Валопровод

 

Использование: судостроение, конструкция валопроводэ в составе судовых энергетических установок. Сущность изобретения: валопровод содержит два соосных противоположно вращающихся винта 1 и 2. Внутренний вал валопровода опирается на подшипники 3 и 4 и включает в себя гребной 5 и составной промежуточный б валы , соединенные фланцами 7. Наружный полый вал установлен в подшипниках 8 и 9. Он состоит из гребного 10 и составного промежуточного 11 валов, соединенных фланцами разъемных вставок 12. Подшипники 3 и 4 внутреннего вала состоят из самоустанавливающейся втулки, имеющей на наружной поверхности канавки для подвода смазки к поверхностям трения. Во втулке выполнены каналы, соединяющие канавки с маслозаборниками, выполненными в виде трубки Пито. На внутренней цилиндрической поверхности втулки выполнена зубчатая обойма с прямыми зубьями. В зацеплении с обоймой находится зубчатая втулка с бочкообразными зубьями, выполненная непосредственно на внутреннем валу. Во втулках размещены упругие разжимные закладные кольца. Кроме того, во втулке выполнены каналы для подвода масла к зубчатой муфте, сообщенные с маслозаборниками. Перед фланцами 7 и фланцами валов, входящих в вал 6, размещены манжетные уплотнения 22. Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 63 Н 23/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22 У 10 (21) 4900093/11 (22) 08.01.91 (46) 30,10.92, Бюл. N 40 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте им. адмирала С.О.Макарова

{72) А.И.Тарабрин и А.К.Чередниченко (56) Журнал "Судостроение", N. 9, 1990, с.

51.

Козлов В.И, Судовые энергетические установки. Л.: Судостроение, 1975, с. 329 и

330. рис. Xl.10. (54) ВАЛОПРОВОД (57) Использование: судостроение, конструкция валопроводэ в составе судовых энергетических установок. Сущность изобретения: валопровод содержит два соосных противоположно вращающихся винта 1 и 2. Внутренний вал валопровода опирзется нэ подшипники 3 и 4 и включает в себя гребной 5 и составной промежуточный 6 валы, соединенные фланцами 7. Наружный по» Ы«1772052 Al лый вал установлен в подшипниках 8 и 9. Он состоит из гребного 10 и составного промежуточного 11 валов, соединенных фланцами разъемных вставок 12. Подшипники 3 и 4 внутреннего вала состоят из самоустанавливающейся втулки, имеющей на наружной поверхности канавки для подвода смазки к поверхностям трения. Во втулке выполнены каналы, соединяющие канавки с маслозаборникэми, выполненными в виде трубки

Пито. На внутренней цилиндрической поверхности втулки выполнена зубчатая обойма с прямыми зубьями. В зацеплении с обоймой находится зубчатая втулка с бочкообразными зубьями, выполненная непосредственно на внутреннем валу. Во втулках размещены упругие разжимные закладные кольца. Кроме того, во втулке выполнены каналы для подвода масла к зубчатой муфте, сообщенные с маслозаборниками. Перед фланцами 7 и фланцами валов, входящих в вэл 6, размещены манжетные уплотнения

22. 3 ил.

1772052

Изобретение относится к области судостроения и машиностроения и может использоваться в составе судовых энергетических установок, Известна конструкция судового валопровода с соосными гребными валами. Основной недостаток конструкции недостаточная работоспособность подшипников между наружными и внутренними ва= лами.

Известна конструкция валопровода,содержащего внутренний и наружные валы, каждый из которых включает в себя гребной и промежуточный валы, соединенные фланцами и установленными в подшипниках скольжения, причем подшипники скольжения внутреннего вала размещены между последним и наружным валом, а подшипники сколь>кения наружного вала размещены ме>кду последним и дейдвудной трубой. Недостатком конструкции является недостаточная надежность работы, связанная стем, что втулка подшипника ее позволяет демпфировать колебания и компенсировать расцентровку осей — смещение и излом, возникающие в процессе монтажа валопровода, а также при его эксплуатации, Кроме того, т.к, рабочей поверхностью в подшипниках скольжения является наружная поверхность внутреннего вала это ограничивает площадь поверхности, воспринимающей нагрузку„а следовательно и несущую способность подшипника, Невозможно и увеличение данной площади за счет развития осевой протяженности втулки, т.к, Ьтулка не является самоустанавливающейся. В связи с этим подшипники являются высоконагруженными, что ведет к снижению надежности работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы валопровода, С этой целью подшипники сколь>кения внутреннего вала выполнены в виде втулок, обращенных рабочей поверхностью к внутренней поверхности наружного вала и установленных с возмо>кностью взаимодействия с последним, причем на внутренней поверхности каждой втулки вы-. полнены зубья с возмо>кнастью их взаимодействия с бочкообразными зубьями, выполненными на наружной поверхности внутреннего вала, а втулки выполнены с маслозабарниками и каналами для подвода смазки к рабочим поверхностям втулок и зубчатым зацеплениям, при этом валопровод снабжен уплотнительными устройствами, установленными между внутренним и наружным валами перед их фланцевыми соединениями. Предлагаемая конструкция позволяет повысить надежность работы валопровода за счет увеличения в подшипниках площади поверхности воспринимающей нагрузку, так как втулка подшипника обращена к внутренней поверхности наружного вала.

Втулка подшипника является самоустанавливающейся и сочленяется с внутренним валом посредством зубчатой муфты с

10 бочкообразными зубьями, обеспечивающей гибкую механическую связь. Боковые и радиальные зазоры между зубьями компенсируют расцентровку осей валов — смещение и излом. Центрирование зубьев происходит

15 по эвольвентным профилям и может быть произведено как по боковым поверхностям, так и по диаметру вершин, При этом обеспечивается достаточная демпфирующая спо20

55 собность для демпфирования колебаний, возникающих на валопроводе в связи с пульсациями крутящего и изгибающего момента, Так как втулка самоустанавливающаяся, ее осевая протяженность может быть увеличена, тем самым увеличена и несущая способность подшипника. При этом конструкция позволяет облегчить возможность установки подшипников между валами . Уплотнения, размещенные между валами перед фланцами позволяют обеспечить смазку подшипников и сопряженных элементов муфт, т.к. они удерживают смазку, поданную при сборке в пОлость между валами.

На фиг,1 показана конструкция валопровода; на фиг.2 — узел l на фиг.1; на фиг.З вЂ” сечение А-А на фиг.2, Конструкция валопровода содержитдва соосных винта 1 и 2. Внутренний вал валопровода опирается на подшипники 3 и 4 и включает в себя гребной 5 и составной промежуточный 6 валы, соединенные фланцами

7, Нару>кный полый вал установлен в подшипниках 8 и 9. Он состоит из гребного 10 и составного промежуточного вала 11 соединенных фланцами разъемных вставок 12.

Подшипники 3 и 4 внутреннего вала состоят из самоустанавливающейся втулки 13, имеющей на наружной поверхности канавки 14 для подвода смазки к поверхностям трения.

Во втулках 13 выполнены каналы 15, соединяющие канавки 14 с маслозаборниками 16, выполненными в виде трубок Пито; На внутренней цилиндрической поверхности втулок 13 выполнена зубчатая обойма 17 с прямыми зубьями. В зацеплении с обоймой

17 находится зубчатая втулка 18 с бочкообразными зубьями, выполненными непосредственно на внутреннем валу. Во втулке

13 размещены упругие раэжимные кольца

19. Кроме того, во втулке 13 выполнены ка1772052

10

30

40 налы 20 для подвода масла к зубчатой муфте, сообщенные с маслоэаборниками 21. Перед фланцем 7 и фланцами валов входящих в составной промежуточный вал 6 размещены манжетные уплотнения 22.

Конструкция работает следующим образом. При сборке валопровода в полости, образованные пространством между внутренним и наружным валом и ограниченные уплотнениями 22,приблизительно на 1/3 объема заливается масло. В процессе сборки втулки 13 подшипников 3 и 4 за счет взаимодействия между зубьями обоймы 17, выполненной на втулках 13,и зубьями зубчатой втулки 18. выполненной на внутреннем валу, самоустанавливаются относительно внутренней поверхности наружного вала, компенсируя тем самым возникающие при сборке расцентровки осей.

При передаче движения на винты 1 и 2 внутренний вал, опирающийся на подшипники 3 и 4 и включающий в свой состав гребной 5 и составной промежуточный вал 6, соединенный фланцами 7,и наружный полый вал, установленный в подшипниках 8 и 9 и состоящий из гребного 10 и составного промежуточного вала 11, соединенный фланцами вставок 12, приходят во вращение. При вращении масло увлекается в движение и равномерно распределяется в виде кольца между поверхностями внутреннего и наружного вала, Динамический напор реализуется в маслоэаборниках 16 и 21 и масло попадает через каналы 15 к продольным канавками 14 на втулках 13, и через каналы

20 к сопряжениям зубьев. В процессе работы в зубчатом зацеплении втулки 18 и обоймы 17 демпфируются колебания, возникающие за счет пульсации крутящего и изгибающего момента, Упругие кольца 19 служат ограничителями осевого перемещения втулок, Предлагаемая конструкция позволяет повысить надежность валопровода эа счет ухудшения характеристик подшипниковых узлов внутреннего вала. Для соотношений, указанных на фиг.1 — З,несущая способность каждого подшипника может быть увеличена более чем в 3 раза по сравнению с прототипом (без учета возможности увеличения осевой протяженности втулки за счет самоустановки).

Формула изобретения

Валопровод, содержащий внутренний и наружный валы, каждый из которых включает в себя гребной и промежуточный валы, соединенные фланцами и установленные в подшипниках скольжения, причем подшипники скольжения внутреннего вала размещены между последним и наружным валом„ а подшипники скольжения наружного вала размещены между последним и дейдвудной трубой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, подшипники скольжения внутреннего вала выполнены в виде втулок, обращенных рабочей поверхностью к внутренней поверхности наружного вала и установленных с возможностью взаимодействия с последним, причем на внутренней поверхности каждой втулки выполнены зубья с возможностью их взаимодействия с бочкообразными зубьями, выполненными на наружной поверхности внутреннего вала, а втулки выполнены с маслозаборниками и каналами для подвода смазки к рабочим поверхностям втулок и зубчатым зацеплениям, при этом валопровод снабжен уплотнительными устройствами, установленными между внутренним и наружным валами перед их фланцевыми соединениями.

1772052

1772052

Составитель А.Чередниченко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Àíäðóøåíêî

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3809 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5