KR101801231B1

KR101801231B1 - Ship engine and Hydraulic top bracing apparatus for ship hull vibration reduction

Info

Publication number: KR101801231B1
Application number: KR1020170036818A
Authority: KR
Inventors: 전영근
Original assignee: 전영근
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2017-11-27

Abstract

The present invention relates to a hydraulic top bracing device installed between a ship engine and a hull so as to reduce lateral vibrations generated from the engine, and more particularly, to a hydraulic top bracing device which is capable of providing a high stiffness value without increasing the cross-sectional area of a piston by using a hydraulic friction force to resist displacement that is generated due to excitation in a marine engine, and when the top bracing is turned off to form a low stiffness value, providing a lower stiffness value by installing a booster pump and an oil tank in the top bracing, thereby reducing vibrations of the ship engine and the hull.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a hydraulic system for braking a ship engine,

본 발명은 선박 엔진과 선체의 사이에 설치되어 엔진으로 부터 발생된 횡방향 진동을 저감하는 유압식 탑브레이싱 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압마찰력을 이용하여 선박엔진에서 가진되어 발생하는 변위에 대해 저항함으로써 피스톤의 단면적을 키우지 않고 높은 강성값을 제공할 수 있게 하고, 탑브레이싱을 오프하여 낮은 강성값을 형성해야 할 경우 탑브레이싱에 부스터펌프와 오일탱크를 설치하여 더욱 낮은 강성값을 제공하여 선박 엔진과 선체의 진동을 저감시킬 수 있도록 한 선박엔진 및 선체진동 저감용 유압식 탑브레이싱 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic type top bracing device installed between a marine engine and a hull to reduce lateral vibration generated from an engine, By providing a high rigidity value without increasing the cross sectional area of the piston by resistance, and when a low stiffness value is to be formed by turning off the top bracing, a booster pump and an oil tank are installed in the top bracing to provide a lower stiffness value, To a marine engine and a hydraulic type top bracing device for hull vibration reduction, which can reduce the vibration of the engine and the hull.

일반적으로, 선박의 추진은 선박 엔진 실린더의 폭발력에 의한 엔진 구동력으로 프로펠러 샤프트를 회전시켜 이루어지는 것으로, 특히 엔진에서는 엔진피스톤과 커넥팅 로드의 상하 및 회전운동에 의한 무게중심의 주기적 변화, 실린더 축방향으로 발생하는 왕복운동의 관성력, 커넥팅 로드가 크랭크축의 좌우로 흔들리는 것에 의한 관성력 및 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적 변화 등의 요인에 의해 엔진 자체적으로 많은 진동이 발생하게 되며, 이는 선박엔진 및 선체진동을 유발하는 주 원인이 된다.In general, the propulsion of a ship is performed by rotating a propeller shaft by an engine driving force by an explosive force of a ship engine cylinder. In particular, in an engine, periodically changing the center of gravity of the engine piston and the connecting rod due to up- The inertial force of the reciprocating motion generated, the inertial force caused by the connecting rod swinging to the left and right of the crankshaft, and the cyclic change of the rotational force applied to the crankshaft, etc., This is the main cause of the problem.

선박엔진 연소실내의 폭발압력은 가이드 힘 모멘트(Guide force moment)를 발생시켜 엔진상부를 좌우로 흔드는 H형 진동과 엔진을 비트는 X형 진동을 발생시킨다. 특히 선박엔진의 출력과 크기가 증대함에 따라 이러한 엔진 기진력이 선체진동을 심각히 야기시키는 문제점이 발생하게 되어 이에 대한 대책으로 선체와 엔진 사이에 유압식 탑브레이싱 장치를 설치한다. The explosion pressure in the ship engine combustion chamber generates guide force moment to generate H-shaped vibration that shakes the top of the engine to the left and X-shaped vibration that bit the engine. Particularly, as the output and size of the marine engine increase, such an engine driving force seriously causes the hull vibration. Therefore, a hydraulic type top bracing device is installed between the hull and the engine as a countermeasure thereto.

이러한 유압식 탑브레이싱 장치의 설치로 인해 선박엔진은 선체와 고정되어 횡방향의 H형 진동 모멘트와 엔진을 비트는 X형 진동 모멘트에 의한 진동을 저감할수있다. 하지만 선체와 선박엔진이 유압식 탑브레이싱에 의해 고정되면 선체와 선박엔진의 고유진동수가 만나는 공진점이 발생하게 되므로 이 공진점을 선박의 최고회전수(MCR) 이상으로 끌어 올리는 기능이 유압식 탑브레이싱에서 구현되어야 한다. 하지만 일반적인 유압식 탑브레이싱 설치로는 선체와 선박엔진의 고유진동수의 공진점이 선박의 주 회전수(NCR)근방에 형성되어지는 문제점이 종종 발생하게 된다. 이에 대한 문제점을 해결하기 위해서는 일반적인 유압식 탑브레이싱의 기본 강성(Rigidity)값 보다 더욱 높은 강성을 제공하여 공진점을 높이거나, 또는 공진점에서 선체와 선박엔진이 유압식 탑브레이싱으로 고정되어 지지되지 않도록 탑브레이싱의 강성을 제거하는 방법이 강구되고 있다. Due to the installation of such a hydraulic type top bracing device, the ship engine is fixed to the hull so that the H-type vibration moment in the lateral direction and the vibration due to the X-type vibration moment in the engine can be reduced. However, when the hull and the marine engine are fixed by the hydraulic top bracing, the resonance point where the natural frequency of the hull and the marine engine meet is generated. Therefore, the function of raising the resonance point to the maximum number of revolutions of the ship (MCR) do. However, in general hydraulic top bracing installation, the resonance point of the natural frequency of the hull and the ship engine often occurs in the vicinity of the main revolutions (NCR) of the ship. To solve this problem, it is necessary to increase the resonance point by providing a stiffness higher than the basic rigidity value of the general hydraulic type top bracing, or to increase the resonance point of the top bracing so that the hull and the marine engine are not fixedly supported by the hydraulic type top bracing at the resonance point. A method of eliminating stiffness has been proposed.

그러나 일부 선종에서 유압식 탑브레이싱이 높은 강성값을 제공하여도 선체와 선박엔진의 공진점을 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시키지 못하고 주회전수(NCR) 구간에 존재하게 되어 공진에 의한 고진동의 문제가 발생되어 특정 RPM 구간에서 고유주파수를 변경하기 위한 방법으로 탑브레이싱을 기계적으로 오프시켜 낮은 강성값으로 전환시킴으로서 선체와 선박엔진의 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 낮추어야 하는 경우가 종종 발생되어 졌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 안출된 도 1의 등록특허 10-1708627호 "낮은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치" 에서는 탑브레이싱이 낮은 강성값을 제공하여야 할 경우 고압부 오일챔버의 오일을 체크밸브를 통해 저압어큐뮬레이터으로 보낸후 고압부 오일챔버로 되돌아오지 못하게 하므로서 고압부 오일챔버의 압력을 낮추어 낮은 강성값을 제공할수 있었다. 하지만 선체와 엔진이 가까워지는 최고점에서 체크밸브를 통해 저압어큐뮬레이터로 흘러 들어가는 고압부 오일챔버의 오일이 저압어큐뮬레이터의 압력과 상충되어 고압부 오일챔버에 저압부 압력과 상충되는 일부 압력을 잔존시키는 문제가 발생하였다. 잔존압력의 영향으로 고압부 오일챔버의 단면적에 해당하는 만큼의 일부 강성값이 존재하였는 데 이는 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 이동시키는 효과를 떨어 뜨리는 요인이 되었다. However, even if the hydraulic top bracing system provides high stiffness values in some types of vessels, the resonance point of the hull and the ship engine can not be formed beyond the maximum number of revolutions of the ship (MCR) and exist in the NCR interval. It is often necessary to lower the resonance point of the hull and the marine engine to below the NCR by mechanically turning the top bracing off by switching to a low stiffness value as a method for changing the natural frequency in a certain RPM region due to a problem lost. In order to solve such a problem, in Patent Document 10-1708627 "Hydraulic Top Bracing Apparatus Providing Low Stiffness Value" shown in FIG. 1, when the top bracing is to provide a low stiffness value, Pressure chamber to the low-pressure accumulator and then prevented from returning to the high-pressure oil chamber, thereby lowering the pressure of the high-pressure oil chamber and providing a low rigidity value. However, at the highest point where the hull and the engine are close to each other, the oil in the high-pressure oil chamber flowing into the low-pressure accumulator through the check valve is in conflict with the pressure of the low-pressure accumulator, and some pressure remains in the high- . Due to the residual pressure, there was some stiffness value corresponding to the cross-sectional area of the high-pressure oil chamber, which decreased the effect of moving the resonance point below the NCR.

또, 선체와 선박엔진의 공진점이 주회전수(NCR) 아래로 이동하기 위해 탑브레이싱을 완전히 OFF 하여 선체와 선박엔진을 완전히 기계적 진동으로부터 독립된 상태로 두는 방법으로 탑브레이싱의 OFF시 전기한 등록특허 10-1708627호에서는 고압부 오일챔버의 오일을 체크밸브를 통해 저압어큐뮬레이터로 배출하는 데 이는 앞에서 기술하였듯이 저압부의 압력과 상충되는 문제점이 있다. 그리고 등록특허 10-1698793 "선박엔진의 진동 감쇄용 온/오프 타입 유압 탑 브레이싱" 에 관한 기술에서 제시된 피스톤 타입의 어큐뮬레이터를 활용하여 탑브레이싱을 OFF할수 있다. 하지만 상기한 피스톤 타입의 어큐뮬레이터를 활용한 방법에서는 오일이 수용되는 쪽과 공기가 수용되는 쪽의 단면적차이를 이용하여 탑브레이싱 실린더의 초기 압력을 셋팅하므로 탑브레이싱의 메인챔버 내의 고압오일을 전부 수용하지 못하는 단점이 발생할수 있다. In addition, in the case where the top bracing is completely turned off so that the resonance point of the hull and the marine engine is moved below the full revolution (NCR), the hull and the marine engine are completely separated from the mechanical vibration, -1708627, the oil in the high-pressure oil chamber is discharged to the low-pressure accumulator through the check valve, which has a problem in contradiction with the pressure of the low-pressure portion as described above. The top bracing can be turned off by using the piston type accumulator disclosed in the related art of the patent 10-1698793 "Vibration damping on / off type hydraulic top bracing for marine engine". However, in the method using the above-described piston-type accumulator, the initial pressure of the top bracing cylinder is set using the difference in sectional area between the side where the oil is received and the side where the air is received, Can not be achieved.

선박엔진의 가진변위로 인한 고압오일을 어큐뮬레이터 내에 수용할수 있다 하여도 일반적인 탑브레이싱의 한쪽방향의 최대 스트로크는 15mm 이며 양쪽방향의 스트로크에 해당하는 오일량을 수용하기에는 충분하지 않다. 또 메인엔진의 가진으로부터 발생되어지는 축정렬(Alignment)이 틀어질 경우 선체와 선박엔진이 멀어지거나 가까워지면 최초 설정 위치보다 멀어지거나 가까워져서 선박엔진이 가진 되는데 이 경우 실린더 내의 메인챔버는 체적이 늘어나거나 줄어들어서 수용해야 할 오일량은 변동되게 된다. 이때 어큐뮬레이터의 오일 수용량이 부족하면 메인피스톤을 전진시키지 못하거나 어큐뮬레이터 내의압력이 상승하여 예기치 못한 여러 가지 문제를 발생시킬수 있다. 어큐뮬레이터에 수용할수 있는 오일량을 증가 시키거나 축정렬(Alignment)이 틀어졌을 경우에 대비하여 오일량이 충분하기 위해서는 피스톤 타입 어큐뮬레이터의 크기가 상당히 커져야 한다. 또 피스톤 타입의 어큐뮬레이터는 작동을 위해 공기압을 사용하는 데 항상 내부에 에어가 존재해서 외부와의 온도차가 발생하였을 경우 응축수가 발생하는 문제점이 있다.Even though the high pressure oil due to the displacement of the marine engine can be accommodated in the accumulator, the maximum stroke in one direction of the general top bracing is 15 mm and not enough to accommodate the amount of oil corresponding to the stroke in both directions. In addition, when the alignment caused by the main engine is turned off, the marine vessel engine is moved away from the initial setting position when the marine vessel and the marine engine are moved away from each other. In this case, the volume of the main chamber in the cylinder is increased The amount of oil to be accommodated varies. If the oil capacity of the accumulator is insufficient, the main piston can not be advanced or the pressure in the accumulator may rise, which may cause various unexpected problems. The size of the piston type accumulator must be considerably large in order to increase the amount of oil that can be accommodated in the accumulator, or in case the oil amount is sufficient in case the alignment is changed. Also, the accumulator of the piston type uses the air pressure for the operation, and there is a problem that the condensed water is generated when there is a temperature difference between the accumulator and the outside.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 오일챔버를 갖는 실린더와 상기 실린더의 내부에서 직선 운동하는 피스톤의 외측에 저압유를 수용하는 별도의 저압오일탱크를 피스톤의 외측에 구성하여 실린더의 내면과 피스톤의 외면을 고정시키고자 하는 유압마찰력으로 피스톤의 단면적을 키우지 않고도 공진점을 높이기 위해 강성값을 더욱 높이는 방법을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a low-pressure oil tank, which has a cylinder having an oil chamber and a low- To provide a method of further increasing the stiffness value to increase the resonance point without increasing the sectional area of the piston by the hydraulic friction force to fix the inner surface of the cylinder and the outer surface of the piston.

또한, 본 발명은 특정 rpm 구간에서 고유주파수를 변경하기 위해 탑브레이싱을 낮은 강성값으로 전환하기 위한 탑브레이싱의 오프시 선체와 선박엔진을 완전히 기계적인 자유로운 상태에 두기 위해 저압어큐뮬레이터 대신에 부스터펌프와 오일탱크를 사용하여 고압부 오일압력을 완전히 제거하고, 다시 높은 강성값으로 전환시 부스터펌프로서 오일탱크의 오일을 실린더의 고압 오일챔버로 되돌려 보내게 함으로서 공진점을 낮추기 위해 낮은 강성값을 제공하는 개선된 유압식 탑브레이싱 장치를 제공하는 데 있다. The present invention also relates to a system and method for controlling a braking system in which a booster pump is used instead of a low pressure accumulator in order to put the hull and the marine engine in a completely mechanical free state during off braking of the top bracing for converting the top bracing to a low stiffness value, An improved version of the system that provides low stiffness values to lower the resonance point by using oil tanks to completely remove high pressure oil pressure and then returning oil in the oil tank to the high pressure oil chamber of the cylinder as a booster pump when switching back to high stiffness values To provide a hydraulic top bracing device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압식 탑브레이싱 장치는, 일측이 선체에 고정 설치되고, 오일이 유동되는 제1유동홀 및 제2유동홀을 가지며, 상기 제1유동홀 및 제2유동홀과 연통되어 내부에 오일이 수용되는 오일챔버를 갖는 실린더와;
상기 실린더의 외측에 설치되어 상기 실린더의 오일챔버에 주입되는 오일의 흐름을 제어하기 위한 메니폴드블럭과;
상기 메니폴드블럭과 연결되는 고압어큐뮬레이터 및 저압어큐뮬레이터와;
엔진과 연결되고, 상기 메니폴드블럭의 제어에 의하여 오일이 유동되는 상기 제2유동홀을 거쳐 제3유동홀이 형성되며, 상기 실린더 내부에서 직선 운동하는 피스톤과;
상기 피스톤의 제3유동홀과 연통되는 제4유동홀이 형성되고, 상기 피스톤의 내부에서 직선운동하는 파일럿피스톤을 포함하고,
상기 피스톤의 외측에 제2유동홀과 연통되어 부스터펌프로 부터 저압유를 수용하는 제1저압오일챔버를 형성한 유압식 탑브레이싱 장치에 있어서, 상기 파일럿피스톤에 형성된 걸림구에 인라인체크밸브를 통해 고압부 오일탱크와 연통하는 제5유동홀을 형성하고, 피스톤의 제2유동홀과 연통되는 파일럿피스톤의 제3유동홀에는 아웃라인체크밸브를 설치하여 선체와 선박엔진이 멀어졌을 때 파일럿피스톤의 인라인체크밸브를 통해 고압부 오일챔버의 오일이 단턱부와 걸림부의 사이에 형성되는 빈공간의 제2저압오일챔버로 유도되게 하고, 선체와 선박엔진이 가까워질 때 제2저압오일챔버가 축소 압축되면서 이에 수용된 오일이 피스톤의 아웃라인체크밸브를 통해 제2유동홀을 거쳐 오일탱크로 배출되도록 구성함으로써 선체와 선박엔진을 기계적 진동으로부터 독립된 상태가 되게 하여 낮은 강성값을 제공할 수 있게 함을 특징으로 하는 유압식 탑브레이싱 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a hydraulic type top bracing apparatus comprising a first flow hole and a second flow hole, one side of which is fixed to a hull, and in which oil flows, A cylinder communicating with the oil chamber and having an oil chamber therein;
A manifold block installed outside the cylinder for controlling the flow of oil injected into the oil chamber of the cylinder;
A high pressure accumulator and a low pressure accumulator connected to the manifold block;
A piston connected to the engine and formed with a third flow hole through the second flow hole through which the oil flows under the control of the manifold block, the piston moving linearly in the cylinder;
And a fourth flow hole communicating with the third flow hole of the piston, the pilot piston being linearly moved in the piston,
And a first low-pressure oil chamber communicating with the second flow hole on the outer side of the piston to receive low-pressure oil from the booster pump. The hydraulic type top bracing device is characterized in that the high- And an outline check valve is provided in the third flow hole of the pilot piston communicating with the second flow hole of the piston so that the inline check of the pilot piston when the ship and the marine engine are distant from each other is provided. Pressure oil chamber through a valve so that oil in the high-pressure oil chamber is guided to a second low-pressure oil chamber in an empty space formed between the step and the engaging portion, and when the hull and the ship engine are brought close to each other, The oil is discharged to the oil tank through the second flow hole through the outline check valve of the piston so that the hull and the marine engine are mechanically driven Be from an independent state to provide a hydraulic column bracing apparatus characterized in that it can provide a lower stiffness.

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이상과 같이 본 발명은 유압마찰력을 이용한 더욱 높은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치의 설치로 인해 선체와 선박엔진의 고유진동수가 만나는 공진점을 선박의 최고회전수(MCR) 이상 끌어 올리는대 기존의 유압식 탑브레이싱 보다 더욱 효과적인 기능을 제공할수 있고 높은 강성값을 제공하여도 선체와 선박엔진의 공진점이 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시키지 못하고 주회전수(NCR) 구간에 존재하게 되는 경우 탑브레이싱을 OFF하여 피스톤과 파일럿피스톤의 삽입구와 걸림구에 구성된 오일펌프구조를 이용하여 더욱 효과적인 낮은 강성값을 제공하여 공진점이 주회전수(NCR) 아래로 이동하는 효과를 더욱 개선하거나 선체와 선박엔진이 기계적 진동으로부터 완전히 독립된 상태가 반드시 필요한 경우 저압어큐뮬레이터의 사용대신 오일탱크를 설치하여 고압 오일챔버의 오일을 오일탱크로 완전히 배출시키므로서 선체와 선박엔진이 기계적 진동으로부터 완전히 독립된 상태가 되도록 할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, since the installation of the hydraulic type top bracing device that provides a higher stiffness value using the hydraulic friction force, the resonance point where the natural frequencies of the ship and the marine engine meet is increased to the maximum number of revolutions (MCR) If the resonance point of the hull and the ship engine can not be formed beyond the maximum number of revolutions of the ship (MCR) and exist in the NCR interval even if the high stiffness value is provided, it is possible to provide more effective function than the hydraulic type top bracing. By turning off the bracing and providing the more effective low stiffness value by using the oil pump structure of the piston and the pilot piston and the engagement hole, it is possible to further improve the effect that the resonance point moves below the NCR, Instead of using a low-pressure accumulator, if a completely independent state from mechanical vibration is essential The oil in the high-pressure oil chamber is completely discharged into the oil tank by installing the oil tank, so that the hull and the marine engine can be completely independent from the mechanical vibration.

도 1은 종래 유압식 탑브레이싱 장치의 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압식 탑브레이싱 장치의 단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압식 탑브레이싱 장치의 내부 구성회로도
도 4는 도 2의 "A" 부 상세도
도 5는 도 2의 "B" 부 상세도
도 6은 도 1의 베어링로드의 양단에 완충장치가 설치된 예시도
도 7은 오일탱크가 설치된 부스터펌프의 내부 단면도 1 is a cross-sectional view of a conventional hydraulic top bracing device;
Figure 2 is a cross-sectional view of a hydraulic top bracing device according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is an internal schematic diagram of a hydraulic top bracing device according to a preferred embodiment of the present invention;
Fig. 4 is a detailed view of "A"
Fig. 5 is a detailed view of "B &
Fig. 6 is an exemplary diagram in which a shock absorber is provided at both ends of the bearing rod of Fig. 1
7 is an internal cross-sectional view of the booster pump provided with the oil tank

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 2 to 7.

도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하고 설명한다. In the drawings and the detailed description of the present invention, a detailed description and an illustration of elements and structures of elements not directly related to the technical features of the present invention will be omitted, and only a technical configuration related to the present invention will be shown and explained .

본 발명에 따른 유압식 탑브레이싱 장치(100)는 선체 구조물에 일단이 고정 설치되는 실린더(1)와, 실린더 내에서 전후 방향으로 이동되는 피스톤(2)과, 피스톤(2)의 내부에서 전후 이동자재되는 파일럿피스톤(3)과, 실린더(1)의 내부에 형성된 오일챔버(4)와 연결되는 매니폴드블럭(5)과, 상기 매니폴드블럭(5)과 연결되는 고압어큐뮬레이터(6) 및 부스터펌프(7)와 연결된 오일탱크(8)를 포함하여 이루어진다. A hydraulic type top bracing apparatus (100) according to the present invention comprises a cylinder (1) having one end fixed to a hull structure, a piston (2) moving in the front and rear direction in the cylinder, A manifold block 5 connected to the oil chamber 4 formed in the cylinder 1 and a high pressure accumulator 6 connected to the manifold block 5 and a booster pump 5 connected to the manifold block 5, And an oil tank (8) connected to the oil tank (7).

상기 실린더(1)는 오일이 유동되는 제1유동홀(a)과 제2유동홀(b)을 가지며, 상기 제1유동홀(a)과 연통되어 내부에 오일이 수용되는 오일챔버(4)를 갖는다. The cylinder 1 has an oil chamber 4 having a first flow hole a and a second flow hole b through which oil flows and communicating with the first flow hole a to receive oil therein, .

상기 피스톤(2)은 엔진과 연결되어 실린더 내부에서 직선운동을 하는 것으로, 내부가 관통되는 원통형상으로 이루어지고, 일측 내주면 상에 내측으로 형성되는 단턱부(9)를 갖고, 외측과 내측을 관통하여 형성되는 제3유동홀(c)을 갖는다.The piston (2) is connected to the engine and linearly moves inside the cylinder. The piston (2) has a cylindrical shape penetrating the inside of the cylinder and has a step portion (9) formed on the inner circumferential surface on one side, And a third flow hole (c) formed by the second flow hole.

상기 피스톤(2)의 외측에는 제2유동홀(b)과 연통되어 부스터펌프(7)로 부터 저압유를 수용하는 별도의 제1저압오일챔버(10)가 형성되어 실린더(1)의 내면과 피스톤(2)의 외면을 고정시키고자 하는 유압마찰력을 발생시키도록 구성되어 있다. A separate first low-pressure oil chamber 10 communicating with the second flow hole b and receiving the low-pressure oil from the booster pump 7 is formed on the outer side of the piston 2, So as to generate a hydraulic friction force to fix the outer surface of the piston 2.

상기 파일럿피스톤(3)은 엔진 측에 설치되는 플랜지(11), 플랜지(11)에 결합되어 진동 및 충격을 선박엔진 또는 선체에 전달되는 것을 방지하는 완충장치(12)를 양측에 가진 피스톤 로드(13) 및 상기 피스톤 로드(13)의 일측에 설치되어 선박엔진과 선체 사이의 설치거리를 조절하기 위한 체결너트(14)와 결합되어지며 이때, 체결너트(14)는 외측이 구형으로 형성되어 파일럿피스톤(3)의 걸림구(15) 내측에 밀착된다.The pilot piston 3 is connected to a flange 11 and a flange 11 provided on the engine side so as to be connected to the piston rod 3 having a shock absorber 12 for preventing vibration and impact from being transmitted to the marine engine or the hull, And a coupling nut 14 installed at one side of the piston rod 13 for adjusting the installation distance between the ship engine and the hull. The coupling nut 14 is formed in an outer shape of a sphere, And is in close contact with the inner side of the stopper 15 of the piston 3.

또한, 파일럿피스톤(3)은 피스톤(2)의 내면에 형성된 단턱부(9)와 대응되어 밀착되는 걸림구(15)가 외면에 형성되어 있으며 상기 걸림구(15)에는 제3유동홀(c)과 연통되어 피스톤(2)의 단턱부(9) 방향으로 형성된 제4유동홀(d)을 포함한다.The pilot piston 3 is formed on the outer surface of the outer surface of the pilot piston 3 in correspondence with the step portion 9 formed on the inner surface of the piston 2 and the third flow hole c And a fourth flow hole d formed in the direction of the step portion 9 of the piston 2 in communication with the first flow hole d.

상기 파일럿피스톤(3)의 걸림구(15)에는 인라인체크밸브(16)를 통해 고압부 오일챔버와 연통하는 제5유동홀(e)이 형성되고, 피스톤(2)의 제2유동홀(b)과 연통되는 파일럿피스톤(3)의 제3유동홀(c)에는 아웃라인체크밸브(17)가 설치되어 선체와 선박엔진이 멀어졌을 때 파일럿피스톤(3)의 인라인체크밸브(16)를 통해 고압부 오일챔버의 오일이 단턱부(9)와 걸림부의 사이에 형성되는 빈공간의 제2저압오일챔버(18)로 유도되고, 선체와 선박엔진이 가까워질 때 제2저압오일챔버(18)가 축소 압축되면서 이에 수용된 오일이 피스톤(2)의 아웃라인체크밸브(17)를 통해 제2유동홀(b)을 거쳐 오일탱크(8)로 배출되도록 구성되어 있다. A fifth flow hole e communicating with the high pressure oil chamber is formed through the inline check valve 16 in the stopper 15 of the pilot piston 3 and the second flow hole b of the piston 2 is formed. An outline check valve 17 is provided in the third flow hole c of the pilot piston 3 communicated with the pilot piston 3 to allow the pilot piston 3 to communicate with the high- The oil in the oil chamber is guided to the second low-pressure oil chamber 18 of the empty space formed between the step portion 9 and the engaging portion, and when the hull and the ship engine are brought close to each other, So that the oil accommodated therein is discharged through the second flow hole b to the oil tank 8 through the outline check valve 17 of the piston 2.

메니폴드블럭(5)은 오일의 주입을 용이하게 하기 위한 바이패스밸브(19)와, 실린더(1)의 제1유동홀(a)과 연결되는 고압유로(H-1)(H-2)와, 실린더(1)의 제2유동홀(b)과 연결되는 저압유로(L)와, 실린더(1)의 오일챔버(4)와 연결되어 오일챔버(4)의 오일 흐름을 고압유로(H-1)와 고압유로(H-2) 상으로 오일의 흐름을 바꾸기 위한 솔레노이드밸브(20)와, 실린더(1)의 오일챔버(4)의 내압이 높을 경우 실린더(1)의 오일챔버(4)의 오일이 피스톤(2)의 저압유로(L)로 유출되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(21-1)와, 실린더(1)의 오일챔버(4)의 내압이 설정치 이상일 경우 오일챔버(4)의 오일이 오일탱크(8)와 제3유동홀(c) 상으로 유출되도록 하는 릴리프밸브(22)를 포함하여 이루어진다. 이때, 고압유로(H-2) 상에는 체크밸브(21)가 설치되어 실린더(1)의 오일챔버(4)의 오일이 오일탱크(8)와 제3유동홀(c)상으로 유도된 이후 오일챔버(4)로 돌아오는 것을 방지하도록 한다. 즉, 오일챔버(4)에서 오일탱크(8)와 피스톤(2)의 제3유동홀(c) 방향으로만 오일이 유도되도록 하는 역할을 한다.The manifold block 5 includes a bypass valve 19 for facilitating the injection of oil and a high-pressure flow path H-1 (H-2) connected to the first flow hole a of the cylinder 1 A low-pressure flow path L connected to the second flow hole b of the cylinder 1 and an oil chamber 4 of the cylinder 1 to connect the oil flow of the oil chamber 4 to the high- A solenoid valve 20 for changing the flow of oil onto the high pressure oil passage H-1 and the high pressure oil passage H-2, and an oil chamber 4 of the cylinder 1 when the internal pressure of the oil chamber 4 of the cylinder 1 is high. A check valve 21-1 for preventing the oil in the oil chamber 4 from flowing out to the low pressure passage L of the piston 2 and a check valve 21-1 for preventing the oil in the oil chamber 4, And a relief valve (22) for allowing the oil of the oil tank (8) to flow out onto the oil tank (8) and the third flow hole (c). At this time, a check valve 21 is provided on the high-pressure flow path H-2 so that the oil in the oil chamber 4 of the cylinder 1 is guided onto the oil tank 8 and the third flow hole c, To prevent return to the chamber (4). That is, the oil chamber 4 serves to induce the oil only in the direction of the third flow hole c of the oil tank 8 and the piston 2.

솔레노이드밸브(20)는 3방향 솔레노이드밸브(20)이고, 특정 RPM 구간에서 공진이 발생하면 작동되어 오일챔버(4)의 오일을 고압유로(H-2) 상으로 유동되도록 유도하고, 릴리프밸브(22)는 실린더(1)의 오일챔버(4)의 내압이 설정된 압력 이상일 경우 열려 오일챔버(4)의 오일을 오일탱크(8)로 유도하여 압력을 낮추도록 하는 역할을 한다.The solenoid valve 20 is a three-way solenoid valve 20 and operates when resonance occurs in a specific RPM interval to induce oil in the oil chamber 4 to flow on the high pressure passage H-2, 22 serves to open the oil in the oil chamber 4 of the cylinder 1 when the internal pressure of the oil chamber 4 is equal to or higher than the set pressure and to guide the oil in the oil chamber 4 to the oil tank 8 to lower the pressure.

한편, 메니폴드블럭(5)은 실린더(1)의 오일챔버(4)와 고압어큐뮬레이터(6)와 오일탱크(8)의 압력을 점검하기 위한 압력계(23)와, 공기를 배출하기 위한 공기배출구(24)가 설치되어 진다.The manifold block 5 includes a pressure gauge 23 for checking the pressure in the oil chamber 4 of the cylinder 1, the high-pressure accumulator 6 and the oil tank 8, an air outlet 24 are installed.

고압어큐뮬레이터(6)는 오일챔버(4) 내의 오일의 압력이 높아지게 되면, 어큐뮬레이터 내부의 체적이 줄어들게 되면서 오일의 압력을 흡수하도록 하고, 반대로 오일챔버(4) 내의 오일의 압력이 떨어지게 되면, 오일의 체적이 줄어들게 되는 만큼 어큐뮬레이터 내부의 체적이 늘어나게 되어 오일의 압력을 높여주는 역할을 수행하게 된다. 즉, 탑브레이싱 장치(100)에 선체나 선박 엔진으로부터 고압어큐뮬레이터(6)와 릴리프 밸브(22)의 설정 압력보다 낮은 힘이 가해지는 경우 오일챔버(4)의 유압이 증가하게 되고, 이 경우에는 고압어큐뮬레이터(6)가 이 힘을 흡수하게 된다.When the pressure of the oil in the oil chamber 4 is increased, the high-pressure accumulator 6 absorbs the pressure of the oil while reducing the volume of the accumulator. On the contrary, when the pressure of the oil in the oil chamber 4 drops, As the volume is reduced, the volume inside the accumulator is increased, thereby increasing the pressure of the oil. That is, when a force lower than the set pressure of the high-pressure accumulator 6 and the relief valve 22 is applied from the hull or the marine engine to the top bracing apparatus 100, the oil pressure in the oil chamber 4 increases. In this case, The high pressure accumulator 6 absorbs this force.

도면중 미설명부호 300은 부스터펌프(7)의 공기압공급유닛이다.In the figure, reference numeral 300 denotes an air pressure supply unit of the booster pump 7.

이상과 같이 본 발명에 따른 유압식 탑브레이싱 장치(100)에 의하면, 공진점을 높이기 위해 강성값을 더욱 높이는 방법을 제공하는 특징과 유압식 탑브레이싱이 높은 강성값을 제공하여도 선체와 선박엔진의 공진점을 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시키지 못하고 주회전수(NCR) 구간에 존재하게 되어 공진에 의한 고진동의 문제가 발생됨에 따라 특정 RPM 구간에서 고유주파수를 변경하기 위한 방법으로 탑브레이싱을 낮은 강성값으로 전환시켜 선체와 선박엔진의 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 낮추기 위해 오일챔버(4)의 오일을 체크밸브(21)를 통해 오일탱크(8)로 보낸 후 오일챔버(4)로 되돌아오지 못하게 함으로서 오일챔버(4)의 압력을 낮춰 낮은 강성값을 제공해야 할 경우 선체와 엔진이 가까워지는 최고점에서 체크밸브(21)를 통해 도 1의 저압어큐뮬레이터(200)로 흘러 들어가는 고압부 오일챔버(4)의 오일이 저압어큐뮬레이터(200)의 압력과 상충되어 고압부 오일챔버에 저압부 압력과 상충되는 일부 압력을 잔존시키게 되므로서 이러한 잔존압력의 영향으로 고압부 오일챔버의 단면적에 해당하는 만큼의 일부 강성값이 존재하여 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 이동시키는 효과를 저감시키는 문제점을 해결하기 위해 공진점을 낮추기 위한 낮은 강성값을 제공하는 개선된 방법을 제공하는 데 그 특징이 있다. As described above, according to the hydraulic type top bracing apparatus 100 of the present invention, it is possible to provide a method of further increasing the stiffness value to increase the resonance point, and also to provide a high stiffness value of the hydraulic type top bracing, (NCR) without being formed at more than the maximum number of revolutions of the ship (MCR). As a problem of high vibration caused by resonance occurs, a method of changing the natural frequency in a specific RPM section, The oil in the oil chamber 4 is sent to the oil tank 8 through the check valve 21 to lower the resonance point of the ship and the marine engine to below the total revolution number NCR and then returned to the oil chamber 4 When the pressure of the oil chamber 4 is lowered to provide a low stiffness value, the low pressure of the oil chamber 4 is reduced to a low pressure The oil in the high-pressure oil chamber 4 flowing into the accumulator 200 is in conflict with the pressure of the low-pressure accumulator 200, so that some pressure that conflicts with the low-pressure portion is left in the high-pressure oil chamber, There is an improved method of providing a low stiffness value for lowering the resonance point in order to solve the problem of reducing the effect of shifting the resonance point below the NCR by the existence of some stiffness value corresponding to the cross sectional area of the high pressure oil chamber It is characterized by providing.

이와같은 특징을 갖는 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The present invention having such characteristics will be described in more detail as follows.

먼저 유압식 탑브레이싱의 강성값을 일반적인 탑브레이싱 보다 더욱 높여 선체와 선박엔진에 더욱 높은 강성을 제공함으로써 선박엔진의 공진을 초래하는 구간을 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시켜서 주회전수(NCR) 구간에서 선박엔진과 그 주변 구조물의 피로 파괴를 방지하고, 선박의 전반적인 진동을 저감하기 위해 더욱 높은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱에 대해 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 낮은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치(100)에 구성된 제1유동홀(a) 및 제2유동홀(b)과 연통되어 내부에 고압오일이 수용되는 오일챔버(4)를 갖는 실린더(1)과 상기 실린더(1)의 내부에서 직선운동하는 피스톤(2)의 외측에 저압유로(L)로 연결되는 제2유동홀(b)과 연통시켜 오일탱크(8)로부터 저압유를 수용시키는 별도의 제1저압오일챔버(10)를 피스톤(2)의 외측에 구성하므로서 실린더(1)의 내면과 피스톤(2)의 외면을 고정시키고자 하는 유압 마찰력을 발생시킬수 있다. 이러한 유압 마찰력은 선박엔진에서 가진되어 발생하는 변위에 대해 저항하므로서 피스톤(2)의 단면적을 키우지 않고도 높은 강성값을 제공할수 있게 된다. First, the stiffness value of the hydraulic type top bracing is higher than that of the general top bracing to provide higher rigidity to the hull and the marine engine, so that the section causing the resonance of the marine engine is formed at the maximum number of revolutions of the ship (MCR) ), A hydraulic type top bracing which provides a higher stiffness value in order to prevent fatigue failure of a marine engine and its surrounding structures and to reduce the overall vibration of the ship will be described. As shown in Fig. 1, (1) having an oil chamber (4) communicating with a first flow hole (a) and a second flow hole (b) formed in a hydraulic type top bracing device (100) (B) communicating with the second flow hole (b) connected to the outside of the piston (2) linearly moving in the interior of the oil tank (1) through the low pressure flow path (L) Five The inner surface and the outer surface of the piston 2 of the cylinder 1 hameuroseo configure the chamber 10 to the outside of the piston (2) is fixed sikilsu to generate a friction force hydraulic chair. This hydraulic friction force resists the displacement generated by the marine engine, so that it is possible to provide a high stiffness value without increasing the cross sectional area of the piston 2.

일반적인 유압식 탑브레이싱의 강성값은 실린더(1)의 고압부인 오일챔버(4)내에서 직선운동하는 피스톤(2)의 단면적 크기와 선박엔진에서 가진되어 발생하는 진폭의 변위에 의해서 결정되어진다. The stiffness value of a general hydraulic type top bracing is determined by the size of the sectional area of the piston 2 which linearly moves in the oil chamber 4 which is the high pressure portion of the cylinder 1 and the displacement of the amplitude generated in the marine engine.

선박엔진의 진폭은 무한대로 커질수 없으므로 높은 강성값을 제공하여 선체와 선박의 최고 회전수(MCR) 이상 공진점을 끌어 올리기 위해서는 고압부 오일챔버내에서 직선운동하는 피스톤(2)의 단면적 크기가 무한히 커져야 함을 의미한다. 실제 사용되어지는 피스톤(2)의 단면적 크기는 대부분 200mm에서 300mm 정도의 직경을 가진다. 그리나 현실적으로 고압부 오일챔버의 단면적을 무한히 키우는 것은 불가능하다. Since the amplitude of the ship engine can not be increased to infinity, the cross-sectional area of the piston (2) that linearly moves in the high-pressure oil chamber must be infinitely large in order to raise the resonance point above the maximum number of revolutions . The cross-sectional area of the piston 2 actually used has a diameter of approximately 200 mm to 300 mm. However, it is practically impossible to infinitely increase the cross-sectional area of the high-pressure oil chamber.

그러나 본 발명은 고압부 오일챔버의 단면적을 유지하고도 피스톤(2)의 외측에 오일탱크(8)로 부터 저압유를 수용시키는 별도의 제1저압오일챔버(10)를 구성하므로서 실린더(1)의 내면과 피스톤(2)의 외면을 고정시키고자 하는 유압 마찰력을 발생시켜 고압부 오일챔버(4)내 피스톤(2)의 단면적을 키우지 않고도 더욱 높은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱(100)을 구현할수 있다.However, according to the present invention, the cross-sectional area of the high-pressure oil chamber is maintained, and a separate first low-pressure oil chamber 10 for accommodating the low-pressure oil from the oil tank 8 is formed on the outer side of the piston 2, It is possible to implement a hydraulic type top bracing 100 that provides a higher stiffness value without increasing the cross sectional area of the piston 2 in the high pressure oil chamber 4 by generating a hydraulic friction force to fix the inner surface and the outer surface of the piston 2 have.

그리고 이 유압 마찰력은 탑브레이싱 실린더(1)의 피스톤(2)의 움직임을 저감시키므로 유압실린더의 감쇠(Damping)크기도 동시에 키울수 있다. 감쇠(Damping)의 크기가 클수록 진폭(Amplitude)은 감소하므로 실린더(1)와 피스톤(2)의 외측에 별도의 제1저압오일챔버(10)를 구성하여 마찰력을 올려 탑브레이싱 실린더 피스톤의 움직임을 저감시키므로서 선박엔진의 진폭(Amplitude)을 감소시키는 효과도 높일수 있다.Since this hydraulic friction force reduces the movement of the piston 2 of the top bracing cylinder 1, the damping size of the hydraulic cylinder can also be increased at the same time. The first low pressure oil chamber 10 is formed on the outer side of the cylinder 1 and the piston 2 so as to increase the frictional force to move the piston of the top bracing cylinder It is possible to increase the effect of reducing the amplitude of the ship engine.

그러나 일부 선종에서 유압식 탑브레이싱이 높은 강성값을 제공하여도 선체와 선박엔진의 공진점을 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시키지 못하고 주회전수(NCR) 구간에 존재하게 되어 공진에 의한 고진동의 문제가 발생되어 특정 RPM 구간에서 고유주파수를 변경하기 위한 방법으로 탑브레이싱을 낮은 강성값으로 전환시켜 선체와 선박엔진의 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 낮추어야 하는 경우가 종종 발생된다. 이러한 점을 감안하여 안출된 등록특허 10-1708627호 "낮은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치" 는 탑브레이싱이 낮은 강성값을 제공하여야 할 경우 고압부 오일챔버의 오일을 체크밸브(21)를 통해 저압어큐뮬레이터(200)로 보낸후 고압부 오일챔버(4)로 되돌아오지 못하게 하므로서 고압부 오일챔버의 압력을 낮추어 낮은 강성값을 제공할수 있었다. 여기서 낮은 강성값은 선체와 선박엔진을 독립된 상태로 두기 위해 탑브레이싱을 기계적으로 OFF시키는 것을 의미한다. 하지만 선체와 엔진이 가까워지는 최고점에서 체크밸브(21)를 통해 저압어큐뮬레이터(200)로 흘러들어가는 고압부 오일챔버(4)의 오일이 저압어큐뮬레이터(200)의 압력과 상충되어 고압부 오일챔버(4)에 저압부 압력과 상충되는 일부 압력을 잔존시키는 문제가 발생하였다. 잔존압력의 영향으로 고압부 오일챔버(4)의 단면적에 해당하는 만큼의 일부 강성값이 존재하였는 데 이는 공진점을 주회전수(NCR) 아래로 이동시키는 효과를 떨어 뜨리는 요인이 된다. However, even if the hydraulic top bracing system provides high stiffness values in some types of vessels, the resonance point of the hull and the ship engine can not be formed beyond the maximum number of revolutions of the ship (MCR) and exist in the NCR interval. Often a problem arises in which the resonance point of the hull and marine engine should be lowered below the NCR by converting the top bracing to a low stiffness value as a way to change the natural frequency in a particular RPM section. In consideration of this point, the patent document 10-1708627 entitled "Hydraulic Top Bracing Apparatus Providing Low Stiffness Value" discloses that when the top bracing is to provide a low stiffness value, the oil in the high pressure oil chamber is supplied through the check valve 21 Pressure accumulator 200 and then prevented from returning to the high-pressure oil chamber 4, thereby lowering the pressure of the high-pressure oil chamber and providing a low rigidity value. The low stiffness value means that the top bracing is mechanically turned off to keep the hull and marine engine separate. The oil in the high-pressure oil chamber 4 flowing into the low-pressure accumulator 200 through the check valve 21 collides with the pressure of the low-pressure accumulator 200 at the highest point where the hull and the engine are close to each other, There has been a problem that some pressure that conflicts with the low-pressure portion remains. There is a certain stiffness value corresponding to the cross sectional area of the high-pressure oil chamber 4 due to the influence of the residual pressure, which is a factor that deteriorates the effect of moving the resonance point below the total revolution number (NCR).

이에 따라, 본 발명은 탑브레이싱이 낮은 강성값을 제공하여야 할 경우 선박엔진의 가진력에 의해 선체와 선박엔진이 멀어질때 피스톤(2)의 단턱부(9)와 파일럿피스톤(3)의 걸림구(15)의 사이에 형성된 빈공간을 제2저압오일챔버(18)로 구성하고 도 4와 같이 파일럿피스톤(3)의 고압부 오일챔버(4)과 연통되는 부위에 인라인체크밸브(16)을 설치하여 고압부 오일챔버(4)의 오일을 단턱부(9)와 걸림구(15)사이의 제2저압오일챔버(18)로 유도될 수 있도록 하고 피스톤(2)에는 도 3과 같이 저압라인인 제2유동홀(b)과 연통되는 부위에 아웃라인체크밸브(17)를 설치하여 제2저압오일챔버(18)로 유도된 오일을 오일탱크(8)로 배출시키는 오일펌프(8)의 구조를 형성하고 있다. Accordingly, when the top bracing is required to provide a low stiffness value, when the marine vessel and the marine engine are separated from each other by the excitation force of the marine engine, the marginal portion 9 of the piston 2, Pressure oil chamber 18 and an in-line check valve 16 is provided at a portion communicating with the high-pressure oil chamber 4 of the pilot piston 3 as shown in FIG. 4 The oil in the high-pressure oil chamber 4 can be guided to the second low-pressure oil chamber 18 between the step 9 and the engaging hole 15, and the piston 2 is provided with the second An outline check valve 17 is provided at a portion communicating with the flow hole b to form the structure of the oil pump 8 for discharging the oil led to the second low pressure oil chamber 18 to the oil tank 8 .

따라서, 탑브레이싱이 낮은 강성값을 제공하여야 할 경우 선체와 선박엔진이 멀어졌을때는 파일럿피스톤(3)에 설치된 인라인체크밸브(16)를 통해 고압부 오일챔버(4)의 오일이 단턱부(9)와 걸림구(15)의 사이에 형성되는 제2저압오일챔버(18)로 유도되고 다시 선체와 선박엔진이 가까워 질때 단턱부(9)와 걸림구(15) 사이의 제2저압오일챔버(18)가 축소 압축되어 이에 유도된 오일이 피스톤(2)에 설치된 아웃라인체크밸브(17)를 통해 오일탱크(8)로 배출시키게 되는 것이다. 이로서 고압부 오일챔버의 오일 압력은 단턱부(9)와 걸림구(15)의 펌핑역활로 인해 점진적으로 제거 되어 선체와 선박엔진을 기계적으로 자유로운 상태 가까이 만들 수 있게 된다. 이는 더욱 효과적인 낮은 강성값을 제공하여 공진점이 주회전수(NCR) 아래로 이동하는 효과를 더욱 확실하게 개선할수 있다. 하지만 이 방법 또한 피스톤(2)과 파일럿피스톤(3)의 단턱부(9)와 걸림구(15)에 형성된 단면적이 고압부 오일챔버(4)의 단면적보다는 상대적으로 작지만 피스톤(2)에서 제2유동홀(b) 상으로 연통되는 아웃라인체크밸브(17)를 통해 오일탱크(8)로 흘러들어갈 때 저압부 압력과 미세하게 상충하게 되는 문제가 있다. 이는 선체와 선박엔진을 완전히 독립된 상태로 두게 하지 못하므로 일부 선박에서 탑브레이싱의 강성값이 완전히 제거되어야 하는 OFF 기능인 완전한 기계적 진동으로부터 독립된 상태가 요구된다. Therefore, when the top bracing is required to provide a low stiffness value, the oil in the high-pressure oil chamber 4 flows through the in-line check valve 16 provided in the pilot piston 3, Pressure oil chamber 18 formed between the lower jaw portion 15 and the lower jaw portion 15 and the second low-pressure oil chamber 18 formed between the lower jaw portion 15 and the lower jaw portion 15 when the ship is closer to the marine engine. And the oil thus guided is discharged to the oil tank 8 through the outline check valve 17 installed in the piston 2. [ Thus, the oil pressure in the high-pressure oil chamber can be gradually removed due to the pumping action of the step portion 9 and the stopper 15, thereby making the hull and the marine engine mechanically free. This provides a more effective low stiffness value to more reliably improve the effect of moving the resonance point below the NCR. However, this method also has a problem that the sectional area formed in the step portion 9 and the stop 15 of the piston 2 and the pilot piston 3 is relatively smaller than the sectional area of the high-pressure oil chamber 4, There is a problem that the pressure collides with the low pressure portion when flowing into the oil tank 8 through the outline check valve 17 communicated on the hole b. This does not allow the hull and the marine engine to remain completely independent, so some vessels are required to be independent of the complete mechanical vibration, which is an OFF function that requires the stiffness of the top bracing to be completely removed.

따라서, 탑브레이싱을 완전히 OFF 하여 선체와 선박엔진을 완전히 기계적 진동으로부터 독립된 상태로 두기 위해서는 선행기술에 기술된 바와 같이 고압부 오일챔버의 오일을 체크밸브(21)를 통해 저압어큐뮬레이터(200)로 배출하는 데 이는 앞에서 기술하였듯이 저압부의 압력과 상충되는 문제점이 있다. 그리고 등록특허 10-1698793 선박엔진의 진동 감쇄용 온/오프 타입 유압 탑 브레이싱에 관한 기술에서 는 피스톤 타입의 어큐뮬레이터를 활용하여 탑브레이싱을 OFF하고 있다. 하지만 피스톤 타입의 어큐뮬레이터를 활용한 방법에서는 오일이 수용되는 쪽과 공기가 수용되는 쪽의 단면적차이를 이용하여 탑브레이싱 실린더의 초기 압력을 셋팅하므로 탑브레이싱의 오일챔버 내의 고압오일을 전부 수용하지 못하는 단점이 발생할수 있다. 선박엔진의 가진변위로 인한 고압오일을 어큐뮬레이터 내에 수용할수 있다 하여도 일반적인 탑브레이싱의 한쪽방향의 최대 스트로크는 15mm 이며 양쪽방향의 스트로크에 해당하는 오일량을 수용하기에는 충분하지 않다. 또 메인엔진의 가진으로부터 발생되어지는 축정렬(Alignment)이 틀어질 경우 선체와 선박엔진이 멀어지거나 가가워 지면 최초 설정위치 보다 멀어지거나 가까워져서 선박엔진이 가진 되는대 이 경우 실린더 내의 메인챔버는 체적이 늘어나거나 줄어들어서 수용해야 할 오일량은 변동되게 된다. 이때 어큐뮬레이터의 오일 수용량이 부족하면 메인피스톤을 전진시키지 못하거나 어큐뮬레이터 내의압력이 상승하여 예기치 못한 여러 가지 문제를 발생시킬수 있다. 어큐뮬레이터에 수용할수 있는 오일량을 증가 시키거나 축정렬(Alignment)이 틀어졌을 경우에 대비하여 오일량이 충분하기 위해서는 피스톤 타입 어큐뮬레이터의 크기가 상당히 커져야 한다. 또 피스톤 타입의 어큐뮬레이터는 작동을 위해 공기압을 사용하는 데 항상 내부에 에어가 존재해서 외부와의 온도차가 발생하였을 경우 응축수가 발생하는 문제점이 있다. 이와 같은 여러 가지 문제점을 해결하고자 본 발명은 저압어큐뮬레이터(200)의 사용대신 오일탱크(8)를 사용하여 도 3의 체크밸브(21)를 통해 오일탱크(8)로 고압부 오일챔버의 오일을 완전히 수용하여 오일챔버(4) 내에 오일압력을 완전히 제거시키므로서 저압부의 압력과 상충되는 문제점이 원천적으로 차단되어 탑브레이싱이 설치되지 않은 것과 같은 OFF 기능인 선체와 선박엔진을 완전히 기계적 진동으로부터 독립된 상태로 두는 것이 가능해지는 것이다.Thus, in order to completely turn the top bracing off and leave the hull and marine engine completely independent of the mechanical vibration, the oil in the high pressure oil chamber is discharged through the check valve 21 to the low pressure accumulator 200 as described in the prior art As described above, there is a problem of contradiction with the pressure of the low-pressure portion. In the technology related to on / off type hydraulic tower braking for vibration damping of a marine engine, a piston type accumulator is utilized to turn off the top bracing. However, in the method using the accumulator of the piston type, since the initial pressure of the top bracing cylinder is set by using the difference in sectional area between the side where the oil is received and the side where the air is received, Can occur. Even though the high pressure oil due to the displacement of the marine engine can be accommodated in the accumulator, the maximum stroke in one direction of the general top bracing is 15 mm and not enough to accommodate the amount of oil corresponding to the stroke in both directions. When the ship engine is distant from or near the initial setting position when the ship engine and the ship engine are separated from each other when the alignment caused by the excitation of the main engine is turned off and the ship engine is excited, The amount of oil to be accommodated varies. If the oil capacity of the accumulator is insufficient, the main piston can not be advanced or the pressure in the accumulator may rise, which may cause various unexpected problems. The size of the piston type accumulator must be considerably large in order to increase the amount of oil that can be accommodated in the accumulator, or in case the oil amount is sufficient in case the alignment is changed. Also, the accumulator of the piston type uses the air pressure for the operation, and there is a problem that the condensed water is generated when there is a temperature difference between the accumulator and the outside. In order to solve such various problems, the present invention uses the oil tank 8 instead of the low-pressure accumulator 200 to completely close the oil of the high-pressure oil chamber to the oil tank 8 through the check valve 21 of FIG. 3 And the oil pressure in the oil chamber 4 is completely removed, so that the problem of conflicting with the pressure of the low-pressure portion is originally blocked so that the hull and the marine engine, which are OFF functions such as no top bracing, are completely left from the mechanical vibration It becomes possible.

또 선박운전 중 또다시 탑브레이싱(100)의 높은 강성값으로 운전하여야 할 경우에는 오일탱크(8)의 일측에 연결된 부스터펌프(7)을 통해 실린더(1)의 고압부 오일챔버로 오일탱크(8)에 수용된 오일을 되돌려 보낸다. 이로서 선박은 높은 강성값을 유지한 채 운전될수 있고 피스톤 타입의 어큐뮬레이터를 사용한 오일용량 문제는 오일탱크(8)와 부스터펌프(7)의 사용으로 해결된다. 또 부스터펌프(7)는 공기압으로 작동하는 방식이나 부스터펌프(7)의 일측에는 공기압실과 외부로 연통되는 배기사일렌서가 설치되어 있어 부스터펌프(7) 내의 공기압에는 외부와의 온도차가 발생하지 않는다. 이로서 응축수의 발생도 현저하게 줄일수 있다. 이와 같이 유압마찰력을 이용한 더욱 높은 강성값을 제공하는 유압식 탑브레이싱 장치(100)의 설치로 인해 선체와 선박엔진의 고유진동수가 만나는 공진점을 선박의 최고회전수(MCR) 이상 끌어 올리는 데 기존의 유압식 탑브레이싱 보다 더욱 효과적인 기능을 제공할수 있고 높은 강성값을 제공하여도 선체와 선박엔진의 공진점이 선박의 최고 회전수(MCR) 이상으로 형성시키지 못하고 주회전수(NCR) 구간에 존재하게 되는 경우 탑브레이싱을 OFF 하여 피스톤(2)과 파일럿피스톤(3)의 삽입구와 걸림구(15)에 오일펌프 구조를 구성하므로서 더욱 효과적인 낮은 강성값을 제공하여 공진점이 주회전수(NCR) 아래로 이동하는 효과를 더욱 개선할수 있다. 또 선체와 선박엔진이 기계적 진동으로부터 완전히 독립된 상태가 반드시 필요한 경우를 위해 저압어큐뮬레이터(200)의 사용 대신 오일탱크(8)를 설치하여 고압 오일챔버(4)의 오일을 오일탱크(8)로 완전히 배출시키므로서 선체와 선박엔진이 기계적 진동으로부터 완전히 독립된 상태가 되도록 탑브레이싱을 OFF 할수 있다. 그리고 탑브레이싱이 OFF되어 선체와 선박엔진이 기계적 진동으로부터 독립된 상태가 되었을 때 탑브레이싱의 피스톤로드(13)도 기계적인 자유 상태가 되어 아래로 처짐이 발생한다. 만약 피스톤로드(13)가 아래로 처질 경우 선체와 선박엔진이 다시 가까워 질때 파일럿피스톤(3)과 베어링보스의 구면부에 접촉하여 간섭되므로서 피스톤로드(13)를 들어올리는 힘이 발생하는 데 이때 탑브레이싱(100)은 일부 강성값이 존재할수 있게 된다. 이 경우 공진점을 낮추는 효과를 저감시키므로 완충장치(12)를 피스톤로드(13) 양쪽 선단에 설치하여 선체와 선박엔진이 기계적인 자유상태가 되었을때 탑브레이싱의 피스톤로드(13)가 아래로 처지지 않도록 지지하여 선체와 선박엔진의 기계적인 독립 상태를 항상 유지시킬수 있다.When the high braking operation of the top bracing 100 is to be performed during operation of the ship, the oil tank 8 is connected to the high-pressure oil chamber of the cylinder 1 through the booster pump 7 connected to one side of the oil tank 8 ). &Lt; / RTI > In this way, the vessel can be operated with high stiffness values and the oil capacity problem using the piston type accumulator is solved by the use of the oil tank 8 and the booster pump 7. Further, the booster pump 7 is operated by air pressure, and the exhaust silencer which is communicated with the outside through the air pressure chamber is provided at one side of the booster pump 7, so that there is no temperature difference between the air pressure in the booster pump 7 and the outside. This can significantly reduce the generation of condensed water. In this way, the installation of the hydraulic type top bracing device 100 providing a higher rigidity value using the hydraulic friction force raises the resonance point at which the natural frequencies of the ship and the marine engine meet up to the maximum number of revolutions (MCR) And it is possible to provide a more effective function than the top bracing. Even if a high stiffness value is provided, the resonance point of the hull and the ship engine can not be formed beyond the maximum number of revolutions of the ship (MCR) The oil pump structure is formed in the insertion port of the piston 2 and the pilot piston 3 and the engagement hole 15 so as to provide a more effective low stiffness value so that the resonance point moves below the total revolution number NCR You can improve. The oil tank 8 is installed in place of the use of the low pressure accumulator 200 so that the oil in the high-pressure oil chamber 4 is completely supplied to the oil tank 8 in the case where the hull and the marine engine are completely separated from the mechanical vibration. The top bracing can be turned off so that the hull and the marine engine are completely independent of mechanical vibrations. When the top bracing is turned off and the hull and the marine engine become independent from the mechanical vibration, the piston rod (13) of the top bracing also becomes mechanically free and sagging occurs downward. If the piston rod 13 is sagged downward, when the hull and the marine engine come close to each other, the pilot piston 3 and the spherical portion of the bearing boss come in contact with each other and are interfered with each other to generate a force to lift the piston rod 13 The top bracing 100 may have some stiffness value. In this case, since the effect of lowering the resonance point is reduced, the shock absorber 12 is provided at both ends of the piston rod 13 so that when the ship and the marine engine become mechanically free, the piston rod 13 of the top bracing So that the mechanical independence of the hull and the marine engine can be maintained at all times.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압식 탑브레이싱 장치(100)를 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.Although the hydraulic type top bracing apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the above description and drawings, it is to be understood that the same is by way of example only and that various changes and modifications within the technical scope of the present invention Various changes and modifications are possible.

1 : 실린더 2 : 피스톤 3 : 파일럿피스톤 4 : 오일챔버 5 : 매니폴드블럭 6 : 고압어큐뮬레이터 7 : 부스터펌프 8 : 오일탱크 9 : 단턱부 10 : 제1저압오일챔버 11 : 플랜지 12 : 완충장치 13 : 피스톤 로드 14 : 체결너트 15 : 걸림구 16 : 인라인체크밸브 17 : 아웃라인체크밸브 18 : 제2저압오일챔버 19 : 바이패스밸브 20 : 솔레노이드밸브 21, 21-1 : 체크밸브 22 : 릴리프밸브 23 : 압력계 24 : 공기배출구 100 : 탑브레이싱 장치 200 : 저압어큐뮬레이터a : 제1유동홀 b : 제2유동홀 c : 제3유동홀 d : 제4유동홀 e : 제5유동홀 H-1, H-2 : 고압유로 L : 저압유로1: Cylinder 2: Piston 3: Pilot piston 4: Oil chamber 5: Manifold block 6: High pressure accumulator 7: Booster pump 8: Oil tank 9: Step 10: First low pressure oil chamber 11: Flange 12: The first low-pressure oil chamber 19 is connected to a bypass valve 20 through a solenoid valve 21-1, a check valve 22, a relief valve 22, A first flow hole b, a second flow hole c, a third flow hole d, a fourth flow hole e, a fifth flow hole H-1, H-2: High pressure flow path L: Low pressure flow path

Claims

(A) and a second flow hole (b), one side of which is fixed to the hull and has a first flow hole (a) and a second flow hole (b) A cylinder (1) having an oil chamber (4) in which oil is accommodated;
A manifold block (5) installed outside the cylinder (1) for controlling the flow of oil injected into the oil chamber (4) of the cylinder (1);
A high pressure accumulator (6) and a low pressure accumulator (200) connected to the manifold block (5);
A third flow hole c is formed through the second flow hole b through which the oil flows under the control of the manifold block 5, A piston (2);
And a pilot piston (3) formed with a fourth flow hole (d) communicating with the third flow hole (c) of the piston (2) and linearly moving in the piston (2)
And a first low pressure oil chamber (10) communicating with the second flow hole (b) on the outer side of the piston (2) to receive low pressure oil from the booster pump (7) A fifth flow hole e communicating with the high pressure oil tank 8 is formed in the stopper 15 formed in the piston 3 through the inline check valve 16 and the second flow hole e of the piston 2 an outline check valve 17 is provided in the third flow hole c of the pilot piston 3 communicating with the in-line check valve 16 of the pilot piston 3 when the ship and the marine engine are separated from each other Pressure oil chamber 18 of the hollow space formed between the step portion 9 and the engaging portion 15 through the oil in the high-pressure oil chamber 4, The oil contained in the second low-pressure oil chamber 18 is reduced and compressed through the outflow check valve 17 of the piston 2 through the second flow hole b, By configuring such that the discharge (8), a hydraulic top bracing device, characterized in that to be an independent state and the hull marine engines against mechanical vibration can be provided with low stiffness values.

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