Рухово-движительная установка підводного апарата

 

Винахід відноситься до галузі морської підводної техніки, а саме до конструкцій рухово-движительних установок підводних апаратів, працюючих на великих глибинах.

В даний час найбільше поширення одержали рухово-движительние встановлення підводних апаратів з високошвидкісним електродвигуном і редуктором, в яких високі моментні характеристики досягаються за рахунок зниження частоти обертання ротора пропорційно передавальному відношенню редуктора.

Дані технічні рішення, реалізовані в рухово-движительних установках одного з лідерів в області розробки і виготовлення рухово-движительних установок - фірми «Tecnadyne», яка забезпечує серійний випуск установок з дуже широким діапазоном тягових характеристик (від 5,4 кг до 230 кг) при малій масі (від 0,7 до 12,9 кг), незначному діаметрі і різній напрузі живлення (від 48 до 330) (www.tecnadyne.com).

Найближчою по конструкції рухово-движительной установкою є модель 1060 фірми «Tecnadyne», до складу якої входять синхронний високошвидкісний електродвигун, планетарний редуктор, магнітна муфта для забезпечення герметизації і передачі обертального моменту від вихідного �ня порожнини зазначеної рухово-движительной установки знаходяться в повітряному середовищі, а при використанні підводного апарата на глибині понад 1500 м з-за можливого руйнування немагнітного розділення середовищ магнітної муфти ця порожнина заповнюється нейтральною рідиною. При цьому відбувається відповідне падіння ККД двигуна і редуктора.

Загальним недоліком даних конструкцій рухово-движительних установок є відсутність можливості форсування рухово-движительной установки (режим прискорення для підводного апарату в цілому), так як при перевищенні крутного моменту магнітні напівмуфти почнуть прослизати один щодо одного і вихідна частота обертання гребного гвинта не зміниться. Режим форсування рухово-движительной установки особливо важливий при виконанні підводним апаратом екстрених маневрів ухилення або обходу перешкод.

Завданням, на вирішення якої спрямовано пропоноване винахід, є підвищення ефективності експлуатації підводного апарата за рахунок розширення його функціональних можливостей без збільшення масогабаритних характеристик.

Технічний результат полягає у створенні конструкції рухово-движительной установки підводного апарата, що дозволяє забезпечити можливість кратков�анний технічний результат досягається тим, що в рухово-движительной установці підводного апарату, що містить високошвидкісний електродвигун, редуктор, магнітну муфту і рушій, магнітна муфта встановлена між електродвигуном і редуктором. При цьому магнитопроницаемая перегородка магнітної муфти є герметизуючим ущільнювальним елементом і розділяє внутрішній простір установки на повітряну порожнину і порожнину, заповнену рідиною. Електродвигун розташований у повітряному середовищі і з'єднаний з ведучою магнітної напівмуфти, а ведена магнітна полумуфта з'єднана з редуктором, який розміщений в порожнині з рідким середовищем і з'єднаний з валом рушія.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 наведена конструкція рухово-движительной установки підводного апарату, побудована за традиційною схемою; на фіг. 2 наведена конструкція пропонованої рухово-движительной установки підводного апарату, а на фіг. 3 - блок-схема пропонованої рухово-движительной установки.

Запропонована рухово-движительная установка підводного апарата містить високошвидкісний електродвигун 1, який розташований в повітряному середовищі, редуктор 2, розміщений у рідкому середовищі. М�а 4 магнітної муфти 3 є герметизуючим ущільнювальним елементом і розділяє внутрішній простір рухово-движительной установки на повітряну порожнину і порожнину, заповнену рідиною. Електродвигун 1 з'єднаний з ведучою магнітної напівмуфти 5, а ведена магнітна полумуфта 6 з'єднана з редуктором 2, вал якого з'єднаний з валом рушія 7.

При роботі рухово-движительной установки високооборотний електродвигун 1 приводить в обертання вал і провідну напівмуфту 5, яка за рахунок сил магнітного взаємодії приводить в рух ведену напівмуфту 6 і передає обертаючий момент на валу редуктора 2. Так як електродвигун 1 знаходиться у повітряному середовищі, зберігаються його високі енергетичні характеристики.

В режимі форсування, завдяки тому, що магнітна муфта перенесена на низкомоментное ланка передачі, вона має запас по переданому момент, рівний передавальному відношенню редуктора, тому ведуча напівмуфта 5 і ведена напівмуфта 6 не прослизають один щодо одного, а обертаючий момент передається до валу редуктора 2, в якому відбувається зміна моменту і частоти обертання до величин, оптимальних для рушія 7. Далі обертаючий момент через вихідний вал редуктора 2 надходить на рушій 7 підводного апарату. Рушій 7 в свою чергу забезпечує поступальний рух підводного апарату.

Електронна�одводного апарату забезпечує роботу в короткочасному режимі форсування з п'ятикратної перевантаженням по крутному моменту.

Таким чином, пропонована компонування рухово-движительной установки дозволяє з колишніми масогабаритними характеристиками забезпечити роботу рухово-движительной установки в короткочасному форсованому режимі. Таке конструктивне рішення дозволяє підвищити ефективність експлуатації підводного апарата за рахунок розширення його функціональних можливостей і розширити область задач, розв'язуваних підводним апаратом, у цілому.

Рухово-движительная установка підводного апарату, що містить високошвидкісний електродвигун, редуктор, магнітну муфту і рушій, що відрізняється тим, що магнітна муфта встановлена між електродвигуном і редуктором, при цьому магнитопроницаемая перегородка магнітної муфти є герметизуючим ущільнювальним елементом і розділяє внутрішній простір установки на повітряну порожнину і порожнину, заповнену рідиною, електродвигун розташований у повітряному середовищі і з'єднаний з ведучою магнітної напівмуфти, а ведена магнітна полумуфта з'єднана з редуктором, який розміщений в порожнині з рідким середовищем і з'єднаний з валом рушія.



 

Схожі патенти:

Судова валогенераторная установка

Винахід відноситься до суднових електроенергетичних установок з валогенераторами і напівпровідниковими перетворювачами частоти. Судова валогенераторная установка містить головний двигун, разъединительную муфту, валопровід, гребний гвинт, валогенератор, електричну ланцюг, перший і другий датчики струму, вхідний дросель, перетворювач частоти, вихідний дросель, LC-фільтр, перший і другий автоматичні вимикачі, шини суднових електроспоживачів, додатковий генератор, механічно пов'язаний з додатковим двигуном, конденсаторний накопичувач ланки постійного струму з датчиком напруги. Головний двигун, валогенератор і гребний гвинт встановлені на валопроводе співвісно. Ротор валогенератора закріплений на кінці валопроводу, подсоединяемом до гребного гвинта. На валу головного двигуна додатково встановлено перший датчик положення вала, а на валопроводе з боку гребного гвинта додатково встановлений другий датчик положення вала. Обидва датчика положення вала підключені до блоку контролю крутильних коливань, вихід якого з'єднаний з сигнальним входом задатчика режимів. Досягається підвищення надійності і збільшення міжремонтного ресурсу за рахунок снижз.п. ф-ли, 1 іл.

Моторне судно

Винахід відноситься до галузі суднобудування. Моторне судно містить корпус, каюту, силову установку, редуктор переднього і заднього ходу, разобщительную муфту, гребний гвинт, внутрішній пост управління. Силова установка виконана у формі чотиритактного дизельного двигуна, кожен циліндр якого має всередині перегородку з центральним отвором, яка розділяє внутрішній об'єм циліндра на дві рівні порожнини. Знизу циліндр закритий нижньою кришкою з центральним отвором. Всередину порожнин циліндра вставлені поршні, по одному в кожну порожнину. Поршні з'єднані штоком, пропущеним в отвори перегородки і нижньої кришки, нижній кінець якого з'єднаний з шатуном, пов'язаних з кривошипів колінчастого вала. Перегородка і поршні з нижньою кришкою утворюють у циліндрі чотири робочих камери, кожна з яких має впускний блок з впускним клапаном, взаємодіючим з кулачком впускного газорозподільного вала і форсункою, гідравлічно зв'язаною з насосом високого тиску, механічно пов'язаних з колінчастим валом. Впускний блок сполучений з повітряним фільтром нагнітача повітря і випускний блок з випускним клапаном, пов'язаних з кулачком випускного газорозподільного вал�ких характеристик водоизмещающего моторного судна. 1 табл., 12 іл.

Установка для випробування рухово-движительного комплексу судна

Винахід відноситься до галузі суднобудування, зокрема до установок для випробування рухово-движительного комплексу судна переважно в умовах дока. Установка для випробування рухово-движительного комплексу судна містить камеру з потоконаправляющими каналами. Установка додатково постачена пристроєм створення гідростатичного тиску, сполученим з камерою, датчиками швидкості рідини, встановленими в потоконаправляющих каналах, і запірною арматурою, що дозволяє регулювати гідравлічний опір, встановленої на потоконаправляющих каналах. Напрямки вихідних ділянок потоконаправляющих каналів співпадають з напрямами векторів швидкостей рідини, що виникають при русі корпусу судна. Досягається підвищення точності випробування рушія. 1 іл.

Система управління гвинт регульованого кроку

Винахід відноситься до суднобудуванню, зокрема до систем управління гвинтами регульованого кроку

Багаторежимний швидкісний катер

Винахід відноситься до суднобудування і стосується створення многорежимного швидкісного катера

Судно льодового класу, переважно, танкер подвійної дії, спосіб плавання судна льодового класу, движительний вузол і головна рухова установка судна льодового класу

Винахід відноситься до суднобудування і може бути використано для перевезення переважно наливних вантажів по акваторії як вкритою кригою, так і по чистій воді

Занурювальний гидротормоз

Винахід відноситься до галузі експериментальної гідродинаміки, зокрема до області експериментального дослідження та відпрацювання елементів пропульсивних комплексів і енергосилових установок підводних апаратів

Енергоустановка плавального засобу

Винахід відноситься до енергетичних установок, що містить електрохімічний генератор з киснево-водневими паливними елементами, і може використовуватися на надводних і підводних суднах

Гальмівне дисковий пристрій для степових випробувань підводних апаратів

Винахід відноситься до галузі експериментальної гідрогазодинаміки і може бути використане при відпрацюванні елементів энергопропульсивних комплексів підводних апаратів з валовим вихлоп відпрацьованих в энергосиловой установці газів

Мале швидкохідне вантажне судно

Винахід відноситься до суднобудуванню, зокрема до судів для перевезення вантажів
Up!