KR101294263B1

KR101294263B1 - 구조물 승하강 장치

Info

Publication number: KR101294263B1
Application number: KR1020077017342A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 마츄
Original assignee: 하이드라리프트-비엘엠
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2013-08-07
Also published as: CN100556794C; EP1848655A1; SI1848655T1; US7581714B2; PL1848655T3; NO20074375L; ATE415373T1; CN101111448A; JP4741608B2; ES2317503T3; FR2881413A1; DE602006003868D1; KR20070100956A; JP2008528836A; NO332134B1; EP1848655B1; CY1108755T1; DK1848655T3; US20080116427A1; FR2881413B1

Abstract

본 발명은 동일한 전동 장치(2)에 의해 반대 방향으로 구동하고 수평축을 가지면서 동일한 수평면 또는 실질적으로 동일한 수평면에 배치된 두 리딩 피니언(A,B) 사이에 샌드위치되어 있고, 양 측면(12,22)에 톱니가 형성된 래크(C)를 포함하는 작동 장치에 관한 것이다. 전동 장치(2)의 출구 샤프트(3)는 구동 운동을 주 감속 장치(4)에 전달하고 주 감속 장치(4)의 출구 샤프트(5)는 태양 피니언(7), 위성 피니언(8), 및 외부 링(14)을 포함하는 유성 감속 기어(6)의 입구 샤프트에 해당한다. 상기 유성 감속 기어(6)의 위성 홀더(9)는 상기 래크(C)의 측면(12)중 하나의 상기 두 리딩 피니언(A,B) 중 제 1 리딩 피니언(A)을 구동시키고 상기 유성 감속 기어(6)의 상기 외부 링(14)은 기계적 결합 수단(18)에 의해 구동하고, 톱니 휠은 상기 래크(C)의 다른 측면(22)의 상기 제 2 리딩 피니언(B)을 구동시킨다.

작동 장치, 래크, 피니언

Description

구조물 승하강 장치{DEVICE FOR HANDLING A STRUCTURE THAT IS BEING LIFTED OR LOWERED}

본 발명은 구조물, 예를 들어 오프-쇼어 리그 등의 플랫폼을 승하강시키기 위한 장치에 관한 것이다.

오프-쇼어 드릴 리그(off-shore drilling rigs)는 일반적으로 래크가 구비된 다수개의 고정 수직 레그를 포함한다. 모바일 리그와 일체로 된 승하강 설치물은 승하강 조종을 위한 이들 래크상에서 회전하는 전동 피니언을 포함한다.

지금까지 알려진 작동 장치는 일반적으로 복잡하고 다루기 어려웠다. 더욱이, 어떤 구성에서는 피니언상의 부하가 래크의 위치 및 횡변위에 따라 변한다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 구조가 단순하고, 다루기 쉽고, 중량이 가볍고, 우수한 부하 분포를 갖는 작동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 작동 장치는 동일한 전동 장치에 의해 반대 방향으로 구동하고 수평축을 가지면서 동일한 수평면 또는 실질적으로 동일한 수평면에 배치된 두 리딩 피니언 사이에 샌드위치되어 있고, 양 측면에 톱니가 형성된 대칭된 래크를 포함한다. 단일 전동 장치의 출구 샤프트는 구동 운동을 주 감속 장치에 전달하고 주 감속 장치의 출구 샤프트는 태양 피니언, 위성 피니언, 및 외부 링을 포함하는 유성 차동형의 유성 감속 기어의 입구 샤프트에 해당하고, 상기 유성 감속 기어의 위성 홀더는 상기 래크의 측면중 하나의 상기 리딩 피니언 중 하나를 구동시키고, 상기 유성 감속 기어의 상기 외부 링은 적절한 기계적인 수단에 의해 구동하고, 톱니 휠은 상기 래크의 다른 측면의 상기 제 2 리딩 피니언의 구동을 담당한다. 결론적으로, 리딩 피니언은 부하와 속도가 동기화된다. 리프팅 용량을 증대시키기 위하여 동종 또는 이종의 장치를 결합할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

유성 감속 기어의 외부 링은 바람직하게는 외부로 톱니가 있고, 상기 외부 링과, 상기 제 2 리딩 피니언을 구동시키는 톱니 휠 사이의 기계적인 결합 수단은 구동 체인 또는 하나 또는 다수의 아이들 피니언으로 구성된다.

또한, 유성 감속 기어에 의해 구동되는 톱니 휠과 상호연결된 래크의 리딩 피니언은 유리하게는 부하 측정 장치로 고정되고, 바람직하게는 상기 톱니 휠의 측면에 배치된다.

본 발명이 단지 예로서 주어지고 첨부한 도면에 도시되어 있는 두가지 실시예에 대한 다음의 설명에 의해 제한되지 않고 상세히 설명된다.

도 1은 보조 감속 기어가 체인을 통해 제 2 리딩 피니언의 톱니 휠을 구동시키는 본 발명에 따른 작동 장치의 제 1 실시예를 나타낸 도면.

도 2는 보조 감속 기어와, 제 2 리딩 피니언을 구동시키는 휠 사이의 기계적인 결합 장치가 아이들 피니언으로 구성되어 있는 작동 장치의 변형예를 나타낸 도면.

도 1에 예시한 작동 장치(1)는, 동일한 전동 장치(2)에 의해 회전 구동되어 지며, 이중의(double) 래크 C를 샌드위치시키는 두 리딩(leading) 피니언 A 및 B를 포함한다. 간략화를 위해 도시하지 않은 조종되는 구조물은 모바일 플랫폼일 수 있다. 또한, 래크 C를 수직으로 고정시키는 지지물, 예를 들어 수직 레그도 도시하지 않았다. 구체적으로, 작동 장치(1)는 유압식 또는 전기식 전동 장치(2)를 포함하며, 전동 장치(2)의 출구 샤프트(3)는 평행 기어 트레인 또는 에피사이클로이드 기어 트레인을 구비할 수 있는 주 감속 장치(4)의 입구 샤프트에 해당한다.

주 감속 장치(4)의 출구 샤프트(5)는 출구가 두개인 유성 감속 기어(6)의 입구 샤프트에 해당한다. 이 유성 감속 기어(6)의 입구 태양 피니언(7)은 출구 샤프트(5)에 의해 직접 구동된다. 이 태양 피니언(7)은 위성 홀더(9)에 의해 연결된 3개의 위성 피니언(8)을 구동하고, 위성 홀더(9)의 출구 샤프트(10)는 래크 C의 측면들(12) 중 하나에 맞물린 제 1 리딩 피니언 A을 직접 구동시킨다.

위성 피니언(8)은 내부 톱니(15)를 통해 유성 감속 기어(6)의 외부 링(14)을 구동시키고, 외부 링(14)의 외부 톱니(16)는 전달 체인(18)을 통해 톱니 휠(17)을 구동시키고, 이 톱니 휠(17)은 샤프트(21)를 통해 제 2 리딩 피니언 B을 직접 구동시킨다. 이 제 2 리딩 피니언 B은 래크 C의 측면(22)에 맞물린다.

래크 C의 두 대향 측면(12 및 22)에 맞물린 두 리딩 피니언 A 및 B는 동일한 수평면 또는 실질적으로 동일한 수평면에 놓인 수평 회전축을 갖는다.

유성 감속 기어(6)의 톱니 휠(17)과 외부 링(14) 사이의 감속비는 두 리딩 피니언 A 및 B의 부하가 서로 근접하도록 되어 있을 때의 감속비이다.

유성 감속 기어(6)의 두 출구는 차동 운동을 가져 반대 방향으로 회전한다. 이들 두 부분은 엄밀히 비례한 부하를 일으키기 때문에 한 부분은 다른 부분과 일치한다. 이러한 특성은 두 리딩 피니언의 부하가 래크의 위치 및 횡변위에 따라 변하는 종래의 단점을 현저히 개선시킨다.

한편, 측정 장치가 래크 C의 두 리딩 피니언 A, B중 하나, 보다 유리하게는 톱니 휠(17)에 의해 구동되는 리딩 피니언 B에 설치될 수 있다. 이 측정 장치(도시하지 않음)는 유리하게는 중공 축(21)이 안쪽에 설치되어 있는 톱니 휠(17) 측에 배치된다.

상술한 승강 장치의 구조물은 종래 장치에 비하여 실질적으로 저감된 부피를 차지하며, 장치의 타입에 따라 부피 이득은 30%에 이를 수 있다.

도 2는 도 1에 예시한 작동 장치의 변형예를 나타낸다.

여기서, 유성 감속 기어(6)의 외부 링(14)과 톱니 휠(17) 사이의 운동 전달은 아이들 피니언(24)에 의해 수행된다.

나머지 모든 기계적인 구성요소들은 도 1과 같기 때문에 유사하게 작동한다.

Claims

지지물과 일체화된 래크(C)에 맞물린, 구조물과 일체화된 리딩 피니언(A,B)에 의해 상기 지지물에 대하여 상기 구조물을 승하강시킴으로써 상기 구조물을 작동시키는 장치에 있어서,

동일한 전동 장치(2)에 의해 반대 방향으로 구동하고 수평축을 가지면서 동일한 수평면에 배치된 두 리딩 피니언(A,B) 사이에 샌드위치되어 있고, 양 측면(12,22)에 톱니가 형성된 래크(C)를 포함하고,

상기 전동 장치(2)의 출구 샤프트(3)는 구동 운동을 주 감속 장치(4)에 전달하고 상기 주 감속 장치(4)의 출구 샤프트(5)는 태양 피니언(7), 위성 피니언(8), 및 외부 링(14)을 포함하는 유성 감속 기어(6)의 입구 샤프트에 해당하고,

상기 유성 감속 기어(6)의 위성 홀더(9)는 상기 래크(C)의 측면(12) 중 하나의 상기 리딩 피니언(A,B) 중 제 1 리딩 피니언(A)을 구동시키고, 상기 유성 감속 기어(6)의 상기 외부 링(14)은 기계적인 결합 수단에 의해 구동하고, 톱니 휠(17)은 상기 래크(C)의 다른 측면(22)의 상기 제 2 리딩 피니언(B)의 구동을 담당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 유성 감속 기어(6)의 외부 링(14)은 외부 톱니(16)를 포함하고, 상기 외부 링(14)과, 상기 제 2 리딩 피니언(B)을 구동시키는 상기 톱니 휠(17) 사이의 상기 기계적인 결합 수단은 체인(18)으로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 유성 감속 기어(6)의 외부 링(14)은 외부 톱니(16)를 포함하고, 상기 외부 링(14)과, 상기 제 2 리딩 피니언(B)을 구동시키는 상기 톱니 휠(17) 사이의 상기 기계적인 결합 수단은 적어도 하나의 아이들 피니언(24)으로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 톱니 휠(17)에 의해 구동되는 상기 리딩 피니언(B)에 가해진 부하를 측정하기 위한 장치를 포함하고, 상기 측정 장치는 상기 톱니 휠(17)의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
지지물에 대하여 구조물을 승하강시킴으로써 상기 구조물을 작동시키는 설치물에 있어서,

상기 설치물은 서로의 상부에 중첩되어 있는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 장치(1)가 다수개 구성된 것을 특징으로 하는 설치물.