RU138880U1 - STEERING COLUMN - Google Patents

Abstract

Движительно-рулевая колонка, содержащая баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной пустотелой насадки, заполненной вибропоглощающим материалом, отличающаяся тем, что в качестве вибропоглощающего материала использован вспененный полимерный материал, например пенополиуретан или пенополистирол.A steering column comprising a baller, a column rotation mechanism, a streamlined nacelle mounted on the baller, and a propeller mounted on the propeller shaft inside a protective hollow nozzle filled with vibration-absorbing material, characterized in that foamed polymeric material is used as vibration-absorbing material, for example polyurethane foam or expanded polystyrene.

Description

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в устройствах активного управления судами, обеспечивающих создание тяги судна и изменение направления тяги.The utility model relates to the field of shipbuilding and can be used in devices for active control of ships, ensuring the creation of the thrust of the vessel and changing the direction of thrust.

Известен винтовой движитель, включающий ступицу, на внешней поверхности которой установлены лопасти, и гребной вал, соединяющий движитель с судовым двигателем (см., П.В. Орехов, B.C. Муругов «Гребные винты регулируемого шага», ВИНИТИ, Москва, 1961 г., стр. 53). Недостатком известного винтового движителя является невозможность его использования в движительно-рулевых комплексах.Known screw propulsion, including a hub, on the outer surface of which the blades are mounted, and a propeller shaft connecting the propulsion with a marine engine (see P.V. Orekhov, BC Murugov "Propellers of an adjustable pitch", VINITI, Moscow, 1961, p. 53). A disadvantage of the known propeller propulsion is the impossibility of its use in propulsion and steering systems.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является движительно-рулевая колонка (ДРК), содержащая баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной пустотелой насадки (см. патент РФ на полезную модель №130580, B63H 20/00, 2013 г.). Введение в конструкцию ДРК защитной насадки обусловлено необходимостью защиты гребного винта от воздействия на него различных твердых предметов плавающих в воде, например, кусков льда и др. При этом недостатком данной движительно-рулевой колонки является повышенная виброактивность конструкции, обусловленная колебательными процессами в обтекаемой защитной насадке при ее обтекании потоком жидкости во время движения судна и приводящая к снижению долговечности конструкции ДРК. Поэтому внутреннюю полость защитной насадки заполняют вибропоглощающим материалом. В известном решении роль такого материала выполняет вязкая жидкость, например, машинное масло. Однако использование вязкой жидкости в защитной насадке сопряжено с проблемой защиты окружающей среды от загрязнения. При нарушении целостности защитной насадки происходит вытекание вязкой жидкости из внутренней полости насадки в воду, что приводит к ее загрязнению. Осуществлять контроль целостности защитной насадки в процессе движения судна очень сложно. Поэтому ДРК в определенный момент времени может работать без вибропоглощающего материала, который вытек из защитной насадки, что ведет к снижению надежности работы движительно-рулевой колонки.Closest to the claimed utility model in terms of technical nature and the achieved result is a propulsion-steering column (DRC) containing a baller, a column rotation mechanism, a streamlined nacelle mounted on the baller, and a propeller mounted on the propeller shaft inside the protective hollow nozzle (see RF patent for utility model No. 130580, B63H 20/00, 2013). The introduction of a protective nozzle into the design of the DRC is due to the need to protect the propeller from exposure to various solid objects floating in the water, for example, ice blocks, etc. The disadvantage of this propulsion and steering column is the increased vibration activity of the structure due to oscillatory processes in the streamlined protective nozzle when its flow around the liquid stream during the movement of the vessel and leading to a decrease in the durability of the design of the DRC. Therefore, the inner cavity of the protective nozzle is filled with vibration-absorbing material. In the known solution, the role of such a material is played by a viscous liquid, for example, machine oil. However, the use of a viscous liquid in a protective nozzle is associated with the problem of protecting the environment from pollution. In case of violation of the integrity of the protective nozzle, a viscous liquid flows from the internal cavity of the nozzle into the water, which leads to its pollution. It is very difficult to control the integrity of the protective nozzle during the movement of the vessel. Therefore, the DRC at a certain point in time can work without vibration-absorbing material that has leaked from the protective nozzle, which leads to a decrease in the reliability of the propulsion-steering column.

Цель настоящей полезной модели - повышение надежности работы движительно-рулевой колонки и повышение ее долговечности.The purpose of this utility model is to increase the reliability of the propulsion-steering column and increase its durability.

Указанная цель достигается тем, что в известной движительно-рулевой колонке, содержащей баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной пустотелой насадки, заполненной вибропоглощающим материалом, в ней в качестве вибропоглощающего материала использован вспененный полимерный материал, например, пенополиуретан или пенополистирол. Вспененные полимерные материалы обладают очень хорошей вибропоглощающей способностью и при этом прочно скреплены с поверхностью внутренней полости защитной насадки. При случайном повреждении насадки вспененный полимерный материал остается во внутренней полости насадки, придавая ей дополнительные прочностные свойства, при этом снижается вероятность такого повреждения. Введение вспененного полимерного материала во внутреннею полость осуществляется через технологические отверстия в жидком состоянии с последующей полимеризацией материала внутри полости. Аналогичный процесс можно наблюдать и при введении в полости монтажной пены. К достоинствам вспененных полимерных материалов относится их незначительная плотность (от 50 до 500 кг/м. куб.) и хорошая адгезия с поверхностью емкостей, которые заполнены этими материалами.This goal is achieved by the fact that in the known propulsion-steering column containing a balloon, a column rotation mechanism, a streamlined nacelle mounted on the balloon, and a propeller mounted on a propeller shaft inside a hollow protection nozzle filled with vibration-absorbing material, therein as a vibration-absorbing material used foamed polymeric material, for example, polyurethane foam or expanded polystyrene. Foamed polymeric materials have a very good vibration-absorbing ability and are firmly bonded to the surface of the inner cavity of the protective nozzle. In case of accidental damage to the nozzle, the foamed polymer material remains in the inner cavity of the nozzle, giving it additional strength properties, while reducing the likelihood of such damage. The introduction of foamed polymeric material into the internal cavity is carried out through technological holes in the liquid state, followed by polymerization of the material inside the cavity. A similar process can be observed with the introduction of polyurethane foam in the cavity. The advantages of foamed polymeric materials include their low density (from 50 to 500 kg / m3) and good adhesion to the surface of containers filled with these materials.

Общий вид конструкции движительно-рулевой колонки приведен на фигуре со следующими обозначениями:A general view of the design of the propulsion-steering column is shown in the figure with the following notation:

1 - основание колонки;1 - column base;

2 - баллер;2 - baller;

3 - механизм поворота колонки;3 - column rotation mechanism;

4 - зубчатое колесо;4 - a gear wheel;

5 - обтекаемая гондола;5 - streamlined gondola;

6 - гребной винт;6 - propeller;

7 - вал гребного винта;7 - propeller shaft;

8 - защитная насадка;8 - a protective nozzle;

9 - вспененный полимерный материал;9 - foamed polymeric material;

10 - приводные гидромоторы механизма поворота колонки;10 - driving hydraulic motors of the column rotation mechanism;

11 - приводной гидромотор гребного винта;11 - driving hydraulic motor of the propeller;

Движительно-рулевая колонка состоит из основания 1 и баллера 2, внутри которого расположены трубопроводы для подачи рабочей жидкости к гидромотору и ее отвода в нагнетающий насос (на фигуре они не показаны). Механизм поворота колонки 3 осуществляет ее разворот при помощи зубчатого колеса 4 при включении приводных гидромоторов 10. В нижней части баллера 2 закреплена обтекаемая гондола 5, в которой находится гидромотор 11, обеспечивающий вращение гребного вала 7 и гребного винта 6, расположенного на этом валу. Гребной винт 6 находится внутри защитной насадки 8 с выполненной в ней внутренней полостью, которая заполнена вспененным полимерным материалом 9.The engine-steering column consists of a base 1 and a balloon 2, inside of which there are pipelines for supplying the working fluid to the hydraulic motor and its outlet to the pressure pump (they are not shown in the figure). The rotation mechanism of the column 3 carries out its rotation with the help of a gear wheel 4 when the drive hydromotors 10 are turned on. A streamlined nacelle 5 is fixed in the lower part of the balloon 2, in which there is a hydraulic motor 11, which rotates the propeller shaft 7 and the propeller 6 located on this shaft. The propeller 6 is located inside the protective nozzle 8 with an internal cavity made in it, which is filled with foamed polymer material 9.

Предлагаемая конструкция ДРК работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости на гидромотор 11 осуществляется вращение гребного вала 7 и гребного винта 6. Во время движения судна при обтекании водой защитной насадки 8 в ней вспененный полимерный материал выполняет роль демпфера и гасит колебания защитной насадки 8 в щироком частотном диапазоне.The proposed design of the DRC works as follows. When the working fluid is supplied to the hydraulic motor 11, the propeller shaft 7 and the propeller 6 rotate. During the movement of the vessel when water flows around the protective nozzle 8, the foamed polymer material acts as a damper and dampens the vibrations of the protective nozzle 8 in a wide frequency range.

Использование предлагаемого технического решения позволяет не только снизить колебания защитной насадки, но и обеспечить сохранение демпфирующего материала внутри защитной насадки и тем самым повысить надежность работы ДРК и ее долговечность.Using the proposed technical solution allows not only to reduce the fluctuations of the protective nozzle, but also to ensure the preservation of the damping material inside the protective nozzle and thereby increase the reliability of the DRC and its durability.

Claims (1)

Движительно-рулевая колонка, содержащая баллер, механизм поворота колонки, обтекаемую гондолу, закрепленную на баллере, и гребной винт, установленный на гребном валу внутри защитной пустотелой насадки, заполненной вибропоглощающим материалом, отличающаяся тем, что в качестве вибропоглощающего материала использован вспененный полимерный материал, например пенополиуретан или пенополистирол.

A steering column comprising a baller, a column rotation mechanism, a streamlined nacelle mounted on the baller, and a propeller mounted on the propeller shaft inside a protective hollow nozzle filled with vibration-absorbing material, characterized in that foamed polymeric material is used as vibration-absorbing material, for example polyurethane foam or expanded polystyrene.

Images