KR102041508B1 - 준설선의 유압식 추진장치 - Google Patents

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(주)백건준설
백도선
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Abstract

본 발명은 준설선의 유압식 추진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추진력을 발생시키는 프로펠러가 유압에 의해 회전 속도 및 방향이 제어되며, 프로펠러를 준설선에 대해 좌측 또는 우측 방향으로 선회시켜 준설선의 선회방향을 조정하며 필요에 따라 준설선에 대해 프로펠러의 승강이 가능한 준설선의 유압식 추진장치에 관한 것이다.
본 발명의 준설선의 유압식 추진장치는 유압모터를 이용하여 프로펠러를 회전시켜 준설선을 추진하며, 추진유닛을 좌우로 회동시켜 준설선을 선회시키므로 추진 및 조타 구조가 간결한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 준설선 유압식 추진장치는 추진유닛이 상승 또는 하강이 가능하므로, 준설 작업 시나 준설선 추진 시 얕은 깊이의 수저면 또는 수중에 부유하는 부유물체들과 충돌이 방지되고, 준설선을 육지로 이송 시 지면이나 기타 물체로부터 충돌이 방지될 수 있어 내구성 향상뿐만 아니라 안정적인 준설작업을 수행할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

준설선의 유압식 추진장치{Hydraulic propulsion device for dredger}
본 발명은 준설선의 유압식 추진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 준설선의 부유본체의 추진 및 선회를 위한 구조가 간결하고 조작이 용이하며 준설작업 효율을 높일 수 있는 준설선의 유압식 추진장치에 관한 것이다.
준설선은 강·항만·항로 등의 바닥에 있는 흙·모래·자갈·돌 등을 파내는 시설을 장비한 배 강·운하·항만·항로의 깊이를 보다 깊게 하기 위한 준설작업, 물 밑의 흙·모래·광물 등을 채취하는 작업, 수중구조물 축조의 기초공사, 해저 폐기물을 끌어올려 제거하는 작업 등에 사용된다. 또한, 준설선은 하천이나 호수 등의 바닥면에 쌓여 있는 슬러지 제거 및 준설을 위하여 사용되기도 한다.
이러한, 준설선은 준설할 수역의 깊이와 바닥(수저면)의 토질의 종류, 준설된 물질의 운반거리 등에 따라 각각 적당한 설비와 장비가 탑재되며 준설 수역 바닥에 고정을 위한 스퍼드 장치가 장착되므로, 공간확보가 쉽지 않아 기관실의 위치선정이나 추진장치 설치에 제약이 많은 단점이 있었다.
또한, 준설선은 주로 수심이 얕은 지역에서 준설작업이 이루어지므로, 일반 선박에 적용되는 추진장치가 장착되는 경우, 하방으로 돌출되는 추진장치에 의해 운항이 매우 제한적이며, 얕은 수심의 수저면이나 수중부유물, 기타 돌출물 등에 추진장치가 쉽게 충돌될 수 있는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1339890호 : 복합 준설선
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압을 이용하여 프로펠러를 회전시키는 추진구조와 준설선의 부유본체를 선회시키기 위한 조타구조를 적용함으로써 구조가 간결하며, 필요에 따라 추진구조를 승강시킬 수 있어 준설작업의 효율성을 높일 수 있는 준설선의 유압식 추진장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 준설선의 유압식 추진장치는 준설선의 후미에 장착되는 유압모터와, 상기 유압모터의 구동에 의해 회전되며 회전방향에 따라 상기 준설선을 전진 또는 후진시킬 수 있는 프로펠러를 포함하는 추진유닛과; 상기 추진유닛과 연결되게 상기 준설선의 후미에 장착되어 상기 준설선을 선회시키기 위해 상기 추진유닛을 좌측 또는 우측 방향으로 회동시키거나, 수저면 또는 부유물로부터 충돌을 방지할 수 있도록 상기 추진유닛을 승강시키는 조타유닛;을 구비하고, 상기 조타유닛은 상기 추진유닛의 상방의 위치에서 상하방향으로 연장되고 내부에 길이방향으로 연장되며 하방이 개방된 중공부가 형성되며 상기 준설선의 부유본체에 회전가능하게 장착되는 조타실린더와, 상기 조타실린더의 중공부에 삽입되되 상기 조타실린더의 하단에 대해 하방으로 돌출된 길이가 연장되거나 축소되도록 승강 가능하게 삽입장착되며 상기 조타실린더와 함께 회전되어 하단에 연결된 상기 추진유닛을 승강시키나 좌우방향으로 회동시키는 승강로드와, 일측이 상기 부유본체의 후미에 장착되고 타측이 상기 조타실린더에 연결되어 회전 또는 길이 신축에 의해 상기 조타실린더를 회전시키는 실린더회전조작유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더회전조작유닛은 길이신축에 따라 상기 조타실린더가 회전될 수 있도록, 상기 조타실린더에 대해 좌측 또는 우측으로 이격된 위치의 상기 부유본체의 후미에서 일측이 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 상기 조타실린더에 인접한 방향으로 연장된 회동조작실린더와, 상기 부유본체의 후미에 마주하는 상기 조타실린더의 외주면에서 돌출형성된 돌출부에 일측이 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 상기 회동조작실린더에 수용되어 상기 회동조작실린더에 대해 돌출된 길이가 연장되거나 축소됨에 따라 상기 조타실린더를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되게 상기 조타실린더를 당기거나 미는 회동조작로드를 구비한다.
상기 추진유닛은 전후방향으로 연장되며 상부가 상기 승강로드의 하단과 결합되며 전단 측에 상기 유압모터와 결합되어 길이방향 중심축으로 상기 유압모터의 구동축이 관통하는 축하우징과; 상기 축하우징의 후단에 대해 돌출되는 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전되면서 회전방향에 따라 상기 준설선이 전진 또는 후진시킬 수 있는 추진력을 제공하는 상기 프로펠러와; 전후방향으로 관통형성된 내측의 전방 측에 상기 축하우징이 위치되게 상기 축하우징에서 방사상으로 연장된 복수의 지지부재가 전방측 내주면에 연결되어 후방측 내주면에 둘러싸인 상기 프로펠러로 유입되는 유체의 유동속도를 가속시키는 덕트;를 구비한다.
상기 덕트는 복수의 상기 지지부재와 연결되는 전방측 내주면에 상기 축하우징 방향으로 돌출형성되며 전후방향으로 연장되며 원주방향을 따라 상호 이격되어 내측으로 유입되는 유체를 층류화시키는 복수의 층류화유도리브를 더 구비할 수 있다.
상기 복수의 지지부재는 상기 축하우징의 외주면에서 상기 덕트의 내주면으로 연장되되 전후방향으로 폭을 갖는 판상으로 형성되며, 상기 추진유닛은 상기 프로펠러의 날개와 접촉되어 후방으로 밀리는 유체의 양의 확보가 용이하여 상기 프로펠러의 회전에 의한 추진력이 향상될 수 있도록 상기 덕트 내로 유입되는 유체를 상기 프로펠러의 중심축에서 상기 덕트 방향으로 이격되는 상기 프로펠러의 날개의 폭이 확장되는 위치로 이동유도하는 유체이동유도유닛을 더 구비한다.
상기 복수의 지지부재는 상기 축하우징의 하면에서 하방으로 연장되어 상기 덕트의 내주면에 연결되는 수직지지부재와, 상기 축하우징의 양측면에서 상호 멀어지는 방향으로 연장되어 상기 덕트의 내주면에 연결되는 복수의 수평지지부재를 구비하고, 상기 유체이동유도유닛은 복수의 상기 수평지지부재의 상하면 또는 상기 수직지지부재의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장되되 전방에서 후방으로 갈수록 상기 축하우징에 가까워지게 곡선 연장형성되는 제1유체유도리브와, 상기 제1유체유도리브와 상기 축하우징 사이 위치의 상기 수평지지부재의 상하면에 또는 상기 수직지지부재의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장되되 상기 제1유체유도리브와 이격된 공간 사이로 유체의 유입이 용이하도록 후단측이 전단측보다 상기 제1유체유도리브와 이격되는 폭이 좁아지게 연장형성되는 제2유체유도리브를 구비한다.
상기 제2유체유도리브는 상기 제1유체유도리브의 연장방향에 대응되게 상기 축하우징에 가까워지게 연장되되, 유체가 상기 프로펠러의 날개의 폭이 확장되는 부분으로 이동 유도되도록 후단부가 상기 축하우징에 멀어지게 연장형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 준설선의 유압식 추진장치는 유압모터를 이용하여 프로펠러를 회전시켜 준설선을 추진하며, 추진유닛을 좌우로 회동시켜 준설선을 선회시키므로 추진 및 조타 구조가 간결하여 조작 및 관리가 용이한 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 준설선 유압식 추진장치는 추진유닛이 상승 또는 하강이 가능하므로, 준설선의 준설 작업 시나 추진 이동 시 얕은 깊이의 수저면 또는 수중에 부유하는 부유물체들과의 충돌이 방지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 준설선의 유압식 추진장치는 준설선을 육지로 이송시 추진유닛이 부유본체에 대해 상승 이동될 수 있으므로 육지의 지면이나 기타 외부물체로부터 충돌이 방지될 수 있어 내구성 향상뿐만 아니라 안정적인 준설작업을 수행할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 준설선의 유압식 추진장치에 대한 일부 분리 사시도이고,
도 3은 도 1의 준설선의 유압식 추진장치에 대한 일부 측단면도이고,
도 4 및 도 5는 조타실린더의 회전 방향에 따라 준설선의 선회 방향을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치에 대한 일부분리사시도이고,
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치에 대한 일부분리사시도이고,
도 8는 도 7의 유압식 추진장치에 대한 일부 평단면도이고
도 9는 본 발명의 제4실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치에 대한 일부 평단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 준설선의 유압추진장치를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압추진장치(10)가 도시되어 있다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압추진장치(10)는 준설선(1)의 후미에 장착되며 회전방향에 따라 준설선(1)의 전진 또는 후진시킬 수 있는 프로펠러(31)를 포함하는 추진유닛(20)과; 추진유닛(20)과 연결되게 준설선(1)의 후미에 장착되어 준설선(1)을 선회시킬 수 있도록 추진유닛(20)을 좌우방향으로 회동시키거나, 얕은 수저면 또는 부유물로부터 충돌을 방지할 수 있도록 추진유닛(20)을 승강시키는 조타유닛(60)과, 추진유닛(20)과 조타유닛(60)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.
조타유닛(60)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1브라켓(61)과, 제2브라켓(63)과, 조타실린더(64)와, 승강로드(68)와, 실린더회전조작유닛(75)을 구비한다.
제1브라켓(61)은 준설선(1)의 폭 방향으로 폭을 가지며 상하방향으로 연장되어 하단이 준설선(1)의 부유본체(2)의 후미 상단에 고정되는 수직연장부(61a)와, 수직연장부의 상단에서 후방으로 연장되되 후단으로 갈수록 폭이 좁아지게 연장형성되는 수평연장부(61b)를 구비한다.
수평연장부(61b)는 상하방향으로 연장되는 조타실린더(64)의 상단을 회전 가능하게 지지한다.
제2브라켓(63)은 제1브라켓(61)에 대해 하방으로 이격되는 위치의 부유본체(2)의 후미에서 후방으로 제1브라켓(61)의 수평연장부(61b)과 나란하게 연장되며 후방으로 갈수록 폭이 좁아지는 판상으로 내측이 상하방향으로 관통형성된다.
제2브라켓(63)은 관통된 내측으로 조타실린더(64)의 하단이 회전 가능하게 관통장착된다.
조타실린더(64)는 상하방향으로 연장되고 내부에 하방으로 개방되며 길이방향으로 연장된 중공부(미도시)가 형성되며 제1 및 제2브라켓(61,63)에 회전가능하게 장착된다.
사각형상으로 형성된 조타실린더(64)는 도 2를 참고하면, 상단 중심측에 상방으로 원형상으로 연장되어 제1브라켓(61)에 회전지지되는 회전축(66)과, 하단에 원형상으로 형성되며 횡단면적이 확장된 플렌지(67)가 마련된다.
조타실린더(64)의 플렌지(67)는 제2브라켓(63)의 원형상으로 관통형성된 내측에 회전가능하게 장착되는데, 도시되지는 않았으나, 제2브라켓(63)의 내측에는 조타실린더(64)의 회전이 용이하도록 베어링(미도시)가 장착될 수 있다.
승강로드(68)은 조타실린더(64)의 중공부에 삽입되되 조타실린더(64)의 중공부로 유입되는 유체의 위치에 따라 조타실린더(64)의 하단 즉 플렌지(67)에 대해 하방으로 돌출된 길이가 연장되거나 축소되도록 승강 가능하게 삽입장착된다.
그리고, 승강로드(68)는 조타실린더(64)와 같이 사각형상으로 형성되어 조타실린더(64)와 함께 회전되어 하단에 연결된 추진유닛(10)을 승강시키나 좌우 방향으로 회동킨다.
조타실린더(64)는 도시되지는 않았으나, 상부와 하부에 유압호스(미도시)가 각각 연결되어, 유압호스를 통해 조타실린더(64)의 내부로 유입되는 유체의 위치에 따라 승강로드(68)가 상승되거나 하강된다.
또는, 조타실린더(64)는 하부에만 유압호스가 연결되어, 유압호스를 통해 유체가 조타실린더(64) 내부로 유입시 승강로드(68)가 상승되고, 유압호스를 통해 유체가 배출시 자중에 의해 승강로드(68)가 하강되게 적용될 수도 있다.
실린더회전조작유닛(75)은 일측이 부유본체(2)의 후미에 장착되고 타측이 조타실린더(64)에 연결되어 길이 신축에 의해 조타실린더(64)를 회전시키는 것으로서, 회동조작실린더(76)와, 회동조작로드(78)를 구비한다.
회동조작실린더(76)는 조타실린더(64)에 대해 우측으로 이격되 위치의 부유본체(2)의 후미에서 일측이 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 조타실린더(64)에 인접한 방향으로 연장형성된다.
도 2를 참고하면, 회동조작실린더(76)는 제1브라켓(61)과 제2브라켓(63) 사이에 대응되며 조타실린더(64)에 대해 우측으로 이격된 부유본체(2)의 후미에서 좌우방향으로 폭을 가지며 후방으로 연장된 회동지지편(77)에 일측이 중첩되어 상하방향으로 관통되는 볼트(b)에 의해 회동가능하게 장착된다.
회동조작로드(78)는 제1브라켓(61)과 제2브라켓(63) 사이의 부유본체(2)의 후미에 마주하는 조타실린더(64)의 외주면에서 돌출형성된 돌출부(65)에 일측이 중첩되고 상하방향으로 관통되는 볼트(b)에 의해 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 회동조작실린더(76)에 수용된다.
회동조작로드(78)는 회동조작실린더(76)로 유입되는 유체의 위치에 따라 회동조작실린더(76)에 대해 돌출된 길이가 연장되거나 축소됨에 따라 돌출부(65)를 당기거나 밀어 조타실린더(64)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다.
도시되지는 않았으나, 회동조작실린더(76)는 길이방향의 양측에 유압호스(미도시)가 각각 연결되며, 유압호스들을 통해 유체가 유입되는 위치에 따라 회동조작로드(78)가 회동조작실린더에 대해 진퇴한다.
조타유닛(60)은 유체를 저장하며 조타실린더(64)의 유압호스와, 회동조작실린더(76)의 유압호스와 연결된 유체저장탱크(미도시)와, 유체저장탱크와 연결되어 각 유압호스들로 유체를 공급하기 위한 제1유압펌프(미도시)와, 각 유압호스들과 제1유압펌프 사이에 설치되어 각 유압호스의 유체 공급을 단속하기 위한 제1컨트롤밸브(미도시)를 구비할 수 있다. 조타유닛(60)은 조타실린더(64)의 유압호스와, 회동조작실린더(76)의 유압호스에 별도로 연결될 수 있도록 복수 개의 제1컨트롤밸브를 구비할 수 있으나, 하나의 제1컨트롤밸브에 조타실린더(64)의 유압호스와, 회동조작실린더(76)의 유압호스가 연결되도록 적용될 수도 있을 것이다.
또는, 본 발명의 준설선의 유압식 추진장치(10)가 부유본체(2)의 기관실에 장착된 구동엔진(미도시)와 연결되는 제2유압펌프(미도시)와, 제2유압펌프(미도시)와 연결되는 적어도 하나의 제2컨트롤밸브(미도시)를 더 구비하여, 조타실린더(64)의 유압호스와, 회동조작실린더(76)의 유압호스가 구동엔진에서 토출되는 유체(작동유)를 공급받을 수 있도록 제2컨트롤밸브에 연결될 수도 있을 것이다.
한편, 실린더회전조작유닛(75)은 도시된 바와 다르게, 회전에 의해 조타실린더를 회전되도록 적용될 수도 있다. 구체적으로, 실린더회전조작유닛은 조타실린더와 함께 회전될 수 있도록 조타실린더(64)이 내측으로 상하방향으로 관통장착되며 제1브라켓(61)과 제2브라켓(63) 사이에 위치되는 원형상의 제1평기어(미도시)와, 조타실린더(64)와 마주하는 준설선(1)의 부유본체(2)의 후단에 제1평기어와 치합되며 회전가능하게 설치되어 회전방향의 반대방향으로 조타실린더(64)를 회전시키는 원형상의 제2평기어(미도시)와, 상하방향으로 연장되게 제2평기어 내측중심에 관통 장착되어 제2평기어를 양방향 회전시키는 회전축(미도시)이 장착된 구동모터(미도시)를 구비할 수도 있다. 구동모터(미도시)는 제어부와 연결되어 회전축의 회전 방향 및 구동이 제어될 수 있다.
추진유닛(20)은 승강로드(68)의 하단과 결합되며 전후방향으로 연장된 축하우징과(21), 축하우징(21)의 전단 측에 결합되며 축하우징(21)의 길이방향 중심측으로 구동축(26)이 관통되는 유압모터(25)와; 축하우징(21)의 후단에 대해 후방으로 돌출되는 구동축(26)에 결합되어 구동축(26)과 함께 회전되면서 회전방향에 따라 준설선(1)이 전진 또는 후진시킬 수 있는 추진력을 제공하는 프로펠러(31)와; 전후방향으로 관통형성되어 내측에 프로펠러가 수용되는 덕트(36)를 구비한다.
축하우징(21)은 전후방향으로 연장된 원통형상으로서, 외주면 상부에 상방으로 각각 돌출되되 전후방향으로 연장되며 좌우방향으로 상호 이격되어 각 상단이 승강로드(68)의 하단과 각각 결합되는 복수의 결합편(24)에 의해 승강로드(68)와 연결된다.
복수의 결합편(24)은 축하우징(21)의 외주면과 승강로드(68)의 하면에 각각 용접방식을 통해 결합되는 것이 바람직하나, 도시된 바와 다르게 축하우징(21)의 외주면과 승강로드(68)의 하면에 면 접촉되게 상단과 하단이 절곡 형성되고 절곡형성된 상단과 하단을 관통하는 볼트에 의해 축하우징(21)과 승강로드(68)에 결합될 수도 있을 것이다.
그리고, 축하우징(21)은 도시되지는 않았으나, 내측을 관통하는 구동축(26)의 회전속도를 조절할 수 있는 감속기어가 마련될 수도 있다.
유압모터(25)는 구체적으로 도시되지는 않았으나, 부유본체(2)의 기관실에 장착된 구동엔진(미도시)와 연결된 제2유압펌프(미도시)에서 연장된 유압호스(미도시)와 연결되어 유압호스를 통해 공급되는 유체의 압력에 의해 구동될 수 있다.
또는, 유압모터(25)는 조타유닛(60)의 제1유압펌프와, 제1컨트롤밸브와 연결되어 제1컨트롤밸브에서 연장된 유압호스를 통해 유체를 공급받아 구동될 수도 있을 것이다.
덕트(36)는 전후방향으로 연장된 원통 형상으로서, 길이방향으로 내측이 원형상으로 관통된 관통공(37)이 관통형성되며, 관통공(37)의 전방 측에 축하우징(21)이 위치되며 관통공(37)의 후방 측에 프로펠러(31)가 위치된다.
덕트(36)는 후방측 내주면에 둘러싸인 프로펠러(31)로 유입되는 유체의 유동속도를 가속시키는 역할을 한다.
덕트(36)는 승강로드(68)가 축하우징의 상부와 연결될 수 있도록 상단 전방측에 전방으로 개방되며 상하로 관통형성된 승강로드관통부(40)가 형성된다.
추진유닛(20)은 축하우징(21)이 관통공(37)의 전방측 중심에 위치되게 축하우징(21)의 외주면에서 상호 소정간격 이격되는 위치에서 방사상으로 연장되어 덕트(30)의 전방측 내주면으로 각각 연결된 복수의 지지부재(41,45,49)를 구비한다.
복수의 지지부재(41,45,49)는 축하우징(21)의 외주면에서 덕트(36)의 내주면으로 연장되되 전후방향으로 폭을 갖는 판상으로 형성되는데, 축하우징(21)의 하면에서 수직하방으로 연장되되 하방으로 갈수록 프로펠러(31)와 마주하는 후면이 프로펠러에 인접하게 폭이 확장되어 덕트(36)의 내주면에 연결되는 수직지지부재(41)와, 축하우징(21)의 양측면에서 상호 멀어지는 좌,우 방향으로 각각 연장되어 덕트(36)의 내주면에 연결되되 덕트(36)에 인접할수록 프로펠러(31)와 마주하는 후면이 프로펠러에 인접하게 폭이 확장되는 복수의 수평지지부재(45,49)로 구분된다.
제어부는 제1유압펌프와 제2유압펌프와 연결되어 제1 및 제2유압펌프의 구동을 제어하며, 제1컨트롤밸브와 제2컨트롤밸브와 연결되어 유체의 공급을 제어함으로써 유압모터(25)의 구동과, 승강로드(68)의 승강과, 회동조작로드(78)의 진퇴를 제어한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)의 작용에 대해 설명한다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 유압식 추진장치(10)가 장착된 준설선(1)은 프로펠러(31)의 회전방향에 따라 전진, 후진이 결정되며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 추진유닛의 회동방향에 따라 선회방향이 결정된다.
도 2를 참고하여, 회동조작실린더(76)의 타측으로 유체가 유입되면 회동조작로드(78)가 회동조작실린더(78) 방향으로 이동되면서 돌출부(65)가 시계방향으로 당겨지면서 조타실린더(64)와 함께 승강로드(68)가 회전되면서 승강로드(68)와 연결된 추진유닛(20)이 시계방향으로 회동되고, 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 부유본체(2)가 좌측으로 선회된다.
반대로, 회동조작실린더(76)의 일측으로 유체가 유입되면 회동조작로드(78)가 회동조작실린더(78)에 멀어지는 방향으로 이동되면서 돌출부(65)가 반시계방향으로 밀리면서 조타실린더(64)와 함께 승강로드(68)가 회전되면서 승강로드(68)와 연결된 추진유닛(20)이 반시계방향으로 회동되고, 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 부유본체(2)가 우측으로 선회된다.
또한, 준설선(1)이 준설작업을 위해 정지시나, 얕은 수심의 준설지역에 위치시 추진유닛(20)이 수중에 부유하는 부유물체나 수저면에 충돌되지 않도록 추진유닛(20)을 부유본체(2)에 대해 상승시키는 것이 바람직하다.
추진유닛(20)을 상승시키기 위해서는 조타실린더(64)의 하부에 연결된 유압호스를 통해 유체를 조타실린더(64)의 하부로 유입시켜 승강로드(68)를 상승시킨다. 승강로드(68)가 상승되면서 승강로드(68) 하단에 연결된 추진유닛(20)이 함께 상승된다.
준설작업이 완료되거나, 이동을 위해 추진유닛(20)을 하강시키기위해서는 조타실린더(64)의 상부에 연결된 유압호스를 통해 유체를 조타실린더(64)의 상부로 유입시켜 승강로드(68)를 하강시킨다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)는 유압모터(25)를 이용하여 프로펠러(31)를 회전시켜 준설선(1)을 추진하고 추진유닛(20)을 좌우로 회동시켜 준설선(1)을 선회시키므로 추진 및 조타 구조가 간결하여 조작 및 관리가 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)는 준설선의 준설 작업 시나 추진 이동 시 프로펠러(31)가 상승 또는 하강 가능하므로 얕은 깊이의 수저면 또는 수중부유물들과의 충돌이 방지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)는 준설선(1)을 육지로 이송시 추진유닛(20)이 부유본체(1)에 대해 상승 이동될 수 있으므로 육지의 지면이나 기타 외부물체로부터 충돌이 방지될 수 있어 내구성 향상뿐만 아니라 안정적인 준설작업을 수행할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 6에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 준설선의 유압식추진장치(110)가 도시되어 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(110)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)의 구조에 복수의 층류화유도리브(39)를 더 구비한다.
덕트(36)는 전후방향으로 연장된 원통 형상으로 길이방향으로 내측이 원형상으로 관통된 관통공(37)이 관통형성되며 내주면 전방 측에 복수의 지지부재(41,45,49)와 연결되는 덕트본체(38)와, 덕트본체(38)의 내주면 전방 측에 축하우징(21) 방향으로 돌출형성되며 전후방향으로 연장되며 원주방향을 따라 상호 이격되어 복수의 층류화유도리브(39)를 구비한다.
복수의 층류화유도리브(39)는 내측으로 유입되는 유체를 층류화시켜 유체의 이동을 가속화하는 역할을 한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 준설선의 유압식추진장치(110)는 덕트(36) 내로 유입되는 유체가 층류화 유도되어 유체의 이동이 원활하므로 추진효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(210)가 도시되어 있다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(210)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)의 구조에 유체이동유도유닛(250)을 더 구비한다.
추진유닛(220)은 유압모터(25)와, 축하우징(21)과, 프로펠러(31)와, 덕트(36)와, 복수의 지지부재(41,45,49)와, 유체이동유도유닛(250)을 구비한다.
유체이동유도유닛(250)은 프로펠러(31)의 날개(34)와 접촉되어 후방으로 밀리는 유체의 양의 확보가 용이하게 덕트(36) 내로 유입되는 유체를 프로펠러(31)의 중심축(32)에서 덕트(31) 방향으로 이격되는 프로펠러(31)의 날개(34)의 폭이 확장되는 위치로 이동유도하여 프로펠러(31)의 회전에 의한 준설선(1)의 추진력이 향상될 수 있도록 한다.
유체이동유도유닛(250)은 복수의 수평지지부재(45,49)의 상하면 또는 수직지지부재(41)의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장된 복수의 제1유체유도리브(251,253,255)와, 제1유체유도리브(251,253,255)와 축하우징(21) 사이 위치의 수평지지부재(45,49)의 상하면에 또는 수직지지부재(41)의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장되는 복수의 제2유체유도리브(252,254,256)를 구비한다.
각 제1유체유도리브(251,253,255)는 유체가 프로펠러(31)의 날개(34)의 폭이 확장되는 측으로 이동유도될 수 있도록 전방에서 후방으로 갈수록 축하우징(21)에 가까워지게 곡선 연장형성된다. 각 제1유체유도리브(251,253,255)는 일정한 두께로 형성될 수도 있으나, 도시된 바와 같이, 전방에서 후방으로 갈수록 두께가 확장되되 후단이 곡면으로 형성되게 형성되는 것이 바람직하다.
각 제2유체유도리브(252,254,256)는 후단측이 전단측보다 제1유체유도리브(251,253,255)와 이격되는 거리가 좁아지게 연장형성되는데, 전단측이 제1유체유도리브(251,253,255)의 연장방향에 대응되게 축하우징(21)에 가까워지게 연장되되 프로펠러(31)의 날개(34)의 폭이 확장되는 측으로 이동유도될 수 있도록 후단부가 축하우징(21)에 멀어지게 연장된 's'자 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(210)는 유체이동유도유닛(250)에 의해 덕트(36) 내로 유입된 유체가 프로펠러(31)의 날개(34)의 면적이 가장 넓은 중심측으로 이동유도되어 후방으로 이동되는 유체의 양이 보다 넓게 확보되므로 추진효율이 향상될 수 있다.
한편, 도 9에는 본 발명의 제4실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(310)가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일기능을 갖는 구성요소는 동일부호로 표기한다.
본 발명의 제4실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(310)는 덕트(336)를 제외하고 본발명의 제1실시 예에 따른 준설선의 유압식 추진장치(10)의 구조와 동일하다.
덕트(336)는 전후방향으로 연장된 원통 형상으로서, 길이방향으로 내측이 원형상으로 관통된 관통공(37)이 관통형성되며, 관통공(37)의 전방 측에 축하우징(21)이 위치되며 관통공(37)의 후방 측에 프로펠러(31)가 위치된다.
덕트(336)는 도 9를 참고하면, 내측으로 유체의 유입과 배출이 용이하게 전단측 보다 후단측의 내경이 확장되게 형성된다
본 발명에 따른 준설선의 유압식 추진장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 준설선 2 : 부유본체
10 : 준설선의 유압식 추진장치 20 : 추진유닛
21 : 축하우징 25 : 유압모터
26 : 구동축 31 : 프로펠러
36 : 덕트 40 : 승강로드 관통부
60 : 조타유닛 61 : 제1브라켓
63 : 제2브라켓 64 : 조타실린더
65 : 돌출부 66 : 회전축
67 : 플렌지 68 : 승강로드
75 : 실린더회전조작유닛 76 : 회동조작실린더
77 : 회동지지편 78 : 회동조작로드

Claims (7)

  1. 준설선의 후미에 장착되는 유압모터와, 상기 유압모터의 구동에 의해 회전되며 회전방향에 따라 상기 준설선을 전진 또는 후진시킬 수 있는 프로펠러를 포함하는 추진유닛과;
    상기 추진유닛과 연결되게 상기 준설선의 후미에 장착되어 상기 준설선을 선회시키기 위해 상기 추진유닛을 좌측 또는 우측 방향으로 회동시키거나, 수저면 또는 부유물로부터 충돌을 방지할 수 있도록 상기 추진유닛을 승강시키는 조타유닛;을 구비하고,
    상기 조타유닛은
    상기 추진유닛의 상방의 위치에서 상하방향으로 연장되고 내부에 길이방향으로 연장되며 하방이 개방된 중공부가 형성되며 상기 준설선의 부유본체에 회전가능하게 장착되는 조타실린더와, 상기 조타실린더의 중공부에 삽입되되 상기 조타실린더의 하단에 대해 하방으로 돌출된 길이가 연장되거나 축소되도록 승강 가능하게 삽입장착되며 상기 조타실린더와 함께 회전되어 하단에 연결된 상기 추진유닛을 승강시키나 좌우방향으로 회동시키는 승강로드와, 일측이 상기 부유본체의 후미에 장착되고 타측이 상기 조타실린더에 연결되어 회전 또는 길이 신축에 의해 상기 조타실린더를 회전시키는 실린더회전조작유닛을 구비하고
    상기 추진유닛은
    전후방향으로 연장되며 상부가 상기 승강로드의 하단과 결합되며 전단 측에 상기 유압모터와 결합되어 길이방향 중심축으로 상기 유압모터의 구동축이 관통하는 축하우징과;
    상기 축하우징의 후단에 대해 돌출되는 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전되면서 회전방향에 따라 상기 준설선이 전진 또는 후진시킬 수 있는 추진력을 제공하는 상기 프로펠러와;
    전후방향으로 관통형성된 내측의 전방 측에 상기 축하우징이 위치되게 상기 축하우징에서 방사상으로 연장된 복수의 지지부재가 전방측 내주면에 연결되어 후방측 내주면에 둘러싸인 상기 프로펠러로 유입되는 유체의 유동속도를 가속시키는 덕트;를 구비하고,
    상기 복수의 지지부재는
    상기 축하우징의 외주면에서 상기 덕트의 내주면으로 연장되되 전후방향으로 폭을 갖는 판상으로 형성되며,
    상기 추진유닛은
    상기 프로펠러의 날개와 접촉되어 후방으로 밀리는 유체의 양의 확보가 용이하여 상기 프로펠러의 회전에 의한 추진력이 향상될 수 있도록 상기 덕트 내로 유입되는 유체를 상기 프로펠러의 중심축에서 상기 덕트 방향으로 이격되는 상기 프로펠러의 날개의 폭이 확장되는 위치로 이동유도하는 유체이동유도유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 준설선의 유압식 추진장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 실린더회전조작유닛은
    길이신축에 따라 상기 조타실린더가 회전될 수 있도록, 상기 조타실린더에 대해 좌측 또는 우측으로 이격된 위치의 상기 부유본체의 후미에서 일측이 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 상기 조타실린더에 인접한 방향으로 연장된 회동조작실린더와,
    상기 부유본체의 후미에 마주하는 상기 조타실린더의 외주면에서 돌출형성된 돌출부에 일측이 수평방향으로 회동가능하게 장착되고 타측이 상기 회동조작실린더에 수용되어 상기 회동조작실린더에 대해 돌출된 길이가 연장되거나 축소됨에 따라 상기 조타실린더를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되게 상기 조타실린더를 당기거나 미는 회동조작로드를 구비하는 것을 특징으로 하는 준설선의 유압식 추진장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 덕트는
    복수의 상기 지지부재와 연결되는 전방측 내주면에 상기 축하우징 방향으로 돌출형성되며 전후방향으로 연장되며 원주방향을 따라 상호 이격되어 내측으로 유입되는 유체를 층류화시키는 복수의 층류화유도리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 준설선의 유압식 추진장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 지지부재는
    상기 축하우징의 하면에서 하방으로 연장되어 상기 덕트의 내주면에 연결되는 수직지지부재와,
    상기 축하우징의 양측면에서 상호 멀어지는 방향으로 연장되어 상기 덕트의 내주면에 연결되는 복수의 수평지지부재를 구비하고,
    상기 유체이동유도유닛은
    복수의 상기 수평지지부재의 상하면 또는 상기 수직지지부재의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장되되 전방에서 후방으로 갈수록 상기 축하우징에 가까워지게 곡선 연장형성되는 제1유체유도리브와,
    상기 제1유체유도리브와 상기 축하우징 사이 위치의 상기 수평지지부재의 상하면에 또는 상기 수직지지부재의 양측면에 각각 돌출형성되며 전후 방향으로 연장되되 상기 제1유체유도리브와 이격된 공간 사이로 유체의 유입이 용이하도록 후단측이 전단측보다 상기 제1유체유도리브와 이격되는 폭이 좁아지게 연장형성되는 제2유체유도리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 준설선의 유압식 추진장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제2유체유도리브는
    상기 제1유체유도리브의 연장방향에 대응되게 상기 축하우징에 가까워지게 연장되되, 유체가 상기 프로펠러의 날개의 폭이 확장되는 부분으로 이동 유도되도록 후단부가 상기 축하우징에 멀어지게 연장형성되는 것을 특징으로 하는 준설선의 유압식 추진장치.
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