RU2070135C1 - Shipboard engine-and-propeller plant - Google Patents
Shipboard engine-and-propeller plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070135C1 RU2070135C1 RU93042112A RU93042112A RU2070135C1 RU 2070135 C1 RU2070135 C1 RU 2070135C1 RU 93042112 A RU93042112 A RU 93042112A RU 93042112 A RU93042112 A RU 93042112A RU 2070135 C1 RU2070135 C1 RU 2070135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- cylinder
- chamber
- cylinders
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к двигательно-движительным установкам атомных судов, преимущественно атомных подводных лодок. The invention relates to shipbuilding, in particular to propulsion systems of nuclear vessels, mainly nuclear submarines.
Известна судовая двигательно-движительная установка, содержащая трубу движителя и блоки цилиндров, каждый из которых включает цилиндр для пара с поршнем и трубой для отвода отработанного пара и цилиндр для морской воды с поршнем и трубой подвода забортной морской воды, причем поршни упомянутых цилиндров жестко соединены между собой штоком (см. патент СССР N 5159, кл. В 63 Н 11/06, публ. 1928 г.). Known ship propulsion system containing a propulsion tube and cylinder blocks, each of which includes a cylinder for steam with a piston and a pipe for discharging exhaust steam and a cylinder for sea water with a piston and a pipe for supplying sea water, and the pistons of the said cylinders are rigidly connected between a stock (see USSR patent N 5159, class B 63
Данная установка принята в качестве наиболее близкого аналога изобретения. This installation is adopted as the closest analogue of the invention.
Известная установка недостаточно надежна в работе, имеет большие массогабаритные характеристики и низкий КПД. The known installation is not reliable enough, has large weight and size characteristics and low efficiency.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков. The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages.
Он достигается тем, что судовая двигательно-движительная установка, преимущественно атомной подводной лодки, содержащая трубу движителя и блоки цилиндров, каждый из которых включает цилиндр для пара с поршнем и трубой отвода отработанного пара и цилиндр для морской воды с поршнем и трубой подвода забортной морской воды, причем поршни упомянутых цилиндров жестко соединены между собой, снабжена втулками, каждая из которых установлена между стенками цилиндра для пара и цилиндра для морской воды, через которую пропущен соединяющий их поршни шток,
камерой высокого давления пара и камерой высокого давления воды, причем цилиндры для пара сообщены патрубками, снабженными управляемыми клапанами, с камерой высокого давления пара, а цилиндры для морской воды сообщены патрубками, снабженными самооткрывающимися клапанами, с камерой высокого давления воды, при этом камера высокого давления пара сообщена с паропроводом от атомного реактора, а камера высокого давления воды сообщена водоводом с кольцевым зазором, образованным трубой движителя и патрубком со скошенными носовым и кормовым торцами, коаксиально установленным в этой трубе.It is achieved by the fact that the ship's propulsion system, mainly of a nuclear submarine, contains a propulsion tube and cylinder blocks, each of which includes a steam cylinder with a piston and a pipe for exhausting steam and a cylinder for sea water with a piston and a pipe for supplying sea water moreover, the pistons of the said cylinders are rigidly interconnected, provided with bushings, each of which is installed between the walls of the cylinder for steam and the cylinder for sea water, through which the piston connecting them and stock
a high-pressure steam chamber and a high-pressure water chamber, the steam cylinders communicating with nozzles equipped with controlled valves with a high-pressure steam chamber, and sea water cylinders communicated with nozzles equipped with self-opening valves with a high-pressure water chamber, while the high-pressure chamber the steam is in communication with the steam line from the nuclear reactor, and the high-pressure chamber of water is communicated with a water conduit with an annular gap formed by the propulsion tube and a pipe with a beveled bow and stern rtsami coaxially installed in this pipe.
Кроме того, блоки цилиндров установлен по бортам атомохода. In addition, the cylinder blocks are installed on the sides of the nuclear-powered ship.
Кроме того, каждая из упомянутых выше втулок выполнена с внутренними кольцевыми проточками, средняя из которых заполнена машинным маслом, а в крайних установлены разрезные маслосъемные кольца, плотно прилегающие к поверхности штока. In addition, each of the above-mentioned bushings is made with inner annular grooves, the middle of which is filled with machine oil, and in the extreme there are split oil scraper rings that fit snugly against the surface of the stem.
Кроме того, каждый цилиндр для пара снабжен электродатчиком положения поршня. In addition, each steam cylinder is equipped with a piston position sensor.
Кроме того, упомянутый кольцевой зазор между трубой движителя и патрубком выполнен увеличивающимся по площади в поперечном сечении к кормовому скошенному торцу патрубка, а передний скошенный торец патрубка имеет площадь входного поперечного сечения больше, чем площадь проходного поперечного сечения в средней части патрубка. In addition, said annular gap between the propulsion tube and the nozzle is made to increase in cross-sectional area to the aft beveled end of the nozzle, and the front beveled end of the nozzle has an input cross-sectional area larger than the passage cross-sectional area in the middle of the nozzle.
Кроме того, блок цилиндров снабжен гидротурбиной, соединенной с электрогенератором, установленным в вышеупомянутом водоводе, для выработки электроэнергии для технических и бытовых нужд судна. In addition, the cylinder block is equipped with a hydraulic turbine connected to an electric generator installed in the aforementioned water conduit to generate electricity for the technical and domestic needs of the vessel.
На фиг. 1 изображено горизонтальное сечение установки атомной подводной лодки; на фиг. 2 сечение по А А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение по А А на фиг. 1 в увеличенном виде; на фиг. 4 осевое сечение втулки; на фиг. 5 - сечение по Б Б на фиг. 3; на фиг. 6 сечение по В В на фиг. 3; на фиг. 7 сечение по Г Г на фиг. 6; на фиг. 8 сечение по Д Д на фиг. 3; на фиг. 9 вертикальное сечение блока цилиндров с устройствами для выработки электроэнергии, установленных на корме судна. In FIG. 1 shows a horizontal section of a nuclear submarine installation; in FIG. 2 section along A A in FIG. 1; in FIG. 3 section along A A in FIG. 1 enlarged view; in FIG. 4 axial section of the sleeve; in FIG. 5 is a section along B B in FIG. 3; in FIG. 6 a section along B B in FIG. 3; in FIG. 7 a cross-section along Г Г in FIG. 6; in FIG. 8 is a section along D D in FIG. 3; in FIG. 9 is a vertical section of a cylinder block with devices for generating electricity installed at the stern of the vessel.
Подводная лодка 1 имеет два блока цилиндров 2 двигателя и два движителя 3, установленные по ее бортам. Submarine 1 has two
Блок цилиндров имеет четыре цилиндра 4 насоса для морской воды и четыре цилиндра 5 для пара ядерного реактора (на фиг. не показан), установленные соосно. При этом поршни 6 и 7 соответственно цилиндров 4 и 5 жестко соединены штоком 8, проходящим через торцевые стенки 9 и 10 цилиндров 4 и 5 и через втулку 11, соединяющую торцевые стенки 9 и 10. В центральной части блока установлены камеры 12 высокого давления морской воды и камера 13 высокого давления пара, соединенные соответственно патрубками 14 и 15 с цилиндрами 4 и патрубками 16 и 17 с цилиндрами 5. Между двумя верхними цилиндрами 4 и двумя нижними цилиндрами 4 установлены соответственно трубы 18 и 19, подводящие морскую воду к цилиндрам 4 от отверстий 20 в носовой части лодки. Между двумя верхним и нижним цилиндрами 5 установлены трубы 21 и 22, отводящие отработанный пар низкого давления из цилиндров 5 в ядерный реактор. Трубы 18 и 19 соединены с цилиндрами 4 с помощью патрубков 23 и 24, на которых установлены самооткрывающиеся впускные клапаны в виде дверцы 25, перекрывающие патрубки 23 и 24 в тот момент, когда давление воды в цилиндре 4 становится
выше давления воды за бортом лодки. Дверцы 25 имеют пружины, закрывающие их и тем самым перекрывающие патрубки 23 и 24. Открываются дверцы 25 давлением воды, преодолевающим сопротивление пружин. Трубы 21 и 22 соединены с цилиндрами 5 с помощью патрубков 26 и 27, на которых установлены управляемые компьютером клапаны 28 и 29, перекрывающие эти патрубки по электросигналам электродатчиков 30, 31 и 32 положения поршня 7. Аналогичные клапаны 33 и 34 установлены на патрубках 16 и 17. На патрубках 14 и 15 установлены самооткрывающиеся клапаны-дверцы 35 и 36, открывающиеся в тот момент, когда давление воды в цилиндре 4 станет выше давления воды в камере 12. Дверцы 35 и 36 имеют пружины, стремящиеся повернуть дверцы в положение, перекрывающее патрубками 14 и 15.The cylinder block has four
above water pressure overboard.
Камера 12 соединена водоводом 37 с кольцевым зазором 38 между патрубком 39 и трубой 40 движителя 3. Кольцевой зазор 38 в своей средней части имеет наименьшую площадь поперечного сечения. У торцевого среза патрубка 39 площадь поперечного сечения щелевого зазора увеличивается в несколько раз. The
Втулка 11 (фиг. 4) имеет в средней части кольцевую выточку 41, заполненную машинным маслом по маслопроводу 42. Слева и справа от кольцевой выточки 41 установлены в кольцевых выточках разрезные маслосъемные кольца 43, плотно прилегающие к штоку 8. The sleeve 11 (Fig. 4) has in the middle part an
Выработка электроэнергии, необходимой для технических и бытовых нужд, производится блоком цилиндров 2 (фиг. 9) соответствует мощности с гидротурбиной 44, установленной в водоводе 37, идущему от блока 2 за борт (за корму или под дно) подводной лодки. Гидротурбина 44 с помощью вала 45 соединена с электрогенератором 46. The generation of electricity necessary for technical and domestic needs is carried out by the cylinder block 2 (Fig. 9) corresponds to the power with a
Установка на надводном корабле вместе с ядерным реактором может быть выполнена в его кормовой части при вертикальном расположении блока цилиндров, в котором цилиндры 5 будут находиться над цилиндрами 4, а движитель 3 вмонтирован в дно кормы корабля. Installation on a surface ship together with a nuclear reactor can be performed in its aft part with a vertical arrangement of the cylinder block, in which the
Работа установки осуществляется следующим образом. The installation is as follows.
На фиг. 5 стрелками показано направление движения поршней 6 и 7 в цилиндрах 4 и 5 блока цилиндров 2. Это движение поршней 6 и 7 со штоком 8 происходит под воздействием высокого давления пара, поступившего из ядерного реактора в правую часть цилиндра 5 через камеру 13 патрубок 17 и правый впускной клапан 34. In FIG. 5, the arrows show the direction of movement of the
При этом левый впускной клапан 33 закрыт, а отработанный пар выходит через левый клапан 28 и патрубок 26 в трубу 21 паропровода низкого давления ядерного реактора. Правый впускной клапан 39 в этот момент времени закрыт. In this case, the
Движение влево поршня 6 происходит при открытом левом выпускном клапане 35, закрытым правым выпускным клапаном 36, открытом правым впускным клапаном 25 и закрытым левым впускным клапаном 25. The movement of the
При движении поршня 7 влево он заденет электродатчик 431, установленный на боковой поверхности цилиндра 5 на равном расстоянии от торцевых поверхностей цилиндра 5. По электросигналу электродатчика 31 компьютер закроет впускной клапан 34 и дальнейшее движение влево поршня 7 будет происходить за счет расширения пара, находящегося в правой части цилиндра 5, уменьшения давления и температуры пара вплоть до того, момента, когда поршень 7 коснется левого электродатчика 30. При этом по электросигналу (электроимпульсу) левого датчика 30 будет закрыт левый
выпускной клапан 29 и открыты левый впускной клапан 33 и правый выпускной клапан 29, в результате чего поршень 7 начнет движение вправо. Движение вправо поршня 6 вызовет закрытие левого клапана 35 и правого клапана 25 и открытие правого клапана 36 и левого клапана 25.When the
При каждом направлении движения поршня 6 в камеру 12 высокого давления воды будет поступать из цилиндра 4 вся вода находящаяся перед поршнем 6 по ходу его движения. Для более равномерного поступления воды в камеру 12 в блоке цилиндров 1 время срабатывания впускных клапанов 33 и 34 пара высокого давления смещено в каждом из четырех цилиндров 5 на 1/4 времени хода поршня 7 в одном направлении. For each direction of movement of the
Вода, поступившая в камеру 12 из цилиндра 4 через водовод 37, проходит в кольцевую щель 38 между патрубком 39 и трубой 40 движителя 3, создавая силу тяги, равную произведению давления воды на площадь кольцевой щели в плоскости перпендикулярной оси движителя 3. Water entering the
Скорость движения лодки можно изменять включая в работу один, два, три и четыре цилиндра 7 (вернее включая в работу клапаны 33, 34, 28 и 29 цилиндров 7) правого и левого блока цилиндров 2 лодки 1. Для поворота лодки с малым радиусом кривизны траектории движения помимо соответствующего поворота руля курса производят включение блока цилиндров 1 того борта, в сторону которого необходимо выполнить поворот, при включенном блоке цилиндров 1 противоположного борта. The speed of the boat can be changed including one, two, three and four cylinders 7 (or rather including
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93042112A RU2070135C1 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Shipboard engine-and-propeller plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93042112A RU2070135C1 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Shipboard engine-and-propeller plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93042112A RU93042112A (en) | 1995-06-27 |
RU2070135C1 true RU2070135C1 (en) | 1996-12-10 |
Family
ID=20146822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93042112A RU2070135C1 (en) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | Shipboard engine-and-propeller plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2070135C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014065855A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | Huan Jianchun James C | Side-intake piston water jet propulsor |
CN104002951A (en) * | 2013-02-27 | 2014-08-27 | 冯艳华 | Efficient ship propulsion power system |
-
1993
- 1993-08-23 RU RU93042112A patent/RU2070135C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент СССР N 5156, кл. B 63 H 11/06, 1988. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014065855A1 (en) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | Huan Jianchun James C | Side-intake piston water jet propulsor |
CN104002951A (en) * | 2013-02-27 | 2014-08-27 | 冯艳华 | Efficient ship propulsion power system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101927823A (en) | Ship propeller | |
RU2070135C1 (en) | Shipboard engine-and-propeller plant | |
CN116118983A (en) | Robot for overhauling underwater structure and design method thereof | |
EP1599381B1 (en) | Rapid exhaust-free boat propelled by at least one waterjet propulsion system | |
US4767364A (en) | Advanced steering and propulsion system for ships | |
CN110562421A (en) | Ducted helical drum propeller and lateral control valve system | |
CN216861788U (en) | Two-stage propulsion ship | |
CN104002951A (en) | Efficient ship propulsion power system | |
CN203783707U (en) | Tug tail exhaust type exhaust pipe wave-resistant device | |
US3463115A (en) | Ship propulsion system | |
RU27917U1 (en) | SUBMARINE ON A SUBSET REACTIVE SKI | |
RU2111884C1 (en) | Displacement-type ship | |
JP5462647B2 (en) | Power generation equipment by ship sway | |
RU25488U1 (en) | HOLLOW SUBMARINE | |
RU192381U1 (en) | Marine steam direct-flow steam engine with a nuclear heat source and a rotary nozzle | |
GB2055080A (en) | Propelling watercraft | |
RU191945U1 (en) | Romanov's marine direct-flow steam engine | |
SU1738690A1 (en) | Steering thrust reverser of water-jet propeller | |
RU191201U1 (en) | Direct-flow steam engine with a nuclear heat source for ships. | |
SU1749123A1 (en) | Ship braking device | |
RU2440275C1 (en) | Deep-diving vehicle | |
EP3263438B1 (en) | System and method for reducing drag of vessel | |
RU2245279C1 (en) | Marine propeller "kalmar" | |
SU1763290A1 (en) | Ship maneuvering system | |
SU1062127A1 (en) | Installation for testing engine and propelling gear unit of a ship |