дейдвудное устройство судового валопровода

Формула изобретения

ДЕЙДВУДНОЕ УСТРОЙСТВО СУДОВОГО ВАЛОПРОВОДА, содержащее дейдвудную трубу с размещенным в ней дейдвудным валом, причем внутри трубы установлены два подшипника с водяной смазкой, вкладыши которых образованы планками, расположенными вдоль оси упомянутого вала, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленной в корпусе судна корпусной трубой, в которой с возможностью перемещения установлена упомянутая дейдвудная труба, и по меньшей мере двумя упругими элементами, которые контактируют с дейдвудной трубой, причем каждый из упругих элементов имеет внутреннюю полость, сообщенную с системой рабочей среды, и закреплен на корпусной трубе, при этом в корпусной трубе установлены активные радиальные магнитные подшипники с системой автоматического регулирования, рабочие зазоры которых обращены к дейдвудной трубе, а торцевые поверхности дейдвудной и корпусной труб снабжены конусными элементами, соответствующими друг другу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области судостроения и может использоваться в конструкциях судовых валопроводов.

Известна конструкция судового валопровода, содержащая дейдвудное устройство [1].

Известна конструкция дейдвудного устройства судового валопровода, принятая в качестве прототипа и содержащая дейдвудную трубу с размещенным в ней дейдвудным валом, причем труба закреплена в корпусе судна и имеет внутри два подшипника, вкладыши которых образованы планками, расположенными вдоль оси вала, причем в качестве смазки используется вода [2].

Недостатком известной конструкции является неравномерное распределение контактных давлений по длине дейдвудных подшипников.

Целью изобретения является повышение рабочего ресурса за счет обеспечения равномерного распределения контактных напряжений по длине подшипников.

Для достижения данной цели дейдвудное устройство снабжено закрепленной в корпусе судна корпусной трубой, в которой с возможностью перемещения установлена дейдвудная труба, и по меньшей мере двумя упругими элементами, которые контактируют с дейдвудной трубой, причем каждый из упругих элементов имеет внутреннюю полость, сообщенную с системой подачи рабочей среды, и закреплен на корпусной трубе, при этом в корпусной трубе установлены активные радиальные магнитные подшипники с системой автоматического регулирования, рабочие зазоры которых обращены к дейдвудной трубе, а торцевые поверхности дейдвудной и корпусной труб снабжены конусными элементами, соответствующими друг другу.

На фиг. 1 показан общий вид дейдвудного устройства при жестком закреплении дейдвудной трубы в корпусе; на фиг. 2 - то же, при магнитном подвесе дейдвудной трубы в корпусе; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 2; на фиг. 8 - сечение Е-Е на фиг. 2.

Дейдвудное устройство содержит дейдвудную трубу 1. Внутри дейдвудная труба 1 имеет кормовой 2 и носовой 3 подшипники, вкладыши которых изготовлены из твердого дерева (бакаута) или твердой резины и выкладываются в виде нескольких планок 4, расположенных вдоль оси вала. В дейдвудной трубе размещен дейдвудный вал 5, имеющий в подшипниках облицовку в виде бронзовых втулок 6. На наружной поверхности дейдвудной трубы 1 закреплено кольцо 7 П-образного сечения, которое контактирует с упругими элементами 8 и 9, выполненными в виде двойных сильфонов, внутренние полости которых через трубопроводы 10 и 11 сообщаются с гидравлической системой (не показан). Упругие элементы 8 и 9 закреплены на корпусной трубе 12, фланец которой прикреплен к кормовой переборке 13, а сама труба упирается в ахтерштевень 14. На внутренней поверхности трубы 12 установлены активные радиальные магнитные подшипники 15 и ограничительные кольца с установленными в них индуктивными датчиками 16 перемещения. На обращенной к носу торцевой поверхности корпусной трубы 12 закреплена крышка 17, имеющая конусной участок, соответствующий конусному участку 18 на дейдвудной трубе 1. Эти конусные поверхности образуют носовой центрирующий конус. На обращенной к корме торцевой поверхности корпусной трубы 12 размещена крышка 19, имеющая конусный участок, соответствующий конусному элементу 20, закрепленному на дейдвудной трубе 1. Эти конусные поверхности образуют кормовой центрирующий конус. Для обеспечения возможности сборки данного дейдвудного устройства диаметр основания кормового конуса должен быть меньше, чем диаметр основания носового конуса. Между крышкой 19 и обращенной к ней торцевой поверхности дейдвудной трубы 1 установлена гибкая мембрана 21. В крышке 19 выполнены осевые каналы 22. В дейдвудной трубе 1 за носовым подшипником 3 установлен дейдвудный сальник, имеющий нажимную втулку 23, которая входит внутрь дейдвудной трубы и прижимается к ней шпильками. Набивной сальника могут служить пеньковые пряди.

Устройство работает следующим образом.

Возможны два режима эксплуатации: с зафиксированной дейдвудной трубой, с магнитным подвесом дейдвудной трубы.

На первом режиме эксплуатации (фиг. 1) предусматривается закрепление дейдвудной трубы 1 в корпусной трубе 12 (следовательно, жесткое взаимодействие дейдвудной трубы с корпусом). Для этого подается давление через трубопровод 11 во внутреннюю полость упругого элемента 9. Трубопровод 10 при этом сообщается со сливной емкостью. За счет линейного удлинения элемента 9 к дейдвудной трубе 1 через кольцо 7 прикладывается осевое усилие, приводящее к смещению дейдвудной трубы в корму. При этом конусной участок на крышке 17 и конусный участок 18 на дейдвудной трубе, а также конусный участок на крышке 19 и конусный элемент 20, закрепленный на дейдвудной трубе, вступают во взаимодействие. За счет конусного профилирования обеспечивается надежность центрирования дейдвудного устройства относительно вала. Силы трения в данных фрикционных сопряжениях обеспечивают надежное фиксирование дейдвудной трубы относительно корпуса судна. Осевые каналы 22 сообщают полость, образованную мембраной 21, крышкой 19 и конусным элементом 20, с забортной водой.

На втором режиме эксплуатации (фиг. 2) осуществляется магнитный подвес дейдвудной трубы 1. При этом труба выводится из жесткого взаимодействия с корпусной трубой 12 (следовательно, и с корпусом) путем подачи рабочей среды под давлением во внутреннюю полость упругого элемента 8 через трубопровод 10. Трубопровод 11 в этом случае сообщается со сливной полостью. За счет удлинения элемента 8 возникает осевое усилие и дейдвудная труба сдвигается в нос (вправо на фиг. 2). Пpи этом конусный участок на крышке 17 и конусный участок 18 на дейдвудной трубе, а также конусный участок на крышке 19 и конусный элемент 20, закрепленный на дейдвудной трубе, выводятся из взаимодействия. До подачи напряжения на магнитные подшипники 15 дейдвудная труба 1 покоится на ограничительных кольцах. После включения магнитной подвески труба 1 всплывает в радиальных магнитных подшипниках 15 и занимает строго определенное положение, которое поддерживается системой автоматического регулирования и контролируется индуктивными датчиками 16 перемещения дейдвудной трубы. Подвес трубы 1 на магнитных опорах позволяет обеспечить удержание дейдвудного вала в рабочих зазорах подшипников 2 и 3 в строго определенном положении, бесшумность работы и демпфирование колебаний.

Подшипники 2 и 3 смазываются водой, которая поступает из-за борта и выходит через дейдвудный сальник, нажимная втулка 23 которого во время работы двигателя должна быть слегка отжата. Мембрана 21 предотвращает попадание воды в пространство между дейдвудной и корпусной трубами.