KR101894414B1 - 프로펠러 조립장치 - Google Patents

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KR101894414B1
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propeller
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KR1020170090518A
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박주신
박성호
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 프로펠러 조립장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 조립장치는, 상면에 형성된 고정홀에 프로펠러의 허브가 삽입되어 안착되는 프레임과, 프레임의 일 측에 힌지 결합되어 수직 방향으로 연장되고, 길이 방향으로 신축되는 수직지지대와, 프레임의 상부에 위치하여 수직지지대의 일 측으로부터 수평 방향으로 연장되는 수평지지대, 및 수평지지대를 따라 슬라이딩 이동하며, 허브에 삽입되는 샤프트를 파지하는 홀더부를 포함할 수 있다.

Description

프로펠러 조립장치{Assembly device for propeller}
본 발명은 프로펠러 조립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러와 샤프트의 결합, 및 프로펠러와 결합된 샤프트를 선미부에 설치하는 작업이 용이한 프로펠러 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 서로 다른 야드(yard)나 도크(dock) 상에서 블록 단위로 제작된 복수 개의 구조물을 조립하여 건조된다. 이와 같이, 블록 단위로 구조물을 나누어 제작하면, 각종 설비나 배관, 및 부품 등을 설치하는 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 구조물을 정규상태에서 비정규상태로 또는 비정규상태에서 정규상태로 뒤집는 턴오버(turnover) 작업을 통해 구조물을 적절히 정렬하고, 정렬된 상태의 구조물에 작업자가 진입하여 편리하고 효율적으로 작업할 수 있는 것이다.
한편, 프로펠러와 샤프트, 및 방향키는 선미의 하부에 설치되어야 하므로, 다른 구조물에 비해 설치 작업이 까다로운 편이다. 종래에는 수평 방향으로 배치된 프로펠러에 복수 개의 와이어로프(wire rope) 또는 슬링벨트(sling belt)를 건 후, 크레인을 이용하여 프로펠러를 턴오버하여 선미의 하부에 설치하였다. 그러나, 프로펠러의 날카로운 표면으로 인해 와이어로프 또는 슬링벨트가 절단되거나 찢어지는 문제가 빈번하게 발생하였으며, 프로펠러의 균형을 유지하는 복수 개의 와이어로프 또는 슬링벨트 중 어느 하나라도 절단되거나 찢어질 경우, 고중량의 프로펠러가 낙하하여 장비 파손 및 인명 피해 사고를 유발할 수 있다. 특히, 종래에는 선미부에 미리 설치된 샤프트에 프로펠러를 축결합하는 방식을 사용하였는데, 이 때의 오차율이 0.1mm 단위여서 설치 작업에 많은 시간이 할애되는 문제점이 있다.
이에, 프로펠러와 샤프트의 결합, 및 프로펠러와 결합된 샤프트를 선미부에 설치하는 작업이 용이한 장치가 필요하게 되었다.
대한민국 등록실용신안 제20-0453143호 2011. 04. 01.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 프로펠러와 샤프트의 결합, 및 프로펠러와 결합된 샤프트를 선미부에 설치하는 작업이 용이한 프로펠러 조립장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 조립장치는, 상면에 형성된 고정홀에 프로펠러의 허브가 삽입되어 안착되는 프레임과, 상기 프레임의 일 측에 힌지 결합되어 수직 방향으로 연장되고, 길이 방향으로 신축되는 수직지지대와, 상기 프레임의 상부에 위치하여 상기 수직지지대의 일 측으로부터 수평 방향으로 연장되는 수평지지대, 및 상기 수평지지대를 따라 슬라이딩 이동하며, 상기 허브에 삽입되는 샤프트를 파지하는 홀더부를 포함한다.
상기 홀더부는, 상기 샤프트의 외주면을 양 측에서 압착하는 제1 홀더부와 제2 홀더부를 포함할 수 있다.
상기 수평지지대는, 상기 수직지지대의 양단으로부터 각각 평행하게 연장되며 상기 제1 홀더부와 상기 제2 홀더부가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 제1 수평지지대와 상기 제2 수평지지대를 포함하되, 상기 제1 수평지지대와 상기 제2 수평지지대는 간격이 조절되어 상기 제1 홀더부와 상기 제2 홀더부가 상기 샤프트를 파지하거나 해제할 수 있다.
상기 수직지지대는, 상기 프레임에 회동 가능하게 결합되는 제1 수직지지대와, 상기 제1 수평지지대와 상기 제2 수평지지대가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 수직지지대, 및 상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이를 연결하며, 상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이의 간격을 조절하는 신축부를 포함할 수 있다.
상기 신축부는, 상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이를 연결하며 유압 또는 공압으로 구동하는 실린더를 포함할 수 있다.
상기 프로펠러 조립장치는, 적어도 일부가 신축 가능하며, 양단이 각각 상기 프레임과 상기 제1 수직지지대에 회동 가능하게 결합되는 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 프로펠러 조립장치는, 상기 프레임 하부에 결합되는 이동바퀴, 및 상기 프레임의 전방으로 연장되어 바닥면을 지지하는 지지다리를 더 포함하되, 상기 고정홀과 상기 지지다리 사이에 상기 수직지지대가 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 프로펠러의 허브와 샤프트의 결합, 및 허브에 결합된 샤프트와 선미부의 결합이 순차적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 프로펠러의 조립 및 조립된 프로펠러를 선미부에 설치하는 작업이 용이하며, 이에 소요되는 시간 및 비용을 절감시킬 수 있다. 특히, 와이어로프나 슬링벨트를 이용하지 않으므로, 프로펠러의 낙하에 따른 장비 파손 및 인명 피해 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 조립장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 프로펠러 조립장치를 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 프로펠러 조립장치를 B-B'선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 홀더부가 샤프트를 파지하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 샤프트를 허브에 결합하는 과정을 설명하기 위한 작동도이다.
도 7 내지 도 9는 프로펠러를 선체에 결합하는 과정을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 조립장치에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 조립장치는 프로펠러의 허브와 샤프트의 결합, 및 허브와 결합된 샤프트를 선미부에 결합하는데 사용하는 장치이다.
프로펠러 조립장치는 프로펠러의 허브와 샤프트의 결합, 및 허브에 결합된 샤프트와 선미부의 결합이 순차적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 프로펠러의 조립 및 조립된 프로펠러를 선미부에 설치하는 작업이 용이하며, 이에 소요되는 시간 및 비용을 절감시킬 수 있다. 특히, 와이어로프나 슬링벨트를 이용하지 않으므로, 프로펠러의 낙하에 따른 장비 파손 및 인명 피해 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 프로펠러 조립장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 조립장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 프로펠러 조립장치를 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 프로펠러 조립장치를 B-B'선으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 4는 홀더부가 샤프트를 파지하는 모습을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 프로펠러 조립장치(1)는 프레임(10)과, 수직지지대(20)와, 수평지지대(30), 및 홀더부(40)를 포함한다.
프레임(10)은 프로펠러의 허브(도 5의 H 참조)를 고정하기 위한 것으로, 일정한 두께를 갖는 판 상의 부재 또는 내부에 공간이 형성된 함체 형상의 부재로 형성될 수 있다. 여기서, 허브(H)라 함은, 복수 개의 프로펠러 블레이드(도 5의 B 참조)를 고정하기 위한 것으로, 일 측이 개방되어 외부와 연통되는 원추형 또는 원통 형상의 함체로 형성될 수 있다. 복수 개의 블레이드(B)는 각각 허브(H)의 외주면에 방사형으로 결합되며, 각각의 블레이드(B)는 유선형으로 형성되되 단부에 보호캡(C)이 씌워져 프로펠러의 조립 및 설치 시 손상을 예방할 수 있다. 프레임(10)은 바닥면과 수평하게 배치되며, 상면에 허브(H)가 삽입되어 안착되는 고정홀(10a)이 형성될 수 있다. 프로펠러의 허브(H)는 통상, 원추형 또는 원통형으로 형성되므로, 고정홀(10a)은 단면이 원형으로 형성될 수 있다. 도면 상에는 고정홀(10a)이 프레임(10)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통하여 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 고정홀(10a)은 프레임(10)의 상면만 관통하여 형성될 수도 있다.
프레임(10)은 하부에 이동바퀴(60)가 결합되어 원하는 위치로 용이하게 이동할 수 있다. 이동바퀴(60)는 복수 개가 프레임(10)의 하면 모서리에 각각 배치될 수 있으며, 복수 개의 이동바퀴(60)는 필요에 따라 폐루프(closed loop)를 형성하는 체인(chain), 벨트(belt) 등으로 연결될 수도 있다.
또한, 프레임(10)은 일 측에 적어도 하나의 지지다리(70)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 지지다리(70)는 프레임(10)을 바닥면에 고정하여 작업 시 정밀도를 향상시키기 위한 것으로, 프레임(10)의 전방으로 연장되어 바닥면을 지지할 수 있다. 도면 상에는 지지다리(70)가 프레임(10)의 측면에서 수직 방향으로 슬라이딩 이동하여 바닥면에 지지되는 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 프레임(10)을 바닥면에 고정할 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다.
프레임(10)의 일 측에는 수직지지대(20)가 결합된다.
수직지지대(20)는 후술할 홀더부(40)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 것으로, 프레임(10)의 일 측에 힌지 결합되어 수직 방향으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 수직지지대(20)는 고정홀(10a)과 지지다리(70) 사이의 프레임(10)에 힌지 결합되어 수직 방향으로 연장되며, 길이 방향으로 신축될 수 있다. 수직지지대(20)가 길이 방향으로 신축하며 홀더부(40)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 홀더부(40)에 파지된 샤프트(S)가 하방으로 이동하여 허브(H)의 개방된 일 측을 통해 삽입될 수 있다. 또한, 수직지지대(20)가 프레임(10)에 힌지 결합됨으로써, 조립된 프로펠러를 선미부에 설치하는 작업 시 후술할 수평지지대(30) 및 홀더부(40)의 배치를 용이하게 전환시킬 수 있다. 수직지지대(20)의 구조에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
프레임(10)의 상부에는 수평지지대(30)가 위치한다.
수평지지대(30)는 홀더부(40)의 수평 방향 이동을 가이드하는 것으로, 레일 형상의 부재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 수평지지대(30)는 수직지지대(20)의 단부에 고정 결합되어 수평 방향으로 연장되며, 쌍을 이루어 형성될 수 있다. 수평지지대(30)가 수직지지대(20)의 일 측으로부터 수평 방향으로 연장됨으로써, 홀더부(40)가 수평 방향으로 이동하며 샤프트(S)와 허브(H)의 중심을 서로 일치시킬 수 있다. 수평지지대(30)의 구조에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
수평지지대(30)에는 홀더부(40)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.
홀더부(40)는 허브(H)에 삽입되는 샤프트(S)를 파지하는 것으로, 수평지지대(30)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 도면 상에는 홀더부(40)가 수평지지대(30)의 측면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 홀더부(40)는 수평지지대(30)의 상면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수도 있다. 홀더부(40)는 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)를 포함한다.
제1 홀더부(41)는 샤프트(S)의 외주면을 일 측에서 압착하며, 제2 홀더부(42)는 샤프트(S)의 외주면을 타 측에서 압착한다. 즉, 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)는 서로 대칭 형성되며, 샤프트(S)의 외주면을 양 측에서 압착하여 파지할 수 있다. 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)는 각각, 하우징(43)과 구동바퀴(44), 및 홀더(45)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)는 서로 대칭 형성되어 동일한 구조로 형성되므로, 제2 홀더부(42)의 구조 설명은 제1 홀더부(41)의 구조 설명으로 대신한다.
제1 홀더부(41)는 하우징(43)과 구동바퀴(44), 및 홀더(45)를 포함한다.
하우징(43)은 제1 홀더부(41)의 본체로, 상측과 하측이 각각 개방된 통 형상의 부재로 형성될 수 있다. 도면 상에는 하우징(43)이 사각 통 형태로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 하우징(43)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 하우징(43)의 상측과 하측이 각각 개방된 형태로 형성됨으로써, 샤프트(S)의 이동이 용이할 수 있다. 즉, 하우징(43)의 상측을 통해 샤프트(S)가 홀더부(40) 내측으로 인입(引入)되고, 하우징(43)의 하측을 통해 샤프트(S)가 홀더부(40) 외측으로 배출될 수 있다. 하우징(43)의 일 측에는 구동바퀴(44)가 결합될 수 있다.
구동바퀴(44)는 수평지지대(30)를 따라 슬라이딩 이동하며 제1 홀더부(41)를 수평 방향으로 이동시키는 것으로, 적어도 하나가 하우징(43)에 결합될 수 있다. 도면 상에는 구동바퀴(44)가 하우징(43)의 하면에 결합된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 구동바퀴(44)의 결합 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 구동바퀴(44)의 일 측에는 구동바퀴(44)를 수평지지대(30)에 고정하는 별도의 고정장치(도시되지 않음)가 마련될 수 있으며, 하우징(43)의 일 측에는 구동바퀴(44)의 회전 구동을 위한 전력을 제공하는 전원장치(도시되지 않음), 및 구동바퀴(44)의 이동을 제어하는 제어부(도시되지 않음)가 마련될 수 있다.
하우징(43)의 내측에는 홀더(45)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 홀더(45)는 샤프트(S)의 외주면을 압착하여 파지하는 것으로, 일정한 두께를 갖는 판 상의 부재로 형성될 수 있다. 홀더(45)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 샤프트(S)의 외주면에 접하는 면이 내측으로 만입되어 곡면을 형성하며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 샤프트(S)의 직경에 대응하여 하우징(43) 내측에서 수평 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 하우징(43)과 홀더(45) 사이는 홀더(45)의 슬라이딩 이동을 위한 레일장치(R)가 마련될 수 있으며, 홀더(45)는 전술한 전원장치로부터 전력을 제공받아 레일장치(R)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 또한, 홀더(45)는 전술한 제어부에 의해 슬라이딩 이동이 제어될 수 있다.
이러한 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)는 각각, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 수평지지대(30)는 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)를 포함한다.
제1 수평지지대(31)는 수직지지대(20)의 일단으로부터 평행하게 연장되며, 제2 수평지지대(32)는 수직지지대(20)의 타단으로부터 평행하게 연장된다. 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)는 서로 대칭 형성되며, 간격이 조절될 수 있다. 다시 말해, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)는 수직지지대(20)로부터 각각 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하여 간격이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격이 좁아지면, 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)가 서로 인접하며 샤프트(S)를 파지할 수 있다. 반대로, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격이 넓어지면, 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42)가 이격되며 샤프트(S)의 파지를 해제할 수 있다. 도면 상에는 수직지지대(20)와 제1 수평지지대(31) 사이, 및 수직지지대(20)와 제2 수평지지대(32) 사이에 각각 실린더 구조가 개재되어 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격이 조절되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격을 조절할 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어, 수직지지대(20)와 제1 수평지지대(31) 사이, 및 수직지지대(20)와 제2 수평지지대(32) 사이에는 각각 레일 구조 또는 기어 구조가 개재될 수도 있다.
한편, 수직지지대(20)는 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22), 및 신축부(23)를 포함한다.
제1 수직지지대(21)는 하단부가 프레임(10)에 회동 가능하게 결합되어 수직 방향으로 연장되며, 제2 수직지지대(22)는 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 다시 말해, 제1 수직지지대(21)는 프레임(10)의 전방을 향하여 회동 가능하게 결합되고, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)는 제2 수직지지대(22)의 양 측면에 각각 수평 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다. 이 때, 제1 수직지지대(21)는 제어부에 의해 회동이 제어될 수 있다. 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이는 신축부(23)에 의해 연결될 수 있다.
신축부(23)는 길이 방향으로 신축하며 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격을 조절하는 것으로, 일단이 제1 수직지지대(21)에 연결되고 타단이 제2 수직지지대(22)에 연결될 수 있다. 신축부(23)는 예를 들어, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이를 연결하며 유압 또는 공압으로 구동하는 실린더를 포함할 수 있다. 구체적으로, 신축부(23)는 내부가 제1 수직지지대(21) 및 제2 수직지지대(22)와 각각 연통되며, 실린더(23a)와 피스톤(23b)을 포함할 수 있다. 실린더(23a)는 일 측이 개방된 통 형상의 부재로, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 중 어느 하나에 고정될 수 있다. 피스톤(23b)은 슬라이딩 이동하여 실린더(23a) 외측으로 돌출되거나 실린더(23a)의 내측으로 수용되며, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 중 나머지 하나에 고정될 수 있다. 이하, 실린더(23a)가 제1 수직지지대(21)에 연결되고 피스톤(23b)이 제2 수직지지대(22)에 연결된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
실린더(23a)는 하단이 제1 수직지지대(21) 내측에 수직 방향으로 고정 결합되어, 개방된 일 측이 상방을 향할 수 있다. 피스톤(23b)은 상단이 제2 수직지지대(22) 내측에 수직 방향으로 고정 결합되어, 하단이 실린더(23a) 내측에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 도면 상에 구체적으로 도시하진 않았으나, 실린더(23a)의 일 측에는 제어부에 의해 제어되는 공기주입유닛 또는 유체주입유닛이 연결될 수 있으며, 공기 또는 유체의 유동에 따라 피스톤(23b)이 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 실린더(23a) 내부로 공기 또는 유체가 주입되면, 피스톤(23b)이 실린더(23a)의 외측으로 슬라이딩 이동하여, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격이 넓어질 수 있다. 반대로, 실린더(23a) 내부의 공기 또는 유체가 배출되면, 피스톤(23b)이 실린더(23a)의 내측으로 슬라이딩 이동하여, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격이 좁아지면, 수평지지대(30)가 프레임(10)을 향하여 하방으로 이동하여 홀더부(40)에 파지된 샤프트(S)가 허브(H)에 삽입될 수 있다.
그러나, 신축부(23)가 유압 또는 공압으로 구동하는 실린더를 포함하여 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격을 조절하는 것으로 한정될 것은 아니며, 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격을 조절할 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어, 신축부(23)는 기어 구조를 포함하여 제1 수직지지대(21)와 제2 수직지지대(22) 사이의 간격을 조절할 수도 있다.
또한, 프레임(10)과 제1 수직지지대(21)는 고정부(50)에 의해 연결될 수 있다. 고정부(50)는 프레임(10)으로부터 회동한 수직지지대(20)를 지지하는 것으로, 적어도 일부가 신축 가능하게 형성되어 프레임(10)의 전방에 배치될 수 있다. 고정부(50)는 유압 또는 공압으로 구동하는 실린더 형태로 형성되어 양단이 각각 프레임(10)과 제1 수직지지대(21)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 고정부(50)가 신축 가능하게 형성되어 양단이 각각 프레임(10)과 제1 수직지지대(21)에 회동 가능하게 결합됨으로써, 수직지지대(20)가 회동하여 프레임(10)으로부터 수평하게 연장된 상태로 유지될 수 있으며, 이로 인해, 조립된 프로펠러를 선미부에 설치하는 작업 시 정밀한 제어가 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 수직지지대(20)가 회동하여 프레임(10)으로부터 수평하게 연장되면, 수직지지대(20)와 수평지지대(30) 및 홀더부(40)가 일체로 프레임(10)의 전방에 배치되므로, 프로펠러 조립장치(1)가 균형을 잃고 기울어질 수 있는데, 고정부(50)가 이를 방지할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여, 프로펠러 조립장치(1)의 작동 과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 5 및 도 6은 샤프트를 허브에 결합하는 과정을 설명하기 위한 작동도이고, 도 7 내지 도 9는 프로펠러를 선체에 결합하는 과정을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명에 따른 프로펠러 조립장치(1)는 프로펠러의 허브(H)와 샤프트(S)의 결합, 및 허브(H)에 결합된 샤프트(S)와 선미부(T)의 결합이 순차적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 프로펠러의 조립 및 조립된 프로펠러를 선미부(T)에 설치하는 작업이 용이하며, 이에 소요되는 시간 및 비용을 절감시킬 수 있다. 특히, 와이어로프나 슬링벨트를 이용하지 않으므로, 프로펠러의 낙하에 따른 장비 파손 및 인명 피해 사고를 방지할 수 있다.
도 5는 샤프트를 파지하는 홀더부의 위치를 조정한 후 홀더부 및 샤프트를 하강시키는 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 샤프트와 허브가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 프레임(10)의 고정홀(10a)에는 프로펠러의 허브(H)가 삽입되어 안착된다. 허브(H)는 개방된 일 측이 상방을 향하도록 고정홀(10a)에 삽입되며, 각각의 블레이드(B)는 단부에 보호캡(C)이 씌워질 수 있다.
홀더부(40)는 샤프트(S)의 외주면을 양 측에서 압착하여 파지하며, 수평지지대(30)를 따라 수평 방향으로 슬라이딩 이동하여 허브(H)의 중심과 샤프트(S)의 중심을 서로 일치시킬 수 있다. 허브(H)의 중심과 샤프트(S)의 중심이 서로 일치되면, 고정장치에 의해 구동바퀴(44)가 수평지지대(30)에 고정되고, 피스톤(23b)이 실린더(23a) 내측으로 슬라이딩 이동하여 신축부(23)의 길이를 단축시킬 수 있다. 신축부(23)의 길이가 단축됨에 따라 수평지지대(30)와 홀더부(40) 및 샤프트(S)가 점차 하방으로 이동할 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하여 설명하면, 피스톤(23b)이 실린더(23a) 내측에 수용되어 신축부(23)의 길이가 완전히 단축되면, 홀더부(40)에 파지된 샤프트(S)가 허브(H)에 삽입된다. 도시된 바와 같이, 샤프트(S)는 외주면에 링 형상의 돌기부(H1)가 형성되고, 허브(H)는 내주면에 돌기부(H1)가 삽입되는 만입홈(S1)이 형성되므로, 샤프트(S)와 허브(H)는 서로 견고하게 고정 결합될 수 있다. 그러나, 샤프트(S)에 돌기부(H1)가 형성되고 허브(H)에 만입홈(S1)이 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 샤프트(S)의 외주면에 만입홈(S1)이 형성되고 허브(H)의 내주면에 돌기부(H1)가 형성될 수도 있다.
도 7은 조립된 프로펠러를 선미부에 설치하기 위해 프로펠러의 배치를 전환시키는 모습을 도시한 도면이고, 도 8은 샤프트를 선미부에 설치하는 모습을 도시한 도면이며, 도 9는 선미부에 설치된 프로펠러와 프로펠러 조립장치를 분리하는 모습을 도시한 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하여 설명하면, 수직지지대(20)는 회동하여 프레임(10)으로부터 수평하게 연장될 수 있다. 수직지지대(20)가 회동함에 따라 수평지지대(30)와 홀더부(40), 샤프트(S)와 허브(H)도 일체로 회동하게 되며, 이와 동시에, 고정부(50)는 길이가 단축되며 수직지지대(20)를 지지할 수 있다.
수직지지대(20)가 회동하여 프레임(10)으로부터 수평하게 연장되면, 수평지지대(30)는 수직 방향으로 배치가 전환되고, 홀더부(40)에 파지된 샤프트(S)는 수평 방향으로 배치가 전환된다. 전술한 바와 같이, 구동바퀴(44)는 고정장치에 의해 수평지지대(30)에 고정된 상태이므로, 수평지지대(30)가 수직 방향으로 배치되더라도 홀더부(40)는 일정 위치에 고정된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 수평지지대(30)가 수직 방향으로 배치되면, 블레이드(B)의 단부에 씌워진 보호캡(C)으로부터 홀더부(40)를 향해 고박용 와이어(W)가 발사되어 블레이드(B)가 흔들리는 것을 방지할 수도 있다. 고박용 와이어(W)는 보호캡(C) 내부에 내장되며, 단부에 갈고리 형태의 후크(hook)가 형성되어 홀더부(40)에 고정될 수 있다. 홀더부(40)는 고박용 와이어(W)의 결속을 위한 적어도 하나의 홈(도시되지 않음)이 형성될 수 있으며, 고박용 와이어(W)는 수평지지대(30)가 수직 방향으로 배치되면 제어부에 의해 자동으로 발사될 수 있다.
이어서, 도 8을 참조하여 설명하면, 홀더부(40)는 수직 방향으로 배치가 전환된 수평지지대(30)를 따라 수직 방향으로 이동하여 샤프트(S)의 중심과 샤프트(S)가 설치될 선미부(T)의 중심을 서로 일치시킬 수 있다. 샤프트(S)의 중심과 선미부(T)의 중심이 서로 일치되면, 프레임(10)에 별도의 가압장치(P)를 설치하여 허브(H) 및 샤프트(S)를 가압할 수 있다. 허브(H) 및 샤프트(S)가 가압됨에 따라 샤프트(S)가 선미부(T)에 삽입될 수 있다.
마지막으로, 도 9를 참조하면, 샤프트(S)의 단부가 선미부(T)에 삽입되어 자유단 형태로 고정되면, 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32)를 수직지지대(20)로부터 슬라이딩 이동시켜 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격을 점차 넓힐 수 있다. 제1 수평지지대(31)와 제2 수평지지대(32) 사이의 간격이 넓어짐에 따라 샤프트(S)를 파지하고 있던 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42) 사이의 간격도 넓어져 샤프트(S)의 파지가 해제된다. 즉, 프로펠러와 프로펠러 조립장치(1)가 분리된다.
한편, 가압장치(P)는 샤프트(S)가 선미부(T)에 완전히 삽입될 때까지 허브(H)를 가압하며, 이 때, 허브(H)와 블레이드(B)는 제1 홀더부(41)와 제2 홀더부(42) 사이를 통과하며 선미부(T)에 점차 근접할 수 있다. 샤프트(S)가 선미부(T)에 완전히 삽입되어 프로펠러의 설치가 완료되면, 블레이드(B)의 단부에 씌워진 보호캡(C)을 제거하고, 프로펠러 조립장치(1)는 후방으로 이동한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 프로펠러 조립장치 10: 프레임
10a: 고정홀 20: 수직지지대
21: 제1 수직지지대 22: 제2 수직지지대
23: 신축부 23a: 실린더
23b: 피스톤 30: 수평지지대
31: 제1 수평지지대 32: 제2 수평지지대
40: 홀더부 41: 제1 홀더부
42: 제2 홀더부 43: 하우징
44: 구동바퀴 45: 홀더
50: 고정부 60: 이동바퀴
70: 지지다리
B: 블레이드 C: 보호캡
H: 허브 H1: 돌기부
P: 가압장치 R: 레일장치
S: 샤프트 S1: 만입홈
T: 선미부 W: 고박용 와이어

Claims (7)

  1. 상면에 형성된 고정홀에 프로펠러의 허브가 삽입되어 안착되는 프레임;
    상기 프레임의 일 측에 힌지 결합되어 수직 방향으로 연장되고, 길이 방향으로 신축되는 수직지지대;
    상기 프레임의 상부에 위치하여 상기 수직지지대의 일 측으로부터 수평 방향으로 연장되는 수평지지대; 및
    상기 수평지지대를 따라 슬라이딩 이동하며, 상기 허브에 삽입되는 샤프트를 파지하는 홀더부를 포함하되,
    상기 홀더부는,
    상기 샤프트의 외주면을 양 측에서 압착하는 제1 홀더부와 제2 홀더부를 포함하고,
    상기 수평지지대는,
    상기 수직지지대의 양단으로부터 각각 평행하게 연장되며 상기 제1 홀더부와 상기 제2 홀더부가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 제1 수평지지대와 제2 수평지지대를 포함하며,
    상기 제1 수평지지대와 상기 제2 수평지지대는 간격이 조절되어 상기 제1 홀더부와 상기 제2 홀더부가 상기 샤프트를 파지하거나 해제하는 프로펠러 조립장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 수직지지대는,
    상기 프레임에 회동 가능하게 결합되는 제1 수직지지대와,
    상기 제1 수평지지대와 상기 제2 수평지지대가 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 제2 수직지지대; 및
    상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이를 연결하며, 상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이의 간격을 조절하는 신축부를 포함하는 프로펠러 조립장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 신축부는, 상기 제1 수직지지대와 상기 제2 수직지지대 사이를 연결하며 유압 또는 공압으로 구동하는 실린더를 포함하는 프로펠러 조립장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    적어도 일부가 신축 가능하며, 양단이 각각 상기 프레임과 상기 제1 수직지지대에 회동 가능하게 결합되는 고정부를 더 포함하는 프로펠러 조립장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임 하부에 결합되는 이동바퀴; 및
    상기 프레임의 전방으로 연장되어 바닥면을 지지하는 지지다리를 더 포함하되,
    상기 고정홀과 상기 지지다리 사이에 상기 수직지지대가 결합되는 프로펠러 조립장치.
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