KR19990063959A - 구동 엔진 및 직접 구동되는 프로펠러 축을갖는 선박 드라이브 - Google Patents

구동 엔진 및 직접 구동되는 프로펠러 축을갖는 선박 드라이브 Download PDF

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Abstract

선박드라이브는 스러스트가 스러스트 블록에 의해 흡수되는 프로펠러로 장비된 프로펠러 샤프트에 직접연결된 구동기계와, 그리고 제너레이터 또는 모터로서 선택적으로 작동될 수 있고 클러치에 의해 기어에 연결된 전기기계로 이루어진 보조드라이브를 가진다. 기어의 하나의 치차휠은 프로펠러축을 에워싸고 가요성 커플링에 의해 연결된다. 프로펠러 스러스트를 전달하는 클러치는 기어와 구동기계사이의 프로펠러축의 부위에 배열된다. 클러치(2)는 프로펠러축의 개별부위(10)에서 유극없이 배열되고 선박의 후진 또는 비상추진모드에 적용될 수 있는 클리어런스가 없는 보조스러스트 블록(3)에 연결된다. 이 경우에, 결과적으로 감소하는 프로펠러 스러스트는 선박선체에 있는 구동기계에 배열된 스러스트 블록에 보조 스러스트 블록(3)에 의해 전달된다.

Description

구동 엔진 및 직접 구동되는 프로펠러 축을 갖는 선박 드라이브
단지 하나의 구동 엔진을 갖는 선박 드라이브는 구동 엔진의 장애 또는 이의 고장시 선박의 안전에 대해 심각한 위험이 될 수 있다. 가장 안좋은 경우, 이루어질 수 있는 전체적인 손실에 이르기까지 선박을 조종할 수 있는 것으로 유도하는 것이다. 특히 위험하거나 환경에 심각하게 해를 입히는 제품을 운송하는 선박에 있어서, 선박의 영구적인 조종 가능성은 긴급사태에서 가장 높은 우선권을 갖는다.
가장 간단한 해결방법으로서 프로펠러 축에 보조 드라이브를 형성하는 것을 제안하고 있다. 이러한 보조 드라이브는 기어에 의해 프로펠러 축 또는 프로펠러를 구동시키는 전기 모터로 이루어지며, 여기서 이러한 경우 프로펠러 축은 분리장치를 사용하여 결함이 있는 구동 엔진으로부터 연결이 풀어져야 한다. 그러나 다른 한편으로는 이러한 보조 또는 비상 추진시에 있어서 통상의 추진시와는 대조적으로 제공되는 소형 프로펠러 스러스트가 선체에 도입되어야 한다.
이러한 해결방법은 1993년 12월 로만 운트 슈톨터포트사(Firma Lohmann & Stolterfoht)의 "FLESALUS"(선박에 대한 유연하고 안전한 구동 시스템) RDE 75153의 설명을 인용할 수 있다. 이러한 구조에 있어서 공기 압축에 의해 조절될 수 있는 치차 클러치는 도시되지 않은 구동 엔진 및 마찬가지로 도시되지 않은 프로펠러로부터 분리된다. 동시에 이러한 치차 클러치는 또한 프로펠러 스러스트의 전달을 위한 스러스트 베어링이 된다. 불리하게도 이러한 해결방법에 있어서 치차 클러치는 클리어런스를 나타내고 심지어는 발생하는 진동을 제어하기가 어려워질 수 있는 위험이 있다. 또한, 불리하게도 스러스트 베어링과 연결되어 있는 치차 클러치에 대해 선체내에 동력을 도입할 수 있도록 고유한 토대가 필요하다.
CH 173 968로부터 예를 들어 피스톤 기기 및 터빈이 프로펠러 축에서 조절될 수 있는 결합된 선박 드라이브 장치가 공지되어 있다. 프로펠러 축의 갑작스런 정지상태에 있어서 드라이브 기기의 손상을 방지하기 위해, 기어와 프로펠러 사이에 제공되는 회전 모멘트의 초과시 기계장치를 프로펠러 축으로부터 완전히 분리시키는 안전 클러치가 제공된다.
본 발명은 청구의 범위중 주요 독립항의 개념에 따라 구동 엔진 및 이에 직접 연결된, 프로펠러가 장착된 프로펠러 축으로 이루어진 선박 드라이브에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 형성되는 선박 드라이브의 종단면도,
도 2는 도 1의 A-A방향 단면도.
본 발명의 과제는 축소된 프로펠러 스러스트는 분리장치의 구성요소를 위해 선체에 클리어런스 없이 도입될 수 있고 이를 위한 별도의 토대를 필요로 하지 않는, 구동 엔진 및 보조추진 또는 비상추진을 위해 직접 구동되는 프로펠러 축 및 보조 드라이브를 갖는 선박 드라이브를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 청구의 범위의 주요 독립항의 특징부에 제공되는 특징에 의해 해결된다. 추가의 유리한 요소는 종속항을 구성한다.
본 발명의 핵심은 클리어런스가 없는 공지된 클러치(참조: L & S 보고문 84, 1X/82)에서 선박의 보조추진 또는 비상추진시에 활성화되는, 클리어런스가 없는 보조 스러스트 베어링과의 결합이다. 이러한 보조 스러스트 베어링을 사용하여 축소되는 프로펠러 스러스트는 구동 엔진에 배치된 스러스트 베어링에 전달된다. 이러한 클러치는 바람직하게는 유압에 의해 작용하는 공지된 원추형 볼트 클러치로서 형성된다. 보조 스러스트 베어링의 특별한 구조는 클러치의 구성요소가 프로펠러 축의 영향으로부터 자유롭게 유지되어 모든 부품들의 클리어런스 없는 위치설정을 보장한다.
본 발명에 따른 해결방법은 회전 모멘트 전달 및 스러스트 전달이 확실하게 분리되어 이때, 두 경우에 있어서 몇몇 구성성분들의 절대적인 클리어런스 부재가 제2 작동모터를 갖는 통상적인 드라이브에 있어서 큰 회전 모멘트 진동 및 스러스트 진동으로 인해 최고로 촉진되어 유리하다. 본 발명에 따른 해결방법의 추가의 이점으로서 클러치가 별도의 토대를 필요로하지 않는 점을 언급할 수 있다. 이는 다시 두 개의 스러스트 베어링, 즉 구동 엔진에서의 보조 스러스트 베어링 및 클러치와 결합된 보조 스러스트 베어링이 서로에 대해 영향을 미칠 수 없는 결과를 낳는다.
도면에서 실시예를 사용하여 본 발명에 따른 보조 스러스트 베어링을 더욱 상세히 설명한다.
도 1에서는 본 발명에 따라 형성되는 선박 드라이브의 절반의 영역을 나타내는 종단면을 나타내고 있다. 일반적인 경우 디젤-저속 운행기로서 여기에 도시되지 않은 구동 엔진은 구동 측면의 플랜지(1)에 의해 및 더욱 상세하게 설명하게 될, 조절 가능하며 클리어런스가 없는 클러치(2)에 의해 하나의 프로펠러 중간축(4)을 갖는 하나의 통일된 보조 스러스트 베어링(3)과 연결된다. 프로펠러 중간축(4)과 이에 고정된 프로펠러의 본래의 프로펠러 축과의 연결은 도면에 도시되어 있지 않다. 사실상 단지 본 실시예에서는 소위 직접적인 드라이브에 관한 것으로서, 이때 목적하는 프로펠러의 회전수는 구동 엔진의 회전수의 조절에 의해 조절된다. 여기서는 구동 엔진과 프로펠러 사이에 기어를 배치할 필요가 없다. 구동 엔진이 고장난 경우에도 여전히 선박을 조종할 수 있도록 보조 드라이브가 제공된다. 보조 드라이브는 모터 또는 제너레이터로서 선택적으로 추진되는, 클러치(43)에 의해 기어(5)와 연결되는 전기 기기(42)로 이루어진다. 이러한 실시예에 있어서 기어(5)는 일단 기어로서 형성되고 대형 치차 휠(6)은 프로펠러 중간축(4)을 싸고 있는 케이스(7)에 고정되어 있다. 기어(5)와 프로펠러 중간축(4)은 링 형태의 플랜지(9)에 의해 프로펠러 중간축(4)과 연결되는 고탄성 클러치(8)에 의해 연결된다. 조절 가능한 클러치(2) 및 보조 스러스트 베어링(3)을 고정시키기 위해 프로펠러 중간축(4)과 드라이브 측면의 플랜지(1) 사이에 스러스트 축(10)을 배치한다.
클리어런스가 없는 조절 가능한 클러치(2)는 공지된 방식으로 볼트 클러치로서 형성된다. 이는 외부 링 플랜지(11), 내부 링 플랜지(12), 대조 플랜지 환(13) 및 원추형 볼트(14)로 이루어진다. 링 고정 플랜지(15)는 원추형 볼트(14)에 대한 고정 및 유도를 담당하며, 이때 원추형 볼트(14)는 특별한 고정 너트(16)를 사용하여 링 고정 플랜지(15)에 대해 인장된다. 볼트 클러치(2)의 개방된 상태를 위한 최종위치는 정지장치(17)가 제공된 볼트(18)에 의해 고정된다. 원추형 볼트(14)의 유압식 이동을 나타내는 단위는 발명상 현실적이지 않기 때문에 여기서는 배제된다. 스러스트 축(10) 또는 프로펠러 중간축(4)에 삽입되는 볼트 클러치(2)의 회전 모멘트는 스크류 연결부(20)에 의해 스러스트 축(10)과 연결되는, 단면이 U자 형태로 이루어진 플랜지(19)에 의해 전달된다.
본 발명에 따라 공지된 볼트 클러치(2)에서 클리어런스가 없는 보조 스러스트 베어링(3)이 집적된다. 이는 다음의 요소를 나타낸다. 스크류 연결부(21)에 의해 도면에는 도시하지 않은 구동 엔진의 드라이브 측면 플랜지(22)가 링 형태로 형성된 플랜지(22)에 연결되며, 이 플랜지는 다시 스크류 연결부(23)에 의해 이미 언급한 블트 클러치(2)의 외부 링 플랜지(11)와 연결된다. 보조 스러스트 베어링(3)의 링 플랜지(22)는 스러스트 축(10)에서 베어링(24)에 의해 지지된다. 이러한 링 플랜지(22)상에 내부 측면에서 스러스트 플랜지는 클리어런스 없이 압축될 수 있다. 축방향 이동 가능성은 원추형 접근에 의해 스러스트 축(10)에서 뿐만 아니라 스러스트 플랜지(25)의 보어에서도 이루어진다. 스러스트 축(10)의 축방향 위치설정은 스러스트 축(10)의 나선 단면에 배치되는 카운터 너트(35)에 의해 이루어진다. 다른 측면에서는 스러스트 플랜지(25)가 스러스트 축(10)에서 베어링(27)에 의해 지지되는, 각이 진 플랜지(26)에 의해 유지된다. 최종적으로 언급되는 플랜지(26)와 스러스트 플랜지(25) 사이에는 한편으로는 스러스트 플랜지(25) 및 다른 한편으로는 링 플랜지(22)에 스러스트 스톤이 제공되어 있는, 각각 하나의 링 원판(28, 29)이 배치된다. 각이 진 플랜지(26)는 스크류(30)에 의해 링 플랜지(22)와 연결된다. 이러한 스크류 연결은 너트(31)에 의해 보장되며, 이때 너트(31)와 링 플랜지(22) 사이에 바이어스가 배치되어 있다. 이러한 바이어스(32)는 카운터 링 너트(33)와 함께 작용한다. 카운터 링 너트(33)는 여기서는 상세하게 도시하지 않은 설치 메카니즘(34)에 의해 해결되고 인장된다. 하나의 가능한 실시예는 도 2에서 단위로서 나타낸다.
이미 언급한 베어링 위치(24, 27)는 풀어진 볼트 클러치(2) 및 정지하고 있는 드라이브 측면의 플랜지(1)에 있어서 플랜지(1)에서 방사 방향으로 연장되어 있는, 스러스트 축(10)에서 주행하는 중앙 보어(37)의 채널(36) 및 이로부터 분기되는 방사 방향으로 연장되어 있는 채널(38, 39)에 의해 이미 언급한 베어링 위치(24, 27)에 윤활제를 도입하는 방식으로 윤활하게 한다. 드라이브 측면의 플랜지(1)에서 이로부터 또한 드라이브 측면의 플랜지(1)와 스러스트 축(10) 사이의 중간 공간(41)에 이르는, 방사방향으로 연장되어 있는 채널(40)이 제공되어 있다. 이러한 중간 공간(41)에서 보조 스러스트 베어링(3)이 분리되는 경우 이러한 분리를 보조하기 위해 유체가 펌핑된다.

Claims (10)

  1. 프로펠러 축의 스러스트가 스러스트 베어링뿐만 아니라 클러치에 의해 기어와 연결되는, 제너레이터 또는 모터로서 선택적으로 작동하는 전기 기기로 이루어진 보조 드라이브에 의해 수용되고 기어의 치차 휠이 프로펠러 축을 둘러싸고 있고 유연한 클러치에 의해 프로펠러 축과 연결되어 있으며, 이때 기어와 구동 엔진 사이에 프로펠러 축의 섹션에서 프로펠러 스러스트를 이동시키는 조절 가능한 클러치가 배치되어 있는, 구동 엔진 및 이에 직접 연결된, 프로펠러가 제공되어 있는 프로펠러 축으로 이루어진 선박 드라이브에 있어서, 클러치(2)가 프로펠러 축의 별도의 섹션(10)에 클리어런스 없이 배치되고 선박의 보조 추진 또는 비상 추진시 활성화될 수 있는, 클리어런스 없는 보조 스러스트 베어링(3)과 결합되며 이때 상응하게 축소된 프로펠러 스러스트는 보조 스러스트 베어링(3)에 의해 선체 내에서 구동 엔진에 배치된 스러스트 베어링에 전달되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  2. 제 1 항에 있어서, 정상적인 추진기에서 구동 엔진중 드라이브 측면의 플랜지(1)가 스크류 연결부(21)에 의해 스크류 연결부(23)에 의해 소정의 회전 모멘트가 전달되는 클러치(2)와 연결되어 있는 링 원판 형태의 플랜지(22)와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 선박이 전방으로 전진함에 있어서 축소된 프로펠러 스러스트를 전달하기 위해 프로펠러 축(4)과 드라이브 측면의 플랜지(1) 사이에 배치된 스러스트 축(10)에, 전진 스러스트 스톤이 제공되어 있는 링 원판(29)에 의해 링 원판 형태의 플랜지(22)와 함께 작용하는, 연장된 스러스트 플랜지(25)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 선박이 후방으로 전진함에 있어서 축소된 프로펠러 스러스트를 전달하기 위해 프로펠러 축(4)과 드라이브 측면의 플랜지(1) 사이에 배치된 스러스트 축(10)에, 후진 스러스트 스톤이 제공되어 있는 링 원판(28)에 의해 각이진 정지 플랜지(26)와 함께 작용하며, 이때 정지 플랜지(26)가 스크류 연결부(30)에 의해 링 원판 형태의 플랜지(22)와 연결되는, 연장된 스러스트 플랜지(25)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 스러스트 플랜지(25)가 카운터 너트(35)를 사용하여 위치설정 되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  6. 제 4 항에 있어서, 스크류 연결부(30)가 방상 방향 바이어스(32) 및 이와 함께 작용하는 카운터 링 너트(33)에 의해 링 원판 형태의 플랜지(22)와 연결되는 너트(31)와 함께 확실해 지는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 스러스트 축(10)의 베어링 위치가 드라이브 측면의 정지하고 있는 플랜지(1)에 배치된, 스러스트 축(10)에 의해 중앙축에 존재하는 채널(37)과 연결되며, 이때 중앙 채널(37)은 베어링 위치(24, 27)에 대해 다시 방사 방향으로 연장되는 분기 채널(38, 39)을 나타내는, 방사 방향으로 연장되어 있는 채널(35)에 의해 윤활해지는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  8. 제 7 항에 있어서, 드라이브 플랜지(1)를 향한 스러스트 축(10)의 베어링 위치(24)가 중심에 위치하는 베어링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  9. 제 7 항에 있어서, 드라이브 측면의 정지하고 있는 플랜지(1)에 드라이브 측면의 플랜지(1)와 스러스트 축(10) 사이의 중간 공간에 이르는, 방사 방향으로 연장되어 있는 채널(40)이 배치되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
  10. 제 1 항에 있어서, 기어(5)가 일단 또는 이단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 드라이브.
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