KR101523926B1

KR101523926B1 - 터렛용 베어링 장착장치

Info

Publication number: KR101523926B1
Application number: KR1020140008993A
Authority: KR
Inventors: 김진혁; 구본국; 구창현; 김지남; 김현석; 박석식; 유영목; 유영호; 유정모
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-05-29
Anticipated expiration: 2034-01-24

Abstract

터렛용 베어링 장착장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선체에 형성된 터렛 설치용 수직 개구부를 둘러 싸도록 원형으로 배치된 베어링하우징에 베어링을 장착하기 위한 터렛용 베어링 장착장치에 있어서, 상기 베어링하우징의 외곽에서 상기 베어링하우징의 배치 방향을 따라 설치되는 가이드레일; 및 상기 가이드레일을 따라 움직이며, 상부에는 상기 베어링하우징에 삽입되는 베어링유닛이 놓이는 베드부를 포함하는 터렛용 베어링 장착장치가 제공될 수 있다.

Description

터렛용 베어링 장착장치{APPARATUS FOR INSTALLING BEARING FOR TURRET}

본 발명은 터렛용 베어링 장착장치에 관한 것이다.

일반적으로 해저에서 가스 또는 원유를 시추하는 시추선(drill ship)이나 FPSO(부유식 원유생산 하역 저장설비)는 시추를 보조하기 위한 터렛(turret)을 구비하고 있다.

터렛은 보통 선박의 한쪽 선단부, 통상 선수부에 마련된 수직 개구부 또는 문풀(moon pool)에 장착되고, 체인 등에 의해 해저의 광구 플랫폼(subsea well platform)에 고정되어 선박을 계류하게 된다.

또한, 터렛은 선박이 터렛을 중심축으로 하여 상대적인 회전이 가능하도록 선박에 설치되는 바, 시추작업을 하는 동안 광구 플랫폼으로부터 선박으로의 가스 또는 원유의 이송을 위한 안정적이고 연속적인 이송경로를 제공한다.

즉, 해상의 선박이 가스 또는 원유가 이송되는 동안 바람, 파도 또는 조류에 의해 유동하는 경우에도 선박이 고정된 터렛을 중심축으로 하여 자유롭게 회전할 수 있게 하여, 선박의 유동에 상관없이 가스 또는 원유가 고정된 터렛 내부의 튜브 등을 통하여 안정적으로 이송될 수 있도록 하는 것이다.

터렛을 중심으로 선박이 회전하도록 하는 구조의 일 예는, 터렛에 마련된 베어링이 수직 개구부(문풀)를 형성하는 선체의 외벽과 미끄럼 접촉에 의해 회전이 이루어지도록 하는 것이다.

이 경우 베어링과 접촉하는 선체 외벽은 터렛의 회전시 가해지는 하중을 견딜 수 있는 강성이 요구되며, 통상적으로 터렛용 베어링은 상부수직베이링(Upper Vertical bearing)과 상부수평베어링(Upper horizontal Bearing) 및 하부수평베어링(Lower Horizontal Bearing)으로 대별될 수 있다.

여기서, 상부수평베어링은 선체의 수평방향 유동에 의해 발생하는 수평하중을 주로 지지하는데, 수직 개구부의 상부에서 상부수직베어링의 하부에 배치될 수 있다.

상부수평베어링은 수직 개구부의 상부에서 터렛을 원주방향으로 둘러 싸는 구조로 일정간격 이격되게 설치될 수 있는바, 이때 상부수평베어링은 베어링하우징에 삽입된 후 고정 설치될 수 있다.

상기 베어링하우징에 상부수평베어링을 삽입하기 위해서는 베어링하우징의 바닥면과 동일한 높이를 갖는 베어링베드에 상부수평베어링을 올려놓은 다음 베어링하우징 내부로 밀어서 설치하는바, 종래에는 상기 베어링베드가 베어링하우징의 입구 외곽에서 원주방향을 따라 베어링하우징의 개수만큼 마련되어 있는 구조이기 때문에 많은 수의 베어링베드 제조에 따른 과도한 비용이 발생하는 문제가 있다.

한국공개특허 KR10-2012-97746

본 발명의 실시예는, 베어링하우징에 베어링유닛을 삽입 설치함에 있어 종래 베어링하우징의 개수에 대응하는 많은 수의 베드부가 필요하던 구조를 개선하여 하나의 베드부가 베어링하우징 둘레를 따라 움직이면서 베어링유닛을 삽입할 수 있는 터렛용 베어링 장착장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 형성된 터렛 설치용 수직 개구부를 둘러 싸도록 원형으로 배치된 베어링하우징에 베어링을 장착하기 위한 터렛용 베어링 장착장치에 있어서, 상기 베어링하우징의 외곽에서 상기 베어링하우징의 배치 방향을 따라 설치되는 가이드레일; 및 상기 가이드레일을 따라 움직이며, 상부에는 상기 베어링하우징에 삽입되는 베어링유닛이 놓이는 베드부를 포함하는 터렛용 베어링 장착장치가 제공될 수 있다.

여기서 상기 가이드레일은 서로 평행하도록 복선으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 베드부에는 상기 베어링유닛을 상기 베어링하우징에 삽입하기 위한 베어링삽입수단이 마련될 수 있다.

또한 상기 베어링삽입수단은, 상기 베어링유닛의 후방에 배치되며 상기 베어링유닛을 베어링하우징 쪽으로 밀어주는 푸시플레이트; 상기 푸시플레이트와 연결되어 외력을 전달하는 커넥팅로드; 및 상기 커넥팅로드에 외력을 제공하여 상기 커넥팅로드가 베어링하우징 쪽으로 이동되도록 하는 작동실린더부를 포함할 수 있다.

또한 상기 베드부의 하부에는 상기 가이드레일을 따라 회전되는 롤러부가 마련될 수 있다.

또한 상기 가이드레일에서 상기 롤러부와 접촉하는 부분은 랙기어로 형성되고, 상기 롤러부는 피니언기어로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 베어링하우징의 둘레에 베어링하우징의 배치방향을 따라 설치된 가이드레일을 설치하고 그 가이드레일 상에서 하나의 베드부가 이동하면서 하우징유닛을 해당 베어링하우징에 삽입 설치하도록 함으로써 많은 수의 베드부 제작에 필요한 비용을 절감함과 동시에 베드부 설치가 간단해져 작업 공기를 줄일 수 있다.

도1은 터렛이 설치된 해양플랜트를 나타낸 개략도,
도2는 도1에 도시된 해양플랜트에서 터렛용 베어링의 배치 구조를 보이기 위한 수직 개구부의 종단면도,
도3은 도2의 수직 개구부에 터렛이 설치된 구조를 나타낸 종단면도,
도4는 본 발명의 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치를 나타낸 평면도,
도5는 본 발명의 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치를 나타낸 측면도,
도6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드레일과 베드부의 결합 구조를 보이기 위한 단면도,
도7은 본 발명의 실시예에 따른 가이드레일과 롤러부의 구조를 보이기 위한 사시도.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 부호가 사용되며 이에 따른 부가설명은 생략한다.

도1은 터렛이 설치된 해양플랜트를 나타낸 개략도이고, 도2는 도1에 도시된 해양플랜트에서 터렛용 베어링의 배치 구조를 보이기 위한 수직 개구부의 종단면도이며, 도3은 도2의 수직 개구부에 터렛이 설치된 구조를 나타낸 종단면도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 해저에서 가스 또는 원유를 시추하는 해양플랜트(10), 예를 들어 시추선이나 부유식 원유생산하역저장설비(FPSO)에는 시추를 보조하기 위한 터렛(20)이 구비될 수 있다.

터렛(20)은 가스 또는 원유가 이송되는 동안 바람, 파도 또는 조류에 의해 해양플랜트(10)가 유동하는 경우에도 터렛(20)을 중심축으로 하여 해양플랜트(10)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는바, 가스 또는 원유는 해양플랜트(10)의 유동에 상관없이 터렛(20) 내부의 튜브 등을 통하여 해양플랜트(10)로 안정적으로 이송될 수 있다.

터렛(20)을 중심으로 해양플랜트(10)가 회전될 수 있도록 도2에 도시된 바와 같이 해양플랜트(10)의 선체(11)에는 터렛(20)이 관통되기 위한 수직 개구부(12)가 형성될 수 있다.

여기서 수직 개구부(12)는 터렛(20)을 설치하기 위해 별도로 선체(11)에 형성될 수도 있고, 시추용 파이프 등을 해저로 내려 보내기 위해 해양플랜트(10)에 형성된 문풀(moon pool)에 의해 마련될 수도 있다.

한편, 수직 개구부(12)에는 터렛(20)을 회전축으로 하여 선체(11)가 회전할 수 있도록 다수개의 베어링이 마련될 수 있다.

수직 개구부(12)를 형성하는 선체(11)의 상부에서부터 하부 방향으로 가는 3개소에 상부수직베어링(30)(Upper Vertical bearing)과 상부수평베어링(40)(Upper horizontal Bearing) 및 하부수평베어링(50)(Lower Horizontal Bearing)이 각각 설치될 수 있다.

터렛(20)과 접촉하는 수직 개구부(12)의 선체(11) 외벽은 터렛(20)의 자중과 선체(11)의 유동에 의해 축하중과 수평하중을 동시에 받을 수 있는바, 상기한 바와 같은 각각의 베어링(30,40,50)들은 이러한 하중을 지지하며 선체(11)가 회전할 수 있도록 한다.

상부수직베어링(30)은 터렛(20)의 자중에 의해 발생하는 축하중과 선체(11)의 수직방향 유동에 의해 발생하는 수직하중을 주로 지지하며, 선체(11)가 터렛(20)을 중심으로 회전 가능하게 지지할 수 있고, 보통 수직 개구부(12)의 선체(11) 상부에 돌출되는 형태로 설치될 수 있다.

또한 상부수평베어링(40) 및 하부수평베어링(50)은 선체(11)의 수평방향 유동에 의해 발생하는 수평하중을 주로 지지하는바, 상부수평베어링(40)은 상부수직베어링(30)에 인접한 수직 개구부(12)의 상부에 설치될 수 있고 하부수평베어링(50)은 수직 개구부(12)의 하부에 설치될 수 있다.

한편, 도2에 도시된 선체(11)의 수직 개구부(12)에는 도3에 도시된 바와 같은 형태로 터렛(20)이 설치될 수 있다.

도3을 참조하면, 터렛(20)은 선체(11)의 수직 개구부(12)를 관통하며 수직 개구부(12)와의 사이에서 상대 회전 가능하도록 설치되는 바, 이에 따라 해양플랜트(10)의 선체(11)는 상부수직베어링(30)과 상부수평베어링(40) 및 하부수평베어링(50)에 의하여 터렛(20)을 중심으로 회전할 수 있다.

여기서 상부수평베어링(40)은 수직 개구부(12)의 상부에서 터렛(20)을 원주방향으로 둘러 싸는 구조로 일정간격 이격되게 설치될 수 있는바, 이때 상부수평베어링(40)은 베어링하우징(41) 내부에 삽입된 후 고정 설치될 수 있으므로 상기 베어링하우징(41) 역시 터렛(20)을 둘러 싸도록 선체(11)에 원형으로 배치될 수 있다.

베어링하우징(41) 내부에 고정 설치된 상부수평베어링(40)은 터렛(20)의 외경과 접촉하면서 수평하중을 지지하게 되는데, 이때 상기 터렛(20)의 외경에는 베어링레일(40a)이 설치될 수 있다.

이하, 도4 내지 도7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치에 대하여 설명한다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치를 나타낸 평면도이고, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치를 나타낸 측면도이며, 도6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드레일과 베드부의 결합 구조를 보이기 위한 단면도이고, 도7은 본 발명의 실시예에 따른 가이드레일과 롤러부의 구조를 보이기 위한 사시도이다.

여기에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터렛용 베어링 장착장치는 가이드레일(100)과 베드부(200)를 포함할 수 있다.

도4에 잘 나타나 있는 바와 같이, 가이드레일(100)은 베어링하우징(41)의 외곽에서 베어링하우징(41)의 배치방향을 따라 설치되는 것으로서, 가이드레일(100)은 상기 베어링하우징(41)으로부터 일정한 거리를 유지하면서 베어링하우징(41)의 배치방향과 동일한 방향으로 길게 설치될 수 있다.

이때 가이드레일(100)은 하나로 마련될 수도 있지만, 상기 베드부(200)가 안정적으로 이동될 수 있도록 2개가 서로 평행하는 복선 형태로 마련될 수 있다.

베어링하우징(41)은 선체(11)에 설치되는 터렛(20)을 원주방향으로 둘러싸도록 선체(11)에 원형으로 배치될 수 있는바, 상기 가이드레일(100) 또한 베어링하우징(41)의 배치방향을 따라 2개가 복선으로 나란하게 원형으로 설치될 수 있다.

한편, 베드부(200)는 가이드레일(100)에 이동 가능하게 설치되며 상부에는 상기 베어링하우징(41)에 삽입될 베어링유닛(40)이 놓여지는 구성으로서, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 베드부(200)는 가이드레일(100) 위에 이동 가능하게 설치되어 가이드레일(100)의 경로를 따라 움직이다가 해당 베어링하우징(41) 입구에 도달하면 베드부(200) 위에 있는 베어링유닛(40)이 베어링하우징(41)으로 삽입될 수 있도록 하는 받침대 역할을 할 수 있다.

또한, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 베드부(200)에는 베드부(200) 위에 놓여진 베어링유닛(40)을 해당 베어링하우징(41)에 삽입하기 위한 베어링삽입수단(300)이 마련될 수 있다.

베어링삽입수단(300)은 베드부(200) 상에서 베어링유닛(40)의 후방에 배치될 수 있으며, 푸시플레이트(310)와 커넥팅로드(320) 및 작동실린더부(330)를 포함할 수 있다.

푸시플레이트(310)는 베어링유닛(40)의 후방에 배치되면서 베어링유닛(40)을 상기 베어링하우징(41) 쪽으로 밀어 베어링유닛(40)을 베어링하우징(41) 내부에 삽입시킬 수 있다.

또한, 커넥팅로드(320)는 푸시플레이트(310)의 후면에 연결되어 푸시플레이트(310)에 외력을 전달하는 구성이며, 작동실린더부(330)는 베드부(200) 상에 고정 설치되며 커넥팅로드(320)에 외력에 제공하여 커넥팅로드(320)가 베어링하우징(41) 쪽으로 이동될 수 있도록 한다.

따라서, 베드부(200)가 가이드레일(100)을 따라 이동하다가 해당 베어링하우징(41) 입구에 일치되도록 정지하면, 상기 작동실린더부(330)가 커넥팅로드(320)에 외력을 제공하여 커넥팅로드(320)가 베어링하우징(41) 쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 커넥팅로드(320)의 끝단에 연결된 푸시플레이트(310)가 베어링유닛(40)을 밀면서 베어링하우징(41) 내부로 삽입시킬 수 있다.

이때, 작동실린더부(330)는 커넥팅로드(320)와 연결되어 커넥팅로드(320)를 밀거나 잡아 당기는 외력을 제공할 수 있는바, 작동실린더부(330)는 작동매체로서 유압을 이용하는 유압실린더일 수 있으며, 필요에 따라 공압을 이용하는 공압실린더가 사용될 수도 있는데, 상기 작동실린더부(330)의 종류는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

여기서 작동실린더부(330)의 구성 및 작동 메커니즘은 일반적으로 널리 알려져 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 또한 작동실린더부(330)에 전기적으로 연결되는 작동스위치(미도시)는 작동실린더부(330)를 동작시킴으로써 사용자가 원하는 방향으로 상기 푸시플레이트(310)를 이동시킬 수 있으나, 이 또한 널리 알려진 사항이므로 상세한 설명 및 도면의 도시를 생략한다.

한편, 도6에 도시된 바와 같이 베드부(200)의 하부에는 가이드레일(100)을 따라 회전되는 롤버부(210)가 마련될 수 있는데, 상기 롤버부(210)는 베드부(200)가 가이드레일(100)을 따라 좀 더 원활하게 이동될 수 있도록 하는 것으로, 롤버부(210)는 베드부(200)의 하부에 회전 가능하게 설치되며 상기 가이드레일(100) 위에 얹혀질 수 있다.

또한 도7에 도시된 바와 같이, 가이드레일(100)에서 롤버부(210)와 접촉하는 부분은 랙기어(101)로 형성될 수 있고, 랙기어(101)와 접촉하는 롤버부(210)의 일 부분은 피니언기어(211)로 형성될 수 있다.

가이드레일(100)과 롤버부(210)가 랙기어(101)와 피니언기어(211)의 구조로 형성되면, 가이드레일(100)을 따라 이동되는 롤버부(210)에 슬립이 발생하지 않아 베드부(200)가 해당 베어링하우징(41)의 정위치에 정확하게 정지될 수 있다.

예를 들어, 가이드레일(100)과 롤버부(210)가 랙기어(101)와 피니언 기어로 이루어지지 않은 경우, 베드부(200)가 해당 베어링하우징(41)의 정위치에 일단 정지했더라도 롤버부(210)가 회전되어 베드부(200)의 위치가 달라질 수 있지만, 가이드레일(100)과 롤버부(210)가 랙기어(101)와 피니언기어(211)로 이루어지게 되면 큰 외력을 가하지 않는 한 베드부(200)가 쉽게 이동되기는 어렵다.

이상, 본 발명을 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

10 : 해양플랜트 11 : 선체
12 : 수직 개구부 20 : 터렛
40 : 베어링유닛 41 : 베어링하우징
100 : 가이드레일 101 : 피니언기어
200 : 베드부 210 : 롤러부
211 : 피니언기어 300 : 베어링삽입수단
310 : 푸시플레이트 320 : 커넥팅로드
330 : 작동실린더부

Claims

선체에 형성된 터렛 설치용 수직 개구부를 둘러 싸도록 배치된 베어링하우징에 베어링을 장착하기 위한 터렛용 베어링 장착장치에 있어서,
상기 베어링하우징의 외곽에서 상기 베어링하우징의 배치 방향을 따라 설치되는 가이드레일; 및
상기 가이드레일을 따라 움직이며, 상부에는 상기 베어링하우징에 삽입되는 베어링유닛이 놓이는 베드부;
를 포함하는 터렛용 베어링 장착장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드레일은 서로 평행하도록 복선으로 이루어진 터렛용 베어링 장착장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베드부에는 상기 베어링유닛을 상기 베어링하우징에 삽입하기 위한 베어링삽입수단이 마련된 터렛용 베어링 장착장치.
제3항에 있어서,
상기 베어링삽입수단은,
상기 베어링유닛의 후방에 배치되며 상기 베어링유닛을 상기 베어링하우징 쪽으로 밀어주는 푸시플레이트;
상기 푸시플레이트와 연결되어 외력을 전달하는 커넥팅로드; 및
상기 커넥팅로드에 외력을 제공하여 상기 커넥팅로드가 상기 베어링하우징 쪽으로 이동되도록 하는 작동실린더부;
를 포함하는 터렛용 베어링 장착장치.
제1항에 있어서,
상기 베드부의 하부에는 상기 가이드레일을 따라 회전되는 롤러부가 마련된 터렛용 베어링 장착장치.
제5항에 있어서,
상기 가이드레일에서 상기 롤러부와 접촉하는 부분은 랙기어로 형성되고, 상기 롤러부는 피니언기어로 형성된 터렛용 베어링 장착장치.