B63H5 / 125 - змонтованих рухомо по відношенню до корпусу судна, наприклад положення яких регулюється у напрямку (змонтованих рухомо тільки з метою управління судном B63H 25/42)
Власники патенту RU 2544250:
Винахід відноситься до суднобудування, а саме до пропульсивной установці на судні. Пропульсивна установка містить, щонайменше, один нерухомий Пропульсивную агрегат, який розташований в кормі судна. Пропульсивную агрегат містить порожнисту опорну конструкцію, яка прикріплена до корпусу судна. Камера має передній і задній кінці і прикріплена до опорної конструкції. Електричний двигун встановлений усередині камери. Вал має перший і другий кінці. Гвинт з'єднаний за допомогою вала з електричним двигуном. Кермо встановлений з можливістю повертання на задньому кінці камери. Пропульсивную агрегат встановлений так, що лінія (SL) вала утворює кут (α) вертикального нахилу в діапазоні від 1 до 8 градусів щодо ватерлінії (WL) так, що передній кінець камери знаходиться нижче, ніж задній кінець камери щодо ватерлінії (WL). Досягається поліпшення пропульсивной установки на судах. 4 з.п. ф-ли, 4 іл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ, ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ ВИНАХІД
Винахід відноситься до пропульсивной установці на судні згідно обмежувальної частини п.1 формули винаходу.
Установка призначена для використання на суднах, забезпечених щонайменше одним Пропульсивную агрегатом, розташованим в кормі судна. Судно може мати або тільки один Пропульсивную агрегат, розташований в кормі судна, або два паралельних пропульсивних агрегату, розташованих в кормі судна на протилежних сторонах осьової лінії корпусу судна. Пропульсівние агрегати використовуються зокрема на великих судах, наприклад крейсерах, танкерах, що перевозять нафту або скраплений природний газ, судах для перевезення транспортних засобів, контейнерних судах і поромах.
У WO 98/54052 розкрито судно з подвійними гвинтами і подвійними кермом Шилінга, тобто відповідний кермо для кожного гвинта. Кожен кермо встановлений з можливістю повертання за допомогою відповідного валу, має опуклий ділянку носової частини, звужений середній ділянку і розширюється хвостову частину. Розширюється хвостова частина розширюється назовні по суті тільки на внутрішній стороні кожного керма, тобто стороні, яка звернена до іншої рульової парі. Кожен кермо має верхнє перо і нижнє перо, при цьому пір'я тривають набагато більше на внутрішній стороні, ніж на зовнішній стороні, причому пір'я вирівняні з лініями потоку від відповідного гвинта, а нижня перо має нахилений вниз ділянку на внутрішній стороні. Рулі здатні утворювати свого роду кут розвалу щодо осьової лінії корпусу.
В US 7,033,234 розкритий спосіб управління гліссірующей човном з V-подібним дном з подвійними окремо керованими приводними вузлами з підводними корпусами, які тривають вниз від дна човна. При ході на швидкості глиссирования прямо вперед підводні корпусу встановлюють під так званим кутом сходження, тобто під нахилом у напрямку один до одного з протилежними кутами рівної величини відносно осьової лінії човна. При поверненні човна внутрішній приводний вузол встановлюють під великим кутом повороту, ніж зовнішній приводний вузол.
Завдання винаходу полягає в поліпшенні відомих з рівня техніки пропульсивних установок на судах.
Пропульсивна установка відповідно до винаходу відрізняється тим, що містить ознаки згідно відмітної частини пункту 1 формули винаходу.
Пропульсивна установка містить щонайменше один Пропульсивную агрегат, розташований в кормі судна. Судно містить корпус, який має горизонтальну ватерлінію. Щонайменше один Пропульсивную агрегат містить порожнисту опорну конструкцію, прикріплену до корпусу, камеру, прикріплену до опорної конструкції, електричний двигун всередині камери, гвинт на передньому кінці камери, причому зазначений гвинт з'єднаний за допомогою вала з електричним двигуном, і підтримуваний з можливістю повертання кермо на задньому кінці камери.
Згідно винаходу щонайменше один Пропульсивную агрегат встановлений так, що лінія валу утворює кут вертикального нахилу в діапазоні від 1 до 8 градусів щодо ватерлінії так, що передній кінець камери знаходиться нижче, ніж задній кінець камери, щодо ватерлінії.
Кут вертикального нахилу щонайменше одного пропульсивного агрегату покращує кут припливу води до гвинта, що покращує ефективність гвинта.
Кут вертикального нахилу щонайменше одного пропульсивного агрегату також зменшує шум і вібрації в корпусі судна, які виникають через кавітації, так як покращений кут припливу до гвинта зменшує кавітацію.
Кут вертикального нахилу щонайменше одного пропульсивного агрегату також зменшує вібрації і сили лінії валу. Це відбувається за рахунок того, що на гвинт впливають менші асиметричні сили, коли кут припливу води до гвинта поліпшений. Зменшені навантаження і вібрації будуть збільшувати термін служби підшипників вала, а також інших компонентів, що піддаються впливу цих вібрацій і сил.
Винахід переважно може бути використано на судні, що має два пропульсивних агрегату, розташованих впритул на протилежних сторонах осьової лінії судна в кормі судна. Кожен Пропульсивную агрегат переважно встановлений в положенні розвалу, утворюючи кут горизонтального нахилу в діапазоні від 0,5 до 6 градусів відносно осьової лінії корпусу. Таким чином, передній кінець камери нахилений в сторону від осьової лінії корпусу судна, а задній кінець камери нахилений у напрямку до осьової лінії корпусу судна.
Ця конструкція розвалу пропульсивних агрегатів буде додатково покращувати ефективність гвинтів і зменшувати шум і вібрації в корпусі судна.
Винахід може бути використано на великих судах, забезпечених щонайменше одним Пропульсивную агрегатом в кормі судна, наприклад, крейсерах, танкерах, що перевозять нафту або скраплений природний газ, судах для перевезення транспортних засобів, контейнерних судах і поромах. Потужність пропульсивного агрегату на таких великих судах становить близько щонайменше 1 МВт.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Деякі конкретні варіанти здійснення винаходу описані далі докладно з посиланням на супроводжуючі фігури, на яких:
Фіг. 1 показує пропульсивную установку відомого рівня техніки.
Фіг. 2 показує один варіант здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу.
Фіг. 3 показує інший варіант здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу.
Фіг. 4 показує вид зверху додаткового варіанту здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу.
ОПИС кращому варіанті здійснення винаходу
Фіг. 1 показує пропульсивную установку відомого рівня техніки. Установка містить Пропульсивную агрегат 10, розташований в кормі судна. Пропульсивную агрегат 10 містить опорну конструкцію 11, камеру 12, електричний двигун 13, вал 14, гвинт 15 і кермо 16. Камера 12 з'єднана за допомогою порожнистої опорної конструкції 11 з корпусом 100 судна. Вал 14 має перший кінець, який з'єднаний з електричним двигуном 13, і другий кінець, який виступає з переднього кінця камери 12 і з'єднаний з гвинтом 15. Таким чином, гвинт 15 розташований на передньому кінці камери 12. Електричний двигун 13 може являти собою індукційний двигун або синхронний двигун. Пропульсивную агрегат 10 прикріплений до корпусу 100 судна опорною конструкцією 11. Це означає, що гвинт 15 буде весь час залишатися в нерухомому положенні щодо корпусу 100 судна. Кермо 16 розташований на задньому кінці камери 12. Руль 16 з'єднаний з можливістю повертання з корпусом 100 і камерою 12 за допомогою осі 17. Руль 16 виконаний так, що він утворює плавне продовження опорної конструкції 11 і камери 12. Нижня частина керма 16 триває на відстані нижче камери 12. Рульова передача, яка не відображено на фігурі, обертає кермо 16 на підставі команд з навігаційного містка. Фігура також показує напрямок S руху судна.
Вал 14 утворює лінію SL вала пропульсивного агрегату 10. Лінія SL вала і ватерлінія WL паралельні, це означає, що кут α між ними становить 0 градусів. Кут між віссю 17 керма 16 і лінією SL вала, тобто кут γ становить 90 градусів. Кут між віссю 17 керма 16 і ватерлінією WL, тобто кут δ також становить 90 градусів.
Фіг. 1 також показує лінії F потоку води, що тече до Пропульсивную агрегату 10. На фігурі може бути видно, що лінії F потоку не надходять в гвинт 15 пропульсивного агрегату 10 під оптимальним кутом. Це послаблює гидродинамическую ефективність гвинта 15.
Фіг. 2 показує один варіант здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу. Пропульсивную агрегат 10 відповідає по суті Пропульсивную агрегату, показаному на фіг. 1. Різниця в порівнянні з установкою, показаної на фіг. 1, полягає в тому, що лінія SL вала пропульсивного агрегату 10 утворює кут α вертикального нахилу щодо ватерлінії WL. Це означає, що передній кінець камери 12 знаходиться нижче, ніж задній кінець камери 12 щодо ватерлінії WL. Кут потоку F води, що надходить в гвинт 15, буде покращено при вертикальному нахилі пропульсивного агрегату 10. Це означає, що гідродинамічна ефективність гвинта 15 буде покращена. Кут між віссю 17 керма 16 і ватерлінією WL, тобто кут δ, становить все ще 90 градусів, як на фіг. 1. Кут між віссю 17 керма 16 і лінією SL вала, тобто кут Υ, становить, однак, менш 90 градусів в цьому варіанті здійснення через вертикального нахилу пропульсивного агрегату 10. Фиг.2 також показує напрямок S руху судна.
Фіг. 3 показує інший варіант здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу. Ця установка відповідає по суті конструкції на фіг. 2, тобто Пропульсивную агрегат 10 нахилений під кутом α відносно ватерлінії WL. Різниця полягає в конструкції керма 16. Кут між віссю 17 керма 16 і лінією SL вала, тобто кут γ, становить в цьому варіанті здійснення 90 градусів, що відповідає ситуації на фіг. 1. Це означає, що вісь 17 керма 16 нахилена відносно ватерлінії WL, тобто кут δ становить понад 90 градусів. Конструкція, де вісь 17 керма 16 утворює прямий кут з лінією SL вала, є кращою щодо потоку, створюваного гвинтом 15. Фігура також показує напрямок S руху судна.
Фіг. 4 показує вид зверху додаткового варіанту здійснення пропульсивной установки відповідно до винаходу. Є два пропульсивних агрегату 10, 20, розташованих впритул на кожній стороні осьової лінії CL корпусу 100 в кормі судна. Кожен Пропульсивную агрегат 10, 20 містить камеру 12, 22, з'єднану за допомогою опорної конструкції з корпусом 100 судна, гвинт 15, 25, розташований на передньому кінці камери 12, 22, що приводиться в рух електричним двигуном 13, 23, розміщеним в камері 12, 22 . Руль 16, 26 додатково розташований на задньому кінці камери 12, 22. Кожен пропульсивную агрегат 10, 20 може відповідати пропульсивную агрегату, показаному або на фіг. 2, або на Фіг.3. Це означає, що кожен Пропульсивную агрегат 10, 20 вертикально нахилений щодо ватерлінії WL під кутом α, як показано на фіг. 2 і фіг. 3. Конструкція керма 16, 26 може бути або такою, яка показана на фіг. 2, або такою, що показана на фіг. 3. Фігура також показує напрямок S руху судна.
У цьому варіанті здійснення лінії SL вала пропульсивних агрегатів 10, 20 розташовані в положенні розвалу щодо осьової лінії CL корпусу 100 судна. Лінії SL вала утворюють кут β горизонтального нахилу з осьової лінією CL корпусу 100 судна так, що лінії SL вала будуть перетинатися один з одним в точці на осьової лінії CL корпусу судна, причому зазначена точка перетину розташована після судна. Передній кінець камер 12, 22 нахилений назовні (положення розвалу) щодо осьової лінії CL корпусу 100 судна, а задній кінець камер 12, 22 нахилений всередину відносно осьової лінії CL корпусу 100 судна. Кут β розвалу знаходиться в діапазоні від 0,5 до 6 градусів. Фігура також показує вантажний резервуар 200 для зрідженого природного газу (LNG) на судні.
Така конструкція розвалу пропульсивних агрегатів 10, 20 буде додатково покращувати кут припливу води до гвинтів 15, 25. Така конструкція розвалу буде покращувати ефективність і зменшувати вібрації в корпусі і в валі.
Ефективність варіанта здійснення, показаного на фіг. 2, ймовірно така ж, як ефективність варіанту здійснення, показаного на фіг. 3. Керованість судна може бути трохи краще у варіанту здійснення, показаного на фіг. 2, в порівнянні з варіантом здійснення, показаним на фіг. 3. З іншого боку, варіант здійснення, показаний на фіг. 3, може бути краще з точки зору оброблюваності і архітектури вироби, так як кут α нахилу регулюють за допомогою кута установки вироби, але при цьому відсутня необхідність перетворення самого виробу в кожному проекті. З іншого боку, виріб може мати заданий кут α вертикального нахилу, наприклад 4 градуси, згідно конструкції, показаної на фіг. 2, а що залишилися, наприклад, 2 градуса в ситуації, де весь кут α вертикального нахилу повинен складати 6 градусів, будуть, в цьому випадку, досягатися згідно конструкції, показаної на фіг. 3.
Кут α вертикального нахилу і кут β горизонтального нахилу, тобто кут розвалу, повинні визначатися окремо для кожного судна або серії судів. Оптимізацію кута α вертикального нахилу і кута β горизонтального нахилу виконують на підставі модельного випробування для кожного судна або серії судів. Оптимізацію виконують окремо для кута α вертикального нахилу і кута β горизонтального нахилу. Мета оптимізації полягає в мінімізації споживання палива, тобто в підвищенні ефективності. Найкращу ефективність зазвичай досягають, коли приплив води до гвинта є прямим.
Усередині корпусу 100 судна передбачений щонайменше один генератор (не показаний на фігурах), що забезпечує електроенергією електричні двигуни 13, 23 в пропульсивних агрегатах 10, 20 за допомогою електричної мережі (не відображено на фігурах).
На фігурах окремий кермо 26 підтримується з можливістю повертання на корпусі 100 і на камері 22 пропульсивного агрегату 20. Руль 26 може підтримуватися з можливістю повертання на корпусі 100 і / або на Пропульсивную агрегаті 20. Таким чином, кермо 26 може підтримуватися з можливістю повертання тільки на порожнистої опорної конструкції 21 або на корпусі 100 і порожнистої опорної конструкції 21, або на корпусі 100 і камері 22, або на камері 22 і порожнистої опорної конструкції 21.
Представлені вище приклади варіантів здійснення даного винаходу не призначені для обмеження обсягу охорони винаходу тільки цими варіантами здійснення. Можуть бути виконані деякі перетворення винаходу в межах обсягу охорони формули винаходу.
1. Пропульсивную установка на судні, що містить корпус (100), що має горизонтальну ватерлінію (WL) і осьову лінію (CL), що містить, щонайменше, один нерухомий Пропульсивную агрегат (10, 20), розташований в кормі корпусу (100), причому вказаний, щонайменше, один пропульсивную агрегат (10, 20) містить порожню опорну конструкцію (11), прикріплену до корпусу (100), камеру (12), що має передній кінець і задній кінець, прикріплену до опорної конструкції (11), електричний двигун (13) всередині камери (12), вал (14), який має перший кінець і другий кінець, причому ук азанний перший кінець вала (14) з'єднаний з електричним двигуном (13), а зазначений другий кінець валу (14) виступає з переднього кінця камери (12) і з'єднаний з гвинтом (15), причому центральна вісь зазначеного валу (14) утворює лінію ( SL) вала, і підтримуваний з можливістю повертання кермо (16) на задньому кінці камери (12), яка відрізняється тим, що, щонайменше, один пропульсивную агрегат (10, 20) встановлено так, що лінія (SL) вала утворює кут ( α) вертикального нахилу в діапазоні від 1 до 8 градусів щодо ватерлінії (WL) так, що передній кінець камери (22) знаходиться нижче заднього кінця камери (22) щодо ватерлінії (WL).
2. Пропульсивную установка по п.1, що відрізняється тим, що пропульсивна установка містить два нерухомих пропульсивних агрегату (10, 20), розташованих впритул на протилежних сторонах осьової лінії (CL) корпусу (100) судна в кормі судна, причому кожен Пропульсивную агрегат ( 10, 20) встановлено так, що лінія (SL) вала утворює кут (α) вертикального нахилу в діапазоні від 1 до 8 градусів щодо ватерлінії (WL) так, що передній кінець камери (22) знаходиться нижче, ніж задній кінець камери (22 ), щодо ватерлінії (WL), і лінія (SL) вала утворює кут (β) г -різонтального нахилу в діапазоні від 0,5 до 6 градусів відносно осьової лінії (CL) корпусу (100) судна так, що передній кінець камери (22) нахилений в сторону від осьової лінії (CL), а задній кінець камери (22) нахилений до осьової лінії (CL).
3. Пропульсивную установка по п.1 або 2, яка відрізняється тим, що судно є крейсер, танкер, що перевозить нафту або скраплений природний газ, судно для перевезення транспортних засобів, контейнерне судно або парою.
4. Пропульсивную установка по п.1 або 2, яка відрізняється тим, що потужність, щонайменше, одного пропульсивного агрегату (10, 20) становить, щонайменше, 1 МВт.
5. Пропульсивную установка по п.3, що відрізняється тим, що потужність щонайменше одного пропульсивного агрегату (10, 20) становить, щонайменше, 1 МВт.