Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SHOCK-ABSORBING COUPLING FOR A SCREW PROPELLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/098689
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention is intended for use in ship propellers. A shock-absorbing coupling for a screw propeller comprises a hub 1 with blades, a propeller shaft 2, a driven friction disc with external splines 3 and a driving friction disc with internal splines 4 (half-couplings with end splines), said friction discs respectively interacting with the propeller hub and the propeller shaft by means of a splined joint such that the friction discs (half-couplings) are able to move longitudinally relative to each other. There is a flexible element 5 compressing the friction discs (half-couplings). The hub of the screw propeller and the propeller shaft form a friction coupling.

Inventors:
GERASHCHENKO EDUARD ARKADJEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2009/000095
Publication Date:
September 02, 2010
Filing Date:
February 27, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GERASHCHENKO EDUARD ARKADJEVICH (RU)
International Classes:
F16D7/02; B63H23/24
Foreign References:
JPS6253296A1987-03-07
US5002517A1991-03-26
SU356200A
Other References:
GLUSCHENKO M.S. ET AL.: "Lodochnye dvigateli", GOSUDARSTVENNOE IZDATELSTVO TEKHNICHESKOI LITERATURY USSR, KIEV, vol. 89, 1963, pages 166 - 167
POLYAKOV V.S. ET AL.: "Spravochnik po muftam", MASHINOSTROENIE, vol. 8.15, 1979, LENINGRAD, pages 266, 268
DYACHENKO S.K. ET AL.: "Predokhraniteli mufty", GOSUDARSTVENNOE IZDATELSVO TEKHNICHESKOI LITERATURY USSR, KIEV, vol. 7, 1962, pages 15, 16
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, отличающаяся тем, что имеются ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту.

2. Демпферная муфта гребного винта по п.l, отличающееся тем, что ступица гребного винта соединена с нажимной втулкой, через которую передается усилие от упругого элемента на фрикционные диски, ступица гребного винта также соединена с ведомой втулкой с внутренними шлицами, которая выполнена отдельно, воспринимает крутящий момент от ведомых фрикционных дисков и передает его на ступицу гребного винта.

3. Демпферная муфта гребного винта по п.2, отличающееся тем, что нажимная втулка и ведомая втулка с внутренними шлицами соединена со ступицей винта через фланцевое соединение посредством расположенных по окружности стяжных элементов.

4. Демпферная муфта гребного винта по п.2, отличающееся тем, что сила упора, создаваемая при вращения гребного винта, передается от ступицы на нажимную втулку и дополнительно сжимает фрикционные диски 5. Демпферная муфта гребного винта по п.l, отличающееся тем, что упругий элемент, сжимающий фрикционные диски, выполнен в виде тарельчатой пружины, которая одета на хвостовую часть гребного вала, поджимается сзади гайкой, накручиваемой на конец гребного вала, и создает усилие по направлению к основанию гребного вала.

6. Демпферная муфта гребного винта по п.l, отличающееся тем, что между фрикционными дисками помещаются дополнительные шайбы из фрикционного материала.

7. Демпферная муфта гребного винта по п.l, отличающееся тем, что 5 фрикционные диски и(или) упругий элемент, сжимающий диски, заключены в герметичное пространство.

8. Демпферная муфта гребного винта по п.б, отличающееся тем, что в передней части соединение ступицы с гребным валом уплотняется за счет скользящего сальникового уплотнения, а в задней части имеется колпак, ιо соединенный герметично со ступицей винта и накрывающий собой хвостовую часть гребного вала с другими элементами на гребном валу.

9. Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, отличающаяся тем, что имеются ведущая полумуфта с торцевыми шлицами, соединенная с гребным валом, ведомая

15 полумуфта, соединенная со ступицей гребного винта и передающая на нее крутящий момент, подвижная в продольном направлении относительно ведущей полумуфты, имеется упругий элемент, сжимающий полумуфты, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют предохранительную муфту с торцевыми шлицами.

20 10. Демпферная муфта гребного винта по п.9, отличающееся тем, что ступица гребного винта соединена с ведомой полумуфтой через фланцевое соединение, сила упора, создаваемая при вращения гребного винта, передается со ступицы гребного винта на ведомую полумуфту и дополнительно прижимает ее к ведущей полумуфте.

25 11. Демпферная муфта гребного винта по п.9, отличающееся тем, что ведущая и ведомая полумуфты и(или) упругий элемент, сжимающий полумуфты, заключены в герметичное пространство.

30

Description:
Демпферная муфта гребного винта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники

Демпферная муфта гребного винта (группа изобретений) (кл. ВбЗН

23/34) предназначена для использования в винтовых движителях судов для снижения риска повреждения лопастей винта за счет проворачивания винта на валу при превышении предельной величины крутящего момента, передаваемого на винт.

Уровень техники

Аналогом и прототипом изобретения является гребной винт с демпфером (патент США, US 19830562764). Демпфер содержит гребной вал, ступицу гребного винта с лопастями и представляет собой промежуточный элемент из эластичного, деформируемого материала для передачи крутящего момента от вала к винту. Недостатком прототипа является невозможность точной регулировки и нестабильность величины момента проворачивания винта на валу, относительно малый ресурс демпфера по числу срабатываний до потери работоспособности. Раскрытие изобретения

Целью изобретения является создание демпферной муфты с возможностью простой регулировки момента проворачивания гребного винта на валу, повышение ресурса демпфера по числу срабатываний.

Первое изобретение из группы, демпферная муфта гребного винта, содержит ступицу винта с лопастями, гребной вал. Отличием является то, что для передачи крутящего момента с гребного вала на винт имеются ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. Такая конструкция позволяет регулировать момент проворачивания гребного винта на гребном валу за счет подбора жесткости упругого 5 элемента, сжимающего фрикционные диски, и иметь повышенный ресурс за счет износостойкости материала фрикционных дисков.

Следующее изобретение направлено на развитие и усовершенствование первого и повышает техническую надежность и технологичность изготовления конструкции благодаря упрощению ιо конструкции ступицы винта с лопастями и возможности использования для нее материалов с относительно невысокими механическими свойствами.

Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие

15 соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. Отличием является то, что ступица

20 гребного винта соединена с нажимной втулкой, через которую передается усилие от упругого элемента на фрикционные диски, ступица гребного винта также соединена с ведомой втулкой с внутренними шлицами, которая выполнена отдельно, воспринимает крутящий момент от ведомых фрикционных дисков и передает его на ступицу гребного винта.

25 Следующее изобретение направлено на развитие предыдущего и дает возможность снизить величину момента проворачивания винта на валу за счет дополнительного сжатия фрикционных дисков силой упора гребного винта при вращении, и снижения этой силы сжатия, и передаваемого крутящего момента, при ударе винтом и замедлении его вращении. зо Дополнительно обеспечивается надежное соединение ступицы винта с нажимной втулкой и ведомой втулкой с внутренними шлицами для передачи крутящего момента. Дополнительным отличием от предшествующего изобретения является то, что сила упора, создаваемая при вращения гребного винта, передается со ступицы гребного винта на нажимную втулку и дополнительно сжимает фрикционные диски. Еще 5 одним отличием является то, что нажимная втулка и ведомая втулка с внутренними шлицами соединена со ступицей винта через фланцевое соединение посредством расположенных по окружности стяжных элементов.

Следующее изобретение направлено на развитие и ιо усовершенствование первого и обеспечивает оптимальность конструкции и расположения упругого элемента для сжатия фрикционных дисков.

Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие

15 соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. Отличием является то, что упругий

20 элемент, сжимающий фрикционные диски, выполнен в виде тарельчатой пружины, которая одета на хвостовую часть гребного вала, поджимается сзади гайкой, накручиваемой на конец гребного вала, и создает усилие по направлению к основанию гребного вала.

Следующее изобретение направлено на развитие и

25 усовершенствование первого и обеспечивает лучшие фрикционные свойства для сцепления ведущих и ведомых дисков.

Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие зо соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. Отличием является то, что между фрикционными дисками помещаются дополнительные шайбы из 5 фрикционного материала.

Следующее изобретение также направлено на развитие и усовершенствование первого и обеспечивает длительную эксплуатацию за счет исключения доступа воды и предотвращения коррозии основных деталей демпферной муфты-втулки. ιо Демпферная муфта гребного винта, содержащая ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведомый с наружными шлицами и ведущий с внутренними шлицами фрикционные диски, взаимодействующие соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения

15 фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. Отличием является то, что фрикционные диски и(или) упругий элемент, сжимающий диски, заключены в герметичное пространство.

20 Следующее изобретение направлено на развитие предыдущего и дает возможность обеспечить герметичность деталей демпферной муфты- втулки с использованием только одного скользящего уплотнения, что увеличивает надежность.

Дополнительным отличием от предшествующего изобретения

25 является то, что в передней части соединение ступицы с гребным валом уплотняется за счет скользящего сальникового уплотнения, а в задней части имеется колпак, соединенный герметично со ступицей винта и накрывающий собой хвостовую часть гребного вала с другими элементами на гребном валу. зо Второе изобретение из группы, демпферная муфта гребного винта, содержит ступицу винта с лопастями, гребной вал. Отличием является то, что имеются ведущая полумуфта с торцевыми шлицами, соединенная с гребным валом, ведомая полумуфта, соединенная со ступицей гребного винта и передающая на нее крутящий момент, подвижная в продольном направлении относительно ведущей полумуфты, имеется упругий элемент, 5 сжимающий полумуфты, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют предохранительную муфту с торцевыми шлицами.

Такая конструкция позволяет регулировать момент проворачивания гребного винта на гребном валу за счет изменения угла наклона боковых граней торцевых шлицов относительно продольной плоскости и жесткости ιо упругого элемента, сжимающего полумуфты. Также повышается ресурс за счет износостойкости материала полумуфт.

Следующее изобретение направлено на развитие и усовершенствование второго и дает возможность снизить величину крутящего момента проворачивания винта за счет дополнительного сжатия

15 полумуфт с торцевыми шлицами силой упора гребного винта при вращении, и снижения этой силы, и передаваемого крутящего момента, при ударе винтом и замедлении его вращении.

Демпферная муфта гребного винта содержит ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведущую полумуфту с торцевыми шлицами,

20 соединенную с гребным валом, ведомая полумуфта, соединенная со ступицей гребного винта и передающая на нее крутящий момент, подвижная в продольном направлении относительно ведущей полумуфты, упругий элемент, сжимающий полумуфты, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют муфту с торцевыми шлицами. Отличием

25 является то, что ступица гребного винта соединена с ведомой полумуфтой через фланцевое соединение, сила упора, создаваемая при вращения гребного винта, передается со ступицы гребного винта на ведомую полумуфту и дополнительно прижимает ее к ведущей полумуфте.

Следующее изобретение также направлено на развитие и зо усовершенствование второго и обеспечивает длительную эксплуатацию за счет исключения доступа воды и предотвращения коррозии основных деталей демпферной муфты-втулки.

Демпферная муфта гребного винта содержит ступицу винта с лопастями, гребной вал, ведущую полумуфту с торцевыми шлицами, соединенную с гребным валом, ведомая полумуфта, соединенная со ступицей гребного винта и передающая на нее крутящий момент, подвижная в продольном направлении относительно ведущей полумуфты, упругий элемент, сжимающий полумуфты, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют муфту с торцевыми шлицами. Отличием является то, что ведущая и ведомая полумуфты и(или) упругий элемент, сжимающий полумуфты, заключены в герметичное пространство.

Краткое описание графических материалов

На фиг.l представлен простейший вариант первого изобретения, демпферная муфта гребного винта с фрикционными дисками, на фиг.2 представлено первое изобретение с развитием. На фиг.З представлен простейший вариант второго изобретения, демпферная муфта гребного винта в виде предохранительной муфты с торцевыми шлицами, на фиг.4 представлено второе изобретение с развитием.

Осуществление изобретения Демпферная муфта гребного винта, фиг.l, содержит ступицу с лопастями 1, гребной вал 2, ведомый с наружными шлицами 3 и ведущий с внутренними шлицами 4 фрикционные диски, взаимодействующие соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга, имеется упругий элемент 5, сжимающий диски, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют фрикционную муфту. При превышении крутящего момента передаваемого на ступицу гребного винта при ударе лопастью о препятствие происходит проскальзывание фрикционных дисков и проворачивание винта на гребном валу. Демпферная муфта гребного винта, фиг.З, содержит ступицу с лопастями 1, гребной вал 2, ведомую с наружными шлицами 3 и ведущую с внутренними шлицами 4 полумуфты с торцевыми шлицами, взаимодействующие соответственно со ступицей винта и гребным валом двигателя посредством шлицевого соединения и возможностью продольного перемещения полумуфт относительно друг друга, имеется упругий элемент 5, сжимающий полумуфты, при этом ступица гребного винта и гребной вал образуют предохранительную муфту. Боковая, контактная поверхность торцевых шлицов выполнена под углом относительно продольной оси. При превышении крутящего момента передаваемого на ступицу гребного винта при ударе лопастью о препятствие на боковых гранях шлицов возрастает продольная составляющая силы, разжимающая полумуфты и преодолевающая усилие сжатие упругого элемента, и происходит проворачивание полумуфт относительно друг друга и винта на гребном валу.

Демпферная муфта гребного винта, фиг.2, содержит ступицу с лопастями 1, гребной вал 2, ведомый с наружными шлицами 3 и ведущий с внутренними шлицами 4 фрикционные диски с возможностью продольного перемещения фрикционных дисков относительно друг друга. Имеется упругий элемент 5 в виде тарельчатой пружины (пакета пружин), сжимающий фрикционные диски через нажимную втулку б, выполненную заодно с ведомой втулкой с внутренними шлицами, воспринимающую крутящий момент от ведомых фрикционных дисков. Тарельчатая пружина поджимается сзади гайкой 7, навертываемой на конец гребного вала. Нажимная втулка соединена со ступицей винта через фланцевое соединение посредством болтов 8, расположенных по окружности, в радиальных соединительных ребрах при наличии кольцевого канала для выхода выхлопных газов в ступице. Упор винта при вращении передается от ступицы через нажимную втулку и дополнительно сжимает фрикционные диски, далее упор винта передается через упорную втулку 9 на гребной вал и(или) упорный подшипник гребного вала. Дополнительно между фрикционными дисками могут располагаться шайбы из фрикционного материала (не показаны) для увеличения величины передаваемого крутящего момента. Для герметизации полости муфты с фрикционными дисками и тарельчатыми пружинами впереди имеется скользящее сальниковое уплотнение 10 между ступицей винта и упорной втулкой. Сама упорная втулка имеет кольцевое уплотнение с гребным валом посредством уплотнительного кольца 11, аналогичные уплотнительные кольца используются для других неподвижных уплотнений между отдельными деталями конструкции. Стакан 12 служит в качестве направляющей для тарельчатых пружин и закрывается герметично крышкой 13 посредством резьбового соединения, все вместе это образует колпак, герметизирующий с хвостовой части гребной вал и детали муфты.

Демпферная муфта гребного винта, фиг.4, является развитием второго изобретения (смотри фиг.З) и содержит дополнительные конструктивные решения аналогичные решениям муфты на фиг.2.