KR101324968B1 - Propulsion apparatus for ship and ship having the same - Google Patents
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Abstract
선박용 추진장치가 개시된다. 본 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 내부에 중공부가 형성된 구동축과, 중공부를 통해 전달되는 유체를 밀봉장치로 공급하도록 구동축에 형성되어 밀봉장치와 연결되는 복수의 유체공급유로와, 중공부에 삽입되어 그 외면과 중공부 내면 사이공간에 제1유로를 형성하는 제1유로형성부재와, 제1유로형성부재 내부에 삽입되어 그 외면과 제1유로형성부재 사이공간에 제2유로를 형성하며 그 내부에 제3유로를 갖는 제2유로형성부재와, 제1 및 제2유로형성부재의 일단부에 지지되어 제1 내지 제3유로를 구획하며 제2 및 제3유로와 각각 연통되는 제1 및 제2연결통로를 갖는 유로연결부재를 포함하고, 복수의 유체공급유로는 제3유로와 연통되는 제1유체 공급유로와, 제2유로와 연통되는 제2유체 공급유로 및 제3유로와 연통되는 제3유체 공급유로를 포함한다.Marine propulsion device is disclosed. The propulsion device for ship according to the present embodiment is a drive shaft having a hollow portion therein, a plurality of fluid supply passages formed in the drive shaft to be connected to the sealing device to supply the fluid delivered through the hollow portion to the sealing device, and is inserted into the hollow portion A first flow path forming member which forms a first flow path between the outer surface and the inner surface of the hollow part, and is inserted into the first flow path forming member to form a second flow path between the outer surface and the first flow path forming member; A first flow path forming member having a third flow path and a first flow path supported by one end of the first flow path and the second flow path forming member to define first through third flow paths and communicate with the second flow paths and the third flow paths, respectively; A flow passage connecting member having two connection passages, wherein the plurality of fluid supply passages comprise a first fluid supply passage in communication with the third passage, a second fluid supply passage in communication with the second passage, and a second fluid passage in communication with the third passage. Includes three fluid supply flow paths.
Description
본 발명은 두 프로펠러가 상호 반대로 회전하며 추진력을 발생시키는 선박용 추진장치 및 이를 갖춘 선박에 관한 것이다. The present invention relates to a propulsion device for a ship in which two propellers rotate in opposite directions and generate propulsion force, and a ship equipped with the propulsion device.
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(Counter rotating propeller; CRP)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 counter rotating propeller (CRP) that can recover lost rotational energy by propulsion. 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.
또한, 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 includes 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 반전회전장치로부터 선체 후방으로 길게 연장된 중공의 외축을 구비하기 때문에 선박에 장착할 때 내축과 외축의 중심을 정렬하여 설치하는 작업이 매우 어렵다. 또 외축이 길기 때문에 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, since the double reversing propulsion device has a hollow outer shaft extending from the reverse rotation device to the rear of the hull, it is very difficult to align the inner shaft and the outer shaft when installing the ship on the ship. In addition, since the external axis is long, the area to be lubricated increases in order to reduce the friction between the internal axis and the external axis. 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.
본 실시 예는 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전을 구현할 수 있는 선박용 추진장치 및 이를 갖춘 선박을 제공하고자 한다.The present embodiment intends to provide a propulsion device for a ship capable of implementing mutual inversion of two propellers without an outer shaft and a ship equipped with the propulsion device.
또한, 본 실시 예는 밀봉장치의 윤활유 공급구조를 간소화 할 수 있는 선박용 추진장치 및 이를 갖춘 선박을 제공하고자 한다.
Further, the present embodiment is intended to provide a propulsion device for ships and a ship equipped with the propulsion device, which can simplify the structure for supplying lubricating oil of a sealing device.
본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는 내부에 중공부가 형성된 구동축과, 상기 중공부를 통해 전달되는 유체를 밀봉장치로 공급하도록 상기 구동축에 형성되어 상기 밀봉장치와 연결되는 복수의 유체 공급유로와, 상기 중공부에 삽입되어 그 외면과 상기 중공부 내면 사이공간에 제1유로를 형성하는 제1유로형성부재와, 상기 제1유로형성부재 내부에 삽입되어 그 외면과 상기 제1유로형성부재 사이공간에 제2유로를 형성하며 그 내부에 제3유로를 갖는 제2유로형성부재와, 상기 제1 및 제2유로형성부재의 일단부에 지지되어 상기 제1 내지 제3유로를 구획하며 상기 제2 및 제3유로와 각각 연통되는 제1 및 제2연결통로를 갖는 유로연결부재를 포함하고, 상기 복수의 유체공급유로는 상기 제3유로와 연통되는 제1유체 공급유로와, 상기 제2유로와 연통되는 제2유체 공급유로 및 상기 제3유로와 연통되는 제3유체 공급유로를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a propulsion device for a ship, including a drive shaft having a hollow portion formed therein, and a plurality of fluid supply passages formed on the drive shaft to supply a fluid transferred through the hollow portion to a sealing apparatus, and connected to the sealing apparatus; A first flow path forming member inserted into the hollow part to form a first flow path between the outer surface and the inner surface of the hollow part, and a space inserted between the outer surface and the first flow path forming member inserted into the first flow path forming member; A second flow path forming member having a second flow path therein and having a third flow path therein, and supported by one ends of the first and second flow path forming members to partition the first to third flow paths; And a flow passage connecting member having first and second connection passages communicating with the third passage, respectively, wherein the plurality of fluid supply passages include a first fluid supply passage communicating with the third passage; Communication It may include a second fluid supply flow path and a third fluid supply flow path in communication with the third flow path.
또한, 상기 유로연결부재는 그 내부에 단차진 중공부를 구비하고, 상기 중공부는 상기 제1유로형성부재의 일단부가 지지되는 대경부와 상기 제2유로형성부재의 일단부가 지지되는 소경부를 포함할 수 있다.In addition, the flow path connecting member may include a stepped hollow part therein, and the hollow part may include a large diameter part on which one end of the first flow path forming member is supported and a small diameter part on which one end of the second flow path forming member is supported. have.
또한, 상기 제1 및 제2유로형성부재의 일단부 근방에는 각각 반경방향 외측으로 연장되며 상기 유로연결부재의 서로 다른 두 부분에서 각각 지지되는 제1 및 제2플랜지부가 마련될 수 있다.In addition, first and second flange portions extending radially outwardly and respectively supported in two different portions of the flow path connecting member may be provided near one ends of the first and second flow path forming members.
또한, 상기 제1유로와 상기 제2유로 사이 틈새를 밀봉하기 위한 제1실링부재와, 상기 제2유로와 상기 제3유로 사이 틈새를 밀봉하기 위한 제2실링부재를 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first sealing member for sealing a gap between the first channel and the second channel, and a second sealing member for sealing a gap between the second channel and the third channel.
또한, 상기 제1 내지 제3유로에 공급되는 유체는 서로 다른 압력을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the fluid supplied to the first to third passages are characterized in that they have different pressures.
또한, 상기 제1 및 제2유로형성부재는 상기 구동축의 축방향을 따라 연장 형성되며 서로 다른 직경을 갖는 중공관 형태로 구비될 수 있다.In addition, the first and second flow path forming members may extend in the axial direction of the drive shaft and be provided in the form of hollow tubes having different diameters.
또한, 상기 구동축에 서로 다른 방향으로 회전되도록 마련된 전방 프로펠러 및 후방 프로펠러를 더 포함하고, 상기 밀봉장치는 상기 전,후방 프로펠러 사이를 밀봉하도록 마련될 수 있다.In addition, the drive shaft further comprises a front propeller and a rear propeller provided to rotate in different directions, the sealing device may be provided to seal between the front and rear propellers.
또한, 상기 구동축에 고정되는 후방 프로펠러와, 상기 후방 프로펠러 전방의 상기 구동축에 상대 회전 가능하게 마련된 전방 프로펠러와, 상기 구동축의 회전을 반전시켜 전달하도록 상기 전방 프로펠러와 직결되는 반전 회전장치를 더 포함하고, 상기 밀봉장치는 상기 제1 내지 제3유체 공급유로와 연결되며 상기 전,후방 프로펠러 사이를 밀봉하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a rear propeller fixed to the drive shaft, a front propeller provided to be rotatable relative to the drive shaft in front of the rear propeller, and a reverse rotation apparatus directly connected to the front propeller so as to invert and transmit rotation of the drive shaft. The sealing device is connected to the first to third fluid supply passages and seals between the front and rear propellers.
또한, 상기 반전 회전장치는 상기 구동축에 고정된 구동 베벨기어와, 상기 전방 프로펠러 허브에 고정된 피동 베벨기어와, 상기 구동 베벨기어의 회전을 상기 피동 베벨기어로 반전시켜 전달하는 하나 이상의 반전 베벨기어를 포함할 수 있다.In addition, the inversion rotating device is a drive bevel gear fixed to the drive shaft, a driven bevel gear fixed to the front propeller hub, and one or more inverted bevel gears to reverse the rotation of the drive bevel gear to transfer the driven bevel gear. It may include.
또한, 상기 밀봉장치는 상기 구동축의 외곽을 감싸는 라이닝과 상기 라이닝의 바깥 면과 접촉하는 복수의 패킹을 구비하고, 상기 제1유체 공급유로는 상기 라이닝을 통해 상기 복수의 패킹 사이에 형성되는 어느 하나의 압력실과 접속되고, 상기 제2유체 공급유로는 상기 라이닝을 통해 상기 복수의 패킹 사이에 형성되는 다른 하나의 압력실과 접속되고, 상기 제3유체 공급유로는 상기 라이닝과 상기 구동축 사이공간인 윤활유 챔버를 통해 상기 복수의 패킹 중 하나와 접속될 수 있다.In addition, the sealing device is provided with a lining surrounding the outer periphery of the drive shaft and a plurality of packings in contact with the outer surface of the lining, wherein the first fluid supply passage is formed between the plurality of packings through the lining A lubricating oil chamber connected to another pressure chamber formed between the plurality of packings through the lining, and the third fluid supply passage is a space between the lining and the drive shaft. It may be connected to one of the plurality of packing through.
또한, 상기 전,후방 프로펠러의 추력이 전달되도록 상기 윤활유 챔버 내측의 상기 구동축에 설치되며 상기 제3유체 공급유로와 연통하는 연통홀이 마련된 지지링과, 상기 라이닝이 결합되는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 지지링 사이에 개재되는 보강부재를 더 포함하고, 상기 제1유체 공급유로는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 보강부재를 관통하여 상기 라이닝에 마련된 제1연결유로와 연결되고, 상기 제2유체 공급유로는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 보강부재를 관통하여 상기 라이닝에 마련된 제2연결유로와 연결될 수 있다.
In addition, a support ring is provided on the drive shaft inside the lubricating oil chamber to communicate the thrust of the front and rear propellers and a communication hole communicating with the third fluid supply passage, and the rear propeller hub coupled with the lining And a reinforcing member interposed between the support rings, wherein the first fluid supply passage is connected to the first connection passage provided in the lining through the rear propeller hub and the reinforcing member, and the second fluid supply passage It may be connected to the second connection flow path provided in the lining through the rear propeller hub and the reinforcing member.
본 실시 예의 추진장치는 반전 회전장치를 복수의 베벨기어로 구성하여 그 부피를 줄일 수 있기 때문에 반전 회전장치를 선체의 후미에 설치하는 것이 가능하다.In the propulsion device of this embodiment, since the inversion rotating device is constituted by a plurality of bevel gears and the volume thereof can be reduced, it is possible to install the inversion rotating device in the rear of the hull.
또 본 실시 예의 추진장치는 반전 회전장치의 베벨기어와 전방 프로펠러를 직결시킬 수 있기 때문에 종래와 달리 외축을 사용하지 않고서도 전방 프로펠러로의 동력전달이 가능하고, 두 프로펠러의 상호반전을 구현할 수 있다.In addition, since the propeller of the present embodiment can directly connect the bevel gear and the front propeller of the reverse rotation device, it is possible to transmit the power to the forward propeller without using the outer shaft unlike the prior art, .
또 본 실시 예의 추진장치는 외축을 사용하지 않기 때문에 구동축을 설치하는 작업 및 설치 후 축의 중심을 정렬하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.In addition, since the propulsion device of the present embodiment does not use the outer shaft, it is possible to easily perform the operation of installing the drive shaft and the operation of aligning the center of the shaft after installation.
또 본 실시 예의 추진장치는 반전 회전장치를 선체 후방으로부터 선체 후미에 마련된 설치공간으로 진입시켜 설치할 수 있기 때문에 추진장치의 설치작업을 용이하게 수행할 수 있다.In addition, the propulsion device of the present embodiment can easily install the propulsion device because the propulsion device can be installed from behind the hull to the installation space provided at the rear of the hull.
또 본 실시 예의 추진장치는 외축을 사용하지 않기 때문에 종래보다 윤활이 필요한 영역을 줄일 수 있고, 윤활 공급라인이 간소화됨에 따라 윤활 제반문제를 최소화할 수 있다.In addition, since the propulsion device of the present embodiment does not use the outer shaft, it is possible to reduce the area required for lubrication compared to the prior art, and the lubrication supply line is simplified, thereby minimizing the problems of the lubrication.
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 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 지지링의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 후방 프로펠러 장착 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전 베벨기어와 케이싱 조립체를 선체 후미 설치공간에 설치하는 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전 베벨기어와 케이싱 조립체의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제2밀봉장치로 유체가 공급되는 유로구조를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예의 제2밀봉장치 부분의 확대도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예의 구동축에 삽입되어 유로를 형성하는 부재의 일측 끝 부분을 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예의 구동축에 삽입되어 유로를 형성하는 부재의 타측 끝 부분을 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 도 13의 결합된 부분을 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 실시 예에 따른 추진장치의 반전회전장치의 변형 예이다.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.
3 is an exploded perspective view of a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the structure of a support ring of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
5 is a sectional view showing an example of mounting a propeller of a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates a method of installing the inverted bevel gear and the casing assembly of the propulsion device in the hull rear space according to the embodiment of the present invention.
7 is a side view of the inverting bevel gear and casing assembly of the propulsion device according to an embodiment of the present invention.
8 is a sectional view of the first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view of the first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a flow path structure in which fluid is supplied to a second sealing device of a propulsion device according to an exemplary embodiment of the present invention.
11 is an enlarged view of a second sealing device portion of an embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view showing one end portion of a member inserted into a drive shaft of the embodiment of the present invention to form a flow path.
13 is an exploded perspective view showing the other end portion of a member inserted into a drive shaft of the embodiment of the present invention to form a flow path.
14 is a cross-sectional view showing the coupled portion of Fig.
15 is a modification of the inversion rotating device of the propulsion device according to the present embodiment.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 선박의 추진장치는 선체(1)의 후미(3)에 설치되며 2개의 프로펠러(20,30)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전 추진장치이다.1 to 3, the propulsion device for a ship according to the present embodiment is installed in the
여기서, 선체(1)의 후미(3)는 두 프로펠러(20,30)가 설치된 구동축(10)을 지지하도록 선체(1)의 선미부에서 후방으로 돌출된 유선형의 스턴 보스(stern boss)를 의미한다.The
추진장치는 선내로부터 선체(1)의 후미(3)를 통해 선외로 연장되는 구동축(10)과, 구동축(10)의 끝 부분에 고정되어 구동축(10)과 일체로 회전되는 후방 프로펠러(20)와, 후방 프로펠러(20)의 전방에서 구동축(10)에 상대 회전 가능하게 설치되는 전방 프로펠러(30)와, 구동축(10)의 회전력을 전달받아 전방 프로펠러(30)를 후방 프로펠러(20)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키도록 전방 프로펠러(30)에 직결(直結)되는 반전 회전장치(70)를 포함하여 구성될 수 있다.The propulsion device includes a
구동축(10)은 선내에 설치된 구동원(2)(디젤엔진, 가솔린 엔진, 모터, 터빈 등)과 연결되고, 선체(1)의 후미(3)를 관통하여 선외로 연장 형성되어 후방 프로펠러(20)를 회전시킨다.The
선외로 연장되는 구동축(10)에는 반전 회전장치(70) 및 전방 프로펠러(30)가 각각 설치되기 위한 단차부(12,13) 및 후방 프로펠러(20)가 설치되기 위한 테이퍼부(14)가 순차적으로 마련될 수 있다.The stepped
또한, 반전 회전장치(70)가 설치되는 단차부(12)에는 구동축(10)의 반경방향 외측으로 연장 형성되는 플랜지부(11)가 구비될 수 있다.A
플랜지부(11)는 구동축(10)과 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 구동축(10)의 바깥 면에 압입 고정되는 방식으로 설치될 수 있다.The
후방 프로펠러(20)는 구동축(10)의 후미 부분에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 바깥 면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함하고, 허브(21)의 축결합공(23)은 구동축(10)의 테이퍼부(14)에 압입된 후 고정너트(24)에 의해 지지됨으로써 후방 프로펠러(20)는 구동축(10)에 고정될 수 있다.The
도면번호 25는 구동축(10)의 후단을 덮도록 장착되는 프로펠러 캡이다.
전방 프로펠러(30)는 후방 프로펠러(20)와 소정간격 이격된 전방에서 구동축(10) 에 상대 회전 가능하게 설치된다.The front propeller (30) is installed relative to the drive shaft (10) so as to be rotatable relative to the rear propeller (20) at a predetermined distance away from the rear propeller (20).
이러한 전방 프로펠러(30)는 레이디얼 베어링(51) 및 전,후방 스러스트 베어링(52,53)에 의해 지지되어 구동축(10)에 상대 회전 가능하게 지지되는 허브(31)와, 허브(31)의 바깥 면에 마련된 복수의 날개(32)를 포함한다.The
전방 스러스트 베어링(52)은 내륜이 구동축(10)의 제2단차부(13)의 턱에 걸려 지지되고, 외륜이 허브(31)의 전방 베어링 지지부(33)에 지지될 수 있다.The front thrust bearing 52 is supported by the
후방 스러스트 베어링(53)은 내륜이 구동축(10)의 외면에 장착되는 지지링(60)에 의해 축 방향으로 밀리지 않도록 지지되고, 외륜이 허브(31)의 후방 베어링 지지부(34)에 지지될 수 있다.The rear thrust bearing 53 is supported so that the inner ring is not pushed axially by the
레이디얼 베어링(51)은 구동축(10)의 반경 방향으로 작용하는 전방 프로펠러(30)의 레이디얼 하중을 감당하고, 전방 및 후방 스러스트 베어링(52,53)은 구동축(10)의 전후 축 방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있도록 한 것이다. The
특히 전방 스러스트 베어링(52)은 선박의 전진 시 전방 프로펠러(30)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당하고, 후방 스러스트 베어링(53)은 선박의 후진 시 전방 프로펠러(30)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당한다.In particular, the front thrust bearing 52 suffers a thrust load acting on the bow from the
전방 프로펠러(30)의 허브(31)에는 전방 및 후방 베어링 지지부(33,34)가 마련되는 위치에 각각 보강부재(41,42)가 설치될 수 있다.The
전방 스러스트 베어링(52)과 후방 스러스트 베어링(53)이 설치되는 부분에 각각 보강부재(41,42)를 설치함으로써 허브(31)의 강성이 커지도록 한 것이다.The rigidity of the
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 reinforcing
이를 통해, 전방 프로펠러(30)에서 발생한 추력은 후방 스러스트 베어링(53), 지지링(60) 및 보강부재(43)를 통해 구동축(10)에 전달되게 된다.The thrust generated in the
지지링(60)은 도 4에 도시된 바와 같이, 반원형을 이루도록 양측으로 분할된 제1지지링(61)과 제2지지링(62), 이들의 체결을 위한 결합볼트들(63)을 포함하는 형태일 수 있다.4, the
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 전방 프로펠러(30) 및 후방 스러스터 베어링(53)을 구동축(10)에 설치한 다음, 후방 프로펠러(20)의 허브(21)를 압입 방식으로 구동축(10)에 결합한 상태에서 후방 프로펠러(20)의 허브(21)와 후방 스러스터 베어링(53) 사이에 지지링(60)을 설치할 수 있도록 한 것이다.As shown in FIG. 5, the
이러한 지지링(60)의 설치 방식은 후방 프로펠러(20)를 구동축(10)에 압입 방식으로 설치할 경우 환경에 따라 후방 프로펠러의 결합 오차가 생겨 후방 스러스트 베어링(53)과 후방 프로펠러 허브(21) 사이 간격을 정확히 유지하기 어려운 점을 감안한 것이다.When the
따라서, 후방 프로펠러(20)를 먼저 조립한 후 후방 스러스트 베어링(53)과 후방 프로펠러(20)의 허브(21) 사이의 간격을 측정하고 이에 부합하도록 지지링(60)을 제작하여 구동축(10)에 장착함으로써 정확한 결합을 구현할 수 있도록 한 것이다.Therefore, after the
도 4에 도시한 바와 같이, 분할된 제1지지링(61)과 제2지지링(62)은 구동축(10) 외면에 결합시킨 후 양측에 각각 결합볼트(63)를 체결함으로써 고정시킬 수 있다.4, the divided
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 반전 회전장치(70)는 전방 프로펠러(30)의 허브(31)와 선체(1)의 후미(3) 사이에 설치될 수 있다.2 and 3, the
이를 위해, 선체(1)의 후미(3)에는 반전 회전장치(70)를 수용할 수 있는 오목한 형태의 설치공간(4)이 마련된다.To this end, the
설치공간(4)은 그 중심이 구동축(10)의 중심과 일치하는 원통 형태로 마련될 수 있고, 전방 프로펠러(30)의 허브(31)와 대면하는 부분이 개방된 형태이다.The
반전 회전장치(70)는 구동축(10)과 함께 회전하도록 구동축(10)의 플랜지부(11)에 고정된 구동 베벨기어(71)와, 구동 베벨기어(71)와 대면하는 형태로 전방 프로펠러(30)의 허브(31) 전면에 고정된 피동 베벨기어(72), 구동 베벨기어(71)의 회전을 피동 베벨기어(72)로 반전시켜 전달하는 복수의 반전 베벨기어(73)를 구비할 수 있다.The
또 복수의 반전 베벨기어 축(74)을 지지하기 위해 반전 베벨기어(73)의 외측을 포위하는 형태로 설치되는 원통형 케이싱(75)을 포함한다.And a
구동 베벨기어(71)는 플랜지부(11)의 제1단차부(12)에 지지된 상태에서 복수의 고정볼트(71a)가 체결됨으로써 플랜지부(11)에 고정될 수 있다. The driving
피동 베벨기어(72)는 그 후면이 전방 프로펠러(3)의 허브(31)에 접한 상태에서 역시 복수의 고정볼트(72a)가 체결됨으로써 허브(31)에 고정될 수 있다.The driven
또 피동 베벨기어(72)는 회전 시 마찰이 발생하지 않도록 그 내경 부분이 구동축(10) 외면과 이격될 수 있다. 도 2는 피동 베벨기어(72)가 고정볼트(72a) 체결에 의해 결합되는 방식을 도시하였으나, 피동 베벨기어(72)는 전방 프로펠러(30)의 허브(31)에 용접되거나 전방 프로펠러(30)의 허브(31)와 일체로 마련될 수도 있다.Also, the driven
복수의 반전 베벨기어(73)는 구동 베벨기어(71)와 피동 베벨기어(72) 사이에 각각 이물림 상태로 개재된다.The plurality of
각 반전 베벨기어(73)를 지지하는 축(74)은 구동축(10)과 교차하는 방향으로 형성되고 구동축(10)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다. A
또 반전 베벨기어 축(74)은 도 2와 도 7에 도시한 바와 같이, 외측에 위치하는 단부가 케이싱(75)의 내면에 볼트 체결이나 용접에 의해 고정될 수 있다.2 and 7, the outer end of the inverted
각 반전 베벨기어(73)와 이를 지지하는 축(74) 사이에는 반전 베벨기어(73)의 원활한 회전을 위해 베어링(73a)이 설치될 수 있다.A
한편, 본 실시 예에서는 반전 베벨기어(73)가 복수로 구성된 경우를 예시하였으나, 반전 베벨기어(73)는 구동 베벨기어(71)의 회전을 반전시켜 피동 베벨기어(72)로 전달할 수 있으면 될 것이므로, 반드시 복수일 필요는 없다. 구동부하가 크지 않은 소형 선박의 경우에는 하나의 반전 베벨기어만으로도 그 기능을 구현할 수 있을 것이다.In this embodiment, a plurality of the
반전 베벨기어들(73)은 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 축(74)에 의해 케이싱(75) 내면에 장착된 상태에서 케이싱(75)과 함께 설치공간(4)으로 진입되는 방식으로 설치될 수 있다.6 and 7, the
이를 위해 케이싱(75) 외면에는 설치를 안내하고 설치 후 케이싱(75)의 회전을 제한하기 위해 구동축(10)의 축선 방향으로 길게 형성되며 그 외면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 결합레일(76)이 마련된다.To this end, at least one
그리고 설치공간(4) 내면에는 결합레일(76)이 대응하여 결합될 수 있는 결합홈(77)이 형성된다.In addition, the inner surface of the
이는 반전 베벨기어들(73), 축(74), 케이싱(75)이 하나의 조립체를 이루어 함께 결합될 수 있도록 하여 설치가 용이하도록 하기 위함이다.This is because the
이러한 반전 회전장치(70)는 구동 베벨기어(71)의 회전을 복수의 반전 베벨기어(73)가 반전시켜 피동 베벨기어(72)로 전달하므로 피동 베벨기어(72)와 구동 베벨기어(71)의 상반된 회전이 가능하다.The
따라서 피동 베벨기어(72)에 직결된 전방 프로펠러(30)와 구동축(10)에 직결된 후방 프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현할 수 있다.Therefore, the reciprocal rotation of the front propeller (30) directly connected to the driven bevel gear (72) and the rear propeller (20) directly connected to the drive shaft (10) can be realized.
또 본 실시 예의 반전 회전장치(70)는 복수의 베벨기어들(71,72,73)을 통해 반전을 구현하는 형태이므로 종래 유성기어식 반전회전장치에 비하여 그 부피를 줄일 수 있다. Also, since the
따라서 선체 후미의 부피를 크게 하지 않으면서도 선체의 후미(3)에 장착하는 것이 가능하다.Therefore, it is possible to mount the rear end of the
또 반전회전장치(70)를 선체의 후미(3)에 장착할 수 있게 됨으로써 피동 베벨기어(72)와 전방 프로펠러 허브(31)의 직결이 가능하다.Further, since the inverting
특히 본 실시 예는 반전 회전장치(70)를 설치할 때 피동 베벨기어(72)의 후면과 전방 프로펠러 허브(31) 전면이 대면하도록 할 수 있고, 피동 베벨기어(72)와 허브(31)의 회전중심을 일치시킬 수 있기 때문에 피동 베벨기어(72)와 전방 프로펠러 허브(31)를 직접 연결시키는 것이 가능하다.Particularly, in the present embodiment, the rear surface of the driven
따라서 종래와 다르게 외축을 사용하지 않고서도 전방 프로펠러(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.Therefore, it is possible to transmit the power to the
통상의 유성기어식 반전회전장치는 구동축에 설치되는 태양기어, 태양기어 외측에 설치되는 유성기어, 유성기어 외측에 설치되는 원통형의 내접기어를 포함하기 때문에 그 부피가 상대적으로 크다.Since the conventional planetary gear type inverting and rotating apparatus includes a sun gear installed on a drive shaft, a planetary gear provided outside the sun gear, and a cylindrical internal gear installed outside the planetary gear, the volume thereof is relatively large.
또 유성기어식 반전회전장치는 최외곽에 배치되는 내접기어가 회전해야 하기 때문에 그 외측의 케이싱까지 고려하면 부피가 매우 커질 수 밖에 없다.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.
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 전방 프로펠러로 동력을 전달하기 위해 종래의 외축에 상당하는 중공축을 사용해야 한다.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.
결국 본 실시 예처럼 구성을 단순화하면서 부피를 줄이기는 어렵다.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 반전 회전장치(70)와 인접한 전방의 구동축(10)과 선체(1) 사이에 설치된 레이디얼 베어링(55)을 구비할 수 있다.2, the propulsion device of the present embodiment includes a radial bearing (not shown) provided between the
이 레이디얼 베어링(55)은 반전 회전장치 직전에서 구동축(10)을 지지함으로써 반전 회전장치(70)의 원활한 동작을 구현하는데 기여한다.This
즉, 레이디얼 베어링(55)이 구동축(10)의 반경방향 진동이나 흔들림을 방지함으로써 구동 베벨기어(71)와 반전 베벨기어(73) 사이의 이물림 및 반전 베벨기어(73)와 피동 베벨기어(72) 사이의 이물림이 정확히 유지되도록 할 수 있다.That is to say, the
한편, 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체 후미(3)와 전방 프로펠러 허브(31) 사이를 밀봉하여 해수(또는 민물)나 이물질의 침입을 방지하는 제1밀봉장치(90)와, 같은 목적으로 전방 프로펠러 허브(31)와 후방 프로펠러 허브(21) 사이를 밀봉하는 제2밀봉장치(110)를 구비할 수 있다. 2, the propulsion device of the present embodiment includes a first sealing device 90 (see FIG. 2) that seals between the
제1밀봉장치(90)는 도 8에 도시한 바와 같이, 전방 프로펠러 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. 8, 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 구비할 수 있다.The
제1밀봉부재(92)의 유로(95)는 소정의 압력을 가진 윤활유가 공급될 수 있도록 선체(1)에 마련된 유압유닛(미도시)과 연결되는 유체 공급유로(96)와 연통될 수 있다.The
서로 다른 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 lubricating oil having different pressures is supplied to the grooves between the
또 제1라이닝(91)은 도 9에 도시한 바와 같이, 구동축(10)에 전방 프로펠러(30)를 설치한 후에 장착이 가능하도록 양측이 반원형으로 분할된 제1부재(91a)와 제2부재(91b)로 구성될 수 있다. 9, the
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. 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.A first
전방 프로펠러 허브(31)에 고정되는 플랜지부(91h)에는 다수의 고정볼트(91i)가 체결됨으로써 허브(31)에 견고히 고정될 수 있다. A plurality of fixing bolts 91i can be fastened to the
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 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 후방 프로펠러 허브(21)의 전면에 설치된 원통형 제2라이닝(111)과, 제2라이닝(111)의 외면과 접하도록 제2라이닝(111) 외면을 덮으며 그 일단이 전방 프로펠러 허브(31) 후면에 고정된 원통형 제2밀봉부재(112)를 포함한다.10 and 11, the
제2밀봉부재(112)의 내측으로는 일단이 제2밀봉부재(112)에 끼워진 상태로 고정되고, 타단이 제2라이닝(111)의 바깥 면에 미끄럼 가능하게 접촉되는 복수의 패킹 (113a,113b,113c)이 마련될 수 있다.A plurality of packings 113a and 113b are fixed to the inside of the
복수의 패킹(113a,113b,113c)은 각각 탄성의 립 패킹(lip packing)으로 구비되어 제2라이닝(111)의 바깥 둘레를 둘러싸고 축 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.The plurality of packings 113a, 113b, and 113c are each provided with elastic lip packing, and may surround the outer circumference of the
또 복수의 패킹(113a,113b,113c) 중 좌측의 패킹(113a)은 해수 유입을 차단하도록 해수가 구동축(10) 쪽으로 이동되는 것을 규제하는 방향으로 설치되고, 우측의 패킹(113b,113c)은 윤활유가 해수 쪽으로 유출되는 것을 규제하는 방향으로 설치될 수 있다.In addition, the packing 113a on the left side of the plurality of packings 113a, 113b, 113c is installed in a direction restricting the movement of seawater toward the
이러한 복수의 패킹(113a,113b,113c)은 각각 고무와 같은 탄성체로 이루어지고, 제2밀봉부재(112)에 끼움 고정되는 고정부(114a)와, 고정부(114a)에서 하방으로 연장되는 탄성부(114b)와, 탄성부(114b)의 끝 부분에 마련되어 제2라이닝(111)과 접촉하는 자유단을 갖는 립부(114c)를 구비할 수 있다.Each of the plurality of packings 113a, 113b and 113c is made of an elastic material such as rubber and has a fixing
탄성부(114b)는 유입되는 윤활유 또는 해수를 포위하도록 한쪽 방향이 개방된 대략 'C'자 형상을 가지고, 립부(114c)에는 소정의 결합력을 발생하는 링 스프링(114d)이 마련된다.The
이를 통해 각 패킹(113a,113b,113c)의 립부는 구동축(10)의 바깥 둘레에 배치되는 제2라이닝(111)의 바깥 면과 미끄럼 가능하게 접촉되어 그 사이를 밀봉하게 된다.As a result, the lip portion of each packing 113a, 113b, and 113c is slidably in contact with the outer surface of the
복수의 패킹(113a,113b,113c) 근방에는 유체(해수, 오일 및 윤활유 등)가 유입되는 압력실(116)이 형성되고, 압력실(116)은 해수 쪽 근방에서부터 순차적으로 제1압력실(116a), 제2압력실(116b) 및 제3압력실(116c)이 서로 구획되도록 마련된다.A
또한, 패킹(113c)의 우측으로는 제2라이닝(111)과 지지링(60) 사이에 형성되는 환상의 내측공간, 즉 윤활유 챔버(122)가 마련될 수 있다.An annular inner space formed between the
각 압력실(116a,116b,116c)에는 패킹(113a,113b,113c)에 압력을 가하기 위한 유체(공기, 오일 및 윤활유 등)가 공급될 수 있다. 일례로 제1압력실(116a)에는 해수가 유입되어 해수의 압력(흘수압)과 동일한 압력이 가해지고, 제2압력실(116b)에는 흘수압보다 작은 압력을 가지는 유체(공기)가 공급되고, 제3압력실(116c)에는 제2압력실(116b)에 공급되는 유체의 압력보다 큰 압력을 가지는 유체(윤활유)가 공급될 수 있다.Fluids (air, oil, lubricating oil, etc.) for applying pressure to the
한편, 윤활유 챔버(122)에는 제3압력실(116c)에 공급되는 유체의 압력보다 높은 압력을 가지는 유체(윤활유)가 공급될 수 있다.On the other hand, the lubricating
이를 통해, 압력실(116a,116b,116c)에 배치되는 패킹(113a,113b,113c) 에는 서로 다른 유체의 압력이 가해지고, 패킹(113a,113b,113c)들의 립부는 제2라이닝(111)의 접촉면에 대하여 압박됨에 따라 그 사이 틈새를 밀봉하여 높은 실링 효과를 얻게 된다. 113b and 113c disposed in the
한편, 압력실(116b,116c)과 윤활유 챔버(122)로의 유체 공급은 구동축(10) 내부에서 서로 구획되도록 형성된 유체 공급유로(131,133,134)를 통해 이루어질 수 있다.The supply of the fluid to the
유체 공급유로(131,133,134)는 구동축(10)의 축 방향을 따라 순차적으로 이격 배치되되 제2압력실(116b)과 연통하는 제1유체 공급유로(131)와, 제3압력실(116c)과 연통하는 제2유체 공급유로(133) 및 윤활유 챔버(122)와 연통하는 제3유체 공급유로(134)를 포함한다.The fluid supply passages 131,133 and 134 are sequentially spaced from each other along the axial direction of the
제1유체 공급유로(131)는 후방 프로펠러 허브(21) 및 보강부재(43)를 관통하여 후방 프로펠러 허브(21)에 결합되는 제2라이닝(111)에 마련된 제1연결유로(135a)와 접속되고, 제1연결유로(135a)는 제2압력실(116b)과 연통될 수 있다.The first
제2유체 공급유로(133)는 후방 프로펠러 허브(21) 및 보강부재(43)를 관통하여 후방 프로펠러 허브(21)에 결합되는 제2라이닝(111)에 마련된 제2연결유로(135b)와 접속되고, 제2연결유로(135b)는 제3압력실(116c)과 연통될 수 있다.The second
후방 프로펠러 허브(21) 및 보강부재(43)에는 제1유체 공급유로(131)와 제1연결유로(135a)를 연결하는 연결관(132a,132b) 및 제2유체 공급유로(133)와 제2연결유로(135b)를 연결하는 연결관(132c,132d)이 마련될 수 있다.The
본 실시 예에서는 연결관(132a,132b,132c,132d)이 후방 프로펠러 허브(21) 및 보강부재(43) 모두에 마련되도록 하였으나, 이에 한정되지 않으며 제2라이닝(111)에 형성된 연결유로(135a,135b)와 구동축(10)에 형성된 제1 및 제2유체 공급유로(131,133)를 각각 연통시키는 구조라면 둘 중 어느 하나에 마련될 수도 있을 것이다.The connecting
제3유체 공급유로(134)는 지지링(60)을 관통하여 윤활유 챔버(122)와 연통될 수 있다. 윤활유 챔버(122)는 제2라이닝(111)과 지지링(60) 사이의 환상의 공간으로 이루어지며 전방 프로펠러 허브(31)와 인접하는 패킹(113c) 쪽으로 압력을 가지는 유체(윤활유)를 공급한다. 또한, 윤활유 챔버(122)에 공급되는 윤활유는 그 주변 구조물의 윤활 및 냉각 작용을 수행하게 된다.The third
지지링(60)에는 지지링(60)의 반경방향으로 관통 형성되는 연통홀(137)이 구비되고, 연통홀(137)은 제3유체 공급유로(134)와 윤활유 챔버(122)를 서로 연결시킨다.The
한편, 제1유체 공급유로(131)에는 흘수압보다 작은 압력을 갖는 공기가 공급되고, 제2유체 공급유로(133)에는 공기의 압력보다 높은 압력을 갖는 윤활유가 공급되고, 제3유체 공급유로(134)에는 제2유체 공급유로(133)에 공급되는 윤활유의 압력보다 높은 압력의 윤활유가 공급될 수 있다.On the other hand, air having a pressure lower than the inflation pressure is supplied to the first
제1 내지 제3유체 공급유로(131,133,134)로의 유체 공급은 선내에 배치되어 서로 다른 압력을 갖는 유체를 공급하는 유체 공급원(212,214,216)(도 14 참조)에 의해 전달될 수 있다. 유체 공급원(212,214,216)은 제1압력을 갖는 윤활유를 공급하는 제1유압조절유닛(212)과, 제2압력을 갖는 윤활유를 공급하는 제2압력조절유닛(214) 및 제3압력을 갖는 공기를 공급하는 공기조절유닛(216)을 포함할 수 있다.The fluid supply to the first to third
제1유체 공급유로(131)로 전달되는 공기는 선내에 배치되는 공기조절유닛(216)을 통해 공급되고, 제2유체 공급유로(133) 및 제3유체 공급유로(134)로 전달되는 윤활유는 선내에 배치되는 제1 및 제2유압조절유닛(212,214)을 통해 공급되게 된다.The air to be delivered to the first
이러한 유로를 형성하도록, 구동축(10)의 중공부(10a) 내에는 서로 다른 압력을 가지는 유체가 서로 혼합되지 않고 이송될 수 있도록 중공부(10a) 내부를 구획하여 독립의 복수 유로를 형성하는 부재가 삽입 결합될 수 있다.In order to form such a flow path, in the
도 10 및 도 12를 참조하면, 구동축(10)의 중공부(10a)에는 중공부(10a)에 삽입되어 그 외면(150a)과 중공부(10a) 내면 사이에 제1유로(200)를 형성하는 제1유로형성부재(150)와, 제1유로형성부재(150) 내부에 삽입되어 그 외면(160a)과 제1유로형성부재(150) 내면 사이에 제2유로(210)를 형성하는 제2유로형성부재(160)와, 제1,2유로형성부재(150,160)의 끝 부분을 지지하는 유로연결부재(190)가 구비될 수 있다.10 and 12, the
유로연결부재(190)의 내부에는 제1,2유로형성부재(150,160)가 구동축(10)의 중공부(10a)에 진입되는 경우 그 단부가 각각 서로 다른 두 부분에서 삽입되어 지지되도록 내부에 대경부(193) 및 소경부(194)로 형성된 단차진 중공부를 구비한다.When the first and second flow
대경부(193) 및 소경부(194)는 그 사이에 형성되는 단차부(192)를 통해 서로 구분되고, 소경부(194)에는 제1유체공급유로(131)와 연통하는 제1연결통로(195)가 마련되며 대경부(193)에는 제2유체공급유로(133)와 연통하는 제2연결통로(196)가 마련될 수 있다.The
또한, 제1연결통로(195)와 제2연결통로(196) 사이는 유로연결부재(190)의 바깥 둘레에 결합되는 복수의 실링부재(197)들을 통하여 서로 밀봉되게 된다.The
제1유로형성부재(150)는 원통 형상의 중공관으로 이루어져 구동축(10)의 중공부(10a)에 삽입 결합된다. 제1유로형성부재(150)는 구동축(10)의 축방향을 따라 연장된 길이를 가지며 일측 단부에는 유로연결부재(190)의 대경부(193)에 삽입되는 제1결합부(152)와 제1결합부(152) 근방에서 반경방향 외측으로 연장되는 제1플랜지부(153)가 마련된다.The first flow
제1결합부(152)에는 대경부(193)와 제1결합부(152) 사이를 밀봉하기 위해 오링과 같은 제1실링부재(155)가 마련된다. The
이를 통해 제1유로형성부재(150)가 구동축(10)의 중공부(10a)에 삽입되는 경우 제1플랜지부(153)는 유로연결부재(190)의 일면(191)에 지지되고, 제1유로형성부재(150) 의 외면(150a)과 중공부(10a)의 내면 사이에는 구획된 독립의 제1유로(200)가 형성된다.The
제1유로(200)는 구동축(10)에 형성된 제3유체 공급유로(134)와 연통되고, 제1유로(200)에 공급되는 유체(윤활유)는 제3유체 공급유로(134)를 통해 윤활유 챔버(122)에 전달된다.The
제2유로형성부재(160)는 제1유로형성부재(150)의 중공부(151)의 직경보다 작은 직경을 갖는 원통 형상의 중공관으로 이루어져 제1유로형성부재(150)의 중공부(151)에 삽입 결합된다.The second flow
제2유로형성부재(160)는 구동축(10)의 축방향을 따라 연장된 길이를 가지며 일측 단부에는 유로연결부재(190)의 소경부(194)에 삽입되는 제2결합부(162)와, 제2결합부(162) 근방에서 반경방향 외측으로 연장되는 제2플랜지부(163)가 마련된다.The second flow
또 제2결합부(162)에는 소경부(194) 내면과 제2결합부(162) 외면 사이를 밀봉하기 위해 오링과 같은 제2실링부재(165)가 마련된다.The second
이를 통해 제2유로형성부재(160)가 제1유로형성부재(150)의 중공부(151)에 삽입되는 경우 제2플랜지부(163)는 단차부(192)에 지지되고, 제1유로형성부재(150)의 중공부(151) 내면과 제2유로형성부재(160)의 외면 사이에는 구획된 독립의 제2유로(210)가 형성된다.When the second flow
제2유로(210)는 구동축(10)에 형성된 제2유체 공급유로(133)와 연통되고, 제2유로(210)에 공급되는 유체(윤활유)는 제2유체 공급유로(133), 연결관(132c,132d) 및 제2연결유로(135b)를 경유하여 제3압력실(116c)로 전달된다.The
또 제2유로형성부재(160)의 중공부(161)는 소경부(194) 내부와 연통하는 제3유로(220)를 형성한다. 제3유로(220)는 제1연결통로(195)와 연통되고, 제3유로(220)에 공급되는 유체(공기)는 제1연결통로(195), 제1유체 공급유로(131), 연결관(132a,132b) 및 제1연결유로(135a)를 경유하여 제2압력실(116b)로 전달된다.In addition, the
한편, 제1 내지 제3유로(200,210,220)로의 유체의 공급은 선내에 위치되는 구동축(10)상에 결합된 유체 공급부(230)를 통하여 전달될 수 있다.Meanwhile, the supply of the fluid to the first to
도 13 및 도 14를 참조하면, 선체 내부에 위치되는 구동축(10)의 부분에는 축 방향을 따라 순차적으로 이격 배치되는 제1 내지 제3유입공(241,243,245)이 마련되고, 각 유입공(241,243,245)은 구동축(10)의 반경방향으로 관통 형성되어 중공부(10a)와 연통된다.13 and 14, first to third inflow holes 241, 243 and 245 which are sequentially and spaced apart from each other along the axial direction are provided in a portion of the
제1 내지 제3유입공(241,243,245)은 각각 선내에 마련된 제1유압조절유닛(212), 제2유압조절유닛(214) 및 공기조절유닛(216)과 연결될 수 있다.The first to third inflow holes 241, 243 and 245 may be connected to a first
유체 공급부(230)는 선내에 고정되며 구동축(10)의 둘레를 감싸는 하우징(231)을 구비하고, 하우징(231)에는 제1 내지 제3유입공(241,243,245)과 대응하는 제1 내지 제3연결공(232,233,234)이 마련될 수 있다.The
제1연결공(232)은 제1유압조절유닛(212)의 유압라인(213)과 접속되고, 제2연결공(233)은 제2유압조절유닛(214)의 유압라인(215)과 접속되며 제3연결공(234)은 공기조절유닛(216)의 에어라인(211)과 접속될 수 있다.The
제1 내지 제3연결공(232,233,234)은 각각 제1 내지 제3유입공(241,243,245)과 접속될 수 있다. 또 하우징(231)의 내면과 구동축(10)의 외면 사이에는 각 유로 사이를 구획하기 위한 립실(lip seal) 형태의 복수의 패킹(237)이 구비될 수 있다.The first through third connection holes 232, 233, and 234 may be connected to the first through third inflow holes 241, 243, and 245, respectively. A plurality of
한편, 구동축(10)에 형성된 제1 내지 제3유입공(241,243,245)은 각각 제1 내지 제3유로(200,210,220)와 연통된다.Meanwhile, the first to third inflow holes 241, 243, and 245 formed in the
이를 위해 제1유로형성부재(150)의 타측 단부에는 제1유입공(241)과 제2유입공(243) 사이공간을 구획하도록 제1유로형성부재(150)의 외면에서 반경방향 외측으로 연장되는 제1구획부(170)와, 제1구획부(170)와 이격되며 제2유입공(243)과 제3유입공(245) 사이공간을 구획하도록 그 외면에서 반경방향 외측으로 연장되는 제2구획부(171)를 구비할 수 있다.For this purpose, the other end of the first flow-
또한, 제1구획부(170)의 바깥둘레에는 제1구획부(170)와 구동축(10)의 중공부(10a) 내면 사이 틈새를 밀봉하기 위한 실링부재(173)가 구비되고, 제2구획부(171)의 바깥둘레에는 제2구획부(171)와 구동축(10)의 중공부(10a) 내면 사이 틈새를 밀봉하기 위한 실링부재(174)가 구비될 수 있다.A sealing
실링부재(173,174)에 의해 밀봉된 제1,2구획부(170,171) 사이 공간은 제2유입공(243)과 연통되고, 제1,2구획부(170,171) 사이의 제1유로형성부재(150)에는 제2유로(210)와 제2유입공(243)을 연통시키기 위한 연결홀(176)이 마련된다.The space between the first and
또한, 제2구획부(171)의 안쪽둘레에는 제1유로형성부재(150)와 제2유로형성부재 (160) 사이의 틈새를 밀봉하기 위한 실링부재(175)가 구비된다.A sealing
이러한 구성을 통해, 제2밀봉장치(110) 쪽으로 공급하기 위한 서로 다른 압력을 가진 유체는 구동축(10) 내부에서 서로 구획되는 독립의 유로(200,210,220)를 통해 전달될 수 있게 된다.With this configuration, fluids having different pressures to be supplied to the
즉, 제1유압조절유닛(212)에 의해 공급되는 고압의 유체, 즉 윤활유는 선내에 위치되는 구동축(10)의 제1유입공(241)을 통해 제1유로(200)에 유입된 후 선외에 위치되는 구동축(10)의 제3유체 공급유로(134) 및 연통홀(137)을 경유하여 윤활유 챔버(122)로 토출되고, 윤활유 챔버(122)에 유입된 고압의 윤활유는 그 주변의 구조물을 윤활 및 냉각함과 동시에 패킹(113c) 립부의 실링 압력을 형성하도록 패킹(113c)의 탄성부를 가압한다.That is, the high-pressure fluid supplied by the first hydraulic
제2유압조절유닛(214)에 의해 공급되는 저압의 유체, 즉 윤활유는 선내에 위치되는 구동축(10)의 제2유입공(243) 및 제1유로형성부재(150)의 연결홀(176)을 통해 제2유로(210)에 유입된 후 선외에 위치되는 구동축(10)의 제2유체 공급유로(133), 연결관(132c,132d) 및 제2연결유로(135b)를 경유하여 제3압력실(116c)에 공급되어 패킹의 실링 압력을 형성한다.The low pressure fluid supplied by the second hydraulic
공기조절유닛(216)에 의해 공급되는 유체, 즉 저압의 윤활유보다는 작은 압력을 가진 공기는 선내에 위치되는 구동축(10)의 제3유입공(245)을 통해 제3유로(220)에 유입된 후 선외에 위치되는 구동축(10)의 제1유체 공급유로(131), 연결관(132a,132b) 및 제1연결유로(135a)를 경유하여 제2압력실(116b)에 공급되어 패킹의 실링 압력을 형성한다.The fluid supplied by the
따라서, 제2밀봉장치(110) 쪽으로 서로 다른 압력을 가진 유체는 선내로부터 구동축(10) 내부의 독립 유로(200,210,220)들을 통해 선외로 공급되게 되므로 윤활 또는 실링을 위한 유체의 공급구조는 간소화될 수 있게 된다.Therefore, since the fluid having different pressures toward the
한편, 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
도 15는 본 실시 예에 따른 반전회전장치의 변형 예이다. 도 15의 예는 피동 베벨기어(72)와 전방 프로펠러(30)의 허브(31) 사이에 간격조절부재(72c)를 설치한 것이다. 이는 간격조절부재(72c)가 피동 베벨기어(72)와 전방 프로펠러(30) 허브(31) 사이의 연결을 매개할 수 있도록 한 것이고, 반전 회전장치(70)나 전방 프로펠러(30)의 설치환경 등을 고려하여 필요할 경우 간격조절부재(72c)를 설치하여 허브(31)와 피동 베벨기어(72) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 한 것이다. 15 is a modification of the inversion rotating device according to the present embodiment. 15, a
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 구동원(2)의 동작에 의해 구동축(10)이 회전하면, 구동축(10) 후단부에 직결된 후방프 로펠러(20)가 구동축(10)과 동일한 방향으로 함께 회전한다. 동시에 반전 회전장치(70)의 구동 베벨기어(71)도 구동축(10)에 고정된 상태이므로 구동축(10)과 함께 회전한다. 구동 베벨기어(71)의 회전은 복수의 반전 베벨기어(73)에 의해 반전되어 피동 베벨기어(72)로 전달되므로 피동 베벨기어(72)가 구동축(10)과 반대로 회전한다. 따라서 피동 베벨기어(72)와 직결된 전방프로펠러(30)는 후방 프로펠러(20)와 반대로 회전한다. When the
상호 반대로 회전하는 전방 프로펠러(30)와 후방 프로펠러(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 전방 프로펠러(30)를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러(20)가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수하므로 추진성능이 향상된다. 후진할 때도 마찬가지다.The
한편, 전방 프로펠러(30)는 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 이에 상당하는 반력을 받는다. 이 힘은 전방 스러스트 베어링(52)을 통해 구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. 후방 프로펠러(20)도 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 반력을 받게 되는데, 이 힘 역시 직결된 구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. On the other hand, since the
선박이 후진할 때는 전방 프로펠러(30)의 추진력(반력)이 후방 스러스트 베어링(53)을 통해 구동축(10)으로 전달되고, 후방 프로펠러(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
1: 선체, 2: 구동원,
3: 선체의 후미, 4: 설치공간,
10: 구동축, 20: 후방 프로펠러,
30: 전방 프로펠러, 41,42: 보강부재,
51,55: 레이디얼 베어링, 52: 전방 스러스트 베어링,
53: 후방 스러스트 베어링, 60: 지지링,
60a: 지지링 연통홀, 70: 반전 회전장치,
71: 구동 베벨기어, 72: 피동 베벨기어,
73: 반전 베벨기어, 75: 케이싱,
90: 제1밀봉장치, 110: 제2밀봉장치.
131: 제1유체 공급유로, 133: 제2유체 공급유로,
134: 제3유체 공급유로, 150: 제1유로형성부재,
160: 제2유로형성부재, 170: 제1구획부,
171: 제2구획부, 175: 연결홀,
190: 유로연결부재, 193: 대경부,
194: 소경부, 195: 제1연결통로,
196: 제2연결통로, 200: 제1유로,
210: 제2유로, 212: 제1유압조절유닛,
214: 제2유압조절유닛, 216: 공기조절유닛,
220: 제3유로, 241: 제1유입공,
243: 제2유입공, 245: 제3유입공.1: hull, 2: driving source,
3: rear of hull, 4: installation space,
10: drive shaft, 20: rear propeller,
30: front propeller, 41, 42: reinforcing member,
51,55: Radial bearing, 52: Front thrust bearing,
53: rear thrust bearing, 60: support ring,
60a: support ring communication hole, 70: reverse rotation device,
71: driven bevel gear, 72: driven bevel gear,
73: inverted bevel gear, 75: casing,
90: first sealing device, 110: second sealing device.
131: first fluid supply passage, 133: second fluid supply passage,
134: third fluid supply passage, 150: first flow passage forming member,
160: second flow path forming member, 170: first compartment,
171: second compartment, 175: connection hole,
190: passage connecting member, 193: large-diameter part,
194: small diameter portion, 195: first connection passage,
196: second connection passage, 200: first flow path,
210: second flow path, 212: first hydraulic control unit,
214: second hydraulic pressure regulating unit, 216: air conditioning unit,
220: the third flow path, 241: the first inflow hole,
243: second inflow hole, 245: third inflow hole.
Claims (12)
상기 중공부를 통해 전달되는 유체를 밀봉장치로 공급하도록 상기 구동축에 형성되어 상기 밀봉장치와 연결되는 복수의 유체 공급유로와,
상기 중공부에 삽입되어 그 외면과 상기 중공부 내면 사이공간에 제1유로를 형성하는 제1유로형성부재와,
상기 제1유로형성부재 내부에 삽입되어 그 외면과 상기 제1유로형성부재 사이공간에 제2유로를 형성하며 그 내부에 제3유로를 갖는 제2유로형성부재와,
상기 제1 및 제2유로형성부재의 일단부에 지지되어 상기 제1 내지 제3유로를 구획하며 상기 제2 및 제3유로와 각각 연통되는 제1 및 제2연결통로를 갖는 유로연결부재를 포함하고,
상기 복수의 유체공급유로는 상기 제3유로와 연통되는 제1유체 공급유로와, 상기 제2유로와 연통되는 제2유체 공급유로 및 상기 제3유로와 연통되는 제3유체 공급유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.A drive shaft having a hollow portion formed therein;
A plurality of fluid supply passages formed in the drive shaft to be connected to the sealing device to supply the fluid transferred through the hollow part to the sealing device;
A first flow path forming member inserted into the hollow part to form a first flow path between the outer surface and the inner surface of the hollow part;
A second channel forming member inserted into the first channel forming member to form a second channel on a space between the outer surface and the first channel forming member and having a third channel therein;
And a flow path connecting member having first and second connection paths which are supported at one end of the first and second flow path forming members to partition the first to third flow paths and communicate with the second and third flow paths, respectively. and,
The plurality of fluid supply passages include a first fluid supply passage communicating with the third passage, a second fluid supply passage communicating with the second passage, and a third fluid supply passage communicating with the third passage. Ship propulsion device characterized in that.
상기 유로연결부재는 그 내부에 단차진 중공부를 구비하고, 상기 중공부는 상기 제1유로형성부재의 일단부가 지지되는 대경부와 상기 제2유로형성부재의 일단부가 지지되는 소경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The flow path connecting member has a stepped hollow part therein, and the hollow part includes a large diameter part for supporting one end of the first flow path forming member and a small diameter part for supporting one end of the second flow path forming member. Marine propulsion unit.
상기 제1 및 제2유로형성부재의 일단부 근방에는 각각 반경방향 외측으로 연장되며 상기 유로연결부재의 서로 다른 두 부분에서 각각 지지되는 제1 및 제2플랜지부가 마련된 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.3. The method of claim 2,
Ship propulsion apparatus, characterized in that the first and second flange portions which extend radially outward and are supported in two different portions of the flow path connecting member, respectively, near one ends of the first and second flow path forming members.
상기 제1유로와 상기 제2유로 사이 틈새를 밀봉하기 위한 제1실링부재와, 상기 제2유로와 상기 제3유로 사이 틈새를 밀봉하기 위한 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
And a first sealing member for sealing a gap between the first channel and the second channel, and a second sealing member for sealing a gap between the second channel and the third channel. .
상기 제1 내지 제3유로에 공급되는 유체는 서로 다른 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The propulsion device for a ship, characterized in that the fluid supplied to the first to third passages have different pressures.
상기 제1 및 제2유로형성부재는 상기 구동축의 축방향을 따라 연장 형성되며 서로 다른 직경을 갖는 중공관 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
The first and second flow path forming member is formed extending in the axial direction of the drive shaft and the propulsion device for a ship, characterized in that provided in the form of hollow tubes having different diameters.
상기 구동축에 서로 다른 방향으로 회전되도록 마련된 전방 프로펠러 및 후방 프로펠러를 더 포함하고, 상기 밀봉장치는 상기 전,후방 프로펠러 사이를 밀봉하도록 마련된 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
And a front propeller and a rear propeller provided on the drive shaft to rotate in different directions, wherein the sealing device is provided to seal between the front and rear propellers.
상기 구동축에 고정되는 후방 프로펠러와, 상기 후방 프로펠러 전방의 상기 구동축에 상대 회전 가능하게 마련된 전방 프로펠러와, 상기 구동축의 회전을 반전시켜 전달하도록 상기 전방 프로펠러와 직결되는 반전 회전장치를 더 포함하고,
상기 밀봉장치는 상기 제1 내지 제3유체 공급유로와 연결되며 상기 전,후방 프로펠러 사이를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 1,
A rear propeller fixed to the drive shaft, a front propeller provided to be rotatable relative to the drive shaft in front of the rear propeller, and a reverse rotation apparatus directly connected to the front propeller to invert and transmit rotation of the drive shaft;
The sealing device is connected to the first to third fluid supply passage and the ship propulsion device, characterized in that for sealing between the front and rear propeller.
상기 반전 회전장치는 상기 구동축에 고정된 구동 베벨기어와, 상기 전방 프로펠러 허브에 고정된 피동 베벨기어와, 상기 구동 베벨기어의 회전을 상기 피동 베벨기어로 반전시켜 전달하는 하나 이상의 반전 베벨기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 8,
The inversion rotating device includes a driving bevel gear fixed to the drive shaft, a driven bevel gear fixed to the front propeller hub, and one or more inverted bevel gears which inverts and transmits rotation of the driving bevel gear. Ship propulsion device characterized in that.
상기 밀봉장치는 상기 구동축의 외곽을 감싸는 라이닝과 상기 라이닝의 바깥 면과 접촉하는 복수의 패킹을 구비하고, 상기 제1유체 공급유로는 상기 라이닝을 통해 상기 복수의 패킹 사이에 형성되는 어느 하나의 압력실과 접속되고, 상기 제2유체 공급유로는 상기 라이닝을 통해 상기 복수의 패킹 사이에 형성되는 다른 하나의 압력실과 접속되고, 상기 제3유체 공급유로는 상기 라이닝과 상기 구동축 사이공간인 윤활유 챔버를 통해 상기 복수의 패킹 중 하나와 접속되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 8,
The sealing device has a lining surrounding the outer periphery of the drive shaft and a plurality of packings in contact with the outer surface of the lining, wherein the first fluid supply passage is any one pressure formed between the plurality of packings through the lining. The second fluid supply passage is connected to another pressure chamber formed between the plurality of packings through the lining, and the third fluid supply passage is connected to the chamber through a lubricating oil chamber which is a space between the lining and the drive shaft. Ship propulsion apparatus characterized in that connected to one of the plurality of packing.
상기 전,후방 프로펠러의 추력이 전달되도록 상기 윤활유 챔버 내측의 상기 구동축에 설치되며 상기 제3유체 공급유로와 연통하는 연통홀이 마련된 지지링과, 상기 라이닝이 결합되는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 지지링 사이에 개재되는 보강부재를 더 포함하고,
상기 제1유체 공급유로는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 보강부재를 관통하여 상기 라이닝에 마련된 제1연결유로와 연결되고,
상기 제2유체 공급유로는 상기 후방 프로펠러 허브와 상기 보강부재를 관통하여 상기 라이닝에 마련된 제2연결유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.The method of claim 10,
A support ring installed in the drive shaft inside the lubricating oil chamber to communicate thrust of the front and rear propellers and having a communication hole communicating with the third fluid supply passage; and the rear propeller hub and the support ring to which the lining is coupled. Further comprising a reinforcing member interposed between,
The first fluid supply passage is connected to the first connection passage provided in the lining through the rear propeller hub and the reinforcing member,
And the second fluid supply passage is connected to a second connection passage provided in the lining through the rear propeller hub and the reinforcing member.
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