KR101167925B1

KR101167925B1 - 선박의 샤프트 잠금장치

Info

Publication number: KR101167925B1
Application number: KR1020100065025A
Authority: KR
Inventors: 장재호; 이성준; 김일용
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-07-30
Also published as: KR20120004259A

Abstract

선박의 샤프트 잠금장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예는 선박의 샤프트의 커플링조립체 주변으로 선체에 형성된 기저부와, 상기 기저부의 상부에 결합되는 서포트부와, 상기 커플링조립체의 양쪽 외측면 외부에 그립 이동 블록을 배치하도록 상기 서포트의 끝단에 결합된 록킹부를 포함할 수 있다.

Description

선박의 샤프트 잠금장치{APPARATUS FOR LOCKING SHAFT IN VESSEL}

본 발명은 선박의 샤프트 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박 내에서는 구동 회전하는 회전축 등의 샤프트를 정비 작업, 유지 보수 작업, 선박 인양 작업시에 막대 형상을 갖는 샤프트 스토퍼를 이용하여 해당 샤프트의 회전을 임시 구속하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 선박은 이중연료엔진 또는 2행정 저속 디젤엔진 등의 추진장치(2)를 마련하고 있다.

추진장치(2)의 출력단에 연결된 엔진 샤프트(3)는 샤프트 클러치(4)와, 샤프트 클러치(4)의 출력단에 연결된 프로펠러 샤프트(5)를 거쳐 프로펠러(6)에 축결합될 수 있다.

프로펠러 샤프트(5)는 선체에 지지되는 복수개의 베어링 블록(7a, 7b)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

여기서, 플랜지 형상을 갖는 프로펠러 샤프트(5)의 커플링부(5a)와, 샤프트 클러치(4)의 출력단측 커플링부(4a)는 복수개의 볼트, 너트 등의 체결수단을 이용하여 축결합될 수 있다.

한편, 종래의 선박(1)에서는 프로펠러 샤프트(5) 등과 같은 회전축에 윤활이 되지 않거나, 회전축의 정비가 요구되는 상황에서, 안전하게 회전축을 정비할 수 있도록, 해당 회전축의 회전을 물리적으로 임시 구속시키는 샤프트 스토퍼(10)가 사용되고 있다.

샤프트 스토퍼(10)는 막대 형상의 바 몸체(13)와, 바 몸체(13)의 일측 단부에 형성된 제1 연결구멍(11)과, 바 몸체(13)의 타측 단부에 형성된 제2 연결구멍(12)을 갖는다.

종래 기술의 샤프트 스토퍼(10)를 사용하기 위해서, 먼저 작업자는 샤프트 클러치(4)의 출력단과 프로펠러 샤프트(5) 사이의 커플링부(4a, 5a)에서 마련된 체결수단 일부분(예: 볼트헤드)에 샤프트 스토퍼(10)의 제1 연결구멍(11)을 걸어 연결한다.

이때, 유한한 길이를 갖고 있는 샤프트 스토퍼(10)의 제2 연결구멍(12)이 선체쪽 브라켓(15)에 맞춰지도록 하기 위해서는 회전각 조정이 필요하다.

즉, 작업자는 샤프트 스토퍼(10)의 제2 연결구멍(12)을 선체쪽 브라켓(15)에 마련된 해당 체결볼트에 체결시킬 수 있을 정도의 회전각만큼 샤프트 클러치(4)의 출력단, 프로펠러 샤프트(5) 및 커플링부(4a, 5a)를 회전시켜야 한다.

종래 기술에서 작업자는 샤프트 클러치(4)의 출력단, 프로펠러 샤프트(5) 및 커플링부(4a, 5a)를 인위적으로 작업자 자신이 원하는 만큼 회전시킬 수 있는 별도의 수단이 없기 때문에, 작업자의 인력을 이용하여 직접 회전시킨 후, 샤프트 스토퍼(10)의 제2 연결구멍(12)을 선체쪽 브라켓(15)의 해당 체결볼트에 체결시켜, 결과적으로, 샤프트 스토퍼(10)를 커플링부(4a, 5a)와 브라켓(15) 사이에 장착한다.

그러나, 종래 기술에서는 작업자가 선박의 샤프트 및 관련 부재를 직접 돌려서 샤프트 스토퍼를 장착하기 때문에 안전 사고의 위험에 노출될 수 있고, 매우 힘든 작업으로 인해 작업자가 근골격계 질환으로 고통을 받을 수 있다.

본 발명의 실시예는 전자기력을 이용하여 잠금 또는 해제 작동을 수행하는 록킹부로 샤프트의 커플링조립체를 임시 구속 또는 해제시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 엔진 컨트롤 룸 제어장치의 제어신호에 의해 잠금 또는 해제 작동을 수행함에 따라 유사시 선박 정지를 위한 안전 장치로도 겸용될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 샤프트의 커플링조립체 주변으로 선체에 형성된 기저부와, 상기 기저부의 상부에 결합되는 서포트부와, 상기 커플링조립체의 양쪽 외측면 외부에 그립 이동 블록을 배치하도록 상기 서포트의 끝단에 결합된 록킹부를 포함하는 선박의 샤프트 잠금장치가 제공될 수 있다.

또한, 기저부는 상협하광의 프레임 부재로 형성되고, 상기 서포트부의 저판에 분해 또는 조립될 수 있다.

또한, 서포트부는 상기 기저부에 분해 조립되도록 볼트구멍을 형성한 저판과, 상기 저판에서 세워진 기둥 프레임과, 상기 기둥 프레임의 상단에서 외팔보 형상으로 형성된 보 프레임과, 상기 기둥 프레임과 상기 보 프레임의 사이 코너에 형성된 보강판을 포함할 수 있다.

또한, 록킹부는 보 프레임의 끝단에서 하향으로 상기 커플링조립체의 연직 상방 위치까지 연장된 거치 프레임과, 상기 거치 프레임의 하단에 수평하게 결합되고, 내부에 선형모터 구동기를 갖는 전자석 액추에이터부와, 상기 커플링조립체의 양쪽 외측면을 각각 향하는 방향 또는 반대 방향으로 상기 선형모터 구동기에 의해 슬라이딩 작동되도록 상기 전자석 액추에이터부의 양측 단부에 각각 결합된 그립 이동 블록과, 상기 커플링조립체의 양쪽 외측면에 접촉할 수 있는 위치를 기준으로 상기 그립 이동 블록의 내측면에 부착된 그립부를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 록킹부의 전자석 액추에이터부에 전기적으로 연결되어, 그립 이동 블록을 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 슬라이딩 작동시키는 구동제어기와, 상기 구동제어기에게 상기 록킹부용 작동 제어신호를 전송하도록 결합된 엔진 컨트롤 룸 제어장치가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예는 선박의 샤프트의 윤활 공급 작업, 정비 작업이 요구될 때, 신속하고 정확하게 샤프트의 커플링조립체를 임시 구속 또는 해제시킬 수 있음에 따라, 샤프트가 회전되지 않게 하여 샤프트의 유지 보수 작업을 힘들지 않고 안전하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 기존과 같이 샤프트를 구속시키기 위해서 작업자가 인력으로 샤프트 및 관련 부재를 회전시킬 필요가 없기 때문에 작업자의 근골격계 질환을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 엔진 컨트롤 룸의 제어장치의 제어신호에 의해 잠금 또는 해제 작동을 수행하도록 되어 있어서 유사시 선박 정지를 위한 안전 장치로 겸용될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 샤프트 스토퍼의 사용방법을 설명하기 위한 장치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 샤프트 잠금장치의 구성을 보인 측면도이다.
도 3a와 도 3b는 선박의 샤프트 잠금장치 작동 관계를 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 샤프트 잠금장치의 구성을 보인 측면도이다.

도 2를 참조하면, 선박의 샤프트 잠금장치는 기저부(100), 서포트부(200), 록킹부(300)를 포함할 수 있고, 구동제어기(400) 또는 엔진 컨트롤 룸(Engine Control Room, ECR) 제어장치(500)에 전기적으로 연결될 수 있다.

기저부(100)는 선박의 샤프트(80)의 커플링조립체(90) 주변으로 선체(70)의 바닥에서 상향으로 돌설되는 방식으로 형성될 수 있다.

기저부(100)는 상협하광의 프레임 부재(110)로 형성될 수 있고, 서포트부(200)의 저판(210)에 분해 조립될 수 있도록, 프레임 부재(110)의 상단에 마련된 상판(120)을 가질 수 있다.

서포트부(200)는 기저부(100)에 분해 조립되도록 볼트구멍을 형성하고 상기 프레임 부재(110)의 상판(120)과 결합되도록, 상기 서포트부(200)의 저부에서 수평하게 형성된 저판(210)을 포함할 수 있다.

서포트부(200)는 그의 저판(210)에서 세워진 기둥 프레임(220)과, 이런 기둥 프레임(220)의 상단에서 외팔보 형상으로 형성된 보 프레임(230)과, 이런 기둥 프레임(220)과 보 프레임(230)의 사이 코너에 형성된 보강판(240)을 포함할 수 있다.

록킹부(300)는 서포트부(200)에 지지되고, 전자기력을 이용하여 잠금 또는 해제에 대응한 슬라이딩 작동을 수행하도록 되어, 결과적으로 샤프트(80)의 커플링조립체(90)를 임시 구속 또는 해제시킬 수 있다.

록킹부(300)는 구동제어기(400)를 통한 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)의 제어신호에 의해 잠금 또는 해제 작동이 이루어질 수 있어서, 정비 또는 유지 보수를 위한 잠금 장치의 역할과, 유사시 선박의 정지를 위한 안전 장치 또는 브레이크로서의 역할로 겸용될 수 있다.

이를 위해서, 록킹부(300)는 서포트부(200)의 보 프레임(230)의 끝단에서 하향으로 샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 연직 상방 위치까지 연장된 거치 프레임(310)을 구비할 수 있다.

또한, 록킹부(300)는 거치 프레임(310)의 하단에 수평하게 결합되고, 록킹부(300)의 케이싱 내부에 전자석 방식의 선형모터 구동기를 마련한 전자석 액추에이터부(320)를 포함할 수 있다.

여기서, 거치 프레임(310)의 하단은 전자석 액추에이터부(320)의 케이싱 상부 중간 위치에 연결될 수 있다.

전자석 액추에이터부(320)의 케이싱 내부에 마련된 선형모터 구동기는 VR(variable reluctance)형 또는 PM(permanent magnet)형 또는 하이브리드(hybrid)형 리니어 모터, 또는 그와 유사한 샤프트모터 등을 활용하여 제작될 수 있다.

또한, 록킹부(300)는 샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 선형모터 구동기에 의해 슬라이딩 작동되도록 전자석 액추에이터부(320)의 양측 단부에 각각 삽입되어 슬라이딩 작동 가능하게 결합된 그립(grip) 이동 블록(330)을 포함할 수 있다.

전자석 액추에이터부(320)의 케이싱은 선형모터 구동기를 보호하거나 탑재하기 위한 하우징의 역할과, 그립 이동 블록(330)의 선형가이드의 역할을 담당할 수 있도록 사각형 가이드 중공바 형상으로 형성될 수 있다.

그립 이동 블록(330)은 전자석 액추에이터부(320)의 양측 단부에 결합될 수 있도록 사각링형으로 형성될 수 있다.

샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면에 접촉하여 마찰력을 작용할 수 있는 위치를 기준으로, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 그립 이동 블록(330, 331) 각각의 내측면에는 그립부(335, 336)가 부착될 수 있다.

여기서, 그립부(335, 336)는 클로로 부틸고무 등과 같이 내구성이 뛰어난 합성 고무 재질 또는 폴리우레탄 등의 합성 수지 재질 또는 기타 로봇 공학의 그리퍼(gripper)의 마찰 부재용 재질 중 어느 하나 또는 이들을 조합한 형태로 제작될 수 있다.

그립부(335, 336)의 외측표면에는 마찰 면적을 증대시키기 위해 엠보싱 또는 딤플 형상이 더 형성되어 있을 수 있다.

구동제어기(400)는 록킹부(300)의 주변 또는 서포트부(200)에 설치될 수 있다.

구동제어기(400)는 연결 전선(430)을 통해 록킹부(300)의 전자석 액추에이터부(320)의 선형모터 구동기에 전기적으로 연결될 수 있고, 그립 이동 블록(330, 331)을 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 슬라이딩 작동시키는, 일종의 선형모터 제어기로서 이해될 수 있다.

구동제어기(400)는 자체 스위치 또는 조작부(도시 안됨)를 구비하여, 사용자가 임의적으로 록킹부(300)의 작동을 제어할 수 있다.

또한, 구동제어기(400)는 주지의 산업용 시리얼 통신 기술을 이용하여 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)에 접속되어, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)의 제어신호에 의해 록킹부(300)의 작동을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

여기서, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 엔진 컨트롤 룸의 통합 콘솔 내부에 모듈화되어 구성될 수 있다.

엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 구동제어기(400)에게 록킹부(300)용 작동 제어신호(s1, s2)를 전송하도록 결합된 구동제어기(400)에 결합될 수 있다.

엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 선박의 비상 정지 프로세스와 연동하여 구동제어기(400)를 통해 록킹부(300)를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.

이하, 도 3a와 도 3b를 통해서, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 샤프트 잠금장치의 작동 방법을 설명하고자 한다.

도 3a와 도 3b는 선박의 샤프트 잠금장치 작동 관계를 설명하기 위한 평면도이다.

도 3a를 참조하면, 록킹부(300)는 최초 또는 기본 상태에서 그립 이동 블록(330)을 샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면에 이격된 상태로 유지시킬 수 있다.

작업자가 선박에 마련된 해당 샤프트에 윤활이 되지 않거나, 샤프트의 정비가 요구되는 상황 발생에 따라, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)를 조작하는 작업자에게 샤프트 잠금을 요청할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 샤프트 잠금 요청에 상응하여, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 샤프트 잠금에 대응한 록킹부(300)용 제1 작동 제어신호(s1)를 구동제어기(400)에게 하달할 수 있다.

구동제어기(400) 제1 작동 제어신호(s1)에 대응하여 잠금 작동용 전원(f1)을 록킹부(300)에 인가할 수 있다.

이에 따라, 록킹부(300)의 선형모터 구동기는 그립 이동 블록(330, 331)을 샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면에 밀착시키도록 슬라이딩 작동시킨다.

결국, 그립 이동 블록(330, 331)의 그립부(335, 336)가 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면에 밀착되어, 커플링조립체(90) 및 그의 샤프트(80)가 회전되지 못하게 구속될 수 있다.

다시 도 3a를 참조하면, 작업자는 모든 작업을 끝마치고, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)를 조작하는 작업자에게 샤프트 해제를 요청할 수 있다.

즉, 샤프트 해제 요청에 상응하여, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 샤프트 해제에 대응한 록킹부(300)용 제2 작동 제어신호(s2)를 구동제어기(400)에게 하달할 수 있다.

구동제어기(400) 제2 작동 제어신호(s2)에 대응하여 해제 작동용 전원(f2)을 록킹부(300)에 인가할 수 있다.

이에 따라, 록킹부(300)의 선형모터 구동기는 그립 이동 블록(330, 331)을 샤프트(80)의 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면에서 떨어지도록 슬라이딩 작동시킨다.

결국, 그립 이동 블록(330, 331)의 그립부(335, 336)가 커플링조립체(90)의 양쪽 외측면으로부터 떨어져서, 커플링조립체(90) 및 그의 샤프트(80)가 회전될 수 있는 상태가 될 수 있다.

한편, 엔진 컨트롤 룸 제어장치(500)는 선박의 비상 정지 프로세스와 연동하여 제1 작동 제어신호(s1) 또는 제2 작동 제어신호(s2)를 구동제어기(400)에게 하달하여 록킹부(300)를 유사시 선박의 정지를 위한 안전 장치 또는 브레이크로서 활용할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

100 : 기저부 200 : 서포트부
300 : 록킹부 310 : 거치 프레임
320 : 전자석 액추에이터부 330 : 그립 이동 블록
400 : 구동제어기 500 : 엔진 컨트롤 룸 제어장치

Claims

선박의 샤프트의 커플링조립체 주변으로 선체에 형성된 기저부와,
상기 기저부의 상부에 결합되는 서포트부와,
상기 커플링조립체의 양쪽 외측면 외부에 그립 이동 블록을 배치하도록 상기 서포트의 끝단에 결합된 록킹부를 포함하는
선박의 샤프트 잠금장치.
제1항에 있어서,
상기 기저부는
상협하광의 프레임 부재로 형성되고, 상기 서포트부의 저판에 분해 또는 조립되는
선박의 샤프트 잠금장치.
제1항에 있어서,
상기 서포트부는
상기 기저부에 분해 조립되도록 볼트구멍을 형성한 저판과,
상기 저판에 세워진 기둥 프레임과,
상기 기둥 프레임의 상단에서 외팔보 형상으로 형성된 보 프레임과,
상기 기둥 프레임과 상기 보 프레임의 사이 코너에 형성된 보강판을 포함하는
선박의 샤프트 잠금장치.
제3항에 있어서,
상기 록킹부는
상기 보 프레임의 끝단에서 하향으로 상기 커플링조립체의 연직 상방 위치까지 연장된 거치 프레임과,
상기 거치 프레임의 하단에 수평하게 결합되고, 내부에 선형모터 구동기를 갖는 전자석 액추에이터부와,
상기 커플링조립체의 양쪽 외측면을 향하는 방향 또는 반대 방향으로 상기 선형모터 구동기에 의해 슬라이딩 작동되도록 상기 전자석 액추에이터부의 양측 단부에 각각 결합된 그립 이동 블록과,
상기 커플링조립체의 양쪽 외측면에 접촉할 수 있는 위치를 기준으로 상기 그립 이동 블록의 내측면에 부착된 그립부를 포함하는
선박의 샤프트 잠금장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 록킹부의 전자석 액추에이터부에 전기적으로 연결되어, 그립 이동 블록을 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 슬라이딩 작동시키는 구동제어기와,
상기 구동제어기에게 상기 록킹부용 작동 제어신호를 전송하도록 결합된 엔진 컨트롤 룸 제어장치를 더 포함하는
선박의 샤프트 잠금장치.