Электрический привод соосных гребных винтов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 20 9) 5 ц 5 В 63 Н 23/24, 5 Е О И нженерное .0.)ч 1 акароШегало В,Н.Ша гз, )чача 79, р, 129 ООСНЫХ ние. Сущжит сверхвигатель с относится к судостроелектрическим приводам ксиального типа, напри- в противоположных натора входит топеий несколько дее колебания и предполагаебной винт от первого передачу, а я во враще- ромежуточм выходным ривод й гр валом ную одитс рез иенни едполагаащается в от двух коом наружот второйтренний -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское высшее иморское училище им. адмирала(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОДГРЕБНЫХ ВИНТОВ(57) Использование: судостроеность изобретения: привод содерпроводниковый униполярный д Изобретениению, в частности к эгребных винтов коамер вращающихсяправлениях.Известный электропривод иет, что парагребных винтов впротивоположных направленияхаксиальных гребных валов. При эный вал приводится в движениступени главного редуктора, а вн двумя соосными цилиндрическими роторами, соединенный посредством гребных валов с соосными винтами противоположного вращения. опоры качения для роторов, сьемные опоры для криостата, а также щеткодержатели с щетками, выполненные в плане по форме сегментов. Щетки выдвигаются в рабочее состояние и убираются внутрь с помощью привода. Щеткодержатели крепятся к. статору двигателя посредством сьемных радиальных опор и расположены в зазоре между двумя роторами. Охлаждение щеток обеспечивается подачей хладагента через .сегменты или . зазоры между роторами и отверстиями в дисковой части наружного ротора и корпуса двигателя. Питание электродвигателя осуществляется через токоведущие щетки в держателях, закрепленных на статоре, и связанную с ними через кольца якорную обмотку наружного ротора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил,Ф от третьеи, В состав редукнантный вал, позволяющмпфировать крутильнывозможные удары,Известный электропет, что передний соосны(СГВ) вращается внешнимдвигателя через редукторзадний гребной винт привние вторым двигателем ченый вал, связанный с внутрвалом, Опорами валов служат кормовойподшипник и Ч-образный рудерпис, выполняющий роль кронштейна гребного вала.Данным электрическим приводам присущи ряд недостатков, таких как низкие 5массогабаритные экономические и экологические показатели, пониженная надежность, обусловленная использованиемредуктора: низкие виброакустические показатели, 10Известен привод СГВ, предусматривающий использование униполярного двигателя двумя полыми цилиндрическимироторами, оторые размещаются вокруг неподвижного индуктора, состоящего из криостата с трубопроводами для подачи иотвода хладагента и сверхпроводниковойобмотки возбуждения, Выходные валы роторов соединяются с гребными винтамипротивоположного вращения с помощью 20соосных валов. имеющих соединительныемуфты, уплотнения и упорные подшипники.Рассмотренный привод обладает следующими существенными недостатками: пониженные массогабаритные показатели; 25наличие поперечных колебаний роторов;низкие надежность и ремонтопригодностьдвигателя.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей, путем уменьшения 30толщины роторов, повышение надежностиработы и увеличение ремонтопригодностипривода гребных соосных винтов,В предлагаемом изобретении поставленная цель достигается следующим абразом, В конструкцию сверхпроводниковогоуниполярного двигателя с двумя сооснымицилиндрическими роторами вносят ряд существенных отличий, заключающихся в том,что оба ротора со стороны, противоположной СГВ,опираются на катящиеся опоры,размещенные в ряде секторов по окружности статора с промежутками между ними.Это позволит снизить поперечные колебания роторов и, тем самым, уменьшить их 45сечения, Через свободные секторы, образованные между опорами роторов, в зазормежду двумя роторами вставлены сегментыс закрепленными на них щетками, соединяющие кольца или коллектора двух роторов, 50При этом, щетки выдвигаются в рабочее состояние и убираются в корпус сегментов спомощью привода, например, пневматического, а охлаждение обеспечивается подачей хладагента через сегменты или зазоры 55между роторами и отверстиями в дисковойчасти наружного ротора и корпуса двигателя, Тем самым улучшается ремонтопригодность щеточного узла, так как контроль изамену щеток можно производить непосредственно после демонтажа задних фланцев двигателя и выдвижения сегментов са щетками из зазора между роторами,Питание электродвигателя осуществляется через таковедущие щетки в держателях; закрепленных на статоре и связанные со щетками через кольца или коллектора стержни якорных обмоток роторов. Наряду с этим, в предлагаемом техническом решении предусмотрена существенное, связанное с креплением индуктора отличие, позволяющее повысить надежность электропривода за счет возможности быстрой замены вышедшего из строя криостата новым, Индуктор, состоящий из криастата, сверхпроводниковой обмотки возбуждения и трубопроводов,крепится к радиальным опорам. Последние размещены в секторах с катящимися упорами роторов и закреплены на корпусе (статоре) двигателя консольно.Таким образом, предлагаемое техническое решение электропривода соосных гребных винтов обладает существенными отличиями, которые позволяют добиться дополнительного эффекта, состоящего в следующем: значительное снижение поперечньх колебаний роторов и, за счет этого, уменьшение их массогабаритов и увеличение надежности привода в целом; повышение ремонтопригодности электропривода, благодаря возможности быстрой замены индуктора и отработанных щеток.На фиг.1 изображен предлагаемый привод. продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг,3 - схема распределения тока па стержням якорных обмоток двух роторов электродвигателя.Злектропривод поедлагаемой конструкции состоит из индуктора в виде сверхпроводниковых катушек 1 и криостата 2, внутреннего ротора 3, наружного ротора 4, статора 5, Внутренний ротор 3 - полый, цилиндрический, со стержнями (цилиндрами) якорной обмотки б, концы которых подсоединены к контактным кольцам или каллекторным пластинам 7. Наружный ротор 4 - полый, цилиндрический, имеет рабочие стержни 8 и контактные кольца (каллектор) 9, закрепленные с внутренней стороны, Оба ротора 3 и 4, кроме подшипников 10, так же опираются на катящиеся опоры 11 со стороны задних фланцев 12 корпуса двигателя. Криостат 2 со СПОВ 1 расположен в полости внутреннега ротора 3 и закреплен со стороны, противоположной СГВ 13, с помощью радиальных опор 14, которые закреплены на статаре 5 кансольна. Подача и отбор хладагента в криостате 2 абеспечива. 1772051510 15 20 25 30 35 40 45 50 ется с помощью трубопроводов 15, выходящих сквозь задние фланцы 12.Опоры 11 и 14 роторов 3 и 4 и криостата 2 соответственно расположены в ряде секторов по окружности статорэ 5 с промежутками между ними, Через эти свободные от опор 11 и 14 сектора, в зазоры между двумя роторами 3 и 4 вставлены сегменты 16 с закрепленными на них щетками 17, которые крепятся к статору 5 с помощью держателей 18 и соединяют кольца (коллектора) 7 и 9 двух роторов 3 и 4. Щетки 17 должны убираться в корпус сегментов 16 и выдвигаться в рабочее состояние, например, с помощью пневмопривода.На внешнем роторе 4 закреплены контактные кольца 19, которые соединены с токоведущими щетками 20, закрепленными в щеткодеркателях 21 на статоре 5. Охлаждение щеток 17 и 20 обеспечивается с помощью хладагентэ через сегменты 16 или зазоры между роторами 3 и 4 и отверстия 22 и 23 в дисковой части наружного ротора 4 и корпуса двигателя. При этом отверстия 22 и 23 могут служить как смотровые окна для текущего контроля износа щеток 17 и 20 соответственно.Задние фланцы 12, опоры 11 и 14, держатели 18 выполнены сьемными посредством креплений 24, 25, 26 и 27 соответственно.Привод СГВ работает следующим образом.Постоянное напряжение заданной полярности от источника подводится к щеткам 20. Токпротекает от токоведущих щеток 20 одной полярности по контактному кольцу (коллектору) 19, первому рабочему стержню (цилиндру) 8 внешнего ротора 4, контактному кольцу (коллектору) 9 через щетки 17 сегментов 16 по контактному кольцу (коллектору) 7 и первому стержню (цилиндру) 6 внутреннего ротора 3. Затем, поочередно через токосьем 7, 17 и 9 течет по второму стержню (цилиндру) 8 наружного ротора 4. через токосьем 9, 17 и 7 по второму стержню (цилиндру) 6 якорной обмотки внутреннего ротора 3 и замыкается через токосьем 7, 17 и 19 на токоведущие щетки 20 другой полярности. В результате, рабочий ток протекает по стержням 8 и б якорных обмоток роторов 4 и 3 в разных направлениях, тем самым обеспечиваются противоположные вращения роторов относительно друг друга. Гребные соосные валы 28, непосредственно связаннь 1 е с роторами 3 и 4, приводят в движение СГВ 13.При питании электродвигателя напряжением обратной полярности, токв стержнях (цилиндрах) 6 и 8 будет распределяться в направлениях,противоположных описанным выше. обеспечивая реверс гребных соосных винтов 13.Гри необходимости замены отработавших щеток 17, задние фланцы 12 разобщаются со статором 5 с помощью креплений 24, а удерживающие упоры 18 с помощью креплений 27. Сегменты 16 со щетками 17 выдвигаются из зазора между роторов 3 и 4 через свободные сектора для ремонта или технического обслуживания.В случае замены криостата 2 или СПОВ 1, так же отдаются задние фланцы 12 и радиальные упоры 14. Криостат 2 выдвигается и заменяется новым с обратной последовательностью действий,Использование предлагаемого технического решения электропривода соосных гребных винтов позволяет значительно улучшить его массогабаритные показатели,одновременно улучшая его ремонтопригодность и надежность в целом.формула изобретения 1. Электрический привод соосных гребных винтов, содержащий униполярный электродвигатель с двумя соосными цилиндрическими роторами и со сверхпроводнико вой обмоткой возбуждения, расположенной в неподвижном криостате с трубопроводами подачи и отвода хладагента, закрепленном на корпусе электродвигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения массогэбаритных показателей путем уменьшения толщины роторов, повышения надежности работы и увеличения ремонтопригодности привода, роторы электродвигателя со стороны, противоположной гребным винтам, снабжены опорами качения, установленными на равномерно закрепленных по окружностил на внутренней поверхности статора основаниях, выполненных в плане по форме секторов, а электродвигатель снабжен щеткодержателями со щетками, выполненными в плане по форме сегментов, установленных между роторами в просветах между основаниями опор качения и закрепленных на упорах, соединенных со статором, причем щетки установлены с наружных и внутренних сторон щеткодержателей с возможностью взаимодействия с контактными кольцами коллекторами обоих роторов, при этом щетки снабжены приводом для их перемещения в радиальном направлении относительно щеткодержателей, а токоподводящие щетки в держателях закреплены на статоре с возможностью их взаимодействия с контактными кольцами, закрепленными на внешнем роторе, причем в дисковых частях наружного ротора и кор1772051 11 пуса электродвигателя выполнены отверстия для охлаждения и контроля упомянутых щеток,2. Привод по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен радиальными опорами,закрепленными на внутренней поверхности статора между опорами качения и фланцем корпуса электродвигателя, причем криостат установлен на упомянутых опорах.51772051 оставитель О.Марцинковскийхред М,Моргентал Корректор М.Андрушен Редакто роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,Заказ 3809 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5