KR820002519Y1

KR820002519Y1 - Marine propeller unit

Info

Publication number: KR820002519Y1
Application number: KR2019820007789U
Authority: KR
Inventors: 안델스 펠슨 레날트
Original assignee: 카메와 아베; 닐르스-올로프 플리볼그
Priority date: 1982-10-04
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1982-12-08

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Marine Propeller Unit

본 고안에 따른 한 실시예를 부분적으로 절단한 개략적인 측면도.Schematic side view partially cut one embodiment according to the present invention.

본 고안은 선박하부에 장치되어 있고 또한 동 선박 내부에 설치된 구동기에 수직 연장축을 이용하여 연결되도록 되어 있는 선박용 프로페라 유니트에 관한 것이다. 이런 종류의 프로페라 유니트는 고도의 기동성 및 추진력 제어를 요하는 특수용도의 선박, 예를 들면 예인선, 연락선, 기증기선, 시추기, 시추선, 파이프 부설선, 케이블 부설선 등과 같은 선박에서 점점 더 일반적으로 사용되고 있다.The present invention relates to a ship propara unit which is installed under the ship and is connected to a driver installed inside the ship using a vertical extension shaft. This type of propera unit is becoming increasingly common on special-purpose ships requiring high maneuverability and propulsion control, such as tugs, ferries, donors, drilling rigs, drilling rigs, pipe laying vessels and cable laying vessels. It is used.

그러한 프로페라 유니트는 보통 트라스터(Thruster : 추진기)라고 불리우며, 공지의 한 실시예는 대체로 수평의 프로페라축이 저널되어 있고 프로페라가 상기 축에 설치되어 있는 유선형 기어하우징을 포함하고 있다. 그 기어 하우징은 그 프로페라 축에 설치된 기어휘일 또는 기어링을 갖는 원추형 전동장치와 대체로 수직인 구동축의 하단부에 설치된 구동부를 포함한다. 기어하우징은 기어하우징과 하단부가 연결되는 중공(中空)지주에 의해 운반되며 또한 지주의 상단부는 선박의 저부에 착설되어 있다. 지주는 종종 선체에 대하여 회전하도록 되어 있으며 그 회전축은 프로페라장치의 수직구동축과 일치한다. 구동축의 상단부는 프로페라를 구동하기 위하여 구동엔진에 연결되게 배치되어 있다. 프로페라 유니트가 회전할 수 있게 배치되어 있는 지주일 경우, 그 지주의 상단부는 프로페라 유니트를 회전시키기 위한 핸들조종기구에 연결되게 배치되어 있다. 이런 종류의 프로페라 유니트를 높은 출력을 얻을 수 있는 방식으로 제조할 필요가 있을 때 특수한 문제에 부딪치게 되는데, 그 이유는 이러한 요구조건을 충족시키기 위해서 수직구동축과 수평프로페라축 사이의 원추형 기어는 그에 상응하는 큰 직경을 가져야 하기 때문이다. 즉, 프로페라축에 착설된 원추형 기어휘일의 직경 증가는 기어하우징 직경의 그에 대응하는 증가를 필요로 하기 때문이다. 일반적으로 프로페라와 동축적으로 배치된 회전대칭적인 유선형 하우징의 형태를 갖는 기어하우징은 프로페라 유동과 프로페라 효율에 영향을 주게 된다. 고유의 프로페라 효율이 유지되는 가장 좋은 방법을 보장하기 위하여는, 프로페라 유동의 방해가 가능한한 적어야 되는데, 그것은 기어하우징의 직경이 과도하게 커서는 안되는 것을 의미한다. 기어하우징의 직경을 허용한도내에 유지하는 문제는 프로페라 유니트의 출력을 증가시키기 위한 시도에 있어서 원추형 기어휘일의 직경이 커짐에 따라 점점 더 힘들게 된다.Such a propera unit is commonly called a traster, and one known embodiment includes a streamlined gear housing in which a substantially horizontal propera shaft is journaled and a propera is installed on the shaft. The gear housing includes a conical transmission having gear wheels or gearings installed on the propeller shaft and a drive portion installed at the lower end of the drive shaft, which is generally perpendicular. The gear housing is carried by a hollow support where the gear housing and the lower end are connected, and the upper end of the post is mounted on the bottom of the ship. The strut is often adapted to rotate about the hull and its axis of rotation coincides with the vertical axis of the propeller arrangement. The upper end of the drive shaft is arranged to be connected to the drive engine for driving the propeller. When the prop unit is a post that is rotatably arranged, the upper end of the prop is arranged to be connected to a handle control mechanism for rotating the prop unit. When it is necessary to manufacture this kind of prop unit in such a way as to obtain high output, special problems are encountered, because the conical gear between the vertical drive and the horizontal propeller axis has to be fitted to meet this requirement. Because they must have a correspondingly large diameter. In other words, the increase in the diameter of the conical gear wheel mounted on the propeller shaft requires a corresponding increase in the gear housing diameter. In general, a gear housing in the form of a rotationally symmetrical streamlined housing coaxially with the propeller will affect the propeller flow and the propeller efficiency. In order to ensure the best way to maintain the inherent propeller efficiency, the disturbance of the propeller flow should be as small as possible, which means that the diameter of the gear housing should not be excessively large. The problem of keeping the diameter of the gear housing within the tolerances becomes increasingly difficult as the diameter of the conical gear wheels increases in an attempt to increase the output of the propeller unit.

따라서, 본 고안의 목적은 높은 프로페라 출력과 높은 프로페라 효율을 갖는 상기 종류의 새로운 형의 프로페라 유니트를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel type of propera unit of the above kind with high proparator output and high propa er efficiency.

본 고안에 따르면 이 목적은 프로페라축과 수직구도동축 시스템 사이의 L형 전동장치가 프로페라축에 축방향으로 띄어진 또한 중공지주에 저널된 최소한 2개의 상호 평행할 수직기어 구동축의 상단부에 구동될 수 있게 연결되어 배치된 최소한 2개의 원추형 기어를 포함하는 것과 또한 상기 기어 구동축의 하단부가 별도의 기어를 통해서 선박내의 구동기에 연결되도록 그 상단부가 배치된 상호 동축적인 수직구동축 각각의 하단부에 연결되는 것으로 상술한 형태의 프로페라 유니트에서 성취된다.According to the present invention, this object is achieved by driving an L-shaped transmission between the propeller shaft and the vertical drive shaft system at the top of at least two mutually parallel vertical gear drive shafts axially oriented on the propeller shaft and also journaled to the hollow column. And at least two conical gears arranged so as to be connected to each other and to the lower ends of each of the mutually coaxial vertical drive shafts whose upper ends are arranged such that the lower ends of the gear drive shafts are connected to the actuators in the ship through separate gears. Is achieved in the propera unit of the type described above.

동축으로 된 구동축의 상단부는 선박내의 구동기로부터 공동으로 구동될 수 있도록, 적절하게는 탄성커플링에 의해, 서로 적절하게 연결된다.The upper ends of the coaxial drive shafts are suitably connected to each other, preferably by elastic coupling, so that they can be driven jointly from the driver in the ship.

본 고안에 따른 프로페라 유니트에서처럼 구동기에서 프로페라축으로 전달될 힘은 프로페라축에 축방향으로 띄어져 배치된 2개의 원추형 기어에 연결된 2개의 기어 구동축 사이의 프로페라 유니트에서 나뉘어지고, 프로페라축에 착설된 상기 2개 기어의 기어휘일의 직경은 상응하여 보다 적게 만들어질 수 있는데, 이것은 또한 기어 하우징의 직경이 상응하여 보다 적게 될 수 있다는 것을 의미한다. 2개의 원추형 기어의 2개의 기어 구동축이 프로페라 유니트용 구동장치에 그 상단에서 연결되고 지주의 회전축과 동축이 되게 배치되는 2개의 상호 동축적이고 수직인 구동축에 원통형기어에 의하여 연결된다는 점에서 그 프로페라의 추진방향을 변경하기 위한 방법으로 그 프로페라 유니트를 회전시키는 것이 가능하다.As in the propeller unit according to the present invention, the force to be transmitted from the actuator to the propeller shaft is divided in the propeller unit between the two gear drive shafts connected to the two conical gears axially spaced on the propeller shaft, The diameter of the gear wheels of the two gears mounted on the shaft can be made correspondingly smaller, which also means that the diameter of the gear housing can be correspondingly smaller. The two gear drive shafts of the two conical gears are connected to the drive for the propeller unit by means of a cylindrical gear connected to two mutually coaxial and vertical drive shafts arranged at the top thereof and arranged coaxially with the axis of rotation of the prop. It is possible to rotate the prop unit in such a way as to change the propulsion direction of the ferrule.

본 고안은 상기한 동축으로 된 구동축들이 하나의 내축과 그 내축을 에워싸고 있는 외부관형축으로 구성되고 이들 2개의 축이 그 하단부에서 원추형 기어에 연결된 기어구동축 각각에 별도의 원통형 기어에 의해 연결되고, 반면에 상기한 동축으로 된 축들이 상단부가 선박내에 위치한 프로페라 구동기구의 출력축에 상기 축들이 공동으로 연결될 수 있도록 탄성연결요소에 의하여 함께 연결될 때 현저한 장점을 얻을 수 있다. 기어에 대한 균일한 힘의 분배를 보장하기 위한 프로페라 구동기구로부터 프로페라축까지 구동력을 전달하는 전달장치의 탄성은 구조적으로 간단하고 효과적이며 공간을 절약하는 방법으로 상기의 배열에 의해 얻어진다.The present invention consists of the coaxial drive shaft is composed of one inner shaft and an outer tubular shaft surrounding the inner shaft and these two shafts are connected by a separate cylindrical gear to each of the gear driving shaft connected to the conical gear at the lower end thereof. On the other hand, a significant advantage can be obtained when the coaxial shafts are connected together by elastic connecting elements so that the shafts can be jointly connected to the output shaft of the propeller drive mechanism located at the upper end of the ship. The elasticity of the transmission device which transmits the driving force from the propeller drive mechanism to the propeller shaft to ensure uniform distribution of force to the gears is obtained by the above arrangement in a structurally simple, effective and space-saving way.

본 고안에 따르는 프로페라 유니트의 한 실시예를 첨부도면에 의하여 설명한다.An embodiment of the propera unit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도시된 프로페라 유니트는 기어하우징(3)에 저널된 수평프로페라축(2)에 허브(Hub)가 설치되어 있는 프로페라(1)를 포함하고 있으며 그 하우징은 유선형인 형태를 갖고 있다. 도시된 실시예의 프로페라(1)은 조정 가능한 날개를 가져서 피치가 변화될 수 있으나, 그 프로페라 날개는 또한 고정될 수도 있다.The illustrated propeller unit includes a propeller (1) having a hub (Hub) installed in a horizontal propeller shaft (2) journaled in a gear housing (3), and its housing has a streamlined shape. The propera 1 of the illustrated embodiment has an adjustable vane so that the pitch can be varied, but the propara vane may also be fixed.

간단히 말해서 조정할 수 있는 날개로 된 프로페라의 피치를 변경시키는데 필요한 수단은 도면에 나타나 있지 않으나 그 이유는 공지의 기술로 여러 각기 다른 방식으로 설계될 수 있으며, 본 고안의 어떠한 부분도 이루고 있지 않기 때문이다. 기어하우징(3)은 수직으로 뻗어 있는 중공 지주(4)의 하단부에 고정연결되어 있으며, 그 지주(4)의 상단부는 선박의 저부(6)에 있는 부착부에 고정 장치되어 있는 베어링 블록(5)에 회전가능하게 장착된다. 프로페라의 흐름에 대하여 지주(4)는 유선형 단면을 갖고 있다. 회전 가능한 지주(4)의 상부는 핸들조정기구에 연결되어 있으며, 이 기구로 지주(4)와 그곳에 달린 프로페라 유니트 전체는 원하는 추진방향을 얻을 수 있는 방법으로 회전될 수 있다. 그 지주(4)가 핸들조종기구에 연결되는 방법은 공지의 기술이므로 설명을 생략한다.In short, the means necessary to change the pitch of the adjustable winged propera are not shown in the drawings, but the reason is that they can be designed in a variety of different ways by known techniques and do not form any part of the present invention. to be. The gear housing 3 is fixedly connected to the lower end of the vertically extending hollow support 4, the upper end of the support 4 being fixed to the attachment part at the bottom 6 of the ship. Is rotatably mounted. The prop 4 has a streamlined cross section with respect to the flow of the propera. The upper part of the rotatable strut 4 is connected to the handle adjusting mechanism, by which the strut 4 and the entire propera unit attached thereto can be rotated in such a way as to obtain the desired propulsion direction. Since the post 4 is connected to the steering wheel steering mechanism, a description thereof will be omitted.

프로페라축(2)은 기어와 대체로 수직으로 뻗어 있는 축으로 구성되는, 추후에 설명되는 전동시스템 위의 선체내에 배치된 구동기에 의해 구동되도록 배치된다. 그 전동시스템은 기어하우징(3)으로부터 지주(4)를 통하여 위로 뻗어 있고 구동기의 출력축(21)에 연결되어 있다.The propera shaft 2 is arranged to be driven by a driver arranged in the hull on the transmission system described later, consisting of a shaft extending generally perpendicular to the gear. The transmission system extends up from the gear housing 3 via the strut 4 and is connected to the output shaft 21 of the driver.

본 고안에 따라서 프로페라축(2)은 축방향으로 간격을 띄워서 상기 축위에 고정장착된 2개의 원추형기어(7)(8)에 의해 구동된다. 2개의 수직으로 병설되어 있는 기어구동축(11),(12)의 하단부에는 상기 기어(7)(8)에 각각 대응하는 2개의 원추형 기어(9),(10)가 각각 장착되어 있다. 구동축(11),(12)은 중공지주(4)에 있는 간막이벽 또는 횡벽(13),(14),(15)속에 저널된다. 이러한 설계의 목적은 프로페라축(2)에 가해진 구동력이 두개의 원추형 기어(7)/(9),(8)/(10)에 각각 고르게 분배될 수 있게 하는 것이어서 원리상 총 구동력의 반에 해당하는 구조만을 필요로 하게 되는 것이다. 총 출력에 대하여, 이것은 프로페라축(2)에 있는 기어휘일(7),(8)은 단지 적은 직경을 필요로 하며, 반면에 비교적 적은 기어하우징(3)의 사용을 허용한다는 것을 의미한다.According to the present invention, the propeller shaft 2 is driven by two conical gears 7 and 8 fixedly mounted on the shaft at a distance in the axial direction. Two conical gears 9 and 10 corresponding to the gears 7 and 8 are respectively attached to the lower ends of the gear drive shafts 11 and 12 which are arranged in parallel with each other. The drive shafts 11, 12 are journaled in the partition walls or the transverse walls 13, 14, 15 in the hollow column 4. The purpose of this design is to ensure that the driving force exerted on the propeller shaft 2 can be evenly distributed to the two conical gears 7/9, 8 and 10, respectively. Only the corresponding structure is needed. For the total output, this means that the gear wheels 7, 8 on the propeller shaft 2 only need a small diameter, while allowing the use of a relatively small gear housing 3.

프로페라 유니트가 선박내의 구동기의 출력축에 연결되도록 하기 위하여, 두개의 원추형 기어(7)/(9),(8)/(10)의 기어 구동축(11),(12)은 그 원추형 기어(7)/(9),(8)/(10) 사이에서 균일한 부하 분배가 이루어지는 방법으로 함께 결합되며, 그것에 의해서 상기 기어중의 하나에 과부하가 걸리는 것을 방지하는 것이다.In order for the propeller unit to be connected to the output shaft of the driver in the ship, the gear drive shafts 11, 12 of the two conical gears 7/9, 8 and 10 are connected to the conical gear 7. ) / (9), (8) / (10) are joined together in such a way that uniform load distribution is achieved, thereby preventing overloading one of the gears.

도면에 도시된 본 고안의 실시예에 따라서, 이것은 지주(4)에 있는 특별히 고안된 전동시스템에 의하여 간단하고, 공간을 절약하며 또 효과적인 방법으로 성취되었다.According to the embodiment of the present invention shown in the figures, this has been achieved in a simple, space-saving and effective way by means of a specially designed transmission system in the support 4.

회전할 수 있는 지주(4)의 상부에 내축(16)과 그 내축(16) 외부에 같은 축으로 배치된 외부 관형축(17)으로 구성되는 지주(4)의 수직 회전축과 같은 축인 중앙전동장치가 배치된다. 내축(16)은 지주(4)내의 횡벽(14)에 있는 그 하단부에서 저널된다. 반면에 외부관형축(17)의 하단부는 횡벽(15)내에 저널된다.Central transmission device which is the same axis as the vertical axis of rotation of the pillar (4) consisting of an inner shaft (16) on top of the rotatable pillar (4) and an outer tubular shaft (17) arranged coaxially outside the inner shaft (16). Is placed. The inner shaft 16 is journaled at its lower end in the transverse wall 14 in the strut 4. On the other hand, the lower end of the outer tubular shaft 17 is journaled in the transverse wall 15.

내축(16)과 외부관형축(17)은 그 내축(16) 및 외부관형축(17)에서 회전되도록 저널된 슬리이브(18)에 의하여 외부관형축(17)의 하단부에서 상호 동심으로 되어 있다. 내축(16)은 그 하단부에서 원통형 기어(19)에 의하여 원추형 기어(7)/(9)의 기어구동축(11)에 연결되어 있다. 동일한 방법으로 외부 관형축(17)은 그 하단부에서 원통형 기어(20)를 거쳐 다른쪽 원추형 기어(8)/(10)의 기어구동축(12)에 연결되어 있다.The inner shaft 16 and the outer tubular shaft 17 are concentric with each other at the lower end of the outer tubular shaft 17 by means of a sleeve 18 journaled to rotate on its inner shaft 16 and outer tubular shaft 17. . The inner shaft 16 is connected to the gear drive shaft 11 of the conical gears 7/9 by a cylindrical gear 19 at its lower end. In the same way, the outer tubular shaft 17 is connected at its lower end via the cylindrical gear 20 to the gear drive shaft 12 of the other conical gear 8/10.

내축(16)과 외부관형축(17)은 다같이 그 상단부에서 선박내에 있는 구동기(도시없음)에서 나오는 입력구동축(21)(부분적으로 도시되었음)에 연결되어 있다. 도시된 실시예에서 내축(16)과 외부관형축(17)은 공지의 탄성축 커플링(22)(23)에 의해서 입력구동축(21)에 있는 커플링 플랜지(24)에 연결된다.The inner shaft 16 and the outer tubular shaft 17 are both connected to an input drive shaft 21 (partially shown) from an actuator (not shown) in the vessel at its upper end. In the illustrated embodiment, the inner shaft 16 and the outer tubular shaft 17 are connected to a coupling flange 24 on the input drive shaft 21 by known elastic shaft couplings 22 and 23.

내축(16)과 외부관형축(17)은 커플링(22)(23)의 탄성과 함께 2개의 원추형기어(7)/(9) 및 (8)/(10)과 그들의 연합된 원통형 기어(19) 및 (20) 사이에 동력을 균일하게 분배하는 일정량의 비틀림을 그 길이에 따라서 허용하는 것을 알 수 있다.The inner shaft 16 and the outer tubular shaft 17 have two conical gears 7/9 and 8 and 10 and their associated cylindrical gears together with the elasticity of the couplings 22, 23. It can be seen that a certain amount of torsion for evenly distributing the power between 19) and (20) is allowed along its length.

본 고안의 실시태양은 다음과 같다.An embodiment of the present invention is as follows.

청구범위에 따른 프로페라 유니트에 있어서, 상기 제1 및 제2전동축의 상단부를 각각 서로 연결하며 또한 상기 구동기의 출력축에 연결하는 탄성 결합장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 실시.The propane unit according to the claims, characterized in that it comprises an elastic coupling device which connects the upper end portions of the first and second transmission shafts to each other and to the output shaft of the driver.

Claims

Propeller 1 mounted on the horizontal propeller shaft 2, gear housing 3 in which the propeller shaft 2 is journaled, supporting the gear housing at the lower end and having the upper end connected to the lower part of the hull. A gear system enclosed in the gear housing, connecting the propeller shaft to a transmission shaft system extending generally vertically upwards from the gear housing through the hollow support for connection to a vertical hollow column 4, a driver located in the hull. At least two conical gears (7) and (18), wherein the gear system and the transmission shaft system are mounted axially on the propeller shaft (2) mounted in the ship's lower portion. At least two vertically parallel gear drive shafts 11 and 12 journaled to the lower ends connected to each one of the conical gears 7 and 8 for rotation in the support 4; The lower end is connected to one gear drive shaft 11 through a single cylindrical gear 19 and coaxially surrounds the first vertical transmission shaft 16 and the first transmission shaft extending upward to have the upper portion inside the hull. Its lower end is connected to another gear drive shaft 12 via a second cylindrical gear 20 and consists of a tubular second vertical electric shaft 17 extending upward to have its upper end near the upper end of the first transmission shaft. And the first and second transmission shafts are connected together with their upper ends so that they can be driven jointly in the same rotational direction from the driver in the hull.