосом приводным валом (см., например, патент РФ №2248915, МПК В63Н 25/46, 2005 г. ). Данное ВПУ также имеет свои недостатки, обусловленные необходимостью введения в конструкцию приводного вала, длина которого доходит до нескольких метров. Наличие приводного вала вызывает увеличение гидродинамического сопротивления, а также ведет к возрастанию габаритов ВПУ.The operation of the VPU pump in the pulling mode, the most rational from the point of view of flow uniformity, allows satisfying the above-mentioned requirements for the control unit in terms of vibrations and noise at approximately equal efficiency. This VPU is the closest analogue to the claimed invention in terms of technical essence and the achieved result. The VPU includes a flow channel housing, a pump containing a shaft and a hub with impeller blades fixed on it and connected to the channel housing by power elements, as well as a drive electric motor having a stator and a rotor and connected to the pump by a drive shaft (see, for example, RF patent No. 2248915, IPC V63N 25/46, 2005). This VPU also has its drawbacks due to the need to introduce a drive shaft into the structure, the length of which reaches several meters. The presence of the drive shaft causes an increase in the hydrodynamic resistance, and also leads to an increase in the dimensions of the TLU.
Целью настоящего изобретения является снижение габаритов водометного подруливающего устройства, а также повышение его эффективности и надежности.The aim of the present invention is to reduce the size of the jet thruster, as well as to increase its efficiency and reliability.
Указанная цель достигается тем, что в известном изобретении, включающем корпус проточного канала, насос, содержащий вал и ступицу с закрепленными на ней лопатками рабочего колеса и соединенную с корпусом канала силовыми элементами, а также приводной электродвигатель, имеющий статор и ротор, в нем приводной электродвигатель размещен в стенке проточного канала, лопатки насоса закреплены на кольцевом роторе электродвигателя, а ступица гребного винта выполнена из двух состыкованных между собой частей с установленным внутри них валом, при этом часть ступицы с закрепленными на ней лопатками выполнена подвижной, а вторая часть с силовыми элементами - неподвижной. При этом силовые элементы выполнены в виде конструкции, выполняющей роль спрямляющего аппарата.This goal is achieved by the fact that in the known invention, including the housing of the flow channel, a pump containing a shaft and a hub with impeller blades fixed on it and connected to the channel housing by power elements, as well as a drive motor having a stator and a rotor, in it a drive motor is placed in the wall of the flow channel, the pump blades are fixed on the annular rotor of the electric motor, and the propeller hub is made of two docked parts with a shaft installed inside them, while part of the hub with the blades fixed on it is movable, and the second part with power elements - motionless. In this case, the power elements are made in the form of a structure that plays the role of a straightening apparatus.
Предложенная конструкция ВПУ имеет следующие преимущества, по сравнению с известным ВПУ, имеющим привод на валу:The proposed design of the WPU has the following advantages in comparison with the known WPU having a drive on the shaft:
- отсутствие вала обуславливает уменьшение гидравлического сопротивления тракта ВПУ, что приводит к снижению требований по напору насоса и снижению потребляемой мощности;- the absence of a shaft causes a decrease in the hydraulic resistance of the VPU path, which leads to a decrease in the requirements for the pump head and a decrease in power consumption;
- отсутствие вала позволяет организовать с минимальным гидравлическим сопротивлением устройство переориентирования потока;- the absence of a shaft allows organizing a flow reorientation device with a minimum hydraulic resistance;
- отсутствие редуктора повышает надежность устройства;- the absence of a gear increases the reliability of the device;
- в случае применения электродвигателя, расположенного в стенке проточного канала на подводящем участке водопроточного тракта, в машинном отделении плавучего средства освобождается место над ВПУ.- in the case of using an electric motor located in the wall of the flow channel at the inlet section of the water flow path, a space above the TLU is freed up in the engine room of the floating vehicle.
Предлагаемая конструкция водометного подруливающего устройства приведена на фигуре со следующими обозначениями:The proposed design of the jet thruster is shown in the figure with the following designations:
1 - водозаборник;1 - water intake;
2 - проточный канал;2 - flow channel;
3 - корпус проточного канала;3 - flow channel body;
4 - выходные каналы;4 - output channels;
5 - днище плавательного средства;5 - the bottom of the floating means;
6 - заслонки;6 - dampers;
7 - неподвижная часть ступицы;7 - fixed part of the hub;
8 - подвижная часть ступицы;8 - the movable part of the hub;
9 - лопатки рабочего колеса насоса;9 - pump impeller blades;
10 - вал;10 - shaft;
11 - статор электродвигателя;11 - stator of the electric motor;
12 - ротор электродвигателя;12 - the rotor of the electric motor;
13 - силовые элементы.13 - power elements.
Водометное подруливающее устройство (см. фиг.) состоит из водозаборника 1, установленного в днище 5 плавательного средства, вертикального проточного канала 2 и выходных каналов 4, через которые вода выбрасывается в стороны одного или другого борта путем открывания и закрывания заслонок 6. В проточном канале 2 установлен насос с лопатками 9. Данные лопатки с одной стороны закреплены на подвижной части ступицы 8, а с другой стороны - с ротором электродвигателя 12, который, как и статор 11, размещены в корпусе проточного канала 3. Внутри ступицы установлен вал 10, обеспечивающий вращение подвижной части ступицы 8 и объединяющий подвижную 8 и неподвижную часть 7 ступицы. Последняя закреплена на корпусе проточного канала 3 при помощи силовых элементов 13, которые имеют конструкцию, выполняющую роль спрямляющего аппарата.The water jet thruster (see Fig.) Consists of a
Предлагаемое ВПУ работает следующим образом. При включении электродвигателя ротор 12 начинает вращаться, обеспечивая вращение лопаток насоса 9. Водная среда через водозаборник 1 затягивается в проточный канал 2 и далее поступает в один из выходных каналов 4. Водный поток истекает из сопла канала 4, создавая определенное усилие для маневрирования плавучего средства. Направление водного потока обеспечивается открыванием и закрыванием заслонок 6.The proposed WPU works as follows. When the electric motor is turned on, the
Расположение приводного электродвигателя в стенке проточного канала позволяет значительно повысить эффективность работы ВПУ за счет уменьшения гидравлического сопротивления, что обеспечивается удалением из конструкции длинного приводного вала, соединяющего электродвигатель и насос, а также выполнением силовых элементов в виде спрямляющего аппарата. Предлагаемое ВПУ имеет более простую конструкцию, так как из ВПУ исключен редуктор. А это в свою очередь приводит к повышению надежности работы устройства.The location of the drive motor in the wall of the flow channel makes it possible to significantly increase the efficiency of the WPU by reducing the hydraulic resistance, which is ensured by removing from the structure a long drive shaft connecting the electric motor and the pump, as well as making the power elements in the form of a straightening device. The proposed WPU has a simpler design, since the reducer is excluded from the WPU. And this, in turn, leads to an increase in the reliability of the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136426A RU2760247C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Water jet thrusting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136426A RU2760247C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Water jet thrusting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2760247C1 true RU2760247C1 (en) | 2021-11-23 |
Family
ID=78719313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136426A RU2760247C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Water jet thrusting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760247C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3557736A (en) * | 1969-01-10 | 1971-01-26 | Voith Gmbh J M | Bow control system for ships |
SU1030262A1 (en) * | 1982-03-29 | 1983-07-23 | Предприятие П/Я Р-6654 | Water-jet lateral motion propelling gear |
WO2013026954A1 (en) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Aker Arctic Technology Oy | Marine vessel operating in ice-covered waters |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136426A patent/RU2760247C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3557736A (en) * | 1969-01-10 | 1971-01-26 | Voith Gmbh J M | Bow control system for ships |
SU1030262A1 (en) * | 1982-03-29 | 1983-07-23 | Предприятие П/Я Р-6654 | Water-jet lateral motion propelling gear |
WO2013026954A1 (en) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Aker Arctic Technology Oy | Marine vessel operating in ice-covered waters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6692318B2 (en) | Mixed flow pump | |
CA2810002C (en) | Energy generation apparatus for ships | |
US3805731A (en) | Dual pump waterjet | |
WO2021129460A1 (en) | Method and device for reducing wave-making resistance and friction force during ship navigation | |
US3561392A (en) | Unit of propulsion by hydrodynamic reaction | |
KR101913690B1 (en) | Propulsion unit and vessel equipped with the same | |
US5501072A (en) | Combined centrifugal and paddle-wheel side thruster for boats | |
CN111232173B (en) | Double-stator-driven power unit integrated spiral mixed-flow water jet propulsion pump | |
CN104608897A (en) | Marine water spraying type propeller | |
JP2015107794A (en) | Compressed air fluid machine, continuously compressed fluid jetting propulsion apparatus and propulsion system for ship using the same, and propulsion apparatus using gas-liquid mixed fluid machine | |
RU2760247C1 (en) | Water jet thrusting apparatus | |
RU202268U1 (en) | WATER JET STEERING DEVICE | |
US4672807A (en) | Wall thruster and method of operation | |
CN2306949Y (en) | Resistance-reducing speed-increasing energy-saving device for motor-driven ship | |
US3056374A (en) | Auxiliary steering and propulsion unit | |
KR200441873Y1 (en) | The vessel advance device to use the sea water | |
US4147125A (en) | Steering and propulsion means for ships or other vessels | |
CN102336262A (en) | Stud screw impeller propelling device matched with sailing power accelerating device | |
US8142242B2 (en) | Marine propulsion system | |
US5679037A (en) | Stationary screw induction system | |
CN112124545A (en) | Pod propeller capable of improving hydrodynamic performance and arrangement structure thereof | |
CN108657401B (en) | Full-circle rotating guide cover type propulsion device for water vehicles | |
CN111237216A (en) | Centrifugal through-flow water navigation body propulsion device and application | |
RU2772609C1 (en) | Waterjet | |
RU2770259C1 (en) | Electric water jet |