Электроприводное устройство для перемещения опор, несущих датчики в подводных лодках

Изобретение относится к области подъемных устройств подъемных лодок. Устройство содержит опоры для перемещения (10), выполненные за одно целое с рубкой (1а), датчики (30), перемещаемые внутри неподвижных направляющих (20), исполнительный механизм (40), который состоит из электродвигателя (45), соединенного с одним концом винтового исполнительного механизма (44), на котором перемещается винтовая гайка, выполненная за одно целое со штоком (42). Вся сборка помещена внутри корпуса (41) с уплотнениями (41а), из которого проходит свободный конец штока (42) для закрепления на опоре (10). Достигается высокая степень бесшумности, стойкость к коррозии, нечувствительность к электромагнитным возмущениям. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к устройству для перемещения опор датчиков или тому подобного в подводных лодках, которое содержит приводные средства электрического типа. В области подводных лодок известно, что существует необходимость поднимать из воды, когда подводная лодка находится на высоте перископа, определенное количество датчиков пассивного и активного типа, таких как радар и/или радиоантенна, оптоэлектронные головки и т.п., которые обычно размещены внутри рубки (или ограждения рубки) подводной лодки и закреплены на передвижных трубах и которые, при необходимости, перемещаются вертикально подходящим гидравлическим подъемным устройством до их выведения за пределы свободной поверхности воды, расположенной над рубкой.

Также известно, что эти устройства вертикального перемещения должны быть в высокой степени бесшумными для исключения обнаружения судна посредством акустических сигналов, способными выдерживать подводное давление на навигационной глубине подводной лодки, устойчивыми к коррозии под действием морской воды и способными поднимать опорную трубу датчика, преодолевая не только ее вес, но также трение, производимое гидродинамическим ударом воды, вследствие движения подводной лодки, на направляющие для скольжения упомянутой трубы, чей удар в поперечном направлении является ответственным за большую часть полного сопротивления перемещению в вертикальном направлении.

Для этой цели в предшествующем уровне техники использовалось устройство, предусматривающее использование масляных-динамических исполнительных систем; однако, упомянутые системы требуют наличия гидравлической системы, содержащей среди прочих вещей насосную станцию с вытекающими конструкционными сложностями и возрастанием требований технического обслуживания для защиты чистоты масла от просачивания воды.

В дополнение к этому, гидроцилиндр приводной системы имеет дополнительные недостатки, такие как большой вес исполнительного механизма и связанной системы гидравлики, необходимость преобразования энергии из электрического вида, доступного на борту, в гидравлический вид с взаимосвязанными устройствами и потерей эффективности, и чувствительность положения преобразователя к электромагнитным возмущениям, поскольку они размещены вблизи перемещаемого датчика, который может являться вещательной антенной.

Таким образом, поставленная техническая задача заключается в создании устройства для подъема опорных труб датчиков в подводных лодках, которые являются в высокой степени бесшумными, стойкими к коррозии и нечувствительными к электромагнитным возмущениям, имеют небольшие размеры, являются простыми и недорогими для производства и сборки и могут быть легко установлены на любой подводной лодке с небольшим количеством операций, выполняемых по месту.

Данные результаты достигаются в соответствии с настоящим изобретением посредством создания устройства для перемещения опор, несущих датчики, перемещаемые внутри неподвижных направляющих, выполненных за одно целое с рубкой подводных лодок, при функционировании исполнительного механизма. Исполнительный механизм состоит из электродвигателя, соединенного с одним концом винтового исполнительного механизма, на котором перемещается винтовая гайка, выполненная за одно целое со штоком, при этом вся сборка помещена внутри корпуса с уплотнениями, из которого проходит свободный конец штока для закрепления на опоре.

Предпочтительно, шток соединен с опорой посредством упругого демпфирующего ускорение средства.

Предпочтительно, уплотнения корпуса находятся под давлением для обеспечения герметичного уплотнения между штоком и корпусом.

Предпочтительно, винтовой исполнительный механизм поддерживается с возможностью поворота первыми подшипниками, которые жестко закреплены на корпусе вблизи электродвигателя, и вторыми подшипниками/втулками, которые установлены на верхнем конце корпуса.

Предпочтительно, устройство содержит две камеры для размещения смазывающей жидкости, образованные внутри корпуса над и под первыми подшипниками соответственно.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна из смазывающих жидкостей является пригодной для рассеивания тепла или способной поглощать шум. Масло нижней камеры, содержащей электродвигатель, может быть изоляционным маслом.

Предпочтительно, электродвигатель является вращающимся. Предпочтительно, электродвигатель управляется электрической приводной системой через преобразователь углового положения.

Предпочтительно, устройство содержит тормозное средство, выполненное с возможностью медленного непрерывного перемещения опоры в случае отказа в системе электропитания.

Предпочтительно, тормозное средство содержит, по меньшей мере, один электрический переключатель, выполненный с возможностью переключения цепи питания на блок для оказания сопротивления или закорачивания обмоток электродвигателя.

Далее изобретение будет описано подробно на примере варианта его осуществления, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематический вид в сечении вдоль вертикальной плоскости рубки подводной лодки с взаимосвязанной трубой, размещенной внутри направляющей скольжения; и

фиг.2 - схематический вид устройства согласно настоящему изобретению для привода трубы подводной лодки.

Как показано на фиг.1, обычное устройство для перемещения труб 20, несущих датчики 30 (антенны, перископы и т.д.), и погружной трубы, размещенной внутри рубок 1а, выполненных за одно целое с корпусом 1 подводных лодок, содержит неподвижную направляющую 10, которая имеет перемещаемую внутри нее в продольном направлении трубу 20, несущую датчики 30 и управляемую посредством исполнительного механизма 40. Согласно изобретению (см. фиг.2) исполнительный механизм 40 состоит из герметизированного корпуса 41, вмещающего внутри шток 42, проходящий из корпуса через уплотнения 41а под давлением для обеспечения герметичного уплотнения; при этом конец штока 42, который находится внутри корпуса 41, соединен с винтовой гайкой 43 винтового исполнительного механизма 44, в свою очередь соединенного с вращающимся электродвигателем 45, непосредственно соединенным с упомянутым винтом.

Электродвигатель 45 управляется специальной электрической приводной системой 50 через преобразователь 51 углового положения. Поворотное движение винта 44 поддерживается первыми подшипниками (или втулками) 44а, которые закреплены на корпусе 41 вблизи электродвигателя 45, и вторыми подшипниками 44b, которые расположены на верхнем конце упомянутого корпуса.

Внутри корпуса 41, герметичное уплотнение которого обеспечивается уплотнениями 41а, образованы две камеры 41b, 41с над и под подшипниками 44а соответственно. Обе камеры могут содержать смазывающие жидкости, такие как масла, с различными подходящими характеристиками для смазки уплотнений 41а и/или рассеивания тепла, и/или подавления шума.

В частности, масло нижней камеры, содержащей электродвигатель, является изоляционным маслом.

Конец штока 42 снаружи корпуса 41 соединен с трубой 20 посредством соединения 46, которое может состоять из упругого демпфирующего ускорение устройства, для обеспечения возможности выдерживания ускорения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления устройство также имеет средство 60 для осуществления медленного непрерывного перемещения вниз трубы 20 в случае отказа в системе электропитания, причем упомянутое средство содержит электрический переключатель 61, выполненный с возможностью переключения цепи питания на блок 62 для оказания сопротивления или закорачивания обмоток электродвигателя для получения крутящего момента, противоположного перемещению (функционирование электродвигателя в качестве генератора).

При такой конфигурации обеспечивается медленное непрерывное перемещение штока 42 в аварийных ситуациях, без необходимости использования вспомогательной энергетической установки.

Таким образом, очевидно, что устройство для перемещения опорных труб датчиков подводных лодок согласно изобретению является особенно бесшумным; недорогим в техническом обслуживании и совместимым с постоянной электрической мощностью, доступной на борту подводной лодки; обладающим высокой гибкостью для управления перемещения и оптимизации ускорения/торможения трубы; имеющим малый вес, поскольку исключается электропривод, и низкую чувствительность к электромагнитным возмущениям, поскольку преобразователь положения встраивается в исполнительный механизм, расположенный на расстоянии от источника радиосигнала.

Кроме того, данное устройство обеспечивает получение дополнительного преимущества, заключающегося в том, что, поскольку исполнительный механизм для перемещения трубы 20 встраивается частично внутрь трубы и частично внутрь направляющей, полная сборка может быть осуществлена на заводе, а установка предварительно собранной сборки на подводной лодке может быть осуществлена за счет использования так называемой «картриджной» технологии с очевидными преимуществами относительно точности, простоты и снижения расходов.

1. Устройство для перемещения опор, несущих датчики, перемещаемые внутри неподвижных направляющих, выполненных за одно целое с рубкой подводных лодок при функционировании исполнительного механизма, отличающееся тем, что исполнительный механизм состоит из электродвигателя, соединенного с одним концом винтового исполнительного механизма, на котором перемещается винтовая гайка, выполненная за одно целое со штоком, при этом вся сборка помещена внутри корпуса с уплотнениями, из которого проходит свободный конец штока для закрепления на опоре.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток соединен с опорой посредством упругого демпфирующего ускорение средства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотнения корпуса находятся под давлением для обеспечения герметичного уплотнения между штоком и корпусом.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винтовой исполнительный механизм поддерживается с возможностью поворота первыми подшипниками, которые жестко закреплены на корпусе вблизи электродвигателя, и вторыми подшипниками/втулками, которые установлены на верхнем конце корпуса.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит две камеры для размещения смазывающей жидкости, образованные внутри корпуса над и под первыми подшипниками соответственно.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из смазывающих жидкостей является пригодной для рассеивания тепла.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из смазывающих жидкостей является способной поглощать шум.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что масло нижней камеры, содержащей электродвигатель, является изоляционным маслом.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электродвигатель является вращающимся.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электродвигатель управляется электрической приводной системой через преобразователь углового положения.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит тормозное средство, выполненное с возможностью медленного непрерывного перемещения опоры в случае отказа в системе электропитания.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что тормозное средство содержит, по меньшей мере, один электрический переключатель, выполненный с возможностью переключения цепи питания на блок для оказания сопротивления или закорачивания обмоток электродвигателя.