ДВИЖИТЕЛЬНО-РУЛЕВАЯ КОЛОНКА

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в устройствах активного управления судами, обеспечивающих создание тяги судна и изменение направления тяги..
Известен винтовой движитель, включающий ступицу, на внешней поверхности которой установлены лопасти, и гребной вал, соединяющий движитель с судовым двигателем (см., П.В. Орехов, B.C. Муругов «Гребные винты регулируемого шага», ВИНИТИ, Москва, 1961 г., стр.53). Недостатком известного винтового движителя является невозможность его использования в движительно-рулевых комплексах.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является движительно-рулевая колонка (ДРК), содержащая баллер, соединенный с основанием колонки, вертикальный приводной вал, расположенный внутри баллера, угловой редуктор, обтекаемую гондолу, закрывающую угловой редуктор, гребной винт и механизм поворота колонки (см. патент РФ на полезную модель № 114662, В63Н 3/00, 2012 г.). Недостатком данной движительно-рулевой колонки является невысокая ее надежность работы. Дело в том, что в процессе работы ДРК происходит ее колебания, приводящие к повышенному износу вращающихся и трущихся между собой деталей колонки. Чем выше угловая скорость вращения и чем больше масса деталей, а также отклонение их от оси вращения, тем больше амплитуда колебаний. При определенных условиях такая амплитуда может привести к разрушению ДРК.
Цель настоящей полезной модели - повышение надежности работы двигательно-рулевой колонки.
Указанная цель достигается тем, что в известной движительно-рулевой колонке, содержащей баллер, соединенный с основанием колонки, вертикальный приводной вал, расположенный внутри баллера, угловой редуктор, обтекаемую гондолу, закрывающую угловой редуктор, гребной винт и механизм поворота колонки, в ней соединение баллера с основанием колонки осуществляется при помощи талрепов, равномерно расположенных по окружности баллера в радиальном направлении. Соединение баллера с основанием колонки при помощи талрепов позволяет отцентрировать баллер с очень высокой степенью точности. При соединении баллера с основанием колонки при помощи, например сварки, происходит неизбежное смещение баллера, а это в свою очередь создает определенный эксцентриситет, приводящий в процессе работы к значительным колебаниям ДРК. Сам талреп представляет собой устройство, позволяющее осуществлять натяжение элементов и состоит из двух винтов с противоположной резьбой, вкручиваемых в центральное кольцо в двумя резьбовыми отверстиями. Концы винтов делаются с ушком или крюком, к которым крепятся стягиваемые элементы. Натяжение этих элементов регулируется вращением центрального кольца, благодаря чему винты сдвигаются к центру. Талреп именно такая деталь, которая позволяет создать натяжное усилие от килограмма до сотен тонн. При этом размер талрепа небольшой и не мешает взаимодействию других деталей. При помощи регулирования талрепов, соединенных одними концами с основанием ДРК, а другими - с баллером, появляется возможность очень точно отцентрировать положение баллера относительно основания колонки. Минимальное количество талрепов должно быть равно трем. Однако реально для точной регулировки требуется не менее шести талрепов. Талрепы располагаются в радиальном направлении равномерно по окружности баллера, так как эта равномерность так же способствует точности центровки баллера. Общий вид конструкции движительно-рулевой колонки приведен на фигуре 1, а на фигуре 2 показан укрупненный вид места расположения талрепов со следующими обозначениями:
1 - основание колонки;
2 - баллер;
3 - вертикальный приводной вал;
4 - угловой редуктор;
5 - обтекаемая гондола;
6 - гребной винт;
7 - приводные двигатели;
8 - зубчатый венец;
9 - муфта;
10 - вал гребного винта;
11 - талреп.
Движительно-рулевая колонка состоит из основания 1 и баллера 2, внутри которого расположен вертикальный приводной вал 3, соединенный с угловым редуктором 4. Последний расположен внутри обтекаемой гондолы 5. Где также находится вал гребного винта 10, соединенный с самим гребным винтом 6. Механизм вращения ДРК включает приводные двигатели 7, зубчатый венец 8 и муфту 9. В верхней части баллер 2 закреплен на основании 1 с помощью талрепов 11.
Движительно-рулевая колонка работает следующим образом. Крутящий момент от главного двигателя (на фигурах не показан) передается на вертикальный приводной вал 3, установленный внутри баллера 2. Нижней частью приводной вал 3 соединен с угловым редуктором 4, который в свою очередь передает крутящий момент на вал гребного винта 10 и далее на гребной винт 6. Поворот ДРК для изменения вектора тяги производится при помощи электродвигателей 7, которые вращают зубчатый венец 8 и муфту 9, соединенную с баллером 2. Поворот баллера 2 приводит к повороту обтекаемой гондолы 5 и тем самым меняется вектор тяги ДРК. Перед установкой баллера 2 на основание колонки 1 производится центровка баллера за счет регулировки талрепов 11. Поворачивая центральное кольцо талрепов, уменьшают или увеличивают натяжение баллера 2 к основанию 1 и тем самым осуществляют центровку баллера относительно основания.
Такая центровка обеспечивает точное положение баллера в ДРК и уменьшает в значительной степени амплитуду колебаний как баллера, так и всего ДРК, что позволяет повысить надежность работы движительно-рулевой колонки.