KR102286192B1 - 선박의 추진체용 스트럿 보강장치 - Google Patents

선박의 추진체용 스트럿 보강장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102286192B1
KR102286192B1 KR1020150126127A KR20150126127A KR102286192B1 KR 102286192 B1 KR102286192 B1 KR 102286192B1 KR 1020150126127 A KR1020150126127 A KR 1020150126127A KR 20150126127 A KR20150126127 A KR 20150126127A KR 102286192 B1 KR102286192 B1 KR 102286192B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propeller
strut
ship
bearing part
struts
Prior art date
Application number
KR1020150126127A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170029158A (ko
Inventor
방대성
변정우
김영제
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020150126127A priority Critical patent/KR102286192B1/ko
Publication of KR20170029158A publication Critical patent/KR20170029158A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102286192B1 publication Critical patent/KR102286192B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32—Other parts
    • B63H23/34—Propeller shafts; Paddle-wheel shafts; Attachment of propellers on shafts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 선박의 추진체용 스트럿에 관한 것으로서, 특히 프로펠러 및 추진축에서 발생하는 진동에 의한 스트럿의 피로 및 좌굴, 그리고 소음 발생을 최소화할 수 있게 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박의 추진체용 스트럿 보강장치는 선체의 후미로 연장되며 끝단에는 프로펠러가 장착된 추진축과, 선저에 설치되며 프로펠러의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐과, 프로펠러의 선단에 위치하여 추진축이 회전 가능하도록 지지하는 베어링부와, 선저면에서 연장되어 베어링부의 하우징에 고정되는 복수의 스트럿과, 베어링부의 하우징에서 하향으로 연장되어 프로펠러의 하단부에 연결되는 보강부재를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

선박의 추진체용 스트럿 보강장치{STRUT REINFORCEMENT APPARATUS FOR VESSEL PROPULSION BODY}
본 발명은 선박의 추진체용 스트럿에 관한 것으로서, 특히 프로펠러 및 추진축에서 발생하는 진동에 의한 스트럿의 피로 및 좌굴, 그리고 소음 발생을 최소화할 수 있게 구성한 것이다.
선박에는 다양한 형태로 축계가 선체 밖으로 노출될 수밖에 없는데, 예를 들어 터빈이나 모터 등에서 발생하는 회전 동력에 의해 회전하는 프로펠러는 그 회전에 의해 발생하는 열을 해수로 냉각시키는 방식을 채택하는 것이 일반적이며, 이를 위하여 추진축과 함께 선박의 후미에 노출된다.
이와 같이 선박의 외부로 노출되어 선체 후미로 연장된 추진축은 자체 하중, 프로펠러의 하중 및 유체 항력 등을 견딜 수 있는 강성이 요구되며, 요구되는 강성을 충족시키기 위해 선저면에는 추진축 방향으로 스트럿이 설치되고 스트럿이 추진축의 베어링부에 연결됨으로써, 추진축을 보강한다.
하지만, 이러한 선박용 스트럿은 선박의 운항시 선박의 저항요인이 되므로, 그 저항을 감소시키기 위해 그 단면적을 최대한 작게 형성하여야 하는 문제점이 있다.
더욱이, 해수가 스트럿을 지나면서 공동 현상(cavitation)이 발생하게 되는데, 공동 현상이란, 해수가 스트럿을 지나면서 해수의 속도가 증가하게 되고, 이로써, 스트럿 주위에서 해수의 압력이 낮은 곳이 생기게 되어, 해수에 포함되어 있는 기체가 물에서 빠져나와 압력이 낮은 곳에 모여 빈공간이 생기는 현상을 의미하며, 이러한 공동 현상으로 인하여 스트럿이 부식되는 등의 문제가 발생하게 된다.
또한 추진축 및 프로펠러의 구동에 따라 큰 진동과 소음이 발생한다. 특히 진동의 경우 추진축과 이를 지지하는 스트럿의 피로와 좌굴 등의 문제점을 발생시킨다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 스트럿의 물량을 크게 구성할 경우 앞서 설명한 바와 같이 해수의 저항 또한 커지는 문제점이 있다.
한편, 프로펠러의 둘레에는 프로펠러 노즐이 장착된다. 프로펠러 노즐은 프로펠러의 구동으로 발생하는 물의 흐름을 프로펠러 자체에 집중적으로 안내될 수 있도록 유도함으로써, 프로펠러가 발생시키는 추진력을 증가시키고, 이를 통해 선박의 추진효율을 증대시킨다. 이런 프로펠러 노즐은 통상적으로 선체 저면에 고정된 구조를 갖는다.
도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 선박의 추진축의 프로펠러 노즐과 스트럿을 나타낸 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스트럿을 나타낸 사시도이다.
종래의 선박은 도 1에 도시된 바와 같이, 추진축(20)의 후단부에는 스트럿(30)으로 연결된 베어링부(21)가 장착되고, 추진축(20)의 끝단에 장착된 프로펠러(1)의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐(10)이 선체의 저면에 고정된다.
따라서 종래의 선박은 프로펠러 노즐(10)과 스트럿(30)이 별개로 독립적인 구조로 설치됨에 따라 앞서 설명한 바와 같이 추진축(20)과 프로펠러(1)의 진동에 따른 스트럿(30)의 보강이 필요하게 되지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 추진축(20)이 선체 저면에 위치함에 따라 선체 저면에서 추진축(20)으로 연장된 2개의 스트럿(30)으로 베어링부(21)를 연결하여 보강하는 구조를 가질 수밖에 없다는 구조적 제한이 따른다.
그리고 2개의 스트럿(30)으로 추진축(20)을 지지함에 있어 대형 선박의 경우 스트럿(30)의 물량이 커질 수밖에 없지만, 앞서 설명한 바와 같이 스트럿(30)의 물량이 커질 경우 저항 또한 커지며, 공동 현상에 의한 부식의 속도가 더 빨라지는 문제점이 발생한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0118332호(공개일; 2012.10.26)
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 프로펠러의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐과 유기적 결합관계를 갖도록 구성하여 스트럿의 보강효과 뿐만 아니라 추진축의 피로, 진동, 소음 발생을 최소화할 수 있게 구성한 선박의 추진체용 스트럿 보강장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박의 추진체용 스트럿 보강장치는 선체의 후미로 연장되며 끝단에는 프로펠러가 장착된 추진축과, 선저에 설치되며 프로펠러의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐과, 프로펠러의 선단에 위치하여 추진축이 회전 가능하도록 지지하는 베어링부와, 선저면에서 연장되어 베어링부의 하우징에 고정되는 복수의 스트럿과, 베어링부의 하우징에서 하향으로 연장되어 프로펠러의 하단부에 연결되는 보강부재를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스트럿은 2개로서 선저면에서 추진축 방향으로 연장됨에 있어 하향으로 갈수록 추진축의 끝단 방향으로 기울어져 베어링부의 하우징에 연결된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보강부재의 상단은 베어링부의 하우징 하단에 연결되고 보강부재의 하단부는 프로펠러 노즐방향으로 절곡되어 프로펠러 노즐에 연결된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스트럿은 2개로서 제1스트럿과 제2스트럿 사이각은 90도 이내이며, 제1스트럿과 보강부재의 사이각은 180도 내지 270도이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1스트럿은 선저면에서 수직하향으로 연장되어 베어링부의 하우징에 연결된다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 추진체용 스트럿 보강장치는 선체 저면에 위치하는 프로펠러 노즐과 스트럿을 연결하여 추진축을 보강할 뿐만 아니라 프로펠러 노즐 또한 보강할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 선박의 추진체용 스트럿 보강장치는 추진축을 지지하는 베어링부를 보강함으로써, 추진축과 프로펠러의 작동에 따른 진동 및 소음의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 선박의 추진축의 프로펠러 노즐과 스트럿을 나타낸 측면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 스트럿을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 선박의 저면 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 정단면도이며,
도 5는 도 3에 도시된 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 측단면도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 선박의 추진체용 스트럿 보강장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 선박의 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 선박의 저면 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 정단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 프로펠러 노즐과 스트럿의 보강장치를 나타낸 측단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 선체의 후미로 추진축(120)이 연장되며 추진축(120)의 끝단에는 프로펠러(101)가 장착된다.
프로펠러 노즐(110)은 선저면에 고정되어 프로펠러(101)의 둘레를 감싸며, 프로펠러 노즐(110)의 전방에는 2개의 스트럿(130V, 130S)이 선저면에서 추진축(120) 쪽으로 연장된다.
추진축(120) 방향으로 연장된 2개의 스트럿(130V, 130S)은 프로펠러(101)의 전단에 위치하여 추진축(120)을 지지하는 베어링부(121)의 하우징(121H)에 고정된다.
그리고 베어링부(121)의 하우징(121H) 하부에는 보강부재(140)가 하향으로 연장되며 보강부재(140)의 하단은 프로펠러 노즐(110)의 하단부 쪽에서 절곡된 상태로 프로펠러 노즐(110)에 고정된다.
이와 같이 베어링부(121)의 하우징(121H)은 상부 방향으로 2개의 스트럿(130V, 130S)이 연결되고, 그 하향으로 보강부재(140)가 연결되어 프로펠러 노즐(110)에 고정된다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 베어링부(21)의 하우징이 선저면에서 하향으로 연장된 2개의 스트럿(30)에 의해 지지됨에 따라 선체의 폭방향으로 발생하는 응력은 스트럿(30)의 탄성범위 내에서 진동으로 발생하게 된다.
하지만, 본 발명에서는 베어링부(121)가 상부의 스트럿(130V, 130S)들과 하부의 보강부재(140)에 의해 지지됨에 따라 베어링부(121)를 안정적으로 지지할 수 있으며, 이는 프로펠러(101) 및 추진축(120)이 회전하면서 발생하는 진동을 최소화할 수 있다.
본 발명에 있어, 베어링부(121)가 프로펠러(101)의 전단에 설치됨에 따라 베어링부(121)의 하단에서 연장된 보강부재(140)가 프로펠러 노즐(110)에 최단거리로 연결될 수 있다.
이와 같이 베어링부(121)가 프로펠러(101)의 전단에 위치함에 따라 스트럿(130V, 130S)의 구조 또한 종래의 스트럿(30) 구조와 차이가 있다.
아래에서는 프로펠러 노즐과 스트럿의 위치관계에 대해 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 추진축(120)은 선미 쪽 끝단으로 갈수록 하향으로 기울어지며, 그에 따라 프로펠러(101)의 중심축 또한 기울어진 상태로 위치한다.
이와 같이 설치된 프로펠러(101)의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐(110) 또한 선미하향으로 기울어지도록 선저면에 설치된다.
한편, 추진축(120)의 끝단에 프로펠러(101)가 장착되고, 프로펠러(101)의 전단에 위치한 베어링부(121)를 추진축(120)이 관통한다. 이와 같은 베어링부(121)의 하우징(121H)에는 선저면과 연결된 2개의 스트럿(130V, 130S)이 고정된다.
종래의 선박에서는 추진축(20)에 장착된 프로펠러(1)와 베어링부(21)가 별도로 형성됨에 따라 베어링부(21)에 연결되는 스트럿(30)은 측면(도 1)에서 보았을 때에 선저면에서 수직 하향으로 연장되어 베어링부(21)의 하우징에 연결되었다.
하지만, 본 발명에 따른 스트럿(130V, 130S)은 베어링부(121)가 프로펠러(101)의 앞단에 위치함에 따라 스트럿(130V, 130S)이 선저면에서 수직하향으로 연장될 경우 프로펠러 노즐과 간섭되는 문제점이 있다. 따라서 스트럿(130V, 130S)과 프로펠러 노즐(110)의 간섭을 피하기 위해 스트럿(130V, 130S)은 선저면에서 하향으로 갈수록 선미쪽으로 기울어지도록 하향후방으로 경사진 구조(θ3)를 갖는다. 이와 같이 스트럿(130V, 130S)의 위치가 설정됨에 따라 스트럿(130V, 130S)의 상단을 선저에 고정함에 있어 공간확보가 가능하다.
한편, 프로펠러(101)의 전방에 위치하는 스트럿(130V, 130S)과 보강부재(140)는 프로펠러(101)의 익형 구조 및 출력에 따라 스트럿(130V, 130S)의 최적 각도 및 보강부재(140)의 최적 각도가 설정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 스트럿(130V, 130S) 중 한 개의 스트럿(130V)은 선저면에서 베어링부(121)의 하우징(121H)까지 수직하향으로 위치하며, 다른 하나의 스트럿(130S)은 프로펠러(101)의 회전방향을 따라 수직한 스트럿(130V)과의 사이각(θ1)이 90도 내에 위치하며, 보강부재(140)는 프로펠러(101)의 회전방향을 따라 수직한 스트럿(130V)과의 사이각(θ2)이 180도 내지 270도 내이다.
이와 같은 스트럿(130V, 130S)과 보강부재(140)의 사이각은 프로펠러의 구조 및 출력 등에 따라 변경 가능하지만, 2개의 스트럿(130V, 130S) 중 하나의 스트럿(130V)이 선저면에서 수직 하향으로 위치할 경우 수직한 스트럿(130V)과 다른 하나의 스트럿(130S)의 사이각(θ1) 그리고 수직한 스트럿(130V)과 보강부재(140)의 사이각(θ2)은 프로펠러(101)의 회전방향을 따라 90도 이내 그리고 180도 내지 270도 내에 위치하는 것이 바람직하다.
101 : 프로펠러
110 : 프로펠러 노즐
120 : 추진축
121 : 베어링부
121H : 하우징
130V, 130S : 스트럿
140 : 보강부재

Claims (5)

  1. 선체의 후미로 연장되며 끝단에는 프로펠러(101)가 장착된 추진축(120)과,
    선저면에 설치되며 프로펠러의 둘레를 감싸는 프로펠러 노즐(110)과,
    프로펠러(101)의 전단에 위치하여 추진축(120)이 회전 가능하도록 지지하는 베어링부(121)와,
    선저면에서 연장되어 베어링부(121)의 하우징(121H)에 고정되는 복수의 스트럿(130V, 130S)과,
    베어링부(121)의 하우징(121H)에서 하향으로 연장되어 프로펠러(101)의 하단부에 연결되는 보강부재(140)를 포함하며,
    스트럿(130V, 130S)은 2개로서 제1스트럿(130V)과 제2스트럿(130S)의 사이각은 90도 이내이며, 제1스트럿(130V)과 보강부재(140)의 사이각은 180도 내지 270도인 것을 특징으로 하는 선박의 추진체용 스트럿 보강장치.
  2. 제1항에 있어서,
    스트럿(130V, 130S)은 2개로서, 선저면에서 추진축(120) 방향으로 연장됨에 있어 하향으로 갈수록 추진축(120)의 끝단 방향으로 기울어져 베어링부(121)의 하우징(121H)에 연결되는 것을 특징으로 하는 선박의 추진체용 스트럿 보강장치.
  3. 제2항에 있어서,
    보강부재(140)의 상단은 베어링부(121)의 하우징(121H) 하단부에 연결되고 보강부재(140)의 하단부는 프로펠러 노즐(110) 방향으로 절곡되어 프로펠러 노즐(110)에 연결되는 것을 특징으로 하는 선박의 추진체용 스트럿 보강장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    제1스트럿(130V)은 선저면에서 수직하향으로 연장되어 베어링부(121)의 하우징(121H)에 연결되는 것을 특징으로 하는 선박의 추진체용 스트럿 보강장치.
KR1020150126127A 2015-09-07 2015-09-07 선박의 추진체용 스트럿 보강장치 KR102286192B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150126127A KR102286192B1 (ko) 2015-09-07 2015-09-07 선박의 추진체용 스트럿 보강장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150126127A KR102286192B1 (ko) 2015-09-07 2015-09-07 선박의 추진체용 스트럿 보강장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170029158A KR20170029158A (ko) 2017-03-15
KR102286192B1 true KR102286192B1 (ko) 2021-08-04

Family

ID=58403313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150126127A KR102286192B1 (ko) 2015-09-07 2015-09-07 선박의 추진체용 스트럿 보강장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102286192B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879724B1 (ko) * 2017-06-05 2018-07-18 창원대학교 산학협력단 소형선박용 추력유지장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5597245A (en) 1962-08-13 1997-01-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Cavitation suppressing ducted propeller system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3508811B2 (ja) * 1997-03-05 2004-03-22 株式会社石垣 ダクトプロペラ装置
KR20110134191A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 삼성중공업 주식회사 오픈 샤프트형 선박
KR101291658B1 (ko) 2011-04-18 2013-08-01 삼성중공업 주식회사 선박의 추진체용 지주 및 이를 구비한 선박

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5597245A (en) 1962-08-13 1997-01-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Cavitation suppressing ducted propeller system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170029158A (ko) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4753936B2 (ja) 船舶の船体の下部に設置されるように構成されたポッドを備えている舶用推進装置
JP5808428B2 (ja) 船舶用の格納式スラスタユニット
KR20080056147A (ko) 선박용 다중 노즐 벤투리 시스템
JP5230852B1 (ja) 小型ダクト付きプロペラ及び船舶
CN107428403B (zh) 船舶
KR102286192B1 (ko) 선박의 추진체용 스트럿 보강장치
FI74675C (fi) Stroemningsroder foer ett propellerfartygs akter.
CN102066193A (zh) 包括舵和螺旋桨的组件
WO2018025644A1 (ja) 船舶
JP5388184B2 (ja) ポッド推進器
KR101616992B1 (ko) 프로펠러 캐비테이션 유기 기진력 저감형 선박
KR101626827B1 (ko) 아지무스 추진기의 리셉터클 모듈
US20150329188A1 (en) Boat Outdrive Trim Tab
KR101291178B1 (ko) 회전식 덕트를 구비하는 선박
CN107054599B (zh) 船尾整流构造及船舶
JP2020175877A (ja) 船舶用推進器
KR101741416B1 (ko) 부유식 해양구조물
KR102095421B1 (ko) 아지무스 스러스터
KR20140001560U (ko) 선회식 추진기
KR102117384B1 (ko) 선박용 덕트의 지지구조
NL2018880B1 (en) Improved thruster for propelling a watercraft
KR102130721B1 (ko) 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조
JP6664907B2 (ja) 空気発生装置
EP4284714A1 (en) Flange interface for a marine drive unit and marine drive unit
JP2015120487A (ja) ハブ渦抑制装置及び船舶

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant