KR102630572B1 - 선박 운송을 위한 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에서 선박 운송 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 피봇형 대차 및 랙 앤 피니언 대차뿐만 아니라, 관련 크래들, 캐리지 및 파워 및 제어 유닛들을 포함할 수 있다. 피봇형 대차는 제1 측면 프레임, 제2 측면 프레임, 제1 및 제2 측면 프레임에 결합된 적어도 하나의 휠, 및 제1 및 제2 측면 프레임 각각에 결합되는 리프트 부재를 포함할 수 있다. 리프트 부재는 제1 측면 프레임에 피봇식으로 결합될 수있다. 랙 앤 피니언 대차는 프레임 및 프레임에 결합된 피니언 기어들을 포함할 수 있다. 피니언 기어들은 조선소에서와 같이, 기어 랙과 선택적으로 결합될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 대차들 및 관련 장비들 중 하나 또는 둘 모두의 사용 방법이 제공된다.

Description

선박 운송을 위한 시스템, 장치 및 방법
본 발명은 조선소 내에서 선박들을 이동시키기 위한 시스템, 장치 및 방법들에 관한 것이다.
대차(bogie)와 같은 선박 운송 시스템들은, 선박 리프트(shiplift), 리페어 베이(repair bay), 건선거(drydock), 진수, 및 조선소 내의 다른 위치들 사이에 배를 이동시키는 거 같이 조선소 내에서 선박들의 운송을 위해 이용될 수 있다.
대차는, 대차가 조선소 내 레일(rail)들 상에서 크래들된 선박을 운송할 때, 크래들된 선박들의 하중을 지탱하는 전형적인 4륜식 강성 구조물들이다. 기존 대차들의 동작에서, 4륜 대차의 임의 두 개의 휠들은 때때로, 예를 들어, 레일들의 평탄도 및 정밀도에따라 크래들된 선박의 전체 하중을 지탱했다. 다수의 대차 또는 대차들의 세트들이 이용될 때에는, 강철 스프링들 또는 고정 연결된 크레인(crane)들이 대차들 사이에 하중을 분산시키기 위해 이용되었다.
또한, 크래들된 선박들은, 예를 들어, 크래들된 선박들을 지탱하는 대차들 상의 불도저, 대형 윈치 또는 유압 구동 시스템들을 이용하여 크래들된 선박들을 당김으로써, 일반적으로 조선소 내의 레일들 상에서 이동되었다.
본 개시의 일 양태는, 선박 운송 시스템을 포함할 수있다. 이 시스템은 대차를 포함할 수 있다. 대차는 제1 측면 프레임, 제2 측면 프레임, 제1 및 제2 측면 프레임 각각에 결합되는 적어도 하나의 휠, 및 제1 및 제2 측면 프레임 각각에 연결되는 리프트 부재를 포함할 수 있다. 리프트 부재는 제1 측면 프레임에 피봇식으로결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 선박 운송 시스템을 포함할 수 있다. 이 시스템은 대차를 포함할 수 있다. 대차는 프레임 및 프레임과 결합된 피니언 기어들을 포함할 수 있다. 피니언 기어들은 기어 랙과 선척적으로 결합되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 조선소 내에서 크래들된 선박을 이동시키는 방법을 포함할 수 있다. 크래들된 선박은 크래들에 지지된 선박을 포함할 수 있다. 이 방법은 크래들된 선박에 대해 적어도 두 개의 대차 트레인을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 각 대차 트레인은 적어도 두 개의 대차들을 포함할 수 있다. 각 대차는 제1 측면 프레임, 제2 측면 프레임, 제1 및 제2 측면 프레임 각각에 결합되는 적어도 하나의 휠, 및 제2 측면 프레임에 결합되고 제1 측면 프레임에는 피봇식으로 결합되는 리프트 부재를 포함할 수 있다. 이 방법은, 크래들에 결합되고 크래들된 선박 조선소의 표면 위로 상승되도록, 리프트 부재를 동작 시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 조선소 내에서 크래들된 선박이 이동되도록, 조선소 내에서 대차 트레인들을 이동시키기 위해, 휠들을 동작 시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 크래들된 선박이 조선소와 맞물리고 리프트 부재들이 크래들로부터 분리되도록, 리프트 부재들 동작 시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 조선소 내에서 크래들된 선박들을 이동시키는 방법을 포함할 수 있다. 이 방법은, 대차를 선박이 위치된 운송 크래들에 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 대차는 프레임 및 프레임에 결합되는 피니언 기어들을 포함할 수 있다. 피니언 기어들은 조선소 표면 상의 기어 랙과 결합될 수 있다. 이 방법은, 조선소 내에서 대차, 운송 캐리지 및 선박이 이동되도록, 기어 랙을 따라 이동하도록 피니언 기어들을 동작 시키는 단계를 포함할 수 있다.
도 1a는 피봇형 대차의 사시도.
도 1b는 도 1a의 피봇형 대차의 평면도.
도 1c는 도 1a의 피봇형 대차의 측면도.
도 1d는 도 1a의 피봇형 대차의 다른 측면도.
도 1e는 피봇형 대차의 다른 사시도.
도 2a는 조선소의 평면도.
도 2b는 도 2a의 조선소의 섹션 A의 상세도.
도 2c는 도 2b의 조선소dml 섹션 B의 상세도.
도 3a는 대차 모듈들이 결합된 조선소의 사시도.
도 3b는 대차 모듈의 사시도.
도 3c는 대차 모듈의 평면도.
도 3d는 도 3c의 대차 모듈의 측면도.
도 3e는 도 3c의 대차 모듈의 다른 측면도.
도 4a는 상이한 구역들로 조립되고 유압 동력 유닛에 유압식으로 결합되든 대차들의 유압 개략도.
도 4b는 도 4a의 대차와 유압식으로 결합되고 제어 매니폴드를 포함하는 유압 동력 유닛의 유압 개략도.
도 4c는 유압 동력 유닛들과 대차들 사이에 유압 연통을 위한 매니폴드 및 배간 레이아웃의 개략도.
도 5a는 랙 앤 피니언 대차의 상부 사시도.
도 5b는 도 5a의 랙 앤 피니언 대차의 저면 사시도.
도 5c는 도 5a의 랙 앤 피니언 대차의 정면도.
도 5d는 도 5a의 랙 앤 피니언 대차의 평면도.
도 5e는 도 5a의 랙 앤 피니언 대차의 우측면도.
도 5f는 랙 앤 피니언 대차들에 결합된 횡방향 운송 시스템을 포함하는 조선소의 일부의 사시도.
도 5g는 횡방향 운송 시스템에 결합된 랙 앤 피니언 대차를 나타내는 도 5f의 상세도.
도 6은 조선소 내에서 선박의 이동을 위한 운송 시퀀스의 흐름도.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2017년 11월 27에 출원된 "Bogie Transfer Systems" (대차 이송 시스템)명칭의 미국 가출원 제62/591,013호(계류중)의 이익을 주장하며, 이들의 전체 내요은 본 출원에 참조된다.
본 명세서의 특정 양태는, 선박 운송 시스템 특히, 대차 운송 시스템 뿐만 아니라 이를 제조 또는 사용하는 방법을 포함할 수 있다.
피봇 차축을 갖는 대차
본 발명의 일 양태는, 피봇형 휠 트럭(pivoting wheel truck)을 갖는 대차(bogie)를 포함하는 대차 운송 시스템을 포함할 수 있다. 대차의 실시예들은 조선소와 같은 해양 환경에서 오랜 기간 사용되도록 설계된 단순하고, 신뢰할 수 있으며 견고하고 컴팩트한 휠 모듈들이다.
도 1a 내지 1d를 참조하여, 본 개시의 특정 양태에 따른 피봇형 휠 트럭을 갖는 대차가 이제 설명된다. 대차(100)(또한, 구동 트롤리 조립체 또는 피봇형 대차라고도 함)은, 각각 두 개의 휠(104)들이 결합된 측면 프레임 120a 및 120b를 포함할 수 있다. 휠(104)들은, 도 1b 내지 1d에 되된 바와 같이, 레일 트랙(106)들(예를 들어, 크레인 레일)에 결합되도록 (즉, 형상, 클기 및/또는 배열)구성될 수 있다. 휠(104)들은 휠 차축(108)들 및 베어링(110)(예를 들어, 테이퍼 롤러 레어링)들 통해 측면 프레임 102a 및 102b에 결합될 수 있다. 일 특정 측면에서, 베어링(110)들은 최소 이탈 마찰을 제공하기 위한 윤활식 휠 룰러 베어링들일 수 있다. 일 특정 측면에서, 휠(104) 부하는 미리 결정된 레벨로 제한되며, 이는 휠(104)의 수명을 연장시킬 수 있다. 도 1a 내지 1d에 도시된 실시예에서, 휠(104)들은 차축을 통해 서로 연결되지 않을 수 있다. 대차(100)가 총 4개의 휠을 갖지며, 두 개의 휠이 측면 프레임 102a 및 102b 각각에 결합되는 것으로 도시 및 설명되지만, 이러한 특정 구성에 한정되지 않고 총 휠의 개수가 상이하고 각 측면 프레임에 결합된 휠의 수가 상이할 수 있음은, 통상 기술자에게 자명할 것이다.
대차(100)는, 트랙(106)들을 따라 대차(100)가 이동하도록 휠들을 구동하기 위한 적어도 하나의 휠과 결합되는,유압 드라이브(112)를 포함할 수 있다. 유압 드라이브(112)는, 결과적으로 휠(104)들과 결합되는 드라이브 어댑터(116)과 결합되는, 유압식 모터 앤 기어박스(114)를 포함할 수 있다. 동작시, 유압 유체는 유압식 모터 앤 기어 박스(114)에 제공되고 이로부터 유출되어, 드라이브 어댑터(116)를 구동시키고, 이에 결합된 휠(104)들을 구동시킬 수 있다. 유압 드라이브(112)는, 유압 호스를 통해서와 같이, 유압 유체가 유압 모터 앤 기어박스 안으로 입력될 수 있는 유압 유체 포트(118)를 포함할 수 있다. 대차(100)가 유체 드라이브를 통해 구동되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 대차(100)가 유압식으로 구동되는 것에 한정되지 않고 다른 동력에 의해 구동될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명하다 할 것이다.
대차는 리프트 부재를 포함할 수 있다.. 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 대차(100)의 리프트 부재는, 아래 더욱 상세히 설명되 바와 같이, 크래들된 선박을 상승시키기 위한 로드(122)를 갖는 유압 리프트 실리더(230)를 포함할 수 있다. 도 1a 내지 도 1d에 도시된 실시예에서, 유압 실린더(120)는 플랜지(126)을 갖는 크래들 커플러(124a)를 포함할 수 있다. 반면, 도 1e에서 대차(100)은 크래들 커플러(124b)를 포함할 수 있다. 그러나, 크래들된 선박을 선택적으로 들어 올리기에 적합한 다른 리프트 부재가 사용될 수 있음은 통상 기술자에게 자명하다 할 것이다. 본 명세서에 개시된 리프트 부재들은, 리프트 부재에 크래들이 없는 위치(크래들과 연결되지 않은 위치)와 같은 후퇴된(상승되지 않은) 위치 및 리프트 부재가 크래들과 연결되는 위치와 같은 연장된(상승된) 위치를 포함하는, 적어도 2개의 위치로 진입할 수 있다.
본 명세서에 개시된 유압식 리프트 실린더는 측면 프레임들 중 하나에는 강성 결합되고 측면 프레임들 중 다른 것에는 피봇식으로 결합될 수 있다. 도 1a 내지 도 1e에 도시된 실시예에서, 유압식 리프트 실린더(120)는, 결과적으로 측면 프레임(102b)과 강성 결합되는 중앙 프레임(130b)과 강성 커플링(134)에서 결합된다. 강성 커플링(134)는 용접, 볼트 체결, 다른 강성 연결 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 양상들에서, 강성 커플링(134) 보다는 중앙 프레임(130b) 및 측면 프레임(102b)이 완전한 일체형 구조일 수 있다. 또한, 유압식 리프트 실린더(120)는, 회전 가능한 연결인 피봇 핀(132)을 통해 결과적으로 측면 프레임(102a)과 피봇식으로 결합되는 중앙 프레임(130a)과, 결합될 수 있다.
대차(100)의 동작에서, 크래들 커플러(124a 또는 124b)가 크래들(예를 들어, 선박을 거치하는 크래들)과 결합될 때까지 리프트 로드(122)를 상승 시키기 위해, 유압 유체가 포트(128)(도 1e에 도시) 같은 것을 통해 유압식 리프트 실린더(120)에 제공될 수 있다. 크래들(미도시)과 결합되고, 추가적인 상승은 크래들 및 크래들에 지지된 선박의 상승을 초래할 수 있다.
측면 프레임(120b) 및 이에 연결된 휠(104)들은, 강성 커플링(134)의 결과로서, 그 동작(물론, 휠들(104)의 회전을 제외) 중 유압식 리프트 실린더(120)의 위치에 대해 고정적이기 때문에, 측면 프레임(120b)와 이에 연결된 휠들(104)의 조합은 본 명세서에서 "강성 휠 트럭" 또는 "고정형 휠 트럭"으로 총칭될 수 있다.
측면 프레임(102a)와 이에 결합된 휠(104)들은, 피봇 핀(132)의 결과로서, 동작(및 "고정형 휠 트럭"에 대해) 동안 유압식 리프트 실린더(120)에 대해 이동 가능(회전가능(pivotable))하기 때문에, 측면 프레임(102a)과 이에 결합된 휠(104)들의 조합은, 본 명세서에서 총괄적으로 "피봇 휠 트럭" 또는 "관절(articulating) 휠 트럭"으로 지칭될 수 있다. 즉, 측면 프레임(102a)이 피봇 핀(132)를 통해 유압식 리프트 실린더(120) 및 중앙 프레임(130a)에 연결되기 때문에, 피봇 핀(132)은 대차(100)의 동작 동안 "피봇형 휠 트럭"이 유압식 리프트 실린더(120), 중앙 프레임(130a) 및 고정형 휠 트럭에 대해 피봇 포인트(136)을 중심으로 회전, 이동 또는 다른 관절을 허용할 수 있다. 피봇 핀(132)이 피봇형 휠 트럭의 이동을 허용하기 때문에, 대차(100)의 하중은 모든 휠(104)들(즉, 각각 휠(104)들은 대차(100)의 다른 휠(104)들과 동일한 하중을 견딜 수 있다.)에 의해 동일하게 공유될 수 있다. 피봇 핀(132)은 대차(100)의 하중의 균일한 분포를 제공할 수 있다(즉, 크래들된 선박과 처럼, 부하는 유압식 리프트 실린더를 통해 지지될 수 있다). 특정 태양에서, 본 발명은 리프팅 매커니즘(예를 들어, 유압식 리프트 실린더)에 회전식 또는 다른 이동식 또는 관절식으로 결합된 적어도 하나의 휠 트럭(즉, 휠들과 결합된 프레임)을 갖는 대차를 제공한다. 또한, 본 발명은 대차가 고르지 않은 선로를 가로 지르더라도, 대차의 모든 휠에 하중을 고르게 분배하도록 구성되는 대차를 제공할 수 있다.
게다가, 다수의 이러한 대차들이 트레인으로 연결될 때, 이후 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 유압식 리프트 실린더(120)는 다수의 대차들 사이에 부하를 균등화할 수 있다. 이러한 일부 측면에서, 대차는, 다수의 대차들 사이에 하중을 균등하게 하기 위해, 스프링을 사용 또는 의존하지 않을 수 있다.
통상 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 다수의 대차(100)들은 "대차 트레인"를 형성하기 위해, 서로 열결되고 트랙을 따라 정렬될 수 있다. 예를 들어, 연결 링크들(예를 들어, 토우 바/빔)은, 대차 트레인를 형성하기 위해 다수의 대차(100)들을 연결할 수 있다. 또한, 이러한 다수(예를 들어, 2 또는 3)의 대차 트레인들은 크래들된 선박을 지지할 수 있다. 이러한 일부 측면에서, 각 대차 트레인는 다른 대차 트레인들 각각에 평행하게 연장될 수 있다.
따라서, 일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 대차는, (1) 조선소 레일 트랙들이 평평하지 않은(즉, 상이한 높이에 있는) 환경에서도 대차(100)의 부하가 모든 휠(104)들에 공유되도록 하는 피봇 액슬(피봇 핀(132)); (2) 선박을 조선소 위로 상승시키고 매달기 위한 유압 서스펜션 시스템(유압식 리프트 실린더(120)); (3) 대차(100)를 이동시키기 위한 일체형 유압 드라이브 조립체(유압 드라이브(112)); 또는 (4) 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 각 대차(100)는, 아래 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 대차들이 연결된 트레인으로 용이하게 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 대차(100)는, 대차들이 크래들 또는 선박에 연결되지 않을 때의 운송을 위해, 대차가 다른 대차들에 연결되도록 구성되는 토우 바(tow bar)들을 포함할 수 있다.
아래 표 1은 피봇형 휠 트럭을 갖는 예시적인 대차의 사양을 나타낸다. 여기에 개시된 대차가 예시적인 목적으로만 제공되는 이러한 특정 사양으로 제한되지 않음이 통상 기술자에게 자명할 것이다.
피봇 대차 사양 사양
사양
구동 속도 287 m/M (9.40 ft/min)
최대 휠 부하(휠 당) 45 Te (99.2 kip)
리프트 실린더 용량 180 Te (397 kip)
리프트 실린더 스트로크 203 mm (8.0 in)
동작 압력 345 bar (5000 psi)
내압 518 bar (7500 psi)
대략적인 무게 1806 kg (3982 lbs)
조선소
도 2a 내지 도 2c는 예시적인 조선소(238) 및 이의 세부 사항을 도시하며, 여기에 개시된 대차 운송 시스템들은 선박들을 이동 시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 조선소 또는 그 일부들, 그 측면들 또는 구성 요소들은 본 명세서에 개시된 선박 운송 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 조선소(238)는, 선박들의 횡방향 운송을 위한 횡방향 운송 시스템을 포함하는 횡방향 운송 피트(244), 및 야드(yard 246)(예, 리페어 야드)를 포함할 수 있다. 선박은 피트(244) 안으로 이동될 수 있다. 야드(246)는 베이(240, bay)들을 포함할 수 있으며, 여기서 베이(240)들은 선박을 수리하기 위한 리페어 베이일 수 있다. 각 베이(240)는 트랙(206a)들를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각 베이(240)는 4개의 트랙(206a)들를 포함할 수 있다. 그러나, 조선소의 각 베이가 4개 보다 많거나 적은 트랙을 포함할 수 있음은 통상 기술자에게 자명할 것이다.
또한, 조선소(238)는 트랙(206a)들에 수직으로 연장되는 것으로 도시된 2개의 트랙(206b)들의 3개의 세트를 포함할 수 있다. 트랙(206a)들은 종방향(x-방향) 트랙들로 지칭될 수 있고, 트랙(206b)들은 측면(y-방향) 트랙들로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 개시된 대차들(예를 들어, 대차 (100))은 트랙(206a)들 또는 트랙(206b)들에 결합되어 함께 이동할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 대차 운송 시스템은, 일부 실시예에서, 선박들을 종방향 및 횡방향(즉, x 및 y 방향) 모두로 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 2개의 측면 트랙들의 3개 세트를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 명세서의 대차 운송 시스템과 함께 사용될 수 있는 조선소들이, 상이한 개수의 총 측면 트랙들 및 횡방향 트랙들 세트 마다 상이한 수의 트랙들을 포함할 수 있음은, 통상 기술자에게 자명하다. 도 2b 및 2c에서, 트랜지션(transition) 레일 섹션(206c)를 포함하여, 트랙(206a)들와 트랙(206b)들 사이의 교차점이 도시되어 있다. 일부 측면에서, 각 측면 레일들의 세트는 종방향 레일(206a) 섹션들을 가로 지르는데 사용되는 장착 하드웨어(mounting hardware) 및 제거 가능한 크로스 오버 피스(cross-over piece)들을 포함할 수 있다.
조선소(238)가, 미국 특허 출원 제62/591,013호('013 출원)의 도 10A 및 10B에 도시된 바와 같은 관련된 제어 및 전력 하우스와 관련된 체인 잭; 상기 '013 출원의 도 5A에 도시된 바와 같은 크레인 레일 시스템; 및 상기 '013 출원의 도 5C 및 5M-5O에 도시된 바와 같은 파일 기초(pile foundation)를 갖는 조선소(예를 들어 조선서 영역(249))를 포함하지만, 이에 한정되지 않는, 임의 수의 추가 특징을 포함할 수 있다는 것이 통상 기술자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 조선소(238)는, 본 명세서에 전체 내용이 포함되어 참고되는2017년 11월 20에 출원된 명칭 “Shiplift Platform with Moveable Connectors for Connecting with Piers"의 미국 특허 출원 15/817,876에 개시된 조선소를, 포함할 수 있다.
동작시, 횡방향 운송 시스템(248)은, 원하는 베이(240)와 정렬되도록, 크래들된 선박을 횡방향으로 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 선박 및 크래들은, 불도저에 의해, 레일들(252) 상에서(예를 들어, 선박 리프트로부터) 종방향 이송 시스템(248) 위의 위치로, 종방향으로 이동될 수 있다. 횡방향 운송 시스템(248)(또한, 운송 크래들 또는 횡방향 운송 캐리지로 지칭됨)은 횡방향 운송 시스템(248)을 정렬 시키기이 위해 레일들(250)을 따라 측면으로 이동할 수 있고, 따라서, 선박 및 크래들은 베이(240)들 중 원하는 종방향 베이와 함께 그 위에 지지될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 횡방향 운송 시스템(248)은, 기어 랙들(213)과 결합된 랙 및 피니언 대차들을 사용하여, 측면으로 이동될 수 있다. 베이(240)들 중 원하는 종방향 베이와 정렬된 후, 선박 및 크래들은 횡방향 운송 시스템(248)로부터 원하는 베이(240)의 레일들(206a) 위로 이동할 수 있다. 예를 들어, 불도저는 횡방향 운송 시스템(248)의 선박 및 크래들을 트랙(206a)들 상으로 끌어 당기는데 사용될 수 있다. 통상 기술자에게 자명한 바와 같이, 크래들은, 트랙(206a)을 따라 이동될 수 있도록 트랙(206a)와 결합하기 위한, 휠들을 포함할 수 있다. 선박 및 크래들이 트랙(206a)들과 정렬될 때, 선박 및 크래들은 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 피봇식 대차(예를 들어, 대차(100))를 통해, 트랙(206b)들을 따라 측면으로 이동 도리 수 있다.
본 명세서에 개시된 대차 시스템이 도 2a 내지 2c에 도시 및 설명된 조선소에 사용되는 것이 한정되지 않고, 대차 이송 시스템을 사용하도록 구성되는 다양한 조선소, 또는 조선소가 아닌 다른 응용 분양에서 조차 사용될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명하다 할 것이다.
크래들
본 명세서에 개시된 선박 운송 시스템은, 일부 측면에서, 선박을 지지하고 대차와 인터페이스하도록 구성된 구조 크래들을 포함할 수 있다. 크래들 용접부는, 운송될 선박의 형상에 부합하고 선박 차단 계획을 준수하기 위해, 차단 빔 및 목재 차단을 사용하도록 설계될 수 있다.
도 3a은, 조선소(338)에서 레일들(306b)와 결합된 2개의 크래들(354a 및 354b)을 도시한다. 크래들(354a 및 345b)는, 크기와 무게가 다른 상이한 선박들을 지지하기 위해, 크기가 다를 수 있다. 크래들(354a 및 354b)는, 불도저를 통해 레일(306a)들 따라, 그리고 본 명세서에 개시된 대차들을 통해 레일(306b)들을 따라 이동할 수 있다.
도 3b는, 트랙(306a)들을 따라 크래들(354a)을 이동시키기 위해, 그와 결합된 복수의 휠(358)들(예를 들어, 캐리지 휠들)을 갖는 크래들 프레임(360)을 포함하는 크래들(354a)(또한, 캐리지로 지칭됨)를 도시한다. 크래들(354a)은 프레임(360)의 상부에서 선박 또는 다른 배슬(vessel)을 지지할 수 있다. 크래들(354a)은 차단, 설치 및 검사와 같이 크래들(354a)에 접근하기 위한, 핸드 레일들을 구비한 격자 보행면(356)을 포함할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 크래들(354a)과 결합된 3개의 대차 트레인(362)들이 있으며, 각 대차 트레인(362)은 그 트레인(362)의 다른 대차(300)들과 정렬하여 배열된 다수의 대차(300)들을 각각 포함할 수 있다.
대차 트레인(362)들은 유압 동력 유닛(364)을 포함하는 횡방향 운송 구동 조립체(366)와 결합될 수 있다. 유압 동력 유닛(364)은 본 명세서의 다른 곳에서 보다 상세히 설명된 바와 같이, 각각의 대차(300)와 유압식으로 결합되어 유압 동력을 제공할 수 있다. 유압 동력 유닛(364) 및 프레임(368)은 휠(301)들에 의해 지지될 수 있다. 하나 이상의 대차 트레인들 및 횡방향 운송 구동 조립체와 결합된 크래들의 조합은 "대차 모듈"로 지칭될 수 있다. 도 3c는 크래들(354a)의 평면도를 도시한다. 도 3c에서 알 수 있듯이, 각 대차 트레인(362)은 그와 연결된 레일 사이의 간격에 걸쳐있는 2 개의 대차(300)를 포함할 수 있다. 도 3d 및 3e는 크래들(354a)의 측면 및 단부를 도시한다.
크래들(354a)이 3개의 대차 트레인들(362)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 개수의 대차 트레인들이 사용될 수 있음은 통상 기술자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 도 3a의 크래들(354b)은 두 개의 대차 트레인들을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 측면에서 다수의 크래들은 예를 들어 비교적 큰 선박과 동일한 베슬(vessel)들을 거치하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 일부 양태에서, 다수의 크래들은 연결 링크(예를 들어, 토우 바/빔)를 통해 함께 연결될 수 있다.
대차 운송 시스템의 동작
특정 측면에서, 본 발명은 조선소에서 길이 방향 및 측면 방향(x 및 y 방향)으로 크래들된 선박을 이동 시킬 수 있는 선박 이송 시스템을 제공할 수 있다. 본 명세서에 개시된 선박 운송 시스템은, 선박을, 종방향 및 측면 방향 모두에서, 선상 플랫폼의 안팎으로 그리고 작업 베이(working bay)로 제공할 수 있고, 언로드된(unloaded) 대차 트레인들의 이동을 용이하게 하는 연결 부재들을 포함할 수 있으며, 조선소 내에서 선박의 효율적이고 안전한 이동을 제공하도록 구성될 수 있다.
동작시, 선박은 크래들(354a)의 프레임(360)(예를 들어, 용접된 스틸 프레임)상에 차단된다. 대차 트레인(362)들은 로드(122)들이 수축된 상태에서 크래들(354a) 아래로 운행될 수 있다. 원하는 위치에 대차(300)들을 위치시킨 후, 로드(122)들은 크래들(354a)와 연결되기 위해 연장될 수 있다. 프레임(360)은 대차들(300)과 정합하도록 구성(형태, 크기 위치 및/또는 배열)될 수 있다. 예를 들어, 대차(300)들은, 프레임(360)상의 크래들 장착부 내에 리프트 실린더 로드 플랜지(예를 들어, 플랜지(126))를 포획함으로써, 크래들(354a)에 연결될 수 있다.
크래들(354a)과 결합되면, 리프트 실린더(120)의 로드(122)들은, 선박을 지지하는 크래들(354a)이 조선소의 표면 및 그 트랙들로부터 완전히 위로 들어 올려질 때까지, 유압 동력 유닛(364)으로부터 유압을 적용함을 통해 상승 또는 연장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 각 대차(300)는 유압 동력 유닛(HPU, 364)에 결합되고 이로부터 동력을 공급 받는 일체형 구동 조립체(즉, 유압 구동부(112))가 구비될 수 있다. 유압 동력 유닛(364)은 대차 트레인(362)의 마지막 대차에 연결되고, 그 뒤에서 견인될 수 있다. 이와 같이, 조선소 및 그 트랙들의 표면 위로 들어 올려져 위로 올라가면, 선박을 지지하는 크래들(354a)는 트랙들을 따라 대차 트레인들(362)을 이동시킴으로써, 조선소 내에서(예를 들어, 트랙(106b)를 따라) 측면으로 이동될 수 있다. 트랙들을 따라 대차들(300)을 이동시키기 위해, 유압 유체가 각 대차(300)의 유압 모터 앤 기어박스(114)에 제공될 수 있고; 이에 의해, 크래들(354a)을 이동시켜 선박을 지지할 수 있다.
조선소(338) 내의 원하는 위치로 이동되면, 선박을 지지하는 크래들(354a)의 휠(358)들이 조선소(338)에서 완전히 하강되고 원하는 종방향 트랙(306a)들과 결합될 때까지, 유압 동력 유닛(364)을 이용한 유압의 철수를 통해, 리프트 실린더(120)들의 로드(120)들은 하강 또는 후퇴될 수 있다. 따라서, 크래들된 선박을 상승 및 하강시키기 위해 유압식으로 제어되는 리프트 실런더의 사용은, 크래들된 선박 아래에서 대차 모듈을 제거하는 기능을 제공할 수 있고, 동일한 대차 모듈은 여러 리페어 정박소 및 선박들에 사용될 수 있습니다. 이와 같이, 대차 모듈은 하나의 작업 베이에서 다른 작업 베이로와 같이, 조선소 내에서 측면으로 선박을 운송하는데 사용 될 수 있습니다.
유압 시스템
특정 양태에서, 트랙들을 따라 대차의 이동, 유압 실린더들의 상승 및 하강 또는 이들의 조합은, 예컨대 유압 동력 유닛을 통해 유압식으로 제어될 수 있다. 이러한 일부 측면에서, 모든 대차들은, 단일 유압 동력 유닛에 의해, 유압식으로 제어될 수 있다. 도 4a 내지 4c를 참조하여, 대차를 제어하는 예시적인 유압 시스템이 이제 설명될 것이다. 도 4a 및 4b는 함께 대차들과 유얍 동력 유닛들 사이의 연결의 유약 개략도를 형성하고, 도 4c는 유압 동력 유닛 및 대차들 사이에 유체의 흐름을 제공하는데 사용될 수 있는 매니 폴드 및 배관 레이아웃을 도시한 개략도이다.
일부 양태에서, 본 명세서에 개시된 선박 운송 시스템은 운송 동안, 경점 부하(hard point loading)에 의해 야기되는 과부하로부터 선박의 보호하도록 구성될 수 있다. 이는 대차들의 구역들 내에 및 사이에 부하 균형을 통해 달성될 수 있다. 운송을 위해 크래들된 선박을 들어 올릴 때, 대차 모듈의 대차들은 "구역들"이라고 하는 다수 대차 그룹들로 배열 및/또는 격리될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 대차들(400)은 구역들 470a, 470b 및 470c를 포함하는 3개의 구역들로 분리될 수 있다. 각각의 구역 내의 대차들(400)은 유압식으로 상호 연결되어, 각 구역 내의 유압식 리프트 실린더(420)가 그 구역 내의 다른 유압식 리프트 실린더(420)와 유체 정역학으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 단일 구역 내의 모든 유압식 리프트 실린더는 동일한 부하 압력을 공유할 수 있다. 단일 구역 내의 모든 유압식 리프트 실린더들(420)은 동시에 동작할 수 있어, 단일 구역 내의 유압식 리프트 실린더들(420)은 그 구역 내의 크래들된 선박에 상승의 "단일 지점(single-point)"을 제공하기 위해, 일제히 동작한다. 이에 따라, 3개의 구역들(470a 내지 470c)을 갖는 대차 모듈은 "3 지점(three-point)" 리프팅 시스템을 제공할 수 있으며, 대차들의 각 구역은 3 지점 리프팅 시스템의 단일 "지점(point)"을 정의할 수 있다. 이와 같이, 크래들된 선박 선체는 3점(three-point) 서스펜션 시스템(대차들의 3개 구역들을 갖는 대차 모듈)에 의해 효과적으로 들어 올려지고 제 위치로 유지될 수 있다. 3개 구역(3 지점) 서스펜션으로, 각 구역의 총 하중은 사전에 정의되거나 결정될 수 있어, 단일 구역 내 모든 유압식 리프트 실린더들은 같은 압력(동일한 압력)이 될 수 있다. 이러한 배열은, 대차(400)들의 구조물에 가해지는 하중의 결정뿐만 아니라, 유압식 리프트 실린더(420)들의 하중을 유지할 수 있다. 또한, 이러한 3개 구역(3 지점) 서스펜션은, 유압식 리프트 실린더(420)들이 선박 선체의 수직 위치 또는 각도의 변화에 무관하게 구역 내에서 동일하게 하중을 공유하므로, 선박 선체의 위치를 단순화시킬 수 있다. 일부 양상들에서, 선박 중량은, 각각 구역(470a 내지 470c)에서 연결된 유압식 리프트 실린더(420)들의 수로 계산되는 유압을 사용하여, 결정될 수 있다. 일부 측면에서, 대차들을 구역들로 분리하는 것이 바람직하지만, 다른 측면에서 모든 대차들은 하나의 구역으로 그룹화될 수 있다. 구역 내의 대차들의 수, 위치 및 배열 등이 다양할 수 있음은 통상 기술자에게 자명하다.
동작시, 전체 선박이, 3개 구역 부하 제어 밸브(472) 각각을 동시에 작동시킴으로써, 동기식으로 상승 또는 하강될 수 있다. 일부 측면에서, 임의의 단일 구역 또는 구역들의 조합이 동작될 수 있도록, 선택 밸브가 사용될 수 있다. 3개 구역 모두의 유압식 리프트 실린더(420)를 연장 또는 수축시키는 것은 동시에 크래들된 선박의 수직 위치를 조정할 수 있다. 유압 회로 내의 부하 제어 밸브들(472)(LCV, 또는 부하 유지 밸브라고도 함)은 유압식 리프트 실린더(420)의 임의 리프트 위치에서 포지티브 부하 유지를 제공할 수 있다. 또한, 유량 제어 밸브(474)가 도시되어 있다. 일부 측면에서, 유동 퓨즈 밸브들('013 출원의 도 4a에 도시된 바와 같은 FF1)과 같은 안전 밸브들이 포함되어(예를 들어, 각 유압 실린더 리프트 포트에 장착됨), 임의 유압식 리프트 실린더(420)들에서 압력 손실의 경우, 안전 밸브들은 회로를 폐쇄하고 유압식 리프트 실린더를 그 구역의 나머지 부분으로부터 격리 시키도록 반응할 수 있다. 이러한 안전 밸브들을 통해 유체가 너무 빠르게 흐른다면, 이는 실린더에 대한 호스의 연결이 끊어 졌음을 나타낼 수 있고 밸브는, 누출을 막는 오리피스(orifice)에서 과도한 압력 강하가 느껴졌기 때문에, 자동으로 닫힐 수 있다.
이러한 다중 구역, 다중 지점 리프팅의 사용은, 크래들된 선박의 동시 상승 및 동시 하강을 제공하고, 크래들된 선박의 유압 서스펜션을 제공하여 강성 크래들된 선박 및 조선소에서 레일들 사이에 하중을 균등하게 분배할 수 있다. 또한, 이러한 다중 구역, 다중 지점 리프팅은 대차 모듈에 조선소의 레일 높이 변화를 수용할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구역(470b)은 하나의 레일 트랙을 따라 정렬되고 결합되는 대차들(400)을 포함하는 구역일 수 있고, 구역(470c)는 다른 평행한 레일 트랙을 따라 정렬되고 결합되는 대차(400)들을 포함하는 구역일 수 있다. 구역(470b)의 대차(400)들이 연결되어 있는 레일 트랙이, 구역(470c)의 대차들(400)이 연결되어 있는 레일 트랙의 높이와 상이한 경우, 구역들(470b, 470c) 중 하나 또는 둘다 내의 유압식 리프트 실린더(420)는 크래들된 선박을 상승시키거나 하강시킬 수 있어, 레일 트랙이 고르지 않더라도 크래들된 선박은 수평 또는 실질적으로 수평으로 유지될 수 있다. 이와 같이, 선택된 구역들에서 유압식 리프트 실린더의 높이를 선택적으로 조정하기 위한 유압 시스템의 사용은, 조선소의 레일 트랙 레벨들의 변화에 대한 허용 오차를 증가시킬 수 있다.
유압식 리프트 실린더(420)들은 복 동식(double-acting)일 수 있으며, 이는 예를 들어 선박 선체가 크래들(들) 상에 놓여있는 동안, 무부하 조건 하에서 완전히 복귀하게 할 수 있다. 일부 양태에서, 유압식 리프트 실린더(420)들은 예를 들어, 조선소 레벨에 대한 선박 선체의 경사각(예를 들어, 최대 2도의 경사각)을 수용하기 위한 로드의 단부에 구형 베어링 패드를 포함할 수 있다.
대차 모듈의 유압 동력 공급원은, 독립형, 디젤 구동 유압 펌프(476), 유압 유체 저장소(478), 프레임(480), 냉각 팬(477), 유량 제어 밸브들(479), 방향 제어 밸브들(481), 릴리프 밸브(483) 및 대차(400) 리프트 및 구동 기능의 전력 및 제어를 제공하기 위한 펜던트 제어 유닛(482)을 포함하는 유압 동력 유닛(HPU, 464)을 포함할 수 있다.
유압 동력 유닛(464)은 조선소 환경에서 동작하도록 구성되며, 견고하고 단순하고 신뢰할 수 있도록 구성될 수 있다. 유압 동력 유닛(464)은 도 3a 내지 3e에 도시된 바와 같이, 휠에 장착되고 대차 트레인 뒤에서 견인될 수 있다. 일부 양상들에서, 유압 동력 유닛(464) 및 관련 펜던트 제어 유닛(482)에는, 선로의 가시성을 향상시키기 위해 조선소 내의 다른 위치로부터 선박의 운송을 볼 수 있는 유연성을 운영자에게 제공하는, 많은 양의 케이블이 제공될 수 있다(예를 들어, 최대 10미터의 케이블).
동작시, 대차들(400)의 구동 모터(414)들 및 리프트 실린더(420)들을 위한 유압 동력 및 제어는, 동일한 유압 동력 유닛(464)에 의해 제공될 수 있다. 구동 조립체들을 동작시키기 위한 제어 및 기구는 펜던트 제어 유닛(482)에 장착될 수 있다. 일부 양태에서, 모터 시동/정지 푸시 버튼은 유압 동력 유닛(464) 상에 위치될 수 있고, 유압식 리프트 실린더들을 동작시키기 위한 전자 제어 액츄에이터는 펜던트 제어 유닛(482)상에 장착되거나, 수동 오버라이드 레버를 사용하여 유압 동력 유닛(464)에서 국부적으로 제어될 수 있다. 대차(400)들은 크래들된 선박의 미세 조정 또는 배치를 제공하는 비교적 느린 속도를 포함하는 다양한 속도로 트랙들을 따라 이동하도록 제어될 수 있다.
도 4a 및 4b에 특별히 언급되지 않았지만, 여기에 도시된 유압 시스템이, 릴리프 밸브들, 유량 제어 밸브들, 방향 제어 밸브들, 배수 밸브들, 버터 플라이 밸브들, 케이스 배수들, 배수 호수들, 흡입 호스들, 워터 앤 더스트 브리더(water and dust breather)들, 리턴 필터들, 냉각 팬들, 스위치들, 표시기들, 미터들, 센서들, 게이지들(예를 들어, 온도 및/또는 압력) 및 유압 시스템의 다른 밸브 구성 요소들을 포함하는 유압 시스템들에 전형적으로 포함될 수 있는, 다수의 구성 요소들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 통상 기술자에게 자명할 것이다.
도 4c는 대차들을 제어하기 위한 유압 시스템을 위한 예시적인 매니폴드 및 배관 레이아웃을 도시한다. 유압 동력 유닛(464)는 각 구역(470) 내에서 각 대차(400)와 유체 연통될 수 있다. 유압 유체는 호스들(484)을 통해 유압 동력 유닛(464)에 유입되거나 이로부터 유출될 수 있다. 도시된 바와 같이, 5개의 호스들(484)는 유압 동력 유닛(464)과 각 구역(470) 사이에서 유체 연통될 수 있다. 그러나, 도면의 단순 및 명확성을 위해, 5개 호스들의 세트들 각각은 각 구역과 유체 연통하는 단일 라인(486)으로 표시될 수 있다. 각 5개 호스들의 세트는 리프트 실린더들(구역(470a)의 경우 총괄적으로 486a로 표시됨)과 유체 연통할 수 있는 2개의 호스들 및 대차 모터들, 대차 모터들과 유체 연통할 수 있는 2개의 호스들 및 배수 라인(구역(470a)의 경우 총괄적으로 486b로 표시됨)과 유체 연통할 수 있는 1개의 호스를 포함할 수 있다. 호스(486)들은 유압 동력 유닛(464) 및 매니폴드(488)들 사이에서 유체 연통될 수 있다. 각 매니폴드(488)는 유압 유체를 제공하거나 이로부터 유압 유체를 인출하기 위해(즉, 대차의 모터 및 리프트 실린더로 또는 이로부터) 대차 상에 위치되거나 대차와 유체 연통될 수 있다. 본 명세서에서 개시된 유압 시스템의 유압 호스 배열은, 용이한 대차들의 연결 호스 및 조립체들의 핸들링을 위해 구성될 수 있다. 일부 측면에서, 호스(486)들을 위한 지지 부재들은 대차(400)들 및/또는 그 토우 바에 위치될 수 있다. 호스(486)들은, 유압 동력 유닛(464), 매니폴드(488) 또는 선박 운송 시스템의 임의 다른 유압식으로 연결된 구성 요소와 빠른 연결/분리를 포함할 수 있다.
본 명세서의 대차들을 제어하기 위한 유압 시스템이 도시된 배열 및 구성에 한정되지 않고 다른 유압 시스템들 및 배열이 사용될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명하다 할 것이다. 더욱이, 일부 측면에서 대차들은 유압 제어 이외의 다른 제어 매커니즘에 의해 제어될 수 있다.
랙 앤 피니언 드라이브
본 개시의 특정 양태는, 랙 앤 피니언 대차(rack and pinion bogie) 및 그 사용 방법들을 제공할 수 있다. 랙 앤 피니언 대차는 조선소 내에서 크래들된 선박을 운송하는데(예를 들어, 조선소 내에서 측면으로) 사용될 수 있다. 이러한 일부 측면에서, 랙 앤 피니언 대차는, 불도저들, 윈치 또는 대차의 휠의 유압적 구동 없이, 운송 크래들에 지지된 선박을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 랙 앤 피니언 대차는 도 2a에 도시된 바와 같이, 횡방향 운송 시스템(248)을 이동(예를 들어, 당김)시키는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 선박이, 불도저에 의한 거와 같이, 선박 리프트(예, 249)로부터 당겨져 횡방향 운송 시스템에 크래들된 후, 랙 앤 피니언 대차는 조선소의 횡방향 운송 피트(예를 들어, 피트 244) 내에서 선박들은 측면 방향으로 이동시키는데 사용될 수 있다.
도 5a 내지 5g를 참조하여, 예시적인 랙 앤 피니언 대차가 이제 설명될 것이다. 랙 및 피니언 대차(501)는 대차(501)의 드라이브 카트를 형성하는 프레임(503)을 포함할 수 있다. 휠(505)들은 차축(507)들을 통해 프레임(503)와 결합되어, 휠(505)들는 프레임(5030에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 동작시, 휠(505)들은, 조선소 표면(509)을 따라 이동하기 위해, 조선소 표면(509)에 연결될 수 있다.
대차(501)은 피니언 기어(511)들을 포함할 수 있다. 피니언 기어(511)들은 조선소(538)의 기어 랙(513)과 연결되도록 구성(즉, 형상, 크기 위치 및/또는 배열)될 수 있다. 예를 들어, 기어 랙(513)은 표면(509)에 결합(예를 들어, 볼트, 용접)되거나 일체로 형성될 수 있다. 피니언 기어들(511)는 유압 드라이브(515)들을 통해 유압적으로 제어될 수 있다. 그러나, 피니언 기어들이 다른 메커니즘을 통해 구동될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명할 것이다.
대차(501)은 캐리지 연결부(519)에서 횡방향 운송 시스템(548)과 같은 선박 캐리드들 또는 크래들들과 결합하기 위한 대차 연결부(517)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대차(501)는 고정되거나 또는 다르게 횡방향 운송 시스템(548)과 결합될 수 있다.
동작시, 대차(501)는 연결부(517, 519)들을 통해 횡방향 운송 시스템과 연결될 수 있다. 대차(501)의 유압 드라이브(515)들는 피니언(511)들을 구동하기 위해 유압 유체가 공급될 수 있다. 피니언(511)들이 구동됨에 따라, 피니언(511)들은 기어 랙(513)들을 따라 이동할 수 있다. 피니언(511)들이 기억 랙(513)들을 따라 이동함에 따라, 휠(505)들은 표면(509)을 다라 이동하고, 대차(501)는 조선소(538) 내에서 횡방향 운송 시스템(548) 및 이에 크래들된 선박을 당길 수 있다. 횡방향 운송 시스템(548)은 횡방향 운송 시스템(548)이 대차(501)를 통해 측면으로 이동될 수 있도록, 조선소 내에서 횡방향 트랙(550)들와 연결된 복수의 휠(549)들을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 4개의 랙 앤 피니언 대차(501)들은 횡방향 운송 시스템(548)을 당기고 있다. 그러나, 상이한 수의 랙 앤 피니언 대차들이 횡방향 운송 시스탬(548)을 당기는데 사용될 수 있고, 다른 장치들을 당기는데 사용될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명할 것이다. 또한, 본 명세서에 개시된 랙 앤 피니언 대차들은 도 5a 내지 5g에 도시된 특정 구조에 한정되지 않으며, 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 다른 형태를 취할 수 있음은, 통상 기술자에게 자명할 것이다.
아래 표 2는 예시적인 랙 및 피니언 대차의 사양을 나타낸다. 본 명세서에 개시된 랙 앤 피니언 대차들은 이러한 특정 사양으로 제한되지 않음이, 통상 기술자에게 자명할 것이다.
랙 앤 피니언 대차 사양 사양
사양
구동 용량 20 Te (44 kip)
동작 압력 345 bar (5000 psi)
대략적인 무게 667 kg (1470 lbs)
예시적인 운송 시퀀스
유압식으로 제어되는 대차 트래인 모듈들을 사용하는 예시적인 선박 운송 시퀀스가 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
운송 시퀀스는 박스(box, 623)의 조선소의 작업 베이 영역에서 횡방향 운송 레일 위의 위치로 크래들된 선박을 종방향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, '013 출원의 도 13b에 도시된 바와 같이, 불도저는 바퀴 달린 크래들에 지지된 선박을 선박 리프트로부터 조선소로 끌어 당겨, 크래들의 휠들이 작업 베이 영역의 레일 트랙들과 이동 가능하게 결합될 수 있다.
운송 시퀀스는 박스(625), 횡방향 운송 시스템상에 크래들된 선박을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, '013 출원의 도 13c에 도시된 바와 같이, 불도저는 크래들된 선박을 횡방향 운송 시스템으로 끌어 당길 수 있다.
운송 시퀀스는 횡방향 운송 시스템을 이동시키는 단계를 포함할 수 있으며, 이에 따라 크래들된 선박은 측면으로 이동할 수 있다(박스 627). 예를 들어, '013 출원의 도 13d 및 13e에 도시된 바와 같이, 랙 앤 피니언 대차는 횡방향 운송 시스템을 측면으로 당길 수 있다. 랙 앤 피니언 대차는 도 5a 내지 5g에 도시된 바와 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다.
운송 시퀀스는 크래들된 선박을 횡방향 운송 시스템으로부터 조선소의 리페어 야드로 종방향으로 운송하는 단계를 포함할 수 있다(박스 629). 예를 들어, '013 출원의 도 13f 내지 13h에 도시된 바와 같이, 트랙 연장부는 횡방향 운송 시스템 상의 크래들 트랙들과 리페어 야드의 종방향 트랙들 사이에 추가될 수 있고, 이어 횡방향 운송 시스템으로부터 리페어 야드로 크래들된 선박을 끌어 당길 수 있다(예를 들어, 불도저를 사용).
운송 시퀀스는크래들된 선박이 리페어 야드의 횡방향 트랙들에 인접할 때까지, 리페어 야드 내에서 종방향으로, 종방향 트랙들을 따라, 크래들된 선박을 운송하는 단계를 포함할 수 있다(박스 631). 예를 들어, '013 출원의 도 13l에 도시된 바와 같이, 크래들된 선박이 리페어 야드에서 횡방향 트랙들이 인접할 때까지, 크래들된 선박은 불도저를 통해 끌어 당겨질 수 있다.
운송 시퀀스는 유압식으로 제어되는 배치하는 단계, 크래들된 선박 아래로 대차 트레인을 피봇팅하는 단계 및 작업 베이에서 차단하는 단계를 포함할 수 있다(박스 633). 예를 들어, '013 출원의 도 13j 내지 13l에 도시된 바와 같이, 대차(예를 들어, 도시 및 설명된 대차들 (100, 300, 400))는 크래이들된 선박 아래로 위치될 수 있다. 이러한 일부 양태들에서, 탈착 가능한 트랙 세션들은, 대차들이 크래들된 선박 아래 위치로 이동하도록, 종방향 트랙들로부터 제거되고, 횡방향 트랙들에 위치될 있다.
운송 시퀀스는, HPU를 사용하여, 대차들의 유압식 리프트 실린더들을 크래들과 연결되도록 상승 시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 635). 예를 들어, 도 1a 내지1e 및 4a내지4c를 참조하여 설명되고 '013 출원의 13m에 도시된 바와 같이, 유압식 리프트 실린더들은 크래들과 동일하거나 실질적으로 동일한 방식으로 상승 및 연결될 수 있다.
운송 시퀀스는 내장형 잠금 메커니즘을 사용하여 대차들의 유압식 리프트 실린더들을 크래들에 기계적으로 잠금시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 637). 내장형 잠금 메커니즘은 예를 들어, 캐래들 커플러(124b)의 적어도 일부이거나 이를 포함할 수 있다.
운송 시퀀스는 크래들된 선박을 상승시키고 크래들된 선박을 측면으로 하나의 작업 베이에서 다른 작업 베이로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 639). 예를 들어, 도 1a 내지 1e 및 3a 내지 4c를 참조하여 설명되고 '013 출원의 도 13N에 되시된 바와 같이, 크래들된 선박이 조선소와 철로에서 동일하거나 실질적으로 동일한 방식으로 제거될 때까지, 유압 리프트 실린더들은 크래들된 선박을 상승시키기 위해 들어 올려질 수 있다.
운송 시퀀스는 HPU를 사용하여 새로운 작업 베이에 크래들된 선박을 내려 놓기 위해 유압식 리프트 실린더를 수축시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 641). 예를 들어, 유압식 리프트 실린더들은, 도 1a내지1e 및 3a 내지 4c를 참조하여 설명되고 '013 출원의 도 13O에 도시된 바와 같이 크래들된 선박이 동일하거나 실질적으로 동일한 방식으로 조선소의 레일 트랙들과 연결될 때까지, 크래들된 선박을 내려 놓기 위해 내려질 수 있다.
운송 시퀀스는 크래들 프레임으로부터 대차 리프트 실린더들을 기계적으로 잠금 해제하는 단계, 유압 리프트 실린더들을 더 후퇴 시키는 단계 및 대차 트레인을 크래들 아래로부터 안전한 거리(예를 들어, 선박 및 크래들로부터 멀어지도록)로 구동시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 643). 예를 들어, 유압식 리프트 실린더들은 잠금 해제될 수 있고, 대차는 도 1a 내지 1e 및 3a 내지 4c를 참조하여 설명되고 '013 출원의 도 13P에 도시된 바와 동일한 또는 실질적으로 동일한 방식으로 유압식으로 구동될 수 있다.
운송 시퀀스는 조선소에서 횡방향 운송 레일들이 없는 새로운 위치로 크래들된 선박을 종방향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다(박스 645). 예를 들어, '013 출원의 도 13Q에 도시된 바와 같이, 불도저는 크래들된 선박을 종방향으로 끌어 당기는데 사용될 수 있다.
단계 623 내지 645는, 선 649로 지시되는 동일한 랙 액 피니언 대차, 동일한 비봇 대차 트레인들 및 동일한 측면 레일을 사용하여, 추가적인 크래들된 선박들을 이동 시키기 위해 임의 횟수로 반복 될 수 있다. 운송 시퀀스에 따라, 다수의 선박은 조선소 내에서 다른 위치로 이동될 수 있다. 운송 시퀀스는 본 명세서에 설명된 바와 가와 같은 유압식으로 제어되는 피봇 대차 모듈들과 랙 앤 피니언 대차들을 사용하여 구현될 수 있다. 본 명세서에 개시된 방법의 일부 구현에서, 대차 구조들, 휠들, 베어링들, 유압들 및 기어들은 해수에 잠기지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시된 선박을 운송하는 방법이 이 특정 운송 시퀀스로 한정되지 않으며, 운송 시퀀스 중 일부 단계가 제거될 수 있고, 추가적인 단계들이 추가될 수 있음이, 통상 기술자에게 자명하다 할 것이다.
피봇 대차들 및 랙 앤 피니언 대차들은, 크래들된 선박들을 상승시키고 조선소 내의 레일들 상에서 선박들을 이동시키는 것과 관련하여, 본 명세서에서 도시되고 설명되지만, 이들 대차가 본 명세서에 설명된 특정 용도로 제한되지 않으며 상대적으로 무거운 하중이 리프팅 및/또는 운송이 필요한 다른 용도에 사용될 수 있음은, 통상 기술자에게 자명하게 이해될 것이다.

Claims (44)

  1. 선박(vessel) 운송 시스템으로서,
    대차(bogie)를 포함하되,
    상기 대차는 제1 측면 프레임 및 상기 제1 측면 프레임에 결합되는 제1 휠을 포함하는 제1 휠 트럭과, 제2 측면 프레임 및 상기 제2 측면 프레임에 결합되는 제2 휠을 포함하는 제2 휠 트럭과, 상기 제1 및 제2 측면 프레임들 각각에 결합되는 리프트 부재를 포함하고,
    상기 제1 휠 트럭은 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한(pivotable) 피봇형 휠 트럭이고, 상기 리프트 부재는 상기 제2 측면 프레임과 강성 결합되고, 상기 제2 휠 트럭은 상기 리프트 부재에 대해 고정적인 고정형 휠 트럭인,
    선박 운송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리프트 부재는 피봇 핀(pivot pin)을 통해 상기 제1 측면 프레임에 대해 피봇 가능하게 결합되는,
    선박 운송 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피봇형 휠 트럭은 상기 리프트 부재의 하중에 응답하여 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한,
    선박 운송 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리프트 부재는 실린더와 맞물리는 로드(rod) 및 상기 로드 상의 크래들 커플러(cradle coupler)를 포함하는 유압 리프트 실린더이고,
    상기 크래들 커플러는 선박 크래들(vessel cradle)의 일부와 인터페이스하기 위한 크기 및 형상을 갖는 플랜지(flange)를 포함하는,
    선박 운송 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 복수의 대차들을 포함하고,
    상기 복수의 대차들은 적어도 하나의 대차 트레인으로 함께 연결되며,
    유압 드라이브가 상기 제1 휠에 결합되고,
    상기 리프트 부재는 유압 리프트 실린더이며,
    유압 동력 유닛이 상기 복수의 대차들 각각의 유압 리프트 실린더 및 유압 드라이브에 유압식으로 결합되는,
    선박 운송 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    휠들 상의 프레임을 포함하는 횡방향 운송 구동 조립체를 더 포함하되,
    상기 유압 동력 유닛은 상기 횡방향 운송 구동 조립체의 프레임 상에 위치되고,
    상기 횡방향 운송 구동 조립체는 상기 적어도 하나의 대차 트레인의 적어도 하나의 대차에 의해 견인되는,
    선박 운송 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 대차들은 복수의 유압식으로 격리된 구역들 내에 배열되고,
    특정 구역 내의 각각의 대차는 상기 특정 구역 내의 다른 모든 대차들과 유압식으로 상호 연결되며,
    특정 구역 내의 모든 유압 리프트 실린더들이 동시에 동기식으로 동작되는,
    선박 운송 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    유압 동력 유닛, 및 상기 대차 상의 매니폴드(manifold)를 더 포함하고,
    상기 유압 동력 유닛은 상기 유압 리프트 실린더 및 상기 유압 드라이브에 유압식으로 결합되며,
    상기 매니폴드는 상기 유압 동력 유닛, 상기 유압 드라이브, 및 상기 유압 리프트 실린더와 유압적으로 유체 연통되는,
    선박 운송 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    기어 랙(gear rack); 및
    프레임 및 상기 프레임에 결합되는 피니언 기어(pinion gear)들을 포함하는 랙 앤 피니언 대차(rack and pinion bogie)를 더 포함하고,
    상기 피니언 기어들은 상기 기어 랙에 결합되는,
    선박 운송 시스템.
  10. 크래들(cradle) 상에 지지된 선박(vessel)을 포함하는 크래들된 선박(cradled vessel)을 조선소 내에서 이동시키는 방법으로서,
    상기 크래들된 선박에 대해 적어도 2 개의 대차 트레인들을 위치시키는 단계 - 각각의 대차 트레인은 적어도 2 개의 대차들을 포함하고, 각각의 대차는 제1 측면 프레임 및 상기 제1 측면 프레임에 결합되는 제1 휠을 포함하는 제1 휠 트럭과, 제2 측면 프레임 및 상기 제2 측면 프레임에 결합되는 제2 휠을 포함하는 제2 휠 트럭과, 상기 제1 및 제2 측면 프레임들 각각에 결합되는 리프트 부재(lift member)를 포함하며, 상기 제1 휠 트럭은 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한 피봇형 휠 트럭임 -;
    상기 크래들에 맞물리도록 그리고 상기 크래들된 선박이 조선소의 표면 위로 상승되도록 상기 리프트 부재를 동작시키는 단계;
    상기 조선소 내에서 상기 대차 트레인들을 이동시키기 위해 상기 휠들을 동작시킴으로써 상기 조선소 내에서 상기 크래들된 선박을 이동시키는 단계; 및
    상기 조선소와 맞물리도록 상기 크래들된 선박을 하강시키고 상기 크래들로부터 상기 리프트 부재들이 분리되도록, 상기 리프트 부재들을 동작시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조선소와 맞물리도록 상기 크래들된 선박을 하강시키고 상기 크래들로부터 상기 리프트 부재들이 분리되도록 상기 리프트 부재들을 동작시킨 이후에, 상기 크래들된 선박으로부터 멀어지도록 상기 대차 트레인들을 이동시키는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  12. 제10항에 있어서,
    각각의 대차의 리프트 부재는 상기 각각의 대차의 제2 측면 프레임과 강성 결합되고,
    상기 제2 측면 프레임은, 상기 조선소 내에서의 상기 대차 트레인들의 이동 및 상기 리프트 부재들의 동작 동안, 상기 리프트 부재의 위치에 대해 고정적으로 유지되며,
    상기 제1 측면 프레임은, 상기 조선소 내에서의 상기 대차 트레인들의 이동 및 상기 리프트 부재들의 동작 동안, 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한,
    방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 리프트 부재들은 플랜지(flange)들을 포함하고,
    상기 크래들을 상기 리프트 부재들과 맞물리게 하는 단계는, 상기 크래들의 프레임 상의 크래들 장착부 내에 상기 플랜지들을 포획하는 단계를 포함하는,
    방법.
  14. 제10항에 있어서,
    각각의 대차는 상기 대차의 적어도 하나의 휠과 결합되는 유압 드라이브를 포함하고,
    상기 리프트 부재들은 유압 리프트 실린더들이며,
    상기 대차들의 휠들을 동작시키는 단계는 상기 유압 드라이브들을 동작시키는 단계를 포함하고,
    상기 리프트 부재들 및 상기 유압 드라이브들을 동작시키는 단계는, 유압 동력 유닛(hydraulic power unit)으로부터 상기 유압 리프트 실린더들 및 상기 유압 드라이브들에 유압 유체를 제공하는 단계를 포함하는,
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    각각의 대차 트레인은 상기 조선소 상의 레일 트랙들을 따라 이동하고,
    상기 적어도 2 개의 대차 트레인들 중 제1 대차 트레인이 상기 레일 트랙들 중 제1 레일 트랙과 맞물리고, 상기 적어도 2 개의 대차 트레인들 중 제2 대차 트레인이 상기 레일 트랙들 중 제2 레일 트랙과 맞물리고, 상기 제1 및 제2 레일 트랙들이 동일한 높이에 있지 않는 경우,
    상기 방법은,
    상기 제1 및 제2 대차 트레인들 중 적어도 하나의 대차 트레인의 리프트 부재들을 동작시켜 상기 리프트 부재들을 상승 또는 하강시킴으로써 상기 크래들된 선박의 수평을 유지하고 상기 대차들의 모든 휠들에 하중이 균등하게 분배되도록 하는 단계를 포함하는,
    방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 대차들을 복수의 유압식으로 격리된 구역들 내에 배치하는 단계를 더 포함하고,
    특정 구역 내의 각각의 대차는 상기 특정 구역 내의 다른 모든 대차들과 유압식으로 상호 연결되는,
    방법.
  17. 제16항에 있어서,
    특정 구역 내의 모든 유압 리프트 실린더들이 동시에 동기식으로 동작되는,
    방법.
  18. 제17항에 있어서,
    다른 구역들 내의 유압 리프트 실린더들의 동작과는 독립적으로 각 구역 내의 유압 리프트 실린더들을 동작시킴으로써, 다 지점 리프트(multi-point lift)를 통해 상기 크래들된 선박을 상승시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 다 지점 리프트의 각각의 지점은 적어도 하나의 구역에 의해 정의되는,
    방법.
  19. 조선소 내에서 크래들된 선박(cradled vessel)을 이동시키는 방법으로서,
    대차(boogie)를 운송 크래들에 결합시키는 단계 - 선박은 상기 운송 크래들 상에 위치되고, 상기 대차는 프레임 및 상기 프레임에 결합된 피니언 기어(pinion gear)들을 포함하며, 상기 피니언 기어들은 조선소의 표면 상의 기어 랙과 결합됨 -; 및
    상기 기어 랙을 따라 이동하도록 상기 피니언 기어들을 동작시킴으로써, 상기 대차, 상기 운송 크래들 및 상기 선박을 상기 조선소 내에서 이동시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  20. 선박(vessel) 운송 시스템으로서,
    대차(bogie)를 포함하되,
    상기 대차는 제1 측면 프레임 및 상기 제1 측면 프레임에 결합되는 제1 휠을 포함하는 제1 휠 트럭과, 제2 측면 프레임 및 상기 제2 측면 프레임에 결합되는 제2 휠을 포함하는 제2 휠 트럭과, 상기 제1 및 제2 측면 프레임들 각각에 결합되는 리프트 부재를 포함하고,
    상기 제1 휠 트럭은 상기 리프트 부재의 하중에 응답하여 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한 피봇형 휠 트럭인,
    선박 운송 시스템.
  21. 선박(vessel) 운송 시스템으로서,
    대차(bogie)를 포함하되,
    상기 대차는 제1 측면 프레임 및 상기 제1 측면 프레임에 결합되는 제1 휠을 포함하는 제1 휠 트럭과, 제2 측면 프레임 및 상기 제2 측면 프레임에 결합되는 제2 휠을 포함하는 제2 휠 트럭과, 상기 제1 및 제2 측면 프레임들 각각에 결합되는 리프트 부재를 포함하고,
    상기 제1 휠 트럭은 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한 피봇형 휠 트럭이고,
    상기 리프트 부재는 실린더와 맞물리는 로드(rod) 및 상기 로드 상의 크래들 커플러(cradle coupler)를 포함하는 유압 리프트 실린더이고,
    상기 크래들 커플러는 선박 크래들(vessel cradle)의 일부와 인터페이스하기 위한 크기 및 형상을 갖는 플랜지(flange)를 포함하는,
    선박 운송 시스템.
  22. 선박(vessel) 운송 시스템으로서,
    대차(bogie)를 포함하되,
    상기 대차는 제1 측면 프레임 및 상기 제1 측면 프레임에 결합되는 제1 휠을 포함하는 제1 휠 트럭과, 제2 측면 프레임 및 상기 제2 측면 프레임에 결합되는 제2 휠을 포함하는 제2 휠 트럭과, 상기 제1 및 제2 측면 프레임들 각각에 결합되는 리프트 부재를 포함하고,
    상기 제1 휠 트럭은 상기 리프트 부재에 대해 피봇 가능한 피봇형 휠 트럭이고,
    상기 시스템은 복수의 대차들을 포함하고, 상기 복수의 대차들은 적어도 하나의 대차 트레인으로 함께 연결되고, 유압 드라이브가 상기 제1 휠에 결합되고, 상기 리프트 부재는 유압 리프트 실린더이고, 유압 동력 유닛이 상기 복수의 대차들 각각의 유압 리프트 실린더 및 유압 드라이브에 유압식으로 결합되며,
    상기 시스템은 유압 동력 유닛, 및 상기 대차 상의 매니폴드(manifold)를 포함하고, 상기 유압 동력 유닛은 상기 유압 리프트 실린더 및 상기 유압 드라이브에 유압식으로 결합되며, 상기 매니폴드는 상기 유압 동력 유닛, 상기 유압 드라이브, 및 상기 유압 리프트 실린더와 유압적으로 유체 연통되는,
    선박 운송 시스템.
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