KR20110137889A - 타두재용 콘텍 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러더와 타두재 사이의 결합부위에 해당하는 면접촉 부위에서 이루어지는 접촉 면적의 검증을 위한 콘텍 테스트에 사용되는 장비를 새롭게 개발함으로써, 다양한 종류의 선박에 있어 러더와 타두재 사이의 콘텍 테스트에 범용적으로 활용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타두재(55)에 고정되는 축 볼트(51); 상기 축 볼트(51)에 고정되고, 상기 축 볼트(51)의 외측으로 돌출되는 가압단(53a)을 형성하는 받침대(53); 상기 축 볼트(51)와 상기 받침대(53) 사이에 끼워져 상기 받침대(53)에 대해 접촉하는 요홈부(12)와, 상기 요홈부(12)의 둘레에 상기 받침대(53)의 가압단(53a)과 접촉하는 가압면(14)을 갖춘 메인 바디(10); 상기 메인 바디(10)에 대해 승/하강 이동이 가능하게 설치되어 승강시 상기 받침대(53)에 대해 반력에 의한 가압력을 제공하는 유압 램(16); 및 상기 유압 램(16)의 승/하강 동작을 위해 상기 유압 램(16)의 배면측에 형성되는 압력실(18) 내로 작동압을 선택적으로 제공하는 유압 설비를 구비한다.

Description

타두재용 콘텍 테스트 장치{Contact test device for rudder stock}

본 발명은 타두재(Rudder stock)용 콘텍 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 러더와 타두재 사이의 결합부위인 면접촉 부위에서 이루어지는 콘텍 테스트에 사용되는 장비를 새롭게 개발하여 다양한 종류의 선박의 콘텍 테스트에 대해 범용적으로 적용할 수 있도록 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 후미에는 운항중 선체의 진행방향을 조정하기 위해 러더(Rudder)가 설치되는 바, 이러한 목적의 러더는 프로펠러 후류와 접하는 하부에서 유체의 흐름을 조절하는 러더 블레이드(Rudder Blade)와, 러더 블레이드에 회전 동력을 전달하도록 러더 블레이드의 상단부와 결합되는 회전축인 타두재(Rudder stock), 타두재의 상부에 조립되어 조타시 타두재에 대해 회전력을 전달하는 스티어링 기어(Steering Gear)에 해당하는 틸러(Tiller) 및, 러더 블레이드의 하단부를 선체에 대해 회전 가능하게 지지하는 러더 혼 등의 구성으로 이루어진다.

이때, 러더와 타두재 사이의 결합부위인 코니컬 커플링(Conical coupling) 부위는 면접촉 부위에 해당하는 것으로 선급 규정상 전체 접촉 부위중 대략 70~80% 정도의 범위에서 면접촉이 이루어져야 한다. 이에 따라, 종래에는 타두재의 선단부에 축 볼트를 체결하고, 이 축 볼트에 대해 200kg~300kg에 상당하는 고중량의 유압 너트(hydraulic nut)를 체결한 다음 타두재에 대한 콘텍 테스트를 수행한다.

종래 축 볼트에 대해 고중량의 유압 너트를 체결시키기 위한 설비는 공개특허 10-2010-0006023호의 도 1에 도시된 바의 구성으로 이루어진다. 즉, 하부플레이트(50)에 대해 볼트부재(40)를 매개로 중간플레이트(30)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 중간플레이트(30)에 대해 베어링(20)을 매개로 상부플레이트(10)가 회전 가능하게 설치되는 구조로 이루어진다.

이때, 상기 중간플레이트(30)는 상기 볼트부재(40)를 매개로 상기 하부플레이트(50)에 대해 회전함으로써 그 높이를 상하방향으로 조절할 수 있게 되고, 상기 상부플레이트(10)는 상부면에 고중량의 유압 너트를 안착시킨 상태에서 상기 베어링(20)을 매개로 상기 중간플레이트(30)에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 된다.

이 결과, 종래 타두재에 대한 콘텍 테스트를 수행하기 위해 축 볼트에 고중량의 유압 너트를 체결시키기 위해서는 큰 부피의 설비를 필요로 할 뿐만 아니라, 설비의 이동과 작동 및 관리에 있어 많은 어려움이 있어 왔다.

또한, 상기 상부플레이트(10)와 상기 중간플레이트(30) 사이를 베어링(20)을 매개로 결합하고, 상기 중간플레이트(30)와 상기 하부플레이트(50) 사이를 볼트부재(40)로 연결하는 등 유압 너트를 타두재에 고정된 축 볼트에 체결하기 위해서는 다수의 부품을 구비한 복잡한 구조를 가짐에 따라 콘텍 테스트를 위한 설비의 제작에 소요되는 시간과 인력 소모가 크고 단가가 높으며, 상기 하부플레이트(50)에 대한 상기 중간플레이트(30)의 수동 조작과 상기 중간플레이트(30)에 대한 상기 상부플레이트(10)의 수동 조작에 소요되는 중량 부담과 함께, 상기 하부플레이트(50)에 대한 정밀한 수평설치를 요구하므로 설치 또한 까다롭다는 문제를 내재하고 있다.

특히, 기존 콘텍 테스트를 위한 설비는 다양한 종류의 선박에 있어 각각 규격의 차이를 가지는 타두재에 대해 범용적으로 활용할 수 없다는 치명적인 문제가 있어 타두재에 대한 콘텍 테스트를 원활하게 수행하기 위해서는 각 선박에 부합하는 규격을 갖는 별도의 설비를 구축해야 하므로 생산원가의 상승을 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 러더와 타두재 사이의 결합부위에 해당하는 면접촉 부위에서 이루어지는 접촉 면적의 검증을 위한 콘텍 테스트에 사용되는 장비를 새롭게 개발함으로써, 다양한 종류의 선박에 있어 러더와 타두재 사이의 콘텍 테스트에 범용적으로 활용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 콘텍 테스트에 있어 범용적인 테스트 장비를 이용함으로써, 기존 대비 유압 너트의 체결과 이동 및 설치, 그리고 관리와 분해 등에 소용되는 작업공정과 많은 인력의 소요를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타두재의 종단부에 대해 나사 체결되어 고정되는 축 볼트;

상기 축 볼트의 종단부에 나사 체결되어 고정되고, 상기 축 볼트의 외측으로 돌출되는 가압단을 형성하는 받침대;

상기 축 볼트와 상기 받침대 사이의 공간에 끼워져 상기 받침대에 대해 면접촉하는 요홈부와, 상기 요홈부의 배면측 둘레에 형성되어 상기 받침대의 가압단과 접촉하여 이를 가압하는 가압면을 갖춘 메인 바디;

상기 메인 바디에 대해 승/하강 이동이 가능하게 설치되어 승강시 상기 받침대에 대해 반력에 의한 가압력을 제공하는 유압 램; 및

상기 유압 램의 승/하강 동작을을 위해 상기 유압 램의 배면측에 형성되는 압력실 내로 작동압을 선택적으로 제공하는 유압 설비를 구비하는 타두재용 콘텍 테스트 장치를 제시한다.

본 발명에 있어, 상기 유압 설비는 작동압의 발생을 위한 유압 펌프, 상기 유압 펌프로부터 발생된 작동압을 상기 압력실 내로 공급하는 유압 관로, 상기 유압 관로중에 설치되어 상기 유압 램의 승/하강을 조절하기 위한 유동절환밸브 및, 상기 유압 관로중에 설치되어 작동압의 정도를 외부로 출력하는 압력계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 유압 관로는 상기 유동절환밸브의 입/출력포트와 상기 압력실의 가압 및 리턴포트 사이를 개별적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 유동절환밸브는 전자식 3웨이 솔레노이드 밸브로 이루어지고, 상기 유동절환밸브는 상기 압력실로 제공되는 작동압의 유동경로를 제어하기 위한 조작 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 메인 바디는 이동을 위한 리프팅 러그와, 상기 리프팅 러그에 결합된 체결 고리를 구비하는 것을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 유압 램은 상기 메인 바디에 있어 상기 요홈부를 중심으로 좌/우 양측부에 각각 별도로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 타두재용 콘텍 테스트 장치에 의하면, 타두재에 나사 체결되어 고정되는 축 볼트의 받침대에 대해 면접촉한 상태에서 유압에 의한 작동압을 매개로 인장력을 제공하는 설비를 새롭게 개발함으로써, 다양한 종류의 선박에 있어 러더와 타두재 사이의 면접촉 부위에서 이루어지는 접촉 면적에 대한 선급 규정의 검증 작업을 보다 용이하면서 범용적으로 적용할 수 있게 된다.

특히, 본 발명은 러더와 타두재 사이의 면접촉 부위에 시행되는 콘텍 테스트에 있어 범용적으로 활용할 수 있는 장비를 이용할 수 있으므로, 기존 대비 콘텍 테스트시 유압 너트의 체결과 이동 및 설치, 그리고 유압 너트의 관리와 분해 등에 소용되는 각종 작업공정을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이 과정에서 많은 인력의 소요를 배제할 수 있는 효과를 얻게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 타두재용 콘텍 테스트 장치의 구성을 도시한 도면.
도 2는 타두재에 조립되는 축 볼트와 받침대를 도시한 도면.
도 3은 실제 러더의 타두재에 축 볼트와 받침대를 각각 조립한 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 축 볼트와 받침대 사이의 공간으로 콘텍 테스트 장치를 설치한 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 타두재용 콘텍 테스트 장치에 있어 유압 설비의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 타두재용 콘텍 테스트 장치의 동작시 가압력과 반력에 의한 인장력의 작용방향을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 타두재용 콘텍 테스트 장치는 크레인 등의 외부 설비에 의해 운반 가능한 메인 바디(10)로서, 상기 메인 바디(10)는 중앙부위의 일측에서 한쪽 부분이 개구되어 트인 구조의 요홈부(12)를 형성하고, 상기 요홈부(12)의 둘레에는 축 볼트(51)에 나사 체결되어 고정되는 받침대(53)를 가압하기 위한 평평한 형태의 가압면(14)을 형성한다.

즉, 상기 축 볼트(51)는 타두재(55)의 종단부에 대해 나사 체결로서 고정되고, 상기 받침대(53)는 상기 축 볼트(51)의 종단부에 대해 나사 체결로서 고정되는 데, 특히 상기 받침대(53)는 상기 축 볼트(51) 보다 큰 단면적을 갖거나 또는 상기 축 볼트(51)의 외측으로 돌출되어 상기 요홈부(12)의 둘레에 형성된 가압면(14)과의 면접촉이 이루어지는 가압단(53a)을 일체로 형성한다. 특히 상기 가압단(53a)은 도 1에서 상기 요홈부(12)의 둘레 부위중 배면측에 위치한 가압면(14)과의 접촉을 통해 후술되는 유압 설비에 구비된 유압 램(16)의 작동시 상기 가압면(14)으로부터 반력에 해당하는 가압력을 제공받게 되는 데, 이는 도 6을 참조로 하면 더욱 명확하게 이해될 수 있다.

그리고, 상기 메인 바디(10)는 유압 설비의 동작에 따라 승/하강 이동하여 상기 축 볼트(51)의 받침대(53)에 대해 반력에 의한 가압력을 가함으로써 타두재(55)에 인장력을 제공하는 유압 승강부에 해당하는 유압 램(16)을 구비한다. 이를 위해, 상기 유압 램(16)은 상기 유압 설비의 동작에 따라 발생된 작동압을 제공받는 압력실(18)을 배면측에 형성한다.

또한, 상기 유압 설비는 상기 타두재(55)에 대해 인장력을 제공하기 위한 작동압을 발생시키는 유압 펌프(20)와, 상기 유압 펌프(20)로부터 발생된 작동압을 상기 압력실(18) 내로 공급하여 상기 유압 램(16)을 동작시키기 위한 한 쌍의 유압 관로(22), 상기 유압 관로(22)중에 설치되어 상기 유압 램(16)의 승/하강을 조절하기 위한 유동절환밸브(24) 및, 상기 유압 관로(22)중에 설치되어 상기 유압 펌프(20)로부터 발생되어 상기 압력실(18)로 제공되는 작동압의 정도를 외부에 가시적으로 출력하는 압력계(26)를 구비한다.

이 경우, 상기 유압 램(16)은 상기 메인 바디(10)에 있어 상기 요홈부(12)와 상기 가압면(14)을 중심으로 좌/우 양측 선단부에 각각 별도로 설치되는 바, 이는 상기 유압 램(16)의 가압단이 선체에 대해 가압력을 제공함으로써 상기 메인 바디(10)의 중앙에 위치한 상기 요홈부(12)와 상기 가압면(14)을 통해 상기 타두재(55)에 나사 체결된 축 볼트(51)의 받침대(53)에 대해 보다 효과적인 인장력을 제공하기 위함이다.

이를 위해, 상기 압력실(18)은 상기 메인 바디(10)의 내부에서 상기 유압 램(16)과 연결되는 피스톤(18a)과 피스톤 로드(18b)를 기밀하게 수용하는 실린더의 형태로 이루어지고, 상기 유압 관로(22)는 상기 유동절환밸브(24)의 입/출력포트와 상기 압력실(18)의 가압 및 리턴포트 사이를 각각 개별적으로 연결하도록 설치된다.

또한, 상기 유동절환밸브(24)는 다양한 형태의 밸브로 구현될 수 있는 바, 본 실시예에서는 작동의 편의상 전자식 3웨이 솔레노이드 밸브로 대체한다. 이때, 상기 유동절환밸브(24)는 상기 압력실(18)로 제공되는 작동압의 유동경로를 제어하기 위한 조작 스위치(28)를 구비한다.

한편, 본 발명에 있어, 상기 메인 바디(10)는 이동을 위한 리프팅 러그(30)와, 상기 리프팅 러그(30)에 결합된 체결 고리(32)를 구비하고 있어, 크레인 등의 외부 설비를 이용하여 운반이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다. 이때, 상기 리프팅 러그(30)는 크레인 등의 운반 설비를 이용하여 이송시 무게 중심의 보다 용이한 조정을 위해 상기 메인 바디(10)의 좌/우 양측부에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 유압 설비에 있어, 상기 유압 펌프(20), 상기 유동절환밸브(24), 상기 압력계(26), 및 조작 스위치(28)는 모두 상기 메인 바디(10)의 소정 부위에 걸쳐 고정되도록 설치되는 것이 더욱 바람직하다. 특히, 상기 유압 관로(22)는 상기 유압 램(16)의 배면에 형성된 압력실(18)과 유동절환밸브(24) 사이를 연통시킨 상태에서 고정하기 위해 상기 메인 바디(10)에 대해 그 위치를 고정받도록 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 타두재용 콘텍 테스트 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 메인 바디(10)에 결합된 리프팅 러그(30)의 체결 고리(32)를 이용하여 크레인으로 콘텍 테스트를 위한 위치로 이동한 다음, 상기 메인 바디(10)의 요홈부(12)를 상기 타두재(55)에 나사 체결된 축 볼트(51)와 받침대(53) 사이의 틈새로 끼워지도록 설치한다.

이때, 상기 요홈부(12)의 배면측 둘레에 형성되는 가압면(14)은 상기 받침대(53)의 가압단(53a)과 면접촉한 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이어, 유압 설비의 조작 스위치(28)를 동작시키면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 유압 펌프(20)의 가동에 따라 발생된 작동압은 상기 유동절환밸브(24)와 유압 관로(22)를 거쳐 상기 유압 램(16)의 배면에 위치한 압력실(18)로 공급되고, 상기 압력실(18) 내로 제공된 작동압은 상기 유압 램(16)을 승강방향으로 가압(위쪽으로 향하는 화살표로 도시)하게 되는 데, 이 경우 상기 유압 램(16)이 가압하는 부위는 상기 타두재(55)가 설치되는 러더(57)의 일면에 해당한다.

이와 같이 상기 유압 램(16)이 러더(57)에 가압력을 전달하게 되면, 상기 메인 바디(10)의 요홈부(12) 둘레에 위치한 가압면(14)은 상기 타두재(55)에 나사 체결된 축 볼트(51)와 받침대(53) 사이에서 받침대(53)의 가압단(53a)에 대해 반력이 작용하는 방향(아래쪽으로 향하는 화살표로 도시)으로 인장력을 가하게 되므로, 상기 러더(57)의 캐스팅 부위와 상기 타두재(55) 사이의 결합부위에 해당하는 코니컬 커플링부위에서 이루어지는 면접촉 부위(X)에 대한 면적의 정도를 특정의 수치(대략 70~80%)로 규정하고 있는 선급 규정에 따른 콘텍 테스트를 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 콘텍 테스트 장치는 상기 타두재(55)에 대한 시험을 위한 설치 및 시험후 제거를 위한 작업에 있어, 상기 메인 바디(10)에 구비된 리프팅 러그(30)의 체결 고리(32)를 통해 간편하게 리프팅할 수 있고, 특히 상기 타두재(55)에 나사 체결된 축 볼트(51)와 받침대(53) 사이의 틈새로 상기 메인 바디(10)에 형성된 요홈부(12)와 그 둘레 위치한 가압면(14)을 면접촉의 상태로 진입하거나 배출시키기만 하면 되므로 장비의 설치 및 제거에 소요되는 시간과 인력의 소요를 크게 줄일 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10-메인 바디 12-요홈부 14-가압면
16-유압 램 18-압력실 20-유압 펌프
22-유압 관로 24-유동절환밸브 26-압력계
28-조작 스위치 30-리프팅 러그 32-체결 고리
51-축 볼트 53-받침대 55-타두재
57-러더

Claims (6)

1. 타두재(55)에 고정되는 축 볼트(51);
   상기 축 볼트(51)에 고정되고, 상기 축 볼트(51)의 외측으로 돌출되는 가압단(53a)을 형성하는 받침대(53);
   상기 축 볼트(51)와 상기 받침대(53) 사이에 끼워져 상기 받침대(53)에 대해 접촉하는 요홈부(12)와, 상기 요홈부(12)의 둘레에 상기 받침대(53)의 가압단(53a)과 접촉하는 가압면(14)을 갖춘 메인 바디(10);
   상기 메인 바디(10)에 대해 승/하강 이동이 가능하게 설치되어 승강시 상기 받침대(53)에 대해 반력에 의한 가압력을 제공하는 유압 램(16); 및
   상기 유압 램(16)의 승/하강 동작을 위해 상기 유압 램(16)의 배면측에 형성되는 압력실(18) 내로 작동압을 선택적으로 제공하는 유압 설비를 구비하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 유압 설비는 작동압의 발생을 위한 유압 펌프(20), 상기 유압 펌프(20)로부터 발생된 작동압을 상기 압력실(18) 내로 공급하는 유압 관로(22), 상기 유압 관로(22)중에 설치되어 상기 유압 램(16)의 승/하강을 조절하기 위한 유동절환밸브(24) 및, 상기 유압 관로(22)중에 설치되어 작동압의 정도를 외부로 출력하는 압력계(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 유압 관로(22)는 상기 유동절환밸브(24)의 입/출력포트와 상기 압력실(18)의 가압 및 리턴포트 사이를 개별적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 유동절환밸브(24)는 전자식 3웨이 솔레노이드 밸브로 이루어지고, 상기 유동절환밸브(24)는 상기 압력실(18)로 제공되는 작동압의 유동경로를 제어하기 위한 조작 스위치(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인 바디(10)는 이동을 위한 리프팅 러그(30)와, 상기 리프팅 러그(30)에 결합된 체결 고리(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 유압 램(16)은 상기 메인 바디(10)에 있어 상기 요홈부(12)를 중심으로 좌/우 양측부에 각각 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는 타두재용 콘텍 테스트 장치.

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