KR100621930B1 - 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박으로 수송된 원료를 야적장에 하역하는 하역기에 웨이트를 설치하여 하역기의 전력 감소 및 하역능력을 향상시킬 수 있는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료를 하역하는 언로더의 기계실 내부에 설치되어 있는 호이스 드럼(12)과 오픈크로스 드럼(13)에 연결되도록 설치된 카운터 웨이트용 드럼과, 상기 호이스팅 드럼(12)의 끝단에 설치된 호이스팅 카운터 웨이트 드럼(17)과, 상기 오픈크로스 드럼(13)의 끝단에 설치된 오픈크로스용 카운터 웨이터(18)와, 상기 기계실의 하부에 와이어를 매개로 연결된 카운터 웨이트(10)를 포함하여서 된 것이다.

원료, 선박, 하역기, 버켓, 웨이트

Description

웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치{Weight use power save apparatus of unloader}

도1은 일반적인 원료 하역용 언로더를 나타낸 사시도.

도2는 일반적인 원료 하역용 언로더의 와이어 연결상태를 나타낸 사시도.

도3은 일반적인 원료 하역용 언로더의 와이어 연결상태를 나타낸 개략도.

도4는 본 발명에 따른 하역기를 나타낸 사시도.

도5는 본 발명에 따른 하역기의 요부를 나타낸 사시도.

도6은 본 발명에 따른 웨이트의 작동상태를 설명하기 위한 개략도.

도7은 본 발명에 따른 웨이트의 와이어 결합상태를 나타낸 개략도.

도8은 본 발명에 따른 기계실을 나타낸 평면도.

도9는 본 발명에 따른 기계의 부품배치 상태를 나타낸 상세도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 카운터 웨이트 11 : 와이어 로프 가이드

12 : 호이스 드럼 13 : 오픈크로스 드럼

17 : 호이스팅 카운터 웨이트 드럼 18 : 오픈크로스용 카운터 웨이터

19 : 베어링 20 : 클러치 장치

25 : 카운트 웨이트 베이스 서포트 26 : 가이드 롤러

27 : 카운터 웨이트 범퍼 31 : 베이스 프레임

본 발명은 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박으로 수송된 원료를 야적장에 하역하는 하역기에 웨이트를 설치하여 하역기의 전력 감소 및 하역능력을 향상시킬 수 있는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박을 이용하여 수송되는 각종 원료 및 연료는 육지에 설치된 하역기를 이용하여 하역하고 있다.

이러한 하역기는 보다 높은 하역 성능과 크기가 증가되고 그 하역기가 설치되는 항만의 실정에 맞게 개발되어 왔다.

한편, 하역기를 사용하는 항만 관계자들과 해운 선사들에 의해서 요구되는 보다 빠른 성능과 경제성을 충족할 수 있도록 개발되어지고 있다. 또한 년간 5-8%에 달하는 증가율을 보이는 컨테이너 화물을 주축으로 한 전세계 해운 물류량의 증가는 특히 고성능 컨테이너 하역기의 개발을 가속화시키고 있다.

일예로 제철소에 원료를 공급하는 원료부두에 설치되어 있는 원료 하역기 설비는 해송으로 입하되는 년간 약 2800여만 톤의 제철소 조업소요 철광석 및 원료 탄, 부 원료 등을 선박으로부터 하역하기 위한 설비이며 원료하역작업 과정은 부두에 선박이 접안 하게 되면 선박접안 및 세관수속 후 언로더 그래브 버켓으로 선박 내에 적재된 원료를 집적하여 하역 한 후 호퍼에 원료를 일시 저장하여 기내 벨트 컨베이어를 통하여 야드 컨베이어 벨트까지 원료를 수송하고 있다.

한편, 언로더라 함은 원료 및 기타 화물 운반용 선박에서 원료 또는 화물을 하역 할 때 전용으로 사용하는 크레인으로서 그 종류는 교형 크레인식 언로더와 인입식 언로더가 있다.

이중에 대표적으로 교형 크레인식 언로더(로프 트롤리식 갠트리 크레인)는 국내의 철강 업체 등이나 기타 원료 또는 Bulk Material을 다루는 항만에서 선박으로부터의 화물 하역을 위하여 폭 넓게 사용되어지는 크레인의 일종이다.

도1은 일반적인 원료 하역용 언로더를 나타낸 사시도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 언로더는 로프 트롤리식으로서 선박으로부터 원료를 하역하기 위한 버켓(1), 로프로서 기계실의 드럼과 연결되어 붐(2)을 육상과 해상 측으로 왕복 운동하는 트롤리(3), 그리고 버켓(1)으로부터 하역된 원료를 1차적으로 모아주는 기능의 피더(4)와 컨베이어 벨트 라인(5)으로 구성된다.

한편, 상기 붐(2)은 언로더가 정비 중이거나, 폭풍우와 같은 자연조건이 좋지 않을 때에는 붐(2)를 들어올려 육지 측으로 접을 수 있는 구조이다, 이때 사용되는 전동기와 와이어 드럼(7)은 기계실(6)의 내부에 설치되어 있다.

상기 기계실(6)의 내부에는 버켓(1) 오픈 크로스용 드럼(13)과 호이스트용 드럼(12), 트롤리(3)를 이송시키는 트롤리 드럼(14) 및 기타 부속품으로 구성되어 있다.

한편, 크레인에 카운터 웨이트를 이용하여 크레인 전체의 밸런스를 유지하는 종래의 기술로서 일본특허출원 제1997-208183호 및 일본특허출원 제1991-018598호에 나타낸 바와 같이 개발되었으나, 상기의 종래 기술중 제1997-208183호는 서스펜디드 크레인에 적용한 와이어 로프 배치 방법이고, 제1991-018598호는 카운터 웨이트가 주 호이스팅용 드럼과 샤프트로서 연결되어 추가로 장착한 카운터 웨이트용 드럼에 연결되는 것으로서, 이러한 종래의 기술은 단지 카운터 웨이트가 와이어 로프로서 호이스팅용 드럼에 아무런 장착이나 추가적인 드럼의 장착이 없이 인양 대상 물체의 하중을 상쇄시켜주는 기능만을 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 종래의 장치는 원료를 하역하는 버켓이 상승할 때 그 버켓의 중량이 증가되므로 상기 버켓을 상승시키기 위한 모터를 구동하기 위한 전력이 과다하게 소비되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 기존에 사용하는 설비를 변경시키지 않고 카운터 웨이트를 추가로 설치하여 원료 하역시간 과다로 인해 발생하는 체선료 상승 절감은 물론, 하역기의 구동에 소요되는 전기료 등의 운용비를 현저하게 감소시킬 수 있는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치는 원료를 하역하는 언로더의 기계실 내부에 설치되어 있는 호이스 드럼과 오픈크로스 드럼에 연결되도록 설치된 카운터 웨이트용 드럼과, 상기 호이스팅 드럼의 끝단에 설치된 호이스팅 카운터 웨이트 드럼과, 상기 오픈크로스 드럼의 끝단에 설치된 오픈크로스용 카운터 웨이터와, 상기 기계실의 하부에 와이어를 매개로 연결된 카운터 웨이트를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도4는 본 발명에 따른 하역기를 나타낸 사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 하역기의 요부를 나타낸 사시도이며, 도6은 본 발명에 따른 웨이트의 작동상태를 설명하기 위한 개략도이고, 도7은 본 발명에 따른 웨이트의 와이어 결합상태를 나탄낸 개략도이며, 도8은 본 발명에 따른 기계실을 나타낸 평면도이고, 도9는 본 발명에 따른 기계의 부품배치 상태를 나타낸 상세도이다.

먼저, 발명은 도8 및 도9에 나타낸 바와 같이 언로더의 기계실내에 위치한 호이스팅 용 드럼(12)의 끝단에 호이스팅용 카운터 웨이트(17)를 추가 설치하고, 오픈 크로스 드럼(13)의 끝단에 오픈 크로스용 카운터 웨이터(18)를 설치하는 것이며, 이때 호이스팅용 카운터 웨이터와 오픈 크로스용 카운터 웨이터는 서로 반대방향이 되도록 설치하여야 한다.

이와 같이 설치된 추가 드럼으로 인하여 호이스팅 부하가 감소되는 것이다.

이하에서는 카운트 웨이트 드럼장착을 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 드럼 장착형의 경우는 본 발명의 드럼과 기존의 호이스팅용 드럼이 별도의 추가된 축과 베어링(19)에 의해 연결되어지며, 축에는 별도의 클러치 장치 (20)가 구비되어 있다.

상기 클러치 장치(20)를 구비하는 이유는 언로더 운전시 수리 작업이나, 비상작업으로 언로더가 정비될 경우에는 카운터 웨이트가 분리하기 위함이다.

이를 통하여, 수동으로 클러치를 풀어 카운터 웨이트가 전달하는 호이스팅용 순방향의 하중과 반대 방향의 하중을 배제 할 수 있다. 이와 같은 동작을 통하여 카운터 웨이트는 기존 언로더의 드럼들과는 완전 별개의 장치로 서로 상호 보완 적인 역할을 담당하게 된다.

한편, 도5에 나타낸 바와 같이 추가 장착된 카운터 웨이트용 드럼의 호이스팅용 드럼과 반대편 방면 축에는 별도의 지지대가 설치되어 있어 감속기에 카운터 웨이트의 장착으로 발생 할 수 있는 추가적으로 작용하는 하중이 없도록 하였으며, 기존의 감속기에는 카운터 웨이트의 장착전과 동일하게 단지 회전력만이 전달되고 추가로 발생하는 편심은 없는 것으로 하였다.

카운터 웨이트(10)의 상하 왕복 운동시의 좌우 이동을 억제하기 위한 방안으로 상/하부를 와이어 로프로 고정하고 카운터 웨이트 무게만큼의 프리스트레싱을 가한 와이어 로프 가이드(11)를 설치하였으며, 카운터 웨이트에는 상기 4줄의 와이어 로프 가이드(11)를 따라 상하 운동이 가능하도록 설계된 가이드 롤러(26)를 설치하였다.

이를 다시 설명하면, 무게 25Ton의 카운트 웨이트는 로프 가이드(11)로 상하 지지되어 있기 때문에 좌우 흔들림이 전혀 없고, 본 발명의 카운터 웨이트는 카운터 웨이트 가이드 롤러(26)가 4 모서리 부분에 잡고 있기 때문에 더욱 안전하다.

한편, 고 중량물의 카운터 웨이트는 상부에 설치되어 있는, 4개의 카운터 웨이트 시브(28)를 매개로 카운터 웨이트용 와이어 로프(29)와 연결되어 있다.

또한 카운터 웨이트는 여러장의 철판을 상하 방향으로 쌓아서 4군데 모서리로 볼팅하여 풀림이 없도록 하였고, 카운터 웨이트의 급격한 추락이나, 충격을 완화하기 위하여 카운터 웨이트 하부에는 고무재질의 카운터 웨이트 범퍼(27)를 설치되어 안정성을 보장하였다.

상술한 카운터 웨이트용 와이어 로프의 배치 방법은 만일에 발생 할 수도 있는 와이어 로프의 절단 사고의 위험을 고려하여 한 와이어 로프가 절단되어도 카운터 웨이트는 추락하지 않는 형태로 안전하게 설계되었다.

그리고 카운터 웨이트가 작동중일 경우에는 웨이트는 상기 로프 가이드(11)와 카운터 웨이트 가이드 롤러(26)의 지지에 의해 상하로 움직이면서 지지하게 된다. 그러나 수리가 필요하거나, 기후 불량시 카운터 웨이트의 과다한 진동으로 인하여 낙하 추락의 위험이 있기 때문에 카운트 웨이트는 안전한 장소에서 대기하고 있어야 한다.

이를 위하여, 사용되는 것이 바로 카운터 웨이트 베이스 서포트(25)이다. 이서포트는 하부의 카운터 웨이트 베이스 프레임(31)을 지지하는 구조로 만들어 져 있다. 도 6의 기능은 안전한 카운트 웨이트의 동작을 위하여 필수적인 장치이다.

즉, 본 발명은 원료가 담겨진 버켓을 상승시킬 때에는 그 버켓에 와이어를 매개로 연결된 카운터 웨이트가 하강하게 되므로 버켓을 상승시키기 위한 모터에 가해지는 부하가 감소되는 것이며, 원료가 담겨지지 않은 버켓이 하강할 때에는 카 운터 웨이트가 상승되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 기존의 원료 하역기와 신규 하역기에 장착할 수 있는 것이며, 특히, 기존 설비에 카운터 웨이트 설치하여 원료 하역시간 과다로 인해 발생하는 체선료 상승 절감은 전기료와 같은 운용비가 현저하게 감소시킬 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 원료를 하역하는 언로더의 기계실 내부에 설치되어 있는 호이스 드럼(12)과 오픈크로스 드럼(13)에 연결되도록 설치된 카운터 웨이트용 드럼과, 상기 호이스팅 드럼(12)의 끝단에 설치된 호이스팅 카운터 웨이트 드럼(17)과, 상기 오픈크로스 드럼(13)의 끝단에 설치된 오픈크로스용 카운터 웨이터(18)와, 상기 기계실의 하부에 와이어를 매개로 연결된 카운터 웨이트(10)를 포함함을 특징으로 하는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 호이스팅용 카운터 웨이터와 오픈 크로스용 카운터 웨이터는 호이스팅 부하가 감소되도록 서로 반대방향에 설치됨을 특징으로 하는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 호이스팅용 드럼에는 베어링(19)을 매개로 연결될 축이 마련되고, 상기 축에는 동력을 선택적으로 차단하기 위한 클러치 장치(20)가 마련됨을 특징으로 하는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 카운터 웨이트(10)의 상하 왕복 운동시의 좌우 이동을 억제하기 위하여 카운터 웨이트의 상하부에 그 카운터 웨이트의 무게와 동일한 프리스트레싱을 가한 와이어 로프 가이드(11)가 마련되고, 상기 카운터 웨이트에는 와이어 로프 가이드(11)를 따라 상하 운동이 가능하도록 가이드 롤러(26)가 마련되며, 상기 카운터 웨이트는 복수매의 철판을 상하 방향으로 적층하여 4군데 모서리에 체결부재를 매개로 결합되고, 상기 카운터 웨이트의 급격한 추락이나 충격을 완화하기 위하여 카운터 웨이트 하부에는 고무재질의 카운터 웨이트 범퍼(27)가 마련됨을 특징으로 하는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치.
5. 제1항에 있어서, 수리 및 악천우시 카운터 웨이트의 진동을 방지하도록 카운터 웨이트 베이스 프레임(31)을 지지하는 카운트 웨이트 베이스 서포트(25)를 더 포함함을 특징으로 하는 웨이트를 이용한 원료 하역기 전력 절감 장치.

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