KR20100072246A - 모션 보정 시스템 - Google Patents

모션 보정 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20100072246A
KR20100072246A KR1020107007923A KR20107007923A KR20100072246A KR 20100072246 A KR20100072246 A KR 20100072246A KR 1020107007923 A KR1020107007923 A KR 1020107007923A KR 20107007923 A KR20107007923 A KR 20107007923A KR 20100072246 A KR20100072246 A KR 20100072246A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winch
control system
crane
cargo
distal end
Prior art date
Application number
KR1020107007923A
Other languages
English (en)
Inventor
벤자민 엠 알메다
패트릭 알메다
벤자민 비 알메다
Original Assignee
굿크레인 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 굿크레인 코퍼레이션 filed Critical 굿크레인 코퍼레이션
Publication of KR20100072246A publication Critical patent/KR20100072246A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/10—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/02—Devices for facilitating retrieval of floating objects, e.g. for recovering crafts from water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/52—Floating cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/54—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with pneumatic or hydraulic motors, e.g. for actuating jib-cranes on tractors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/52—Control devices automatic for varying rope or cable tension, e.g. when recovering craft from water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

크레인이 설치되는 선박(22)이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 크레인(20) 상에 상하 요동 또는 모션 보정 시스템(100)이 채용된다. 모션 보정 시스템은, 크레인 아암(36)의 원위단에서의 동작(가속도)을 측정하기 위해 이 크레인 아암(36)의 원위단에 설치되는 모션 기준 유닛(102)을 포함한다. 이 정보는, 크레인에 포함되는 윈치(50)의 작동을 제어하고 이에 따라 크레인의 화물 라인(32)을 풀거나 감도록, 프로그래밍 가능한 논리 제어 프로세서(104)에 전송된다. 화물 라인의 원위단은 크레인에 의해 하강되거나 상승되는 화물에 연결 가능하다.

Description

모션 보정 시스템{MOTION COMPENSATION SYSTEM}
본 발명은 모션 보정 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 크레인에 의해 상승 또는 하강되는 화물을 선박의 수직 이동 또는 상하 요동(heave)으로부터 격리하는, 선박에 설치되는 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템에 관한 것이다.
해양 선박에서의 상하 요동 보정은 역사적으로 능동 상하 요동 보정 시스템이나 수동 상하 요동 보정 시스템, 또는 이들 2개의 시스템의 조합에 의해 수행되어 왔다. 능동 상하 요동 보정 시스템은 상하 요동을 측정하기 위해 선박의 갑판 상에 장착되는 모션 기준 센서를 필요로 한다. 해양 선박의 상하 요동으로 인한 모션의 교정은, 모션 기준 유닛 센서로부터 얻은 출력 신호를 통해 멀티와이어 로프 시브 조립체(multi-wire rope sheave assembly)를 구동하는 유압 실린더의 작동에 의해 달성된다.
능동 상하 요동 보정 시스템의 한계는, 상하 요동 변위 교정이 유압 실린더 스트로크에 의해 제한된다는 것이다. 상당한 수준의 상하 요동을 보정하기 위해서는, 매우 큰 유압 실린더가 요구되며, 이로 인해 시스템의 중량이 매우 커질 뿐 아니라 시스템의 관련 부품이 매우 커진다. 또한, 능동 상하 요동 보정 시스템은 화물 지지 라인이 받게 되는 하중의 주파수 수준을 감지할 수 없다. 이에 따라, 하강 중에 화물뿐만 아니라 선박의 동일한 고유 주파수를 갖게 되며, 이는 큰 재난의 결과를 초래할 수 있다.
수동 상하 요동 보정 시스템은 통상적으로 보정 실린더의 압축을 필요로 한다. 선박의 상하 요동 중에, 보정 실린더는 일단부가 선박에 연결되고, 타단부(로드)가 화물 지지 라인에 연결된다. 선박이 상하로 요동할 때, 실린더의 피스톤은 이러한 상하 요동을 보정하기 위해 상하로 이동한다. 실린더 내 압력은 가스 충전 어큐뮬레이터를 사용하여 적정 수준으로 조정된다. 이해하다시피, 실린더 압력은 취급되는 상이한 화물 수준에 따라 변해야만 한다. 수동 상하 요동 보정 시스템의 결점은, 그 반응 시간이 비교적 느릴 수 있고, 이에 따라 거친 바다에서 상하 요동 작용에 "대처"하는 것이 불가능하다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 기존의 능동 상하 요동 보정 시스템과 수동 상하 요동 보정 시스템의 결점을 해결할 수 있는 한편, 여전히 비교적 간단하고 쉬운 구조이면서도 매우 유리할 수 있는 상하 요동 보정 시스템을 제공하는 것이다.
본 개요는 아래의 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용"에서 더 설명되는, 단순화된 형태의 개념의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구되는 보호 대상의 주요 특징부를 특정하고자 하는 것이 아니며, 또한 청구되는 보호 대상의 범위를 결정하는 데 기여하는 것으로 사용하고자 하는 것도 아니다.
주기적이고 일시적인 단기 수직 이동을 겪는 선박의 경우, 부동 선박 상에는 리프트 기구용 상하 요동 보정 시스템이 설치되었다. 리프트 기구는 선박에 있는 근위단과 선박을 벗어나 연장될 수 있는 원위단을 갖는 붐(boom)을 포함한다. 화물 라인은 붐을 따라 연장되고 붐에 의해 지지된다. 화물 라인은, 화물에 연결 가능한 원위단과 선박에 의해 지지되는 윈치(winch)와 맞물릴 수 있는 근위단을 갖는다. 화물 라인을 풀고 화물 라인을 감기 위해 윈치에 동력이 공급된다. 상하 요동 보정 시스템은 붐의 원위단의 수직 이동을 감지하고 그러한 수직 이동과 관련된 신호를 전송하도록 붐의 원위단에 설치되는 가속도계를 포함한다. 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어한다. 상하 요동 보정 제어 시스템은 가속도계로부터 신호를 수신하고, 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어하도록 상기 신호를 윈치 제어 시스템으로 전송되는 제어 신호로 변환한다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 윈치 제어 시스템은 윈치가 화물 라인을 풀고 화물 라인을 감는 속도를 제어한다.
본 발명의 추가의 양태에서, 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동 방향과 작동 속도를 제어하게 하도록, 상하 요동 보정 제어 시스템은 가속도계로부터의 신호를 윈치 제어 시스템으로 전송되는 제어 신호로 변환한다.
본 발명의 다른 양태에서, 조화 진동 하중 제어 서브시스템(sub system)이 화물 라인에서의 조화 진동 하중 조건의 발생을 탐지하고, 화물 라인에서의 그러한 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정한다.
본 발명의 다른 양태에서, 조화 진동 하중 제어 서브시스템은 시간에 따른 화물 라인에서의 하중을 탐지하고, 조화 진동 하중 조건이 탐지되면 윈치의 작동 속도를 조정한다. 화물 라인 상의 화물을 탐지하는 탐지 수단은 윈치에 포함되는 변환기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 리프트 기구는 부동 선박에 설치 가능한 크레인을 포함한다. 크레인은 선박에 장착 가능한 근위단과 선박을 벗어나 전개 가능한 원위단을 지닌 붐을 갖는다. 전동 윈치가 크레인에 적재되며, 화물 라인은 윈치로부터 붐을 따라 화물에 연결 가능한 원위단으로 연장된다. 붐의 원위단의 수직 이동을 감지하고 그러한 수직 이동에 관련된 신호를 전송하도록, 붐의 원위단에 모션 센서가 설치된다. 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어한다. 상하 요동 보정 제어 시스템은, 모션 센서로부터 신호를 수신하고, 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어하도록 상기 신호를 제어 신호로 변환한다.
본 발명의 전술한 양태와 본 발명에 수반되는 다수의 장점은 첨부 도면과 함께 아래의 상세한 설명을 참고함으로써 보다 양호하게 이해될 때 보다 용이하게 인식될 것이다.
본 발명에 따르면, 기존의 능동 상하 요동 보정 시스템과 수동 상하 요동 보정 시스템의 결점을 해결할 수 있는 한편, 여전히 비교적 간단하고 쉬운 구조이면서도 매우 유리할 수 있는 상하 요동 보정 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 모션/상하 요동 보정 시스템을 이용하는 크레인의 회화도이고,
도 2는 상이한 상태의 크레인을 도시하고, 상하 요동 보정 시스템의 부품의 위치를 예시한, 도 1과 유사한 도면이며,
도 3은 도 1 및 도 2의 크레인의 동작을 보여주는 개략도이고,
도 4는 본 발명의 모션 보정 시스템의 개략도이며,
도 5는 유압 공급을 보다 상세히 도시한, 도 4와 유사한 도면이고,
도 6은 크레인을 위한 유압 시스템의 개략도이다.
도면들, 특히 도 1 내지 도 3을 참고하면, 크레인(20) 형태의 리프트 기구가 선박 또는 함선(22)에 설치되어 있다. 크레인(20)은, 선박(22) 상의 대응하는 구조 내에 수용 가능한 회전형 받침대(28)의 상단에 장착되는 베이스 플랫폼(26)으로 구성된 베이스 구조(24)를 갖는다. 받침대는, 표준 구성의 것일 수 있는 회전 구동 시스템에 의해 크레인이 받침대를 중심으로 회전할 수 있도록 한다.
크레인(20)은 베이스(24)로부터 상향 연장되는 이격된 장착 이어(ear)(32) 상에 피벗식으로 장착되는 하단을 갖는 하부 아암(30)을 더 포함한다. 크로스 핀(33)이 장착 이어(32)에 부착되고, 하부 아암(30)의 하단부에 형성된 크로스 구멍을 통과하여 맞물린다. 하부 아암(30)은 유체 선형 액추에이터의 작동에 의해 상승되고 하강될 수 있으며, 상기 유체 선형 액추에이터는, 그 하단이 베이스(24)에 핀에 의해 고정되고 그 상단이 아암의 길이를 따른 중간 위치에 핀에 의해 고정되는 유압 실린더(34) 형태일 수 있다.
크레인(20)은 또한 하단부가 하부 아암(30)의 상단부에 핀에 의해 고정된 상부 아암(36)을 포함한다. 상부 아암(36)은 선형 액추에이터에 의해 하부 아암(30)에 대해 피벗식으로 연결되며, 상기 선형 액추에이터는 하단부가 하부 아암(30)을 따른 중간 위치에 피벗식으로 핀에 의해 고정되고 상단부가 상부 아암(36)의 길이를 따른 중간 위치에 피벗식으로 핀에 의해 고정되는 유체 선형 액추에이터(38) 형태일 수 있다.
선형 액추에이터(34, 38)의 작동은 크레인(20)이 상승되고 하강되게 할 수 있을 뿐만 아니라 크레인이 신장되고 수축되게 할 수도 있다. 이에 관하여, 크레인의 모션 범위에 대한 도 3을 참고하라.
특히 도 1 및 도 2를 참고하면, 스풀(54) 둘레에 권취되는 주요 화물용 와이어 로프 케이블 또는 다른 타입의 라인(52)을 풀거나 감도록 주요 화물용 윈치(50)가 하부 아암(30)의 하단부에 장착된다. 라인(52)의 원위단에 후크(56)가 부착된다. 스풀(54)과 후크(56) 사이에서, 라인(52)이 하부 아암(30)의 원위단에 장착된 안내 시브(58), 상부 아암(36)의 하단 또는 근위단에 장착된 추가의 안내 시브(60), 및 상부 아암(36)의 원위단부 상에 장착된 원위 시브(62)에 걸쳐 연장된다.
크레인(20)은 또한 하부 아암(30)의 하단 또는 근위단에 장착되는 보조 윈치(70)를 포함하며, 이 보조 윈치는, 원위단에서 후크(74)를 지탱하기 위해 하부 아암(30)과 상부 아암(36)의 길이를 따라 연장되는 보조 라인 또는 케이블(72)을 풀거나 감는 데 사용된다. 케이블(52)에서와 같이, 케이블(72)은 또한 시브(58)에 인접한 시브(76), 시브(60)에 인접한 시브(78), 및 시브(62)를 지나 연장되는 아암 연장부(82)의 원위단에 배치된 시브(80)에 의해 안내된다.
도 4 및 도 5를 더 참고하면, 크레인의 작동 중에 선박(22)이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 크레인(20)에 상하 요동 또는 모션 보정 시스템(100)이 채용된다. 상하 요동 보정 시스템은 크레인 상부 아암(36)의 원위단부에 장착되는 가속도계 형태의 모션 기준 유닛(102)을 포함한다. 가속도계(102)는 상부 아암(36)의 원위단의 움직임(가속도)을 측정한다. 이러한 정보는 프로그래밍 가능한 논리 제어 프로세서(104) 형태의 마이크로프로세서로 전송된다. 논리 제어 프로세서(104)는, 또한 윈치의 작동을 제어하는 윈치 제어 시스템을 제어한다. 윈치 제어 시스템은, 윈치(50)로의 유압 유체 또는 다른 유체 매체의 흐름을 제어하고 이에 따라 윈치 스풀(54)의 회전 방향뿐만 아니라 스풀의 회전 속도를 조정하는 전기 제어 밸브(106, 108)를 포함한다.
가속도계(102)와 같은 가속도계는 상업용 물품이다. 모션 보정 시스템(100)과 함께 사용하기 위한 적절한 가속도계는 우주 항공 산업에서 사용된다.
유압 유체는 라인(110)을 통해 제어 밸브(106)에서 윈치(50)로 흐르는 한편, 유압 유체는 라인(112)을 통해 제어 밸브(108)에서 윈치(50)로 흐른다. 유압 유체가 라인(112)을 통해 윈치(50)로 흐르고 있다면, 유압 유체는 또한 이와 동시에 라인(110)을 통해 윈치(50)로부터 흘러나가며, 그 반대도 성립한다는 것을 이해할 것이다. 유압 유체는 라인(116)을 통해 밸브(106)에서 유압 공급부(114)로 흐르는 한편, 유압 유체는 라인(118)을 통해 밸브(108)와 유압 공급부(114) 사이에서 흐른다.
도 5에서는, 유압 유체가 라인(116, 118)에 있어서 각각 별도의 저장조(120, 122)에 저장되는 것으로 예시되어 있다. 그러나, 유압 유체는 그 대신에 단일 저장조에 저장될 수도 있다. 저장조(120, 122)에 있는 유압 유체는 냉각수 펌프(128)를 통해 저장조(120, 122)에 있는 열전달 디바이스(124, 126)를 통과하도록 펌핑되는 주위 물을 이용하여 냉각된다.
모션 보정 시스템(100)은 또한 시브(62)의 회전, 그리고 이에 따른 라인(52)의 위치와 이동을 측정하도록 붐의 상부 아암(36)의 원위단에 장착되는 엔코더(140)를 포함한다. 스풀(54)의 회전과, 이에 따른 라인의 이동 속도와 라인을 풀거나 감는 정도를 모니터링하고 측정하도록 제2 엔코더(142)가 윈치(50)에 장착된다. 이러한 정보는 논리 제어 프로세서(104)에 전송된다.
논리 제어 프로세서(104)는 앞서 언급한 바와 같이 가속도계(102)로부터의 신호를 수신하며, 이 신호는 크레인 아암(36)의 원위단에서의 동작과 관련된 것이다. 그러한 동작은 크레인 아암의 동작뿐만 아니라 선박이 겪는 상하 요동으로 인한 것이다. 엔코더(140, 142)로부터의 정보도 또한 논리 제어 프로세서(104)로 전송된다. 이러한 정보를 이용하여, 논리 제어 프로세서는 화물 라인(52)의 풀림뿐만 아니라 화물 라인의 감김 및 화물 라인의 속도를 제어하고 탐지한다. 그러한 풀림과 감김은 크레인 자체의 작동뿐만 아니라 선박이 겪는 상하 요동에 따라 조정된다.
더욱이, 논리 제어 프로세서는 선박이 겪는 상하 요동의 크기 및 주파수의 경향을 인식하도록 프로그래밍될 수 있고, 이에 따라 본 발명의 모션 보정 시스템이 그러한 상하 요동을 보다 양호하게 보정하는 것을 가능하게 한다. 본질적으로, 논리 제어 프로세서(104)는 사인파형이나 다른 파형일 수 있는, 상하 요동의 "형상"을 모델링할 수 있다.
본 발명의 모션 보정 시스템(100)은 또한 라인(52) 상의 화물을 탐지하기 위해 윈치(50)에 통합되는 압력 변환기(144)를 포함한다. 그러한 압력 변환기는 유압식으로 작동하는 윈치에서의 적용 가능한 위치에서 유압을 측정한다. 윈치가 전기에 의해 작동되면, 적절한 변환기가 윈치의 구동 시스템 또는 구동 기구에 통합될 수 있다.
드물지 않게, 도 4에 도시한 화물(150)과 같은 화물이 라인(52)의 단부에 부착되고 하강되거나 상승될 때, 선박(22)이 겪는 상하 요동은 라인(52)에 부여되는 조화 진동 하중을 유발할 수 있다. 라인에서 공진 조건이 발생되면, 라인에 부여되는 결과적인 응력이 라인의 파손을 일으킬 수 있다. 따라서, 압력 변환기(144)는 시간의 경과에 따른 라인(52) 상의 하중을 측정하는 데 사용된다.
작동시, 상하 요동 보정 시스템(100)은 가속도계(102)를 이용함으로써 상하 요동으로 인한 것뿐만 아니라 크레인 자체의 작동으로 인한 크레인 붐의 원위단의 수직 동작을 측정한다. 그러한 동작에 대응하는 신호가 논리 제어 프로세서(104)로 전송된다. 논리 제어 프로세서(104)는 이 정보를 처리하고, 상하 요동과 크레인의 원위단에서 일어나는 다른 동작을 보정하기 위해 라인(52)을 풀거나 감는 것을 어떻게 조정해야 할지를 결정한다. 이에 관하여, 논리 제어 프로세서는 윈치 스풀(54)의 회전 방향과 그 회전 속도를 제어하도록 전기 제어 밸브(106, 108)를 작동시킨다. 이러한 방식으로, 통상적인 것처럼 다른 추가의 상하 요동 보정 시스템 또는 장비를 요구하기보다는, 크레인 윈치(50)를 사용함으로써 선박(22)의 상하 요동으로 인한 크레인의 작동에 관한 교정이 달성된다. 이와 같이, 본 발명을 통한 상하 요동 보정은, 복잡하거나 고가인 추가의 시스템 또는 장비를 요구하는 일 없이 보다 쉬운 방식으로 달성된다.
또한, 앞서 언급한 바와 같은 본 발명의 모션 보정 시스템은 공진 상황이 발생할 것인지를 비롯하여 라인(52)에서의 진동 하중 수준을 탐지하는 것을 가능하게 한다. 이러한 경우, 모션 보정 시스템은 스풀(54)의 작동 속도를 조정할 수 있고, 이에 따라 공진 조건이 형성되지 못하도록 할 수 있다. 예컨대, 본 출원인은 라인(52)의 이동 속도를 15%만큼만 변경함으로써 라인에서의 공진 조건을 없앨 수 있다는 것을 확인하였다.
도 6은 크레인(20)의 개략적인 유압 시스템을 예시한다.
예시적인 실시예를 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나는 일 없이 예시적인 실시예를 다양하게 변경할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
20 : 크레인
22 : 선박
24 : 베이스
26 : 베이스 플랫폼
30 : 하부 아암
36 : 상부 아암
50 : 윈치
54 : 스풀
100 : 상하 요동 또는 모션 제어 시스템
102 : 가속도계
104 : 제어 프로세서
106, 108 : 전기 제어 밸브
150 : 화물

Claims (18)

  1. 주기적이고 일시적인 단기 수직 이동을 겪는 부동 선박에 설치되는 리프트 기구를 위한 상하 요동(heave) 보정 시스템으로서, 상기 리프트 기구는 선박에 있는 근위단과 선박을 벗어나 연장될 수 있는 원위단을 갖는 붐(boom)과, 이 붐을 따라 연장되고 붐에 의해 지지되며 화물에 연결 가능한 원위단과 선박에 의해 지지되는 윈치(winch)와 맞물릴 수 있는 근위단을 갖는 화물 라인을 포함하며, 화물 라인을 풀고 감도록 상기 윈치에 동력이 공급되고, 상기 상하 요동 보정 시스템은
    (a) 상기 붐의 원위단의 수직 동작을 감지하고 그러한 수직 동작에 관련된 신호를 전송하도록 붐의 원위단에 설치되는 가속도계와,
    (b) 상기 윈치의 작동을 제어하는 윈치 제어 시스템, 그리고
    (c) 상기 가속도계로부터 상기 신호를 수신하고 선박이 겪는 상하 요동을 보정하도록 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어하도록 하기 위해 상기 신호를 윈치 제어 시스템으로 전송되는 제어 신호로 전환하는 상하 요동 보정 제어 시스템
    를 포함하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 윈치 제어 시스템은, 윈치가 화물 라인을 풀고 화물 라인을 감는 속도를 제어하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상하 요동 보정 제어 시스템은 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동 방향과 작동 속도를 제어하도록 가속도계로부터 나온 신호를 윈치 제어 시스템으로 전송되는 제어 신호로 변환하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 윈치 제어 시스템은 윈치 내외로의 유압 유체의 흐름을 제어하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상하 요동 보정 제어 시스템은 조화 진동 하중 제어 서브시스템(subsystem)을 더 포함하고, 상기 조화 진동 하중 제어 서브시스템은, 붐의 화물 라인에서의 조화 진동 하중의 발생을 탐지하고 화물 라인에서의 그러한 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정하는 수단을 포함하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조화 진동 하중 제어 서브시스템은 시간에 따른 화물 라인에서의 하중을 탐지하는 탐지 수단과, 화물 라인 상의 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정하는 조정 수단을 포함하는 것인 리프트 기구를 위한 상하 요동 보정 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화물 라인 상의 하중을 탐지하는 탐지 수단은 윈치에 통합되는 변환기를 포함하는 것인 상하 요동 보정 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 윈치에는 유압에 의해 동력이 제공되고, 상기 탐지 수단은 유압 유체 압력 변환기를 포함하는 것인 상하 요동 보정 시스템.
  9. 파도 작용의 영향을 받는 부동 선박에 설치되는 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템으로서, 상기 크레인은 선박에 있는 근위단과 선박을 벗어나 전개 가능한 원위단을 갖는 붐과, 크레인에 의해 지지되는 윈치, 그리고 이 윈치로부터 붐을 따라 화물에 연결 가능한 원위단으로 연장되는 화물 라인을 포함하고, 상기 상하 요동 보정 시스템은
    a. 붐의 원위단의 수직 동작을 측정하고 그러한 수직 동작에 관련된 신호를 전송하도록 붐의 원위단에 있는 기구와,
    b. 상기 윈치의 작동 방향과 작동 속도를 제어하는 윈치 제어 시스템, 그리고
    c. 상기 붐의 원위단에 있는 기구로부터 신호를 수신하고, 선박이 겪는 상하 요동을 윈치가 보정하도록 하기 위해 상기 신호를 윈치의 작동을 제어하는 윈치 제어 신호로 변환하는 상하 요동 보정 제어 시스템
    를 포함하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 윈치 제어 시스템은 윈치가 화물 라인을 풀고 화물 라인을 감는 속도를 제어하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 상하 요동 보정 제어 시스템은, 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동 방향과 작동 속도를 제어하도록 상기 기구로부터 나온 신호를 윈치 제어 시스템으로 전달되는 제어 신호로 변환하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 윈치 제어 시스템은 윈치 내외로의 유압 유체의 흐름을 제어하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 상하 요동 보정 제어 시스템은 조화 진동 하중 제어 서브시스템을 더 포함하며, 이 조화 진동 하중 제어 서브시스템은, 크레인의 화물 라인 상에서의 조화 진동 하중의 발생을 탐지하고 화물 라인에서의 그러한 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정하는 수단을 포함하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조화 진동 하중 제어 서브시스템은 시간에 따른 화물 라인에서의 하중을 탐지하는 탐지 수단과, 화물 라인에서의 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정하는 조정 수단을 포함하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 화물 라인에서의 하중을 탐지하는 탐지 수단은 윈치에 통합되는 변환기를 포함하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 윈치에는 유압에 의해 동력이 공급되며, 상기 탐지 수단은 유압 유체 압력 변환기를 포함하는 것인 크레인을 위한 상하 요동 보정 시스템.
  17. 주기적이고 일시적인 단기 수직 이동을 겪는 부동 선박에 설치 가능한, 상하 요동 보정식 크레인으로서,
    a. 선박에 장착 가능한 근위단과 선박을 벗어나 전개 가능한 원위단을 갖는 붐과,
    b. 크레인에 의해 지지되는 전동 윈치와,
    c. 상기 윈치에서부터 붐을 따라 연장되고 화물에 연결 가능한 원위단을 갖는 화물 라인과,
    d. 상기 붐의 원위단의 수직 동작을 감지하고 그러한 수직 동작에 관련된 신호를 전송하도록 붐의 원위단에 장착되는 모션 센서와,
    e. 상기 윈치의 작동을 제어하는 윈치 제어 시스템, 그리고
    f. 상기 모션 센서로부터 신호를 수신하고, 선박이 겪는 상하 요동을 보정하기 위해 윈치 제어 시스템이 윈치의 작동을 제어하도록 상기 신호를 제어 신호로 변환하는 상하 요동 보정 제어 시스템
    를 포함하는 상하 요동 보정식 크레인.
  18. 제17항에 있어서, 화물 라인 상에서의 조화 진동 하중의 발생을 탐지하고 화물 라인 상에서 그러한 조화 진동 하중 조건을 제거하도록 윈치의 작동 속도를 조정하는 조화 진동 하중 제어 서브시스템을 더 포함하고, 상기 조화 진동 하중 제어 서브시스템은, 시간에 따른 화물 라인에서의 하중을 탐지하고 화물 라인에서의 조화 진동 하중 조건의 감소에 기초하여 윈치의 작동 속도를 조정하는 수단을 포함하는 것인 상하 요동 보정식 크레인.
KR1020107007923A 2007-09-14 2008-09-15 모션 보정 시스템 KR20100072246A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US99375907P 2007-09-14 2007-09-14
US60/993,759 2007-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100072246A true KR20100072246A (ko) 2010-06-30

Family

ID=40452892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107007923A KR20100072246A (ko) 2007-09-14 2008-09-15 모션 보정 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090232625A1 (ko)
EP (1) EP2195273A2 (ko)
JP (1) JP2010538944A (ko)
KR (1) KR20100072246A (ko)
AU (1) AU2008298512A1 (ko)
WO (1) WO2009036456A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018421A (ko) * 2016-05-03 2019-02-22 하이콤 비.브이. 소형 부하체의 지정 가능한 목표 위치를 유지하기 위한 보상 장치

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008024513B4 (de) * 2008-05-21 2017-08-24 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung mit aktiver Seegangsfolge
WO2011028102A2 (en) * 2009-09-04 2011-03-10 Itrec B.V. Offshore wind turbine installation
KR101115367B1 (ko) * 2010-05-13 2012-02-15 (주)엠씨티이엔지 해양 선박용 넉클 크레인의 요동 보상장치
EP2576331B1 (en) * 2010-06-02 2015-07-08 Itrec B.V. Marine load raising and lowering system
KR101027583B1 (ko) * 2010-07-08 2011-04-06 (주)해안기계산업 선박용 크레인의 상하요동 보상 시스템
NO332033B1 (no) * 2010-07-12 2012-05-29 Polotec As System for handtering av last
KR101025874B1 (ko) * 2010-09-02 2011-03-30 디엠씨(주) 심해작업 크레인용 능동보상시스템
CN102001587B (zh) * 2010-11-17 2012-02-15 武汉船用机械有限责任公司 一种船用回转起重机吊臂搁置的自动控制方法及控制装置
NL2006248C2 (en) 2011-02-18 2012-08-21 Itrec Bv Active heave compensation system and method.
NO334789B1 (no) * 2011-04-04 2014-05-26 Rolls Royce Marine As Anordning for spenning av et tau eller en kabel
US20120282064A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 John Anthony Payne Apparatus and methods of positioning a subsea object
US10647560B1 (en) * 2011-05-05 2020-05-12 Enovation Controls, Llc Boom lift cartesian control systems and methods
DE102011102025A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung
NL2007165C2 (en) 2011-07-22 2013-01-24 Heerema Marine Contractors Nl Damping device for a vessel.
GB2493946B (en) * 2011-08-24 2017-07-19 Fraser Dunphy James Crane monitoring system
NL2007761C2 (en) 2011-11-09 2013-05-13 Ihc Holland Ie Bv Vessel and crane with full dynamic compensation for vessel and wave motions.
EP3034451A1 (en) * 2011-12-30 2016-06-22 National Oilwell Varco, L.P. Deep water knuckle boom crane
DE102012004802A1 (de) * 2012-03-09 2013-09-12 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung mit Aufteilung einer kinematisch beschränkten Größe des Hubwerks
US10259692B2 (en) 2012-06-06 2019-04-16 Seaonicas As Hybrid crane
BR112015013690B1 (pt) 2012-12-13 2021-11-16 National Oilwell Varco, L.P. Sistema de compensação de balouço remoto e guindaste tendo um sistema de compensação de balouço
WO2014123407A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-14 Barge Master Ip B.V. Motion compensation device and method for transferring a load
US9938119B2 (en) * 2013-07-26 2018-04-10 Electronic Power Design, Inc. Method and apparatus for retrofitting a pedestal crane
EP2896589B1 (en) 2014-01-17 2016-10-19 SAL Offshore B.V. Method and apparatus
NL2013384B1 (en) * 2014-08-29 2016-09-26 U-Sea Beheer B V Disturbance compensating marine and off-shore knuckle boom crane, ship provided therewith, and method there for.
NL2013544B1 (en) * 2014-09-29 2016-09-29 Ihc Holland Ie Bv Offshore crane tower system.
GB201419394D0 (en) * 2014-10-31 2014-12-17 Saipem Spa Offshore lifting of a load with heave compensation
DK179117B1 (en) * 2016-03-31 2017-11-13 A P Møller - Mærsk As Tugboat with crane or robot arm
EP3318530B1 (en) * 2016-11-03 2020-04-01 National Oilwell Varco Norway AS Method of upgrading a knuckle-boom crane and a heave-compensating crane
CN106429931B (zh) * 2016-12-06 2018-11-30 上海振华重工(集团)股份有限公司 主动式电动波浪补偿起重机的控制***和控制方法
NL2017937B1 (en) * 2016-12-06 2018-06-19 Itrec Bv A wave-induced motion compensating crane for use on an offshore vessel, vessel and load transferring method
FR3060549B1 (fr) * 2016-12-19 2018-12-07 IFP Energies Nouvelles Systeme de compensation de mouvement d'une charge accrochee a une installation mobile avec verin principal et verin secondaire
EP3385496B1 (en) * 2017-04-04 2019-11-13 Redaelli Tecna S.p.A. Method for evaluating temperatures in active heave compensation ropes
CN110709602B (zh) * 2017-06-12 2022-04-15 西门子歌美飒可再生能源公司 离岸风力涡轮机安装装置
CN107933835B (zh) * 2017-11-22 2023-05-26 自然资源部第二海洋研究所 一种水下机器人投放设备
NL2023056B1 (en) * 2019-05-02 2020-11-23 Itrec Bv Energy storing crane, vessel provided therewith, and method for serving energy consuming equipment.
FR3105200B1 (fr) 2019-12-24 2021-12-03 Reel Grue à flèche articulée, pour application offshore
CN111884558B (zh) * 2020-07-14 2021-09-14 湖南科技大学 开关磁阻电机驱动海洋绞车主动升沉补偿控制方法
CN113184725A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 中船绿洲镇江船舶辅机有限公司 一种折臂伸缩式半主动补偿起重机
CN114014179B (zh) * 2021-11-22 2024-01-30 湖南科技大学 一种电驱动海洋绞车主动升沉补偿***滑模控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3905580A (en) * 1973-10-09 1975-09-16 Global Marine Inc Heave compensator
US3912227A (en) * 1973-10-17 1975-10-14 Drilling Syst Int Motion compensation and/or weight control system
US4021019A (en) * 1975-03-24 1977-05-03 British Columbia Research Council Heave compensating cranes
US4271970A (en) * 1978-01-18 1981-06-09 William H. Miller Pedestal crane
GB2027947B (en) * 1978-06-13 1983-02-16 Robertson James & Sons Control system for hydraulically operated elements or systems
US4349179A (en) * 1979-06-19 1982-09-14 Gec Mechanical Handling Limited Control means for motion compensation devices
FI91517C (fi) * 1992-11-17 1994-07-11 Kimmo Hytoenen Menetelmä harmonisesti värähtelevän taakan ohjaamiseksi
US6496766B1 (en) * 1999-03-01 2002-12-17 North Carolina State University Crane monitoring and data retrieval systems and method
GB9929102D0 (en) * 1999-12-10 2000-02-02 Electric Drive Systems S A Maritime reeling system
US6505574B1 (en) * 2001-09-05 2003-01-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Vertical motion compensation for a crane's load
US6695158B2 (en) * 2002-02-04 2004-02-24 Manitowoc Crane Companies, Inc. Crane with self-raising mast
JP2004332890A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 上下動補償機能付巻上げ装置
US7063306B2 (en) * 2003-10-01 2006-06-20 Paccar Inc Electronic winch monitoring system
GB0406336D0 (en) * 2004-03-19 2004-04-21 Subsea 7 Uk Apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018421A (ko) * 2016-05-03 2019-02-22 하이콤 비.브이. 소형 부하체의 지정 가능한 목표 위치를 유지하기 위한 보상 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010538944A (ja) 2010-12-16
EP2195273A2 (en) 2010-06-16
WO2009036456A3 (en) 2009-06-11
AU2008298512A1 (en) 2009-03-19
US20090232625A1 (en) 2009-09-17
WO2009036456A2 (en) 2009-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100072246A (ko) 모션 보정 시스템
KR101285980B1 (ko) 크레인의 호이스팅 기어를 제어하기 위한 크레인 제어장치
US7731157B2 (en) Apparatus and method for heave compensation
US20110260126A1 (en) Winching apparatus and method
KR101115367B1 (ko) 해양 선박용 넉클 크레인의 요동 보상장치
CN109195900B (zh) 可移动直列式升沉补偿器
US20130220960A1 (en) Heave Compensated Crane
DK2896589T3 (en) Method and apparatus.
US8414241B2 (en) Device and method for lowering or lifting a load in water
NO20100435A1 (no) Fremgansmate for a redusere dynamiske laster i kraner
NO148025B (no) Fremgangsmaate og anordning til aa kompensere den relative vertikale bevegelse mellom et kranunderlag og et lastested
EP1795491B1 (en) Method for transferring the load between objects subjected to swell, and heave compensator
JPH09202291A (ja) 浮体減揺装置
CN113291990A (zh) 一种恒张力船舶位移测量装置
US8905381B2 (en) Hoisting assembly
EP1597142A1 (en) Heave compensation system
JP3685732B2 (ja) 懸吊装置の過負荷防止方法及び装置
CN109399456B (zh) 具有吊绳运动感应机构的起重设备及其起吊控制方法
CN203624881U (zh) 一种具有伸缩臂的克令吊
WO2024153668A1 (en) Crane system including a tugger winch and tugger line
CN217148385U (zh) 一种恒张力船舶位移测量装置
CN215160529U (zh) 一种潜水钟吊放止荡门架
JP7235244B2 (ja) 吊荷動揺抑制装置
CN115676650A (zh) 一种基于力位联合控制的主动式波浪升沉补偿装置
NO20210737A1 (en) Riser tensioning system

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid