KR101399853B1 - Propulsion apparatus used for ship, ship having propulsion apparatus, and method for installing propulsion apparatus - Google Patents
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Abstract
선박용 추진장치와 이를 갖춘 선박 및 추진장치 설치방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 회전축에 고정된 후방프로펠러; 후방프로펠러 전방의 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 및 회전축의 회전을 반전시켜 전방프로펠러로 전달하는 반전회전장치;를 포함하되, 반전회전장치는 전방프로펠러의 반전을 구현하는 복수의 기어를 내장한 상태로 선체의 후미에 형성된 설치공간에 수용되는 기어박스를 포함하고, 설치공간은 설치공간에 수용되는 기어박스 외면과의 사이에 틈새를 갖도록 형성된다.A ship propulsion device, a ship equipped with the propulsion device, and a propulsion device installation method are disclosed. A propulsion device for a ship according to an embodiment of the present invention includes: a rear propeller fixed to a rotary shaft; A front propeller rotatably supported on a rotary shaft in front of the rear propeller; And a reverse rotation device for inverting the rotation of the rotary shaft and transmitting the reverse rotation to the forward propeller, wherein the reverse rotation device includes a gear box, which is accommodated in a space formed at the rear of the hull, And the installation space is formed to have a clearance between the outer surface of the gearbox accommodated in the installation space.
Description
본 발명은 두 프로펠러가 상호 반대로 회전하며 추진력을 발생시키는 선박용 추진장치와 이를 갖춘 선박 및 추진장치 설치방법에 관한 것이다.The present invention relates to a propulsion device for a ship in which two propellers rotate in opposite directions to generate a propulsion force, a ship equipped with the propulsion device, and a propulsion device installation method.
통상적인 선박용 추진장치는 하나의 나선형 프로펠러를 구비한다. 그러나 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치는 프로펠러의 회전에 따른 수류의 회전에너지를 추진력으로 이용할 수 없기 때문에 에너지 손실이 크다. A typical marine propulsion system has one helical propeller. However, the propulsion system equipped with one propeller has a large energy loss because it can not utilize the rotational energy of the water stream due to the rotation of the propeller as a propulsion force.
이중반전 추진장치(Counter rotating propeller; CRP)는 이처럼 손실되는 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있다. 이중반전 추진장치는 동일축선 상에 설치된 2개의 프로펠러가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시킨다. 전방프로펠러를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수한다. 따라서 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치에 비해 높은 추진성능을 발휘할 수 있다.Counter rotating propeller (CRP) can recover lost rotational energy as 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 is recovered by propulsive force while the propeller is rotating backward. Therefore, it is possible to exert a higher propelling performance than a propelling device equipped with one propeller.
하지만 이중반전 추진장치는 두 프로펠러의 상반된 회전을 구현하는 반전회전장치와 중공축 등을 포함하는 관계로 상대적으로 제작과 설치 및 유지보수에 어려움이 있었다. However, the dual inversion propulsion system has a difficulty in manufacture, installation, and maintenance due to the inclusion of an inversion device and a hollow shaft which realize counterclockwise rotation of the two propellers.
미국 공개특허공보 US2011/0033296호(2011. 02. 10. 공개)와 일본 공개특허공보 소62-279189호(1987. 12. 04. 공개)는 전술한 이중반전 추진장치의 예를 제시한 바 있다. 미국 공개특허공보 US2011/0033296호는 선체 내에 설치된 유성기어식 반전회전장치와 중공축을 갖춘 이중반전 추진장치를 제시하였고, 일본 공개특허공보 소62-279189호는 유성기어식 반전회전장치를 선미 쪽에 설치한 이중반전회전장치를 제시하였다.US Patent Publication No. US2011 / 0033296 (published on Mar. 10, 2011) and Japanese Laid-Open Publication No. 62-279189 (published on December 04, 1987) have presented an example of the above- . US Patent Application Publication No. US2011 / 0033296 discloses a double reversing propulsion device having a hollow shaft and a planetary gear type reversing rotation device installed in a hull. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-279189 discloses a dual- Inverse rotation device is proposed.
본 발명의 실시 예는 동력전달계통을 종래보다 단순화하면서도 두 프로펠러의 안정된 상호 반전을 구현할 수 있을 뿐 아니라 제작과 설치 및 유지보수가 용이한 선박용 추진장치와 이를 갖춘 선박 및 추진장치 설치방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a propulsion device for a ship, which can realize stable mutual inversion of two propellers while simplifying the power transmission system as well as manufacturing, installation and maintenance, and a method of installing a ship and a propulsion device do.
또한, 기어박스 외면과 설치공간 내면 사이에 틈새가 형성되어 있어 설치공간으로부터 기어박스를 효과적으로 분리시킬 수 있는 선박용 추진장치와 이를 갖춘 선박 및 추진장치 설치방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a propulsion device for a ship capable of effectively separating a gear box from an installation space because a gap is formed between the outer surface of the gearbox and the inner surface of the installation space, and a method of installing a ship and a propulsion device having the propulsion device.
또한, 기어박스가 수용되는 선체 후미의 설치공간의 내측 하부에 설치보조부재를 마련하여, 별도의 정렬작업이 수행되지 않고도 기어박스에 일체형으로 조립된 회전축과 메인구동축의 중심이 축선을 기준으로 정렬되도록 하는 선박용 추진장치와 이를 갖춘 선박 및 추진장치 설치방법을 제공하고자 한다.Further, a mounting assisting member may be provided at an inner lower portion of an installation space at the rear of the hull where the gear box is accommodated, so that the center of the main drive shaft and the rotary shaft integrally assembled to the gear box can be aligned And to provide a method of installing a ship propulsion device and a ship equipped with such propulsion device.
본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축에 고정된 후방프로펠러; 상기 후방프로펠러 전방의 상기 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 및 상기 회전축의 회전을 반전시켜 상기 전방프로펠러로 전달하는 반전회전장치;를 포함하되, 상기 반전회전장치는 상기 전방프로펠러의 반전을 구현하는 복수의 기어를 내장한 상태로 선체의 후미에 형성된 설치공간에 수용되는 기어박스를 포함하고, 상기 설치공간은 상기 설치공간에 수용되는 상기 기어박스 외면과의 사이에 틈새를 갖도록 형성되는 선박용 추진장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a propeller comprising: a rear propeller fixed to a rotary shaft; A front propeller rotatably supported on the rotary shaft in front of the rear propeller; And a reverse rotation device for reversing the rotation of the rotation shaft and transmitting the rotation to the forward propeller, wherein the reverse rotation device includes a plurality of gears for implementing the inversion of the forward propeller, And the gearbox is accommodated in the gearbox, and the installation space is formed to have a gap between the gearbox and the outer surface of the gearbox accommodated in the installation space.
상기 설치공간은 상기 기어박스에 적용된 공차를 기초로 상기 틈새를 갖도록 형성될 수 있다.The installation space may be formed to have the clearance based on the tolerance applied to the gear box.
상기 설치공간의 내측 하부에 마련되어 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간에 수용되는 상기 기어박스를 하부에서 지지하며, 상기 기어박스에 조립된 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축의 중심이 정렬되도록 하는 설치보조부재를 더 포함할 수 있다.The center of the main drive shaft connected to the rotation shaft assembled in the gear box and the drive source provided inside the hull is supported by the gear box, And an installation assistance member for allowing the alignment member to be aligned.
상기 설치보조부재는 상기 기어박스에 접촉되는 부위가 상기 기어박스의 외형에 대응되게 마련될 수 있다.The mounting assisting member may be provided so that a portion contacting the gear box corresponds to an external shape of the gear box.
상기 설치보조부재는 상면이 수평면인 반원통 형상으로 마련되어 상기 설치공간의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.The installation assisting member may be provided in a semi-cylindrical shape whose upper surface is a horizontal surface and may be installed along the longitudinal direction of the installation space.
상기 회전축과 상기 메인구동축의 중심이 정렬되었는지 여부를 검사하기 위해, 상기 설치공간에 수용된 상기 기어박스 외면과 상기 설치공간 내면 사이의 상기 틈새 간격을 측정하는 계측부재를 더 포함할 수 있다.And a measuring member for measuring the clearance between the outer surface of the gear box housed in the installation space and the inner surface of the installation space to check whether the center of the rotation shaft and the center of the main drive shaft are aligned.
상기 계측부재는 거리측정 센서 또는 동일 길이의 측정 바(bar) 형태로 마련되며, 상기 기어박스 외면에 대응하는 상기 설치공간의 내면에 둘 이상 설치될 수 있다.The measuring member may be provided in the form of a distance measuring sensor or a measuring bar of the same length, and may be installed on the inner surface of the mounting space corresponding to the outer surface of the gear box.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 추진장치를 갖춘 선박이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a vessel equipped with the above-described propulsion device can be provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 설치공간에 수용되는 상기 기어박스 외면과의 사이에 틈새를 갖도록 상기 선체 후미에 상기 설치공간을 형성하는 형성단계; 상기 반전회전장치를 상기 회전축 외면에 조립하는 조립단계; 상기 반전회전장치의 기어박스를 상기 회전축과 함께 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간으로 진입시키는 수용단계; 및 상기 설치공간에 장착된 상기 기어박스를 상기 선체 후미에 고정하는 고정단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gearbox, comprising the steps of: forming the installation space at the rear of the hull so as to have a gap between the outer surface of the gearbox accommodated in the installation space; An assembling step of assembling the reverse rotation device on the outer surface of the rotary shaft; A receiving step of allowing the gear box of the reverse rotation device to enter the installation space from the rear of the hull with the rotation shaft; And fixing the gear box mounted on the installation space to the rear of the hull.
상기 수용단계는 상기 설치공간의 내측 하부에 설치보조부재를 설치하는 단계를 더 포함하고, 상기 기어박스는 상기 설치보조부재의 상부로 진입하여 상기 설치공간에 수용되고, 상기 설치보조부재는 상기 기어박스를 하부에서 지지하여, 상기 기어박스에 조립된 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축의 중심이 정렬되도록 할 수 있다.Wherein the receiving step further includes the step of installing an installation assistant member in an inner lower portion of the installation space, wherein the gear box enters the upper portion of the installation assistance member and is accommodated in the installation space, And the center of the main drive shaft connected to the driving source installed inside the hull can be aligned.
상기 수용단계 이후, 상기 회전축과 상기 메인구동축의 중심이 정렬되었는지 여부를 검사하기 위해, 상기 설치공간에 수용된 상기 기어박스 외면과 상기 설치공간 내면 사이의 상기 틈새 간격을 측정하는 측정단계를 더 포함할 수 있다.Further comprising a measuring step of measuring the clearance between the outer surface of the gear box housed in the installation space and the inner surface of the installation space to check whether the center of the rotation shaft and the center of the main drive shaft are aligned after the receiving step .
상기 고정단계 이후, 상기 회전축과 상기 메인구동축을 연결하는 단계와, 상기 회전축에 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include connecting the rotation shaft to the main drive shaft after the fixing step, and installing the front propeller and the rear propeller on the rotation shaft.
본 발명의 실시 예에 따른 추진장치는 반전회전장치를 선체의 외부에서 제작하여 조립한 상태에서 반전회전장치의 기어박스를 선체 후미에 형성된 설치공간으로 진입시키는 방식으로 장착할 수 있기 때문에 제작과 설치를 용이하게 수행할 수 있다.The propulsion device according to the embodiment of the present invention can be installed in such a manner that the gear box of the reverse rotation device enters the installation space formed at the rear of the ship with the reverse rotation device manufactured and assembled from the outside of the ship, It can be easily performed.
또한, 기어박스 외면과 설치공간 내면 사이에 틈새가 형성되어 있어 설치공간으로부터 기어박스를 효과적으로 분리시킬 수 있다.Further, since a clearance is formed between the outer surface of the gear box and the inner surface of the installation space, the gear box can be effectively separated from the installation space.
또한, 기어박스가 수용되는 선체 후미의 설치공간의 내측 하부에 설치보조부재를 마련하여, 별도의 정렬작업이 수행되지 않고도 기어박스에 조립된 회전축과 메인구동축의 중심이 축선을 기준으로 정렬되도록 할 수 있다.In addition, an installation assisting member may be provided at an inner lower portion of the installation space of the rear of the hull where the gear box is accommodated so that the center of the main drive shaft and the rotation shaft assembled in the gear box are aligned with respect to the axis .
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 반전회전장치 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 장착구조를 나타낸 상세 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 장착구조를 나타낸 상세 단면도로, 제1레이디얼베어링이 분리된 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전회전장치의 장착 예를 나타낸 단면도로, 반전회전장치가 분리된 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 반전회전장치가 선체 후미의 설치공간에 장착된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 상기 도 7의 반전회전장치의 장착을 위해, 선체 후미의 설치공간에 설치보조부재가 마련된 형태를 단면도로 도시한 것이다.
도 10과 도 11은 상기 도 9의 설치공간에 설치된 설치보조부재의 형태에 대한 예를 각각 개념도로 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제2밀봉장치 단면도이다.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 an exploded perspective view of the inverting rotating device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
5 is a detailed sectional view showing a mounting structure of bearings for supporting a front propeller of a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
6 is a detailed sectional view showing a mounting structure of bearings for supporting a front propeller of a propulsion device according to an embodiment of the present invention, in which the first radial bearing is separated.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an installation example of an inversion rotation device of a propulsion device according to an embodiment of the present invention, in which the inversion rotation device is separated.
8 is a cross-sectional view illustrating a state in which the inversion rotating device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention is installed in the installation space at the rear of the hull.
FIG. 9 is a sectional view showing a mounting assisting member provided in a rear space of the hull for mounting the reversing and rotating apparatus of FIG. 7. FIG.
FIGS. 10 and 11 are conceptual views showing examples of the shape of the installation assistance member installed in the installation space of FIG. 9, respectively.
12 is a sectional view of the first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
13 is an exploded perspective view of the first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
14 is a sectional view of the second sealing device of the propulsion device according to the 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.
본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후방에 축선이 일치하도록 배치되는 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)를 구비하고, 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현하기 위해 선체(1)의 후미(3)에 설치된 반전회전장치(30)를 구비한다. 즉 두 프로펠러(10,20)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전 추진장치다. 1 and 2, a propulsion device for a ship according to an embodiment of the present invention includes a
여기서 선체(1)의 후미(3)는 전방 및 후방프로펠러(10,20)와 반전회전장치(30)의 설치를 위해 선체(1)로부터 후방을 향하여 유선형으로 돌출된 부분으로 스턴보스(Stern boss)를 의미한다. 선체 후미(3)는 주물(casting)로 제작된 후 용접에 의해 선체(1)에 고정될 수 있다. 또 후술할 반전회전장치(30)의 기어박스(40)를 수용할 수 있도록 전후로 관통된 설치공간(4)을 구비한다. 설치공간(4)의 내면은 기어박스(40)의 외형에 대응하도록 보링(boring)에 의해 원통형으로 가공될 수 있다. The
반전회전장치(30)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후미(3)의 설치공간에 수용되는 기어박스(40)와, 기어박스(40)의 대략 중심부분을 관통한 상태로 기어박스(40)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(5)을 포함한다. 2 and 3, the
반전회전장치(30)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 회전축과 함께 회전하도록 기어박스(40) 내에 설치된 구동베벨기어(31), 구동베벨기어(31)와 대향하는 형태로 기어박스(40) 내부의 회전축(5)에 회전 가능하게 지지되는 피동베벨기어(32), 구동베벨기어(31)의 회전을 피동베벨기어(32)로 반전시켜 전달하는 복수의 반전베벨기어(33)를 구비한다. 또 회전축(5)과 구동베벨기어(31)를 연결하는 원통형 제1연결부재(35), 피동베벨기어(32)와 전방프로펠러(10)의 허브(11)를 연결하는 원통형 제2연결부재(36)를 포함할 수 있다.2 to 4, the
회전축(5)은 기어박스(40)의 전방으로 돌출하는 선단이 선체(1) 내부의 메인구동축(6)에 분리와 결합 가능하게 연결될 수 있다. 그리고 메인구동축(6)은 도 1에 도시한 바와 같이, 선체(1) 내부에 설치된 구동원(8, 디젤엔진, 모터, 터빈 등)과 연결됨으로써 회전축(5)이 메인구동축(6)과 함께 회전할 수 있다. The front end of the
기어박스(40)의 후방으로 연장된 회전축(5)에는 후방프로펠러(20)가 고정되고, 후방프로펠러(20)와 기어박스(40) 사이의 외면에 전방프로펠러(10)가 회전 가능하게 지지된다. 전방프로펠러(10)는 이후에 보다 상세히 설명하겠지만 반전회전장치(30)와 연결됨으로써 회전축(5)이 회전할 때 후방프로펠러(20)와 반대로 회전할 수 있다.A
메인구동축(6)과 회전축(5)은 원통형의 커플링(Coupling)장치(7)에 의해 스플라인(spline) 축이음 방식으로 분리와 결합이 가능하게 연결될 수 있다. 여기서는 일 예로써 스플라인 축이음을 제시하지만, 메인구동축(6)과 회전축(5)의 연결방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 플랜지커플링 방식, 마찰클러치방식, 마그네틱클러치방식 등이 선택적으로 채용될 수 있다.The
후방프로펠러(20)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(5)과 함께 회전하도록 회전축(5) 후미부분에 고정된다. 후방프로펠러(20)는 회전축(5)에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 외면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함한다. 후방프로펠러(20)의 허브(21)는 중심부의 축결합공(23)이 회전축(5)의 외면에 압입되는 방식으로 고정될 수 있다. 회전축(5) 후단부에는 고정캡(24)이 체결됨으로써 후방프로펠러(20)가 회전축(5)에 더욱 견고히 고정될 수 있다. The
이러한 결합을 위해 회전축(5)의 후미부분(5a)은 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면으로 마련될 수 있고, 허브(21)의 축결합공(23)은 회전축(5)의 외면에 대응하는 테이퍼형 내면으로 구성될 수 있다. 도 2에서 부호 25는 후방프로펠러(20) 허브(21) 후면과 고정캡(24)을 덮도록 허브(21)에 장착되는 프로펠러캡이다.The
전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)와 반전회전장치(30) 사이의 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 설치된다. 전방프로펠러(10)는 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지되는 허브(11)와, 허브(11)의 외면에 마련된 복수의 날개(12)를 구비한다. 이러한 전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)를 설치하기 전에 회전축(5) 외면에 설치될 수 있다. 또 후방프로펠러(20)와 반대로 회전하는 것이므로 날개각이 후방프로펠러(20)의 날개각과 반대다. The
전방프로펠러(10)의 허브(11)는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 제1스러스트베어링(13), 제2스러스트베어링(14), 제1레이디얼베어링(15)에 의해 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 제1스러스트베어링(13)과 제2스러스트베어링(14)은 허브(11)의 전방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치되고, 제1레이디얼베어링(15)은 허브(11)의 후방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치될 수 있다. 2 and 5, the
제1레이디얼베어링(15)은 회전축(5)의 반경방향으로 작용하는 전방프로펠러(10)의 레이디얼 하중을 감당하고, 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)은 회전축(5)에 전후 축방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다. 구체적으로 제2스러스트베어링(14)은 선박의 전진 시 전방프로펠러(10)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당하고, 제1스러스트베어링(13)은 선박의 후진 시 전방프로펠러(10)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다.The first
제1스러스트베어링(13)의 내륜과 제2스러스트베어링(14)의 내륜은 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(5) 외면에 압입된 상태에서 상호 접하도록 배치됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 제1스러스트베어링(13) 외륜은 허브(11)와 결합되는 제2연결부재(36)에 장착된 고정링(39)에 지지됨으로써 역시 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. The inner ring of the
전방프로펠러(10)의 허브(11)와 회전축(5) 사이에는 원통형의 제1지지링(17a)과 제2지지링(17b)이 각각 설치됨으로써 제2스러스트베어링(14)이 축방향으로 밀리지 않도록 할 수 있다. 제1지지링(17a)은 제2스러스트베어링(14)의 외륜과 제1레이디얼베어링(15)의 외륜 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있고, 제2지지링(17b)은 제2스러스트베어링(14)의 내륜과 제1레이디얼베어링(15)의 내륜 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있다. 또 제1레이디얼베어링(15)의 외륜과 후술할 제1밀봉커버(71) 사이의 허브(11) 내면에는 간격조절링(18)이 설치됨으로써 제1레이디얼베어링(15)의 외륜이 축방향으로 밀리지 않도록 할 수 있다. 여기서는 제1레이디얼베어링(15)의 외륜을 보다 안정적으로 지지하기 위해 간격조절링(18)을 설치한 경우를 제시하고 있으나, 제1레이디얼베어링(15)의 외륜이 허브(11)의 내면에 압입될 경우에는 간격조절링(18)을 설치하지 않더라도 제1레이디얼베어링(15) 외륜의 고정이 가능할 것이므로, 간격조절링(18)은 설계에 따라 선택적으로 채용될 수 있을 것이다. A cylindrical
제1레이디얼베어링(15)의 내륜은 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(5) 외면과의 사이에 원통형 쐐기부재(16)가 장착됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 고정될 수 있다. 쐐기부재(16)는 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면과 그 후방 측 외면에 형성된 나사산을 구비하고, 내면이 회전축(5) 외면에 압입 고정될 수 있다. 그리고 이러한 쐐기부재(16)에는 후방 쪽 나사산에 조임너트(16a)가 체결됨으로써 제1레이디얼베어링(15)의 내륜을 구속할 수 있다. 따라서 제1레이디얼베어링(15)은 회전축(5) 외면과 허브(11) 내면 사이에서 견고히 고정될 수 있다. 쐐기부재(16)와 조임너트(16a)에는 풀림을 방지하는 고정클립(16b)이 체결될 수 있다.The inner ring of the first
전방프로펠러(10)를 설치할 때는 우선 회전축(5) 외면에 제1스러스트베어링(13), 제2스러스트베어링(14), 제1 및 제2지지링(17a,17b), 쐐기부재(16)을 순차적으로 설치할 수 있다. 다음으로 도 6에 도시한 바와 같이, 회전축(5) 외측에 전방프러펠러(10)의 허브(11)를 결합시켜 허브(11)의 내면이 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)의 외륜과 결합되도록 할 수 있다. 이어서 쐐기부재(16)의 외면과 허브(11)의 내면 사이에 제1레이디얼베어링(15)을 밀어 넣어 설치한 후 쐐기부재(16)에 조임너트(16a)를 체결하여 제1레이디얼베어링(15)의 내륜을 고정할 수 있다. 제1레이디얼베어링(15)을 설치한 후에는 간격조절링(18)을 설치하고, 제1밀봉커버(71)를 장착할 수 있다.The first thrust bearing 13, the second thrust bearing 14, the first and second support rings 17a and 17b and the
이처럼 제1레이디얼베어링(15)을 쐐기부재(16)를 이용해 고정하면, 제1 및 제2지지링(17a,17b) 등의 부품에 제작오차가 생겨 제1레이디얼베어링(15)의 설치위치가 변하는 경우에도 쐐기부재(16) 및 제1레이디얼베어링(15)의 장착위치를 조정함으로써 결합오차를 보정할 수 있다. 즉 쐐기부재(16)와 제1레이디얼베어링(15)을 제1 및 제2지지링(17a,17b) 쪽으로 밀착시킨 상태에서 제1레이디얼베어링(15)을 고정할 수 있기 때문에 부품들 간 결합오차를 최소화할 수 있다. 간격조절링(18)은 제1레이디얼베어링(15)이 장착된 상태에서 제1레이디얼베어링(15) 외륜과 제1밀봉커버(71) 사이의 거리를 측정하여 이에 부합하도록 제작한 후 설치할 수 있다.When the first
추후 고장수리 등을 위해 전방프로펠러(10)를 회전축(5)으로부터 분리할 때는 역으로 제1밀봉커버(71)와 간격조절링(18)을 분리하고, 쐐기부재(16)에 체결된 조임너트(16a)를 풀어 제1레이디얼베어링(15)이 분리될 수 있도록 한 후, 전방프로펠러(10)를 후방으로 당겨 분리할 수 있다. 전방프로펠러(10)를 분리한 후에는 제1 및 제2스러스트베어링(13,14), 쐐기부재(16), 제1 및 제2지지링(17a,17b)이 노출되므로 이들 역시 회전축(5)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. The
반전회전장치(30)의 기어박스(40)는 도 2, 도 4, 도 7에 도시한 바와 같이, 구동베벨기어(31), 피동베벨기어(32), 복수의 반전베벨기어(33)를 그 내부에 수용하며 양단이 개방된 원통형의 몸체부(41)와, 몸체부(41)의 전방 측 개구를 폐쇄하도록 몸체부(41)에 결합되는 전방커버(42), 그리고 몸체부(41)의 후방 측 개구를 폐쇄하도록 몸체부(41)에 결합되는 후방커버(43)를 포함할 수 있다. 2, 4 and 7, the
전방커버(42)는 그 중심부를 관통하는 제1연결부재(35)를 회전 가능하게 지지할 수 있고, 후방커버(43)는 역시 그 중심부를 관통하는 제2연결부재(36)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 이를 위해 제1연결부재(35) 외면과 전방커버(42) 사이에는 전방베어링(44)이 설치되고, 제2연결부재(36) 외면과 후방커버(43) 사이에는 후방 외측베어링(45)이 설치될 수 있다. The
후방 외측베어링(45)은 복수개가 회전축(5)의 길이방향으로 연속하여 설치됨으로써 제2연결부재(36)가 안정적으로 지지된 상태에서 회전하도록 할 수 있다. 제2연결부재(36) 내면과 회전축(5) 사이에는 제2연결부재(36)의 회전 가능한 지지를 위해 후방 내측베어링(46)이 설치되고, 제1연결부재(35)와 회전축(5) 외면 사이에는 원통형의 슬리브베어링(47)이 설치될 수 있다. 또 후방 내측베어링(46) 내륜과 슬리브베어링(47) 사이의 회전축(5) 외면에는 이들 사이를 지지하는 원통형의 이격링(49)이 설치될 수 있다.A plurality of rear
전방베어링(44), 후방 외측베어링(45), 후방 내측베어링(46)은 모두 레이디얼베어링으로 구성될 수 있다. 이러한 베어링들(44,45,46)은 회전축(5), 제1연결부재(35), 제2연결부재(36)에 작용하는 레이디얼 하중을 지지하면서 이들의 안정된 회전을 구현할 수 있다.The
구동베벨기어(31)는 제1연결부재(35)와 함께 회전하도록 복수의 고정볼트(31a) 체결에 의해 제1연결부재(35)와 연결된다. 피동베벨기어(32)도 역시 복수의 고정볼트(32a) 체결에 의해 제2연결부재(36)와 연결된다. 피동베벨기어(32)는 회전 시 회전축(5)과 간섭되지 않도록 그 내경부분이 회전축(5)과 이격될 수 있다. The
복수의 반전베벨기어(33)는 구동베벨기어(31)와 피동베벨기어(32) 사이에 각각 이물림 상태로 개재된다. 각 반전베벨기어(33)를 지지하는 축(34)은 회전축(5)과 교차하는 방향(회전축의 반경방향)으로 배치되고, 복수가 회전축(5)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다. 또 각 반전베벨기어(33)의 축(34) 양단에는 축(34)의 원활한 회전을 위해 각각 베어링(34a,34b)이 설치될 수 있다.The plurality of
기어박스(40) 내부에는 반전베벨기어들(33)을 설치하기 위해 내부프레임(50)이 설치될 수 있고, 내부프레임(50)은 기어박스(40) 내에 진입된 상태에서 복수의 고정부재(51)를 체결함으로써 몸체부(41) 내에 고정될 수 있다. The
내부프레임(50)은 도 4에 도시한 바와 같이, 그 중심부에 회전축(5)이 관통하는 관통공(52)이 형성되고, 그 폭(W, 회전축의 길이방향 폭)이 반전베벨기어(33)의 최대 외경보다 작은 원통 또는 다각기둥의 형태로 마련될 수 있다. 이러한 내부프레임(50)은 각 반전베벨기어(33)를 회전 가능하게 수용하되 반전베벨기어(33)가 구동 및 피동베벨기어(31,32)와 치합될 수 있도록 그 양측이 개방된 복수의 기어설치부(53)를 구비한다. 또 반전베벨기어(33)의 축(34) 양단에 설치된 베어링들(34a,34b)을 각각 지지할 수 있도록 마련된 제1축지지부(54)와 제2축지지부(55)를 구비한다. 이러한 구성들은 복수의 반전베벨기어(33)를 설치할 수 있도록 각각 복수가 관통공(52)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다. 4, a through
제1축지지부(54)와 제2축지지부(55)는 도 4에 도시한 바와 같이, 반전베벨기어 축(34)의 장착을 위해 내측프레임(50)의 한쪽 측면 방향으로 개방되는 형태로 마련될 수 있다. 그리고 여기에는 베어링들(34a,34b)을 덮어서 고정하는 제1체결부재(54a)가 제2체결부재(55a)가 장착될 수 있다. 따라서 각 반전베벨기어(33)를 내부프레임(50)에 설치할 때 반전베벨기어(33), 반전베벨기어의 축(34), 베어링들(34a,34b)을 조립한 상태에서 이 조립체를 내부프레임(50)의 한쪽 측면방향으로부터 기어설치부(53)에 진입시키는 방식으로 설치한 후, 제1 및 제2체결부재(54a,55a)를 체결하여 고정할 수 있다. 여기서는 반전베벨기어들(33)을 내부프레임(50)에 장착하는 방법에 대한 하나의 예를 제시한 것일 뿐 반전베벨기어(33)의 장착방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 내부프레임(50)의 형태가 변경될 경우 반전베벨기어(33)를 내부프레임(50)에 장착하는 방식도 바뀔 수 있다.As shown in FIG. 4, the first and second axially supports 54 and 55 are formed to be opened in the direction of one side of the
반전베벨기어들(33)이 장착된 내부프레임(50)은 반전회전장치(30)를 조립하는 과정에서 구동베벨기어(31), 피동베벨기어(32), 전방커버(42), 후방커버(43)를 설치하기 전에 기어박스(40)의 몸체부(41) 내로 진입시킨 후, 복수의 고정부재(51)를 체결하여 몸체부(41) 내에 고정할 수 있다. The
복수의 고정부재(51)는 도 4와 도 7에 도시한 바와 같이, 원통형의 핀형태로 마련될 수 있다. 이러한 고정부재(51)는 몸체부(41)의 외측으로부터 몸체부(41)를 관통하여 몸체부(41) 내로 진입하도록 설치됨으로써 그 내측 단부가 내부프레임(50)을 고정상태로 지지할 수 있다. 고정부재(51)의 내측단부는 내부프레임(50)의 둘레의 고정홈(56)에 진입함으로써 내부프레임(50)을 결속할 수 있다. 고정부재(51)의 외측단부는 고정나사의 체결에 의해 몸체부(41)에 고정될 수 있다.The plurality of fixing
이러한 기어박스(40)에 의하면, 내부프레임(50)을 포함한 반전베벨기어 조립체를 몸체부(41) 내에 장착한 후, 몸체부(41) 양측의 개구를 통해 구동베벨기어(31)와 피동베벨기어(32)를 설치할 수 있고, 이어서 전방커버(42), 후방커버(43), 제1연결부재(35), 제2연결부재(36) 등의 부품들을 설치할 수 있다. 따라서 반전회전장치(30)를 쉽게 조립할 수 있고, 추후 고장수리를 용이하게 수행할 수 있다.In this
본 실시 예에서 반전회전장치(30)는 반전베벨기어(33)가 복수인 경우를 제시하고 있으나, 반전베벨기어(33)는 구동베벨기어(31)의 회전을 피동베벨기어(32)로 반전시켜 전달할 수 있으면 될 것이므로, 반드시 복수일 필요는 없다. 구동부하가 크지 않은 소형선박은 하나의 반전베벨기어만으로도 그 기능을 구현할 수 있을 것이다.The inverting
또 반전회전장치(30)는 도 2와 도 7에 도시한 바와 같이, 회전축(5)과 제1연결부재(35)를 분리 가능하게 연결하는 동력연결장치(60)를 구비한다. 동력연결장치(60)는 기어박스(40) 전방의 회전축(5)에 마련된 구동플랜지(61), 구동플랜지(61)와 대면하도록 제1연결부재(35)에 마련된 피동플랜지(62), 구동플랜지(61)와 피동플랜지(62) 사이에 개재되는 마찰부재(63), 그리고 이들을 관통하는 형태로 체결하는 복수의 연결볼트(64)를 포함할 수 있다. 구동플랜지(61)는 회전축(5)과 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 용접 등에 의해 회전축(5)에 고정될 수 있다. 피동플랜지(62)는 제1연결부재(35)와 일체로 마련될 수 있다. 마찰부재(63)는 연결볼트(64)를 풀어서 제거한 후 반경방향 외측으로 분리할 수 있도록 복수가 반원통형으로 분할된 형태일 수 있다.2 and 7, the reversing and
동력연결장치(60)는 필요 시 복수의 연결볼트(64)를 풀어 마찰부재(63)를 분리함으로써 구동플랜지(61)와 피동플랜지(62)의 동력연결을 차단할 수 있다. 예를 들어 선박의 운항 중 반전회전장치(30)의 고장이 생길 경우 회전축(5)으로부터 제1연결부재(35) 쪽으로의 동력전달을 차단할 수 있다. 이 경우 후방프로펠러(20)의 동작만으로 선박이 운항하도록 할 수 있다.The
제2연결부재(36)는 후단에 전방프로펠러(10)의 허브(11)에 연결되는 연결플랜지(37)를 구비한다. 연결플랜지(37)는 제2연결부재(36)와 일체로 마련될 수 있고, 복수의 고정볼트(37a) 체결에 의해 전방프로펠러(10)의 허브(11) 전면에 고정될 수 있다. 따라서 피동베벨기어(32)의 회전은 제2연결부재(36)에 의해 전방프로펠러(10)로 전달될 수 있다.The second connecting
제2연결부재(36)와 회전축(5) 외면 사이에는 후방 내측베어링(46)을 지지하는 원통형의 제3지지링(38a)과 제4지지링(38b)이 설치될 수 있다. 제3지지링(38a)은 후방 내측베어링(46)의 내륜과 제1스러스트베어링(13)의 내륜 사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지할 수 있다. 제4지지링(38b)은 후방 내측베어링(46)의 외륜을 지지하도록 제2연결부재(36)의 내면 쪽에 설치될 수 있다. 그리고 제2연결부재(36)의 후단에는 제4지지링(38b)의 이탈 방지를 위해 고정링(39)이 장착될 수 있다. 고정링(39)은 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 제1스러스트베어링(13)의 외륜을 지지할 수 있다.A
이러한 반전회전장치(30)는 회전축(5)이 회전할 때 제1연결부재(35)가 회전하고, 제1연결부재(35)와 연결된 구동베벨기어(31)가 회전한다. 구동베벨기어(31)의 회전은 복수의 반전베벨기어(33)에 의해 반전된 후 피동베벨기어(32)로 전달되므로 피동베벨기어(32)가 구동베벨기어(31)와 반대로 회전한다. 그리고 피동베벨기어(32)의 회전은 제2연결부재(36)에 의해 전방프로펠러(10)로 전달된다. 따라서 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현할 수 있다.When the
이처럼 본 실시 예의 반전회전장치(30)는 복수의 베벨기어들(31,32,33)을 통해 두 프로펠러(10,20)의 상호 반전을 구현하는 것이므로 종래 유성기어식 반전회전장치에 비하여 그 부피를 줄일 수 있다. 따라서 선체 후미(3)에 설치되는 기어박스(40)의 부피를 최소화할 수 있다. As described above, since the
통상의 유성기어식 반전회전장치는 회전축에 설치되는 태양기어, 태양기어 외측에 설치되는 유성기어, 유성기어 외측에 설치되는 원통형의 내접기어를 포함하는 형태이기 때문에 그 부피가 상대적으로 크다. 또 유성기어식 반전회전장치는 최외곽에 배치되는 내접기어가 회전해야 하므로 그 외측의 케이싱까지 고려하면 부피가 매우 커질 수 밖에 없다. 따라서 이를 본 실시 예의 경우처럼 선체의 후미에 설치하기란 현실적으로 매우 어려운 문제다. 설령 선체 후미에 설치한다 하더라도 선체 후미의 크기를 키워야 하는 문제가 생긴다.The conventional planetary gear type inverting rotary device has a relatively large volume because it includes a sun gear installed on the rotary shaft, a planetary gear provided outside the sun gear, and a cylindrical internal gear installed outside the planetary gear. In the planetary gear type reverse rotation device, since the internal gear disposed at the outermost periphery needs to rotate, considering the casing on the outside, the volume becomes very large. Therefore, it is practically very 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.
또 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체 후미(3)와 전방프로펠러(10)의 허브(11) 사이를 밀봉하여 해수(또는 민물)나 이물질의 침입을 방지하는 제1밀봉장치(90)와, 같은 목적으로 전방프로펠러(10)의 허브(11)와 후방프로펠러(20)의 허브(21) 사이를 밀봉하는 제2밀봉장치(110)를 구비한다. 2, the propulsion device of the present embodiment includes a first seal (not shown) for sealing between the
제1밀봉장치(90)는 도 12에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러 허브(11)의 전면에 고정되는 제2연결부재(36)의 연결플랜지(37)에 설치된 원통형 제1라이닝(91)과, 제1라이닝(91)의 외면에 접하도록 제1라이닝(91)의 외면을 덮으며 그 일단이 후방커버(43)에 고정된 원통형 제1밀봉부재(92)를 포함할 수 있다. 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 기어박스(40)의 전방 및 후방커버(42,43)를 통과하는 윤활유 공급유로(96)와 연결될 수 있다(도 2참조). 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 있다.The
제1라이닝(91)은 도 13에 도시한 바와 같이, 양측이 반원통형으로 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. 또 제1부재(91a)의 분할된 부분 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 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 연결플랜지(37)에 고정되는 플랜지부(91h)에는 다수의 고정볼트(91i)가 체결됨으로써 허브(11)에 견고히 고정될 수 있다. 여기서는 제1라이닝(91)의 용이한 설치를 위해 제1라이닝(91)이 양측으로 분할되는 경우를 제시하지만, 제1라이닝(91)은 이에 한정되지 않고, 제1부재(91a)와 제2부재(91b)가 일체로 연결된 원통형태일 수도 있다.As shown in Fig. 13, the
제1밀봉부재(92)의 경우도 반원통형으로 제작된 다수의 링(92a,92b,92c)을 제1라이닝(91) 외측에서 회전축(5)의 길이방향으로 적층시켜 고정하는 방식일 수 있다. 다수의 링(92a,92b,92c)은 볼트 체결이나 용접에 의해 상호 결속될 수 있다. The
제2밀봉장치(110)는 도 14에 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(11) 후면에 고정된 원통형 제2밀봉부재(112)를 포함할 수 있다. 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. 14, the
제2밀봉부재(112)의 유로(115)는 회전축(5) 중심부에 마련된 윤활유 공급유로(120)와 연통될 수 있다. 이를 위해 회전축(5)에는 윤활유 공급유로(120)와 제2라이닝(111)의 내측공간(122)을 연결시키는 반경방향의 제1연결유로(121)가 형성되고, 전방프로펠러 허브(11)에는 제2라이닝(111)의 내측공간(122)과 제2밀봉부재(112)의 유로(115)를 연통시키는 제2연결유로(123)가 형성될 수 있다. 따라서 회전축(5) 중심부로부터 제2밀봉부재(112) 쪽으로 공급되는 윤활유가 패킹들(113a,113b,113c)을 가압할 수 있고, 이를 통해 밀봉을 구현할 수 있다. The
제2라이닝(111)과 제2밀봉부재(112)도 제1밀봉장치(90)의 제1라이닝(91)과 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 각각 반원통형으로 제작됨으로써 후방프로펠러(20)의 설치 후에 결합하는 방식일 수 있다.The
전방프로펠러(10)는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(5)의 외면과 허브(11)의 내면 사이의 틈을 밀봉하기 위해 허브(11)의 후면 쪽에 장착된 링형태의 제1밀봉커버(71)를 포함한다. 제1밀봉커버(71)는 회전축(5)의 외면과 접하는 내주면에 밀착성을 높이는 실링부재(71a)를 구비한다. 이러한 제1밀봉커버(71)는 제2밀봉장치(110)의 고장으로 제2라이닝(111) 내측공간(122)으로 해수가 침입하더라도 이 해수가 기어박스(40) 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉 제1밀봉커버(71)가 2차 방벽을 구현함으로써 기어박스(40) 쪽으로의 해수침입을 보다 확실하게 막을 수 있다.2 and 5, the
도 2를 참조하면, 기어박스(40) 전방의 피동플랜지(62)에는 피동플랜지(62)와 회전축(5) 외면 사이의 밀봉을 위해 전술한 제1밀봉커버(71)와 유사한 형태의 제2밀봉커버(72)가 설치될 수 있다. 제2밀봉커버(72)는 기어박스(40) 내부에 채워지는 윤활유가 선체(1) 쪽으로 누설되는 것을 막을 수 있다.2, the driven
반전회전장치(30)는 전방커버(42)와 제1연결부재(35) 사이의 전방베어링(44) 전면을 밀봉 가능하게 덮는 전면밀봉커버(73)와, 후방커버(43)와 제2연결부재(36) 사이의 후방 외측베어링(45) 후면을 밀봉 가능하게 덮는 후면밀봉커버(74)를 포함할 수 있다. 전면 및 후면밀봉커버(73,74)도 전술한 제1밀봉커버(71)와 유사한 형태로 마련될 수 있다. The
전면밀봉커버(73)와 후면밀봉커버(74)는 기어박스(40) 내부의 윤활유가 기어박스(40) 외측으로 누설되는 것을 막을 수 있다. 아울러 후면밀봉커버(74)는 제1밀봉커버(71)와 마찬가지로 제1밀봉장치(90)의 고장으로 제1라이닝(91) 내측공간으로 해수가 침입하더라도 이 해수가 기어박스(40) 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 2차 방벽의 기능도 할 수 있다.The
또 본 실시 예의 추진장치는 기어박스(40) 전방에서 회전축(5)을 지지하는 제2레이디얼베어링(81), 제3스러스트베어링(82), 제4스러스트베어링(83)을 포함할 수 있다. 제2레이디얼베어링(81)은 제1베어링케이스(84)에 수용된 상태에서 선체(1) 내부의 제1베어링지지부(86)에 고정될 수 있다. 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)도 각각의 내륜이 상호 지지되는 형태로 제2베어링케이스(85)에 수용된 상태에서 선체(1) 내부의 제2베어링지지부(87)에 고정될 수 있다. The propulsion device of the present embodiment may include a second
제2레이디얼베어링(81)은 기어박스(40) 전방에서 회전축(5)을 지지하여 회전축(5)의 반경방향 진동이나 흔들림을 방지한다. 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)은 전방 및 후방프로펠러(10,20)로부터 회전축(5)으로 전달되는 축방향 힘을 선체(1) 쪽으로 전달하는 기능을 한다. 특히 제3스러스트베어링(82)은 선박의 전진 시 회전축(5)으로부터 선수방향으로 작용하는 힘을 선체(1)에 전달하는 기능을 하고, 제4스러스트베어링(83)은 선박의 후진 시 회전축(5)으로부터 선미 방향으로 작용하는 힘을 선체(1)에 전달하는 기능을 한다.The second
도 2에서 부호 131은 제1밀봉장치(90) 외측의 선체 후미(3)와 전방프로펠러 허브(11) 사이를 덮는 제1커버링이고, 부호 132는 제2밀봉장치(110) 외측의 전방프로펠러 허브(11)와 후방프로펠러 허브(21) 사이를 덮는 제2커버링이다. 제1커버링(131)은 선체 후미(3)에 고정되고 전방프로펠러의 허브(11)와 약간 이격되는 방식으로 설치되거나, 선체 후미(3)와 약간 이격된 상태로 전방프로펠러(10)의 허브(11)에 고정되어 전방프로펠러(10)와 함께 회전할 수 있다. 제2커버링(132)도 전방프로펠러의 허브(11)와 후방프로펠러의 허브(21) 중 어느 한쪽에 고정된 상태에서 고정되는 쪽과 함께 회전할 수 있다. 2,
다음은 본 실시 예에 따른 추진장치를 제작하여 선체에 설치하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the propulsion device according to the present embodiment and installing the propulsion device on the hull will be described.
도 7에 도시한 바와 같이, 추진장치를 설치할 때는 선체(1)에 장착하기에 앞서 반전회전장치(30)를 구성하는 기어박스(40) 및 관련 부품들과 회전축(5)을 조립한다. 즉 회전축(5) 외측에 몸체부(41), 반전베벨기어(33)가 조립된 내부프레임(50), 구동베벨기어(31), 피동베벨기어(32), 제1연결부재(35), 전방커버(42), 전방베어링(44), 제2연결부재(36), 후방커버(43), 후방 외측베어링(45) 등을 조립한다. 제1밀봉장치(90)의 제1라이닝(91)과 제1밀봉부재(92)도 제2연결부재(36)의 연결플랜지(37)와 후방커버(43) 사이에 설치한다. As shown in Fig. 7, when the propulsion device is installed, the
이러한 반전회전장치(30)는 별도의 제조공장에서 각 부품들을 가공한 후 조립할 수 있으므로 정교한 제작이 가능하다. 또 통상의 경우 전방프로펠러(10)의 설치 후에 설치해야 하는 제1밀봉장치(90)를 반전회전장치(30)에 미리 장착할 수 있기 때문에 추후 선체(1)에 추진장치를 설치하는 작업을 간소화할 수 있다. Such a
제조공장에서 조립된 회전축(5)과 반전회전장치(30)는 운송수단을 이용해 선체(1)를 제조하는 도크 등으로 옮긴 후 선체(1)의 후미(3)에 장착할 수 있다. 이때는 반전회전장치(30) 조립체를 들어 올릴 수 있는 크레인 등의 인양장치를 이용할 수 있다. 반전회전장치(30)를 장착할 때는 우선 반전회전장치(30)의 기어박스(40)를 선체(1)의 후방으로부터 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 슬라이딩방식으로 진입시킨다. 그리고 회전축(5)의 중심과 메인구동축(6)의 중심이 일치하도록 정렬시킨다. The
반전회전장치(30)를 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 진입시켜 정렬한 후에는 도 8에 도시한 바와 같이, 기어박스(40)의 전방과 후방에 각각 전방고정부재(48a)와 후방고정부재(48b)를 설치하여 기어박스(40)를 선체 후미(3)에 고정시킨다. 전방 및 후방고정부재(48a,48b)는 다수로 분할된 형태일 수 있다. 전방 및 후방고정부재(48a,48b)는 다수의 고정볼트를 체결함으로써 기어박스(40)와 선체 후미(3)의 구조물에 고정될 수 있다. 8, the
후방고정부재(48b)는 작업자가 선체(1)의 후방으로부터 접근하여 장착할 수 있고, 전방고정부재(48a)는 작업자가 선체(1) 내부로부터 접근하여 장착할 수 있다. 이처럼 선체 후미(3)의 설치공간(4)에 진입되는 방식으로 장착되는 반전회전장치(30)는 추후 고장 등이 생길 때 반전회전장치(30)를 선체(1)로부터 분리할 수 있고, 분리 상태에서 고장수리를 할 수 있다. 따라서 고장수리를 용이하게 수행할 수 있다. The
본 실시 예는 기어박스(40)의 견고한 고정을 위해 기어박스(40) 전방과 후방에 전방고정부재(48a)와 후방고정부재(48b)를 체결하는 경우를 예시하였으나, 기어박스(40)를 설치공간(4)으로 진입시키면 기어박스(40)의 외면이 설치공간(4)의 내면에 지지된 상태를 유지하므로, 기어박스(40)는 후방고정부재(48b)만을 체결하는 것으로도 선체 후미(3)에 고정될 수 있다.The present embodiment exemplifies the case where the
기어박스(40)를 선체 후미(3)에 고정한 후에는 메인구동축(6)과 회전축(5)을 커플링장치(7)로 연결시키고, 선체(1)의 내부에서 제2레이디얼베어링(81), 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)을 설치하여 회전축(5)이 선체(1)에 지지될 수 있도록 한다.After fixing the
반전회전장치(30)를 선체의 후미(3)에 장착한 후에는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(5)에 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20) 및 관련 부품들를 장착하고, 제2밀봉장치(110)를 장착하는 것으로 추진장치의 설치를 마무리할 수 있다.1 and 2, the
한편, 상술한 기어박스(40)의 외형 치수 및 설치공간(4)의 내면 치수를 정확하게 제작(가공)하는 것은 매우 어려우며, 가공정밀도, 재질의 불량, 작업자의 숙련도 등에 의해 도면에 기입된 기준치수와 다르게 제작될 수 있다. 이때, 제작된 기어박스(40)를 설치공간(4)에 억지 끼워맞춤 방식으로 장착할 경우, 수리 및 교체 등으로 설치공간(4)으로부터 기어박스(40)를 분리할 필요가 있을 때 기어박스(40) 분리가 사실상 불가능하거나 매우 어려울 수 있다.On the other hand, it is very difficult to precisely produce (process) the external dimensions of the
따라서, 기어박스(40)의 외형에 대응하도록 선체 후미(3)의 설치공간(4)의 내면을 가공할 때, 설치공간(4)에 장착된 기어박스(40) 외면과 설치공간(4) 내면 사이에 일정한 정도의 틈새(S)가 형성되도록 가공할 필요성이 있다. 이때, 기어박스(40)에 적용된 (치수)공차를 기초로, 기어박스(40) 외면과 설치공간(4) 내면 사이에 일정한 정도의 틈새(S)가 형성되도록 설치공간(4)에 대한 가공이 이루어질 수 있다. 기어박스(40)에 적용된 공차는 허용할 수 있는 기어박스(40)의 실 치수의 범위로서, 최대허용치수와 최소허용치수의 차로 정의될 수 있다. 설치공간(4)의 내면은 기어박스(40)의 외형에 대응되는 형상으로 축선을 기준으로 가공될 수 있다.Therefore, when the inner surface of the
여기서 도 9를 참조하면, 설치공간(4)의 내측 하부에 기어박스(40)를 하부에서 지지하는 설치보조부재(200)가 마련될 수 있다. 즉, 기어박스(40)는 선체(1)의 후방으로부터 설치보조부재(200)의 상부로 진입하여 설치공간(4)에 장착될 수 있다. Referring to FIG. 9, an
도 10에 도시한 바와 같이, 설치보조부재(200)는 상면(201)이 수평면인 반원통 형상으로 마련되어 설치공간(4)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다. 설치보조부재(200)는 용접, 고정 수단 등에 의해 고정될 수 있다.10, the
그러나, 이러한 형상에 한정되지는 않으며, 설치보조부재(200)는 도 11에 도시한 바와 같이, 기어박스(40)에 접촉되는 부위가 원통형의 기어박스(40)의 외형에 대응된 형상으로 마련될 수 있다. 예컨대, 기어박스(40)에 접촉되는 부위가 기어박스(40)의 외면 곡률에 대응하는 오목한 형상으로 마련되어 기어박스(40)가 안정적으로 지지되면서 설치공간(4)으로 진입할 수 있도록 한다.However, the present invention is not limited to such a configuration, and the mounting assisting
도 10과 도 11을 참조하면, 설치보조부재(200)는 기어박스(40)에 조립된 회전축(5)과 메인구동축(6)의 중심이 정렬되도록, 설치공간(4)에 수용된 기어박스(40)를 하부에서 지지한다. 이를 위해, 설치보조부재(200)는 미리 일정 크기와 형태로 제작되어, 설치공간(4)의 내측 하부에 설치된다. 이를 통해, 별도의 정렬작업을 수행하지 않고도, 회전축(5)과 메인구동축(6)의 중심이 정렬될 수 있고, 이는 추진장치 설치의 효율성을 높이게 된다.10 and 11, the
이때, 설치공간(4)의 내면과 기어박스(40)의 외면 사이의 틈새(S) 간격을 측정하는 복수의 계측부재(210)가 틈새(S)가 형성된 영역에 마련될 수 있다. 이는 회전축(5)과 메인구동축(6)의 정렬작업이 실제로 정확하게 이루어졌는지 여부를 검사하기 위함이다. 계측부재(210)는 예컨대 설치공간(4)의 내면에 좌측, 우측 및 상측 방향 중 하나 이상의 방향으로 둘 이상 설치될 수 있다. 이때, 측정된 값이 일정하지 않는 경우, 축선을 기준으로 회전축(5)과 메인구동축(6)의 중심이 일치하도록 기어박스(40)에 대한 재정렬작업이 수행될 수 있다. At this time, a plurality of
계측부재(210)는 예컨대 눈금을 갖춘 동일 길이의 측정 바(bar) 형태로 마련될 수 있다. 또한 다른 예로서, 계측부재(210)는 거리측정 센서로 마련될 수 있으며, 이 경우 작업자는 거리측정 센서에 의해 측정된 설치공간(4)의 내면과 기어박스(40)의 외면 사이의 틈새(S) 간격을 원격으로 확인할 수 있다. 또 다른 예로서, 작업자가 직접 휴대용 계측장비를 이용하여 설치공간(4)의 내면과 기어박스(40)의 외면 사이의 틈새(S) 간격을 확인할 경우에는 계측부재(210)의 설치가 생략될 수 있다.The measuring
이후, 도 8에서 전술한 바와 같이 기어박스(40) 전방과 후방에 전방 및 후방고정부재(48a,48b)를 체결하는 등 후속 과정들이 수행될 수 있다. 이때, 계측부재(210)가 제거된 상태에서 각각의 과정이 수행될 수 있다. 또한, 전방 및 후방고정부재(48a,48b)는 상술한 바와 같이 다수로 분할된 형태로 마련될 수 있으므로, 설치보조부재(200)와의 간섭을 피하면서 전방 및 후방고정부재(48a,48b)를 이용하여 기어박스(40)를 선체 후미(3)에 일부 고정시킨 후, 설치보조부재(200)를 제거할 수 있다. 그러나, 설치보조부재(200)를 그대로 설치된 상태로 남겨둘 수도 있다. 상술한 후속 과정들에 대한 설명은 도 8에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.Subsequent steps can be performed by fastening the front and
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(8)의 동작에 의해 회전축(5)이 회전하면, 회전축(5) 후단부에 직결된 후방프로펠러(20)가 회전축(5)과 동일한 방향으로 함께 회전한다. 동시에 반전회전장치(30)의 구동베벨기어(31)도 회전축(5)에 고정된 상태이므로 회전축(5)과 함께 회전한다. 구동베벨기어(31)의 회전은 복수의 반전베벨기어(33)에 의해 반전되어 피동베벨기어(32)로 전달되므로 피동베벨기어(32)가 회전축(5)과 반대로 회전한다. 따라서 피동베벨기어(32)와 제2연결부재(36)에 의해 연결된 전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)와 반대로 회전한다. The propeller is rotated by the
상호 반대로 회전하는 전방프로펠러(10)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(10)를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러(20)가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수하므로 추진성능이 향상된다. 후진할 때도 마찬가지다.The
한편, 전방프로펠러(10)는 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 이에 상당하는 반력을 받는다. 이 힘은 제2스러스트베어링(14)을 통해 회전축(5)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. 후방프로펠러(20)도 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 반력을 받게 되는데, 이 힘 역시 직결된 회전축(5)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. On the other hand, since the
선박이 후진할 때는 전방프로펠러(10)의 추진력이 제1스러스트베어링(13)을 통해 회전축(5)으로 전달되고, 후방프로펠러(20)의 추진력 역시 직결된 회전축(5)으로 전달된다. The thrust of the
결국 본 실시 예의 추진장치는 선박이 전진할 때와 후진할 때 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 동작에 의해 생기는 추진력이 회전축(5)으로 전달된다. 그리고 회전축(5)으로 전달된 추진력은 제3 및 제4스러스트베어링(82,83)을 통하여 선체(1)로 전달되므로 선체(1)의 추진이 이루어진다.As a result, the propulsion system of the present embodiment transmits the propulsive force generated by the operation of the
1: 선체, 3: 선체의 후미,
4: 설치공간, 5: 회전축,
6: 메인구동축, 7: 커플링장치,
8: 구동원, 10: 전방프로펠러,
13: 제1스러스트베어링, 14: 제2스러스트베어링,
15: 제1레이디얼베어링, 16: 쐐기부재,
20: 후방프로펠러, 30: 반전회전장치,
31: 구동베벨기어, 32: 피동베벨기어,
33: 반전베벨기어, 35: 제1연결부재,
36: 제2연결부재, 37: 연결플랜지,
40: 기어박스, 41: 몸체부,
42: 전방커버, 43: 후방커버,
44: 전방베어링, 45: 후방 외측베어링,
46: 후방 내측베어링, 50: 내부프레임,
60: 동력연결장치, 61: 구동플랜지,
62: 피동플랜지, 63: 마찰부재,
71: 제1밀봉커버, 72: 제2밀봉커버,
73: 전면밀봉커버, 74: 후면밀봉커버,
81: 제2레이디얼베어링, 82: 제3스러스트베어링,
83: 제4스러스트베어링, 90: 제1밀봉장치,
110: 제2밀봉장치, 200: 설치보조부재,
201: 장착부, 202: 지지부,
210: 계측부재, S: 틈새.1: hull, 3: hull,
4: installation space, 5: rotating shaft,
6: main drive shaft, 7: coupling device,
8: drive source, 10: forward propeller,
13: first thrust bearing, 14: second thrust bearing,
15: first radial bearing, 16: wedge member,
20: rear propeller, 30: reverse rotation device,
31: driven bevel gear, 32: driven bevel gear,
33: inverted bevel gear, 35: first connecting member,
36: second connecting member, 37: connecting flange,
40: gear box, 41: body part,
42: front cover, 43: rear cover,
44: front bearing, 45: rear outer bearing,
46: rear inner bearing, 50: inner frame,
60: Power connection device, 61: Driving flange,
62: driven flange, 63: friction member,
71: first sealing cover, 72: second sealing cover,
73: front sealing cover, 74: rear sealing cover,
81: second radial bearing, 82: third thrust bearing,
83: fourth thrust bearing, 90: first sealing device,
110: second sealing device, 200: installation assistant member,
201: mounting portion, 202: supporting portion,
210: measurement member, S: crevice.
Claims (12)
상기 회전축에 고정된 후방프로펠러;
상기 후방프로펠러 전방의 상기 회전축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 및
상기 회전축의 회전을 반전시켜 상기 전방프로펠러로 전달하는 반전회전장치;를 포함하되,
상기 반전회전장치는 상기 전방프로펠러의 반전을 구현하는 복수의 기어를 내장한 상태로 선체 후미 방향으로 개방된 중공부 형태로 상기 선체의 후미에 형성된 설치공간으로부터 상기 선체 후미 외측으로 진출 가능하게 상기 선체의 외부에서 상기 설치공간으로 진입 설치되는 기어박스를 포함하고,
상기 설치공간의 내면과 상기 기어박스 외면사이에는 소정 폭 이격되도록 틈새가 형성된 선박용 추진장치.A rotating shaft connected to the main drive shaft extending from the driving source;
A rear propeller fixed to the rotary shaft;
A front propeller rotatably supported on the rotary shaft in front of the rear propeller; And
And a reverse rotation device for reversing the rotation of the rotation shaft and transmitting the rotation to the front propeller,
Wherein the inverting rotary device includes a plurality of gears for implementing the inversion of the forward propeller, and is installed in the rear of the hull, And a gear box which is installed and installed into the installation space from the outside,
And a clearance is formed between the inner surface of the installation space and the outer surface of the gear box so as to be spaced by a predetermined width.
상기 설치공간은 상기 기어박스에 적용된 공차를 기초로 상기 틈새를 갖도록 형성된 선박용 추진장치.The method according to claim 1,
Wherein the installation space is configured to have the clearance based on a tolerance applied to the gearbox.
상기 설치공간의 내측 하부에 마련되어 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간에 수용되는 상기 기어박스를 하부에서 지지하며, 상기 기어박스에 조립된 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축의 중심이 정렬되도록 하는 설치보조부재를 더 포함하는 선박용 추진장치.The method according to claim 1,
The center of the main drive shaft connected to the rotation shaft assembled in the gear box and the drive source installed inside the hull is supported by the gear box, And an installation assistance member for allowing the installation auxiliary member to be aligned.
상기 설치보조부재는 상기 기어박스에 접촉되는 부위가 상기 기어박스의 외형에 대응되게 마련된 선박용 추진장치.The method of claim 3,
Wherein the installation assisting member is provided so as to be in contact with the gear box so as to correspond to the outer shape of the gear box.
상기 설치보조부재는 상면이 수평면인 반원통 형상으로 마련되어 상기 설치공간의 길이방향을 따라 설치된 선박용 추진장치.The method of claim 3,
Wherein the installation assisting member is provided in a semicylindrical shape whose upper surface is a horizontal plane and is disposed along the longitudinal direction of the installation space.
상기 회전축과 상기 메인구동축의 중심이 정렬되었는지 여부를 검사하기 위해, 상기 설치공간에 수용된 상기 기어박스 외면과 상기 설치공간 내면 사이의 상기 틈새 간격을 측정하는 계측부재를 더 포함하는 선박용 추진장치.The method according to claim 1,
Further comprising a measuring member for measuring the clearance between the outer surface of the gearbox accommodated in the installation space and the inner surface of the installation space to check whether the center of the rotation shaft and the center of the main drive shaft are aligned.
상기 계측부재는 거리측정 센서 또는 동일 길이의 측정 바(bar) 형태로 마련되며, 상기 기어박스 외면에 대응하는 상기 설치공간의 내면에 둘 이상 설치된 선박용 추진장치.The method according to claim 6,
Wherein the measuring member is provided in the form of a distance measuring sensor or measuring bar of the same length and is provided on the inner surface of the installation space corresponding to the outer surface of the gearbox.
상기 설치공간에 수용되는 상기 기어박스 외면과의 사이에 틈새를 갖도록 상기 선체 후미에 상기 설치공간을 형성하는 형성단계;
상기 반전회전장치를 상기 회전축 외면에 조립하는 조립단계;
상기 반전회전장치의 기어박스를 상기 회전축과 함께 상기 선체의 후방으로부터 상기 설치공간으로 진입시키는 수용단계; 및
상기 설치공간에 장착된 상기 기어박스를 상기 선체 후미에 고정하는 고정단계;
를 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법.A method of installing a marine propulsion device according to any one of claims 1 to 7,
A step of forming the installation space at the rear of the hull so as to have a clearance between the installation space and the outer surface of the gearbox;
An assembling step of assembling the reverse rotation device on the outer surface of the rotary shaft;
A receiving step of allowing the gear box of the reverse rotation device to enter the installation space from the rear of the hull with the rotation shaft; And
A fixing step of fixing the gear box mounted on the installation space to the rear of the hull;
Wherein said method comprises the steps of:
상기 수용단계는 상기 설치공간의 내측 하부에 설치보조부재를 설치하는 단계를 더 포함하고,
상기 기어박스는 상기 설치보조부재의 상부로 진입하여 상기 설치공간에 수용되고, 상기 설치보조부재는 상기 기어박스를 하부에서 지지하여, 상기 기어박스에 조립된 상기 회전축과 상기 선체 내부에 설치된 구동원에 연결된 메인구동축의 중심이 정렬되도록 하는 선박용 추진장치의 설치방법.10. The method of claim 9,
Wherein the receiving step further comprises the step of installing an installation auxiliary member in an inner lower portion of the installation space,
The gear box enters the upper portion of the installation assisting member and is accommodated in the installation space, and the installation assisting member supports the gear box at the lower portion, and the rotation shaft assembled to the gear box and the driving source provided inside the hull Wherein the center of the connected main drive shaft is aligned.
상기 수용단계 이후,
상기 회전축과 상기 메인구동축의 중심이 정렬되었는지 여부를 검사하기 위해, 상기 설치공간에 수용된 상기 기어박스 외면과 상기 설치공간 내면 사이의 상기 틈새 간격을 측정하는 측정단계를 더 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법.11. The method of claim 10,
After the accepting step,
Further comprising a measurement step of measuring the clearance between the outer surface of the gear box accommodated in the installation space and the inner surface of the installation space to check whether the center of the rotation shaft and the center of the main drive shaft are aligned with each other Way.
상기 고정단계 이후,
상기 회전축과 상기 메인구동축을 연결하는 단계와,
상기 회전축에 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 설치하는 단계를 더 포함하는 선박용 추진장치의 설치방법.11. The method of claim 10,
After the fixing step,
Connecting the rotation shaft and the main drive shaft,
And installing the front propeller and the rear propeller on the rotary shaft.
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