SU1104049A1 - Откидна поворотна колонка - Google Patents

Abstract

ОТКИДНАЯ ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА , содержаща  подвижный герметичный корпус с механизмом откидывани , выполненным с зубчато-реечной передачей и кинематически св занными с ней гидроцилиндрами , размещенные в корпусе баллер с механизмом его поворота, электродвигатель , корпус которого выполнен в виде гондолы , и св занный с валом электродвигател  винт регулируемого шага с механизмом изменени  шага и датчиком указател  шага с приводом, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности в работе и улучшени  виброакустических характеристик колонки , привод датчика указател  шага выполнен в виде гибкой св зи, проход щей по ос м вращени  указанных баллера и корпуса, при этом механизм откидывани  снабжен замком, выполненным в виде подпружиненного стопора, сблокированного с гидроцилиндрами этого механизма с возможностью взаимодействи  с его шестерней в крайних положени х подвижного герметичного корпуса , причем механизм изменени  шага выполнен с жестко св занным с валом электродвигател  поршнем и размещенным коаксиально валу электродвигател  и жестко св занными друг с другом ползуном и штангой, при этом ползун подвижно соединен с наружной стороны с лопаст ми винта регулируемого шага, а с внутренней - с указанным поршнем, причем штанга-соединена с датчиком указател  шага упом нутым приводом, выполненным в виде гибкой св зи, проход щей по ос м вращени  указанных баллера и корпуса, а вал электродвигател  снабжен упорным подшипником.

Description

Изобретение относитс  к судостроению, в частности к судовым движительным устройствам и средствам активного управлени  судами.

Известна откидна  поворотна  колонка, содержаща  подвижный герметичный корпус с механизмом откидывани , выполненным с зубчато-реечной передачей и кинематически св занным с ней гидроцилиндрами, размещенные в корпусе баллер с механизмом его поворота, электродвигатель, корпус которого выполнен в виде гондолы, и св занный с валом электродвигател  винт регулируемого щага с механизмом изменени  щага и датчиком указател  шага с приводом 1.

Недостатками известной колонки  вл ютс  относительно высокие уровни вибрации из-за пульсации рабочей жидкости гидравлической системе, источником которой  вл ютс  динамические процессы в гидромоторах и гидронасосах поршневого типа, а также невысока  ее надежность вследствие, возможности попадани  забортной воды в гидроцилиндр при вт гивании поршневого щтока в гидроцилиндр, а также возможность загр знени  забортной воды рабочей жидкостью , выносимой поршневым штоком при его выдвигании из гидроцилиндра.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности в работе и улучшение виброакустических характеристик колонки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в откидной поворотной колонке, содержащей подвижный герметичный корпус с механизмом откидывани , выполненным с зубчатореечной передачей и кинематически св занными с ней гидроцилиндрами, размещенные в корпусе баллер с механизмом его поворота, электродвигатель, корпус которого выполнен в виде гондолы, и св занный с валом электродвигател  винт регулируемого шага с механизмом изменени  шага и датчиком указател  шага с приводом, привод датчика указател  шага выполнен в виде гибкой св зи, проход щей по ос м вращени  указанных баллера и корпуса, при этом механизм откидывани  снабжен замком, выполненным в виде подпружиненного стопора, сблокированного с гидроцилиндрами этого механизма с возможностью взаимодействи  с его шестерней в крайних положени х подвижного герметичного корпуса, причем механизм изменени  шага выполнен с жестко св занным с валом электродвигател  поршнем и размещенным коаксиально валу электродвигател  и жестко св занными друг с другом ползуном и щтангой, при этом ползун подвижно соединен с наружной стороны с лопаст ми винта регулируемого шага, а с внутренней - с указанным поршнем, причем штанга соединена с датчиком указател  шага упом нутым приводом выполненным в виде гибкой св зи, проход щей по ос м вращени  указанных баллера и корпуса, а вал электродвигател  снабжен упорным подшипником.

На фиг. 1 показана предлагаема  колонка , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б.на фиг. I; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1.

Откидна  поворотна  колонка содержит гондолу 1,  вл ющуюс  погружным нерегулируемым электродвигателем, котора  жестко соединена с баллером 2, вращающимс  в подвижном корпусе 3, который своими цапфами входит в подшипники 4 и 5 скольжени  неподвижной рамы б, которой колонка крепитс  к судну.

в подвижном корпусе 3 размещен механизм поворота баллера 2, состо щий из шестерни 7, жестко св занной с баллером 2, и двух поршней-реек 8, образующих совместно с подвижным корпусом 3 гидропривод. Механизм откидывани  подвижного корпуса 3 состоит из шестерни 9,  вл юшейс  цапфой подвижного корпуса и наход щейс  в зацеплении с двум  поршн ми-рейками 10, образующими совместно с корпусом подщи пника 5 дополнительный гидропривод.

С фасонным профилем шестерни 9 посто нно находитс  в контакте датчик 11 указател  «рабочего или «убранного положени  подвижного корпуса 3.

Положение баллера контролируетс  датчиком 12, который посредством толкател  13 св зан с профильным кулачком 14, жестко соединенным с баллером 2. Датчик 15 указател  положени  лопастей винта регулируемого шага (ВРШ) св зан посредством троса 16, опирающегос  на ролики 17, со штангой 18 ВРШ. Штанга 18 имеет два канала дл  подвода рабочей жидкости от масловвода 19 к механизму изменению шага (МИШ) ВРШ, проходит внутри полого вала 20 электродвигател  и жестко соединена с ползуном 21.

Ползун 21  вл етс  одновременно гидроцилиндром МИШа, движущимс  поступательно по неподвижному поршню 22, и штока 23, жестко закрепленных на выходном конце вала 20 электродвигател . Ползун 21 через сухарь 24 кинематически св зан с пальцем лопасти 25, враща  последнюю. Ступица 26 ВРШ жестко насажена на выходной конец вала 20 электродвигател , снабженного упорными подшипниками 27. К корпусу подшипника 5 жестко прикреплен автоматический гидромеханический замок 28, выполненный в виде гидроцилиндра дл  стопорени  «рабочего или «убранного положени  подвижного корпуса 3.

Замок 28 состоит из стопора 29, соединенного со сдвоенным поршнем 30, размещенным в смежных полост х корпуса замка 28, и подпружиненного пружиной 31.

В шестерне 9,  вл юшейс  цапфой подвижного корпуса 3, имеетс  две прлрези а, куда и входит стопор 29 под действием пружины 31 в «рабочем или «убранном положени х подвижного корпуса 3.

По каналам 32 и 33 рабоча  жидкость подаетс  в одну из полостей Д замка 28 и полости Е или Ж гидроцилиндров механизма откидывани  подвижного корпуса. По каналам 34 и 35, проход щим в корпусе подшипника 4 с радиальными уплотнени ми и подвижном корпусе 3, рабоча  жидкость подаетс  к гидроприводу механизма поворота баллера в полости 3 и И. По каналам 36 и 37, проход щим в корпусе подшипника 4, подвижном корпусе 3, втулке 38 с радиальными уплотнени ми, баллере 2, электродвигателе 1, масловводе 19, штанге 18, рабоча  жидкость подводитс  к рабочим полост м К и Л гидропривода МИШа.

Передача электроэнергии к вращающейс  и откидывающейс  гондоле 1 обеспечиваетс  токопереходом 39. Внутренние полости корпусов колонки через трубопровод соединены с компенсатором 40.

Колонка работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости через магистраль 33 в полость Е под поршень стопора 29, последний выходит из прорези а шестерни 9, сжимает пружину 31 и открывает путь рабочей жидкости по каналу 33 к полости Ж гидроцилиндров зубчато-реечного механизма откидывани  подвижного корпуса 3. Перемещающиес  поршни-рейки 10 вращают шестерню 9 и привод т подвижный корпус 3 в рабочее положение. Соответственно из смежных полостей Е гидроцилиндров механизма откидывани  рабоча  жидкость вытесн етс  через замок 28 в магистраль 32. После установки подвижного корпуса 3 в рабочее положение и получени  соответствующего сигнала с датчика 11 подача рабочей жидкости прекращаетс , давление в магистрали 33 падает и стопор 29 под действием пружины 31 входит в прорезь а шестерни 9 и стопорит откидывающийс  корпус 3 в рабочем положении. Дл  убирани  подвижного корпуса 3 рабоча  жидкость соответственно подаетс  в магистраль 32.

Поворот баллера 2 осуществл етс  при подаче рабочей жидкости по магистрал м 34 или 35, далее по канавкам подшипника 4, цапфе и каналам подвижного корпуса 3, в полости 3 или И гидропривода зубчатореечного механизма поворота баллера 2.

При перемещении поршней-реек 8 происходит вращение баллера 2. Положение баллера контролируетс  датчиком 12 через толкатель 13 и кулачок 14, закрепленный на баллере.

Перекладка лопастей 35 ВРШ осуществл етс  при подаче рабочей жидкости по магистрал м 36 и 37, проход щим по канавкам подшипника 4, цапфе и каналам подвижного корпуса 3, далее по канавкам втулки 38, баллеру 2, электродвигателю 1 к масловводу 19 и далее по штанге 18 в оабочее положение К или Л гидропривода МИШа. Расширение полостей К или Л ведет к перемешению ползуна 21 и развороту лопастей 25. Контроль положени  полостей ВРШ осуществл етс  датчиком 15, соединенным тросом 16 со штангой 18, движушейс  вместе с ползуном 21.

Передача электроэнергии к электродвигателю ,  вл ющемус  гондолой, через подвижный корпус 3 и вращающийс  баллер 2 обеспечиваетс  токопереходом 39. Компенсатором 40 посто нно поддерживают избыточное давление масла во внутренних полост х корпуса колонки с целью исключени  обводнени  последнего.

Технические преимущества изобретени  состо т в следующем:

спользование безредукторной конструкции привода гребного винта позвол ет упростить конструкцию, повысить надежность работы и снизить уровни вибрации колонки;

применение в конструкции колонки ВРШ позвол ет электродвигателю работать на номинальной частоте вращени , что обеспечивает высокий КПД и экономичность;

откидна  поворотна  колонка с ВРШ придает судну высокие маневренные качества и позвол ет использовать ее как в качестве маршевого или резервного движител , так и в виде движительно-рулевого комплекса , состо щего из нескольких колонок, например , комплекс из четырех бортовых и двух лаговых колонок позвол ет получить судну горизонтальное и вертикальное перемещени , движение лагом, крен, дифферент, вращение вокруг вертикальной оси;

наличие в конструкции механизма откидывани  подвижного корпуса колонки автоматического замка, обеспечивающего разгрузку системы гидравлики и зубчато-реечной передачи от динамических нагрузок, также повыщает надежность и ресурс работы колонки.

6-5

J6

Claims (1)

1. ОТКИДНАЯ ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА, содержащая подвижный герметичный корпус с механизмом откидывания, выполненным с зубчато-реечной передачей и кинематически связанными с ней гидроцилиндрами, размещенные в корпусе баллер с механизмом его поворота, электродвигатель, корпус которого выполнен в виде гондолы, и связанный с валом электродвигателя винт регулируемого шага с механизмом изменения шага и датчиком указателя шага с приводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе и улучшения виброакустических характеристик колон- ки, привод датчика указателя шага выполнен в виде гибкой связи, проходящей по осям вращения указанных баллера и корпуса, при этом механизм откидывания снабжен замком, выполненным в виде подпружиненного стопора, сблокированного с гидроцилиндрами этого механизма с возможностью взаимодействия с его шестерней в крайних положениях подвижного герметичного корпуса, причем механизм изменения шага выполнен с жестко связанным с валом электродвигателя поршнем и размещенным коаксиально валу электродвигателя и жестко связанными друг с другом ползуном и штангой, при этом ползун подвижно соединен с наружной стороны с лопастями винта регулируемого шага, а с внутренней — с указанным поршнем, причем штанга-соединена с датчиком указателя шага упомянутым приводом, выполненным в виде гибкой связи, проходящей по осям вращения указанных баллера и корпуса, а вал электродвигателя снабжен упорным подшипником.