Soporte de una unidad de hélice para una embarcación.

Dispositivo de cojinete que comprende una unidad de hélice accionada por llanta para una embarcación,

cuyaunidad de hélice comprende una carcasa estacionaria externa (1) y una alojamiento de rotor giratorio (2) montadosen su interior e incluyendo un número de palas de hélice (3), caracterizado por el hecho de que el dispositivo decojinete comprende al menos un conjunto de imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de toda la circunferenciaexterna del alojamiento del rotor giratorio (2), cuyos imanes permanentes (4) están influenciados por al menos unconjunto de imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de toda o parte de una circunferencia interna de lacarcasa estacionaria externa (1), y las superficies de los imanes permanentes (4) están cubiertas por un material desoporte (9).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NO2010/000175.

Solicitante: ROLLS-ROYCE MARINE AS.

Nacionalidad solicitante: Noruega.

Dirección: DEP. PROPULSION - ULSTEIN SJOGT 98 6065 ULSTEINVIK NORUEGA.

Inventor/es: JOHNSEN,GUNNAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63H1/14 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 1/00 Elementos de propulsión que actúan directamente sobre el agua (propulsión por reacción B63H 11/00; fijación de las hélices a los ejes B63H 23/34). › Hélices (de palas orientables B63H 3/00).
  • B63H5/14 B63H […] › B63H 5/00 Instalaciones a bordo de buques de elementos propulsores que actúan directamente sobre el agua. › caracterizadas por un montaje en tuberías o anillos no rotativos, p. ej. regulables para fines de gobernar (anillo sujetador de las juntas del paletaje B63H 1/16; propulsión a reacción B63H 11/00).

PDF original: ES-2435464_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Soporte de una unidad de hélice para una embarcación [0001] La presente invención se refiere a un dispositivo de cojinete que comprende una unidad de hélice de una embarcación, y más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo de cojinete que comprende una unidad de hélice accionada por la llanta, donde imanes permanentes de la unidad de la hélice se utilizan como parte del apoyo de la unidad de la hélice. Los imanes permanentes, que están dispuestos para formar un apoyo radial de la unidad de hélice, van a interactuar con los rodamientos axiales de la unidad de hélice, formando conjuntamente un soporte axial y radial de la unidad de hélice.

Los imanes permanentes, que forman un apoyo radial de la unidad de hélice, interactúan con los cojinetes axiales, formando conjuntamente un soporte axial y radial de la unidad de hélice.

La unidad de la hélice de una embarcación será sometida a cargas mayores o menores cuando el embarcación se mueve a través de la masa de agua. Debido a turbulencias en el agua y/o de las olas, la masa de agua que pasa a través de la unidad de la hélice formará una distribución de la presión variada sobre la unidad de hélice, sometiendo así la unidad de hélice a mayor o menor vibración. Las vibraciones pueden causar que una serie de componentes y/o elementos de la unidad de la hélice y, especialmente, los cojinetes, puedan quedar expuestos a un desgaste sustancial. Esto dará lugar a una reducción de la vida efectiva de los componentes y/o los elementos, por lo que es necesario llevar a cabo controles más frecuentes y/o de mantenimiento en la unidad de hélice. Además de las vibraciones a las que está sometida la unidad de hélice también se podrían transmitir a la embarcación en la que está montada la unidad de la hélice, lo resulta incómodo para la tripulación y los pasajeros a bordo de la embarcación.

Se han desarrollado, por tanto, un número de soluciones que están destinadas a remediar uno o más de los problemas o inconvenientes anteriores, por ejemplo, que la masa de agua sea guiada de forma especial a través de la unidad de la hélice, que el apoyo de la unidad de hélice etc., lo que tiene como resultado menos diferencias de presión y/o turbulencias en la masa de agua que pasa y por tanto también un menor desgaste de los componentes o elementos, y menos vibraciones tanto en el recipiente como en la unidad de hélice.

En US 5.408.155 se describe un soporte de unidad de hélice de una embarcación, donde la unidad de hélice comprende un conjunto de cojinete radial y axial. Las superficies de contacto entre las partes de rotación de la unidad de hélice y las partes estacionarias están recubiertas con un material de mayor dureza que los materiales subyacentes. Mediante el recubrimiento de las diversas partes con un material más duro, las partes de la unidad de hélice estarán expuestas a un desgaste menor.

EP 928738 A2 da a conocer una disposición de hélice de paso variable, donde la disposición de hélice incluye una pluralidad de palas de la hélice soportadas desde un cubo central que está montado de forma giratoria sobre un eje, en el que cada hoja está soportada de forma articulada desde el eje central. Dos pasadores radiales que se extienden desde los extremos exteriores de cada una de las palas se reciben en las correspondientes llantas que han dispuesto periféricamente matrices de imanes permanentes. Las llantas se giran para accionar la hélice por desactivación de las bobinas en un conjunto de estátor que rodea las llantas y el paso de las palas se cambia modificando la relación de fase de la corriente suministrada a las bobinas de estátor para cambiar la relación angular de las llantas.

El documento US 5.306.183 da a conocer un sistema de propulsión para embarcaciones submarinas, en el que el sistema de propulsión comprende una hélice de estátor que incluye un generador de flujo magnético, un rotor sin eje propulsor, conductores eléctricos para suministrar corriente eléctrica a la hélice, un controlador electrónico para regular tales corrientes eléctricas y una unidad de montaje para fijar el propulsor de la embarcación submarina. El estátor incluye una pluralidad de piezas polares magnetizables cada una asociada con arrollamientos de cables conductores conectados eléctricamente a una fuente de alimentación a través del controlador. El rotor incluye un anillo de hélice que contiene una pluralidad de imanes permanentes que serán apretados por el flujo magnético de las piezas polares de estátor y una pluralidad de palas de la hélice. La rotación del rotor proporciona señales de posición al controlador que entonces activa los devanados de campo de hélice del estátor para continuar el movimiento y proporcionar un par máximo, independientemente de la velocidad del rotor.

EE.UU. 5.252.875 da a conocer una unidad de propulsión por motor integrada para vehículos de agua con motores eléctricos plurales con una sola hélice, donde la unidad propulsora comprende una cubierta cilíndrica que tiene una entrada y salida de agua, una hélice con un cubo montado de forma giratoria dentro de la carcasa en un eje de un motor eléctrico, y para la conducción de la hélice que incluye un rotor montado alrededor de la periferia de la hélice y un estátor que circunscribe la cubierta, y un conjunto de cojinete que incluye medios para hacer circular agua a temperatura ambiente alrededor de las superficies de apoyo, tanto para lubricarlas como pare enfriarlas. La magnetización del rotor se proporciona por una pluralidad de imanes permanentes, para obtener una mayor eficiencia y un menor ruido.

Un objeto según la presente invención es proporcionar un dispositivo de cojinete para una unidad de hélice accionada por llanta para una embarcación, cuya unidad de hélice no se somete a grandes vibraciones, con el resultado de que los componentes de la unidad de hélice están expuestos a un menor desgaste.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una unidad de hélice donde se emplean imanes permanentes con el fin de formar un cojinete que puede absorber las cargas tanto axiales como radiales a las que está sometido la unidad de hélice.

Estos objetos se consiguen con un dispositivo de cojinete como se indica en la siguiente reivindicación independiente, donde características adicionales de la invención se harán evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y la siguiente descripción.

La presente invención se refiere a un dispositivo de cojinete que comprende una unidad de hélice en un recipiente, donde la unidad propulsora comprende una carcasa estacionaria. En la carcasa estacionaria se monta un alojamiento de rotor giratorio. Un número de palas de la hélice están unidas, además, a el alojamiento del rotor a través del centro y de la circunferencia interna del alojamiento del rotor. Dado que el alojamiento del rotor y las palas de la hélice girarán durante el funcionamiento del embarcación, el alojamiento del rotor está montada de forma giratoria en la carcasa. Esto se logra mediante la disposición de una serie de imanes permanentes alrededor de una circunferencia externa del alojamiento del rotor, cuyos imanes permanentes alrededor del alojamiento del rotor interactúan con y están influenciados por un número de imanes permanentes dispuestos alrededor de una circunferencia interna de la carcasa estacionaria de la unidad de hélice.

Los imanes permanentes pueden estar dispuestos alrededor de toda o de partes del alojamiento del rotor giratorio y/o la circunferencia de la carcasa estacionaria. Los imanes permanentes se pueden organizar preferiblemente alrededor de toda la circunferencia externa del alojamiento del rotor giratorio, mientras que los imanes permanentes internos de la carcasa estacionaria dispuestos alrededor de la circunferencia sólo serán dispuestos en el área o áreas donde se espera que se produzca la mayor parte del desgaste. Esto puede ser, por ejemplo, en la zona inferior de la carcasa (es decir, la zona que se proyecta más lejos hacia abajo la embarcación) y en una zona opuesta a esta (es decir, en la zona superior de la carcasa) . Esto es debido al hecho de que, a causa de su peso, el alojamiento del rotor giratorio se "tira" hacia abajo hacia la zona inferior de la carcasa estacionaria la parte inferior de la carcas) .

Los imanes permanentes pueden, por ejemplo, estar unidos a la carcasa estacionaria y el alojamiento del rotor giratorio mediante encolado, atornillado o similar.

Las superficies de contacto de los imanes permanentes que están dispuestos alrededor del alojamiento del rotor giratorio y la carcasa estacionaria pueden ser revestidos preferiblemente con un material de apoyo, con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de cojinete que comprende una unidad de hélice accionada por llanta para una embarcación, cuya unidad de hélice comprende una carcasa estacionaria externa (1) y una alojamiento de rotor giratorio (2) montados 5 en su interior e incluyendo un número de palas de hélice (3) , caracterizado por el hecho de que el dispositivo de cojinete comprende al menos un conjunto de imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de toda la circunferencia externa del alojamiento del rotor giratorio (2) , cuyos imanes permanentes (4) están influenciados por al menos un conjunto de imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de toda o parte de una circunferencia interna de la carcasa estacionaria externa (1) , y las superficies de los imanes permanentes (4) están cubiertas por un material de soporte (9) .

2. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque los imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de la circunferencia externa del alojamiento del rotor giratorio (2) y la totalidad o partes de la circunferencia interna de la carcasa estacionaria externa (1) son de la misma polaridad.

3. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que un área entre 145 grados y 215 grados de la circunferencia interna de la carcasa estacionaria externa (1) , donde cero grados se define como siendo el punto superior del alojamiento del rotor (2) en la posición de montaje de la unidad de hélice, está provista de imanes permanentes (4) de la misma polaridad que los imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de la circunferencia externa del alojamiento del rotor giratorio (2) .

4. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 2, caracterizado porque una zona entre 35 grados y 325 grados de la circunferencia interna de la carcasa estacionaria externa (1) , donde cero grados se define como correspondiente al punto de la parte superior del alojamiento del rotor (2) en la posición de montaje de la unidad de hélice, está

provista de imanes permanentes (4) con polaridad diferente a los imanes permanentes (4) dispuestos alrededor de la circunferencia exterior del conjunto del alojamiento del rotor (2) .

5. Dispositivo de cojinete según las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque un conjunto de imanes permanentes (4) está compuesto por un número de unidades de imanes permanentes separados. 30

6. Dispositivo de cojinete según las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque un conjunto de imanes permanentes (4) está compuesto por un único imán permanente.

7. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque un material de cojinete (9) se proporciona 35 en las superficies enfrentadas de los imanes permanentes (4) .

8. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1 ó 6, caracterizado porque el material de cojinete (9) se proporciona en las superficies laterales de los imanes permanentes.

9. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los conjuntos de imanes permanentes (4) alrededor de la circunferencia externa de la alojamiento del rotor giratorio (2) y la circunferencia interna de la cubierta estacionaria externa (1) están dispuestos uno encima del otro situados en la posición montada de la unidad de hélice.

10. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los conjuntos de imanes permanentes (4) alrededor de la circunferencia externa de la alojamiento del rotor giratorio (2) y la circunferencia interna de la cubierta estacionaria externa (1) están dispuestos desplazados lateralmente entre sí y situados en posición de montaje de la unidad de hélice.

11. Un dispositivo de cojinete según la reivindicación 1 o 8, caracterizado porque los imanes permanentes (4) están dispuestos sobre toda o parte de la externa de la carcasa estacionaria (1) y la dimensión axial del alojamiento del rotor giratorio (2) .

12. Dispositivo de cojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque los imanes permanentes (4) alrededor de l

alojamiento del rotor giratorio (2) y la carcasa estacionaria externa (1) tienen el mismo espesor, visto en una sección transversal de los imanes permanentes.


 

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