KR20130137882A - 스턴 튜브의 정렬 장치 - Google Patents

Abstract

스턴 튜브의 정렬 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치는 일단에 프로펠러가 결합된 추진축을 둘러싸는 스턴 튜브(stern tube), 추진축과 스턴 튜브 사이에 개재되어 추진축과 스턴 튜브 사이의 마찰력을 감소시키는 스턴 베어링(stern bearing) 및 스턴 튜브에 결합되어 추진축의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브를 정렬시킬 수 있는 정렬부를 포함한다.

Description

스턴 튜브의 정렬 장치{Apparatus to Align Stern Tube}

본 발명은 스턴 튜브의 정렬 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선체의 여러 부분 중에서 후미부를 스턴(stern)이라 칭하며, 해당 스턴 부분에는 선박의 엔진에서 발생된 동력을 배를 추진시키는 프로펠러(propeller)로 전달하기 위해 연장되는 추진축이 설치되며, 해당 추진축을 둘러싸도록 선체에 취부되는 스턴 튜브(stern tube)가 구비된다.

이러한, 스턴 튜브는 프로펠러의 자중 및 프로펠러에 의한 추진력에 의한 과도한 하중, 그리고 선박 운항 중 급선회나 프로펠러를 통해 전달되는 외란 등의 과도한 하중에 노출되어 있기 때문에 보다 정밀한 축계 정렬 해석이 필요하게 된다.

만약 스턴 튜브가 적절하게 정렬이 되지 않아 스턴 베어링(stern bearing)의 일부분에만 과도한 하중이 작용하는 경우, 스턴 베어링의 변형 내지 파손이 발생하게 된다.

하지만, 선박의 다양한 운항 조건을 모두 만족하는 정렬 조건을 계산하기 위해서는 운항조건, 온도, 외력 등의 유효 인자를 정확하게 알아야 하기 때문에 많은 어려움이 따른다.

따라서, 선박의 다양한 운항 조건에서도 스턴 튜브를 적절하게 정렬시킬 수 있는 장치에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0111260호 (2008.12.23.)

본 발명은 선박의 다양한 운항 조건에서도 스턴 튜브를 적절하게 정렬시킬 수 있는 스턴 튜브의 정렬 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일단에 프로펠러가 결합된 추진축을 둘러싸는 스턴 튜브(stern tube), 추진축과 스턴 튜브 사이에 개재되어 추진축과 스턴 튜브 사이의 마찰력을 감소시키는 스턴 베어링(stern bearing) 및 스턴 튜브에 결합되어 추진축의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브를 정렬시킬 수 있는 정렬부를 포함하는 스턴 튜브의 정렬 장치가 제공된다.

여기서, 스턴 튜브의 정렬 장치는 추진축과 스턴 튜브 양단간의 간격 차이를 측정하는 센서부 및 센서부에 의해 측정되는 간격 차이가 감소되도록 정렬부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

스턴 튜브의 정렬 장치는 스턴 베어링 양단에 가해지는 응력 차이를 측정하는 센서부 및 센서부에 의해 측정되는 응력 차이가 감소되도록 정렬부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

정렬부는 스턴 튜브의 양단부가 각각 유체에 부유되도록 스턴 튜브의 양단부에 유체를 공급할 수 있는 펌프를 포함하고, 제어부는 펌프가 스턴 튜브의 양단부에 공급하는 유체의 양을 제어할 수 있다.

그리고, 정렬부는 스턴 튜브의 일단부에 결합되어 스턴 튜브 일단부의 높이를 조절할 수 있는 유압 실린더를 포함하고, 제어부는 유압 실린더의 작동 유압을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 추진축의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브를 정렬시킬 수 있는 정렬부를 통해, 선박의 다양한 운항 조건에서도 스턴 튜브를 적절하게 정렬할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치 중 스턴 튜브 및 스턴 베어링이 추진축과 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치를 나타낸 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치를 나타낸 도면.

본 발명에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치 중 스턴 튜브 및 스턴 베어링이 추진축과 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)는 스턴 튜브(100), 스턴 베어링(200) 및 정렬부(300)를 포함하고, 센서부(400) 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

스턴 튜브(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일단에 프로펠러(10)가 결합된 추진축(20)을 둘러싸는 부분으로, 추진축(20)을 선박에 결합시키기 위한 것이다. 즉, 추진축(20)이 동력을 프로펠러(10)에 전달하기 위해 회전 가능한 상태로 스턴 튜브(100)를 관통하며 선박의 선미부에 결합될 수 있다.

이 경우, 스턴 튜브(100)의 내경은 추진축(20)의 외경보다 크게 형성되어 추진축(20)이 원활하게 회전할 수 있다. 그리고, 이러한 스턴 튜브(10)의 내주면과 추진축(20)의 외주면 사이 공간에는 스턴 베어링(200)이 개재된다.

스턴 베어링(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 사이에 개재되어 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 사이의 마찰력을 감소시키는 부분으로, 스턴 튜브(100)에 대하여 추진축(20)의 회전을 지지할 수 있다.

이 경우, 스턴 베어링(200)은 일체로 형성되어 스턴 튜브(100)의 내주면 전체에 배치되거나, 복수의 스턴 베어링(200)이 스턴 튜브(100) 내주면 중 복수의 위치에 배치될 수 있다.

한편, 추진축(20)의 정렬 방향과 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하지 않는 경우, 스턴 베어링(200)의 일부분에만 집중적으로 추진축(20)의 하중이 가해지게 되고, 이로 인해 스턴 베어링(200)의 기능이 저하될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)는 정렬부(300)를 통해 추진축(20)의 정렬 방향과 스턴 튜브(100)의 정렬 방향을 일치시켜, 스턴 베어링(200)의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

정렬부(300)는 스턴 튜브(100)에 결합되어 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다. 즉, 정렬부(300)는 스턴 튜브(100)의 경사도를 조절할 수 있는 구성을 포함하여, 추진축(20)의 정렬 방향과 일치하도록 스턴 튜브(100)의 정렬 방향을 조절할 수 있다.

이와 같이, 정렬부(300)를 통해 스턴 베어링(200)의 일부분에만 집중적으로 추진축(20)의 하중이 가해지는 것을 방지하여, 스턴 베어링(200)의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

센서부(400)는 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 양단간의 간격 차이를 측정하는 부분으로, 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향 일치 여부를 감지하여 정렬부(300)를 자동적으로 구동시키기 위한 것이다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 추진축(20)의 정렬 방향과 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하지 않는 경우에는, 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 양단간의 간격에 차이가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 양단간의 간격 차이를 측정한다면 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향 일치 여부를 파악할 수 있다.

이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(미도시)는 센서부(400)에 의해 측정되는 간격 차이가 감소되도록 정렬부(300)를 제어하여, 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

예를 들어, 스턴 튜브(100)의 일단과 추진축(20)간의 간격이 스턴 튜브(100)의 타단과 추진축(20)간의 간격보다 큰 경우에는, 정렬부(300)가 스턴 튜브(100) 일단 및 타단의 높이를 높이거나 낮추어 간격 차이가 감소되도록 제어할 수 있다.

그리고 이러한 과정을 통해, 추진축(20)과 스턴 튜브(100) 양단간의 간격이 같아지면 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하는 상태가 될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)에서, 센서부(400)는 스턴 베어링(200) 양단에 가해지는 응력 차이를 측정할 수도 있다. 이 경우, 제어부(미도시)는 센서부(400)에 의해 측정되는 응력 차이가 감소되도록 정렬부(300)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 추진축(20)의 정렬 방향과 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하지 않는 경우에는, 스턴 베어링(200) 양단에 가해지는 응력에 차이가 있을 수 있다. 따라서, 스턴 베어링(200) 양단에 가해지는 응력 차이를 측정한다면 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향 일치 여부를 파악할 수 있다.

이 경우, 제어부(미도시)는 센서부(400)에 의해 측정되는 응력 차이가 감소되도록 정렬부(300)를 제어하여, 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

예를 들어, 스턴 베어링(200)의 일단에 가해지는 응력이 스턴 베어링(200)의 타단에 가해지는 응력보다 큰 경우에는, 정렬부(300)가 스턴 튜브(100) 일단 및 타단의 높이를 높이거나 낮추어 스턴 베어링(200)에 균등한 응력이 가해지도록 제어할 수 있다.

그리고 이러한 과정을 통해, 스턴 베어링(200) 양단에 가해지는 응력이 같아지면 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하는 상태가 될 수 있다.

본 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)에서, 정렬부(300)는 펌프(310)를 포함할 수 있다.

펌프(310)는 스턴 튜브(100)의 양단부가 각각 유체(311)에 부유되도록 스턴 튜브(100)의 양단부에 유체(311)를 공급할 수 있는 부분으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 스턴 튜브(100)의 각 단부에 유체(311)를 많이 공급할수록 스턴 튜브(100)의 각 단부 높이는 높아질 수 있다.

이 경우, 제어부(미도시)는 펌프(310)가 스턴 튜브(100)의 양단부에 공급하는 유체(311)의 양을 제어하여, 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하지 않는 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이 펌프(310)가 스턴 튜브(100)의 일단부에 더 많은 유체(311)를 공급하도록 제어하면 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)는 필요에 따라 센서부(400)의 개수 내지 위치를 적절히 선택하는 등 정렬부(300)의 구성을 다양하게 선택하여, 선박의 다양한 운항 조건에서도 스턴 튜브(100)를 적절하게 정렬할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(2000)에서, 정렬부(300)는 유압 실린더(320)를 포함할 수 있다.

유압 실린더(320)는 스턴 튜브(100)의 일단부에 결합되어 스턴 튜브(100) 일단부의 높이를 조절할 수 있는 부분으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 유압 실린더(320)의 작동 유압을 조절하여 스턴 튜브(100) 일단부의 높이를 조절할 수 있다.

이 경우, 제어부(미도시)는 유압 실린더(320)의 작동 유압을 제어하여, 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 추진축(20)에 대한 스턴 튜브(100)의 정렬 방향이 일치하지 않는 경우에, 도 5에 도시된 바와 같이 유압 실린더(320)가 스턴 튜브(100)의 일단부 높이를 더 높게 하도록 작동 유압을 제어하면 추진축(20)의 정렬 방향에 대응되도록 스턴 튜브(100)를 정렬시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(2000)는 상술한 정렬부(300)가 유압 실린더(320)를 포함하는 구성을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 스턴 튜브의 정렬 장치(1000)와 구성이 동일 또는 유사하므로, 중복되는 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는 스턴 튜브(100)를 상하로 조절하는 것을 예를 들어 설명했지만, 스턴 튜브(100)를 좌우로 조절하는 것도 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 프로펠러 20: 추진축
100: 스턴 튜브 200: 스턴 베어링
300: 정렬부 310: 펌프
311: 유체 320: 유압 실린더
400: 센서부 1000, 2000: 스턴 튜브의 정렬 장치

Claims (5)

1. 일단에 프로펠러가 결합된 추진축을 둘러싸는 스턴 튜브(stern tube);
   상기 추진축과 상기 스턴 튜브 사이에 개재되어 상기 추진축과 상기 스턴 튜브 사이의 마찰력을 감소시키는 스턴 베어링(stern bearing); 및
   상기 스턴 튜브에 결합되어 상기 추진축의 정렬 방향에 대응되도록 상기 스턴 튜브를 정렬시킬 수 있는 정렬부;를 포함하는 스턴 튜브의 정렬 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 추진축과 상기 스턴 튜브 양단간의 간격 차이를 측정하는 센서부; 및
   상기 센서부에 의해 측정되는 간격 차이가 감소되도록 상기 정렬부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 스턴 튜브의 정렬 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스턴 베어링 양단에 가해지는 응력 차이를 측정하는 센서부; 및
   상기 센서부에 의해 측정되는 응력 차이가 감소되도록 상기 정렬부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 스턴 튜브의 정렬 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 정렬부는 상기 스턴 튜브의 양단부가 각각 유체에 부유되도록 상기 스턴 튜브의 양단부에 상기 유체를 공급할 수 있는 펌프를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 펌프가 상기 스턴 튜브의 양단부에 공급하는 상기 유체의 양을 제어하는 스턴 튜브의 정렬 장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 정렬부는 상기 스턴 튜브의 일단부에 결합되어 상기 스턴 튜브 일단부의 높이를 조절할 수 있는 유압 실린더를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 유압 실린더의 작동 유압을 제어하는 스턴 튜브의 정렬 장치.

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