WO2012173307A1 - 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

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WO2012173307A1
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bevel gear
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driving shaft
drive shaft
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이진석
김지남
박현상
박형길
백광준
이동현
이태구
정성욱
호시노테쯔지
서종수
황보승면
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삼성중공업 주식회사
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    • B63H2023/323—Bearings for coaxial propeller shafts, e.g. for driving propellers of the counter-rotative type

Definitions

  • the present invention relates to a ship propulsion device and a ship comprising the same, and more particularly, to a ship propulsion device and a ship comprising the two propellers rotate opposite to each other to generate a propulsion force.
  • the ship is equipped with a propulsion system that generates propulsion for operation.
  • a propulsion system that generates propulsion for operation.
  • one propeller is used for the propulsion system.
  • propellers with a single propeller have a high energy loss since the rotational energy of the water flow cannot be used as a propulsion force.
  • Counter-rotating propeller is a device that can recover this lost rotational energy as a driving force.
  • two propellers installed on the same axis rotate in opposite directions to generate propulsion force.
  • the rear propeller of the double reversal propulsion device rotates in the reverse direction with respect to the rotational direction of the front propeller, so that the rotational energy of the fluid by the front propeller can be recovered as the driving force. Therefore, the double reversal propulsion device can exhibit a high propulsion performance compared to the propulsion device having one propeller.
  • the double reversal propulsion unit has an inner shaft connected to the engine inside the hull, a rear propeller coupled to the rear end of the inner shaft, a hollow outer shaft installed to rotate on an outer surface of the inner shaft, and a front propeller coupled to the rear end of the outer shaft.
  • the double reversal propulsion device includes a reverse rotation device installed inside the hull to transfer the rotation of the inner shaft to the outer shaft. As the reverse rotation device, a conventional planetary gear device is used.
  • the propeller can be rotated 360 degrees so that the ship can freely propel, reverse propel or rotate.
  • Azimuth thruster, Azipod, etc. are used for an azimuth thruster.
  • azimuth-type propellers are used in various ships, such as shuttle tankers, FPSOs, polar sailing cargo ships or passenger ships, as well as drillships and icebreakers due to various advantages such as steering performance.
  • An embodiment of the present invention is to provide a ship propulsion apparatus and a ship comprising the same that can implement the mutual inversion of the two propellers without the outer shaft.
  • the rear propeller fixed to the first drive shaft;
  • a front propeller rotatably supported by the first driving shaft in front of the rear propeller;
  • An inverted rotating device which inverts the front propeller and the rear propeller based on rotation of a second driving shaft penetrating the hull and installed in a direction perpendicular to the first driving shaft;
  • a housing installed to surround the second driving shaft and the reverse rotation device.
  • the reverse rotation device includes a drive bevel gear fixed to the second drive shaft, a first driven bevel gear fixed to the hub of the front propeller, and a second driven bevel gear fixed to the first drive shaft, wherein the drive bevel gear By transmitting the rotation of the first driven bevel gear and the second driven bevel gear, it is possible to reverse the front propeller and the rear propeller.
  • the reverse rotation device may further include an intermediate bevel gear interposed between the first driven bevel gear and the second driven bevel gear in a foreign state.
  • the reverse rotation apparatus may further include an intermediate bevel gear shaft that is formed in a direction crossing the first driving shaft and supports the intermediate bevel gear.
  • a bearing may be provided between the intermediate bevel gear and the intermediate bevel gear shaft supporting the intermediate bevel gear for smooth rotation of the intermediate bevel gear.
  • Cylindrical first linings provided on the front portion of the front propeller hub for sealing between the hub of the front propeller and the housing rear portion surrounding the second drive shaft, and installed on the rear surface of the housing so as to contact the outer surface of the first lining. It may further comprise a cylindrical first sealing member.
  • a cylindrical second lining provided at a front portion of the rear propeller hub for sealing between the rear propeller hub and the front propeller hub, and a cylindrical second sealing member provided at a rear portion of the front propeller so as to be in contact with the outer surface of the second propeller. It may further include.
  • the propulsion device for ships rotatably installed relative to the hull, the first drive shaft; A rear propeller fixed to the first drive shaft; A front propeller rotatably supported by the first driving shaft in front of the rear propeller; A second driving shaft extending from the hull and installed in a direction perpendicular to the first driving shaft; And a reverse rotation device configured to reversely rotate the rotational force of the second driving shaft to the front propeller and the first driving shaft in a rotatable manner.
  • the housing may be installed to surround the second driving shaft and the reverse rotation device, and further include a housing rotatably supporting the first driving shaft.
  • Cylindrical first linings provided on the front portion of the front propeller hub for sealing between the hub of the front propeller and the housing rear portion surrounding the second drive shaft, and installed on the rear surface of the housing so as to contact the outer surface of the first lining.
  • the reverse rotation device includes a drive bevel gear fixed to the second drive shaft, a first driven bevel gear fixed to the hub of the front propeller, and a second driven bevel gear fixed to the first drive shaft, wherein the drive bevel gear By transmitting the rotation of the first driven bevel gear and the second driven bevel gear, it is possible to reverse the front propeller and the rear propeller.
  • the first driven bevel gear may be directly connected to the front propeller.
  • a vessel having a marine propulsion device may be provided.
  • the ship propulsion device and the ship including the same according to an embodiment of the present invention can implement the mutual inversion of the two propellers without the outer shaft.
  • the propulsion efficiency can be increased by applying a propulsion method that can mutually reverse the two propellers without an external shaft in the azimuth type propulsion method.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a propulsion apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a vessel.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the propulsion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a first sealing device of the propulsion device according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the first sealing device of the propulsion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a cross-sectional view of a second sealing device of the propulsion apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the propulsion device is a double reversal propulsion device for generating a propulsion force while the two propellers (20,30) rotate in opposite directions.
  • the propulsion device penetrates the rear end 3 of the hull 1 and based on the rotation of the second drive shaft 10a installed in a direction perpendicular to the first drive shaft 10, the two propellers (20, 30) Rotate opposite each other.
  • a drive source 140 (motor, generator, engine, etc.) for rotating the second drive shaft 10a is provided in the hull 1.
  • Such a propulsion device may be provided with a steering device 150 in the hull 1 so that the propulsion force applied by the front propeller 30 and the rear propeller 20 to the hull 1 in all directions (360 degrees).
  • the propulsion device may improve the propulsion efficiency by using the duct 40 installed to surround the propellers 20 and 30.
  • Duct 40 may be hydrodynamically streamlined.
  • the propulsion device rotates on the rear propeller 20 fixed to the first driving shaft 10 and the first driving shaft 10 in front of the rear propeller 20.
  • the front propeller 30 is supported based on the rotation of the second drive shaft 10a installed in a direction perpendicular to the first drive shaft 10 through the front propeller 30 and the rear end 3 of the hull 1, which are possibly supported.
  • a housing 130 installed in such a manner as to surround the rear propeller 20 with the reverse rotation device 70 and the second driving shaft 10a and the reverse rotation device 70.
  • the first driving shaft 10 is provided with a bearing 139 at a front end portion of the first driving shaft 10 supported in front of the housing 130 for smooth rotation of the first driving shaft 10.
  • the first drive shaft 10 is provided with a multi-stage outer surface to sequentially install the reverse rotation device 70, the front propeller 30, the rear propeller 20 on the outside thereof.
  • a flange portion 11 having a first stepped portion 12 is provided at a portion where the reverse rotation device 70 is installed, and a first stepped portion (11) behind the flange portion 11 for mounting the front propeller 30.
  • the second step portion 13 is provided with an outer diameter smaller than 12).
  • the tapered portion 14 is formed in a form in which the outer diameter is reduced toward the rear toward the rear of the second step portion 13.
  • the flange portion 11 may be provided in a manner of being integrally provided with the first driving shaft 10 or separately manufactured and then press-fitted to the outer surface of the first driving shaft 10.
  • the rear propeller 20 includes a hub 21 fixed to the rear end portion of the first drive shaft 10 and a plurality of wings 22 provided on an outer surface of the hub 21.
  • the rear propeller 20 is fixed to the first driving shaft 10 by the axial coupling hole 23 formed in the center of the hub 21 is pressed into the outer surface of the taper portion 14 of the first driving shaft 10.
  • the fixing nut 24 is fastened to the rear end of the first driving shaft 10 to be more firmly fixed to the first driving shaft 10.
  • the shaft coupling hole 23 of the hub 21 may be provided in a shape corresponding to the outer surface of the tapered portion 14 of the first driving shaft 10.
  • reference numeral 25 denotes a propeller cap mounted to the rear propeller hub 21 to cover the rear propeller hub 21 rear surface and the rear end of the first driving shaft 10.
  • the front propeller 30 is rotatably installed on the outer surface of the first drive shaft 10 at a position spaced apart from the rear propeller 20 by a predetermined distance forward.
  • the front propeller 30 includes a hub 31 rotatably supported on the outer surface of the first drive shaft 10 and a plurality of wings 32 provided on the outer surface of the hub 31. Since the front propeller 30 rotates opposite to the rear propeller 20, the wing angle is opposite to the wing angle of the rear propeller 20.
  • the hub 31 of the front propeller 30 is rotatably supported by a radial bearing 51 at its center portion, and both sides thereof are rotatably supported by the front thrust bearing 52 and the rear thrust bearing 53. Supported.
  • the inner ring of the front thrust bearing 52 is supported by the jaw of the second step portion 13 of the first drive shaft 10, and the outer ring is supported by the front bearing support 33 of the hub 31.
  • the inner ring of the rear thrust bearing 53 is supported so as not to be pushed in the axial direction by the support ring 60 mounted on the outer surface of the first drive shaft 10, and the outer ring is supported by the rear bearing support 34 of the hub 31. do.
  • the radial bearing 51 supports the radial load of the front propeller 30 acting in the radial direction of the first drive shaft 10, and the front and rear thrust bearings 52, 53 are the first drive shaft 10 ) Supports thrust loads acting in the front and rear axial directions, respectively.
  • the front thrust bearing 52 supports a thrust load acting toward the bow from the front propeller 30 when the ship moves forward
  • the rear thrust bearing 53 acts toward the stern from the front propeller 30 when the ship moves backward. Support the load.
  • the hub 31 of the front propeller 30 may be provided with reinforcing members 41 and 42 at positions where the front and rear bearing supports 33 and 34 are provided, respectively.
  • the rigidity of the hub 31 may be increased by installing the reinforcing members 41 and 42 respectively at the portions where the front thrust bearing 52 and the rear thrust bearing 53 are installed.
  • These reinforcing members (41, 42) may be provided with a steel material with a higher rigidity than the hub (31).
  • the reinforcing member 43 may be provided at a portion in contact with the support ring 60 on the front surface of the hub 21 of the rear propeller 20.
  • the front propeller 30 and the rear thrust bearing 53 are installed on the first drive shaft 10, and then the hub 21 of the rear propeller 20 is coupled to the first drive shaft 10 by a press-fit method.
  • the support ring 60 may be installed between the rear propeller hub 21 and the rear thrust bearing 53.
  • the rear propeller 20 has a coupling error of the rear propeller according to the environment when the rear propeller 20 is press-fitted to the first drive shaft 10, so that the rear thrust bearing 53 and the rear propeller hub 21 are installed. This is because it is difficult to keep the gaps accurately. Therefore, after assembling the rear propeller 20 first, the gap between the rear thrust bearing 53 and the rear propeller hub 21 is measured and manufactured to support the support ring 60 to be fitted to the first drive shaft 10 by Accurate coupling can be implemented.
  • the reverse rotation device 70 passes through the rear end 3 of the hull 1 based on the rotation of the second drive shaft 10a installed in a direction perpendicular to the first drive shaft 10.
  • the front propeller 30 and the rear propeller 20 are inverted with each other.
  • a bearing 138 may be provided between the second driving shaft 10a and the housing 130 surrounding the second driving shaft 10a for smooth rotation of the second driving shaft 10a.
  • the reverse rotation device 70 is connected to the drive bevel gear 73 fixed to the second drive shaft 10a, the first driven bevel gear 71 fixed to the front propeller hub 31, and to the first drive shaft 10. And a fixed second driven bevel gear 72.
  • the reverse rotation device 70 transmits the rotation of the driving bevel gear 73 to the first driven bevel gear 71 and the second driven bevel gear 72 to mutually transfer the front propeller 30 and the rear propeller 20. Invert
  • the driving bevel gears 73 fixed to the second driving shaft 10a formed in a direction perpendicular to the first driving shaft 10 are respectively disposed between the first driven bevel gear 71 and the second driven bevel gear 72. Intervene in the bite state.
  • the first driven bevel gear 71 is fixed to the hub 31 by fastening a plurality of fixing bolts 71a in a state in which the rear surface of the first driven bevel gear 71 is in contact with the front propeller hub 31.
  • the inner diameter portion of the first driven bevel gear 71 is spaced apart from the outer surface of the first drive shaft 10 so that friction does not occur during rotation.
  • FIG. 2 illustrates a manner in which the first driven bevel gear 71 is coupled by fastening the fixing bolt 71a, but the first driven bevel gear 71 is welded to the front propeller hub 31 or the front propeller hub 31. It may be provided integrally with).
  • the second driven bevel gear 72 fixed to the first drive shaft 10 in a form facing the first driven bevel gear 71 fixed to the front propeller hub 31 has a first step of the flange portion 11.
  • the plurality of fixing bolts 72a are fastened in the state supported by the part 12 to be fixed to the flange part 11.
  • the reverse rotation device 70 includes an intermediate bevel gear 74 interposed between the first driven bevel gear 71 and the second driven bevel gear 72.
  • the reverse rotation device 70 includes an intermediate bevel gear shaft 75 formed in a direction crossing the first driving shaft 10 and supporting the intermediate bevel gear 74.
  • a bearing 74a may be provided between the intermediate bevel gear 74 and the intermediate bevel gear shaft 75 supporting the intermediate bevel gear 74 to smoothly rotate the intermediate bevel gear 74.
  • the reverse rotation device 70 is a type of inverting the front propeller 30 and the rear propeller 20 through a plurality of bevel gears 71 to 74, so that the volume thereof is higher than that of the conventional planetary gear type reverse rotation device. Can be reduced.
  • the rear surface of the first driven bevel gear 71 and the front propeller hub 31 may face each other, and the first driven bevel gear 71 and the hub ( Since the center of rotation of 31 can be matched, it is possible to directly connect the first driven bevel gear 71 and the front propeller 30. Therefore, it is possible to transmit power to the front propeller 30 without using the outer shaft unlike the conventional.
  • the friction factor of the first driving shaft 10 can be reduced compared to the conventional one, and thus the lubrication area can be reduced.
  • the work of installing the first drive shaft 10 and the work of aligning the center of the shaft after installation can be easily performed.
  • the conventional planetary gear type reverse rotation apparatus includes a sun gear installed on the drive shaft, a planetary gear installed on the outside of the sun gear, and a cylindrical internal gear installed on the outside of the planetary gear, its volume is relatively large.
  • the internal gear disposed at the outermost portion of the planetary gear type reverse rotation device must rotate, the volume of the outer gear is inevitably increased.
  • a hollow shaft corresponding to a conventional outer shaft should be used to transfer power from the cylindrical internal gear to the front propeller. As a result, it is difficult to reduce the volume while simplifying the configuration as in the present embodiment.
  • the propulsion device of the present embodiment as shown in Figure 2, the first sealing device (90) for sealing between the housing 130, the rear portion and the front propeller hub 31 to prevent the intrusion of sea water or fresh water or foreign matter and , the second sealing device 110 for sealing between the front propeller hub 31 and the rear propeller hub 21 for the same purpose.
  • the first sealing device 90 has a cylindrical first lining 91 provided on the front surface of the front propeller hub 31 and a first lining to contact an outer surface of the first lining 91. It covers the outer surface of 91 and one end thereof includes a cylindrical first sealing member 92 fixed to the rear portion of the housing (130).
  • the first sealing member 92 is installed on the inner surface facing the first lining 91 to be spaced apart from each other a plurality of packings (93a, 93b, 93c) in contact with the outer surface of the first lining 91, these packings 93a And a flow path 95 for supplying a fluid for sealing to the groove between the 93b and 93c.
  • the flow path 95 of the first sealing member 92 surrounds the second drive shaft 10a and the second drive shaft 10a of FIG. 2 through the connection flow path 96 so that lubricant oil having a predetermined pressure can be supplied.
  • the lubricating oil supply passage 137 provided between the housing 130 may be connected.
  • a lubricant with pressure is supplied to the grooves between the packings 93a, 93b, and 93c to press the packings 93a, 93b, and 93c toward the first lining 91 so as to be in close contact with each other to prevent the ingress of seawater or foreign matter. It would be.
  • the first lining 91 is formed of a first member 91a and a semicircular shape that both sides are divided into semicircular shapes so as to be mounted after the front propeller 30 is installed on the first drive shaft 10. It may be composed of two members 91b.
  • the packing 91d may be interposed in the mutually divided portions 91c of the first and second members 91a and 91b so that the sealing may be performed when they are joined to each other.
  • the free end of the divided part 91c of the first member 91a is provided with a first binding portion 91e protruding from one side to the opposite side, and the second member 91b correspondingly coupled to the second member 91b.
  • the second binding portion 91f is provided, whereby the fixing bolts 91g are fastened so that both sides can form a firm coupling with each other.
  • a plurality of fixing bolts 91i are fastened to the flange portion 91h fixed to the front propeller hub 31 to be firmly fixed to the hub 31.
  • a plurality of rings 92a, 92b and 92c which are manufactured in a semicircular shape, may be laminated and fixed in the longitudinal direction of the first driving shaft 10 outside the first lining 91.
  • the plurality of rings 92a, 92b and 92c may be coupled to each other by bolting or welding.
  • the second sealing device 110 includes a cylindrical second lining 111 provided on the front surface of the rear propeller hub 21 and a second lining so as to contact an outer surface of the second lining 111. 111) It includes a cylindrical second sealing member 112 that covers the outer surface and one end thereof is fixed to the rear of the front propeller hub (31). Similarly to the first sealing member 92, the second sealing member 112 also includes a plurality of packings 113a, 113b and 113c provided on an inner surface thereof, and a flow path 115 for supplying a fluid to the grooves between the packings.
  • the flow path 115 of the second sealing member 112 includes a lubricating oil supply passage 137 provided between the housing 130 surrounding the second driving shaft 10a and the second driving shaft 10a through the connection passage 124. Can be connected.
  • radially first connection passages 121 are formed in the first drive shaft 10 and the support ring 60 to connect the lubricating oil supply passage 137 and the inner space 122 of the second lining 111.
  • the second connection flow path 123 connecting the inner space 122 of the second lining 111 and the flow path 115 of the second sealing member 112 to the reinforcing member 42 on the rear side of the front propeller hub 31.
  • Lubricant for sealing is supplied from the center of the first driving shaft 10 to the second sealing member 112 to press the packings 113a, 113b, and 113c, thereby realizing the sealing.
  • the second lining 111 and the second sealing member 112 are also made in a semicircular shape, so that the rear propeller 20 and After the installation of the support ring 60 may be combined.
  • the propulsion device rotates the driving bevel gear 73 fixed to the second driving shaft 10a together in the same direction as the second driving shaft 10a.
  • the rotation of the driving bevel gear 73 is transmitted to the first driven bevel gear 71 fixed to the front propeller hub 31 and the second driven bevel gear 72 fixed to the first drive shaft 10.
  • the front propeller 30 and the rear propeller 20 rotate opposite to each other by the rotation of the first driven bevel gear 71 and the second driven bevel gear 72.
  • the front propeller 30 and the rear propeller 20 rotating opposite to each other generate propulsion water in the same direction because the wing angles are opposite to each other.
  • each propulsion water is generated while rotating in reverse.
  • the propulsion water generated when moving forward recovers the rotational energy of the fluid passing through the front propeller 30 as the propulsion force while the rear propeller 20 rotates in reverse and the propulsion performance is improved.
  • the steering direction 150 may be used to change the direction of propulsion force applied by the front propeller 30 and the rear propeller 20 to the hull 1 to change the traveling direction of the ship.
  • the front propeller 30 generates a propulsion water flow backward when it is advanced and receives a corresponding reaction force.
  • This force is transmitted to the first drive shaft 10 through the front thrust bearing 52 serves as a driving force.
  • the rear propeller 20 also receives a reaction force by generating a propulsion flow rearward when moving forward, and this force is also transmitted to the first drive shaft 10 directly connected to act as a driving force.
  • the propulsion force (reaction force) of the front propeller 30 is transmitted to the first drive shaft 10 through the rear thrust bearing 53, and the driving force of the rear propeller 20 is also directly connected to the first drive shaft 10. Is passed to.
  • the propulsion device of the present embodiment is transmitted to the hull 1 through the first drive shaft 10, both the driving force generated by the operation of the front propeller 30 and the rear propeller 20 when the ship is moving forward and backward. .

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Abstract

선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치는 제1구동축에 고정된 후방프로펠러; 후방프로펠러 전방의 제1구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 선체를 관통하며 제1구동축에 수직하는 방향으로 설치된 제2구동축의 회전을 기초로, 전방프로펠러 및 후방프로펠러를 상호 반전시키는 반전회전장치; 및 제2구동축 및 반전회전장치를 포위하는 형태로 설치된 하우징;을 포함한다.

Description

선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박
본 발명은 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 프로펠러가 상호 반대로 회전하며 추진력을 발생시키는 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
선박은 운항을 위해 추진력을 발생시키는 추진장치를 갖추고 있다. 일반적으로 하나의 프로펠러가 추진장치에 사용된다. 그러나 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치는 수류의 회전에너지를 추진력으로 이용할 수 없기 때문에 에너지 손실이 크다.
이중반전 추진장치(CRP; Counter Rotating Propeller)는 이러한 손실되는 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있는 장치이다. 이중반전 추진장치는 동일축선 상에 설치된 2개의 프로펠러가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시킨다. 이중반전 추진장치의 후방프로펠러는 전방프로펠러의 회전방향에 대해 역방향으로 회전하여, 전방프로펠러에 의한 유체의 회전에너지를 추진력으로 회수할 수 있다. 따라서, 이중반전 추진장치는 하나의 프로펠러를 갖춘 추진장치에 비하여 높은 추진성능을 발휘할 수 있다.
이중반전 추진장치는 선체 내부의 엔진과 연결된 내축과, 내축 후단부에 결합된 후방프로펠러와, 내축의 외면에 회전하도록 설치된 중공의 외축과, 외축 후단부에 결합된 전방프로펠러를 구비한다. 또 이중반전 추진장치는 내축의 회전을 외축으로 반전시켜 전달하기 위해 선체의 내부에 설치된 반전회전장치를 포함한다. 반전회전장치로는 통상의 유성기어장치가 사용된다.
그러나, 이러한 이중반전 추진장치를 선박에 장착할 때 내축과 외축의 중심을 정렬하여 설치하는 작업이 매우 어렵다. 또 내축과 외축 사이의 마찰 감소를 위해 윤활을 해야 하는 영역이 증가한다. 뿐만 아니라 내축과 외축이 상호 반대로 회전하는 관계로 내축과 외축 사이에 형성되는 윤활막의 전단이 생기기 때문에 효과적인 윤활을 구현하기 어렵다.
한편, 종래의 아지무스식 추진기의 경우, 프로펠러가 360도로 선회 가능하여 선박이 자유롭게 추진, 역추진 또는 회전할 수 있다. 예컨대 아지무스식 추진기에는 아지무스 스러스터(Azimuth thruster), 아지포드(Azipod) 등이 사용되고 있다. 그리고, 아지무스식 추진기는 조종성능 등 다양한 이점으로 인해 드릴쉽이나 쇄빙선뿐만 아니라, 셔틀 탱커, FPSO, 극지 항해 화물선이나 여객선 등을 비롯한 다양한 선박에 사용되고 있다.
그러나, 종래의 아지무스식 추진기에 상술한 이중반전 추진장치의 추진방식을 적용할 경우 종래 이중반전 추진장치가 가진 동일한 문제점이 발생할 수 있으므로 보다 효과적인 이중반전 추진장치를 제공할 필요성이 제기된다.
본 발명의 실시 예는 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전을 구현할 수 있는 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하고자 한다.
또한, 아지무스식 추진방식에 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전이 가능한 추진방식을 적용한 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1구동축에 고정된 후방프로펠러; 상기 후방프로펠러 전방의 상기 제1구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 선체를 관통하며 상기 제1구동축에 수직하는 방향으로 설치된 제2구동축의 회전을 기초로, 상기 전방프로펠러 및 상기 후방프로펠러를 상호 반전시키는 반전회전장치; 및 상기 제2구동축 및 상기 반전회전장치를 포위하는 형태로 설치된 하우징;을 포함하는 선박용 추진장치가 제공될 수 있다.
상기 반전회전장치는 상기 제2구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 제1피동베벨기어 및 상기 제1구동축에 고정된 제2피동베벨기어를 포함하며, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 제1피동베벨기어 및 상기 제2피동베벨기어로 전달하여, 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 상호 반전시킬 수 있다.
상기 반전회전장치는 상기 제1피동베벨기어와 상기 제2피동베벨기어 사이에 이물림 상태로 개재된 중간베벨기어를 더 포함할 수 있다.
상기 반전회전장치는 상기 제1구동축에 교차하는 방향으로 형성되며 상기 중간베벨기어를 지지하는 중간베벨기어 축을 더 포함할 수 있다.
상기 중간베벨기어와 상기 중간베벨기어를 지지하는 상기 중간베벨기어 축 사이에는 상기 중간베벨기어의 원활한 회전을 위해 베어링이 마련될 수 있다.
상기 전방프로펠러의 허브와 상기 제2구동축을 포위하는 상기 하우징 후면부 사이의 밀봉을 위해 상기 전방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제1라이닝과, 상기 제1라이닝의 외면과 접하도록 상기 하우징 후면부에 설치된 원통형 제1밀봉부재를 더 포함할 수 있다.
상기 후방프로펠러 허브와 상기 전방프로펠러 허브 사이의 밀봉을 위해 상기 후방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제2라이닝과, 상기 제2라이닝의 외면과 접하도록 상기 전방프로펠러 후면부에 설치된 원통형 제2밀봉부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체에 대해 회전 가능하게 설치되는 선박용 추진장치에 있어서, 제1구동축; 상기 제1구동축에 고정된 후방프로펠러; 상기 후방프로펠러 전방의 상기 제1구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러; 선체로부터 연장되어 상기 제1구동축에 수직한 방향으로 설치된 제2구동축; 및 상기 제2구동축의 회전력을 상기 전방프로펠러와 상기 제1구동축에 반전회전 가능하게 전달하는 반전회전장치;를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.
상기 제2구동축 및 상기 반전회전장치를 포위하는 형태로 설치되며, 상기 제1구동축을 회전 가능하게 지지하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 전방프로펠러의 허브와 상기 제2구동축을 포위하는 상기 하우징 후면부 사이의 밀봉을 위해 상기 전방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제1라이닝과, 상기 제1라이닝의 외면과 접하도록 상기 하우징 후면부에 설치된 원통형 제1밀봉부재와, 상기 후방프로펠러 허브와 상기 전방프로펠러 허브 사이의 밀봉을 위해 상기 후방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제2라이닝과, 상기 제2라이닝의 외면과 접하도록 상기 전방프로펠러 후면부에 설치된 원통형 제2밀봉부재를 더 포함할 수 있다.
상기 반전회전장치는 상기 제2구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 제1피동베벨기어 및 상기 제1구동축에 고정된 제2피동베벨기어를 포함하며, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 제1피동베벨기어 및 상기 제2피동베벨기어로 전달하여, 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 상호 반전시킬 수 있다.
상기 제1피동베벨기어는 상기 전방프로펠러와 직결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선박용 추진장치를 구비한 선박이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박용 추진장치 및 이를 포함하는 선박은 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전을 구현할 수 있다.
또한, 아지무스식 추진방식에 외축이 없이도 두 프로펠러의 상호 반전이 가능한 추진방식을 적용시켜 추진효율이 높아질 수 있다.
또한, 외축을 사용하지 않기 때문에 구동축을 설치하는 작업 및 설치 후 축의 중심을 정렬하는 작업이 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 외축을 사용하지 않기 때문에 종래보다 윤활이 필요한 영역을 줄일 수 있고, 윤활에 따른 제반문제가 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치가 선박에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제1밀봉장치 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치의 제2밀봉장치 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치는 2개의 프로펠러(20,30)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 이중반전 추진장치이다. 여기서, 추진장치는 선체(1)의 후미(3)를 관통하며 제1구동축(10)에 수직한 방향으로 설치된 제2구동축(10a)의 회전을 기초로, 2개의 프로펠러(20,30)를 상호 반대로 회전시킨다. 이때 제2구동축(10a)을 회전시키는 구동원(140, 모터, 발전기, 엔진 등)가 선체(1)내에 구비된다. 이러한 추진장치는 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)가 선체(1)에 가하는 추진력을 전방향(360도)으로 변경할 수 있도록 조향기(150)를 선체(1)내에 구비할 수 있다. 또한, 추진장치는 프로펠러(20,30) 주위를 포위하도록 설치된 덕트(40)를 이용하여 추진효율을 향상시킬 수 있다. 덕트(40)는 유체역학적으로 유선형의 형상일 수 있다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 추진장치는 제1구동축(10)에 고정된 후방프로펠러(20), 후방프로펠러(20) 전방의 제1구동축(10)에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러(30), 선체(1)의 후미(3)를 관통하여 제1구동축(10)에 수직한 방향으로 설치된 제2구동축(10a)의 회전을 기초로 전방프로펠러(30) 및 후방프로펠러(20)를 상호 반전시키는 반전회전장치(70)와, 제2구동축(10a) 및 반전회전장치(70)를 포위하는 형태로 설치된 하우징(130)을 포함한다.
제1구동축(10)은 도 2에 도시한 바와 같이, 제1구동축(10)의 원활한 회전을 위해 하우징(130) 전방에 지지된 제1구동축(10) 전단부에 베어링(139)이 마련된다. 또, 제1구동축(10)은 그 외측에 반전회전장치(70), 전방프로펠러(30), 후방프로펠러(20)를 순차적으로 설치하기 위해 외면이 다단형으로 마련된다. 반전회전장치(70)가 설치되는 부분에 제1단차부(12)를 갖는 플랜지부(11)가 마련되고, 전방프로펠러(30)의 장착을 위해 플랜지부(11) 후방에 제1단차부(12)보다 작은 외경으로 제2단차부(13)가 마련된다. 또 후방프로펠러(20)의 장착을 위해 제2단차부(13) 후방에 후방으로 갈수록 외경이 축소되는 형태로 테이퍼부(14)가 형성된다. 플랜지부(11)는 제1구동축(10)과 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 제1구동축(10) 외면에 압입 고정되는 방식으로 설치될 수 있다.
후방프로펠러(20)는 제1구동축(10)의 후미부분에 고정되는 허브(21)와, 허브(21)의 외면에 마련된 복수의 날개(22)를 포함한다. 후방프로펠러(20)는 허브(21) 중심부에 형성된 축결합공(23)이 제1구동축(10)의 테이퍼부(14) 외면에 압입됨으로써 제1구동축(10)에 고정된다. 또 제1구동축(10) 후단부에 고정너트(24)가 체결됨으로써 제1구동축(10)에 더욱 견고히 고정된다. 이러한 결합을 위해 허브(21)의 축결합공(23)은 제1구동축(10)의 테이퍼부(14) 외면과 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 도 2에서 부호 25는 후방프로펠러 허브(21) 후면과 제1구동축(10) 후단을 덮도록 후방프로펠러 허브(21)에 장착되는 프로펠러캡이다.
전방프로펠러(30)는 후방프로펠러(20)로부터 전방으로 소정간격 이격된 위치의 제1구동축(10) 외면에 회전 가능하게 설치된다. 전방프로펠러(30)는 제1구동축(10) 외면에 회전 가능하게 지지되는 허브(31)와, 허브(31)의 외면에 마련된 복수의 날개(32)를 포함한다. 이러한 전방프로펠러(30)는 후방프로펠러(20)와 반대로 회전하는 것이므로 날개각이 후방프로펠러(20)의 날개각과 반대이다.
전방프로펠러(30)의 허브(31)는 그 중심부가 레이디얼베어링(51)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 그 양측이 전방스러스트베어링(52)과 후방스러스트베어링(53)에 의해 각각 회전 가능하게 지지된다.
전방스러스트베어링(52)의 내륜은 제1구동축(10)의 제2단차부(13) 턱에 걸려 지지되고, 외륜은 허브(31)의 전방베어링지지부(33)에 지지된다. 후방스러스트베어링(53)의 내륜은 제1구동축(10)의 외면에 장착되는 지지링(60)에 의해 축방향으로 밀리지 않도록 지지되고, 외륜은 허브(31)의 후방베어링지지부(34)에 지지된다. 이때, 레이디얼베어링(51)은 제1구동축(10)의 반경방향으로 작용하는 전방프로펠러(30)의 레이디얼 하중을 지지하고, 전방 및 후방스러스트베어링(52,53)은 제1구동축(10)에 전후 축방향으로 각각 작용하는 스러스트 하중을 지지한다. 특히 전방스러스트베어링(52)은 선박의 전진 시 전방프로펠러(30)로부터 선수 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 지지하고, 후방스러스트베어링(53)은 선박의 후진 시 전방프로펠러(30)로부터 선미 쪽으로 작용하는 스러스트 하중을 지지한다.
전방프로펠러(30)의 허브(31)에는 전방 및 후방베어링지지부(33,34)가 마련되는 위치에 각각 보강부재(41,42)가 설치될 수 있다. 전방스러스트베어링(52)과 후방스러스트베어링(53)이 설치되는 부분에 각각 보강부재(41,42)를 설치함으로써 허브(31)의 강성이 커질 수 있다. 이러한 보강부재(41,42)는 허브(31)보다 강성이 높은 강철소재로 마련될 수 있다. 같은 방식으로 후방프로펠러(20)의 허브(21) 전면에도 지지링(60)과 접하는 부분에 보강부재(43)가 마련될 수 있다.
여기서, 전방프로펠러(30) 및 후방스러스터베어링(53)을 제1구동축(10)에 설치한 다음, 압입방식으로 후방프로펠러(20)의 허브(21)를 제1구동축(10)에 결합한 상태에서 후방프로펠러 허브(21)와 후방스러스터베어링(53) 사이에 지지링(60)이 설치될 수 있다. 이러한 지지링(60) 설치방식은 후방프로펠러(20)를 제1구동축(10)에 압입방식으로 설치할 경우 환경에 따라 후방프로펠러의 결합 오차가 생겨 후방스러스트베어링(53)과 후방프로펠러 허브(21) 사이 간격을 정확히 유지하기 어려운 점을 감안한 것이다. 따라서 후방프로펠러(20)를 먼저 조립한 후 후방스러스트베어링(53)과 후방프로펠러 허브(21) 사이의 간격을 측정하고 이에 부합하도록 지지링(60)을 제작하여 제1구동축(10)에 장착함으로써 정확한 결합이 구현될 수 있다.
반전회전장치(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 선체(1)의 후미(3)를 관통하여 제1구동축(10)에 수직한 방향으로 설치된 제2구동축(10a)의 회전을 기초로 전방프로펠러(30) 및 후방프로펠러(20)를 상호 반전시킨다. 이때, 제2구동축(10a)과 제2구동축(10a)을 포위하는 하우징(130) 사이에는 제2구동축(10a)의 원활한 회전을 위해 베어링(138)이 마련될 수 있다.
이러한 반전회전장치(70)는 제2구동축(10a)에 고정된 구동베벨기어(73), 전방프로펠러 허브(31)에 고정된 제1피동베벨기어(71)와, 제1구동축(10)에 고정된 제2피동베벨기어(72)를 포함한다. 반전회전장치(70)는 구동베벨기어(73)의 회전을 제1피동베벨기어(71) 및 제2피동베벨기어(72)로 전달하여, 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)를 상호 반전시킨다.
여기서 제1구동축(10)에 수직하는 방향으로 형성된 제2구동축(10a)에 고정된 구동베벨기어(73)는 제1피동베벨기어(71)와 제2피동베벨기어(72) 사이에 각각 이물림 상태로 개재된다.
그리고, 제1피동베벨기어(71)는 그 후면이 전방프로펠러 허브(31)에 접한 상태에서 복수의 고정볼트(71a)가 체결됨으로써 허브(31)에 고정된다. 또 제1피동베벨기어(71)는 회전 시 마찰이 발생하지 않도록 그 내경부분이 제1구동축(10) 외면과 이격된다. 도 2는 제1피동베벨기어(71)가 고정볼트(71a) 체결에 의해 결합되는 방식을 도시하였으나, 제1피동베벨기어(71)는 전방프로펠러 허브(31)에 용접되거나 전방프로펠러 허브(31)와 일체로 마련될 수도 있다.
또한 전방프로펠러 허브(31)에 고정된 제1피동베벨기어(71)에 대면하는 형태로 제1구동축(10)에 고정된 제2피동베벨기어(72)는 플랜지부(11)의 제1단차부(12)에 지지된 상태에서 복수의 고정볼트(72a)가 체결됨으로써 플랜지부(11)에 고정된다.
반전회전장치(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1피동베벨기어(71)와 제2피동베벨기어(72) 사이에 이물림 상태로 개재된 중간베벨기어(74)를 포함한다. 그리고 반전회전장치(70)는 제1구동축(10)에 교차하는 방향으로 형성되며 중간베벨기어(74)를 지지하는 중간베벨기어 축(75)을 포함한다. 중간베벨기어(74)와 중간베벨기어(74)를 지지하는 중간베벨기어 축(75) 사이에는 중간베벨기어(74)의 원활한 회전을 위해 베어링(74a)이 마련될 수 있다.
상술한 바와 같이 반전회전장치(70)는 복수의 베벨기어들(71~74)을 통해 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)를 상호 반전시키는 형태이므로 종래 유성기어식 반전회전장치에 비하여 그 부피를 줄일 수 있다. 특히 본 실시 예는 반전회전장치(70)를 설치할 때 제1피동베벨기어(71)의 후면과 전방프로펠러 허브(31) 전면이 대면하도록 할 수 있고, 제1피동베벨기어(71)와 허브(31)의 회전중심을 일치시킬 수 있기 때문에 제1피동베벨기어(71)와 전방프로펠러(30)를 직결시키는 것이 가능하다. 따라서 종래와 다르게 외축을 사용하지 않고서도 전방프로펠러(30)로 동력을 전달하는 것이 가능하다.
또 외축이 없기 때문에 종래보다 제1구동축(10)의 마찰요인을 감소시킬 수 있어 종래보다 윤활영역을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 외축이 없기 때문에 제1구동축(10)을 설치하는 작업 및 설치 후 축의 중심을 정렬하는 작업도 용이하게 수행할 수 있다.
통상의 유성기어식 반전회전장치는 구동축에 설치되는 태양기어, 태양기어 외측에 설치되는 유성기어, 유성기어 외측에 설치되는 원통형의 내접기어를 포함하기 때문에 그 부피가 상대적으로 크다. 또 유성기어식 반전회전장치는 최외곽에 배치되는 내접기어가 회전해야 하기 때문에 그 외측의 케이싱까지 고려하면 부피가 매우 커질 수 밖에 없다. 또한 원통형 내접기어로부터 전방프로펠러로 동력을 전달하기 위해 종래의 외축에 상당하는 중공축을 사용해야 한다. 결국 본 실시 예처럼 구성을 단순화하면서 부피를 줄이기는 어렵다.
한편, 본 실시 예의 추진장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(130) 후면부와 전방프로펠러 허브(31) 사이를 밀봉하여 해수 또는 민물이나 이물질의 침입을 방지하는 제1밀봉장치(90)와, 같은 목적으로 전방프로펠러 허브(31)와 후방프로펠러 허브(21) 사이를 밀봉하는 제2밀봉장치(110)를 구비한다.
제1밀봉장치(90)는 도 3에 도시한 바와 같이, 전방프로펠러 허브(31)의 전면에 설치된 원통형 제1라이닝(91)과, 제1라이닝(91)의 외면에 접하도록 제1라이닝(91)의 외면을 덮으며 그 일단이 하우징(130) 후면부에 고정된 원통형 제1밀봉부재(92)를 포함한다.
제1밀봉부재(92)는 제1라이닝(91)과 대면하는 내면에 상호 이격되게 설치되어 제1라이닝(91)의 외면과 접하는 복수의 패킹(93a,93b,93c)과, 이들 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 밀봉을 위한 유체를 공급하는 유로(95)를 구비한다. 제1밀봉부재(92)의 유로(95)는 소정의 압력을 가진 윤활유가 공급될 수 있도록, 연결유로(96)를 통해 도 2의 제2구동축(10a)과 제2구동축(10a)을 포위하는 하우징(130) 사이에 마련된 윤활유 공급유로(137)와 연결될 수 있다. 압력을 가진 윤활유가 각 패킹(93a,93b,93c) 사이의 홈으로 공급되어 각 패킹(93a,93b,93c)을 제1라이닝(91) 쪽으로 가압하여 밀착시킴으로써 해수나 이물질의 침입을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또 제1라이닝(91)은 도 4에 도시한 바와 같이, 제1구동축(10)에 전방프로펠러(30)를 설치한 후에 장착이 가능하도록 양측이 반원형으로 분할된 제1부재(91a)와 제2부재(91b)로 구성될 수 있다. 그리고 제1 및 제2부재(91a,91b)의 상호 분할된 부분(91c)에는 이들이 상호 결합될 때 밀봉이 이루어질 수 있도록 패킹(91d)이 개재될 수 있다.
또 제1부재(91a)의 분할된 부분(91c) 자유단 쪽에는 한 쪽으로부터 반대편으로 돌출하는 제1결속부(91e)가 마련되고, 그 반대편 제2부재(91b)에는 대응하여 결합되는 제2결속부(91f)가 마련되며, 여기에는 고정볼트(91g)가 체결됨으로써 양측이 상호 견고한 결합을 이루도록 할 수 있다. 전방프로펠러 허브(31)에 고정되는 플랜지부(91h)에는 다수의 고정볼트(91i)가 체결됨으로써 허브(31)에 견고히 고정될 수 있다.
제1밀봉부재(92)의 경우도 반원형으로 제작된 다수의 링(92a,92b,92c)을 제1라이닝(91) 외측에서 제1구동축(10)의 길이방향으로 적층시켜 고정하는 방식일 수 있다. 이 경우 다수의 링(92a,92b,92c)은 볼트 체결이나 용접에 의해 상호 결속될 수 있다.
제2밀봉장치(110)는 도 5에 도시한 바와 같이, 후방프로펠러 허브(21)의 전면에 설치된 원통형 제2라이닝(111)과, 제2라이닝(111)의 외면과 접하도록 제2라이닝(111) 외면을 덮으며 그 일단이 전방프로펠러 허브(31) 후면에 고정된 원통형 제2밀봉부재(112)를 포함한다. 제2밀봉부재(112) 역시 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 내면에 설치된 복수의 패킹(113a,113b,113c)과, 이들 패킹 사이의 홈으로 유체를 공급하는 유로(115)를 구비한다.
제2밀봉부재(112)의 유로(115)는 연결유로(124)를 통해 제2구동축(10a)과 제2구동축(10a)을 포위하는 하우징(130) 사이에 마련된 윤활유 공급유로(137)와 연결될 수 있다. 이를 위해 제1구동축(10)과 지지링(60)에는 윤활유 공급유로(137)와 제2라이닝(111)의 내측공간(122)을 연결시키는 반경방향의 제1연결유로(121)가 형성되고, 전방프로펠러 허브(31) 후면의 보강부재(42)에는 제2라이닝(111)의 내측공간(122)과 제2밀봉부재(112)의 유로(115)를 연결하는 제2연결유로(123)가 형성될 수 있다. 제1구동축(10) 중심부로부터 제2밀봉부재(112) 쪽으로 밀봉을 위한 윤활유가 공급되어 패킹들(113a,113b,113c)을 가압하고, 이를 통해 밀봉을 구현할 수 있도록 한 것이다.
제2라이닝(111)과 제2밀봉부재(112)도 제1밀봉장치(90)의 제1라이닝(91)과 제1밀봉부재(92)와 마찬가지로 각각 반원형으로 제작됨으로써 후방프로펠러(20)와 지지링(60)의 설치 후에 결합하는 방식일 수 있다.
다음은 본 실시 예에 따른 추진장치의 동작을 설명한다.
추진장치는 구동원(140)의 동작에 의해 제2구동축(10a)이 회전하면, 제2구동축(10a)에 고정된 구동베벨기어(73)가 제2구동축(10a)과 동일한 방향으로 함께 회전한다. 동시에 구동베벨기어(73)의 회전은 전방프로펠러 허브(31)에 고정된 제1피동베벨기어(71)와 제1구동축(10)에 고정된 제2피동베벨기어(72)에 전달된다. 이때 제1피동베벨기어(71)와 제2피동베벨기어(72)의 회전에 의해 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)는 상호 반대로 회전한다.
상호 반대로 회전하는 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)는 날개각이 서로 반대이기 때문에 동일한 방향으로 추진수류를 발생시킨다. 즉 선박이 전진할 때는 후방으로 추진수류를 발생시키고, 선박이 후진할 때는 각각 역으로 회전하면서 전방으로 추진수류를 발생시킨다. 전진할 때 발생하는 추진수류는 전방프로펠러(30)를 거친 유체의 회전에너지를 후방프로펠러(20)가 역으로 회전하면서 추진력으로 회수하므로 추진성능이 향상된다. 후진할 때도 마찬가지다. 그리고, 조향기(150)를 이용하여 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)가 선체(1)에 가하는 추진력의 방향을 변경하여, 선박의 진행방향을 변경할 수 있다.
한편, 전방프로펠러(30)는 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 이에 상당하는 반력을 받는다. 이 힘은 전방스러스트베어링(52)을 통해 제1구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다. 후방프로펠러(20)도 전진할 때 후방으로 추진수류를 발생시키므로 반력을 받게 되는데, 이 힘 역시 직결된 제1구동축(10)으로 전달되어 추진력으로 작용한다.
선박이 후진할 때는 전방프로펠러(30)의 추진력(반력)이 후방스러스트베어링(53)을 통해 제1구동축(10)으로 전달되고, 후방프로펠러(20)의 추진력 역시 직결된 제1구동축(10)으로 전달된다. 결국 본 실시 예의 추진장치는 선박이 전진할 때와 후진할 때 전방프로펠러(30)와 후방프로펠러(20)의 동작에 의해 생기는 추진력이 모두 제1구동축(10)을 통하여 선체(1)로 전달된다.

Claims (12)

  1. 제1구동축에 고정된 후방프로펠러;
    상기 후방프로펠러 전방의 상기 제1구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러;
    선체를 관통하며 상기 제1구동축에 수직하는 방향으로 설치된 제2구동축의 회전을 기초로, 상기 전방프로펠러 및 상기 후방프로펠러를 상호 반전시키는 반전회전장치; 및
    상기 제2구동축 및 상기 반전회전장치를 포위하는 형태로 설치된 하우징;
    을 포함하는 선박용 추진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반전회전장치는
    상기 제2구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 제1피동베벨기어 및 상기 제1구동축에 고정된 제2피동베벨기어를 포함하며, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 제1피동베벨기어 및 상기 제2피동베벨기어로 전달하여, 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 상호 반전시키는 선박용 추진장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반전회전장치는
    상기 제1피동베벨기어와 상기 제2피동베벨기어 사이에 이물림 상태로 개재된 중간베벨기어를 더 포함하는 선박용 추진장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반전회전장치는
    상기 제1구동축에 교차하는 방향으로 형성되며 상기 중간베벨기어를 지지하는 중간베벨기어 축을 더 포함하는 선박용 추진장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중간베벨기어와 상기 중간베벨기어를 지지하는 상기 중간베벨기어 축 사이에는 상기 중간베벨기어의 원활한 회전을 위해 베어링이 마련된 것인 선박용 추진장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전방프로펠러의 허브와 상기 제2구동축을 포위하는 상기 하우징 후면부 사이의 밀봉을 위해 상기 전방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제1라이닝과, 상기 제1라이닝의 외면과 접하도록 상기 하우징 후면부에 설치된 원통형 제1밀봉부재를 더 포함하는 선박용 추진장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 후방프로펠러 허브와 상기 전방프로펠러 허브 사이의 밀봉을 위해 상기 후방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제2라이닝과, 상기 제2라이닝의 외면과 접하도록 상기 전방프로펠러 후면부에 설치된 원통형 제2밀봉부재를 더 포함하는 선박용 추진장치.
  8. 선체에 대해 회전 가능하게 설치되는 선박용 추진장치에 있어서,
    제1구동축;
    상기 제1구동축에 고정된 후방프로펠러;
    상기 후방프로펠러 전방의 상기 제1구동축에 회전 가능하게 지지된 전방프로펠러;
    선체로부터 연장되어 상기 제1구동축에 수직한 방향으로 설치된 제2구동축; 및
    상기 제2구동축의 회전력을 상기 전방프로펠러와 상기 제1구동축에 반전회전 가능하게 전달하는 반전회전장치;를 포함하는 선박용 추진장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2구동축 및 상기 반전회전장치를 포위하는 형태로 설치되며, 상기 제1구동축을 회전 가능하게 지지하는 하우징을 더 포함하는 선박용 추진장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전방프로펠러의 허브와 상기 제2구동축을 포위하는 상기 하우징 후면부 사이의 밀봉을 위해 상기 전방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제1라이닝과, 상기 제1라이닝의 외면과 접하도록 상기 하우징 후면부에 설치된 원통형 제1밀봉부재와,
    상기 후방프로펠러 허브와 상기 전방프로펠러 허브 사이의 밀봉을 위해 상기 후방프로펠러 허브의 전면부에 설치된 원통형 제2라이닝과, 상기 제2라이닝의 외면과 접하도록 상기 전방프로펠러 후면부에 설치된 원통형 제2밀봉부재를 더 포함하는 선박용 추진장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반전회전장치는
    상기 제2구동축에 고정된 구동베벨기어, 상기 전방프로펠러의 허브에 고정된 제1피동베벨기어 및 상기 제1구동축에 고정된 제2피동베벨기어를 포함하며, 상기 구동베벨기어의 회전을 상기 제1피동베벨기어 및 상기 제2피동베벨기어로 전달하여, 상기 전방프로펠러와 상기 후방프로펠러를 상호 반전시키는 선박용 추진장치.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 따른 선박용 추진장치를 포함하는 선박.
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