Пропульсивна установка з груповим приводом та одноступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одного

Корисна модель відноситься до галузі суднового машинобудування та може використовуватися в якості пропульсивного комплексу суден різного призначення з гвинтами фіксованого кроку і реверсивними дизельними двигунами. До числа пропульсивних установок, що дозволяють підвищити техніко-експлуатаційні показники морських транспортних суден, відносяться установки з гвинтами, що перекривають один одного та співвісними гвинтами протилежного обертання. Ознакою таких пропульсивних установок є перерозподіл навантаження між гребними гвинтами, накладення потоків, що створюються лопаттями сусідніх гвинтів, і при цьому здійснюється сумування гідродинамічної реакції гвинтів. Відомі декілька схем однодизельних пропульсивних установок із співвісними гвинтами протилежного обертання та гвинтами, що перекривають один одного [див. Дизельные пропульсивные установки с соосными противоположного вращения винтами для транспортных судов. Технический отчет по теме И - IX - 1089, IV этап. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований (ЦНИИТЭИС), 1970. - 117с, на стор.19; Однодизельна пропульсивна установка із співвісними гвинтами потилежного обертання. Деклараційний патента України на корисну модель №21976. Заявл. 03.11.2006; надрук. 10.04.2007, Бюл. №4; Однодизельна двовальна пропульсивна установка з гвинтами, що перекривають один одного. Деклараційний патента України на корисну модель №11344. Заявл. 25.06.2005; надрук. 15.12.2005, Бюл. №12 та ін.]. Суттєвим недоліком таких установок є втрата ходових якостей судна при зупинці головного двигуна внаслідок експлуатаційних порушень. Найближчим аналогом корисної моделі є пропульсивна установка з груповим приводом (дводизельна установка) [див. Дизельные пропульсивные установки с соосными противоположного вращения винтами для транспортных судов. Технический отчет по теме И - IX - 1089, IV этап. - Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований (ЦНИИТЭИС), 1970. - 117с, на стор.55-58, рис.20]. В даній установці потужність від двигунів через зубчасті зачеплення та проміжні вали передається до двох окремо розташованих редукторів, а від них до гребних гвинтів. Така схема з двома потоками передачі потужності за допомогою декількох ступенів зубчастих зачеплень дозволяє зменшити габарити та масу зубчастої передачі й отримати необхідне відношення моментів та чисел обертів. Такій пропульсивній установці притаманні певні недоліки: 1. Відсутність механічного зв'язку між вихідними валами, оскільки кожен двигун здійснює привід відповідного вала незалежно один від одного, і при відключенні одного з них потужність буде передаватися тільки на один гвинт. Це зменшує ходові та маневрені якості пропульсивної установки. 2. Зупинка одного із двигунів призводить до експлуатації пропульсивної установки за межами економічної ефективності внаслідок того, що відповідний зупиненому двигуну гвинт стає опором руху судна. Завдання корисної моделі полягає у підвищенні ефективності роботи пропульсивної установки та її надійності. Для вирішення даного завдання в пропульсивній установці з груповим приводом та одноступеневою передачею потужності на гребні гвинти, що перекривають один одного, яка містить дизельні реверсивні двигуни, розташоване в корпусі зубчасте зачеплення, що здійснює передачу руху на гребні гвинти, котрі обертаються в одному напрямку і встановлені з перекриванням один одного, та опорно-упорні вузли, обертання від дизельних двигунів передається на передавальні вали зубчастого зачеплення з розташованими на них шевронними зубчастими шестернями і далі на зубчасті шевронні колеса привідних валів, безпосередньо з'єднаних із гребними валами; при цьому всі згадані колеса привідних валів з'єднані між собою парами паразитних шестерень, розташованих на нерухомих осях, а окрім того опори зубчастих коліс і шестерень виконані у вигляді роликів котушкоподібного типу і мають по три пояски, які контактують з повернутими до них відповідними циліндричними ділянками зубчастих коліс і шестерень, причому ролики установлені в корпусі зачеплення у втулках неповноохоплюваних гідростатичних підшипників. На Фіг.1 наведено загальний вигляд пропульсивної установки з груповим приводом та одноступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одного (на прикладі дводизельної пропульсивної установки); на Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1; на Фіг.3 - розріз Б-Б на Фіг.1; на Фіг.4 - розріз В-В на Фіг.1; на Фіг.5 - розріз Г-Г на Фіг.1; на Фіг.6 - варіант виконання дводизельної тривальної пропульсивної установки з гвинтами, що перекривають один одного (загальний вигляд); на Фіг.7 - розріз А-А на Фіг.6. Подальше пояснення щодо складу пропульсивної установки та особливостей її роботи надані відносно установки, зображеної на Фіг.1-5. На Фіг.6 і 7 проілюстрований варіант виконання пропульсивної установки з груповим приводом та одноступеневою передачею потужності на гвинти, що перекривають один одного (дводизельна тривальна пропульсивна установка). Пропульсивна установка складається з двох головних реверсивних дизельних двигунів 1 і 2, котрі за допомогою розчіпних муфт 3 і 4 передають крутний момент на передавальні вали 5 і 6 зубчастого зачеплення. На передавальних валах 5 і 6 встановлено відповідно зубчасті шевронні шестерні 7 і 8. Шевронні шестерні знаходяться у зубчастому зачепленні відповідно із зубчастими колесами 9 і 10, розташованими на вихідних валах 11 і 12 зубчастого зачеплення пропульсивної установки. В разі необхідності шестерні 7 і 8 та колеса 9 і 10 виконуються таким діаметром, що в зачепленнях 7-9 та 8-10 забезпечується редукція обертів (див. Фіг.1). Зубчасті колеса 9 і 10 з'єднані між собою парою паразитних шестерень 13, розташованих на нерухомих осях 14, закріплених до корпусу зубчастого зачеплення. В якості опор шевронних зубчастих шестерень 7 і 8 та зубчастих коліс 9 і 10 використовуються ролики 15 котушкоподібного типу (всього передбачено 8 роликів). Кожен ролик 15 має по три пояски 16, які контактують з відповідними циліндричними ділянками шестерень 7 і 8 та коліс 9 і 10. Ролики 15 установлені у втулках 17 неповноохоплюваних гідростатичних підшипників. Втулки 17 закріплені у корпусі 18 та кришці 19 зубчастого зачеплення та мають трубопроводи 20 для підведення робочого середовища у зазори неповноохоплюваних гідростатичних підшипників. Вихідні вали 11 і 12 зубчастого зачеплення з'єднані з гребними валами 21 і 22, на яких розташовані відповідно гребні гвинти 23 і 24. До складу пропульсивного комплексу входять також головні упорні підшипники 25 та дейдвудні пристрої 26. Пропульсивна установка працює таким чином. При роботі головних дизельних двигунів 1 і 2 обертання їх валів через розчіпні муфти 3 і 4 передається на передавальні вали 5 і 6 зубчастого зачеплення. Розташовані на валах 5 і 6 шевронні шестерні 7 і 8 передають рух відповідно на зубчасті шевронні колеса 9 і 10, що розташовані на вихідних валах 11 і 12 зубчастого зачеплення, а від останніх - на гребні вали 21 і 22, на яких розташовані гребні гвинти 23 і 24. Упор від гребних гвинтів 23 і 24 сприймається головними упорними підшипниками 25. Дейдвудні пристрої 26 забезпечують сприйняття радіальних навантажень з боку гребних гвинтів 23 і 24, а також запобігають проникненню забортної води у корпус судна. Зубчасті шевронні колеса 7 і 8, що розташовані на вихідних валах 11 і 12 зубчастого зачеплення, з'єднані між собою за допомогою пари паразитних шестерень 13, розміщених на нерухомих осях 14, що закріплені до корпусу зачеплення. Це забезпечує синхронність обертання вихідних валів 11 і 12, відповідно гребних валів 21 і 22 і розташованих на них гребних гвинтів 23 і 24. Застосована кінематична схема забезпечує передачу потужності одночасно на гребні гвинти 23 і 24 при роботі тільки одного із головних двигунів 1 і 2 пропульсивної установки. Надійний контакт в усіх зубчастих зачепленнях забезпечується за рахунок того, що пояски 16 роликів 15, взаємодіючи з відповідними циліндричними ділянками шестерень 7 і 8 та коліс 9 і 10 забезпечують притискні зусилля в зубчастих зачепленнях. При цьому ролики 15 виконують функцію обмежувачів згинальної деформації згаданих зубчастих шестерень і коліс. Навантаження, що виникають при роботі зачеплення, сприймаються неповноохоплюваними підшипниками, несуча здатність яких забезпечується подачею робочого середовища за допомогою трубопроводів 20 у робочі зазори, утворені між поверхнями роликів 15 котушкоподібного типу і втулок 17, які закріплені в корпусі 18 і кришці 19 зубчастого зачеплення. Конструктивні заходи, що наведені у запропонованій корисній моделі, підвищують ефективність роботи пропульсивної установки та її надійність.