вращающийся контрвинт

Формула изобретения

Вращающийся контрвинт, имеющий внутренние участки лопастей турбинного профиля для создания крутящего момента набегающим потоком от соосного с ним гребного винта и наружные винтовые участки для получения дополнительного упора, и свободно посаженный на ось, установленную на торце ступицы гребного винта, отличающийся тем, что для передачи дополнительного крутящего момента от гребного винта контрвинту за счет трения скольжения контрвинт своей ступицей поджат к упорной поверхности ступицы гребного винта через фрикционное кольцо, расположенное между ступицами, посредством обтекателя и упругой (например, резиновой) втулки, причем обтекатель зафиксирован стопорным винтом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к судовым движителям. Целью изобретения является повышение надежности вращающихся контрвинтов.

Известны свободно вращающиеся контрвинты, устанавливаемые за гребными винтами, конструкция которых описана в технической литературе, например Л.С. Артюшков, А. Ш. Ачкинадзе и А.А. Русецкий "Судовые движители". Л.: Судостроение, 1988.

Контрвинты изготавливаются так, чтобы их внутренняя часть, находящаяся в струе гребного винта, работала как турбина, а участки, расположенные вне струи винта, создавали упор, превышающий отрицательный упор турбины. Величина превышения упора называется дополнительным упором контрвинта, для получения которого используется энергия раскручивания потока, что возможно при высоком качестве обработки профилей и лопастей. Недостатком контрвинтов является их чувствительность к погрешностям изготовления и эксплуатационного износа, так как при низком качестве изготовления дополнительного упора нет. Это объясняет малое использование вращающихся контрвинтов.

Изобретение направлено на расширение допусков при изготовлении и повышение надежности контрвинтов при эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что ступица контрвинта прижимается к упорной поверхности гребного винта упругой втулкой (например, резиновой) или пружиной, аналогично фрикционной муфте. За счет трения, возникающего от поджатия, контрвинт подкручивается и входит в расчетный режим, при котором и создается дополнительный упор.

Частота вращения поджатого контрвинта выбирается в зоне 0,4-0,8 от частоты вращения гребного винта.

На фиг. 1 изображен гребной винт с контрвинтом, на фиг.2 - продольный разрез.

На посадочном конусе судового вала 1 закреплен гребной винт 2. Контрвинт 3 с вкладышем 6 свободно посажен на полую ось 4, установленную на торце ступицы гребного винта 2. Между ступицей контрвинта и упорным буртом оси имеется фрикционное кольцо 5. Упругая резиновая втулка 7 поджимает контрвинт к рабочей поверхности "Б" фрикционного кольца. Поджатие выполняется обтекателем 8 с последующей фиксацией стопорным винтом 9. Контроль величины поджатия при проворачивании контрвинта выполняется аналогично поверке фрикционных муфт.

Судовой движитель с поджатым контрвинтом работает следующим образом.

При вращении судового вала 1 с закрепленным на нем гребным винтом 2 начинает вращение контрвинт 3 за счет набегающего на него потока. Время разгона контрвинта составляет одну-три минуты. Войти в расчетный режим, имеющий наибольший КПД, контрвинту помогает дополнительный момент, возникающий от сил трения скольжения, полученных при поджатии ступицы.

Величина дополнительного момента, передаваемого контрвинту через фрикционные поверхности, а также потери на трение должны учитываться при расчете геометрических параметров гребного винта. Дополнительный момент и потери на трение уменьшают упор гребного винта на 0,5%. Прирост упора движителя за счет контрвинта составляет 10-13%, что дает общий положительный результат при увеличенных допусках на изготовление и эксплуатационный износ.

Изготовление лопастей контрвинтов с турбинной и винтовой поверхностями технологически сложно. Устройство поджатия позволяет в судовых движителях использовать вместо контрвинтов гребные винты с уменьшенным дисковым отношением в средней части.

Отличие работы судового движителя с поджатым вторым гребным винтом заключается в том, что средняя часть винта в набегающем потоке работает в режиме "парализации" (ни винт, ни турбина), а внешняя часть создает дополнительный упор за счет фрикционного момента. Поэтому дополнительный упор от второго поджатого гребного винта меньше, чем от контрвинта с внутренней турбинной частью. Прирост упора за счет второго поджатого винта составляет 5-10%.