KR20140072387A - 선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 프로펠러의 설치방법 - Google Patents

선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 프로펠러의 설치방법 Download PDF

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Abstract

선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 선박 프로펠러의 설치방법을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박 프로펠러 설치장치는 베어링에 의해 회전축 외면에 회전 가능하게 지지되는 프로펠러를 설치하기 위한 것으로, 프로펠러 허브의 후면부에 장착될 수 있고, 그 내부에 프로펠러의 허브 내면과 동일한 직경으로 마련되어 베어링을 수용할 수 있는 베어링수용부를 갖춘 설치안내부재; 및 베어링수용부에 수용된 베어링을 프로펠러의 허브 내측으로 가압하는 가압부재를 포함한다.

Description

선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 프로펠러의 설치방법{INSTALLATION DEVICE OF SHIP PROPELLER, AND INSTALLATION METHOD OF SHIP PROPELLER USING THE SAME}
본 발명은 회전축과 프로펠러 사이에 장착되는 베어링의 용이한 설치를 구현할 수 있는 선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 프로펠러의 설치방법에 관한 것이다.
통상적인 선박용 추진장치는 하나의 나선형 프로펠러를 구비한다. 그러나 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치는 프로펠러의 회전에 따른 수류의 회전에너지를 추진력으로 이용할 수 없기 때문에 에너지 손실이 크다.
이중반전 추진장치(Counter rotating propeller; CRP)는 이처럼 손실되는 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있다. 이중반전 추진장치는 동일축선 상에 설치된 2개의 프로펠러가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시킨다. 전방프로펠러를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수한다. 따라서 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치에 비해 높은 추진성능을 발휘할 수 있다. 미국 공개특허공보 US2011/0033296호는 이러한 유형의 이중반전 추진장치를 제시하고 있다.
통상의 이중반전 추진장치에서 후방프로펠러는 회전동력을 전달하는 회전축에 직접 고정되고, 전방프로펠러는 후방프로펠러와 역으로 회전할 수 있어야 하므로 회전축 외면에 회전 가능하게 지지된다. 그리고 이러한 전방프로펠러는 선체에 설치되는 반전회전장치에 의해 회전축의 회전방향과 반대로 회전한다.
전방프로펠러를 회전축 외면에 설치할 때는 전방프로펠러가 회전할 수 있도록 통상 회전축과 전방프로펠러의 허브 사이에 베어링을 설치한다. 그러나 이러한 선박용 추진장치를 제작하면서 프로펠러의 중심과 회전축의 중심을 정확히 유지하는 가운데 프로펠러와 회전축 사이에 베어링을 설치하는 일은 매우 어려운 작업이었다.
특허문헌1: 미국 공개특허공보 US2011/0033296호(2011. 02. 10. 공개)
본 발명의 실시 예는 회전축과 프로펠러 사이에 베어링을 쉽게 장착할 수 있게 하여 프로펠러의 용이한 설치를 구현할 수 있도록 하는 선박 프로펠러 설치장치 및 이를 이용한 프로펠러의 설치방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 베어링에 의해 회전축 외면에 회전 가능하게 지지되는 프로펠러를 설치하기 위한 것으로, 상기 프로펠러 허브의 후면부에 장착될 수 있고, 그 내부에 상기 프로펠러의 허브 내면과 동일한 직경으로 마련되어 상기 베어링을 수용할 수 있는 베어링수용부를 갖춘 설치안내부재; 및 상기 베어링수용부에 수용된 상기 베어링을 상기 프로펠러의 허브 내측으로 가압하는 가압부재를 포함하는 선박 프로펠러 설치장치가 제공될 수 있다.
상기 설치안내부재는 내부에 상기 베어링수용부가 마련된 원통형 몸체부, 상기 몸체부의 일단에 일체로 마련되어 상기 프로펠러 허브에 장착되는 장착부, 상기 장착부 반대편의 상기 몸체부 타단에 마련되며 상기 회전축 외면에 결합되는 축결합공 및 상기 가압부재의 진입을 위한 복수의 가압부재 진입공을 갖춘 축지지부를 포함할 수 있다.
상기 가압부재는 상기 회전축 외면에 결합되는 축결합공을 갖춘 지지부와, 상기 지지부의 한쪽 측면으로부터 돌출하도록 마련되며 상기 설치안내부재의 가압부재 진입공으로 진입하여 상기 베어링을 축방향으로 가압할 수 있는 복수의 가압부를 포함할 수 있다.
상기 가압부는 상기 베어링의 내륜을 가압하는 내륜가압부와, 상기 베어링의 외륜을 가압하는 외륜가압부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 설치장치를 이용하여 선박 프로펠러를 설치하되, 상기 베어링수용부에 상기 베어링을 수용시킨 상태에서 상기 설치안내부재를 상기 프로펠러의 허브 후면부에 장착하는 공정과, 상기 가압부재로 상기 베어링수용부에 수용된 상기 베어링을 가압하여, 상기 베어링이 상기 베어링수용부 내면에 의해 안내되도록 하면서 상기 베어링을 상기 프로펠러 허브의 내측으로 진입시키는 공정을 포함하는 선박 프로펠러의 설치방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박 프로펠러 설치장치는 프로펠러의 설치과정에서 프로펠러의 중심이 회전축 중심과 일치한 상태로 유지될 수 있도록 하고, 설치안내부재가 베어링의 설치를 안내하여 베어링을 쉽게 장착할 수 있도록 하기 때문에 프로펠러의 용이한 설치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 추진장치가 선박에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 추진장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 추진장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 추진장치의 전방프로펠러를 지지하는 베어링들의 장착구조를 나타낸 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프로펠러 설치장치를 이용해 전방프로펠러를 설치하는 예를 단계적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 프로펠러 설치장치의 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 프로펠러 설치장치를 이용하여 프로펠러의 설치를 구현할 수 있는 선박 추진장치를 나타낸다. 이 추진장치는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후방에 축선이 일치하도록 배치되는 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)를 구비하고, 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현하기 위해 선체(1)의 후미(3)에 설치된 반전회전장치(30)를 구비한다. 즉 두 프로펠러(10,20)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전식 추진장치다.
반전회전장치(30)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후미(3)의 설치공간(4)에 수용되는 기어박스(40)와, 기어박스(40) 내에 설치되어 전방프로펠러(10)의 반전(회전축의 회전과 반대방향으로 회전)을 구현하는 반전기어유닛, 기어박스(40)의 대략 중심부분을 관통한 상태로 기어박스(40)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(5)을 포함한다.
회전축(5)은 기어박스(40)의 전방으로 돌출하는 선단이 선체(1) 내부의 메인구동축(6)에 분리와 결합 가능하게 연결될 수 있다. 그리고 메인구동축(6)은 도 1에 도시한 바와 같이, 선체(1) 내부에 설치된 구동원(8, 디젤엔진, 모터, 터빈 등)과 연결됨으로써 회전축(5)이 메인구동축(6)과 함께 회전할 수 있다.
기어박스(40)의 후방으로 연장된 회전축(5)에는 후방프로펠러(20)가 고정되고, 후방프로펠러(20)와 기어박스(40) 사이의 외면에 전방프로펠러(10)가 회전 가능하게 지지된다. 전방프로펠러(10)는 이후에 보다 상세히 설명하겠지만 반전회전장치(30)와 연결됨으로써 회전축(5)이 회전할 때 후방프로펠러(20)와 반대로 회전할 수 있다.
후방프로펠러(20)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(5)과 함께 회전하도록 회전축(5) 후미부분에 고정된다. 후방프로펠러(20)는 회전축(5)에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 외면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함한다. 후방프로펠러(20)의 허브(21)는 중심부의 축결합공(23)이 회전축(5)의 외면에 압입되는 방식으로 고정될 수 있다.
전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)와 반전회전장치(30) 사이의 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 설치된다. 전방프로펠러(10)는 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지되는 허브(11)와, 허브(11)의 외면에 마련된 복수의 날개(12)를 구비한다. 이러한 전방프로펠러(10)는 후방프로펠러(20)를 설치하기 전에 회전축(5) 외면에 설치될 수 있다. 또 후방프로펠러(20)와 반대로 회전하는 것이므로 날개각이 후방프로펠러(20)의 날개각과 반대다.
전방프로펠러(10)의 허브(11)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 제1스러스트베어링(13), 제2스러스트베어링(14), 레이디얼베어링(15)에 의해 회전축(5) 외면에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 제1스러스트베어링(13)과 제2스러스트베어링(14)은 허브(11)의 전방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치되고, 레이디얼베어링(15)은 허브(11)의 후방 쪽 내면과 회전축(5) 외면 사이에 설치될 수 있다.
레이디얼베어링(15)은 회전축(5)의 반경방향으로 작용하는 전방프로펠러(10)의 레이디얼 하중을 감당하고, 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)은 회전축(5)에 전후 축방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다. 구체적으로 제2스러스트베어링(14)은 선박의 전진 시 전방프로펠러(10)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당하고, 제1스러스트베어링(13)은 선박의 후진 시 전방프로펠러(10)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 감당할 수 있다.
제1스러스트베어링(13)의 내륜과 제2스러스트베어링(14)의 내륜은 도 4에 도시한 바와 같이, 상호 접하도록 배치된 상태에서 회전축(5)에 설치된 원통형의 제1쐐기부재(16) 외면에 장착됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 고정될 수 있다. 제1쐐기부재(16)는 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면과 후방 측 외면에 형성된 나사산을 구비하고, 내면이 회전축(5) 외면에 압입 고정될 수 있다. 그리고 또 제1쐐기부재(16)에는 후방 쪽 나사산에 조임너트(16a)가 체결됨으로써 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)의 내륜을 구속할 수 있다.
제1스러스트베어링(13) 외륜은 허브(11)의 전면 쪽에 장착되는 프로펠러 연결부재(33)에 의해 지지됨으로써 역시 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 또 전방프로펠러(10)의 허브(11)와 회전축(5) 사이에는 원통형의 외측지지링(17a)과 내측지지링(17b)이 각각 설치됨으로써 제2스러스트베어링(14)의 외륜 및 제1쐐기부재(16)가 축방향으로 밀리지 않도록 지지될 수 있다. 외측지지링(17a)은 제2스러스트베어링(14)의 외륜과 레이디얼베어링(15)의 외륜 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있고, 내측지지링(17b)은 제1쐐기부재(16)와 레이디얼베어링(15)의 내륜을 지지하는 제2쐐기부재(18) 사이에 개재되어 이들이 상호 지지되도록 할 수 있다. 또 허브(11)의 후면에는 밀봉커버(19b)가 설치되고, 밀봉커버(19b)와 레이디얼베어링(15)의 외륜 사이의 허브(11) 내면에는 간격조절링(19a)이 설치됨으로써 레이디얼베어링(15)의 외륜이 축방향으로 밀리지 않도록 할 수 있다.
레이디얼베어링(15)의 내륜은 회전축(5)에 설치된 원통형의 제2쐐기부재(18) 외면에 장착됨으로써 축방향으로 밀리지 않도록 고정될 수 있다. 제2쐐기부재(18)도 제1쐐기부재(16)와 마찬가지로 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼형 외면과 후방 측 외면에 형성된 나사산을 구비하고, 내면이 회전축(5) 외면에 압입 고정될 수 있다. 또 후방 쪽 나사산에 조임너트(18a)가 체결됨으로써 레이디얼베어링(15)의 내륜을 구속할 수 있다. 따라서 레이디얼베어링(15)은 회전축(5) 외면과 허브(11) 내면 사이에서 견고히 고정될 수 있다.
반전회전장치(30)의 기어박스(40)는 도 2에 도시한 바와 같이, 후술할 반전기어유닛을 그 내부에 수용하며 양단이 개방된 원통형의 외측프레임(41), 외측프레임(41) 내측 중심부에 배치되며 회전축(5) 외면을 지지하는 내측프레임(42), 외측프레임(41)에 분리와 결합 가능하게 장착되며 외측프레임(41)의 전방 측 개구를 폐쇄하는 전방커버(43), 외측프레임(41)에 분리와 결합 가능하게 장착되며 외측프레임(41)의 후방 측 개구를 폐쇄하는 후방커버(44), 기어박스(40) 내부공간을 전방공간(40a)과 후방공간(40b)으로 구획하면서 외측프레임(41)과 내측프레임(42)을 연결하는 지지판(45)을 포함한다. 회전축(5) 외면과 내측프레임(42) 내면 사이에는 회전축(5)의 원활한 회전을 위해 원통형의 저널베어링(71)이 설치될 수 있다.
기어박스(40) 내부의 반전기어유닛은 전방공간(40a)의 내측프레임(42) 외면에 회전 가능하게 지지되며 원통형 축 연결부재(31)에 의해 회전축(5)과 연결된 태양기어(51), 전방공간(40a)의 태양기어(51) 외측에 배치되며 태양기어(51)와 이물림하여 회전하는 복수의 제1유성기어(52), 제1유성기어(52)와 연결된 상태로 지지판(45)을 관통하여 후방공간(40b)으로 연장되는 복수의 유성기어축(53), 후방공간(40b)의 유성기어축(53)에 결합되어 제1유성기어(52)와 함께 회전하는 복수의 제2유성기어(54), 후방공간(40b)에 설치되며 그 내면의 치부가 복수의 제2유성기어(54)와 치합되는 링기어(55), 링기어(55)와 연결된 상태로 후방커버(44)에 회전 가능하게 지지되며 원통형의 프로펠러 연결부재(33)에 의해 전방프로펠러(10)와 연결되는 링기어연결부(56)를 구비한다. 또 기어박스(40)는 내측프레임(42)으로부터 후방공간(40b) 내측으로 연장되어 복수의 유성기어축(53)의 한쪽 단부를 지지하는 유성기어축 지지부(46)를 구비한다.
태양기어(51)와 회전축(5)을 연결하는 축 연결부재(31)는 원통형태로 마련되며, 전방커버(43)를 관통하는 형태로 회전축(5) 외측에 설치된다. 축 연결부재(31)는 후단이 복수의 고정볼트(미도시) 체결에 의해 태양기어(51)와 연결되고, 전단이 후술할 동력연결장치(32)에 의해 회전축(5)과 연결된다. 또 축 연결부재(31)은 전방커버(43)와 그 외면 사이에 설치되는 전방베어링(72)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 태양기어(51)와 축 연결부재(31)의 내면은 내측프레임(42) 외면에 설치된 저널베어링(73)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
회전축(5)과 축 연결부재(31)를 연결하는 동력연결장치(32)는 기어박스(40) 전방의 회전축(5)에 마련된 구동플랜지(32a), 구동플랜지(32a)와 대면하도록 축 연결부재(31)에 마련된 피동플랜지(32b), 그리고 이들을 관통하는 형태로 체결하는 복수의 연결볼트(32c)를 포함할 수 있다.
반전기어유닛의 링기어연결부(56)는 링기어(55)와 연결되는 원판형 연결부(56a)와, 이 연결부(56a)로부터 후방커버(44)를 관통하여 후방으로 연장되는 원통형태의 지지부(56b)를 구비한다. 링기어연결부(56)는 링기어(55)와 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 볼트체결 등에 의해 링기어(55)와 연결될 수 있다. 링기어연결부(56)의 지지부(56b)는 그 외면과 후방커버(44) 사이에 설치되는 후방베어링(74)에 의해 회전 가능하게 지지됨으로써 링기어(55)가 안정적으로 회전하도록 할 수 있다.
반전회전장치(30)와 전방프로펠러(10)를 연결하는 프로펠러 연결부재(33)는 원통형태로 마련되며 그 외면이 링기어연결부(56)의 지지부(56b) 내면에 결합되는 연결부(33a)와, 연결부(33a)의 후단에 일체로 마련되며 전방프로펠러(10)의 허브(11)에 결합되는 연결플랜지(33b)를 구비한다.
프로펠러 연결부재(33)의 연결플랜지(33b)는 복수의 고정볼트 체결에 의해 전방프로펠러(10)의 허브(11) 전면에 고정될 수 있고, 연결부(33a)는 축방향으로 이동이 가능한 상태로 링기어연결부(56)의 지지부(56b) 내면에 결합될 수 있다. 즉 프로펠러 연결부재(33)의 연결부(33a)와 링기어연결부(56)의 지지부(56b)는 스플라인 축이음 방식으로 연결될 수 있다. 또 내측프레임(42) 외면과 연결부(33a) 내면 사이에는 프로펠러 연결부재(33)의 회전 가능한 지지를 위해 원통형의 저널베어링(75)이 설치될 수 있다.
한편 본 실시 예에서는 전방베어링(72)과 후방베어링(73)으로 레이디얼 롤러베어링을 채용한 경우를 제시하고 있고, 회전축(5)과 내측프레임(42) 사이, 내측프레임(42)과 축 연결부재(31) 사이, 내측프레임(42)과 프로펠러 연결부재(33) 사이에 각각 저널베어링(71,73,75)을 채용한 경우를 제시하고 있으나, 반전회전장치(30)에 적용되는 베어링의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 베어링은 구성요소 간의 회전 가능한 연결을 구현할 수 있는 것으로 다양한 방식 중에서 적절히 선택될 수 있다.
이러한 반전회전장치(30)의 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
회전축(5)의 회전은 축 연결부재(31)에 의해 태양기어(51)로 전달된다. 따라서 태양기어(51)는 회전축(5)과 함께 동일한 방향으로 회전한다. 태양기어(51)의 회전은 제1유성기어(52)에 의해 반전된 상태에서 유성기어축(53)을 통해 제2유성기어(54)로 전달된다. 즉 제1유성기어(52)와 제2유성기어(54)는 유성기어축(53)에 의해 연결된 상태이므로 회전축(5)과 반대방향으로 함께 회전한다. 링기어(55)는 그 내면의 치부가 제2유성기어(54)와 이물림된 상태이므로 제2유성기어(54)와 같은 방향(회전축과 반대방향)으로 회전하고, 링기어(55)의 회전은 링기어연결부(56) 및 프로펠러 연결부재(33)에 의해 전방프로펠러(10)로 전달된다. 따라서 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20)의 상반된 회전을 구현할 수 있다.
다음은 추진장치를 선체에 설치하는 방법에 대하여 설명한다.
추진장치를 설치할 때는 선체(1)에 장착하기에 앞서 반전회전장치(30)를 구성하는 기어박스(40) 및 반전기어유닛을 먼저 조립한 상태에서 이를 회전축(5) 외면에 결합시킨다. 즉 반전회전장치(30)를 선체(1)에 장착하기 전에 미리 회전축(5)에 결합시킨다. 여기서는 회전축(5)에 반전회전장치(30)를 결합시킨 상태에서 조립하는 경우를 예시하지만, 설치방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예처럼 반전회전장치(30)의 내측프레임(42)과 회전축(5) 사이에 저널베어링(71)이 설치되는 경우에는 회전축(5)을 먼저 설치한 후 조립상태의 반전회전장치(30)를 설치하는 것도 가능하다.
조립된 회전축(5)과 반전회전장치(30)는 선체(1)를 제조하는 도크 등으로 옮긴 후 선체(1)의 후미(3)에 장착할 수 있다. 반전회전장치(30)를 장착할 때는 우선 반전회전장치(30)의 기어박스(40)를 선체(1)의 후방으로부터 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 슬라이딩방식으로 진입시킨다. 그리고 회전축(5)의 중심과 메인구동축(6)의 중심이 일치하도록 정렬시킨다.
반전회전장치(30)를 선체 후미(3)의 설치공간(4)으로 진입시켜 정렬한 후에는 도 2에 도시한 바와 같이, 기어박스(40)의 전방과 후방에 각각 전방고정부재(48a)와 후방고정부재(48b)를 설치하여 기어박스(40)를 선체 후미(3)에 고정시킨다. 그리고 회전축(5)와 메인구동축(6)을 커플링장치(7)로 연결한다.
반전회전장치(30)를 선체의 후미(3)에 장착한 후에는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(5)에 전방프로펠러(10)와 후방프로펠러(20) 및 관련 부품들을 장착할 수 있다. 즉 회전축(5) 외면에 먼저 전방프로펠러(10) 및 관련부품을 설치한 후, 이어서 회전축(5) 후미 쪽에 후방프로펠러(20) 및 관련부품을 장착할 수 있다.
한편, 회전축(5) 외면에 전방프로펠러(10)를 장착할 때는 도 5에 도시한 바와 같이, 회전축(5)의 중심과 전방프로펠러(10)의 허브(11) 중심을 일치시킨 상태에서 회전축(5) 외면과 허브(11) 내면 사이에 제1스러스트베어링(13), 제2스러스트베어링(14), 레이디얼베어링(15) 등을 순차적으로 설치한다. 이때 제1 및 제2스러스트베어링(13,14)은 축방향으로 작용하는 추력을 지지하는 것이므로 상대적으로 손쉬운 조립이 가능하다. 회전축(5) 반경방향에 대한 조립공차에서 어느정도 여분을 가질 수 있기 때문이다.
하지만 허브(11)의 선미 쪽 내부에 설치되는 레이디얼베어링(15)은 전방프로펠러(11)의 반경방향 하중을 감당하는 것이어서 허브(11)의 내면과 제2쐐기부재(18) 외면 사이에 압입 고정시킬 필요가 있다. 따라서 그 만큼 설치에 어려움이 따른다. 또 이처럼 전방프로펠러(10)를 설치할 때는 전방프로펠러(10)의 허브(11) 중심과 회전축(5) 중심을 일치시킨 상태에서 전방프로펠러(10)를 임시로 지지해야 하기 때문에 역시 설치작업에 어려움이 따른다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 프로펠러 설치장치(200)는 전방프로펠러(10)의 설치과정 중에서 전방프로펠러(10)의 중심을 회전축(5) 중심과 일치한 상태로 유지하면서 상대적으로 작업이 어려운 레이디얼베어링(15)을 설치하는데 이용할 수 있다.
프로펠러 설치장치(200)는 레이디얼베어링(15)을 수용한 상태로 전방프로펠러(10)의 허브(11) 후면부에 장착되는 설치안내부재(210)와, 설치안내부재(210)의 내부에 수용된 레이디얼베어링(15)을 전방프로펠러(10)의 허브(11) 내측으로 가압하는 가압부재(220)를 포함할 수 있다.
설치안내부재(210)는 내부에 베어링수용부(212)가 마련된 원통형 몸체부(211)와, 몸체부(211)의 일단에 일체로 마련되어 전방프로펠러 허브(11)의 후면부에 장착되는 플랜지 형태의 장착부(213)와, 장착부(213) 반대편의 몸체부(211) 타단에 마련되며 회전축(5) 외면에 결합되는 축결합공(215) 및 가압부재(220)의 진입을 위한 복수의 가압부재 진입공(216)을 갖춘 축지지부(214)를 구비한다.
설치안내부재(210)의 장착부(213)는 밀봉커버(19b)가 장착되는 위치에 장착될 수 있고, 축지지부(214)의 축결합공(215)은 회전축(5) 외경과 동일하게 마련됨으로써 회전축(5) 외면에 끼워질 수 있다. 따라서 전방프로펠러(10)의 허브(11) 후면 쪽에 설치안내부재(210)를 장착한 상태에서 전방프로펠러(10)를 설치하면, 전방프로펠러(10)의 선미 쪽 하중을 설치안내부재(210)가 지지할 수 있다. 아울러, 설치안내부재(210)를 이용하면, 레이디얼베어링(15)의 설치를 완료하지 않은 상태에서도 전방프로펠러(10)의 허브(11) 중심과 회전축(5)의 중심을 일치시킬 수 있다.
설치안내부재(210)의 베어링수용부(212)는 도 5에 도시한 바와 같이, 레이디얼베어링(15)의 폭보다 넓은 축방향 폭을 가짐으로써 설치과정에서 그 내부에 레이디얼베어링(15)을 미리 수용시킨 상태에서 지지할 수 있다. 또 베어링수용부(212)의 내면은 전방프로펠러(10)의 허브(11) 내면과 동일한 직경으로 마련됨으로써 그 내부에 수용된 레이디얼베어링(15)의 설치를 안내할 수 있다.
가압부재(220)는 회전축(5) 외면에 결합되는 축결합공(222)을 갖춘 지지부(221)와, 지지부(221)의 한쪽 측면으로부터 돌출하도록 마련되어 설치안내부재(210)의 가압부재 진입공(216)으로 진입할 수 있는 복수의 가압부(223)를 구비한다. 복수의 가압부(223)는 가압부재 진입공(216)을 통해 설치안내부재(210)의 베어링수용부(212) 내측으로 진입함으로써 베어링수용부(212)에 수용된 레이디얼베어링(15)을 전방프로펠러(10)의 허브(11) 내측으로 가압할 수 있다. 또 가압부(223)는 레이디얼베어링(15)의 내륜을 가압하는 내륜가압부(223a)와, 레이디얼베어링(15)의 외륜을 가압하는 외륜가압부(223b)를 포함할 수 있다.
이러한 프로펠러 설치장치(200)를 이용해 전방프로펠러(10)를 설치할 때는 먼저 도 5에 도시한 바와 같이, 설치안내부재(210)의 베어링수용부(212) 내에 레이디얼베어링(15)을 수용시킨 상태에서 설치안내부재(210)를 전방프로펠러(10) 허브(11)의 후면 쪽에 장착한다. 이렇게 하면, 전방프로펠러(10)의 선미 쪽이 설치안내부재(210)에 의해 회전축(5)에 지지된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 전방프로펠러의 허브(11)와 회전축(5)의 중심이 일치된 상태를 유지할 수 있다.
이처럼 설치안내부재(210)를 장착한 후에는 도 6에 도시한 바와 같이, 회전축(5) 외면에 끼워진 가압부재(220)를 이용해 설치안내부재(210)의 베어링수용부(212)에 위치하는 레이디얼베어링(15)을 전방프로펠러 허브(11)의 내측으로 가압함으로써 레이디얼베어링(15)을 설치위치로 이동시킬 수 있다. 이때 가압부재(220)는 복수의 가압부(223)가 설치안내부재(210)의 가압부재 진입공(216)을 통해 베어링수용부(212)로 진입하면서 레이디얼베어링(15)을 선수방향으로 가압할 수 있고, 레이디얼베어링(15)은 베어링수용부(212) 내면에 의해 진입이 안내되므로 설치위치로 쉽게 이동할 수 있다.
도 6에 도시한 예처럼 레이디얼베어링(15)을 설치위치로 밀어 넣은 후에는 설치안내부재(210)와 가압부재(220)를 제거한 후 도 4에 도시한 예처럼 제2쐐기부재(18)에 조임너트(18a)를 체결하고, 간격조절링(19a)과 밀봉커버(19b)를 순차적으로 설치하여 전방프로펠러(10)의 설치를 마무리할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 프로펠러 설치장치(200)는 전방프로펠러(10)의 설치과정에서 전방프로펠러(10)의 중심이 회전축(5) 중심과 일치한 상태로 유지될 수 있도록 하고, 설치안내부재(210)가 레이디얼베어링(15)의 설치를 안내하여 레이디얼베어링(15)을 쉽게 장착할 수 있도록 하기 때문에 전방프로펠러(10)의 용이한 설치를 구현할 수 있다.
1: 선체, 3: 선체의 후미,
4: 설치공간, 5: 회전축,
10: 전방프로펠러, 13: 제1스러스트베어링,
14: 제2스러스트베어링, 15: 레이디얼베어링,
16: 제1쐐기부재, 18: 제2쐐기부재,
20: 후방프로펠러, 30: 반전회전장치,
31: 축 연결부재, 33: 프로펠러 연결부재,
40: 기어박스, 200: 프로펠러 설치장치,
210: 설치안내부재, 212: 베어링수용부,
220: 가압부재.

Claims (5)

  1. 베어링에 의해 회전축 외면에 회전 가능하게 지지되는 프로펠러를 설치하기 위한 선박 프로펠러 설치장치에 있어서,
    상기 프로펠러 허브의 후면부에 장착될 수 있고, 그 내부에 상기 프로펠러의 허브 내면과 동일한 직경으로 마련되어 상기 베어링을 수용할 수 있는 베어링수용부를 갖춘 설치안내부재; 및
    상기 베어링수용부에 수용된 상기 베어링을 상기 프로펠러의 허브 내측으로 가압하는 가압부재를 포함하는 선박 프로펠러 설치장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설치안내부재는 내부에 상기 베어링수용부가 마련된 원통형 몸체부,
    상기 몸체부의 일단에 일체로 마련되어 상기 프로펠러 허브에 장착되는 장착부, 및
    상기 장착부 반대편의 상기 몸체부 타단에 마련되며 상기 회전축 외면에 결합되는 축결합공 및 상기 가압부재의 진입을 위한 복수의 가압부재 진입공을 갖춘 축지지부를 포함하는 선박 프로펠러 설치장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 회전축 외면에 결합되는 축결합공을 갖춘 지지부와, 상기 지지부의 한쪽 측면으로부터 돌출하도록 마련되며 상기 설치안내부재의 가압부재 진입공으로 진입하여 상기 베어링을 축방향으로 가압할 수 있는 복수의 가압부를 포함하는 선박 프로펠러 설치장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 베어링의 내륜을 가압하는 내륜가압부와,
    상기 베어링의 외륜을 가압하는 외륜가압부를 포함하는 선박 프로펠러 설치장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 설치장치를 이용하는 선박 프로펠러의 설치방법에 있어서,
    상기 베어링수용부에 상기 베어링을 수용시킨 상태에서 상기 설치안내부재를 상기 프로펠러의 허브 후면부에 장착하는 공정과,
    상기 가압부재로 상기 베어링수용부에 수용된 상기 베어링을 가압하여, 상기 베어링이 상기 베어링수용부 내면에 의해 안내되도록 하면서 상기 베어링을 상기 프로펠러 허브의 내측으로 진입시키는 공정을 포함하는 선박 프로펠러의 설치방법.

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