Поворотно-откидная колонка для плавучих средств

Авторы патента:

B63H25/00 - Управление судами: уменьшение скорости хода, осуществляемое иными средствами, чем движители (использование подвижно установленных движителей для управления судном B63H 5/14; использование подвижно установленных забортных двигательно-движительных агрегатов B63H 20/00); динамическая постановка на якорь, т.е. расположение судов с помощью основных или вспомогательных движителей (постановка судов на якорь, кроме динамической, B63B 21/00; устройства для уменьшения килевой и бортовой качки или подобных нежелательных движений судов с помощью реактивных струй или гребных винтов B63B 39/08)

B63H20/00 - Забортные двигательно-движительные агрегаты, т.е. двигательно-движительные агрегаты, содержащие вертикальную стойку, установленную снаружи корпуса судна, на конце которой находится движитель, например забортные (навесные) двигатели, Z-образные передачи (силовые установки как таковые см. соответствующие классы); расположение их на судах

Владельцы патента RU 2599857:

Смирнов Андрей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкциям поворотно-откидной колонки, предназначенной для установки на катерах и служащей для передачи крутящего момента от двигателя к гребному валу и управления катером. Поворотно-откидная колонка для плавучих средств содержит горизонтальный вал, верхний конический редуктор, вертикальный вал, нижний конический редуктор и гребной винт. В качестве механизма подъема использован гидроцилиндр, который размещен в верхней части колонки, а также наличием карданного вала и наличием механизма поворота, за счет которого корпус колонки поворачивается на любой угол без ограничения в пределах 360° и обеспечивает работу судна на заднем ходу без смены вращения приводного вала. Механизм поворота колонки содержит наружный не вращающийся корпус и прочно закрепленный к нему через верхний и нижний подшипник внутренний вращающийся корпус. Привод механизма поворота закреплен сверху верхней части наружного, не вращающегося корпуса колонки, и через шестерню передает поворачивающее усилие на шестерню, которая жестко соединена с внутренней обоймой верхнего подшипника. Достигается эффективность управления катером. 1 ил.

Область техники

Известен Патент RU 2219101 «ПОВОРОТНО-ОТКИДНАЯ КОЛОНКА», которая включает в себя верхний и нижний редукторы Z-образной передачи, дейдвуд, гребной вал, механизм реверса гребного вала (wwwl.fips.ru, RU 2219101).

Недостатками данного патента является то, что не позволяет осуществлять поворот колонки на желаемый угол в пределах 360°, кроме того откидное устройство не позволяет изменять угол атаки и соответственно ходовой дифферент катера.

Раскрытие изобретения.

Технический результат, который достигается от использования предлагаемого изобретения, заключается в создании поворотной колонки, позволяющей эффективно управлять катером, без рулей и с одинаковой максимальной тягой на всех курсах движения катера, обеспечивающей работу судна на заднем ходу без смены вращения приводного вала, а также способное изменять угол атаки и соответственно ходовой дифферент катера.

Указанный технический результат достигается тем, что поворотно-откидная колонка имеет механизм поворота, за счет которого корпус колонки поворачивается на любой угол без ограничения в пределах 360°, что обеспечивает полную управляемость судна, оптимальную работу винта без смены его вращения в обратную сторону и одинаковую максимальную тягу при любых углах движения.

Винт поворотно-откидной колонки находится ниже днища катера, что позволяет корпусу колонки вместе с винтом вращаться на 360°, тем самым обеспечивая одинаковый оптимальный упор винта в любом направлении. При развороте колонки на угол 180° и более градусов обеспечивается задний ход катера, а также обеспечивается упор на заднем ходу, такой же как на переднем, и наличие большей управляемости.

Заявленный механизм подъема колонки находится в верхней части колонки, что уменьшает возможность коррозии и упрощает его обслуживание. Механизм подъема колонки позволяет поднимать колонку из воды, тем самым изменяя угол атаки и соответственно ходовой дифферент катера, а при максимальном подъеме обеспечивает полный подъем колонки и заход на мелководье.

Заявленный механизм поворота колонки содержит привод (2) механизма поворота, закрепленный сверху верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки (4), который через шестерню привода механизма поворота (6) передает поворачивающее усилие на шестерню (19), жестко соединенную с внутренней обоймой верхнего подшипника (5).

Заявленный механизм поворота колонки также содержит верхний подшипник (16) и нижний подшипник (17), верхний подшипник (16) наружной обоймой (9) крепится к внутренней поверхности верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки (4), а внутренней обоймой (5) к внешней поверхности внутреннего вращающегося корпуса колонки (10), нижний подшипник (17) наружной обоймой (18) крепится к внутренней поверхности нижней части наружного не вращающегося корпуса колонки (15) и внутренней обоймой (20) крепится к внешней поверхности внутреннего вращающегося корпуса колонки (10. В результате внутренний вращающийся корпус колонки (10) прочно закреплен к наружному не вращающемуся корпусу в верхней (4) и нижней (15) частях через два вращающихся подшипника верхний (16) и нижний (17), расположенных на расстоянии друг от друга.

Заявленный механизм подъема колонки состоит из гидроцилиндра (1), закрепленный одним концом сверху на верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки (4), а вторым концом с кронштейном (21), жестко соединенным с корпусом катера (13). Карданный вал (8) позволяет производить подъем колонки без повреждения вала.

Краткое описание чертежей

фиг. 1 - схематичное изображение поворотно-откидной колонки вид сбоку в разрезе.

Обозначение конструктивных элементов:

1 - гидроцилиндр;

2 - привод механизма поворота;

3 - верхний угловой конический редуктор;

4 - верхняя часть наружного не вращающегося корпуса колонки;

5 - внутренняя обойма верхнего подшипника;

6 - шестерня привода механизма поворота;

7 - горизонтальный вал;

8 - карданный вал;

9 - наружная обойма верхнего подшипника;

10 - внутренний вращающийся корпус колонки;

11 - винт;

12 - нижний угловой конический редуктор;

13 - корпус катера;

14 - вертикальный вал;

15 - нижняя часть наружного не вращающегося корпуса колонки;

16 - верхний подшипник;

17 - нижний подшипник;

18 - наружная обойма нижнего подшипника;

19 - шестерня, жестко соединенная с внутренней обоймой верхнего подшипника;

20 - внутренняя обойма нижнего подшипника;

21 - кронштейн.

Осуществление изобретения

По крайней мере одну откидную-поворотную колонку располагают под днищем катера в его кормовой части.

Для осуществления движения катера горизонтальный вал колонки (7) передает усилие через верхний угловой конический редуктор (3) на вертикальный вал (14) и через нижний угловой конический редуктор (12) на гребной винт (11).

Для осуществления поворота катера привод (2) механизма поворота, закрепленный сверху верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки (4), через шестерню (6) передает поворачивающее усилие на шестерню (19), жестко соединенную с внутренней обоймой верхнего подшипника (5), через который передается поворачивающее усилие на внутренний вращающийся корпус колонки (10) который вращается относительно наружного не вращающегося корпуса колонки (4), (15), причем вращение происходит на любой угол в пределах 360° без какого-либо ограничения. При развороте колонки на угол 180° и более градусов обеспечивается задний ход катера.

При заходе на мелководье при помощи механизма подъема колонки, а именно гидроцилиндра (1), закрепленного одним концом сверху на верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки (4), а вторым концом кронштейном (21), жестко закрепленным к корпусу катера (13), и при помощи карданного вала (8) колонка максимально поднимается из воды. Кроме того, механизм подъема колонки, поднимая колонку при помощи гидроцилиндра (1) и карданного вала (8) из воды, позволяет изменять угол атаки и соответственно ходовой дифферент катера.

За счет заявленного изобретения достигается одинаковая, максимальная тяга на всех курсах и при любых углах движения катера, т.к. винт вращается только в одну сторону, обеспечивая максимальную тягу. Благодаря тому, что тяга винта может быть направлена в любую сторону, обеспечивается абсолютная управляемость катера. За счет заявленного механизма подъема появляется возможность изменения ходового дифферента катера.

Поворотно-откидная колонка для плавучих средств содержит горизонтальный вал, верхний конический редуктор, вертикальный вал, нижний конический редуктор, гребной винт, отличающаяся тем, что в качестве механизма подъема использован гидроцилиндр, размещенный в верхней части колонки, а также наличием карданного вала, наличием механизма поворота, за счет которого корпус колонки поворачивается на любой угол без ограничения в пределах 360° и обеспечивает работу судна на заднем ходу без смены вращения приводного вала, причем механизм поворота колонки содержит наружный не вращающийся корпус и прочно закрепленный к нему через верхний и нижний подшипник внутренний вращающийся корпус, при этом верхний подшипник наружной обоймой крепится к внутренней поверхности верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки, а внутренней обоймой к внешней поверхности внутреннего вращающегося корпуса колонки, нижний подшипник наружной обоймой крепится к внутренней поверхности нижней части наружного, не вращающегося корпуса колонки, и внутренней обоймой крепится к внешней поверхности внутреннего вращающегося корпуса колонки, привод механизма поворота закреплен сверху верхней части наружного не вращающегося корпуса колонки и через шестерню передает поворачивающее усилие на шестерню, жестко соединенную с внутренней обоймой верхнего подшипника.

Изобретение относится к способу управления движением судна. Для управления программными движениями судна по траектории вычислитель программных движений формирует курс, координаты траектории движения, скорость и ускорение изменения координат, измеряют кинематические параметры движения судна, а именно продольную и поперечную составляющие скорости судна, курс, прямоугольные координаты судна, сформированные и измеренные значения подают на вход системы траекторного управления (СТУ), определяют управляющий сигнал заданного поворота судна, вырабатывают требуемый угол перекладки руля, формируют требуемое значение скорости, которое определяют с учетом программных движений и текущих отклонений, а также разности направлений вектора скорости и истинного курса судна определенным образом, определяют требуемое значение вращения винта для отслеживания заданного скоростного режима движения по траектории.

Корпус судна // 2588177

Изобретение относится к области судостроения и касается морских судов, в частности пассажирских, грузопассажирских, сухогрузов, контейнеровозов, танкеров. Предложен корпус судна, содержащий водонепроницаемую стенку с нанесенной ватерлинией, разделяющей ее на надводную часть и подводную часть, снабженную поворотными створками, соединенными с механизмами поворота, при этом по меньшей мере одна створка имеет полость, заполненную герметичными оболочками, содержащими воздух/газ легче воздуха.

Способ управления движущимся судном // 2553610

Способ управления движущимся судном. При данном способе в пределах контура судна в его диаметральной плоскости (ДП) выбирают на носу и корме судна точки, относительно которых производят непрерывные измерения координат с высокой точностью (±1м) и непрерывно вычисляют смещения этих точек от заданной линии положения ДП.

Способ задания траектории и режимов движения судна // 2550236

Изобретение относится к области судовождения, а именно к системам автоматического управления движением судна. Для задания траектории и режима движения судна представляют сигмоподобные функции с изменяемыми коэффициентами кривизны и задаваемыми выражениями.

Способ сжатия информации для автоматизированного проектирования систем управления движением корабля // 2539622

Способ сжатия информации для автоматизированного проектирования систем управления движения корабля для устройства, состоящего из блока измеряемой информации, локальных сетей, регуляторов, исполнительных средств, динамической модели движения корабля, блока представления информации и записи результатов, блока управления и оптимизации режимов, блока сжатия информации, содержащий регистры полученного значения и времени его прихода, первый блок сравнения, регистр регистрации времени передачи, логические блоки ИЛИ и И, таймер, второй блок сравнения, регистр переданного значения, формирователь сетевых пакетов.

Система управления подводным аппаратом // 2538316

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подводными аппаратами, обеспечивающими их ориентацию и перемещение по заданной траектории с заданной траекторией скоростью, или в заданную точку по требуемой траектории без предъявления требований к траекторией скорости, или в заданную точку с нулевой конечной скоростью.

Устройство для управления подводным аппаратом // 2536303

Изобретение относится к системам управления движением подводных аппаратов. Устройство содержит установленные на подводном аппарате (1) движители вертикального (2) и горизонтального (3) перемещений, телекамеру (4), выполненную с возможностью поворота, датчик (5) положения угла поворота телекамеры, первый (6), второй (7) и третий (8) нелинейные функциональные преобразователи, блок (9) управления движителями, датчик (10) расстояния, вручную коммутируемый ключ (11), пороговый элемент (12), электронно-управляемый переключатель (13).

Отказоустойчивая система автоматического управления движением судна // 2532000

Изобретение относится к области судовождения, а именно к автоматическому управлению движением судна по заданному маршруту. Отказоустойчивая система автоматического управления движением судна содержит датчик руля, датчик угловой скорости, датчик скорости хода, датчик угла курса, задатчик угла курса, сумматор, рулевой привод.

Подруливающее устройство // 2519610

Изобретение относится к судостроению, а именно к подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство содержит два винта, установленные в гондоле на стойке обтекателей в сквозном канале, и приводной двигатель, а также снабжено дополнительными стойками, расположенными на обтекателях по краям гондолы.

Способ автоматического управления судном по курсу и интеллектуальная система для осуществления способа // 2519315

Группа изобретений относится к способу автоматического управления судном по курсу и интеллектуальной системе автоматического управления судном по курсу. Способ заключается в том, что в качестве модели объекта управления используют нейросетевую модель объекта управления.

Устройство охлаждения силовой установки // 2599756

Изобретение относится к судостроению, а именно к устройству охлаждения силовой установки судна. Устройство охлаждения силовой установки включает верхнюю часть (22) с верхним концом части (100), которая проходит через канал (Р1) и образована между первым наружным дном (11) и вторым внутренним дном (12) судна (10).

Подвесной лодочный мотор // 2583991

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подвесным лодочным моторам. Подвесной лодочный мотор содержит двигатель с выходным валом, привод дейдвуда, дейдвуд с ведущим и ведомым валами, гребной винт, струбцины.

Судовая движительная установка // 2583125

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям судовых электрических движителей систем электродвижения судов. Судовая движительная установка содержит заключенный в герметичный обтекаемый корпус приводной электродвигатель, трубу, которая соединяет корпус приводного электродвигателя с корпусом судна, тянущий и толкающий гребные винты.

Способ выполнения смазки управляемого движителя морского судна и морское судно // 2567491

Изобретение относится к судостроению, а именно к смазке и смазочной конструкции управляемого движителя морского судна. Морское судно содержит управляемый движитель, который включает в себя смазочную конструкцию.

Движительно-рулевая колонка // 2554506

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях судовых движителей. Движительно-рулевая колонка содержит основание колонки, баллер, приводной вал, который расположен внутри баллера, механизм поворота колонки, угловой редуктор, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере и закрывающую угловой редуктор.

Судовая двигательно-движительная установка // 2519590

Изобретение относится к области судостроения, а конкретно - к забортным двигательно-движительным агрегатам. Судовая двигательно-движительная установка содержит: тепловой двигатель, первый вал, вариатор, второй вал, соединенный с гребным винтом, систему управления.

Вспомогательный движительный комплекс плавательного средства // 2516892

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях вспомогательных движителей. Вспомогательный движительный комплекс плавательного средства состоит из движителя, системы его выдвижения из корпуса плавательного средства и щита-рецесса, который снабжен дополнительной системой выдвижения, кинематически связанной с этим щитом и расположенной внутри корпуса плавательного средства.

Гребной винт староверова // 2513333

Изобретение относится к судостроению, а именно к гребным винтам. Гребной винт содержит два вращающихся в разные стороны гребных винта, при этом один винт меньшего диаметра, но вращается с большей угловой скоростью и имеет большее число лопастей.

Мореходное ледокольно-транспортное судно и движительно-рулевое устройство для него // 2321520

Поворотно-откидная колонка // 2219101

Изобретение относится к судостроению, а именно к поворотно-откидным колонкам, предназначенным для установки на быстроходных катерах и служащим для передачи крутящего момента от двигателя к гребному валу и управления катером.

Подвесной поверхностный привод судна // 2628039

Изобретение относится к судостроению и может быть применено для использования на различных судах, предназначенных для эксплуатации с подвесными моторами. Подвесной привод судна содержит блок двигателя с трансмиссией, которая включает редуктор двигателя и угловой редуктор привода гребного винта регулируемого шага и параллелограммный механизм подвески. Параллелограммный механизм подвески состоит из тяг, которые выполнены упругими и закреплены в стойках с возможностью поворота, и линейного исполнительного механизма, соединенного последовательно с нижними тягами подвески и поворотными механизмами регулировки положения гребного винта в вертикальной и горизонтальной плоскости. Достигается повышение КПД подвесного привода судна и снижение последствий от столкновения с подводными препятствиями. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.