KR100558363B1

KR100558363B1 - 크레인 그래플의 안전제어시스템

Info

Publication number: KR100558363B1
Application number: KR1020030093539A
Authority: KR
Inventors: 정금곤
Original assignee: 주식회사 통천
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR20040004314A

Abstract

본 발명은 크레인 그래플의 안전제어시스템에 관한 것으로, 상세하게는 유압이 공급되어 집게가 작동된 후에 그래플에서 누유가 발생한 경우 집게의 파지력이 저하되어 압지된 물건의 낙하 등에 의한 안전사고를 방지하기 위하여, 압지부하관로의 압력저하를 감지하여 그래플 조작밸브가 중립의 상태에서도 압력바이패스관로의 압력을 압지부하관로로 공급하여 집게의 파지력을 회복시키는 크레인 그래플의 안전제어시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 압지부하관로에 경보장치가 설치된 압력스위치가 설치되고, 압력바이패스관로와 압지부하관로의 사이에 유압제어밸브가 설치되며, 상기 압력스위치와 유압제어밸브 및 경보장치를 전기적으로 연결하는 파일럿관로가 설치되어 구성된 크레인 그래플의 안전제어시스템이 제공된다.

크레인, 그래플, 안전장치, 압력스위치, 경보장치

Description

크레인 그래플의 안전제어시스템{The safety control system of a crain grapple}

도 1은 본 발명이 적용되는 크레인의 전체 개략도

도 2는 본 발명에 의한 크레인의 유압제어회로도

도 3은 본 발명의 요지인 안전제어시스템의 유압회로도로서 도 2의 "A"부 상세도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 압지부하관로 2 : 해제부하관로

3 : 유압펌프 4 : 압력관로

5 : 압력바이패스관로 7 : 탱크

8 : 유압제어밸브 9 : 경보장치

10 : 파일럿관로

51 : 스윙 조작밸브 52 : 메인붐 조작밸브

53 : 아우터붐 조작밸브 54 : 익스텐션붐 조작밸브

55 : 로테이터 조작밸브 56 : 그래플 조작밸브

100 : 크레인 101 : 스윙

102 : 메인붐 103 : 아우터붐

104 : 익스텐션붐 105 : 로테이터

106 : 집게 107 : 그래플

크레인은 주로 회전가능한 스윙과 상기 스윙의 단부에 힌지로 결합된 메인붐과 상기 메인붐의 단부에 힌지로 결합되어 회절가능하게 설치된 아우터붐 및 상기 아우터붐에 삽출가능하게 설치된 익스텐션붐으로 구성되고, 상기 익스텐션붐의 단부에 설치된 로테이터에 다수개의 집게로 구성된 그래플이 설치된다.

이와 같은 각 구성은 각각의 조작밸브로 유압이 제어되어 회동하거나 신장을 하게 된다. 특히 그래플은 고철이나 파지 등을 상하차하거나 집하할 때 사용되는 파지기구로서, 방사형으로 설치된 다수개의 집게로 구성되고, 상기 집게는 유압에 의해 작동되는 구조를 가지는데, 유압이 각각의 집게에 작용할 때 오므리게 되어 고철 등을 압지하는 파지력이 발생되고, 유압을 제거할 때 파지력이 해제되어 압지하고 있던 고철 등을 놓는 구조로 되어 있다.

이와 같은 그래플의 작동 관계를 상술하면, 각각의 집게에는 이를 오므리고 펼치게 하는 유압실린더가 설치되어 있고, 상기 유압실린더를 제어하는 밸브는 유압의 방향을 제어하는 스풀밸브가 사용되는데, 통상 3위치식 및 6포트식의 수동조작 밸브가 사용된다.

따라서, 유압펌프로부터 유압을 집게에 작동시키기 위하여 그래플 조작밸브를 펌프포트와 압지부하포트 및 해제부하포트와 탱크포트를 접속하여 유압을 집게에 작용시켜 고철 등을 압지하게 하고, 다시 그래플 조작밸브를 중립으로 조작하여 유압펌프에 의한 작동유가 압력바이패스관로를 통해 탱크로 작용하게 한다. 따라서 집게의 압지된 상태를 유지하면서 스윙이나 붐 등이 회전 및 신장수축의 동작을 행 한 후에, 다시 그래플 조작밸브를 작동시켜 압지부하포트와 탱크포트 및 펌프포트와 해제부하포트를 접속시키면, 집게의 압지력이 해제되어 집고 있던 고철 등이 놓이게 된다.

상기의 과정 중에서 집게가 고철 등을 압지한 상태에서 그래플 조작밸브는 중립상태를 유지하고 있는데, 이 때의 펌프포트는 탱크포트와 접속되어 압력바이패스관로를 형성하고 있다. 따라서 유압펌프에 의한 유체의 압력은 더 이상 집게에 걸리지 않고 이미 송급된 유체에 의해 압력이 유지되고 있는 상태가 된다. 이러한 상태에서 그래플에 설치된 각각의 집게를 위한 실린더나 유압관로에 작동유가 누출되는 경우가 있을 수 있게 된다. 이와 같이 누유가 발생하는 경우는 집게의 파지력이 저하되어 파지하고 있던 고철 등이 아래로 떨어지는 위험성이 있게 되고, 중량의 고철이나 파지 등이 떨어져 인명이나 재산상의 손실을 초래할 수가 있게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 압지부하관로의 작동유 압력을 감지하여 집게의 파지력 유지에 필요한 압력보다 저하된 경우에 경보장치를 작동시켜 필요한 조치를 취할 수 있도록 하고, 동시에 압력바이패스관로와 압지부하관로를 접속시켜 집게의 파지력을 위한 압력을 회복시키도록 구성된 크레인 그래플의 안전제어시스템을 제공함에 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

크레인(100)은 회전가능한 스윙(101)과 상기 스윙(101)의 단부에 힌지로 결합된 메인붐(102)과 상기 메인붐(102)의 단부에 힌지로 결합되어 회절가능하게 설치된 아우터붐(103) 및 상기 아우터붐(103)에 삽출가능하게 설치된 익스텐션붐(104)으로 구성되고, 상기 익스텐션붐(104)의 단부에 설치된 로테이터(105)에 다수개의 집게(106)로 구성된 그래플(107)이 설치되어 구성된다.

이와 같은 각 구성은 각각의 스윙 조작밸브(51), 메인붐 조작밸브(52), 아우터붐 조작밸브(53), 익스텐션붐 조작밸브(54), 로테이터 조작밸브(55), 그래플 조작밸브(56)로 유압이 제어되어 회동하거나 신장을 하게 된다. 특히 그래플(107)은 고철이나 파지 등을 상하차하거나 집하할 때 사용되는 파지기구로서, 방사형으로 설치된 다수개의 집게(106)로 구성되고, 상기 집게(106)는 유압에 의해 작동되는 엑츄에이터에 의해 작동되는 구조를 가지는데, 유압이 각각의 집게(106)에 작용할 때 오므리게 되어 고철 등을 압지하는 파지력이 발생하고, 유압을 제거할 때 파지력이 해제되어 압지하고 있던 고철 등을 놓는 구조로 되어 있다.

이와 같은 통상의 크레인(100) 구조에서 본 발명은 특히 그래플(107)의 유압제어시스템과 관련된 것으로, 그래플(107)의 유압제어시스템은 그래플(107)의 집게(106)에 파지력을 제공하는 압지부하관로(1)와, 그래플(107)의 집게(106)의 파지력을 해제하는 해제부하관로(2)와, 유압펌프(3)와 압지부하관로(1) 또는 해제부하관로(2)를 연결하는 압력관로(4)와, 유압펌프(3)와 탱크(7)를 직결하는 압력바이패스관로(5)와, 상기 압지부하관로(1)와 해제부하관로(2)와 압력관로(4) 및 압력바이패스관로(5)의 접속을 제어하는 그래플 조작밸브(56)를 포함하여 구성된다.

상기의 그래플(107)의 유압제어시스템에서 본 발명은 압지부하관로(1)에 압력스위치(PRS)가 설치되고, 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)의 사이에 유압제어밸브(8)가 설치되며, 상기 압력스위치(PRS)에 경보장치(9)가 연결되고, 상기 압력스위치(PRS)와 유압제어밸브(8) 및 경보장치(9)를 전기적으로 연결하는 파일럿 관로(10)가 설치되어 구성된다.

따라서 상기의 압력스위치(PRS)가 압지부하관로(1)의 압력을 감지하여 일정 압력 이하일 때 파일럿 신호를 경보장치(9)와 유압제어밸브(8)에 발하고, 유압제어밸브(8)는 상기 파일럿 신호에 따라 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)를 접속시키며, 경보장치(9)는 상기 파일럿 신호에 따라 경보를 발하는 작용을 하게 된다.

이와 같이 본 발명은 그래플(107)을 구성하는 다수개의 집게(106)를 안전하게 제어하는 구성으로써, 고철 등을 파지하고 있는 집게(106)가 그래플(107)에서의 누유 등에 의해 파지력을 상실할 때를 감지하여 집게(106)를 작동시키는 엑츄에이터에 유압을 공급하여, 집게(106)로부터 중량물이 떨어져 발생되는 문제점들을 예방할 수 있게 된다.

그래플 조작밸브(56)에 의하여 집게(106)를 오므려 파지력을 발생시키기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 그래플 조작밸브(56)를 조작하여 펌프포트(P)와 압지부하관로포트(A) 및 탱크포트(R)와 해제부하관로포트(B)를 접속시켜 작동유가 집게(106)의 엑츄에어터로 유압을 작용시키도록 하고 하고, 그래플 조작밸브(56)를 중립의 위치로 복귀시켜 압지부하관로포트(A)와 해제부하관로포트(B)를 차단시켜 유압이 유지되도록 한다. 이러한 상태는 집게(106)를 오므려 고철이나 파지 등을 압지한 상태를 유지시키는 것으로 이는 작동유가 비압축성이므로 항상 유압이 유지되고 있고, 그리고 중립의 상태에서는 그래플 조작밸브(56)에 의해 유압펌프포트(R)와 탱크포트(R)가 접속되어 유압펌프(3)와 탱크(T1)는 직결되어 항 상 작동유가 흐르고 있다.

상기와 같은 중립의 상태 즉 집게(106)의 파지력으로 고철 등의 중량물을 처리하는 과정에서, 종래는 그래플(107)에 설치된 다수개의 엑츄에이터나 유압관로상에서 누유가 발생한 경우 집게(106)의 파지력이 저하되어 고철 등이 낙하하여 인명이나 재산상의 손실이 초래되는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명은 종래의 문제점을 해결하는 안전장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 압지부하관로(1)에 압력스위치(PRS)가 설치되고, 상기 압력스위치(PRS)에 의해 발생된 파일럿 신호에 의해 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)를 접속시키는 유압제어밸브(8)가 설치된다.

따라서 그래플(107)에서 누유가 발생하게 되면 압력스위치(PRS)가 이를 감지하게 되고, 경보장치(9)와 유압제어밸브(8)로 파일럿관로(10)를 통해 파일럿 신호를 발하게 된다.

경보장치(9)는 경광등이나 부져 등이 될 수 있고, 상기 파일럿 신호에 의해 작동되어 위험을 알리게 된다. 따라서 운전자는 그래플(107)을 신속히 하향으로 이동시키는 등의 대처를 할 수 있게 된다.

이와 동시에 유압제어밸브(8)는 상기 파일럿 신호에 따라 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)를 접속시켜 유압펌프(3)로부터 송급되는 작동유를 압력이 저하된 압지부하관로(1)로 송급하여 작동유의 압력을 보충하게 하여, 집게(106)의 파지력을 다시 원상 복귀시키게 된다. 물론 유압제어밸브(8)는 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)에 연결되어 있고 중립의 상태에서는 펌프포 트(P)와 압지부하관로포트(A)가 단속되어 있고, 파일럿 신호에 의한 작동시에 상기의 펌프포트(P)와 압지부하관로포트(A)를 접속된다.

상기의 작용으로 압지부하관로(1)가 정상적인 유압으로 회복될 때까지 계속 유압제어밸브(8)에 의해 유압펌프(3)로 부터 작동유가 공급되어 정상적인 집게(106)의 파지력을 제공하고, 압지부하관로(1)가 정상적인 유압으로 회복되면 압력스위치(PRS)가 파일럿 신호를 발하여 경보장치(9)와 유압제어밸브(8)를 원위치 시킨다.

이와 같이 본 발명은 압지부하관로(1)의 작동유 압력을 감지하여 집게(106)의 파지력 유지에 필요한 압력보다 저하된 경우에 경보장치(9)를 작동시켜 필요한 조치를 취할 수 있도록 하고, 동시에 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)를 접속시켜 집게(106)의 파지력을 위한 압력을 회복시키므로, 집게(106)의 파지력 저하로 중량물이 낙하하여 인명이나 재산상의 손실을 미리 예방할 수 있게 된다.

Claims

그래플(107)의 집게(106)에 파지력을 제공하는 압지부하관로(1)와, 그래플(107)의 집게(106)의 파지력을 해제하는 해제부하관로(2)와, 유압펌프(3)와 압지부하관로(1) 또는 해제부하관로(2)를 연결하는 압력관로(4)와, 유압펌프(3)와 탱크(7)를 직결하는 압력바이패스관로(5)와, 상기 압지부하관로(1)와 해제부하관로(2)와 압력관로(4) 및 압력바이패스관로(5)의 접속을 제어하는 그래플 조작밸브(56)를 포함하여 구성된 크레인 그래플의 유압제어시스템에 있어서;

상기 압지부하관로(1)에 경보장치(9)가 연결된 압력스위치(PRS)가 설치되고, 상기 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)의 사이에 유압제어밸브(8)가 설치되며, 압력스위치(PRS)와 유압제어밸브(8) 및 경보장치(9)를 전기적으로 연결하는 파일럿관로(10)가 설치되어 구성됨을 특징으로 하는 크레인 그래플의 안전제어시스템.
제 1항에 있어서, 압력스위치(PRS)는 압지부하관로(1)의 압력을 감지하여 일정 압력 이하일 때 파일럿 신호를 경보장치(9)와 유압제어밸브(8)에 발하고, 유압제어밸브(8)는 상기 파일럿 신호에 따라 압력바이패스관로(5)와 압지부하관로(1)를 접속시키며, 경보장치(9)는 상기 파일럿 신호에 따라 경보를 발하는 크레인 그래플의 안전제어시스템.