KR100558884B1 - 스러스터의 축정렬 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시추선 스러스터의 축정렬에 사용되는 장치에 관한 것이며, 선박(1) 스러스터의 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)의 축을 정렬하는 장치에 있어서, 중앙에 개구(21)가 형성되어 있는 지지판(20), 상기 지지판(20)의 개구(21)에 상하 좌우로 위치 조절 가능 및 탈착 가능하게 고정되고 중심에 광투과공(31)이 형성되어 있는 표적(30), 및 상기 지지판(20)을 상기 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)에 탈착 가능하게 고정하는 고정구(40)를 포함하는 표적부(10); 상기 표적부(10)의 상부 또는 하부에 설치되는 위치 조절 가능한 트랜시트(50); 및 상기 광투과공(31) 및 트랜시트(50)에 광을 제공하는 조명원(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 축정렬 장치가 제공된다.

Description

스러스터의 축정렬 장치

(기술분야)

본 발명은 시추선 스러스터의 축정렬에 사용되는 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 해저 유전의 개발에 사용되는 시추선의 추진 장치인 스러스터를 시추선에 장착할 때, 리셉터클, 스티어링 기어 및 모터 지지대의 축을 정렬할 때 사용되는 스러스터의 축정렬 장치에 관한 것이다.

(배경기술)

국제적인 급격한 산업화 현상과 공업발전 추이에 따라, 석유와 같은 지구 자원의 사용량은 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 원유의 안정적인 생산과 공급이 전지구적인 차원에서 대단히 중요한 문제로 떠오르고 있다.

이와 같은 이유로, 최근에는 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal oil field)이나 심해 유전의 개발이 경제성을 가지게 되었으며, 따라서 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 이런 유전의 개발에 적합한 시추설비를 구비한 시추선(드릴쉽: drillship)이 개발된 상태이다.

즉, 종래의 해저 시추에는, 다른 예인선에 의해서만 항해가 가능하고 계류 장치를 이용하여 해상의 일점에 정박한 상태에서 해저 시추 작업을 하는 해저 시추 전용의 리그선(rig ship)이나 고정식 플랫홈이 주로 사용되었으나, 최근에는 첨단의 시추 장비를 탑재하고 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 일반 선박과 동일하게 형태로 제작된 소위 드릴쉽이 개발되어 해저 시추에 사용되고 있다.

이런 드릴쉽은, 군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되어 있으며, 또한 기존의 계류 장치를 사용하지 않으면서도 험한 해상 조건에서 선박의 위치를 일정 시추 지점에 안전하게 유지할 수 있도록 하는 자기위치제어 시스템(dynamic positioning system)을 구비하고 있다.

이와 같은 드릴쉽의 메인 추진과 자기위치제어에 사용되는 핵심적인 장비가 추진 장치의 하나인 아지무쓰 스러스터(azimuth thruster)이다. 일반적으로 아지무쓰 스러스터는 시추선의 선수 부분에 3기 그리고 선미 부분에 3기 총 6기가 설치되며, 각각이 360도 회전 가능한 프로펠러를 구비하고 있어서, 시추선을 추진, 역추진 또는 회전시킬 수 있는 추진 및 위치제어 겸용의 추진기이다.

도6은 아지무쓰 스러스터가 설치되는 부분의 상세도이다. 도시된 바와 같이, 시추선(100)에 형성된 스러스터 룸(110)에 장착되는 아지무쓰 스러스터(120)는 프로펠러(131)를 포함한 언더워터유닛(130: under water unit), 상기 언더워터유닛(130)이 장착되는 리셉터클(140: receptacle), 프로펠러(131)의 조향각을 조절하는 스티어링 기어(150), 및 구동 모터(160)를 포함하는 구성으로 이루어지며, 이들 구성 요소들을 스러스터 룸(110)에 조립하므로써 전체의 스러스터(120)가 완성된다.

스러스터(120)를 조립함에 있어서는 언더워터유닛(130), 스티어링 기어(150) 및 구동 모터(160)의 축이 정확하게 일치되어야 하는 바, 이들 위해 이들을 조립하기에 앞서 이들이 조립되는 지지부재들을 정확하게 정렬하여야 한다.

도7은 종래의 스러스터 축정렬 방법을 보여주는 스러스터 룸의 개략도이다. 도시된 바와 같이 종래의 스러스터의 축정렬 방법은, 언더워터유닛(130)이 지지되는 리셉터클(140), 스티어링 기어(150), 및 구동 모터(160)가 지지되는 모터 지지대(161)에 각각 표적(142, 152, 162)을 설치하고, 도크 바닥에 설치된 레이저 빔 발사 장치(170)를 설치하여, 레이저 빔이 상기 표적들(142, 152, 162)을 통과하도록 리셉터클(140), 스티어링 기어(150), 및 모터 지지대(161)를 동시에 정렬하였다. 이때, 상기 스티어링 기어(150)와 모터 지지대(161)에 장착되는 표적(152,162)은 각각 이들에 형성된 단차(153,163)에 설치되고, 리셉터클(140)에 장착되는 표적(142)은 리셉터클(140)의 하단에 형성된 테이퍼(143)에 설치된다. 도7에서 도면 부호 180은 시추선(100)의 선저를 받쳐주는 받침목을 나타낸다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스러스터의 축정렬 방법은, 표적(152,162)을 설치 및 분리하기 위해서는 스러스터 룸(110) 내부에 들어가야 하므로 작업이 불편하고, 측정 거리가 길어서 레이저 빔이 분산되므로 정밀한 중심선 맞춤 작업이 어렵고, 리셉터클(140)을 용접 부착할 때 발생하는 열변형으로 표적(142) 설치를 위한 테이퍼(143)가 변형되어 이를 교정하지 않으면 표적(142)의 조립이 힘들다는 문제점이 있다.

또한, 표적(142, 152, 162)의 설치에 지지부재들에 형성된 테이퍼(143)나 단차(153,163)를 이용하므로, 서로 다른 스러스터를 축정렬할 때마다 다른 표적을 제작하여 사용하여야 하는 둥 여러 가지 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 축정렬 방법이 지니는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 표적의 장착 및 분리가 용이하고, 축정렬 작업이 편리한 스러스터의 축정렬 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은, 선박 스러스터의 리셉터클, 스티어링 기어 및 모터 지지대의 축을 정렬하는 장치에 있어서, 중앙에 개구가 형성되어 있는 지지판, 상기 지지판의 개구에 상하 좌우로 위치 조절 가능 및 탈착 가능하게 고정되고 중심에 광투과공이 형성되어 있는 표적, 및 상기 지지판을 상기 리셉터클, 스티어링 기어 및 모터 지지대에 탈착 가능하게 고정하는 고정구를 포함하는 표적부; 상기 표적부의 상부 또는 하부에 설치되는 위치 조절 가능한 트랜시트; 및 상기 광투과공 및 트랜시트에 광을 제공하는 조명원을 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 축정렬 장치에 의해 달성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1은 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치의 표적부의 평면도, 도2는 지지판에 표적을 장착 및 위치 조정하는 예를 보여주는 표적부의 단면도, 도3은 상기 표적부의 고정구의 다른 예를 보여주는 도면, 도4는 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치에 의한 축정렬 방법을 보여주는 스러스터 룸의 개략도, 도5는 스러스터의 축정렬에 사용되는 다이얼 게이지 개략도이다.

본 발명에 따른 축정렬 장치는, 선박(1) 스러스터의 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)의 축을 정렬하기 위해 스러스터 룸(6)에 설치되는 장치이며, 도4에 도시된 바와 같이, 크게 다수의 표적부(10), 트랜시트(50: transit), 및 조명원(60)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

표적부(10)는 축정렬되는 스러스터의 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)에 표적을 장착하기 위한 것으로서, 도1에 도시된 바와 같이, 지지판(20), 표적(30), 및 고정구(40)로 구성된다.

지지판(20)은 표적(30)을 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)에 설치하기 위한 부재로서, 예컨대 정사각형의 강판을 평평하게 형성한 판상 부재이며, 그 대략 중앙에는 표적(30)이 장착되는 개구(21)가 형성되어 있다.

표적(30)은 광의 직진성을 이용하여 상기 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)가 동일 축상에 배치되었는지를 판단하기 위한 부재로서, 그 중심에는 광이 통과되는 구멍(31)이 형성되어 있고, 이 광투과공(31)이 상기 개구(21) 내에 위치하도록 지지판(20)에 설치된다.

표적(30)은 필요에 따라 지지판(20)에 장착 및 분리할 수 있고 또한 상하좌우로 위치 조절될 수 있도록 구성되며, 이와 같은 지지판(20)에 대한 표적(30)의 장착 및 위치 조정은, 예를 들어 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 표적(30)의 둘레에 지지판(20)에 설치된 조정나사(32)에 의해 가능하다. 즉, 표적(30) 둘레의 지지판(20)에 4개의 관통 볼트공(34)이 형성된 수직편(33)을 부착하고, 각각의 볼트공(34)에 볼트(35)를 체결하여 표적(30)을 장착 및 위치 조정하는, 조정나사(32)를 사용할 수 있다.

지지판(20)의 둘레에는 이를 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)에 탈착 가능하게 고정하는 고정구(40)가 설치되어 있다. 고정구(40)로서는 도1에 도시된 바와 같이, 양단에 볼트공(42,43)이 형성된 다수의 고정바(41)를 사용할 수 있으며, 고정바(41)는 두 볼트공(42,43)을 사용하여 지지판(20)과 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5) 사이에 볼트 체결된다.

상기 고정바(41)의 길이를 조절함에 따라, 동일한 지지판(20)을 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 사이즈가 차이나는 다른 스러스터에도 사용할 수 있다. 본 고정바(41)는 이를 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)에 볼트(44)로 체결할 수 있는 경우에 적용할 수 있다(도4 하단의 리셉터클에 표적을 고정한 부분 참조).

고정구(40)의 다른 예로서는, 도4에 도시된 바와 같이, 지지판(20)의 외각 둘레에 부착되고 볼트공(46)이 형성된 다수의 수직편(45)에 고정나사(47)를 체결하는 구조를 사용할 수 있다. 본 고정나사(47) 구조는 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)에 볼트공을 형성하지 않아도 되는 이점이 있다(도4 상단의 모터 지지대에 표적을 고정한 부분 참조).

상기 스러스터의 하부의 도크 바닥(51)에는, 도4에 도시된 바와 같이, 트랜시트(50)가 위치 조절 가능하게 설치된다. 본 트랜시트(50)는 리셉터클(3)에 장착된 표적과 협력하여 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)의 축을 정렬하는 데 사용되며, 상기 조명원(60)으로부터의 광의 위치를 설정하기 위한 것이다. 트랜시트(50)는 이를 도크 바닥(51)에 위치시키기 위한 지지대(52)에 장착되고 지지대(52)에는 트랜시트(50)의 미소 위치를 조절하기 위한 조정나사(53)가 구비되어 있다.

마지막으로 상기 스러스터의 상부에는 상기 표적(30)과 트랜시트(50)에 광을 조사하기 위한 조명원(60)이 설치된다.

도4에 있어서는 상기 트랜시트(50)와 조명원(60)이 각각 스러스터의 하부와 상부에 설치된 예가 도시되어 있으나, 이들의 설치 위치는 서로 반대가 될 수도 있고, 특히 조명원(60)은 필요에 따라 스러스터 룸(6) 내에 설치될 수도 있다.

이하, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치에 의한 축정렬 방법에 대해 설명한다.

먼저, 스러스터 룸(6)의 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)가 장착되는 위치에 상기 고정구(40)를 이용하여 각각 표적부(10a, 10b,10c)를 장착한다. 도4에 있어서는 리셉터클(3), 스티어링 기어(4)에 장착되는 표적부(10a, 10b)는 상기 고정바(41)를 이용하여 고정하고, 모터 지지대(5)에 장착되는 표적부(10c)는 고정나사(47)를 사용하여 고정한 예를 도시한 것이다.

다음에 다이얼 게이지(70)를 이용하여 각각의 표적(30a,30b,30c)을 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)의 대략적인 중심에 위치하도록 조정한다. 다이얼 게이지(70)는, 도5에 도시된 바와 같은, 조절나사(73)에 의해 길이 조절 가능하게 형성된 바(72)의 일단에 상기 표적(30)의 광투과공(31)에 끼워지는 핀(74)을 부착하고 타단에 게이지(70)를 부착한 지지대(71)에 설치되며, 상기 핀(74)을 광투과공(31)에 끼우고 게이지(70)가 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 또는 모터 지지대(5)의 가공 내측 가공면에 접하도록 한 상태에서 바(72)를 컴퍼스와 같이 회전시키고, 이때 광투과공(31)과 각각의 내측 가공면 사이의 길이 편차가 없도록 상기 조정나사(32)를 조절하여 표적(30)의 위치를 지지판(20) 상에서 이동시키므로써 표적(30)의 광투과공(31)이 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)의 중앙에 위치하도록 한다.

다음에, 리셉터클(3)의 표적부(10a)에 장착된 표적(30a)의 광투과공(31)에서 추를 내려 표시한 후, 여기에 지지대(52)에 장착된 트랜시트(50)를 수평 레벨을 정확히 잡아 설치한다.

다음에, 리셉터클(3) 표적(30a)의 상방에 조명원(60)을 설치하여 표적(30a)의 광투과공(31)을 통해 투사된 광이 통과될 때까지 트랜시트(50)의 위치를 좌우상하로 조절하여 일차적으로 표적(30a)과 트랜시트(50)의 중심을 정렬한다. 이 작업은 상기 스티어링 기어(4)와 모터 지지대(5)의 표적부(10b,10c)에서 표적(30b,30c)을 제거한 상태로 행하거나, 상기 조명원(60)을 리셉터클(3)과 스티어링 기어(4)의 사이에 위치시킨 상태에서 행한다.

다음에 표적부(10a)로부터 표적(30a)을 제거한 후에, 상기 표적(30a)과 트랜시트(50)의 중심을 맞추는 것과 동일한 방법으로, 스티어링 기어(4) 표적부(10b)의 표적(30b)과 트랜시트(50)의 중심을 정렬한다.

다음에 표적부(10a)에 표적(30a)을 다시 장착한 후 표적(30a)과 트랜시트(50)의 중심을 재정렬하고, 다시 표적부(10a)로부터 표적(30a)을 제거한 후 표적(30b)과 트랜시트(50)의 중심을 재정렬하는 절차를 반복하여 표적(30b), 표적(30a), 및 트랜시트(50)의 중심을 정확하게 정렬한다.

마지막으로, 모터 지지대(5) 표적부(10c)의 표적(30c)에 형성된 광투과공(31)을 통해 그 상부에 설치된 조명원(60)의 광이, 상기 표적(30b)과 표적(30a)을 통과해 트랜시트(50)에 통과하도록 상기 모터 지지대(5)에 설치된 조정사사(5')를 조작하여 모터 지지대(6)의 스러스터 룸(6)에서의 위치를 정확하게 세팅한다.

이상에서 설명한, 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치에 의한 축정렬 방법에 따라, 먼저 리셉터클(3) 표적(30a)과 스티어링 기어(4)의 표적(30b)을 그 중심에 정렬한 후에 이를 기준으로 모터 지지대(5)의 위치를 정렬하므로써, 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)는 동일축선상에 정렬된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치에 의하면, 첫째 축정렬에 사용되는 표적을 리셉터클, 스티어링 기어 및 모터 지지대의 가공 상태에 관계없이 장착 및 분리하기 용이하고, 둘째 표적(30)이 지지판(20)에 대하여 탈착 및 위치조절 가능하게 되어 있으므로 축정렬 과정에서 표적부(10) 전체를 탈착 및 위치 조절할 필요가 없이 표적(30)만 탈착 및 위치조절하면 되고, 고정구(40)의 사이즈를 달리하므로써 동일한 표적부(10)를 여러 가지 사이즈의 스러스터에 사용할 수 있는 등, 표적의 장착 및 분리가 용이하고, 축정렬 작업이 편리한 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치의 표적부의 평면도,

도2는 지지판에 표적을 장착 및 위치 조정하는 예를 보여주는 표적부의 단면도,

도3은 상기 표적부의 고정구의 다른 예를 보여주는 도면,

도4는 본 발명에 따른 스러스터의 축정렬 장치에 의한 축정렬 방법을 보여주는 스러스터 룸의 개략도,

도5는 스러스터의 축정렬에 사용되는 다이얼 게이지 개략도,

도6은 아지무쓰 스러스터가 설치되는 부분의 상세도,

도7은 종래의 스러스터 축정렬 방법을 보여주는 스러스터 룸의 개략도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3: 리셉터클 4: 스티어링 기어

5: 모터 지지대 20: 지지판

21: 개구 30: 표적

31: 광투과공 40: 고정구

50: 트랜시트 60: 조명원

Claims (2)

1. 선박(1) 스러스터의 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)의 축을 정렬하는 장치에 있어서, 중앙에 개구(21)가 형성되어 있는 지지판(20), 상기 지지판(20)의 개구(21)에 상하 좌우로 위치 조절 가능 및 탈착 가능하게 고정되고 중심에 광투과공(31)이 형성되어 있는 표적(30), 및 상기 지지판(20)을 상기 리셉터클(3), 스티어링 기어(4) 및 모터 지지대(5)에 탈착 가능하게 고정하며 길이가 조절 가능한 고정구(40)를 포함하는 표적부(10);

   상기 표적부(10)의 상부 또는 하부에 설치되는 위치 조절 가능한 트랜시트(50); 및

   상기 광투과공(31) 및 트랜시트(50)에 광을 제공하는 조명원(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스터의 축정렬 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지판(20)에는, 상기 표적(30)의 둘레에 설치되고 관통 볼트공(34)이 형성된 다수의 수직편(33)과, 상기 볼트공(34)에 체결되는 볼트(35)로 구성된 조정나사(32)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스러스터의 축정렬 장치.