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KR102028559B1 - Apparatus To Control Rudder Angle For Ship - Google Patents

Apparatus To Control Rudder Angle For Ship Download PDF

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KR102028559B1
KR102028559B1 KR1020120121422A KR20120121422A KR102028559B1 KR 102028559 B1 KR102028559 B1 KR 102028559B1 KR 1020120121422 A KR1020120121422 A KR 1020120121422A KR 20120121422 A KR20120121422 A KR 20120121422A KR 102028559 B1 KR102028559 B1 KR 102028559B1
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Abstract

본 발명은 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정할 수 있는 선박의 러더 각도 제어장치를 개시한다. 선박의 러더 각도 제어장치는 조타실의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부와, 러더각도 설정부에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 조타실의 조정레버로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a rudder angle control device of a ship capable of adjusting the angle of the rudder according to the adjustment signal of the adjustment lever in the rotation range of the rudder set in conjunction with the speed of the hull. The rudder angle control device of the ship is a rudder angle setting unit that sets the rotation range of the rudder according to the ship speed signal output from the speedometer of the steering chamber, and an adjustment output from the steering lever of the steering chamber in the rotation range of the rudder set by the rudder angle setting unit. It characterized in that it comprises a steering device driver for adjusting the rudder angle by outputting a drive signal for driving the steering gear in accordance with the signal.

Description

선박의 러더 각도 제어장치{Apparatus To Control Rudder Angle For Ship}Rudder Angle For Ship {Apparatus To Control Rudder Angle For Ship}

본 발명은 선박의 러더 각도 제어장치에 관한 것으로, 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정하는 것이다.
The present invention relates to a rudder angle control device of a ship, and to adjust the angle of the rudder in accordance with the adjustment signal of the adjustment lever in the rotation range of the rudder set in conjunction with the hull speed.

일반적으로 선박은 선체의 선미부에 선박의 진행 방향을 조정하기 위한 수단의 하나로 러더(rudder)가 장착된다. 러더는 선박의 추진력을 일으키는 프로펠러 바로 뒤에 설치하여 물의 방향을 돌려 선박의 진행 방향을 바꾸어 준다. 러더는 선체에 설치되는 러더 트렁크와, 러더 트렁크를 관통하는 러더 스톡과, 러더 스톡의 단부에 결합하는 러더 블레이드를 포함하여 구성할 수 있다.In general, a rudder is mounted on the stern of the hull as one of means for adjusting the direction of travel of the ship. The rudder is installed just behind the propeller that generates the propulsion of the ship, turning the water and changing the ship's direction. The rudder can be configured to include a rudder trunk installed on the hull, a rudder stock through the rudder trunk, and a rudder blade coupled to the end of the rudder stock.

조타실에 마련된 조향장치의 하나인 조정레버를 이용하여 스티어링 기어(steering gear)를 구동시키면 러더 스톡에 결합된 러더 블레이드가 회전함에 따라 러더 각도를 조정하게 된다.When the steering gear is driven using an adjustment lever, which is one of the steering devices provided in the steering chamber, the rudder angle is adjusted as the rudder blades coupled to the rudder stock rotate.

[문헌 1]에 선박용 러더를 개시하고 있다. 이 선행문헌을 포함한 종래기술에 따르면 러더 블레이드가 0도 내지 35도의 작동 범위 내에서 움직이도록 한정하고 있기 때문에 저속으로 진행 시 선회 반경(turning radius)을 줄이는데 제한을 받게 된다. In Document 1, a rudder for ships is disclosed. According to the prior art, including this prior document, the rudder blade is limited to move within the operating range of 0 degrees to 35 degrees, thereby limiting the turning radius at low speed.

따라서 자동차 운반선이나 컨테이너선, LNG선과 같이 고가의 대형 선박은 러더 각도를 제한된 범위(35도) 보다 크게하여 선회 반경을 줄임으로서 저속 운항중에 발생할 수 있는 충돌 위험으로부터 대처 능력을 높일 수 있도록 하는 것이 요구된다.
Therefore, expensive large vessels such as automobile carriers, container ships, and LNG carriers need to be able to increase their ability to cope with the risk of collision during low-speed operation by reducing the turning radius by making the rudder angle larger than the limited range (35 degrees). do.

[문헌1] 한국공개특허 제2012-0051240호(2012. 05. 22 공개)[Document 1] Korean Patent Publication No. 2012-0051240 (published May 22, 2012)

없음none

본 발명의 일측면은 선체의 속도에 연동하여 설정한 러더의 회전범위에서 조정레버의 조정신호에 따라 러더의 각도를 조정하는 데 그 목적이 있다.
One aspect of the present invention is to adjust the angle of the rudder according to the adjustment signal of the adjustment lever in the rotation range of the rudder set in conjunction with the speed of the hull.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는, 조타실의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부; 상기 러더각도 설정부에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 상기 조타실의 조정레버로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부;를 포함한다.The rudder angle control device of a ship according to the embodiment of the present invention as described above, the rudder angle setting unit for setting the rotation range of the rudder in accordance with the ship speed signal output from the speedometer of the steering chamber; And a steering apparatus driver configured to adjust a rudder angle by outputting a driving signal for driving the steering gear in accordance with an adjustment signal output from the steering lever of the steering chamber in the rotation range of the rudder set by the rudder angle setting unit.

상기 조향장치 구동부는, 상기 선박의 속도가 설정 속도이하의 저속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 45도로 설정하여 선회 반경이 줄어들 수 있도록 하고, 상기 선박의 속도가 설정 속도 보다 큰 고속으로 진행하는 경우, 상기 러더의 회전범위를 좌현과 우현 각각 35로 설정하여 선회 반경이 커질 수 있도록 한다.The steering device driving unit, when the speed of the ship proceeds at a low speed below the set speed, by setting the rotation range of the rudder to 45 degrees each port and starboard, so that the turning radius can be reduced, the speed of the ship is set speed In the case of proceeding at a higher speed, the turning range of the rudder is set to 35 in the port and starboard, respectively, so that the turning radius can be increased.

상기 러더각도 설정부는, 스티리어링 기어 룸에 설치되어 선박의 속도에 따라 상기 러더의 회전범위를 설정할 수 있다.
The rudder angle setting unit may be installed in the steering gear room to set the rotation range of the rudder according to the speed of the ship.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는 속도계의 속도 신호에 따라 러더의 회전범위를 설정함으로서 저속 운항 시 선회 반경을 줄일 수 있도록 하여 충돌 위험에 대한 대처 능력을 향상시킬 수 있다.
As described above, the rudder angle control apparatus of the ship according to the embodiment of the present invention can reduce the turning radius during low-speed operation by setting the rotation range of the rudder according to the speed signal of the speedometer, thereby improving the ability to cope with the collision risk. have.

도 1은 본 발명이 적용하는 선박을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 선박에 설치한 러더를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 블록도이다.
도 4는 도 3의 러더각도 설정부에 의해 설정되는 러더의 회전범위를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 설정속도보다 큰 고속에서 설정되는 제1러더 회전범위를 나타내고, (b)는 설정속도 이하의 저속 운항 시 설정되는 제2러더 회전범위를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view schematically showing a vessel to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a view for explaining a rudder installed in the ship of FIG. 1.
3 is a block diagram of a rudder angle control device of a ship according to the present invention.
4 is a view for explaining the rotation range of the rudder set by the rudder angle setting unit of FIG. 3, (a) shows the first rudder rotation range set at a higher speed than the set speed, (b) is set The second rudder rotation range is set during low speed operation below the speed.
5 is a flow chart for explaining the operation of the rudder angle control device of the ship according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, a rudder angle control device of a ship according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 자동차 운반선, 컨테이너선, LNG선과 같은 대형 선박(20)의 선미에는 선체의 진행방향을 바꾸기 위한 러더(2)를 장착하고 있으며, 조타실(10)에 마련된 조정레버를 이용하여 러더(2) 각도를 조정하도록 되어 있다.As can be seen in Figure 1, the stern of the large vessel 20, such as a car carrier, container ship, LNG carrier is equipped with a rudder (2) for changing the direction of the hull, adjustment lever provided in the steering chamber (10) The angle of the rudder 2 is adjusted using.

도 2를 참고하여, 선박의 추진력을 발생하는 프로펠러(30)의 바로 뒤에 러더혼(1)에 결합된 러더(2)를 설치하는데, 교행하는 다른 선박이나 장애물과 충돌할 수 있는 위험 상황이 돌발적으로 나타날 수 있기 때문에, 저속 운항 시에 러더(2)의 회전범위를 크게 설정하여 선회 반경을 줄이는 것이 요구된다.Referring to FIG. 2, a rudder 2 coupled to the rudder horn 1 is installed immediately behind the propeller 30 generating the propulsion force of the ship, and a dangerous situation that may collide with another ship or obstacle that is crossing is sudden. In order to reduce the turning radius by setting a large rotation range of the rudder 2 during low-speed operation.

본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 조타실(10)과 떨어진 스티어림 기어룸(13)에서 원격으로 신호를 제공받을 수 있다. 스티어링 기어룸(13)은 선미에 위치한 러더(2) 상부에 마련된다.The rudder angle control device of the ship according to the present invention, as shown in FIG. 3, may be remotely provided with a signal in the steering gear room 13 away from the steering chamber 10. The steering gear room 13 is provided above the rudder 2 located at the stern.

조타실(10)에는 선박을 운전하기 위한 각종 계기판과 조정장치들이 마련되어 있으며, 예를 들어 러더 각도를 조정하기 위한 조정레버(11)와 선체속도를 지시하는 속도계(12)를 구비하고 있다.The steering chamber 10 is provided with various instrument panels and adjusting devices for driving a ship, and includes, for example, an adjusting lever 11 for adjusting a rudder angle and a speedometer 12 for indicating a hull speed.

스티어링 기어룸(13)에는 러더(2)를 회전시키는 스티어링 기어(15)에 구동신호를 인가하는 조향장치 구동부(14)와, 조향장치 구동부(14)에 러더의 회전범위 설정신호(R1)(R2)를 인가하는 러더각도 설정부(16)를 포함한다.The steering gear room 13 includes a steering device driver 14 for applying a drive signal to the steering gear 15 for rotating the rudder 2, and a rotation range setting signal R1 of the rudder to the steering device driver 14 ( And a rudder angle setting section 16 for applying R2).

스티어링 기어(15)는 유압 실린더를 이용하여 움직이거나 유압 모터를 이용하여 움직일 수 있는데, 이러한 유압 실린더와 유압 모터가 조향장치 구동부(14)의 구동 신호에 따라 스티어링 기어(15)의 변위를 결정하게 된다.The steering gear 15 can be moved by means of a hydraulic cylinder or by means of a hydraulic motor, which allows the hydraulic cylinder and the hydraulic motor to determine the displacement of the steering gear 15 in accordance with the drive signal of the steering drive 14. do.

러더각도 설정부(16)는 속도계(12)에서 출력된 선속 신호를 인가받고, 선속 신호에 따라 선체 속도에 대응하는 러더의 회전범위를 설정하기 위한 제1회전범위 설정신호(R1) 또는 제2회전범위 설정신호(R2)를 조향장치 구동부(14)에 인가한다.The rudder angle setting unit 16 receives the ship speed signal output from the speedometer 12 and, according to the ship speed signal, sets the first rotation range setting signal R1 or the second to set the rotation range of the rudder corresponding to the ship speed. The rotation range setting signal R2 is applied to the steering device driver 14.

예를 들어, 운항하는 선박의 선체 속도가 설정 속도인 12노트 보다 큰 속도로 움직이는 경우 러더각도 설정부(16)가 제2회전범위 설정신호(R2)를 조향장치 구동부(14)에 인가함에 따라 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (a)와 같이 좌현과 우현 각각 35도로 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가한다. For example, when the hull speed of a sailing vessel moves at a speed greater than 12 knots, the rudder angle setting unit 16 applies the second rotation range setting signal R2 to the steering device driver 14. As shown in FIG. 4A, the steering device driving unit 14 drives a drive signal for adjusting the angle of the rudder 2 according to the adjustment signal of the adjustment lever 11 in the rotation range set at 35 degrees of the port and starboard, respectively. 15).

한편 선체 속도가 12노트이하의 저속으로 선박이 운항하는 경우, 러더각도 설정부(16)가 제1회전범위 설정신호(R1)를 조향장치 구동부(14)에 인가함에 따라 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (b)와 같이 좌현과 우현 각각 45도로 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가한다. On the other hand, when the ship is operating at a low speed of 12 knots or less, the steering angle driving unit 14 as the rudder angle setting unit 16 applies the first rotation range setting signal R1 to the steering system driving unit 14. As shown in (b) of FIG. 4, the driving signal for adjusting the angle of the rudder 2 according to the adjustment signal of the adjustment lever 11 is applied to the steering gear 15 in the rotation range set at 45 degrees to the port and starboard, respectively.

이하에서는 상기 구성의 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치의 동작을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the rudder angle control device of the ship according to the present invention of the above configuration will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4를 참고하여, 조타실(10)의 조정레버(11)가 러더(2) 각도를 조정하기 위한 조정신호를 스티어링 기어룸(13)의 조향장치 구동부(14)에 출력하고, 조타실(10)의 속도계(12)가 선체 속도에 대응하는 선속 신호를 러더각도 설정부(16)에 출력한다(40). 이에 따라 러더각도 설정부(16)는 속도계(12)의 선속 신호를 제공받는다(42).Referring to FIG. 4, the adjustment lever 11 of the steering chamber 10 outputs an adjustment signal for adjusting the angle of the rudder 2 to the steering apparatus drive unit 14 of the steering gear room 13, and the steering chamber 10. The speedometer 12 outputs a ship speed signal corresponding to the ship speed to the rudder angle setting unit 16 (40). Accordingly, the rudder angle setting unit 16 is provided with the speed signal of the speedometer 12 (42).

선체 속도가 설정속도인 12노트 보다 크면(44의 아니오) 러더각도 설정부(16)가 제2회전범위 설정신호(R2)을 조향장치 구동부(14)에 인가한다(46). 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (a)와 같이 제2회전범위 설정신호(R2)에 기초하여 좌현과 우현 각각 35도로 회전범위를 설정하고, 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가하여 러더(2) 각도를 바꾼다(50).If the hull speed is greater than 12 knots (No. 44), the rudder angle setting section 16 applies the second rotation range setting signal R2 to the steering device driver 14 (46). The steering device driving unit 14 sets a rotation range of 35 degrees each of the port and the starboard based on the second rotation range setting signal R2 as shown in FIG. 4A, and adjusts the adjustment lever 11 in the set rotation range. According to the signal, a driving signal for adjusting the angle of the rudder 2 is applied to the steering gear 15 to change the rudder 2 angle (50).

다른 예로서, 선체 속도가 설정속도인 12노트 이하 이면(44의 예) 러더각도 설정부(16)가 제1회전범위 설정신호(R1)을 조향장치 구동부(14)에 인가한다(48). 조향장치 구동부(14)는 도 4의 (b)와 같이 제1회전범위 설정신호(R1)에 기초하여 좌현과 우현 각각 45도로 회전범위를 상대적으로 크게 설정하고, 설정된 회전범위에서 조정레버(11)의 조정신호에 따라 러더(2) 각도를 조정하기 위한 구동신호를 스티어링 기어(15)에 인가하여 러더(2) 각도를 바꾼다(50).As another example, the rudder angle setting unit 16 applies the first rotation range setting signal R1 to the steering apparatus driver 14 (48) when the hull speed is 12 knots or less at the set speed. The steering unit driver 14 sets the rotation range relatively large at 45 degrees to the port and starboard, respectively, based on the first rotation range setting signal R1 as shown in FIG. 4B, and adjusts the adjustment lever 11 at the set rotation range. In accordance with the adjustment signal of), a driving signal for adjusting the angle of the rudder 2 is applied to the steering gear 15 to change the angle of the rudder 2 (50).

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 러더 각도 제어장치는 저속 운항 시 러더(2)의 회전범위를 크게 설정하여 선회 반경을 줄일 수 있으므로 교행하는 다른 선박이나 장애물과 충돌할 수 있는 돌출적인 충돌위험에 능동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.As described above, the rudder angle control device of the ship according to the present invention can reduce the turning radius by setting the rotation range of the rudder 2 at a low speed, so that it may collide with other ships or obstacles that collide with each other. There is an effect that can actively cope with.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 러더 각도 제어장치를 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the rudder angle control device of the ship according to an embodiment of the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but this is for illustrative purposes and is not intended to limit the invention to this, the scope of the present invention is detailed Rather than the description is defined by the appended claims, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the invention.

1 : 러더혼 2 : 러더
10 : 조타실 11 : 조정레버
12 : 속도계 13 : 스티어링 룸
14 : 조향장치 구동부 15 : 스티어링 기어
16 : 러더각도 설정부 20 : 선박
30 : 프로펠러1: Rutherhorn 2: Ruther
10: steering wheel 11: adjusting lever
12: speedometer 13: steering room
14: steering device drive unit 15: steering gear
16: rudder angle setting unit 20: ship
30: propeller

Claims (3)

조타실(10)의 속도계(12)로부터 출력되는 선속 신호에 따라 러더(2)의 회전범위를 설정하는 러더각도 설정부(16);
상기 러더각도 설정부(16)에 의해 설정된 러더의 회전범위에서 상기 조타실(10)의 조정레버(11)로부터 출력되는 조정 신호에 따라 스티어링 기어(15)를 구동하기 위한 구동신호를 출력하여 러더 각도를 조정하는 조향장치 구동부(14);를 포함하며,
상기 조향장치 구동부(14)는, 선박의 속도가 설정 속도이하의 저속으로 진행하는 경우, 상기 러더(2)의 회전범위를 좌현과 우현 각각 45도로 설정하여 선회 반경이 줄어들 수 있도록 하고, 상기 선박의 속도가 설정 속도 보다 큰 고속으로 진행하는 경우, 상기 러더(2)의 회전범위를 좌현과 우현 각각 35로 설정하여 선회 반경이 커질 수 있도록 하는 선박의 러더 각도 제어장치.A rudder angle setting unit 16 for setting a rotation range of the rudder 2 in accordance with a line speed signal output from the speedometer 12 of the steering chamber 10;
A rudder angle by outputting a driving signal for driving the steering gear 15 in accordance with an adjustment signal output from the adjustment lever 11 of the steering chamber 10 in the rotation range of the rudder set by the rudder angle setting unit 16. It includes; steering device driver 14 for adjusting the
The steering device driving unit 14 sets the rotation range of the rudder 2 to 45 degrees of the port and starboard, respectively, when the speed of the ship proceeds at a low speed below the set speed so that the turning radius can be reduced, and the ship The rudder angle control device of the ship to increase the turning radius by setting the rotation range of the rudder (2) to the port and starboard respectively 35 when the speed is higher than the set speed. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 러더각도 설정부(16)는, 스티어링 기어룸(13)에 설치되어 선박의 속도에 따라 상기 러더(2)의 회전범위를 설정할 수 있는 선박의 러더 각도 제어장치.The method of claim 1,
The rudder angle setting unit 16 is installed in the steering gear room 13, the rudder angle control device of the ship can set the rotation range of the rudder (2) in accordance with the speed of the ship.
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