KR102245285B1 - Lng 벙커링용 스위블 조인트 - Google Patents

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KR102245285B1
KR102245285B1 KR1020200145933A KR20200145933A KR102245285B1 KR 102245285 B1 KR102245285 B1 KR 102245285B1 KR 1020200145933 A KR1020200145933 A KR 1020200145933A KR 20200145933 A KR20200145933 A KR 20200145933A KR 102245285 B1 KR102245285 B1 KR 102245285B1
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coupling
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반승환
최병현
김경민
장도영
오용록
권오형
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반태행
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Abstract

본 발명은 액화천연가스(LNG) 선박의 적재 및 하역에 사용하는 로딩암(Loading arm)의 각 배관들의 연결부위에 설치되면서 배관의 회전동작시 액화천연가스의 누설방지 및 회전동작과정에서의 긴밀한 결합구조를 가지는 LNG 벙커링용 스위블 조인트에 관한 것으로서,양측으로 관통된 내부로 제1유로(101)가 형성되면서 일측의 외주에 플랜지(110)와 타측의 내주에 제1결합홈(121)이 형성된 제1결합부(120)로 구성된 지지몸체(100);와, 상기 지지몸체(100)의 제1결합부(120)가 위치한 내부에 결속되어 제1결합홈(121)에 대응된 위치의 외주에 원호형의 제2결합홈(221)이 형성된 일측의 제2결합부(220)와 타측의 외주에 플랜지(210)가 형성되며, 상기 지지몸체(100)의 제1유로(101)와 연통되도록 양측으로 관통된 내부로 제2유로(201)가 형성된 회전몸체(200);와, 상기 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 결합되면서 내주면에 제1볼가이드홈(301)이 형성된 지지외륜(300); 및, 상기 회전몸체(200)의 제2결합홈(221)에 결합되면서 제1볼가이드홈(301)의 위치에 대응된 외주면에 제2볼가이드홈(401)이 형성되어 제1볼가이드홈(301)과 제2볼가이드홈(401) 사이에 볼베어링(500)이 수용되는 고정내륜(400);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

LNG 벙커링용 스위블 조인트{Swivel joint for LNG bunkering}
본 발명은 LNG 벙커링용 스위블 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화천연가스(LNG) 선박의 적재 및 하역에 사용하는 로딩암(Loading arm)의 각 배관들의 연결부위에 설치되면서 배관의 회전동작시 액화천연가스의 누설방지 및 회전동작과정에서의 긴밀한 결합구조를 가지는 LNG 벙커링용 스위블 조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 원유나 액화천연가스 등과 같은 유체는 특수 제작된 선박, 예를 들어 원유선이나 LNG선박 등을 이용하여 수송하게 되며, 이러한 선박들은 액체상태의 화물(유체화물)를 저장하기 위하여 특별히 제작된 화물창과, 유체화물을 선적하거나 하역하기 위한 배관망이 구성되어 있다.
이에, 일반적인 화물들이 컨테이너에 적재되어 크레인에 의해 하역되는 것과 달리, 액체상태의 화물은 선박의 배관망과 연결되는 별도의 장치를 이용하여 하역되며, 이를 위하여 사용되는 장치를 로딩암(Loading arm)이라고 한다.
종래의 기술을 살펴보면, 유체화물은 절곡이 가능하도록 구성된 파이프 라인을 이용하여 선박에 선적하거나 육상으로 하역하게 된다.
이때, 연결된 두 개의 파이프 라인이 다양한 각도로 회전이 가능하도록 하기 위하여, 각 파이프 라인의 연결부위에는 스위블 조인트(Swivel joint)가 설치되어 있다.
이러한, 스위블 조인트는 일측을 기준으로 다른 일측이 회전이 가능하도록 구성됨과 동시에, 하역되는 유체가 유출되지 않도록 기밀성을 유지되어야 한다.
또한, 종래의 로딩암을 통해 하역되는 유체가 초저온 상태인 경우, 외기온도와 하역되는 유체의 온도 차이로 인해, 각 구성들이 팽창과 수축을 반복하게 되므로, 실링(Sealing)의 개수가 많으면 많을수록, 실링의 탄력저하 및 손상 등으로 인한 누설확률이 점점 더 증가하게 된다는 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1781957호(발명의 명칭 : 유지보수가 용이한 극저온용 스위블 조인트) 2. 대한민국 공개특허 제10-2016-0064812호(발명의 명칭 : 초저온 로딩암용 스위블 조인트)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 지지몸체와 상기 지지몸체에 결합되어 회전되는 회전몸체 및 이들 결합에 볼베어링을 수용하여 회전을 지지하는 고정내륜과 지지외륜의 결합구조로 구성되어 고정내륜 및 지지외륜이 복수 개의 분할 구분된 형태로 조립되어 설치 및 유지보수가 용이하한 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 고정내륜 내주면에 완충부재가 마련되어 회전몸체의 회전으로 고정내륜으로 전달되는 진동을 완화하여 회전몸체의 피로도를 감소하도록 하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일실시예는 양측으로 관통된 내부에 제1유로가 형성되면서 일측의 외주에 플랜지와 타측의 내주에 제1결합홈이 형성된 제1결합부로 구성된 지지몸체와,
상기 지지몸체의 제1결합부가 위치한 내부에 결속되어 제1결합홈에 대응된 위치의 외주에 제2결합홈이 형성된 일측의 제2결합부와 타측의 외주에 플랜지가 형성된 회전몸체와,
상기 지지몸체의 제1결합홈에 결합되면서 내주면에 제1볼가이드홈이 형성된 지지외륜 및,
상기 회전몸체의 제2결합홈에 결합되면서 제1볼가이드홈의 위치에 대응된 외주면에 제2볼가이드홈이 형성되어 제1, 2볼가이드홈 사이에 볼베어링이 수용되는 고정내륜을 포함하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공한다.
한편, 상기 고정내륜은 제1내륜과 제2내륜으로 이등분으로 분할 구성되며,
상기 지지외륜은 상측의 제1외륜, 하측의 제2외륜, 좌측의 제3외륜 및 우측의 제4외륜으로 4개로 분할 구성되되,
상기 지지외륜의 원호방향을 기준으로 상측의 제1외륜 하부 양측에 각각 형성된 수평절단면과 하측의 제2외륜 상부 양측에 각각 형성된 수평절단면이 동일한 대응 위치에 형성되며, 이때 좌측의 제3외륜 상부 및 하부 각각의 수평절단면과 우측의 제4외륜 상부 및 하부 각각의 수평절단면이 동일한 대응위치에 형성되는 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공한다.
한편, 상기 제2볼가이드홈이 위치한 고정내륜 내주에 원주형으로 결합되며, 상기 고정내륜의 내주면에 제1홈과 상기 제1홈의 양측에 각각 제1홈과 연계되면서 단차진 제2홈이 형성되며,
상기 제1홈에 결합되도록 중앙에 외주방향으로 돌출되어 양측면이 서로 포개진 형태를 가지면서 외주단이 서로 이음 연결된 원호형의 주름돌출부와 상기 제2홈에 위치하도록 상기 주름돌출부 양측에 각각 연장된 가이드부로 구성된 일체의 탄성지지부와,
상기 제2홈에 위치한 탄성지지부의 가이드부 외주면과 제2홈의 내주면 사이에 상호 밀착되도록 설치되는 금속판링 및,
상기 탄성지지부의 주름돌출부 양측에 각각 설치되어 주름돌출부 측면과 상기 주름돌출부 측면이 마주하는 금속판링 측면을 상호 밀착하는 완충링으로 포함하는 완충부재가 더 포함되는 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공한다.
한편, 상기 고정내륜 내주 양단에 각각 원주형으로 결합되며, 상기 고정내륜의 내주면에 설치홈이 형성되며,
상기 설치홈에 밀착 결합되도록 설치홈의 형태 및 단면적에 대응되면서 내주면 중앙에 사각형태의 지지홈이 형성된 가압형상부와,
상기 가압형상부의 지지홈에 긴밀히 결합되어 지지홈의 형태 밑 단면적에 대응되는 가압지지링을 포함하는 가압부재가 더 포함되는 LNG 벙커링용 스위블 조인트를 제공한다.
본 발명에 의하면, 지지몸체와 상기 지지몸체에 결합되어 회전되는 회전몸체 및 이들 결합에 볼베어링을 수용하여 회전을 지지하는 고정내륜과 지지외륜의 결합구조로 구성되어 고정내륜 및 지지외륜이 복수 개의 분할 구분된 형태로 조립되어 설치 및 유지보수가 용이하며, 상기 고정내륜 내주면에 완충부재가 마련되어 회전몸체의 회전으로 고정내륜으로 전달되는 진동을 완화하여 회전몸체의 피로도를 감소하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 지지몸체-회전몸체-지지외륜-고정내륜-볼베어링의 결합된 일부 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트의 지지몸체 단면 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트의 회전몸체 단면 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 지지외륜의 정면 단면도(a)와 측면 단면도(b).
도 7은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 지지외륜의 분할된 분리 결합 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜의 정면 단면도(a)와 측면 단면도(b).
도 9는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜의 분할된 분리 결합 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜에 완충부재가 설치된 단면 구조도.
도 11은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜에 완충부재가 설치된 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 완충부재의 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜에 가압부재가 설치된 단면 구조도.
도 14는 본 발명에 따른 LNG 벙커링용 스위블 조인트에서 고정내륜에 가압부재가 설치되는 구조를 나타낸 단면 도면.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 LNG 벙커링용 스위블 조인트(10)는 지지몸체(100), 회전몸체(200), 지지외륜(300) 및 고정내륜(400)을 포함하며, 상기 지지내륜(300)과 고정내륜(400) 사이에 볼베어링(500)을 포함하는 구조를 가진다.
상기 지지몸체(100) 및 회전몸체(200) 각각에 구비된 플랜지(110)(210) 중 지지몸체(100)에 마련된 플랜지(110)에 어느 하나의 로딩암배관이 연결되며, 상기 회전몸체(200)의 플랜지(210)는 다른 하나의 로딩암배관과 연결되어 지지몸체(100)를 기준으로 축회동하도록 구성된다.
더욱 구체적으로 설명하면, 도 1 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일실시예는 양측으로 관통된 내부로 제1유로(101)가 형성되면서 일측의 외주에 플랜지(110)와 타측의 내주에 제1결합홈(121)이 형성된 제1결합부(120)로 구성된 지지몸체(100)와,
상기 지지몸체(100)의 제1결합부(120)가 위치한 내부에 결속되어 제1결합홈(121)에 대응된 위치의 외주에 원호형의 제2결합홈(221)이 형성된 일측의 제2결합부(220)와 타측의 외주에 플랜지(210)가 형성되며, 상기 지지몸체(100)의 제1유로(101)와 연통되도록 양측으로 관통된 내부로 제2유로(201)가 형성된 회전몸체(200)와,
상기 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 결합되면서 내주면에 제1볼가이드홈(301)이 형성된 지지외륜(300) 및,
상기 회전몸체(200)의 제2결합홈(221)에 결합되면서 제1볼가이드홈(301)의 위치에 대응된 외주면에 제2볼가이드홈(401)이 형성되어 제1, 2볼가이드홈(301)(401) 사이에 볼베어링(500)이 수용되는 고정내륜(400)을 포함하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트(10, 이하 ‘스위블 조인트’라 칭함.)를 제공한다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 지지몸체(100)는 양측으로 관통된 내부에 제1유로(101)가 형성되면서 일측의 외주에 플랜지(110)와 타측의 내주에 원호형의 제1결합홈(121)이 형성된 제1결합부(120)로 구성되며, 상기 제1결합부(120)를 제외한 플랜지(110)를 포함한 길이방향의 지지몸체(100) 내부에는 동일 내경의 제1유로(101)가 형성되며, 상기 제1결합부(120)의 내부에는 제1유로(101)와 연통되면서 제1유로(101)의 내경에 비해 큰 내경을 가진 제1결합홈(121)을 형성한다.
상기 제1결합부(120)의 외주에 한 쌍의 제1통공(127)이 제1결합홈(121)으로 관통 형성되며, 후술되는 지지외륜(300)에 상기 제1통공(127)의 위치에 대응되는 지지외륜(30))의 외주에 제2통공(302)이 제1볼가이드홈(301) 내부로 관통 형성된다.
상기 지지몸체(100)의 제1결합부(120) 외주면에 제1단속공(129)이 내부로 관통 형성되며, 이때 제1결합부(120)의 외주면에 제1단속공(129)이 서로 대향되는 위치에 각각 형성되며, 상기 제1단속공(129)을 통해 체결볼트를 채워 제1결합부(120)의 제2결합홈(121)에 결합된 지지외륜(300)을 고정시키게 되며, 이때 상기 제1단속공(129)의 위치에 대응되도록 지지외륜(300)의 외주면에 내부로 관통된 제2단속공(303)이 형성된다.
그리고, 도 2, 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 회전몸체(200)는 지지몸체(100)의 제1결합부(120)가 위치한 내부에 결속되어 제1결합홈(121)에 대응된 위치의 외주에 원호형의 제2결합홈(221)이 형성된 일측의 제2결합부(220)와 타측의 외주에 플랜지(210)가 형성되며, 상기 지지몸체(100)의 제1유로(101)와 연통되도록 양측으로 관통된 내부로 제2유로(201)가 형성되어 제1유로(101)의 내경과 동일한 제2유로(201)의 내경을 가지도록 형성된다.
상기 제2결합부(220)의 외주에 원호형으로 형성된 제2결합홈(221) 양측 외주에 각각 원주형으로 돌출된 가압돌기(222a)(222b)가 형성되되, 상기 회전몸체(200)의 플랜지(210)에 근접한 가압돌기(222b)의 외주 일면에 원주형으로 요입된 제1실링홈(223)이 형성되며, 이때 상기 회전몸체(200)의 제2결합부(220) 외주에 형성된 가압돌기(222b)가 결합될 수 있도록 가압돌기(222b)의 위치 및 형태에 대응되는 지지몸체(100)의 제1결합부(120) 내주에 돌기밀착홈(122-1)이 형성되며, 상기 제1실링홈(223)에 제1실링(224)이 결합되어 지지몸체(100)와 회전몸체(200) 결합 후 제1, 2유로(101)(201)로 이동되는 유체의 누출을 방지하도록 한다.
그리고, 상기 지지몸체(100)와 회전몸체(200)가 상호 결합시 상기 제1실링홈(223)이 형성된 가압돌기(222b)는 제1결합부(120)의 내부 내주단에 위치하며, 즉 제1결합부(120)의 제1결합홈(121) 타측인 바깥쪽의 내주면에 가압돌기(222b)가 위치하면서 상기 제1결합홈(121) 타측인 바깥쪽의 내주면은 상기 가압돌기(222b)의 외경에 대응되는 내경을 가지며, 다른 하나의 가압돌기(222a)는 제1결합부(120)의 제1결합홈(121) 일측인 안쪽의 내주면에 위치하면서 상기 제1결합부(120)의 제1결합홈(121) 일측인 안쪽의 내주면은 다른 하나의 가압돌기(122a) 외경과 동일한 내경을 가진다.
그리고, 상기 제1결합홈(121)을 기준으로 바깥쪽의 내주면을 제1삽입홈(122)이라고 칭하면서 안쪽의 내주면을 제2삽입홈(123)으로 칭한다.
그리고, 상기 가압돌기(222a)(222b) 중 제1실링홈(223)이 형성된 가압돌기(222b)를 타측 가압돌기(222b)라면 다른 하나의 가압돌기(222a)를 일측 가압돌기(222a)라 칭할 때, 상기 일측 가압돌기(222a)에서 수평 연장되어 제2유로(201)와 연통된 내부를 가진 연장부(225)가 형성되며, 상기 연장부(225)가 결속되어 위치한 제2삽입홈(123)의 일측 내주면인 제3삽입홈(124)의 내주면 내경은 연장부(225)의 외경과 동일하면서 연장부(225)의 외주면 중앙 위치에 대응되는 제3삽입홈(124)의 내주면에 원호형의 제2실링홈(125)이 형성되며, 상기 제2실링홈(125)에 결합되는 제2실링(126)이 결합되어 제1유로(101)로 노출 및 돌출된 제2실링(126)이 연장부(225)의 중앙 외주면을 원호형으로 가압 밀착하여 제1, 2유로(101)(201)를 통과하는 유체의 누출 방지 및 기밀을 유지하게 된다.
그리고, 도 2, 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 지지외륜(300)은 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 결합되면서 내주면에 한 쌍의 제1볼가이드홈(301)이 원주형으로 형성되며, 상기 지지몸체(100)의 외주면에 형성된 제1통공(127)에 대응되는 위치의 지지외륜(300) 외주면에 내부로 통공된 한 쌍의 제2통공(302)이 형성되며, 이때 상기 지지몸체(100)의 제1통공(127)으로 유입된 다수 개의 볼베어링(500)이 지지외륜(300)의 제2통공(302)을 통해 지지외륜(300) 내주면에 형성된 제1볼가이드홈(301)으로 삽입되게 된다.
상기 지지외륜(300)의 외경은 제1결합홈(121)의 내경과 동일하여 제1결합홈(121)에 지지외륜(300)이 긴밀하게 조립된다.
상기 지지외륜(300)은 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 결합되면서 볼베어링(500)의 삽입 후 제1, 2통공(127)(302)으로부터 볼베어링(500)의 이탈을 방지하도록 지지몸체(100)의 제1통공(127)을 밀폐하면서 끝단부가 제2통공(302) 상부를 끼움결합 또는 나사결합되는 체결플러그(128)가 결합하게 되며, 이때 체결플러그(128)의 결합으로 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 지지외륜(300)을 고정 결합하게 된다.
그리고, 도 2, 도 3 및 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 고정내륜(400)은 회전몸체(200)의 제2결합홈(221)에 결합되면서 제1볼가이드홈(301)의 위치에 대응된 외주면에 제2볼가이드홈(401)이 원주형으로 형성되어 제1, 2볼가이드홈(301)(401) 사이에 볼베어링(500)이 수용되며, 상기 지지몸체(100)의 제1통공(127)과 지지외륜(300)의 제2통공(302)을 통해 볼베어링(500)이 합치된 제1, 2볼베어링홈(301)(401)으로 삽입되어 다수 개의 볼베어링(500)이 원주형태로 압입되어 볼베어링(500)을 기준으로 회전몸체(200)가 회전 가능하게 된다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 고정내륜(400)의 내경이 제2결합홈(221)의 외경과 동일하여 제2결합홈(221)에 고정내륜(400)이 긴밀히 밀착 고정하게 되며, 이때 상기 고정내륜(400)의 내주면 중앙에 내주에 하나 이상의 제1회전방지홈(402)을 형성하면서 상기 제1회전방지홈(402)의 위치에 대응된 제2결합홈(221)의 외주면에 제2회전방지홈(226)이 형성되며, 서로 합치된 상기 제1회전방지홈(402)과 제2회전방지홈(226) 사이에 회전방지키(403)가 삽입됨으로서 제2결합홈(221)으로부터 고정내륜(400)이 고정되어 볼베어링(500)에 의한 회전몸체(200)의 회전시 고정내륜(400)이 회전몸체(200)의 제2결합홈(221) 외주로 회전하지 않는 고정구조를 가진다.
상기 고정내륜(400)의 제2볼가이드홈(401)과 제2볼가이드홈(401) 사이의 외주면에 제3실링홈(408)이 원주형으로 형성되면서 상기 제3실링홈(408)에 원주형의 제3실링(409)이 긴밀히 밀착 삽입되어 고정내륜(400)과 지지외륜(300)의 기밀성을 유지하게 된다.
그리고, 상기 고정내륜(400)과 지지외륜(300)이 각각 복수 개로 구분되어 상호 결합된 구조를 가짐으로서, 각각의 분리된 위치에서 마모, 변형 등 형태의 물리적인 변형이 발생시 그 위치의 구성물만을 교체가 용이하도록 다음과 같은 구조를 가진다.
도 6 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 고정내륜(400)은 제1내륜(410a)과 제2내륜(410b)으로 이등분으로 분할 구성되며,
상기 지지외륜(300)은 상측의 제1외륜(310a), 하측의 제2외륜(310b), 좌측의 제3외륜(310c) 및 우측의 제4외륜(310d)으로 4개로 분할 구성되되,
상기 지지외륜(300)의 원호방향을 기준으로 상측의 제1외륜(310a) 하부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311a)과 하측의 제2외륜(310b) 상부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311b)이 서로 마주하도록 대응된 위치에 형성되며, 이때 좌측의 제3외륜(310c) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311c)과 우측의 제4외륜(310d) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311d)이 서로 마주하도록 대응된 위치에 형성되는 스위블 조인트(10)를 제공한다.
상기 고정내륜(400)은 내경이 동일한 내주면 전체를 가지면서 외경이 동일한 외주면 전체를 가진 원통형이며, 이때 원통형의 고정내륜(400)을 수직방향으로 이등분하며, 즉 고정내륜(400)이 반원통형의 제1내륜(410a)과 제2내륜(410b)으로 이등분되게 분리되어 결합된 형태를 가진다.
상기 제1내륜(410a)과 제2내륜(410b)이 서로 면접되는 각각의 단부면이 평면을 형성함으로서 서로 면접시 외주면과 내주면에 단차가 없는 면접부위를 가진다.
상기 지지외륜(300)은 내경이 동일한 내주면 전체를 가지면서 외경이 동일한 외주면 전체를 가진 원통형이며, 이때 상기 지지외륜(300)은 상측의 제1외륜(310a), 하측의 제2외륜(310b), 좌측의 제3외륜(310c) 및 우측의 제4외륜(310d)으로 4개로 분할하게 된다.
이때, 상기 지지외륜(300)의 원호방향을 기준으로 상측의 제1외륜(310a) 하부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311a)과 하측의 제2외륜(310b) 상부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311b)이 각각 동일한 대응 위치에 형성되며, 즉 제1외륜(310a)의 양측단에 형성된 수평절단면(311a)이 제1외륜(310a)의 중앙을 기준으로 상호 좌우대칭으로 형성되며, 그리고 제2외륜(310b)의 양측단에 형성된 수평절단면(311b)이 제2외륜(310b)의 중앙을 기준으로 상호 좌우대칭으로 형성되며, 이때 원호형의 지지외륜(300)에 중앙을 기준으로 제1외륜(310a)의 양측단 각각에 형성된 수평절단면(311a) 위치와 제2외륜(310b)의 양측단 각각에 형성된 수평절단면(311b) 위치가 서로 수직으로 마주하게 대응된 위치를 가진다.
그리고, 상기 좌측의 제3외륜(310c) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311c)과 우측의 제4외륜(310d) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311d)이 서로 마주하도록 대응된 위치에 형성되며, 즉 제3외륜(310c)의 상단 및 하단에 각각 형성된 수평절단면(311c)이 제3외륜(310c)의 중앙을 기준으로 상호 상하대칭으로 형성되며, 그리고 제4외륜(310d)의 상단 및 하단에 각각 형성된 수평절단면(311d)이 제4외륜(310d)의 중앙을 기준으로 상호 상하대칭으로 형성되며, 이때 원호형의 지지외륜(300)에 중앙을 기준으로 제3외륜(310c)의 상단 및 하단 각각에 형성된 수평절단면(311c) 위치와 제4외륜(310d)의 상단 및 하단 각각에 형성된 수평절단면(311d) 위치가 서로 수평으로 마주하게 대응된 위치를 가진다.
상기 제1외륜(310a)의 양측단 중 일단의 수평절단면(311a)이 제3외륜(310c)의 상하단 중 상단의 수평절단면(311c)이 상호 면접 그리고 상기 제1외륜(310a)의 양측단 중 타단의 수평절단면(311a)이 제4외륜(310d)의 상하단 중 상단의 수평절단면(311d)이 상호 면접 및, 상기 제2외륜(310b)의 양측단 중 일단의 수평절단면(311b)이 제3외륜(310c)의 상하단 중 하단의 수평절단면(311c)이 상호 면접 그리고 상기 제2외륜(310b)의 양측단 중 타단의 수평절단면(311b)이 제4외륜(310d)의 상하단 중 하단의 수평절단면(311d)이 상호 면접됨으로서 원호형의 지지외륜(300)을 형성하면서 지지외륜(300)의 외주면과 내주면에 단차가 없는 면접부위를 가진다.
이에, 상기 지지외륜(300)이 제1, 2, 3, 4외륜(310a)(310b)(310c)(310d)이 상호 면접 결합된 상태에서 어느 하나의 외륜이 마모시 이 외륜에 이웃하는 다른 외륜과 상호 수평절단면으로 면접 결합되어 쉽게 마모된 외륜을 교체할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 회전몸체(200)에 고정된 고정내륜(400)이 볼베어링(500)을 기준으로 지지몸체(100)에 고정된 지지외륜(300)의 외주방향으로 회전시 볼베어링(500)이 위치한 고정내륜(400)의 제2볼가이드홈(401)에 진동 및 충격이 집중 가해져 회전몸체(200)로 전달됨으로서 고정내륜(400) 내주면과 회전몸체(200)의 외주면 사이가 이격 또는 변형되게 되는 현상을 방지하도록 볼베어링(500)의 회전 또는 고정내륜(400)의 회전시 발생되는 충격 또는 마찰력을 흡수하면서 지지력을 강화 및 열변형에 대응하도록 완충부재(600)가 설치된다.
도 10 내지 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 제2볼가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400) 내주에 원주형으로 결합되도록 제2볼가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400)의 내주면에 제1홈(404)과 상기 제1홈(404)의 양측에 각각 제1홈(404)과 연계되면서 단차진 제2홈(405)이 형성되며,
상기 제1홈(404)에 결합되도록 중앙에 외주방향으로 돌출되어 양측면이 서로 포개진 형태를 가지면서 외주단이 서로 이음 연결된 원호형의 주름돌출부(611)와 상기 제2홈(405)에 위치하도록 상기 주름돌출부(611) 양측에 각각 연장된 가이드부(612)로 구성된 일체의 탄성지지부(610)와,
상기 제2홈(405)에 위치한 탄성지지부(610)의 가이드부(612) 외주면과 제2홈(405)의 내주면 사이에 상호 밀착되도록 설치되는 금속판링(620) 및,
상기 탄성지지부(610)의 주름돌출부(611) 양측에 각각 설치되어 주름돌출부(611) 측면과 상기 주름돌출부(611) 측면이 마주하는 금속판링(620) 측면을 상호 밀착하는 완충링(630)으로 포함하는 완충부재(600)가 더 포함되는 스위블 조인트(10)를 제공한다.
먼저, 상기 완충부재(600)가 설치되도록 제2가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400) 내주에 원주형으로 완충부재(600)가 결합되며, 상기 제2가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400)의 내주면에 원주형의 제1홈(404)과 상기 제1홈(404)의 양측에 각각 제1홈(404)과 연계되면서 단차진 원주형의 제2홈(405)이 형성되며, 상기 제1홈(404)의 내주면 내경은 제2홈(405)의 내주면 내경에 비해 작은 내경을 가진다.
그리고, 상기 완충부재(600)는 탄성지지부(610), 금속판링(620) 및 완충링(630)으로 구성되는 일체의 결합구조를 가진다.
상기 탄성지지부(610)는 제1홈(404)에 위치하여 결합되도록 중앙에 외주방향으로 돌출되어 양측면이 서로 포개진 형태를 가지면서 외주단이 서로 이음 연결된 원호형의 주름돌출부(611)와 상기 제2홈(405)에 위치하도록 상기 주름돌출부(611) 양측에 각각 연장된 가이드부(612)로 구성된 일체의 구조를 가진다.
즉, 단면형태에서 탄성지지부(610)를 설명하면 상기 탄성지지부(610)의 외주면 중앙에 원주형으로 수직 돌출되어 돌출된 외측끝단부가 상호 이음연결되면서 양측의 수직면이 상호 이격되게 마주하거나 상호 면접된 형태를 가진 주름돌출부(611)와 상기 주름돌출부(611)의 내측 양단에 각각 수평 연결된 가이드부(612)로 형성되는 형태를 가진다.
상기 탄성지지부(610)의 주름돌출부(611) 외측끝단부가 제1홈(404)의 내주면에 면접되거나 제1홈(404)의 내주면과 이격되게 위치하게 된다.
그리고, 상기 금속판링(620)은 원주형태로서 제2홈(405)에 위치한 탄성지지부(610)의 가이드부(611) 외주면과 제2홈(405)의 내주면 사이에 상호 밀착되도록 설치되며, 도면에 나타낸 바와 같이 금속판링(620)의 단면이 사각형태를 가질 수 있으나 이에 한정된 형태는 아니며, 상기 금속판링(620)이 설치됨으로서 완충부재(600) 자체의 지지력을 가지도록 하면서 제2볼가이드홈(401)의 내부 양측면에 가해지는 마찰력으로 제2볼가이드홈(401)의 변형 또는 고정내륜(400)의 자체의 열변형을 방지하도록 받침역할을 하게 된다.
그리고, 상기 완충링(630)은 원주형으로서 탄성지지부(610)의 주름돌출부(611) 양측에 각각 설치되어 주름돌출부(611) 측면과 상기 주름돌출부(611) 측면이 마주하는 금속판링(620) 측면을 상호 밀착하도록 설치되며, 상기 주름돌출부(611)로 전달되는 충격력을 흡수하면서 주름돌출부(611)의 변형을 방지 및 기밀성을 유지하는 역할을 한다.
또한, 상기 볼베어링(500)의 회전 또는 고정내륜(400)의 회전시 발생되는 진동 등의 외력 및 마찰력으로 고정내륜(400)의 내주면과 상기 고정내륜(400)의 내주면 위치에 대응된 회전몸체(200)의 제2결합부(220) 외주면에 기밀성이 저하되는 것을 방지하도록 가압부재(700)가 설치된다.
도 13과 도 14에 나타낸 바와 같이 상기 고정내륜(400) 내주 양단에 각각 원주형으로 결합되도록 고정내륜(400)의 내주면에 설치홈(407)이 형성되며,
상기 설치홈(407)에 밀착 결합되도록 설치홈(407)의 형태 및 단면적에 대응되면서 내주면 중앙에 사각형태의 지지홈(711)이 형성된 가압형상부(710)와,
상기 가압형상부(710)의 지지홈(711)에 긴밀히 결합되어 지지홈(711)의 형태 및 단면적에 대응되는 가압지지링(720)을 포함하는 가압부재(700)가 더 포함되는 스위블 조인트(10)를 제공한다.
먼저, 상기 고정내륜(400) 내주 양단에 각각 원주형으로 가압부재(700)가 결합되기 위해 가압부재(700)의 설치위치에 대응된 고정내륜(400)의 내주면에 설치홈(407)이 형성된다.
상기 가압부재(700)는 원주형으로서 가압형상부(710)와 가압지지링(720)으로 구성되는 일체의 결합구조를 가지며, 상기 가압형상부(710)는 설치홈(407)에 긴밀히 밀착 결합되며, 이때 설치홈(407)의 단면적은 가압형상부(710)의 단면적에 비례하여 설치홈(407) 내부로 가압형상부(710)가 긴밀히 삽입하게 되며, 상기 가압형상부(710)의 내주면 중앙에 단면이 사각형태의 지지홈(711)이 원주형으로 형성된다.
그리고, 상기 가압지지링(720)은 가압형상부(710)의 지지홈(711)에 긴밀히 밀착 삽입되며, 상기 지지홈(711)의 단면적은 가압지지링(720)의 단면적에 비례하여 지지홈(711)에 가압지지링(720)이 긴밀히 밀착 결합하며, 상기 가압형상부(710)에 가압지지링(720)이 결합됨으로서 기밀성을 유지할 뿐만 아니라 볼베어링(500) 또는 고정내륜(400)의 회전으로 발생되는 마찰력에 의한 발열로 인해 고정내륜(400)의 팽창 또는 수축에 대응하여 기밀성을 지속적으로 유지하게 된다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
스위블 조인트 10 지지몸체 100 제1결합부 110
제1결합홈 121 제1삽입홈 122 제2삽입홈 123
제3삽입홈 124 제2실링홈 125 제2실링 126
제1통공 127 회전몸체 200 제2결합부 220
제2결합홈 221 가압돌기 222a, 222b
제1실링홈 223 제1실링 224 연장부 225
제2회전방지홈 226 지지외륜 300 제1볼가이드홈 301
제2통공 302 제1외륜 310a 제2외륜 310b
제3외륜 310c 제4외륜 310d 고정내륜 400
제2볼가이드홈 401 제1회전방지홈 402 회전방지키 403
제1홈 404 제2홈 405 설치홈 407
제1내륜 410 제2내륜 410b 볼베어링 500
완충부재 600 탄성지지부 610 주름돌출부 611
가이드부 612 금속판링 620 완충링 630
가압부재 700 가압형상부 710 지지홈 711
가압지지링 720

Claims (5)

  1. 양측으로 관통된 내부로 제1유로(101)가 형성되면서 일측의 외주에 플랜지(110)와 타측의 내주에 제1결합홈(121)이 형성된 제1결합부(120)로 구성된 지지몸체(100);와,
    상기 지지몸체(100)의 제1결합부(120)가 위치한 내부에 결속되어 제1결합홈(121)에 대응된 위치의 외주에 원호형의 제2결합홈(221)이 형성된 일측의 제2결합부(220)와 타측의 외주에 플랜지(210)가 형성되며, 상기 지지몸체(100)의 제1유로(101)와 연통되도록 양측으로 관통된 내부로 제2유로(201)가 형성된 회전몸체(200);와,
    상기 지지몸체(100)의 제1결합홈(121)에 결합되면서 내주면에 제1볼가이드홈(301)이 형성되며, 상측의 제1외륜(310a), 하측의 제2외륜(310b), 좌측의 제3외륜(310c) 및 우측의 제4외륜(310d)으로 4개로 분할 구성된 지지외륜(300);이 구비되되,
    상기 지지외륜(300)의 원호방향을 기준으로 상측의 제1외륜(310a) 하부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311a)과 하측의 제2외륜(310b) 상부 양측에 각각 형성된 수평절단면(311b)이 서로 마주하도록 대응된 위치에 형성되며, 이때 좌측의 제3외륜(310c) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311c)과 우측의 제4외륜(310d) 상부 및 하부 각각의 수평절단면(311d)이 서로 마주하도록 대응된 위치에 형성되고,
    상기 회전몸체(200)의 제2결합홈(221)에 결합되어 제1볼가이드홈(301)의 위치에 대응된 외주면에 제2볼가이드홈(401)이 형성되어 제1볼가이드홈(301)과 제2볼가이드홈(401) 사이에 볼베어링(500)이 수용되면서 제1내륜(410a)과 제2내륜(410b)으로 이등분으로 분할 구성되는 고정내륜(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2결합부(220)의 외주에 원호형으로 형성된 제2결합홈(221) 양측 외주에 각각 원주형으로 돌출된 가압돌기(222a)(222b)가 형성되되,
    상기 회전몸체(200)의 플랜지(210)에 근접한 가압돌기(222b)의 외주 일면에 원주형으로 요입된 제1실링홈(223)이 형성되며, 이때 상기 회전몸체(200)의 제2결합부(220) 외주에 형성된 가압돌기(222b)가 결합될 수 있도록 가압돌기(222b)의 위치 및 형태에 대응되는 지지몸체(100)의 제1결합부(120) 내주에 돌기밀착홈(122-1)이 형성되고,
    상기 가압돌기(222a)(222b) 중 제1실링홈(223)이 형성된 가압돌기(222b)를 타측 가압돌기(222b)라면 다른 하나의 가압돌기(222a)를 일측 가압돌기(222a)라 칭할 때, 상기 일측 가압돌기(222a)에서 수평 연장되어 제2유로(201)와 연통된 내부를 가진 연장부(225)가 형성되며,
    상기 연장부(225)가 결속되어 위치한 제2삽입홈(123)의 일측 내주면인 제3삽입홈(124)의 내주면 내경은 연장부(225)의 외경과 동일하면서 연장부(225)의 외주면 중앙 위치에 대응되는 제3삽입홈(124)의 내주면에 원호형의 제2실링홈(125)이 형성되며, 상기 제2실링홈(125)에 결합되는 제2실링(126)이 결합되는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2볼가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400) 내주에 원주형으로 결합되도록 제2볼가이드홈(401)이 위치한 고정내륜(400)의 내주면에 제1홈(404)과 상기 제1홈(404)의 양측에 각각 제1홈(404)과 연계되면서 단차진 제2홈(405)이 형성되며,
    상기 제1홈(404)에 결합되도록 중앙에 외주방향으로 돌출되어 양측면이 서로 포개진 형태를 가지면서 외주단이 서로 이음 연결된 원호형의 주름돌출부(611)와 상기 제2홈(405)에 위치하도록 상기 주름돌출부(611) 양측에 각각 연장된 가이드부(612)로 구성된 일체의 탄성지지부(610)와,
    상기 제2홈(405)에 위치한 탄성지지부(610)의 가이드부(612) 외주면과 제2홈(405)의 내주면 사이에 상호 밀착되도록 설치되는 금속판링(620) 및,
    상기 탄성지지부(610)의 주름돌출부(611) 양측에 각각 설치되어 주름돌출부(611) 측면과 상기 주름돌출부(611) 측면이 마주하는 금속판링(620) 측면을 상호 밀착하는 완충링(630)으로 구성되는 완충부재(600)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정내륜(400) 내주 양단에 각각 원주형으로 결합되도록 고정내륜(400)의 내주면에 설치홈(407)이 형성되며,
    상기 설치홈(407)에 밀착 결합되도록 설치홈(407)의 형태 및 단면적에 대응되면서 내주면 중앙에 사각형태의 지지홈(711)이 형성된 가압형상부(710)와,
    상기 가압형상부(710)의 지지홈(711)에 긴밀히 결합되어 지지홈(711)의 형태 및 단면적에 대응되는 가압지지링(720)으로 구성되는 가압부재(700)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 LNG 벙커링용 스위블 조인트.
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