Конструкция ВРШ промыслового судна

На больших морозильных рыболовных траулерах (БМРТ) устанавливают ВРШ типа ВР-394С.

На рис.1 показано общее расположение основных узлов ВРШ на БМРТ.

Винт с поворотными лопастями (ВПЛ) 2 крепится за ахтерштевнем 1 к фланцу гребного вала 4, проходящего в дейдвудной трубе 3. Перед дейдвудом на гребном валу имеется букса масловвода 5, представляющая собой подшипник скольжения, удерживаемый от разворота реактивной штангой 10. Через буксу по внутреннему каналу вращающегося вала смазочное масло из напорного бака поступает в ступицу ВПЛ.

Рис. 1. Общее расположение ВРШ на БМРТ.

Валопровод вращается в опорных подшипниках 6 и имеет полумуфту 7 для соединения с цилиндром МИШ 8.

В цилиндре, который крепится к кормовым концам промежуточного вала, находится поршень, соединенный штангой, расположенной внутри пустотелого гребного вала, с механизмом поворота лопастей (МПЛ) в ступице ВПЛ. Силовое масло подается в одну из полостей гидроцилиндра МИШ через масло-буксу 9 и перемещает поршень внутри цилиндра в ту или иную сторону, обеспечивая через штангу и МПЛ разворот лопастей винта.

Конструкция ВПЛ с механизмом поворота лопастей МПЛ ВР-394С показана на рис. 2.

Рис. 2. Гребной винт с поворотными лопастями (ВПЛ) и механизмом поворота лопастей (МПЛ) ВР-394С.

Корпус ступицы 3, выполненный из морской латуни или бронзы, имеет три радиальные расточки под углом 120°, в которых монтируются подшипники скольжения лопастей. Узел подшипника лопасти состоит из шайбы 6 лопасти, кольцевой шайбы 4 и упорной шайбы 11, которая закреплена в корпусе ступицы. Шайбы 4 и6 стянуты вместе шестью длинными болтами 5 с гайками, утопленными в комле лопасти. Механизм поворота лопастей (МПЛ) — кулисного типа. Он состоит из ползуна 8 с тремя пазами. В пазы входят сухари 9, через которые возвратно-поступательное движение ползуна передается на пальцы 10; совершая вращательное движение, пальцы поворачивают лопасти.

Ползун перемещается в шлицевой втулке 2 и опорном подшипнике 7, который центрируется в корпусе ступицы; при этом шлицевая втулка не дает ползуну проворачиваться. В кормовой части ступицы находится компенсатор объема 13, закрытый кожухом 14. Компенсатор состоит из цилиндра и поршня с уплотнительными манжетами, соединенного шарнирной штангой с головкой стягивающего болта. Поршень компенсатора объема вытесняет или принимает такой же объем, как и выходящая из ступицы или входящая в нее штанга гребного вала.

Таким образом, в ступице поддерживается постоянный объем масла, что необходимо для предотвращения образования там вакуума или повышенного давления, и, следовательно, исключает возможность подсоса воды или вытеснения масла через уплотнения лопасти. При просачивании масла в полость между обтекателем 1 и кожухом 14 в случае повышения давления болee 4 кгс/см² срабатывает предохранительный клапан 12, перепуская масло в полость ступицы. Уплотнение подшипников лопастей позволяет в аварийных случаях производить смену поврежденной лопасти под водой.

Механизм изменения шага (МИШ) является гидравлическим силовым агрегатом, обеспечивающим поворот лопастей путем создания необходимого усилия и момента для механизма поворота лопастей (МПЛ) и фиксирующим заданный угол лопасти. Основными узлами и деталями МИШ (рис. 3) являются: пустотелый вал 12 с соединительной муфтой 19, цилиндром 6, кормовой крышкой 3, поршнем 8 и штангой 13; маслобуксой 24; агрегатом отсчета шага, состоящим из датчика - указателя шага 14 и каретки обратной связи 16; фиксаторов шага 11.

Рис. 3. Механизм изменения шага (МИШ) ВР-394С.

Гидравлический цилиндр образован фланцем вала, цилиндром 6 и кормовой крышкой 3. Поршень 8 закреплен на штанге 13 гайкой 9, самоотвинчивание которой предотвращается штифтом. Штанга 13 соединена штифтами со штоком 22 обратной связи. На кормовом конце штанги 13 навернут фланец 1, соединенный с фланцем штанги, проходящей внутри гребного вала к МПЛ. Под давлением силового масла, поступающего через маслобуксу 24 в носовую полость цилиндра по сверлениям вала 12 и по центральному сверлению в штанге 13, поршень перемещается в цилиндре в ту или другую сторону. На валу 12 имеется два гидравлических фиксатора 11, которые запирают масло в полостях цилиндра при падении давления в маслоподводящей магистрали, удерживая тем самым в заданном положении поршень 8 и, следовательно, стопорят МПЛ, фиксируя лопасти на заданном угле поворота.

Соединительная муфта 19 удерживается на валу разъемным упорным кольцом 28, вставленным в проточку вала. К муфте при помощи конусных болтов крепится промежуточный цилиндр 20. В муфте 19 и цилиндре 20 имеются отверстия для тяг 17, которые соединены с диском 23 обратной связи. В сверлении вала размещены штанги 13 МИШ и обратной связи 22, лежащей в резиновых подшипниках 18. В носовой части вала для этой цели имеется выточка, в которой находится корпус носового подшипника. Носовая часть вала закрыта уплотнением 29.

В кормовой крышке 3 установлен кормовой подшипник 2 с уплотнительными манжетами. Подшипники являются опорами штанги с поршнем. Ограничителями хода поршня в цилиндре 8 служат: с кормовой стороны бурт 5, с носовой - подшипник 10.

В цилиндре 6 имеются четыре резьбовых отверстия, закрываемых пробками 4 и предназначенных для слива масла, стравливания воздуха и подсоединения гибких шлангов ручного маслонасоса. Цилиндр во всех разъемах уплотнен резиновыми кольцами, пробки - медными прокладками, а поршень - фасонными и круглыми манжетами 7.

Носовая часть штанги 13 соединена штифтами со штангой обратной связи 22, которая в свою очередь через крестовину 21 и тяги жестко связана с диском 23 обратной связи. При перемещении вдоль вала диск нажимает на рамки каретки 16, которая, двигаясь по направляющим, перемещает зубчатую рейку 15 и передает через шестерню вращение валику датчика 14 указателя шага.

Маслобукса 24 состоит из двух половин, стянутых болтами, и имеет две кольцевые проточки, служащие для подвода силового масла под давлением в гидроцилиндр, и две проточки по краям - для отвода сливного масла из гидроцилиндра в бак по трубопроводу 26.

Трущаяся поверхность маслобуксы облицована баббитом и смазывается маслом, просачивающимся из ее рабочих полостей и отводимым в маслосборники 27. Маслобукса охлаждается маслом, которое самотеком поступает из основного маслобака через рубашку 25 маслобуксы в бак сбора утечек.

Рис. 4. Установка лопастей ВПЛ на передний ход отжимными болтами.

В случае выхода из строя уплотнений поршня МИШ, фиксаторов шага или гидросистемы лопасти винта могут быть зафиксированы в положении переднего хода отжимными болтами 2, как показано на рис. 4. Болты проходят через отверстие с резьбой в местах соединения полумуфты 1 гребного вала и кормовой крышки 3 гидроцилиндра с пробками 4. Болты 2 упираются в поршень 5 и перемещают его от кормового подшипника 6 до носового 7. Поршень, двигаясь в нос, перемещает штангу МИШ и, воздействуя на МПЛ в ВПЛ, разворачивает лопасти на передний ход.

На промысловых судах меньшей мощности устанавливаются в качестве движителя винты регулируемого шага ВР-503, имеющие следующие основные технические данные:

• тип ВРШ - гидравлический, всережимный;
• номинальная мощность, передаваемая на ВРШ при номинальной частоте вращения гребного вала 250 об/мин при работе главного двигателя - 1320 л. с, при совместной работе главного двигателя и электродвигателя - 1637 л. с.
• полный диапазон поворота лопастей по упорам ВРШ — не менее 60°.
• время поворота лопастей от положения «Полный вперед» до положения «Полный назад» или обратно при 250 об/мин гребного вала — не более 30 с (при необходимости ускорения поворота можно включить резервный насос).
• управление шагом винта: основное — электрическое, дистанционное, неследящее; аварийное — местное, реверсивное;
• управление золотником — ручное;
• ресурс ВРШ до капитального ремонта 20 тыс. ч.
• общая масса ВРШ (сухая) — 8700 кг.

Конструкция винта с поворотными лопастями (ВПЛ) ВР-503 показана на Рис. 5. Корпус 16 имеет три радиальные расточки, расположенные под углом 120°, в которые монтируются подшипники лопастей. В носовую часть ввернуто восемь шпилек 11, служащих для крепления ступицы к фланцу гребного вала. Крутящий момент передается четырьмя цилиндрическими штифтами 14. Стык ступицы и фланца гребного вала уплотнен круглым резиновым кольцом.

Рис. 5. Гребной винт с поворотными лопастями (ВПЛ) ВР-503.

В кормовой части корпус 16 ступицы закрыт обтекателем 1, стык между ними уплотнен резиновым кольцом. Для стравливания воздуха из полостей ступицы при заливке и сливе масла установлены две пробки 19.

Узел подшипника лопасти состоит из шайбы лопасти 7 и пальцевой шайбы 5, которые центруются между собой штифтами 9. Шайба лопасти 7 и пальцевая шайба 5 смонтированы на упорном бурте корпуса ступицы и стянуты резьбовой втулкой 18. Узел подшипника лопасти уплотнен резиновыми манжетами, расположенными в манжетодержателе 6. Манжетодержатель крепится к шайбе лопасти 7 болтами. Лопасть 10 центруется на двух штифтах 9 и крепится к подшипнику лопасти шестью болтами 8.

В ступице расположен кулисный механизм (ползун 15, сухарь 17, пальцевая шайба 5), преобразующий при изменении шага винта возвратно-поступательное движение ползуна в поворотное движение лопастей, установленных на подшипнике скольжения. Ползун 15 перемещается в шлицевой шайбе 12 и в кормовом подшипнике 3, установленном в кормовой стенке 4, и удерживается от поворота шлицевой втулкой 13.

Ползун имеет три паза, в которых расположены сухари 17. Внутри ползуна проходит стяжной болт 2, соединяющий ползун 15 со штангой гребного вала.

Кормовая стенка 4 отделяет полость ступицы со смазочным маслом от воздушной полости обтекателя 1.

Кормовой конец ползуна 15 (при движении в корму) выходит из масляной полости в воздушную полость обтекателя 1. Поскольку диаметр кормового конца ползуна равен диаметру носового конца штанги гребного вала, то общий объем полости вала ступицы не изменяется.

Таким образом, полость обтекателя является компенсатором объема. Для предотвращения обрыва обтекателя в случае, если полость его окажется заполненной постепенно просачивающейся через уплотнения жидкостью (маслом или водой), в кормовой стенке 4 установлено два клапана 20, предназначенных для стравливания просачивающейся жидкости из воздушной полости обтекателя во внутреннюю полость ступицы.

Конструкция механизма изменения шага (МИШ) ВР-503 дана на рис. 6. Основными узлами и деталями МИШ являются: вал, стенка цилиндра, цилиндр, поршень, маслобукса, фиксаторы шага, подшипник обратной связи.

Рис. 6. Механизм изменения шага (МИШ) ВР-503.

Гидравлический цилиндр образован фланцем вала 14 с отверстиями 4, цилиндром 17 и стенкой цилиндра 18.

Поршень перемещается давлением масла, которое поступает через маслобуксу 13. Вал 14 имеет сверления для подвода масла под давлением в носовую полость цилиндра. В кормовую полость масло подводится по центральному сверлению в штанге поршня 16.

На валу МИШ крепятся два гидравлических фиксатора шага 5, запирающих масло в полостях цилиндра при падении давления в маслоподводящей магистрали. В средней части вала 14 имеется бурт, удерживающий своими торцами маслобуксу от продольного смещения на валу. Четыре резьбовых отверстия, закрытых пробками 2, предназначены для слива масла и стравливания воздуха, а также для подсоединения штуцеров гибких шлангов ручного насоса.

В стенке цилиндра 18 и кормовом фланце вала МИШ имеется по три резьбовых отверстия 1, закрытых заглушками. Отверстия предназначены для установки винтовых домкратов при аварийной фиксации лопастей. Поршень 16 уплотнен резиновыми кольцами и центруется в корпусах носового 15 и кормового 3 подшипников, являющихся одновременно опорами носовой и кормовой штанг поршня. Носовая часть поршня (штанга) соединена болтами со штангой 12 обратной связи. Через траверсу 11 с направляющей 6 и подшипник 7 обратной связи штанга соединена с шестерней 8 датчика указателя шага. Подшипник уплотнен на валу кольцом 9. Носовое отверстие вала имеет заглушку 10.