KR20180055442A - 호이스팅 장치 - Google Patents

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Abstract

호이스팅 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 호이스팅 장치는 대상물을 들어올리는 호이스팅 장치로서, 지지 구조물에 의해 공중에 지지되고 복수의 고정 도르래를 포함하는 크라운 블록; 상기 대상물이 지지되도록 상기 크라운 블록 아래에 배치되고 적어도 하나의 움직 도르래를 포함하는 트레블링 블록; 상기 모든 고정 도르래와 상기 모든 움직 도르래를 경유하며 연장되고, 상기 트레블링 블록을 상기 크라운 블록에 대해 지지하는 와이어 로프; 상기 와이어 로프의 일단부를 감는 제 1 윈치; 및 상기 와이어 로프의 타단부를 감는 제 2 윈치를 포함하고, 상기 제 1 윈치의 최대 토크는 상기 제 2 윈치의 최대 토크보다 크고, 상기 제 1 윈치의 최대 회전 속도는 상기 제 2 윈치의 최대 회전 속도보다 작다.

Description

호이스팅 장치{Hoisting apparatus}
본 발명은 호이스팅 장치에 관한 것이다.
선박 또는 해양 플랜트에서 중량물을 들어올리기 위해 호이스팅 장치가 사용된다. 호이스팅 장치는 용량 또는 성능에 제한이 있기 때문에 들어올릴 수 있는 중량물의 중량 제한이 있다.
결국 중량물의 중량에 구애받지 않고 중량물을 들어올리기 위해서는 용량 또는 성능이 현저히 큰 호이스팅 장치를 사용해야 하는데, 이렇게 용량 또는 성능이 현저히 우수한 호이스팅 장치는 가격이 비싸고 큰 부피를 차지하여 지나친 설치 공간이 필요하였다.
또한 중량물을 신속하게 들어올리기 위해서는 호이스팅 장치가 와이어 로프를 감기 위한 회전 속도가 현저히 높아야 하는데 이렇게 높은 회전 속도를 가지는 호이스팅 장치는 발생 가능한 토크가 상대적으로 낮아 큰 중량물을 들어올리지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는, 대상물의 중량에 따라 안정적이거나 신속하게 대상물을 들어올릴 수 있는 호이스팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물을 들어올리는 호이스팅 장치로서, 지지 구조물에 의해 공중에 지지되고 복수의 고정 도르래를 포함하는 크라운 블록; 상기 대상물이 지지되도록 상기 크라운 블록 아래에 배치되고 적어도 하나의 움직 도르래를 포함하는 트레블링 블록; 상기 모든 고정 도르래와 상기 모든 움직 도르래를 경유하며 연장되고, 상기 트레블링 블록을 상기 크라운 블록에 대해 지지하는 와이어 로프; 상기 와이어 로프의 일단부를 감는 제 1 윈치; 및 상기 와이어 로프의 타단부를 감는 제 2 윈치를 포함하고, 상기 제 1 윈치의 최대 토크는 상기 제 2 윈치의 최대 토크보다 크고, 상기 제 1 윈치의 최대 회전 속도는 상기 제 2 윈치의 최대 회전 속도보다 작을 수 있다.
상기 대상물이 고(高) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치만이 작동하고, 상기 대상물이 저(低) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치와 상기 제 2 윈치가 동시에 작동할 수 있다.
상기 대상물이 고 중량물일 때, 상기 제 2 윈치에서 상기 와이어 로프가 풀리는 것을 방지하기 위한 클램핑 장치(160)가 사용될 수 있다.
상기 호이스팅 장치는 상기 대상물의 중량을 감지하는 센서; 및 상기 센서로부터 수신된 감지값이 제 1 설정값 이하이면, 상기 1 윈치와 상기 제 2 윈치를 동시에 작동시키고, 상기 센서로부터 수신된 감지값이 제 1 설정값 보다 크면, 상기 제 1 윈치만을 작동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 센서로부터 수신된 감지값이 상기 제 1 설정값 보다 큰 제 2 설정값 보다 크면, 상기 제 1 윈치와 상기 제 2 윈치의 작동을 중단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 들어올리는 대상물의 중량에 따라(ex. 고 중량물 또는 저 중량물) 제 1 윈치만을 작동시키거나 제 1 윈치와 제 2 윈치를 동시에 작동시킴으로써, 대상물을 안정적으로 들어올리거나 신속하게 들어올릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스팅 장치를 나타내는 개략적인 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 크라운 블록의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 1에 도시된 트레블링 블록의 일 변형례를 나타내는 도면이고,
도 4 및 도 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스팅 장치의 사용례를 설명하는 도면이고,
도 6은 클램칭 장치의 일 례를 나타내는 도면이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 호이스팅 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스팅 장치를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 1을 참조하면, 호이스팅 장치(100)는 크라운 블록(110)과, 트레블링 블록(120)과, 와이어 로프(130)와, 제 1 윈치(140)와, 제 2 윈치(150)를 포함한다.
호이스팅 장치(100)는 선박 또는 해양 구조물에서 대상물(M)(ex. 라이저(riser) 같은 같은 시추 장비)을 들어올리기 위해 사용될 수 있다. 또는 호이스팅 장치(100)는 육상에서 대상물(M)을 들어올리기 위해 사용될 수 있다. 이하, 호이스팅 장치(100)는 선박 또는 해양 구조물에 설치된 것으로 가정하여 설명한다.
크라운 블록(110)은 도 1 에 부분적으로 도시된 지지 구조물(10)에 의해 공중에 지지된다. 지지 구조물(10)은 선박 또는 해양 구조물의 갑판(20)에 고정 지지될 수 있다. 이러한 지지 구조물(10)은 트러스 구조를 가지는 타워 형상을 가질 질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
크라운 블록(110)은 크라운 프레임(111)과 복수의 고정 도르래(113)를 포함한다.
크라운 프레임(111)은 지지 구조물(10)의 상부에 고정 지지될 수 있다.
크라운 프레임(111)에는 복수의 고정 도르래(113)가 회전 가능하게 지지된다.
이때, 각 고정 도르래(113)의 축선(A1)은 도 1과 같이 나란하게 배치될 수 있다.
또는 각 고정 도르래(113)는 도 2와 같이 동일한 축선(A1) 상에 배치될 수 있다. 참고로 도 2는 도 1에 도시된 크라운 블록의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
크라운 프레임(111)의 형상은 도 1 및 도 2와 같이 복수의 고정 도르래(113)를 회전 가능하게 지지하기 위한 다양한 형상을 가질 수 있다.
트레블링 블록(120)은 크라운 블록(110) 아래에 배치된다. 트레블링 블록(120)은 대상물(M)을 지지한다. 이때 트레블링 블록(120)의 하부에는 대상물(M)과 연결하기 위한 다양한 구조가 형성되거나 다양한 장치가 부착될 수 있다.
트레블링 블록(120)은 트레블링 프레임(121)과 적어도 하나의 움직 도르래(123)를 포함한다.
트레블링 프레임(121)에는 적어도 하나의 움직 도르래(123)가 회전 가능하게 지지된다.
이때, 복수의 움직 도르래(123)는 각 축선(A2)이 도 1과 같이 나란하게 배치될 수 있다.
또는 복수의 움직 도르래(123)는 도 3과 같이 동일한 축선(A2) 상에 배치될 수 있다. 참고로 도 3은 도 1에 도시된 트레블링 블록의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
트레블링 프레임(121)의 형상은 도 1 및 도 3와 같이 복수의 움직 도르래(123)를 회전 가능하게 지지하기 위한 다양한 형상을 가질 수 있다.
와이어 로프(130)는 크라운 블록(110)의 모든 고정 도르래(113)와 트레블링 블록(120)의 모든 움직 도르래(123)를 경유하여 연장될 수 있다. 보다 상세히, 와이어 로프(130)는 크라운 블록(110)과 트레블링 블록(120) 사이를 교번적으로 왕복하고, 모든 고정 도르래(113)와 모든 움직 도르래(123)를 부분적으로 감싸며 지지하는 형태로 연장될 수 있다.
이러한 와이어 로프(130)는 트레블링 블록(120)을 크라운 블록(110)에 대해 지지한다.
제 1 윈치(140)는 와이어 로프(130)의 일단부를 감는다. 제 1 윈치(140)는 와이어 로프(130)를 감기 위한 제 1 드럼(미도시)을 가진다. 제 1 윈치(140)는 도 1과 같이 갑판(20)에 지지될 수 있다. 또는 제 1 윈치(140)는 도시되지 않았으나 지지 구조물(10)의 일측에 지지될 수 있다.
제 2 윈치(150)는 와이어 로프(130)의 타단부를 감는다. 제 2 윈치(150)는 와이어 로프(130)를 감기 위한 제 2 드럼(미도시)을 가진다. 제 2 윈치(150)는 도 1과 같이 갑판(20)에 지지될 수 있다. 또는 제 2 윈치(150)는 도시되지 않았으나 지지 구조물(10)의 일측에 지지될 수 있다.
제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)가 와이어 로프(130)의 일단부와 타단부를 감으면 트레블링 블록(120)이 크라운 블록(110) 측으로 상승한다.
본 실시예에서, 제 1 윈치(140)의 최대 토크는 제 2 윈치(150)의 최대 토크보다 크고, 제 1 윈치(140)의 최대 회전 속도는 제 2 윈치(150)의 최대 회전 속도보다 작다.
도 4 및 도 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호이스팅 장치의 사용례를 설명하는 도면이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 호이스팅 장치(100)의 사용례를 설명한다.
도 4를 참조하면, 대상물(M)이 고(高) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치(140)만이 작동한다. 예컨대, 고 중량물은 제 2 윈치(150)가 최대 토크로 작동해도 들지 못하지만 제 1 윈치(140)는 최대 토크 이하로 작동해도 들 수 있는 중량을 가진다.
이와 같이 대상물(M)이 고 중량물일 때, 제 2 윈치(150)가 작동하면 제 2 윈치(150)가 고장날 가능성이 있기 때문에 안정적으로 제 1 윈치(140)만이 작동하여 대상물(M)을 상승시킨다.
도 5를 참조하면, 대상물(M)이 저(低) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치(140)와 상기 제 2 윈치(150)가 동시에 작동한다. 예컨대, 저 중량물은 제 2 윈치(150)가 최대 토크 이하로 작동해도 들 수 있는 중량을 가진다.
이와 같이 대상물(M)이 저 중량물일 때, 제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)가 동시에 작동하면, 대상물(M)은 제 1 윈치(140)의 최대 회전 속도와 제 2 윈치(150)의 최대 회전 속도를 합한 값에 대응하는 속도로 상승할 수 있다. 즉, 대상물(M)은 고속으로 상승할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 호이스팅 장치(100)는 들어올리는 대상물(M)의 중량에 따라(ex. 고 중량물 또는 저 중량물) 제 1 윈치(140)만을 작동시키거나 제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)를 동시에 작동시킴으로써, 대상물(M)을 안정적으로 들어올리거나 신속하게 들어올릴 수 있다.
한편, 대상물(M)이 고 중량물이고 제 1 윈치(140)만이 작동할 때, 제 2 윈치(150)에서 와이어 로프(130)가 풀리는 것을 방지하기 위한 클램핑 장치(160)가 사용될 수 있다. 예컨대, 클램핑 장치(160)는 도 6과 같이 제 2 윈치(150)의 몸체에서 와이어 로프(130) 측으로 연장된 지지부재(155)의 끝단부에 와이어 로프(130)를 감싸는 형태로 설치될 수 있다. 참고로 도 6은 클램칭 장치의 일 례를 나타내는 도면이다. 이러한 클램핑 장치(160)는 유압 또는 공압에 의해 와이어 로프(130)를 클램핑하여 와이어 로프(130)가 제 2 윈치(150)에서 풀리는 것을 방지한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 호이스팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 호이스팅 장치(101)는 크라운 블록(110)과, 트레블링 블록(120)과, 와이어 로프(130)와 제 1 윈치(140)와, 제 2 윈치(150)와, 센서(170)과, 제어부(180)를 포함한다.
본 실시예에 따른 호이스팅 장치(101)는 센서(170)과 제어부(180)를 더 포함한다는 점에서 앞선 실시예에 따른 호이스팅 장치(100)와 상이하다.
센서(170)은 제 1 윈치(140)만이 작동하거나 제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)가 동시에 작동하여 대상물(M)을 들어올리는 과정에서 대상물(M)의 중량을 감지한다. 센서(170)는 로드 셀일 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 센서(170)은 도 7과 같이 트레블링 블록(120)과 대상물(M) 사이에 개재될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
제어부(180)는 센서(170)로부터 감지값을 수신한다.
제어부(180)는 수신한 감지값이 미리 저장된 제 1 설정값 이하이면, 대상물(M)이 저 중량물이라고 판단하여 제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)를 동시에 작동시킨다.
제어부(180)는 수신한 감지값이 미리 저장된 제 1 설정값 보다 크면, 대상물(M)이 고 중량물이라고 판단하여 제 1 윈치(140)만을 작동시킨다.
예컨대, 제 1 설정값은 제 2 윈치(150)의 최대 토크로 들어올릴 수 있는 중량값으로 결정될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
나아가 제어부(180)는 수신한 감지값이 제 1 설정값보다 큰 제 2 설정값 보다 크면, 제 1 윈치(140)와 제 2 윈치(150)의 작동을 중단한다. 예컨대, 제 2 설정값은 제 1 윈치(140)의 최대 토크로 들어올릴 수 있는 중량값으로 결정될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
이 경우, 호이스팅 장치(101)가 대상물(M)을 들어올리는 과정에서 과부하가 걸려 고장나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 지지 구조물
20 : 갑판
100, 101 : 호이스팅 장치
110 : 크라운 블록
111 : 크라운 프레임
113 : 고정 도르래
120 : 트레블링 블록
121 : 트레블링 프레임
123 : 움직 도르래
130 : 와이어 로프
140 : 제 1 윈치
150 : 제 2 윈치
160 : 클램핑 장치
170 : 센서
180 : 제어부

Claims (5)

  1. 대상물을 들어올리는 호이스팅 장치로서,
    지지 구조물에 의해 공중에 지지되고 복수의 고정 도르래를 포함하는 크라운 블록;
    상기 대상물이 지지되도록 상기 크라운 블록 아래에 배치되고 적어도 하나의 움직 도르래를 포함하는 트레블링 블록;
    상기 모든 고정 도르래와 상기 모든 움직 도르래를 경유하며 연장되고, 상기 트레블링 블록을 상기 크라운 블록에 대해 지지하는 와이어 로프;
    상기 와이어 로프의 일단부를 감는 제 1 윈치; 및
    상기 와이어 로프의 타단부를 감는 제 2 윈치를 포함하고,
    상기 제 1 윈치의 최대 토크는 상기 제 2 윈치의 최대 토크보다 크고,
    상기 제 1 윈치의 최대 회전 속도는 상기 제 2 윈치의 최대 회전 속도보다 작은, 호이스팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물이 고(高) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치만이 작동하고,
    상기 대상물이 저(低) 중량물(重量物)일 때 상기 제 1 윈치와 상기 제 2 윈치가 동시에 작동하는, 호이스팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 대상물이 고 중량물일 때,
    상기 제 2 윈치에서 상기 와이어 로프가 풀리는 것을 방지하기 위한 클램핑 장치가 사용되는, 호이스팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대상물의 중량을 감지하는 센서; 및
    상기 센서로부터 수신된 감지값이 제 1 설정값 이하이면, 상기 1 윈치와 상기 제 2 윈치를 동시에 작동시키고,
    상기 센서로부터 수신된 감지값이 제 1 설정값 보다 크면, 상기 제 1 윈치만을 작동시키는 제어부를 더 포함하는, 호이스팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서로부터 수신된 감지값이 상기 제 1 설정값 보다 큰 제 2 설정값 보다 크면, 상기 제 1 윈치와 상기 제 2 윈치의 작동을 중단하는, 호이스팅 장치.
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