KR102019148B1 - 해상 로딩 암 구동 시스템 - Google Patents

해상 로딩 암 구동 시스템 Download PDF

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KR102019148B1
KR102019148B1 KR1020180115595A KR20180115595A KR102019148B1 KR 102019148 B1 KR102019148 B1 KR 102019148B1 KR 1020180115595 A KR1020180115595 A KR 1020180115595A KR 20180115595 A KR20180115595 A KR 20180115595A KR 102019148 B1 KR102019148 B1 KR 102019148B1
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곽진영
류호진
송기영
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로텍엔지니어링 주식회사
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    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
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Abstract

본 발명은 해상 로딩 암 구동 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 로딩 암 구동 시스템은 구동 유체를 저장하고, 상기 구동 유체가 배출되는 메인 공급라인 및 상기 구동 유체가 회수되는 메인 회수라인과 연결되는 탱크; 상기 메인 공급 라인 및 상기 메인 회수라인에 연결되도록 제공되어, 상기 메인 공급라인에 인가되는 압력을 제어하는 압력 조절부; 해상 로딩암의 관절이 구동되도록 하는 구동부; 및 상기 메인 공급라인, 상기 메인 회수라인 및 상기 동부에 연결되어, 상기 메인 공급라인의 상기 구동 유체를 상기 구동부로 공급하고, 상기 구동부에서 회수된 상기 구동 유체가 상기 메인 회수라인으로 회수되게 하는 공급부를 포함한다.

Description

해상 로딩 암 구동 시스템{Marine loading arm driving system}
본 발명은 해상 로딩 암 구동 시스템에 관한 것이다.
선박에 화물을 수납 또는 하역하는 데에는 해상 로딩 암이 사용될 수 있다. 해상 로딩 암은 특허문헌 1의 도1에 개시된 바와 같이 2개 이상의 배관 구조를 가지고, 배관이 관절 구조에 위해 회전 가능한 구조를 갖게 제공된다. 그리고, 각각의 배관 구조가 관절 구조를 기준으로 움직일 수 있도록, 관절 구조 부분에 동력을 제공하는 구성이 제공될 것이 요구된다.
특허문헌1: 한국공개특허 10-2014-0023423
본 발명은 해상 로딩 암을 효과적으로 구동 시킬 수 있는 해상 로딩 암 구동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 해상 로딩 암을 구동하는 유체의 흐름이 밸브에 의해 제어되는 구조를 갖는 해상 로딩 암 구동 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구동 유체를 저장하고, 상기 구동 유체가 배출되는 메인 공급라인 및 상기 구동 유체가 회수되는 메인 회수라인과 연결되는 탱크; 상기 메인 공급 라인 및 상기 메인 회수라인에 연결되도록 제공되어, 상기 메인 공급라인에 인가되는 압력을 제어하는 압력 조절부; 해상 로딩암의 관절이 구동되도록 하는 구동부; 및 상기 메인 공급라인, 상기 메인 회수라인 및 상기 동부에 연결되어, 상기 메인 공급라인의 상기 구동 유체를 상기 구동부로 공급하고, 상기 구동부에서 회수된 상기 구동 유체가 상기 메인 회수라인으로 회수되게 하는 공급부를 포함하는 해상 로딩 암 구동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 공급부는, 공급 밸브; 상기 공급 밸브와 상기 메인 공급라인을 연결하는 분지 공급 라인; 상기 공급 밸브와 상기 메인 회수 라인을 연결하는 분지 회수 라인; 상기 공급 밸브와 연결되어, 상기 구동부 방향으로 상기 구동 유체를 공급하거나 회수하는 제1 전방 연결 라인; 및 상기 공급 밸브와 연결되어, 상기 구동부 방향으로 상기 구동 유체를 공급하거나 회수하는 제2 전방 연결 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 공급 밸브는 3위치 4포트 밸브로 제공될 수 있다.
또한, 상기 공급부와 상기 구동부를 연결하는 경로에 위치되어, 상기 구동부로의 구동 유체의 유동 경로를 개방하거나, 차단하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 공급라인, 상기 메인 회수라인 및 상기 연결부와 연결되어, 상기 연결부의 동작 상태가 스위칭 되게 하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 해상 로딩 암을 효과적으로 구동 시킬 수 있는 해상 로딩 암 구동 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 해상 로딩 암을 구동하는 유체의 흐름이 밸브에 의해 제어되는 구조를 갖는 해상 로딩 암 구동 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 로딩 암 구동 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 압력 조절부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 스위칭부를 나탄내는 도면이다.
도 4는 도 1의 연결부를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 공급부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 보조 연결부를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 로딩 암 구동 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 해상 로딩 암 구동 시스템(1)은 해상 로딩 암이 구동되는 동력을 제공한다. 해상 로딩 암은 선박이 정박하는 장소에 인접하게 위치되어, 선박에 화물을 수납 또는 하역하는 작업을 수행한다. 예를 들어, 해상 로딩 암은 선박에 LNG, 원유 등과 같은 화물을 수납/하역 하는데 사용될 수 있다. 해상 로딩 암은 2개 이상의 배관 구조를 가지고, 배관이 관절 구조에 위해 회전 가능하게 제공될 수 있다.
도 1을 참조하면, 해상 로딩 암 구동 시스템(1)은 탱크(10), 압력 조절부(20), 스위칭부(30), 연결부(40), 공급부(50) 및 보조 연결부(60)를 포함한다.
탱크(10)는 설정량의 구동 유체를 저장하도록 제공될 수 있다. 탱크(10)는 메인 공급라인(15) 및 메인 회수라인(16)과 연결된다. 탱크(10)에 저장된 구동 유체는 메인 공급라인(15)을 통해 배출되고, 구동 유체는 메인 회수라인(16)을 통해 탱크(10)로 회수될 수 있다. 탱크(10)와 연결된 메인 공급라인(15)의 일측 단부에는 구동 유체가 유동되는 압력을 제공하는 펌프(11)가 제공될 수 있다. 펌프(11)는 모터에 연결되어, 모터가 제공하는 동력에 의해 구동될 수 있다.
해상 로딩 암 구동 시스템(1)에는 구동부(45)가 1개 또는 2개 이상 제공될 수 있다. 구동부(45)는 유압을 기계적 운동 에너지로 변경하는 유압 시스템으로 제공되어, 해상 로딩 암의 관절이 동작되게 한다. 구동부(45)가 복수 제공될 때, 각각의 구동부(45)는 해상 로딩 암의 상이한 관절에 연결될 수 있다. 그리고, 각각의 구동부(45)에는 구동 유체의 공급을 위한 연결부(40)가 연결될 수 있다. 이하, 병렬로 제공되는 구동부(45) 및 각각의 구동부(45)에 연결되는 연결부(40) 등의 구성은 동일하므로, 하나의 구동부(45) 및 이에 연결되는 연결부(40)를 기준으로 설명한다.
도 2는 도 1의 압력 조절부를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 압력 조절부(20)는 압력 개폐 밸브(210) 및 압력 제어 밸브(220)를 포함한다.
압력 조절부(20)는 메인 공급라인(15) 및 메인 회수라인(16)에 연결되도록 제공되어, 메인 공급라인(15)에 인가되는 압력을 제어한다.
압력 개폐 밸브(210)는 3위치, 4포트 밸브로 제공될 수 있다. P포는 제1 압력 라인(201)을 통해 메인 공급라인(15)에 연결된다. T포트는 제2 압력 라인(202)을 통해 메인 회수라인(16)에 연결된다. A포트는 제1 압력 제어 밸브(220a)의 일측에 연결되고, B포트는 제2 압력 제어 밸브(220b)의 일측에 연결된다. 제1 압력 제어 밸브(220a)의 타측 및 제2 압력 제어 밸브(220b)의 타측은 서로 연결되고, 보조 압력 라인(203)을 통해 제2 압력 라인(202)에 연결된다. 이에 따라, 제1 압력 제어 밸브(220a)와 제2 압력 제어 밸브(220b)에 대해 공급 유체가 유입되는 방향에 따라 메인 공급랑니(15)에 인가되는 압력이 상승되거나 하강될 수 있다.
압력 개폐 밸브(210)는 P포트와 A포트가 연결되고, B포트와 T포트가 연결되는 위치, P포트와 T포트가 연결되는 위치, P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되는 위치를 갖도록 제공될 수 있다. 압력 개폐 밸브(210)가 P포트와 A포트가 연결되고, B포트와 T포트가 연결되는 위치(이하, 고압 동작 상태)로 동작되면, 메인 공급라인(15)의 압력은 상승된다. 압력 개폐 밸브(210)가 P포트와 T포트가 연결되는 위치로 동작되면, 메인 공급라인(15)의 구동 유체는 메인 회수라인(16)으로 유동된다. 압력 개폐 밸브(210)가 P포트와 B포트가 연결되고 A포트와 T포트가 연결되는 위치(이하, 저압 동작 상태)로 동작되면, 메인 공급라인(15)의 압력은 하강된다.
도 3은 도 1의 스위칭부를 나탄내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 스위칭부(30)는 스위칭 밸브(310), 제1 스위칭 라인(301), 제2 스위칭 라인(302) 및 제어 라인(303)을 포함한다.
스위칭부(30)는 메인 공급 라인(15), 메인 회수라인(16) 및 연결부(40)와 연결되어, 연결부(40)의 동작 상태가 스위칭 되게 한다.
스위칭 밸브(310)는 2위치 4포트 밸브로 제공될 수 있다. P포트는 제1 스위칭 라인(301)을 통해 메인 공급라인(15)에 연결된다. T포트는 제2 스위칭 라인(302)을 통해 메인 회수라인(16)에 연결된다. A포트는 제어 라인(303)을 통해 연결부(40)에 연결된다.
스위칭 밸브(310)는 P포트와 A포트가 연결되고, B포트와 T포트가 연결되는 위치, P포트와 B포트가 연결되고, A포트와 T포트가 연결되는 위치를 갖도록 제공될 수 있다. 스위칭 밸브(310)가 P포트와 A포트가 연결되고, B포트와 T포트가 연결되는 위치로 동작되면, 메인 공급라인(15)의 구동 유체는 연결부(40)로 공급되어, 연결부(40)를 구동 시킬 수 있다. 제1 스위칭 라인(301)에는 필터(320)가 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제1 스위칭 라인(301)의 일 지점에는 방향 밸브(330)가 병렬로 연결될 수 있다. 방향 밸브(330)는 필터(320)가 위치된 지점에 병렬로 연결될 수 있다.
도 4는 도 1의 연결부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 연결부(40)는 연결 밸브(410), 제1 분지 제어 라인(401), 제2 분지 제어 라인(402), 제1 후방 연결 라인(403), 제2 후방 연결 라인(404), 제1 구동 라인(405) 및 제2 구동 라인(406)을 포함한다.
연결부(40)는 공급부(50)와 구동부(45)를 연결하는 경로에 위치되어, 구동부(45)로의 구동 유체의 유동 경로를 개방하거나, 차단한다.
연결 밸브(410)는 2위치 4포트 밸브로 제공될 수 있다. 연결 밸브(410)의 일측은 제1 분지 제어 라인(401)을 통해 제어 라인(303)과 연결되고, 연결 밸브(410)의 타측은 제2 분지 제어 라인(402)을 통해 제2 스위칭 라인(302)에 연결된다. 이에 따라, 연결 밸브(410)는 제1 분지 제어 라인(401)을 통해 공급되는 구동 유체의 유동에 의해 위치 상태가 변경되게 구동될 수 있다. P포트는 제1 후방 연결 라인(403)을 통해 공급부(50)와 연결된다. T포트는 제2 후방 연결 라인(404)을 통해 공급부(50)와 연결된다. A포트는 제1 구동 라인(405)을 통해 구동부(45)와 연결된다. B포트는 제2 구동 라인(406)을 통해 구동부(45)와 연결된다.
연결 밸브(410)는 A포트와 B포트가 연결되는 위치, P포트와 B포트가 연결되고, A포트와 T포트가 연결되는 위치를 갖도록 제공될 수 있다. 연결 밸브(410)가 A포트와 B포트가 연결되는 위치로 동작되면 구동부(45)로는 구동 유체가 공급이 차단되어, 해상 로딩 암은 프리 휠 상태가 된다. 연결 밸브(410)가 P포트와 B포트가 연결되고, A포트와 T포트가 연결되는 위치로 동작되면, 구동부(45)로 구동 유체가 공급되어, 해상 로딩암은 구동 유체에 의해 동작된다.
도 5는 도 1의 공급부를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 공급부(50)는 공급 밸브(510), 분지 공급 라인(501), 분지 회수 라인(502), 제1 전방 연결 라인(503) 및 제2 전방 연결 라인(504)을 포함한다.
공급부(50)는 메인 공급라인(15), 메인 회수라인(16) 및 구동부(45)에 연결되어, 메인 공급라인(15)의 구동 유체를 구동부(45)로 공급하고, 구동부(45)에서 회수된 구동 유체가 메인 회수라인(16)으로 회수되게 한다.
공급 밸브(510)는 3위치 4포트 밸브로 제공될 수 있다. P포트는 분지 공급 라인(501)을 통해 메인 공급라인(15)에 연결된다. T포트는 분지 회수 라인(502)을 통해 메인 회수라인(16)에 연결된다. A포트는 제1 전방 연결 라인(503)에 연결된다. B포트는 제2 전방 연결 라인(504)에 연결된다.
공급 밸브(510)는 P포트와 A포트가 연결되고 T포트와 포트 B포트가 연결되는 위치, 포트의 연결이 차단된 위치, P포트와 B포트가 연결되고 T포트와 포트 A포트가 연결되는 위치를 갖도록 제공될 수 있다. 공급 밸브(510)가 포트의 연결이 차단된 위치로 동작되면, 연결부(40)로의 구동 유체의 공급이 차단된다. 공급 밸브(510)가 P포트와 A포트가 연결되고 T포트와 포트 B포트가 연결되는 위치로 동작(이하, 제1 공급 상태)되면, 연결부(40)로 구동 유체가 공급된다. 공급 밸브(510)가 P포트와 B포트가 연결되고 T포트와 포트 A포트가 연결되는 위치로 동작(이하, 제2 공급 상태)되면, 연결부(40)로 구동 유체가 공급된다. 이때, 제2 공급 상태에서 제1 전방 연결라인과 제2 전방 연결라인에서의 구동 유체의 방향은 제1 공급 상태와 반대 방향이 된다.
제1 전방 연결 라인(503) 또는 제2 전방 연결 라인(504)의 일 지점에는 방향 밸브(520)가 병렬로 연결될 수 있다. 방향 밸브(520)는 제1 전방 연결 라인(503) 또는 제2 전방 연결 라인(504)을 유동하는 구동 유체의 유속을 조절한다.
분지 회수 라인(502)의 일 지점에는 유속 조절 밸브(530)가 병렬로 연결될 수 있다. 유속 조절 밸브(530)는 2개의 포트를 가지고 포트가 서로 연결되거나 차단되게 제공될 수 있다. 유속 조절 밸브(530)는 분지 회수 라인(502)을 유동하는 구동 유체의 유속을 조절한다.
도 6은 도 1의 보조 연결부를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 보조 연결부(60)는 보조 연결 밸브(600)를 포함한다.
보조 연결 밸브(600)는 3위치 밸브로 제공될 수 있다. 보조 연결 밸브(600)에는 제1 전방 연결 라인(503), 제2 전방 연결 라인(504), 제1 후방 연결 라인(403) 및 제2 후방 연결 라인(404)이 연결된다.
보조 연결 밸브(600)가 제1 위치 상태일 때, 제1 전방 연결 라인(503) 또는 제2 후방 연결 라인(404)의 구동 유체는 외부로 배출될 수 있다. 보조 연결 밸브(600)가 제2 위치 상태 일 때, 제1 전방 연결 라인(503), 제2 전방 연결 라인(504), 제1 후방 연결 라인(403) 및 제2 후방 연결 라인(404)의 연결이 차단될 수 있다. 보조 연결 밸브(600)가 제3 위치 상태일 때, 제1 전방 연결 라인(503)과 제2 후방 연결라인이 연결되고, 제2 전방 연결 라인(504)과 제2 후방 연결 라인(404)이 연결될 수 있다.
또한 보조 연결 밸브(600)는 생략되고, 제1 전방 연결 라인(503)과 제1 후방 연결 라인(403)은 직접 연결되어, 제1 연결 라인이 되고, 제2 전방 연결 라인(504)과 제2 후방 연결 라인(404)은 직접 연결되어 제2 연결 라인이 될 수 있다.
이하, 해상 로딩 암 구동 시스템(1)이 동작되는 과정을 설명한다.
압력 개폐 밸브(210)가 P포트와 T포트가 연결된 위치로 동작되면, 메인 공급라인(15)으로 공급된 구동 유체는 압력 조절부(20)를 통해 메인 회수라인(16)으로 유동된 후, 탱크(10)로 회수된다.
스위칭 밸브(310)가 P포트와 A포트가 연결되고, B포트와 T포트가 연결되는 위치로 동작(이하, 스위칭 온 상태)되면, 메인 공급라인(15)의 구동 유체는 제1 스위칭 라인(301), 제어 라인(303), 제1 분지 제어 라인(401)을 통해 연결 밸브(410)로 공급된다. 이에 따라, 연결 밸브(410)는 A포트와 B포트가 연결되는 위치 상태에서, P포트와 B포트가 연결되고, A포트와 T포트가 연결되는 위치 상태(이하, 연결 상태)로 변경된다. 이에 따라, 제1 후방 연결 라인(403) 및 제2 후방 연결 라인(404) 중 하나로 공급되는 구동 유체는 구동부(45)로 공급되고, 다른 하나는 구동부(45)로부터 유입되는 구동 유체를 회수할 수 있게 된다.
로딩 암 구동을 위한 신호가 입력되면, 압력 개폐 밸브(210)는 신호에 대응하여, 고압 동작 상태 또는 저압 동작 상태가 된다. 이에 따라, 압력이 상승 또는 하강 된 메인 공급라인(15)의 구동 유체는 공급부(50)로 유입된다. 이 때, 공급 밸브(510)는 신호에 대응하여 제1 공급 상태 또는 제2 공급 상태 중 하나가 될 수 있다. 이에 따라, 분지 공급 라인(501)을 통해 공급된 구동 유체는 제1 전방 연결 라인(503) 및 제2 전방 연결 라인(504) 중 하나를 통해 연결부(40) 방향으로 공급된다. 이 때, 스위칭 밸브(310)가 스위칭 온 상태로 동작된 상태로 제공되어, 연결부(40)는 연결 상태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 구동 유체는 구동부(45)로 공급될 수 있다. 그리고, 구동부(45)에서 회수되는 구동 유체는 제1 전방 연결 라인(503) 및 제2 전방 연결 라인(504) 중 다른 하나를 통해 회수된 후, 분지 회수 라인(502)을 거쳐 메인 회수라인(16)으로 유동한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 탱크 20: 압력 조절부
30: 스위칭부 40: 연결부
50: 공급부 60: 보조 연결부

Claims (5)

  1. 구동 유체를 저장하고, 상기 구동 유체가 배출되는 메인 공급라인 및 상기 구동 유체가 회수되는 메인 회수라인과 연결되는 탱크;
    상기 메인 공급 라인 및 상기 메인 회수라인에 연결되도록 제공되어, 상기 메인 공급라인에 인가되는 압력을 제어하는 압력 조절부;
    해상 로딩암의 관절이 구동되도록 하는 구동부; 및
    상기 메인 공급라인, 상기 메인 회수라인 및 상기 구동부에 연결되어, 상기 메인 공급라인의 상기 구동 유체를 상기 구동부로 공급하고, 상기 구동부에서 회수된 상기 구동 유체가 상기 메인 회수라인으로 회수되게 하는 공급부를 포함하는 해상 로딩 암 구동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공급부는,
    공급 밸브;
    상기 공급 밸브와 상기 메인 공급라인을 연결하는 분지 공급 라인;
    상기 공급 밸브와 상기 메인 회수 라인을 연결하는 분지 회수 라인;
    상기 공급 밸브와 연결되어, 상기 구동부 방향으로 상기 구동 유체를 공급하거나 회수하는 제1 전방 연결 라인; 및
    상기 공급 밸브와 연결되어, 상기 구동부 방향으로 상기 구동 유체를 공급하거나 회수하는 제2 전방 연결 라인을 포함하는 해상 로딩 암 구동 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급 밸브는 3위치 4포트 밸브로 제공되는 해상 로딩 암 구동 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공급부와 상기 구동부를 연결하는 경로에 위치되어, 상기 구동부로의 구동 유체의 유동 경로를 개방하거나, 차단하는 연결부를 더 포함하는 해상 로딩 암 구동 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메인 공급라인, 상기 메인 회수라인 및 상기 연결부와 연결되어, 상기 연결부의 동작 상태가 스위칭 되게 하는 스위칭부를 더 포함하는 해상 로딩 암 구동 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050100751A (ko) * 2004-04-14 2005-10-20 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 유량제어 보조밸브를 구비한 네거티브 방식의 유압펌프제어시스템
KR20140023423A (ko) 2008-05-22 2014-02-26 에프엠씨 테크놀로지스 에스.아. 전기 모터로 구성된 작동기를 구비한 해상 로딩 암
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