KR20160000676U - 가변피치 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프로펠러의 블레이드 고정용 볼트 보호캡에 관한 것이다. 구체적으로 본 고안에 따른 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡은 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호를 위한 설치 작업 시간 및 비용이 적게 들고, 장기간 운용 시에도 이탈될 우려가 없다. 또한, 프로펠러 블레이드를 수리할 시 볼트의 분리를 용이하게 할 수 있다.

Description

가변피치 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡 {Protective Cap Of Bolts To Controllable Pitch Propellers Blade}

본 고안은 가변피치 프로펠러의 블레이드 고정용 볼트 보호캡에 관한 것이다.

가변피치 프로펠러(CPP: Controllable Pitch Propellers)는 블레이드의 피치를 자유롭게 변화시켜 원하는 위치에 기계적으로 고정할 수 있는 프로펠러이다.

가변피치 프로펠러는 주기 또는 축의 회전을 일정방향, 일정속도로 고정한 채로 선교에서 전진, 정지, 회전을 자유롭게 조작할 수 있다. 또한, 예인선이나 트롤선과 같이 프로펠러 하중변화가 큰 선박이나 가스터빈과 같이 역회전이 불가능한 선박에 사용되고 있다.

그런데, 상기 가변피치 프로펠러는 각각의 블레이드를 허브에 고정하는 고정 볼트가 블레이드 표면 상부로 노출되면, 수중에서 프로펠러가 고속으로 회전하는 동안 캐비테이션(cavitation) 발생의 주요한 원인 중에 하나임이 최근에 확인되었다. 상기 캐비테이션은 프로펠러의 효율을 감소시키고 표면침식, 진동 및 소음을 유발시키며 수중방사소음으로 전파된다(도 9 참조).

이러한 프로펠러 캐비테이션 발생 방지를 위하여 현재 돌출형의 프로펠러 블레이드 고정용 볼트를 매립형으로 개선하고 있으며, 볼트 헤드 부위와 블레이드 사이에 생기는 공간은 접착제로 메우는 퍼티(PUTTY)처리를 하고 있다.

그러나, 이 퍼티작업은 시간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 수중에서 장기간 운용시에 접착제가 이탈될 우려가 있다. 또한, 향후 프로펠러 수리가 필요할 시에는 퍼티를 제거하고 재작업을 수행해야하는 단점이 있다.

따라서, 프로펠러 설치 작업 시간과 설치 비용을 줄이고, 장기간 운용하더라도 이탈될 우려가 없으며, 프로펠러 수리 시에도 반영구적으로 사용할 수 있는 블레이드 고정용 볼트 보호방법이 필요하다.

도 6은 종래의 가변피치 프로펠러의 사진이다. 도면부호 40은 블레이드 고정용 볼트에 의해 블레이드가 허브에 고정되어 있는 부분을 표시한 것이다. 가변피치 프로펠러는 상기 블레이드 고정용 볼트에 의해 블레이드의 분리 및 결합이 가능하다.

도 7은 가변피치 프로펠러 블레이드(10)가 매립형 볼트(20)에 의해 허브에 고정되어 있는 것을 타나낸 사진이다. 이 경우, 본 고안에 의한 블레이드 볼트 보호캡을 설치하지 않았기 때문에, 매립형 볼트(20)와 블레이드 표면 사이에 공간이 형성되어 있어 캐비테이션이 발생할 수 있는 문제가 있다.

도 8은 가변피치 프로펠러의 허브에 블레이드가 결합되어 있는 상태를 나타낸 분해 사시도이다. 블레이드 고정용 볼트(20) 가 블레이드(10)를 고정하고 있다.

본 고안은 설치 작업 시간과 설치 비용을 줄이고 장기간 운용하더라도 보호캡이 이탈될 우려가 없으며, 수리 시에도 반영구적으로 사용할 수 있는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 상기 과제를 해결하기 위해, 하부에는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트를 수용하는 수용홈을 갖고, 상부에는 상기 수용홈과 연결되는 볼트홀을 갖는 캡본체; 및

상기 볼트홀을 통해 캡본체를 블레이드 고정용 볼트에 고정하는 보호캡 고정볼트를 포함하며,

프로펠러 블레이드 고정용 볼트의 상부에는 보호캡 고정볼트와 나사결합하는 나사홀이 형성되고,

상기 보호캡 고정볼트는 보호캡을 고정한 후 볼트홀에 의해 은폐되며,

블레이드에 장착된 후 블레이드의 곡면과 일치하는 유선형의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡을 제공한다.

본 고안에 따른 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡은 프로펠러 회전시 캐비테이션의 발생을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호를 위한 설치 작업 시간 및 비용이 적게 들고, 장기간 운용 시에도 이탈될 우려가 없다. 또한, 프로펠러 블레이드를 수리할 시 볼트의 분리를 용이하게 하며, 보호캡의 재사용이 가능하다.

도 1은 본 고안에 따른 블레이드 고정용 볼트 보호캡의 캡본체 단면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 블레이드 고정용 볼트 보호캡을 고정하기 위한 보호캡 고정볼트의 사시도이다.
도 3은 상기 블레이드 고정용 볼트 보호캡을 설치하기 전 블레이드 고정볼트가 블레이드에 결합되어 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 블레이드 고정용 볼트 보호캡의 사시도이다.
도 5는 본 고안에 따른 블레이드 고정용 볼트 보호캡을 블레이드에 결합한 상태에서 결합구조를 도시한 단면도이다.
도 6은 가변피치 프로펠러의 전체 사진이다.
도 7은 상기 가변피치 프로펠러 블레이드가 매립형 볼트에 의해 고정되어 있는 것을 보여주는 사진이다.
도 8은 가변피치 프로펠러 허브의 분해 사시도이다.
도 9는 가변피치 프로펠러 회전시에 캐비테이션이 발생한 것을 보여주는 사진이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

본 고안에 의한 블레이드 고정용 볼트 보호캡(30)은, 캡본체(31) 및 보호캡 고정볼트(34)로 구성될 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 하나의 예로서, 상기 캡본체(31)의 단면도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 상기 캡본체(31)의 하부에는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트를 수용하는 수용홈(33)이 형성되고, 캡본체(31)의 상부에는 상기 수용홈(33)과 연결되는 볼트홀(32)이 형성될 수 있다.

상기 수용홈(33)과 볼트홀(32)은 연결되어 있어, 아래에서 설명할 보호캡 고정볼트(34)가 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)와 결합 가능한 구조이다.

본 고안에 의한 또 다른 하나의 예로서, 상기 보호캡 고정볼트(34)는 볼트홀(32)을 통해 캡본체(31)를 블레이드 고정용 볼트(20)에 고정하는 역할을 한다.

도 2는 보호캡 고정볼트(34)의 사시도를 나타낸 것이다. 보호캡 고정볼트(34)의 외주면에는 블레이드 고정용 볼트(20) 내부의 나사선(21)과 대응되는 나사선이 형성되어 있다. 따라서, 이 보호캡 고정볼트(34)를 통해 상기 보호캡(31)을 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)에 장착 가능하고, 또한 상기 볼트(20)로부터 분리가 가능하다.

상기 보호캡 고정볼트(34)는 프로펠러 블레이드(10) 수리시에 블레이드 고정용 볼트(20)의 분리를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 보호캡 고정볼트(34)는 캡본체(31)와 블레이드 고정용 볼트(20)의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다.

도 3은 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)에 상기 보호캡(30)이 설치되기 전의 상태를 나타낸 사시도이다. 프로펠러 블레이드(10)를 고정용 볼트(20)가 고정하고 있으며, 상기 블레이드 고정용 볼트(20)는 블레이드(10) 표면위로 노출되지 않는 매립형일 수 있다.

상기 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)의 상부 중앙에는 보호캡 고정볼트(34)와 결합하기 위한 나사선(21)이 형성될 수 있다. 도 3과 같은 구조는, 블레이드 고정용 볼트(20)의 헤드부분과 블레이드(10) 표면 사이에 공간이 형성되어, 프로펠러 회전 시 캐비테이션이 발생하는 문제가 있다.

본 고안에 의한 블레이드 고정용 볼트 보호캡(30)은 블레이드 고정용 볼트(20)와 블레이드(10) 표면 사이의 공간을 메움으로써, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다.

본 고안에 의한 또 다른 하나의 예로서, 캡본체(31)의 수용홈(33)은 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)와 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

수용홈(33)은 볼트(20)의 헤드부분만을 수용할 수 있다. 상기 수용홈(33)은 수용되는 블레이드 고정용 볼트(20)의 헤드 높이만큼 형성되어, 결합될 블레이드 고정용 볼트(20)를 쉽게 수용할 수 있는 구조이다.

예를 들어, 헤드가 육각형인 블레이드 고정용 볼트(20)와 대응되도록 육각형으로 수용홈(33)이 형성될 수 있다. 상기 수용홈(33)의 형태는, 다양한 형상의 블레이드 고정용 볼트(20)를 수용할 수 있도록 변경 가능하다.

본 고안에 의한 또 다른 하나의 예로서, 상기 보호캡(30)은, 블레이드(10)에 장착된 후 블레이드(10)의 곡면과 일치하는 유선형의 표면을 가질 수 있다. 도 4는 본 고안에 의한 보호캡(30)의 사시도이다. 캡본체(31)의 표면이 유선형을 이루고 있어서, 장착 후 블레이드(10)의 유선형 표면과 일치할 수 있다.

상기 캡본체(33)의 표면은 설치될 블레이드(10)의 표면 형태를 따라 자유롭게 변경하여 제작 가능하다.

캡본체(31) 중앙에는 보호캡 고정볼트(34)를 수용하는 볼트홀(32)이 형성될 수 있다.

상기 보호캡 고정볼트(34)는 보호캡(30) 설치시에 캡본체(31)의 볼트홀(32)에 의해 은폐되어, 보호캡(30) 표면위로 노출되지 않는다.

이는 보호캡(30)이 설치된 프로펠러 블레이드(10)의 표면 전체의 굴곡을 적게하여, 프로펠러 회전시 케비테이션 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다.

도 5는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트(20)에 본 고안에 의한 보호캡(30)이 결합된 상태를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 블레이드 고정용 볼트(20)가 블레이드(10)의 표면으로부터 함입되어 블레이드(10)를 고정하고 있다.

상기 캡본체(31)의 수용홈(33)이 블레이드 고정용 볼트(20)의 헤드부위를 수용하고 있고, 보호캡 고정볼트(34)에 의해 캡본체(31) 와 블레이드 고정용 볼트(20)가 결합되어 있다.

또한, 보호캡 고정볼트(34)는 캡본체(31)의 볼트홀(32)을 통해 삽입되어 볼트(20)의 상부 나사선(21)과 결합할 수 있다.

또한, 블레이드(10)의 유선형 표면을 따라, 캡본체(31)가 유선형으로 형성되어, 블레이드(10)와 보호캡(30)의 표면이 일치함을 알 수 있다. 이 경우, 블레이드(10)와 블레이드 고정용 볼트(20) 사이의 단차를 줄여줌으로써, 상기 단차에 의한 캐비테이션의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 보호캡(30)은 설치되는 블레이드(10)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로는 금속 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있으며, 블레이드 표면과 블레이드 고정용 볼트(20) 사이의 단차를 효과적으로 메울 수 있는 재질이라면 특별한 제한 없이 가능하다.

10: 프로펠러 블레이드
20: 프로펠러 블레이드 고정용 볼트
21: 프로펠러 블렐이드 고정용 볼트의 나사선
30: 보호캡
31: 캡본체
32: 볼트홀
33: 수용홈
34: 보호캡 고정볼트
40: 가변피치 프로펠러 블레이드 설치 모습
50: 캐비테이션 발생 모습

Claims (4)

1. 하부에는 프로펠러 블레이드 고정용 볼트를 수용하는 수용홈을 갖고, 상부에는 상기 수용홈과 연결되는 볼트홀을 갖는 캡본체; 및
   상기 볼트홀을 통해 캡본체를 블레이드 고정용 볼트에 고정하는 보호캡 고정볼트를 포함하며,
   프로펠러 블레이드 고정용 볼트의 상부에는 보호캡 고정볼트와 나사결합하는 나사홀이 형성되고,
   상기 보호캡 고정볼트는 보호캡을 고정한 후 볼트홀에 의해 은폐되며,
   블레이드에 장착된 후 블레이드의 곡면과 일치하는 유선형의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수용홈은 프로펠러 블레이드 고정용 볼트와 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   보호캡은 상기 보호캡 고정볼트에 의해 프로펠러 블레이드 고정용 볼트로부터 장착 및 분리 가능한 것을 특징으로 하는 선박용 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   보호캡은 블레이드 재질과 동일한 금속 또는 플라스틱을 포함하는 재질로 이루어진 것을 특징으로하는 선박용 프로펠러 블레이드 고정용 볼트 보호캡.
   
   

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