Двигательно-движительный комплекс

Двигательно-движительный комплекс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВИГАТЕЛЬНО-ДВИЖИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС, содержащий приводной двигатель, кинематически связанный валом, проходящим через главный упорный подшипник , с водометным движителем с рабочим колесом, имеющим полую ступицу с лопастями , спрямляющий аппарат со ступицей , гидравлическое упороразгружающее устройство в виде лабиринтного уплотнения между ступицами рабочего колеса и спрямляющего аппарата и механическое упороразгружающее устройство в виде упорного подшипника, помещенного в, пдршне, установленном Б закрепленном на фунда.менте гидроцилиндре, с гидромультипликатором, имеющим полость низкого давления, сообщенную с полостью за лопастями рабочего колеса, и полость высокого давления, сообщенную с полостью гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса главного упорного подшипника, гидромультипликатор механического упороразгружающего устройства выполнен с дополнительным поршнем и дополнительной полостью низкого давления, причем последняя сообщена с полостью внутри ступицы рабочего колеса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, SU„„1094809 (д) В 63 Н 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3553106/27-11 (22) 03.01.83 (46) 30.05.84. Бюл. № 20 (72) Е. Н. Чернов, Е. В. Данилов и Н. Н. Луковников (53) 629.12:532.5.582.5(088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3493165, кл. В 63 Н 11/10, 06.10.82. (54) (57) ДВИГАТЕЛЪНО-ДВИЖИТЕЛЪНЫЛ КОМПЛЕКС, содержащий приводной двигатель, кинематически связанный валом, проходящим через главный упорный подшипник, с водометным движителем с рабочим колесом, имеющим полую ступицу с лопастями, спрямляющий аппарат со ступицей, гидравлическое упороразгружающее устройство в виде лабиринтного уплотнения между ступицами рабочего колеса и спрямляющего аппарата и механическое у.пороразгружающее устройство в виде упорного подшипника, помещенного в, поршне, установленном в закрепленном на фундаменте гидроцилиндре, с гидромультипликатором, имеющим полость низкого давления, сообщенную с полостью за лопастями рабочего колеса, и полость высокого давления, сообщенную с полостью гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса главного упорного подшипника, гидромультипликатор механического упороразгружающего устройства выполнен с дополнительным поршнем и дополнительной полостью низкого давления, причем последняя сообщена с полостью внутри ступицы рабочего колеса.

1094809

Изобретение относится к судостроению, в частности к двигательно-движительным комплексам (ДДК) водометного типа.

Известен ДДК, содержащий приводной двигатель, кинематически связанный валом, проходящим через главный упорный подшипник, с водометным движителем с рабочим колесом, имеющим полую ступицу с лопастями, спрямляюший аппарат со ступицей, гидравлическое упороразгружающее устройство (УРУ) в виде лабиринтного уплотнения между ступицами рабочего колеса и спрямляюшего аппарата и механическое упороразгружающее устройство в виде упорного подшипника, помещенного в поршне, установленном в закрепленном на фундаменте гидроцилиндре, с гидромультипликатором, имеющим полость низкого давления, сообщенную с полостью за лопастями рабочего колеса, и полость высокого давления, сообщенную с полостью гидроцилиндра (1).

При работе водометного движителя вследствие неравномерности потока воды возможно появление вибраций и кратковременных перекосов в лабиринтном уплотнении гидравлического УРУ. При этом может происходить увеличение протечек через это уплотнение и, как следствие, повышение давления внутри ступицы рабочего колеса. При этом на гребном валу возрастает упор на некоторую величину. Эта дополнительная величина упора воспринимается только главным упорным подшипником (ГУП), а механическое УРУ продолжает воспринимать прежнюю величину упора. В результате этого происходит перегруз ГУП и, как следствие, уменьшение его ресурса.

Целью изобретения является увеличение ресурса главного упорного подшипника.

Цель достигается тем, что в двигательнодвижительном комплексе, содержащем приводной двигатель, кинематически связанный валом, проходящим через главный упорный подшипник, с водометным движителем с рабочим колесом, имеющим полую ступицу с лопастями, спрямляющий аппарат со ступицей, гидравлическое упороразгружающее устройство в виде лабиринтного уплотнения между ступицами рабочего колеса и спрямляюшего аппарата и механическое упороразгружаюгцее устройство в виде упорного подшипника, помещенного в поршне, установленном в закрепленном на фундаменте гидроцилиндре, с гидромультипликатором, имеющим полость низкого давления, сообщенную с полостью за лопастями рабочего колеса, н полость высокого давления, сообгценную с полостью гидроцилиндра, гидромультипликатор механического упороразгружаюгцего устройства выполнен с дополнительным поршнем и дополнительной Iloлостью низкого давления, причем последняя сообгцспа с полостью внутри ступицы рабочего колесB.

На чертеже схематично показана схема

LLHK.

ДДК состоит из приводного двигателя 1, главного упорного подшипника 2, водометного движителя и механического УРУ с гидромультипликатором. Водометный движитель содержит водовод 3, гребной вал 4 с закрепленным на нем рабочим колесом 5 со ступицей 6, спрямляющий аппарат 7 со ступицей 8 и лопатками 9, опорный подшип10 ник 10 гребного вала. В одной из лопаток

9 имеется отверстие 11. Между периферийными поверхностями ступиц 6 гребного винта и 8 спрямляющего аппарата выполнено лабиринтное уплотнение 12. В ступице 8 имеются отверстия 13, сообщающие полость

14 внутри ступицы рабочего колеса с окружающей средой за движителем. Механическое УРУ включает вал 15, на котором закреплен упорный подшипник 16, расположенный в поршне 17, смонтированном в за20 крепленном на фундаменте гидроцилиндре

18, и гидромультипликатор. Гидромультипликатор состоит из корпуса 19, в котором установлен шток 20 с основными 21 и 22 и дополнительным 23 поршнями. Поршни и шток уплотнены кольцами 24 — 27. Корпус, шток и поршни образуют основную 28 и дополнительную 29 полости низкого давления, полость 30 высокого давления и две нерабочие полости 31 и 32. Полость 28 сообщена трубопроводом 33 с напорной полостью 34 за лопастями рабочего колеса, полость 29—

30 тр !бопроводом 35 и отверстием 11 с полостью !4 внутри -ступицы рабочего колеса, полость 30 — трубопроводом 36.с полостью

37 гидроцилиндра механического УРУ. Полости 31 и 32 сообщены отверстиями 38 и

39 с окружаюшей средой.

З5 ДДК работает следующим образом.

При работе приводного двигателя 1 вода, засасывается в водовод 3, ускоряется рабочим колесом 5 и после спрямляющего аппарата 7 выбрасывается за корму судна.

При этом на валу 4 создается упор, величина которого пропорциональна произведению давления воды за лопастями рабочего колеса (в полости 34) на площадь диска рабочего колеса (круг диаметром, равным диаметру рабочего колеса) . Часть упора

45 снижается гидравлическим УРУ, состоящим из лабиринтного уплотнения 12 и отверстий 13. Часть воды, попадающая через лабиринтное уплотнение в полость 14 внутри ступицы рабочего колеса, сбрасывается в окружающую среду после движителя через

Sp отверстия 13, плошадь которых выбирается такой, чтобы в полости 14 поддерживалось давление, близкое по величине к давлению воды в окружающей среде за водометным движителем. Таким образом гидравлическим

УРУ осуществляется снижение упора на ве-, 55 личину, пропорциональную произведению разницы давлений воды в полостях 34 за лопастями рабочего колеса и 14 внутри ступицы рабочего колеса на площадь ступицы

1094809

Составитель С. Саблин

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 3514/12 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рабочего колеса (площадь круга диаметром, равным диаметру ступицы).

Оставшаяся часть упора воспринимается главным упорным подшипником 2, при этом одновременно давление воды в полости 34, трубопроводе 33 и основной полости

28 низкого давления воздействует на основной поршень 21. Это усилие передается основным поршнем 22 гидромультипликатора на масло в полости 30 высокого давления, трубопроводе 36 и полости 37, давлением которого на поршень 17 механического УРУ осуществляется нагружение упорного подшипника 16 частью упора и, следовательно, разгрузка на эту величину главного упорного подшипника 2. Площадь поршня 17 выбирается таким образом, чтобы нагрузка на упорный подшипник 16 была равна нагрузке на главный подшипник 2 (при одинаковых подшипниках в этих узлах). В случае выбора равных подшипников нагрузка на упорные подшипники за счет выбора необходимой площади поршня 17 осуществляется из расчета обеспечения одинаковой долговечности подшипников. При появлении во время работы движителя вибрации вследствие неравномерности потока воды могут. происходить кратковременные повторяющиеся перекосы в лабиринтном уплотнении 12, в результате чего из-за увеличения протечек воды повышается давление в полости 14 внутри ступицы рабочего колеса, создавая дополнительный упор на гребном валу 4.

При этом повысившееся давление воды в полости 14 воздействует через трубопровод 35 и дополнительную полость 29 гидромультипликатора на дополнительный поршень 23, далее основным поршнем 22 через полость

30 высокого давления, трубопровод 36 и полость 37 — на поршень 17 механического

УРУ, дополнительно нагружая упорный подшипник 16 и тем самым снижая часть дополнительного упора с главного упорного подшипника 2. Площадь дополнительного поршня 23 выбирается из расчета распределения дополнительного упора между упорным подшипником 16 механического УРУ и главным упорным подшипником 2 в том же

10 соотношении, что и основной упор площадью поршня 21.

Таким образом в предлагаемом устройстве автоматически осуществляется принятое распределение нагрузки между упорным подшипником механического УРУ и главным упорным подшипником как при нормальной работе движителя, так и при нарушении работы гидравлического УРУ (даже в случае выхода последнего из строя).

Техническое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным сос20 тоит в том, что в нем автоматически осуществляется необходимое распределение нагрузки (упора) между упорным подшипником механического УРУ и ГУП при всех режимах работы движителя, в то.время как в известном устройстве это распределение осуществляется только в случае соблюдения идеальных условий эксплуатации движителя, практически не достижимых в реальной обстановке при работе движителя в условиях неравномерного потока воды, вибрации, попадания воздуха в .водопроточную часть и т. п. В результате этого снижается дополнительная, возникающая в реальных условиях работы, нагрузка на ГУП, вследствие чего повышается долговечность последнего и всего ДДК в целом.