Полноповоротный водометный движитель судна

Полноповоротный водометный движитель судна

Реферат

 

Использование: судостроение, а именно - движители или средства активного управления преимущественно для работы на мелководье. Сущность изобретения: движитель содержит рабочий орган с коэффициентом быстроходности не менее 300 и приводной двигатель. Поворотная проточная часть, имеющая водозаборник, центральный канал и изогнутый отводящий патрубок, размещена в шахте корпуса судна соосно с последней и рабочим органом. Внутренний диаметр шахты не превышает 1,8 D, а водозаборник отстоит от крышки шахты не менее чем на 0,15 D, где D - диаметр рабочего органа. Движитель обладает повышенным КПД и улучшенными эксплуатационными свойствами на мелководье. 2 ил.

Изобретение относится к водному транспорту, а именно к полноповоротным водометным движителям плавсредств.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога полноповоротный водометный движитель предпочтительно для мелкосидящего судна, содержащий рабочий орган в виде осевого насоса с повышенным коэффициентом быстроходности. Рабочий орган установлен в проточной части, имеющей водозаборник и изогнутый отводящий патрубок с соплом и размещенной в цилиндрической шахте движителя с крышкой, соединенной с обшивкой судна конической обечайкой.

Высокие скорости на входе воды в проточную часть движителя понижают его эффективность и создают предпосылки всасывания плавающих предметов и битого льда, а также "присасывания" днища судна к грунту на мелководных акваториях. Снижение эффективности движителя обусловлено использованием на входе воды в водозаборник только части сечения шахты движителя, косым обтеканием рабочего органа в проточной части и значительным (до 25^о) отклонением выбрасываемой струи от горизонтальной плоскости.

Техническая задача, подлежащая решению при создании настоящего изобретения, заключается в организации оптимальных условий обтекания рабочего органа и снижении скорости воды на входе в водозаборник проточной части.

Эта техническая задача решается тем, что насадка установлена относительно шахты с кольцевым зазором, при этом внутренний диаметр шахты не превышает 1,8 D, а водозаборник отстоит от крышки шахты не менее чем на 0,15 D, где D диаметр осевого насоса.

На фиг. 1 схематически изображен полноповоротный водометный движитель в продольном разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Полноповоротный водометный движитель состоит из рабочего органа 1, выполненного в виде гребного винта, осевого или диагонального рабочего колеса с коэффициентом быстроходности не менее 300, установленного в центральном канале 2 проточной части. Корпус 3 последней имеет кольцевой водозаборник с пилонами 4 направляющего аппарата и изогнутый отводящий патрубок 5. Рабочий орган 1 приводным валом 6 через угловой редуктор 7 (или напрямую на чертежах не показано) кинематически связан с приводным двигателем 8. Поворот вектора тяги движителя на 360^о осуществляется приводом 9 поворота корпуса 3 проточной части или приводом поворота отдельно отводящего патрубка 5, который может быть соединен с корпусом 3 подвижно (на чертежах не показано). Корпус 3 проточной части размещен в цилиндрической шахте 10, соединенной с обшивкой 11 судна конической или иной расширяющейся к обшивке обечайкой 12, соосно рабочему органу 1. При этом наружный размер (в частном случае диаметр) кольцевого зазора между шахтой и корпусом 3 не превышает 1,8 диаметра рабочего органа, а водозаборник корпуса 3 отстоит от крышки шахты 10 не менее, чем на 0,15 диаметра рабочего органа. С целью максимального снижения гидравлического сопротивления проточной части кольцевой зазор может быть неосесимметричным, а шахта 10 некруглой в зависимости от формы обшивки или расположения движителя в оконечности судна.

При работе движителя забортная вода поступает с невысокой скоростью по кольцевому зазору между шахтой 10 и корпусом 3 к направляющему аппарату и водозаборнику корпуса 3, а далее в центральном канале 2 получает от рабочего органа 1 энергию приводного двигателя 8. После этого поток воды под давлением поступает в отводящий патрубок 5 и с повышенной скоростью выбрасывается из его сопла, создавая тягу движителя. Для изменения направления тяги корупс 3 проточной части или отдельно изогнутый патрубок 5 поворачиваются приводом 9 на любой угол в пределах от 0 до 360^о. При минимальном вертикальном габарите данный движитель не выступает за обводы обшивки корпуса судна и обладает свободой компоновки с приводными двигателями как горизонтального, так и вертикального исполнения.

В предложенном движителе существенно снижена скорость воды и гидравлическое сопротивление входного тракта движителя за счет использования полного проходного сечения и оптимальных размеров кольцевого зазора между шахтой и проточной частью при минимальных вертикальном габарите и угле отклонения выбрасываемой струи от горизонтальной плоскости.

За счет спрямления потока, натекающего на рабочий орган, обеспечивается максимальный КПД последнего. Низкая скорость воды на входе в движитель исключает "присасывание" судна к грунту на мелководье, всасывание посторонних предметов и необходимость защитной решетки.

Формула изобретения

Полноповоротный водометный движитель судна, содержащий осевой насос с коэффициентом быстроходности не менее 300, установленный в проточной части в кольцевой насадке с водозаборником и изогнутым отводящим патрубком с соплом, размещенными соосно в цилиндрической шахте с крышкой, соединенной с обшивкой судна расширяющейся обечайкой, отличающийся тем, что насадка установлена относительно шахты с кольцевым зазором, при этом внутренний диаметр шахты не превышает 1,8 D, а водозаборник отстоит от крышки шахты не менее чем на 0,15 D, где D диаметр осевого насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2