KR101358696B1 - 지브 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 짐의 예기치 않은 움직임을 방지하고, 또, 하역 작업의 안정성을 충분히 확보할 수 있는 지브 크레인을 제공한다. 지브 크레인은 후크(34)의 승강을 이루는 호이스트 와이어 로프(22)와 지브(14)의 기복을 이루는 기복 와이어 로프(24)와 이들 와이어 로프(22, 24)의 선단을 선회대의 선회 프레임(58)에 고정하기 위한 변환장치(38)를 구비하고, 변환장치(38)는 베어링 브래킷(56)에 지지 핀(60)을 통해서 회전 운동 가능하게 지지된 V자 링크(62)를 갖고, V자 링크(62)의 한쌍의 링크 암(62a, 62b)에 와이어 로프(22, 24)의 선단이 연결되어 있다.

하역 작업, 지브 크레인, 후크, 호이스트 와이어 로프, 기복 와이어 로프, 선회대, 선회 프레임, 변환장치, 베어링 브래킷

Description

지브 크레인{Jib crane}

본 발명은 중량물의 운반에 사용되는 지브 크레인(jib crane)에 관한 것이다.

지브 크레인 중에는 조선소 등에 구비되어, 중량물의 운반에 사용되는 것이 있고, 이 종류의 지브 크레인은 그 상부에 설치된 선회대와, 이 선회대로부터 튀어나온 지브를 구비한다(예를 들면, 지브 크레인으로서의 클라이밍 크레인(climbing crane)을 개시하는 특허문헌 1). 지브는 그 기단이 선회대에 피벗 지지되어, 기복 와이어 로프의 인입 또는 인출에 의해 기복 가능하다. 한편, 지브의 선단으로부터는 호이스트(hoist) 와이어 로프를 통해서 후크 등의 조구(吊具, hanger)가 매달려 있고, 이 조구에 짐을 걸고, 호이스트 와이어 로프의 권취 및 풀어냄에 의해, 짐을 들어내리는 작업 요컨대 하역 작업이 행하여진다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2001-130870호

하역 작업시, 지브에는 호이스트 와이어 로프를 통해서 짐의 하중이 가해져, 지브가 그 하중 부하에 의해 구부러지는 것은 피할 수 없다. 이 때문에, 짐의 리프트 오프(lift off)를 행하면, 지브 등의 구조물의 구부러짐에 의해 지브의 선단부가 전방 경사지고, 이러한 전방 경사는 지브가 수평면으로부터 위쪽을 향하여 소정의 기복각으로 유지되어 있는 경우, 짐의 리프트 오프시 위치에서의 연직선보다도, 리프트 오프 후의 짐을 들어내리는 위치를 지브의 전방으로 변위시켜 버린다.

반대로, 짐을 들어내릴 때에는 지브의 부하가 해방됨에 따라, 지브의 구부러짐도 또한 해소되고, 지브의 선단부는 원래의 상태까지 튀어 오른다. 이 때문에, 들어내리는 위치상의 짐은 지브의 선단부가 튀어 오름에 따라, 호이스트 와이어 로프 및 조구를 통해서 지브의 기단측으로 끌린다.

상술한 매다는 위치의 변위 및 짐의 끌림은 짐이 주로 조선소 등에서의 중량물의 위치 결정에 있어서, 중량물의 중심내기(centering)에 막대한 악영향을 미치고, 중심내기 효율의 악화를 초래할 뿐만 아니라, 작업의 안전성을 확보하기 위해서도 바람직한 것이 아니다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 작업 효율의 향상을 도모할 수 있고, 더구나, 작업의 안전성도 충분히 확보할 수 있는 지브 크레인을 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 선회대에 기복 가능하게 지지된 지브와, 이 선회대에 호이스트 와이어 로프가 권회된 호이스트 드럼을 갖고, 이 호이스트 드럼으로부터 지브의 선단을 거쳐서 풀어낸 호이스트 와이어 로프에 조구를 매다는 한편, 호이스트 와이어 로프의 선단을 선회대 측에 고정하고, 호이스트 드럼에 대한 호이스트 와이어 로프의 권취 및 권출에 의해 조구를 승강시키는 호이스트장치와, 선회대에 기복 와이어 로프가 권회된 기복 드럼을 갖고, 이 기복 드럼으로부터 풀어낸 기복 와이어 로프에 상기 지브를 매다는 한편, 기복 와이어 로프의 선단을 선회대 측에 고정하고, 기복 드럼에 대한 기복 와이어 로프의 인입 및 인출에 의해, 지브를 기복시키는 기복장치를 구비한 지브 크레인에 있어서, 본 발명의 지브 크레인은 선회대에 설치되고, 하역 작업시, 호이스트 와이어 로프에 가해지는 부하를 기복 와이어 로프의 인입으로 변환하는 변환장치를 구비하고 있다.

구체적으로는 변환장치는 선회대 측에 기단이 회전 운동 가능하게 지지되고, 그 각 선단에 호이스트 및 기복 와이어 로프의 선단이 각각 연결된 링크로, 부하가 호이스트 와이어 로프를 통해서 전달되었을 때, 1방향으로 회전 운동 가능한 링크와, 선회대 측에 설치되고, 링크에 접촉하였을 때, 링크의 타방향으로의 회전 운동을 규제하는 스토퍼를 포함한다.

상술한 지브 크레인에 의하면, 하역 작업시, 짐의 부하가 호이스트 와이어 로프에 가해지면, 이 부하는 변환장치, 구체적으로는 링크를 1방향으로 회전 운동시킨다. 이 회전 운동은 기복 와이어 로프를 끌어당겨, 지브를 그 위쪽으로의 인입 방향으로 소정의 각도만큼 들어올린다. 그 때문에, 지브의 기복각이 증가되는 결과, 지브 등의 구조물의 구부러짐에 의한 지브 선단부의 전방 경사가 발생하여도, 이 전방 경사에 의한 들어올리는 위치의 변위가 보정되어, 들어올리는 위치 및 리프트 오프 위치는 동일한 연직선상에 위치된다.

반대로, 짐이 접지될 때, 호이스트 와이어 로프에 가해지는 부하의 경감에 따라, 지브의 선단부에서는 그 전방 경사가 해소되는 한편, 링크는 스토퍼에 접촉할 때까지 역방향으로 회전 운동한다. 그 때문에, 지브는 상기 각도만큼 내려지고, 지브의 선단부가 원래의 상태까지 튀어 오른다고 해도, 이 튀어 오름에 의해 짐이 그 들어내리는 위치로부터 끌리지 않는다.

바람직하게는 기복 와이어 로프는 지브의 길이방향에서 보아 상기 지브의 중간부를 매달고 있고, 이 경우, 지브의 구부러짐에 기인한 지브 선단부의 저하량이 억제된다.

발명의 효과

본 발명의 지브 크레인은 하역 작업시, 지브의 선단부가 그 구부러짐에 의해 전방 경사지거나, 또한, 그 전방 경사가 해소되거나 하여도, 짐을 들어올리는 위치나 들어내리는 위치가 원하지 않게 변위되지 않는다. 이 때문에, 짐이 조선 작업에서의 중량물이더라도, 중량물의 중심내기가 용이해지고 중심내기 효율의 대폭적인 개선이 달성될 뿐만 아니라, 하역 작업을 안전성 확보의 점으로부터도 우수한 것이 된다.

도 1은 주행형 지브 크레인의 측면도.

도 2는 호이스트 와이어 로프의 감기를 도시한 도면.

도 3은 기복 와이어 로프의 감기를 도시한 도면.

도 4는 일 실시예의 변환장치를 도시한 측면도.

도 5는 호이스트 및 기복 와이어 로프의 선단 주변을 도시하고, 도 5(a)는 도 4 중, Va방향에서의 사시도, 도 5(b)는 도 4 중, Vb방향에서의 사시도.

도 6은 도 4의 변환장치의 작용을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 선회대

14 : 지브

18 : 호이스트 드럼

20 : 기복 드럼

22 : 호이스트 와이어 로프

24 : 기복 와이어 로프

38 : 변환장치

62 : V자 링크

64 : 스토퍼

도 1은 주행식 지브 크레인을 도시하고, 이 지브 크레인은 주행체(2)를 구비한다. 이 주행체(2)는 복수의 래그(4; leg)를 갖고, 이들 래그(4)는 차륜(6)을 통해서 한 쌍의 레일(8)상에 장착되어 있다. 그 때문에, 주행체(2)는 레일(8)을 따라 주행 가능하다.

주행체(2)상에는 포탈 프레임(10)이 구축되어 있고, 이 포탈 프레임(10)상에 선회대(12)가 배치되어 있다. 이 선회대(12)는 수평면 내에서 선회 가능하다. 선회대(12)의 앞 부분으로부터는 지브(14)가 연장되고, 이 지브(14)의 기단은 선회대(12)측에 추축(15)을 통해서 기복 가능하게 지지되어 있다.

선회대(12)상에는 소위 A형 프레임이라고 불리는 상부 프레임(16)이 입설되어 있는 동시에, 호이스트장치의 호이스트 드럼(18) 및 기복장치의 기복 드럼(20)이 각각 배치되어 있다. 호이스트 드럼(18)에는 한 쌍의 호이스트 와이어 로프(22)가 권회되고, 그리고, 기복 드럼(20)에도 한 쌍의 기복 와이어 로프(24)가 권회되어 있다. 또, 호이스트 와이어 로프(22) 및 기복 와이어 로프(24)의 기단은 대응하는 드럼(18, 20)에 고정되어 있다.

한편, 상부 프레임(16)의 상단에는 호이스트 와이어 로프(22)를 위한 톱 시브 열(26) 및 기복 와이어 로프(24)를 위한 톱 시브 열(28)이 각각 배치되고, 그리고, 지브(14)의 선단에는 호이스트 와이어 로프(22)를 위한 선단 시브 열(30)이 배치되고, 그리고, 지브(14)의 길이방향에서 보아, 그 중간부에는 기복 와이어 로프(24)를 위한 서스펜딩 시브(suspending sheave) 열(32)이 배치되어 있다.

도 2로부터 분명한 바와 같이, 호이스트 드럼(18)으로부터의 호이스트 와이어 로프(22)는 톱 시브 열(26)을 거쳐서 선단 시브 열(30)까지 유도되고, 후크(34; 조구)를 갖는 승강 지브 열(36)에 걸고 나서 선단 시브 열(30)과 톱 시브 열(26) 사이를 복수회 왕복하고, 그리고, 톱 시브 열(26)로부터 선회대(12)를 향하여 되돌아가고, 이들의 선단이 변환장치(38)를 통해서 선회대(12)측에 고정되어 있다. 따라서, 호이스트 드럼(18)의 회전에 따라, 호이스트 와이어 로프(22)의 권취 및 권출이 이루어지면 후크(34)가 승강한다.

또한, 도 3으로부터 분명한 바와 같이, 기복 드럼(20)으로부터의 기복 와이어 로프(24)는 톱 시브 열(28)을 거쳐 서스펜딩 시브 열(32)까지 유도되어, 톱 시 브 열(28)과 서스펜딩 시브 열(32) 사이를 복수회 왕복한 후, 톱 시브 열(28)로부터 선회대(12)를 향하여 되돌아가고, 이들의 선단이 변환장치(38)를 통해서 선회대(12)측에 고정되어 있다. 따라서, 기복 드럼(20)의 회전에 따라, 기복 와이어 로프(24)가 인입 또는 인출되면, 지브(14)는 그 기단의 피벗(15)을 중심하여 회전 운동, 요컨대, 기복할 수 있다.

도 4 및 도 5는 호이스트 와이어 로프(22) 및 기복 와이어 로프(24)의 선단 주변을 구체적으로 도시한다.

각 호이스트 와이어 로프(22)의 선단에는 연결 금구(40)가 각각 장착되어 있고, 이들 연결 금구(40)는 호이스트 이퀄라이저(42; equalizer)에 연결되어 있다. 도 5(a)로부터 분명한 바와 같이, 호이스트 이퀄라이저(42)는 대략 U자형상을 이루고, 하향의 삼각형상을 이루는 베이스(44)와, 이 베이스(44)의 상측 양 코너부에서 위쪽으로 연장되는 한 쌍의 암(46a, 46b; arm)을 갖는다. 이들 암(46)의 기단은 베이스(44)에 회전 운동 가능하게 연결되고, 그리고, 각 암(46)의 선단에 호이스트 와이어 로프(22)의 선단이 연결 금구(40)를 통해서 각각 연결되어 있다.

더욱 자세하게는 한 쌍의 암(46a, 46b) 중, 그 한쪽의 암(46a)은 그 길이방향으로 분할되고, 이들 분할부분이 로드 셀(48)을 통해서 서로 연결된 구조를 갖는다. 로드 셀(48)은 호이스트 와이어 로프(22)에 가해지는 부하를 검출하는 하중 센서이다.

또, 베이스(44)의 하부로부터는 회전 운동 가능한 연결 금구(50)가 돌출 설치되어 있고, 이 연결 금구(50)가 상술한 변환장치(38)에 연결되어 있다.

한편, 한 쌍의 기복 와이어 로프(24)의 선단도 또 도 5(b)에 도시되는 바와 같이, 상술한 연결 금구(40), 호이스트 이퀄라이저(42) 및 연결 금구(50)의 각각과 같은 연결 금구(52) 및 기복 이퀄라이저(54) 및 연결 금구(55)를 통해서 변환장치(38)에 연결되어 있다.

이하, 변환장치(38)에 관해서 상세하게 설명한다.

도 4에 도시되는 바와 같이 변환장치(38)는 베어링 브래킷(56)을 구비하고, 이 베어링 브래킷(56)은 선회대(12)의 선회 프레임(58)상에서 입설하고, 선회 프레임(58)에 고정되어 있다. 베어링 브래킷(56)에는 지지 핀(60)을 통해서 V자 링크(62)의 기단이 회전 운동 가능하게 지지되고, V자 링크(62)에 있어서의 양 링크 암(62a, 62b)의 선단에 호이스트 및 기복 이퀄라이저(42, 54)의 연결 금구(50, 55)가 각각 회전 운동 가능하게 연결되어 있다. 따라서, 호이스트 와이어 로프(22) 및 기복 와이어 로프(24)의 선단은 V자 링크(62)를 통해서 선회대(12) 측에 고정되어 있다.

또, 베어링 브래킷(56)에는 스토퍼(64)가 장착되어 있고, 이 스토퍼(64)는 V자 링크(62)가 도 4에 도시하는 상태에 있을 때, V자 링크(62)의 링크 암(62a)에 접촉하고, 도 4에서 보아 시계방향으로의 V자 링크(62)의 회전 운동을 저지하고 있다. 즉, 기복 와이어 로프(24)는 지브(14)가 매달려 있기 때문에, 기복 와이어 로프(24)에는 장력이 상시 가해지고 있고, 이 장력은 V자 링크(62)를 도 4에서 보아 시계방향으로 회전 운동 가압하고, 이 결과, V자 링크(62)는 호이스트 와이어 로프(22)측의 링크 암(62a)이 스토퍼(64)와 접촉한 상태로 유지되어 있다.

또, 도 4 중, 도면부호 66은 호이스트 이퀄라이저(42)의 흔들림 고정 금구를 도시하고, 이 흔들림 고정 금구(66)는 선회 프레임(58)으로부터 입설되어 있다.

다음에, 도 6을 참조하면서, 상술한 변환장치(38)의 작용을 설명한다.

지브 크레인이 하역 작업을 하면, 지브(14)는 호이스트 와이어 로프(22)를 통해서 짐(W)의 부하를 받기 때문에, 이 부하에 기인하여 지브(14)가 구부러지고, 그 선단부는 도 6 중, 2점쇄선으로 도시하는 바와 같이 내려간다. 이 때, 지브(14)가 위쪽으로 경사진 기복각(θ)을 가지며, 그리고, 상술한 변환장치(38)가 설치되어 있지 않으면, 2점쇄선으로 도시하는 짐(W)을 들어올리는 위치는 리프트 오프 위치에서의 연직선상에 있어야 하는 실선의 짐(W)보다도 지브(14)의 전방으로 변위하여 버린다.

그러나, 짐(W)의 부하는 호이스트 와이어 로프(22)의 장력에 부여하는 것이기 때문에, 여기에서 장력이 기복 와이어 로프(24)에 가해지고 있는 장력을 이기면, V자 링크(62)는 도 6 중, 1점쇄선으로 도시하는 바와 같이 반시계방향으로 회전 운동한다. 이러한 V자 링크(62)의 회전 운동은 기복 와이어 로프(24)에 있어서, 이들의 선단과 톱 시브 열(28) 사이의 경로 길이를 길게 하기 때문에, 그 만큼 톱 시브 열(28)과 서스펜딩 시브 열(32)까지의 경로 길이가 짧아진다. 그 때문에, 지브(14)는 기복 와이어 로프(24)에 의해, 1점쇄선으로 도시하는 바와 들어올려지고, 그 기복각(θ)이 증가된다.

이러한 기복각(θ)의 증가는 지브(14)의 선단을 그 기단측으로 변위시키기 때문에, 상술한 저하에 기인한 짐(W)의 변위가 보상되어, 짐(W)을 들어올리는 위치 는 리프트 오프 위치에서의 연직선상에 유지된다.

이 점에 관해서 상세하게 설명하면, V자 링크(62)에 있어서, 링크 암(62b)의 유효 길이는 상술한 지브(14)의 굴곡량, 즉, 그 선단부의 저하량을 고려하여 결정되어 있다.

한편, 짐(W)이 들어내려질 때, 호이스트 와이어 로프(22)에 가해지는 장력이 감소하면, V자 링크(62)는 기복 와이어 로프(24)측으로부터의 장력에 의해 도 6에서 보아 시계방향으로 되돌아가고, 한편, 지브(14)에 있어서의 선단부의 저하가 해소되어, 선단부는 원래의 상태로 튀어 오르게 된다. 또, V자 링크(62)의 복귀는 링크 암(62a)이 스토퍼(64)에 접촉한 시점에서 정지된다.

V자 링크(62)의 복귀는 지브(14)를 쓰러뜨리고, 그 기복각(θ)을 감소시키기 때문에, 지브(14) 선단부의 하강과 그 선단부의 튀어 오름이 상쇄된다. 그 때문에, 짐(W)이 들어내려져 착지한 시점에서, 짐(W)이 상술한 튀어 오름에 기인하여 끌리지 않고, 목표로 하는 들어내리는 위치에 짐(W)을 정확하게 위치시킬 수 있다.

이 결과, 지브 크레인이 조선 작업에서의 중량물의 운반 및 위치 결정에 사용되는 경우, 중량물의 중심내기가 용이해지고, 중심내기 효율의 대폭적인 개선이 도모된다. 또한, 하역 작업에 있어서, 짐(W)에 예기치 않은 움직임이 생기지도 않기 때문에, 작업상의 안전성을 충분히 담보할 수 있다.

또, 기복 와이어 로프(24)는 지브(14)의 선단이 아니라, 그 중앙부를 매달고 있기 때문에, 지브(14)에 있어서의 선단부의 저하량을 작게 억제할 수 있고, 상술한 변환장치(38)의 소형화에 크게 공헌한다.

본 발명은 상술한 일 실시예에 제약되는 것이 아니라, 여러가지의 변형이 가능하다.

예를 들면, 본 발명은 주행형의 지브 크레인에 한하지 않고, 클라이밍 크레인 등의 다른 타입의 지브 크레인에도 같이 적용 가능하다.

Claims (4)

1. 선회대에 기복 가능하게 지지된 지브와,

   상기 선회대에 호이스트 와이어 로프가 권회된 호이스트 드럼을 가지며, 이 호이스트 드럼으로부터 상기 지브의 선단을 거쳐서 풀어 낸 호이스트 와이어 로프에 조구를 매다는 한편, 상기 호이스트 와이어 로프의 선단을 상기 선회대 측에 고정하고, 상기 호이스트 드럼에 대한 상기 호이스트 와이어 로프의 권취 및 권출에 의해 상기 조구를 승강시키는 호이스트장치와,

   상기 선회대에 기복 와이어 로프가 권회된 기복 드럼을 가지며, 이 기복 드럼으로부터 풀어낸 기복 와이어 로프에 상기 지브를 매다는 한편, 상기 기복 와이어 로프의 선단을 상기 선회대 측에 고정하고, 상기 기복 드럼에 대한 상기 기복 와이어 로프의 인입 및 인출에 의해, 상기 지브를 기복시키는 기복장치를 구비한 지브 크레인에 있어서,

   상기 선회대에 설치되고, 하역 작업시, 상기 호이스트 와이어 로프에 가해지는 부하를 상기 기복 와이어 로프의 인입으로 변환하는 변환장치를 구비하며,

   상기 변환장치는,

   상기 선회대 측에 기저 단부가 회전 운동 가능하게 지지되고, 첨단에 상기 호이스트 및 기복 와이어 로프의 상기 선단이 각각 연결된 링크로써, 상기 부하가 상기 호이스트 와이어 로프를 통해서 전달되었을 때, 1방향으로 회전 운동 가능한 링크와,

   상기 선회대 측에 설치되고, 상기 링크에 접촉하였을 때, 상기 링크의 타방향으로의 회전 운동을 규제하는 스토퍼를 포함하는 지브 크레인.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기복 와이어 로프는 상기 지브의 길이방향에서 보아 상기 지브의 중간부를 매달고 있는 지브 크레인.
4. 삭제

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