KR102331055B1 - 추진 유닛, 루더 베어링 및 피팅을 포함하는, 해양 운송수단용 파워 시스템 - Google Patents

Abstract

해양 운송수단(2) 상에 장착하기 위한 파워 시스템은 추진 유닛(14), 파워 시스템을 운송수단(2)의 선체 요소(4)에 체결하기 위한 수단 및 추진 유닛(14)을 피팅(fitting)과 기계적으로 연결하는 루더 베어링(rudder bearing)(58)을 포함한다. 피팅은, 일단 파워 시스템이 선체 요소(4) 상에 장착되고 나면; 루더 베어링(58)의 평면이 해양 운송수단(2)의 하나의 종축 및 하나의 횡축을 포함하는 평면에 대해 경사지도록 구성된다.

Description

추진 유닛, 루더 베어링 및 피팅을 포함하는, 해양 운송수단용 파워 시스템

본 발명은 선박, 잠수함 또는 심지어는 오일 플랫폼과 같은 해양 운송수단의 추진 유닛에 관한 것이다.

“추진 지향 드라이브(propulsion-oriented drive)” 또는 “POD”라는 이름으로도 알려진 이러한 추진 유닛은 일반적으로 피봇 링크에 의해 해양 운송수단의 선체 요소에 장착되는 이동 하우징을 포함한다. 예컨대, 선체 요소는 선박의 고물 또는 이물에 배치될 수 있다.

이동 하우징과 선체 요소 사이에 피봇 링크를 제공하기 위해, 루더 회전 베어링이 선체 요소 내부에 장착되어 부착될 수 있다.

구동 유닛 설치 중, 선체 요소의 내부로부터 방향 콘(direction cone)이 설치된다. 방향 콘의 상부 단부는 루더 베어링 상에 체결된다. 이동 하우징은 선체 요소의 외부로부터 후방측으로 도입되기 때문에, 그 상부 단부가 방향 콘의 하부 단부에 연결된다. 그 후, 이동 하우징의 상부 단부가 방향 콘의 하부 단부에 연결된다.

다음에, 선체 요소 내부로의 해수 침투 및 유압 유체 또는 공기 누설과 같은 다양한 누설을 방지하기 위해, 실링 가스켓이 선체 요소와, 그 근처에 위치하는 구동 유닛 하우징 사이에 배치된다.

방향 콘의 사용이 루더 베어링에서의 구동 유닛의 견고한 체결을 가능하게 하지만, 여전히 단점을 갖는다.

이러한 단점 중, 방향 콘의 사용은 실링 가스켓으로부터 비교적 먼, 루더 베어링의 위치를 초래한다. 이것은, 추진 유닛의 하부 부분에 힘이 인가되는 경우에 구동 유닛이 수직면에서 약간 변위될 때에 레버리지 효과(leverage effect)의 발생을 초래한다. 이러한 레버리지 효과는 루더 베어링에 적용되는 기계적 제약을 배가하고, 시일에 들이는 노력을 증가시킨다.

다른 한편으로, 다른 단점은 구동 유닛이 장착되는 선체 요소가 종종, 운송수단의 수평면에 대해 경사면을 따라 지향된다는 것이다. 예컨대, 2개의 구동 유닛이 각각의 측부와 그 고물 상에서 선박 선체의 2개의 요소 상에 장착될 수 있다. 이 예에서, 각각의 선체 요소는 피치 또는 롤 방향을 따라, 선박의 위치에 대해 정해진 수평면에 대해 중앙 경사면(median inclined plane)을 따라 국소적으로 배향된다. 동일한 이동 하우징을 포함하는 2개의 구동 유닛은 유체역학적 수준에서 비최적화 프로파일을 갖는다.

이 단점을 극복하기 위해, 하우징 형상을 구동 유닛이 장착되는 쉘(shell) 요소에 맞추는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 이 솔루션은 구성과 제조비 양자 모두의 면에서 비용이 매우 많이 든다.

다른 솔루션은, 구동 유닛 하우징과 선체 요소 사이에 “헤드 박스”라고도 하는 유체역학적 조정부를 추가하는 것으로 이루어질 수 있다. 이 조정부는 수평면에 대해 선체 요소의 국소면의 경사에 맞춰진 유체역학적 형상을 갖는다. 그러나, 이러한 유형의 솔루션은 여전히 여러 단점을 갖는데, 그 이유는 이 조정부가 추가의 유체역학적 저항을 갖고, 제조에 관한 추가의 비용을 발생시키기 때문이다.
[선행기술문헌]
특허문헌 1 : 공개특허공보 10-2011-0020766 A (공개일: 2011. 3. 3)

상기 관점에서, 본 발명은 전술한 단점을 극복하는, 특히 해양 운송수단을 위한 구동 유닛을 포함하는 조립체를 제안하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 목적은, 그 유체역학적 속성을 향상시키고 루더 베어링에 대한 기계적 응력과 실링 가스켓에 대한 마모 및 인열을 제한하면서, 구동 유닛을 용이하게 장착하고 분리하는 것에 관한 것이다.

이를 위해, 파워 시스템이, 구동 유닛, 해양 운송수단의 선체 요소 상의 파워 시스템을 위한 피팅 및 구동 유닛을 피팅에 기계적으로 연결하는 루더 베어링을 포함하는 해양 운송수단에 장착되도록 되어 있다.

이러한 파워 시스템의 일반적인 특징에 따르면, 피팅은, 일단 파워 시스템이 선체 요소 상에 장착되고 나면; 루더 베어링의 평면이 해양 운송수단의 하나의 종축 및 하나의 횡축을 포함하는 평면에 대해 경사지도록 구성된다.

이동 하우징과 루더 베어링 모두를 포함하는 상기한 파워 시스템은 특히 콤팩트하다. 따라서, 해양 운송수단에 대한 파워 시스템의 이송, 장착 및 분리가 용이하다. 더욱이, 루더 베어링은 선체 요소의 중간면에 상당히 평행하게 배향되고, 그 근처에 배치될 수 있다. 그 결과, 유체역학적 속성이 양호해지고, 구동 유닛이 해양 운송수단에 대해 종방향 또는 횡방향으로 지향되는 힘에 후속하는 동작을 겪는 동안 발생하는 레버리지 효과가 감소한다.

유리한 실시예에 따르면, 피팅은 그 축방향에 수직한 제1 평면 단부 및 그 축방향에 대해 경사진 제2 평면 단부를 포함하는 실린더 트렁크 형태의 스트럿을 포함하며, 그 제2 평면 단부에서 스페이서가 루더 베어링에 고정된다.

편의상, 제1 평면 단부와 제2 평면 단부 사이의 최단 거리는 400 mm 내지 1,200 mm이다.

본 발명자들은 이와 달리, 스트럿이 그 제1 단부에 운송수단의 선체 요소와 일체형인 고정 플랜지에 부착되도록 구성된 링 전방 페이스를 갖는 것을 예상할 수 있다.

편의상, 링 전방 페이스는 둘레방향으로 이격된 다수의 보어를 갖고, 피팅은 링 전방 페이스의 보어에 삽입되고 클램프의 대응하는 천공부에 끼워지도록 된 다수의 볼트를 포함한다.

바람직하게는, 스트럿은 그 제2 단부에, 나사형 단부가 대응하는 구멍에 삽입되는 다수의 스터드에 의해 루더 베어링의 내측 링이나 외측 링에 부착되는 체결 플랜지를 포함한다.

대안의 방식으로, 체결 플랜지는 다수의 스크루를 사용하여 그 대응하는 너트에 의해 내측 링이나 외측 링에 조립될 수 있다.

다른 실시예에서, 루더 베어링은 내측 링 및 외측 링을 가지며, 이들 링 중 어느 하나는 구동 유닛에 부착되고, 나머지 링은 피팅에 부착되며, 루더 베어링은 또한 내측 링과 외측 링 사이에 반경방향으로 위치하고, 내측 링으로부터 축방향으로 오프셋되는 실링 가스켓도 또한 가지며, 축방향 오프셋은 내측 링 길이의 2배 미만으로 측정된다.

본 발명자들은 또한, 스티어링 베어링이 구동 유닛에 부착되는 내측 링과, 피팅에 부착되는 외측 링을 갖는 것을 예측할 수 있다.

일실시예에서, 구동 유닛은 다수의 관통공을 갖는 내측 링과 접촉하는 전방부를 지닌 전방 상부면을 갖고, 전방 상부면은 다수의 블라인드 홀(blind hole)을 가지며, 각각의 블라인드 홀은 연속적인 관통공의 반대측에 배치되고, 다수의 스크루는 루더 베어링을 구동 유닛에 체결하기 위해 관통공과 블라인드 홀에 도입된다.

바람직하게는, 루더 베어링 평면은 운송수단의 종축 및 횡축을 포함하는 평면에 대해 2° 내지 10°의 각도를 갖는다.

다른 관점에서, 해양 운송수단의 선체 요소에 앞서 설명한 파워 시스템을 조립하는 조립 방법으로서, 파워 시스템이 선체 요소의 외부로부터 삽입된 다음, 파워 시스템을 선체 요소에 체결하는 피팅을 구현하는 조립 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 단지 비제한적인 예로서 주어지고, 첨부도면과 관련된 아래의 설명을 읽어보는 동안 드러날 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 파워 시스템의 축방향 단면도이고,
도 2는 도 1의 상세도이며,
도 3은 도 1의 파워 시스템의 스트럿을 보여주는 도면이다.

도 1을 참고하면, 도 1은 선박(2)의 고물(4)을 보여준다. 벡터 시스템(6)이 선박(2)에 대해 규정된다. 벡터 시스템(6)은 3개의 직교하는 벡터로 이루어진다. 벡터는 도 1의 평면에 수직하고, 선박(2)이 상시 작동 평면을 따라 배열되는 동안에 선박(2)의 피치축에 의해 안내된다. 상시 작동 평면은, 선박이 잔잔한 바다에서 상시 하중 조건 하에서 이동하는 동안에 선박(2)의 횡방향 및 종방향을 포함하는 것이다. 벡터는 도 1의 평면에 대해 수평이고, 선박(2)이 상시 작동 평면을 따라 배열되는 동안에 선박(2)의 롤축(roll axis)을 따라 배향된다. 벡터는 도 1의 평면에 대해 수직이고, 선박(2)이 상시 작동 평면을 따라 배열되는 동안에 선박(2)의 요축(yaw axis)을 따라 배향된다. 선체 요소(4)에 대한 내측 부분(8)과 외측 부분(10)도 또한 도 1에 의해 규정된다.

선체 요소(4)는 원통형 시트(12)가 장착되는 보어 리딩(bore leading)을 갖는다. 시트(12)는 피팅(도시하지 않음)을 통해 선체 요소(4)로 둘러싸인다. 예컨대, 시트(12)는 볼트, 용접 포인트 또는 용접 시임(seam)을 사용하여 또는 프레스 피팅에 의해 선체 요소(4)와 조립될 수 있다. 원통형 시트(12)의 축은 선박(2)에 대해 정해지고, 벡터에 의해 도 1에 제시된 벡터 방향과 거의 평행하다. 원통형 시트(12)는 실질적으로 링 또는 타원 형태이고, 벡터에 의해 개략적으로 나타낸 시트(12)의 축방향에 수직하게 배향된 클램프(13)를 갖는다.

도 1로 나타낸 선박(2)은 선체 요소(4) 상에 장착되는 파워 시스템을 갖는다. 파워 시스템은 구동 유닛(14) 및 하나의 루더 베어링(58)을 포함한다. 구동 유닛(14)은 선체 요소(4)로부터 외측방향으로 돌출한다. 즉, 구동 유닛(14)은 주로 선체 요소(4)의 외측 부분(10)에 위치한다. 루더 베어링(58)에 의해, 구동 유닛(14)은 선체 요소(4)에 대해 축을 중심으로 피봇 가능한 이동 하우징(16)을 포함한다.

이동 하우징(16)은 거의 길쭉한 원통형 튜브로 성형된 하부 부분(18)을 갖는다. 하부 부분(18) 내부에는, 프로펠러 샤프트(20)가 이동 하우징(16)에 대해 회전할 수 있도록 장착된다. 특히, 프로펠러 샤프트(20)는 그 전용 축(22)을 중심으로 회전 가능하다. 이를 행하기 위해, 하부 부분(18)은 프로펠러 샤프트(22)의 방향에 수직하게 배향되고, 하부 부분(18)을 프로펠러 샤프트(20)에 기계적으로 연결하는 2개의 피봇 베어링(24, 26)을 갖는다.

이동 하우징(16)에 대한 프로펠러 샤프트(20)의 회전을 발생시키기 위해, 전기 엔진(28)이 하부 부분(18) 내부에 위치한다. 전기 엔진(28)은 하부 부분(18) 상에 장착되는 스테이터(30)와, 프로펠러 샤프트(20)에 장착되는 로터(32)를 포함한다.

프로펠러 샤프트(20)는, 프로펠러(36)가 장착되는 프로펠러 지지부(34)를 회전시킨다. 도면을 참고하여 제시한 실시예에서는 구동 유닛이 프로펠러를 포함하지만, 구동 유닛은 본 발명의 범위 내에서 완전히 상이한 구동 요소, 예컨대 펌프 로터를 포함할 수도 있다.

도시한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 프로펠러(36)가 해양 운송수단으로부터 구동 유닛의 전방에서 일단부 상에 장착된다. 프로펠러(36)는 이에 따라, 해양 운송수단(2)이 정상적으로 이동하는 동안에, 구동 유닛(14) 주위를 순환하는 해수 흐름에서 이동 하우징(16)의 상류에 위치한다. 즉, 프로펠러(36)는 견인 작용을 한다. 그러나, 본 발명자들은 본 발명에 따라 프로펠러가 추력 작용을 하도록 반대측 단부에 배치하는 것을 고려할 수 있다. 그러한 변형예는 예시한 예와 상이한데, 그 이유는 주로 본 발명자들이 프로펠러 지지부(34)가 장착되는 구동 유닛의 피동 단부의 위치와, 구동 샤프트의 다른 비피동 단부의 위치를 뒤바꿨기 때문이다.

이동 하우징(16)은 상부 부분(38)을 갖는다. 상부 부분(38)은 근위 단부(40) 근처에서 하부 부분(18)에 기계적으로 연결된다. 예컨대, 상부 부분과 하부 부분은 볼트, 용접 포인트 및/또는 용접 시임(도시하지 않음)을 사용하여 조립될 수 있다. 상부 부분(38)과 하부 부분(18)은 또한 단일 주조 부품으로 이루어진 2개의 부분일 수 있다.

도 2는 이동 하우징(16)의 상부 부분과 루더 베어링(58)의 상세도를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 이동 하우징(16)의 상부 부분(38)은 하부 부분(18)에 대한 원위 단부(42)를 포함하며, 원위 단부(42)는 근위 단부(40)와 대향한다. 그 원위 단부(42) 높이에, 상부 부분(38)은 와셔 부분(44)을 갖는다. 와셔 부분(44)은 그 중심에 보어(47)를 갖는다. 보어(47)는 케이블 또는 유압 라인(도시하지 않음)과 같이, 구동 유닛에 있는 이동 하우징(16)의 내측부와 외측부 사이에서 작동 또는 파워 신호를 전송하는 데 사용되는 제어 또는 파워 요소의 통과를 허용하도록 구성된다.

와셔 부분(44)은 다수의 블라인드 홀(48)을 포함하는 상부 전방면(46)에 의해 축방향으로 한정된다. 블라인드 홀(48)은 둘레방향으로 와셔 부분(44)의 축을 중심으로 규칙적으로 이격되도록 분포된다. 각각의 블라인드 홀(48)의 원통벽 상에 태핑(도시하지 않음)이 마련된다. 와셔 부분(44)은 견부(52)를 포함하는 외측 원통면(50)에 의해 반경방향으로 한정된다.

상부 부분(38)은 그 원위 단부(42)에 단부 실린더(54)를 포함한다. 단부 실린더(54)는, 예컨대 프레스 피팅이나 용접에 의해 와셔 부분(44)에 매립된다. 단부 실린더(54)는 외측 원통면(56)을 갖는다.

파워 시스템은 이와 달리, 도 1 및 도 2에 개략적으로 나타낸 루더 베어링(58)을 갖는다. 설명한 예시적인 실시예에서, 루더 베어링(58)은, 예컨대 쉘 타입의 마찰 베어링이다. 그러나, 본 발명은 상기한 베어링으로 제한되지 않으며, 본 발명에 따르면 다른 베어링 타입, 예컨대 볼 베어링, 원추형 베어링 또는 롤러 베어링과 같은 롤링 베어링의 사용을 고려하는 것도 전적으로 가능하다.

도 2에 관하여, 베어링(58)은 내측 링(60)을 갖는다. 내측 링(60)은 다수의 관통공(62)을 갖는다; 각각의 관통공은 와셔 부분(44) 상에서 블라인드 홀(48)과 이웃하게 배치되도록 되어 있다. 이에 따라, 내측 링(60)의 관통공(62)과 와셔 부분(44) 상의 블라인드 홀(48)이 편리하게 마련된다. 관통공(62)은 바람직하게는 둘레방향으로 내측 링의 축(60) 주위에 균일하게 분포된다. 관통공(62)은 내측 링(60)의 축방향을 따라 연장된다. 내측 링(60)은 통상적으로, 전방 영역(46)과 접촉하도록 그리고 관통공(62)이 블라인드 홀(48)과 이웃하게 축방향으로 배치되도록 와셔 부분(44)에 대해 배치된다. 각각의 관통공(62)에 대해, 각각의 관통공(62)과, 이 관통공(62)에 이웃하게 위치하는 블라인드 홀(48)에 삽입될 수 있는 스크루(64)가 제공된다. 스크루(64)의 나사부는 블라인드 홀(48)의 태핑과 맞춰지기에 적합하다. 이러한 준비를 통해, 내측 링(60)은 이동 하우징(16)에 용이하게 부착될 수 있다.

루더 베어링(58)은 외측 링(66)을 갖는다. 외측 링(66)은 내측 링(60)의 (참조부호 없음) 외측 원통면과 접촉하거나 거의 접촉하는 (참조부호 없음) 내측 원통면에 의해 반경방향으로 한정된다. 링(60, 66)들 사이에 유압 유체의 주입을 가능하게 하기 위해 윤활 디바이스(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 외측 링(66)은 다수의 관통공(68)을 갖는다. 관통공(68)은 링(66)의 축방향을 따라 연장되고, 둘레방향으로 이 축방향을 중심으로 균일하게 분포된다.

파워 시스템은 통상적으로 도 3의 정면도에 상세히 나타낸 스페이서(70)를 갖는다. 스페이서(70)는 원통형이고, 그 축(71)은 벡터에 의해 기호화된, 선박(2)의 관점에서 정해진 수직 방향과 거의 평행하다. 스페이서(70)는 제1 단부(72)와 제2 단부(74) 사이에서 축방향으로 연신된다.

단부 높이(72)에, 스페이서(70)는 축방향(71)과 거의 수직한 링 전방 페이스(76)를 갖는다. 전방 페이스(76)는 도 1에 도시한 바와 같이 원통형 시트(12)의 클램프(13)에 대한 지지를 제공하도록 의도된다. 볼트, 용접 포인트 및/또는 용접 시임과 같은 (도시하지 않은) 피팅으로 인해, 클램프(13) 상에 스페이서(70)를 견고하게 고정할 수 있다.

단부 높이(74)에서, 스페이서(70)는 스페이서(70)의 원통부로부터 반경방향 내측으로 연장되는 체결 플랜지(78)를 갖는다. 그 중심에서, 체결 플랜지(78)는 축(82)의 관통 보어(80)를 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 보어(80)는 단부 실린더(54)가 통과할 것으로 예상된다. 체결 플랜지(78)는 축(82)에 거의 수직한 평탄한 전방면을 포함한다.

이러한 방식으로, 스페이서(70)는 거의 실린더 트렁크 형상을 갖는다. 즉, 스페이서(70)는 실린더의 축방향에 수직한 제1 평면에 의해 길이방향으로 한정되고, 실린더 축에 수직하지 않고 각진 제2 평면에 의해 한정되는 실린더이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 플랜지(78)는 축(82)에 대해 축방향을 따라 지향되는 다수의 관통공(84)을 갖는다. 특히, 베어링(58)의 외측 링(66) 상의 관통공(68)은 고정 플랜지(78) 상의 천공부(84)만큼 많다. 천공부(84)는 각각 관통공(68)에 이웃하게 배열될 수 있도록 둘레방향으로 그리고 축(82)을 중심으로 균일하게 분포된다. 더욱이, 체결 플랜지(78)는, 볼트 헤드(64)의 교차 및 이동을 허용하기 위해 마련되는 환형 홈(85)을 갖는다.

도 2를 다시 참고하면, 링 로킹 요소(86)가 루더 베어링(58)의 외측 링(66)과 접촉하게 배치되도록 마련된다. 로킹 요소(86)는 다수의 블라인드 홀(88)을 포함한다. 블라인드 홀(88)은 바람직하게는 그 내측 원통면에 태핑(도시하지 않음)을 포함한다. 특히, 로킹 요소(86)는 베어링(58)의 외측 링(66) 상의 관통공(68)만큼 많은 블라인드 홀(88)을 갖는다. 블라인드 홀(88)은 각각 관통공(68)에 이웃하게 배열될 수 있도록 둘레방향으로 그리고 링 아이템(86)의 축을 중심으로 균일하게 분포된다.

이러한 준비를 통해, 스페이서(70)의 단부(74)를 베어링(58)의 외측 링(66)에 고정할 수 있다. 이를 행하기 위해, 나사형 단부(도시하지 않음)를 지닌 스터드(도시하지 않음)가 각각의 천공부(84) 및 이 천공부에 이웃하게 위치하는 구멍(68, 88)들 내로 도입된다. 바람직하게는, 스터드 단부 상의 나사부는 블라인드 홀(88)을 태핑하기에 적합하다. 따라서, 스터드를 조임으로써, 체결 플랜지(78), 외측 링(66) 및 로킹 요소(86)가 함께 유지된다.

로킹 요소(86)는 또한, 접촉면(90)이 와셔(92)에 의해 제위치에 유지되는 내측 원통면(참조부호 없음)을 포함한다. 가스켓(94)이 외측 원통면(50)의 견부(52)와 접촉면(90) 사이에 삽입된다. 접촉면(90)은, 가스켓(94)이 슬라이딩 접촉에 의해 시일을 보장할 수 있도록 선택된 재료로 구성된다. 로킹 요소(86)와 와셔 부분(44)의 링(60, 66)의 크기는, 가스켓이 내측 링(60)과 외측 링(66) 사이에 반경방향으로 배치되고, 추진 유닛(14) 방향으로 각각의 링(60, 66)에 대해 축방향으로 오프셋되도록 정해진다.

스터드(도시하지 않음)의 개수에 대응하는 3중 보어 또는 구멍(84, 68, 88)의 개수는 유리하게는 루더 베어링의 외측 링(66)을 스페이서(70)의 체결 플랜지(78)에 만족스럽게 체결할 수 있도록 선택될 수 있다. 이와 유사하게, 스터드의 길이는 충분한 파지를 보장하도록 선택된다. 바람직하게는, 본 발명자들은 2개의 연속하는 스터드들 사이의 간격이 80 내지 250 mm가 되도록 선택된 다수의 스터드를 사용한다. 편의상, 스터드 길이는 베어링 폭의 1.2배 내지 4배이다. 베어링이 3.80 m의 외주와 벡터의 방향을 따라 대략 150 cm의 폭을 갖는, 도면을 참고로 하는 상세한 실시예의 예에서, 50 내지 150 cm의 다수의 스터드가 사용되며, 스터드는 200 내지 400 mm의 길이를 갖는다.

스페이서(70)의 단부(72, 74)들 사이의 최소 거리는 바람직하게는, 기술자가 발을 단부(74) 높이로 하여 단부(72) 상에서 작업하는 것을 가능하게 하고, 용접 또는 볼트 조임 공정이 용이하게 수행될 수 있도록 하기에 충분하다. 예시된 실시예에서, 도 3에서의 문자 “a”로 참조되는 이 거리는 400 내지 1,200 mm이고, 보다 편리하게는 600 내지 700 mm이다.

도 1 및 도 3을 참고하면, 축(82)은 축(71)에 대해 소정 각도(α)를 갖는다. 이러한 방식으로, 루더 베어링(58)은 벡터에 수직한 평면에 대해 동일한 각도(a)로 틸팅된다. 단지 스페이서(70)만을 조정하는 것에 의해, 가버너 베어링(governor bearing)(58)을 선체 요소(4)의 국소 높이에 가능한 최상으로 맞춰지도록 가버너 베어링의 위치 및 배향을 변경하는 것이 가능하다. 더욱이, 축(82)의 방향은 프로펠러 축(22)의 반경방향에 대해 소정 각도(β)를 갖는다. 스페이서(70)의 형상과 이동 하우징(16)의 형상을 변경하는 것에 의해, 벡터에 의해 안내되는 선박에 대해 설정된 수직방향과 프로펠러 축(22)에 의해 형성되는 각도가 편의상 선택될 수 있다.

편의상, 특히 선체 요소(4) 근처의 해수 트래픽 라인에 특히 적합한 동시에, 그 프로파일이 최적의 유체역학적 속성을 나타내는 추진력을 달성하기 위해, 각도 α와 각도 β는 선체 요소(4)의 프로파일에 따라 결정된다. 도시한 실시예에서, 각도 α는 2°내지 10°이고, 각도 β는 0°내지 10°이다.

방금 설명한 파워 시스템을 통해, 선박의 선체 요소(4) 상에 파워 시스템을 설치하는 아래의 설치 방법을 구현하는 것이 가능하다.

프로세스의 시작 시에, 오퍼레이터는 추진 유닛(14)과 루더 베어링(58)으로 이루어진 단일 조립체를 갖는다. 오퍼레이터는 또한 루더 베어링(58)에 부착된 스페이서(70)를 갖는다. 앞서 언급한 바와 같이, 추진 유닛(14)의 이동 하우징(16)의 상부 부분은 다수의 스크루(64)에 의해 루더 베어링(58)의 외측 링(60)에 기계적으로 연결된다. 더욱이, 가스켓(94)은 외측 원통면(50)의 견부(52) 주위에 미리 배치된다.

제1 단계 동안에, 오퍼레이터는 선체 요소(4)에 형성된 보어를 통해 외측 구역(10)으로부터 스페이서(70)를 도입한다. 그 후, 오퍼레이터는 스페이서(70)의 제1 단부(72)를 원통형 시트(12)의 고정 플랜지(13)에 고정한다. 이를 행하기 위해, 오퍼레이터는, 예컨대 단부(72)와 고정 플랜지(13)를 기계적으로 연결하는 다수의 볼트를 삽입할 수 있다. 오퍼레이터는 그 다음에 단부(72)를 고정 플랜지(13)에 용접하여, 훨씬 강력한 체결을 보장할 수 있다.

제2 단계 동안에, 오퍼레이터는, 루더 베어링(58)의 외측 링(66)이 체결 플랜지(78)의 평탄면에 대해 완전히 접촉할 때까지 단부 실린더(54)가 스페이서(70)의 관통공(8)에서 슬라이드하게 하도록, 추진 유닛(14)과 루더 베어링(58)으로 구성된 일체형 조립체를 도입한다. 단부 실린더(54) 덕분에, 외측 링(66)의 간단한 피봇팅이 구멍(68)과 천공부(84)가 정합하는 것을 가능하게 한다. 오퍼레이터는 그 다음에 구멍(68, 88)들이 서로 대면하도록 로킹 요소(86)를 배치한다.

제3 및 최종 단계에서, 오퍼레이터는 스터드를 천공부(84)와 구멍(68, 88) 내로 도입한다. 오퍼레이터는 다음에 예정된 조임 토크로 스터드를 조인다.

이 프로세스의 종료 시, 추진 유닛(14)은 샤프트(82)를 지닌 피봇팅 링크에 의해 선박(2)의 선체 요소(4)에 기계적으로 연결된다. 더욱이, 파워 시스템 장착 방법은, 특히 어떠한 요소도 선체 요소(4)의 내부 구역(8)으로부터 도입될 리가 없다는 사실로 인해 비교적 간단하다. 이와 유사하게, 건식 도크에서의 해체 및 유지 보수 공정이 용이하다.

다른 장점에 따르면, 추진 기능을 제공하는 요소와 추진 방위 기능을 제공하는 요소 모두를 포함하는 파워 시스템을 조선소로 직접 이송하는 것이 가능하다. 이로 인해, 보관소가 절약된다. 이것은 또한 보다 양호한 신뢰성을 초래하는데, 그 이유는 이송된 파워 시스템에 대해 추진 및 추진 배향 기능 모두가 시험되었기 때문이다.

루더 베어링(58)의 구성 및 배향을 조정하는 것에 의해, 루더 베어링은 이동 하우징(16)과 실링 가스켓(94)에 보다 근접해진다. 이것은 선박의 종방향 및 횡방향을 중심으로 한 추진 유닛(14)의 소량의 회전 후에 나타나는 레버리지 효과를 줄인다. 이것은 루더 베어링(58)의 보다 양호한 저항 및 실링 가스켓(94)의 보다 긴 서비스 수명을 초래한다.

선박의 좌현측에 배치되는 추진 유닛과 선박의 우현측에 배치되는 추진 유닛을 위해 동일한 이동 하우징(14)을 사용하는 것도 또한 가능하다. 그 루더 베어링에 고정되는 추진 유닛으로 구성되는 일체형 조립체는 상이한 구성의 스트럿에 고정된다. 이것은 제조비 및 설계비의 증가를 초래하는 일 없이 파워 시스템의 보다 양호한 적응성을 초래하고, 이러한 개선된 적응성은 특히 개선된 유체역학을 초래한다.

Claims (10)

1. 해양 운송수단(2) 상에 장착하기 위한 파워 시스템으로서, 추진 유닛(14), 파워 시스템을 운송수단(2)의 선체 요소(4)에 체결하기 위한 피팅(fitting) 및 추진 유닛(14)을 피팅과 기계적으로 연결하는 루더 베어링(rudder bearing)(58)을 포함하는 것인 파워 시스템에 있어서,
   피팅은, 파워 시스템이 선체 요소(4) 상에 장착될 때에 루더 베어링(58)의 평면이 선박(2)의 종축 및 횡축을 포함하는 평면에 대해 경사지도록 구성되고,
   피팅은 그 축방향(71)에 수직한 제1 평면 단부(72) 및 그 축방향(71)에 대해 경사진 제2 평면 단부(74)를 포함하는 실린더 트렁크 형태의 스트럿(70)을 포함하며, 스페이서(70)가 스트럿의 제2 평면 단부(74)에 의해 루더 베어링(58)에 고정되는 것인 파워 시스템.
2. 제1항에 있어서, 제1 단부(72)와 제2 단부(72) 사이의 최소 거리(a)는 400 mm 내지 1200 mm인 것인 파워 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스페이서(70)는 그 일단부(72)에 운송수단(2)의 선체 요소(4)와 일체형인 체결 플랜지(13)에 부착하기 위한 링 전방 페이스(76)를 갖는 것인 파워 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 페이서(70)는 그 제2 단부(74)에, 대응하는 구멍(68, 84, 88)에 삽입되는 나사형 단부를 갖는 다수의 스터드에 의해 루더 베어링(58)의 내측 링(60) 또는 외측 링(66)에 연결되는 체결 플랜지(78)를 포함하는 것인 파워 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 루더 베어링(58)은 내측 링(60)과 외측 링(66)을 포함하고, 링(60, 66)들 중 어느 하나는 추진 유닛(14)과 일체형이며, 나머지 링(66, 60)은 피팅과 일체형이고, 루더 베어링(58)은 내측 링(60)과 외측 링(66) 사이에 반경방향으로 위치하는 실링 가스켓(94)을 더 포함하는 것인 파워 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 루더 베어링(58)은 내측 링(60)과 외측 링(66)을 포함하고, 내측 링(60)은 추진 유닛(14)과 일체형이며, 외측 링(66)은 피팅과 일체형인 것인 파워 시스템.
7. 제6항에 있어서, 추진 유닛(14)은 내측 링(60)과 접촉하는 상부 단부 표면(46)을 갖고, 내측 링(60)은 다수의 관통공(62)을 가지며, 상부 단부 표면(46)은 다수의 블라인드 홀(blind hole)(48)을 갖고, 각각의 블라인드 홀(48)은 관통공(62)과 마주하도록 배치되며, 루더 베어링(58)을 추진 유닛에 고정하기 위해 다수의 스크루(64)가 관통공(62)과 블라인드 홀(48)에 삽입되는 것인 파워 시스템.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 루더 베어링(58)의 평면은 운송수단의 종축 및 횡축을 포함하는 평면에 대해 2° 내지 10°의 각도(α)를 갖는 것인 파워 시스템.
9. 해양 운송수단(2)의 선체 요소(4)에 제1항 또는 제2항에 따른 파워 시스템을 장착하는 파워 시스템의 장착 방법으로서,
   파워 시스템이 선체 요소(4)의 외측부(10)로부터 삽입된 다음, 피팅이 선체 요소(4)에 파워 시스템을 체결하기 위해 사용되는 것인 파워 시스템의 장착 방법.
   
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