KR20120118118A - 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법. - Google Patents

러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 기어의 상부에서 스티어링 기어 틸러의 낙하 폭을 측정할 수 있도록 하여, 안전한 계측 및 정밀도를 높일 수 있도록 한 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 구조 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.
이를 위해, 일측이 개방된 요홈을 갖는 포크부를 포함하는 스티어링 기어 틸러;상기 포크부의 요홈에 배치되며, 램의 직선 왕복 운동에 의해 포크부를 간섭하여 스티어링 기어 틸러를 회전시키는 램핀;상기 스티어링 기어 틸러에 고정된 지지대;상기 지지대와 램핀 간의 상,하 거리를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조를 제공한다.

Description

러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법.{Installation structure of a device for measuring the amount of wear of the Rudder carrier thrust bearing and using a same measurement method}
본 발명은 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 기어 틸러의 램핀(RAM PIN)과 틸러(TILLER)의 높이차를 틸러의 상부에서 측정하여, 간편하고 안전하게 캐리어 스러스트 베어링의 마모량을 측정할 수 있도록 한 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박에 있어 러더(Rudder)는 선미에 설치되어 선박의 항로 유지와 진행 방향을 전환하기 위한 용도로 사용된다.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 선미에 설치된 러더 및 러더의 결합구조에 대하여 설명하도록 한다.
러더 장치(10)는 프로펠러(미도시) 후류와 접하며 하부에 설치된 러더 블레이드(11)와, 이 러더 블레이드(11)에 회전 동력을 전달하도록 축 결합된 러더 스톡(12)과, 이 러더 스톡(12)에 회전 동력을 전달하도록 상부에 설치된 스티어링 기어(13)로 구성된다.
이때, 선체에 대해 중공 형상의 러더 트렁크(14)가 고정되고, 상기 러더 트렁크(14)의 내부에 러더 스톡(Rudder stock)(12)이 회전 가능하게 설치되며, 상기 러더 트렁크(14)에 대한 상기 러더 스톡(12)의 원활한 상대 회전을 위해 러더 스톡(12)의 상부에는 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)이 설치되고, 상기 러더 트렁크(14)와 상기 러더 스톡(12) 사이에는 넥 베어링(Neck bearing)(16)이 설치된다.
상기 러더 트렁크(14)는 상부 선체와의 이음 부분에 해수가 침수되는 것을 방지하고, 러더 블레이드(11)에 작용하는 하중을 지지하는 역할을 한다.
또한, 도 1을 통해 알 수 있듯이, 러더 트렁크(14)를 지지하는 스케그(20)와, 이 스케그(20)와 용접하여 러더 트렁크(14)를 선체와 접합시키기 위한 러더 트렁크 웨브(30)가 설치된다.
한편, 도 2는 러더의 스티어링 기어 틸러(13) 부분에 대한 요부를 나타낸 평면도로서, 도 2를 참조하여 스티어링 기어 틸러(13)가 결합된 부위에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 동일 축선 상에 봉 형상의 램(40)이 배치되고, 상기 램(40)의 양단부는, 선체에 설치된 유압 실린더(50)의 베어링(51)으로 지지되되 상기 유압 실린더(50) 내에 수납되며, 상기 유압 실린더(50)의 유압에 의해 상기 램(40)은 동일 축선 상을 왕복하도록 구동된다.
상기 램(40)의 중앙 대직경부에는 램핀(60)이 램에 수직으로 교차하여 조립되고, 상기 램핀(60)의 축방향으로 결합된 베어링(70)은 포크형상 스티어링 기어 틸러(13)의 요홈(13a)에 끼워져 설치된다.
또한, 상기 스티어링 기어 틸러(13)는 선박의 러더 스톡(12)에 키이(key)(K)로 고정된다.
이러한 구성을 이루어진 스티어링 기어는, 유압 실린더(50) 중 어느 하나에 유압을 걸면(예를 들어, 도면상 오른쪽의 유압 실린더에 유압을 걸면), 상기 램(40)이 X 화살표와 같이 이동하고, 상기 이동은 상기 램핀(60) 및 베어링(70)을 거쳐 스티어링 기어 틸러(13)에 전달되고, 상기 스티어링 기어 틸러(13)가 Y 화살표와 같이 회전하여, 상기 스티어링 기어 틸러(13)에 고정된 러더 스톡(12)이 Y 화살표와 같이 회전된다.
한편, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)은 선박의 러더 장치(10)의 무게를 지지해야 하므로, 스러스트 베어링(15)에 대한 공차 관리와 성능의 이상 유무는 정기적으로 이루어져야 한다.
즉, 상기와 같은 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 이상 유무를 판단하기 위해서는 러더 캐리어 스러스트 베어링의 마모량(15)에 대한 정기적인 계측을 통해 이루어지게 된다.
이때, 종래에는 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량을 계측하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)을 수용하는 하우징(15a)의 측면에 수직 방향으로 눈금을 표시한 후, 별도의 측정표시 수단인 지그(J) 등을 이용하여 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량을 측정하였다.
즉, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량이 증가할수록 러더 스톡(12)을 지지하는 스러스트 베어링(15)의 두께가 얇아지기 때문에, 러더 스톡(12)은 하중에 의해 낙하되므로, 러더 스톡(12)의 낙하된 폭을 측정하여 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량을 알 수 있었던 것이다.
하지만, 상기와 같은 종래의 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량 계측은 다음과 같은 문제가 발생하였다.
상기와 같은 계측을 하기 위해서는 스티어링 기어 틸러(13) 하부의 협소한 공간에서 수행해야 하는 불편한 점이 있었으며, 스티어링 기어 틸러(13)의 작동 시에 계측자의 안전사고 발생이 야기될 수 있는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 러더 캐리어 스러스트 베어링에 대한 마모량 측정이 간편하고 안전하게 이루어질 수 있도록 한 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 일측이 개방된 요홈을 갖는 포크부를 포함하는 스티어링 기어 틸러;상기 포크부의 요홈에 배치되며, 램의 직선 왕복 운동에 의해 포크부를 간섭하여 스티어링 기어를 회전시키는 램핀;상기 스티어링 기어에 고정된 지지대;상기 지지대와 램핀 간의 상,하 거리를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조를 제공한다.
이때, 상기 지지대는 요홈을 사이에 두고 상방을 향해 각각 연장된 수직부와, 상기 수직부의 상단을 연결하며 램핀과는 상,하 방향으로 이격 공간을 형성하는 수평부로 이루어지고, 측정수단은 수평부와 램핀 간의 거리를 계측하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정수단은 포커 게이지(poker gauge)인 것이 바람직하다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예는 스티어링 기어 틸러의 포크부에 설치된 램핀의 상면과 틸러의 상면의 높이 차를 측정하여 러더 캐리어 스러스트 베어링의 마모량을 측정하는 방법에 있어서, 스티어링 기어 틸러의 상면에 지지대를 설치하고, 측정 수단을 이용하여 지지대와 램핀의 상단 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 스러스트 베어링의 마모량을 측정하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법은 다음과 같은 효과가 있다.
계측 공간이 확보된 스티어링 기어의 상부에서 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량을 측정할 수 있기 때문에, 계측에 대한 작업이 간편해질 뿐만 아니라, 계측자가 안전하게 계측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스티어링 기어 틸러의 상부에 지지대를 설치하고, 상기 지지대에 설치된 측정수단인 포커게이지를 이용해 지지대의 상단과 램핀 사이의 거리를 간편하게 측정할 수 있음으로써, 계측에 대한 정확도를 높여 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 러더 장치 및 결합구조를 나타낸 측면도
도 2는 러더의 스티어링 기어에 대한 결합구조를 나타낸 평면도
도 3은 종래 기술에 따른 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량을 측정하는 장비를 나타낸 요부 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 러더 및 러더에 설치된 측정장비의 설치구조를 나타낸 측면도
도 5는 도 4의 "A"부를 확대하여 나타낸 요부 사시도
도 6a는 선박의 건조시에 스티어링 기어 틸러와 램핀 간에 위치를 나타낸 개략적인 측면도
도 6b는 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모에 의해 스티어링 기어 틸러가 낙하된 상태를 나타낸 개략적인 측면도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 4 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법에 대하여 설명하도록 한다.
설명하기에 앞서 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
먼저, 러더 장치(10)에 설치된 측정장비에 대하여 설명하도록 한다.
측정장비는 스티어링 기어 틸러(13)의 상부에 설치되며, 러더 장치(10) 중량에 의한 낙하 폭을 측정한다.
이때, 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 여부에 대한 측정 기준은 램(40)과 수직으로 결합되고 스티어링 기어 틸러(13)의 요홈(13a)에 배치된 램핀(50)의 위치가 기준이 된다.
스티어링 기어 틸러(13)는 러더 스톡(12)과 결합이 되고, 러더 스톡(12)은 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)에 지지된 상태이며, 램핀(50)은 램(40)과 함께 선체의 다른 구조물에 지지된 상태이므로, 각각 지지된 구성이 상이한바, 상기 램핀(50)을 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭에 대한 기준으로 정할 수 있는 것이다.
한편, 측정장비는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스티어링 기어 틸러(13)의 상면에 고정된 지지대(80)와, 측정수단(90)으로 구성된다.
지지대(80)는 스티어링 기어 틸러(13)에 대한 낙하 폭을 측정하기 위하여 램핀(60)과의 거리를 측정할 수 있는 부재임과 더불어, 측정수단(90)이 설치되는 부위이다.
상기 지지대(80)의 상단부와 램핀(60)과 이격된 최초 폭은, 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭을 감안하여 정해지게 되며, 상기 지지대(80)의 형태는 한정되지 않는다.
이때, 지지대(80)의 형태는, 스티어링 기어 틸러(13)에 고정되고, 램핀(60)으로부터 상방으로 소정의 거리를 갖도록 이격된 상부를 갖는 형태이면 무방하다.
이때, 설명의 이해를 돕기 위하여, 도 5를 참조하여 지지대(80)에 대하여 설명하도록 한다.
지지대(80)는 스티어링 기어 틸러(13)의 요홈(13a)을 사이에 두고 포크부에 각각 형성된 수직부(81)와, 상기 수직부(81)의 상단부를 연결하는 수평부(82)로 구성된다.
수직부(81)는 스티어링 기어 틸러(13)에 고정되는 부위이며, 틸러(13)에 대한 지지대(80)의 설치가 안정감을 가질 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 제공됨이 바람직하다.
상기 수직부(81)는 스티어링 기어 틸러(13)의 상면으로부터 각각 상방으로 연장되며, 수직부(81)의 길이는 스티어링 기어 틸러(81)의 낙하 폭을 감안하여 형성됨이 바람직하다.
수직부(81)의 길이가 너무 짧으면, 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭을 정확하게 측정하기가 어려우며, 수직부(81)의 길이가 너무 길면, 제조비용에 대한 효율성이 떨어질 뿐만 아니라, 선체의 구조물에 간섭되는 일이 발생할 수 있다.
한편, 상기 수직부(81)의 상단부에는 한 쌍의 수직부(81)를 연결하는 수평부(82)가 형성된다.
수평부(82)는 수직부(81)와 일체로 형성됨이 바람직하며, 상기 수평부(82)에는 측정수단(90)이 설치된다.
수평부(82)의 형성으로 인해 램핀(60)과 수평부(82) 간에는 이격 공간이 형성되며, 이격 공간의 최초 높이가 러더 캐리어 스러스트 베어링(15) 마모량을 가늠할 수 있는 기준이 된다.
즉, 선박의 건조시에 최초 측정되었던 이격 공간 즉, 램핀(60)과 수평부(82) 사이의 높이가 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량 기준이 되는 것이다.
한편, 상기한 바와 같이 지지대(80)의 형태는 도 5에 도시된 바와 같이 'ㄷ' 형태로 제공되나, 앞서 말한 바와 같이 이에 한정되는 것은 아니다.
스티어링 기어 틸러(13)의 상면에 고정된 하나의 수직부(81)와, 이 수직부(81)의 상단부로부터 램핀(60)을 향해 절곡된 수평부(82)만 형성되어도 무방하다.
즉, 지지대(80)는 'ㄱ' 형태로 제공될 수도 있는 것이다.
다음으로, 측정수단(90)은 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭을 측정하는 역할을 하며, 지지대(80)의 수평부(82)에 설치된다.
측정수단(90)은 수평부(82)로부터 램핀(60)과의 이격 공간을 측정하며, 포커 게이지(poker gauge)임이 바람직하다.
상기 포커게이지(90)는 틈새를 측정하는 장비로서, 몸체(91)와, 몸체(91)에 출입되는 측정핀(92)을 포함한다.
상기 측정핀(92)은 몸체(91)의 내부를 관통하여 상부 손잡이와 일체로 형성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 측정장비를 이용하여, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량에 대한 계측 방법을 설명하도록 한다.
앞서 말한 바와 같이 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모 정도에 따라 러더 스톡(12)을 지지하는 스러스트 베어링의 두께가 얇아지고 이에 따라 러더 스톡(12)의 하중에 의해 러더 스톡(12)이 하방으로 낙하되는데, 이때 러더 스톡(12)의 상부에 결합된 스티어링 기어 틸러(13) 역시 낙하된다.
즉, 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭을 측정함으로써, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량을 측정할 수 있는 것이다.
한편, 도 6a는 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)이 마모되지 않은 상태 즉, 선박의 건조 시에 스티어링 기어 틸러(13)와 램핀(60)의 위치를 나타낸 것이다.
이때, 포커 게이지(90)의 측정핀(92)은 램핀(60)의 상단면에 접촉된 상태로서, 수평부(81)와 램핀(60) 간의 거리 값을 알 수 있다.
이후, 시간이 지나고, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량이 증가하면, 러더 장치(10)의 하중에 의해 스티어링 기어 틸러(13)는 러더 스톡(12)과 함께 하방으로 낙하된다.
도 6b는 스티어링 기어 틸러(13)가 낙하된 것을 도시한 것으로서, 램핀(60)과 수평부(81) 간에 거리가 줄어든 것을 알 수 있다.
이때, 포커 게이지(90)의 측정핀(92)은 몸체(91)로 인입이 된 상태이며, 측정핀(92)이 인입된 길이 즉, 수평부(81)와 램핀(60) 간에 줄어든 거리 값을 알 수 있다.
이후, 계측자는 최초 측정한 램핀(60)과 수평부(81) 간에 계측값과 시간이 지난 후에 계측한 램핀(60)과 수평부(81) 간에 계측 값을 비교함으로써 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)에 대한 마모량을 알 수 있게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법은, 러더 캐리어 스러스트 베어링(15)의 마모량에 따른 스티어링 기어 틸러(13)의 낙하 폭을 측정하는 것으로서, 스티어링 기어 틸러(13)의 상부에서 포커 게이지(90)를 이용하여 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 안전한 계측 및 정밀도가 높은 계측을 할 수 있는 기술적 특징이 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 러더 장치 11 : 러더 블레이드
12 : 러더 스톡 13 : 스티어링 기어 틸러
14 : 러더 트렁크 15 : 러더 캐리어 스러스트 베어링
16 : 넥 베어링 20 : 스케그
30 : 러더 트렁크 웨브 40 : 램
50 : 유압실린더 60 : 램핀
70 : 베어링 80 : 지지대
81 : 수직부 82 : 수평부
90 : 측정수단(포커게이지) 91 : 몸체
92 : 측정핀

Claims (4)

  1. 일측이 개방된 요홈을 갖는 포크부를 포함하는 스티어링 기어 틸러;
    상기 포크부의 요홈에 배치되며, 램의 직선 왕복 운동에 의해 포크부를 간섭하여 스티어링 기어 틸러를 회전시키는 램핀;
    상기 스티어링 기어 틸러에 고정된 지지대;
    상기 지지대와 램핀 간의 상,하 거리를 측정하는 측정수단:을 포함하여 구성된 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대는 요홈을 사이에 두고 상방을 향해 각각 연장된 수직부와, 상기 수직부의 상단을 연결하며 램핀과는 상,하 방향으로 이격 공간을 형성하는 수평부로 이루어지고,
    측정수단은 수평부와 램핀 간의 거리를 계측하는 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 측정수단은 포커 게이지(poker gauge)인 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조.
  4. 스티어링 기어 틸러의 포크부에 설치된 램핀의 상면과 스티어링 기어 틸러의 상면의 높이 차를 측정하여 러더 캐리어 스러스트 베어링의 마모량을 측정하는 방법에 있어서,
    스티어링 기어 틸러의 상면에 지지대를 설치하고, 측정 수단을 이용하여 지지대와 램핀의 상면 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 러더 캐리어 스러스트 베어링의 마모량을 측정하는 방법.

KR1020110035503A 2011-04-18 2011-04-18 러더 캐리어 스러스트 베어링 마모량 측정 장비의 설치구조 및 이를 이용한 측정방법. KR101228050B1 (ko)

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