KR0133178Y1

KR0133178Y1 - 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치

Info

Publication number: KR0133178Y1
Application number: KR2019930030680U
Authority: KR
Inventors: 유명석
Original assignee: 김무; 삼성중공업주식회사
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR950018657U

Abstract

본 고안은 경사센서를 이용한 크레인의 안정장치에 관하여 개시한다. 본 고안에 의한 크레인 안전장치는, 하부프레임과, 이 하부프레임에 대해 선회가능하도록 설치된 상부회전체와, 이 상부회전체상에 신축 및 각도변환가능하도록 설치된 붐과, 이 상부회전체의 선회와 붐의 신축 및 각도변환에 작동력을 부여하는 적어도 하나 이상의 유압펌프와 유압액츄에이터를 구비하는 크레인에 있어서, 하부프레임에 설치되어 크레인의 지면에 대한 경사각을 감지하는 경사센서와, 이 경사센서에서 감지된 경사도를 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고 이상시 유압펌프와 유압액츄에이터 중 적어도 어느 하나의 작동을 정지시키는 제어부를 구비하여 구성된다.

Description

경사센서를 이용한 크레인의 안전장치

제1도는 본 고안의 안전장치가 설치된 크레인을 도시하는 사시도.

제2도는 본 고안의 안전장치가 적용된 유압회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 유압액츄에이터 30 : 제어밸브

40 : 경사센서 50 : 제어부

51 : 표시수단 60 : 솔레노이드밸브

70 : 릴리이프밸브 71 : 작동유탱크

본 고안은 경사센서(slope sensor)를 이용한 크레인(crane)의 안전장치에 관한 것이다.

종래, 트럭크레인(truck crane)이나 크로울러크레인(crawller crane) 등과 같은 중화물(重貨物)의 인양(引揚)작업에 투입되는 각종 중장비들은, 제1도에 도시된 바와 같이, 주행가능한 하부프레임(1)에 대해 선회(旋回-swing)가능하도록 상부회전체(4)가 탑재되고, 이 상부회전체(4)상에 신축(伸縮) 및 각도(角度) 변환가능하도록 붐(2:boom)이 설치되며, 붐(2)의 선단에는 화물을 걸어올리는 후크(3:hook)가 드리워졌다.

그런데, 이와 같은 종래의 크레인은 인양화물의 하중으로 인해 작업 중 전복(顚覆)될 우려가 있었으며, 크레인의 전복사고는 대형장비에 의한 사고이므로 그 피해는 매우 심각할 정도가 되곤 하였다.

이러한 크레인의 전복사고 원인은 대개, 작업 부주의에 의한 것으로, 예를 들면, 허용하중(許容荷重) 이상의 화물에 대해 인양작업이 수행되거나, 허용하중이내라 하더라도 급스윙 등에 의해 어느 한 위치로 무게중심이 심하게 편중(偏重)되게 되면, 크레인은 전복될 수밖에 없었다. 특히, 공사현장에서의 다양한 작업조건은 이러한 위험성을 더욱 가중시키는 요인이 되고 있었다.

한편, 종래의 크레인 안정장치로는 하중센서를 이용한 것이 일반적으로 널리 사용되고 있다. 이 하중센서를 이용한 안전장치는 크레인에 의해 인양되는 화물의 하중을 감지하여 허용하중이상인 경우, 경보음이 발생되도록 하거나 기기의 동작이 이루어지지 않도록 하는 것이다. 그러나 사고가 유발되는 경우의 대다수는 전술하였듯이, 허용하중이내의 화물이라 하더라도 급스윙등에 의한 크레인의 무게중심변화로 인해 발생되므로, 이 하중센서에 의한 안전장치는 전복과 같은 대형사고를 예방하는 데에는 큰 효과가 없었던 것이다.

전술한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 본 고안의 목적은, 작업중 전복될 가능성이 있는 상황을 미리 감지하여 작업이 중단되게 함으로써 사고가 미연에 방지되고 보다 안정된 작업환경이 부여될 수 있는 크레인의 안전장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 한 태양에 의하면, 하부프레임과, 상기 하부프레임에 대해 선회가능하도록 설치된 상부회전체와, 상기 상부회전체상에 신축 및 각도변환가능하도록 설치된 붐과, 상기 상부회전체의 선회와 상기 붐의 신축 및 각도변환에 작동력을 부여하는 적어도 하나 이상의 유압펌프와 유압액츄에이터를 구비하는 크레인에 있어서: 상기 하부프레임에 설치되어 상기 크레인의 지면에 대한 경사각을 감지하는 경사센서; 상기 경사센서에서 감지된 경사도를 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고 이상시 상기 유압펌프와 상기 유압액츄에이터 중 적어도 어느 하나 이상의 작동을 정지시키는 제어부를 구비하여 구성되는 크레인의 안전장치가 제공된다.

위와 같이 구성된 본 고안의 크레인 안전장치는, 화물인양작업시 무게중심 이동등으로 인한 크레인의 기울어짐이 전술한 경사센서에서 감지될 수 있으며, 그 경사정도가 설정된 허용경사한도를 초과하게 되는 경우, 전술한 제어부에 의해 상부회전체의 선회작동이나 붐의 신축 및 각도변환작동이 즉각 중지될 수 있다. 결국, 전복등을 비롯한 사고의 위험이 있기 전에 모든 작업이 중지되므로, 보다 안전한 작업환경이 부여될 수 있다.

이하, 첨부도면에 의거 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다

제2도는 본 고안의 일실시예에 의한 크레인 안전장치의 유압회로도이다.

크레인의 하부프레임에 경사센서(40)가 설치된다. 이 경사센서(40)는 가능한 한 하부프레임의 중심부에 설치되며, 지면에 대한 크레인의 수평방향(X)과 수직방향(Y)경사도를 감지한다.

이 경사센서(40)의 구성은 이미 알려진 경사감지용 센싱장치들 중 어느 것을 사용하여도 무방하나, 본 실시예에서는, 크레인이 어느 한 방향으로 기울어질 때 경사각도가 변화하는 레벨추와, 이 레벨추의 경사각도 변위를 가변저항값으로 비례 출력시키는 가변저항을 이용한 경사센서가 적용되었다.

전술한 경사센서(40)에서 얻어진 크레인의 경사정도에 해당하는 전기신호는 제어부(50)에 인가되며, 제어부(50)에서는 이를 도시하지 않은 메모리부에 저장된 설정값(수직상태 및 수평상태의 기준 레벨값)과 비교하여 이상유무를 판별한다.

바람직하기로는 전술한 제어부(50)를 메모리부를 내장한 마이크로 프로세서(MCU)로 구성하며, 메모리부를 별도로 구성하여도 무방하다.

이렇게 하여, 이상이 있다고 판별되어지면, 제어부(50)에서는 솔레노이드밸브(60:solenoid valve)에 작동전원을 인가한다. 이 솔레노이드밸브(60)는 상부회전체의 선회작동을 수행하는 스윙모터(swing motor) 및 붐의 신축 및 각도변환 작동을 수행하는 유압액츄에이터(20:oil-hydraulic actuator)에 공급되는 작동유의 공급을 차단하여, 이러한 모든 작동이 순간적으로 정지되도록 한다. 즉, 이 솔레노이드밸브(60)는 제어부(50)로부터 작동전원을 인가받아 유압펌프(10:oil pump)로부터 전술한 스윙모터를 포함하는 각 유압액츄에이터(20)에 이르는 유로의 변환조작을 수행하게 된다.

즉, 이 유압액츄에이터(20)는 유압펌프(10)로부터 작동유를 공급받으며, 유로 중에 설치된 제어밸브(30)에 의해 그 작동이 제어된다. 각 유로 중에는 유압펌프(10)로부터 압송되는 작동유를 작동유탱크(71)로 복귀시키는 릴리이프밸브(70):relief valve)가 설치된다. 이 릴리이프밸브(70)의 작동은 전술한 솔레노이드밸브(60)에 의해 이루어진다.

결국, 제어부(50)에서 크레인의 이상 상태가 판별되면, 이 솔레노이브밸브(60)에 작동전원을 인가하게 되고, 이 솔레노이드밸브(60)에서는 스풀의 이동에 의해 전술한 릴리이프밸브(70)로 통하는 유로를 개방하여 릴리이프밸브(70)를 작동시키고, 그에 따라, 전술한 유압펌프(10)로부터 압송된 작동유가 작동유탱크(71)로 복귀된다. 이 순간, 유압액츄에이터(20)에는 작동유가 전달되지 못하므로, 화물으 인양과 이동에 소요되는 모든 작동은 정지하게 된다. 이 유압액츄에이터(20)중, 크레인을 지면에 대해 지지하기 위해 설치되는 아우트리거(outrigger-O/R)승강용 유압실린더는 제외됨이 바람직하다.

한편 바람직하기로는, 전술한 제어부(50)에서 판별된 경사정도(전기신호)를 각기 다른 색채로 점등되는 복수개의 램프에 의해 표시하는 표시수단(51)을 구성하여, 운전자가 이를 항상 감시할 수 있도록 한다. 예를 들면, 경사도가 0∼90%에서는 녹색, 90∼100%에서는 황색, 그리고 100% 이상에서는 적색램프가 점등되도록 한다. 또한, 소정 경사도 이상일 때, 경보음을 발생하는 경보음발생수단을 전술한 표시수단(51) 대신에 또는 이에 부가하여 설치할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 크레인 안전장치는, 화물인양작업시 크레인의 기울어짐 정도가 전술한 경사센서에 의해 감지될 수 있으며, 이렇게 얻어진 경사정도를 제어부에서 설정값과 비교하여 크레인의 전복, 파손 등 사고의 우려가 있다고 판별되는 경우, 화물인양과 이동에 소요되는 모든 작동이 즉각 정지될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 크레인의 화물인양작업시 발생될 수 있는 각종 사고가 미연에 방지될 수 있고, 보다 안전한 작업환경이 부여될 수 있다.

Claims

하부프레임과, 상기 하부프레임에 대해 선회가능하도록 설치된 상부선회체와, 상기 상부선회체상에 신축 및 각도변환가능하도록 설치된 붐과, 상기 상부선회체의 선회와 상기 붐의 신축 및 각도변환에 작동력을 부여하는 적어도 하나 이상의 유압펌프와 유압액츄에이터를 구비하는 크레인에 있어서:상기 하부프레임에 설치되어 상기 크레인의 지면에 대한 경사각을 감지하는 경사센서; 및 상기 경사센서에서 감지된 경사도를 설정값과 비교하여 이상유무를 판별하고, 이상시 상기 유압펌프와 상기 유압액츄에이터중 적어도 어느 하나의 작동을 정지시키는 제어부를 구비하여 구성되는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 경사센서는, 상기 크레인이 어느 한 방향으로 기울어질 때 경사각도가 변환하는 레벨추; 및 상기 레벨추의 경사각도 변위를 가변저항값으로 비례 출력시키는 가변저항을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는, 마이크로프로세서(MCU); 및 상기 설정값을 저장하는 메모리부를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 안전장치는, 상기 제어부로부터 신호를 인가받아 상기 유압펌프로부터 상기 유압액츄에이터에 이르는 유로의 변환조작을 수행하는 솔레노이드밸브; 및 상기 솔레노이드밸브에 의해 작동되며 상기 유압펌프로부터 상기 유압액츄에이터로 공급되는 작동유를 작동유탱크로 복귀시킴으로써 상기 유압액츄에이터의 작동을 정지시키는 릴리이프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.
제1항에 있어서, 상기 안전장치는, 상기 제어부에서 판별된 상기 크레인의 경사정도를 표시하는 표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.
제5항에 있어서, 상기 표시수단은, 각기 다른 색채로 점등되는 복수개의 램프로 구성되는 것을 특징으로 하는 경사센서를 이용한 크레인의 안전장치.