KR20190095682A - An apparatus for oil distribution preferably for thruster with controllable pitch propeller - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an oil distribution apparatus for controlling a propeller pitch of a thruster, and more specifically, to an oil distribution apparatus for controlling a propeller pitch, which is possible to reduce oil leakage to a minimum and improve durability of the thruster by improving a diameter size of a control tube of the oil distribution apparatus performing supply and recovery of oil to the propeller so as to control the propeller pitch of various kinds of thrusters including a variable pitch propeller used in a ship.

Description

스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치{AN APPARATUS FOR OIL DISTRIBUTION PREFERABLY FOR THRUSTER WITH CONTROLLABLE PITCH PROPELLER}AN APPARATUS FOR OIL DISTRIBUTION PREFERABLY FOR THRUSTER WITH CONTROLLABLE PITCH PROPELLER}

본 발명은 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에 사용되는 가변 피치 프로펠러를 포함한 각종 스러스터의 프로펠러 피치 제어를 위하여 프로펠러로 오일의 공급과 회수를 수행하는 오일 분배 장치의 제어 튜브 직경 크기를 개선함으로써, 오일의 누출을 최소한으로 감소시키고 스러스터의 내구성을 증대시킬 수 있는 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster, and more particularly, to supply and recover oil to the propeller for controlling the propeller pitch of various thrusters including the variable pitch propeller used in the ship. By improving the control tube diameter size of the oil dispensing apparatus, the present invention relates to an oil dispensing apparatus for controlling a propeller pitch that can minimize oil leakage and increase the durability of the thruster.

최근 들어 선박 건조 기술의 급속한 발전과 더불어 산업적 필요, 선박 운용 효율성 등과 같은 여러 가지 필요성으로 인하여 선박의 크기가 점점 대형화되고 있는 추세에 있다.Recently, due to the rapid development of ship construction technology, various needs such as industrial needs, ship operating efficiency, etc., the size of the ship is gradually increasing in size.

또한 대부분의 선박에는 소정의 속도로 운항하도록 추진력을 발생하는 장치인 스크류 프로펠러와 같은 스러스터(thruster)가 설치되어 있으며, 일부 선박에는 선체의 용이한 조정을 위하여 가변 피치 프로펠러를 사용하는 스러스터를 채용하고 있다.In addition, most ships are equipped with a thruster such as a screw propeller, a device that generates propulsion force to operate at a predetermined speed, and some ships use a thruster using a variable pitch propeller for easy adjustment of the hull. I adopt it.

상기 스러스터는 선박이 부두에 접안하거나 이안할 때 선박의 조종 능력을 향상시키기 위하여 측면에 장비하는 보조 추력 발생 장치로서, 선박을 빨리 선회시키려고 할 때 조종을 쉽게 하는 장치이며, 뱃머리 근처의 바닥에 가로 방향의 터널을 만들고 그 속에 가변 피치 프로펠러가 설치되어 있다. 또한 상기 스러스터는 예선의 사용료가 비싸고 항구의 사정에 따라 예선의 확보가 어려울 때 예선 대신으로 활용할 수 있으며, 선수와 선미에 예인선을 이용하는 것과 같은 보조 효과를 얻을 수 있다.The thruster is an auxiliary thrust generating device mounted on the side to improve the maneuverability of the ship when the ship docks or docks the ship, and is a device that makes it easy to maneuver when turning the ship quickly, and is located on the floor near the bow. A horizontal tunnel is created and a variable pitch propeller is installed in it. In addition, the thruster can be used as a substitute for the tug when the tuition fee is expensive and it is difficult to secure the tug according to the circumstances of the port, and can obtain an auxiliary effect such as using a tug for the bow and the stern.

한편 가변 피치 프로펠러를 포함한 각종 스러스터의 블레이드 피치를 자유롭게 변경시키기 위하여 프로펠러로 오일 공급을 수행하는 대부분의 오일 분배 유닛은 상당한 양의 부품과 씰(seal)을 사용하는 치명적인 단점을 가지고 있다. 알려진 바와 같이 씰은 기계의 내구성에 대하여 많은 영향을 받는 구성이다.On the other hand, most oil distribution units which supply oil to propellers to freely change the blade pitch of various thrusters including variable pitch propellers have a fatal disadvantage of using a considerable amount of parts and seals. As is known, seals are a configuration that is highly influenced by the durability of the machine.

일반적인 오일 분배 유닛은 가변 피치 프로펠러의 유압 유닛과 연결된 고정부와 가변 피치 프로펠러의 허브에 연결된 회전부를 포함한다.A typical oil distribution unit includes a stationary part connected to the hydraulic unit of the variable pitch propeller and a rotation part connected to the hub of the variable pitch propeller.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 오일 분배 유닛은 상기 고정부와 상기 회전부 사이의 갭에 의해 가변 피치 프로펠러로 공급되는 오일의 누출이 발생하는 문제점이 있었기 때문에 오일의 누출을 최소화하는 것이 필요하다.However, in the conventional oil distribution unit as described above, it is necessary to minimize the leakage of oil because the leakage of oil supplied to the variable pitch propeller occurs due to the gap between the fixed part and the rotating part.

따라서 본 발명에서는 가변 피치 프로펠러를 포함한 스러스터의 프로펠러 피치 제어를 위해 프로펠러로 오일의 공급을 수행하는 오일 분배 장치의 제어 튜브의 직경 크기를 작게 형성함으로써, 오일의 누출을 최소한으로 감소시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.Accordingly, in the present invention, by reducing the diameter size of the control tube of the oil distribution device for supplying oil to the propeller for controlling the propeller pitch of the thruster including the variable pitch propeller, it is possible to reduce the leakage of oil to a minimum I would like to present.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, the prior art existing in the technical field of the present invention will be briefly described, and then the technical matters to be made differently from the prior art will be described.

먼저 미국등록특허 제4907992호에는 제어 가능한 피치 프로펠러용 오일 분배 박스가 기재되어 있다. 상기 박스는 프로펠러 블레이드의 피치를 제어하기 위한 메인 유압 서보를 허브 내에 가지는 타입이고, 오일 분배 박스로부터 프로펠러 샤프트를 통해 연장되는 관형(tubular) 밸브로드에 의해 작동되는 방향성(directional) 밸브를 포함한다.First, U. S. Patent No. 4907992 describes an oil distribution box for a controllable pitch propeller. The box is of a type having a main hydraulic servo in the hub for controlling the pitch of the propeller blades and includes a directional valve actuated by a tubular valve rod extending from the oil distribution box through the propeller shaft.

상기 박스는 외부 고정 하우징, 하우징 내에 수용되어 프로펠러 샤프트에 연결된 샤프트 및 샤프트에 연결된 보조 서보 챔버 실린더를 포함한다. 서보 챔버에 수용된 피스톤은 밸브로드에 연결된다. 오일은 공간적으로 구분된 씰에 의해 샤프트와 밸브로드 사이에 형성된 환형 공급 챔버, 환형 공급 챔버까지 개방되는 밸브로드의 포트, 환형 공급 챔버까지 개방되는 샤프트의 포트, 및 하우징과 샤프트 사이의 저널 간극용 씰(journal clearance seal)을 통해 밸브로드로 공급된다.The box includes an outer stationary housing, a shaft accommodated in the housing and connected to the propeller shaft and an auxiliary servo chamber cylinder connected to the shaft. The piston received in the servo chamber is connected to the valve rod. The oil is for an annular supply chamber formed between the shaft and the valve rod by a spatially separated seal, a port of the valve rod opening up to the annular supply chamber, a port of the shaft opening up to the annular supply chamber, and a journal gap between the housing and the shaft. It is supplied to the valve rod via a journal clearance seal.

하지만 상기 선행기술의 오일 분배 박스는 제한된 내구성을 갖는 많은 탄성 씰을 가지고 있는 단점이 있다.However, the prior art oil distribution box has the disadvantage of having many elastic seals with limited durability.

또한 미국등록특허 제4563940호에는 프로펠러 샤프트에 연결된 중간 샤프트가 선택적으로 가압된 오일에 영향을 줄 수 있는 하우징 내의 2개의 환형 통로를 제한하는 고정 하우징과 분배기 또는 분리기 링 구조로 지지된다. 상기 환형 통로는 상기 중간 샤프트 및 프로펠러 샤프트를 통해 연장되는 제어 통로에 의해 조정 가능한 피치 프로펠러의 서보 모터의 2개의 대응하는 작업 공간에 연결된다. 상기 분리기 또는 분배기 링 구조는 축 방향 섹션을 포함하고, 각각은 원주(둘레) 방향의 한 부분으로 형성되고, 방사 방향에 웹(web) 또는 브릿징 부재(bridging members)에 의해 동일한 환형 통로와 연관된 축 방향 섹션에 고정되게 연결된다. 각각의 축 방향 섹션은 그 외주면으로부터 돌출되는 각각의 씰링 레지(sealing ledge)에 의해 상기 하우징의 원통형 보어(bore) 내에서 안내된다. 이러한 배열은 상기 중간 샤프트로 형성된 베어링 갭 또는 간극(clearance)을 좁히는 의미에서 축 방향 섹션의 탄성 변형을 허용한다.U.S. Pat.No. 4,534,407 also supports an intermediate shaft connected to the propeller shaft with a fixed housing and a distributor or separator ring structure that limits two annular passageways in the housing that may optionally affect pressurized oil. The annular passage is connected to two corresponding working spaces of the servo motor of the pitch propeller, which is adjustable by a control passage extending through the intermediate shaft and the propeller shaft. The separator or divider ring structure comprises an axial section, each formed in one part in the circumferential (circumferential) direction and associated with the same annular passageway by a web or bridging members in the radial direction. It is fixedly connected to the axial section. Each axial section is guided in a cylindrical bore of the housing by a respective sealing ledge projecting from its outer circumferential surface. This arrangement allows for elastic deformation of the axial section in the sense of narrowing the bearing gap or clearance formed by the intermediate shaft.

상기 선행기술의 오일 분배 유닛은 로드 몸체에 대칭적으로 위치된 보어를 가지며, 제어 튜브를 형성한다. 대 직경 보어는 중심축 상에 위치되고, 6개의 역류(contra flow) 보어는 튜브의 2개의 직교하는 종 방향 평면에 대칭적으로 원주형 분포로 위치된다.The prior art oil distribution unit has a bore symmetrically positioned in the rod body and forms a control tube. The large diameter bores are located on the central axis, and six contra flow bores are located in a symmetrical columnar distribution in two orthogonal longitudinal planes of the tube.

하지만 상기 선행기술의 중심축 상에 위치한 대 직경 보어와 튜브의 2개의 직교하는 종 방향 평면에 원주형 분포로 위치한 다중 역류 보어는 단면적이 오일 유속과 강도에 대해 효과적으로 사용되지 못하며, 결과적으로 갭의 둘레 길이가 증가하고 관(bush)과 제어 튜브 사이의 누설이 증가되는 단점이 있다.However, a large diameter bore located on the central axis of the prior art and multiple countercurrent bores located in two orthogonal longitudinal planes of the tube in a circumferential distribution have no cross-sectional area effectively used for oil flow rate and strength, and consequently The disadvantage is that the circumferential length is increased and the leakage between the bush and the control tube is increased.

또한 WO 2008/120835 A1에는 전진(ahead) 포트 및 후진(astern) 포트를 갖는 비 회전식 라이너를 포함하는 오일 분배 박스에 대하여 기재되어 있다. 비 회전 라이너는 양쪽 플랜지에 각각 하나의 씰로서 밀폐되고, 비 회전 방지 라이너의 내부에는 트윈 튜브가 삽입된다. 트윈 튜브에는 상기 전진 포트와 후진 포트가 만들어진다. 트윈 튜브 가이드 캐리어의 오른쪽에 베어링이 배치되고 캡에 의해 지지된다. 가이드 캐리어 홈(groove)은 슬라이딩 블록으로 구성되어 있으며, 포크(fork)와 함께 핀을 통해 연결된다. 상기 포크는 도웰(dowel)에 의해 피드백 샤프트 상의 포크 슬리브를 통해 고정된다. 상기 샤프트는 피드백 박스의 베어링에 설치되고 박스 씰은 피드백 박스의 보스(boss)에 배열되며, 커버에 의해 밀봉된다.WO 2008/120835 A1 also describes an oil distribution box comprising a non-rotating liner with an ahead port and an aster port. The non-rotating liner is hermetically sealed to each flange as one seal, and a twin tube is inserted inside the non-rotating liner. The forward and reverse ports are made in the twin tube. The bearing is arranged on the right side of the twin tube guide carrier and supported by the cap. The guide carrier groove consists of a sliding block and is connected through a pin with a fork. The fork is secured through a fork sleeve on the feedback shaft by a dowel. The shaft is installed in the bearing of the feedback box and the box seal is arranged in the boss of the feedback box and sealed by the cover.

상기 선행기술의 오일 분배 박스는 상대적인 2개의 직교하는 직경면의 오일 분배를 위하여 대칭적으로 위치한 보어(bore)가 있는 트윈 튜브(제어 튜브로서)로 구성된다.The prior art oil distribution box consists of twin tubes (as control tubes) with symmetrically positioned bores for oil distribution of two relative orthogonal diameter faces.

하지만 상기 선행기술과 같이 대칭으로 위치한 보어를 갖는 튜브는 단면적이 오일 유속 및 강도에 효과적으로 사용되지 않는 단점이 있다. 왜냐하면 대칭 위치가 오일 흐름을 위한 보어의 직경과 단면을 제한하고, 결과적으로 오일의 적절한 흐름을 위하여 제어 튜브의 직경을 증가시켜야 하기 때문이다.However, tubes having symmetrically located bores as in the prior art have the disadvantage that their cross-sectional area is not effectively used for oil flow rate and strength. This is because the position of the symmetry limits the diameter and cross section of the bore for oil flow and consequently the diameter of the control tube must be increased for proper flow of oil.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 가변 피치 프로펠러를 포함한 각종 스러스터의 프로펠러 피치를 조정하기 위하여 프로펠러로 오일의 공급과 회수를 수행하는 오일 분배 장치의 오일 누출을 감소시킬 수 있는 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to reduce the oil leakage of the oil distribution device to perform the supply and recovery of oil to the propeller to adjust the propeller pitch of various thrusters including a variable pitch propeller It is an object to provide an oil distribution device for controlling the propeller pitch.

또한 본 발명은 스러스터의 가변 피치 프로펠러와 연결되어 오일의 공급과 회수를 수행하는 제어 튜브의 직경 크기를 개선함으로써, 상기 제어 튜브와 상기 제어 튜브의 외곽에 형성된 오일 분배관 사이의 갭의 둘레 길이를 줄여 오일의 누출을 감소시킬 수 있는 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is connected to the variable pitch propeller of the thruster to improve the diameter size of the control tube for supplying and recovering oil, so that the circumferential length of the gap between the control tube and the oil distribution pipe formed on the outside of the control tube Another object is to provide an oil dispensing device for controlling the propeller pitch that can reduce oil leakage and thereby reduce oil leakage.

또한 본 발명은 어느 하나의 방향에 대한 오일 흐름을 위한 하나의 빅 보어(bore)와 반대 방향에 대한 오일 흐름을 위한 복수의 스몰 보어를 제어 튜브에 비대칭적으로 구현함으로써, 양 방향에 대한 오일 흐름을 위한 보어가 대칭적으로 형성된 종래의 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 훨씬 작은 직경으로 제어 튜브를 형성할 수 있는 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.The present invention also asymmetrically implements a single bore for oil flow in either direction and a plurality of small bores for oil flow in the opposite direction in the control tube, thereby providing oil flow in both directions. To provide an oil dispensing device for controlling the propeller pitch which can form the control tube with a diameter much smaller than the diameter of a conventional control tube with symmetrically formed bores, and at a limit of allowable stress and strain. Another purpose.

또한 본 발명은 스러스터 뿐만 아니라 일반적인 가변 피치 프로펠러 추진 시스템을 포함한 각종 스러스터에 적용할 수 있는 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an oil distribution device for controlling propeller pitch applicable to various thrusters including a thruster as well as a general variable pitch propeller propulsion system.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치는, 중공형 내부에 피스톤의 제1 공간과 연결되는 파이프가 삽입되고, 일측은 상기 피스톤의 제2 공간과 연결되고, 타측은 제어 튜브가 삽입되는 샤프트, 상기 피스톤에 오일의 공급과 회수를 수행하는 오일 분배관(distribution bush) 및 외측에 상기 오일 분배관이 결합되고, 빅 보어와 상기 빅 보어의 주변에 적어도 하나 이상의 스몰 보어가 가변 피치 블레이드 측 방향으로 형성되어 있고, 상기 빅 보어 또는 상기 스몰 보어와 상기 샤프트를 통해 상기 피스톤으로 상기 오일 분배관으로부터 입력되는 오일을 공급함과 동시에 상기 피스톤으로부터 회수되는 오일을 상기 오일 분배관으로 배출하는 제어 튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the oil distribution device for controlling the propeller pitch according to an embodiment of the present invention, a pipe is connected to the first space of the piston is inserted into the hollow, one side is connected to the second space of the piston, the other side A shaft into which a control tube is inserted, an oil distribution bush for supplying and recovering oil to the piston, and the oil distribution pipe outside, and at least one small bore around the big bore and the big bore; Is formed in a variable pitch blade side direction, and supplies the oil input from the oil distribution pipe to the piston through the big bore or the small bore and the shaft and simultaneously returns oil recovered from the piston to the oil distribution pipe. It characterized in that it comprises a control tube for discharging.

또한 상기 오일 분배 장치는 상기 피스톤의 제1 공간과 제2 공간으로의 오일의 공급과 회수에 따른 어느 하나의 방향과 반대 방향에 대한 상기 피스톤의 왕복 운동을 통해 블레이드의 피치를 변경시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the oil distribution device is characterized in that for changing the pitch of the blades through the reciprocating motion of the piston in either direction and the opposite direction according to the supply and recovery of oil to the first space and the second space of the piston do.

또한 상기 제어 튜브는 어느 하나의 방향에 대한 오일 흐름을 위한 빅 보어와 반대 방향에 대한 오일 흐름을 위한 복수의 스몰 보어를 비대칭적으로 구현함으로써, 양 방향에 대한 오일 흐름을 위한 보어가 대칭적으로 형성된 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 작은 직경으로 형성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The control tube also asymmetrically implements a large bore for oil flow in either direction and a plurality of small bores for oil flow in the opposite direction so that the bore for oil flow in both directions is symmetrically. It is characterized in that it can be formed to a smaller diameter at the same flow rate and the limit of allowable stress and deformation than the diameter of the formed control tube.

또한 상기 제어 튜브는 작은 직경으로 형성됨에 따라 상기 제어 튜브와 상기 제어 튜브의 외측에 결합된 상기 오일 분배관 사이의 갭의 둘레 길이가 줄어들어 오일의 누출이 감소되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control tube is formed as a small diameter characterized in that the circumferential length of the gap between the control tube and the oil distribution pipe coupled to the outside of the control tube is reduced to reduce the leakage of oil.

또한 상기 제어 튜브는 상기 빅 보어가 상기 제어 튜브의 중심축 외곽에 1개가 형성되고, 상기 스몰 보어가 상기 빅 보어의 둘레에 4개가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the control tube is characterized in that one big bore is formed on the outer periphery of the central axis of the control tube, four small bore is formed around the big bore.

또한 상기 스몰 보어는 모두 동일한 직경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the small bore is characterized in that all formed with the same diameter.

또한 상기 스몰 보어는 각각 서로 다른 직경으로 형성되거나, 또는 복수의 그룹으로 나눈 다음 각 그룹마다 동일한 직경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the small bores are each formed with a different diameter, or divided into a plurality of groups, characterized in that formed in the same diameter for each group.

또한 상기 샤프트는 상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성되어 상기 피스톤의 제2 공간과 연결되는 원형 공간, 상기 샤프트의 내벽과 일측에 삽입된 상기 제어 튜브의 외측 사이의 공간을 밀봉하는 씰링부 및 상기 피스톤의 제1 공간과 연결되는 상기 파이프의 일측을 고정시키는 플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the shaft is formed between the inner wall of the shaft and the pipe and the circular space connected to the second space of the piston, the sealing portion for sealing the space between the inner wall of the shaft and the outside of the control tube inserted on one side; And a flange for fixing one side of the pipe connected to the first space of the piston.

또한 상기 오일 분배관은 상기 제어 튜브의 빅 보어를 통해 상기 피스톤으로 오일을 공급하거나 회수하기 위한 공간을 제공하는 제1 환형 챔버 및 상기 제어 튜브의 스몰 보어를 통해 상기 피스톤으로부터 오일을 회수하거나 공급하기 위한 공간을 제공하는 제2 환형 챔버를 더 포함하고, 상기 제1 환형 챔버와 상기 제2 환형 챔버는 유압 유닛 펌프와 호스를 통해 각각 연결되며, 상기 제어 튜브 상에 돌출부와 캡에 의해 길이 방향으로 고정되는 것을 특징으로 한다.The oil distribution tube may also be provided with a first annular chamber providing space for supplying or recovering oil to the piston through the big bore of the control tube and for recovering or supplying oil from the piston through the small bore of the control tube. And a second annular chamber providing space for the first annular chamber and the second annular chamber, respectively, via hydraulic unit pumps and hoses, longitudinally by protrusions and caps on the control tube. It is characterized in that it is fixed.

또한 상기 제어 튜브는 상기 빅 보어와 상기 제1 환형 챔버를 연결하는 제1 방사형(radial) 통로, 상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어와 상기 제2 환형 챔버를 연결하는 제2 방사형 통로 및 상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어와 상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성된 원형 공간을 연결하는 제3 방사형 통로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The control tube further comprises a first radial passage connecting the big bore and the first annular chamber, a second radial passage connecting the at least one small bore and the second annular chamber and the at least one small And a third radial passage connecting the bore and the circular space formed between the inner wall of the shaft and the pipe.

또한 상기 제어 튜브는 상기 빅 보어가 상기 샤프트 내에 삽입된 파이프의 파이프 통로를 통해 상기 피스톤의 제1 공간과 연결되며, 상기 스몰 보어 각각이 상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성된 원형 공간을 통해 상기 피스톤의 제1 공간과 대응되는 제2 공간에 연결되는 것을 특징으로 한다.The control tube is also connected to the first space of the piston through a pipe passage of a pipe in which the big bore is inserted into the shaft, and each of the small bores is formed through a circular space formed between the inner wall of the shaft and the pipe. And a second space corresponding to the first space of the piston.

이상에서와 같이 본 발명의 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치에 따르면, 가변 피치 프로펠러를 포함한 각종 스러스터의 프로펠러 피치 제어를 위하여 프로펠러로 오일의 공급을 수행하는 오일 분배 장치의 제어 튜브의 직경을 종래에 사용하는 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 훨씬 작게 형성함으로써, 제어 튜브와 분배관 사이의 갭의 둘레 길이가 줄어들어 오일 분배 장치에서 발생하는 오일의 누출을 최소한으로 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 스러스터를 포함한 각종 스러스터의 내구성 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster of the present invention as described above, the control tube of the oil distribution device for supplying oil to the propeller for controlling the propeller pitch of the various thrusters including the variable pitch propeller By making the diameter of the filter much smaller than the diameter of the conventional control tube at the same flow rate and allowable stress and deformation limits, the circumferential length of the gap between the control tube and the distribution tube is reduced, resulting in oil leakage from the oil distribution device. It can be reduced to a minimum, and as a result there is an effect that can increase the durability and quality of the various thrusters including the thruster.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분배 장치의 빅 보어를 통한 오일 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분배 장치의 스몰 보어를 통한 오일 회수를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 오일 분배 장치가 연결되는 가변 피치 프로펠러의 허브 어셈블리의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 오일 분배 장치에서 빅 보어를 통해 오일이 공급되는 구조를 나타낸 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 오일 분배 장치에서 스몰 보어를 통해 오일이 회수되는 구조를 나타낸 일부 단면도이다.
도 6과 도 7은 보어가 대칭적으로 형성된 종래 기술에 따른 제어 튜브의 단면을 각각 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 빅 보어와 스몰 보어가 비대칭적으로 형성된 제어 튜브의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.1 is a view for explaining the oil supply through the big bore of the oil distribution device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining oil recovery through the small bore of the oil distribution device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the hub assembly of the variable pitch propeller to which the oil distribution device of the present invention is connected.
Figure 4 is a partial cross-sectional view showing a structure in which oil is supplied through the big bore in the oil distribution device of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view showing a structure in which the oil is recovered through the small bore in the oil distribution device of the present invention.
6 and 7 are cross-sectional views of control tubes according to the related art in which bores are symmetrically formed, respectively.
8 is a cross-sectional view of the control tube formed asymmetrically the big and small bore applied to the present invention.
9 is a flow chart showing in detail the operation of the oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster of the present invention. Like reference numerals in the drawings denote like elements. In addition, specific structural to functional descriptions of the embodiments of the present invention are only illustrated for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms These have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. It is preferable not to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분배 장치의 빅 보어를 통한 오일 공급을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 분배 장치의 스몰 보어를 통한 오일 회수를 설명하기 위한 도면이다. 이때 도 1 및 도 2의 오일 공급과 회수는 반대로 동작할 수 있음을 밝혀 둔다.1 is a view for explaining the oil supply through the big bore of the oil distribution device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a recovery of oil through the small bore of the oil distribution device according to an embodiment of the present invention It is a figure for demonstrating. At this time, it is noted that the oil supply and recovery of FIGS. 1 and 2 may operate in reverse.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오일 분배 장치는 오일 분배관(1), 제어 튜브(2), 파이프(6), 피스톤(13), 샤프트(20) 등으로 구성된다.As shown in Figs. 1 and 2, the oil distribution device of the present invention is composed of an oil distribution pipe 1, a control tube 2, a pipe 6, a piston 13, a shaft 20, and the like.

상기 오일 분배관(1)은 상기 제어 튜브(2)와 상기 샤프트(20)를 통해 상기 피스톤(13)으로 블레이드의 피치를 변경하기 위한 오일을 공급하거나 반대로 회수하는 기능을 수행한다.The oil distribution pipe 1 serves to supply or reversely recover oil for changing the pitch of the blades to the piston 13 through the control tube 2 and the shaft 20.

또한 상기 오일 분배관(1)은 상기 제어 튜브(2)의 외곽을 둘러싸는 형태로 장착되고, 오일 유닛 펌프(미도시)와 연결되고, 내부에 블레이드(19)의 피치를 변경하기 위한 오일의 공급과 회수를 위한 제1 환형 챔버(10)와 제2 환형 챔버(11)가 소정의 간격을 두고 형성되어 있으며, 돌출부(17)와 캡(14)에 의해 길이 방향으로 상기 제어 튜브(2)에 고정된다.In addition, the oil distribution pipe (1) is mounted in a form surrounding the outside of the control tube (2), connected to an oil unit pump (not shown), and the inside of the oil for changing the pitch of the blade (19) The first annular chamber 10 and the second annular chamber 11 for supply and recovery are formed at predetermined intervals, and the control tube 2 in the longitudinal direction by the protrusion 17 and the cap 14. Is fixed to.

이때 상기 제1 환형 챔버(10)는 상기 제어 튜브(2)에 형성된 빅 보어(3)를 통해 상기 피스톤(13)으로 오일을 공급하거나 회수하기 위한 공간을 제공하며, 상기 제2 환형 챔버(11)는 상기 제어 튜브(2)에 형성된 스몰 보어(15)를 통해 상기 피스톤(13)으로부터 오일을 회수하거나 공급하기 위한 공간을 제공한다.In this case, the first annular chamber 10 provides a space for supplying or recovering oil to the piston 13 through the big bore 3 formed in the control tube 2, and the second annular chamber 11. ) Provides a space for recovering or supplying oil from the piston 13 via a small bore 15 formed in the control tube 2.

또한 상기 제1 환형 챔버(10)는 제2 호스(9b)를 통해 유압 유닛 펌프와 연결되고, 상기 제2 환형 챔버(11)는 제1 호스(8b)를 통해 유압 유닛 펌프와 연결된다.In addition, the first annular chamber 10 is connected to the hydraulic unit pump through the second hose 9b, and the second annular chamber 11 is connected to the hydraulic unit pump through the first hose 8b.

상기 제어 튜브(2)는 외측에 상기 오일 분배관(1)이 결합되며, 빅 보어(3)와 상기 빅 보어(3)의 주변에 적어도 하나 이상의 스몰 보어(15)가 가변 피치 블레이드 측 방향(즉 길이 방향)으로 형성되어 있다.The control tube 2 is coupled to the oil distribution pipe 1 on the outside, and at least one small bore 15 around the big bore 3 and the big bore 3 has a variable pitch blade side direction ( That is, in the longitudinal direction).

또한 상기 제어 튜브(2)는 상기 빅 보어(3) 또는 상기 스몰 보어(15)와 상기 샤프트(20)를 통해 상기 피스톤(13)으로 상기 오일 분배관(1)으로부터 입력되는 오일을 공급함과 동시에, 상기 피스톤(13)으로부터 회수되는 오일을 상기 오일 분배관(1)으로 배출하는 기능을 수행한다.The control tube 2 also supplies oil input from the oil distribution pipe 1 to the piston 13 through the big bore 3 or the small bore 15 and the shaft 20. , To discharge the oil recovered from the piston 13 to the oil distribution pipe (1).

즉 상기 제어 튜브(2)는 도 1에서와 같이 상기 빅 보어(2)가 상기 샤프트(20) 내에 삽입된 파이프(6)의 파이프 통로(7)를 통해 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 연결되어, 상기 오일 분배관(1)을 통해 공급되는 오일을 상기 제1 공간(22)으로 공급할 수 있다.That is, the control tube 2 is formed in the first space of the piston 13 through the pipe passage 7 of the pipe 6 in which the big bore 2 is inserted into the shaft 20, as shown in FIG. 1. 22, the oil supplied through the oil distribution pipe 1 may be supplied to the first space 22.

또한 상기 제어 튜브(2)는 도 2에서와 같이 상기 스몰 보어(15) 각각이 상기 샤프트(20)의 내벽과 상기 파이프(6) 사이에 형성된 원형 공간(5)을 통해 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 대응되는 제2 공간(12)에 연결되어, 상기 제1 공간(22)으로 공급되는 고압의 오일에 의해 상기 피스톤(13)이 오른쪽으로 이동할 때 상기 제2 공간(12)에 채워진 오일을 회수할 수 있다.In addition, the control tube (2) is as shown in Figure 2 of each of the small bore (15) of the piston 13 through the circular space (5) formed between the inner wall of the shaft 20 and the pipe (6) The second space 12 is connected to the second space 12 corresponding to the first space 22, when the piston 13 moves to the right by the high pressure oil supplied to the first space 22. ) Oil can be recovered.

이때 상기 제어 튜브(2)는 상기 설명과 반대로 블레이드의 피치 변경을 반대로 수행할 경우, 상기 오일 분배관(1)을 통해 공급되는 오일을 상기 스몰 보어(15)와 원형 공간(5)을 통해 상기 피스톤(13)의 제2 공간(12)으로 공급함과 동시에, 상기 제1 공간(22)에 채워진 오일을 상기 파이프(6)와 상기 빅 보어(3)를 통해 회수할 수 있음은 물론이다.At this time, when the control tube (2) to reverse the pitch change of the blade in contrast to the above description, the oil supplied through the oil distribution pipe (1) through the small bore (15) and the circular space (5) While supplying to the second space 12 of the piston 13, the oil filled in the first space 22 can be recovered through the pipe 6 and the big bore (3).

또한 상기 제어 튜브(2)는 상기 빅 보어(3)와 상기 제1 환형 챔버(11)를 연결하는 제1 방사형 통로(21)와, 상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어(15)와 상기 제2 환형 챔버(10)를 연결하는 제2 방사형 통로(16)와, 상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어(15)와 상기 샤프트(20)의 내벽과 상기 파이프(6) 사이에 형성된 원형 공간(5)을 연결하는 제3 방사형 통로(18)를 더 포함한다(도 4 및 도 5 참조).The control tube 2 also includes a first radial passage 21 connecting the big bore 3 and the first annular chamber 11, the at least one small bore 15, and the second annular chamber. A second radial passage 16 connecting the 10 and a circular space 5 formed between the at least one small bore 15 and the inner wall of the shaft 20 and the pipe 6; It further comprises three radial passages 18 (see FIGS. 4 and 5).

한편 상기 제어 튜브(2)는 어느 하나의 방향에 대한 오일 흐름을 위한 빅 보어(3)와 반대 방향에 대한 오일 흐름을 위한 복수의 스몰 보어(15)가 비대칭적으로 형성되어 있다.On the other hand, the control tube 2 is asymmetrically formed with a large bore 3 for oil flow in one direction and a plurality of small bores 15 for oil flow in the opposite direction.

이때 상기 빅 보어(3) 및 상기 스몰 보어(15)를 비대칭적으로 형성한 것은 본 발명의 주요한 특징으로서, 양 방향에 대한 오일 흐름을 위한 보어가 대칭적으로 형성된 종래의 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 작은 직경으로 형성하는 것이 가능해 지며, 상기 제어 튜브(2)를 작은 직경으로 형성함에 따라 결과적으로 상기 제어 튜브(2)와 상기 제어 튜브(2)의 외측에 결합된 상기 오일 분배관(1) 사이의 갭의 둘레 길이가 줄어들어 오일의 누출이 감소된다. 이에 대한 상세한 설명은 하기의 도 6 내지 도 8을 통해 보다 자세하게 설명하기로 한다.At this time, the asymmetrical formation of the big bore (3) and the small bore (15) is a major feature of the present invention, the bore for oil flow in both directions is the same as the diameter of the conventional control tube formed symmetrically It is possible to form a small diameter at the limits of flow rate and allowable stress and deformation, and as a result of forming the control tube 2 to a small diameter, consequently, on the outside of the control tube 2 and the control tube 2 The circumferential length of the gap between the combined oil distribution pipes 1 is reduced so that leakage of oil is reduced. Detailed description thereof will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 8 below.

상기 파이프(6)는 중공형으로 형성된 상기 샤프트(20) 내에 삽입되고, 일측은 상기 제어 튜브(2)에 연결되고, 다른 일측은 플랜지(23)를 통해 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)에 연결된다.The pipe 6 is inserted into the shaft 20 formed in a hollow shape, one side is connected to the control tube 2, the other side of the first space of the piston 13 through the flange 23 ( 22).

상기 피스톤(13)은 가변 피치 블레이드의 허브에 설치되어, 상기 제어 튜브(2)에서 제1 공간(22)과 제2 공간(12)으로의 오일의 공급과 회수에 따른 어느 하나의 방향과 반대 방향에 대한 왕복 운동을 통해 블레이드의 피치를 변경시키는 기능을 수행한다.The piston 13 is installed in the hub of the variable pitch blade, and opposite to any one direction according to the supply and recovery of oil from the control tube 2 to the first space 22 and the second space 12. It performs a function of changing the pitch of the blade through the reciprocating motion in the direction.

예를 들어, 상기 피스톤(13)은 도 1에서와 같이 상기 오일 분배관(1), 상기 제어 튜브(2) 및 상기 파이프(6)를 통해 제1 공간(22)으로 공급되는 고압의 오일에 의해 오른쪽으로 이동하고, 샤프트(20)에 연결된 블레이드(19)의 피치를 변경시키며, 이와 동시에 도 2에서와 같이 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 대응하는 제2 공간(12)에 채워진 저압의 오일이 상기 원형 공간(5), 상기 제어 튜브(2) 및 상기 오일 분배관(1)을 통해 회수되는 것이다.For example, the piston 13 is connected to the high pressure oil supplied to the first space 22 through the oil distribution pipe 1, the control tube 2 and the pipe 6 as shown in FIG. 1. Moving to the right, changing the pitch of the blades 19 connected to the shaft 20, and at the same time the second space 12 corresponding to the first space 22 of the piston 13 as shown in FIG. 2. Low pressure oil filled in is recovered through the circular space (5), the control tube (2) and the oil distribution pipe (1).

상기 샤프트(20)는 중공형 내부에 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 연결되는 파이프(6)가 삽입되고, 일측은 상기 피스톤(13)의 제2 공간(12)과 직접 연결되고, 타측은 상기 제어 튜브(2)가 삽입되며, 블레이드(19)를 회전시키는 기능을 수행한다.The shaft 20 has a pipe 6 connected to the first space 22 of the piston 13 is inserted into the hollow inside, one side is directly connected to the second space 12 of the piston 13 On the other side, the control tube 2 is inserted, and performs the function of rotating the blade 19.

또한 상기 샤프트(20)는 상기 샤프트(20)의 내벽과 상기 파이프(6) 사이에 원형 공간(5)이 형성되어, 상기 제어 튜브(2)에 형성된 스몰 보어(15)와 상기 피스톤(12)의 제2 공간(12) 사이를 연결한다.In addition, the shaft 20 has a circular space 5 is formed between the inner wall of the shaft 20 and the pipe 6, the small bore 15 and the piston 12 formed in the control tube (2) To connect between the second space (12).

또한 상기 샤프트(20)의 내벽과 일측에 삽입된 상기 제어 튜브(2)의 외측 사이의 공간이 씰링부(4)에 의해 밀봉되어 있으며, 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)에 연결된 상기 파이프(6)의 일측이 플랜지(23)를 통해 고정되어 있다.In addition, the space between the inner wall of the shaft 20 and the outside of the control tube 2 inserted into one side is sealed by a sealing part 4, and connected to the first space 22 of the piston 13. One side of the pipe 6 is fixed through the flange 23.

도 3은 본 발명의 오일 분배 장치가 연결되는 가변 피치 프로펠러의 허브 어셈블리의 단면을 나타낸 도면이다.3 is a cross-sectional view of the hub assembly of the variable pitch propeller to which the oil distribution device of the present invention is connected.

도 3에 도시된 바와 같이, 허브 어셈블리는 상기 샤프트(20)와 상기 파이프(6) 사이에 형성되는 원형 공간(5)이 허브 실린더(24)와 피스톤(13)에 의해 형성된 제2 공간(12)에 연결되어 있으며, 상기 파이프(6)의 파이프 통로(7)가 허브 실린더(24)와 피스톤(13)에 의해 형성된 제1 공간(22)에 연결되어 있다.As shown in FIG. 3, the hub assembly includes a second space 12 formed by the hub cylinder 24 and the piston 13 in a circular space 5 formed between the shaft 20 and the pipe 6. The pipe passage 7 of the pipe 6 is connected to the first space 22 formed by the hub cylinder 24 and the piston 13.

즉 상기 샤프트(20)가 회전되고 블레이드(19)의 피치를 변경하여야 할 필요가 있을 경우, 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 제2 공간(12)으로 오일이 공급되고 회수됨에 따라 이루어지는 왕복 운동에 의하여 상기 샤프트(20)에 연결된 블레이드(19)의 피치가 변경되고, 이를 통해 선박의 조종을 용이하게 수행할 수 있는 것이다.That is, when the shaft 20 is rotated and the pitch of the blade 19 needs to be changed, oil is supplied to and recovered from the first space 22 and the second space 12 of the piston 13. The pitch of the blade 19 connected to the shaft 20 is changed by the reciprocating motion according to it, and thus the ship can be easily manipulated.

도 4는 본 발명의 오일 분배 장치에서 빅 보어를 통해 오일이 공급되는 구조를 나타낸 일부 단면도이다.Figure 4 is a partial cross-sectional view showing a structure in which oil is supplied through the big bore in the oil distribution device of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 오일 유닛 펌프로부터 공급되는 고압력의 오일은 제2 호스(9b), 제2 통로(9), 제1 환형 챔버(10), 제1 방사형 통로(21), 빅 보어(3)를 순서대로 거치면서, 상기 샤프트(20)에 삽입된 파이프(6)를 통해 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)으로 공급된다.As shown in FIG. 4, the high pressure oil supplied from the oil unit pump includes the second hose 9b, the second passage 9, the first annular chamber 10, the first radial passage 21 and the big bore. While passing (3) in order, it is supplied to the first space 22 of the piston 13 through the pipe 6 inserted into the shaft 20.

이때 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)에 채워진 오일을 회수하는 경우에는, 상기 설명과는 반대의 순서로 진행된다.At this time, when recovering the oil filled in the first space 22 of the piston 13, the process proceeds in the reverse order to the above description.

도 5는 본 발명의 오일 분배 장치에서 스몰 보어를 통해 오일이 회수되는 구조를 나타낸 일부 단면도이다.5 is a partial cross-sectional view showing a structure in which the oil is recovered through the small bore in the oil distribution device of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)으로 오일이 공급됨과 동시에 상기 제1 공간(22)과 대응하는 제2 공간(12)에 채워진 저압의 오일은 상기 샤프트(20)와 상기 파이프(6) 사이의 공간에 형성된 원형 공간(5), 제3 방사형 통로(18), 복수 개의 스몰 보어(15), 제2 방사형 통로(16), 제2 환형 챔버(11), 제1 통로(8), 제1 호스(8b)를 거치면서 오일 유닛 펌프로 회수된다.As shown in FIG. 5, the oil of low pressure filled in the second space 12 corresponding to the first space 22 while the oil is supplied to the first space 22 of the piston 13 is formed in the shaft. Circular space 5 formed in the space between 20 and pipe 6, third radial passage 18, a plurality of small bores 15, second radial passage 16, second annular chamber 11 ), It is recovered by the oil unit pump while passing through the first passage 8 and the first hose 8b.

물론 상기 피스톤(13)의 제2 공간(12)에 오일을 공급하는 경우에는, 상기 설명과는 반대의 순서로 진행된다.Of course, when oil is supplied to the 2nd space 12 of the said piston 13, it progresses in the reverse order to the above description.

도 6과 도 7은 보어가 대칭적으로 형성된 종래 기술에 따른 제어 튜브의 단면을 각각 나타낸 도면이다.6 and 7 are cross-sectional views of control tubes according to the related art in which bores are symmetrically formed, respectively.

도 6은 종래 기술 WO 2008/120835 A1에 사용되는 제어 튜브의 단면을 나타낸 것으로서, 어느 하나의 방향에 대한 오일 유동을 위한 보어(101)와 반대 방향에 대한 오일 유동을 위한 보어(102)가 제어 튜브(103)에 형성된 것을 나타내고 있으며, 가장 이상적인 사용은 대칭적인 배치로 사용하는 것이다. 하지만 2개의 보어를 대칭으로 형성하면, 대칭 위치가 오일 흐름을 위한 보어의 직경과 단면을 제한하기 때문에 결국 오일의 적절한 흐름을 위해서는 제어 튜브(103)의 직경을 증가시켜야 하는 문제점이 있다. 도 6의 경우 비대칭으로 배치하게 되면 하나의 웹(web)은 두껍게 만들 수 있고, 다른 하나의 웹은 얇게 만들 수 있다. 도 8의 본 발명에서 사용하는 동일한 직경의 제어 튜브를 통한 유속이 도 6의 제어 튜브(103)에 비하여 허용 가능한 응력과 변형 한계에서 10퍼센트 이상 높다.Fig. 6 shows a cross section of a control tube used in the prior art WO 2008/120835 A1, controlled by a bore 102 for oil flow in the opposite direction and a bore 101 for oil flow in either direction. It is shown that formed in the tube 103, the most ideal use is to use in a symmetrical arrangement. However, if two bores are formed symmetrically, since the symmetrical position limits the diameter and cross section of the bore for oil flow, there is a problem in that the diameter of the control tube 103 must be increased for proper flow of oil. In the case of FIG. 6, when asymmetrically placed, one web may be made thick, and the other web may be made thin. The flow rate through the control tube of the same diameter used in the present invention of FIG. 8 is at least 10 percent higher at acceptable stress and strain limits compared to the control tube 103 of FIG. 6.

도 7은 종래 기술 미국등록특허 제4563940호에 언급된 제어 튜브의 단면을 나타낸 것으로서, 중심축 상에 하나의 방향에 대한 오일 유동을 위한 빅 보어(201)와 반대 방향에 대한 오일 유동을 위한 6개의 스몰 보어(202)가 빅 보어(201)에 대칭적으로 형성된 제어 튜브(203)를 나타내고 있다. 하지만 중심축 상에 위치한 빅 보어(201)와 원주형 분포로 위치한 복수의 스몰 보어(202)는 제어 튜브(203)의 단면적이 오일 유속과 강도에 대해 효과적으로 사용되지 못하여, 갭의 둘레 길이가 증가하고 오일의 누설이 증가되는 문제가 있다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the control tube referred to in prior art US Pat. No. 4,546,40, showing a large bore 201 for oil flow in one direction on the central axis and 6 for oil flow in the opposite direction. Two small bores 202 represent a control tube 203 symmetrically formed in the big bore 201. However, the large bore 201 located on the central axis and the plurality of small bores 202 located in the circumferential distribution have no cross-sectional area of the control tube 203 effectively used for oil flow rate and strength, so that the gap length increases. And there is a problem that the leakage of oil is increased.

도 8은 본 발명에 적용되는 빅 보어와 스몰 보어가 비대칭적으로 형성된 제어 튜브의 단면을 나타낸 도면이다.8 is a cross-sectional view of the control tube formed asymmetrically the big and small bore applied to the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어 튜브(2)는 하나의 방향에 대한 오일 유동을 위한 상기 빅 보어(3)가 상기 제어 튜브(2)의 중심축 외곽에 1개가 형성되고, 반대 방향에 대한 오일 유동을 위한 상기 스몰 보어(15)가 상기 빅 보어(3)의 둘레에 4개가 비대칭적으로 형성되어 있다.As shown in FIG. 8, the control tube 2 of the present invention has one big bore 3 formed outside the central axis of the control tube 2 for oil flow in one direction, and vice versa. Four small bores 15 for oil flow in the direction are formed asymmetrically around the big bore 3.

이때 상기 스몰 보어(15)는 모두 동일한 직경으로 형성하거나, 각각 서로 다른 직경으로 형성하거나, 또는 복수의 그룹으로 나눈 다음 각 그룹마다 동일한 직경으로 형성할 수 있다.In this case, the small bores 15 may be all formed with the same diameter, or may be formed with different diameters, or divided into a plurality of groups, and then may be formed with the same diameter for each group.

또한 상기 도 8에 제시된 본 발명의 제어 튜브(3)는 허용 가능한 응력과 변형 한계를 가진 동일한 직경의 제어 튜브(도 6 및 도 7에 제시된 제어 튜브)에서 양 방향으로 동일한 유압 저항을 갖는 유속 용량보다 더 높은 유속 용량을 가진다.In addition, the control tube 3 of the present invention shown in FIG. 8 has a flow rate capacity having the same hydraulic resistance in both directions in a control tube of the same diameter (control tube shown in FIGS. 6 and 7) having an acceptable stress and strain limit. Higher flow rate capacity.

예를 들어, 도 6에서 직경 18mm의 제어 튜브의 경우 직경 7mm의 보어가 2개 위치할 수 있고, 도 7에서 직경 18mm의 제어 튜브의 경우 제어 튜브의 동일한 유압 저항 및 강도 요구사항을 갖는 균형 잡힌 대향 흐름을 위하여 하나의 7mm 빅 보어 및 6개의 3mm 보어가 위치할 수 있다. 도 8에서는 직경 18mm의 제어 튜브의 경우 제어 튜브의 동일한 유압 저항 및 강도 요구사항을 갖는 균형 잡힌 대향 흐름을 위하여 8.5mm의 하나의 빅 보어, 4.5mm의 2개의 스몰 보어 및 4mm의 2개의 스몰 보어가 위치할 수 있다.For example, in the control tube of diameter 18 mm in FIG. 6 two bores of diameter 7 mm can be located, and in the case of control tube of diameter 18 mm in FIG. 7 balanced with the same hydraulic resistance and strength requirements of the control tube. One 7 mm big bore and six 3 mm bore can be positioned for the counter flow. 8 shows one large bore of 8.5 mm, two small bores of 4.5 mm and two small bores of 4 mm for a balanced counter flow with the same hydraulic resistance and strength requirements of the control tube for an 18 mm diameter control tube. May be located.

도 8의 빅 보어(3)의 면적은 8.52/72 = 1.474의 결과와 같이, 도 6 및 도 7의 빅 보어(101,102)(201)의 면적과 관련이 있다. 이는 도 8의 비대칭적 형태의 하나의 빅 보어(3)와 복수의 스몰 보어(15)가 형성된 제어 튜브(3)는 도 6 및 도 7의 보어가 대칭적 형태의 보어가 형성된 제어 튜브(103)(203)와 비교하여 동일한 유속 및 허용 가능한 강도 한계에서 더 작은 직경으로 만들 수 있음을 의미한다.FIG big area of the bore 3 of 8 is related to the area of 8.5 2/72 = 1.474 As a result of, 6 and the big bore 101 and 102 201 of FIG. This is because the control tube 3 formed with one big bore 3 and the plurality of small bores 15 of the asymmetrical form of FIG. 8 is the control tube 103 with the bore of the symmetrical form of the bore of FIGS. Compared to 203, it can be made smaller diameter at the same flow rate and acceptable strength limits.

즉 본 발명에서는 동일한 유속 및 허용 가능한 강도 한계에서 빅 보어(3)의 크기를 종래의 제어 튜브에 형성된 빅 보어(101,102)(201)의 크기와 동일하게 형성하고, 빅 보어(3)의 비율에 따라 복수의 스몰 보어(15)의 크기를 조절하여 제어 튜브(2)를 형성할 수 있으므로 종래의 제어 튜브의 직경보다 훨씬 작은 직경으로 동일한 성능을 구현하는 제어 튜브를 만들 수 있는 것이다.That is, in the present invention, the size of the big bore 3 is formed to be the same as the size of the big bore 101,102, 201 formed in the conventional control tube at the same flow rate and allowable strength limit, and the ratio of the big bore 3 Accordingly, the control tube 2 can be formed by adjusting the sizes of the plurality of small bores 15, so that the control tube can be made to realize the same performance with a diameter much smaller than that of the conventional control tube.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치의 동작과정을 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 동작과정에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.Next, the operation of the oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. At this time, each step according to the operation process of the present invention can be changed in order by the environment or those skilled in the art.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.9 is a flow chart showing in detail the operation of the oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster according to an embodiment of the present invention.

우선, 선박의 제어장치(미도시)에서 선장이나 선원에 의한 조작을 토대로 스러스터의 샤프트가 회전되고 가변 피치 프로펠러의 피치를 변경할 필요가 있는지를 판단한다(S100). 예를 들어 선박의 이안이나 접안을 위하여 선장이나 선원이 스러스터의 동작과 피치 변경에 대한 조작을 수행하는지를 판단하는 것이다.First, it is determined whether the shaft of the thruster is rotated and it is necessary to change the pitch of the variable pitch propeller in the ship's control device (not shown) based on the operation by the captain or the sailor (S100). For example, the captain or crew judges the thruster's operation and pitch change for the ship's berthing or berthing.

S100 단계의 판단결과 피치 변경이 필요한 경우, 오일 유닛 펌프에서 오일 분배관(1)으로 오일을 공급하고(S200), 오일은 제2 호스(9b), 제2 통로(9), 상기 오일 분배관(1)의 제1 환형 챔버(10), 상기 제1 환형 챔버(10)와 상기 빅 보어(3) 사이를 연결하는 제1 방사형 통로(21), 상기 제어 튜브(2)의 빅 보어(3), 상기 샤프트(20) 내에 삽입된 파이프(6)의 파이프 통로(7)를 순차적으로 거쳐 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)으로 공급된다(S300).If it is determined in step S100 that the pitch needs to be changed, the oil is supplied from the oil unit pump to the oil distribution pipe 1 (S200), and the oil is the second hose 9b, the second passage 9, and the oil distribution pipe. The first annular chamber 10 of (1), the first radial passage 21 connecting between the first annular chamber 10 and the big bore 3, the big bore 3 of the control tube 2 ) And is sequentially supplied through the pipe passage 7 of the pipe 6 inserted into the shaft 20 to the first space 22 of the piston 13 (S300).

그러면 상기 S300 단계를 통해 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)으로 공급된 고압력의 오일에 의해 상기 피스톤(13)이 도 1을 기준으로 오른쪽 방향으로 이동하고(S400), 이에 따라 블레이드(19)의 피치가 변경된다(S500).Then, the piston 13 is moved to the right direction with reference to FIG. 1 by the high pressure oil supplied to the first space 22 of the piston 13 through the step S300 (S400), and thus the blade ( The pitch of 19 is changed (S500).

이와 동시에, 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)과 대응하는 위치에 형성된 제2 공간(12)의 저압 오일이 상기 샤프트(20)와 파이프(6) 사이에 형성된 원형 공간(5), 상기 원형 공간(5)과 상기 스몰 보어(15) 사이를 연결하는 제3 방사형 통로(18), 상기 제어 튜브(2)에 형성된 복수의 스몰 보어(15), 상기 스몰 보어(15)와 상기 제2 환형 챔버(11) 사이를 연결하는 제2 방사형 통로(16), 상기 오일 분배관(1)의 제2 환형 챔버(11), 제1 통로(8), 제1 호스(8b)를 거쳐 유압 유닛 펌프로 회수된다(S600).At the same time, the circular space 5 in which the low pressure oil of the second space 12 formed at the position corresponding to the first space 22 of the piston 13 is formed between the shaft 20 and the pipe 6, A third radial passage 18 connecting between the circular space 5 and the small bore 15, a plurality of small bores 15 formed in the control tube 2, the small bore 15 and the first Hydraulic pressure through the second radial passage 16 connecting between the two annular chamber 11, the second annular chamber 11 of the oil distribution pipe 1, the first passage 8, the first hose 8b Recovered to the unit pump (S600).

이때 상기 설명에서는 상기 피스톤(13)의 제1 공간(22)에 오일을 공급하고, 제2 공간(12)의 오일을 회수하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 블레이드의 피치의 변경을 반대로 수행할 경우에는 상기 피스톤(13)의 제2 공간(12)에 오일을 공급하고, 제1 공간(22)의 오일을 회수하는 동작으로 변경하여야 한다.In this case, the oil is supplied to the first space 22 of the piston 13 and the oil of the second space 12 has been described as an example. However, when the change of the pitch of the blade is reversed, The operation of supplying oil to the second space 12 of the piston 13 and recovering the oil of the first space 22 should be changed.

한편 상기 샤프트(20)는 상기 제어 튜브(2), 상기 파이프(6) 및 캡(14)과 함께 회전되며, 상기 오일 분배관(1)은 회전되지 않고 고정되어 있다. 이에 따라 상기 제어 튜브(2)와 상기 오일 분배관(1)의 돌출부(17) 및 캡(14) 사이에 갭이 생기고, 그 사이에서 오일의 누출이 발생된다.Meanwhile, the shaft 20 is rotated together with the control tube 2, the pipe 6 and the cap 14, and the oil distribution pipe 1 is fixed without being rotated. As a result, a gap is formed between the control tube 2 and the protrusion 17 and the cap 14 of the oil distribution pipe 1, and leakage of oil occurs therebetween.

오일의 누출을 줄이기 위해서는 상기 제어 튜브(2)의 직경을 줄여 상기 오일 분배관(1) 사이의 갭 둘레 길이를 줄이는 것이 유리하고, 동시에 적합한 유압저항과 상기 제어 튜브(2)의 강도를 만족시키는 필요 오일 유량이 제공되어야 한다.In order to reduce the leakage of oil, it is advantageous to reduce the diameter of the control tube (2) to reduce the gap circumference between the oil distribution pipe (1), while at the same time satisfying the appropriate hydraulic resistance and the strength of the control tube (2) The required oil flow rate should be provided.

이를 위하여, 본 발명은 오일의 누출을 최소화하기 위하여 상기 제어 튜브(2)에 형성된 하나의 빅 보어(3) 및 복수의 스몰 보어(15)를 비대칭형으로 구성하여 직경을 줄인 것이다.To this end, the present invention is to reduce the diameter by asymmetrical configuration of one big bore (3) and a plurality of small bores (15) formed in the control tube (2) in order to minimize the leakage of oil.

본 발명에서와 같이 상기 제어 튜브(2)의 직경이 줄어들면 상기 제어 튜브(2)와 상기 오일 분배관(1) 사이에 형성된 갭의 둘레 길이가 줄어들고, 결과적으로 누출되는 오일량이 감소되어 스러스터의 내구성을 높일 수 있게 된다.As in the present invention, when the diameter of the control tube 2 is reduced, the circumferential length of the gap formed between the control tube 2 and the oil distribution pipe 1 is reduced, and as a result, the amount of oil leaking is reduced and the thruster is reduced. It is possible to increase the durability.

한편 본 발명에 따른 오일 분배 장치는 스러스터 이외에, 일반적인 가변 피치 프로펠러 추진 시스템에 사용할 수 있다.Meanwhile, the oil distribution device according to the present invention can be used in a general variable pitch propeller propulsion system in addition to the thruster.

이처럼, 본 발명은 가변 피치 프로펠러를 포함한 각종 스러스터의 프로펠러 피치 제어를 위하여 프로펠러로 오일의 공급을 수행하는 오일 분배 장치의 제어 튜브의 직경을 종래에 사용하는 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 훨씬 작게 형성할 수 있기 때문에 제어 튜브와 분배관 사이의 갭의 둘레 길이가 줄어들어 오일 분배 장치에서 발생하는 오일의 누출을 최소한으로 감소시킬 수 있다.As such, the present invention provides a flow rate equal to the diameter of a control tube of an oil distribution apparatus for supplying oil to a propeller for control of propeller pitch of various thrusters including a variable pitch propeller and a diameter that is conventionally acceptable. Since it can be made much smaller at the limits of stress and strain, the circumferential length of the gap between the control tube and the distribution tube is reduced, thereby minimizing the leakage of oil from the oil distribution device.

이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs, various modifications and equivalent other embodiments therefrom I understand that it is possible. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be determined by the claims below.

1 : 오일 분배관 2 : 제어 튜브
3 : 빅 보어 6 : 파이프
10 : 제1 환형 챔버 11 : 제2 환형 챔버
13 : 실린더 14 : 캡
15 : 스몰 보어 17 : 돌출부
20 : 샤프트1: oil distribution pipe 2: control tube
3: big bore 6: pipe
10 first annular chamber 11 second annular chamber
13: cylinder 14: cap
15: small bore 17: protrusion
20: shaft

Claims (7)

중공형 내부에 피스톤의 제1 공간과 연결되는 파이프가 삽입되고, 일측은 상기 피스톤의 제2 공간과 연결되고, 타측은 제어 튜브가 삽입되는 샤프트;
상기 피스톤에 오일의 공급과 회수를 수행하는 오일 분배관; 및
외측에 상기 오일 분배관이 결합되고, 빅 보어와 상기 빅 보어의 주변에 적어도 하나 이상의 스몰 보어가 가변 피치 블레이드 측 방향으로 형성되어 있고, 상기 빅 보어 또는 상기 스몰 보어와 상기 샤프트를 통해 상기 피스톤으로 상기 오일 분배관으로부터 입력되는 오일을 공급함과 동시에 상기 피스톤으로부터 회수되는 오일을 상기 오일 분배관으로 배출하는 제어 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.A pipe is connected to the first space of the piston is inserted into the hollow, one side is connected to the second space of the piston, the other side is the shaft into which the control tube is inserted;
An oil distribution pipe configured to supply and recover oil to the piston; And
The oil distribution pipe is coupled to the outside, and at least one small bore is formed in a variable pitch blade side direction around the big bore and the big bore, and the big bore or the small bore and the shaft through the shaft. And a control tube for supplying the oil input from the oil distribution pipe and discharging the oil recovered from the piston to the oil distribution pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 오일 분배 장치는,
상기 피스톤의 제1 공간과 제2 공간으로의 오일의 공급과 회수에 따른 어느 하나의 방향과 반대 방향에 대한 상기 피스톤의 왕복 운동을 통해 블레이드의 피치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 1,
The oil distribution device,
Propeller pitch of the thruster, characterized in that the pitch of the blade is changed through the reciprocating motion of the piston in one direction and the opposite direction according to the supply and recovery of oil to the first space and the second space of the piston Oil distribution device for controlling the. 청구항 1에 있어서,
상기 제어 튜브는,
어느 하나의 방향에 대한 오일 흐름을 위한 빅 보어와 반대 방향에 대한 오일 흐름을 위한 복수의 스몰 보어를 비대칭적으로 구현함으로써, 양 방향에 대한 오일 흐름을 위한 보어가 대칭적으로 형성된 제어 튜브의 직경보다 동일한 유속과 허용 가능한 응력과 변형의 한계에서 작은 직경으로 형성할 수 있도록 하고,
작은 직경으로 형성됨에 따라 상기 제어 튜브와 상기 제어 튜브의 외측에 결합된 상기 오일 분배관 사이의 갭의 둘레 길이가 줄어들어 오일의 누출이 감소되고,
상기 빅 보어가 상기 제어 튜브의 중심축 외곽에 1개가 형성되고, 상기 스몰 보어가 상기 빅 보어의 둘레에 4개가 형성되며,
상기 스몰 보어는, 모두 동일한 직경으로 형성되거나, 각각 서로 다른 직경으로 형성되거나, 또는 복수의 그룹으로 나눈 다음 각 그룹마다 동일한 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 1,
The control tube,
The diameter of the control tube in which the bore for oil flow in both directions is formed symmetrically by asymmetrically implementing a large bore for oil flow in either direction and a plurality of small bores for oil flow in the opposite direction. Allow smaller diameters to be formed at the same flow rates and acceptable stress and strain limits,
As a small diameter is formed, the circumferential length of the gap between the control tube and the oil distribution pipe coupled to the outside of the control tube is reduced, thereby reducing the leakage of oil.
One big bore is formed outside the central axis of the control tube, four small bores are formed around the big bore,
The small bores are all formed with the same diameter, each formed with a different diameter, or divided into a plurality of groups and then formed in the same diameter for each group, the oil distribution for controlling the propeller pitch of the thruster Device. 청구항 1에 있어서,
상기 샤프트는,
상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성되어 상기 피스톤의 제2 공간과 연결되는 원형 공간;
상기 샤프트의 내벽과 일측에 삽입된 상기 제어 튜브의 외측 사이의 공간을 밀봉하는 씰링부; 및
상기 피스톤의 제1 공간과 연결되는 상기 파이프의 일측을 고정시키는 플랜지;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 1,
The shaft,
A circular space formed between the inner wall of the shaft and the pipe and connected to the second space of the piston;
A sealing part sealing a space between an inner wall of the shaft and an outer side of the control tube inserted into one side; And
A flange for fixing one side of the pipe connected to the first space of the piston; Oil distribution device for controlling the propeller pitch of the thruster further comprises. 청구항 1에 있어서,
상기 오일 분배관은,
상기 제어 튜브의 빅 보어를 통해 상기 피스톤으로 오일을 공급하거나 회수하기 위한 공간을 제공하는 제1 환형 챔버; 및
상기 제어 튜브의 스몰 보어를 통해 상기 피스톤으로부터 오일을 회수하거나 공급하기 위한 공간을 제공하는 제2 환형 챔버;를 더 포함하고,
상기 제1 환형 챔버와 상기 제2 환형 챔버는 유압 유닛 펌프와 호스를 통해 각각 연결되며,
상기 제어 튜브 상에 돌출부와 캡에 의해 길이 방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 1,
The oil distribution pipe,
A first annular chamber providing a space for supplying or recovering oil to the piston through the big bore of the control tube; And
A second annular chamber providing space for recovering or supplying oil from the piston through the small bore of the control tube;
The first annular chamber and the second annular chamber are respectively connected through a hydraulic unit pump and a hose,
Oil propagation device for controlling the propeller pitch of the thruster, characterized in that it is fixed in the longitudinal direction by the projection and the cap on the control tube. 청구항 5에 있어서,
상기 제어 튜브는,
상기 빅 보어와 상기 제1 환형 챔버를 연결하는 제1 방사형(radial) 통로;
상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어와 상기 제2 환형 챔버를 연결하는 제2 방사형 통로; 및
상기 적어도 하나 이상의 스몰 보어와 상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성된 원형 공간을 연결하는 제3 방사형 통로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 5,
The control tube,
A first radial passage connecting said big bore and said first annular chamber;
A second radial passage connecting said at least one small bore and said second annular chamber; And
And a third radial passage connecting the at least one small bore and the circular space formed between the inner wall of the shaft and the pipe. 3. The oil distribution apparatus of claim 1, further comprising a propeller pitch of the thruster. 청구항 1에 있어서,
상기 제어 튜브는,
상기 빅 보어가 상기 샤프트 내에 삽입된 파이프의 파이프 통로를 통해 상기 피스톤의 제1 공간과 연결되며,
상기 스몰 보어 각각이 상기 샤프트의 내벽과 상기 파이프 사이에 형성된 원형 공간을 통해 상기 피스톤의 제1 공간과 대응되는 제2 공간에 연결되는 것을 특징으로 하는 스러스터의 프로펠러 피치를 제어하기 위한 오일 분배 장치.The method according to claim 1,
The control tube,
The big bore is connected to the first space of the piston through a pipe passage of a pipe inserted into the shaft,
Each of the small bores is connected to a second space corresponding to the first space of the piston through a circular space formed between the inner wall of the shaft and the pipe oil distribution apparatus for controlling the propeller pitch of the thruster .
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