KR101273291B1

KR101273291B1 - 리크레이머

Info

Publication number: KR101273291B1
Application number: KR1020110118151A
Authority: KR
Inventors: 김윤호; 최정희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR20130052848A

Abstract

본 발명은 리크레이머를 개시한다. 본 발명에 따르면, 레일을 따라 이동하는 주행부; 상기 주행부에 선회 가능하게 결합되는 붐대; 상기 붐대의 선단에 회전 가능하게 결합되어 원료를 채집하는 버킷조립체; 상기 붐대의 선단에 결합되며, 붐대의 선회 방향에 있는 파일을 제거하는 충돌방지장치;를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명은, 붐대의 선회 작동시 붐대의 선단에 설치된 충돌방지장치가 미리 장애물을 제거하기 때문에 상기 붐대와 장애물과의 충돌을 미연에 방지하여 붐대의 파손을 방지할 수 있고, 결과적으로 리크레이머를 이용한 원료 채집률을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

리크레이머{RECLAMER}

본 발명은 원료를 필요한 장소로 이송하는 리크레이머에 관한 것으로, 특히 붐대의 선회시 붐대의 선회 방향에 적치된 파일과의 충돌을 방지할 수 있도록 한 리크레이머에 관한 것이다.

일반적으로 철광석, 소결광, 석회석 등의 원료를 다량으로 사용하는 제철소와 같은 조업 현장에서는, 선박이나 화차로 수송된 원료를 벨트 컨베이어로 이송하여 적치하는데, 적치된 광석 및 석탄 등의 기타 원료는 리크레이머를 이용하여 채집한 후, 벨트 컨베이어를 통하여 소결기 또는 고로 등으로 이송된다.

이와 같은 적치파일의 채집을 수행하는 종래 기술의 리크레이머가 도 1에 도시되어 있다.

이에 따르면, 리크레이머는 주행부(10)가 설치된 레일(60)을 따라 이동하면서 야드에 적치된 원료 파일(C)을 붐대(20)(Boom Support)의 선단에 설치된 버킷조립체(40)로 채집한 다음, 이에 연계된 붐대(20) 상의 붐 컨베이어(30)를 통하여 야드 컨베이어로 연계 이동시킨다.

즉, 주행부(10)가 레일(60)을 따라 이동하여 원하는 장소에 도달하게 되면, 버킷조립체(40)는 붐대(20)에 의해서 원료(C)의 적치 위치에 놓이게 되고, 버킷이 회전하면서 원료(C)를 채집하고 이와 같이 채집된 원료(C)는 붐 컨베이어(30)를 통해 야드 컨베이어(도시 생략)로 이송하게 되어 후공정을 위한 장소로 이동된다.

그런데 이러한 리크레이머를 이용하여 원료 채집 작업을 진행하게 되면, 도 2 및 도 3과 같이 채집 중 낙하된 소형의 작은 파일이나 적절하지 않은 위치에 적치된 파일(이하, '장애물'로 통칭함)에 의해 붐대(20)의 회전에 방해받게 된다.

이와 같이 붐대(20)의 선회 방향에 장애물이 발생하게 되면, 버킷조립체(40)로 원료 파일을 채집하기 위해 붐대(20)를 선회할 때, 도 2 및 도 3과 같이 장애물(P)과 붐대(20)의 선단이 충돌을 일으켜 붐대(20)의 선단이 파손됨으로써 장비의 가동률을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 붐대(20)의 선단은 작업자가 탑승하는 운전석과 반대 측에 위치하므로 작업자는 붐대(20)의 선단 주변을 명확하게 확인하기가 어려워 붐대(20)의 선단, 예컨대 버킷조립체(40)를 회전시키는 유압모터 등이 파손되더라도 이를 신속하게 감지하여 대처하는 것이 힘들다. 이와 같이 신속한 대처를 취하지 못하게 되면 파손된 유압모터 등으로부터 오일 등이 대기로 누출될 수 있으며, 이러한 경우 환경오염을 유발하는 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 원료 채집을 위해 붐대(20)가 선회할 때 붐대의 선단이 잘못 적치된 파일 등 장애물과 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 한 리크레이머를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 레일을 따라 이동하는 주행부; 상기 주행부에 선회 가능하게 결합되는 붐대; 상기 붐대의 선단에 회전 가능하게 결합되어 원료를 채집하는 버킷조립체; 상기 붐대의 선단에 결합되며, 붐대의 선회 방향에 있는 파일을 제거하는 충돌방지장치;를 포함하는 리크레이머를 제공한다.

상기 충돌방지장치는, 상기 붐대의 선단에 고정 설치되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달받는 회전축; 상기 회전축 내에 결합되어 직선 이동하며, 회전축과 연동하여 회전하는 유동축; 상기 유동축에 결합되어 파일을 제거하는 파일제거기; 상기 구동모터에 전원 공급신호를 전송하는 제어박스;를 포함한다.

상기 충돌방지장치는 유동축의 이동 거리를 감지하여 제어박스에 신호를 전달하는 리미트스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 유동축의 외주면에는 회전축으로부터 이탈되지 않도록 스토퍼가 구비될 수 있다.

상기 회전축의 내부에는 유동축이 초기 상태로 복귀할 수 있도록 복귀스프링이 설치될 수 있다.

상기 파일제거기는 유동축의 일단에 결합되는 원판형의 제거기 몸체, 상기 제거기 몸체의 외측면에 결합되는 적어도 하나 이상의 블레이드를 포함한다.

상기 충돌방지장치는 회전축이 삽입 결합되도록 양 측면이 개방된 중공체의 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 하우징의 양측 단부에는 회전축의 회전을 지지해 주는 베어링블록이 결합될 수 있다.

본 발명에 의하면, 붐대의 선회 작동시 붐대의 선단에 설치된 충돌방지장치가 미리 장애물을 제거하기 때문에 상기 붐대와 장애물과의 충돌을 미연에 방지하여 붐대의 파손을 방지할 수 있고, 결과적으로 리크레이머를 이용한 원료 채집률을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 리크레이머를 도시한 개략도.
도 2 및 도 3은 각각 도 1에 의한 리크레이머를 이용하여 파일을 채집할 때 발생하는 문제를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 의한 리크레이머를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 충돌방지장치가 붐대 선단에 결합된 상태를 도시한 개략도.
도 6은 본 발명의 리크레이머에 적용되는 충돌방지장치의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 따른 충돌방지장치의 분해사시도.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 충돌방지장치의 작동 상태를 나타낸 단면도.

이하에서는, 본 발명에 의한 리크레이머의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 구성 요소 중 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여한다.

도 4는 본 발명의 충돌방지장치가 적용된 리크레이머의 개략적인 구성을 도시하고 있다.

도시한 바와 같이, 리크레이머는 설치된 레일을 따라 이동하는 주행부(도시 생략)와, 이 주행부에 선회 가능하게 일단이 결합되는 붐대(20)와, 이 붐대(20)의 선단에 결합되어 야드에 적치된 파일을 채집하는 버킷조립체(40)를 포함한다.

주행부는 리크레이머 전체의 하중을 지탱하며, 설치된 레일을 따라 이동하여 원료 파일이 적치된 장소로 리크레이머를 위치시킨다.

붐대(20)는 야드에 적치된 파일을 채집하기 위해 충분한 길이를 가지며, 일단이 주행부에 선회 가능하게 결합된다. 그리고 그 상측에는 버킷조립체(40)로부터 채집된 파일을 지상의 야드 컨베이어(도시 생략)로 전달하는 붐 컨베이어(30)가 설치된다.

버킷조립체(40)는 붐대(20)의 선단에 회전 가능하게 설치되는 원형의 버킷 휠(41)과, 이 버킷 휠(41)의 외주면에 소정 간격을 두고 설치되는 복수의 버킷(42)을 포함한다.

버킷 휠(41)은 그 중앙에 회전축(51)이 결합되고, 이 회전축(51)은 휠 모터(50)와 연결되어 버킷 휠(41)에 회전력을 부여한다. 휠 모터(50)는 붐대(20)의 선단에 마련된 지지프레임(21)에 의해 안정적으로 지지된다.

본 실시예의 리크레이머는 붐대(20)의 선단이 장애물과 충돌하는 것을 방지하도록 붐대(20)의 선단 일측(도면상 우측)에 설치된 충돌방지장치를 더 포함한다. 본 실시예에서 충돌방지장치는 도면상 붐대(20)의 우측에 설치되어 그 방향으로 붐대(20)가 선회하는 것으로 가정하였으나, 경우에 따라서 충돌방지장치는 붐대(20)의 좌측에 설치될 수 있으며, 또는 붐대(20)의 양측에 모두 설치될 수도 있다.

이러한 충돌방지장치가 도 5 내지 도 7에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 충돌방지장치(100)는 구동모터(110), 회전축(120), 유동축(130), 파일제거기(140), 제어박스(170)를 포함한다. 이와 같은 충돌방지장치(100)는 붐대(20)의 선단에 마련된 지지프레임(21) 상에 안착된다.

구동모터(110)는 충돌방지장치에 구동력을 제공하기 위한 것으로, 그 일측에는 모터축(111)이 연결되고, 모터축(111)의 끝단에는 회전축(120)의 연동스프로킷(113)과 연결체인(114)으로 연결되도록 구동스프로킷(112)이 구비된다. 구동모터(110)는 대략 장방형의 모터지지대(115) 상에 고정되며, 모터지지대(115)는 스크류 등의 고정부재(도시 생략)를 매개로 붐대(20)의 선단에 마련된 지지프레임(21)에 고정 결합된다.

회전축(120)은 구동모터(110)의 구동력을 이용하여 파일제거기(140)를 충분한 속도로 회전시키는 것으로, 양 측면에 유동축(130)이 삽입될 수 있도록 축홀(121)이 형성된 원통형의 중공체로 이루어진다.

회전축(120)의 일측에는 모터축(111)의 구동스프로킷(112)과 연결체인(114)으로 연결되도록 연동스프로킷(113)이 구비된다. 회전축(120)은 그 내부에 유동축(130)이 삽입 결합되도록 원통형의 중공체로 이루어진다. 한편, 회전축(120)은 관성모멘트가 크고 그 관성을 이용하여 회전속도를 일정하게 할 수 있는 플라이휠(도시 생략)을 구비할 수도 있다.

회전축(120)의 일측(도면상 좌측) 외주면에는 회전축(120)의 직경보다 큰 직경을 갖는 고정턱(122)이 형성되고, 회전축(120)의 타측(도면상 우측)에는 고정링(123)이 구비되어 회전축(120)이 후술하는 하우징(150) 내에 견고하게 결합될 수 있도록 한다.

한편, 본 실시예에서 구동모터(110)와 회전축(120)은 연결체인(114)을 매개로 병렬 형태로 연결되었으나, 양자는 직렬 형태로 연결되어 구동모터(110)의 구동력을 파일제거기(140)에 직접 전달할 수도 있다. 다만, 회전축(120)의 내부에 유동축(130)이 직선 이동 가능하도록 설치되기 때문에 본 실시예와 같이 병렬 구조로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

유동축(130)은 회전축(120)의 내부에 설치되어 직선 이동되며, 후술하는 리미트스위치(160)에 접촉함으로써 충돌방지장치(100)의 기동 및 정지 작동을 유도한다. 또한 유동축(130)은 회전축(120)의 회전시 연동 회전한다. 예컨대, 유동축(130)은 회전축(120)과 동시에 회전할 수 있도록 단면상 다각형(본 실시예에서는 사각형)으로 형성되고, 이에 대응되도록 회전축(120)의 축홀(121) 역시 단면상 다각형으로 형성될 수 있다. 물론 양자는 단면상 원형으로 형성하고, 상호 간에 맞물림 가능하도록 별도의 고정수단을 구비할 수도 있으나, 제작의 편의성 등을 고려했을 때 각각을 다각형으로 형성하는 것이 바람직하다.

유동축(130)의 대략 중간에는 유동축(130)이 회전축(120)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 스토퍼(131)가 형성된다. 스토퍼(131)는 유동축(130)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 스토퍼(131)는 후술하는 복귀스프링의 지지대 역할도 겸용할 수 있다.

이때, 회전축(120)의 내부에는 유동축(130)이 가압되어 후진하였을 경우 초기 상태로 복원시켜 주는 복귀스프링(135)이 결합될 수 있다. 예컨대, 복귀스프링(135)은 스토퍼(131)를 기준으로 연동스프로킷(113)이 구비된 방향의 유동축(130) 외주면에 결합되어 유동축(130)의 후진시 초기 상태로 복귀시키기 위한 복원력을 유동축(130)에 부여한다.

유동축(130)의 일측 단부에는 제1 플랜지(132)와 제2 플랜지(133)가 결합된다. 제1 플랜지(132)와 제2 플랜지(133)는 각각 파일제거기(140)의 양측에 배치되어 파일제거기(140)가 유동축(130)에 안전하게 결합되도록 한다. 이때, 제1 플랜지(132)와 제2 플랜지(133)에는 상호 동일한 위치에 적어도 하나 이상의 가이드홀(132a)(133a)이 형성되고, 상호 간에는 파일제거기(140)를 관통한 가이드바(134)가 연결됨으로써 유동축(130)과 파일제거기(140) 간의 결합을 견고히 해 준다.

유동축(130)의 일측에는 유동축(130)의 직선 이동 거리, 예컨대 후진 거리를 감지하는 리미트스위치(160)가 설치된다. 리미트스위치(160)는 유동축(130)의 후진시 그 단부와 접촉하게 되면 감지된 신호를 제어박스(170)에 전달하여 붐대(20)의 선회 방향을 제어하거나 파일제거기(140)의 기동 또는 정지 작동을 유도한다.

파일제거기(140)는 소정의 두께를 갖는 원판형의 제거기 몸체(141)를 포함한다. 제거기 몸체(141)의 중앙에는 유동축(130)이 삽입 결합되도록 축공이 관통 형성된다. 그리고 파일제거기(140)의 외측면에는 야드에 적치된 파일을 실질적으로 제거하는 복수의 블레이드(142)가 축공을 중심으로 그 동심원상에 일정 간격으로 결합된다.

각 블레이드(142)는 파일을 제거할 수 있다면 그 형태에 제한은 없지만, 본 실시예에서와 같이 각 블레이드(142)는 파일제거기(140)에 직각으로 결합되며, 상면의 길이보다 하면의 길이를 보다 길게 형성하고, 상면과 하면의 일측에 경사면(142a)을 형성하여 파일 제거가 용이하도록 구성할 수 있다. 즉, 블레이드(142)에 경사면(142a)이 형성됨으로써 파일 제거시 블레이드(142)와 충돌된 파일이 블레이드(142)에 부착되지 않고 외부로 쉽게 배출될 수 있게 된다.

제어박스(170)는 충돌방지장치의 기동 및 정지를 제어한다. 예컨대, 제어박스(170)는 후술하는 리미트스위치(160)로부터 신호를 전달받아 붐대(20)의 회전 동작을 정지시키거나 또는 붐대(20)의 선회 방향을 변경하게 된다. 제어박스(170)는 붐대(20)의 어느 위치에 설치되어도 무방하지만, 리미트스위치(160)의 신호를 빠르게 전송받고 충돌방지장치의 기동 또는 정지를 신속하게 제어할 수 있도록 구동모터(110)와 리미트스위치(160)와 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 회전축(120)의 외측에는 하우징(150)이 구비될 수 있다. 하우징(150)은 양측이 개방된 원통형으로 이루어지며, 그 내부에 안착 결합되는 회전축(120)이 원활하게 회전할 수 있도록 지지해 준다.

하우징(150)은 하우징지지대(151) 상에 고정되며, 하우징지지대(151)는 붐대(20)의 선단에 마련된 지지프레임(21)에 구동모터(110)와 소정 간격을 두고 스크류 등의 고정부재(도시 생략)를 매개로 고정 결합된다.

하우징(150)의 개방된 양측에는 하우징(150) 내에서 회전축(120)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링블록이 결합된다. 베어링블록에는 복수의 볼베어링이 회전 가능하게 안착된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 리크레이머의 작동에 대해서 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 실시예의 충돌방지장치를 이용하여 원료를 채집하는 상태를 도시한 것이다.

이에 따르면, 버킷조립체(40)가 가동되어 복수의 버킷이 회전하면서 원료를 채집하는 중에 장애물이 발생할 경우, 붐대(20)의 선단과 장애물이 충돌되기 전에 붐대(20)의 선단에 돌출 설치된 파일제거기(140)에 의해 장애물이 미리 제거되면서 원활한 채집 작업을 지속할 수 있게 된다.

즉, 붐대(20)의 선회 방향에 장애물이 존재할 경우 제어부의 신호에 따라 전원이 인가된 구동모터(110)가 기동하면, 모터축(111)의 구동스프로킷(112)이 회전하게 되고, 이 구동스프로킷(112)에 연결체인(114)으로 연결된 연동스프로킷(113)이 회전하게 되며, 연동스프로킷(113)과 결합된 회전축(120) 및 유동축(130)이 동시에 회전하여 결국 파일제거기(140)를 회전시킴으로써 장애물을 제거하게 된다.

도 9는 본 실시예의 충돌방지장치에 장애물이 접촉됐을 때의 상태를 도시한 것이다.

이에 따르면, 붐대(20)를 일측 방향으로 선회시키면서 원료를 채집하는 도중에 큰 파일이나 옹벽, 야드 컨베이어 등에 간섭되거나 충돌하여 파일제거기(140)가 원활하게 회전하지 못할 경우, 파일제거기(140)는 축 방향으로 압력을 받게 되고 이에 따라 유동축(130)이 소정 거리 후진하게 된다.

유동축(130)이 설정 거리만큼 후진하여 리미트스위치(160)에 접촉하게 되면, 리미트스위치(160)는 그 감지 신호를 제어박스(170)에 전송하게 되고, 감지 신호를 전달받은 제어박스(170)는 구동모터(110)의 기동을 정지시키는 동시에, 붐대(20)를 선회 방향 쪽으로의 선회를 중지시키고 반대 방향으로 선회시킴으로써, 파일제거기(140)는 간섭 또는 충돌을 일으킨 큰 파일이나 옹벽, 야드 컨베이어 등으로부터 이격된다.

이와 같이 파일제거기(140)가 큰 파일이나 옹벽 등으로 소정 거리 이격되면, 복귀스프링(135)의 복원력에 의해 유동축(130)은 도 8과 같이 점차 원래 상태로 전진하게 된다. 이에 따라 유동축(130)과 리미트스위치(160)의 접촉이 단락되며, 이 상태를 제어박스(170)에서 감지하면 충돌방지장치(100)를 재가동시켜 장애물 제거작업을 지속하는 한편, 버킷조립체(40) 역시 원료 파일의 채집 작업을 계속 진행하게 된다.

10 ; 주행부 20 ; 붐대
30 ; 붐 컨베이어 40 ; 버킷조립체
41 ; 버킷 휠 42 ; 버킷
50 ; 휠 모터
100 ; 충돌방지장치 110 ; 구동모터
111 ; 모터축 112 ; 구동스프로킷
113 ; 연동스프로킷 114 ; 연결체인
120 ; 회전축 130 ; 유동축
131 ; 스토퍼 132, 133 ; 플랜지
140 ; 파일제거기 141; 제거기 몸체
142 ; 블레이드 150 ; 하우징
160 ; 리미트스위치 170 ; 제어박스

Claims

레일을 따라 이동하는 주행부;
상기 주행부에 선회 가능하게 결합되는 붐대;
상기 붐대의 선단에 회전 가능하게 결합되어 원료를 채집하는 버킷조립체;
상기 붐대의 선단에 고정 설치되는 구동모터, 상기 구동모터의 회전력을 전달받는 회전축, 상기 회전축 내에 결합되어 직선 이동하며 회전축과 연동하여 회전하는 유동축, 상기 유동축에 결합되어 붐대의 선회 방향에 있는 파일을 제거하는 파일제거기, 상기 구동모터에 전원 공급신호를 전송하는 제어박스를 구비한 충돌방지장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
삭제
제1항에 있어서,
상기 유동축의 이동 거리를 감지하여 제어박스에 신호를 전달하는 리미트스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
제1항에 있어서,
상기 유동축의 외주면에는 회전축으로부터 이탈되지 않도록 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
제1항에 있어서,
상기 회전축의 내부에는 유동축이 초기 상태로 복귀할 수 있도록 복귀스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
제1항에 있어서,
상기 파일제거기는 유동축의 일단에 결합되는 원판형의 제거기 몸체, 상기 제거기 몸체의 외측면에 결합되는 적어도 하나 이상의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
제1항에 있어서,
상기 회전축이 삽입 결합되도록 양 측면이 개방된 중공체의 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리크레이머.
제7항에 있어서,
상기 하우징의 양측 단부에는 회전축의 회전을 지지해 주는 베어링블록이 결합되는 것을 특징으로 하는 리크레이머.