Узел смазки подшипника водометного движителя

Полезная модель относится к области водного транспорта, в частности к узлу смазки подшипника водометного движителя.
Подшипниковые узлы и, в частности, опорные подшипники на которых установлен вал водометного движителя (ВД) находятся в узлах, доступ к которым в процессе эксплуатации судна затруднен, т.к. узлы эти постоянно находятся под водой и вне корпуса судна, на котором установлен ВД.
Подшипниковые узлы, выполненные на подшипниках качения, находятся в среде смазки, жидкой или консистентной и требуют периодической замены этой смазки, т.к. при любой организации уплотнения этих подшипниковых узлов, вода, находящаяся вокруг этих узлов, рано или поздно попадает в смазку.
Известны системы смазки подшипников в ВД, когда в полости подшипников находится жидкая смазка и организована сложная система каналов для постоянной прокачки этой смазки из системы смазки, находящейся внутри корпуса судна. Кроме сложной системы каналов при такой организации смазки необходим масляный насос, резервуар со смазкой, водоотделители в системе смазки, при этом, особенно в опорных подшипниках ВД, где нагрузки незначительны, такая система жидкостной смазки излишне усложняет конструкцию ВД (US 6045418, кл. В63Н 11/00, опубликовано 4.04.2000).
Также известны подшипниковые узлы ВД, работающие на консистентной смазке подшипников. Как правило, заполнение полости подшипников происходит при производстве ВД, и в процессе эксплуатации система требует периодической замены обводненной смазки, как правило не реже одного раза в год.
Такая смена смазки представляет определенные трудности, т.к. требует вывода судна из воды и частичной разборки ВД. Реже в таких подшипниковых узлах применяют системы шприцевания смазки, это исключает разборку ВД, но все-таки требует вывода судна из воды. Такие системы в основном применяют на небольших судах и ВД, т.к. поднять судно большой размерности из воды, задача сложная и дорогостоящая.
Так, например, известен движитель водометный, опорный подшипник которого выполнен роликовым радиальным со съемным внутренним кольцом, причем наружное кольцо закреплено в ступице спрямляющего аппарата и фиксируется герметичной крышкой с манжетным уплотнением, работающим по распорной втулке, а внутреннее кольцо установлено на кормовом конце гребного вала, где граничит с распорной втулкой, которая в свою очередь уперта в ступицу рабочего колеса, а оно в упорный бурт гребного вала. Наружный диаметр распорной втулки больше диаметра внутреннего кольца роликоподшипника, которое в свою очередь больше наружного диаметра концевой гайки, фиксирующей его на гребном валу. Распорная втулка установлена на гребном валу с кольцевым уплотнением, что обеспечивает герметичность полости опорного подшипника. Смазка роликоподшипника осуществляется одноразовой закладкой необходимого объема консистентной смазки (RU 2436706, кл. В63Н 1/00, опубликовано 20.12.2011).
Недостаток известного устройства состоит в том, что одна и та же смазка используется в течение определенного периода эксплуатации, а для ее замены требуется переборка этой части конструкции, требующая вывода судна из воды.
В предлагаемом узле смазки опорных подшипников ВД решается проблема, связанная с улучшением технического обслуживания подшипниковых узлов ВД. Указанная проблема обеспечена техническим результатом, направленным на обеспечение возможности замены консистентной смазки опорного подшипника ВД без его переборки, подъема судна из воды и без сложной системы прокачки жидкостной смазки.
Такие устройства наиболее востребованы на ВД средней и большой размерности.
Названный технический результат достигнут в полезной модели благодаря следующей совокупности признаков.
Узел смазки подшипника водометного движителя содержит опорный подшипник, установленный на гребном валу в корпусе спрямляющего аппарата водометного движителя и расположенное в корпусе обтекателя указанного движителя насосное устройство, включающее камеру с поршнем, установленным на ходовом винте с возможностью поступательного перемещения и разделения камеры на отсек для отработанной смазки и отсек для новой смазки. Подшипник установлен в полости, сообщающейся посредством кольцевого канала с отсеком для новой смазки и посредством системы каналов, образованных в корпусе спрямляющего аппарата и корпусе обтекателя, с отсеком для отработанной смазки.
Для исключения попадания воды в узел смазки в полости подшипника со стороны гребного вала расположено уплотнение.
Также на боковой поверхности поршня закреплены кольцевые уплотнения, а между корпусом обтекателя и корпусом спрямляющего аппарата расположено уплотнительное кольцо.
Для обеспечения работоспособности в камере насосного устройства установлен направляющий стержень, проходящий через отверстие в поршне, а ось направляющего стержня параллельна оси ходового винта.
Для обеспечения замены консистентной смазки без подъема судна из воды ходовой винт со свободного конца имеет шестигранное углубление.
Полезная модель поясняется чертежом, на фигуре которого представлена часть ВД, а именно насосный узел, который состоит из рабочего колеса - 1, корпуса ВД - 2, спрямляющего аппарата (СА) - 3, реактивного сопла - 4, гребного вала - 5, опорного подшипника - 6, обтекателя - 7.
Полость 8 подшипника 6, находящаяся внутри корпуса СА со стороны внешней водной среды защищена уплотнением 9, обеспечивающим защиту полости подшипника по вращающемуся гребному валу 5 от попадания в смазку воды, при этом конструкция и материал уплотнения могут быть самыми разнообразными, например, выполненным в виде эластичной манжеты.
В насосной камере обтекателя 7, герметично установленного с помощью уплотнительного кольца 10 на корпусе СА 3, расположен поршень 11, приводимый в движение ходовым винтом 12. Поршень разграничивает насосную камеру на два отсека смазки, первичный 13 для новой смазки и вторичный 14 для отработанной смазки. Снаружи на боковой поверхности поршня закреплены кольцевые уплотнения 15. Полости 13 и 14, а также полость 8 подшипника соединены системой каналов 16, выполненных в обтекателе 7 и каналов 17, образованных в корпусе СА 3.
Ходовой винт 12 имеет разборную конструкцию. На его свободном конце, обращенном к соплу 4, выполнено шестигранное углубление 19, а на цилиндрической поверхности расположены кольцевые уплотнения 18. Также в насосной камере обтекателя 7 установлен направляющий стержень 20, который предотвращает проворот поршня 11 при вращении ходового винта 12. Направляющий стержень также имеет кольцевое уплотнение (не показано), а ходовой винт 12 - упорное кольцо 21.
Устройство работает следующим образом:
При первоначальной сборке опорного подшипникового узла ВД полость 8 подшипника и сам подшипник 6 заполняют консистентной смазкой. При этом поршень 11 расположен внутри камеры обтекателя 7 в крайнем левом положении. Полость 13 полностью заполняют консистентной смазкой. Подшипниковый узел собирают и в таком виде ВД поступает в эксплуатацию.
При проведении регламентных работ по замене смазки в опорном подшипнике 6, частоту которых определяет производитель ВД, ходовой винт 12 вращают, например, по часовой стрелке, используя шестигранное углубление 19, на заданное число оборотов. При этом поршень совершает поступательное движение на фиксированное расстояние. Ходовой винт испытывает осевую нагрузку, которая воспринимается упорным кольцом 21. Консистентная смазка под давлением поршня из первичной полости 13 через кольцевой канал 22 попадает через подшипник 6 в полость 8 подшипника, выдавливая старую, заменяемую смазку на новую. Старая смазка из полости 8 подшипника уходит через каналы 17 в корпусе СА и каналы 16 в обтекателе 7 во вторичную полость 14 и накапливается в ней. Объем первичной полости 13 рассчитывается таким образом, чтобы эту процедуру можно было повторить 4-5 раз в течение срока межремонтной эксплуатации ВД. Так как все элементы названного узла замкнуты и уплотнены относительно внешней водной среды, производить замену смазки можно под водой, со стороны выходного отверстия сопла 4 водометного движителя, при этом подъем судна из воды и какая-либо переборка ВД не требуются.