КОЛЬЦЕВОЙ СУДОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ
RING VESSEL PROPULSOR

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами.
Известно движительное устройство, включающее электродвигатель, установленный на оси водопроточного канала, и гребной винт, закрепленный на валу электродвигателя (см. Э.П. Лебедев и др. «Средства активного управления судами», Ленинград, изд. «Судостроение», 1969 г., стр.114-115). Недостатком известного устройства является низкая его эффективность из-за высокого гидравлического сопротивления электродвигателя в водопроточном канале.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кольцевой судовой движитель, включающий кольцевой статор, соединенный с корпусом судна при помощи опоры, кольцевой ротор, снабженный лопастной системой, и обтекаемый кожух, закрепленный на кольцевом статоре (см. патент РФ №2204502, МПК В63Н 5/14, 25/42, 2003 г.). Недостатком данной конструкции движителя является повышенная виброактивность конструкции, обусловленная колебательными процессами в обтекаемом кожухе при его обтекании потоком жидкости в процессе движения судна и в кольцевом роторе и кольцевом статоре при их работе.
Цель настоящего изобретения - снижение виброактивности движителя, повышение его долговечности и уменьшение акустического загрязнения окружающей среды.
Указанная цель достигается тем, что в известном кольцевом судовом движителе, включающем кольцевой статор, соединенный с корпусом судна при помощи опоры, кольцевой ротор, снабженный лопастной системой, и обтекаемый кожух, закрепленный на кольцевом статоре, в нем обтекаемый кожух закреплен на кольцевом статоре через амортизаторы. При этом обтекаемый кожух может быть выполнен составным из нескольких виброизолированных между собой частей и изготовлен из вибропоглощающего материала, а опора виброизолирована от кольцевого статора и обтекаемого кожуха. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно снизить виброактивность кольцевого судового движителя. Виброизоляция кольцевого статора от обтекаемого кожуха может быть осуществлена за счет различных конструктивных элементов: амортизаторов в виде дискретных пружин, демпфирующих прокладок и т.д. Снижение амплитуды вибрации обтекаемого кожуха и кольцевого статора соответственно можно достичь и за счет выполнения кожуха составным из нескольких виброизолированных между собой частей, а также за счет изготовления его из вибропоглощающего материала. Виброизоляция опоры от кольцевого статора и обтекаемого кожуха исключает передачу вибраций на корпус судна.
Главный вид предлагаемой конструкции кольцевого судового движителя в двух вариантах (со скреплением вершин лопастей ротора и без скрепления) соответственно изображен на фигурах 1 и 2 со следующими обозначениями:
1 - кольцевой ротор;
2 - кольцевой статор;
3 - опора;
4 - обтекаемый кожух;
5 - амортизаторы;
6 - лопастная система;
7 - демпфирующая прокладка;
8 - центральное осевое тело.
Предлагаемый кольцевой судовой движитель (фиг.1, фиг.2) состоит из кольцевого статора 2, соединенного с корпусом судна (на фигурах корпус судна не показан) при помощи опоры 3. Внутри кольцевого статора 2 установлен кольцевой ротор 1, снабженный лопастной системой 6, скрепленной центральным осевым телом 8 (фиг.1), которое создает дополнительную жесткость кольцевому ротору 1 и снижает уровень вибраций. Для защиты движителя от соударений с посторонними предметами и снижения гидравлического сопротивления от набегающего потока на кольцевом статоре 2 закреплен обтекаемый кожух 4. Крепление обтекаемого кожуха осуществляется при помощи амортизаторов 5, а сам кожух выполнен составным из нескольких (на фигурах - из двух) виброизолированных между собой частей и изготовлен из особого вибропоглощающего материала. Опора 3, соединяющая движитель с корпусом судна, закреплена на кольцевом статоре через демпфирующую прокладку 7.
Устройство работает следующим образом. При подаче электрического напряжения на кольцевой движитель его кольцевой ротор 1 начинает вращаться относительно кольцевого статора 2. Лопастная система 6, установленная на кольцевом роторе 1, начинает вращаться вместе с ротором, обеспечивая движение или маневрирование судну, на котором установлен этот движитель.
За счет крепления обтекаемого кожуха на кольцевом статоре через систему амортизаторов виброактивность движителя снижается, что особенно актуально при больших скоростях движения судна. Снижение виброактивности приводит к уменьшению акустического загрязнения окружающей среды и соответственно к улучшению экологической обстановки. Кроме того, чем меньше виброактивность движителя, тем выше его долговечность, что ведет к увеличению ресурса работы кольцевого судового движителя.