KR102124432B1 - Pressurization and decompression type compensator for balanced pulling of underwater cables - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해상에서 파도와 너울이 발생하더라도 선체와 수중의 장비를 연결하는 케이블(시그널 케이블 또는 파워 케이블 포함)이 결합된 와이어에 압력을 가감하여 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 할 수 있는 수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure-sensitive compensation device for the balanced pulling of an underwater cable, and more specifically, a cable connecting a hull and underwater equipment even if waves and tides occur at sea (including a signal cable or a power cable) It relates to a pressure-sensitive compensation device for the balanced pulling of the underwater cable that can be applied to the wire to maintain a constant tension by applying pressure to the combined wire.
일반적으로 보상기는, 해상에서 선체와 수중의 해저장비 혹은 해저에 안착되어 작업하는 무인원격 잠수정(ROV : remotely operated vehicle)이 케이블(시그널 케이블 또는 파워 케이블 포함)에 의해 연결된 상태에서, 해상에 파도와 너울 등이 발생하면 선체는 상하운동을 하게 되므로 선체와 해저장비를 연결하고 있는 케이블은 긴장되거나 긴장이 해제되는 상태를 반복하게 된다. 이와 같은 작용으로 케이블이 긴장될 때 이를 보상하여 케이블이 항상 일정한 장력을 유지하도록 하는 장치이다. In general, a compensator is used to connect the waves to the sea, with a cable (including signal cable or power cable) connected to the hull at sea and an underwater storage cost or an unmanned remote submersible vehicle (ROV) that works on the seabed. The hull moves vertically when there is a tumble, etc., so the cable connecting the hull and the sea storage cost is repeatedly tensioned or released. This is a device that compensates for the tension of the cable when the cable is tensioned and maintains a constant tension.
예를 들면, 케이블(3kg/m)이 수심 100m에서 300kg이고 조류가 있는 경우에 더 큰 장력이 케이블에 작용하게 된다. 이와 같이 케이블에 작용하는 장력이 수심에 따라 또는 조류 발생 여부에 따라 달라질 때 이를 보상하기 위하여 전술한 보상기가 사용된다. For example, if the cable (3kg/m) is 100m to 300kg in depth and there is algae, the greater tension will act on the cable. As described above, the above-described compensator is used to compensate when the tension acting on the cable varies depending on the depth of water or the occurrence of algae.
또한, 해저 안착식 로봇이 선체(모선)으로부터 멀리 이동됨에 따라 케이블(Umbilical Cable) 혹은 유압라인 등이 조류나 파도 등으로 인해 밀리게 될 경우, 어느 정도의 힘으로 케이블을 당겨야 하는지 수중에 위치한 케이블과 유압호스의 상태를 확인하기 어려운 상태가 된다. 이때 케이블과 장비의 안전을 위해 보상기가 사용된다. In addition, if the submarine-seated robot moves away from the hull (mothership) and the cable (Umbilical Cable) or hydraulic line is pushed due to a tide or a wave, the cable located in the water to know how much cable should be pulled with force And it becomes difficult to check the condition of the hydraulic hose. At this time, compensators are used for the safety of cables and equipment.
이러한 보상기에 대한 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-1715704호(공고일 : 2017.03.13)에는 선박의 이동량 보상기가 개시되어 있다. 선박의 이동량 보상기는, 케이블이 장착되도록 구성되어 선박에 설치되는 장착부와, 장착부의 위치, 상하 각도, 또는 좌우 방향을 변화시킴으로써, 상기 장착부로부터 인출된 케이블에서 선박으로 전달되는 힘을 완화시키거나, 선박의 동요에 의해 선박에서 케이블로 전달되는 힘을 완화시키도록 구성된 것이다. As a prior art for such a compensator, Korean Registered Patent No. 10-1715704 (announcement date: March 13, 2017) discloses a compensator for the movement of a ship. The movement amount compensator of the ship is configured to be equipped with a cable to relieve the force transmitted from the cable withdrawn from the mounting portion to the vessel by changing the mounting portion installed on the ship, the position of the mounting portion, the vertical angle, or the left-right direction, It is configured to mitigate the force transmitted from the ship to the cable by the agitation of the ship.
그러나, 이러한 보상기는, 케이블에 전달되는 힘을 약화시키기 위하여 케이블이 장착된 장착부의 위치, 상하각도 및 좌우 방향만을 변화시키도록 구성되었기 때문에, 조류에 의해 케이블에 작용하는 하중이나, 너울이나 파도에 의한 선박의 상하 운동에 의한 케이블의 인장력을 효율적으로 보상하기 곤란한 문제점이 있었다. 특히, 수심이 깊어질수록 케이블의 무게가 증가하게 되는데 이와 같이 수심 변화에 따른 케이블의 무게 변화를 토대로 케이블에 작용하는 인장력을 효율적으로 보상하기 곤란한 문제점이 있었던 것이다. However, since these compensators are configured to change only the position, the vertical angle, and the left and right directions of the mounting portion where the cable is mounted in order to weaken the force transmitted to the cable, the load acting on the cable by tidal currents, or the swell or wave. There was a problem in that it was difficult to efficiently compensate the tensile force of the cable due to the vertical motion of the ship. In particular, as the depth increases, the weight of the cable increases. Thus, there is a problem in that it is difficult to efficiently compensate for the tensile force acting on the cable based on the change in the weight of the cable according to the change in depth.
본 발명의 목적은, 해상에서 파도와 너울, 조류가 발생하더라도 선체와 수중의 장비를 연결하는 케이블(시그널 케이블 또는 파워 케이블 포함)이 결합된 와이어에 압력을 능동적으로 가감하여, 즉 케이블의 무게가 변하는 경우에 변하는 무게값 만큼 당기는 힘을 증가시키거나 감소시켜 선체의 움직임에 따라 와이어가 일정한 장력을 유지하도록 할 수 있는 수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치를 제공하는데 있다. The object of the present invention is to actively apply pressure to a wire (including a signal cable or a power cable) that connects the hull and underwater equipment even if waves, tides and tides occur at sea, that is, the weight of the cable It is to provide a pressure-sensitive compensation device for the balanced pulling of an underwater cable that can increase or decrease the pulling force by a varying weight value in the event of a change so that the wire maintains a constant tension according to the movement of the hull.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be understandable.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 해저의 장비와 연결된 수중 케이블이 결합된 와이어를 인양하거나 진수하기 위한 윈치를 포함하여 선체에 설치되고, 상기 와이어에 작용하는 하중의 변화에 따라 상기 와이어의 장력을 제어하기 위한 것으로, 상기 와이어를 회전 지지하기 위한 메인풀리; 상기 메인풀리와 상기 윈치 사이에 위치하여 상기 메인풀리에 지지되는 상기 와이어를 상기 메인풀리보다 낮은 위치에서 회전 지지하기 위한 제1 고정풀리를 구비하고, 상기 와이어에 의해 상기 제1 고정풀리에 작용하는 하중을 감지하기 위한 하중감지수단을 구비한 고정 지지부; 유체의 압력에 의해 왕복 직선운동하는 작동로드를 구비한 실린더와, 상기 작동로드와 실린더에 각각 설치되어 상기 와이어를 회전 지지하기 위한 2개 이상의 장력조절용 풀리를 구비하여 상기 고정 지지부와 상기 윈치 사이에 배치되고, 상기 실린더의 작동에 의해 상기 와이어를 긴장시키거나 긴장을 해소하도록 된 장력 조절부; 상기 실린더에 압력을 가하거나 감압하도록 구성되고, 상기 실린더에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력감지센서를 구비한 압력 발생부; 및 상기 하중감지수단이 감지한 상기 와이어의 하중값과 상기 압력감지센서가 감지한 압력값을 토대로 압력 발생부의 압력을 제어하여 상기 와이어의 장력을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.에 의해 달성된다.The object, according to the present invention, is installed on the hull, including a winch for lifting or launching a wire combined with an underwater cable connected to the equipment of the seabed, the tension of the wire according to the change in the load acting on the wire For control, the main pulley for rotationally supporting the wire; It is located between the main pulley and the winch and has a first fixing pulley for rotationally supporting the wire supported by the main pulley at a position lower than the main pulley, and acts on the first fixing pulley by the wire. A fixed support unit having a load sensing means for sensing a load; A cylinder having an operating rod that reciprocates linearly by the pressure of the fluid, and two or more pulleys for adjusting tension to be installed on the operating rod and the cylinder to rotate and support the wire, between the fixed support and the winch. A tension adjusting unit arranged to tension the wire or relieve tension by the operation of the cylinder; A pressure generator configured to pressurize or depressurize the cylinder, and has a pressure sensor for measuring the pressure applied to the cylinder; And a control unit for controlling the tension of the wire by controlling the pressure of the pressure generating unit based on the load value of the wire sensed by the load sensing means and the pressure value sensed by the pressure sensor. It is achieved by a pressure-sensitive compensator for balanced pulling of the cable.
상기 수중 케이블은, 자체에 하중이 작용하지 않도록 상기 와이어에 묶여 일체화되어 고정될 수 있다. The underwater cable can be fixed by being integrated with the wire so that a load does not act on itself.
상기 하중감지수단은, 고정 프레임의 상단에 고정 설치되는 로드셀; 및 하단에 상기 제1 고정풀리가 결합되고 상단은 상기 로드셀에 고정되는 지지 브라켓으로 이루어지고, 상기 와이어에 해저 방향으로 당겨지는 하중이 작용할 때 상기 로드셀로 상기 제1 고정풀리에 작용하는 하중을 감지하도록 구성될 수 있다.The load sensing means, a load cell fixedly installed on the top of the fixed frame; And the first fixing pulley is coupled to the bottom and the top is made of a support bracket fixed to the load cell, when the load applied to the wire in the seabed direction is applied to the load cell to detect the load acting on the first fixed pulley It can be configured to.
상기 장력조절용 풀리는, 상기 제1 고정풀리보다 높은 위치에서 상기 제1 고정풀리에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제1 유동풀리; 상기 실린더 쪽에 설치되어 상기 제1 유동풀리보다 낮은 위치에서 상기 제1 유동풀리에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제2 고정풀리; 및 상기 제1 유동풀리와 같은 높이에서 상기 제2 고정풀리와 상기 윈치에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제2 유동풀리로 이루어질 수 있다. The tension adjustment pulley, a first flow pulley for supporting the wire supported by the first fixed pulley at a position higher than the first fixed pulley; A second fixed pulley installed on the cylinder side to support the wire supported by the first flow pulley at a position lower than the first flow pulley; And a second flow pulley for supporting the second fixed pulley and the wire supported on the winch at the same height as the first flow pulley.
상기 압력 발생부는, 압축공기 발생부; 및 유체를 수용하여 한쪽은 상기 실린더와 연결되고, 다른 쪽은 상기 압축공기 발생부와 연결되며, 내부에는 상기 압력감지센서가 마련되는 축압기를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압축공기 발생부에서 발생된 압축공기로 상기 축압기에 수용된 유체를 가압하거나 가압을 해제하여 상기 실린더의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.The pressure generating unit, compressed air generating unit; And receiving the fluid, one side is connected to the cylinder, the other is connected to the compressed air generator, the pressure sensor is provided inside the accumulator, the control unit, the compressed air generator It may be configured to control the operation of the cylinder by pressurizing or releasing pressurization of the fluid contained in the accumulator with the generated compressed air.
상기 축압기의 내부에는, 상기 압축공기 발생부로부터 공급되는 압축공기로 유체를 가압하기 위한 가압피스톤이 구비될 수 있다. Inside the accumulator, a pressurized piston for pressurizing the fluid with compressed air supplied from the compressed air generator may be provided.
상기 압축공기 발생부는, 메인밸브를 구비한 공기 압축기; 상기 공기 압축기에 의해 발생된 압축공기를 저장하기 위한 적어도 1개 이상의 압축공기 저장용기; 상기 공기 압축기와 상기 공기 축압기를 연결하는 제1 연결라인과, 상기 압축공기 저장용기와 상기 메인 연결라인을 연결하는 제2 연결라인을 포함하는 연결라인; 상기 제2 연결라인에 구비되는 제1 밸브와, 상기 제2 연결라인과 상기 메인벨브 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되는 제2 밸브와, 상기 제2 연결라인과 상기 축압기 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되는 제3 밸브로 이루어져 상기 제어부에 의해 작동 제어되는 개폐부; 및 상기 축압기 또는 상기 제2 연결라인과 상기 축압기 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되어 상기 축압기 내부의 압축공기를 배출하도록 상기 제어부에 의해 작동 제어되는 배출밸브를 포함할 수 있다.The compressed air generating unit, an air compressor having a main valve; At least one compressed air storage container for storing compressed air generated by the air compressor; A connection line including a first connection line connecting the air compressor and the air accumulator, and a second connection line connecting the compressed air storage container and the main connection line; The first valve provided in the second connection line, the second valve provided in the first connection line between the second connection line and the main valve, and the first between the second connection line and the accumulator It consists of a third valve provided on the connection line opening and closing operation is controlled by the control unit; And a discharge valve provided on the first connection line between the accumulator or the second connection line and the accumulator and operated and controlled by the controller to discharge compressed air inside the accumulator.
상기 압축공기 저장용기와 상기 공기 압축기 사이에는, 상기 공기 압축기로부터 발생된 압축공기를 임시로 저장하기 위한 보충 압축공기 저장용기가 제4 밸브를 구비하여 마련될 수 있다. Between the compressed air storage container and the air compressor, a supplemental compressed air storage container for temporarily storing compressed air generated from the air compressor may be provided with a fourth valve.
상기 압력 발생부는, 상기 제어부에 의해 제어되는 제1 유체 개폐밸브를 구비하여 상기 실린더와 연결되는 유체저장용기; 상기 제어부에 의해 제어되는 제2 유체 개폐밸브를 구비하여 상기 유체저장용기와 연결되는 바이패스용기; 및 상기 유체저장용기와 상기 바이패스용기 사이에 설치되고, 상기 유체저장용기에 수용된 유체를 상기 실린더 쪽으로 가압하기 위한 유압펌프를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 작동로드를 인출 작동시킬 때에는 상기 제1 유체 개폐밸브를 개방하고 제2 유체 개폐밸브를 폐쇄한 후 상기 유압펌프를 작동하고, 상기 작동로드를 인입 작동시킬 때에는 상기 유압펌프의 작동을 정지하고 상기 제2 유체 개폐밸브를 개방하여 상기 유체저장용기의 압력이 낮아지도록 제어할 수 있다. The pressure generating unit includes a fluid storage container having a first fluid opening/closing valve controlled by the control unit and connected to the cylinder; A bypass container provided with a second fluid opening/closing valve controlled by the control unit and connected to the fluid storage container; And a hydraulic pump installed between the fluid storage container and the bypass container, and a hydraulic pump for pressurizing the fluid contained in the fluid storage container toward the cylinder. After opening the fluid on/off valve and closing the second fluid on/off valve, operate the hydraulic pump, stop the operation of the hydraulic pump and open the second fluid on/off valve to store the fluid when operating the operation rod. The pressure of the container can be controlled to decrease.
상기 제어부는, 상기 윈치를 제어하기 위한 윈치제어수단을 구비하되, 상기 윈치제어수단은, 상기 작동로드의 상단에 구비되는 작동단; 상기 실린더가 설치된 베이스 프레임에 수직으로 설치되는 브라켓; 상기 작동로드의 최대 인출행정 위치보다 낮은 위치에 해당하는 상기 브라켓의 상단 영역에 설치되어 상기 작동단에 의해 스위칭되는 감김 제어스위치; 및 상기 작동로드의 최소 인출행정 위치보다 높은 위치에 해당하는 상기 브라켓의 하단 영역에 설치되어 상기 작동단에 의해 스위칭되는 풀림 제어스위치를 포함하도록 구성될 수 있다. The control unit is provided with a winch control means for controlling the winch, the winch control means, the operation end provided on the upper end of the operation rod; A bracket installed perpendicular to the base frame on which the cylinder is installed; A winding control switch installed in an upper region of the bracket corresponding to a position lower than a maximum withdrawal stroke position of the operating rod and switched by the operating end; And it may be configured to include a release control switch that is installed in the lower region of the bracket corresponding to a position higher than the minimum withdrawal stroke position of the operating rod is switched by the operating end.
본 발명에 의하면, 수중에서 당겨지는 와이어의 당김값(장력), 즉 와이어의 하중값을 감지하고, 이와 동시에 실린더를 가압하는 유체의 압력값을 감지한 후, 와이어의 하중값과 유체의 압력값을 토대로, 하중값이 압력값보다 크면 실린더를 감압하여 압력을 낮추고, 하중값이 압력값보다 작으면 실린더를 가압하여 압력을 높이는 작동을 수행함으로써, 와이어에 작용하는 장력에 따라 와이어를 당기는 힘을 일정하게 유지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다. According to the present invention, the pulling value (tension) of the wire pulled in water, that is, the load value of the wire is sensed, and at the same time, the pressure value of the fluid pressing the cylinder is sensed, and then the load value of the wire and the pressure value of the fluid Based on, the pressure is reduced by depressurizing the cylinder when the load value is greater than the pressure value, and when the load value is less than the pressure value, the cylinder is pressurized to increase the pressure, thereby pulling the wire according to the tension acting on the wire. It is possible to provide an effect that can be kept constant.
도 1은 본 발명의 제1 실시이예에 따른 압력 가감식 보상장치를 도시한 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압력 가감식 보상장치의 하중감지수단의 한 예를 도시한 개략적 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 압력 발생부의 다른 실시예를 도시한 개략적 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram showing a pressure-sensitive compensation device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing an example of a load sensing means of the pressure-sensitive compensation device shown in FIG. 1.
3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the pressure generator shown in FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.
그리고, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In addition, the terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein,'comprises' and/or'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other components.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시이예에 따른 압력 가감식 보상장치를 도시한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 압력 가감식 보상장치의 하중감지수단의 한 예를 도시한 개략적 구성도이다. Among the accompanying drawings, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a pressure-sensitive compensation device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of a load sensing means of the pressure-sensitive compensation device shown in FIG. 1 It is a schematic configuration diagram showing.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치(10)는, 해저의 장비(도시되지 않음)와 연결된 수중 케이블(30)이 결합된 와이어(20)를 인양하거나 진수하기 위한 윈치(40)를 포함하여 선체에 설치되고, 와이어(20)에 작용하는 하중의 변화에 따라 와이어(20)의 장력을 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 것이다. 1 and 2, the pressure-sensitive compensation device 10 for the balanced pulling of the underwater cable, the
이러한 압력 가감식 보상장치(10)는, 와이어(20)를 회전 지지하기 위한 메인풀리(50)와, 메인풀리(50)와 윈치(40) 사이에 위치하여 메인풀리(50)에 지지되는 와이어(20)를 메인풀리(50)보다 낮은 위치에서 회전 지지하기 위한 제1 고정풀리(62)를 구비하고, 와이어(20)에 의해 제1 고정풀리(62)에 작용하는 하중을 감지하기 위한 하중감지수단(64)을 구비한 고정 지지부(60)와, 유체에 의해 왕복 직선운동하는 작동로드(74)를 구비한 실린더(72)와, 작동로드(74)와 실린더(72)에 각각 설치되어 와이어(20)를 회전 지지하기 위한 2개 이상의 장력조절용 풀리(76)를 구비하여 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이에 배치되고, 실린더(72)의 작동에 의해 와이어(20)를 긴장시키거나 긴장을 해소하도록 된 장력 조절부(70)와, 실린더(72)에 압력을 가하거나 감압하도록 구성되고, 실린더(72)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력감지센서(82)를 구비한 압력 발생부(80)와, 하중감지수단(64)이 감지한 와이어(20)의 하중값과 압력감지센서(82)이 감지한 압력값을 토대로 압력 발생부(80)의 압력을 제어하여 와이어(20)의 장력을 제어하기 위한 제어부(90)를 를 포함하여 구성된다.The pressure-sensitive compensation device 10 is located between the
이하에서는 이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, this will be described in more detail.
압력 가감식 보상장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(11)에 의해 선체 등에 구비된다. As shown in FIG. 1, the pressure-compensating compensation device 10 is provided on the hull or the like by the
수중 케이블(30)은, 유압호스, 시그널 케이블, 전원공급선 등 다양하게 구성되며, 자체 하중이 작용하지 않도록 와이어(20)에 묶여 서로 일체화된다. 즉, 수중 케이블(30) 자체는 큰 하중을 견딜 수 없기 때문에, 강선으로 이루어진 와이어(20)에 일정간격으로 묶거나 별도의 보호튜브 등으로 감싸 서로 일체화시킨다. 이러한 구종에 의해 수중 케이블(30)이 깊은 수심으로 진수되더라도 수중 케이블(30)의 무게가 자체에 작용하지 않고 와이어(20)에 분산되어 작용하게 됨으로써 수중 케이블(30)의 손상이나 파손 등이 방지될 수 있다. The underwater cable 30 is configured in various ways, such as a hydraulic hose, a signal cable, and a power supply line, and is integrated with each other by being tied to the
메인풀리(50)는, 베이스 프레임(11)에 직립하여 설치된 풀리 브라켓의 상단에 회전 가능하게 결합되며 와이어(20)를 회전 지지한다. 이러한 메인풀리(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 고정풀리(62) 및 장력조절용 풀리(76)보다 큰 지름으로 형성된다. The
고정 지지부(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인풀리(50)와 윈치(40) 사이에 위치하여 메인풀리(50)에 지지되는 와이어(20)를 메인풀리(50)보다 낮은 위치에서 회전 지지하기 위한 것으로, 메인풀리(50)를 통과한 와이어(20)를 메인풀리(50)보다 낮은 위치에서 회전 지지하기 위한 제1 고정풀리(62)와, 와이어(20)에 의해 제1 고정풀리(62)에 작용하는 하중을 감지하기 위한 하중감지수단(64)을 구비한다. 1, the
하중감지수단(64)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 프레임(12)의 상단에 고정 설치되는 로드셀(64A)과, 하단에 제1 고정풀리(62)가 회전 가능하게 결합되고 상단은 로드셀(64A)에 고정되는 지지 브라켓(64B)으로 이루어진다. 즉, 베이스 프레임(11)에 직립하여 설치되는 고정 프레임(12)의 상단에 로드셀(64A)이 하향으로 설치되고, 하단에 제1 고정풀리(62)가 결합된 지지 브라켓(64B)이 로드셀(64A)의 저면에 결합되는 것이다. 따라서, 제1 고정풀리(62)에 지지된 와이어(20)가 상향으로 당겨져 지지 브라켓(64B)에 하중이 가해지면 지지 브라켓(64B)이 설치된 로드셀(64A)에 하중이 작용하게 되므로 와이어(20)에 작용하는 하중값(당겨짐에 따른 하중)을 얻을 수 있다. 다시 설명하면, 와이어(20)에 해저 방향으로 당겨지는 하중이 작용할 때 로드셀(64A)로 제1 고정풀리(62)에 작용하는 하중을 감지하도록 된 것이다. 이때, 지지 브라켓(64B)는 체결수단에 의해 고정 브라켓(12)에 상,하로 이동 가능하게 결합되어 와이어(20)에 의해 지지 브라켓(64B)이 상향으로 이동하여 로드셀(64A)을 가압할 때 로드셀(64A)이 가압력을 전기적 신호로 변환하여 제어부(90)에 전송하도록 구성될 수 있다.The load sensing means 64, as shown in Figure 2, the load cell 64A is fixedly installed on the top of the
이와 같이 와이어(20)가 해저방향으로 당겨지고, 장력 조절부(70)의 작동로드(74)가 상승함에 따라 메인풀리(50) 쪽 와이어(B)와 장력 조절부(70) 쪽 와이어(C)가 동시에 상향으로 이동함에 따라 양쪽 와이어(B.C)의 하중이 모두 제1 고정풀리(62)에 전달되면, 제어부(90)는 로드셀(64A)이 감지한 하중값을 1/2로 나누어 메인풀리(50) 쪽 와이어(B)의 장력, 즉 하중값으로 얻는다. As such, the
그리고, 하중감지수단(64)이 하중값을 얻는 방법은 다양하게 구성될 수 있다. 즉, 로드셀(64A)이 측정한 전기적 신호를 압력변환기가 하중값으로 변환하여 제어부(90)에 전달하도록 구성될 수도 있고, 로드셀(64A)이 감지한 하중에 대한 전기적 신호를 제어부(90)가 하중값으로 변환하여 얻을 수도 있다.In addition, the method in which the
장력 조절부(70)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이에서 와이어(C,D,E,F)를 상향으로 들어올리거나 하향으로 내려 와이어(A,B,C,D,E,F)의 장력을 조절하기 위한 것으로, 유체에 의해 왕복 직선운동하는 작동로드(74)를 구비한 실린더(72)와, 작동로드(74)와 실린더(72)에 각각 설치되어 와이어(20)를 회전 지지하기 위한 2개 이상의 장력조절용 풀리(76)를 구비하여 구성된다. 즉, 이러한 장력 조절부(70)는 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이에 배치되어 실린더(72)의 작동에 의해 와이어(20)를 긴장시키거나 긴장을 해소하도록 구성된 것이다.The
실린더(72)는, 압력 발생부(80)가 유체(유압유)를 가압함에 따라 작동로드(74)를 밀어올리거나(작동로드 인출), 유체를 감압함에 따라 작동로드(74)를 내리도록(인입) 작동된다. 이러한 실린더(72)는 와이어(C,D,E,F)를 지지하는 장력조절용 풀리(76)를 상,하방향으로 이동시켜 와이어(C,D,E,F)의 장력을 조절할 수 있다. The
장력조절용 풀리(76)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 고정풀리(62)보다 높은 위치에서 제1 고정풀리(62)에 지지되는 와이어(C)와 제2 고정풀리(76B)에 지지되는 와이어(D)를 지지하기 위한 제1 유동풀리(76A)와, 실린더(72) 쪽에 설치되어 제1 유동풀리(76A)보다 낮은 위치에서 제1 유동풀리(76A)에 지지되는 와이어(D)와 제2 유동풀리(76C)에 지지되는 와이어(E)를 지지하기 위한 제2 고정풀리(76B)와, 제1 유동풀리(76A)와 같은 높이에서 제2 고정풀리(76B)와 윈치(40)에 지지되는 와이어(E,F)를 지지하기 위한 제2 유동풀리(76C)로 이루어진다.The pulley for
이와 같이 장력조절용 풀리(76)가 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이의 와이어(20) 일부(C,D,E,F)를 회전 지지하게 되므로, 실린더(72)의 작동으로 제1,2 유동풀리(76A,76C)가 상승 및 하강하면서 와이어(C,D,E,F)의 장력을 조절할 수 있게 된다. 즉, 윈치(40)가 정지되고 와이어(A)의 끝단에 장비가 연결된 상태에서 장력조절용 풀리(76)가 상향으로 이동하면 와이어(C,D,E,F)의 장력이 팽팽하게 긴장되고, 하향으로 이동하면 와이어(C,D,E,F) 장력이 긴장이 느슨하게 해소되는 것이다. As such, the pulley for
한편, 이러한 구조의 장력 조절부(70)는 와이어(C,D,E,F)의 장력 조절을 위한 실린더(72)의 작동이 유체(공기 또는 유압유)로 이루어짐으로써 와이어(A)에 급격한 당김 하중이 발생하여 작동로드(74)에 급격한 충격이 작용할 때 축압기(86) 내의 압축공기가 압축되면서 급격한 충격을 흡수하여 완충하는 역할도 할 수 있다. On the other hand, the
압력 발생부(80)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더(72)에 유체를 공급하여 압력을 가하거나 유체를 가압하는 힘을 제거하여 감압하도록 구성된 것으로, 실린더(72)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력감지센서(82)를 구비한다. As shown in FIG. 1, the pressure generating unit 80 is configured to supply pressure to the
이러한 압력 발생부(80)는, 압축공기 발생부(84)와, 유체를 수용하여 한쪽은 실린더(72)와 연결되고, 다른 쪽은 압축공기 발생부(84)와 연결되며, 내부에는 압력감지센서(82)가 마련되는 축압기(86)를 포함한다. 이때, 축압기(86)의 내부에는, 압축공기 발생부(84)로부터 공급되는 압축공기로 유체를 가압하기 위한 가압피스톤(86A)이 구비될 수 있다. 따라서, 실린더(72)와 축압기(86)의 하부에 유압유가 수용된 상태에서 축압기(86)의 상부로 압축공기를 공급하면 가압피스톤(86A)이 하향으로 이동하면서 유압유를 실린더(72) 쪽으로 밀어 가압하게 되므로 실린더(72) 내부의 압력이 상승하여 작동로드(74)가 인출 작동하여 상승하는 것이고, 압축공기를 배출시키면 가압피스톤(86A)을 가압하는 가압력이 소실되므로 실린더(72)의 내부 압력이 하강하여 작동로드(72)는 인입 작동하여 하강하는 것이다. 이와 같이 작동로드(72)가 인입작동을 할 때 와이어(C,D,E,F)가 제1,2 유동풀리(76A,76C)를 하향으로 가압하는 상태가 되므로 작동로드(72)는 원활하게 하강할 수 있다. The pressure generating portion 80, the compressed
여기서, 축압기(86)의 내부에는 가압피스톤(86A)이 구비되지 않을 수도 있다. Here, the
한편, 압축공기 발생부(84)는, 메인밸브(B1)를 구비한 공기 압축기(84A)와, 공기 압축기(84A)에 의해 발생된 압축공기를 저장하기 위한 적어도 1개 이상의 압축공기 저장용기(84B)와, 공기 압축기(84A)와 공기 축압기(86)를 연결하는 제1 연결라인(84C-1)과, 압축공기 저장용기(84B)와 메인 연결라인(84C-1)을 연결하는 제2 연결라인(84C-2)을 포함하는 연결라인(84C)과, 제2 연결라인(84C-2)에 구비되는 제1 밸브(B2)와, 제2 연결라인(84C-2)과 메인벨브(B1) 사이의 제1 연결라인(84C-1)에 구비되는 제2 밸브(B3)와, 제2 연결라인(84C-2)과 축압기(86) 사이의 제1 연결라인(84C-1)에 구비되는 제3 밸브(B4)로 이루어져 제어부(90)에 의해 작동 제어되는 개폐부(B)와, 축압기(86) 또는 제2 연결라인(84C-2)과 축압기(86) 사이의 제1 연결라인(84C-1)에 구비되어 축압기(86) 내부의 압축공기를 배출하도록 제어부(90)에 의해 작동 제어되는 배출밸브(87)를 포함한다. On the other hand, the compressed air generating unit 84, the air compressor (84A) having a main valve (B1), and at least one or more compressed air storage containers for storing compressed air generated by the air compressor (84A) ( 84B), the first connecting line (84C-1) connecting the air compressor (84A) and the air accumulator (86), and the compressed air storage container (84B) and the main connecting line (84C-1) 2 Connection line (84C) including a connection line (84C-2), the first valve (B2) provided in the second connection line (84C-2), the second connection line (84C-2) and the main valve A second valve B3 provided in the first connection line 84C-1 between (B1), and a first connection line 84C-1 between the second connection line 84C-2 and the accumulator 86 ) Consisting of a third valve (B4) provided between the opening and closing portion (B) that is operated and controlled by the control unit 90, and the accumulator 86 or the second connection line (84C-2) and the accumulator (86) It is provided in the first connection line (84C-1) includes a discharge valve (87) that is operated and controlled by the control unit 90 to discharge the compressed air inside the accumulator (86).
한편, 압축공기 저장용기(84B)와 공기 압축기(84A) 사이, 즉, 제2 밸브(B3)와 메인벨브(B1) 사이에는, 공기 압축기(84A)로부터 발생된 압축공기를 임시로 저장하기 위한 보충 압축공기 저장용기(84D)가 제4 밸브(B5)를 구비하여 마련될 수 있다. 보충 압축공기 저장용기(84D)는, 압축공기를 임시 저장한 후 압축공기 저장용기(84B)의 압력이 낮아지면 압축공기를 공급하는 역할을 한다. On the other hand, between the compressed air storage container (84B) and the air compressor (84A), that is, between the second valve (B3) and the main valve (B1), for temporarily storing the compressed air generated from the air compressor (84A) Supplementary compressed
이와 같은 압축공기 발생부(84)는 제어부(90)에 의해 제어되어, 공기 압축기(84A)에서 발생한 압축공기를 압축공기 저장용기(84B)에 임시 저장한 후 개폐부(B)를 제어하여 압축공기 저장용기(84B)의 압축공기를 선택적으로 축압기(86)로 공급하여 실린더(72)를 가압하거나, 압축공기를 배출밸브(87)로 배출하여 실린더(72)의 압력을 감압할 수 있다. The compressed
제어부(90)는, 압축공기 발생부(84)에서 발생된 압축공기로 축압기(86)에 수용된 유체(유압유)를 가압하거나 가압을 해제하여 실린더(72)의 작동을 제어하도록 된 것으로, 하중감지수단(64)이 감지한 와이어(20)의 하중값과 압력감지센서(82)가 감지한 압력값을 토대로 압력 발생부(80)의 압력을 제어하여 와이어(20)의 장력을 제어하도록 구성된다. The
그리고, 제어부(90)는, 윈치(40)를 자동으로 제어하기 위한 윈치제어수단(92)을 구비한다. 이러한 윈치제어수단(92)은, 와이어(C,D,E,F)를 지지하는 제1,2 유동풀리(76A,76C)가 최대로 상승했을 때 이를 감지하여 윈치(40)가 감김 작동을 하도록 하고, 제1,2 유동풀리(76A,76C)가 최대로 하강했을 때 윈치(40)가 풀림 작동을 하도록 하기 위한 것으로, 작동로드(74)의 상단에 구비되는 작동단(92A)과, 실린더(72)가 설치된 베이스 프레임(11)에 수직으로 설치되는 브라켓(92B)과, 작동로드(74)의 최대 인출행정(상승행정) 위치보다 낮은 위치에 해당하는 브라켓(92B)의 상단 영역에 설치되어 작동단(92A)에 의해 스위칭 되는 감김 제어스위치(92C)와, 작동로드(74)의 최소 인출행정(하강행정) 위치보다 높은 위치에 해당하는 브라켓(92B)의 하단 영역에 설치되어 작동단(92A)에 의해 스위칭 되는 풀림 제어스위치(92D)를 포함하여 구성된다. 따라서, 작동로드(74)의 상승 작동으로 작동단(92A)이 감김 제어스위치(92C)에 접촉되어 스위칭 되면, 윈치(40)는 감김 작동을 하여 와이어(20)를 감는 것이고, 작동로드(74)의 하강 작동으로 작동단(92A)이 풀림 제어스위치(92D)에 접촉되어 스위칭 되면, 윈치(40)는 풀림 작동을 하여 와이어(20)를 풀게 되는 것이다.Then, the
한편, 제어부(90)는, 압력 발생부(80)를 제어할 때 공기 압축부(84A)와 개폐부(B) 및 배출밸브(87)를 작동 및 개폐 제어하여, 압축공기를 선택적으로 축압기(86)에 공급하여 실린더(72)를 가압하거나 축압기(86) 내의 압축공기를 배출하여 실린더(72) 내부를 감압시킬 수 있다. 예를 들면, 가압 작동시에는 제3 개폐밸브(B4)는 개방하고 배출밸브(87)는 폐쇄하며, 메인밸브(B1)와 제2 개폐밸브(B3)가 개방되거나 제1 개방밸브(B2)가 개방될 수 있다. 감압 작동시에는 제1 개방밸브(B2)와 메인벨브(B1) 또는 제2 개폐밸브(B3)가 폐쇄되고 배출밸브(87)가 개방될 수 있다. 물론, 배출밸브(87)가 축압기(87)에 구비된 경우에는 제3 개폐밸브(B4)가 폐쇄되고 배출밸브(87)가 개방된다.Meanwhile, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 압력 가감식 보상장치(10)의 작용을 설명하기로 한다. The operation of the pressure-sensitive compensation device 10 according to the present invention configured as described above will be described.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어(20)가 해저의 장비와 연결된 상태에서, 선체가 너울이나 파도에 의해 상승하거나, 수중의 조류가 와이어에 작용하게 되면, 와이어(A)에는 해저 방향으로 당김 하중이 발생된다. 이와 같이 와이어(A)에 당김 하중이 발생할 때 윈치(40)가 감김 작동을 하거나 와이어(20)가 고정된 상태를 유지하게 되면, 와이어(A)는 당김 하중에 의해 손상될 수 있다. As shown in Figures 1 and 2, when the
따라서, 제어부(90)는 와이어(A)가 해저 방향으로 당겨질 때 고정 지지부(60)에 구비된 하중감지수단(64)로부터 와이어(A,B)에 작용하는 하중값을 얻고, 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이의 와이어(C,D,E,F)를 지지하는 실린더(72)의 내부 압력(실질적으로는 축압기(86) 내부에 유용된 유압유의 압력 또는 유압유를 가압하는 압축공기의 압력)을 압력감지센서(82)로부터 압력값을 얻는다. 이와 같이 얻어진 당김 하중값과 압력값을 비교하여 하중값이 압력값 보다 크면 압력 발생부(80)가 실린더(72)를 감압 작동하도록 제어한다. 즉, 와이어(A)가 당겨지는 하중값이 압력갑보다 크면 배출밸브(87)를 개방하여 축압기(86)로 공급되는 압축공기의 압력을 낮춰 실린더(72)를 감압시킨다. 이와 같이, 실린더(72)는 축압기(86)의 감압에 따라 작동로드(74)를 하강시켜 와이어(A)의 당김에 따른 와이어(B,C,D,E,F)의 긴장상태를 완화시킨다. 즉, 해저 장비와 연결된 와이어(A)에 당김 하중이 작용할 때 압력 가감식 보상장치(10)에 속한 와이어(B,C,D,E,F)의 긴장상태를 완화시켜 와이어(20)의 장력을 일정한 장력으로 유지시킨다. Accordingly, the
한편, 와이어(20)가 해저의 장비와 연결된 상태에서, 선체가 너울이나 파도에 의해 하강하거나, 수중의 조류가 와이어에 작용하지 않는 상태가 되면, 와이어(A)에는 해저 방향으로 당김 하중이 발생하지 않거나 당김 하중값이 작게 된다.(선체가 파도나 너울에 의해 상승하거나 와이어에 조류가 작용함에 다른 당김 하중값을 기준으로 함) 이와 같이 와이어(A)에 당김 하중이 해소되었을 때 와이어(20)가 느슨한 상태를 유지하게 되면, 와이어(20)가 꼬이거나 선체가 다시 상승하는 등의 급격한 당김하중이 작용할 때 와이어(20)에 매우 큰 인장 충격하중이 작용할 수 있다. On the other hand, when the
따라서, 제어부(90)는 하중감지수단(64)로부터 와이어(A,B)에 작용하는 하중값을 얻고, 고정 지지부(60)와 윈치(40) 사이의 와이어(C,D,E,F)를 지지하는 실린더(72)의 내부 압력(실질적으로는 축압기(86) 내부에 유용된 유압유의 압력 또는 유압유를 가압하는 압축공기의 압력)을 압력감지센서(82)로부터 압력값을 얻는다. 제어부(90)는 하중값이 압력값보다 작으면, 제어부(90)는 압력 발생부(80)가 실린더(72)를 가압 작동하도록 제어한다. 즉, 와이어(A,B)가 당겨지는 하중값이 압력갑보다 작으면 배출밸브(87)를 폐쇄하고 축압기(86)로 압축공기를 공급하여 압력을 높여 실린더(72)를 가압시킨다. 이와 같이, 실린더(72)는 축압기(86)의 가압에 따라 작동로드(74)를 상승시켜 와이어(A,B)의 당김 해소에 따른 와이어(B,C,D,E,F)의 긴장상태를 강화시킨다. 즉, 해저 장비와 연결된 와이어(A)에 당김 하중이 작용하지 않을 때 압력 가감식 보상장치(10)에 속한 와이어(B,C,D,E,F)의 긴장상태를 강화시킴시켜 와이어(20)의 장력이 전체적으로 일정하게 유지되도록 한다.Accordingly, the
첨부된 도면 중에서 도 3은 도 1에 도시된 압력 발생부의 다른 실시예를 도시한 개략적 구성도이다. 3 of the accompanying drawings is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the pressure generating unit shown in FIG. 1.
도 3에 도시된 바와 같이, 압력 발생부(80)는 다음과 같이 구성될 수 있다.3, the pressure generating unit 80 may be configured as follows.
압력 발생부(80)는, 제어부(90)에 의해 제어되는 제1 유체 개폐밸브(89A)를 구비하여 실린더(72)와 연결되는 유체저장용기(89B)와, 제어부(90)에 의해 제어되는 제2 유체 개폐밸브(89C)를 구비하여 유체저장용기(89B)와 연결되는 바이패스용기(89D)와, 유체저장용기(89B)와 바이패스용기(89D) 사이에 설치되고, 유체저장용기(89B)에 수용된 유체(유압유)를 실린더(72) 쪽으로 가압하기 위한 유압펌프(89E)를 포함하여 구성된다. 이러한 구조의 압력 발생부(80)는 제어부(90)에 의해 다음과 같이 작동된다. The pressure generating unit 80 is provided with a first fluid opening/
즉, 작동로드(74)를 인출 작동시킬 때에는 제1 유체 개폐밸브(89A)를 개방하고 제2 유체 개폐밸브(89C)를 폐쇄한 후 유압펌프(89E)를 작동하고, 작동로드(74)를 인입 작동시킬 때에는 유압펌프(89E)의 작동을 정지하고 제2 유체 개폐밸브(89C)를 개방하여 유체저장용기(89B)의 유압유가 바이패스용기(89D)로 이동하도록 하여 유체저장용기(89B)의 압력이 낮아지도록 작동된다.That is, when the
이러한 압력 발생부(80)에 의하면 단순한 구조로 실린더(72)의 압력을 가압하거나 감압할 수 있게 된다.According to the pressure generating unit 80, it is possible to pressurize or depressurize the pressure of the
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 압력 가감식 보상장치(10)는, 파도나 너울 또는 조류에 의해 와이어(20)에 작용하는 하중값을 토대로, 와이어(20)에 항상 일정하고 균일한 장력이 유지되도록 함으로써, 해저 장비와 선체를 연결하는 와이어(20)를 효율적으로 제어 및 관리할 수 있다. As described above, the pressure-compensated compensation device 10 according to the present invention always has a constant and uniform tension in the
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the foregoing, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is common knowledge in the field of this technology that various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is obvious to those who have it. Therefore, such modifications or variations should not be individually understood from the technical spirit or viewpoint of the present invention, and the modified embodiments should belong to the claims of the present invention.
10 : 압력 가감식 보상장치 20,A,B,C,D,E,F : 와이어
30 : 수중 케이블 40 : 윈치
50 : 메인풀리 60 : 고정 지지부
70 : 장력 조절부 80 : 압력 발생부
90 : 제어부 10: pressure-
30: underwater cable 40: winch
50: main pulley 60: fixed support
70: tension control unit 80: pressure generating unit
90: control unit
Claims (10)
상기 와이어를 회전 지지하기 위한 메인풀리;
상기 메인풀리와 상기 윈치 사이에 위치하여 상기 메인풀리에 지지되는 상기 와이어를 상기 메인풀리보다 낮은 위치에서 회전 지지하기 위한 제1 고정풀리를 구비하고, 상기 와이어에 의해 상기 제1 고정풀리에 작용하는 하중을 감지하기 위한 하중감지수단을 구비한 고정 지지부;
유체의 압력에 의해 왕복 직선운동하는 작동로드를 구비한 실린더와, 상기 작동로드와 실린더에 각각 설치되어 상기 와이어를 회전 지지하기 위한 2개 이상의 장력조절용 풀리를 구비하여 상기 고정 지지부와 상기 윈치 사이에 배치되고, 상기 실린더의 작동에 의해 상기 와이어를 긴장시키거나 긴장을 해소하도록 된 장력 조절부;
상기 실린더에 압력을 가하거나 감압하도록 구성되고, 상기 실린더에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력감지센서를 구비한 압력 발생부; 및
상기 하중감지수단이 감지한 상기 와이어의 하중값과 상기 압력감지센서가 감지한 압력값을 토대로 압력 발생부의 압력을 제어하여 상기 와이어의 장력을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 윈치를 제어하기 위한 윈치제어수단을 구비하되, 상기 윈치제어수단은,
상기 작동로드의 상단에 구비되는 작동단;
상기 실린더가 설치된 베이스 프레임에 수직으로 설치되는 브라켓;
상기 작동로드의 최대 인출행정 위치보다 낮은 위치에 해당하는 상기 브라켓의 상단 영역에 설치되어 상기 작동단에 의해 스위칭되는 감김 제어스위치; 및
상기 작동로드의 최소 인출행정 위치보다 높은 위치에 해당하는 상기 브라켓의 하단 영역에 설치되어 상기 작동단에 의해 스위칭되는 풀림 제어스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.It is to be installed on the hull including a winch for lifting or launching a wire combined with an underwater cable connected to a submarine equipment, and for controlling the tension of the wire according to a change in load applied to the wire,
A main pulley for rotationally supporting the wire;
It is located between the main pulley and the winch and has a first fixing pulley for rotationally supporting the wire supported by the main pulley at a position lower than the main pulley, and acts on the first fixing pulley by the wire. A fixed support unit having a load sensing means for sensing a load;
A cylinder having an operating rod that reciprocates linearly by the pressure of the fluid, and two or more pulleys for adjusting tension to be installed on the operating rod and the cylinder to rotate and support the wire, between the fixed support and the winch. A tension adjuster arranged to tension the wire or relieve tension by the operation of the cylinder;
A pressure generator configured to pressurize or depressurize the cylinder, and has a pressure sensor for measuring the pressure applied to the cylinder; And
And a control unit for controlling the tension of the wire by controlling the pressure of the pressure generating unit based on the load value of the wire sensed by the load sensing means and the pressure value sensed by the pressure sensor,
The control unit,
It is provided with a winch control means for controlling the winch, the winch control means,
An operation end provided on an upper end of the operation rod;
A bracket installed perpendicular to the base frame on which the cylinder is installed;
A winding control switch installed in an upper region of the bracket corresponding to a position lower than a maximum withdrawal stroke position of the operating rod and switched by the operating end; And
It characterized in that it comprises a release control switch is installed in the lower region of the bracket corresponding to a position higher than the minimum withdrawal stroke position of the operating rod is switched by the operating end,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 수중 케이블은,
자체에 하중이 작용하지 않도록 상기 와이어에 묶여 일체화되어 고정되는 것을 특징으로 하는
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.According to claim 1,
The underwater cable,
It is characterized in that it is integrated and fixed to the wire so that the load does not act on itself.
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 하중감지수단은,
고정 프레임의 상단에 고정 설치되는 로드셀; 및 하단에 상기 제1 고정풀리가 결합되고 상단은 상기 로드셀에 고정되는 지지 브라켓으로 이루어지고,
상기 와이어에 해저 방향으로 당겨지는 하중이 작용할 때 상기 로드셀로 상기 제1 고정풀리에 작용하는 하중을 감지하도록 된 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.According to claim 1,
The load sensing means,
A load cell fixedly installed on the top of the fixed frame; And the first fixing pulley is coupled to the bottom and the top is made of a support bracket fixed to the load cell,
Characterized in that it is configured to sense the load acting on the first fixing pulley with the load cell when a load pulled in the seabed direction acts on the wire,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 장력조절용 풀리는,
상기 제1 고정풀리보다 높은 위치에서 상기 제1 고정풀리에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제1 유동풀리;
상기 실린더 쪽에 설치되어 상기 제1 유동풀리보다 낮은 위치에서 상기 제1 유동풀리에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제2 고정풀리; 및
상기 제1 유동풀리와 같은 높이에서 상기 제2 고정풀리와 상기 윈치에 지지되는 상기 와이어를 지지하기 위한 제2 유동풀리로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.According to claim 1,
The tension adjustment pulley,
A first flow pulley for supporting the wire supported by the first fixed pulley at a position higher than the first fixed pulley;
A second fixed pulley installed on the cylinder side to support the wire supported by the first flow pulley at a position lower than the first flow pulley; And
Characterized in that it consists of a second flow pulley for supporting the wire supported by the second fixed pulley and the winch at the same height as the first flow pulley,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 압력 발생부는,
압축공기 발생부; 및
유체를 수용하여 한쪽은 상기 실린더와 연결되고, 다른 쪽은 상기 압축공기 발생부와 연결되며, 내부에는 상기 압력감지센서가 마련되는 축압기를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 압축공기 발생부에서 발생된 압축공기로 상기 축압기에 수용된 유체를 가압하거나 가압을 해제하여 상기 실린더의 작동을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.According to claim 1,
The pressure generating unit,
Compressed air generator; And
Receiving a fluid, one side is connected to the cylinder, the other is connected to the compressed air generator, the inside includes a pressure accumulator provided with the pressure sensor,
The control unit is characterized in that to control the operation of the cylinder by pressurizing or releasing the fluid contained in the accumulator with the compressed air generated by the compressed air generating unit,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 축압기의 내부에는,
상기 압축공기 발생부로부터 공급되는 압축공기로 유체를 가압하기 위한 가압피스톤이 구비되는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.The method of claim 5,
Inside the accumulator,
It characterized in that the pressurized piston is provided for pressurizing the fluid with the compressed air supplied from the compressed air generating unit,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 압축공기 발생부는,
메인밸브를 구비한 공기 압축기;
상기 공기 압축기에 의해 발생된 압축공기를 저장하기 위한 적어도 1개 이상의 압축공기 저장용기;
상기 공기 압축기와 상기 공기 축압기를 연결하는 제1 연결라인과, 상기 압축공기 저장용기와 상기 메인 연결라인을 연결하는 제2 연결라인을 포함하는 연결라인;
상기 제2 연결라인에 구비되는 제1 밸브와, 상기 제2 연결라인과 상기 메인벨브 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되는 제2 밸브와, 상기 제2 연결라인과 상기 축압기 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되는 제3 밸브로 이루어져 상기 제어부에 의해 작동 제어되는 개폐부; 및
상기 축압기 또는 상기 제2 연결라인과 상기 축압기 사이의 상기 제1 연결라인에 구비되어 상기 축압기 내부의 압축공기를 배출하도록 상기 제어부에 의해 작동 제어되는 배출밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.The method of claim 5,
The compressed air generation unit,
An air compressor having a main valve;
At least one compressed air storage container for storing compressed air generated by the air compressor;
A connection line including a first connection line connecting the air compressor and the air accumulator, and a second connection line connecting the compressed air storage container and the main connection line;
The first valve provided in the second connection line, the second valve provided in the first connection line between the second connection line and the main valve, and the first between the second connection line and the accumulator It consists of a third valve provided on the connection line opening and closing operation is controlled by the control unit; And
It characterized in that it comprises a discharge valve which is provided on the first connection line between the accumulator or the second connection line and the accumulator and is controlled by the control unit to discharge compressed air inside the accumulator,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 압축공기 저장용기와 상기 공기 압축기 사이에는,
상기 공기 압축기로부터 발생된 압축공기를 임시로 저장하기 위한 보충 압축공기 저장용기가 제4 밸브를 구비하여 마련되는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.The method of claim 7,
Between the compressed air storage container and the air compressor,
The supplementary compressed air storage container for temporarily storing compressed air generated from the air compressor is provided with a fourth valve,
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
상기 압력 발생부는,
상기 제어부에 의해 제어되는 제1 유체 개폐밸브를 구비하여 상기 실린더와 연결되는 유체저장용기;
상기 제어부에 의해 제어되는 제2 유체 개폐밸브를 구비하여 상기 유체저장용기와 연결되는 바이패스용기; 및
상기 유체저장용기와 상기 바이패스용기 사이에 설치되고, 상기 유체저장용기에 수용된 유체를 상기 실린더 쪽으로 가압하기 위한 유압펌프를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 작동로드를 인출 작동시킬 때에는 상기 제1 유체 개폐밸브를 개방하고 제2 유체 개폐밸브를 폐쇄한 후 상기 유압펌프를 작동하고, 상기 작동로드를 인입 작동시킬 때에는 상기 유압펌프의 작동을 정지하고 상기 제2 유체 개폐밸브를 개방하여 상기 유체저장용기의 압력이 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
수중 케이블의 균형적 당김을 위한 압력 가감식 보상장치.According to claim 1,
The pressure generating unit,
A fluid storage container provided with a first fluid opening/closing valve controlled by the control unit and connected to the cylinder;
A bypass container provided with a second fluid opening/closing valve controlled by the control unit and connected to the fluid storage container; And
It is installed between the fluid storage container and the bypass container, and includes a hydraulic pump for pressurizing the fluid contained in the fluid storage container toward the cylinder,
The control unit operates the hydraulic pump after opening the first fluid opening/closing valve and closing the second fluid opening/closing valve when the operation rod is withdrawn, and operates the hydraulic pump when operating the operation rod. And stopping the opening of the second fluid opening/closing valve to control the pressure of the fluid storage container to decrease.
Pressure-sensitive compensator for balanced pulling of underwater cables.
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KR1020190001900A KR102124432B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | Pressurization and decompression type compensator for balanced pulling of underwater cables |
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2019
- 2019-01-07 KR KR1020190001900A patent/KR102124432B1/en active IP Right Grant
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