JP2009012746A - 船尾管ブッシュユニット及びその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】船尾管ブッシュユニットを設ける期間を短縮し、全体的には船舶の建造期間を画期的に短縮できる船尾管ブッシュユニット及びその設置方法を提供する。
【解決手段】本発明による船尾管ブッシュユニットは、プロペラ側とエンジン側に離隔して設けられ、前記プロペラ軸がその内部において回転するブッシュとブッシュハウジング；前記ブッシュハウジング間に一体に結合されるチューブ；前記ブッシュとチューブに挿設されるシーリングライン；船体と各ブッシュハウジング間のギャップ両端に嵌められるラバースポンジ；船体に突出するように固設され、前記ラバースポンジがギャップからはみ出されないように支承するダム；前記船体と各ブッシュハウジング間のギャップに充填されて船体とブッシュユニットを密封固定させる二液型樹脂を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は船尾管ブッシュユニット及びその設置方法に関するものであって、より詳しくは、プロペラとエンジンの間に設けられるプロペラ軸の軸受の役割を果たす船尾管ブッシュユニットの構造及びその設置方法を改善して品質の向上及び工期を短縮させることにより、全体的には船舶の建造期間の画期的な短縮と生産性を向上させる船尾管ブッシュユニット及びその設置方法に関する。
船尾管(stern tube)とは、船舶の船尾端部に設けられるプロペラ軸のチューブ型設置スペースをいう。

従来、公知された船尾管及びその設置方法としては、以下に示す特許文献１及び特許文献２があるが、図１を参照して簡単に説明すると、従来の船尾管とブッシュユニットはプロペラ軸２に設けられる第１ブッシュ３ａに設けられる船尾管１ａ端部にホールを形成し、ホールに収縮と膨張が可能なリング７を嵌めた後、船舶固定部４と船尾管１ａの間にエポキシ樹脂のような二液型樹脂６を詰めて密封し、エンジン側には第２ブッシュ３ｂと船尾管１ｃを設け２つのブッシュ間には船尾管セグメント１ｂを設けて２つのブッシュと船尾管セグメント内側にプロペラ軸２を挿入して構成したものである。

前記のような船尾管を設置する方法は、船舶の固定部４にある開口に船尾管１を配置する段階、前記開口と船尾管間に膨張可能なリング７を配置する段階、船尾管と船舶固定部の開口壁間にある船尾管周を密封可能なように前記リング７を膨張させる段階、前記開口端部から前記膨張されるリング７で船尾管１と船舶固定部４の開口壁間の空間を充填させるために二液型樹脂６を導入する段階、前記二液樹脂６を硬化させて船尾管を開口壁に固定連結する段階を経て船舶に船尾管を設けるようになっている。

しかしながら、前記のような既存の船尾管ブッシュユニットとその設置方法は次のような問題がある。

第一に、船尾管の重量が５〜２０トン程度の重量物であるため、船尾管を船体に挿入するとき、リングの下端部が船体にすられてリングが損傷または切断される場合が生ずるため、リングに空気を注入し膨張させることができなくなり、リングが密閉(シーリング)機能を行えなくなるという問題がある。

第二に、船尾管をメインエンジンの中心に一致させるためのアライメントの作業時に調整用ジャッキボルトを設けるときに鋳鋼に溶接を行って設けるため、ジャッキボルトを設けて取り除く過程において、溶接の欠陥または素材の欠陥が生ずる可能性があり、ジャッキボルトを取り除いた後は溶接した部位の素材に欠陥があるかどうかを非破壊検査を行って確認しなければならない煩わしさがある。

第三に、船尾管を挿入した後にも船尾管自体の重量により船尾管と船体間のギャップ(gap)が一定とならず、またリングの膨張限界があるため、ギャップが他の所より大きくなった箇所は船体固定部と船尾管間の密封が碌に行われないという構造的な問題がある。

また、従来韓国内の造船所において船尾管を設置した方法は、船尾管とセグメントを溶接し、高強度部材が設けられた状態で船尾管内径を加工するためのボーリング機械を設けて、船尾管内径をボーリング加工した後に、ボーリング機械を撤去し、加工された船尾管ブッシュの外径を機械加工して押込み嵌合をしなければならないため、そのような作業に慣れた高度の熟練作業者を要し、難しい作業工程中に問題が発生する場合には船舶の進水工程など他の工程に多くの変数が生ずるばかりでなく、作業も難しく多くの作業工程及び専門の熟練作業者が行わなければならないため、船尾管工事を設けるのに約１ヶ月の期間が所要される。大型船舶を建造するには１日にも莫大な費用が発生するため、大型船舶の建造においては、建造期間の短縮は原価節減の重要な要素となるが、前記のような船尾管内蔵工事方法では船舶の建造期間の短縮という問題を解決することができない。
大韓民国特許登録番号第475767号 大韓民国特許登録番号第475766号

本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、船体ではない外部において船尾管ブッシュユニットを予め組み立てて船体に嵌めた後、前記ブッシュユニット中心をメインエンジン中心と調整ボルトを利用して一致固定させた後、船尾管ユニット間に伸縮性の良好なラバースポンジを挿入し、ラバースポンジがはみ出されないように外にダムを設けた後、船体と船尾管間のスペースに二液型樹脂を注入することにより、船体と船尾管間を完全に密封固定できる船尾管ブッシュユニットを提供するためである。

本発明の他の目的は、船尾管ブッシュユニットを外部において加工を終えた後に船体に結合することで設置作業が容易になるばかりでなく、メインエンジンの中心と船尾管内径の中心線を合わせることが容易であり、精度の面においても優れているため品質の向上はもとより船舶に船尾管ブッシュユニット設置に所要される期間を短縮させることにより、全体的には船舶の建造期間を大幅に短縮させるためである。

前記のような目的を達成するために本発明による船尾管ブッシュユニットは、プロペラ側とエンジン側に離隔して設けられ、前記プロペラ軸が回転するときに支持するブッシュとブッシュハウジング；前記各ブッシュハウジング間に一体に結合されるチューブ；前記各ブッシュとチューブに挿設されるシーリングライン；船体と各ブッシュハウジング間のギャップ両端に嵌められるラバースポンジ；前記ラバースポンジがギャップからはみ出されないように支承するダム；前記船体と各ブッシュハウジング間のギャップに充填されて船体とブッシュユニットを密封固定させる二液型樹脂を含んでなることを構成的特徴とする。

好ましくは、温度センサラインをさらに設け、二液型樹脂はエポキシ樹脂と硬化剤を混合したものを用いることを特徴とする。

好ましくは、プロペラ側船体には船体とブッシュハウジング間に形成されたギャップの圧力とエアーを排出させるためのエアーベントがさらに設けられていることを特徴とする。

好ましくは、エンジン側船体の先端には先端固定フランジを結合させ、プロペラ側船体の端部には後端固定フランジをさらに結合させたことを特徴とする。

本発明による船尾管ブッシュユニットを設ける方法は、ブッシュユニットを船体に挿入する段階；前記ブッシュユニットの中心とエンジン中心を一致させる段階；船体と各ブッシュハウジングのギャップの前後端端部にラバースポンジを挿入させる段階；前記各ラバースポンジがはみ出されないように支承するダムを設ける段階；船体と各ブッシュハウジング間のギャップに二液型樹脂を注入する段階；前記二液型樹脂を硬化させる段階を経ることを特徴とする。

好ましくは、前記の方法においてブッシュユニットとエンジン中心を一致させる段階以前にブッシュユニットにジャッキボルトを締結する段階をさらに含むことを特徴とする。

前述した本発明による船尾管ブッシュユニットは、ブッシュユニットにジャッキボルト締結孔を予め形成してジャッキボルトを締結することにより、メインエンジンの中心とブッシュユニットの中心を容易に合わせることができ、船体と船尾管間の両端に伸縮性の優れたラバースポンジを挿入させ、ラバースポンジが抜け出せないように支承するダムを設けた後、船体と船尾管間のスペースに硬化材料を注入させ、硬化させた後に締結したジャッキボルトのみ取り除けば良いので、ジャッキボルトの設置及び除去のために溶接作業を行わなくても良い。従って溶接による素材の欠陥が生ずるおそれが全くなく、船体と船尾管間を完全に密封固定させることができる。

また、船尾管ブッシュユニットを船体ではない外部において予め加工を終えた後に船体に結合させることにより、設置作業が容易であるのみならずメインエンジンの位置と船尾管内径の中心線を合わせることも容易であり、さらには船舶に船尾管ブッシュユニットを設置するのに所要される期間を短縮することにより、船舶の建造期間を大幅に短縮させることができる。

以下では、図２と図３を参照して本発明による船尾管ブッシュユニット及びその設置方法について説明する。

図２を参照してみると、本発明による船尾管ブッシュユニットは、プロペラ側とエンジン側に離隔して設けられ、前記プロペラ側が回転するときに支承するブッシュ２０ａ、２０ｆとブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ；前記ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間に一体に結合されるチューブ５０；前記ブッシュ２０ａ、２０ｆとチューブ５０に挿設されるシーリングライン２３；前記船体１０ａ、１０ｆと各ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間のギャップ端部に嵌められるラバースポンジ３１；船体１０ａ、１０ｆに突出されて固設され、前記ラバースポンジ３１がギャップからはみ出されないように支承するダム；前記船体１０ａ、１０ｆと各ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間のギャップに充填されて前記船体とブッシュユニット間を密封固定させる二液型樹脂３３を含んでなる。

本発明による船尾管ブッシュユニットの最も大きな特徴は、ブッシュユニットを船体に挿入させる以前に船体の外部においてブッシュハウジング２１ａ、２１ｆとチューブ５０を一体に結合させ、ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆにブッシュ２１ａ、２０ｆを挿入してブッシュユニット加工を済ませるということと、ブッシュユニットを船体に挿入させた後に船体１０ａ、１０ｆと各ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間のギャップ両端に伸縮性の良好なラバースポンジ３１を挿入させ、船体１０ａ、１０ｆにダム３０を設けて前記ラバースポンジ３１がはみ出されないように支承し、ブッシュユニットの中心とメインエンジンの中心を一致させるアライメント作業時、作業の利便性と溶接による素材の変形防止のためにブッシュユニットにジャッキボルト２４を締結させるために、予め形成しておいた孔にジャッキボルト２４を締結し、アライメント作業が終わった後、二液型樹脂を注入して硬化させた後、ジャッキボルト２４のみを取り外しその場にプラグ処理を行う。このようにジャッキボルトを設けて取り除くときに溶接を行わずに予め形成しておいた孔にボルトを締結して取り外すだけで済むので、溶接による素材の変形が全く生じない。

具体的にはブッシュユニットを船体に挿入すると、船体１０ａ、１０ｆとブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間にはギャップが生ずることになるが、そのギャップの両端にラバースポンジ３１を挿入させた後に、前記ラバースポンジ３１がはみ出されないように船体１０ａ、１０ｆにダム３０を設け、しかる後、二液型樹脂注入孔３５を通して二液型樹脂３３を充填させて船体１０ａ、１０ｆとブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間を密封固定するようになる。ここでは、ラバースポンジを例えとしたが、ラバースポンジでなくても伸縮性の良好なパッキング材であればどのようなものを使っても良い。ラバースポンジはスポンジブロックであるため、船尾管と船体間にギャップが一定していなくてもギャップの大きさに合わせるようにスポンジブロックを切断すれば良い。たとえギャップの大きさが一定していなくても密封(シーリング)するのには全く問題はない。

硬化材料で使用される二液型樹脂としては、エポキシ樹脂と硬化剤を混合したものを例えとしたが、２つ以上の材料を混合して硬化された後に一定以上の強度と硬度を表せる材料であればどのようなものを使用しても良い。

二液型樹脂３３が二液型樹脂注入孔３５を通して船体１０ａ、１０ｆとブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間のギャップに注入されると、ギャップに圧力とガスが詰まるのでこれを排出させるために船体にエアーベント１１を設けておくのが好ましく、エアーベント１１は１つ以上を設けるが、二液型樹脂注入孔３５が形成された箇所から遠く離れたラバースポンジが挿入された部分の船体に設けておくのがさらに好ましい。

シーリングライン２３はブッシュの端部から押し込んで挿入させる２〜６個の直径２０ｍｍ内外のパイプであるが、シーリングライン２３はブッシュ２０ａ、２０ｆの外径に形成された溝(図示せず)とチューブ５０の内径に位置する。シーリングライン２３をチューブに固定させるためにパイプバンド５１でシーリングライン２３の外部を覆ってチューブ５０の内壁に固定させるのが好ましい。またシーリングライン２３は長手方向の熱による変形を吸収するために長さの中間部分にＵ字状の屈曲を与えるのも好ましい。

プロペラ軸の温度をチェックするためにブッシュとチューブには温度センサ５３ラインが挿設されるが、前記温度センサラインはブッシュの下端部側に位置するように１〜２個設けることが好ましい。

温度センサ５３はブッシュ２０ａの内径側に近づけるように設けることが好ましく、プロペラ軸の温度が上がると軸が押し付けられるなど機関故障の原因になるため、温度センサ５３はプロペラ軸の温度が一定以上に上がると船舶の機関管理者に多様な方法で知らせることにより、エンジンを停止させたりエンジンの回転速度(ＲＰＭ)を減らして故障を未然に防止することができる。

エンジン側船体１０ｆの先端には先端固定フランジ４０ｆがさらに結合され、プロペラ側船体１０ａの端部には後端固定フランジ４０ａを結合させ、ブッシュユニットを船体に結合させるようになる。一方、後端固定フランジ４０ａとプロペラ側に設けられるブッシュハウジング２１ａは一体に形成して構成をさらに簡単にすることもできる。

また、先端固定フランジ４０ｆとブッシュハウジング２１ｆ間にはＯリング４１を挿入させることにより、熱によりプロペラ軸に変形が生じた場合に先端固定フランジ４０Ｆがスライディングできるようにし、先端固定フランジ４０ｆの端部には漏水防止のためにＯリング４１とリテーナ４２を設けることも好ましい。この際、先端固定フランジ４０ｆにはＯリングが挿入される溝を予め形成しておくことが好ましい。

船体１０ａ、１０ｆと各ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ間のギャップに二液型樹脂３３を充填させて固定した後は、先端固定フランジ４０ｆと後端固定フランジ４０ａを夫々船体１０ｆ、１０ａに固定ボルト３７で締めて固定させるが、先端固定フランジ４０ｆは船体１０ｆに固定ボルト３７を使用せずに直接溶接して結合させることもできる。

エンジン側に設けられるブッシュハウジング２１ｆの先端にはシーリングライン２３が連結されているシールフランジ４３とシール４５ｆをさらに結合させ、シーリングライン２３を固定させると共にシーリングライン２３に供給される潤滑油供給源(図示せず)と連結させることが好ましい。

図３を参照して本発明による船尾管ブッシュユニットの設置方法について概略的に説明すると、ブッシュユニットを船体に挿入する段階Ｓ１０と、前記ブッシュユニットの中心とエンジン中心を一致させる段階Ｓ１１と、船体と各ブッシュハウジングのギャップ前後端端部にラバースポンジを挿入させる段階Ｓ１２と、前記各ラバースポンジがはみ出されないように支承するダムを設ける段階Ｓ１３と、船体と各ブッシュハウジング間のギャップに二液型樹脂を注入する段階Ｓ１４と、前記二液型樹脂を硬化させる段階Ｓ１５を経て設けるようになる。

ブッシュユニットはプロペラ側とエンジン側に離隔して設られるブッシュ２０ａ、２０ｆとブッシュハウジング２１ａ、２１ｆ及び前記ブッシュハウジング２１ａ、２１ｆと一体に結合されるチューブ５０を含んでなる。

また、前記段階の他に、エンジン側船体１０ｆの先端には先端固定フランジ４０ｆを結合させ、プロペラ側船体１０ａの端部には後端固定フランジ４０ａを結合させる段階をさらに含み、前記先端固定フランジ４０ｆと後端固定フランジ４０ａを夫々船体に固定ボルトで結合させる段階をさらに含むことができる。ブッシュユニットとエンジン中心を一致させる段階以前に、ブッシュユニットにジャッキボルト締結孔を予め形成してジャッキボルト２４を締結する段階をさらに含むことが好ましく、中心を一致させてアライメント作業が終わると船体と各ブッシュハウジング間のギャップに二液型樹脂を注入して硬化させた後にジャッキボルト２４のみ取り外しその場にフラグ処理する。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特徴から逸脱しない範囲内において多用な修正及び変形が可能である。よって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものでなく説明するためのものであり、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は以下の請求範囲により解釈せねばならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

従来の船尾管ブッシュユニットの断面図である。 本発明の船尾管ブッシュユニットの断面図である 本発明による船尾管ブッシュユニットの設置方法を概略的に説明するための工程図を示したものである。

符号の説明

１０ａ、１０ｆ：船体
１１：エアーベント
２０ａ、２０ｆ：ブッシュ
２１ａ、２１ｆ：ブッシュハウジング
２３：シーリングライン
２４：ジャッキボルト
３０：ダム
３１：ラバースポンジ
３３：二液型樹脂
３５：二液型樹脂注入孔
３７：固定ボルト
４０ａ：後端固定フランジ
４０ｆ：先端固定フランジ
４１：Ｏリング
４２：リテーナ
４３：シールフランジ
４５ａ、４５ｆ：シール
５０：チューブ
５１：パイプバンド
５３：温度センサ

Claims (18)

1. 船舶のプロペラ軸を覆う船尾管であって、
   プロペラ側とエンジン側に離隔して設けられ、前記プロペラ軸が回転するときに支承するブッシュとブッシュハウジング；
   前記各ブッシュハウジング間に一体に結合されるチューブ；
   前記各ブッシュとチューブに挿設されるシーリングライン、船体と各ブッシュハウジング間のギャップ両端に嵌められるラバースポンジ；
   前記ラバースポンジがギャップからはみ出されないように支承するダム；
   前記船体と各ブッシュハウジング間のギャップに充填されて船体とブッシュユニットを密封固定させる二液型樹脂
   を含んで構成されることを特徴とする船尾管ブッシュユニット。
2. 前記各ブッシュとチューブには温度センサラインがさらに挿設されることを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
3. 前記温度センサラインは前記各ブッシュの下端部側に位置するように設けられることを特徴とする請求項２に記載の船尾管ブッシュユニット。
4. 前記二液型樹脂はエポキシ樹脂と硬化剤を混合したものであることを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
5. エンジン側船体の先端には先端固定フランジがさらに結合され、プロペラ側船体の端部には後端固定フランジが結合されることを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
6. 前記先端固定フランジとブッシュハウジング間にはＯリングがさらに嵌められることを特徴とする請求項５に記載の船尾管ブッシュユニット。
7. 前記先端固定フランジの先端にはＯリングとリテーナがさらに設けられることを特徴とする請求項６に記載の船尾管ブッシュユニット。
8. 前記後端固定フランジとプロペラ側に設けられるブッシュハウジングは一体に形成されることを特徴とする請求項５に記載の船尾管ブッシュユニット。
9. 前記先端固定フランジと後端固定フランジは夫々船体に固定ボルトで結合されることを特徴とする請求項５に記載の船尾管ブッシュユニット。
10. 前記先端固定フランジは船体に溶接して結合されることを特徴とする請求項５に記載の船尾管ブッシュユニット。
11. エンジン側に設けられるブッシュハウジングの先端には前記シーリングラインが連結されているシールフランジがさらに結合されることを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
12. 前記プロペラ側船体には前記ギャップの圧力とエアーを排出させるためのエアーベントがさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
13. 前記シーリングラインは長手方向に中間部分にＵ字状の屈曲を形成したことを特徴とする請求項１に記載の船尾管ブッシュユニット。
14. 船舶のプロペラ軸を覆う船尾管ブッシュユニットを設ける方法であって、
    ブッシュユニットを船体に挿入する段階；
    前記ブッシュユニットの中心とエンジン中心を一致させる段階；
    船体と各ブッシュハウジングのギャップ前後端端部にラバースポンジを挿入させる段階；
    前記各ラバースポンジがはみ出されないように支承するダムを設ける段階；
    船体と各ブッシュハウジング間のギャップに二液型樹脂を注入する段階；
    前記二液型樹脂を硬化させる段階；
    を含むことを特徴とする船尾管ブッシュユニット設置方法。
15. 前記ブッシュユニットは、プロペラ側とエンジン側に離隔して設けられるブッシュハウジングと、その間に一体に結合されるチューブと、前記ブッシュハウジングに嵌められるブッシュとを含んで構成されることを特徴とする請求項１４に記載の船尾管ブッシュユニット設置方法。
16. 前記ブッシュユニットとエンジン中心を一致させる段階以前にブッシュユニットにジャッキボルトを設ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の船尾管ブッシュユニット設置方法。
17. 前記二液型樹脂はエポキシ樹脂と硬化剤を混合したものであることを特徴とする請求項１４に記載の船尾管ブッシュユニット設置方法。
18. エンジン側船体の先端には先端固定フランジを結合させ、プロペラ側船体の端部には後端固定フランジを結合させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の船尾管ブッシュユニット設置方法。

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