KR20230092148A - 선박용 드라이브 시험장치 - Google Patents

선박용 드라이브 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박용 드라이브 시험장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 선박용 드라이브를 단독으로 추진축의 회전력, 틸트 각도 및 조향 각도를 하나의 장치에서 측정 가능하게 하기 위하여, 베이스 블록(110)에 구비되고 조인트부를 매개로 가동 추진축(123)과 연결된 메인 추진축(120)과, 상기 가동 추진축(123)을 상하로 틸트되게 하는 틸트 실린더(130)와, 상기 가동 추진축(123)을 좌우로 스윙되게 하는 스윙 바(140)를 포함하는 선박용 드라이브의 시험장치로서, 배면에 상기 베이스 블록(110)이 고정되는 고정 플레이트(210); 상기 메인 추진축(120)을 결속하여 모터(221)의 동력을 상기 메인 추진축(120)으로 전달하는 추진축 결속부(220); 상기 틸트 실린더(130)와 제1유로를 매개로 연결되는 유압 펌프(230); 상기 스윙 바(140)가 연결되어 스윙 바(140)를 스윙시키는 조향 실린더(240); 를 포함하는 선박용 드라이브 시험장치에 관한 것이다.

Description

선박용 드라이브 시험장치{SURFACE DRIVE TEST EQUIPMENT FOR SHIPS}
본 발명은 선박에 장착되어 추진력을 얻도록 하는 선박용 드라이브(추진기) 시험 장치에 관한 것으로, 특히 드라이브를 선박에 장착하지 않은 상태에서 단독으로 추진축의 회전력, 조향 각 및 틸트 각을 하나의 장치에서 측정할 수 있게 하는 선박용 드라이브 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 소형 선박에 장착되는 드라이브(추진기)는 선미에 장착된 상태에서 선체의 내부에 설치된 엔진으로부터 발생한 동력을 전달받아 프로펠러를 회전시키면, 프로펠러가 물을 밀어내어 선체가 전방으로 이동할 수 있는 추진력을 발생시키는 장치이다.
일반적인 선박용 드라이브의 구조를 개략적으로 보인 도 1을 참조하는 바와 같이 드라이브(100)는 선체의 후미에 베이스 블록(110)이 고정되고, 선체 내의 엔진의 동력이 베이스 블록(110)에 구비된 메인 추진축(120)을 회전시키면, 메인 추진축(120)과 연결된 가동 추진축(123)이 회전하여 프로펠러(122)를 회진시키게 된다.
이때 메인 추진축(120)과 가동 추진축(123)은 조인트부(121)로 연결되어 있으므로 메인 추진축(120)에 대해 가동 추진축(123)이 상하로 틸트되거나 좌우로 조향 가능한데, 가동 추진축(123)의 틸트 구동은 프로펠러(122)의 잠김 정도를 조절하기 위한 것이고 조향 구동은 선체의 이동 방향을 조절하기 위한 것이다.
틸트 구동은 베이스 블록(110)과 차단판(124)을 상호 연결한 틸트 실린더(130)의 신축에 의해 이루어지고, 틸트 실린더(130)의 신축량은 틸트 실린더 연결구(131)를 통해 전달되는 유체에 의해서 결정되는데, 이는 통상의 유압 실린더 장치이다. 또한, 조향 구동은 선실의 조타기를 회전시킴에 따라 베이스 블록(110)을 관통하는 스윙 바(140)가 좌우로 스윙 작동하게 되고, 스윙 바(140)의 스윙 구동은 포스트(141)를 회전시켜 가동 추진축(123)으로 전달된다.
이러한 구조의 드라이브(100)가 제작되면, 선박에 장착하기 전에 먼저 메인 추진축(120)의 회전력(torque)을 비롯하여 가동 추진축(123)의 틸트 각도 및 조향 각도의 한계치가 설계 범위 내지 적정 범위 내에서 작동하는지를 검사할 필요가 있는데, 현재까지는 세 가지 항목을 모두 시험할 수 있는 장치가 마련되지 않고 있어, 드라이브 시험시 많은 시간과 노력이 투입되어 경제적이지 못한 문제점을 내포하고 있다.
1. 대한민국 특허등록 제10-0295417호 (2001.7.12 공고) 2. 대한민국 특허등록 제10-1313191호 (2013.9.30 공고)
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 선박용 드라이브를 선박에 장착하지 않고서도 단독으로 추진축의 회전력을 비롯하여 틸트 각도 및 조향 각도를 하나의 장치에서 모두 측정 가능하게 하는 선박용 드라이브 시험장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박용 드라이브 시험장치는, 선체에 고정되는 베이스 블록과, 상기 베이스 블록에 구비되고 일측 단부가 조인트부를 매개로 가동 추진축과 연결된 메인 추진축과, 상기 베이스 블록과 차단판을 상호 연결하여 상기 가동 추진축을 상하로 틸트되게 하는 틸트 실린더와, 상기 베이스 블록에 구비되고 상기 가동 추진축을 좌우로 스윙되게 하는 스윙 바를 포함하는 선박용 드라이브의 시험장치로서,
베이스 프레임으로부터 수직으로 기립하고 배면에 상기 베이스 블록이 고정되는 고정 플레이트; 상기 베이스 프레임 상의 모터와 연결되고 상기 고정 플레이트의 정면에 구비되며 상기 메인 추진축을 결속하여 상기 모터의 동력을 상기 메인 추진축으로 전달하는 추진축 결속부; 상기 틸트 실린더의 틸트 실린더 연결구와 제1유로를 매개로 연결되어 상기 틸트 실린더가 신축되게 하는 유압 펌프; 피스톤 측 단부에 상기 스윙 바를 결속하는 커넥터가 구비되며 유압에 의해서 상기 피스톤을 왕복 이동시켜 상기 스윙 바를 스윙시키는 조향 실린더; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예로서, 상기 고정 플레이트에는 상기 틸트 실린더 연결구 또는 상기 제1유로가 관통하는 제1홀이 천공되고, 상기 유압 펌프는 상기 고정 플레이트의 정면 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 고정 플레이트에는 상기 스윙 바가 관통하는 제2홀이 천공되고, 상기 조향 실린더는 상기 고정 플레이트의 정면 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임 일측에 상기 유압 펌프의 작동을 수동으로 제어하는 제어반이 구비될 수 있다.
또한, 상기 베이스 프레임 일측에 상기 조향 실린더의 작동을 수동으로 제어하기 위해 상기 조향 실린더의 조향 실린더 연결구와 제2유로를 매개로 연결된 유압 조타기가 구비될 수 있다.
또한, 상기 고정 플레이트의 배면 측 저부에 180 각도의 눈금자가 표시된 각도 플레이트가 구비되어 상기 가동 추진축의 스윙 각도를 측정 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 선박용 드라이브 시험장치에 따르면, 선박용 드라이브를 선박에 장착하지 않고서도 단독으로 추진축의 회전력, 틸트 각도 및 조향 각도를 각각 측정할 수 있기 때문에 드라이브 제품의 신뢰성을 제고할 수 있게 된다.
더욱이 시험 장치에 드라이브를 장착한 상태에서 세 가지 항목을 모두 측정할 수 있기 때문에 각 항목의 시험에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있으면서 인력을 최소화할 수 있게 되어 경제적일 뿐 아니라, 각 항목의 시험에 필요한 구성요소를 하나의 구조물에 최적 배치함으로써 시험장치의 소형화가 가능하여 설치시 필요한 체적을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 선박용 드라이브의 구조 및 작동 관계를 개략적으로 보인 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치에 드라이브가 장착된 상태를 보인 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 양태를 예시하고, 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 양태에만 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'된다는 것은 '직접적으로 연결'되거나 어떠한 요소를 두고 '간접적으로 연결'된 경우를 포함하며, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아닌, 다른 구성요소가 추가될 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치의 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 선박용 드라이브 시험장치에 드라이브가 장착된 상태를 보인 측면도로서, 이하의 설명에서 도 1의 드라이브(100)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 그에 관한 구체적인 설명은 도 1을 참조한 상기의 설명과 같으므로 그에 관련한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 2 내지 도 3을 참조하는 바와 같이, 본 발명의 시험 장치(200)는 선박용 드라이브(100)의 베이스 블록(110)을 고정하기 위한 고정 플레이트(210), 드라이브(100)의 메인 추진축(120)을 회전시키기 위한 추진축 결속부(220), 드라이브(100)의 틸트 실린더(130)를 작동시키기 위한 유압 펌프(230) 및 드라이브(100)의 스윙 바(140)를 작동시키기 위한 조향 실린더(240)를 포함한다.
더 구체적으로, 상기 드라이브(100)는 선체에 고정되는 베이스 블록(110)과, 상기 베이스 블록(110)에 구비되고 일측 단부가 조인트부(121)를 매개로 가동 추진축(123)에 연결된 메인 추진축(120)과, 상기 베이스 블록(110) 및 차단판(124)을 상호 연결하여 상기 가동 추진축(123)을 상하로 틸트 가능하게 마련된 틸트 실린더(130)와, 상기 베이스 블록(110)에 구비되고 상기 가동 추진축(123)을 좌우로 스윙 가능하게 하는 스윙 바(140)를 포함한다.
이러한 드라이브(100)의 시험 장치(200)로서, 상기 고정 플레이트(210)는 베이스 프레임(211)으로부터 수직으로 기립한 플레이트 형태이고, 고정 플레이트(210)에 형성된 복수 개의 고정 홀(212)에 볼트가 체결되는 방식으로 드라이브(100)의 베이스 블록(110)이 고정 플레이트(210)의 배면에 고정된다.
상기 추진축 결속부(220)는 고정 플레이트(210)의 정면에 구비된 상태에서 베이스 프레임(211) 상에 설치된 모터(221)와 연결되고, 고정 플레이트(210)의 배면에 설치된 드라이브(100)의 메인 추진축(120)을 결속 가능하게 마련되며, 이에 따라 모터(221)의 회전 동력이 추진축 결속부(220)를 통해 메인 추진축(120)으로 전달되는데, 이때 필요에 따라 모터(221)와 추진축 결속부(220)는 벨트(222)를 매개로 연결될 수 있다.
또한, 상기 추진축 결속부(220)에는 회전력을 측정할 수 있는 센서가 구비되어 실시간으로 메인 추진축(120)의 회전력을 계측할 수 있다.
상기 유압 펌프(230)는 드라이브(100)의 틸트 실린더(130)에 연결된 틸트 실린더 연결구(131)에 제1유로(232)를 매개로 연결됨으로써 유압 펌프(230)의 작동시 틸트 실린더(130)가 신축 작동하게 된다.
이러한 부품의 최적 배치를 위해 고정 플레이트(210)에 제1홀(213)을 천공하여 틸트 실린더 연결구(131) 또는 제1유로(232)가 제1홀(213)을 관통하게 하고, 유압 펌프는 고정 플레이트(210)의 정면 측에 배치할 수 있다.
또한, 베이스 프레임(210) 일측, 바람직하게는 고정 플레이트(210)의 정면 측에는 유압 펌프(230)의 작동을 수동으로 제어하기 위해 스위치나 버튼이 마련된 제어반(233)이 구비될 수 있다.
상기 조향 실린더(240)에는 유압에 의해 피스톤(240')이 왕복 이동 가능하게 마련되고, 피스톤(240')의 단부에는 드라이브(100)의 스윙 바(140)를 결속하는 커넥터(241)가 구비되며, 피스톤(240')이 왕복 이동하면 그에 연동하여 스윙 바(140)가 좌우로 이동함에 따라 가동 추진축(123)이 좌우로 스윙하게 된다.
이러한 부품의 최적 배치를 위해 고정 플레이트(210)에 제2홀(214)을 천공하여 스윙 바(140)가 관통되게 하고, 조향 실린더(240)는 고정 플레이트(210)의 정면 측에 고정하되 피스톤(240')이 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 하기 위해 조향 실린더(240)의 길이 방향이 수평 방향으로 배치할 수 있다.
또한, 베이스 프레임 일측, 바람직하게는 고정 플레이트(210)의 정면 측에는 조향 실린더(240)의 작동을 수동으로 제어하기 위한 유압 조타기(243)를 설치하고, 조향 실린더(240)와 유압 조타기(243)는 제2유로(244)를 매개로 상호 연결함으로써 유압 조타기(243)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴에 따라 조향 실린더(240)의 피스톤(240')이 왕복 이동 가능하게 할 수 있으며, 이에 따라 드라이브(100)의 가동 추진축(123)이 좌우로 선회하게 되어 그의 스윙 각도를 측정할 수 있다.
가동 추진축(123)이 좌우로 스윙할 때 조향 각도를 측정하기 위해 고정 플레이트(210)의 배면 측 저부, 즉 드라이브(100)의 하부에는 180 각도의 눈금자(251)가 표시된 각도 플레이트(250)가 구비될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 가동 추진축(123)의 상하 틸트 각도를 측정하기 위해 고정 플레이트(210)의 배면 측 좌 또는 우측 부분에도 180 각도의 눈금자가 표시된 각도 플레이트가 세로 방향으로 설치될 수 있다.
가동 추진축(123)의 조향 각도 및 틸트 각도 측정을 위해 상기 가동 추진축(120) 주변이나 그 하부의 방향 키에 예를 들면 레이저 포인터와 같은 광 조사 장치를 설치하여 광 포인터가 눈금자(251)에 조사되게 함으로써 가동 추진축(123)의 좌우 조향 각도 및 상하 틸트 각도의 변화량을 산출할 수 있다.
물론, 가동 추진축(123)의 조향 각도 및 틸트 각도의 계측은 예를 들면 전자각도기와 같이 공지의 장비가 적용될 수 있으며, 이러한 계측 방식은 본 발명의 드라이브 시험장치(200)에 부수적인 수단이므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 상술한 설명은 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 특정의 실시 예나 형상 및 수치에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하고, 그러한 수정 및 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100...드라이브
110...베이스 블록 120...메인 추진축
121...조인트부 122...프로펠러
123...가동 추진축 124...차단판
130...틸트 실린더 131...틸트 실린더 연결구
140...스윙 바 141...포스트
200...시험 장치
210...고정 플레이트 211...베이스 프레임
212...고정 홀 213...제1홀
214...제2홀 220...추진축 결속부
221...모터 222...벨트
230...유압 펌프 231...유압 펌프 연결구
232...제1유로 233...제어반
240...조향 실린더 241...커넥터
242...조향 실린더 연결구 243...유압 조타기
244...제2유로 250...각도 플레이트

Claims (6)

  1. 선체에 고정되는 베이스 블록과, 상기 베이스 블록에 구비되고 일측 단부가 조인트부를 매개로 가동 추진축과 연결된 메인 추진축과, 상기 베이스 블록과 차단판을 상호 연결하여 상기 가동 추진축을 상하로 틸트되게 하는 틸트 실린더와, 상기 베이스 블록에 구비되고 상기 가동 추진축을 좌우로 스윙되게 하는 스윙 바를 포함하는 선박용 드라이브의 시험장치로서,
    베이스 프레임으로부터 수직으로 기립하고 배면에 상기 베이스 블록이 고정되는 고정 플레이트;
    상기 베이스 프레임 상의 모터와 연결되고 상기 고정 플레이트의 정면에 구비되며 상기 메인 추진축을 결속하여 상기 모터의 동력을 상기 메인 추진축으로 전달하는 추진축 결속부;
    상기 틸트 실린더의 틸트 실린더 연결구와 제1유로를 매개로 연결되어 상기 틸트 실린더가 신축되게 하는 유압 펌프;
    피스톤 측 단부에 상기 스윙 바를 결속하는 커넥터가 구비되며 유압에 의해서 상기 피스톤을 왕복 이동시켜 상기 스윙 바를 스윙시키는 조향 실린더;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 플레이트에는 상기 틸트 실린더 연결구 또는 상기 제1유로가 관통하는 제1홀이 천공되고, 상기 유압 펌프는 상기 고정 플레이트의 정면 측에 배치된 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 플레이트에는 상기 스윙 바가 관통하는 제2홀이 천공되고, 상기 조향 실린더는 상기 고정 플레이트의 정면 측에 배치된 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 프레임 일측에 상기 유압 펌프의 작동을 수동으로 제어하는 제어반이 구비된 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 프레임 일측에 상기 조향 실린더의 작동을 수동으로 제어하기 위해 상기 조향 실린더의 조향 실린더 연결구와 제2유로를 매개로 연결된 유압 조타기가 구비된 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 플레이트의 배면 측 저부에 180 각도의 눈금자가 표시된 각도 플레이트가 구비되어 상기 가동 추진축의 스윙 각도를 측정 가능하게 한 것을 특징으로 하는 선박용 드라이브 시험장치.
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