Некоторые типы подруливающих устройств.

А. Прямой канал.

Подруливающие устройства с водопогружными электродвигателями.

В канале 1 на шести кронштейнах 4 размещается электродвигатель 3, на валу которого закреплён винт 2 симметричного профиля.

Корпус электродвигателя выполняется обтекаемой формы. Внутри корпуса создаётся избыточное давление дистиллированной водой или воздухом для предотвращения попадания забортной воды. Питание электродвигатель получает по кабелям, проложенным в кронштейнах. Величина и направление упора подруливающего устройства регулируется соответственно изменением числа оборотов и реверсированием электродвигателя.

Электродвигатель может устанавливаться в канал из специального помещения в корпусе судна вместе со съемной частью канала и рамой или через бортовые отверстия канала.

При проектировании подруливающего устройства с водопогружными электродвигателями проектанты обычно сталкиваются с рядом существенных трудностей, которые объясняются сравнительно большим числом оборотов и значительной длиной электродвигателя.

Ввиду большого числа оборотов электродвигателя требуется применение гребного винта небольшого диаметра. При этом диаметр корпуса водопогружного электродвигателя достигает 60% диаметра канала, что снижает гидродинамические качества подруливающего устройства, а величина упора на правый и левый борт оказывается неодинаковой. С целью уменьшения сопротивления гондолы иногда применяют местное расширение канала.

В тех случаях, когда требуется большая мощность (больше 200-250 кВт) могут установить два подруливающих устройства, каждое из которых развивает часть потребной тяги, как это сделано на научно-исследовательском судне «Академик Курчатов».

С целью получения одинакового упора на правый и левый борт, гребные винты установлены по разные стороны от диаметральной плоскости судна. Лопасти винтов имеют несимметричный профиль и при работе обоих подруливающих устройств на один борт один из винтов работает на передний, а другой на задний ход.

Желание уменьшить длину электродвигателя для размещения его в узкой носовой части судна привело к созданию кольцевого водопогружного электродвигателя.

Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель выполнен в виде единого двигательно-движительного агрегата с кольцевым ротором, внутри которого размещён четырёхлопастной гребной винт.

1 -корпус электродвигателя; 2 -пакет статора; 3 -обмотки статора; 4 -пакет ротора; 5 -ротор-винт; 6 -ступица; 7 -вал; 8 -кронштейн.

 

Ротор-винт закреплён на валу, который вращается на конических роликоподшипниках. Корпуса подшипников уплотнены манжетами и крепятся к корпусу статора электродвигателя полыми кронштейнами, через которые подводится масло для смазки подшипников. Давление масла несколько превышает давление воды. Охлаждение статора и ротора электродвигателя осуществляется забортной водой. По обоим бортам установлены клинкетные задвижки, позволяющие демонтировать двигатель без постановки судна в док.

К недостаткам этой конструкции относятся повышенные потери энергии на трение ротора о воду, а также возможность повреждения статорной обмотки механическими частицами, содержащимися в воде. Установлены на судах типа «Валерий Чкалов» и «Родина» постройки ГДР. Мощность ПУ 70 ЛС.

Рассмотренные конструкции имеют следующие общие недостатки:

- относительно большой размер (корпуса) электродвигателя приводит к уменьшению дискового отношения винта и снижению кпд;

- момент сопротивления изменяется по винтовой характеристике, что усложняет пуск и реверс асинхронного двигателя;

- регулирование частоты вращения (изменение упора) возможно только частотным регулированием;

- низкая надежность.