KR100853291B1

KR100853291B1 - 크레인

Info

Publication number: KR100853291B1
Application number: KR1020070037461A
Authority: KR
Inventors: 도재일
Original assignee: 현대삼호중공업 주식회사
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-08-20

Abstract

본 발명은 선박건조용 도크나 야적장에 구비되어, 물품을 옮길 수 있도록 된 크레인에 관한 것으로, 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)의 사이에 킹핀(120)과 지지유닛(120)을 구비하되, 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)에 장착된 상, 하부가이드레일(121,122)과, 이 상, 하부가이드레일(121)의 사이에 구비된 다수개의 로울러(123)와, 로울러(123)를 지지하는 케이지유닛(127)으로 지지유닛(120)을 구성하므로써, 크레인의 인양능력이나 선회반경을 늘일 수 있고, 설계의 자유도를 높일 수 있으며 지지수단의 수명이 긴 장점이 있다.

Description

크레인{Crane}

도 1은 종래의 크레인을 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 크레인을 도시한 구성도,

도 3은 및 도 4는 본 발명에 따른 크레인의 킹핀과 지지유닛을 도시한 요부구성도,

도 5는 본 발명에 따른 크레인의 요부를 도시한 평면구성도,

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 크레인의 지지유닛을 도시한 참고도,

도 9는 본 발명에 따른 크레인의 구동장치를 도시한 참고도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10; 포탈프레임, 20; 로테이팅프레임,

40; 구동장치, 50; 윈치기구,

60; 지브, 70;걸이기구,

110; 킹핀, 120; 지지유닛,

121; 하부가이드레일, 122; 상부가이드레일,

123; 로울러, 127; 케이지유닛

본 발명은 선박건조용 도크나 야적장에 구비되어, 물품을 옮길 수 있도록 된 크레인에 관한 것이다.

일반적으로, 선박건조용 도크나 야적장에서 주로 사용되는 지브크레인은 도 1에 도시한 바와 같이, 베이스의 기능을 하는 포탈프레임(10)과, 이 포탈프레임(10)의 상부에 지지수단(30)을 통해 선회가능하게 설치되는 로테이팅프레임(20)과, 이 로테이팅프레임(20)에 장착되어 와이어(51)를 감거나 풀 수 있도록 된 윈치기구(50)와, 기단이 로테이팅프레임(20)에 힌지결합되어 윈치기구(50)에 의해 상하로 회동되거나 신축되는 지브(60)와, 윈치기구(50)의 와이어(51)에 연결되어 지브(60)의 하측으로 늘어지도록 설치되는 걸이기구(70)가 구비된다.

이때, 상기 포탈프레임(10)은 지면에 설치된 레일에 올려져, 레일을 따라 이동할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 지지수단(30)은 상판과 하판의 사이에 로울러를 개재하여 구성된 선회베어링을 이용하며, 이 선회베어링의 하판과 상판이 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)에 각각 결합되어, 로테이팅프레임(20)을 선회가능하게 지지한다. 이때, 이 선회베어링은 로테이팅프레임(20)의 회전중심을 설정하는 기능과, 로테이팅프레임의 하중을 지지하는 기능을 동시에 수행하며. 그리고, 상기 포탈프레 임(10) 또는 로테이팅프레임(20)에는 도시안된 구동장치가 연결되어, 로테이팅프레임(20)을 선회시킬 수 있다.

따라서, 상기 걸이기구(70)에 옮길 물품을 걸어놓은 상태에서, 윈치기구(50)로 걸이기구(70)를 승강시키거나 지브(60)의 길이나 각도를 조절하고, 상기 구동장치로 로테이팅프레임(20)을 선회시켜 원하는 위치로 물품을 옮길 수 있다.

한편, 이러한 지브크레인은 요구되는 인양능력과 선회반경 등에 따라, 지지수단(30)의 지름과 크레인의 전체 사이즈가 달라진다. 그런데, 이러한 지지수단(30)에 이용되는 선회베어링은 지름을 크게 제작하는데 한계가 있으므로, 지브크레인의 인양능력이나 선회반경을 일정수준 이상으로 늘이기 어려웠으며, 설계의 자유도가 낮아지는 어려움이 있었다.

또한, 상기 선회베어링은 로테이팅프레임의 회전중심을 잡는 중심축기능과, 로테이팅프레임의 하중을 지지하여 선회가능하도록 하는 베어링기능을 동시에 하므로, 옮겨지는 물품의 하중뿐 아니라, 물품을 들어 옮길 때 발생되는 비틀림 모멘트까지 모두 선회베어링에 작용되어, 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 크레인의 인양능력이나 선회반경을 늘일 수 있고, 설계의 자유도를 높일 수 있으며 지지수단의 수명이 긴 크레인을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스의 기능을 하는 포탈프레임과; 이 포탈프레임의 상부에 지지수단을 통해 선회가능하게 설치되는 로테이팅프레임과; 상기 로테이팅프레임을 선회시키는 구동장치와; 상기 로테이팅프레임에 장착되어 와이어를 감거나 풀 수 있도록 된 윈치기구와; 상기 로테이팅프레임에 설치되는 지브와; 이동시킬 물품을 걸거나 고정할 수 있도록 구성되며 윈치기구에서 연장된 와이어에 연결되어 지브의 하측으로 늘어지게 설치되는 걸이기구가 구비된 크레인에 있어서,

상기 지지수단은, 포탈프레임과 로테이팅프레임에 결합되어 로테이팅프레임이 위치이탈되지 않도록 하는 킹핀과;

원형의 궤적을 갖도록 구성되며 각각 포탈프레임의 상면과 로테이팅프레임의 하측면에 서로 마주보도록 설치되는 하부가이드레일 및 상부가이드레일과, 이 하부가이드레일과 상부가이드레일의 사이에 배치되는 다수개의 로울러을 포함하여, 로테이팅프레임이 안정적으로 선회되도록 지지하는 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조로 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 크레인은, 베이스의 기능을 하는 포탈프레임(10)과; 이 포탈프레임(10)의 상부에 지지수단을 통해 선회가능하게 설 치되는 로테이팅프레임(20)과; 상기 로테이팅프레임(20)을 선회시키는 구동장치(40)와; 상기 로테이팅프레임(20)에 장착되어 와이어(51)를 감거나 풀 수 있도록 된 윈치기구(50)와; 상기 로테이팅프레임(20)에 설치되는 지브(60)와; 이동시킬 물품을 걸거나 고정할 수 있도록 구성되며 윈치기구(50)에서 연장된 와이어(51)에 연결되어 지브(60)의 하측으로 늘어지게 설치되는 걸이기구(70)가 구비된 것은 종래의 지브크레인과 동일하다.

이때, 상기 포탈프레임(10)은 지면에 설치된 레일에 올려져 레일을 따라 이동하며, 지브(60)는 기단이 로테이팅프레임(20)에 힌지결합되어 윈치기구(50)에 의해 상하로 회동되거나 신축될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 지지수단은, 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20) 사이에 입설되어 로테이팅프레임(20)이 위치이탈되지 않도록 하는 킹핀(110)과; 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)의 사이에 설치되어 로테이팅프레임(20)이 안정적으로 선회되도록 지지하는 지지유닛(120)으로 구성된다.

상기 킹핀(110)은 상하로 긴 원통형으로 구성되며 상단에는 하단에 비해 외경이 좁은 삽입부(110a)가 형성된 것으로, 하단은 포탈프레임(10)에 고정되며, 상단의 삽입부(110a)는 로테이팅프레임(20)의 하단 중심부에 구비된 로테이팅 보스(21)에 회전가능하게 삽입되어, 로테이팅프레임(20)이 선회할 때 중심축의 기능을 하도록 구성된다. 이때, 킹핀(110)의 삽입부(110a)와 로테이팅 보스(21)의 사이에는 슬라이딩 부쉬(22)가 끼워진다.

상기 지지유닛(120)은 도 5내지 도 8에 도시한 바와 같이, 원형의 궤적을 갖도록 구성되며 포탈프레임(10)의 상면과 로테이팅프레임(20)의 하측면에 각각 설치되는 하부가이드레일(121) 및 상부가이드레일(122)과; 이 하부가이드레일(121)과 상부가이드레일(122)의 사이에 배치되는 다수개의 로울러(123)와; 이 로울러(123)에 결합되어 로울러(123)를 지지하는 케이지유닛(127)으로 구성되어, 로테이팅프레임(20)이 선회할 수 있도록 하중을 지지한다.

상기 하부가이드레일(121)과 상부가이드레일(122)은 레일을 측방향으로 만곡하여 상호 동일한 지름의 정원을 이루도록 구성한 것으로, 킹핀(110)과 동심원을 이루도록 포탈프레임(10)의 상면과 로테이팅프레임(20)의 하측면에 각각 설치된다. 이때, 상부가이드레일(122)은 로울러(123)가 접촉되는 면이 하측을 향하도록 거꾸로 뒤집어져, 하부가이드레일(121)과 서로 마주보도록 설치된다.

상기 로울러(123)는 중심을 관통하는 회전축(123a)이 구비되며, 이 회전축(123a)이 킹핀(110)의 중심축을 향하도록 원형으로 배치되는 것으로, 외주면이 하부가이드레일(121)의 상면과 상부가이드레일(122)의 하측면에 밀착되어, 상부가이드레일(122)을 선화가능하게 지지함과 동시에, 상부가이드레일(122)이 선회하면 하부가이드레일(121)의 상면 궤적을 따라 위성운동한다. 이때, 상기 회전축(123a)은 로울러(123)의 측면을 관통하여 결합되며, 회전축(123a)에는 윤활유를 주입할 수 있는 윤활유주입구(123c)가 형성된다.

상기 케이지유닛(127)은 길이가 긴 금속판을 원형으로 만곡하여 구성된 내부 로울러케이지(124)와, 이 내부 로울러케이지(124)에 비해 직경이 큰 원형으로 구성되어 내부 로울러케이지(124)와 동심원을 이루도록 배치된 외부 로울러케이지(125)가 구비되며, 이 내, 외부 로울러케이지(124,125)는 리테이너핀(126)에 의해 간격이 고정되어, 원형으로 배치된 로울러(123)의 회전축(123a) 양단을 내, 외부 로울러케이지(124,125)에 각각 고정하므로써, 각 로울러(123)가 상호 간격과 대형을 유지하도록 지지한다.

이때, 상기 내, 외부 로울러케이지(124,125)는 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 길이가 짧고 일단에 연결브라켓(124b,125b)이 구비된 지지패널(124a,125a)을 원형을 이루도록 연속적으로 연결하여 구성된다. 다만, 도면에서는 지지패널(124a,125a)이 직선을 이루는 것으로 도시되었으나, 이 지지패널(124a,125a)은 내, 외부 로울러케이지(124,125)의 지름에 맞게 일정한 곡률을 갖도록 측방향으로 만곡된다.

그리고, 포탈프레임(10)의 상면에는 킹핀(110)과 동심원을 이루도록 고정된 거드기어(41)가 구비되며, 상기 구동장치(40)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 거드기어(41)에 결합된 구동기어(42)와, 감속기(43)를 통해 구동기어(42)에 연결된 구동모터(44)로 구성되고, 감속기(43)는 로테이팅프레임(20)에 구비된 브라켓(45)에 장착되어, 구동모터(44)를 구동시키면, 구동기어(42)가 거드기어(41)의 둘레부를 따라 위성운동하여, 로테이팅프레임(20)이 선회된다. 이때, 상기 구동모터(44)의 구동축에는 제동장치(46)가 구비되어, 로테이팅프레임(20)이 선회되지 않도록 고정할 수 있다.

따라서, 상기 구동장치(40)로 로테이팅프레임(20)을 선회시키면, 상기 킹핀(110)이 중심축의 기능을 함과 동시에, 상부가이드레일(122)이 함께 선회하며, 이때, 로울러(123)가 하부가이드레일(121)의 상면 궤적을 따라 구르면서 원형으로 회전하는 위성운동을 하므로써, 상부가이드레일(122)과 로테이팅프레임(20)이 안정적으로 선회되도록 지지한다.

이와같이 구성된 크레인은 지지수단이 로테이팅프레임(20)의 회전중심축 기능을 하는 킹핀(110)과, 로테이팅프레임(20)이 회전가능하게 지지하는 지지유닛(120)으로 이루진다.

따라서, 물품을 옮길 때 발생되는 비틀림모멘트와, 로테이팅프레임(20) 및 크레인에 의해 이송되는 물품의 하중이, 킹핀(110)과 지지유닛(120)에 각각 분산되어 작용되므로써, 지지수단의 수명이 연장되는 장점이 있다.

또한, 상기 지지유닛(120)은 원형의 상, 하부가이드레일(121,122)과, 로울러(123) 및 케이지유닛(127)으로 구성되어, 지름을 필요한 만큼 크게 제작하는 것이 가능하다. 따라서, 크레인의 인양능력이나 선회반경을 늘일 수 있고, 설계의 자유도를 높일 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 케이지유닛(127)의 내, 외부 로울러케이지(124,125)가, 연결브라켓(124b,125b)이 구비된 지지패널(124a,125a)을 연속적으로 연결하여 구성되므로, 케이지유닛(127)의 제작이 매우 용이한 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 지브(60)가 로테이팅프레임(20)에 상하로 회동되거나 신축될 수 있도록 된 것을 예시하였으나, 타워크레인과 같이, 지브(60)를 고정하는 것도 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 크레인은, 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)의 사이에 킹핀(120)과 지지유닛(120)을 구비하되, 원형의 궤적을 갖도록 구성되어 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)에 장착된 상, 하부가이드레일(121,122)과, 이 상, 하부가이드레일(121)의 사이에 구비된 다수개의 로울러(123)와, 로울러(123)를 지지하는 케이지유닛(127)으로 지지유닛(120)을 구성하므로써, 크레인의 인양능력이나 선회반경을 늘일 수 있고, 설계의 자유도를 높일 수 있으며 지지수단의 수명이 긴 장점이 있다.

Claims

베이스의 기능을 하는 포탈프레임(10)과; 이 포탈프레임(10)의 상부에 지지수단을 통해 선회가능하게 설치되는 로테이팅프레임(20)과; 상기 로테이팅프레임(20)을 선회시키는 구동장치(40)와; 상기 로테이팅프레임(20)에 장착되어 와이어(51)를 감거나 풀 수 있도록 된 윈치기구(50)와; 상기 로테이팅프레임(20)에 설치되는 지브(60)와; 이동시킬 물품을 걸거나 고정할 수 있도록 구성되며 윈치기구(50)에서 연장된 와이어(51)에 연결되어 지브(60)의 하측으로 늘어지게 설치되는 걸이기구(70)가 구비된 크레인에 있어서,

상기 지지수단은, 포탈프레임(10)과 로테이팅프레임(20)에 결합되어 로테이팅프레임(20)이 위치이탈되지 않도록 하는 킹핀(110)과;

원형의 궤적을 갖도록 구성되며 각각 포탈프레임(10)의 상면과 로테이팅프레임(20)의 하측면에 서로 마주보도록 설치되는 하부가이드레일(121) 및 상부가이드레일(122)과, 회전축(123a)이 킹핀(110)의 중심축을 향하도록 하부가이드레일(121)과 상부가이드레일(122)의 사이 원형으로 배치되는 다수개의 로울러(123)와, 로울러(123)의 회전축(123a)에 결합되어 로울러(123)를 지지하는 케이지유닛(127)이 구비되어, 로테이팅프레임(20)이 안정적으로 선회되도록 지지하는 지지유닛(120)을 포함하며,

상기 케이지유닛(127)은 길이가 긴 금속판을 원형으로 만곡하여 구성된 내부 로울러케이지(124)와, 이 내부 로울러케이지(124)에 비해 직경이 큰 원형으로 구성되어 내부 로울러케이지(124)와 동심원을 이루도록 배치된 외부 로울러케이지(125)와, 이 내, 외부 로울러케이지(124,125)의 사이에 결합되어 내, 외부 로울러케이지(124,125)의 간격을 고정하는 리테이너핀(126)으로 이루어지며, 상기 내, 외부 로울러케이지(124,125)는 일단에 연결브라켓(124b,125b)이 구비된 지지패널(124a,125a)을 연속적으로 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 크레인.
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