KR20130066214A - 강성 조절형 탄성 마운트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 관한 것으로 지지부, 베이스 플레이트, 외함, 제1 탄성부 및 제2 탄성부가 설치된 회전축을 포함한다. 지지부는 선박의 발전 시스템과 상기 선박의 발전 시스템이 설치되는 선체의 바닥 사이에 위치하고, 상기 선박의 발전 시스템에서 발생되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있는 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 있어서, 상기 선체의 바닥면과 접촉한다. 베이스 플레이트는 상기 지지부를 둘러싸면서 상기 지지부 및 상기 선체의 바닥과 접촉되고, 중앙에 축공을 가지는 요철을 형성하며, 상기 지지부가 상기 선체의 바닥과 접촉하도록 하중을 전달한다. 외함은 중앙에 축공을 형성한다. 제1 탄성부는 상기 베이스 플레이트와 상기 외함 사이에 위치되고, 중앙에 축공을 형성하며, 상기 외함을 통해서 상기 선박의 발전 시스템으로부터 전달되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시킨다. 회전축은 상기 외함, 탄성부 및 베이스 플레이트에 형성된 축공들에 삽입되어 이동될 수 있고, 상기 지지부를 향하는 적어도 일부의 축에 제2 탄성부를 형성한다. 따라서 개시된 기술은 선박의 발전 시스템에서 발생하는 진동을 감쇠 또는 상쇄시키기 위해 제1 탄성부와 제2 탄성부를 형성하고, 상기 제2 탄성부는 선박의 발전 시스템에서 발생하는 진동의 변화에 따라 상하로 이동이 가능한 구조를 형성하여 상기 제1 탄성부를 교체하는 비용과 시간을 절약할 수 있다.

Description

강성 조절형 탄성 마운트 장치{RIGIDITY CONTROL TYPE ELASTIC MOUNTS APPARATUS}
본 출원은 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탄성 마운트로 지지되는 기계 장치의 6개 강체 고유 모드(rigid body mode) 고유 주파수를 조정 또는 변경할 수 있는 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 관한 것이다.
선박에 설치되는 각종 펌프, 발전기, 압축기 등의 기계류는 대부분 회전기로써 기계류 자체의 기진력에 의한 진동이 갑판으로 전달되거나 외부로부터의 진동이 기계류로 전달되는 것을 방지하기 위하여 탄성 마운트로 지지되는 것이 일반적이다.
탄성 마운트로 지지되는 기계류는 3개의 병진 방향 및 3개의 회전 방향에 대한 고유 모드와 고유 주파수를 갖게 되며 기계류의 관성 및 탄성 마운트의 강성과 개수에 의해 결정된다. 이 고유 주파수가 내, 외부의 기진 주파수와 일치하게 되면 큰 진동이 발생하며 기계의 부품의 파손 및 오작동의 원인이 된다.
이러한 문제를 피하기 위해서는 기진 주파수와 고유 주파수가 일치하지 않도록 탄성 마운트의 강성과 개수를 적절히 조절할 수 있는데 기진 주파수가 여러 개이고 고유 주파수 또한 여러 개일 때 공진 회피 설계가 용이하지 않다. 또한 예측한 고유 주파수와 실제 기계가 설치된 상태에서의 고유 주파수가 상이하여 공진 회피 설계를 더 어렵게 하고 있다.
본 출원은 선박에 설치된 각종 기계류의 고유진동수를 탄성 마운트 설치 상태에서 쉽게 변경할 수 있는 강성 조절형 탄성 마운트 장치를 제공한다.
실시예들 중에서, 선박의 발전 시스템과 상기 선박의 발전 시스템이 설치되는 선체의 바닥 사이에 위치하고, 탄성 마운트 지지에 의한 상기 선박의 발전 시스템 6개 강체 모드를 변경할 수 있는 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 있어서, 상기 선체의 바닥면과 접촉하는 지지부, 상기 지지부를 둘러싸면서 상기 지지부 및 상기 선체의 바닥과 접촉되고, 중앙에 축공을 가지는 요철을 형성하며, 상기 지지부가 상기 선체의 바닥과 접촉하도록 하중을 전달하면서 상기 선체의 바닥과 결합되는 베이스 플레이트, 중앙에 축공을 형성하는 외함, 상기 베이스 플레이트와 상기 외함 사이에 위치되고, 중앙에 축공을 형성하며, 상기 외함을 통해서 상기 선박의 발전 시스템으로부터 전달되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시키는 제1 탄성부 및 상기 외함, 탄성부 및 베이스 플레이트에 형성된 축공들에 삽입되어 이동될 수 있고, 상기 지지부를 향하는 적어도 일부의 축에 제2 탄성부를 형성하는 회전축을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 탄성부는 복수의 탄성체들로 구현될 수 있고, 상기 선체에서 발생되는 진동에 따라 상기 복수의 탄성체들의 개수를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회전축에서 탄성이 부여되지 않는 축은 나사산이 형성되고, 상기 제2 탄성부는 나사산이 형성되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회전축에서 상기 탄성이 부여되지 않는 축과 상기 제2 탄성부는 별도로 생성되어 결합될 수 있다.
본 출원의 개시된 기술은 선박 발전 시스템의 6개 강체 모드 고유진동수를 탄성 마운트 설치 상태에서 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 개시된 기술에서 채택된 제1 탄성부 및 제2 탄성부는 이러한 효과를 증가시키는데 도움을 줄 수 있다.
본 출원의 개시된 기술은 지지부, 베이스 플레이트, 외함, 탄성부 및 회전축으로부터 선박의 발전 시스템에서 발생되는 진동을 감쇠시키거나 또는 상쇄시킬 수 있고, 진동의 변화에 따라 강성을 조절할 수 있는 효과를 제공하므로 진동에 대비하여 제1 탄성부를 교체하는 비용과 시간을 절약할 수 있다.
도 1은 선박의 발전 시스템을 설명하는 개요도이다.
도 2는 도 1의 선박의 발전 시스템에서 강성 조절형 탄성 마운트 장치를 설명하는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 강성 조절형 탄성 마운트 장치의 작동을 설명하는 도면들이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 선박의 발전 시스템을 설명하는 개요도이다.
도 1을 참조하면, 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)는 선박의 발전 시스템(10)에서 방진 공통 베드(200)의 하부에 장착될 수 있고, 선박의 발전 시스템(10)에서 발생되는 진동을 감쇠시키거나 또는 상쇄시키는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 다수의 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)는 선박의 발전 시스템(10)과 선박의 발전 시스템이 설치되는 선체의 바닥면 사이에 배치되어, 선박의 발전 시스템(10)에서 발생되는 진동이 선체의 바닥에 전달되기 전에 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있다.
일 실시예에서, 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)가 배치되는 수량은 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)에 의하여 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있는 진동의 세기를 고려하여 미리 설정될 수 있다. 여기에서, 진동의 세기는 선박의 발전용 엔진(300)과 발전기(400)의 출력을 고려하여 결정될 수 있다.
도 2는 도 1의 선박의 발전 시스템에서 강성 조절형 탄성 마운트 장치를 설명하는 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)는 지지부(110), 베이스 플레이트(120), 외함(130), 탄성부(140) 및 회전축(150)을 포함한다.
지지부(110)는 선체의 바닥과 접촉되고, 베이스 플레이트(120) 내부와 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)가 설치되는 선체의 바닥 사이의 형성되는 공간에 위치한다. 일 실시예에서, 지지부(110)는 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)의 하부에 위치하여 강성 조절형 탄성 마운트 장치(100)를 선체의 바닥으로부터 지지하고, 회전축(150)의 제2 탄성부(152)와 접촉될 수 있다.
베이스 플레이트(120)는 선체의 바닥과 결합되도록 적어도 한 쌍의 고정부(122)를 포함하고, 지지부(110)를 둘러싸면서 지지부(110) 및 선체의 바닥과 접촉된다. 일 실시예에서, 베이스 플레이트(120)는 중앙에 축공을 가지는 요철을 형성하고, 지지부(110)가 선체의 바닥과 접촉하도록 하중을 전달하기 위해 선체의 바닥과 연결되는 고정부(122)를 형성할 수 있다. 베이스 플레이트(120)가 선체의 바닥과 고정되면, 지지부(110)는 베이스 플레이트(120)와 선체의 바닥 사이에 밀착되어 고정될 수 있다.
지지부(110), 베이스 플레이트(120), 및 탄성부(140)는 외함(130)의 내부에 포함되고, 중앙에 회전축(150)과 결합하는 축공을 형성하여 고감쇠 동흡진 장치(100)의 외관을 형성한다. 일 실시예에서, 외함(130)은 회전축(150)과 결합하기 위하여 중앙의 축공에 나사산을 형성할 수 있다.
제1 탄성부(140)는 베이스 플레이트(120)와 외함(130) 사이에 위치되고, 중앙에 축공을 형성하며, 외함(130)을 통해서 선박의 발전 시스템(10)으로부터 전달되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시킨다. 일 실시예에서, 제1 탄성부(140)는 복수의 탄성체들로 구현될 수 있고, 선박의 발전 시스템(10)에서 발생되는 진동의 변화에 따라 복수의 탄성체들의 개수를 조절하여 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있다.
일 실시예에서, 선박의 발전 시스템(10)에서 진동 발생하면 제1 탄성부(140)는 1차 저항값을 가질 수 있다. 여기에서, 1차 저항값은 선박의 발전 시스템(10)에서 발생이 예상되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시키기 위하여 제1 탄성부(140)가 가지는 강성을 의미할 수 있다.
회전축(150)은 제2 탄성부(152)를 포함하고, 외함(130), 탄성부(140) 및 베이스 플레이트(120)에 형성된 축공들에 삽입된다. 일 실시예예서, 지지부(110)를 향하는 회전축(150)에서 탄성이 부여되지 않는 축은 나사산이 형성되고, 탄성이 부여된 제2 탄성부(152)는 나사산이 형성되지 않을 수 있다. 회전축(150)이 외함(130), 탄성부(140) 및 베이스 플레이트(120)에 형성된 축공들에 삽입되면, 선박의 발전 시스템(10)에서 발생되는 진동의 변화에 따라 회전축(150)을 상하로 이동하여 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있다.
일 실시예에서, 선박의 발전 시스템(10)에서 진동 발생하면 제2 탄성부(152)는 2차 저항값을 가질 수 있다. 여기에서, 2차 저항값은 제1 탄성부(140)와 함께 선박의 발전 시스템(10)에서 발생이 예상되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시키기 위하여 제2 탄성부(140)가 가지는 강성을 의미할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 2의 강성 조절형 탄성 마운트 장치의 작동을 설명하는 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 선박의 발전 시스템(10)에서 진동 발생이 예측되면, 복수의 탄성체들을 결합한 제1 탄성부(140)를 설치할 수 있고, 제1 탄성부(140)는 1차 저항값을 형성하여 선박의 발전 시스템(10)에서 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있다. 이때, 1차 저항값으로 진동을 감쇠시키거나 또는 상쇄시킬 수 없다면, 회전축(150)을 상하로 이동하여 제2 탄성부(152)의 위치를 변화시키거나 제2 탄성부(152)와 지지부(110)를 접촉시킬 수 있다.
일 실시예에서, 회전축(150)의 이동으로 제2 탄성부(152)가 지지부(110)와 접촉되면 제2 탄성부(152)가 형성하는 2차 저항값은 제1 탄성부(140)가 가지는 1차 저항값과 함께 선박의 발전 시스템(10)에서 발생이 예상되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있다. 여기에서, 제2 탄성부(152)는 선박의 발전 시스템(10)에서 발생되는 진동의 변화에 따라 상하로 움직여질 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 선박의 발전 시스템 100 : 강성 조절형 탄성 마운트 장치
110 : 지지부 120 : 베이스 플레이트
130 : 외함 140 : 제1 탄성부
150 : 회전축 152 : 제2 탄성부
200 : 방진 공통 베드 300 : 발전용 엔진
400 : 발전기

Claims (4)

  1. 선박의 발전 시스템과 상기 선박의 발전 시스템이 설치되는 선체의 바닥 사이에 위치하고, 상기 선박의 발전 시스템에서 발생되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시킬 수 있는 강성 조절형 탄성 마운트 장치에 있어서,
    상기 선체의 바닥면과 접촉하는 지지부;
    상기 지지부를 둘러싸면서 상기 지지부 및 상기 선체의 바닥과 접촉되고, 중앙에 축공을 가지는 요철을 형성하며, 상기 지지부가 상기 선체의 바닥과 접촉하도록 하중을 전달하면서 상기 선체의 바닥과 결합되는 베이스 플레이트;
    중앙에 축공을 형성하는 외함;
    상기 베이스 플레이트와 상기 외함 사이에 위치되고, 중앙에 축공을 형성하며, 상기 외함을 통해서 상기 선박의 발전 시스템으로부터 전달되는 진동을 감쇠 또는 상쇄시키는 제1 탄성부; 및
    상기 외함, 탄성부 및 베이스 플레이트에 형성된 축공들에 삽입되어 이동될 수 있고, 상기 지지부를 향하는 적어도 일부의 축에 제2 탄성부를 형성하는 회전축을 포함하는 강성 조절형 탄성 마운트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성부는
    복수의 탄성체들로 구현될 수 있고, 상기 선체에서 발생되는 진동에 따라 상기 복수의 탄성체들의 개수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 강성 조절형 탄성 마운트 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전축에서
    탄성이 부여되지 않는 축은 나사산이 형성되고, 상기 제2 탄성부는 나사산이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 강성 조절형 탄성 마운트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회전축에서 상기 탄성이 부여되지 않는 축과 상기 제2 탄성부는 별도로 생성되어 결합되는 것을 특징으로 하는 강성 조절형 탄성 마운트 장치.
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