KR101133873B1 - 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치에 관한 것으로, 그 목적은 프로펠러와 같이 중공 구조를 가지는 대형구조물의 터닝 작업을 위하여 대형구조물을 프레임에 투입할 때, 프레임의 개폐없이 대형구조물의 투입이 가능하도록 함으로써 프레임의 구조를 단순하면서도 구조적으로 안정된 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 원형구조로서 중공 구조를 가지는 대형구조물이 투입되는 공간이 중앙부에 형성되고, 상기 공간으로 투입된 대형구조물의 중공부에 삽입되어 대형구조물을 고정하는 한쌍의 고정용 콘이 공간의 상하부에 위치하도록 구비되며, 한쌍의 고정용 콘과 각각 연결되어 고정용 콘을 이동시키는 한쌍의 척킹용 실린더가 구비된 프레임; 상기 프레임의 외주면과 접촉하도록 프레임의 하부에 배치되며, 구동모터와 연결되어 회전함으로써 프레임을 회전시켜 프레임에 고정된 대형구조물을 턴오버시키는 다수개의 터닝 롤러들; 및 상기 프레임의 전방에 배치되어 프레임에 근접하거나 멀어지도록 이동하며, 대형구조물을 프레임의 공간에 투입하는 이동대차;로 구성된 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

턴오버, 프레임, 이동대차, 롤러

Description

대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치{A turn-over device using a transfer car and turning-rollers}

본 발명은 턴오버 장치에 관한 것으로, 특히 선박용 프로펠러와 같이 중공 형태의 구조(hollow-type)를 갖는 대형구조물을 뒤집기 위한 턴오버 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 프로펠러를 제작하는 과정에서 프로펠러의 주조 후 기계가공(압탕 자르기, 프로펠러 들기용 아이 볼트 홀 작업, 보스(boss) 하면 작업, 보스 상면 가공, 내경 보링, 전진면 날개 밀링, 후진면 날개 밀링, 전진면 그라인딩, 후진면 그라인딩, 검사 출고 등)을 하기 위해 대략 6~8회 정도 뒤집어 주어야 한다.

한편 상기와 같이 프로펠러를 뒤집어 주는 턴오버 작업은 아래와 같은 공정에 의해 수행되었다. ①프로펠러 보스 측면 중앙부에 나사산으로 가공된 홀에 프로펠러 턴오버용 아이 볼트를 체결한다. ②아이 볼트에 주권 와이어 로프를 연결하고, 오버 헤드 크레인으로 프로펠러를 들어올려 수직으로 세운다. ③아래쪽으로 향한 프로펠러 날개에 오버 헤드 크레인의 보권 와이어 로프를 감아서 끌어올림으로써 프로펠러를 수평으로 맞춘다. ④수평상태인 프로펠러를 고운 모래로 채워진 피 트(Pit) 위에 내려놓는다.

그러나 상기와 같이 와이어 로프를 이용한 방법은 와이어 로프가 굵고 무거워 취급이 어려울 뿐만 아니라, 턴오버 작업시 날개에 손상이 발생될 우려가 높으며, 더욱이 안전사고의 위험이 높은 단점이 있었다.

이에 본 출원인은 대형 프로펠러의 턴오버 작업을 보다 용이하고 안전하게 수행할 수 있게 하는 턴오버 장치를 발명하였으며, 이러한 턴오버 장치는 등록특허 제0478248호에 개시되어 있다. 개시된 턴오버 장치의 구성을 도 1을 참조하여 설명하면, 좌?우측 하부 프레임(24,24`)의 상부에 상부 프레임(22,22`)이 각각 조립 설치되고, 상부 프레임(22,22`)에 메인 스핀들(12)이 설치되며, 상기 메인 스핀들(12)에 메인 붐(10,10`)이 설치된 것으로 구성되며, 상기 메인 붐(10,10`)에 프로펠러를 고정하기 위한 유압실린더(40)와 보스 테이블(14) 및 보스 콘(16)이 구비되고, 상기 상부 프레임(22)에 메인 스핀들(12)의 회전을 위한 유압모터(36)가 구비된 것으로 구성되어 대형 프로펠러의 턴오버 작업을 용이하고 안전하게 수행할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나 배경기술을 통해 언급된 턴오버 장치는 중량물을 위치시키기 위한 공간을 확보하기 위해서 메인 붐이 수평방향으로 회전해야만 하며, 이때 상부의 메인 붐은 회전 조인트에 대해서 외팔보 구조를 띄게 되므로 회전 조인트 부분에서의 과도한 부하로 인해 잦은 고장과 장치의 수명이 짧아지는 문제가 있었다. 또한 중량물을 위치시키기 위한 메인 붐의 길이가 과도하고, 메인 붐과 중량물이 결합되어 턴오버 되므로 장치의 크기와 작업에 소요되는 면적이 과도한 문제점이 있었다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 프로펠러와 같이 중공 구조를 가지는 대형구조물의 터닝 작업을 위하여 대형구조물을 프레임에 투입할 때, 프레임의 개폐없이 대형구조물의 투입이 가능하도록 함으로써 프레임의 구조를 단순화면서도 구조적으로 안정된 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자중에 의한 터닝 방식으로 기존에 비해 보다 작은 동력으로 터닝작업을 수행할 수 있는 슬라이딩 개폐구조 및 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 원형구조로서 중공 구조를 가지는 대형구조물이 투입되는 공간이 중앙부에 형성되고, 상기 공간으로 투입된 대형구조물의 중공부에 삽입되어 대형구 조물을 고정하는 한 쌍의 고정용 콘이 공간의 상하부에 위치하도록 구비되며, 한 쌍의 고정용 콘과 각각 연결되어 고정용 콘을 이동시키는 한 쌍의 척킹용 실린더가 구비된 프레임;

상기 프레임의 외주면과 접촉하도록 프레임의 하부에 배치되며, 구동모터와 연결되어 회전함으로써 프레임을 회전시켜 프레임에 고정된 대형구조물을 턴오버시키는 다수개의 터닝 롤러들; 및

상기 프레임의 전방에 배치되어 프레임에 근접하거나 멀어지도록 이동하며, 대형구조물을 프레임의 공간에 투입하는 이동대차;로 구성된 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치를 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 턴오버 장치는 기존의 턴오버 장치에 비해 작은 면적에 설치가 가능하여 공간의 활용도를 높일 수 있고, 대차에 의해 작업 대상인 대형구조물의 투입이 이루어지므로 프레임의 개폐 없이도 대형구조물의 투입이 가능하여 프레임의 구조를 단순화할 수 있게 되고, 이로 인하여 안전성을 높일 수 있게 되었다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 한편 본 발명에서 언급된 중공 구조를 가지는 대형구조물이란 프로펠러와 같이 구조물의 중앙에 축이 결합될 수 있도록 홀 등의 중공부가 가공되어 있는 대형구조물을 의미한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 턴오버 장치의 사시도를 도시하고 있고, 도 3은 도 2의 정면도를 도시하고 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 턴오버 장치는 프레임(110)과, 다수개의 터닝 롤러(120)들과, 이동대차(130)로 구성된다. 이러한 턴오버 장치는 대형구조물의 터닝 작업을 위하여 프레임(110)에 대형구조물을 고정할 때, 프레임(110)의 개폐없이 이동대차(130)에 의하여 대형구조물의 투입이 이루어지므로, 대형구조물을 고정한 채로 회전하는 프레임(110)의 구조적 안전성의 확보가 용이하며, 전체적인 구조를 단순화할 수 있도록 한 것으로, 이하 각각의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 프레임의 정면도를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 상기 프레임(110)은 원형의 외형부(111)의 내부에 다수개의 보강대(112)가 설치되며, 중앙부에는 대형구조물이 투입되는 공간(S)이 형성되어 있다. 또한 공간(S)으로 투입된 대형구조물을 고정하기 위하여 공간(S)의 상하부에는 한쌍의 고정용 콘(113,114)이 상호 대칭구조로 배치되어 있으며, 한 쌍의 고정용 콘(113,114)을 각각 이동시키기 위한 한 쌍의 척킹용 실린더(115,116)가 구비되어 있다.

상기와 같은 프레임(110)은 대형구조물의 투입을 위하여 일부분이 이동하거나 회전하는 등의 개폐동작을 하지 않는 일체형 구조로써, 중량물인 대형구조물을 고정한 채로 회전할 경우에도 구조적 안전성을 보다 용이하게 유지할 수 있는 이점을 가지고 있다. 다시 말해, 개폐동작을 하는 프레임의 경우, 작동부위에 대형구조물의 중량에 따른 하중이 전달되어 파손되는 것을 방지하기 위하여 작동부위에 충분한 강성을 확보할 수 있는 다소 복잡한 구조가 요구되지만, 본 발명의 프레임(110)은 일체형 구조로서 보다 단순한 구조로서 충분한 강성을 구현할 수 있게 된다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 다수개의 터닝 롤러(120)들은 프레임(110)의 외주면에 접촉하도록 프레임(110)의 하부에 배치되며, 구동모터(121)와 연결되어 회전함으로써 프레임(110)을 회전시키도록 구성된다.

도 5는 본 발명에 따른 이동대차의 구성을 나타낸 측면도를 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 상기 이동대차(130)는 프레임(110)의 전방에 배치되어 프레임(110)에 근접하거나 멀어지도록 이동하며 대형구조물을 프레임(110)에 투입하는 것으로, 주행부(131)와, 받침판(132)과, 슬라이딩 구동부(133)로 구성된다. 여기서 상기 주행부(131)는 프레임(110)의 전방 바닥에서 상호 평행하게 설치된 한쌍의 레일(R)을 따라 이동대차(130)를 이동시키는 것으로, 비록 그 상세한 구조는 미도시되어 있으나, 바닥에는 레일(R)에 결합되는 구동바퀴(131-1)가 구비되며, 내부에는 구동바퀴(131-1)의 회전을 위한 동력을 제공하는 모터(131-2)가 구비되어 있다. 상기 받침판(132)은 주행부(131)의 상부에 배치되어 대형구조물이 놓여지는 공간(S)을 제공하는 것으로, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 말발굽과 같은 'U'형상으로형성되어 있다. 이러한 받침판(132)은 대형구조물을 하부에서 지지한 채로 슬라이 딩 구동부(133)에 의하여 프레임(110)에 구비된 공간(S)으로 투입되며, 'U'형상으로 인하여 대형구조물의 중공부가 하부로 노출되게 함으로써 공간(S)의 하부에 배치된 고정용 콘(114)이 대형구조물의 중공부에 삽입될 수 있도록 구성된다.

한편 상기 슬라이딩 구동부(133)는 주행부(131)에 설치되어 받침판(132)을 이동시키는 것으로, 상기 주행부(131)에 설치되며 상기 받침판(132)과 연결되어 받침판(132)을 이동시키는 적어도 하나 이상의 실린더로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 턴오버 장치를 이용하여 중공 구조를 가지는 대형구조물인 선박용 프로펠러의 터닝과정에 대해 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 이동대차 상에 대형 프로펠러가 놓여진 상태를 나타낸 사시도를 도시하고 있고, 도 7은 이동대차에 의하여 프로펠러가 프레임으로 투입된 상태를 나타낸 사시도를 도시하고 있으며, 도 8은 프레임의 회전에 의하여 프로펠러의 터닝이 이루어지는 과정을 나타낸 사시도를 도시하고 있다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 작업 대상 프로펠러(P)를 이동대차(130)의 받침판(132) 상에 안착시킨다. 이때 프로펠러(P)의 중공부(P-1)가 'U'형상을 갖는 받침판(132)의 하부로 노출되어 받침판(132)을 통해 고정용 콘(114)이 삽입될 수 있도록 안착시키게 된다.

상기와 같이 프로펠러(P)가 이동대차(130) 상에 안착되면, 이동대차(130)의 주행부(131)에 의하여 이동대차(130)가 프레임(110)에 근접하도록 이동하게 된다. 이후 이동대차(130)의 슬라이딩 구동부(133)의 작동에 의해 받침판(132)이 전진하게 됨으로써 프로펠러(P)를 프레임(110)의 공간(S)에 투입하게 된다.

한편 받침판(132)과 함께 프레임(110)의 공간(S)으로 투입된 프로펠러(P)의 고정을 위하여 공간(S)의 상하부에 배치된 한쌍의 고정용 콘(113,114)이 프로펠러(P)에 근접하도록 척킹용 실린더(115,116)가 작동하여 프로펠러(P)를 고정하게 되며, 이처럼 프로펠러(P)가 고정되면 받침판(132)은 슬라이딩 구동부(133)에 의하여 원위치로 복귀하게 된다.

상기와 같이 프로펠러(P)의 투입과 고정이 완료되면, 구동모터(121)를 통해 터닝 롤러(120)를 회전시킴으로써 프레임(110)을 회전시키게 되고, 이러한 과정을 통해 프로펠러(P)의 터닝작업이 이루어지게 된다.

상기와 같은 본 발명의 턴오버 장치는 원형 프레임의 하부에 터닝 롤러를 장치하여 구동하는 방식으로서, 원형 프레임과 하부 터닝 롤러 사이의 구동력은 중량물과 결합된 원형 프레임 전체의 자중에 의한 마찰력으로 구동이 되며, 상대적으로 큰 반지름을 가지는 원형 프레임과 상대적으로 작은 반지름의 터닝 롤러는 감속기의 역할을 수행함으로서 배경기술에서 언급된 종래의 턴오버 장치에 비해 보다 작은 동력으로 중량물을 회전시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 종래 대형 프로펠러 턴오버 장치를 나타낸 정면도,

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 턴오버 장치의 사시도,

도 3 은 도 2의 정면도,

도 4 는 본 발명에 따른 프레임의 정면도,

도 5 는 본 발명에 따른 이동대차의 구성을 나타낸 측면도,

도 6 은 본 발명의 이동대차 상에 대형 프로펠러가 놓여진 상태를 나타낸 사시도,

도 7 은 이동대차에 의하여 프로펠러가 프레임으로 투입된 상태를 나타낸 사시도,

도 8 은 프레임의 회전에 의하여 프로펠러의 터닝이 이루어지는 과정을 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(110) : 프레임

(113),(114) : 고정용 콘

(115),(116) : 척킹용 실린더

(120) : 터닝 롤러

(121) : 구동모터

(130) : 이동대차

(131) : 주행부

(132) : 받침판

(133) : 슬라이딩 구동부

Claims (3)

1. 원형구조로서 중공 구조를 가지는 대형구조물이 투입되는 공간(S)이 중앙부에 형성되고, 상기 공간(S)으로 투입된 대형구조물의 중공부에 삽입되어 대형구조물을 고정하는 한쌍의 고정용 콘(113,114)이 공간(S)의 상하부에 위치하도록 구비되며, 한쌍의 고정용 콘(113,114)과 각각 연결되어 고정용 콘(113,114)을 이동시키는 한쌍의 척킹용 실린더(115,116)가 구비된 프레임(110);

   상기 프레임(110)의 외주면과 접촉하도록 프레임(110)의 하부에 배치되며, 구동모터(121)와 연결되어 회전함으로써 프레임(110)을 회전시켜 프레임(110)에 고정된 대형구조물을 턴오버시키는 다수개의 터닝 롤러(120)들; 및

   상기 프레임(110)의 전방에 배치되어 프레임(110)에 근접하거나 멀어지도록 이동하며, 대형구조물을 프레임(110)의 공간(S)에 투입하는 이동대차(130);로 구성된 것을 특징으로 하는 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동대차(130)는,

   상기 프레임(110)의 전방 바닥에서 상호 평행하게 설치된 한쌍의 레일(R)을 따라 이동하여 프레임(110)에 근접하거나 멀어지도록 이동대차(130)를 이동시키는 주행부(131);

   상기 주행부(131)의 상부에 배치되어 대형구조물이 놓여지는 공간(S)을 제공 하되, 말발굽과 같은 'U'형상으로 형성되어 놓여진 대형구조물의 중공부가 하부로 노출되도록 구성된 받침판(132); 및

   상기 받침판(132)을 지지하도록 주행부(131)의 상부에 탑재되며, 프레임(110)에 구비된 공간(S)으로 받침판(132)이 투입되도록 받침판(132)을 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 구동부(133);로 구성된 것을 특징으로 하는 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 슬라이딩 구동부(133)는,

   상기 주행부(131)에 설치되며 상기 받침판(132)과 연결되어 받침판(132)을 이동시키는 적어도 하나 이상의 실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 대차와 터닝 롤러를 이용한 턴오버 장치.

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