RU2781501C1

RU2781501C1 - Propeller of a marine vessel, propeller blade and installation method of a propeller of a marine vessel

Info

Publication number: RU2781501C1
Application number: RU2022106546A
Authority: RU
Inventors: Роберт ВОГЕЛС
Original assignee: Вяртсиля Норвэй Ас
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2022-10-12

Abstract

FIELD: shipbuilding.

SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding, namely to propellers and blades for them, as well as to a method for installing propellers on marine vessels. Proposed marine vessel propeller, which is designed to convert engine torque into thrust during operation and is a composite propeller (BUP), made in the form of blades arranged in a circle. The propeller blade is a separate part containing a profiled part and a root part. The root part has a generally cylindrical inner surface, on which radially cylindrical recesses with a flat end wall are made, and fastening holes pass through the root part in the places where the recesses are made. Cylindrical insert has a hole running parallel to the longitudinal axis of the insert, and made with the possibility of installation in the recess with the possibility of attaching the propeller blades to the shaft with the help of mounting bolts. Mounting bolts pass through mounting holes and inserts.

EFFECT: improving the power transmission capability with a relatively small hub structure is achieved to improve hydrodynamic efficiency, as well as an improving the corrosion resistance of the propeller.

15 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[001] Настоящее изобретение относится к гребному винту морского судна, который предназначен для преобразования крутящего момента двигателя в тяговое усилие и выполнен согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения. Настоящее изобретение также относится к лопасти гребного винта и способу установки гребного винта морского судна.[001] The present invention relates to a propeller of a marine vessel, which is designed to convert engine torque into propulsion and is made according to the restrictive part of claim 1 of the claims. The present invention also relates to a propeller blade and a method for mounting a marine vessel propeller.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Настоящее изобретение относится к движительной системе для больших морских судов, в которых мощность двигателя составляет от одного до десятков мегаватт, а диаметр гребного винта составляет от одного до десяти метров. Корпус каждого судна имеет свои параметры. Для обеспечения максимально возможной общей эффективности судна гребной винт должен идеально подходить к двигателю и корпусу. Конструкция гребного винта всегда разрабатывается с учетом конкретного применения. Для указанных судов существует три основных типа гребных винтов, а именно винты с фиксированным шагом, винты с регулируемым шагом и составные гребные винты, каждый из которых имеет свои параметры.[002] The present invention relates to a propulsion system for large marine vessels, in which the engine power is from one to tens of megawatts, and the propeller diameter is from one to ten meters. The hull of each ship has its own parameters. For the best possible overall efficiency of the boat, the propeller must be perfectly matched to the engine and hull. The design of the propeller is always designed with the specific application in mind. For these vessels, there are three main types of propellers, namely fixed-pitch propellers, variable-pitch propellers and compound propellers, each of which has its own parameters.

[003] Гребной винт с фиксированным шагом (fixed pitch propeller, далее - FPP) выбирают, когда нужно обеспечить оптимальную эффективность, надежность, прочность и низкие затраты, а также когда заранее известны рабочие параметры судна, т.е. при проектировании судна и гребного винта. Винты с фиксированным шагом обычно устанавливают на судах океанского плавания, например, на: контейнеровозах, танкерах, балкерах, сухогрузах и пассажирских лайнерах. Изготовление гребного винта с фиксированным шагом большого диаметра требует больших затрат и длительного времени на изготовление данного винта.[003] A fixed pitch propeller (FPP) is selected when optimal efficiency, reliability, durability and low costs are to be achieved, and also when the operating parameters of the vessel are known in advance, i.e. when designing a ship and a propeller. Fixed-pitch propellers are commonly installed on ocean-going ships such as: container ships, tankers, bulk carriers, bulk carriers and passenger liners. The production of a large diameter fixed pitch propeller is costly and time consuming to manufacture.

[004] Системы с гребным винтом с регулируемым шагом (controllable pitch propeller, далее - CPP) обеспечивают отличную производительность и маневренность и рекомендованы для судов с частыми маршрутами плавания, которые предполагают различные условия эксплуатации. Например, к таким судам могут быть отнесены суда, требующие полной мощности как при буксировке, так и при самоходном плавании, или суда с частыми заходами в порт. Системы с гребными винтами с регулируемым шагом также могут использоваться для судов, которые проходят эксплуатацию в изменяющихся погодных условиях или имеют такие требования к эксплуатации как динамическая стабилизация. Гребной винт с регулируемым шагом часто является оптимальным выбором для установок с валогенератором, работающим при постоянном числе оборотов. Благодаря автоматической регулировке шага полная движительная мощность может быть обеспечена в условиях как больших, так и малых нагрузок. Перегрузка двигателя исключена вне зависимости от условий эксплуатации. Винт с регулируемым шагом (СРР) является идеальным выбором для дизель-механического движителя, используемого как со среднеоборотными, так и низкооборотными дизельными двигателями.[004] Controllable pitch propeller (CPP) systems provide excellent performance and maneuverability and are recommended for ships with frequent sailing routes that involve a variety of operating conditions. For example, such ships may include ships that require full power both when towing and when self-propelled, or ships with frequent port calls. Controllable pitch propeller systems can also be used for ships that operate in varying weather conditions or have operating requirements such as dynamic stabilization. A variable pitch propeller is often the best choice for installations with a constant speed shaft generator. Thanks to the automatic pitch control, full propulsion power can be achieved under both heavy and light load conditions. Motor overload is excluded regardless of operating conditions. The variable pitch propeller (CPP) is the ideal choice for diesel mechanical propulsion used with both medium speed and low speed diesel engines.

[005] Составной гребной винт (built-up propeller, далее - BUP), как правило, представляет собой гребной винт с фиксированным шагом (FPP), который не является цельной деталью, т.е. моноблочным литьем, а с отдельно отлитыми лопастями гребного винта, прикрепленными болтами к ступице. Составные гребные винты (BUP) являются хорошей альтернативой моноблочным гребным винтам с фиксированным шагом. Составной гребной винт (BUP) содержит лопасти, которые присоединены к валу гребного винта с помощью фланца и крепежных болтов. Большинство составных гребных винтов (BUP) выпускаются 4- и 5-лопастными, но также известны и 6-лопастные гребные винты. Обычно составные гребные винты (BUP) выполнены из нержавеющей стали или бронзы. Не существует никаких особых производственных ограничений по диаметру или весу гребного винта.[005] A built-up propeller (BUP) is typically a fixed-pitch (FPP) propeller that is not a single piece, i. monoblock casting, but with separately cast propeller blades bolted to the hub. Compound propellers (BUP) are a good alternative to fixed-pitch monobloc propellers. A compound propeller (BUP) contains blades that are attached to the propeller shaft with a flange and mounting bolts. Most compound propellers (BUPs) come in 4- and 5-blade versions, but 6-blade propellers are also known. Usually compound propellers (BUP) are made of stainless steel or bronze. There are no specific manufacturing restrictions on propeller diameter or weight.

[006] Составные гребные винты обычно устанавливают на ледоколах и морских патрульных судах, работающих в ледовых акваториях или в зонах эксплуатации с повышенным риском повреждения гребных винтов. Поскольку поврежденный гребной винт нуждается в починке или даже замене, составной гребной винт (BUP) обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с моноблочным гребным винтом с фиксированным шагом. Понятно, что длительный перерыв в работе судна является крайне нежелательным. Ограниченное время замены позволяет судну выдерживать свой график, что выгодно для судов с фиксированным эксплуатационным графиком, таких как круизные суда и паромы.[006] Composite propellers are usually installed on icebreakers and offshore patrol vessels operating in ice waters or in operating areas with an increased risk of propeller damage. Since a damaged propeller needs to be repaired or even replaced, a compound propeller (BUP) provides a number of advantages over a fixed-pitch one-piece propeller. It is clear that a long break in the work of the vessel is highly undesirable. The limited changeover time allows the ship to keep to its schedule, which is beneficial for vessels with a fixed operating schedule such as cruise ships and ferries.

[007] Надлежащая конструкция составного гребного винта (BUP) позволяет заменить или демонтировать для ремонта только одну поврежденную лопасть винта (BUP). Возможность монтажа (демонтажа) под водой позволяет заменять или ремонтировать лопасти составного гребного винта (ВНР) без длительного перерыва на нормальное техническое обслуживание. Подводная установка и замена лопастей гребного винта позволяет ускорить обслуживание судна, поскольку не требуется постановки судна в сухой док. В случае повреждения гребного винта отдельную лопасть составного гребного винта (BUP) легче транспортировать и манипулировать по сравнению с полноразмерным моноблочным гребным винтом с фиксированным шагом. Кроме того, в связи с применением запасных лопастей требуется ограниченное складское пространство. Возможен даже вариант хранения запасных лопастей на борту судна. С учетом указанных факторов составной гребной винт (BUP) является реальной альтернативой для гребных винтов, которые часто повреждаются в результате ударов.[007] Properly designed compound propeller (BUP) allows only one damaged propeller blade (BUP) to be replaced or removed for repair. The possibility of installation (dismantling) under water allows you to replace or repair the blades of the compound propeller (CPR) without a long break for normal maintenance. Subsea installation and replacement of propeller blades speeds up vessel maintenance as the vessel does not need to be dry docked. In the event of a propeller failure, a single compound compound propeller (BUP) blade is easier to transport and manipulate compared to a full-size monobloc fixed-pitch propeller. In addition, due to the use of spare blades, limited storage space is required. It is even possible to store spare blades on board the vessel. Given these factors, the compound propeller (BUP) is a viable alternative for propellers that are often damaged by impact.

[008] При проектировании изделий для морского использования нужно учитывать влияние электрохимической коррозии. Разнородные металлы и сплавы имеют разные электрические потенциалы, и когда два или более из них вступают в контакт в электролите (морской воде), один металл действует как анод, а другой - как катод. Разница электрических потенциалов, возникающая при реакциях на двух электродах, является движущей силой для ускоренного воздействия на анодный металл, который растворяется в электролите. Это приводит к тому, что металл анода коррозирует быстрее, чем это могло бы происходить, а коррозия на катоде тормозится. Наличие электролита и электропроводящего пути между металлами является причиной возникновения электрохимической коррозии. Электролит обеспечивает возможность для миграции ионов, при которой ионы перемещаются, предотвращая накопление заряда, которое в противном случае остановило бы реакцию. Существует несколько вариантов для уменьшения и предотвращения электрохимической коррозии. Один из вариантов заключается в обеспечении электрической изоляции указанных двух металлов друг от друга. Если металлы не находятся в электрическом контакте, гальваническое соединение возникать не будет. Это может быть обеспечено путем использования непроводящих материалов между металлами с разным электрическим потенциалом. Компоненты могут быть изолированы друг от друга пластиковыми материалами или могут быть изготовлены из металлического материала с внутренним покрытием или облицовкой. Другой вариант заключается в том, чтобы обеспечить отсутствие контакта с электролитом. Это может быть обеспечено при использовании водоотталкивающих составов, таких как смазки, или путем покрывания металлов непроницаемым защитным слоем, таким как соответствующая краска или пластмасса. Если невозможно нанести покрытие на оба металла, его следует наносить на более благородный материал, имеющий более высокий потенциал. Данное решение является целесообразным, поскольку, если покрытие нанесено только на более активный материал, в случае повреждения покрытия будет обеспечена большая площадь катода и очень маленькая площадь анода, и для открытой анодной области скорость коррозии будет соответственно высокой. Можно попробовать выбрать металлы с подобными электрическими потенциалами. Чем точнее подобраны отдельные потенциалы, тем меньше разность потенциалов и, следовательно, меньше гальванический ток. Использование одного и того же металла для всей конструкции является самым простым вариантом согласования потенциалов, но в то же время более затратным вариантом. Нанесение гальванического или другого покрытия также может быть полезным. При этом, как правило, используют более благородные металлы, которые лучше противостоят коррозии. Можно использовать хром, никель, серебро и золото. Гальванизация цинком защищает металл на основе стали за счет эффекта расходуемых анодов.[008] When designing products for marine use, the effect of galvanic corrosion must be taken into account. Dissimilar metals and alloys have different electrical potentials, and when two or more of them come into contact in an electrolyte (sea water), one metal acts as the anode and the other as the cathode. The electrical potential difference arising from the reactions at the two electrodes is the driving force for the accelerated action on the anode metal, which dissolves in the electrolyte. This causes the anode metal to corrode faster than it could, and cathode corrosion is retarded. The presence of an electrolyte and an electrically conductive path between metals is the cause of electrochemical corrosion. The electrolyte provides an opportunity for ion migration, in which the ions move, preventing the accumulation of charge that would otherwise stop the reaction. There are several options for reducing and preventing galvanic corrosion. One option is to provide electrical isolation of these two metals from each other. If the metals are not in electrical contact, a galvanic connection will not occur. This can be achieved by using non-conductive materials between metals with different electrical potentials. The components may be insulated from each other with plastic materials, or may be made of metal material with an internal coating or lining. Another option is to ensure that there is no contact with the electrolyte. This can be achieved by using water repellents such as lubricants or by coating the metals with an impermeable protective layer such as a suitable paint or plastic. If it is not possible to coat both metals, it should be applied to a more noble material with a higher potential. This solution is useful because if only the more active material is coated, in case of damage to the coating, a large cathode area and a very small anode area will be provided, and for the exposed anode region the corrosion rate will be correspondingly high. You can try to choose metals with similar electrical potentials. The more precisely the individual potentials are selected, the smaller the potential difference and, consequently, the smaller the galvanic current. The use of the same metal for the entire structure is the simplest option for potential matching, but at the same time a more costly option. Electroplating or other coating may also be useful. In this case, as a rule, more noble metals are used, which better resist corrosion. You can use chrome, nickel, silver and gold. Zinc galvanization protects steel-based metal through the effect of sacrificial anodes.

[009] В патентном документе KR 1020150100021 А описан гребной винт морского судна. Лопасти, изготовленные из композитного материала, вставляют в соединительную часть ступицы, изготовленной из металлического материала, перед тем, как в соединительную часть ступицы устанавливают устройство для предотвращения разделения, при этом лопасти и указанное устройство присоединены к соединительной части ступицы стяжным болтом, обеспечивая аккуратную замену только поврежденной лопасти после ее повреждения. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения гребной винт морского судна содержит: ступицу, имеющую ├-образную боковую поверхность и центральную внутреннюю полую часть, закрепляемую на приводному валу, соединенном с двигателем судна или мотором, для совместного вращения; лопасти, соединенные с внешней стороной выступов ступицы в радиальном направлении, для обеспечения продвижения; устройство для предотвращения разделения, размещенное с возможностью вхождения в контакт с одной боковой поверхностью лопастей, соединенных с внешней стороной выступов ступицы, препятствуя отделению лопасти от ступицы; и стяжной болт, закрепляющий лопасти и устройство для предотвращения разделения для их соединения со ступицей в виде единого целого.[009] Patent document KR 1020150100021 A describes a marine propeller. The blades made of composite material are inserted into the connecting part of the hub made of metal material, before the separation prevention device is installed in the connecting part of the hub, while the blades and said device are attached to the connecting part of the hub with a pinch bolt, ensuring that only damaged blade after it has been damaged. According to one preferred embodiment of the present invention, a marine vessel propeller comprises: a hub having a ├-shaped side surface and a central inner hollow part fixed on a drive shaft connected to the vessel's engine or motor for co-rotation; blades connected with the outer side of the protrusions of the hub in the radial direction to ensure advancement; a separation prevention device arranged to come into contact with one side surface of the blades connected to the outer side of the protrusions of the hub, preventing the separation of the blade from the hub; and a tie bolt fixing the blades and the anti-separation device to be integrally connected to the hub.

[0010] В патентном документе KR 1020150100016 А описан гребной винт без ступицы. Данное изобретение содержит: блок лопастей гребного винта, в котором отдельная лопасть винта образован в виде встраиваемого соединительного блока отдельной конструкции ступицы, и соединительное кольцо, образованное в центральной части вала с возможностью соединения и отделения от нижнего торцевого выступа блока лопастей винта. Блок лопастей гребного винта содержит такое же количество отдельных ступиц с возможностью соединения и отделения от вала, так что указанный блок лопастей, в котором имеющиеся лопасть гребного винта и ступица выполнены как единое целое, может быть легко присоединен к валу и отсоединен от него, что упрощает обслуживание. Более того, в данном изобретении использован блок лопастей гребного винта для упрощения обслуживания всего гребного винта, а также упрощения замены гребного винта при повреждении отдельной лопасти.[0010] Patent document KR 1020150100016 A describes a propeller without a hub. The present invention comprises: a propeller blade assembly, in which a separate propeller blade is formed as an embedded connection block of a separate hub design, and a connecting ring formed in the central part of the shaft with the possibility of connection and separation from the lower end projection of the propeller blade assembly. The propeller blade assembly comprises the same number of separate hubs that can be connected to and separated from the shaft, so that said blade assembly, in which the existing propeller blade and hub are integral, can be easily attached to and detached from the shaft, which simplifies service. Furthermore, the present invention utilizes a propeller blade assembly to facilitate maintenance of the entire propeller as well as to facilitate replacement of the propeller when an individual blade is damaged.

[0011] В патентном документе CN 106347612 A (WO 2018059198 А1) описан съемный гребной винт морского судна, обеспечивающий решение технической проблемы, заключающейся в том, что техническое обслуживание и ремонт гребного винта согласно известному уровню техники являются неудобными, затратными по времени, трудоемкими и дорогостоящими. Съемный гребной винт морского судна содержит ступицу 2 и лопасть 1. Нижний край лопасти 1 соединен с дугообразной установочной пластиной 3. Ступица 2 имеет пазы 6, выполненные напротив установочных отверстий 5, при этом установочные отверстия 5 и пазы 6 скреплены болтами 4. Лопасть 1 и установочная пластина 3 выполнены как единое целое с использованием литьевого формования и являются удобными для производства и изготовления, просты в обслуживании и обеспечивают высокую эффективность, и в то же время уменьшены затраты на их совместное производство, а также исключено повреждение или ослабление между лопастью 1 и установочной пластиной 3. В результате обеспечена нормальная эксплуатация лопасти 1. Ширина установочной пластины 3 равна ширине ступицы 2, при этом длинные стороны двух смежных установочных пластин 3 примыкают друг к другу. Края смежных установочных пластин 3 соединены встык, при этом установочная пластина 3 имеет дугообразную конструкцию, а установочные пластины 3 соединены в цилиндрическую конструкцию, которая окружает ступицу 2 в окружном направлении и является разъемной, но после того, как установочная пластина 3 соединена со ступицей 2, образована законченная конструкция, которую легко устанавливать без образования зазора после установки. Соединительный конец лопасти 1 и установочной пластины 3 расположен в середине установочной пластины 3, при этом на обеих сторонах лопасти 1 симметрично выполнены установочные отверстия 5. Между лопастью 1 и водой возникает сила взаимодействия, и соответствующее усилие действует на установочную пластину 3 через лопасть 1. Поскольку лопасть 1 и ступица 2 выполнены в виде отдельной конструкции, установочная пластина 3 и ступица 2 входят в разъемную конструкцию, лопасть 1 находится в среднем положении, усилие от лопасти 1 на установочную пластину 3 является равномерным. Соответственно, симметричные установочные отверстия 5 расположены на установочных пластинах 3 с обеих сторон лопасти 1, чтобы исключить повреждение, вызываемое избыточным локальным усилием установочной пластины 3, при этом увеличивая срок эксплуатации лопастей 1. Предпочтительно в установочной пластине 3 установочные отверстия 5 выполнены по краям указанной пластины, при этом установочные отверстия 5 равномерно распределены по краям установочной пластины 3. Лопасть 1 имеет наклон в средней части установочной пластины 3, при этом установочная пластина 3 разделена лопастью 1 на примерно две треугольные области, причем соответствующие установочные отверстия 5 выполнены по краям треугольной области, при этом установочные отверстия 5 также выполнены в средней части. В этом случае может быть обеспечено более прочное закрепление установочной пластины 3. Согласно конкретному способу эксплуатации, когда лопасть 1 изношена, нуждается в ремонте или замене, балластную воду регулируют таким образом, чтобы судно имело достаточный дифферент для подъема гребного винта над поверхностью воды. В это время может быть выполнено техническое обслуживание и ремонт, а также снятие соответствующей лопасти. С помощью болта 4 лопасть 1 отсоединяют от ступицы 2, и рабочий выполняет ремонт лопасти 1 или заменяет ее на новую лопасть 1.[0011] CN 106347612 A (WO 2018059198 A1) discloses a detachable marine propeller providing a solution to the technical problem that prior art propeller maintenance and repair is inconvenient, time consuming, labor intensive and expensive. The detachable propeller of a marine vessel comprises a hub 2 and a blade 1. The lower edge of the blade 1 is connected to an arcuate mounting plate 3. The hub 2 has slots 6 made opposite the mounting holes 5, while the mounting holes 5 and the slots 6 are fastened with bolts 4. The blade 1 and The setting plate 3 is integrally formed by injection molding, and is convenient for production and fabrication, easy to maintain and high efficiency, and at the same time, the cost of their joint production is reduced, and damage or loosening between the blade 1 and the setting plate is eliminated. plate 3. As a result, normal operation of the blade 1 is ensured. The width of the mounting plate 3 is equal to the width of the hub 2, while the long sides of two adjacent mounting plates 3 are adjacent to each other. The edges of adjacent mounting plates 3 are butt-jointed, and the mounting plate 3 has an arcuate structure, and the mounting plates 3 are connected into a cylindrical structure that surrounds the hub 2 in the circumferential direction and is detachable, but after the mounting plate 3 is connected to the hub 2, a complete structure is formed, which is easy to install without creating a gap after installation. The connecting end of the blade 1 and the mounting plate 3 is located in the middle of the mounting plate 3, while mounting holes 5 are made symmetrically on both sides of the blade 1. An interaction force arises between the blade 1 and water, and the corresponding force acts on the mounting plate 3 through the blade 1. Since the blade 1 and the hub 2 are made as a separate structure, the mounting plate 3 and the hub 2 are part of a detachable structure, the blade 1 is in the middle position, the force from the blade 1 on the mounting plate 3 is uniform. Accordingly, symmetrical mounting holes 5 are located on the mounting plates 3 on both sides of the blade 1 in order to avoid damage caused by excessive local force of the mounting plate 3, while increasing the life of the blades 1. Preferably, in the mounting plate 3, the mounting holes 5 are made at the edges of the specified plate , while the mounting holes 5 are evenly distributed along the edges of the mounting plate 3. The blade 1 has an inclination in the middle part of the mounting plate 3, while the mounting plate 3 is divided by the blade 1 into approximately two triangular areas, and the corresponding mounting holes 5 are made at the edges of the triangular area, while the mounting holes 5 are also made in the middle part. In this case, the mounting plate 3 can be more securely fastened. According to the specific operation, when the blade 1 is worn, needs to be repaired or replaced, the ballast water is adjusted so that the boat has sufficient trim to lift the propeller above the water surface. At this time, maintenance and repairs can be carried out, as well as the removal of the corresponding blade. Using the bolt 4, the blade 1 is disconnected from the hub 2, and the worker repairs the blade 1 or replaces it with a new blade 1.

[0012] В патентном документе JP 1979070590 А описана установочная секция 11 для лопасти 2 гребного винта, выполненная как единое целое на одном конце вала 4 гребного винта, при этом вал 4 соединен с главным двигателем 10 через муфту 7 и промежуточный вал 8. По окружности установочной секции 11 размещены лопасти 2 гребного винта, которые установлены и закреплены с помощью болта 12, при этом на конце установочной секции 11 с помощью болта 13 установлен обтекатель 3 ступицы гребного винта. Кроме того, периферийная часть установочной секции 11 выполнена из антикоррозийного металла 14 и покрывающего материала 15. Благодаря такому устройству даже после установки рамы 1 лопасти гребного винта могут быть легко установлены на секции 11. При приведении в действие главного двигателя лопасти гребного винта вращаются, приводя судно в движение.[0012] JP 1979070590 A describes a mounting section 11 for a propeller blade 2 integrally formed at one end of the propeller shaft 4, the shaft 4 being connected to the main engine 10 via a coupling 7 and an intermediate shaft 8. Around the circumference Mounting section 11 accommodates propeller blades 2, which are installed and secured with a bolt 12, while at the end of the mounting section 11, a fairing 3 of the propeller hub is installed with the bolt 13. In addition, the peripheral part of the mounting section 11 is made of an anti-corrosion metal 14 and a cover material 15. With this arrangement, even after the frame 1 is installed, the propeller blades can be easily installed on the section 11. When the main engine is driven, the propeller blades rotate to drive the boat. in motion.

[0013] В патентном документе GB 1482375 описан узел гребного винта морского судна, содержащий вал, имеющий образованную с ним как единое целое полую цилиндрическую ступицу для прикрепления отдельных лопастей гребного винта, зажимные части которых расположены на наружной поверхности ступицы, при этом лопасти прикреплены болтами или шпильками, проходящими через ступицу в указанные зажимные части и закрепленные внутри основной конструкции. Зажимные части могут быть расположены на цилиндрической наружной поверхности ступицы или на плоских участках, имеющихся на наружной поверхности ступицы. Шпильки 5 проходят изнутри ступицы 2 через гладкие отверстия 6 в стенке ступицы и ввинчены в отверстия 7 в зажимной части 3. Защита стальной ступицы 2 от морской воды обеспечена кольцевой пластиной 13, прикрепленной к передним концам зажимных частей 3 и имеющей буртик 14, зацепленный за смежную концевую часть с защитным покрытием 15 полого вала 1, а также круговой пластиной 16, прикрепленной к задней концевой части ступицы 2. Элементы 13-16 изготовлены из устойчивого к коррозии материала, такого как марганцево-алюминиевая бронза. Зазоры 17, оставшиеся между зажимными частями 3, уплотнены устойчивыми к коррозии уплотнительными лентами 18, которые размещены в выемках 19 в указанных зазорах или ниже их. Под ленты и в нижнее отверстие зазоров вводят заполняющий состав, например, полистирол, чтобы изолировать ступицу 2 и шпильки 5 от воды. Отверстия 20, закрытые заглушками 21 и служащие для подачи указанного состава, затем закрывают пластиной 16. Сами зазоры 17 также могут быть заполнены для сохранения профиля ступицы.[0013] GB 1482375 describes a marine propeller assembly comprising a shaft having integrally formed with it a hollow cylindrical hub for attaching individual propeller blades, the clamping portions of which are located on the outer surface of the hub, the blades being attached by bolts or pins passing through the hub into the specified clamping parts and fixed inside the main structure. The clamping parts may be located on the cylindrical outer surface of the hub or on flat areas present on the outer surface of the hub. Studs 5 pass from the inside of the hub 2 through smooth holes 6 in the wall of the hub and are screwed into holes 7 in the clamping part 3. Protection of the steel hub 2 from sea water is provided by an annular plate 13 attached to the front ends of the clamping parts 3 and having a shoulder 14 hooked to the adjacent a protective coated end portion 15 of the hollow shaft 1, and a circular plate 16 attached to the rear end portion of the hub 2. The members 13-16 are made of a corrosion resistant material such as manganese aluminum bronze. The gaps 17 remaining between the clamping parts 3 are sealed with corrosion-resistant sealing strips 18, which are placed in recesses 19 in or below said gaps. Filling composition, for example, polystyrene, is introduced under the tapes and into the lower opening of the gaps in order to isolate the hub 2 and the studs 5 from water. Holes 20, closed with plugs 21 and serving to supply the specified composition, are then closed with a plate 16. The gaps 17 themselves can also be filled to maintain the profile of the hub.

[0014] Исходя из известного уровня техники, имеются большие перспективы для разработки конструкции составного гребного винта (BUP). Однако известные конструкции составного гребного винта (BUP) имеют некоторые недостатки по сравнению с гребными винтами с фиксированным шагом (FPP). Один из недостатков - это возможная более высокая стоимость по причине большего количества деталей и более дорогих компонентов. Другой недостаток, не разрешенный в известном уровне техники, это сниженная гидродинамическая эффективность, обусловленная более габаритной конструкцией ступицы, необходимой для прикрепления лопастей. Путем улучшения конструкции составного гребного винта (BUP) в соответствии с указанными моментами есть возможность сделать составной гребной винт (BUP) более предпочтительным во многих случаях по сравнению с винтами с фиксированным шагом (FPP).[0014] Based on the prior art, there are great prospects for the development of the design of the composite propeller (BUP). However, prior art compound propeller (BUP) designs have some disadvantages when compared to fixed pitch propellers (FPP). One disadvantage is the possible higher cost due to more parts and more expensive components. Another disadvantage, not resolved in the prior art, is the reduced hydrodynamic efficiency due to the oversized hub design required for attaching the blades. By improving the design of the compound propeller (BUP) in accordance with the specified moments, it is possible to make the compound propeller (BUP) more preferable in many cases compared to fixed pitch propellers (FPP).

[0015] Целью данного изобретения является создание гребного винта морского судна, выполненного с возможностью преобразования крутящего момента двигателя в тяговое усилие при использовании, причем гребной винт является винтом составного типа с прикрепляемыми/отсоединяемыми лопастями. Целью данного изобретения является создание составного гребного винта (BUP), обладающего улучшенной способностью передачи энергии при относительно небольшой конструкции ступицы для повышения гидродинамической эффективности. Другая цель данного изобретения заключается в создании составного гребного винта (BUP), обладающего улучшенной коррозионной стойкостью. Еще одной целью является создание составного гребного винта (BUP), который является относительно недорогим в изготовлении и имеет гораздо лучшие рабочие характеристики по сравнению с решениями известного уровня техники.[0015] It is an object of this invention to provide a marine propeller capable of converting engine torque into propulsion in use, the propeller being an attachable/detachable blade type compound propeller. It is an object of this invention to provide a compound propeller (BUP) having improved power transfer capability with a relatively small hub structure to improve hydrodynamic efficiency. Another object of this invention is to provide a compound propeller (BUP) having improved corrosion resistance. Yet another goal is to provide a compound propeller (BUP) that is relatively inexpensive to manufacture and has much better performance than prior art solutions.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0016] Цели данного изобретения могут быть достигнуты по существу в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения и другими пунктами формулы, в которых более подробно описаны разные варианты выполнения изобретения. Один вариант выполнения изобретения включает гребной винт морского судна, выполненный с возможностью преобразования крутящего момента двигателя в тяговое усилие в процессе эксплуатации, причем гребной винт представляет собой составной гребной винт (BUP), выполненный в виде набора расположенных по кругу лопастей гребного винта, при этом лопасть гребного винта представляет собой отдельную деталь, содержащую профилированную часть и корневую часть. Корневая часть имеет в целом цилиндрическую внутреннюю поверхность, на которой выполнены проходящие радиально цилиндрические выемки с плоской торцевой стенкой, причем через корневую часть в местах выполнения указанных выемок проходят крепежные отверстия, и имеется цилиндрическая вставка, которая имеет отверстие, проходящее параллельно продольной оси вставки, и предназначена для установки в выемке, так что обеспечена возможность прикрепления лопастей гребного винта к валу винта с помощью крепежных болтов, проходящих через отверстия под крепежные болты и вставки.[0016] the Objects of the present invention can be achieved essentially in accordance with the independent claims and other claims, which describe in more detail the various embodiments of the invention. One embodiment of the invention includes a marine propeller capable of converting engine torque into propulsion during operation, the propeller being a compound propeller (BUP) made up of a set of circularly arranged propeller blades, wherein the blade propeller is a separate part containing a profiled part and a root part. The root part has a generally cylindrical inner surface, on which passing radially cylindrical recesses with a flat end wall are made, and fastening holes pass through the root part in the places where said recesses are made, and there is a cylindrical insert, which has a hole extending parallel to the longitudinal axis of the insert, and Designed to be installed in a recess so that the propeller blades can be attached to the propeller shaft with mounting bolts passing through the holes for the mounting bolts and inserts.

[0017] В предложенном варианте выполнения обеспечена возможность прикрепления лопастей гребного винта к валу винта так, что соединенные корневая часть и вал винта, т.е. части, соответствующие обычной ступице, имеют относительно небольшой диаметр, соответствующий возможности передачи мощности, и имеют обтекаемый и гладкий внешний контур. Это решение обеспечивает большую гидродинамическую эффективность.[0017] In the proposed embodiment, it is possible to attach the propeller blades to the propeller shaft so that the root part and the propeller shaft are connected, i.e. the parts corresponding to the conventional hub have a relatively small diameter corresponding to the power transmission capability, and have a streamlined and smooth outer contour. This solution provides greater hydrodynamic efficiency.

[0018] Кроме того, поскольку гребной винт представляет собой составной гребной винт (ВНР), выполненный в виде набора расположенных по кругу лопастей винта, причем указанный набор наиболее подходящим образом разделен на сегменты в соответствии с заданным количеством лопастей гребного винта, например, четыре, пять или шесть лопастей, соответствующих сегментам, составляющим 90°, 72° или 60°. Лопасть гребного винта представляет собой отдельную деталь, содержащую профилированную часть и корневую часть, которые обычно изготовлены из литого металла, такого как нержавеющая сталь или бронза.[0018] In addition, since the propeller is a composite propeller (CHP) made in the form of a set of propeller blades arranged in a circle, and the specified set is most appropriately divided into segments in accordance with a given number of propeller blades, for example, four, five or six blades corresponding to 90°, 72° or 60° segments. A propeller blade is a separate piece containing a shaped portion and a root portion, which are usually made of cast metal such as stainless steel or bronze.

[0019] Корневая часть лопасти гребного винта имеет в целом цилиндрическую внутреннюю поверхность. Этот признак влияет на общую конструкцию ступицы, при этом вал гребного винта может быть выполнен с круглым сечением и иметь сравнительно небольшой диаметр, а корневая часть имеет равномерную толщину, что является предпочтительным для обеспечения высоких показателей прочности при соблюдении компактных размеров, особенно при выполнении в виде литой детали. Внутренняя поверхность корневой части предпочтительно не предусматривает прямого контакта с валом гребного винта в собранном виде, при этом контакт полностью обеспечен с помощью вставок. Благодаря этому может быть обеспечено соответствующее защитное покрытие от коррозии, в частности электрохимической коррозии, если лопасть и вал гребного винта изготовлены из разных материалов, имеющих разные электрические потенциалы.[0019] The root portion of the propeller blade has a generally cylindrical inner surface. This feature affects the overall design of the hub, while the propeller shaft can be made with a circular cross section and have a relatively small diameter, and the root part has a uniform thickness, which is preferable to ensure high strength while maintaining compact dimensions, especially when made in the form cast part. The inner surface of the root portion preferably does not provide for direct contact with the propeller shaft in the assembled form, while the contact is completely provided by inserts. Due to this, an appropriate protective coating against corrosion, in particular electrochemical corrosion, can be provided if the propeller blade and propeller shaft are made of different materials having different electrical potentials.

[0020] Согласно одному варианту выполнения изобретения корневая часть имеет проходящие радиально цилиндрические выемки с плоской торцевой стенкой и крепежные отверстия, проходящие через корневую часть у мест выполнения указанных выемок. При прикреплении к валу гребного винта эти выемки образуют опору и основание лопасти гребного винта. Размер выемок, а также их расположение и количество рассчитаны так, что площадь поверхности плоской торцевой стенки обеспечивает достаточную площадь для надлежащего затягивания крепежных болтов, чтобы выдержать всю нагрузку, создаваемую двигателем, с запасом прочности, например, чтобы выдержать нагрузку от удара винта об льдину.[0020] According to one embodiment of the invention, the root portion has radially cylindrical recesses with a flat end wall and mounting holes passing through the root portion at the locations of said recesses. When attached to the propeller shaft, these recesses form the support and base of the propeller blade. The size of the recesses, as well as their location and number, are calculated so that the surface area of the flat end wall provides sufficient area for the fastening bolts to be properly tightened to withstand the entire load generated by the engine, with a margin of safety, for example, to withstand the load from impact of a propeller on an ice floe.

[0021] Вставки, установленные в выемках, расположены так, чтобы выдерживать нагрузку натяжения крепежного болта между корневой частью и валом гребного винта. Вставка имеет цилиндрическую общую форму и имеет сквозное отверстие для крепежного болта, а также две параллельные плоскости, определяющие толщину вставки, в которой ограничен зазор между внутренней поверхностью корневой части и валом гребного винта после затягивания для эксплуатации. При этом толщина вставки рассчитана так, что она больше расстояния между плоскими торцевыми стенками выемок в корневой части и в валу гребного винта (если лопасть гребного винта установлена на месте без вставок). За счет этого между внутренней поверхностью корневой части и наружной поверхностью вала гребного винта образован зазор. Это решение позволяет использовать мягкие материалы, такие как полимерные покрытия или слои, в качестве слоя для защиты от коррозии, поскольку такой слой не участвует в передаче усилий между валом гребного винта и лопастью. В этом случае обеспечен очень точный контакт и передача нагрузок от вала гребного винта через цилиндрические вставки к корневой части и далее к лопастной части (и в конечном счете в воду) благодаря прочной конструкции и даже возможно точно рассчитать параметры прочности.[0021] The inserts installed in the recesses are positioned to withstand the tension load of the mounting bolt between the root portion and the propeller shaft. The insert has a cylindrical overall shape and has a through hole for the mounting bolt, as well as two parallel planes that determine the thickness of the insert, in which the gap between the inner surface of the root part and the propeller shaft after tightening for operation is limited. In this case, the thickness of the insert is calculated so that it is greater than the distance between the flat end walls of the recesses in the root part and in the propeller shaft (if the propeller blade is installed in place without inserts). Due to this, a gap is formed between the inner surface of the root part and the outer surface of the propeller shaft. This solution allows the use of soft materials, such as polymer coatings or layers, as a corrosion protection layer, since such a layer does not participate in the transmission of forces between the propeller shaft and the blade. In this case, very accurate contact and transfer of loads from the propeller shaft through the cylindrical inserts to the root part and further to the blade part (and ultimately into the water) is ensured due to the robust design and it is even possible to accurately calculate the strength parameters.

[0022] В результате обеспечен гребной винт морского судна, чьи характеристики значительно улучшены с точки зрения передачи мощности, устойчивости к коррозии и технологичности.[0022] As a result, a marine propeller is provided whose performance is greatly improved in terms of power transmission, corrosion resistance, and manufacturability.

[0023] Примерные варианты выполнения изобретения, представленные в данной заявке на патент, не следует считать ограничительными применительно к прилагаемой формуле изобретения. В данной заявке глагол «содержать» используется в широком смысле, что не исключает наличия других, неупомянутых признаков. Признаки, указанные в зависимых пунктах формулы изобретения, можно сочетать произвольным образом, если четко не указано иное. Признаки, обеспечивающие новизну и являющиеся отличительными для данного изобретения, изложены, в частности, в прилагаемой формуле изобретения.[0023] The exemplary embodiments of the invention presented in this patent application should not be considered limiting with respect to the appended claims. In this application, the verb "comprise" is used in a broad sense, which does not exclude the presence of other, unmentioned features. The features indicated in the dependent claims can be combined in an arbitrary manner, unless otherwise clearly indicated. Features that provide novelty and are distinctive for this invention are set forth, in particular, in the attached claims.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0024] Далее данное изобретение описано со ссылкой на приведенные в качестве примера сопроводительные схематические чертежи.[0024] The invention will now be described with reference to the accompanying schematic drawings, by way of example.

На чертежах:On the drawings:

Фиг. 1 изображает гребной винт морского судна согласно варианту выполнения изобретения,Fig. 1 shows a marine propeller according to an embodiment of the invention,

Фиг. 2 изображает узел гребного винта морского судна согласно другому варианту выполнения изобретения,Fig. 2 shows a marine propeller assembly according to another embodiment of the invention,

Фиг. 3 изображает подробный вид крепежного устройства в гребном винте морского судна согласно еще одному варианту выполнения изобретения.Fig. 3 is a detailed view of a fastener in a marine propeller according to another embodiment of the invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0025] На Фиг. 1 схематично изображен гребной винт 1 морского судна, выполненный с возможностью преобразования крутящего момента двигателя в тяговое усилие при эксплуатации, причем гребной винт представляет собой составной гребной винт (BUP), выполненный в виде набора расположенных по кругу лопастей 10, например, четырех, пяти или шести лопастей, образующих набор, при этом лопасть 10 гребного винта представляет собой отдельную деталь, содержащую профилированную часть 11 и корневую часть 12. В данном варианте выполнения корневая часть 12 лопасти 10 гребного винта наклонена под углом α наклона от осевого направления вала 2 гребного винта, так что основание лопастной части 110, выполненное с шаговым углом β относительно осевого направления вала 2, прилегает к наружной поверхности корневой части 12. Лопасти 10 гребного винта выполнены с возможностью прикрепления к валу 2 с помощью крепежных болтов 3, проходящих через крепежные отверстия 13.[0025] In FIG. 1 schematically shows a marine propeller 1 configured to convert engine torque into propulsion in operation, the propeller being a compound propeller (BUP) configured as a set of blades 10 arranged in a circle, such as four, five or six blades forming a set, while the propeller blade 10 is a separate part containing a profiled part 11 and a root part 12. In this embodiment, the root part 12 of the propeller blade 10 is inclined at an angle α of inclination from the axial direction of the propeller shaft 2, so that the base of the blade part 110, made with a pitch angle β relative to the axial direction of the shaft 2, is adjacent to the outer surface of the root part 12. The blades 10 of the propeller are designed to be attached to the shaft 2 with the help of mounting bolts 3 passing through the mounting holes 13.

[0026] На Фиг. 2 представлен вариант выполнения внутренней конструкции, при этом для наглядности и ясности показанного варианта выполнения лопасть гребного винта, ее корневая часть и все профилированные части не показаны. Вместо корневой части показан один вариант выполнения крепежных средств. Корневая часть 12 имеет в целом цилиндрическую внутреннюю поверхность 120, на которой выполнены проходящие радиально цилиндрические выемки 121 с плоской торцевой стенкой, при этом через корневую часть 12 в местах выполнения выемок 121 проходят крепежные отверстия 13, и имеется цилиндрическая вставка 131, имеющая отверстие, проходящее параллельно ее продольной оси, и выполненная с возможностью установки в выемке 121, так что обеспечена возможность прикрепления лопастей 10 гребного винта к валу 2 с помощью крепежных болтов 3, проходящих через крепежные отверстия 13 и вставки 131. Вставки выполнены с возможностью прикрепления к валу 2 (или к корневой части 12) с помощью крепежных винтов 135 или соответствующих средств.[0026] In FIG. 2 shows an embodiment of the internal structure, while for the sake of clarity and clarity of the shown embodiment, the propeller blade, its root part and all profiled parts are not shown. Instead of the root part, one embodiment of the fasteners is shown. The root part 12 has a generally cylindrical inner surface 120, on which are made passing radially cylindrical recesses 121 with a flat end wall, while through the root part 12 in the places where the recesses 121 are made, fixing holes 13 pass, and there is a cylindrical insert 131 having a hole passing parallel to its longitudinal axis, and made with the possibility of installation in the recess 121, so that it is possible to attach the blades 10 of the propeller to the shaft 2 using the mounting bolts 3 passing through the mounting holes 13 and the insert 131. The inserts are made with the possibility of attaching to the shaft 2 ( or to the root 12) using fixing screws 135 or appropriate means.

[0027] На Фиг. 2 также представлен вариант выполнения, в котором каждая лопасть 10 выполнена с возможностью прохождения в ней по меньшей мере двух штифтов 14, один из которых расположен в задней части корневой части 12, а другой - в передней части корневой части 12, причем штифты 14 расположены параллельно друг другу, определяя направление установки лопасти 10 гребного винта при сборке. Более того, каждый штифт 14 содержит вставку 141 для разделения пары анод/катод между валом 2 гребного винта и корневой частью 12 путем обеспечения уплотнения 142, отделяющего наружную поверхность 20 вала от внутренней поверхности 120 указанной корневой части 12. Кроме того, уплотнение 142 обеспечивает защиту штифта 14 от контакта с морской водой.[0027] In FIG. 2 also shows an embodiment in which each blade 10 is configured to pass through it at least two pins 14, one of which is located in the rear part of the root part 12, and the other in the front part of the root part 12, and the pins 14 are located in parallel each other, determining the installation direction of the blade 10 of the propeller during assembly. Moreover, each pin 14 includes an insert 141 for separating the anode/cathode pair between the propeller shaft 2 and the root portion 12 by providing a seal 142 separating the outer surface 20 of the shaft from the inner surface 120 of said root portion 12. In addition, the seal 142 provides protection pin 14 from contact with sea water.

[0028] На Фиг. 3 представлен поперечный разрез варианта выполнения гребного винта, который представляет собой составной гребной винт (BUP), выполненный в виде набора расположенных по кругу лопастей 10, причем в данном примере набор состоит из пяти лопастей (на Фиг. 3 показаны только корневые части 12). Корневая часть 12 имеет в целом цилиндрическую внутреннюю поверхность 120, в которой выполнены проходящие радиально цилиндрические выемки 121 с плоской торцевой стенкой, причем через корневую часть 12 в местах выполнения выемок 121 проходят крепежные отверстия 13, и имеется цилиндрическая вставка 131, которая имеет отверстие, проходящее параллельно продольной оси вставки 131, и выполнена с возможностью установки в выемке 121, так что обеспечена возможность прикрепления лопастей 10 гребного винта к валу 2 с помощью крепежных болтов 3, проходящих через крепежные отверстия 13 и вставки 131. Вставка 131 имеет в целом цилиндрическую форму, сквозное отверстие для крепежного болта 3 и две параллельные плоскости 133, 134, ограничивающие толщину вставки 131, которая ограничивает зазор 212 между внутренней поверхностью 120 корневой части 12 и валом 2 гребного винта после затягивания для использования. Вставки 131 расположены с возможностью выдерживания нагрузки натяжения крепежного болта 3 между корневой частью 10 и валом 2 гребного винта. Плоские выемки 121 корневой части 12 проходят перпендикулярно радиальному направлению цилиндрической внутренней поверхности 120. При сборке лопасти гребного винта проще всего, если вставка 131 установлена и предпочтительно закреплена на плоской выемке 22 вала 2, при этом перемещают только лопасть гребного винта. Также предпочтительно штифты прикреплены к гребному валу 2 с помощью подходящего крепежа 143 для штифтов, такого как болт или другое подобное средство.[0028] In FIG. 3 is a cross-sectional view of an embodiment of a propeller which is a compound propeller (BUP) made up of a set of blades 10 arranged in a circle, the set consisting of five blades in this example (only root portions 12 are shown in FIG. 3). Root part 12 has a generally cylindrical inner surface 120, in which radially cylindrical recesses 121 are made with a flat end wall, and through the root part 12 in the places where recesses 121 are made, fixing holes 13 pass, and there is a cylindrical insert 131, which has a hole extending parallel to the longitudinal axis of the insert 131, and is configured to fit in the recess 121 so that the propeller blades 10 can be attached to the shaft 2 by means of mounting bolts 3 passing through the mounting holes 13 and the insert 131. The insert 131 has a generally cylindrical shape, a through hole for the mounting bolt 3 and two parallel planes 133, 134 limiting the thickness of the insert 131 which defines the clearance 212 between the inner surface 120 of the root portion 12 and the propeller shaft 2 after being tightened for use. The inserts 131 are positioned to withstand the tension load of the mounting bolt 3 between the root portion 10 and the propeller shaft 2. The flat recesses 121 of the root portion 12 extend perpendicular to the radial direction of the cylindrical inner surface 120. When assembling the propeller blade, it is easiest if the insert 131 is mounted and preferably fixed on the flat recess 22 of the shaft 2, with only the propeller blade moving. Also preferably, the pins are attached to the propeller shaft 2 by a suitable pin fastener 143, such as a bolt or the like.

[0029] Как изображено на Фиг. 3, в дополнение к функции восприятия нагрузки вставка 131 также может иметь и другую функцию. Вставка 131 выполнена с возможностью разделения пары анод/катод между валом 2 гребного винта и корневой частью 10 лопасти гребного винта путем обеспечения уплотнения 132, отделяющего поверхности 20 указанного вала 2 от внутренней поверхности 120 указанной корневой части 12. Более того, благодаря использованию вставок 131, которые воспринимают все усилия между валом 2 и лопастью 10 гребного винта, на вал 2 может быть нанесено покрытие для разделения пары анод/катод между валом 2 и лопастью 10. Зазор 212 между внутренней поверхностью 120 корневой части 12 и валом 2 гребного винта представляет собой доступное пространство для нанесения покрытия для разделения пары анод/катод между валом 2 и лопастью 10 гребного винта, предотвращая контакт морской воды с валом 2. В этом случае внутренняя поверхность 120 корневой части 12 изолирована от гальванического соединения с валом 2 гребного винта. Есть потребность в защитном покрытии, которое прослужит в морской среде долгие годы, по крайней мере 5 лет, предпочтительно 15 лет или весь срок службы. Известные в настоящее время защитные покрытия для удовлетворения данного требования являются сравнительно «мягкими». Поэтому описанное решение представляет собой комбинацию из вставок и простого мягкого защитного покрытия, поскольку использование вставок устраняет любые требования к несущей способности защитного покрытия. Благодаря конструкции, описанной в данном документе, можно не ограничиваться твердыми защитными покрытиями (например, напыляемым полиуретаном, эпоксидной смолой или гальваническим покрытием), которые могут выдерживать нагрузку между двигателем судна и лопастью гребного винта, но также можно применять более мягкие устойчивые к коррозии покрытия, которые обеспечивают более длительную защиту. Разумеется, более предпочтительно, когда материал лопасти 10 гребного винта отличается от материала вала 2, и они могут образовать пару анод/катод. При эксплуатации гребного винта морского судна в морской воде практически всегда приходится иметь дело с более благородными и менее благородными материалами, т.е. материалами с разным электрическим потенциалом. Обычно вал гребного винта выполнен из менее благородного материала, который необходимо защитить покрытием, устойчивым к коррозии, чтобы уберечь его от электрохимической коррозии.[0029] As shown in FIG. 3, in addition to the function of bearing the load, the insert 131 may also have another function. The insert 131 is configured to separate the anode/cathode pair between the propeller shaft 2 and the propeller blade root 10 by providing a seal 132 separating the surfaces 20 of said shaft 2 from the inner surface 120 of said root 12. Moreover, through the use of inserts 131, which absorb all forces between shaft 2 and propeller blade 10, shaft 2 may be coated to separate the anode/cathode pair between shaft 2 and blade 10. Gap 212 between inner surface 120 of root portion 12 and propeller shaft 2 is an accessible a coating space for separating the anode/cathode pair between the shaft 2 and the propeller blade 10, preventing seawater from contacting the shaft 2. In this case, the inner surface 120 of the root portion 12 is isolated from the galvanic connection to the propeller shaft 2. There is a need for a protective coating that will last in the marine environment for many years, at least 5 years, preferably 15 years, or the entire service life. Currently known protective coatings to meet this requirement are relatively "soft". Therefore, the described solution is a combination of inserts and a simple soft protective coating, since the use of inserts eliminates any requirements for the load-bearing capacity of the protective coating. Due to the design described in this document, it is possible not to be limited to hard protective coatings (e.g., sprayed polyurethane, epoxy, or galvanized coating) that can withstand the load between the boat's engine and the propeller blade, but softer corrosion resistant coatings can also be used, which provide longer lasting protection. Of course, it is more preferable that the material of the propeller blade 10 differs from the material of the shaft 2, and they can form an anode/cathode pair. When operating a marine propeller in sea water, it is almost always necessary to deal with more noble and less noble materials, i.e. materials with different electrical potentials. Typically the propeller shaft is made of a less noble material that needs to be protected with a corrosion resistant coating to protect it from galvanic corrosion.

[0030] Уплотнение 132 вставки 131 также защищает болты 3, особенно части болтов 3, подверженные напряжениям, такие как хвостовик болта, от потенциальной усталости, вызванной коррозией при напряжении, которая возникает при сочетании воздействия морской воды и постоянно действующих изгибающих усилий и напряжений от гребных винтов, обусловленных вибрациями. Каждый штифт 14 также содержит вставку 141 для разделения пары анод/катод между валом 2 гребного винта и корневой частью 12 путем обеспечения уплотнения 142, разделяющего наружную поверхность 20 вала гребного винта и внутреннюю поверхность 120 указанной корневой части 12. Задняя и передняя части вала 2, которые не находятся в соединении с частями гребного винта или вблизи этих частей, могут быть защищены обычными средствами, такими как кольца, пластины и колпачки с уплотнениями.[0030] The seal 132 of the insert 131 also protects the bolts 3, especially the stressed parts of the bolts 3, such as the bolt shank, from potential fatigue caused by stress corrosion that occurs when the combination of exposure to sea water and continuous bending and stresses from propellers screws caused by vibrations. Each pin 14 also includes an insert 141 for separating the anode/cathode pair between the propeller shaft 2 and the root portion 12 by providing a seal 142 separating the outer surface 20 of the propeller shaft and the inner surface 120 of said root portion 12. which are not in connection with or near parts of the propeller may be protected by conventional means such as rings, plates and caps with seals.

[0031] На Фиг. 3 также представлен вариант выполнения, в котором корневая часть 12 содержит плоские выемки 121 для размещения вставок 131 и вставок 141 штифтов, причем выемки 121 скошены так, что обеспечена возможность приведения лопасти 10 гребного винта в ее установленное положение при затягивании в одном направлении. Как изображено на Фиг. 3, крепежные болты расположены в радиальном направлении относительно вала гребного винта, а штифты обязательно не в радиальном направлении, при этом штифты вставлены в направлении установки, которое зависит от угла α наклона корневой части 12, поскольку корневая часть 12 лопасти 10 гребного винта может быть наклонена на угол α наклона от осевого направления.[0031] In FIG. 3 also shows an embodiment in which the root portion 12 includes flat recesses 121 for receiving inserts 131 and pin inserts 141, the recesses 121 being tapered so that the propeller blade 10 can be brought to its set position when tightened in one direction. As shown in FIG. 3, the mounting bolts are located in the radial direction with respect to the propeller shaft, and the pins are necessarily not in the radial direction, and the pins are inserted in the installation direction, which depends on the inclination angle α of the root portion 12, since the root portion 12 of the propeller blade 10 can be inclined by the angle α of inclination from the axial direction.

[0032] Представленный гребной винт морского судна выполнен с возможностью установки на месте согласно следующему алгоритму. Предложен способ установки гребного винта морского судна составного типа (ВНР), который включает следующие этапы:[0032] The present marine propeller is configured to be installed in situ according to the following algorithm. A method for installing the propeller of a marine vessel of a composite type (VNR) is proposed, which includes the following steps:

- обеспечение вала 2 гребного винта, содержащего плоские выемки 22 на указанном валу 2,- providing a propeller shaft 2 containing flat recesses 22 on said shaft 2,

- размещение вставок 131 в выемках 22 и прикрепление указанных вставок 131 к валу 2, например, с помощью крепежных винтов 135,- placing the inserts 131 in the recesses 22 and attaching said inserts 131 to the shaft 2, for example, using fixing screws 135,

- создание на оставшейся открытой наружной поверхности 20 вала покрытия для защиты от коррозии,- the creation of a coating on the remaining exposed outer surface 20 of the shaft to protect against corrosion,

- прикрепление каждой отдельной лопасти 10 гребного винта в ее местоположении и затягивание крепежных болтов 3.- attaching each individual propeller blade 10 in its location and tightening the fixing bolts 3.

Штифты 14 и вставки 141 штифтов устанавливают предпочтительно в то же время, что и вставки 131. В это же время штифты 14 и вставки 141 штифтов также прикрепляют к валу 2 с помощью крепежей, таких как винты 143. Вставки 141 штифтов также могут быть закреплены с помощью крепежей 145, таких как винты. Затем устанавливают штифты 14 и вставки 141 штифтов и прикрепляют их к валу 2 перед выполнением защитного покрытия. Таким образом, защитное покрытие прикрепляют к валу 2 предпочтительно перед установкой лопастей 10 гребного винта, но после установки вставок и возможной установки штифтов. Это максимально упрощает установку лопасти гребного винта и при этом обеспечивает очень хорошую защиту вала 2 от коррозии.Pins 14 and pin inserts 141 are preferably installed at the same time as inserts 131. At the same time, pins 14 and pin inserts 141 are also attached to shaft 2 with fasteners such as screws 143. Pin inserts 141 can also be secured with using fasteners 145 such as screws. The pins 14 and pin inserts 141 are then installed and attached to the shaft 2 before the protective coating is applied. Thus, the protective coating is attached to the shaft 2, preferably before the installation of the propeller blades 10, but after the installation of the inserts and possibly the installation of the pins. This simplifies the installation of the propeller blade as much as possible and at the same time provides very good protection of the shaft 2 against corrosion.

[0033] Несмотря на то, что данное изобретение описано в данном документе на примерах вариантов выполнения, которые на данный момент считаются наиболее предпочтительными, следует понимать, что данное изобретение не ограничено описанными вариантами выполнения и включает различные комбинации или модификации его признаков и некоторых других применений в пределах объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения. Признаки, указанные применительно к какому-либо вышеописанному варианту выполнения, могут быть использованы для другого варианта выполнения, если такая комбинация технически осуществима.[0033] While the invention has been described herein in terms of exemplary embodiments currently considered to be the most preferred, it should be understood that the invention is not limited to the described embodiments and includes various combinations or modifications of its features and certain other uses. within the scope of the invention as defined by the appended claims. The features indicated in relation to any of the above embodiments may be used for another embodiment, if such a combination is technically feasible.

[0034] Обозначения элементов на чертежах[0034] Designations of elements in the drawings

1 гребной винт1 propeller

10 лопасть гребного винта10 propeller blade

11 профилированная часть11 profiled part

110 основание профилированной части110 profile base

12 корневая часть12 root part

120 внутренняя поверхность корневой части120 inner surface of the root

121 выемка в корневой части121 recess in the root

13 крепежное отверстие13 mounting hole

131 вставка131 insert

132 уплотнение вставки132 insert seal

133 плоскость вставки133 insert plane

134 плоскость вставки134 insert plane

135 винт для прикрепления вставки135 screw for attaching the insert

14 штифт14 pin

141 вставка штифта141 pin insert

142 уплотнение штифта142 pin seal

143 крепеж для штифта143 fastener for pin

145 крепеж для вставки штифта145 pin insertion fastener

2 вал гребного винта2 propeller shaft

20 наружная поверхность вала гребного винта20 outer surface of the propeller shaft

21 отверстие под крепежный болт21 mounting bolt holes

22 выемка для вставки22 recess for insertion

212 зазор212 gap

3 крепежный болт.3 mounting bolt.

Claims

1. Propeller (1) of a marine vessel, designed to convert engine torque into propulsion during operation and representing a compound propeller (BUP), made in the form of a set of blades (10) arranged in a circle, and the blade (10) of the propeller is a separate part containing a profiled part (11) and a root part (12), characterized in that the root part (12) has a generally cylindrical inner surface (120), on which radially cylindrical recesses (121) are located with a flat end wall, and through the root part (12) in the places where the recesses (121) are made, the mounting holes (13) pass, and there is a cylindrical insert (131) having a hole running parallel to the longitudinal axis of the insert (131) and configured to be installed in the recess (121) with the possibility of attaching the propeller blades (10) to the propeller shaft (2) with the help of mounting bolts (3) passing through the crepe pinholes (13) and inserts (131).

2. Propeller (1) according to claim 1, characterized in that the inserts (131) are located with the possibility of absorbing the tensile load of the mounting bolt (3) between the root part (10) and the shaft (2) of the propeller.

3. Propeller (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the insert (131) is generally cylindrical in shape and has a through hole for the mounting bolt (3) and two parallel planes (133, 134) defining the thickness of the insert ( 131) which limits the clearance (212) between the inner surface (120) of the root portion (12) and the propeller shaft (2) after being tightened for service.

4. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the flat recesses (121) of the root portion (12) extend perpendicular to the radial direction of the cylindrical inner surface (120).

5. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the insert (131) is arranged to be placed and preferably fixed in a flat recess (22) of the shaft (2).

6. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the insert (131) is installed with the possibility of separating the anode/cathode pair between the propeller shaft (2) and the root part (12) of the propeller blade (10) by providing a seal separating the surfaces (20) of said shaft (2) and the inner surface (120) of said root part (12).

7. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner surface (120) of the root part (12) is isolated from the galvanic connection with the shaft (2) of the propeller.

8. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the root part (12) of the propeller blade (10) is inclined at an angle (α) of inclination from the axial direction of the propeller shaft (2), ensuring that the base of the profiled part fits (110), made with a step angle (β) relative to the axial direction of the shaft (2), to the outer surface of the root part (12).

9. Propeller (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that each blade (10) of the propeller is configured to accommodate at least two pins (14), one in the rear part of the root part (12), and the other in front of the root part (12), and the pins (14) are parallel to each other, determining the installation direction of the blade (10) of the propeller during assembly.

10. Propeller (1) according to claim 9, characterized in that each pin (14) contains an insert (141) designed to separate the anode/cathode pair between the propeller shaft (2) and the root part (12) by providing a seal (142) separating the outer surface (20) of the propeller shaft and the inner surface (120) of said root portion (12).

11. The propeller (1) according to claim 7, characterized in that the propeller shaft (2) is made with an electrically insulating coating to separate the anode/cathode pair between said shaft (2) and the propeller blade (10) by providing a seal separating the outer surface (20) of the shaft and the inner surface (120) of said root part (12).

12. The blade (10) of the propeller of a marine vessel, designed for the propeller according to claim 1, characterized in that the root part (12) has flat recesses (121) for accommodating said inserts (131) and inserts (141) of the pins, and the recesses (121) are bevelled to allow the propeller blade (10) to be driven into its installation position from one direction when tightened.

13. The blade (10) of the propeller of a marine vessel, designed for the propeller (1) according to claim 1, characterized in that its root part (12) is inclined at an angle (α) of inclination from the axial direction.

14. The method of installing the propeller of a marine vessel according to claim 1, including the following steps:

use of the propeller shaft (2) on which flat recesses (22) are made,

inserting inserts (131) into the recesses (22) and attaching the inserts (131) to the shaft (2), e.g. with fixing screws (135),

creating on the remaining exposed outer surface (20) of the shaft a coating for protection against corrosion,

attaching each individual propeller blade in its location and tightening the mounting bolts (3).

15. The method according to claim 14, wherein the pins (14) and pin inserts (141) are installed and fixed on the shaft (2) until a protective coating is created.