ГРЕБНОЙ ВИНТ САМОРЕГУЛИРУЮЩЕГОСЯ ШАГА

Полезная модель относится к судовым движителям, в частности, к гребным винтам, лопасти которых саморегулируются относительно водной среды.
Известен винт саморегулирующегося шага (патент US 2052454), содержащий ступицу винта, поворотные лопасти винта на осях, выполненные с возможностью продольного перемещения лопасти, увеличивая диаметр винта, и вокруг оси, изменяя шаг лопасти. Движение лопасти вдоль своей оси и изменение шага лопасти происходит по выполненному в самой оси спиральному шлицу, при этом в ступице закреплен болт-копир. Лопасти выполнены заодно с осями и связаны между собой радиальным кольцом. В зависимости от режима вращения винта, лопасти принимают заданное положение, т.е. саморегулируются.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, заключающееся в большом количестве крепежа, наличии пружины.
Известно также устройство гребного винта саморегулируемого шага (патент US 5022820). Это устройство наиболее близко к предполагаемой полезной модели и выбрано в качестве прототипа. Винт содержит ступицу с установочными отверстиями, в которые установлены поворотные лопасти винта на осях, выполненные с возможностью продольного перемещения лопасти, увеличивая диаметр винта, и вокруг оси, изменяя шаг лопасти. Лопасти содержат флюгерный участок, который помогает лопасти принять оптимальное положение. Движение лопасти в осевом направлении и изменение шага лопасти происходит по выполненному в самой оси несквозном спиральному шлицу, при этом в ступице закреплен болт-копир, который своей торцевой частью входит в спиральный шлиц. Лопасти выполнены заодно с осями. В зависимости от режима вращения винта, лопасти принимают заданное положение, т.е. саморегулируются, путем скольжения торца болта-копира в спиральном шлице. Для синхронизации положения лопасти шарнирно связаны с радиальным кольцом.
Недостатками данной конструкции являются возможность «закусывания» торца болта-копира в спиральном шлице оси в результате возможного перекашивания оси в установочном отвести втулки, а также трудоемкость замены поврежденной лопасти, вызванная снятием винта с приводного вала и его полной разборкой.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является исключения возможности «закусывания» болта-копира в спиральном шлице и упрощение замены поврежденной лопасти.
Заявленный технический результат достигается тем, что спиральный шлиц на оси лопатки выполнен сквозным, а болт-копир, неподвижно установленный в ступице, взаимодействует своей цилиндрической частью только с боковыми поверхностями шлица. Ось лопатки закреплена в установочном отверстии ступицы винта через втулки, выполненные из материала с низким коэффициентом трения и имеющим антикоррозионные свойства, например, из полипропилена. Лопасть винта выполнена отдельно от оси и соединена с ней разъемным соединением, например, лопасть в своей нижней части снабжена направляющей, которая размещена в пазу оси винта, находящемся на конце оси, выступающем на пределы втулки. Взаимодействие болта-копира с боковыми поверхностями шлица может осуществляться через цилиндрическую втулку из материала с низким коэффициентом трения.
На фиг. 1 показан в аксонометрии гребной винт саморегулирующегося шага, на фиг. 2 - разрез устройства, на фиг. 3 показан в аксонометрии узел ось-лопасть.
Гребной винт саморегулирующегося шага содержит ступицу 1 с установочными отверстиями 2, в которые установлены втулки 3, образующие пару трения и выполненные из материала с низким коэффициентом трения и имеющим антикоррозионные свойства. Поворотная лопасть 4 винта на осях 5 выполнена с возможностью радиального перемещения лопасти 4 винта, увеличивая диаметр винта, и с возможностью изменения шага лопасти 4 винта. Движение каждой лопасти 4 винта происходит по выполненному в соответствующей оси 5 сквозному спиральному шлицу 6 по неподвижно закрепленному в ступице болту-копиру 7. Лопасть 4 винта снабжена направляющей 8, которая закреплена в пазу оси 9. Цилиндрическая часть болта-копира 7 снабжена цилиндрической втулкой 10 из материала с низким коэффициентом трения, которая при работе и взаимодействует с боковыми поверхностями шлица 6. Направляющая 8 имеет возможность продольно перемещаться в пазу 9 для согласования положения всех лопастей винта относительно ступицы 1 и фиксироваться в пазу винтом 11. Торец 12 направляющей 8 открыт для вхождения направляющей в паз 9 при замене поврежденной лопасти 4 на новую.
Гребной винт саморегулирующегося шага работает следующим образом.
При работе гребного винта саморегулирующегося шага в режимах пусковой - разгонный - крейсерский - торможение лопасти винта 4 устанавливаются в наиболее оптимальное положение, двигаясь по спиральному шлицу 6, по которому скользит болт-копир 7. В каждый момент времени лопасть 4 винта находится в положении, при котором обеспечивается равновесие сил центробежной и подъемной силы лопасти, включая силу балансировки лопасти на флюгерном участке, при этом обороты двигателя автоматически устанавливаются в наивыгоднейший режим. Для дополнительной регулировки лопасти 4 винта через направляющую 8 устанавливаются в нужное положение в пазу 9 и фиксируются винтом 11. Втулки 3 обеспечивают повышенное скольжение осей 5 в установочном отверстии 2, а втулка 10 - повышенное скольжение болта-копира 7 в сквозном шлицу 6, обеспечивая, тем самым, невозможность «закусывания» лопасти 4 и оси 5 винта относительно ступицы 1. Замена поврежденной лопасти осуществляется путем снятия поврежденной лопасти из паза 9 и установки в него новой лопасти, что производится без снятия и разборки винта.