KR100848626B1 - Apparatus for automatically compensating the braking force of brake system of crane - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중량물 운반설비 인 천정기중기의 제동을 위한 마그네트 브레이크 장치의 브레이크 라이닝의 마모 및 스프링 길이가 늘어나 제동력이 약해지는 것을 항상 일정하게 유지하여 제동시 슬립을 방지하고 브레이크 작동상태를 원격 감시할 수 있는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치에 관한 것이다.The present invention can prevent the slip during braking and remotely monitor the brake operation state by always keeping constant the brake lining of the magnet brake device and the spring length of the magnet brake device for braking the overhead crane, which is a heavy load transporting facility, and thus weakening the braking force. The present invention relates to a crane brake braking force automatic compensation device.
이를 위하여, 본 발명은 브레이크 스프링(4)의 길이를 항상 일정하게 조정하는 제동력 보정부(30)와, 상기 제동력 보정부(30)를 구성하는 링실린더(22)에 오일을 보충하는 유압 보정부(20)와, 상기 제동력 보정부(30)와 유압 보정부(20)와 전기 신호적으로 연결되어 브레이크 동작상태를 감지하여 제어할 수 있는 제어부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 제공한다.To this end, in the present invention, the braking force correction unit 30 constantly adjusting the length of the brake spring 4 and the hydraulic correction unit for replenishing oil to the ring cylinder 22 constituting the braking force correction unit 30. And a control unit 40 which is electrically connected to the braking force correcting unit 30 and the hydraulic pressure correcting unit 20 so as to sense and control a brake operation state. Provide an automatic calibration device.
이와 같이, 본 발명은 브레이크 제동력을 항상 적정하게 유지함으로서 슬립현상을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있으며, 제동력을 신속히 자동 보정함으로써 부하물의 추락을 방지하여 설비 및 안전사고를 예방하고, 제동력의 편차를 최소화하여 설비수명을 연장하는 등의 효과가 있다.Thus, the present invention can prevent the safety accident by preventing the slip phenomenon by always maintaining the brake braking force properly, and prevents the fall of the load by preventing the fall of the load by automatically correcting the braking force to prevent equipment and safety accidents, the deviation of the braking force There is an effect such as extending the life of the facility by minimizing.
기중기, 마그네트 브레이크, 유압 보정부, 제동력 보정부Crane, magnet brake, hydraulic pressure compensator, braking force compensator
Description
도 1은 종래의 기중기 브레이크 장치를 도시한 단면도;1 is a cross-sectional view showing a conventional crane brake device;
도 2는 종래의 기중기 브레이크 장치를 구성하는 제동 동작부를 도시한 단면도;2 is a cross-sectional view showing a braking operation portion constituting a conventional crane brake device;
도 3은 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 유압 보정부를 도시한 단면도;3 is a cross-sectional view showing a hydraulic pressure compensating portion constituting the crane brake braking force automatic correction device according to the invention;
도 4는 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 제동력 보정부를 도시한 사시도 및 단면도;Figure 4 is a perspective view and a sectional view showing a braking force correction unit constituting the crane brake braking force automatic correction device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 유압 보정부와 제동력 보정부 및 제어부의 연결관계를 도시한 구성도;5 is a block diagram showing a connection relationship between a hydraulic pressure compensating unit, a braking force compensating unit and a control unit constituting the automatic brake brake force compensating apparatus according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치가 기중기의 브레이크 장치에 구비된 상태를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a state in which a brake device for a crane brake braking force automatic correction device according to the present invention is provided in the brake device of the crane.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
31:유압보정 실린더 33:볼트로드 34:보정스프링 35:유압조정너트31: Hydraulic compensating cylinder 33: Bolt rod 34: Compensation spring 35: Hydraulic adjusting nut
37:전자변 20:유압 보정부 22:링실린더 21:링형 로드37: electromagnetic valve 20: hydraulic pressure correction unit 22: ring cylinder 21: ring type rod
25,26:제1, 2근접센서 30:제동력 보정부 40:제어부25, 26: 1st, 2nd proximity sensor 30: Braking force correction unit 40: Control unit
본 발명은 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중량물 운반설비 인 천정기중기 호이스트(Hoist)의 주제동장치 일종인 마그네트 브레이크 장치의 브레이크 라이닝의 마모 등 스프링 길이가 늘어나 제동력이 약해지는 것을 항상 일정하게 유지하여 제동시 슬립(Slip)을 방지하고 브레이크 작동상태를 원격 감시할 수 있는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a crane brake braking force automatic correction device, and more specifically, the braking force is weakened by the increase in the spring length, such as wear of the brake lining of the magnet brake device, which is a main movement device of the overhead crane hoist (heavy hoist) The present invention relates to a crane brake braking force automatic compensation device capable of keeping a constant at all times to prevent slip during braking and remotely monitoring the brake operation.
일반적으로, 중량물을 운반하는 설비인 천정기중기의 수직운반 장치인 호이스트 장치에는 제동과 동시에 정지할 수 있는 마그네트 브레이크(Magnet Brake) 및 캘리퍼 브레이크(Caliper Brake)를 사용하고, 수평운반 장치인 주행 및 횡행장치에는 부드러운 제동을 얻기 위하여 트러스트 브레이크(Thrustor)를 사용하고 있으며 각 브레이크는 스프링의 탄성력(복원력)을 이용하여 제동력을 얻고 있다.In general, the hoist device, which is a vertical transportation device of the overhead crane, which is a facility for carrying heavy loads, uses a magnet brake and a caliper brake that can be stopped at the same time of braking, and a horizontal transport device, traveling and traversing. Thrustor is used in the device to obtain smooth braking, and each brake obtains braking force by using spring force (restoration force).
본 발명에서는 상기한 각종 브레이크 시스템 중에서 마그네트 브레이크(Magnet Brake) 시스템이 제동력을 향상시키기 위한 장치를 마련한다.In the present invention, the magnet brake system of the various brake systems described above provides a device for improving the braking force.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 마그네트 브레이크 시스템의 구성은 브레이크 스프링(4)을 스프링 실린더(6)에 삽입하여 이를 관통, 고정하여 유동대(3)와, 상기 유동대(3)를 양측에서 지지, 고정하는 한 쌍의 제동대(11)가 구성되며,That is, as shown in FIG. 1, the configuration of the magnet brake system inserts the
상기 한 쌍의 제동대(11)에는 브레이크 라이닝(14)이 내면부에 결합된 한 쌍의 브레이크 슈(Shoe; 13)가 기중기의 브레이크 드럼(15)을 감싸고 있다.A pair of
상기와 같은 마그네트 브레이크 시스템의 제동원리는 상기 제동대(11)의 상부 측면부에 고정된 고정전자석(7)과 이동전자석(8)에 인가된 전원을 차단하면, 상기 고정전자석(7)과 이동전자석(8)이 브레이크 스프링(4)의 탄성력(복원력)에 의해 에어갭(10) 만큼 벌어지고 양측 제동대(11)는 브레이크 드럼(15) 쪽으로 움직이며 브레이크 슈(11)의 라이닝(14)이 회전되는 드럼(15)을 압박하여 제동하게 되는 것이다.The braking principle of the magnet brake system as described above is to cut off the power applied to the
그러나, 상기한 바와 같은 마그네트 브레이크를 사용 중 상기 브레이크 슈(13)의 내면부에 결합된 라이닝(14)이 마모되고, 유동대(3)의 길이조정을 위한 스트로크 조정너트(1) 및 스프링(4)의 탄력조정을 위한 스프링 조정너트(5),고정전자석(7)과 이동전자석(8) 사이의 에어갭(10)을 조정하기 위한 조정너트(9) 등 각종 조정너트가 풀리면, 결국 브레이크 스프링(4)의 길이가 규정치 보다 늘어나 제동력이 100% 이하가(규정치 150%) 되어 제동시 라이닝(14)이 회전하는 브레이크 드럼(15)을 신속하게 압박하여 고정하지 못하여 슬립이 발생된다.However, the
이 때 브레이크 라이닝(14) 간격조정, 스프링(4)길이 변화 점검, 에어 갭(10)의 과다 등 점검, 정비작업이 신속히 이루어지지 않으면 제동시 마다 라이닝(14)과 드럼(15)의 슬립에 의한 마찰로 심한 열이 발생되어 브레이크 장치의 변형등 설비고장의 원인이 되며 또한 페이드 현상으로 브레이크가 제동력을 거의 상실하여 슬립이 더욱 길게 발생하여 안전사고의 원인이 되기도 한다. 특히 운전중 라이닝(14)의 탈락이나 이물질의 유입을 방지하기 위하여 카바 속에 내장되어 수시 점검이 불가능한 에어갭 조정너트(9)가 탈락되면 마그네트 브레이크는 제동력을 완전히 상실하여 부하 물이 추락하는 위험이 상존한다. 상기와 같은 제동시 슬립을 예방하기 위하여 사용자는 수시로 제동력을 점검하고 At this time, if the gap between the
권상능력의 150%에 해당하는 제동력을 항상 유지할 수 있도록 경험과 육감, 반복 조정을 통하여 라이닝(14)과 드럼(15) 간격을 재조정해야 하므로 업무부하가 가중된다.Since the braking force corresponding to 150% of the lifting capacity is always maintained, the
또한 2대 이상의 브레이크를 동일 장치에 연결하여 사용시 경험과 육감에 의한 조정작업은 제동력의 편차기 심하게 발생되면 브레이크 장치는 물론 감속기 치면 및 축 등에 피로가 누적되어 설비 수명을 단축시키는 등의 문제점이 발생된다.In addition, when two or more brakes are connected to the same device, the experience and the adjustment by the sixth sense of use may cause problems such as shortening the life of the equipment by accumulating fatigue on the brake device, reducer teeth and shafts when the deviation of braking force is severe. do.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 마그네트 브레이크의 제동력을 항상 150%로 유지하여 슬립현상을 방지하고, 브레이크 작동상태를 원격 감시하여 노동력을 절감하며, 특히 라이닝 탈락 등 브레이크가 제동력을 완전히 상실했을 때 제동력을 신속히 자동으로 보정함으로서 부하물의 추락을 방지하여 설비 및 안전사고를 예방하고 제동설비의 수명연장을 위한 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention maintains the braking force of the magnet brake at 150% at all times to prevent the slip phenomenon, to reduce the labor force by remotely monitoring the brake operating state, in particular, the brake such as the lining drop the brake completely The purpose of the present invention is to automatically compensate the braking force when it is lost, to prevent the fall of the load to prevent the installation and safety accidents, and to provide the automatic brake brake force correction device for extending the life of the braking system.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고정베이스(41) 상에 고정된 유압보정 실린더(31)와, 이의 내부에 수용된 피스톤(32)의 후면부에 고정되는 실린더축(49)과 일체형으로 형성되어 상기 고정베이스(41) 상에 고정된 지지대(36)에 관 통 지지되는 볼트로드(33)와, 이에 삽입되어 상기 지지대(36)에 지지되는 보정스프링(34)의 탄력을 조정하도록 동 볼트로드(33)에 나사결합하는 유압조정너트(35)와, 상기 유압보정 실린더(31)에 관통 고정되어 전자변(37)이 연관 설치된 오일 공급라인(28)으로 이루어지는 유압 보정부(20)와; 상기 유압 보정부(20)를 구성하는 오일 공급라인(28)과 연결되는 오일 공급구(28a)가 형성된 제동력 보정 링실린더(22)와, 이의 내부공간에 수용된 링피스톤(27)에 의하여 지지되는 링형 로드(21)와, 상기 링실린더(22)의 외부면에 설치되어 상기 링형 로드(21)의 스트라이커(21a) 위치를 감지하는 제1 및 제2근접센서(25,26)로 이루어지는 제동력 보정부(30)와; 상기 유압 보정부(20)의 전자변(37)과 상기 제동력 보정부(30)의 제1 및 제2근접센서(25,26)와 전기 신호적으로 연결되어 각 장치부를 작동시키는 제어부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed integrally with the
또한, 본 발명은 상기 유압 보정부(20)를 구성하는 유압 조정너트(35)의 위치를 감지하여 상기 제어부(40)에 전달하도록 상기 고정베이스(41)에 설치되는 근접센서(48)를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 제공하며,In addition, the present invention includes a
상기 제동력 보정부(30)를 구성하는 상기 제동력 보정 링실린더(22)는 내부압력을 감지하여 작동하는 압력스위치(38)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 제공하게 된다.The braking force
이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다. Below. With reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 유압 보정부를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 제동력 보정부를 도시한 사시도 및 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치를 구성하는 유압 보정부와 제동력 보정부 및 제어부의 연결관계를 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치가 기중기의 브레이크 장치에 구비된 상태를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a hydraulic pressure compensating portion constituting the crane brake braking force automatic correction device according to the present invention, Figure 4 is a perspective view and a cross-sectional view showing a braking force correction portion constituting the crane brake braking force automatic correction device according to the present invention, 5 is a block diagram illustrating a connection relationship between a hydraulic pressure compensator, a braking force compensator, and a controller constituting an automatic brake brake force compensator according to the present invention, and FIG. 6 is a crane brake brake force compensator according to the present invention. It is sectional drawing which shows the state equipped with the brake apparatus of the.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기중기 브레이크 제동력 자동 보정장치는 브레이크 스프링(4)의 길이를 항상 일정하게 조정하는 제동력 보정부(30)와, 상기 제동력 보정부(30)를 구성하는 링실린더(22)에 오일을 보충하는 유압 보정부(20)와, 상기 제동력 보정부(30)와 유압 보정부(20)와 신호적으로 연결되어 브레이크 동작상태를 감지하여 제어할 수 있는 제어부(40)로 구성된다.As shown in FIGS. 3 to 6, the automatic brake brake force correcting apparatus according to the present invention includes a brake
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제동력 보정부(30)를 도넛 형상의 링실린더(22)에는 링형의 로드(21)가 삽입되며, 상기 링실린더(22)의 내부공간에서는 링 피스톤(27)이 내장되어 있다.As shown in FIG. 4, a ring-
상기 링 실린더(22)는 일측에 고정 플랜지(23)에 형성되어 있어 하기하는 스프링 실린더(6)의 내부면에 고정되어진다.The
또한 상기 링 실린더(22)의 외부면에는 실린더의 내부 압력을 검출하는 압력계(24)와, 상기 링형 로드(21)의 위치를 검출하는 한 쌍의 제1, 2 근접센서(25,26)가 일정 간격으로 부착되어 있으며,On the outer surface of the
상기 링 실린더(22)의 설정된 내부 압력에 변화에 따라 작동하는 압력스위치(38)가 상기 링 실린더(22)의 외부면에 구비되어 있으며,A
상기와 같은 링 실린더(22)의 내부압력을 표시하는 압력계(24)가 마련되어 있다.The
상기와 같이 구성된 본 발명을 구성하는 제동력 보정부(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 마그네트 브레이크 시스템을 구성하는 유동대(4)에 삽입되어 브레이크 스프링(4)에 상기 링형 로드(21)가 접촉하여 지지하는 형태로 구성되어지며, 상기 제동력 보정부(30)를 구성하는 링 실린더(22)의 일측에 형성된 고정 플랜지(23)는 스프링 실린더(6)의 일측에 고정되어 제동력 보정부(30)를 고정하게 되는 것이다.As shown in FIG. 5, the braking
본 발명을 구성하는 유압 보정부(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 고정베이스(41) 상에 고정 설치된 원통형의 유압보정 실린더(31)의 외부에는 압력계(50)가 부착되어 있으며, 오일을 보충할 수 있는 오일 투입구(50)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, the
상기 유압 보정실린더(31)의 내부에는 피스톤(32)이 내장되며, 이의 후면부에는 한쪽은 나사산 가공된 볼트로드(33)와 일체형으로 형성된 실린더축(49)이 고정되어 있다.A
상기 볼트로드(33)에는 유압 조정너트(35)가 나사결합하여 유압보정 스프링(34)을 지지하고 있으며, 상기 볼트로드(33)의 타측은 지지대(36)를 관통하여 지지 고정되어진다.A
또한, 상기 실린더축(49)의 하방에는 상기 유압 조정너트(35)의 이동위치를 감지할 수 있도록 근접센서(48)가 구비되어 있으며,In addition, the lower side of the
상기 유압 보정실린더(31)의 일측에 관통 형성된 오일 공급라인(28)에는 자동적으로 개폐 가능하도록 전자변(37)이 연관 설치됨과 동시에, 오일의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(47)가 연관 설치되어있다.The
상기와 같이 구성된 본 발명의 유압 보정부(20)를 구성하는 유압보정 실린더(31)와 연결되어 확장된 오일 공급라인(28)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 제동력 보정부(30)의 링실린더(22)에 형성된 오일 공급구(28a)와 연결되어 구성된다.The
또한, 본 발명에 따른 각각의 장치부를 제어하는 제어부(40)는 상기 제동력 보정부(30)를 구성하는 압력스위치(38)와 한 쌍의 근접센서(25,26)를 전기 신호적으로 연결하고 있으며, 상기 유압 보정부(20)를 구성하는 근접센서(48) 및 오일 공급라인(28)의 전자변(37)과 전기 신호적으로 연결되어 있어 이들 각각의 검출신호에 따라 상기 전자변(37)을 개폐 작동시킴으로써 오일을 공급 또는 차단할 수 있도록 구성한다.In addition, the
본 발며의 작용을 상세하게 설명한다.The operation of the present invention will be described in detail.
도 5에 도시된 바와 같이, 제동 시에는 브레이크에 인가되던 전원이 차단되면 붙어있던 고정전자석(7)과 이동전자석(8)이 브레이크 스프링(4)의 탄성력(복원력)에 의해 에어갭(10) 만큼 벌어지고 양측 제동대(11)는 브레이크 드럼(15) 쪽으로 움직이며 브레이크 슈(11)의 라이닝(14)이 회전되는 드럼(15)을 압박하여 제동하게 되는데, 이러한 브레이크 빈번한 동작으로 라이닝(14)이 마모되거나 스트로크 조정너트(1), 스프링 조정너트(5) 및 에어갭 조정너트(9)가 풀려 스프링(4) 길이가 늘어나게 된다.As shown in FIG. 5, when braking, the fixed
상기와 같이 브레이크 스프링(4)의 길이가 늘어나면, 본 발명을 구성하는 제동력 보정부(30)를 구성하는 실린더 스트라이커(21a)를 제2근접센서(26)가 감지하면 제어부(40)에서는 이러한 감지신호를 오일 공급라인(28)에 연관된 전자변(37)을 개방시켜 유압 보정부(20)의 유압보정 실린더(31)로부터 상기 스프링(34) 길이가 원상태를 회복할 때까지 제동력 보정부(30)의 링실린더(20)로 오일을 보충하게 되고, 이러한 오일의 보충으로 인하여 실린더 스트라이커(21a)를 제2근접센서(25)가 감지하면 제어부(40)에는 전자변(37)을 폐쇄하여 오일의 공급을 중단하게 된다.As described above, when the length of the
또한, 상기 링실린더(20)로부터 유압보정 실린더(31)로 오일 역류방지를 위하여 체크밸브(47)가 오일 공급라인(28) 중간에 설치되어 있으므로 오일의 역류가 방지된다..In addition, since the
그리고, 유압 보정부(20)를 구성하는 유압보정 실린더(31)의 압력이 제동력 보정부(30)를 구성하는 링실린더(22) 내부압력보다 높게 설정되어야만 오일을 공급할 수 있으므로 각각의 압력계(24,46)의 압력을 비교하여 유압 조정너트(35)로 유압보정 스프링(34)의 텐션을 조정하여 유압보정 실린더(31)의 압력을 조절하게 되며,Since the pressure of the hydraulic
상기 유압보정 실린더(31) 내부 오일량은 유압 조정너트(35)가 근접센서(48)에 의하여 감지되면, 오일 만충 상태이고 근접 센서(48)를 벗어나면 오일이 부족한 상태임을 인지하여 상기 유압보정 실린더(31)의 상부면에 형성된 오일 투입구(50) 로 오일을 보충한다.When the hydraulic
특히, 브레이크 슈(11)의 라이닝(14)이 탈락하거나, 브레이크 스프링(4)의 제동한계치를 벗어나 제동력 보정 링실린더(22) 내부의 스트라이커(21a)를 제2근접센서(26)가 감지하고, 제동력 보정 링실린더(22)의 압력이 약해져 압력 스위치(38)가 오프(Off)되면 이를 제어부(40)에서 감지하여 경고신호를 발생시키면 점검 및 정비를 할 수 있도록 하였으며,In particular, the
브레이크 갭 조정은 상기 제동력 보정 링실린더(22)의 스트라이커(21a)를 제1근접센서(25)가 감지하면 제어부(40)에서 상기 링실린더(22)에 부착된 압력계(24)의 압력을 기준으로 조정한다.The brake gap adjustment is based on the pressure of the
이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 브레이크 제동력을 항상 150%로 유지함으로서 슬립현상을 방지하여 제동거리를 단축하고 과열로 인한 페이드 현상을 예방하며, 브레이크 동작 상태를 원격지에서 감시하여 노동력을 절감하며, 특히 라이닝 탈락 등 브레이크가 제동력을 완전히 상실 했을 때 제동력을 신속히 자동으로 보정함으로써 부하물의 추락을 방지하여 설비 및 안전사고를 예방하고, 제동력의 편차를 최소화하여 설비수명을 연장하는 등의 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by keeping the brake braking force at 150% at all times, it prevents slippage, shortens the braking distance, prevents fade due to overheating, and reduces the labor force by remotely monitoring the brake operation state. In particular, when the brake loses braking power such as lining dropout, the braking force is automatically corrected quickly to prevent the fall of loads, preventing equipment and safety accidents, and minimizing the deviation of braking force to extend the service life. have.
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