KR101537575B1 - 엘리베이터 권상기용 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 시험장 내 지지대에 설치된 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 승강하는 승강 블록; 엘리베이터 권상기의 쉬브와 접촉하면서 회전할 수 있도록 상기 승강 블록에 장착된 한 쌍의 시험용 쉬브들; 및 상기 승강 블록에 장착되고, 상기 시험용 쉬브들의 회전을 방해할 수 있게 마련된 회전 방해 수단;을 포함하는 엘리베이터 권상기용 시험장치를 제공한다.

Description

엘리베이터 권상기용 시험장치{TESTER FOR ELEVATOR TRACTION MACHINE}

본 발명은 제조된 엘리베이터 권상기를 시험하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 엘리베이터 권상기가 실제 설치될 건축물의 높이와 동일한 높이를 갖는 타워가 제조되지 않아도 상기 엘리베이터 권상기를 시험할 수 있는 엘리베이터 권상기용 시험장치에 관한 것이다.

건설기술의 발달은 건축물들의 초고층화 시대를 도래시켰고, 이로 인해 사람이나 화물을 건축물의 위아래로 실어나르기 위한 엘리베이터의 설치 사례가 계속하여 증가하고 있다. 엘리베이터가 설치된 건축물에서는 사람이나 화물의 층간 이동이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있으므로 엘리베이터는 매우 유용한 장치이다.

일반적으로 엘리베이터는 카(car)와, 균형추(counter weight)와, 권상기와, 와이어 로프(wire rope)를 포함한다. 상기 카는 사람이나 화물의 탑승 공간을 제공하고, 균형추는 와이어 로프를 통해 카와 연결되어 있다. 상기 카와 균형추 사이에 위치하는 와이어 로프의 부위는 권상기의 쉬브(sheave)에 걸려 있다. 상기 권상기가 작동하면 쉬브가 정역으로 회전하는데, 이때 카의 상승 및 균형추의 하강이 일어나거나 카의 하강 및 균형추의 상승이 일어난다.

상기 권상기는 카의 무게(카의 자중 및 카에 탑승한 사람이나 화물의 무게)와 균형추의 무게로 인한 수직하중을 지탱할 수 있어야 하고, 상기 카의 무게와 균형추의 무게 간 차이로 인한 토크도 견딜 수 있어야 한다. 그러면서도 상기 권상기는 법정 기준 이하의 진동 및 소음을 발생시키며 작동하여야 한다. 따라서 권상기 제조업체는 제조된 권상기에 대한 시험을 수행하고 있다.

현재, 대부분의 권상기 제조업체는 권상기가 실제 설치될 건축물의 높이와 동일한 높이의 타워를 제작한 후 이 타워에 시험 대상인 권상기를 설치하여 권상기를 시험하고 있다. 그러나 이러한 시험 방법에 따르면, 타워의 제조에 많은 비용 및 오랜 기간이 필요한 문제와, 권상기가 실제 설치될 건축물의 높이 변화에 수반하여 타워의 높이가 변화되어야 하는 문제가 발생한다. 또한, 상기 시험 방법에 따르면 시험 도중 카나 균형추의 추락이 일어날 수도 있다.

한국등록특허 제10-1049031호는 이러한 문제들을 해결할 수 있는 권상기 시험장치를 개시하고 있다. 상기 권상기 시험장치는 하중발생부 및 하중전달부를 포함한다. 하중전달부는 권상기의 쉬브와 맞닿아 있고, 하중발생부는 하중전달부를 쉬브 쪽으로 가압한다. 이러한 권상기 시험장치가 사용되면 타워 없이도 권상기 시험이 수행될 수 있게 된다.

엘리베이터 권상기에는 카의 무게(카의 자중 및 카에 탑승한 사람이나 화물의 무게)와 균형추의 무게로 인한 수직하중뿐만 아니라, 카의 무게와 균형추의 무게 간 차이로 인한 토크도 작용한다. 그런데 한국등록특허 제10-1049031호에 개시된 권상기 시험장치는 권상기에 토크를 가할 수 없다. 따라서 한국등록특허 제10-1049031호에 개시된 권상기 시험장치를 사용하면 권상기의 시험이 정확하게 이루어질 수 없게 된다.

이에 본 발명은 타워를 요구하지 않으면서도 권상기에 수직하중 및 토크를 모두 가할 수 있는 엘리베이터 권상기용 시험장치를 제공하고자 한다.

본 발명은, 시험장 내 지지대에 설치된 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 승강하는 승강 블록; 엘리베이터 권상기의 쉬브와 접촉하면서 회전할 수 있도록 상기 승강 블록에 장착된 한 쌍의 시험용 쉬브들; 및 상기 승강 블록에 장착되고, 상기 시험용 쉬브들의 회전을 방해할 수 있게 마련된 회전 방해 수단;을 포함하는 엘리베이터 권상기용 시험장치를 제공한다.

상기 시험용 쉬브들의 회전축인 제1회전축들에는 제1기어가 고정된다. 그리고 상기 회전 방해 수단은, 상기 제1기어와 평기어를 이루는 제2기어; 상기 제2기어를 일단에 갖고, 복수의 날개들을 외면에 갖는 제2회전축; 및 상기 날개들을 수용하며 상기 제2회전축을 지지하고, 유체의 입출을 허용하는 케이스;를 포함한다.

이와 달리 상기 회전 방해 수단은, 상기 시험용 쉬브들의 회전축인 제1회전축들과 일직선을 이루면서 상기 제1회전축들에 각각 고정되고, 외면에 복수의 날개들을 갖는 제2회전축들; 및 상기 날개들을 수용하며 상기 제2회전축들을 각각 지지하고, 유체의 입출을 허용하는 케이스들;을 포함할 수도 있다.

상기 시험용 쉬브들의 외면에는 슬립 방지홈들이 마련되는데, 이는 상기 시험용 쉬브들과 상기 엘리베이터 권상기의 쉬브 간 슬립을 방지하기 위함이다.

본 발명에 의하면, 권상기의 쉬브에 수직하중 및 토크가 모두 가해지므로 상기 권상기의 시험이 정확하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 권상기의 쉬브 및 이와 맞닿는 시험용 쉬브 간에 슬립이 발생하지 않으므로 권상기의 쉬브에 가해지는 토크의 크기가 정확하게 제어될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘리베이터 권상기용 시험장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엘리베이터 권상기용 시험장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 엘리베이터 권상기용 시험장치의 시험용 쉬브를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 엘리베이터 권상기용 시험장치의 회전 방해 수단을 도시한 부분 절개 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 엘리베이터 권상기용 시험장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 엘리베이터 권상기용 시험장치(100)는 타워와 같은 실사 구조물 없이도 엘리베이터 권상기를 시험할 수 있는 장치로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(120)와, 승강 블록(130)과, 한 쌍의 시험용 쉬브들(140)과, 회전 방해 수단(150)을 포함한다.

상기 액츄에이터(120)는 승강 블록(130)을 승강시키기 위한 것으로서, 시험장 바닥(10)에 설치된 지지대(110)에 고정되어 있고, 쉬브(sheave)(20)의 상부에 위치한다. 여기서, 쉬브(20)는 엘리베이터의 카와 균형추를 연결하는 와이어 로프가 걸리는 권상기의 일 부품으로서, 지지 브라켓(22)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 도시되어 있지는 않으나, 상기 권상기는 쉬브(20)를 회전시키기 위한 모터, 기어박스, 브레이크 등의 부품을 더 구비하고 있다. 한편, 상기 액츄에이터(120)로는 유압실린더가 사용된다.

상기 승강 블록(130)은 액츄에이터(120)의 로드(122)에 고정되어 있다. 따라서 액츄에이터(120)가 작동하면 승강 블록(130)은 상승하거나 하강하게 된다. 승강 블록(130)의 좌단에는 전후 방향으로 떨어져 위치하는 전방 암(132a) 및 후방 암(132b)이 마련되어 있고, 승강 블록(130)의 우단에도 상기 암들(132a, 132b)이 마련되어 있다.

상기 한 쌍의 시험용 쉬브들(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 번갈아 가며 위치하는 마루(142)와 골(144)을 외면에 갖는다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 시험용 쉬브(140)와 권상기의 쉬브(20)가 서로 접촉하고 있으면, 시험용 쉬브(140)의 마루(142)는 권상기 쉬브(20)의 골로 삽입되고 시험용 쉬브(140)의 골(144)로는 권상기 쉬브(20)의 마루가 삽입된다. 시험용 쉬브들(140)의 마루(142)와 골(144)은 고무나 폴리우레탄과 같이 마찰계수가 높은 물질을 재질로 한다.

시험용 쉬브들(140)은 제1회전축(146)도 갖는다. 이 제1회전축(146)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 승강 블록(130)의 좌단에 마련된 전방 암(132a) 및 후방 암(132b)에, 그리고 승강 블록(130)의 우단에 마련된 전방 암(132a) 및 후방 암(132b)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 한편, 상기 제1회전축(146)의 일단에는 제1기어(162)가 고정되어 있다.

이상과 같은 엘리베이터 승강기용 시험장치(100)에서는 시험용 쉬브(140)가 권상기의 쉬브(20)에 가하는 수직하중의 크기가 액츄에이터(120)에 의해 조절될 수 있다. 그런데 실제 건축물에 설치된 권상기에는 수직하중 및 토크가 모두 가해진다. 따라서 권상기의 시험이 정확하게 이루어지기 위해서는 권상기의 쉬브(20)에 토크가 가해질 필요가 있고, 이에 상기 엘리베이터 권상기용 시험장치(100)는 회전 방해 수단(150)을 포함한다.

상기 회전 방해 수단(150)은 도 4에 도시된 바와 같이 제2기어(164)와, 제2회전축(154)과, 케이스(152)를 포함한다.

케이스(152)는 도 2에 도시된 바와 같이 브라켓(134)에 의해 승강 블록(130)의 하면에 고정되어 있고, 내부공간을 갖는다. 케이스(152)의 내부공간으로는 오일과 같은 유체가 호스(158)를 통해 나드는데, 이로 인해 케이스(152) 내부공간의 유압이 높아지거나 낮아지게 된다.

제2회전축(154)은 케이스(152)에 회전 가능하게 장착된다. 그리고 제2회전축(154)의 부위 중 케이스(152)의 내부공간에 위치하는 부위에는 복수의 날개들(156)이 마련되어 있다. 케이스(152) 내부공간의 유압이 높으면 날개들(156)이 받는 저항이 커서 제2회전축(154)의 회전이 원활하지 않고, 반대로 케이스(152) 내부공간의 유압이 낮으면 날개들(156)이 받는 저항이 작아서 제2회전축(154)의 회전이 원활히 이루어질 수 있다.

제2기어(164)는 제2회전축(154)의 양단 중 케이스(152)의 외부에 위치하는 단부에 고정되어 있고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 승강 블록(130) 좌우단의 제1기어(162)와 평기어를 이룬다. 따라서 제2회전축(154)의 회전이 원활하지 않으면 제1회전축(146)의 회전도 원활하지 않게 되고, 이때 권상기의 쉬브(20)에 상대적으로 큰 토크가 작용하게 된다. 반면, 제2회전축(154)의 회전이 원활하면 제1회전축(146)의 회전도 원활하게 되고, 이때에는 권상기의 쉬브(20)에 상대적으로 작은 토크가 작용하게 된다.

한편, 시험용 쉬브들(140)과 권상기의 쉬브(20) 간에 슬립(slip), 즉 미끄럼이 발생하면 권상기의 쉬브(20)에 작용하는 토크의 크기가 정확하게 제어될 수 없다. 예컨대, 100Nm의 토크가 권상기의 쉬브(20)에 가해지도록 케이스(152) 내부공간의 유압이 설정되었는데, 만일 시험용 쉬브들(140)과 권상기의 쉬브(20) 간에 슬립이 발생하면 실제 권상기의 쉬브(20)에 가해지는 토크는 100Nm보다 작게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위해 시험용 쉬브들(140)의 외면에는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 슬립 방지홈들(142a)이 마련된다. 시험용 쉬브들(140)이 권상기의 쉬브(20)에 수직하중을 가하였을 때 상기 슬립 방지홈들(142a)은 권상기의 쉬브(20)에 흡착하여 상기 슬립을 방지한다. 도 3에는 슬립 방지홈들(142a)이 시험용 쉬브(140)의 마루(142)에 마련된 상태가 도시되어 있다. 그러나 슬립 방지홈들(142a)은 골(144)에 마련되거나, 마루(142) 및 골(144) 모두에 마련될 수 있음은 물론이다.

이하, 상기 엘리베이터 권상기용 시험장치(100)의 작동 과정을 설명한다.

우선, 검사하고자 하는 엘리베이터 권상기를 시험장 바닥(10)에 고정한 후 액츄에이터(120)를 조작하여 시험용 쉬브들(140)을 하강시킨다. 이러한 하강은 시험용 쉬브들(140)이 미리 설정된 초기 수직하중을 권상기의 쉬브(20)에 가할 때까지 이루어진다. 이러한 과정이 이루어지는 동안 회전 방해 수단(150)이 갖는 케이스(152)의 내부공간으로는 호스(158)를 통해 유체가 공급된다. 이 유체 공급은 상기 내부공간의 유압이 미리 설정된 초기 유압으로 될 때까지 이루어진다.

위와 같은 과정이 완료되면 권상기의 모터(미도시)를 작동하여 상기 쉬브(20)를 회전시키는데, 이때 쉬브(20)는 수직하중 및 토크를 모두 받으며 회전하게 된다. 그러면 시험자는 현재 설정된 수직하중 및 토크를 받으며 쉬브(20)가 회전하는 동안 시험 항목들(진동, 소음 등)을 확인한다. 시험 항목들의 확인은 수직하중 및 토크를 변경시켜가며 이루어지고, 모든 수직하중 및 토크에 대한 시험 항목들의 확인이 완료되면 엘리베이터 권상기의 시험이 종료된다.

한편, 상술한 바에 따르면 회전 방해 수단(150)이 제2기어(164)를 포함하고, 시험용 쉬브(140)의 제1회전축(146)에 제1기어(162)가 마련되었으나, 이 기어들(162, 164)은 마련되지 않을 수도 있다.

이 경우, 회전 방해 수단(150)의 제2회전축(154) 및 케이스(152)는 2개로 마련되어 시험용 쉬브들(140)의 후방(또는 전방)에 각각 위치한다. 그리고 제2회전축(154)은 제1회전축(146)과 일직선을 이루면서 제1회전축(146)의 후단(또는 전단)에 고정되고, 케이스(152)는 승강 블록(130)의 후방 암(132b)(또는 전방 암(132a))에 고정된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100 : 엘리베이터 권상기용 시험장치 110 : 지지대
120 : 액츄에이터 130 : 승강 블록
140 : 시험용 쉬브 142a : 슬립 방지홈
146 : 제1회전축 150 : 회전 방해 수단
152 : 케이스 154 : 제2회전축
156 : 날개 158 : 호스
162 : 제1기어 164 : 제2기어
20 : 권상기의 쉬브

Claims (4)

1. 시험장 내 지지대에 설치된 액츄에이터;
   상기 액츄에이터에 의해 승강하는 승강 블록;
   엘리베이터 권상기의 쉬브와 접촉하면서 회전할 수 있도록 상기 승강 블록에 장착된 한 쌍의 시험용 쉬브들; 및
   상기 승강 블록에 장착되고, 상기 시험용 쉬브들의 회전을 방해할 수 있게 마련된 회전 방해 수단;을 포함하는 엘리베이터 권상기용 시험장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시험용 쉬브들의 회전축인 제1회전축들에는 제1기어가 고정되고,
   상기 회전 방해 수단은,
   상기 제1기어와 평기어를 이루는 제2기어;
   상기 제2기어를 일단에 갖고, 복수의 날개들을 외면에 갖는 제2회전축; 및
   상기 날개들을 수용하며 상기 제2회전축을 지지하고, 유체의 입출을 허용하는 케이스;를 포함하는 엘리베이터 권상기용 시험장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전 방해 수단은,
   상기 시험용 쉬브들의 회전축인 제1회전축들과 일직선을 이루면서 상기 제1회전축들에 각각 고정되고, 외면에 복수의 날개들을 갖는 제2회전축들; 및
   상기 날개들을 수용하며 상기 제2회전축들을 각각 지지하고, 유체의 입출을 허용하는 케이스들;을 포함하는 엘리베이터 권상기용 시험장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 시험용 쉬브들과 상기 엘리베이터 권상기의 쉬브 간 슬립을 방지하는 슬립 방지홈들이 상기 시험용 쉬브들의 외면에 마련된 엘리베이터 권상기용 시험장치.
   

Images