KR101788986B1 - Lng 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법 - Google Patents

Lng 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로프 또는 체인을 권취하는 리프터에 회전동력을 제공하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 있어서, 로프 또는 체인을 권취하는 리프터에 회전동력을 제공하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 있어서,
자동운전모드와 수동운전모드인지를 판별하는 모드판별단계와, 메인모터를 동작시키고 유량조절기의 개도를 조절하는 개도조절단계와, 유압유온도와 설정온도를 비교하는 온도비교단계와, 분배블럭 내부의 압력과 설정압력을 비교하는 압력비교단계와, 엔코더가 감지한 윈치의 회전속도와 설정속도를 비교하는 속도비교단계와, 압력센서가 감지한 동력전달축에 가해진 하중과 설정하중을 비교하는 하중비교단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법{Method for controlling ratation speed of Self-contained winch for LNG marine vessel}
본 발명은 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐루프(Closed loop) 형태의 유압공급장치를 구성하되 엔코더가 감지한 회전속도와 설정속도가 같지 않을 경우 또는 압력센서가 감지한 압력이 설정압력과 같지 않을 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 분배블럭의 내부압력을 감지하여 설정압력보다 큰 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 유압유를 드레인함으로써 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 유압유의 온도를 지속적으로 측정하여 설정온도 이상으로 상승하지 않도록 냉각펌프를 동작시켜 유압유를 공냉할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 LNG 선박용 자급형 윈치의 자동운전모드 및 수동운전모드를 위한 조작부가 인근에 배치되게 하여 조작성이 용이하도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 관한 것이다.
근래, 천연가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 액화천연가스의 상태로 LNG 수송선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃ )으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG 수송선은, 액화천연가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 액화천연가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 화물창을 포함한다.
그리고 LNG 수송선에는 다수의 윈치가 설치된다. 윈치는 드럼에 로프를 감아서 중량물을 끌어올리거나 또는 끌어당기기 위하여 사용하는 기계를 통칭하며, 해양 산업현장 뿐만 아니라 건설현장에도 사용되고 있다.
윈치의 종류는 유압펌프를 이용하여 중량물을 이동시키기 위하여 사용하는 유압 윈치와, 교류 또는 직류 전압을 이용한 중량물을 이동시키기 위한 전동 윈치 등으로 구분할 수 있다.
윈치는 전체적으로 로프 또는 체인 등이 감기는 원통형의 드럼이 제공되고, 상기 로프 또는 체인 등의 끝 부분에 중량물을 연결한 후 유압 또는 전기를 사용하는 동력원을 이용하여 드럼에 감기는 로프 또는 체인을 감거나 풀어서 중량물을 이동시키게 된다.
예컨대 일본등록특허 제3321299호에는 브레이크 드럼의 회전에 대한 유압 펌프의 구동에 의해 부하를 주어지고 그 부하만큼 제2브레이크 장치의 제동 부하가 경감되게 하여 브레이크면의 발열량이 감소되도록 한 유압식 윈치 장치가 개시되어 있다.
그리고 일본공개 실용 제1994-082407호에는 유체 모터가 저가인 2속 모터가 적용되어 윈치 드럼을 고속 및 저속으로 회전시켜 윈치 작업의 능률을 향상시킬 수 있도록 한 윈치 드럼 구동용 유체 회로가 개시되어 있다.
그리고 일본 등록특허 제5149064호에는 저속에서 최고 속도까지 전동 모터의 인버터 제어에 의해 정역 회전 구동할 수 있고 전동모터를 이용하여 구동시에만 전력을 소비함으로써 유압 특유의 소음이 없도록 한 예인선용 로프 윈치가 개시되어 있다.
또한 미국등록특허 제3965682호에는 유압장치가 토크 출력을 위해 조절 가능하고 피치 볼륨 조정 장치는 각 장치에 공급되는 유압체의 양을 제어할 수 있도록 구성된 수력 설치가 개시되어 있다.
그러나 상기한 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, LNG 선박은 LNG 용적량을 늘려야만 생산성을 높일 수 있으나, 상기한 종래 기술들은 대형인 유압공급장치 하나가 갑판 아래 공간에 설치되고, 갑판을 관통하는 복잡한 배관을 통해 다수의 윈치에 유체를 공급하도록 설계되어 있다.
따라서 LNG를 실을 수 있는 공간이 축소되므로 용적 효율면에서 바람직하지 못하다.
또한 다수의 윈치에 연결되어 있는 배관들은 비교적 길게 구성되어 있으므로, 유압유의 유동에 의해 발생하는 소음을 유발하게 되어 바람직하지 못하다.
그리고 윈치가 동작하여 인장력을 발생하는 과정 중에 하중의 변화가 발생하는 경우 즉각적으로 대응하지 못하고 속도가 느려지게 되어 인양능력이 저하되는 문제점이 있다.
또한 다수 윈치의 동작을 위해 순환하는 유압유는 유압유보관공간을 경유하게 되며 이때 유압유는 점차 가열되어 유압장치의 능력이 저하될 수 있다. 이를 위해 수냉식 냉각장치를 구비하고 있으나, 수냉식 냉각장치는 규모가 클 뿐만 아니라, 냉각 효율도 저하되므로 윈치를 장시간 가동시 능력 저하를 야기하게 되므로 바람직하지 못하다.
뿐만 아니라 윈치의 동작을 위한 제어부가 중앙집중식으로 구성되어 있어, 사용중 발생하는 다양한 상황에 대하여 즉각적인 대응이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 폐루프(Closed loop) 형태의 유압공급장치를 구성하되 엔코더가 감지한 회전속도와 설정속도가 같지 않을 경우 또는 압력센서가 감지한 압력이 설정압력과 같지 않을 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 분배블럭의 내부압력을 감지하여 설정압력보다 큰 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 유압유를 드레인함으로써 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 유압유의 온도를 지속적으로 측정하여 설정온도 이상으로 상승하지 않도록 냉각펌프를 동작시켜 유압유를 공냉할 수 있도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, LNG 선박용 자급형 윈치의 자동운전모드 및 수동운전모드를 위한 조작부가 인근에 배치되게 하여 조작성이 용이하도록 한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 로프 또는 체인을 권취하는 리프터에 회전동력을 제공하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 있어서, 로프 또는 체인을 권취하는 리프터에 회전동력을 제공하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 있어서,
자동운전모드와 수동운전모드인지를 판별하는 모드판별단계와, 메인모터를 동작시키고 유량조절기의 개도를 조절하는 개도조절단계와, 유압유온도와 설정온도를 비교하는 온도비교단계와, 분배블럭 내부의 압력과 설정압력을 비교하는 압력비교단계와, 엔코더가 감지한 윈치의 회전속도와 설정속도를 비교하는 속도비교단계와, 압력센서가 감지한 동력전달축에 가해진 하중과 설정하중을 비교하는 하중비교단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 온도비교단계는, 냉각펌프를 지속적으로 동작시키고, 냉각펌프와 연동하여 동작하는 팬을 회전시켜 유압유를 냉각시킴으로써 유압유온도가 설정온도보다 낮은 상태를 유지하도록 하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 압력비교단계에서, 분배블럭 내부의 압력이 설정압력보다 높은 경우 유량조절기의 개도를 조절하고 플러싱밸브를 작동시켜 유압유 일부를 오일저장부로 분지하는 것을 특징으로 한다.
상기 압력비교단계에서, 플러싱밸브를 경유한 유압유는 냉각기를 경유한 후 오일저장부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 속도비교단계에서, 엔코더가 감지한 윈치의 회전속도가 설정속도와 상이한 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 윈치의 회전속도를 동일하게 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 하중비교단계에서, 동력전달축에 가해진 하중과 설정하중이 상이한 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 윈치의 회전속도를 동일하게 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 개도조절단계에서, 메인모터는 다수로 구비되며, 상기 다수 메인모터와 연동하는 다수의 펌프는 단일의 오일저장부 내부의 유압유를 공유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 폐루프(Closed loop) 형태의 유압공급장치를 구성하되 엔코더가 감지한 회전속도와 설정속도가 같지 않을 경우 또는 압력센서가 감지한 압력이 설정압력과 같지 않을 경우 유량조절기의 개도를 조절하여 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 구성된다.
또한 본 발명은 분배블럭의 내부압력을 감지하여 설정압력보다 큰 경우 유량조절기를 개방하여 유압유를 드레인함으로써 동력전달축이 일정한 회전속도를 유지할 수 있도록 한 효과를 가진다.
그리고 본 발명은 유압유의 온도를 지속적으로 측정하여 설정온도 이상으로 상승하지 않도록 냉각펌프를 동작시켜 유압유를 공냉함으로써 운전 효율을 높일 수 있도록 한 효과를 가진다.
뿐만 아니라, LNG 선박용 자급형 윈치의 자동운전모드 및 수동운전모드를 위한 조작부가 인근에 배치되게 하여 조작성이 용이한 이점이 있다.
도 1 은 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치가 바람직하게 적용된 윈치 시스템의 결합 구조를 보인 개요도.
도 2 는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 외관 구성을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 내부 구조를 보인 내부 구성도.
도 4 는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 세부 구조를 보인 유압회로도.
도 5 는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 나타낸 순서도.
도 6 은 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에서 수동운전모드로 운전 중일 때 유압유의 흐름 방향을 표시한 사이클도.
도 7 은 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에서 자동운전모드로 운전 중일 때 유압유의 흐름 방향을 표시한 사이클도.
도 8 은 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에서 유압유의 온도가 설정온도 이상일 때 유압유의 흐름 방향을 표시한 사이클도.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치(이하 '자급형 윈치(100)' 이라 칭함)의 구성을 설명한다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1에는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치(100)가 바람직하게 적용된 윈치 시스템의 결합 구조를 보인 개요도가 도시되어 있다.
도면을 참조하여 보면, 상기 자급형 윈치(100)는 LNG 선박의 갑판에 다수 설치되며, 중량물과 연결된 체인이나 로프 등을 선택적으로 감아 올릴 수 있도록 구성된 케이블리프터(10) 및 로프리프터(20)에 회전 동력을 제공할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서 상기 자급형 윈치(100)는 기어박스(102)에 의해 회전속도 조절이 가능한 동력전달축(104)을 통해 케이블리프터(10) 및 로프리프터(20)에 힘이 전달되도록 구성하였으며, 케이블드럼(12) 및 로프드럼(22)은 회전하여 권취 작용을 할 수 있게 된다.
그리고 상기 케이블리프터(10)는 클러치(106)에 의해 선택적으로 힘전달이 단락될 수 있도록 구성되며, 상기 케이블리프터(10)의 선단에는 수동조작부(108)가 구비된다.
상기 자급형 윈치(100)는 케이블리프터(10) 및 로프리프터(20)가 동작할 수 있도록 유압유를 공급하는 구성으로, 하나의 자급형 윈치(100)가 다수의 리프터를 제어하는 오픈루프(Opened loop) 방식이 아닌 폐루프(Closed loop) 방식을 채택하였다.
그리고 상기 자급형 윈치(100)는 사용자의 조작용이성을 높이기 위해 제어부(110)와 수동조작부(108)가 인근에 위치할 수 있도록 설계하였으며, 케이블리프터(10)와 로프리프터(20)의 중앙에 위치시켜 작동상태를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 배치하였다.
상기 자급형 윈치(100)는 유압모터가 채택되어 회전력을 발생하는 메인모터(120)에 의해 유압유의 움직임이 강제되며, 순환에 의해 가열된 유압유는 냉각기(130)를 경유하면서 공냉 방식으로 냉각될 수 있도록 구성하였다.
상기 자급형 윈치(100)의 외관 대부분은 펌핑유닛(140)에 의해 형성되며, 상기 펌핑유닛(140) 내부에는 다수의 부품이 메인모터(120)와 연동하도록 연결되어 동력유닛(109)을 회전시킬 수 있게 된다.
상기 동력유닛(109)은 기어박스(102) 내부에 구비된 다수의 기어 중 어느 하나에 회전력을 제공하는 구성으로 펌핑유닛(140)의 작용에 의해 회전력을 발생시킬 수 있게 된다.
이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 자급형 윈치(100)의 세부 구성을 설명한다.
도 2에는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치(100)의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치(100)의 내부 구조를 보인 내부 구성도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 기어박스(102)는 펌핑유닛(140)의 전방에 위치하며 동력전달축(104)의 외측에는 엔코더(105)가 구비된다. 상기 엔코더(105)는 동력전달축(104)의 회전 속도를 측정하기 위한 구성으로, 상기 동력전달축(104)의 회전속도 및 이의 변화를 실시간으로 측정하여 제어부(110)에 제공하게 된다.
상기 기어박스(102)의 후방에는 메인모터(120)가 구비된다. 상기 메인모터(120)는 전원을 제공받아 회전하여 회전동력을 발생하는 것으로서, 본 발명의 실시예에서 한 쌍으로 구성하였으며, 상기 펌핑유닛(140) 상부에 안착되어 있다.
상기 메인모터(120)의 후방에는 제어부(110)가 구비된다. 상기 제어부(110)는 메인모터(120)의 회전속도, 펌핑유닛(140)의 유량 및 흐름 방향을 제어하여 리프터의 동작을 제어하게 된다.
상기 제어부(110)의 우측에는 냉각기(130)가 구비된다. 상기 냉각기(130)는 유압유를 내부로 경유시켜 공냉하기 위한 구성으로, 냉각케이스(132)에 의해 외관이 형성된다.
상기 냉각케이스(132)는 전/후면에 도어(134)가 구비되어 내부가 개방될 수 있도로 구성된다.
즉, 상기 냉각기(130)는 공냉 방식으로 유압유를 냉각함에 따라 상기 냉각케이스(132) 내부에는 팬(136)과 열교환기(138)가 내장된다.
상기 팬(136)은 냉각펌프(146)와 연동하여 풍력을 발생하는 것으로, 지속적으로 동작하게 된다.
따라서 상기 열교환기(138)를 통해 외부 공기와 열교환된 유압유는 냉각되며, 유압유의 열을 뺏은 공기는 팬(136)에 의해 송풍되어 냉각케이스(132) 외부로 배출된다.
이러한 공냉 효율을 높이기 위하여 상기 냉각케이스(132)에는 팬(136)의 송풍 방향을 고려하여 전/후면에 도어(134)가 선택적으로 개방 가능하게 구성된다.
상기 메인모터(120)의 하측에는 펌핑유닛(140)이 구비된다. 상기 펌핑유닛(140)은 폐회로 타입으로 유압유를 순환시켜 상기 동력유닛(109)에 회전력을 제공하는 구성으로서, 상기 메인모터(120)의 동작과 연동하게 된다.
상기 펌핑유닛(140)의 내부에는 오일저장부(142)가 구비된다. 상기 오일저장부(142)는 유압유가 채워져 저장되는 공간을 형성하는 것으로, 상기 동력유닛(109)을 구동하기 위해 순환하는 유압유와 여분의 유압유를 동시에 수용하게 된다.
상기 오일저장부(142)와 연동하여 오일레벨측정부(143)가 구비된다. 상기 오일레벨측정부(143)는 오일저장부(142) 내부에 수용된 유압유의 양을 펌핑유닛(140) 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 하는 구성이다.
이하 첨부된 도 4를 참조하여 상기 펌핑유닛(140)의 세부 구성을 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치(100)의 세부 구조를 보인 유압회로도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 오일저장부(142) 내부에는 2개의 펌프(144)가 내장되며, 상기 펌프(144)들은 배관에 의해 분배블럭(150) 내부와 연통하게 된다.
상기 분배블럭(150)은 메인모터(120)에 제공되는 유압유의 흐름을 안내하는 역할을 수행하는 것으로, 상기 유량조절기(180)에 의해 유동 방향 및 유량이 정해져 유동하는 유압유를 상기 메인모터(120)로 안내하게 된다.
상기 분배블럭(150) 일측에는 압력계(152)가 구비된다. 상기 압력계(152)는 분배블럭(150) 내부에서 분배되는 유압유의 압력을 측정하여 외부로 표시하는 구성이다.
상기 펌핑유닛(140)에는 온도측정부(160)가 구비된다. 상기 온도측정부(160)는 오일저장부(142)에 저장된 유압유의 온도를 측정하여 외부로 표시하는 구성으로, 유압유의 온도는 상기 냉각펌프(146)가 지속적으로 동작함에 따라 설정 온도 이하로 유지될 수 있다.
상기 압력계(152)의 상측에는 플러싱밸브(170)가 구비된다. 상기 플러싱밸브(170)는 메인모터(120)에 제공되는 유압유의 일부를 분지시켜 냉각기(130)를 경유시킨 후 오일저장부(142) 내부로 회유하는 구성이다.
상기 오일저장부(142)의 내부에는 유량조절기(180)가 구비된다. 상기 유량조절기(180)는 하중의 변화에 의해 케이블드럼(12)과 로프드럼(22)에 전달되는 힘이 변화하여 회전속도가 가변하는 경우 엔코더(105)를 통해 이러한 정보를 제공받아 동작하는 구성으로, 펌프(144)에 의해 펌핑되는 유압유의 양을 조절함으로써 동력전달축(104)이 일정한 속도로 회전할 수 있도록 돕게 된다.
그리고 상기 유량조절기(180)는 압력센서와 연동하여 개도를 조절할 수 있다.
즉 상기 압력센서는 동력전달축(104)에 가해지는 압력의 변화를 측정하는 구성으로, 일정한 압력을 측정하다가 순간적으로 높은 압력이 감지되는 경우 이러한 정보를 제어부(110)에 제공하여 유량조절기(180)의 개도를 넓힘으로써 동력전달축(104)이 즉각적으로 일정 속도를 유지하게 할 수 있다.
한편, 상기 냉각기(130) 인근에는 필터부(190)가 구비된다. 상기 필터부(190)는 냉각기(130) 내부로 유입되는 유압유를 필터링하여 이물을 제거하기 위한 구성이다.
이하 첨부된 도 5를 참조하여 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도면과 같이 상기 자급형 윈치(100)는 사용자에 의해 자동운전모드와 수동운전모드 중 어느 하나가 선택되어 동작되는 모드판별단계(S100)가 실시된다.
우선 수동운전모드의 경우에는 도 6과 같이 수동조작부(108)를 통해 동력유닛(109)의 회전속도 제어가 가능하며, 상기 메인모터(120)는 동작하여 펌프(144)와 연동시킴으로써 유압유를 유동시키게 된다. 이때 유량조절기(180)는 수동조작부(108)에서 조작된 회전속도에 대응하는 개도로 제어된다.(개도조절단계(S200))
한편, 자동운전모드인 경우 메인모터(120)는 동작하여 유압유를 동작시키게 되며, 이때 유량조절기(180)는 동력유닛(109)의 설정속도에 대응하는 개도로 제어된다.(개도조절단계(S200))
이때 상기 펌프(144)는 도 7과 같이 오일저장부(142) 내부의 유압유를 강제 순환시켜 분배블럭(150)으로 안내하며 플러싱밸브(170)를 경유시킨 후 동력유닛(109)으로 보내게 된다.
이후 유압유온도와 설정온도를 비교하는 온도비교단계(S300)가 실시된다. 상기 온도비교단계(S300)는 유압유의 온도가 설정온도 이상으로 상승하지 않도록 지속적으로 실시되는 단계이다.
따라서 상기 냉각펌프(146)는 지속적으로 동작하여 유압유를 냉각시키게 되며, 도 8에 도시된 화살표와 같이 유압유는 유동하게 된다.
보다 구체적으로, 유압유의 온도가 설정온도 이상으로 상승하는 경우 시스템이 종료된다. 이를 방지하기 위하여 상기 온도비교단계(S300)에서 상기 냉각펌프(146)는 지속적으로 동작하여 오일저장부(142) 내부의 유압유를 필터부(190)로 유동시키게 되며, 필터부(190)에서 이물이 제거된 유압유는 냉각기(130) 내부를 경유하면서 열교환기(138)와 팬(136)의 열교환작용에 의해 냉각된 후 다시 오일저장부(142) 내부로 유입된다.
상기 온도비교단계(S300)에서 유압유의 온도가 설정온도 미만인 경우 압력비교단계(S400)가 실시된다. 상기 압력비교단계(P400)는 분배블럭(150) 내부의 압력이 설정압력보다 작은지 여부를 비교하여 유량조절기(180)의 개도를 조절하는 과정이다.
즉, 분배블럭(150) 내부의 압력이 설정압력보다 큰 경우, 플러싱밸브(170)를 개방하여 유압유 일부를 분지함으로써 냉각기(130) 및 오일저장부(142)로 회유시키게 된다.
만일 분배블럭(150) 내부의 압력이 설정압력 이하인 경우에는, 속도비교단계(S500)가 실시된다.
상기 속도비교단계(S500)는 엔코더(105)가 감지한 회전속도와 설정속도를 서로 비교하여 같은지 여부를 판별하는 단계로서, 엔코더(105)의 회전속도가 설정속도와 상이한 경우 유량조절기(180)의 개도를 조절하게 되며, 엔코더(105)의 회전속도와 설정속도가 동일한 경우 하중비교단계(S600)가 실시된다.
상기 하중비교단계(S600)는 압력센서가 감지한 하중과 설정하중을 서로 비교하여 같은지 여부를 판별하는 단계로서, 압력센서에서 감지한 하중이 설정하중과 상이한 경우 유량조절기(180)의 개도를 조절하게 되며, 압력센서에서 감지한 하중이 설정하중과 동일한 경우 계속적으로 동작하게 된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 본 발명의 실시예에서 온도비교단계(S300)와, 압력비교단계(S400)와 속도비교단계(S500) 및 하중비교단계(S600)가 순차적으로 실시되는 것으로 설명하였으나, 이것은 설명의 편의를 위한 것일 뿐 각 단계는 자급형 윈치(100)가 동작하는 동안에는 지속적으로 그리고 동시다발적으로 실시될 수 있음은 자명하다.
10. 케이블리프터 12. 케이블드럼
20. 로프리프터 22. 로프드럼
100. 자급형 윈치 102. 기어박스
104. 동력전달축 105. 엔코더
106. 클러치 108. 수동조작부
109. 동력유닛 110. 제어부
120. 메인모터 130. 냉각기
132. 냉각케이스 134. 도어
136. 팬 138. 열교환기
140. 펌핑유닛 142. 오일저장부
143. 오일레벨측정부 144. 펌프
146. 냉각펌프 150. 분배블럭
152. 압력계 160. 온도측정부
170. 플러싱밸브 180. 유량조절기
190. 필터부 S100. 모드판별단계
S200. 개도조절단계 S300. 온도비교단계
S400. 압력비교단계 S500. 속도비교단계
S600. 하중비교단계

Claims (7)

  1. 유압에 의해 회전력을 발생하는 다수 메인모터(120)와, 메인모터(120)와 연동하여 유압유를 강제펌핑하는 폐유로(Closed-loop)방식의 펌핑유닛(140)과, 펌핑유닛(140)이 제공한 유압으로 로프 또는 체인을 권취하는 리프터의 회전 동력을 생산하는 동력유닛(109)과, 동력유닛(109)의 회전 동력을 리프터에 전달하는 기어박스(102)와, 유압유를 내부로 경유시켜 공냉하는 냉각기(130)와, 펌핑유닛(140)의 동작을 제어하는 제어부(110)를 포함하고,
    상기 펌핑유닛(140)은, 다수 메인모터(120)와 연동하여 유압유를 펌핑하는 펌프(144)와, 펌프(144)를 내부에 수용하고 유압유가 저장된 오일저장부(142)와, 오일저장부(142) 내부의 오일을 냉각기(130)로 안내하고 상기 펌프와 동일한 다수로 구비되는 냉각펌프(146)와, 펌프(144)가 강제 유동시킨 유압유의 흐름 방향을 제어하는 분배블럭(150)과, 펌프(144)를 경유한 오일 중 일부를 분지하여 오일저장부(142)로 안내하는 플러싱밸브(170)와, 펌프(144)가 펌핑하는 유압유의 양을 제어하기 위해 개도를 조절하는 유량조절기(180)를 포함하여 구성되며,
    상기 펌프(144) 및 냉각펌프(146)는 단일의 오일저장부(142) 내부에 설치되어 유압유를 공유하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법에 있어서,
    자동운전모드와 수동운전모드인지를 판별하는 모드판별단계(S100)와,
    메인모터(120)를 동작시키고 유량조절기(180)의 개도를 조절하는 개도조절단계(S200)와,
    유압유온도와 설정온도를 비교하는 온도비교단계(S300)와,
    분배블럭(150) 내부의 압력과 설정압력을 비교하는 압력비교단계(S400)와,
    엔코더(105)가 감지한 윈치(100)의 회전속도와 설정속도를 비교하는 속도비교단계(S500)와,
    압력센서가 감지한 동력전달축(104)에 가해진 하중과 설정하중을 비교하는 하중비교단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도비교단계(S300)는,
    냉각펌프(146)를 지속적으로 동작시키고, 냉각펌프(146)와 연동하여 동작하는 팬(136)을 회전시켜 유압유를 냉각시킴으로써 유압유온도가 설정온도보다 낮은 상태를 유지하도록 하는 과정임을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 압력비교단계(S400)에서,
    분배블럭(150) 내부의 압력이 설정압력보다 높은 경우 유량조절기(180)의 개도를 조절하고 플러싱밸브(170)를 작동시켜 유압유 일부를 오일저장부(142)로 분지하는 것을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 압력비교단계(S400)에서,
    플러싱밸브(170)를 경유한 유압유는 냉각기(130)를 경유한 후 오일저장부(142)로 유입되는 것을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 속도비교단계(S500)에서,
    엔코더(105)가 감지한 윈치(100)의 회전속도가 설정속도와 상이한 경우 유량조절기(180)의 개도를 조절하여 윈치(100)의 회전속도를 동일하게 제어하는 것을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하중비교단계(S600)에서,
    동력전달축(104)에 가해진 하중과 설정하중이 상이한 경우 유량조절기(180)의 개도를 조절하여 윈치(100)의 회전속도를 동일하게 제어하는 것을 특징으로 하는 LNG 선박용 자급형 윈치의 회전속도 제어방법.
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