KR101372158B1 - Manufacturing method for separating type combined-thruster dynamometer driving device - Google Patents

Manufacturing method for separating type combined-thruster dynamometer driving device Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a combined-thruster dynamometer, and more specifically to a novel concept of a separation type combined-thruster dynamometer in which, by completely separating a power transfer system transferring power of motor from a combined-thruster dynamometer, heat generated in a driving process of a combined-thruster dynamometer in a performance test of a combined-thruster using a combined-thruster dynamometer is minimized; a number of rotation of a rotary shaft can be sufficiently increased; and for long-time operation, damage of the combined-thruster dynamometer can be minimized and by minimizing length of the rotary shaft, a vibration problem in a shaft can be solved. [Reference numerals] (AA) Up; (BB) Front; (CC) Down; (DD) Back

Description

분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법{Manufacturing Method for Separating Type Combined-Thruster Dynamometer Driving Device}Manufacturing Method for Separating Type Combined-Thruster Dynamometer Driving Device}

본 발명은 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 모터의 동력을 전달하는 동력전달 시스템을 복합추진기동력계와 완전히 분리함으로써, 복합추진기동력계를 이용한 복합추진기의 성능시험 시 복합추진기동력계의 구동 과정에서 발생하는 열을 최소화하고 회전축의 회전수도 충분히 올릴 수 있으며 장시간 작동을 할 경우에도 복합추진기동력계의 손상을 최소화할 수 있고 회전축의 길이를 최소화하여 축계 진동문제도 해결할 수 있는 새로운 개념의 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a separate type hybrid drive system drive device, and more specifically, to completely separate the power transmission system for transmitting the power of the motor from the composite drive system, when performing the performance test of the composite drive system using the composite drive system Minimize the heat generated in the process of driving the composite propulsion system and increase the number of revolutions of the rotating shaft, and even if it is operated for a long time, the damage of the complex propulsion system can be minimized, and the length of the rotating shaft can be minimized to solve the vibration problem of the shaft. The present invention relates to a method of manufacturing a separate type combined propulsion system drive system.

최근 유류비의 상승으로 인하여 상선 등을 중심으로 에너지절감장치(ESD: Energy Saving Device)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
Recently, research on energy saving devices (ESD) has been actively conducted, especially in merchant ships, due to the rise in fuel costs.

그리고 에너지절감장치는 선체 자체보다는 추진기에 부가장치를 설치하는, 전류스테이터(Pre-Swirl Stator)(도 1) 및 후류스테이터(Post-Swirl Stator)(도 2), 두 개의 프로펠러가 동심축에서 상반회전하는 상반회전프로펠러(CRP: Counter-Rotating Propeller)(도 3), 프로펠러를 고정하는 캡(Cap)에 핀(Fin)을 달아 추진효율을 향상시키는 프로펠러보스캡핀(PBCF: Propeller Boss Cap Fin)(도 4) 등과 같은 복합추진기(Combined-Thruster)에 대한 연구가 주로 이루어지고 있다.
In addition, the energy-saving device is a pre-swirl stator (FIG. 1) and a post-swirl stator (FIG. 2), in which two propellers are installed in the concentric shaft, in which an additional device is installed in the propeller rather than the hull itself. Rotating counter-rotating propeller (CRP: Counter-Rotating Propeller (FIG. 3), propeller boss cap fin (PBCF: Propeller Boss Cap Fin) (PBCF) to increase the propulsion efficiency by attaching a fin to the cap fixing the propeller ( Research on the combined propulsion (Combined-Thruster), such as Figure 4) is mainly done.

상반회전프로펠러의 경우 동심축에 위치한 내부와 외부 두 개의 회전축이 서로 상반회전하므로 축계 제작의 초기 투자비용이 매우 높지만 최대 10%까지 효율이 향상될 수 있다는 장점이 있다. 전류스테이터 및 후류스테이터나 프로펠러보스캡핀도 2~4% 정도의 효율 향상을 기대할 수 있지만, 설계기법이 우선적으로 개발되어야 한다.
In the case of the counter-rotating propeller, since the inner and outer two rotating shafts located on the concentric shaft rotate counter to each other, the initial investment cost of the shaft manufacturing is very high, but the efficiency can be improved up to 10%. Current and wake stators and propeller boss cappins can be expected to improve efficiency by 2-4%, but design techniques must be developed first.

에너지절감장치는 복합추진기 상호간에 유동적 관계가 잘 형성될 수 있도록 설계되어야 높은 효율 향상을 기대할 수 있다. 또한 효율 향상과 함께 나타나는 캐비테이션 발생도 제어할 수 있는 최적의 설계방법도 개발되어야 한다. 일반적으로 복합추진기 설계방법은 정도 높은 성능시험을 기반으로 개발되어야 하는바, 최적의 성능시험 방법을 개발하기 위해서는 동심축에 위치한 각각의 추진기의 회전과 추력 및 토오크를 계측할 수 있는 정도 높은 복합추진기동력계 및 그 구동장치의 제작이 요구된다.
The energy saving device should be designed so that the fluid relationship can be well formed between the multiple propellers, so that high efficiency can be expected. In addition, an optimal design method should be developed to control the cavitation generation that appears with the improvement of efficiency. In general, the design method of a compound propeller should be developed based on a high performance test. In order to develop an optimal performance test method, a compound propeller high enough to measure the rotation, thrust, and torque of each propeller located on a concentric shaft is required. The manufacture of a dynamometer and its drive is required.

복합추진기동력계는 상선의 추진기 효율 향상을 위하여 추가적으로 부착되는 전류스테이터 및 후류스테이터, 상반회전프로펠러, 프로펠러보스캡핀 등과 같은 복합추진기의 성능을 검증하기 위하여 모형선 내부에 설치하여 저소음 대형캐비테이션터널에서 캐비테이션시험을 수행하기 위하여 사용하는 장비이다.
The combined propulsion motor is installed inside the model ship to verify the performance of the combined propellers such as current stator and wake stator, upper rotating propeller, propeller boss cap pin, etc. Equipment used to perform

복합추진기는 동심축에 두 개의 추진기가 부착되고 동심축을 이루는 내부와 외부 두 개의 회전축이 존재하므로, 복합추진기동력계는 캐비테이션시험 시 각각의 추진기의 회전과 함께 추력 및 토오크를 계측하여야 하며, 이를 위하여 각각의 추진기의 추력 및 토오크를 계측할 수 있는 센서를 구비한다. 따라서 복합추진기동력계에 의하면 서로 독립적으로 회전할 수 있는 내부와 외부 두 개의 회전축에 각각 설치되어 있는 추진기의 캐비테이션시험 시 각 추진기의 캐비테이션 발생과 관련한 개별적 특성을 파악해낼 수 있다.
Since the compound propeller has two propellers attached to the concentric shaft and two rotating shafts forming the concentric shaft, the combined propulsion dynamometer should measure the thrust and torque along with the rotation of each propeller during the cavitation test. It is provided with a sensor that can measure the thrust and torque of the propeller. Therefore, according to the combined propulsion dynamometer, the individual characteristics related to the cavitation generation of each propeller can be grasped during the cavitation test of the propellers installed on the two inner and outer rotary shafts that can rotate independently of each other.

또한, 복합추진기동력계는 내부 압력이 가변(0.02~3.0bar)하는 대형캐비테이션터널에서 사용하여야 하므로 모터를 비롯한 복합추진기동력계 자체가 수중용으로 제작되어야 하며, 약 10㎧의 고속유동 조건에서 캐비테이션시험이 수행되어야 하므로 각각의 회전축에 대한 계측한도 및 회전수는 최소 추력 1500N, 토오크 60N-m, 회전수 3000RPM 정도가 되어야 한다.
In addition, the combined propulsion dynamometer should be used in large cavitation tunnels with variable internal pressure (0.02 ~ 3.0 bar). Therefore, the combined propulsion dynamometer itself, including the motor itself, should be manufactured for underwater use. Since it should be carried out, the measurement limit and the number of revolutions for each axis of rotation should be at least 1500 N thrust, 60 N-m torque, and 3000 RPM.

이러한 복합추진기동력계는 복합추진기의 내부와 외부 두 개의 회전축을 각각 회전시킬 수 있는 두 개의 모터가 필요하다. 그리고 동심축에 존재하는 두 개의 회전축을 두 개의 모터로 구동시켜야 함에 따라 모터를 포함한 복합추진기동력계 구동장치의 구성도 상당히 어려운 문제로 나타난다.
Such a compound propulsion dynamometer requires two motors that can rotate two rotary shafts, respectively, inside and outside of the compound propeller. In addition, as the two rotary shafts in the concentric shaft must be driven by two motors, the configuration of the combined propulsion motor drive device including the motors also appears to be a very difficult problem.

이와 관련하여, 도 5 및 도 6은 기존의 복합추진기동력계 구동장치를 보여주는데, 도 5에서 두 개의 모터(1a, 1b), 복합추진기동력계(2), 동심축에 연결되어 상반회전하는 두 개의 프로펠러(3a, 3b)가 모형선에 배치된 모습을 볼 수 있다. 내부 회전축(Inner Shaft)(4a)에 연결되어 하류쪽 프로펠러(3a)를 구동시키는 모터(1a)는 또 다른 모터(1b)에 직결된 형태를 보여주는데, 이 경우 내부 회전축(4a)이 너무 긴 장축의 형태를 나타낸다. 상류쪽 프로펠러(3b)를 연결하는 외부 회전축(Outer Shaft)(4b)은 복합추진기동력계(2) 내부에 설치된 기어(5)를 이용하여 모터(1b)의 동력을 전달받는다.
In this regard, Figures 5 and 6 show the conventional drive system of the combined propulsion dynamometer, in Figure 5 two motors (1a, 1b), combined propulsion dynamometer (2), two propellers connected to the concentric shaft and the upper half rotation You can see (3a, 3b) placed on the model line. The motor 1a connected to the inner shaft 4a and driving the downstream propeller 3a shows a form directly connected to another motor 1b, in which case the inner shaft 4a is too long. Indicates the form of. An outer shaft 4b connecting the upstream propeller 3b receives the power of the motor 1b by using a gear 5 installed inside the combined propulsion dynamometer 2.

하지만, 도 5 및 도 6에 나타난 기존의 복합추진기동력계 구동장치를 사용해 본 결과 여러 가지 문제점이 나타났는데, 그 근본적인 원인은 바로 모터의 동력을 전달하는 동력전달 시스템이 복합추진기동력계와 일체형으로 이루어져 있음에 근거한다. 상술한 바와 같이, 도 5 및 도 6에서 보면, 기존의 복합추진기동력계 구동장치의 경우 상류쪽 프로펠러(3b)를 연결하는 외부 회전축(4b)은 복합추진기동력계(2) 내부에 설치되어 복합추진기동력계(2)와 일체형으로 이루어져 있는 동력전달 시스템인 기어(5)를 이용하여 모터(1b)의 동력을 전달받는다.
However, as a result of using the conventional hybrid drive system driving apparatus shown in Figs. 5 and 6, various problems appeared, the root cause of which is a power transmission system that delivers the power of the motor is integrated with the combined drive system. Based on. As described above, in FIGS. 5 and 6, in the case of the conventional hybrid propulsion drive system driving device, an external rotary shaft 4b connecting the upstream propeller 3b is installed inside the compound propulsion drive system 2 and installed in the combined drive system. The power of the motor 1b is transmitted using the gear 5, which is a power transmission system integrally formed with (2).

이처럼 기어(5)를 이용한 동력전달 방식은 복합추진기동력계(2)에 많은 열을 발생시켜 냉각오일을 계속적으로 순환시켜 주어야 하는 문제가 있었으며, 회전수도 1200RPM 이상으로 구동할 수 없었다. 그리고 장시간 작동을 할 경우 기어(5)의 손상으로 이어져 복합추진기동력계(2) 전체를 분해해야 하는 유지보수의 문제점도 있었다.
As described above, the power transmission method using the gear 5 generates a lot of heat in the combined propulsion dynamometer 2 and has a problem of continuously circulating the cooling oil, and the rotational speed could not be driven at more than 1200 RPM. In addition, if the operation for a long time leads to the damage of the gear (5), there was also a problem of maintenance that must disassemble the whole propulsion motor (2).

또한, 내부 회전축(4a)이 장축으로 축계 진동문제를 무시할 수 없었는데, 모터 축간의 거리(L, 도 6) 문제로 두 개의 모터(1a, 1b)를 같은 위치에 설치(만약 두 개의 모터(1a, 1b)를 같은 위치에 설치한다면 내부 회전축(4a)의 길이를 상당히 줄일 수 있을 것이다)할 수 없고 내부 회전축(4a)을 길게 연장하여 두 개의 모터(1a, 1b)를 회전축 길이 방향으로 각각 띄워놓을 수밖에 없는 한계가 있었다. 기존의 복합추진기동력계 구동장치에서 만약 두 개의 모터(1a, 1b)를 같은 위치에 설치하고자 한다면 모터 축간의 거리(L)를 키워야 하며 그러기 위해서는 복합추진기동력계(2) 내부의 기어(5) 크기를 키워야 하는데, 기어(5) 크기가 적정 수준 이상으로 커지는 것은 동력전달의 효율 측면이나 공간 활용 및 무게 등의 측면에서 이득이 없기 때문에 결국 기존의 복합추진기동력계 구동장치에서는 두 개의 모터(1a, 1b)를 같은 위치에 설치할 수 없는 한계가 있는 것이다.
In addition, even though the internal rotating shaft 4a could not ignore the axis vibration problem with the long axis, the two motors 1a and 1b were installed at the same position due to the distance (L, FIG. 6) between the motor shafts (if two motors 1a were present). If the 1b) is installed at the same position, the length of the inner rotating shaft 4a cannot be significantly reduced), and the two inner motors 1a and 1b are extended in the longitudinal direction of the rotating shaft by extending the inner rotating shaft 4a. There was a limit to be placed. In the existing hybrid propulsion drive system, if the two motors (1a, 1b) are to be installed at the same position, the distance (L) between the motor shafts must be increased. Since the size of the gear 5 is larger than an appropriate level, there is no gain in terms of power transmission efficiency, space utilization, and weight, so that in the conventional hybrid drive system, two motors (1a and 1b) are used. There is a limit that can not be installed in the same location.

이처럼 기존의 복합추진기동력계 구동장치가 여러 가지 문제점을 보여주면서 이에 대한 개선이 절실히 요구되고 있는 상황이다.As described above, the existing hybrid propulsion drive system shows various problems, and there is an urgent need for improvement.

1. 예인수조 시험용 저항동력계(특허출원 제10-1997-0077490호)(도 10)1. Resistance dynamometer for towing tank test (Patent Application No. 10-1997-0077490) (Fig. 10) 2. 회류수조의 쌍동선용 저항동력계(특허출원 제10-1997-0077489호)(도 11)2. Resistive dynamometer for catamaran vessels of circulating water tank (Patent Application No. 10-1997-0077489) (Fig. 11) 3. 예인수조 시험용 저항동력계의 검력부 보호장치(특허출원 제10-1997-0077488호)(도 12)3. Protective part protection device of the resistance dynamometer for towing tank test (Patent Application No. 10-1997-0077488) (Fig. 12) 4. 동력계 교정장치(특허출원 제10-1998-0020117호)(도 13)4. Dynamometer calibration device (Patent Application No. 10-1998-0020117) (Fig. 13) 5. 예인수조 시험용 아지포드 동력계(특허출원 제10-1999-0044944호)(도 14)5. Aziford dynamometer for towing tank test (Patent Application No. 10-1999-0044944) (Fig. 14) 6. 경사류 프로펠러 동력계 및 모형 프로펠러를 이용한 캐비테이션 침식 시험 방법 및 장치(특허출원 제10-2009-0097540호)(도 15)6. Cavitation erosion test method and apparatus using a gradient flow propeller dynamometer and model propeller (Patent Application No. 10-2009-0097540) (Fig. 15)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 모터의 동력을 전달하는 동력전달 시스템을 복합추진기동력계와 완전히 분리함으로써, 복합추진기동력계를 이용한 복합추진기의 성능시험 시 복합추진기동력계의 구동 과정에서 발생하는 열을 최소화하고 회전축의 회전수도 충분히 올릴 수 있으며 장시간 작동을 할 경우에도 복합추진기동력계의 손상을 최소화할 수 있고 회전축의 길이를 최소화하여 축계 진동문제도 해결할 수 있는 새로운 개념의 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by completely separating the power transmission system for transmitting the power of the motor and the composite propulsion system, the driving process of the composite propulsion system in the performance test of the composite propeller using the composite propulsion system The new concept of a separate compound propeller that minimizes the heat generated in the shaft and raises the number of revolutions of the rotating shaft and minimizes the damage of the combined propulsion dynamometer even after long hours of operation. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a dynamometer drive device.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

지지구조물(60)을 전후 방향으로 직선형으로 뻗도록 제작하는 단계;Manufacturing the support structure 60 to extend linearly in the front-rear direction;

아이볼트(70)를 상기 지지구조물(60)의 전방 및 후방 상부에 각각 부착하는 단계;Attaching eye bolts (70) to the front and rear upper portions of the support structure (60), respectively;

상호간에 동심축을 이루는 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b)을 상기 지지구조물(60)의 하부에 위치시키는 단계;Positioning the inner rotation shaft 40a and the outer rotation shaft 40b which are mutually concentric with the lower portion of the support structure 60;

복합추진기동력계(20)를 상기 지지구조물(60)의 후방 하부에 부착하고, 상기 내부 회전축(40a) 및 상기 외부 회전축(40b)과 연결하는 단계;Attaching a combined propulsion drive system (20) to the rear lower portion of the support structure (60), and connecting the internal rotary shaft (40a) and the external rotary shaft (40b);

하부모터(10a)를 상기 지지구조물(60)의 전방 하부에 부착하고, 상기 하부모터(10a)를 상기 내부 회전축(40a)과 직접 연결시킴으로써, 상기 하부모터(10a)가 상기 내부 회전축(40a)으로 곧바로 동력을 전달하도록 하는 단계;By attaching the lower motor 10a to the front lower portion of the support structure 60 and directly connecting the lower motor 10a with the internal rotation shaft 40a, the lower motor 10a is connected to the internal rotation shaft 40a. Directing power to the power supply;

상부모터(10b)를 상기 지지구조물(60)의 전방 상부에 부착하되, 이 경우 상기 상부모터(10b)는 상기 하부모터(10a)와 전후 방향으로 동일한 위치에 오도록 하는 단계 및;Attaching an upper motor (10b) to the front upper portion of the support structure (60), in which case the upper motor (10b) is in the same position in the front-rear direction with the lower motor (10a);

타임벨트(50)를 상기 상부모터(10b)와 상기 외부 회전축(40b) 간에 설치하여, 상기 상부모터(10b)와 상기 외부 회전축(40b)을 상하로 연결시킴으로써, 상기 타임벨트(50)가 상기 상부모터(10b)의 동력을 상기 외부 회전축(40b)으로 전달하도록 하되, 이 경우 상기 타임벨트(50)는 상기 복합추진기동력계(20)와 완전히 분리되도록 설치하는 단계;By installing the time belt 50 between the upper motor 10b and the external rotation shaft 40b, and connecting the upper motor 10b and the external rotation shaft 40b up and down, the time belt 50 is Transmitting power of the upper motor (10b) to the external rotation shaft (40b), in which case the time belt (50) is installed so as to be completely separated from the combined propulsion motor (20);

를 포함하는, 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a separate type combined propulsion drive system drive.

본 발명에 따르면, 복합추진기동력계를 이용한 복합추진기의 성능시험 시 복합추진기동력계의 구동 과정에서 발생하는 열을 최소화하고 회전축의 회전수도 충분히 올릴 수 있으며 장시간 작동을 할 경우에도 복합추진기동력계의 손상을 최소화할 수 있고 회전축의 길이를 최소화하여 축계 진동문제도 해결할 수 있다.According to the present invention, in the performance test of the composite propulsion system using the composite propulsion system, the heat generated during the driving process of the composite propulsion system can be minimized, and the rotational speed of the rotating shaft can be sufficiently increased, and the damage of the composite propulsion system is minimized even if it is operated for a long time. It can solve the axis vibration problem by minimizing the length of the rotating shaft.

도 1은 에너지절감장치 중 하나인 전류스테이터(Pre-Swirl Stator).
도 2는 에너지절감장치 중 하나인 후류스테이터(Post-Swirl Stator).
도 3은 에너지절감장치 중 하나인 상반회전프로펠러(CRP: Counter-Rotating Propeller).
도 4는 에너지절감장치 중 하나인 프로펠러보스캡핀(PBCF: Propeller Boss Cap Fin).
도 5는 기존의 복합추진기동력계 구동장치.
도 6은 기존의 복합추진기동력계 구동장치로서 도 5의 "A"를 확대한 것.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치.
도 9는 본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치를 모형선에 장착하여 대형캐비테이션터널 시험부에 설치한 모습.
도 10은 선행기술문헌으로서, 예인수조 시험용 저항동력계(특허출원 제10-1997-0077490호).
도 11은 선행기술문헌으로서, 회류수조의 쌍동선용 저항동력계(특허출원 제10-1997-0077489호).
도 12는 선행기술문헌으로서, 예인수조 시험용 저항동력계의 검력부 보호장치(특허출원 제10-1997-0077488호).
도 13은 선행기술문헌으로서, 동력계 교정장치(특허출원 제10-1998-0020117호).
도 14는 선행기술문헌으로서, 예인수조 시험용 아지포드 동력계(특허출원 제10-1999-0044944호).
도 15는 선행기술문헌으로서, 경사류 프로펠러 동력계 및 모형 프로펠러를 이용한 캐비테이션 침식 시험 방법 및 장치(특허출원 제10-2009-0097540호).1 is a current stator (Pre-Swirl Stator) of one of the energy saving device.
Figure 2 is a post-swirl stator of one of the energy saving device.
3 is a counter-rotating propeller (CRP) that is one of energy saving devices.
4 is a propeller boss cap fin (PBCF: Propeller Boss Cap Fin) of one of the energy saving device.
Figure 5 is a conventional hybrid drive system driving device.
6 is an enlarged view of "A" of FIG.
7 and 8 is a separate type hybrid drive system driving apparatus according to the present invention.
9 is a state in which the detachable combined propulsion motor drive device according to the present invention is mounted on a model ship and installed in a large cavitation tunnel test unit.
10 is a prior art document, resistance dynamometer for towing tank test (Patent Application No. 10-1997-0077490).
11 is a prior art document, a resistance dynamometer for catamarans of a circulating tank (Patent Application No. 10-1997-0077489).
12 is a prior art document, the protection unit protection device (patent application No. 10-1997-0077488) of the resistance dynamometer for towing tank test.
13 is a prior art document, a dynamometer calibration apparatus (Patent Application No. 10-1998-0020117).
Fig. 14 is a prior art document, an aziford dynamometer for towing tank testing (Patent Application No. 10-1999-0044944).
15 is a prior art document, a cavitation erosion test method and apparatus using a gradient propeller dynamometer and a model propeller (Patent Application No. 10-2009-0097540).

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치를 보여준다. 그리고 도 9는 본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치를 모형선에 장착하여 대형캐비테이션터널 시험부에 설치한 모습을 보여준다.
7 and 8 show a separate type combined drive system driving apparatus according to the present invention. 9 shows a state in which the detachable combined propulsion drive system driving apparatus according to the present invention is mounted on a model ship and installed in a large cavitation tunnel test unit.

본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치는 지지구조물(60), 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b), 복합추진기동력계(20), 하부모터(10a), 상부모터(10b), 타임벨트(50), 그리고 아이볼트(70)를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 핵심적인 특징은 바로 복합추진기동력계 구동장치를 제작함에 있어서 모터의 동력을 전달하는 동력전달 시스템이 복합추진기동력계(20)와 완전히 분리되도록 제작한다는 데 있다. 이하, 각 구성요소 별 제작 순서에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Separate type propulsion drive system drive device according to the present invention support structure 60, the internal rotary shaft 40a and the external rotary shaft 40b, the composite propulsion motor 20, the lower motor 10a, the upper motor 10b, the time belt 50, and the eye bolt 70 is made. A key feature of the present invention is that the power transmission system for transmitting the power of a motor in manufacturing the composite propulsion dynamometer driving apparatus is completely separated from the composite propulsion dynamometer 20. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the manufacturing procedure for each component.

먼저, 지지구조물(60)을 전후 방향으로 직선형으로 뻗도록 제작한다. 지지구조물(60)은 본 발명의 전체적인 뼈대와 같은 역할을 하는데, 후술하는 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b), 복합추진기동력계(20), 하부모터(10a), 상부모터(10b), 타임벨트(50), 그리고 아이볼트(70)가 모두 이러한 지지구조물(60) 상에 고정되어 함께 모형선(80)으로 이동하여 한 번에 설치되는바(도 9 참조), 이로써 복합추진기동력계(20) 및 그 구동장치의 모형선(80)에 대한 이동 및 설치 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있다.
First, the support structure 60 is manufactured to extend in a straight line in the front-rear direction. The support structure 60 serves as an overall skeleton of the present invention, the inner rotary shaft 40a and the outer rotary shaft 40b, the combined drive motor 20, the lower motor 10a, the upper motor 10b, The time belt 50 and the eye bolt 70 are all fixed on the support structure 60 and moved together to the model line 80 to be installed at once (see FIG. 9). 20) and the movement and installation work for the model ship 80 of the drive device can be made very easy.

다음으로, 아이볼트(70)를 지지구조물(60)의 전방 및 후방 상부에 각각 부착한다. 추후 아이볼트(70)는 지지구조물(60)의 이송을 위하여 크레인과 연결된다.
Next, the eye bolt 70 is attached to the front and rear upper portions of the support structure 60, respectively. Afterwards, the eye bolt 70 is connected to the crane for the transport of the support structure (60).

다음으로, 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b)을 지지구조물(60)의 하부에 위치시킨다. 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b)은 상호간에 동심축을 이룬 상태에서 복합추진기동력계(20)와 연결되며 복합추진기동력계(20)를 통과하여 후방에 위치한 두 개의 프로펠러, 즉 하류쪽 프로펠러(30a) 및 상류쪽 프로펠러(30b)와 각각 연결된다(도 9 참조).
Next, the inner rotary shaft 40a and the outer rotary shaft 40b are positioned below the support structure 60. The inner rotary shaft 40a and the outer rotary shaft 40b are connected to the composite propulsion dynamometer 20 in a state where they are concentric with each other and pass through the compound propulsion dynamometer 20 to propel two propellers, ie, downstream propellers 30a. And upstream propellers 30b, respectively (see FIG. 9).

다음으로, 복합추진기동력계(20)를 지지구조물(60)의 후방 하부에 부착하고, 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b)과 연결한다. 본 발명의 경우 복합추진기동력계(20)는 기존처럼 모터의 동력을 전달하는 기어와 같은 동력전달 시스템과 일체형으로 이루어져 있지 않고 동력전달 시스템과 완전히 분리되어 있는바, 후술하는 타임벨트(50)가 이를 가능케 한다.
Next, the combined propulsion motor 20 is attached to the rear lower portion of the support structure 60, and is connected to the internal rotary shaft 40a and the external rotary shaft 40b. In the case of the present invention, the composite propulsion dynamometer 20 is not integrally formed with a power transmission system such as a gear that transmits power of a motor as in the prior art, and is completely separated from a power transmission system. Make it possible.

다음으로, 하부모터(10a)를 지지구조물(60)의 전방 하부에 부착하고, 내부 회전축(40a)과 직접 연결시킨다. 하부모터(10a)는 이 상태에서 내부 회전축(40a)으로 곧바로 동력을 전달한다.
Next, the lower motor 10a is attached to the front lower portion of the support structure 60 and directly connected to the internal rotating shaft 40a. The lower motor 10a directly transmits power to the internal rotation shaft 40a in this state.

다음으로, 상부모터(10b)를 지지구조물(60)의 전방 상부에 부착하되, 이 경우 상부모터(10b)는 특히 하부모터(10a)와 전후 방향으로 동일한 위치에 오도록 한다. 이처럼 상부모터(10b)와 하부모터(10a)를 전후 방향으로 동일한 위치에 부착함으로써 내부 회전축(40a)의 길이를 기존 대비 현격히 줄이고 이로써 장축으로 인한 축계 진동문제를 개선할 수 있는데, 이 또한 본 발명이 후술하는 타임벨트(50)를 도입한 결과에 따른 것이라 할 수 있다.
Next, the upper motor 10b is attached to the front upper part of the support structure 60, in which case the upper motor 10b is in particular positioned at the same position in the front-rear direction with the lower motor 10a. As such, by attaching the upper motor 10b and the lower motor 10a at the same position in the front-rear direction, the length of the internal rotating shaft 40a can be significantly reduced compared to the existing one, thereby improving the shaft vibration problem due to the long axis. This can be said to be the result of introducing the time belt 50 described later.

마지막으로, 타임벨트(50)를 상부모터(10b)와 외부 회전축(40b) 간에 설치하여 상부모터(10b)와 외부 회전축(40b)을 상하로 연결시킨다. 이러한 타임벨트(50)는 상부모터(10b)의 동력을 외부 회전축(40b)으로 전달한다. 중요한 특징은, 이러한 타임벨트(50)가 복합추진기동력계(20)와는 완전히 분리되도록 설치되며, 타임벨트(50)의 특성상 상부모터(10b)와 하부모터(10a) 축간의 거리(L)를 조절할 수 있어 상부모터와 하부모터(10a)를 전후 방향으로 동일한 위치에 부착할 수 있으며, 이에 따라 내부 회전축(40a)의 길이가 짧아지는 효과를 얻을 수 있다는 점이다.
Finally, the time belt 50 is installed between the upper motor 10b and the external rotary shaft 40b to connect the upper motor 10b and the external rotary shaft 40b up and down. The time belt 50 transmits the power of the upper motor 10b to the external rotation shaft 40b. An important feature is that such a time belt 50 is installed to be completely separated from the composite propulsion dynamometer 20, and adjusts the distance (L) between the upper motor 10b and the lower motor 10a axis due to the characteristics of the time belt 50. It is possible to attach the upper motor and the lower motor 10a at the same position in the front and rear direction, and thus the effect of shortening the length of the internal rotating shaft 40a.

본 발명에 따른 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 경우 복합추진기동력계(20) 및 그 구동장치를 이루는 모든 요소가 수중에서 작동함에 따라 별도의 냉각시스템이 필요하지 않으며, 또한 유지보수가 필요한 경우 복합추진기동력계(20)와는 별도로 수리가 가능하다는 장점이 있다.
In the case of the separate type combined propulsion system driving device according to the present invention, since the combined propulsion system 20 and all the elements constituting the drive system are operated in the water, a separate cooling system is not required and maintenance is required. Apart from the (20) there is an advantage that can be repaired.

또한, 본 발명에 따르면 기존과는 달리, 복합추진기동력계(20)를 이용한 복합추진기의 성능시험 시 복합추진기동력계(20)의 구동 과정에서 발생하는 열을 최소화하고 회전축의 회전수도 충분히 올릴 수 있으며 장시간 작동을 할 경우에도 복합추진기동력계(20)의 손상을 최소화할 수 있고 회전축의 길이를 최소화하여 축계 진동문제도 해결할 수 있다.
In addition, according to the present invention, unlike the conventional, when the performance test of the composite propulsion machine using the composite propulsion dynamometer 20, it minimizes the heat generated during the driving process of the composite propulsion dynamometer 20 and can increase the rotational speed of the rotating shaft sufficiently and for a long time Even when the operation can minimize the damage of the combined propulsion motor 20 and minimize the length of the rotating shaft can also solve the shaft vibration problem.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10a : 하부모터 10b : 상부모터
20 : 복합추진기동력계
30a : 하류쪽 프로펠러 30b : 상류쪽 프로펠러
40a : 내부 회전축 40b : 외부 회전축
50 : 타임벨트 60 : 지지구조물
70 : 아이볼트 80 : 모형선10a: Lower motor 10b: Upper motor
20: combined propulsion dynamometer
30a: downstream propeller 30b: upstream propeller
40a: internal rotation shaft 40b: external rotation shaft
50: time belt 60: support structure
70: eye bolt 80: model ship

Claims (1)

지지구조물(60)을 전후 방향으로 직선형으로 뻗도록 제작하는 단계;
아이볼트(70)를 상기 지지구조물(60)의 전방 및 후방 상부에 각각 부착하는 단계;
상호간에 동심축을 이루는 내부 회전축(40a) 및 외부 회전축(40b)을 상기 지지구조물(60)의 하부에 위치시키는 단계;
복합추진기동력계(20)를 상기 지지구조물(60)의 후방 하부에 부착하고, 상기 내부 회전축(40a) 및 상기 외부 회전축(40b)과 연결하는 단계;
하부모터(10a)를 상기 지지구조물(60)의 전방 하부에 부착하고, 상기 하부모터(10a)를 상기 내부 회전축(40a)과 직접 연결시킴으로써, 상기 하부모터(10a)가 상기 내부 회전축(40a)으로 곧바로 동력을 전달하도록 하는 단계;
상부모터(10b)를 상기 지지구조물(60)의 전방 상부에 부착하되, 이 경우 상기 상부모터(10b)는 상기 하부모터(10a)와 전후 방향으로 동일한 위치에 오도록 하는 단계 및;
타임벨트(50)를 상기 상부모터(10b)와 상기 외부 회전축(40b) 간에 설치하여, 상기 상부모터(10b)와 상기 외부 회전축(40b)을 상하로 연결시킴으로써, 상기 타임벨트(50)가 상기 상부모터(10b)의 동력을 상기 외부 회전축(40b)으로 전달하도록 하되, 이 경우 상기 타임벨트(50)는 상기 복합추진기동력계(20)와 완전히 분리되도록 설치하는 단계;
를 포함하는, 분리형 복합추진기동력계 구동장치의 제작방법.Manufacturing the support structure 60 to extend linearly in the front-rear direction;
Attaching eye bolts (70) to the front and rear upper portions of the support structure (60), respectively;
Positioning the inner rotation shaft 40a and the outer rotation shaft 40b which are mutually concentric with the lower portion of the support structure 60;
Attaching a combined propulsion drive system (20) to the rear lower portion of the support structure (60), and connecting the internal rotary shaft (40a) and the external rotary shaft (40b);
By attaching the lower motor 10a to the front lower portion of the support structure 60 and directly connecting the lower motor 10a with the internal rotation shaft 40a, the lower motor 10a is connected to the internal rotation shaft 40a. Directing power to the power supply;
Attaching an upper motor (10b) to the front upper portion of the support structure (60), in which case the upper motor (10b) is in the same position in the front-rear direction with the lower motor (10a);
By installing the time belt 50 between the upper motor 10b and the external rotation shaft 40b, and connecting the upper motor 10b and the external rotation shaft 40b up and down, the time belt 50 is Transmitting power of the upper motor (10b) to the external rotation shaft (40b), in which case the time belt (50) is installed so as to be completely separated from the combined propulsion motor (20);
Including, the manufacturing method of the separate type combined drive system drive.
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