Предусмотрен и небольшой пусковой маслонасос, приводимый в движение от электродвигателя и служащий для перевода лопастей в положение нулевого шага при запуске главного двигателя. Этот же насос может быть использован как аварийный при выходе из строя основного маслонасоса.
Для больших винтов устанавливают два насоса с электрическим приводом, один из которых (насос удержания) 17 постоянно подаёт масло под давлением, а второй (насос перекладки) 18 автоматически включается только во время маневра и в промежутках между перекладками выключен.
При перекладке лопастей масло при помощи маслонасоса 18 из основного маслобака 19 по трубопроводу 36 проходит в кольцевую выточку масловвода 4, уплотненную двумя кольцами и далее через сверление в гребном валу попадает внутрь управляющей штанги 35, а через маслораспределительный золотник 34 в одну из полостей гидравлического цилиндра. Давление масла в нагнетательной магистрали определяется затяжкой предохранительного клапана 5, который обычно регулируется на давление 1,8 МПа.
Масло, выходящее из ступицы, проходит по кольцевому пространству между штангой 35 и валом 2. Через сверление в валу и клапан 3, определяющий давление в сливной магистрали, масло поступает в маслобак 19, откуда насосом 24 подаётся в напорный бак 26 по мере понижения уровня в нём. Из маслобака 26 (при его наполнении) масло сливается в нижний маслобак 19. Напорный маслобак 26 служит для подпитки маслом картера масловвода при длительных ходах судна без перекладки лопастей винта.
Для предотвращения утечек масла из масловвода по концам последнего установлены специальные уплотнения. Незначительное количество масла, протекающего через концевые уплотнения, собирается в маслосборниках и по трубкам стекает в бак 19.
Пост управления шагом гребного винта и частотой вращения главного двигателя находится в рулевой рубке и представляет собой вертикальную колонку с двумя рукоятками. Для раздельного управления шагом винта и частотой вращения ГД или одной управляющей рукояткой, воздействующей через кулачки 7 и 37 на задатчики шага винта 8 и частоты вращения главного двигателя 38.
Колонка имеет сигнальную лампу, загорание которой сигнализирует о перегрузке ГД. На колонке управления размещены тахометр, указывающий частоту вращения винта, и прибор, указывающий положение лопастей.
Рассмотренная конструкция имеет хорошие массогабаритные показатели, из-за отсутствия массивной нагруженной штанги привода механизма поворота лопастей винта. Но она не лишена недостатков, к которым относятся:
• Большие масса и габариты винта с поворотными лопастями;
• Конструктивные трудности при обеспечении надежного уплотнения в линии подвода масла в МИШ;
• Невозможность проведения ремонтных работ и ревизии МИШ без постановки судна в дорогостоящий док.
1.4.2. Конструктивные схема ВРШ с МИШ в линии валопровода
Основное преимущество МИШ в линии валопровода состоит в том, что осмотр и ремонт механизма могут производится без постановки судна в док.
В большинстве отечественных проектов МИШ встроен в линию валопровода. По надежности такая конструкция удовлетворяет требованиям эксплуатации. На рыбопромысловых судах МИШ без ремонта работает по 30–50 тысяч часов.
Рассмотрим конструкции ВПЛ, гребного вала, МИШ и гидравлической системы винта регулируемого шага, предназначенного для рыболовного траулера.
Внутри ступицы ВПЛ расположен кулисный механизм, который преобразует возвратно-поступательное движение ползуна в поворотное движение лопастей.
Ползун в кормовой части опирается на шлицы шлицевой втулки, а в носовой части – на опорный подшипник. Шлицевая втулка воспринимает скручивающий момент ползуна и передаёт его на корпус ступицы. Внутри ползуна проходит стяжной болт для соединения со штангой. Ползун имеет два паза, в которых расположены сухари, в них входят кривошипные пальцы пальцевых шайб.
Комлевое уплотнение исключает износ как корпуса ступицы, так и комля винта (два бронзовых кольца уплотняются круглыми резиновыми манжетами).
Механизмы, расположенные в ВПЛ, смазываются маслом, поступающим из напорного маслобака системы смазки под давлением, обязательно, но незначительно превышающим давление забортной воды, для предотвращения проникновения забортной воды в ступицу и для предотвращения загрязнения маслом моря при большом перепаде. Необходимо контролировать перепад.
В ступице расположен компенсатор объема. Поршень компенсатора при перекладках лопастей вытесняет такой же объем как штанга гребного вала. Компенсатор обеспечивает ступице постоянный объем масла, что предотвращает образование вакуума и исключает подсос воды через уплотнения
Механизм изменения шага, создающий усилие для перекладки и удержания лопастей, встроен в линию валопровода (рис. 1.28). Основными узлами и деталями МИШ являются: вал МИШ 13 с гидроцилиндром 10, поршнем 11, кормовой стенкой 7, полумуфтой 4 и штангой 2, маслобукса 20 и гидроусилитель 24.
Рис. 1.28. Механизм изменения шага ВРШ: 1 – гребной вал; 2 – штанга гребного вала; 3 – стопор; 4 – полумуфта; 5 – стяжная гайка; 6 – подшипник; 7 – кормовая стенка; 8 – заглушка; 9 – пробка; 10 – цилиндр; 11 – поршень; 12 – пробка цилиндра; 13 – вал МИШ; 14 – гильза золотника; 15 – золотник; 16 – накидная гайка; 17 – маслосборник; 18 – штанга золотника; 19 – втулка масловвода; 20 – верхняя полубукса; 21 – пневмодатчик; 22 – телемотор; 23 – шкала указателя шага; 24 – гидроусилитель; 25 – вал коромысла; 26 – сливной патрубок; 27 – поводок; 28 – маслоотбойник; 29 – нижняя полубукса; 30 – коромысло; 31 – патрубок слива утечек; 32 – сухарь; 33 – ходовая гильза; 34 – масловвод; 35 – стопорная втулка; 36 – штуцер подвода масла; 37 – шарнир; 38 – вкладыш; 39 – манжета; 40 – упор; 41 – конический штифт; 42 – балансировочный груз; 43 – запорная шайба; 44 – гайка гребного вала; 45 – корпус манжеты; 46 – шпонка.
Поршень гидроцилиндра следует за распределительным золотником 15, положение которого задается системой дистанционного управления. Масло в цилиндр подается из маслобуксы 20 по каналам в штанге золотника 18. Маслобукса неподвижная, из двух половин, имеет проточки для подвода масла под давлением 36 и для отвода сливного масла 31. Маслобукса снабжена уплотнениями.
При перекладках золотник 15 перемещается относительно поршня. Масло от насоса направляется в соответствующую полость цилиндра. Поршень двигается в сторону золотника до тех пор, пока каналы между поршнем и золотником не перекроются и останутся только щели, через которые масло будет создавать минимальное давление, необходимое для удержания поршня на месте в заданном положении, и сбрасываться на слив.
Гидроусилитель 24 установлен для преобразования слабого пневмосигнала, получаемого телемотором в усилие, достаточное для перемещения распределительного золотника в поршне МИШ.
Управление ВРШ и дизелем осуществляется одной маневровой рукояткой с поста управления по следящей схеме, когда каждому положению рукоятки соответствует определенное сочетание шага и частоты вращения. Также как в описанной ранее схеме используются программные кулачки, пневмозадатчики, телемотор и вспомогательный сервомотор (гидроусилитель). Телемотор и гидроусилитель установлены на МИШ.
1.4.3. Эксплуатация установок с ВРШ
В состав установки ВРШ входят следующие основные элементы: гребной винт с поворотными лопастями, валопровод, механизм изменения шага, силовая часть системы управления, пост дистанционного управления.
Установка ВРШ эксплуатируется в соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации и инструкцией по выбору режимов совместной работы ГД и ВРШ.
Подготовка ВРШ к действию производится по распоряжению старшего механика, одновременно подготавливаются электрооборудование и система аварийно-предупредительной сигнализации.
При подготовке установки ВРШ к действию после непродолжительного перерыва в работе (менее 48 часов без проведения ремонтных работ) необходимо [18]:
– произвести наружный осмотр узлов, механизмов и систем ВРШ;
– проверить уровень масла в напорной и циркуляционных цистернах и при необходимости их пополнить;
– проверить состояние масляных фильтров и при необходимости очистить;
– проверить установку клапанов и кранов в рабочее положение;
– проверить уровень масла в сточных цистернах и произвести откачку масла;
– подать в систему рабочий воздух;
– включить электропитание и систему управления, проверить ее исправность;
– проверить переключение постов управления;
– подготовить к действию насосы гидропривода поворота лопастей ВРШ и насосы системы смазки винта с поворотными лопастями (при их наличии), проверить создаваемое ими давление;
– провернуть гребной вал валоповоротным устройством на 2…3 оборота;
– произвести полную перекладку лопастей винта «вперед» и «назад» дистанционно и из машинного поста управления. Давление в системе гидропривода поворота лопастей и время поворота должно соответствовать заводской инструкции;
– проверить совпадение показаний выносного и местного указателей шагов;
– выставить «нулевой» разворот лопастей.
Если проверки успешны, то можно запускать ГД. В период работы ВРШ необходимо:
– контролировать уровни масла в цистернах. Снижение уровня свидетельствует об утечках, а повышение – о попадании в систему воды;
– контролировать давление масла в системе гидропривода поворота ВРШ в режиме удержания. Оно должно быть постоянным, а при перекладке лопастей не должно превышать предельных значений, указанных в инструкции;
– температура масла в системе гидравлического привода не должна превышать 60 °С, при температуре ниже 30 °С обеспечить подогрев;
– контролировать перепад давлений на фильтрах (предельный допустимый перепад обычно 0,2 МПа);
– производить анализ масла на наличие воды. Предельное содержание составляет 0,5 % воды;
