Способ управления вспомогательным судном, вспомогательное судно - RU2198821C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится, согласно преамбуле пункта 1 формулы, к способу управления вспомогательным судном. Настоящее изобретение относится также к вспомогательному судну для осуществления этого способа.

В большинстве случаев главным двигателем судна является дизельный двигатель. Рабочая скорость двигателя по существу постоянная и является скоростью, при которой достигается максимальная выходная мощность.

Известно, что тяговое усилие для привода в движение судна при низких скоростях можно увеличить с помощью гребных винтов, оснащенных направляющей насадкой, которые обычно применяют на так называемых вспомогательных судах, особенно на буксирных судах. На судах, проходящих через льды, также применяют гребные винты с направляющей насадкой.

Однако направляющая насадка гребного винта легко собирает лед, что может привести к возмущениям потока и соответственно к ослаблению тягового усилия и к возникновению сильной вибрации. Предпринимались попытки уменьшить эти проблемы за счет специальных конструкций подводной части судна, а также применения дополнительных устройств, однако эти попытки не дали существенных результатов.

Настоящее изобретение ставит своей целью получить способ управления, позволяющий устранить вышеупомянутые недостатки и обеспечивающий эффективное использование вспомогательного судна надежными и простыми средствами.

Эта цель достигается главным образом согласно отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в зависимости от существующих обстоятельств изменяют устройство управления приводным средством гребного винта. Во-первых, это можно реализовать путем оснащения средства привода гребного винта направляющей насадкой, которую можно легко установить и демонтировать. Во-вторых, можно изменить тип гребного винта, то есть гребным винтом может быть гребной винт с постоянным шагом либо гребной винт с регулируемым шагом. Следовательно, при применении гребного винта с постоянным шагом необходимо выбирать такое оборудование для привода в движение, чтобы оно соответствовало режиму работы с направляющей насадкой гребного винта и режиму работы без направляющей насадки гребного винта. В случае применения гребного винта с регулируемым шагом необходимо приспособить шаг к работе с направляющей насадкой гребного винта и к работе без направляющей насадки гребного винта.

Если гребной винт с постоянным шагом вращается с заданной скоростью, то во время работы с направляющей насадкой он сталкивается с меньшим сопротивлением, чем при отсутствии направляющей насадки гребного винта. Таким образом, гребной винт с направляющей насадкой поглощает меньше мощности, чем гребной винт без направляющей насадки. В том случае, если гребной винт с направляющей насадкой и гребной винт без направляющей насадки работают при одинаковом поглощении мощности, скорость вращения гребного винта с направляющей насадкой будет превышать скорость вращения гребного винта без направляющей насадки.

Настоящее изобретение не ограничено конкретным типом гребного винта, и, таким образом, можно применять гребной винт с постоянным шагом или гребной винт с регулируемым шагом.

С гребным винтом с постоянным шагом в качестве средства привода поглощение мощности гребным винтом поддерживается постоянным за счет установки нормальной рабочей скорости вращения гребного винта на определенном номинальном значении в том случае, если применяют направляющую насадку, а если насадку удаляют, то нормальную рабочую скорость вращения гребного винта устанавливают на значении, которое по меньшей мере на 5% и предпочтительно по меньшей мере приблизительно на 10% ниже указанного номинального значения.

С гребным винтом с регулируемым шагом в качестве средства привода в движение поглощение мощности гребным винтом поддерживают постоянным путем регулирования шага гребного винта до определенного номинального значения в том случае, если применяют направляющую насадку гребного винта, и регулирования шага гребного винта до значения, которое по меньшей мере примерно на 7%, предпочтительно по меньшей мере примерно на 10% ниже номинального значения, если направляющая насадка гребного винта удалена.

Для упрощения замены рабочего устройства средства привода гребного винта целесообразно осуществлять так установку и демонтаж направляющей насадки гребного винта, чтобы можно было легко осуществлять вышеупомянутые меры без постановки судна в док.

Вспомогательное судно, согласно настоящему изобретению, содержит средство крепления, пригодное для установки и демонтажа направляющей насадки гребного винта вокруг средства привода гребного винта, и средство для поддержания поглощения мощности гребного винта на постоянном уровне в течение требуемого времени.

Если применяют гребной винт с постоянным шагом в качестве средства привода в движение, вспомогательное судно оснащают средством поддержания скорости вращения, передаваемого гребному винту, в двух четко различаемых друг от друга диапазонах скоростей вращения. В этом случае целесообразно, чтобы различные интервалы скорости вращения гребного винта отличались так, чтобы нижний интервал скорости вращения составлял примерно 65-95%, предпочтительно примерно 75-90% от высокого интервала скорости вращения.

В том случае, если применяют гребной винт с регулируемым шагом в качестве средства привода в движение, вспомогательное судно оснащают средством регулирования шага гребного винта до двух, четко различаемых значений в течение требуемого времени. В этом случае целесообразно, чтобы различные интервалы скорости вращения гребного винта отличались друг от друга так, чтобы нижний интервал скорости вращения составлял примерно 65-95%, предпочтительно 75-90% от более высокого интервала скорости вращения.

В случае применения гребного винта с регулируемым шагом в качестве средства привода во вращение вспомогательное судно оснащают средством регулирования шага гребного винта до двух четко различаемых значений в течение заданного времени. В этом случае целесообразно, чтобы нижнее значение шага гребного винта составляло примерно 60-95 %, предпочтительно примерно 70-90 % от более высокого значения.

Для упрощения установки и демонтажа направляющей насадки гребного винта средство крепления направляющей насадки гребного винта содержит предпочтительно простое механическое соединение, например соединение в виде ласточкина хвоста, клиновое соединение, фланцевое соединение или т.п.

Настоящее изобретение описано более подробно на примере со ссылкой на приложенные схематические чертежи, на которых:
на фиг. 1 изображено электрическое рулевое устройство гребного винта с так называемой тяговой направляющей насадкой гребного винта;
на фиг. 2 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости II-II фиг. 1;
на фиг. 3 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости Ш-Ш фиг. 1;
на фиг. 4 изображено механическое рулевое устройство гребного винта с так называемой тяговой направляющей насадкой гребного винта;
на фиг. 5 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости V-V фиг. 4;
на фиг. 6 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости VI-VI фиг. 4;
на фиг. 7 изображено обычное устройство гребного винта на заднем конце судна, снабженного направляющей насадкой гребного винта;
на фиг. 8 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости VIII-VIII фиг. 7;
на фиг. 9 - вид в поперечном разрезе в увеличенном масштабе в плоскости IX-IX фиг. 7.

Способ управления, согласно настоящему изобретению, предназначен для его применения со вспомогательным судном, которое используют в условиях открытого моря, а также в ледовых условиях. При применении в открытом море направляющую насадку устанавливают вокруг гребного винта, приводящего в движение вспомогательное судно, а при работе вспомогательного судна в ледовых условиях направляющую насадку гребного винта удаляют.

Рулевое устройство гребного винта, показанное на фиг. 1, включает в себя гондолу гребного винта, прикрепленную к корпусу вспомогательного судна 13 с помощью поворотного вала. Гребной винт показан на фиг. 1 в позиции 1, а направляющая насадка гребного винта - в позиции 4.

Средство крепления направляющей насадки гребного винта может содержать, например, соединение в виде ласточкина хвоста, клиновое соединение, фланцевое соединение или т.п. с целью упрощения установки и демонтажа направляющей насадки 4 гребного винта. Соответствующие соединения показаны, например, на фиг. 2 и 3, которые представляют увеличенные изображения в поперечном разрезе средств крепления 7 и 10, выполненных в форме соединения в виде ласточкина хвоста и фланцевого соединения соответственно. Эти средства крепления являются механически простыми, легко устанавливаемыми и демонтируемыми средствами.

Средство привода в движение гребного винта и силовая установка должны быть сконструированы так, чтобы они были пригодными для применения гребного винта с направляющей насадкой и без направляющей насадки.

Гребной винт 1 для привода в движение, показанный на фиг. 1, является гребным винтом с постоянным шагом, а вспомогательное судно 13 содержит приводной электродвигатель М, который может быть установлен в гондоле гребного винта, и механизм регулирования скорости RPM (об/мин) для регулирования рабочей скорости электрического двигателя М с целью поддержания скорости вращения, передаваемого гребному винту 1, в течение заданного времени, в двух четко различаемых интервалах скорости вращения, тем самым более высокий интервал скорости вращения предназначен для применения с направляющей насадкой гребного винта, а более низкий интервал скорости вращения предназначен для применения без направляющей насадки гребного винта.

Фиг. 4 показывает гребной винт 2 с постоянным шагом для привода в движение и направляющую насадку 5 гребного винта. Фиг. 5 и 6 показывают увеличенные изображения в поперечном разрезе средств крепления 8 и 11, которые выполнены в форме соединения в виде ласточкина хвоста и фланцевого соединения соответственно.

Вспомогательное судно 13, показанное на фиг. 4, содержит главный приводной двигатель (не показан), установленный в корпусе судна, и механический привод МД, соединяющий приводной двигатель с гребным винтом 2. Главный приводной двигатель работает с постоянной скоростью и мощностью, и им может быть, например, дизельный двигатель. Механический привод МД включает в себя систему зубчатой передачи GS, которая поддерживает скорость вращения, передаваемого гребному винту 2 в течение заданного времени, в двух четко различаемых друг от друга интервалах скорости вращения, тем самым более высокий интервал скорости вращения предназначен для применения с направляющей насадкой гребного винта, а более низкий интервал скорости вращения предназначен для применения без направляющей насадки гребного винта.

Вспомогательное судно 13, показанное на фиг. 7, содержит приводной двигатель (не показан), установленный в корпусе судна, и гребной вал (не показан), соединяющий приводной двигатель с гребным винтом 3 с регулируемым шагом для привода в движение. Гребной винт снабжен направляющей насадкой 6. Фиг. 8 и 9 представляют увеличенные изображения в поперечном разрезе средств крепления 9 и 12, которые выполнены в форме соединения в виде ласточкина хвоста и фланцевого соединения соответственно.

При применении гребного винта с регулируемым шагом для привода в движение шаг гребного винта регулируют до большого значения для использования с направляющей насадкой и регулируют его до меньшего значения для применения без направляющей насадки. Соответственно гребной винт 3 должен быть оснащен средством АР (присоединенный процессор) для регулирования шага гребного винта.

Упомянутые выше средства для различных условий работы были описаны в сочетании с конкретными конструкциями гребного винта. Однако следует понять, что совместимые устройства могут быть взаимозаменяемыми и что вместо изменения скорости вращения, передаваемого гребному винту, можно, например, применять гребной винт с регулируемым шагом с приводом от электродвигателя и т.п.

Чертежи и относящееся к ним описание предназначены только для демонстрации основной идеи настоящего изобретения. В способе управления и в вспомогательном судне, согласно настоящему изобретению, возможны изменения в объеме приложенной формулы изобретения.

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу управления вспомогательным судном, которое предназначено для работы в открытом море и во льдах. Для работы во время навигационного периода, свободного от льда, вокруг гребного средства для привода в движение судна устанавливают направляющую насадку, а во время навигационного периода в условиях льда направляющую насадку гребного винта удаляют. Во время работы с направляющей насадкой и без направляющей насадки поддерживают постоянное поглощение мощности гребным средством. Вспомогательное судно содержит средства крепления, пригодные для установки и демонтажа направляющей насадки гребного винта. Достигается эффективное использование вспомогательного судна. 2 н. и 7 з.п.ф-лы, 9 ил.

Формула