KR20070035443A

KR20070035443A - 진동 공진을 방지하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20070035443A
Application number: KR1020060093606A
Authority: KR
Inventors: 헨릭 비르케가드 페데르센; 알란 린드 올센
Original assignee: 맨 디젤 에이/에스
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2007-03-30
Also published as: KR100859359B1

Abstract

본 발명은 선박용 모터를 수용하는 지지 구조에 선박용 모터를 측면에서 지지하기 위한 유압 지지 장치에 관한 것으로, 상기 지지 장치(4)는 간단하게 작용하고 동력 전달 장치(8)와 협동하는 피스톤(7)에 의해 경계가 지어지는 작동실(8)을 갖는 적어도 하나의 실린더(5)를 포함하고, 상기 작동실은 적어도 하나의 분기(10)를 구비하는 유로 시스템을 통해 초기 응력이 가해진 작동유(hydraulic fluid)를 포함하는 어큐뮬레이터와 연결된다.

모터, 지지부, 기관실, 측벽, 지지 장치, 동력 전달 장치, 피스톤, 작동실, 실린더, 유로 분기, 유로 시스템, 어큐뮬레이터.

Description

진동 공진을 방지하기 위한 장치 {DEVICE FOR PREVENTING THE VIBRATION RESONANCE}

도 1은 측면에서 지지되는 선박용 모터의 정면도이다.

도 2는 플로우 초크(flow choke)를 구비하는 지지 장치의 블록 선도이다.

도 3은 압력에 따라 작동 가능한 온-오프 밸브를 구비하는 지지 장치의 블록 선도이다.

도 4는 압력 조절 밸브를 구비하는 지지 장치의 블록 선도이다.

도 5는 볼소켓 조인트(ball-and-socket joint)를 구비하는 지지 장치의 단면도이다.

도 6은 도 5에 대한 대안으로서 피스톤(piston)에 형성되는 구형 캡(spherical cap)을 구비하는 실시예를 보여주는 도면이다.

도 7은 원주면에 측방향으로 연장된 구형 피스톤(crowned piston)을 구비하는 실시예의 개략도이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 간단한 설명 *

2: 지지부 3: 모터

4: 지지 장치 5: 실린더

6: 작동실 7: 피스톤

8: 피스톤 로드(동력 전달 장치)

10: 유로 시스템 12: 어큐뮬레이터

16: 유로 분기 27: 밸브 블록

본 발명은 모터, 특히 선박용 모터 및 모터를 수용하는 공간 구조로 이루어지는 진동 시스템의 진동 공진을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

모터들의 경우 피스톤의 데드 센터(dead center) 위치 밖에서 실린더 축을 가로지르는 힘이 발생한다. 이런 힘은 크로스헤드 모터(crosshead motor)의 경우 크로스헤드를 통해 크로스헤드 베어링에 전달되고, 따라서 엔진 프레임 상에 작용하는 모우먼트, 소위 유도력 모우먼트(conducting force moment)가 된다. 이러한 모우먼트는 피스톤 진동수에 따라 달라진다. 이 경우에, 모터 및 기관실, 즉 모터를 지지하는 공간 구조를 포함하는 진동 시스템의 진동을 방지하기 위해, 모터의 상부 영역은 측면 지지 장치에 의해 각각 인접한 기관실 측벽에 지지된다. 이러한 지지 장치에 의해 앞서 언급된 진동 시스템의 고유 진동수가 상당히 상승하게 된다. 따라서, 고유 진동수는 유도력 모우먼트의 진동수 훨씬 밖에 놓이게 된다.

기계식 지지 장치 및 유압식 지지 장치는 실제로 이미 사용되고 있다. 기계식 지지 장치는 마찰액 연결을 형성한다. 공지되어 있는 유압식 지지 장치는 이중으로 작용하는 피스톤에 의해 서로 분리되는 2개의 작동실을 갖는 실린더를 포함하 고, 2개의 작동실은 초크 장치(choke device)에 의해 서로 연결된다. 이때, 하나의 작동실은 작동유(hydraulic fluid)를 가진 펌프에 의해 작동 가능한 전진 분기(advance branch)와 연결되고, 다른 작동실은 상기 펌프를 포함하는 공급 장치의 역 분기(back branch)와 연결된다. 이러한 종류의 장치들은 기계식 지지 장치에 비해 지지력을 지지 장치의 소정의 운동 범위 내에서 비교적 정확하게 조절할 수 있지만, 기계식 장치에 비해 비교적 비용이 많이 들고 고장의 위험이 많다. 다른 한편으로, 기계식 장치의 경우, 먼저 정마찰이 극복되고, 또한 그보다 작은 동마찰이라도 극복되어야 하기 때문에, 지지 장치의 소정의 운동 범위 내에서 지지력을 안정시키는 것이 불가능하다.

본 발명의 목적은, 상기 문제점들을 감안하여, 구조가 간단하고, 펌프가 없어도 지장이 없으며, 지지 장치의 운동 범위 내에서 지지력을 안정시킬 수 있는 진동 공진을 방지하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 특허청구범위 제1항의 특징들에 의해 달성된다.

이를 위해, 모터, 특히 선박용 모터 및 모터를 수용하는 공간 구조로 이루어지는 진동 시스템의 진동 공진을 방지하기 위한 장치가 제안된다. 진동 시스템은 모터를 기관실의 측벽과 연결하는 적어도 하나의 유압식 지지 장치를 구비하고, 유압식 지지 장치는 간단하게 작용하고 전달 장치와 협동하는 피스톤에 의해 경계가 지어지는 작동실을 갖는 적어도 하나의 실린더를 포함하며, 작동실은 적어도 하나 의 유로 분기를 포함하는 유로 시스템 하에서 초기 응력(prestress)이 가해진 작동유를 포함하는 어큐뮬레이터와 연결된다.

간단히 작용하는 피스톤에 의해 경계가 지어지는 단 하나의 작동실을 구비함으로써, 필요한 밀봉부의 수가 줄어들 뿐만 아니라, 장치의 중량이 비교적 작다는 장점이 생긴다. 따라서, 반응 시간이 짧아지는 것은 물론이고, 압력을 쉽게 측정할 수 있게 된다. 간단하게 작동하는 장치는 또한 어큐뮬레이터를 압력 저장기로 사용할 수 있어서 펌프가 없어도 지장이 없게 된다. 또한, 작동실의 압력이, 작동실이 축소되는 경우에도, 대개 일정하게 유지될 수 있다는 장점이 보장된다. 따라서 본 발명에 따른 지지 장치는 바람직한 소정의 압력에 도달할 때까지 고정 지지 암으로서 기능하고, 지지 암은 상기 소정의 압력에 도달할 때 축소된다. 이때 압력 및 달성 가능한 대향력(conterforce)은 대개 일정하게 유지된다. 따라서 본 발명의 실시예들의 결합으로, 잘 알려져 있는 장치들의 서두에 언급된 단점들을 방지하고 장점들을 유지할 수 있다.

상기 방안들의 바람직한 형태 및 개선 형태들은 종속항에 제시된다.

유로 시스템의 적어도 하나의 유로 분기에 흐름 조절 수단(flow influence device)이 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 방안을 통해 각각의 바람직한 기능의 특성을 실현할 수 있다.

또 다른 바람직한 방안에서는, 흐름 조절 수단을 포함하는 유로 분기에 대해 흐름에 적합하게, 병렬 유로 분기에, 흐름 방향에서 볼 때 작동실 쪽으로 열리는 역지 밸브가 구비된다. 따라서, 흐름 조절 수단을 이용하여 달성 가능한 기능의 특성이 한쪽 방향으로만 나타나고, 다른 쪽 방향으로는 흐름이 역지 밸브를 통해 이루어질 수 있게 된다.

본 발명의 특히 간단한 형태에 따르면, 흐름 조절 수단은 플로우 초크(flow choke), 주로 조절 가능한 플로우 초크로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 흐름 조절 수단은 주로 2/2 방향 조절 밸브에 의해 형성되는 온-오프 밸브로 형성될 수 있고, 관련 유로 분기가 온-오프 밸브에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 유로 분기가 열렸을 때 작동실은 어큐뮬레이터의 압력으로 작동된다. 반면에 유로 분기가 닫혔을 때는 실제로 고정 지지 암이 형성된다.

이 경우에, 압력 변환기가 작동실에 배치되어, 온-오프 밸브의 조정을 위해 압력 변환기의 출력 신호가 사용되는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직하게는 온-오프 밸브가 상한치 및/또는 하한치에 도달할 때 열리도록 조정하는 것이 가능하다.

또 다른 바람직한 실시예에서는 흐름 조절 수단이 압력 조절 밸브로 형성될 수 있다. 이 경우 바람직한 압력 한계치가 밸브에서 미리 조절될 수 있다는 장점이 있다.

여기에서 압력 조절 밸브를 포함하는 유로 분기를 대해 흐름에 적합하게, 병렬 유로 분기에 온-오프 밸브가 배열되는 것이 바람직하다. 관련 유로 분기는 온-오프 밸브에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 온-오프 밸브가 통과 위치에 있으면, 작동실은 직접 어큐뮬레이터와 연결된다. 따라서, 작동실의 부하가 이 경우 비교적 미미할 수 있는 어큐뮬레이터의 압력까지 경감될 수 있다. 따라서 밀봉 수단이 보호되고 누출이 방지될 수 있다. 온-오프 밸브는 모터가 정지할 때 열리고 모터가 구동될 때 닫히는 것이 바람직하다. 따라서, 모터가 구동될 때 압력 조절 밸브의 작동이 촉진된다.

또 다른 바람직한 방안의 경우, 흐름 통로에서 볼 때 어큐뮬레이터 쪽으로 압력 조절 장치 뒤에 안전 밸브가 배열될 수 있다. 안전 밸브는 압력이 압력 조절 장치에서 조절 가능한 압력과 어큐뮬레이터에 제공되는 압력 사이에 있을 때 열린다. 이러한 방안을 통해 안전성이 높아진다.

유로 시스템뿐만 아니라 유로 시스템과 연관되는 밸브 장치들을 포함하는 밸브 블록을 구비하는 것이 바람직하다. 밸브 블록은 실린더에 장착되고, 어큐물레이터는 밸브 블록에 설치된다. 따라서, 부품의 사전 조립이 가능하게 되어, 쉽게 설치할 수 있다는 장점이 생긴다.

또 다른 바람직한 방안에서는 동력 전달 장치가 피스톤 및/또는 피스톤 맞은 편의 지지 헤드와 스윙 자유도를 갖고 연결된다. 또한 이를 통해 피스톤의 밀봉 수단이 보호된다.

바람직한 스윙 자유도는 볼소켓 조인트(ball-and-socket joint)을 통해 달성될 수 있다.

상기 방안들의 기타 바람직한 실시예 및 개선 형태는 나머지 종속항들에 제시되고, 도면에 의거한 하기의 실시예 설명을 통해 더욱 상세히 알 수 있다.

도 1은 지지부(2)로 둘러싸이는 선박의 기관실(1)에 내장되고 선박용 구동 엔진으로 쓰이는 모터(3)를 보여준다. 여기에서의 모터는 주로 크로스헤드 구조의 2행정 대형디젤엔진을 말한다. 이러한 모터들의 구조와 작동방식은 잘 알려져 있다.

모터(3)는 상부 영역, 여기에서는 상부 갤러리 영역에서 측면으로 지지된다. 이를 위해 기관실(1) 측벽의 지지부와 측벽 쪽 모터부(여기에서는, 터보 과급기(turbocharger))의 출구 채널 사이에 삽입되는 적어도 하나의 지지 장치(4)가 구비된다. 모터(3)의 길이에 걸쳐 이러한 지지 장치(4)를 다수 구비하는 것이 바람직하다. 이와 마찬가지로, 모터(3)의 양쪽에는 서로 반대 방향의 지지 장치(4)들이 구비될 수 있다.

지지 장치(4)는 간단히 작용하는 유압식 지지 장치로 형성된다. 이러한 지지 장치는, 도 2에서 특히 잘 알 수 있듯이, 작동유로 작동 가능한 작동실(6)을 갖는 적어도 하나의 실린더(5)를 포함한다. 작동실은 간단히 작용하는 피스톤(7)에 의해 경계가 지어지고, 피스톤은 여기에서 고정 장착되는 피스톤 로드(8) 형태의 동력 전달 장치와 협동하며, 피스톤 로드는 다른 한편으로는 도 2에 점선으로 표시되는 지지 헤드(9)와 협동한다. 작동실(6)은 적어도 하나의 유로 분기를 포함하는 유로 시스템을 통해 어큐뮬레이터(12)와 연결된다. 유로 시스템은 바람직하게는 역지 밸브에 의해 안전하게 되는 오일 필터 목부(oil fiter neck; 11)을 구비하고, 오일 필터 목부를 통해 작동유가 주입될 수 있다. 어큐뮬레이터(12)는 멤브레인(13)에 의해 2개의 챔버(12a, 12b)로 나뉘는 압력 저장기를 형성하고, 2개의 챔버 중 하나의 챔버(12a)는 작동유와 연관되고 유로 시스템과 연결되며, 다른 하나 의 챔버(12b)는 작동유의 바람직한 압력을 야기하는 압축 공기로 작동될 수 있다. 어큐뮬레이터(12)는 따라서 압축 공기 입구(14)를 가져, 압축 공기선이 압축 공기 입구에 연결될 수 있다. 어큐뮬레이터(12)뿐만 아니라 유로 시스템 및 작동실(6)에서도 압력은 6-8바, 주로 7바인 것이 바람직하다.

구동 중에 작동실(6), 유로 시스템(10) 및 어큐뮬레이터(12)의 챔버(12a)는 초기 응력이 가해진, 즉 어큐뮬레이터(12)의 챔버(12b)는 압력이 가해진 작동유로 채워진다. 작동실(6)이 모터(3)의 대응하는 운동의 결과 지지부에 비해 작아진다면, 즉, 도 2의 도면에서 볼 때 피스톤(7)이 왼쪽으로 움직인다면, 작동유는 작동실(6)에서 밀려나간다. 밀려나는 작동유는 어큐뮬레이터(12)의 챔버(12a)에 수용되고, 챔버(12a)는 멤브레인(13)의 변형 가능성 때문에 확대될 수 있어서 압력은 대체로 일정하게 유지된다. 작동실(6)이 모터(3)의 대응하는 운동의 결과 확대된다면, 초기 응력이 가해진 작동유는 챔버(12a)로부터 작동실(6)로 흘러들어간다. 작동실(6)과 어큐뮬레이터(12) 사이에 흐름 연결부가 배치되는 것이 바람직한데, 즉, 여기에서는 유로 분기(10)에 흐름 조절 수단이 배치되는 것이 바람직하다. 흐름 조절 수단은 도 2의 실시예에서는 플로우 초크(15)로 형성된다. 플로우 초크(15)는 조절 가능한 블라인드로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 유로 분기(10) 자체를 일정한 횡단면을 갖는 초크(choke)로 형성하는 것도 생각해볼 수 있다.

플로우 초크(15)에 바이패스가 배치되는 것이 바람직하다. 이를 위해 유로 시스템은, 도 2에서 알 수 있듯이, 플로우 초크(15)를 포함하는 유로 분기(10)에 대해 흐름에 적합하게 병렬로 조절되는 또 하나의 유로 분기(16)를 포함한다. 여기에서는 흐름 방향에서 볼 때 작동실(6) 쪽으로 열리는 역지 밸브(17)가 유로 분기(16)에 배열된다. 따라서, 작동실(6)과 어큐뮬레이터(12) 사이의 흐름은 작동실(6)이 축소될 때에만 제한을 받는다. 작동실(6)이 커질 때에는, 플로우 초크(15)가 유로 분기(16)를 비켜가므로, 스로틀링(throttling)이 발생하지 않는다.

바이패스를 포함하는 장치는, 특히 모터(3) 양쪽에 방향이 서로 반대인 지지 장치가 배치될 때 필요하다. 한쪽만 지지되는 모터를 갖는 간단한 경우에는 바이패스를 생략할 수 있다.

도 3에 따른 실시예는 대체로 흐름 조절 수단의 종류에 의해 도 2에 도시된 배열과 구별된다. 따라서, 아래에서는 동일한 부분에 동일한 도면부호를 사용하고, 차이점에 대해서만 설명한다.

도 3에 따른 실시예에서 흐름 조절 수단은 유로 분기(10)에 배열되는 온-오프 밸브(18)로 형성되고, 작동실(6)과 어큐뮬레이터(12)를 서로 연결하는 유로 분기(10)가 온-오프 밸브에 의해 개폐될 수 있다. 온-오프 밸브(18)는 전자 슬라이딩 밸브(electromagnetic sliding valve)로서 2/2 방향 조절 밸브 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 온-오프 밸브(18)는 수동 또는 자동으로 작동될 수 있다. 이를 위해 모듈레이터(19)가 구비된다. 온-오프 밸브(18)는 모듈레이터에 의해 선택적으로 차단 위치(blocking position)나 통과 위치에 놓이거나 자동 구동으로 바뀔 수 있다. 유압 시스템에서의 압력을 간단히 육안으로 검사할 수 있도록, 어큐뮬레이터(12)를 작동실(6)과 연결하는 유로 시스템에 확인 가능한 마노미터(26)가 구비 되는 것이, 특히 수동 제어의 경우에, 바람직하다.

자동 구동의 실행은 모터(3)의 구동 여부에 따라 이루어지고, 이와 동시에 작동실(6) 및 작동실과 통하는 라인의 압력에 따라 이루어진다. 이러한 조절을 실행하기 위해 구비되는 컨트롤러(20)는, 모터 센서(도시되지 않음)로부터 나오고 신호선(21)에 의해 표시되는 신호를 위한 입구 및, 압력 변환기(22)로부터 나오는 신호를 위한 또 하나의 입구를 포함한다. 작동실(6) 및 작동실과 통하는 유로 시스템 내의 압력이 압력 변환기에 의해 측정되고, 전기 신호로 바뀌어 컨트롤러(20)에 공급된다.

컨트롤러(20)는 모터가 정지할 때 온-오프 벨브(18)가 통과 위치에 있도록 형성됨으로써, 작동실(6)이 오직 어큐뮬레이터의 압력만으로 가동되고 밀봉부(seal)의 부하를 줄여준다. 모터가 구동될 때 온-오프 밸브(18)는 압력 변환기(22)로 측정되는 압력에 따라 실행되어, 상부 및/또는 압력 하한치에 도달할 때 통과 위치에 놓여 지고, 그밖에는 차단 위치에 있게 된다. 온-오프 밸브(18)가 차단 위치에 있는 한, 피스톤(7)은 실제로 움직일 수 없으므로, 전체 배열이 고정 지지체(support)처럼 작용한다. 작동실(6)과 어큐뮬레이터(12)의 챔버(12a)를 직접 연결하는 것은 실제로 열린 상태에서 이루어진다.

도시된 예에서는 온-오프 밸브(18)에 역지 밸브(17)를 갖는 병렬 유로 분기(16)에 의해 형성되는 바이패스가 배치되고, 작동실이 커지면, 닫힌 온-오프 밸브(18) 주위로 우회할 수 있다. 따라서, 작동실(6)은 작동유로 가동된다. 따라서, 컨트롤러(20)는 이 경우에 온-오프 밸브(18)가 압력 상한치를 넘을 때에만 개 방 위치로 되도록 형성될 수 있다.

그러나, 컨트롤러(20)를 온-오프 밸브(18)가 압력 상한치 및 하한치에 도달할 때 열리도록 형성하는 방안도 생각해볼 수 있다. 이런 경우, 바이패스는 없앨 수 있다.

도 4에 도시된 실시예에서는 흐름 조절 수단이 압력 조절 밸브(23)로 형성되고, 압력 조절 밸브는 역지 밸브(17)를 포함하는 유로 분기(16)에 대해 흐름에 적합하게 병렬 조절되고, 어큐뮬레이터(12)와 작동실(8) 사이에서 흐름 연결을 형성하는 유로 시스템의 유로 분기(24)에 배열된다. 압력 조절 밸브(23)는 압력이 조절 가능할 때 열리고, 그밖에는 닫혀있다. 압력 조절 밸브(23)는 개방 압력이 23-55바, 주로 40바가 되도록 조절되는 것이 바람직하다. 작동실(6)이 커질 때, 흐름은 바이패스로 작용하는 유로 분기(16)를 통해 흐를 수 있다. 작동실(6)이 작아질 때에는, 유로 분기(24)에 의해 형성되는 흐름 통로가, 작동실(6)의 압력이 압력 조절 밸브(23)에서 조절되는 압력을 초과할 때 비로소 열린다. 이런 경우에, 피스톤은 움직일 수 없으므로, 실제로 고정 지지된다.

도 4에 도시된 실시예에서 압력 조절 밸브(23)에 두 번째 바이패스가 온-오프 밸브(18)를 포함하는 유로 분기(10)의 형태로 배치된다. 온-오프 밸브(18)는 모터(3)의 구동 여하에 좌우되고, 더욱이, 모터가 정지하고 있는 동안에는 통과 위치에, 모터가 구동될 때에는 폐쇄 위치에 있도록 구동된다. 또한, 온-오프 밸브(18)는 신호선(21a)에 의해 표시되는 것처럼 모터 센서에 의해 조절된다. 온-오프 밸브(18)가 통과 위치에 있는 동안에 작동실(6)은 어큐뮬레이터(12)의 챔 버(12a)와 직접 연결된다. 따라서, 모터(3)가 정지할 때 피스톤(7) 영역에서 실의 부하가 경감될 수 있다. 역지 밸브(17)를 갖는 유로 분기(16)에 의해 형성되는 바이패스는, 본 실시예의 경우, 모터가 구동되면서, 즉 온-오프 밸브(18)가 폐쇄 위치에 있으면서 작동실(6)이 커질 때 비로소 투입된다.

도 4에 도시된 실시예의 경우, 흐름 통로의 방향에서 어큐뮬레이터(12) 쪽으로 압력 조절 밸브(23) 뒤에 안전 밸브(25)가 배열된다. 안전 밸브의 개방 압력은 어큐뮬레이터(12)의 압력과 압력 조절 밸브(23)의 개방 압력 사이에 있는 것이 바람직하다. 안전 밸브(25)의 개방 압력은 20바와 30바 사이, 주로 25바인 것이 바람직하다.

유압 시스템에 채워지는 유체량을, 작동실(6)이 축소되는 방향으로 구동이 이루어지는 경우에, 피스톤이 소정의 리프팅(lifting)을 실행할 수 있도록 할당하는 것은 모든 실시예에 적용된다. 경험에 따르면, 도 2 내지 도 4에서 ‘s’로 표시되는 50㎜의 리프팅은 한 번으로 족하다는 것이 드러났다. 어쨌든, 작동실(6)이 확대되는 경우, 어큐뮬레이터(12)로부터 나오는 작동유가 작동실 안으로 공급된다. 작동실이 축소되는 경우, 작동유는 어큐뮬레이터(12) 내로 다시 밀려들어간다. 이때, 도 2에 따른 실시예에서는, 이것이 어큐뮬레이터(12)의 압력 및 플로우 초크(15)의 흐름 저항(flow resistance)에 대항하여 이루어진다. 도 3 및 도 4에 따른 실시예의 경우, 소정의 압력에 도달할 때까지 작동유는 작동실(6)에서 전혀 밀려날 수 없다. 따라서, 실제로 고정 지지된다. 그 다음에, 어큐뮬레이터(12)의 압력 및 유로 시스템의 흐름 저항에 맞서 변위가 발생한다. 이 경우에, 필요하다 면, 추가로 플로우 초크를 구비하거나, 유로 시스템이 그 자체로 형성될 수 있다.

어큐뮬레이터(12)와 실린더(5) 사이에 구비되는 유로 시스템을 유로 시스템과 연관되는 밸브 장치들과 함께 수용하기 위해, 도 1에서 알 수 있고, 도 2 내지 4에서 표시되기만 한 밸브 블록(27)이 구비될 수 있다. 밸브 블록은 실린더(5)에 장착되고, 어큐뮬레이터는 밸브 블록에 설치된다. 이렇게 형성된 부품은 도 1에서 알 수 있듯이 간단한 방법으로 조작 및 조립할 수 있다.

지지 헤드(9)를 포함한 전체 부품은 이송과 설치를 위해, 도 5에서 알 수 있듯이, 귀형부(ear; 29)를 갖는 신축성 지지 가이드 레일(28)을 구비할 수 있다. 설치가 완료되면, 지지 가이드 레일(28)은 당연히 제거되어야 한다. 상기 부품을 모터(3) 내지 기관실(1)의 측벽에 고정시키기 위해 실린더(5) 및 지지 헤드(9)는, 도 5에서 알 수 있듯이, 적합한 플랜지(30, 31)를 구비한다. 도 1에서도 암시된 것처럼 실린더(5)가 기관실(1)의 측벽에, 지지 헤드(9)가 모터(3)에 고정되는 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

실린더(5)에 수용되는 피스톤(7)과 지지 헤드(9) 사이에 동력 전달 장치가 구비된다. 동력 전달 장치는 도 2 내지 도 4에서 고정 피스톤 로드(8)로 형성된다. 동력 전달 장치를 피스톤(7)과 지지 헤드(9)에 마찰 연결되는 로드(rod)로 형성하는 것도 생각해볼 수 있다. 도 5에 따른 실시예의 경우, 동력 전달 장치는 연결되는 지지 로드(32)로 형성되고, 지지 로드는 양쪽에서, 즉 피스톤 쪽 및 지지 헤드 쪽에서 볼소켓 조인트를 통해 지지된다. 또한, 지지 로드(32)는 2개의 단부 영역에 볼 세그먼트(ball segment) 형태의 볼 헤드(33)를 구비하고, 피스톤 쪽과 지지 헤드 쪽에 구비되는 구형 캡(spherical cap; 34)이 볼 헤드에 각각 하나씩 배치된다. 따라서, 선회 베어링(swivelling bearing) 층이 형성되어 지지 로드(32)에 많은 스윙 자유도가 부여된다. 그 결과, 공간 구조(2)의 성형 때문에 발생되는 변위가 완화될 수 있다.

도 5에 따른 실시예에서 구형 캡(34)은 피스톤(7)과 지지 헤드(9)에 배치된 중앙의 색 보어(sack bore) 내로 삽입된다. 이렇게 됨으로써 피스톤(7) 및 지지 헤드(9)의 물질과는 다른 물질을 사용하여 구형 캡(34)을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 양호한 슬라이딩 특성을 달성할 수 있다. 그러나 간단한 경우에는, 도 6에 표시된 것처럼, 피스톤(7)에 형성되고 중앙 색 보어의 내부 단부에 제공되는 구형 캡(34a)을 구비하는 방안도 생각해볼 수 있다. 지지 헤드(9)의 경우에도 마찬가지이다.

지지 장치의 바람직한 스윙 자유도를 달성하기 위한 특히 간단한 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 여기에서는 피스톤(7)이 측방향으로 연장된 원주면(crowned periphery; 35)을 가지므로, 피스톤(7)은 여기에 고정되는 피스톤 로드(8)와 함께 선회 운동(swivelling movement)을 할 수 있다. 이 경우에, 피스톤은 적어도 부분적으로, 즉, 적어도 원주 영역에서 고무 탄성 재료(rubber elastic material)로 이루어지는 것이 바람직하다. 피스톤(7)은 따라서 연관되는 실린더(5)의 보어 맞은 편에 약간 과대한 내경을 가질 수 있다. 이때, 피스톤(7)은 연관되는 보어에 삽입되면서 약간 압축되고, 선회 운동이 일어나는 경우에는 팽창될 수 있어서, 작동실(6)의 밀봉은 유지될 수 있다.

피스톤 로드(8) 및 지지 로드(32)와 같은 동력 전달 장치는 2개의 부분으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 2개의 부분은 도 5에서 지지 로드(32)를 통해 표시된 것처럼 나사산이 반대로 맞물려 있다. 이 경우에, 2개의 부분의 지지 로드(32) 중 한 부분은 나사산 스템(thread stem)을 갖고, 나사산 스템은 맞은편 부분의 연관되는 나사산 구멍(thread bore)에 맞물린다. 이렇게 나사산이 맞물림으로써 지지 로드(32)의 길이를 효율적으로 조정할 수 있게 된다. 조절되는 길이는 카운터 너트(36)에 의해 보장될 수 있다.

실린더(5)는 작동실(6) 반대쪽 뒷면 영역이 열려 있을 수 있다. 그러나, 간단하게 작용하는 피스톤의 밀봉면이 오염되지 않게 보호할 수 있도록, 실린더(5)의 뒷면은 먼지가 들어가지 않게 폐쇄되는 것이 바람직하다. 또한, 도 5에 도시된 실시예의 경우에, 한편으로는 실린더(5)의 뒤쪽 전면에, 다른 한편으로는 피스톤(7)의 뒤쪽에 고정되는 벨로즈(39)가 구비된다.

도면은 여러 실시예들을 포함하고 있다. 그러나, 본 발명은 여러 도면들에 도시된 방안들을 연결지어 제공하는 것에 국한되지 않는다.

본 발명의 진동 공진을 방지하기 위한 장치에 의하면, 구조가 간단하고, 펌프가 없어도 지장이 없으며, 지지 장치의 운동 범위 내에서 지지력을 안정시킬 수 있다.

Claims

모터, 특히 선박용 모터 및 상기 모터(3)를 수용하는 지지부(2)로 이루어지는 진동 시스템의 진동 공진을 방지하기 위한 장치에 있어서,

상기 모터(3)를 기관실(1)의 측벽과 연결하는 적어도 하나의 유압식 지지 장치(4)를 포함하며,

상기 지지 장치는 간단하게 작용하고 동력 전달 장치(8, 32)와 협동하는 피스톤(7)에 의해 경계가 지어지는 작동실(working chamber; 6)을 갖는 적어도 하나의 실린더(5)를 포함하며,

상기 작동실은 적어도 하나의 유로 분기(10, 16, 24)를 포함하는 유로 시스템을 통해 초기 응력(prestress)이 가해진 작동유(hydraulic fluid)를 포함하는 어큐뮬레이터(12)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는

진동 공진을 방지하기 위한 장치.
제1항에서,

상기 유로 시스템의 적어도 하나의 유로 분기(10, 24)에 흐름 조절 수단이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에서,

상기 흐름 조절 수단을 포함하는 유로 분기에 대해 흐름에 적합하게, 병렬 유로 분기(16)에, 흐름 방향에서 볼 때 작동실(6) 쪽으로 열리는 역지 밸브(17)가 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,

상기 흐름 조절 수단은 적어도 하나의 플로우 초크(flow choke; 15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에서,

상기 플로우 초크(15)는 조정 가능한 블라인드(blind)로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,

상기 흐름 조절 수단은 적어도 하나의 온-오프 밸브(18)를 포함하고, 관련 유로 분기(1)가 상기 온-오프 밸브에 의해 개폐될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에서,

상기 온-오프 밸브(18)는 2/2 전자 방향 조절 밸브로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항 또는 제7항에서,

상기 온-오프 밸브(18)는 모터(3)가 정지할 때 통과 위치에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,

상기 온-오프 밸브(18)는 모터가 구동될 때 작동실(6)의 압력에 따라 작동 가능하므로, 적어도 압력 상한치에 도달할 때 열리고 그밖에는 닫혀있는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에서,

상기 온-오프 밸브(18)는 압력 상한치 및 하한치에 도달할 때 통과 위치에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 또는 제10항에서,

상기 작동실(6)에 압력 변환기(22)가 배치되고, 상기 압력 변환기의 출력 신호가 상기 온-오프 밸브(18)를 조정하는 데 이용되는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,

상기 온-오프 밸브(18)에 컨트롤러(20)가 배치되고, 상기 컨트롤러는 상기 압력 변환기(22), 모터 센서를 위한 입구, 및 주로 수동 작동 가능한 모듈레이 터(19)를 위한 입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에서,

상기 흐름 조절 수단은 적어도 하나의 압력 조절 밸브(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에서,

상기 압력 조절 밸브(23)를 포함하는 유로 분기(24)에 대해 흐름에 적합하게, 병렬 유로 분기(10) 내에, 온-오프 밸브(18)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에서,

상기 온-오프 밸브(18)는 모터(3)가 정치할 때 통과 위치에 있고, 상기 모터(3)가 구동될 때 차단 위치(blocking position)에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에서,

흐름 방향에서 볼 때 상기 어큐뮬레이터(12) 쪽으로 상기 압력 조절 밸브(23) 뒤에 안전 밸브(25)가 배열되고, 상기 안전 밸브의 개방 압력은 상기 어큐뮬레이터(12)의 압력과 상기 압력 조절 밸브(23)의 개방 압력 사이에 있는 것을 특 징으로 하는 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에서,

상기 어큐뮬레이터(12)의 압력은 6바 내지 8바, 주로 7바인 것을 특징으로 하는 장치.
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 압력 조절 밸브(23)는 35바 내지 55바, 주로 40바의 압력으로 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에서,

상기 안전 밸브(25)는 20바 내지 30바, 주로 25바의 압력으로 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에서,

상기 어큐뮬레이터(12)는 멤브레인(13)을 포함하고, 상기 멤브레인은 작동유와 연관되는 챔버(12a)를 압축 공기(compressed air)로 가동 가능한 챔버(12b)로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에서,

상기 실린더(5)가 상기 작동실(6) 맞은편 쪽에, 먼지가 들어가지 않게 막는 밀봉부(39)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에서,

상기 어큐뮬레이터(12)와 상기 실린더(5) 사이의 흐름 연결부를 포함하는 블록(27)이 구비되고, 상기 블록은 실린더(5)에 장착되어 있으며, 상기 어큐뮬레이터(12)는 상기 블록에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에서,

상기 동력 전달 장치(8, 32)는 상기 피스톤(7) 및/또는 상기 피스톤(7) 맞은 편의 지지 헤드(9)와 함께 스윙 자유도를 갖고 협동하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에서,

상기 피스톤(7)은 볼(ball) 형태로 형성되는 원주(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에서,

상기 동력 전달 장치(32)는 지지 로드를 구비하고, 상기 지지 로드는 적어도 한쪽 단부에 볼소켓 조인트부(ball-and-socket joint; 33, 34)에 의해 상기 피스톤(7) 및/또는 상기 지지 헤드(9)와 협동하는 것을 특징으로 하는 장치.
제25항에서,

상기 피스톤(7) 및/또는 상기 지지 헤드(9)는, 삽입되어 볼 헤드(33)에 배치되는 구형 캡(spherical cap; 34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제25항에서,

상기 피스톤(7) 및/또는 상기 지지 헤드(9)는 상기 볼 헤드(33)에 배치되고 형성되는 구형 캡(34a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에서,

상기 실린더(5) 및 상기 실린더 맞은 편에 있는 상기 지지 헤드(9)가 고정 플랜지(30, 31)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에서,

상기 동력 전달 장치(8, 32, 37)의 길이가 조정 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에서,

상기 실린더(5) 및 상기 지지 헤드(9)는, 설치를 위해, 지지 가이드 레일(28)에 의해 상호 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.