KR101528022B1

KR101528022B1 - 제동장치

Info

Publication number: KR101528022B1
Application number: KR1020130014036A
Authority: KR
Inventors: 김병한
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2015-06-10
Also published as: KR20140100809A

Abstract

본 발명은 주행레일의 적어도 일측 단부에 배치되며, 주행레일상을 이동하는 이동체의 일부에 접촉되도록 제공되는 접촉블록 및 상기 접촉블록의 하단에 연결되며, 이동체가 상기 접촉블록에 접촉되어 상기 접촉블록을 밀 때 주행레일에 밀착되며 이동체를 정지시키는 제동수단을 포함하는 제동장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 레일을 따라 이동하는 천정 크레인을 안정적으로 제동하여 제철설비에의 충돌로 인한 설비 고장 및 작업자의 안전사고를 방지하여 궁극적으로 원활한 조업을 수행할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

제동장치{Braking device}

본 발명은 제동장치에 관한 것으로, 구체적으로 레일을 따라 이동하는 천정 크레인을 안정적으로 제동할 수 있는 장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 일반적으로 제철설비에 사용되는 천정 크레인이 도시되어 있다. 우선 크레인(2)은 몸체부(2a), 구동부(2b), 와이어부(2c), 리미트스위치(2d) 및 범퍼(2e)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 몸체부(2a)의 하단에는 상기 구동부(2b)가 배치될 수 있으며, 상기 구동부(2b)는 제철설비의 천정에 설치된 주행레일(3)을 따라 상기 몸체부(2a)가 이동하도록 제공된다. 상기 몸체부(2a)의 상단에는 상기 와이어부(2c)가 배치될 수 있으며, 상기 와이어부(2c)는 와이어를 승강시키며 운송물을 옮기도록 제공된다. 상기 몸체부(2a)의 양측에는 상기 범퍼(2e)가 설치되며 주행레일 설비(4)에 충돌할 경우 크레인(2)이나 주행레일 설비(4)에 인가되는 충격을 완충토록 제공된다.

이때 상기 몸체부(2a)의 양측 하단에는 리미트스위치(2d)가 배치되고 주행레일(3)의 양측 단부에는 터치바(5)가 장착되어 상기 리미트스위치(2d)가 상기 터치바(5)에 의해 반응하면 제어부(미도시)에 신호를 주고 제어부는 크레인(2)이 주행레일(4)의 일측 단부에 접근한 것을 감지하고 상기 구동부(2b)에 신호를 주어 크레인(2)의 이동을 감속시키며 정지하게 된다.

그런데, 상기 리미트스위치(2d)가 미작동되거나 상기 구동부(2b)가 고장나는 경우 크레인(2)의 속도를 제어할 수 없게 된다. 제철설비상의 천정 크레인(2)의 분당 주행속도는 100mm/s 이상으로 고속이므로, 이 경우에는 크레인(2)은 주행레일(3)의 일측 단부에 접근하더라도 감속되지 않고 그대로 주행레일 설비(4)에 충돌하게 되어 제철 설비의 파손, 고장을 일으키고 천정 크레인(2)이 붕괴되는 경우에는 작업자의 안전사고 등의 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 레일을 따라 이동하는 천정 크레인 등의 이동체를 안정적으로 제동하여 제철설비에의 충돌로 인한 설비 고장 및 작업자의 안전사고를 방지하여 궁극적으로 원활한 조업을 수행할 수 있도록 하는 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 제동장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는 주행레일의 적어도 일측에 배치되며, 주행레일상을 이동하는 이동체의 일부에 접촉되도록 제공되는 접촉블록 및 상기 접촉블록의 하단에 연결되며, 이동체가 상기 접촉블록에 접촉되어 상기 접촉블록을 밀 때 주행레일에 밀착되며 이동체를 정지시키는 제동수단을 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 접촉블록은 주행레일의 양측 하방향으로 신장된 한 쌍의 장착부를 포함하고, 상기 제동수단은, 상기 한 쌍의 장착부의 하단에 형성된 가이드홈에 배치되는 한 쌍의 클램핑부재 및 상기 한 쌍의 클램핑부재를 서로 연결하며, 상기 한 쌍의 클램핑부재가 상기 가이드홈을 따라 주행레일 방향으로 서로 가까워지거나 또는 멀어지도록 제공되는 신축부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 신축부는, 주행레일의 상단에 배치되는 제1 기어부와 상기 한 쌍의 클램핑부재를 서로 연결하는 지지봉과 상기 지지봉의 중앙부에 배치되고, 상기 제1 기어부와 맞물리도록 제공되는 제2 기어부 및 상기 지지봉의 양측에 형성되고, 각각 상기 한 쌍의 클램핑부재에 연결되는 제1,2 나사부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 제1 나사부와 상기 제2 나사부는 서로 반대방향으로 나사선이 형성되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 한 쌍의 클램핑부재에 서로 마주보는 면에 장착되며, 상기 한 쌍의 클램핑부재가 주행레일 접촉시 마찰력을 향상토록 제공되는 제동패드를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 주행레일상에서의 상기 접촉블록의 위치를 조정토록, 주행레일의 일측 단부와 상기 접촉블록 사이에 배치되는 위치조정부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 위치조정부는 탄성체 또는 유압실린더일 수 있다.

본 발명인 제동장치의 일 실시예는 제철설비상의 천정 크레인이 레일의 양단부에 접근시에 레일을 압박함으로써, 기계적 마찰력으로 천정 크레인을 안정적으로 제동할 수 있다.

이는, 구동모터 전원의 제어 불량, 리미트 스위치의 미작동 등 천정 크레인을 제동하는 제어부 오류시 천정 크레인을 물리적으로 제동할 수 있는 것이다.

그리고, 레일의 양단부에 이르렀을 때 천정 크레인이 안정적으로 제동됨에 따라 제철설비에의 충돌로 인한 설비 파손 및 충돌시 천정 크레인 또는 기타 장치들의 낙하 등으로 인한 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.

궁극적으로 천정 크레인과 연계된 제철조업의 원활한 진행을 가능케 한다.

도 1은 종래 제철설비에서의 천정 크레인 제동방식이 도시된 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명인 제동장치에 의한 일 실시예가 장착된 제철설비에서의 천정 크레인 제동방식이 도시된 개략도이다.
도 3은 본 발명인 제동장치에 의한 일 실시예의 측면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 발명에 대한 사시도이다.
도 6 는 도 3에 도시된 발명에 대한 정면도이다.
도 7는 도 6에 도시된 발명에서 레일을 압박하며 천정 크레인을 제동하는 상태가 도시된 작동상태도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 제동장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 레일을 따라 이동하는 천정 크레인을 안정적으로 제동하여 제철설비에의 충돌로 인한 설비 고장 및 작업자의 안전사고를 방지하여 궁극적으로 원활한 조업을 수행할 수 있도록 하는 것을 기초로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명인 제동장치에 의한 일 실시예가 장착된 제철설비에서의 천정 크레인 제동방식이 도시된 개략도이다. 그리고 도 3은 본 발명인 제동장치에 의한 일 실시예의 측면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 발명에 대한 사시도이며, 도 6 는 도 3에 도시된 발명에 대한 정면도이고, 도 7는 도 6에 도시된 발명에서 레일을 압박하며 천정 크레인을 제동하는 상태가 도시된 작동상태도이다.

도 2a 내지 도 7를 참고하면, 본 발명인 제동장치의 일 실시예는 주행레일(90)의 적어도 일측에 배치되며, 주행레일(90)상을 이동하는 이동체(80)의 일부에 접촉되도록 제공되는 접촉블록(20) 및 상기 접촉블록(20)의 하단에 연결되며, 이동체(80)가 상기 접촉블록(20)에 접촉되어 상기 접촉블록(20)을 밀 때 주행레일(90)에 밀착되며 이동체(80)를 정지시키는 제동수단(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 적용되는 이동체(80)는 제철설비의 천정에 배치되는이동형 크레인일 수 있으며, 주행레일(90)은 상기 이동형 크레인이 안착되고 이동을 가이드하는 레일 구조일 수 있다. 상기 이동형 크레인 및 주행레일(90)은 통상의 구조로 이뤄질 수 있으며 제철설비에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 이동체(80)는 몸체부(81), 구동부(82), 와이어부(83), 걸림턱(84), 리미트스위치(85) 및 범퍼(86)을 포함하는 천정 크레인으로 구현될 수 있다.

상기 접촉블록(20)은 이동체(80)가 주행하는 주행레일(90)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 이때 주행레일(90)상을 안착된 이동체(80)는 주행레일(90)의 일측 단부에 가깝게 접근하게 되면, 상기 접촉블록(20)에 점점 근접하게 되며 상기 접촉블록(20)에 접하게 된다. 이러한 상기 접촉블록(20)은 이동체(80)가 원활히 접촉될 수 있도록, 상기 접촉블록(20)의 접촉면은 평평하게 제공될 수 있다.

상기 접촉블록(20)의 하단에는 상기 제동수단(30)이 연결되어 배치되며, 상기 접촉블록(20)이 이동체(80)에 접촉되며 이동체(80)의 이동속도에 의해 주행레일(90)의 일측 단부로 밀리게 되면, 상기 제동수단(30)이 주행레일(90)에 밀착되어 이동체(80)의 이동을 정지시키게 된다.

여기서 상기 접촉블록(20)은 주행레일(90)의 양측 하방향으로 신장된 한 쌍의 장착부(21)를 포함할 수 있으며, 상기 제동수단(30)은 구체적으로 상기 장착부(21)에 연결될 수 있다. 이러한 상기 제동수단(30)은 클램핑부재(40) 및 신축부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선 상기 클램핑부재(40)는 상기 한 쌍의 장착부(21)의 하단에 형성된 가이드홈(25)에 한 쌍으로 끼워지며 배치될 수 있다. 이때 상기 클램핑부재(40)의 상단은 역사다리꼴 형상을 이루며 상기 가이드홈(25)에 끼워지게 되므로, 상기 가이드홈(25)을 따라 수평방향으로 이동이 가능하다. 즉 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)는 상호간에 주행레일(90) 방향으로 가까워지거나 또는 멀어지게 배치된다.

다음 상기 신축부(50)는 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)를 서로 연결하며, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 상기 가이드홈(25)을 따라 주행레일(90) 방향으로 서로 가까워지거나 또는 멀어지도록 제공될 수 있다. 이러한 상기 신축부(50)는 제1,2 기어부(51,54), 제1,2나사부 및 지지봉(53)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 제1 기어부(51)는 주행레일(90)의 상단에 길이방향으로 배치될 수 있으며, 구체적으로는 주행레일(90)의 일측 또는 양측 단부에 근접하여 배치될 수 있다.

그리고 상기 지지봉(53)은 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)에 형성된 삽입홀(43)에 각각 끼워지며, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)를 서로 연결하도록 제공될 수 있다.

또한 상기 제2 기어부(54)는 상기 지지봉(53)의 중앙부에 배치되고, 상기 제1 기어부(51)에 맞물리도록 배치될 수 있다.

상기 지지봉(53)의 양측에는 수나사선인 상기 제1,2 나사부(55,56)가 형성될 수 있으며, 암나사선으로 제공될 수 있는 상기 삽입홀(43)에 각각 체결될 수 있다. 이때 상기 제1 나사부(55)와 상기 제2 나사부(56)는 서로 반대방향으로 수나사선이 형성될 수 있는데, 구체적으로는 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 주행레일(90)의 일측 단부에 접근할수록 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)를 서로 가까워지게 하는 나선방향으로 형성될 것이다.

따라서 이동체(80)가 상기 접촉블록(20)에 접촉하게 되면, 상기 접촉블록(20)은 주행레일(90)의 일측으로 밀리게 될 것이다. 이때 상기 접촉블록(20)의 하단 장착부(21)에 형성된 상기 가이드홈(25)에 끼워진 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)도 함께 이동하게 된다.

여기서 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)는 서로 반대방향으로 수나사선이 형성된 상기 제1,2 나사부(55,56)가 각각 상기 삽입홀(43)에 연결되어 있으므로, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)는 서로 가까워지게 된다.

이후 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 주행레일(90)의 양측에 접하면서 마찰력에 의해 상기 접촉블록(20)의 밀림을 막게 되고, 이에 따라 상기 접촉블록(20)에 접해 있는 이동체(80)를 정지시키게 된다.

이때 본 발명의 일 실시예에서는 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 주행레일(90)에 접할 때, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)의 마모를 차단하며 주행레일(90)과의 마찰력을 향상토록, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 서로 마주보는 면에는 제동패드(60)가 더 장착될 수 있다.

도 6를 참고하면, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)에 서로 마주보는 면은 안착홈(48)이 형성될 수 있으며, 상기 안착홈(48)에는 각각 상기 제동패드(60)가 볼트체결되어 교체 가능하도록 장착될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 접촉블록(20)이 이동체(80)에 의해 밀리게 되면, 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)는 상기 제1,2 나사부(55,56)의 서로 반대방향으로 형성된 수나사선에 의해 서로 가까워지게 되게 되고, 궁극적으로는 상기 제동패드(60)는 주행레일(90)에 접하게 되며 이동체(80)의 이동을 정지시키게 된다.

한편 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 본 발명의 일 실시예는 상기 접촉블록(20) 및 상기 제동수단(30)이 주행레일(90)의 일측 단부 방향으로 밀린 이후에 다시 원위치할 수 있도록, 즉 상기 접촉블록(20)의 위치를 조정하기 위해 상기 접촉블록(20)상에서 이동체(80)와의 접촉면 반대측과 주행레일(90)의 일측 단부간에 배치되는 위치조정부(70)를 더 포함할 수 있다.

도 2a에서는 상기 위치조정부(70)는 유압실린더(71)일 수 있다. 즉 주행레일(90)의 일측 단부에 상기 유압실린더(71)의 몸체(71a)가 장착되어, 상기 유압실린더(71)의 로드(71b)가 상기 접촉블록(20)을 바라보도록 배치될 수 있다.

이동체(80)에 의해 상기 접촉블록(20)이 주행레일(90)의 일측 단부 방향으로 밀리게 되면, 이동체(80)가 정지된 이후에도 상기 접촉블록(20)은 계속 변경된 주행레일(90)상의 위치에 머무르게 되는데, 이때 작업자는 제어부(미도시)를 통해 기설정된 유압값에 따라 상기 유압실린더(71)를 구동하여 상기 접촉블록(20)을 다시 반대방향으로 밀어주게 된다. 상기 유압실린더(71)의 로드(71b) 신장이 종료하게 되면, 상기 접촉블록(20)은 최초에 있던 자리에 위치하게 된다.

도 2b에서는 상기 위치조정부(70)는 탄성체(73)일 수 있다. 즉 주행레일(90)의 일측 단부와 상기 접촉블록(20)의 일면, 엄밀하게는 이동체(80)와의 접촉면의 반대측간에 연결되어 배치될 수 있다. 또한 주행레일(90)의 일측 단부와 상기 접촉블록(20)간에는 상기 탄성체(73)의 복원력 방향을 잡아주는 가이드바(75)가 추가적으로 구비될 수 있다.

이 경우 이동체(80)에 의해 상기 접촉블록(20)이 주행레일(90)의 일측 단부 방향으로 밀리게 되면, 상기 탄성체(73)가 복원력에 의해 상기 접촉블록(20)을 다시 주행레일(90)상의 원위치로 밀어주게 된다. 이때 상기 가이드바(75)가 상기 접촉블록(20)에 인가되는 복원력을 바로잡아주게 된다.

본 발명의 일 실시예의 구성은 상기와 같으며, 이하에서는 작동상태를 살펴보도록 한다.

도 2a 또는 도 2b를 참고하면, 제철설비의 천정에 설치된 주행레일(90)을 따라 이동하는 이동체(80)는 주행레일(90)의 일측 단부에 접근하게 되면, 이동체(80)의 하단에 설치된 리미트스위치(85)가 상기 접촉블록(20)의 상단에 접촉되게 된다. 이때 리미트스위치(85)는 제어부에 신호를 주게 되고, 제어부에서는 이동체(80)의 구동부에 신호를 주어 이동체(80)의 이동을 정지시킴으로써, 이동체(80)가 주행레일 설비(91)에 충돌하는 것을 방지하게 된다.

그런데, 리미트스위치(85)가 미작동되는 경우에는 이동체(80)는 속도가 저감되지 못하고 그대로 주행레일 설비(91)에 충돌하게 된다. 이때에는 크레인 등의 이동체(80)뿐만 아니라 주행레일 설비(91)의 파손 또는 고장을 발생시키게 된다.

본 발명인 제동장치의 일 실시예는 이런 상황을 방지하기 위해 주행레일(90)의 적어도 일측에 설치되게 된다. 이 경우 이동체(80)의 리미트스위치(85)가 미작동되더라도, 이동체(80)의 하단 걸림턱(84)이 주행레일(90)의 일측 단부에 접근하게 되면 우선 상기 접촉블록(20)에 접하고 밀게 된다.

상기 접촉블록(20)을 밀게 되면, 도 7에서와 같이 상기 접촉블록(20)의 하단에 연결된 상기 한 쌍의 클램핑부재(40)가 상기 제1,2 나사부(55,56)를 따라 서로 접근하게 되며, 주행레일(90)의 양측면에 접하게 된다.

이때 주행레일(90)의 상단에 설치된 제1 기어부(51)를 따라 상기 지지봉(53)의 중앙부에 설치된 제2 기어부(54)가 맞물려 이동하며 상기 클램핑부재(40)의 이동을 안내하게 된다.

상기 한 쌍의 클램핑부재(40)의 서로 마주보는 면에는 상기 제동패드(60)가 장착되어 있고, 이는 주행레일(90)의 양측면에 접하며 주행레일(90)을 압박하여 상기 접촉블록(20)의 이동을 정지시키게 된다.

상기 접촉블록(20)이 정지됨에 따라 상기 걸림턱(84)에 의해 상기 접촉블록(20)의 일면에 접하여 있던 이동체(80)도 함께 정지하게 됨으로써, 이동체(80)가 주행레일 설비(91)에 충돌하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고 이동체(80)가 다시 주행레일(90)의 타측으로 이동시에는 상기 유압실린더(71) 또는 상기 탄성체(73)에 의해 상기 접촉블록(20)을 다시 주행레일(90)상의 원래 위치로 되돌려 놓게 된다.

본 발명은 상기와 같은 구성 및 작동상태를 통해 레일을 따라 이동하는 천정 크레인 등의 이동체를 안정적으로 제동하여 제철설비에의 충돌로 인한 설비 고장 및 작업자의 안전사고를 방지하여 궁극적으로 원활한 조업을 수행할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

이상의 사항은 제동장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

10...제동장치 20...접촉블록
30...제동수단 40...클램핑부재
50...신축부 51...제1 기어부
53...지지봉 54...제2 기어부
55...제1 나사부 56...제2 나사부
60...제동패드 70...위치조정부
71...유압실린더 73...탄성체

Claims

주행레일의 길이방향으로 적어도 일측에 배치되고, 주행레일상을 이동하는 이동체의 일부에 접촉되도록 제공되며, 주행레일의 양측 하방향으로 신장된 한 쌍의 장착부를 포함하는 접촉블록; 및
상기 한 쌍의 장착부의 하단에 형성된 가이드홈에 배치되는 한 쌍의 클램핑부재와, 상기 한 쌍의 클램핑부재를 서로 연결하며 상기 한 쌍의 클램핑부재가 상기 가이드홈을 따라 주행레일 방향으로 서로 가까워지거나 또는 멀어지도록 제공되는 신축부를 구비하는 제동수단;을 포함하고,
상기 신축부는 주행레일의 상단에 배치되는 제1 기어부와, 상기 한 쌍의 클램핑부재를 서로 연결하는 지지봉과, 상기 지지봉의 중앙부에 배치되고 상기 제1 기어부와 맞물리도록 제공되는 제2 기어부, 그리고 상기 지지봉의 양측에 배치되고 각각 상기 한 쌍의 클램핑부재에 연결되는 제1, 2 나사부를 포함하는 제동장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1 나사부와 상기 제2 나사부는 서로 반대방향으로 나사선이 형성된 것을 특징으로 하는 제동장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 클램핑부재에 서로 마주보는 면에 장착되며, 상기 한 쌍의 클램핑부재가 주행레일 접촉시 마찰력을 향상토록 제공되는 제동패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
제1항에 있어서,
상기 접촉블록을 주행레일상에서의 본래 위치로 복귀시키도록, 주행레일의 길이방향의 일측 단부와 상기 접촉블록 사이에 배치되어 상기 접촉블록을 이동시키는 위치조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제동장치.
제6항에 있어서,
상기 위치조정부는 탄성체 또는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 제동장치.