KR101313586B1 - Propulsion apparatus for ship, and ship having the same - Google Patents
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Abstract
선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러, 전방프로펠러 후방의 구동축에 고정된 후방프로펠러, 후방프로펠러의 날개각을 조절하는 날개각 조절 장치를 포함하고, 날개각 조절 장치는 후방프로펠러의 날개 하단부에 고정된 날개 회전부와, 날개 회전부를 회전시키는 작동축과, 제1실 및 제2실로 유체를 흡입하고 토출하면서 피스톤을 이동시켜 상기 작동축을 동작시키는 실린더와, 실린더의 제1실로 상기 유체를 흡입시키고 실린더의 제2실로 유체를 토출시키거나 실린더의 제2실로 유체를 흡입시키고 실린더의 제1실로 유체를 토출시키는 유체압송장치를 포함한다.Disclosed is a ship propulsion device and a ship comprising the same. Ship propulsion apparatus according to an embodiment of the present invention includes a front propeller rotatably supported on the drive shaft, a rear propeller fixed to the drive shaft behind the front propeller, a wing angle adjusting device for adjusting the wing angle of the rear propeller, wing angle The adjusting device includes a wing rotating part fixed to the lower end of the rear propeller, an operating shaft for rotating the wing rotating part, a cylinder for operating the operating shaft by moving the piston while sucking and discharging fluid into the first chamber and the second chamber, and a cylinder. And a fluid conveying device for sucking the fluid into the first chamber of the chamber and discharging the fluid into the second chamber of the cylinder, or sucking the fluid into the second chamber of the cylinder and discharging the fluid into the first chamber of the cylinder.
Description
본 발명은 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship propulsion device and a ship comprising the same.
선박에서 추진장치는 운항을 위해 추진력을 발생시키는 장치이다. 가장 일반적인 것으로는 하나의 나선형 프로펠러를 채용한 것이다. 그러나 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치는 수류의 회전에너지를 추진력으로 이용할 수 없기 때문에 에너지 손실이 크다. The propulsion unit on the ship is a device that generates propulsion force for the operation. The most common one is the use of a single spiral propeller. However, the propulsion system equipped with one propeller has a large energy loss because the rotational energy of the water stream can not be utilized as a propulsion force.
손실되는 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있는 것으로 이중반전 추진장치(CRP; Counter Rotating Propeller)가 있다. 이중반전 추진장치는 동일축선 상에 설치된 2개의 프로펠러가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시킨다. 전방프로펠러를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러가 역으로 회전하며 추진력으로 회수할 수 있다. 따라서 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치에 비하여 높은 추진성능을 발휘할 수 있다.There is a double reversal propulsion device (CRP; Counter Rotating Propeller) that can recover the lost rotational energy as the driving force. In the double reversing propulsion system, two propellers installed on the same axis rotate propelling each other to generate propulsive force. The rotational energy of the fluid passing through the forward propeller can be recovered by propulsion by rotating the propeller in the reverse direction. Therefore, it is possible to exert a high propulsion performance in comparison with a propulsion device equipped with one propeller.
이중반전 추진장치는 선체 내부의 엔진과 연결된 내축과, 내축 후단부에 결합된 후방프로펠러와, 내축의 외면에 회전하도록 설치된 중공의 외축과, 외축 후단부에 결합된 전방프로펠러를 구비한다. 또 내축의 회전을 외축으로 반전시켜 전달하기 위해 선체의 내부에 설치된 반전회전장치를 포함한다. 반전회전장치로는 통상의 유성기어장치를 사용한다.The double reversing propulsion device has an inner shaft connected to the engine inside the hull, a rear propeller coupled to the inner shaft rear end, a hollow outer shaft provided to rotate on the outer surface of the inner shaft, and a front propeller coupled to the outer shaft rear end. And a reverse rotation device provided inside the hull to transmit the rotation of the inner shaft to the outer shaft for transmission. As the reverse rotation device, a conventional planetary gear device is used.
그러나, 이러한 이중반전 추진장치는 선박에 장착할 때 내축과 외축의 중심을 정렬하여 설치하는 작업이 매우 어렵다. 또 내축과 외축 사이의 마찰 감소를 위해 윤활을 해야 하는 영역이 증가한다. 뿐만 아니라 내축과 외축이 상호 반대로 회전하는 관계로 내축과 외축 사이에 형성되는 윤활막의 전단이 생기기 때문에 효과적인 윤활을 구현하기 어렵다.However, such a double reversal propulsion device is very difficult to install by aligning the center of the inner shaft and the outer shaft when mounted on the ship. In addition, the area to be lubricated increases to reduce the friction between the inner and outer shafts. In addition, since the inner shaft and the outer shaft rotate in opposite directions, the shearing of the lubricating film formed between the inner shaft and the outer shaft is generated, so that it is difficult to realize effective lubrication.
한편, 종래의 가변피치프로펠러는 엔진 가동 중에 프로펠러 날개각을 자유롭게 조정할 수 있는 프로펠러로서, 날개각 조절을 통해 선박을 전진, 후진, 저속, 정지 등 여러 가지 상태로 자유롭게 운항할 수 있다. 가변피치프로펠러는 원격조종이 가능하고 엔진의 수명 연장 및 연료소비를 절감시키고, 단시간에 최고속 도달이 가능한 장점 등으로 인해 우수한 출발, 정지, 조정성능 등이 필요한 선박에 활용되고 있다. On the other hand, the conventional variable pitch propeller is a propeller that can freely adjust the propeller wing angle during engine operation, it is possible to freely operate the ship in various states such as forward, backward, low speed, stop through the wing angle adjustment. Variable pitch propellers are used for ships that require excellent start, stop and adjust performance due to the advantages of being able to operate remotely, extending engine life, reducing fuel consumption, and reaching maximum speed in a short time.
그러나, 이러한 가변피치프로펠러의 장점에도 불구하고 그 구조가 복잡하여 내축과 외축을 갖춘 종래의 이중반전 추진장치 구조에 가변피치프로펠러 방식을 구현하기가 어렵다.However, despite the advantages of such a variable pitch propeller, it is difficult to implement a variable pitch propeller method in a conventional double inversion propulsion structure having an inner shaft and an outer shaft due to its complicated structure.
본 발명의 실시 예는 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전을 구현할 수 있는 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a ship propulsion apparatus and a ship comprising the same that can implement the mutual inversion of the two propellers without the outer shaft.
또한, 외축이 없이도 상호 반전이 가능한 두 프로펠러를 가진 추진장치의 후방프로펠러 날개각을 조절하는 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하고자 한다.The present invention also provides a ship propulsion device for controlling a propeller blade angle of a propeller having two propellers capable of mutual inversion without an external shaft and a ship including the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러;
상기 전방프로펠러 후방의 상기 구동축에 고정된 후방프로펠러; 및 상기 후방프로펠러의 날개각을 조절하는 날개각 조절 장치;를 포함하고, 상기 날개각 조절 장치는 상기 후방프로펠러의 날개 하단부에 고정된 날개 회전부와, 상기 날개 회전부를 회전시키는 작동축과, 제1실 및 제2실로 유체를 흡입하고 토출하면서 피스톤을 이동시켜 상기 작동축을 동작시키는 실린더와, 상기 실린더의 제1실로 상기 유체를 흡입시키고 상기 실린더의 제2실로 상기 유체를 토출시키거나 상기 실린더의 제2실로 상기 유체를 흡입시키고 상기 실린더의 제1실로 상기 유체를 토출시키는 유체압송장치를 포함하는 선박용 추진장치를 제공할 수 있다.According to an aspect of the invention, the front propeller rotatably supported on the drive shaft;
A rear propeller fixed to the drive shaft behind the front propeller; And a wing angle adjusting device for adjusting the wing angle of the rear propeller, wherein the wing angle adjusting device includes: a wing rotating part fixed to a wing lower end of the rear propeller; an operating shaft for rotating the wing rotating part; A cylinder which moves the piston to operate the operating shaft by sucking and discharging fluid into the chamber and the second chamber, and sucks the fluid into the first chamber of the cylinder and discharges the fluid into the second chamber of the cylinder, or It is possible to provide a marine propulsion device including a fluid pressure device for sucking the fluid into two chambers and discharging the fluid into the first chamber of the cylinder.
상기 날개 회전부는 상기 후방프로펠러의 중심축에 편심되게 마련된 편심 돌기를 포함할 수 있다.The blade rotating unit may include an eccentric protrusion provided eccentrically on the central axis of the rear propeller.
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상기 작동축은 상기 편심 돌기에 결합되는 헤더가 마련될 수 있다.The working shaft may be provided with a header coupled to the eccentric protrusion.
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상기 유체압송장치는 상기 유체를 압축하여 공급하는 펌프와, 상기 실린더의 제1실과 제2실에 각각 연결유로로 연결되고, 상기 연결유로를 통해 상기 실린더의 제1실과 제2실에 흡입되고 토출되는 상기 유체의 흡입경로와 토출경로를 변경하는 유로전환장치를 포함할 수 있다.The fluid conveying apparatus is connected to a pump for compressing and supplying the fluid and a connection passage to the first chamber and the second chamber of the cylinder, respectively, and is sucked into and discharged into the first chamber and the second chamber of the cylinder through the connection passage. It may include a flow path switching device for changing the suction path and the discharge path of the fluid.
선박의 운항속도, 구동원의 토오크 및 회전수 중 하나 이상의 측정값과 설정값을 비교하고, 상기 비교 결과를 기초로 상기 펌프 및 상기 유로전환장치 중 하나 이상의 동작을 제어하여 상기 후방프로펠러의 날개각을 증감시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.Compare the measured value and the set value with at least one of the ship's operating speed, the torque and the rotational speed of the driving source, and control the operation of at least one of the pump and the flow path switching device based on the comparison result to determine the wing angle of the rear propeller. It may further include a controller for increasing and decreasing.
상기 제어부는 상기 측정값 중 상기 운항속도나 상기 토오크가 상기 설정값을 초과하거나 상기 회전수가 상기 설정값에 미달한 경우에 상기 후방프로펠러의 날개각이 감소되거나, 상기 측정값 중 상기 운항속도나 상기 토오크가 상기 설정값에 미달했거나 상기 회전수가 상기 설정값을 초과한 경우에 상기 후방프로펠러의 날개각이 증가되도록 상기 펌프 및 상기 유로전환장치 중 하나 이상의 동작을 제어할 수 있다.The control unit may reduce the wing angle of the rear propeller when the operating speed or the torque exceeds the set value or the rotation speed is less than the set value, or the operating speed or the measured value among the measured values. When the torque is less than the set value or the rotation speed exceeds the set value, it is possible to control the operation of one or more of the pump and the flow path switching device so that the blade angle of the rear propeller is increased.
상기 구동축의 회전을 상기 전방프로펠러로 반전시켜 전달하는 반전회전장치를 더 포함할 수 있다.It may further include a reverse rotation device for transmitting the inverted rotation of the drive shaft to the front propeller.
상기 반전회전장치는 상기 구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 피동베벨기어, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 피동베벨기어로 반전시켜 전달하는 하나 이상의 반전베벨기어를 포함할 수 있다.The reverse rotation device includes a driven bevel gear fixed to the drive shaft, a driven bevel gear fixed to a hub of the forward propeller, and at least one inverted bevel gear for inverting and transmitting rotation of the driven bevel gear to the driven bevel gear .
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박용 추진장치를 구비한 선박이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a vessel having a marine propulsion device may be provided.
본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박은 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전을 구현할 수 있다. The ship propulsion device and the ship including the same according to an embodiment of the present invention can implement the mutual inversion of the two propellers without the outer shaft.
또한, 외축이 없이도 상호 반전이 가능한 두 프로펠러를 가진 추진장치의 후방프로펠러 날개각을 조절할 수 있어, 엔진 등의 구동원의 마력을 일정하게 유지하면서 추력, 선속과 회전수 등을 효과적으로 조절할 수 있다.In addition, the rear propeller blade angle of the propulsion device having two propellers capable of inverting each other without an external shaft can be adjusted, thereby effectively controlling thrust, speed and rotation speed while maintaining a constant horsepower of a driving source such as an engine.
또한, 추진장치의 두 프로펠러의 부하 배분을 조절할 수 있어, 프로펠러의 날개각을 조절하는 장점뿐 아니라 운항 상황별 최적 부하 조합을 통해 추진 효율을 향상시키고 추진장치의 기어 시스템 등의 안정성을 높일 수 있다.In addition, the load distribution of the two propellers of the propulsion system can be adjusted, so that the propeller blade angle of the propeller can be adjusted, and the propulsion efficiency can be improved and the stability of the propulsion system of the propulsion system can be improved through the optimum load combination for each operating situation. .
또한, 외축을 사용하지 않기 때문에 구동축을 설치하는 작업 및 설치 후 축의 중심을 정렬하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.In addition, since the outer shaft is not used, the operation of installing the driving shaft and the operation of aligning the center of the shaft after installation can be easily performed.
또한, 외축을 사용하지 않기 때문에 종래보다 윤활이 필요한 영역을 줄일 수 있고, 윤활에 따른 제반문제를 최소화할 수 있다.In addition, since the outer shaft is not used, the area requiring lubrication can be reduced than before, and problems associated with lubrication can be minimized.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치가 선박에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전베벨기어와 케이싱 조립체를 선체 후미 설치공간에 설치하는 방법을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전베벨기어와 케이싱 조립체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제2밀봉장치 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 날개각 조절 장치가 적용된 후방프로펠러의 일부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 후방프로펠러의 날개각을 조절하는 방법을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 날개각 조절 장치를 이용하여 날개각을 조절하는 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 유체압송장치의 블록도이다. 1 is a sectional view showing a state in which a propulsion device according to an embodiment of the present invention is applied to a ship.
2 is a cross-sectional view of a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a method of installing the reverse bevel gear and the casing assembly of the propulsion apparatus according to an embodiment of the present invention in the hull rear installation space.
4 is a side view of the reverse bevel gear and the casing assembly of the propulsion device according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exploded perspective view of the first sealing device of the propulsion apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a second sealing device of the propulsion apparatus according to the embodiment of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of the rear propeller to which the wing angle adjustment device according to an embodiment of the present invention is applied.
9 shows a method of adjusting the wing angle of the rear propeller according to an embodiment of the present invention.
10 shows an example of adjusting the wing angle using the wing angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram of a fluid pumping apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치는 선체(1)의 후미(3)에 설치되며 2개의 프로펠러(20,30)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전 추진장치이다. 여기서 선체(1)의 후미(3)라 함은 두 프로펠러(20,30)가 설치된 구동축(10)을 지지하기 위해 선체(1)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분, 즉 스턴보스(Stern boss)를 의미한다.As shown in FIG. 1, the propulsion device according to the embodiment of the present invention is provided with a double reversing propulsion system, which is installed at the
도 2 에 도시한 바와 같이, 추진장치는 선체(1) 내부로부터 선체 후미(3)를 통하여 외측으로 연장된 구동축(10), 구동축(10)의 후단 쪽에 고정된 후방프로펠러(20), 후방프로펠러(20) 전방의 구동축(10)에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러(30), 구동축(10)의 회전을 전방프로펠러(30)로 반전시켜 전달하기 위한 반전회전장치(70)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the propulsion device includes a
구동축(10)은 선체(1) 내부에 설치된 구동원(엔진, 모터, 터빈 등)(미도시)과 연결되고 선체(1)의 후미(3)를 관통하여 선체 외부로 연장된다. 이러한 구동축(10)은 구동원에 의해 회전하면서 그 후단부에 고정된 후방프로펠러(20)를 회전시킨다.The
또 구동축(10)은 도 2에 도시한 바와 같이, 그 외측에 반전회전장치(70), 전방프로펠러(30), 후방프로펠러(20)를 순차적으로 설치하기 위해 외면이 다단형으로 마련된다. 반전회전장치(70)가 설치되는 부분에 제1단차부(12)를 갖는 플랜지부(11)가 마련되고, 전방프로펠러(30)의 장착을 위해 플랜지부(11) 후방에 제1단차부(12)보다 작은 외경으로 제2단차부(13)가 마련된다. 또 후방프로펠러(20)의 장착을 위해 제2단차부(13) 후방에 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 형태로 테이퍼부(14)가 형성된다. 플랜지부(11)는 구동축(10)과 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 구동축(10) 외면에 압입 고정되는 방식으로 설치될 수 있다.In addition, the
후방프로펠러(20)는 구동축(10)의 후미부분에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 외면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함한다. 후방프로펠러(20)는 허브(21) 중심부에 형성된 축결합공(23)이 구동축(10)의 테이퍼부(14) 외면에 압입됨으로써 구동축(10)에 고정된다. 또 구동축(10) 후단부에 고정너트(24)가 체결됨으로써 구동축(10)에 더욱 견고히 고정된다. 이러한 결합을 위해 허브(21)의 축결합공(23)은 구동축(10)의 테이퍼부(14) 외면과 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 도 2에서 부호 25는 후방프로펠러 허브(21) 후면과 구동축(10) 후단 및 후술할 작동축(226)의 일부를 덮도록 후방프로펠러 허브(21)에 장착되는 프로펠러캡이다.The
전방프로펠러(30)는 후방프로펠러(20)로부터 전방으로 소정간격 이격된 위치의 구동축(10)에 회전 가능하게 설치된다. 전방프로펠러(30)는 구동축(10)에 회전 가능하게 지지되는 허브(31)와, 허브(31)의 외면에 마련된 복수의 날개(32)를 포함한다. 이러한 전방프로펠러(30)는 후방프로펠러(20)와 반대로 회전하는 것이므로 날개각이 후방프로펠러(20)의 날개각과 반대이다. The
전방프로펠러(30)의 허브(31)는 그 중심부가 레이디얼베어링(51)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 그 양측이 전방스러스트베어링(52)과 후방스러스트베어링(53)에 의해 각각 회전 가능하게 지지된다. 전방스러스트베어링(52)은 내륜이 구동축(10)의 제2단차부(13) 턱에 걸려 지지되고, 외륜이 허브(31)의 전방베어링지지부(33)에 지지된다. 후방스러스트베어링(53)은 내륜이 구동축(10)의 외면에 장착되는 지지링(60)에 의해 축방향으로 밀리지 않도록 지지되고, 외륜이 허브(31)의 후방베어링지지부(34)에 지지된다.The center of the
레이디얼베어링(51)이 구동축(10)의 반경방향으로 작용하는 전방프로펠러(30)의 레이디얼 하중을 감당하고, 전방 및 후방스러스트베어링(52,53)이 구동축(10)에 전후 축방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있도록 한 것이다. 특히 전방스러스트베어링(52)은 선박의 전진 시 전방프로펠러(30)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당하고, 후방스러스트베어링(53)은 선박의 후진 시 전방프로펠러(30)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당한다.The
전방프로펠러(30)의 허브(31)에는 전방 및 후방베어링지지부(33,34)가 마련되는 위치에 각각 보강부재(41,42)가 설치될 수 있다. 전방스러스트베어링(52)과 후방스러스트베어링(53)이 설치되는 부분에 각각 보강부재(41,42)를 설치함으로써 허브(31)의 강성이 커지도록 한 것이다. 이러한 보강부재(41,42)는 허브(31)보다 강성이 높은 강철소재로 마련될 수 있다. 같은 방식으로 후방프로펠러(20)의 허브(21) 전면에도 지지링(60)과 접하는 부분에 보강부재(43)가 마련될 수 있다.The
여기서, 전방프로펠러(30) 및 후방스러스터베어링(53)을 구동축(10)에 설치한 다음, 후방프로펠러(20) 허브(21)를 압입방식으로 구동축(10)에 결합한 상태에서, 후방프로펠러 허브(21)와 후방스러스터베어링(53) 사이에 지지링(60)이 설치될 수 있다. Here, the
이러한 지지링(60) 설치방식은 후방프로펠러(20)를 구동축(10)에 압입방식으로 설치할 경우 환경에 따라 후방프로펠러의 결합 오차가 생겨 후방스러스트베어링(53)과 후방프로펠러 허브(21) 사이 간격을 정확히 유지하기 어려운 점을 감안한 것이다. 따라서 후방프로펠러(20)를 먼저 조립한 후 후방스러스트베어링(53)과 후방프로펠러 허브(21) 사이의 간격을 측정하고 이에 부합하도록 지지링(60)을 제작하여 구동축(10)에 장착함으로써 정확한 결합을 구현할 수 있다.When the
반전회전장치(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러(30)의 허브(31)와 인접하는 선체(1)의 후미(3)에 설치된다. 이를 위해 선체 후미(3)에는 반전회전장치(70)를 수용할 수 있는 설치공간(4)이 마련된다. 설치공간(4)은 그 중심이 구동축(10)의 중심과 일치하는 원통형태로 마련될 수 있고, 전방프로펠러 허브(31)와 대면하는 후방이 개방된 형태이다. The
반전회전장치(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 구동축(10)과 함께 회전하도록 구동축(10)의 플랜지부(11)에 고정된 구동베벨기어(71), 구동베벨기어(71)와 대면하는 형태로 전방프로펠러(30)의 허브(31) 전면에 고정된 피동베벨기어(72), 구동베벨기어(71)의 회전을 피동베벨기어(72)로 반전시켜 전달하는 복수의 반전베벨기어(73)를 구비한다. 또 복수의 반전베벨기어 축(74)을 지지하기 위해 반전베벨기어(73)의 외측을 포위하는 형태로 설치되는 원통형 케이싱(75)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the
구동베벨기어(71)는 플랜지부(11)의 제1단차부(12)에 지지된 상태에서 복수의 고정볼트(71a)가 체결됨으로써 플랜지부(11)에 고정된다. 피동베벨기어(72)는 그 후면이 전방프로펠러 허브(31)에 접한 상태에서 역시 복수의 고정볼트(72a)가 체결됨으로써 허브(31)에 고정된다. 또 피동베벨기어(72)는 회전 시 마찰이 발생하지 않도록 그 내경부분이 구동축(10) 외면과 이격된다. 도 2는 피동베벨기어(72)가 고정볼트(72a) 체결에 의해 결합되는 방식을 도시하였으나, 피동베벨기어(72)는 전방프로펠러 허브(31)에 용접되거나 전방프로펠러 허브(31)와 일체로 마련될 수도 있다. The driving
복수의 반전베벨기어(73)는 구동베벨기어(71)와 피동베벨기어(72) 사이에 각각 이물림 상태로 개재된다. 각 반전베벨기어(73)를 지지하는 축(74)은 구동축(10)과 교차하는 방향으로 형성되고 구동축(10)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.The plurality of
또 반전베벨기어 축(74)은 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 외측에 위치하는 단부가 케이싱(75)의 내면에 볼트체결이나 용접에 의해 고정될 수 있다. 각 반전베벨기어(73)와 이를 지지하는 축(74) 사이에는 반전베벨기어(73)의 원활한 회전을 위해 베어링(73a)이 설치될 수 있다. In addition, the reverse
본 실시 예는 반전베벨기어(73)가 복수로 구성된 경우를 예시하였으나, 반전베벨기어(73)는 구동베벨기어(71)의 회전을 반전시켜 피동베벨기어(72)로 전달할 수 있으면 될 것이므로, 반드시 복수일 필요는 없다. 구동부하가 크지 않은 소형선박의 경우에는 하나의 반전베벨기어만으로도 그 기능을 구현할 수 있을 것이다.In this embodiment, a plurality of the
또한, 반전베벨기어들(73)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 축(74)에 의해 케이싱(75) 내면에 장착된 상태에서 케이싱(75)과 함께 설치공간(4)으로 진입되는 방식으로 설치될 수 있다. 이를 위해 케이싱(75) 외면에는 설치를 안내하고 설치 후 케이싱(75)의 회전을 제한하기 위해 구동축(10)의 축선방향으로 형성되며 그 외면으로부터 돌출된 하나 이상의 결합레일(76)이 마련된다. 그리고 설치공간(4) 내면에는 결합레일(76)이 대응하여 결합될 수 있는 하나 이상의 결합홈(77)이 형성된다. 이는 반전베벨기어들(73), 축(74), 케이싱(75)이 하나의 조립체를 이루어 함께 결합될 수 있도록 하여 설치가 용이하도록 하기 위함이다.In addition, the
이러한 반전회전장치(70)는 구동베벨기어(71)의 회전을 복수의 반전베벨기어(73)가 반전시켜 피동베벨기어(72)로 전달하므로 피동베벨기어(72)와 구동베벨기어(71)의 상반된 회전이 가능하다. 따라서 피동베벨기어(72)에 직결된 전방프로펠러(30)와 구동축(10)에 직결된 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현할 수 있다.The
또 본 실시 예의 반전회전장치(70)는 복수의 베벨기어들(71,72,73)을 통해 반전을 구현하는 형태이므로 종래 유성기어식 반전회전장치에 비하여 그 부피를 줄일 수 있다. 따라서 선체 후미의 부피를 크게 하지 않으면서도 선체의 후미(3)에 장착하는 것이 가능하다. 또 반전회전장치(70)를 선체의 후미(3)에 장착할 수 있게 됨으로써 피동베벨기어(72)와 전방프로펠러 허브(31)의 직결이 가능하다.Also, since the
특히 본 실시 예는 반전회전장치(70)를 설치할 때 피동베벨기어(72)의 후면과 전방프로펠러 허브(31) 전면이 대면하도록 할 수 있고, 피동베벨기어(72)와 허브(31)의 회전중심을 일치시킬 수 있기 때문에 피동베벨기어(72)와 전방프로펠러 허브(31)를 직접 연결시키는 것이 가능하다. 따라서 종래와 다르게 외축을 사용하지 않고서도 전방프로펠러(30)로 동력을 전달하는 것이 가능하다. 또 외축이 없기 때문에 종래보다 구동축(10)의 마찰요인을 감소시킬 수 있어 종래보다 윤활영역을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 외축이 없기 때문에 구동축(10)을 설치하는 작업 및 설치 후 축의 중심을 정렬하는 작업도 용이하게 수행할 수 있다.Particularly, in the present embodiment, the rear surface of the driven
통상의 유성기어식 반전회전장치는 피스톤축에 설치되는 태양기어, 태양기어 외측에 설치되는 유성기어, 유성기어 외측에 설치되는 원통형의 내접기어를 포함하기 때문에 그 부피가 상대적으로 크다. 또 유성기어식 반전회전장치는 최외곽에 배치되는 내접기어가 회전해야 하기 때문에 그 외측의 케이싱까지 고려하면 부피가 매우 커질 수 밖에 없다. 따라서 이를 본 실시 예의 경우처럼 선체의 후미에 설치하기란 어려운 문제다. 설령 선체 후미에 설치한다 하더라도 선체 후미의 크기를 키워야 하는 문제가 생기고, 원통형 내접기어로부터 전방프로펠러로 동력을 전달하기 위해 종래의 외축에 상당하는 중공축을 사용해야 한다. 결국 본 실시 예처럼 구성을 단순화하면서 부피를 줄이기는 어렵다.Since the conventional planetary gear type reverse rotation apparatus includes a sun gear installed on the piston shaft, a planetary gear installed on the outside of the sun gear, and a cylindrical internal gear installed on the outside of the planetary gear, its volume is relatively large. In the planetary gear type reverse rotation device, the internal gear disposed at the outermost periphery must be rotated. Therefore, considering the outer casing, the volume becomes very large. Therefore, it is difficult to install it in the rear of the hull as in the case of the present embodiment. Even if it is installed at the back of the hull, there arises a problem of increasing the size of the rear of the hull. In order to transmit power from the cylindrical internal gear to the front propeller, a hollow shaft corresponding to the conventional outer shaft must be used. As a result, it is difficult to simplify the configuration and reduce the volume as in the present embodiment.
한편, 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 구동축(10)의 지지를 위해 반전회전장치(70)와 인접한 전방의 구동축(10)과 선체(1) 사이에 설치된 레이디얼베어링(55)을 구비한다. 이 레이디얼베어링(55)은 반전회전장치 직전에서 구동축(10)을 지지함으로써 반전회전장치(70)의 원활한 동작을 구현하는데 기여한다. 즉 레이디얼베어링(55)이 구동축(10)의 반경방향 진동이나 흔들림을 방지함으로써 구동베벨기어(71)와 반전베벨기어(73) 사이의 이물림 및 반전베벨기어(73)와 피동베벨기어(72) 사이의 이물림이 정확히 유지되도록 할 수 있다.2, the propulsion device of the present embodiment includes a radial bearing (not shown) provided between the
또 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체 후미(3)와 전방프로펠러 허브(31) 사이를 밀봉하여 해수(또는 민물)나 이물질의 침입을 방지하는 제1밀봉장치(90)와, 같은 목적으로 전방프로펠러 허브(31)와 후방프로펠러 허브(21) 사이를 밀봉하는 제2밀봉장치(110)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the propulsion device of this embodiment includes a
제1밀봉장치(90)는 도 5에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러 허브(31)의 전면에 설치된 원통형 제1라이닝(91)과, 제1라이닝(91)의 외면에 접하도록 제1라이닝(91)의 외면을 덮으며 그 일단이 선체 후미(3)에 고정된 원통형 제1밀봉부재(92)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the
제1밀봉부재(92)는 제1라이닝(91)과 대면하는 내면에 상호 이격되게 설치되어 제1라이닝(91)의 외면과 접하는 복수의 패킹(93a,93b,93c)과, 이들 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 밀봉을 위한 유체를 공급하는 유로(95)를 구비한다. 제1밀봉부재(92)의 유로(95)는 소정의 압력을 가진 윤활유가 공급될 수 있도록 선체(1)에 마련된 윤활유 공급유로(96)와 연결될 수 있다. 압력을 가진 윤활유가 각 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 공급되어 각 패킹(93a,93b,93c)을 제1라이닝(91) 쪽으로 가압하여 밀착시킴으로써 해수나 이물질의 침입을 방지할 수 있도록 한 것이다.The
또 제1라이닝(91)은 도 6에 도시한 바와 같이, 구동축(10)에 전방프로펠러(30)를 설치한 후에 장착이 가능하도록 양측이 반원형으로 분할된 제1부재(91a)와 제2부재(91b)로 구성될 수 있다. 그리고 제1 및 제2부재(91a,91b)의 상호 분할된 부분(91c)에는 이들이 상호 결합될 때 밀봉이 이루어질 수 있도록 패킹(91d)이 개재될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the
또 제1부재(91a)의 분할된 부분(91c) 자유단 쪽에는 한 쪽으로부터 반대편으로 돌출하는 제1결속부(91e)가 마련되고, 그 반대편 제2부재(91b)에는 대응하여 결합되는 제2결속부(91f)가 마련되며, 여기에는 고정볼트(91g)가 체결됨으로써 양측이 상호 견고한 결합을 이루도록 할 수 있다. 전방프로펠러 허브(31)에 고정되는 플랜지부(91h)에는 다수의 고정볼트(91i)가 체결됨으로써 허브(31)에 견고히 고정될 수 있다. A first
제1밀봉부재(92)의 경우도 반원형으로 제작된 다수의 링(92a,92b,92c)을 제1라이닝(91) 외측에서 구동축(10)의 길이방향으로 적층시켜 고정하는 방식일 수 있다. 이 경우 다수의 링(92a,92b,92c)은 볼트 체결이나 용접에 의해 상호 결속될 수 있다. The
제2밀봉장치(110)는 도 7에 도시한 바와 같이, 후방프로펠러 허브(21)의 전면에 설치된 원통형 제2라이닝(111)과, 제2라이닝(111)의 외면과 접하도록 제2라이닝(111) 외면을 덮으며 그 일단이 전방프로펠러 허브(31) 후면에 고정된 원통형 제2밀봉부재(112)를 포함한다. 제2밀봉부재(112) 역시 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 내면에 설치된 복수의 패킹(113a,113b,113c)과, 이들 패킹 사이의 홈으로 유체를 공급하는 유로(115)를 구비한다.As shown in FIG. 7, the
제2밀봉부재(112)의 유로(115)는 선체(1)에 마련된 윤활유 공급유로(120)와 연결될 수 있다. 이를 위해 구동축(10)과 지지링(60)에는 윤활유 공급유로(120)와 제2라이닝(111)의 내측공간(122)을 연결시키는 반경방향의 제1연결유로(121)가 형성되고, 전방프로펠러 허브(31) 후면의 보강부재(42)에는 제2라이닝(111)의 내측공간(122)과 제2밀봉부재(112)의 유로(115)를 연결하는 제2연결유로(123)가 형성될 수 있다. 구동축(10) 중심부로부터 제2밀봉부재(112) 쪽으로 밀봉을 위한 윤활유가 공급되어 패킹들(113a,113b,113c)을 가압하고, 이를 통해 밀봉을 구현할 수 있도록 한 것이다.The
제2라이닝(111)과 제2밀봉부재(112)도 제1밀봉장치(90)의 제1라이닝(91)과 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 각각 반원형으로 제작됨으로써 후방프로펠러(20)와 지지링(60)의 설치 후에 결합하는 방식일 수 있다.The
다음은 본 실시 예에 따른 추진장치의 동작을 설명한다. The following describes the operation of the propulsion device according to the present embodiment.
추진장치는 선체(1) 내부 구동원의 동작에 의해 구동축(10)이 회전하면, 구동축(10) 후단부에 직결된 후방프로펠러(20)가 구동축(10)과 동일한 방향으로 함께 회전한다. 동시에 반전회전장치(70)의 구동베벨기어(71)도 구동축(10)에 고정된 상태이므로 구동축(10)과 함께 회전한다. 구동베벨기어(71)의 회전은 복수의 반전베벨기어(73)에 의해 반전되어 피동베벨기어(72)로 전달되므로 피동베벨기어(72)가 구동축(10)과 반대로 회전한다. 따라서 피동베벨기어(72)와 직결된 전방프로펠러(30)는 후방프로펠러(20)와 반대로 회전한다. When the driving
상호 반대로 회전하는 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)는 날개각이 서로 반대이기 때문에 동일한 방향으로 추진수류를 발생시킨다. 즉 선박이 전진할 때는 후방으로 추진수류를 발생시키고, 선박이 후진할 때는 각각 역으로 회전하면서 전방으로 추진수류를 발생시킨다. 또 전진할 때 발생하는 추진수류는 전방프로펠러(30)를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러(20)가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수하므로 추진성능이 향상된다. 후진할 때도 마찬가지다.The
전방프로펠러(30)는 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 이에 상당하는 반력을 받는다. 이 힘은 전방스러스트베어링(52)을 통해 구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. 후방프로펠러(20)도 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 반력을 받게 되는데, 이 힘 역시 직결된 구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다.The
선박이 후진할 때는 전방프로펠러(30)의 추진력(반력)이 후방스러스트베어링(53)을 통해 구동축(10)으로 전달되고, 후방프로펠러(20)의 추진력 역시 직결된 구동축(10)으로 전달된다. 결국 본 실시 예의 추진장치는 선박이 전진할 때와 후진할 때 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)의 동작에 의해 생기는 추진력이 모두 구동축(10)을 통하여 선체(1)로 전달된다. The propulsive force of the
한편, 도 1, 도 2, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 날개각 조절 장치를 이용하여 후방프로펠러(20)의 날개각(또는 피치각)을 조절할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 날개각 조절 장치는 후방프로펠러(20)의 날개(22) 하단부에 고정된 날개 회전부(230), 날개 회전부(230)를 회전시키는 작동축(226), 유체를 흡입하고 토출하면서 피스톤(221a)을 이동시켜 작동축(226)을 동작시키는 실린더(220), 실린더(220)로 유체를 흡입 및 토출시키는 유체압송장치(210)를 포함한다.On the other hand, as shown in Figures 1, 2, 8, the blade angle (or pitch angle) of the
날개 회전부(230)는 후방프로펠러(20)의 날개(22) 하단부에 고정되고, 날개 회전부(230)의 회전에 의해 후방프로펠러(20)의 날개각이 조절된다. 이러한 날개 회전부(230)는 후방프로펠러(20) 중심축(X’)에 편심되게 마련된 편심 돌기(231)를 포함한다. 예컨대 날개 회전부(230)는 도 9에 도시한 바와 같이, 후방프로펠러(20)의 날개(22)가 고정되는 원형판 형태로 마련될 수 있다. 날개 회전부(230)는 후방프로펠러(20)의 날개(22) 하단부에 고정되고, 원주 방향으로 회전이 가능하다. 이때 편심 돌기(231)는 후방프로펠러(20) 중심축(X’)에 편심되게 날개 회전부(230) 하면에 돌출 형성될 수 있다.The
도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 작동축(226)은 편심 돌기(231)를 밀거나 당겨 날개 회전부(230)를 회전시켜 후방프로펠러(20)의 날개각이 변환되도록 한다. 여기서, 작동축(226)은 후술할 피스톤축(223)에 교차되는 방향으로 설치된 제1작동축(226a)과 제1작동축(226a)에 연결되고 후방프로펠러(20)의 허브(21) 후면을 관통하여 편심 돌기(231)에 결합되는 제2작동축(226b)을 포함할 수 있다. 이때, 제2작동축(226b)은 단부에 편심 돌기(231)에 결합되는 헤더(227)를 마련할 수 있다. 이러한 작동축(226)은 한번 이상 절곡 연장된 일체형으로 제작될 수도 있다.As shown in Figures 8 and 9, the operating
실린더(220)는 도 8에 도시한 바와 같이, 제1실(221) 및 제2실(222)로 유체를 흡입 및 토출한다. 이때, 실린더(220)내에 설치된 피스톤(221a)은 흡입 및 토출하는 유체의 흐름방향에 따라 왕복운동을 하며 구동축(10) 후미를 관통하여 연장된 피스톤축(223)을 동작시킨다. 피스톤축(223)은 피스톤(221a)의 동작에 따라 왕복운동을 하며 작동축(226)을 동작시킨다. 여기서 피스톤축(223)은 직선왕복운동을 할 수 있고, 작동축(226)도 피스톤축(223)의 동작에 따라 직선왕복운동을 할 수 있다.As shown in FIG. 8, the
예컨대, 도 10에 도시한 바와 같이, 실린더(220)가 실선 화살표 방향으로 제1실(221)로 유체를 흡입하고 제2실(222)로 유체를 토출할 경우, 피스톤(221a)은 피스톤축(223)을 구동축(10) 후방 쪽으로 밀어준다. 밀려난 피스톤축(223)에 의해 작동축(226)도 구동축(10) 후방 쪽으로 밀려나게 된다. 이때 작동축(226)이 편심 돌기(231)를 중심축(X’)을 기준으로 좌측 방향으로 당겨, 날개 회전부(230)의 회전과 함께 후방프로펠러(20)의 날개(22)가 중심축(X’)을 기준으로 좌측 방향으로 회전되면서 후방프로펠러(20)의 날개각이 변환된다. 반면, 도 8에 도시한 바와 같이, 실린더(220)가 파선 화살표 방향으로 제2실(222)로 유체를 흡입하고 제1실(221)로 유체를 토출할 경우에는, 그 반대로 동작하여 후방프로펠러(20)의 날개각이 반대 방향으로 변환된다.For example, as shown in FIG. 10, when the
이와 같이, 피스톤(221a)의 왕복운동이 작동축(226)에 전달되면, 작동축(226)이 편심 돌기(231)를 밀거나 당기게 되고, 편심 돌기(231)에 의해 후방프로펠러(20)의 날개(22) 하단부에 설치된 날개 회전부(230)가 회전하면서 날개 회전부(230)에 고정된 후방프로펠러(20)의 날개각이 변환된다.As such, when the reciprocating motion of the
유체압송장치(210)는 도 8과 도 11에 도시한 바와 같이, 후방프로펠러(20)의 날개각을 변환(증감)시키기 위해 상술한 실린더(220)의 제1실(221) 및 제2실(222)로 유체를 흡입 및 토출시킨다. 즉, 유체압송장치(210)는 실린더(220)의 제1실(221)로 유체를 흡입시키고 실린더(220)의 제2실(222)로 유체를 토출시키거나, 실린더(220)의 제2실(222)로 유체를 흡입시키고 실린더(220)의 제1실(221)로 유체를 토출시켜 후방프로펠러의 날개각이 변환되도록 한다. 이를 위해, 유체압송장치(210)는 저장탱크(212), 펌프(214), 유로전환장치(216), 제어부(218) 및 측정부(219)를 포함한다.As shown in FIGS. 8 and 11, the
저장탱크(212)는 유체를 저장하고, 펌프(214)는 저장탱크(212)로부터 유체를 흡입하여 압축하고 이를 유로전환장치(216)로 공급한다. 이때, 펌프(214)는 유량과 유압을 조절하여 유체를 유로전환장치(216)로 공급할 수 있다. 예컨대 펌프(214)의 동작 또는 회전수가 빠를수록 유체의 흡입량 및 토출량이 증가하게 된다.The
유로전환장치(216)는 후방프로펠러(20)의 날개각 변환을 위해 펌프(214)로부터 공급된 유체의 흡입경로와 토출경로를 변경한다. 즉 유로전환장치(216)는 펌프(214)로부터 공급된 유체의 흡입경로와 토출경로를 변경하여 유체의 흐름방향을 변경할 수 있다. 이를 위해 유로전환장치(216)는 실린더(220)의 제1실(221) 및 제2실(222)에 각각의 연결유로(224, 225)로 연결될 수 있으며, 하나 이상의 제어 밸브를 구비할 수 있다.The flow
제어부(218)는 선박의 운항속도(선속), 구동원(엔진, 모터, 터빈 등)의 토오크 및 회전수 중 하나 이상에 기초하여 펌프(214) 및 유로전환장치(216) 중 하나 이상의 동작을 제어하여 후방프로펠러(20)의 날개각이 증감되도록 한다. 제어부(218)는 펌프(214)를 제어하여 유량과 유압을 조절하고, 유로전환장치(216)를 제어하여 유체의 흐름방향을 조절하는 방법으로 후방프로펠러(20)의 날개각을 증감시킬 수 있다. 유량과 유압이 증가할수록 피스톤(221a)의 이동폭이 커져 후방프로펠러(20)의 날개각이 더 크게 변화될 수 있다. 또, 유체의 흐름방향에 따라 피스톤(221a)의 이동 방향이 달라져 후방프로펠러(20)의 날개(22)의 회전 방향이 변환될 수 있다.The
이러한 제어부(218)는 선박의 운항속도, 구동원의 토오크 및 회전수 중 하나 이상의 측정값과 설정값(임계 범위)을 비교하고, 비교 결과를 기초로 펌프(214) 및 유로전환장치(216) 중 하나 이상을 제어하여, 결과적으로 상술한 날개 회전부(230)를 회전시켜 후방프로펠러(20)의 날개각을 변환시킬 수 있다. 통상적으로 날개각이 증가할 경우에는 날개에 의한 양력도 증가하여 추력과 선속이 증가하고 구동원의 회전수는 감소한다. 날개각이 감소할 경우에는 그 반대로 추력과 선속이 감소하고 구동원의 회전수는 증가한다.The
예컨대, 제어부(218)는 측정값 중 상술한 운항속도나 엔진 토오크가 설정값을 초과했거나 엔진 회전수가 설정값에 미달한 경우에 후방프로펠러(20)의 날개각이 감소하도록 펌프(214) 및 유로전환장치(216) 중 하나 이상의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(218)는 측정값 중 운항속도나 엔진 토오크가 설정값에 미달했거나 엔진 회전수가 설정값을 초과한 경우에 후방프로펠러(20)의 날개각이 증가하도록 펌프(214) 및 유로전환장치(216) 중 하나 이상의 동작을 제어할 수 있다.For example, the
이와 같이, 제어부(218)는 상술한 측정값이 설정값과 차이를 보이는 경우에 후방프로펠러(20)의 날개각을 제어하여, 엔진 등의 구동원의 마력을 일정하게 유지하면서 추력, 선속과 회전수 등을 효과적으로 조절할 수 있게 된다. 또한 이를 통해 두 프로펠러의 부하 배분을 조절할 수 있게 되어, 프로펠러의 날개각을 조절하는 장점뿐 아니라 운항 상황별 최적 부하 조합을 통해 추진 효율을 향상시키고 추진장치의 기어 시스템 등의 안정성을 높일 수 있게 된다.In this way, the
측정부(219)는 선박의 운항속도, 구동원의 토오크 및 회전수 중 하나 이상을 측정하여 측정된 값을 제어부(218)로 전달한다. 이러한 측정부(219)는 선박의 운항속도, 구동원의 토오크 및 회전수 중 하나 이상을 측정하기 위한 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다.
The measuring
1: 선체, 3: 선체의 후미,
4: 설치공간, 10: 구동축,
20: 후방프로펠러, 30: 전방프로펠러,
41,42: 보강부재, 51,55: 레이디얼베어링,
52: 전방스러스트베어링, 53: 후방스러스트베어링,
60: 지지링, 70: 반전회전장치,
71: 구동베벨기어, 72: 피동베벨기어,
73: 반전베벨기어, 75: 케이싱,
90: 제1밀봉장치, 110: 제2밀봉장치,
210: 유체압송장치, 212: 저장탱크,
214: 펌프, 216: 유로전환장치,
218: 제어부, 219: 측정부,
220: 실린더, 221a: 피스톤,
223: 피스톤축, 226: 작동축,
227: 헤더, 230: 날개 회전부,
231: 편심 돌기.1: hull, 3: hull,
4: installation space, 10: drive shaft,
20: rear propeller, 30: front propeller,
41, 42: reinforcing member, 51, 55: radial bearing,
52: forward thrust bearing, 53: rear thrust bearing,
60: support ring, 70: reverse rotation device,
71: driven bevel gear, 72: driven bevel gear,
73: reverse bevel gear, 75: casing,
90: first sealing device, 110: second sealing device,
210: fluid pressure device, 212: storage tank,
214: pump, 216: flow path switching device,
218: control unit, 219: measuring unit,
220: cylinder, 221a: piston,
223: piston shaft, 226: working shaft,
227: header, 230: wing rotator,
231: eccentricity.
Claims (12)
상기 전방프로펠러 후방의 상기 구동축에 고정된 후방프로펠러; 및
상기 후방프로펠러의 날개각을 조절하는 날개각 조절 장치;를 포함하고,
상기 날개각 조절 장치는 상기 후방프로펠러의 날개 하단부에 고정된 날개 회전부와, 상기 날개 회전부를 회전시키는 작동축과, 제1실 및 제2실로 유체를 흡입하고 토출하면서 피스톤을 이동시켜 상기 작동축을 동작시키는 실린더와, 상기 실린더의 제1실로 상기 유체를 흡입시키고 상기 실린더의 제2실로 상기 유체를 토출시키거나 상기 실린더의 제2실로 상기 유체를 흡입시키고 상기 실린더의 제1실로 상기 유체를 토출시키는 유체압송장치를 포함하는 선박용 추진장치.A front propeller rotatably supported by the drive shaft;
A rear propeller fixed to the drive shaft behind the front propeller; And
Includes; wing angle adjusting device for adjusting the wing angle of the rear propeller,
The wing angle adjusting device operates the operating shaft by moving a piston while sucking and discharging fluid into the first chamber and the second chamber, and a wing rotating unit fixed to a wing lower end of the rear propeller, an operating shaft for rotating the wing rotating unit. And a fluid to suck the fluid into the first chamber of the cylinder and to discharge the fluid into the second chamber of the cylinder or to suck the fluid into the second chamber of the cylinder and to discharge the fluid into the first chamber of the cylinder. Ship propulsion device including a pressure feeding device.
상기 날개 회전부는
상기 후방프로펠러의 중심축에 편심되게 마련된 편심 돌기를 포함하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The wing rotating part
Ship propulsion device comprising an eccentric protrusion provided eccentrically on the central axis of the rear propeller.
상기 작동축은
상기 편심 돌기에 결합되는 헤더가 마련된 것인 선박용 추진장치.The method of claim 3, wherein
The working shaft
Ship propulsion device provided with a header coupled to the eccentric protrusion.
상기 유체압송장치는
상기 유체를 압축하여 공급하는 펌프와,
상기 실린더의 제1실과 제2실에 각각 연결유로로 연결되고, 상기 연결유로를 통해 상기 실린더의 제1실과 제2실에 흡입되고 토출되는 상기 유체의 흡입경로와 토출경로를 변경하는 유로전환장치를 포함하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The fluid pressure device is
A pump for compressing and supplying the fluid;
A flow path switching device connected to a first chamber and a second chamber of the cylinder, respectively, for changing a suction path and a discharge path of the fluid sucked and discharged into the first and second chambers of the cylinder through the connection passage; Ship propulsion device comprising a.
선박의 운항속도, 구동원의 토오크 및 회전수 중 하나 이상의 측정값과 설정값을 비교하고, 상기 비교 결과를 기초로 상기 펌프 및 상기 유로전환장치 중 하나 이상의 동작을 제어하여 상기 후방프로펠러의 날개각을 증감시키는 제어부를 더 포함하는 선박용 추진장치.
The method of claim 7, wherein
Compare the measured value and the set value with at least one of the ship's operating speed, the torque and the rotational speed of the driving source, and control the operation of at least one of the pump and the flow path switching device based on the comparison result to determine the wing angle of the rear propeller. Ship propulsion device further comprising a control unit for increasing and decreasing.
상기 제어부는
상기 측정값 중 상기 운항속도나 상기 토오크가 상기 설정값을 초과하거나 상기 회전수가 상기 설정값에 미달한 경우에 상기 후방프로펠러의 날개각이 감소되거나, 상기 측정값 중 상기 운항속도나 상기 토오크가 상기 설정값에 미달했거나 상기 회전수가 상기 설정값을 초과한 경우에 상기 후방프로펠러의 날개각이 증가되도록 상기 펌프 및 상기 유로전환장치 중 하나 이상의 동작을 제어하는 것인 선박용 추진장치.
The method of claim 8,
The control unit
The wing angle of the rear propeller is reduced when the operating speed or the torque exceeds the set value or the rotation speed is lower than the set value among the measured values, or the operating speed or the torque among the measured values is And controlling the operation of at least one of the pump and the flow path switching device so that the blade angle of the rear propeller is increased when the set value is less than the set value or the rotation speed exceeds the set value.
상기 구동축의 회전을 상기 전방프로펠러로 반전시켜 전달하는 반전회전장치를 더 포함하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The ship propulsion device further comprises a reverse rotation device for transmitting the inverted rotation of the drive shaft to the front propeller.
상기 반전회전장치는
상기 구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 피동베벨기어, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 피동베벨기어로 반전시켜 전달하는 하나 이상의 반전베벨기어를 포함하는 선박용 추진장치.
11. The method of claim 10,
The reverse rotation device
And a driving bevel gear fixed to the drive shaft, a driven bevel gear fixed to the hub of the front propeller, and one or more inverted bevel gears for inverting and transmitting rotation of the driving bevel gear.
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JPH06107285A (en) * | 1992-09-22 | 1994-04-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Lubricating oil feeder for marine contra-rotating propeller |
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KR20100096197A (en) * | 2008-01-09 | 2010-09-01 | 가부시키가이샤 아이에이치아이 마린 유나이티드 | Contra-rotating propeller marine propulsion device |
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- 2011-06-15 KR KR1020110057914A patent/KR101313586B1/en active IP Right Grant
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