Устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов

 

Использование: изобретение относится к технологии судоремонта и судостроения, касаясь конструирования технологического оборудования для очистки подводных поверхностей корпусов судов. Сущность изобретения состоит в том, что при его реализации по первому варианту описываемое устройство, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также водометные сопла, установленные на корпусе для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях, снабжено уплотнительными узлами, на которых укреплены дисковые щетки, упомянутые приводные кавитирующие сопла имеют возможность установки под регулируемым углом на боковых поверхностях дисковых щеток, а последние установлены с возможностью их наклона в одну или разные стороны и с возможностью фиксации заданного угла наклона относительно вертикальных осей, обеспечивая самостоятельное перемещение устройства в различных направлениях относительно очищаемой поверхности судна. При реализации изобретения по второму варианту устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов вместо дисковых щеток имеет гребные винты для его перемещения по очищаемой поверхности корпуса судна. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к технологии судостроения и судоремонта, касаясь конструирования технологического оборудования для очистки подводных поверхностей корпусов судов.

Известно устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также ведомые сопла, установленные на корпусе для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях (US, патент N 5048445, кл. B 63 B 59/00, 1991).

Однако оно обладает низкой производительностью очистки.

Технический результат от реализации группы изобретений состоит в повышении производительности очистки подводных поверхностей корпусов судов.

Этот технический результат при реализации изобретения по первому варианту состоит в том, что описываемое устройство, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также водометные сопла, установленные для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях, снабжено уплотнительными узлами, на которых укреплены дисковые щетки, упомянутые приводные кавитирующие сопла имеют возможность установки под регулируемым углом на боковых поверхностях дисковых щеток, а последние установлены с возможностью их наклона в одну или разные стороны и с возможностью фиксации заданного угла наклона относительно вертикальных осей, обеспечивая самостоятельное перемещение устройства в различных направлениях относительно очищаемой поверхности судна.

Такое устройство может быть выполнено с гидроцилиндрами, которые через шарнир могут быть соединены с уплотнительными узлами, которые могут быть шарнирно укреплены в опорах на параллельных осях на корпусе с возможностью поворота относительно шарниров, расположенных в одной вертикальной плоскости.

Кроме того, корпус такого устройства может быть выполнен из двух частей, соединенных подвижным шарниром в центральной части и снабжен подвижной винтовой передачей, с двух сторон шарнирно закрепленной на подшипниковых опорах каждой части корпуса и расположенной перпендикулярно шарнирному соединению последнего, а уплотнительные узлы могут быть размещены в шарнирных опорах с соосными осями на каждой части корпуса.

Кроме того, угол наклона дисковых щеток может составлять ±15^o.

При реализации описанного изобретения по второму варианту вышеуказанный технический результат от внедрения изобретения достигается тем, что описываемое устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также водометные сопла, установленные на корпусе для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях, выполнено с уплотнительными узлами, которые снабжены вращаемыми гребными винтами со ступицами, нижняя часть которых выполнена в виде сферических опор с шаровыми подшипниками в центральной части, а на краях лопастей в районе выходных кромок установлены прямоугольные приводные кавитирующие сопла.

На фиг. 1 схематически показан вид спереди на описываемое устройство, выполненное по первому варианту его изготовления; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 5 схематически показан вид спереди на описываемое устройство, выполненное для ручного управления по первому варианту его изготовления с корпусом, состоящим из двух частей; на фиг. 6 вид по стрелке В на фиг. 5; на фиг. 7 схематически показан вид спереди на описываемое устройство, выполненное (и показанное без трубопроводов) по второму варианту его изготовления с гребными винтами, с вырывами; на фиг. 8 узел Г на фиг. 7; на фиг. 9 разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 10 принципиальная схема перемещения описываемого устройства по борту судна.

Устройство содержит корпус 1, на котором установлены подшипниковые опоры 2. Вращающиеся дисковые щетки 3 на осях 4 установлены в подшипниковых опорах 2. На вращающихся дисках в нижней их части закреплены щетки (например, капроновый или стальной ворс 5). На цилиндрической поверхности дисков установлены под углом приводные кавитирующие сопла 6. Кавитирующие сопла 6 ввернуты в диск на резьбе с контргайкой, что позволяет изменять и фиксировать угол наклона сопел 6 для выбора оптимального режима работы.

На корпусе 1 установлены также гидравлический распределитель 7, к которому подключены трубопроводы 8, 9, 10 и гидроцилиндры 11, которые через шарниры 12 соединены с уплотнительными узлами 13. Питающий гидравлическую систему гидронасос на чертежах не показан.

В нижней части корпуса 1 установлены водометные сопла 14, трубопроводами связанные с распределителем 7.

На фиг. 5, 6 показана конструктивная схема устройства, выполненного по первому варианту для ручного управления с механизмом наклона дисковых щеток "винт гайка". Наклон осей вращения на фиг. 5, 6 выполняется в разных плоскостях, что позволяет обеспечить маневры "влево" и "вправо" иным способом (см. фиг. 10,в,е в отличие от фиг. 10,г,д). Подруливающие водометные сопла 14 на фиг. 5 и 6 условно не показаны.

Устройство на фиг. 5 и 6 содержит корпус 1, на котором установлены гидравлический распределитель 7 и ось 15. Корпус 1 выполнен из двух частей, шарнирно связанных между собой посредством оси 15 и винтовой передачей 16 (типа "талреп"). Вращающиеся дисковые щетки 3 через уплотнительные узлы 13 и через трубопроводы высокого давления 8 связаны с гидравлическим распределителем 7. Кавитирующие сопла 6 ввернуты на резьбе в цилиндрическую поверхность дисков. Части корпуса 1 (фиг. 5 и 6) и уплотнительные узлы 13 через шарниры 17 соединены между собой винтовой передачей 18.

На фиг. 7 и 9 изображена конструктивная схема устройства, выполненного по второму варианту, при котором кавитирующие сопла 6 установлены на краю лопасти в районе выходной кромки гребного винта 19, контактирующего с поверхностью борта 20 судна (на фиг. 9 не показан) через сферическую опору. Трубопроводы высокого давления, гидравлический распределитель 7 и водометные сопла 14 на фиг. 7 и 9 условно не показаны. Устройство (фиг. 7 9) состоит из корпуса 1 с установленными на нем подшипниковыми опорами 2, в которых на осях 4 закреплены уплотнительные узлы 13. Гребные винты 19 установлены в уплотнительных узлах 13. Нижняя часть ступицы 21 гребного винта 19 выполнена в виде сферической опоры. На краях лопастей гребного винта 19 в районе выходной кромки установлены кавитирующие сопла 6. В нижней части сферической опоры на ее оси (см. фиг. 8) установлен шаровой подшипник 22.

Описываемое устройство, выполненное по первому варианту, эксплуатируется следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением по трубопроводу 10 подается к распределителю 7. От распределителя 7 по трубопроводам 8, через уплотнительные узлы 13 рабочая жидкость поступает в кавитирующие сопла 6. Рабочая жидкость вырывается из сопел 6 и на своем пути разрушает и сбивает обрастание ("болянус") с поверхности борта 20 судна. Под давлением реактивной силы на соплах 6 дисковые щетки 3 начинают вращаться. Дисковые щетки 3 своим ворсом 5 под действием центробежной силы выбрасывают на периферию воду, создавая тем самым под плоскостью диска зону пониженного давления. В результате действия возникшего перепада давления на плоскости дисков последние, вращаясь, прижимаются к борту судна. Для перемещения устройства по борту судна в заданном направлении давление воды от распределителя 7 подается в соответствующие полости гидроцилиндров 11. Гидроцилиндры 11 создают заданный наклон осей вращения дисковых щеток (см. фиг. 10) и за счет разницы силы трения щеток о борт судна на каждом диске появляется сила, перемещающая устройство в заданном направлении (эффект перекатывания).

Для перемещения устройства и для подруливания к месту работы от распределителя 7 рабочая жидкость поступает в заданные водометные сопла 14 (фиг. 2) и за счет реактивной силы перемещает устройство в нужном направлении. Для изменения режима работы устройства (скорости вращения и направления вращения дисков) сопла 6 поворачиваются в своих резьбовых отверстиях на требуемый угол и стопорятся (фиксируются) контргайками.

Для перемещения устройства вперед или назад (см. фиг. 5, 6 и фиг. 10,в, е) наклон осей вращающихся дисков щеток 3 осуществляется винтовой передачей 16. Для перемещения устройства влево или вправо указанные оси наклоняются винтовыми передачами 18.

Описываемое устройство (см. фиг. 7 9), выполненное по второму варианту, эксплуатируется следующим образом.

Исходное положение обе оси гребных винтов 19 расположены перпендикулярно поверхности борта 20 судна. Рабочая жидкость, вырываясь из сопел 6, под действием реактивной силы раскручивает гребные винты 19, производят при этом на своем пути очистку борта судна. Винт 19, вращаясь, прижимаются к борту судна шаровыми подшипниками 22 (фиг. 8). Устройство при этом неподвижно. Для перемещения устройства в заданном направлении по борту судна гидроцилиндры 11 производят соответствующий наклон осей винтов 19 (см. фиг. 7). При наклоне осей гребных винтов 19 их сферическая опора начинает перекатываться по борту 20 судна, перемещая при этом все устройство в нужном направлении. Угол наклона осей гребных винтов 19 находится в прямой зависимости от скорости перемещения всего устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также водометные сопла, установленные на корпусе для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях, отличающееся тем, что оно снабжено уплотнительными узлами, на которых укреплены дисковые щетки, упомянутые приводные кавитирующие сопла имеют возможность установки под регулируемым углом на боковых поверхностях дисковых щеток, а последние установлены с возможностью их наклона в одну или разные стороны и с возможностью фиксации заданного угла наклона относительно вертикальных осей, обеспечивая самостоятельное перемещение устройства в различных направлениях относительно очищаемой поверхности судна.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндрами, которые через шарнир соединены с уплотнительными узлами, которые шарнирно укреплены в опорах на параллельных осях на корпусе с возможностью поворота относительно шарниров, расположенных в одной вертикальной плоскости.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из двух частей, соединенных подвижным шарниром в центральной части, и снабжен подвижной винтовой передачей, с двух сторон шарнирно закрепленной на подшипниковых опорах каждой части корпуса и расположенной перпендикулярно шарнирному соединению последнего, а уплотнительные узлы размещены в шарнирных опорах с соосными осями на каждой части корпуса.

4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что угол наклона дисковых щеток составляет ± 15^o.

5. Устройство для очистки подводных поверхностей корпусов судов, содержащее корпус, гидронасос, приводные кавитирующие сопла, гидравлический распределитель, а также водометные сопла, установленные на корпусе для обеспечения перемещения устройства в воде в различных направлениях, отличающееся тем, что оно выполнено с уплотнительными узлами, которые снабжены вращаемыми гребными винтами со ступицами, нижняя часть которых выполнена в виде сферических опор с шаровыми подшипниками в центральной части, а на краях лопастей в районе выходных кромок установлены упомянутые приводные кавитирующие сопла.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндрами, которые через шарнир соединены с уплотнительными узлами, которые шарнирно укреплены в опорах на параллельных осях на корпусе с возможностью поворота относительно шарниров, расположенных в одной вертикальной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10