Система передачі потужності суднового двигуна на гребний гвинт

Реферат: UA 85542 U UA 85542 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до систем передачі потужності суднового двигуна на гребний гвинт, які засновано на комбінованому застосуванні двигуна внутрішнього згоряння та асинхронних електричних машин надання обертового руху гребному гвинту. Область застосування: пропульсивні комплекси суден, що експлуатуються в складних навігаційних умовах. Для оптимізації та стабілізації процесу передачі потужності суднових двигунів внутрішнього згоряння в умовах режиму повних та перемінних навантажень [1, 2]. Відома система передачі потужності на гребний гвинт, яка складається з двигуна внутрішнього згоряння, лінії гребного вала, упорного, опорних та дейдвудного підшипників та змонтованого на гребному валу електровалогенератора [2]. Недоліки пристрою, які обумовлені використанням змонтованого на гребному валу електровалогенератора: застосування як генератора синхронної установки дозволяє використовувати її лише для отримання додаткової електроенергії; експлуатація установки можлива тільки у режимі повного навантаження двигуна внутрішнього згоряння. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до корисної моделі, що пропонується, є система передачі потужності на гребний гвинт, що складається з двигуна внутрішнього згоряння, лінії гребного вала, упорного, опорних та дейдвудного підшипників, змонтованого на гребному валу електричної машини подвійної дії (двигун-генератор), швидкороз'ємних муфт та акумуляторної батареї [3]. Недоліки пристрою, які обумовлені використанням машини подвійної дії (двигун-генератор) та акумуляторної батареї: складність та велика вартість енергетичної установки; неможливість застосування на суднах великої водотоннажності; обмежений перелік робочих режимів; необхідність застосування електромережі постійного струму. Задачею корисної моделі є створення системи передачі потужності на гребний гвинт, у якій передбачені поширений діапазон робочих режимів, компенсація негативного впливу дестабілізуючих експлуатаційних факторів на всі елементи пропульсивного комплексу, та одночасно збережені низька вартість валогенераторних установок та висока надійність електроенергетичних установок перемінного струму [4]. Поставлена задача вирішується тим, що система передачі потужності суднового двигуна на гребний гвинт складається з двигуна внутрішнього згоряння, на валу якого змонтовані датчики обертів, вібрації та крутного моменту, упорного підшипника, носової та кормової лінії вала, що змонтовані у опорних та дейдвудному підшипниках та сполучаються відповідними кінцями за допомогою швидкороз'ємних муфт з середньою лінією вала, з зафіксованими на ній трьома секціями асинхронної електричної машини та гребним гвинтом, та блока керування установкою, та відрізняється застосуванням комбінації трьох секцій електричної машини, що забезпечує використання усієї пропульсивної установки в режимах отримання додаткової електроенергії, повного електроруху, стабілізації процесу передачі потужності та пуску двигуна внутрішнього згоряння. Технічний ефект досягається завдяки тому, що комбінація елементів забезпечує: збільшення переліку режимів використання енергетичної установки та пропульсивного комплексу судна; підвищення значення коефіцієнта технічної експлуатації енергетичної установки; компенсації впливу дестабілізуючих крутильних коливань на роботу двигуна внутрішнього згоряння та лінії вала; економію паливно-мастильних матеріалів при експлуатації судна в умовах режиму перемінних навантажень. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено двигун внутрішнього згоряння, на валу якого змонтовані датчики обертів, вібрації та крутного моменту 13, упорного підшипника 3, носової 4 та кормової 9 лінії вала, що змонтовані у опорних 5, 10 і дейдвудному 11 підшипниках та сполучаються відповідними кінцями за допомогою швидкороз'ємних муфт 6, 8 з середньою лінією вала та гребним гвинтом. На середній лінії зафіксовані три секції 7а, 7б, 7в асинхронної електричної машини, які сполучаються з блоком керування установкою 14, до якого одночасно надходять інформаційні сигнали від датчиків 13. Секції 7а, 7б, 7в асинхронної електричної машини можуть бути увімкнені у роботу у будьякій конфігурації - як єдина установка, або лише одна чи дві секції, чи дві секції в одному режимі, а третя в іншому режимі. 1 UA 85542 U 5 10 15 20 25 30 На кресленні показано: система передачі потужності суднового двигуна на гребний гвинт: 1 двигун внутрішнього згоряння; 2 - маховик; 3 - упорний підшипник; 4 - носова лінія вала; 5, 10 опорні підшипники; 6, 8 - швидкороз'ємні муфти; 7а, 7б, 7в - секції асинхронної електричної машини; 9 - кормова лінія вала; 11 - дейдвудний підшипник; 12 - гребний гвинт; 13 - датчики обертів, вібрації та крутного моменту; 14 - блок керування установкою. Відомості, які підтверджують можливість здійснення корисної моделі. Для здійснення корисної моделі застосовано залучення до складу системи секції асинхронної електричної машини 7а, 7б, 7в, датчиків обертів та вібрації 13 та блока керування установкою. У режимі пуску двигуна внутрішнього згоряння на секції асинхронної електричної машини блок керування надає струм від допоміжних дизель-генераторів та одночасно вимикає кормову швидкороз'ємну муфту. Після завершення пуску на часткових режимах навантаження асинхронна електрична машина перемикається у режим допоміжного двигуна та вмикається кормова муфта. У режимі повного навантаження двигуна внутрішнього згоряння асинхронна електрична машина застосовується двома секціями як генератор для отримання додаткової електроенергії, а однією секцією як електричний демпфер деструктивних механічних крутильних коливань елементів валопроводу. У цьому режимі інформація щодо стану елементів валопроводу надходить з датчиків обертів, вібрації та крутного моменту та обидві муфти увімкнуті. У режимі маневрів (довготривалий режим неповного навантаження головного двигуна внутрішнього згоряння), при вимкнутій носовій муфті та увімкнутій кормовій, асинхронна електрична машина перемикається у режим головного двигуна та отримає струм від допоміжних дизель-генераторів. Таким чином здійснюється перехід в режим повного електроруху. Джерела інформації: 1. Камкин, СВ., Возницкий, И.В., Большаков, В.Ф и др. Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок. - М.: Транспорт, 1996.-432 с. 2. Самсонов, В.И., Худов, Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов. - М.: Транспорт, 1990.-368 с. 3. Прасолов, С. Н., Амитин, М. Б. Устройство подводных лодок. - М.: Воениздат, 1978.-311 с. 4. Судовой механик: Справочник/ Под редакцией А.А. Фока - Т. 2 - Одесса: Феникс, 2010.1036 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Система передачі потужності суднового двигуна на гребний гвинт, що складається з двигуна внутрішнього згоряння, на валу якого змонтовані датчики обертів, вібрації та крутного моменту, упорного підшипника, носової та кормової лінії вала, що змонтовані у опорних та дейдвудному підшипниках та сполучаються відповідними кінцями за допомогою швидкороз’ємних муфт з середньою лінією вала, з зафіксованими на ній трьома секціями асинхронної електричної машини, та гребним гвинтом, та блока керування установкою, яка відрізняється тим, що застосована комбінація трьох секцій електричної машини, що забезпечує використання усієї пропульсивної установки в режимах отримання додаткової електроенергії, повного електроруху, стабілізації процесу передачі потужності та пуску двигуна внутрішнього згоряння. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2