KR101740272B1 - 해양 작업용 승강식 균형 데크 - Google Patents

해양 작업용 승강식 균형 데크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 등의 부체(浮體)(91)에 설치되어 크레인 등 장비(92)의 수평을 상시 유지하는 균형 데크에 관한 것으로, 데크 상판(10)을 구동하는 기립실린더(20)에 수평실린더(30)를 연결하여, 상판(10)을 승강시키되, 상판(10) 저면의 웨지(50)를 수평실린더(30) 후단의 압박로울러(35)가 압박하여 상판(10)의 초기 상승을 유도하는 것이다.
본 발명을 통하여, 균형 데크의 상판(10)을 부체(91) 상면에 완전 밀착시킬 수 있어, 자주식(自走式) 크레인 등 자력 이동이 가능한 장비(92)의 간편하고 신속한 탑재가 가능하며, 이로써, 별도의 크레인 동원 없이도 균형 데크의 장비(92) 탑재를 원활하게 수행할 수 있다.

Description

해양 작업용 승강식 균형 데크{JACK UP TYPE BALANCING DECK FOR OCEAN WORK}
본 발명은 선박 등의 부체(浮體)(91)에 설치되어 크레인 등 장비(92)의 수평을 상시 유지하는 균형 데크에 관한 것으로, 데크 상판(10)을 구동하는 기립실린더(20)에 수평실린더(30)를 연결하여, 상판(10)을 승강시키되, 상판(10) 저면의 웨지(50)를 수평실린더(30) 후단의 압박로울러(35)가 압박하여 상판(10)의 초기 상승을 유도하는 것이다.
각종 시추 설비의 구축, 해상 풍력발전 설비의 건설 또는 해양 관측소의 설치 등 다양한 해양 작업을 수행함에 있어서 활용되는 크레인 등의 장비(92)는 일반 선박은 물론 바지선 또는 폰툰(pontoon) 등의 부체(91)에 탑재되어 운용되는 바, 파랑에 의한 부체(91)의 요동시, 탑재된 장비(92) 역시 요동할 수 밖에 없다.
이에, 부체(91)에 탑재된 크레인 등 장비(92)의 요동을 억제하고 균형을 유지하여, 장비(92)의 조종 편의성 및 작업 정확도를 확보하고자 하는 노력이 경주되어 왔으며, 관련 종래기술로는 공개특허 제2011-16735호를 들 수 있다.
공개특허 제2011-16735호를 비롯한 종래의 부체(91) 장착 장비(92)의 균형 유지 장치는 세부 구성에서 미차가 있을 수 있으나, 기본적으로 부체(91) 상면에 설치되는 가동(可動)형 데크(deck)로서, 도 1에 예시된 바와 같이, 장비(92)가 탑재되는 판체인 상판(10)과, 유압실린더 등의 유체압실린더로서 상판(10) 하부와 부체(91) 상면을 연결하는 다수의 기립실린더(20)로 구성된다.
즉, 종래의 해양용 균형 데크는 다수의 기립실린더(20)에 의하여 하부가 지지되는 상판(10)으로 구성되며, 도 1의 발췌 확대부에서와 같이, 파랑에 의하여 부체(91)가 요동됨에 따라 상판(10) 하부의 다수의 기립실린더(20)가 개별적으로 신축(伸縮) 구동됨으로써, 상판(10)이 상시 수평을 유지하게 되는 것이다.
이러한, 종래의 균형 데크는 기립실린더(20)의 기민한 신축 작동을 전제로, 파랑에도 불구하고 수평이 유지되는 바, 기립실린더(20)의 스트로크(stroke)가 충분히 확보될 필요가 있으며, 따라서 상판(10)과 부체(91)의 상면이 상당거리 이격될 수 밖에 없다.
즉, 부체(91)의 요동 각도를 수용하기 위하여 기립실린더(20)의 스트로크가 충분히 확보될 필요가 있으며, 유체압실린더의 작동 특성상 전체 기립실린더(20)의 신장시 연장은 상기 소요 스트로크의 최소 2배 이상으로 형성될 수 밖에 없으므로, 도 1에 예시된 바와 같이, 상판(10) 상면에 탑재되는 장비(92)는 부체(91) 상면에서 상당거리 이격될 수 밖에 없는 것이다.
물론, 실제 작업시에는 기립실린더(20)가 기민하게 신축되면서, 도 1의 발췌 확대부에서와 같이, 상판(10)이 상시 수평으로 유지되는 바, 상판(10)이 부체(91)에서 이격된다 하여도 장비(92)의 운용 안정성에는 문제가 없으나, 부체(91) 상면에서 상당거리 이격된 상판(10)에 장비(92)가 자력으로 탑재될 수 없으므로, 부체(91)의 최초 출항시 육상에서 별도의 크레인으로 장비(92)를 상판(10)에 탑재하거나, 해상에서 별도의 해상 크레인을 동원하여 상판(10)에 장비(92)를 탑재하는 사전 작업이 필요한 문제점이 있다.
특히, 이러한 종래 균형 데크에서의 장비(92) 탑재상 문제점은 해상에서 상판(10)에 탑재된 장비(92)를 교체하는 등의 작업 수행시 심각한 애로점으로 작용할 수 밖에 없으며, 이로 인하여 작업 공기가 지연되고 소요 비용이 증액되는 심각한 문제가 야기된다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 장비(92)가 탑재되는 상판(10)과, 상판(10)과 부체(91) 상면을 연결하는 다수의 기립실린더(20)가 구성되어, 부체(91)의 요동시 기립실린더(20)가 신축되며 탑재 장비(92)의 수평이 유지되는 균형 데크에 있어서, 수평 유도홈(45)이 절개 형성된 유도판(40)이 부체(91)의 상면에 설치되고, 유도판(40)과 평행한 수평실린더(30)가 설치되되, 수평실린더(30)의 전단에는 전방활동봉(31)이 형성되고, 수평실린더(30)의 후단에는 후방활동봉(32)이 형성되며, 이들 전방활동봉(31) 및 후방활동봉(32)은 유도홈(45)에 결합되어 수평실린더(30)가 신축됨에 따라 유도홈(45)을 따라 이동하고, 기립실린더(20)의 일단은 상판(10) 저면에 연결되고 타단은 수평실린더(30)의 전단에 힌지 연결되며, 수평실린더(30)의 후단에는 압박로울러(35)가 설치되고, 상판(10)의 저면에는 하측으로 돌출된 웨지(50)가 형성되되, 웨지(50)에는 경사면(55)이 형성되어, 상판(10)이 완전히 하강되어 기립실린더(20) 및 수평실린더(30)가 수평으로 배열된 상태에서, 수평실린더(30)가 신장되어 압박로울러(35)가 웨지(50)의 경사면(55)을 압박함에 따라 웨지(50) 및 상판(10)이 상승되고, 수평실린더(30)의 신장이 지속됨에 따라 수평실린더(30)의 후방활동봉(32)이 유도홈(45)의 후단에 도달하여 정지되고, 전방활동봉(31)은 유도홈(45)을 따라 이동되면서 기립실린더(20) 하단이 동반 이동되고, 기립실린더(20)의 상단이 상판(10)을 상승시킴을 특징으로 하는 해양 작업용 승강식 균형 데크이다.
또한, 상기 수평실린더(30)의 전방활동봉(31)과 기립실린더(20)의 하단부가 동심(同心)으로 힌지 연결되어, 수평실린더(30)가 신장되어 전방활동봉(31)이 유도홈(45)의 전단에 도달한 후, 수평실린더(30)가 전방활동봉(31)을 유도홈(45) 전단에 압박함에 따라, 기립실린더(20)의 하단이 유도판(40)에 고정됨을 특징으로 하는 해양 작업용 승강식 균형 데크이다.
본 발명을 통하여, 균형 데크의 상판(10)을 부체(91) 상면에 완전 밀착시킬 수 있어, 자주식(自走式) 크레인 등 자력 이동이 가능한 장비(92)의 간편하고 신속한 탑재가 가능하며, 이로써, 별도의 크레인 동원 없이도 균형 데크의 장비(92) 탑재를 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 균형 데크 탑재 장비(92)의 간편한 교체 역시 가능하여, 균형 데크 적용 해양 작업의 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 해양 작업의 소요 공기 및 비용을 단축 및 절감할 수 있다.
도 1은 균형 데크의 작동 방식 설명도
도 2는 본 발명 데크 상판의 완전 하강시 장비 탑재 방식 설명도
도 3은 본 발명의 상판 상승 상태 사시도
도 4는 본 발명의 상판 하강 상태 사시도
도 5는 본 발명의 요부발췌 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 단계별 작동방식 설명도
본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 2는 본 발명의 사용 상태를 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 장비(92)가 탑재되는 상판(10)과, 상판(10)과 부체(91) 상면을 연결하는 다수의 기립실린더(20)가 구성되어, 부체(91)의 요동시 기립실린더(20)가 신축(伸縮)되며 탑재 장비(92)의 수평이 유지되는 균형 데크로서, 본 발명 데크의 상판(10)이 완전히 하강하여, 상판(10) 하단부가 부체(91)의 상면에 밀착된 상태에서, 자주식 크레인 등의 장비(92)가 상판(10) 상면으로 진입하게 된다.
즉, 상판(10)이 부체(91) 상면에 완전 밀착될 정도로 하강이 가능한 본 발명의 데크는 상판(10)에 장비(92)를 탑재함에 있어서 별도의 크레인을 동원하는 등의 조치 없이, 장비(92)가 자력으로 주행하여 데크 상판(10)에 탑재될 수 있는 것이다.
이렇듯, 상판(10)이 완전 하강된 상태에서, 장비(92)가 탑재된 이후, 상판(10)을 도 3에서와 같이 상승시킴으로써, 기립실린더(20)의 스트로크를 확보하여 균형 데크로서의 기능을 수행하게 되며, 작업이 완료되어 장비(92)를 철수하거나, 타 장비(92)로 교체하는 경우에는 도 4에서와 같이, 상판(10)을 하강시킴으로써, 장비(92)가 자력으로 철수할 수 있게 된다.
이러한 본 발명 데크의 상판(10) 상승 및 하강 작동은 도 5에서와 같이, 유도판(40), 수평실린더(30), 기립실린더(20) 및 웨지(wedge)(50)의 유기적인 상호 작용을 통하여 수행되는데, 이들 각 구성의 설치 방식 및 연결 관계를 설명하면 다음과 같다.
우선, 수평 유도홈(45)이 절개 형성된 유도판(40)이 부체(91)의 상면에 설치되는데, 이 유도판(40)은 상판(10) 저면에 연결되는 기립실린더(20)와 동수(同數)로 설치되며, 도 3 내지 도 5에 예시된 바와 같이, 부체(91) 상면에 부착되는 저판 양 측단부에 한쌍의 수직 벽판이 형성되고, 이들 수직 벽판에는 부체(91) 상면과 평행한 방향의 장홈인 유도홈(45)이 절개 형성된다.
도 5에서와 같이, 유도판(40)과 평행한 수평실린더(30)가 설치되되, 수평실린더(30)의 전단(前端)에는 전방활동봉(31)이 형성되고, 수평실린더(30)의 후단(後端)에는 후방활동봉(32)이 형성되며, 이들 전방활동봉(31) 및 후방활동봉(32)은 유도홈(45)에 결합되어 수평실린더(30)가 신축됨에 따라 유도홈(45)을 따라 이동한다.
즉, 전술한 유도판(40)의 양측 벽판 사이에 수평실린더(30)가 설치되되, 수평실린더(30)의 전단 및 후단에 각각 전방활동봉(31) 및 후방활동봉(32)이 수평으로 측방 돌출되어, 평면상 수평실린더(30)와 직교하는 방향으로 설치되고, 이들 전방활동봉(31) 및 후방활동봉(32)이 유도판(40)의 유도홈(45)에 결합되는 것이다.
또한, 기립실린더(20)의 일단은 상판(10) 저면에 연결되고 타단은 수평실린더(30)의 전단에 힌지(hinge) 연결되어, 수평실린더(30)가 신축됨에 따라 수평실린더(30)의 전단이 연결된 기립실린더(20)의 하단이 유도홈(45)을 따라 이동하게 된다.
한편, 수평실린더(30)의 후단에는 자유롭게 회전하는 압박로울러(35)가 설치되고, 상판(10)의 저면에는 하측으로 돌출된 웨지(50)가 형성되되, 웨지(50)에는 경사면(55)이 형성된다.
즉, 도 5에서와 같이, 상판(10)의 외곽부 저면에는 하측으로 돌출되고 경사면(55)이 형성된 웨지(50)가 접합되는데, 상판(10)의 완전 하강시 수평실린더(30) 후단의 압박로울러(35)가, 웨지(50)의 경사면(55)에 접촉하게 되는 것이다.
이렇듯, 기립실린더(20)의 하단이 부체(91)에 직접 연결되는 것이 아니라, 수평실린더(30)의 전단부에 기립실린더(20)의 하단이 연결되고, 수평실린더(30)의 신축 작동은 유도홈(45)이 형성된 유도판(40)에 의하여 유도 및 제어되는 본 발명에서는 도 6과 같은 과정으로 하강상태의 상판(10)이 상승하게 되며, 동 도면에 도시된 과정을 역순으로 수행함에 따라 상판(10)이 하강하여 부체(91) 표면에 밀착되게 된다.
이러한 본 발명 상판(10)의 상승은 도 6의 상단부에서와 같이, 상판(10)이 완전히 하강되어 기립실린더(20) 및 수평실린더(30)가 수평으로 배열된 상태에서, 수평실린더(30)가 신장되어 압박로울러(35)가 웨지(50)의 경사면(55)을 압박함에 따라 웨지(50) 및 상판(10)이 소폭 상승됨으로써 개시된다.
여기서 상판(10) 저면의 웨지(50)는 상판(10)의 초기 상승을 유도하기 위한 것으로, 만일 웨지(50) 및 압박로울러(35) 없이, 수평실린더(30) 및 기립실린더(20)가 단순 연결된다면, 도 6의 상단에서와 같이, 상판(10)이 완전 하강하여 수평실린더(30)와 기립실린더(20)가 일직선상의 수평으로 배치된 상태에서는 수평실린더(30)가 신장되어도 기립실린더(20)를 축방향으로 압축할 뿐 기립실린더(20)의 회동을 유도할 수 없게 된다.
즉, 본 발명에서는 상판(10)의 완전 하강상태에서 수평실린더(30)의 초기 신장시 전방의 기립실린더(20)를 이동시키는 것이 아니라, 후방의 웨지(50) 경사면(55)을 압박하여 웨지(50)의 상승을 유도함으로써, 상판(10)을 소폭 상승시킴과 동시에 기립실린더(20) 역시 소폭 회동시키고, 이로써 이후 이어질 수평실린더(30)의 신장시 기립실린더(20)의 원활한 회동 기립을 도모하는 것이다.
도 6에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 일단 웨지(50) 및 압박로울러(35)에 의하여 상판(10)이 소폭 상승하게 되면, 수평실린더(30)가 신장됨에 따라 전방활동봉(31)이 유도홈(45)을 따라 이동되면서, 전방활동봉(31) 즉 수평실린더(30)의 전단에 하단부가 힌지 연결된 기립실린더(20)가 신속하게 회동 및 기립하게 된다.
즉, 수평실린더(30)의 신장이 지속됨에 따라 수평실린더(30)의 후방활동봉(32)이 유도홈(45)의 후단에 도달하여 정지되고, 전방활동봉(31)은 유도홈(45)을 따라 이동되면서 기립실린더(20) 하단이 동반 이동되며, 기립실린더(20)의 상단이 상판(10)을 상승시키게 되는 것이다.
또한, 수평실린더(30)의 전방활동봉(31)과 기립실린더(20)의 하단부가 측면상 동심(同心)으로 힌지 연결되어, 도 6의 하단부에 도시된 바와 같이, 수평실린더(30)가 신장되어 전방활동봉(31)이 유도홈(45)의 전단에 도달한 후, 수평실린더(30)가 전방활동봉(31)을 유도홈(45) 전단에 압박함에 따라, 기립실린더(20)의 하단이 유도판(40)에 견고하게 고정될 수 있으며, 이로써, 실제 균형 데크의 작동시 기립실린더(20)가 맹렬하게 신축되어도, 기립실린더(20)의 안정적인 고정이 가능하게 된다.
10 : 상판
20 : 기립실린더
30 : 수평실린더
31 : 전방활동봉
32 : 후방활동봉
35 : 압박로울러
40 : 유도판
45 : 유도홈
50 : 웨지
55 : 경사면
91 : 부체
92 : 장비

Claims (2)

  1. 장비(92)가 탑재되는 상판(10)과, 상판(10)과 부체(91) 상면을 연결하는 다수의 기립실린더(20)가 구성되어, 부체(91)의 요동시 기립실린더(20)가 신축되며 탑재 장비(92)의 수평이 유지되는 균형 데크에 있어서,
    수평 유도홈(45)이 절개 형성된 유도판(40)이 부체(91)의 상면에 설치되고;
    유도판(40)과 평행한 수평실린더(30)가 설치되되, 수평실린더(30)의 전단에는 전방활동봉(31)이 형성되고, 수평실린더(30)의 후단에는 후방활동봉(32)이 형성되며, 이들 전방활동봉(31) 및 후방활동봉(32)은 유도홈(45)에 결합되어 수평실린더(30)가 신축됨에 따라 유도홈(45)을 따라 이동하고;
    기립실린더(20)의 일단은 상판(10) 저면에 연결되고 타단은 수평실린더(30)의 전단에 힌지 연결되며;
    수평실린더(30)의 후단에는 압박로울러(35)가 설치되고, 상판(10)의 저면에는 하측으로 돌출된 웨지(50)가 형성되되, 웨지(50)에는 경사면(55)이 형성되어,
    상판(10)이 완전히 하강되어 기립실린더(20) 및 수평실린더(30)가 수평으로 배열된 상태에서, 수평실린더(30)가 신장되어 압박로울러(35)가 웨지(50)의 경사면(55)을 압박함에 따라 웨지(50) 및 상판(10)이 상승되고;
    수평실린더(30)의 신장이 지속됨에 따라 수평실린더(30)의 후방활동봉(32)이 유도홈(45)의 후단에 도달하여 정지되고, 전방활동봉(31)은 유도홈(45)을 따라 이동되면서 기립실린더(20) 하단이 동반 이동되고, 기립실린더(20)의 상단이 상판(10)을 상승시킴을 특징으로 하는 해양 작업용 승강식 균형 데크.
  2. 청구항 1에 있어서, 수평실린더(30)의 전방활동봉(31)과 기립실린더(20)의 하단부가 동심(同心)으로 힌지 연결되어, 수평실린더(30)가 신장되어 전방활동봉(31)이 유도홈(45)의 전단에 도달한 후, 수평실린더(30)가 전방활동봉(31)을 유도홈(45) 전단에 압박함에 따라, 기립실린더(20)의 하단이 유도판(40)에 고정됨을 특징으로 하는 해양 작업용 승강식 균형 데크.
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