корабельная энергетическая установка

Формула изобретения

Корабельная энергетическая установка, содержащая, по меньшей мере, один первичный двигатель, выходной вал которого связан с валом ротора электрогенератора, и гребной электродвигатель, вал которого связан с гребным валом, редуктор и разобщительные муфты, при этом электрогенератор электрически связан с электродвигателем, отличающаяся тем, что выходной вал первичного двигателя через вал ротора электрогенератора, разобщительную муфту, редуктор и вал гребного электродвигателя связан с гребным валом; при этом между выходным валом редуктора и входным концом вала ротора гребного электродвигателя установлена разобщительная муфта.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к судостроению, в частности к комбинированным энергетическим установкам, и может быть использовано на кораблях ВМФ.

Уже известна комбинированная энергетическая установка английского фрегата FF-23 (см. журнал "Морской сборник", 10 за 1966 г., с.69; справочник "Jane"s" за 1997-1998 г.г., с.762), на которой в режиме маршевого хода и при поиске подводных лодок используется малошумная дизель-электрическая установка. В состав этой установки входят четыре дизель-генератора общей мощностью 6 МВт и два гребных электродвигателя мощностью по 3 МВт. Недостатком этой известной установки-аналога является пониженная экономичность на маршевом ходу, т.к. на этом режиме, как и на поисковом, используется электрическая передача мощности от первичных двигателей к гребному винту. А КПД электрической передачи на 15 - 20% ниже, чем КПД механической передачи.

В качестве прототипа выбрана судовая силовая установка по авторскому свидетельству 1079544 (В 63 Н 23/12), которая содержит по меньшей мере один первичный двигатель, один конец вала которого связан с валом ротора электрогенератора, и гребной электродвигатель, вал которого связан с гребным валом, при этом генератор электрически связан с электродвигателем; первичный двигатель другим концом своего вала через разобщительную муфту, вертикальную передачу и редуктор связан с гребным валом, при этом выходной вал гребного электродвигателя связан с выходным валом редуктора через его разобщительную муфту.

К недостаткам этой установки-прототипа относятся:

- необходимость двух выходных фланцев отбора мощности с носовой и кормовой сторон первичного двигателя, что исключает возможность применения подавляющего большинства серийных двигателей, имеющих только один фланец отбора мощности (требуется создание специального первичного двигателя);

- холостое (без нагрузки) вращение редуктора при работе на вал гребного электродвигателя (режим электродвижения), что существенно увеличивает уровень структурного шума, передаваемого в воду на поисковом режиме, требующем минимальной шумности.

Целью изобретения является снижение шума, излучаемого в воду при работе установки в режиме электродвижения, повышения экономичности на маршевом ходу за счет работы первичного двигателя на винт через механическую передачу и для обеспечения возможности использования при этом первичного двигателя с одним фланцем отбора мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в судовой силовой установке, содержащей по меньшей мере один первичный двигатель, выходной вал которого связан с валом ротора электрогенератора, и гребной электродвигатель, вал которого связан с гребным валом, при этом электрогенератор электрически связан с электродвигателем, выходной вал первичного двигателя через вал ротора электрогенератора, разобщительную муфту, редуктор и вал гребного электродвигателя связан с гребным валом, при этом между выходным валом редуктора и входным концом вала гребного электродвигателя установлена разобщительная муфта.

На чертеже схематично изображена предлагаемая энергетическая установка.

Корабельная энергетическая установка содержит по меньшей мере один первичный двигатель 1, который через вал ротора электрогенератора 2, разобщительную муфту 3, редуктор 4, разобщительную муфту 5 и вал гребного электродвигателя 6 связан с гребным валом 7. Электрогенератор 2 через преобразователь 8 электрически соединен с гребным электродвигателем 6.

Корабельная энергетическая установка используется следующим образом.

Установка обеспечивает два способа передачи мощности от первичного двигателя 1 к гребному валу 7:

- электрический (электродвижение на малошумном поисковом ходу);

- механический (маршевый ход с повышенной экономичностью).

В режиме электродвижения муфты 3 и 5 разобщены. Первичный двигатель 1 вращает электрогенератор 2. Электропитание от электрогенератора 2 через преобразователь 8 подается на гребной электродвигатель 6, связанный с гребным валом 7. Редуктор 4 в этом режиме не вращается.

При механическом способе передачи мощности первичный двигатель 1 через вал ротора электрогенератора 2, включенную разобщительную муфту 3, редуктор 4 и включенную разобщительную муфту 5 через вал ротора электродвигателя 6 вращает гребной вал. Электропитание от электрогенератора 2 к электродвигателю 6 не подается.

По предложенному техническому решению разработан эскизный проект энергетической установки для отечественного ВМФ и на экспорт.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет получить:

- снижение уровня шума, передаваемого в воду на поисковом ходу, благодаря отсутствию холостого вращения редуктора на этом режиме;

- повышение экономичности на маршевом ходу за счет использования на этом режиме механической передачи от первичного двигателя к гребному винту вместо электропередачи;

- возможность использования в установке серийных двигателей с одним фланцем отбора мощности.