судовая винторулевая колонка

Формула изобретения

1. Судовая винторулевая колонка, содержащая несущий кожух, проходящий в корму от транца, внутри которого установлен ведущий вал, присоединенный к двигателю судна, а также опору гребного вала, внутри которой установлен гребной вал со смонтированным на его кормовом конце гребным винтом, причем гребной вал связан с ведущим валом с помощью универсального соединения, отличающаяся тем, что она снабжена четырьмя серьгами с втулками, попарно установленными на кормовом конце указанного кожуха и на носовом конце указанной опоры диаметрально противоположно друг другу, причем ось серег опоры расположена под углом 90° относительно оси серег кожуха, между указанными кожухом и опорой расположено кольцо с установленными на его внешней стороне четырьмя пальцами, два из которых с возможностью поворота входят во втулки серег кожуха, два - во втулки серег опоры, а также снабжена гибкой трубой, проходящей внутри указанного кольца и изолирующей внутреннюю полость винторулевой колонки.

2. Судовая винторулевая колонка по п.1, отличающаяся тем, что втулки упомянутых серег изготовлены из материала (например, бронзофторопласта), образующего с материалом пальцев упомянутого кольца (например, нержавеющей сталью) пары трения, не требующие смазки при работе в воде.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым движителям, преимущественно к судовым движительно-рулевым комплексам.

Известен винторулевой движитель, содержащий выносной редуктор и гребной вал со смонтированным на его заднем конце гребным винтом, причём упомянутый гребной вал соединён с валом упомянутого редуктора посредством карданного шарнира и установлен внутри кожуха, а упомянутый кожух соединён с корпусом упомянутого редуктора также посредством карданного шарнира, причём центры поворота упомянутых карданных шарниров совпадают, а упомянутый кожух вместе с упомянутым гребным валом может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях одновременно с помощью гидроцилиндров (Патент США №4728308, МКИ В63Н 5/12, опубл. 01.03.83).

Указанный винторулевой движитель содержит два карданных шарнира, открыто установленных в забортной воде, что требует организации сложных уплотнений подшипниковых узлов упомянутых шарниров, а также вала редуктора и гребного вала.

Известна забортная винторулевая колонка, содержащая несущий кожух, проходящий назад от транца, на заднем конце которого имеется сферическое гнездо, выполненное из двух колец с установленным между ними О-образным уплотнением, а внутри которого установлен ведущий вал, присоединённый к двигателю судна, а также содержащая опору гребного вала, на переднем конце которой установлен полый шар, а внутри которой установлен гребной вал со смонтированным на его заднем конце гребным винтом, причём упомянутый шар с возможностью поворота установлен в упомянутом сферическом гнезде, за счёт чего опора гребного вала и сам гребной вал могут осуществлять поворачивание в горизонтальной и вертикальной плоскостях одновременно с помощью механизма, присоединённого к опоре гребного вала, причём гребной вал связан с ведущим валом с помощью универсального соединения, центр которого совпадает с центром поворота шара (Патент США № 4544362, МКИ 4 В63Н 21/26, опубл. 01.10.85).

Указанная винторулевая колонка содержит сложный в изготовлении и дорогостоящий шаровой шарнир, требующий смазки и, соответственно, организации сложного уплотнения с целью исключения утечки смазочного материала и проникновения воды внутрь колонки.

Задача, решаемая данным изобретением, - упрощение конструкции шарнира, соединяющего несущий кожух с опорой гребного вала, упрощение узла уплотнения внутренней полости винторулевой колонки.

Технические результаты, получаемые при осуществлении изобретения, - упрощение конструкции винторулевой колонки, повышение надёжности уплотнения её внутренней полости, упрощение технологии изготовления её узлов и деталей, облегчение её сборки.

Для решения указанной задачи в винторулевой колонке, содержащей несущий кожух, проходящий в корму от транца, внутри которого установлен ведущий вал, присоединённый к двигателю судна, а также опору гребного вала, внутри которой установлен гребной вал со смонтированным на его кормовом конце гребным винтом, причём гребной вал связан с ведущим валом с помощью универсального соединения, на кормовом конце указанного кожуха и на носовом конце указанной опоры диаметрально противоположно друг другу установлены по две серьги с втулками, причём ось серег опоры расположена под углом 90° относительно оси серег кожуха, между указанными кожухом и опорой расположено кольцо с установленными на его внешней стороне четырьмя пальцами, два из которых с возможностью поворота входят во втулки серег кожуха, два - во втулки серег опоры, а также гибкая труба, проходящая внутри указанного кольца и изолирующая внутреннюю полость винторулевой колонки. При этом втулки упомянутых серег изготовлены из материала, образующего с материалом пальцев упомянутого кольца пары трения, не требующие смазки при работе в воде.

Применение для соединения несущего кожуха с опорой гребного вала шарнира, состоящего из простых в изготовлении узлов и деталей (серег с втулками и кольца с пальцами) и не требующего уплотнения, а также применение для уплотнения внутренней полости винторулевой колонки простой в изготовлении и легко монтируемой гибкой трубы значительно упрощает конструкцию винторулевой колонки, облегчает её сборку, повышает надёжность уплотнения её внутренней полости.

На фиг.1 чертежа изображен продольный разрез винторулевой колонки в вертикальной плоскости, на фиг.2 чертежа изображен продольный разрез винторулевой колонки в горизонтальной плоскости, на фиг.3 чертежа изображен поперечный разрез винторулевой колонки.

Винторулевая колонка состоит из несущего кожуха 1, установленного на транце судна 2, опоры гребного вала 3, установленных на них серег 4, 5, 6, 7 с втулками 8, 9, 10, 11 и кольца 12 с пальцами 13, 14, 15, 16. При этом пальцы 13 и 14 с возможностью поворота входят во втулки 8 и 9 серег 4 и 5 кожуха 1, а пальцы 15 и 16 - во втулки 10 и 11 серег 6 и 7 опоры 3. Между несущим кожухом 1 и опорой гребного вала 3 установлена гибкая труба 17, расположенная в отверстии кольца 12, в кожухе 1 на радиальных подшипниках качения 18 установлен ведущий вал 19, в опоре 3 на радиальном подшипнике качения 20 и радиально-упорных подшипниках качения 21 установлен гребной вал 22, на конце которого закреплён гребной винт 23. Ведущий вал 19 и гребной вал 22 соединены универсальным соединением (например, карданным валом) 24. К опоре гребного вала 3 присоединены кронштейны 25, к которым шарнирно крепится механизм поворота (например, гидроцилиндры).

Судовая винторулевая колонка работает следующим образом.

Крутящий момент с ведущего вала 19, вращающегося в подшипниках 18, через универсальное соединение 24 передаётся на гребной вал 22, вращающийся в подшипниках 20 и 21. При этом гребной винт 23 создает упор, который через подшипники 21 передаётся на опору гребного вала 3 и далее через серьги 6 и 7, втулки 10 и 11, пальцы 15 и 16 на кольцо 12 и далее через пальцы 13 и 14, втулки 8 и 9, серьги 4 и 5 на несущий кожух 1 и транец судна 2. Для изменения курса судна опора гребного вала 3 вместе с серьгами 6, 7, втулками 10, 11, пальцами 15, 16, а также кольцом 12 поворачивается в горизонтальной плоскости относительно серег 4, 5 несущего кожуха 1 на пальцах 13, 14 и втулках 8, 9. Для изменения угла наклона гребного винта 23 опора гребного вала 3 вместе с серьгами 6, 7 поворачивается в вертикальной плоскости относительно кольца 12 на пальцах 15, 16 и втулках 10, 11. Поворот опоры гребного вала 3 осуществляется с помощью какого-либо механизма, воздействующего на неё через кронштейны 25. Взаимное смещение ведущего вала 19 и гребного вала 22, возникающее при повороте опоры гребного вала 3, компенсируется универсальным соединением 24.

Втулки 8, 9, 10, 11 изготавливаются, например, из бронзофторопласта, а пальцы 13, 14, 15, 16 - из нержавеющей стали, при этом материалы втулок и пальцев образовывают пары трения, не требующие смазки при работе в воде.