KR101264647B1 - 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로펠러의 보스부에 고정축을 고정시켜 용이하고 안전한 턴오버 작업을 수행할 수 있도록 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치를 개시한다. 개시된 프로펠러 턴오버 장치는 양단부에 이송공이 형성되고 이송공의 내측으로 구동핀구멍이 형성된 고정축;과, 고정축에 나사 결합되는 한 쌍의 콘;과, 고정축에 콘을 나사 결합하여 프로펠러의 보스에 고정한 상태에서 고정축의 구동핀구멍에 구동핀을 삽입하여 고정축의 일단부를 구동핀을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지축부;를 포함하여 구성되어, 구조가 간소하여 제작을 용이하게 하며, 턴오버작업을 위한 작업장의 면적을 줄여 좁은 장소에서도 프로펠러의 턴오버 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 턴오버 작업 과정 중 프로펠러가 항상 안정하게 지지된 상태를 유지하므로 프로펠러의 턴오버 작업의 안전성을 향상시킨다.

Description

프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치{TURN OVER APPARATUS WITH HINGE AXIS AND FIXING AXIS FOR TURING OVER PROPELLER OF SHIP}

본 발명은 선박용 프로펠러 제작 시 프로펠러를 신속하고 용이하며 안전하게 회전시키기 위한 프로펠러 턴 오버 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 프로펠러를 제작하기 위해서는 프로펠러의 전면과 후면을 가공하기 위해 프로펠러를 빈번히 뒤집어야 하는 프로펠러 턴오버 작업을 수행해야 한다.

도 1은 이러한 종래기술의 프로펠러 턴오버 작업을 위해 프로펠러 블레이드에 슬링벨트를 묶어 크레인으로 턴 오버 작업을 수행하는 사진이다.

도 1과 같이 종래기술에서는 프로펠러의 턴 오버 작업을 위해 프로펠러 블레이드에 슬링벨트를 묶는다. 이후 크레인을 이용하여 프로펠러를 들어올린 후 회전시켜 프로펠러의 전면과 후면을 뒤집는 작업을 수행하게 된다.

일 예로 지름 6600mm, 무게 25400kg, 블레이드 수가 6인 1200TEU 급의 프로펠러에 대한 턴오버 작업을 설명한다.

상기 프로펠러의 턴오버 작업을 위한 작업 인력으로는 크레인 조정 및 작업 책임자 1명, 슬링벨트, 반목 및 타이어 배치를 위한 3명 등 총 4명의 작업인력이 필요하다.

상기 4명의 작업 인력에 의한 턴오버 작업 공정은, 가공기 및 연마장 등에서 프로펠러를 인양하는 공정(소요시간 약 15분), 대차에 프로펠러를 탑재하여 이동하는 공정(소요시간 약 22분), 피트(pit)장으로 이동하는 공정(소요시간 약 5분), 턴오버 작업 셋팅 공정(소요시간 약 15분), 슬링(Sling Belt) 2개를 이용한 턴오버 공정(소요시간 약 22분), 턴오버 작업 셋팅 공정(소요시간 약 13분), 피트장 이동공정(소요시간 약 5분), 대차에 프로펠러를 탑재하여 대차로 이동(소요시간 약 22분), 가공기 및 연마장 등에서 프로펠러 설치공정(소요시간 약 15분)에 의해 1회의 턴오버 작업이 수행된다.

즉, 1회의 턴오버 공정에 약 2시간 30여분의 작업 시간이 소요되어 작업효율이 저하되고, 이로 인해 생산성이 저하되는 문제점을 가진다.

또한, 프로펠러의 턴오버 작업을 위해 크레인 2개를 동시에 구연하여 공중에서 턴오버(Turn-Over) 작업을 수행하는 경우 Y축 개별 움직임의 제한으로 인해 턴오버 작업이 불가능한 문제점이 발생한다.

또한 크레인 용량의 제한으로 일정 중량 이하의 프로펠러만 작업이 가능한 문제점도 가진다.

또한, 크레인에 의한 턴오버 작업을 수행하는 경우 프로펠러를 인양하는 과정에서 프로펠러가 90도 이상 넘어가는 때에 무게 중심의 변동으로 인해 크레인 과부하가 발생하거나, 프로펠러의 횡 방향 회전 현상이 발생하여 작업자와 충돌하거나, 블레이드가 피트장 바닥과 충돌하는 등의 현상이 발생할 수 있다.

또한 프로펠러의 턴오버 작업 시에 하부에 타이어 또는 반목 등을 설치하는 작업을 수작업을 진행해야 하고, 프로펠러의 회전 또한 수작업으로 수행해야 하므로 작업자의 부상이 발생할 수 있는 등 작업 안전성이 현저히 저하되는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제2002-27660호에서는 개폐되는 상부붐대와 하부붐대를 구비하고, 상부붐대를 개방하여 하부붐대에 프로펠러를 장착한 후 상부붐대를 폐쇄하여 상부붐대와 하부붐대 사이에 프로펠러를 고정하여 스핀들을 이용하여 회전시킴으로써 프로펠러를 뒤집는 작업을 수행할 수 있도록 하는 "대형 프로펠러 턴오버 장치"(종래기술 1)를 제공하였다.

그러나 상술한 종래기술 1의 경우에 프로펠러의 턴오버 작업을 위해 상부붐대를 일단부를 축으로 회전시켜 개방시키는 경우 외팔보와 같이 회동되는 것에 의해 상부붐대의 하중에 의해 회전되는 단부측에 과중한 하중 부하가 작용하는 문제점을 가진다.

또한 상술한 종래기술 1의 경우 턴오버 장치의 구성이 복잡하여 설치가 용이하지 않으며 설치 비용이 많이 소요될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 턴오버 작업을 위해 보스부 고정축과 힌지형 지지축을 이용하여 프로펠러를 용이하게 장착하여 회전시킬 수 있도록 하고, 작업 안전성을 향상시키며, 설치 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 간소한 구조의 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로펠러 턴오버장치는, 양단부에 이송공이 형성되고 이송공의 내측으로 구동핀구멍이 형성된 고정축;과, 고정축에 나사 결합되는 한 쌍의 콘;과, 고정축에 콘을 나사 결합하여 프로펠러의 보스에 고정한 상태에서 고정축의 구동핀구멍에 구동핀을 삽입하여 고정축의 일단부를 구동핀을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지축부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 콘과 상기 고정축은 하나의 콘은 고정축에 고정되고 다른 하나의 콘은 상기 고정축에 나사결합되도록 구성될 수 있다.

상기 한 쌍의 콘과 상기 고정축은 상기 한 쌍의 콘 각각이 상기 고정축의 양측에서 나사 결합되도록 구성될 수도 있다.

상기 지지축부는, 상단부에 프로펠러의 턴오버를 위해 구동핀을 중심으로 고정축이 회전될 수 있도록 하는 회전홈이 형성되고 하단부에 양측부 각각에 형성되는 한 쌍 힌지축이 형성된 지지축;과, 상기 회전홈의 측부에서 구동핀을 고정축의 구동핀구멍에 결합 또는 분리시키도록 장착되는 구동핀구동부;와, 작업장의 저면에 부착되어 지지축의 하단부를 회전가능하게 고정하는 힌지축구동부;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동핀구동부는, 회전홈의 구동핀삽입홈에 삽입되고 분리되도록 이동되는 구동핀;과, 구동핀을 이동시키는 구동핀구동기;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 힌지축구동부는, 지지축의 힌지축을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 힌지;와, 상기 힌지축 중 어느 하나에 축 결합되어 지지축을 힌지축을 중심으로 회전시키는 지지축구동기;를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 구성의 본 발명은 프로펠러의 턴오버를 위해 프로펠러를 거더에 장착함이 없이 크레인을 이용하여 고정축이 결합된 프로펠러를 구동핀을 이용하여 회전가능하게 지지축에 고정시킨 후 구동핀을 중심으로 프로펠러를 회전시키는 것에 의해 프로펠러를 안정적으로 고정한 상태에서 턴오버 작업을 수행할 수 있도록 하여 프로펠러의 턴오버 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 프로펠러의 턴오버 과정 중 프로펠러를 안정적으로 고정하므로 작업 안전성을 현저히 향상시킨다.

또한, 본 발명은 프로펠러를 고정축을 이용하여 고정한 후 크레인을 이용하여 회전시키게 되므로 턴오버장치의 구조를 간소화시켜, 턴오버 장치가 차지하는 작업 면적을 줄일 수 있고, 이로 인해 종래기술의 턴오버 장치에 비해 작은 공간에서 턴오버 작업을 수행할 수 있도록 한다.

도 1은 이러한 종래기술의 프로펠러 턴오버 작업을 위해 프로펠러 블레이드에 슬링벨트를 묶어 크레인으로 턴 오버 작업을 수행하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 턴오버장치(1)의 분해사시도,
도 3은 도 2의 턴오버 장치에 프로펠러(10)를 결합한 상태의 턴오버장치(1)의 사시도,
도 4는 턴오버 작업을 위해 고정축(100)과 콘(200)을 프로펠러(10)의 보스(15)에 결합한 상태의 프로펠러(10)의 사시도,
도 5는 도 4의 프로펠러(10)를 하나의 지지축(310)의 상부에 구동핀(321)을 이용하여 결합한 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도,
도 6은 프로펠러(10)의 턴오버 과정 중 반회전 과정을 나타내는 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도,
도 7은 한 쌍의 지지축(310)에 고정축(100)을 관통하여 삽입되는 구동핀(321)을 이용하여 회전 가능하게 고정된 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도,
도 8은 프로펠러(10)를 반대 방향으로 뒤집는 마지막 반회전 과정을 나타내는 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도,
도 9는 프로펠러(10)가 반대 방향으로 완전히 뒤집혀진 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 턴오버장치를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 턴오버장치(1)의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 턴오버 장치에 프로펠러(10)를 결합한 상태의 턴오버장치의 사시도(1)이며, 도 4는 턴오버 작업을 위해 고정축(100)과 콘(200)을 프로펠러(10)의 보스(15)에 결합한 상태의 프로펠러(10)의 사시도이다.

도 2와 같이 본 발명의 프로펠러 턴오버장치(1)는 고정축(100), 한쌍의 콘(200), 지지축부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 고정축(100)은 프로펠러(10)의 보스에 삽입되는 축형상으로 양측 끝단부에 크레인의 와이어가 결합되는 이송공(120)이 각각 형성되고, 이송공(120)의 내측으로는 각각 구동핀(321)이 삽입되는 구동핀구멍(110)이 형성되며, 콘(200)과 결합되는 위치에는 각각 수나사부(130)가 형성된다.

상기 콘(200)은 원뿔대 형상이고 중심이 고정축(100)이 삽입되도록 관통되며 관통된 내측면에는 수나사부(130)와 나사결합되는 암나사부(미 도시)가 형성된다.

상기 지지축부(300)는 지지축(310)과 구동핀구동부(320)와 힌지축구동부(330)를 포함하여 구성된다.

상기 지지축(310)은 상단부에 프로펠러의 턴오버를 위해 구동핀(321)을 중심으로 고정축이 회전될 수 있도록 하는 회전홈이 형성되고 하단부에 양측부 각각에 형성되는 한 쌍 힌지축(311)이 형성된다. 상기 회전홈(312)의 양측에는 구동핀(321)이 삽입 또는 분리되도록 이동되는 구동핀삽입홈(미 도시)이 형성된다.

상기 구동핀구동부(320)는 구동핀삽입홈(313)을 통해 회전홈(312)으로 삽입되어 고정축(100)의 구동핀구멍(110)에 삽입 결합되는 구동핀(321)과 구동핀(321)을 구동핀삽입홈(313)으로 삽입시키거나 구동핀삽입홈(313)으로부터 분리시키도록 이동시키는 구동핀구동기(322)를 포함하여 구성되어 상기 지지축(310)의 상단부에서 회전홈(312)의 측부에 설치된다.

상기 힌지축구동부(330)는 힌지축(311) 각각을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 힌지(332)와 일측의 힌지축(311)에 결합되어 지지축(310)을 힌지축(311)을 중심으로 회전시키는 지지축구동기(334)를 포함하여 구성된다.

상술한 구성의 프로펠러 턴오버장치(1)를 이용하여 프로펠러(10)의 턴오버 작업을 수행하고자 하는 경우 도 4와 같이 크레인(미 도시)을 이용하여 프로펠러(10)를 지지대(50)에 장착한 후 보스(15)에 고정축(100)을 삽입한 후 콘(200)의 원뿔대 상단부가 보스(15)의 양측으로 삽입되도록 한 쌍의 콘(200)을 고정축(100)에 긴밀히 결합시키는 것에 의해 고정축(100)과 콘(200)을 프로펠러(10)에 긴밀히 고정한다.

이때 상기 콘(200) 중 하나의 콘은 고정축(100)에 일체형으로 결합된 상태로 형성되거나, 한 쌍의 콘(200) 모두가 고정축(100)의 수나사부(130)에 나사 결합되도록 별도로 분리 구성될 수 있다.

도 5 내지 도 9는 상술한 바와 같이 고정축(100)과 한쌍의 콘(200)이 결합된 프로펠러(10)를 상하 뒤집는 턴오버 작업 과정을 나타내는 도면으로서, 도 5는 도 4의 프로펠러(10)를 하나의 지지축(310)의 상부에 구동핀(321)을 이용하여 결합한 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이고, 도 6은 프로펠러(10)의 턴오버 과정 중 반회전 과정을 나타내는 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이며, 도 7은 한 쌍의 지지축(310)에 고정축(100)을 관통하여 삽입되는 구동핀(321)을 이용하여 회전 가능하게 고정된 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이고, 도 8은 프로펠러(10)를 반대 방향으로 뒤집는 마지막 반회전 과정을 나타내는 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이며, 도 9는 프로펠러(10)가 반대 방향으로 완전히 뒤집혀진 상태의 프로펠러 턴오버장치(1)의 정면도이다.

지지대(50)에 장착된 프로펠러(10)의 보스(15)에 고정축(100)과 한 쌍의 콘(200)이 결합된 후에는 크레인(미 도시)의 와이어(미 도시)를 이송공(120)에 삽입 결합한다. 이 후 크레인을 이용하여 고정축(100)과 한 쌍의 콘(200)이 결합된 프로펠러(10)를 들어올린 후 도 5와 같이 턴오버장치(1)의 지지축(310)의 상단부에 형성된 회전홈(312)에 프로펠러(10)의 하부에 위치되는 고정축(100)이 삽입되도록 이송시킨다. 이때 다른 하나의 지지축(310)은 프로펠러(10)의 이동에 장애물로 작용하지 않도록 눕혀진 상태로 위치된다.

프로펠러(10)의 하부에 위치된 고정축(100)이 회전홈(312)에 삽입된 후에는 구동핀삽입홈(313)과 구동핀구멍(110)을 일치시킨 상태에서 구동핀구동기(322)를 구동시켜 구동핀(321)을 구동핀삽입홈(313)과 구동핀구멍(110)에 삽입하여 하부에 위치되는 고정축(100)을 하나의 지지축(310)의 상단부에서 회전홈(312)을 따라 회전할 수 있도록 결합한다.

이후 도 6과 같이 크레인을 구동시켜 프로펠러(10)를 지지축(310)의 상부에서 고정축(100)에 결합된 구동핀(321)을 중심으로 시계방향으로 회전시킨다.

프로펠러(10)가 회전되면 도 7과 같이 다른 하나의 지지축(310)(도면에서 우측에 위치된 지지축(310))을 힌지축구동부(330)를 이용하여 수직으로 세운 후 고정되지 않은 고정축(100)을 우측의 지지축(310)의 회전홈(312)에 삽입한다. 그리고 구동핀구동기(322)를 구동시켜 구동핀(321)을 회전홈(312)에 형성된 구동핀삽입홈(313)과 구동핀구멍(110)에 삽입하여 프로펠러(10)의 양측에 결합된 각각의 고정축(100)들을 각각의 지지축(310)의 상단부에 결합시킨 후 고정축(100)의 일측(도면에서 우측)에 형성된 이송공(120)에 결합된 크레인의 와이어를 분리한다.

다음으로, 상부로 이동될 고정축(100)의 구동핀구멍(110)에 삽입된 구동핀(321)(좌측 지지축(310)에 형성된 구동핀)을 회전홈(312)으로부터 분리시켜 상부로 이동될 고정축(100)의 결합을 해제한다. 이후 결합이 해제된 고정축(100)의 다른 일측에 형성된 이송공(120)(도면에서 좌측)에 크레인의 와이어를 결합한 후 도 8과 같이 프로펠러(10)를 우측의 지지축(310)에 결합된 고정축(100)을 중심으로 시계방향으로 회전시키면서 들어올려 고정축(100)의 좌측 단부를 좌측에 위치된 지지축(100)의 회전홈(312)으로부터 분리한다.

이 후 프로펠러(10)의 회전에 장애물로 작용하지 않도록 좌측에 위치된 지지축(100)의 지지축구동기(334)를 회전시켜 좌측의 지지축(310)을 눕혀진 상태로 위치시킨다.

좌측의 지지축(310)이 눕혀진 상태로 위치된 후에는 크레인을 이용하여 고정축(100)을 들어 올리는 것에 의해 프로펠러(10)를 우측에 위치된 지지축(310)의 구동핀(321)을 중심으로 시계방향으로 회전시키는 것에 의해 도 9와 같이 프로펠러(10)의 상부와 하부를 뒤집는다.

도 9와 같이 지지축(310)의 상부에서 프로펠러(10)가 뒤집어진 후에는 프로펠러(10)를 크레인의 와이어를 이용하여 낙하되지 않도록 고정한 후 우측 지지축(310)의 상단부에서 고정축(100)에 결합된 구동핀(321)을 분리시킨다.

이후 프로펠러(10)를 지지대(50)로 이송시킨 후 후 작업을 수행한다.

1: 턴오버장치, 10: 프로펠러, 15: 보스(boss), 50: 지지대
100: 고정축, 110: 구동핀구멍, 120: 이송공, 130: 수나사부
200: 콘
300: 지지축부, 310: 지지축, 311: 힌지축, 312: 회전홈
320: 구동핀구동부, 321: 구동핀, 322: 구동핀구동기
330: 힌지축구동부, 332: 힌지

Claims (6)

1. 양단부에 이송공이 형성되고 이송공의 내측으로 한 쌍의 구동핀구멍이 형성된 고정축;과,
   고정축의 단부측으로 외경이 커지는 원뿔대 형상으로, 고정축에 나사 결합된 후 프로펠러의 보스에 원뿔대의 외경이 좁은 상단부가 삽입되어 결합되는 한 쌍의 콘;과,
   고정축에 콘을 나사 결합하여 프로펠러의 보스에 고정한 상태에서 고정축의 구동핀구멍에 구동핀을 삽입하여 고정축의 일단부를 구동핀을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지축부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 콘과 상기 고정축은 하나의 콘은 고정축에 고정되고 다른 하나의 콘은 상기 고정축에 나사결합되도록 구성된 것을 특징으로 하프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 콘과 상기 고정축은 상기 한 쌍의 콘 각각이 상기 고정축의 양측에서 나사 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 지지축부는,
   상단부에 프로펠러의 턴오버를 위해 구동핀을 중심으로 고정축이 회전될 수 있도록 하는 회전홈이 형성되고 하단부에 양측부 각각에 형성되는 한 쌍 힌지축이 형성된 지지축;과,
   상기 회전홈의 측부에서 구동핀을 고정축의 구동핀구멍에 결합 또는 분리시키도록 장착되는 구동핀구동부;와,
   작업장의 저면에 부착되어 지지축의 하단부를 회전가능하게 고정하는 힌지축구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 구동핀구동부는,
   회전홈의 구동핀삽입홈에 삽입되고 분리되도록 이동되는 구동핀;과,
   구동핀을 이동시키는 구동핀구동기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 힌지축구동부는,
   지지축의 힌지축을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 힌지;와,
   상기 힌지축 중 어느 하나에 축 결합되어 지지축을 힌지축을 중심으로 회전시키는 지지축구동기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스부 고정축을 이용한 힌지형 턴오버 장치.

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