KR101572438B1 - 안전장치를 구비한 이동 대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전장치를 구비한 이동대차에 관한 것으로, 특히 개량된 수변전 설비를 설치할 때에 가동실린더와 안전 실린더를 이용하여 안전편을 작동하여 부스바로부터 이동대차의 포크가 이탈하지 않게 하여 안전사고 등을 방지할 수 있는 안전장치를 구비한 이동대차이다. 일정간격으로 수직으로 배치된 다수개의 프레임(10)과, 이 프레임(10) 하부 끝단에 지면과 수평으로 장치 전체를 지지하도록 설치되는 다수개의 지지대(20)와, 상기 프레임(10)에 지면으로부터 일정 간격을 두고 수평으로 설치되는 거치대(30)와, 이 거치대(30) 상에는 탑재되어 장치 전체를 제어하는 컨트롤 박스(40)와, 출력단인 포크(70)를 구동하기 위한 체인(50), 가동 실린더(60) 및 작동 피스톤 로드(62)로 구성되는 동력계를 포함하여 이루어지는 이동 대차에 있어서, 상기 포크(70) 상에 탈부착이 가능하게 조립되는 안전편(80)을 구비한 부착대(90)와, 상기 안전편(80)은 부착대(90) 끝 부분에 회전이 가능하도록 단면이 ∩형으로 된 억제편(82)과 수직으로 형성되는 연결편(84)으로 이루어지고, 이 안전편(80)의 안전 작동을 위하여 상기 연결편(84)과 부착대(90)의 고정편(96) 사이에 회전운동이 가능하게 부착되는 안전 실린더(92) 및, 피스톤 로드(94)로 구성된다. 따라서 이동대차의 포크 끝단에 구동원이 달린 안전장치가 설치되기 때문에 부스바가 포크로부터 이탈하여 수배전반이 추락함으로 발생하는 설비의 손상 문제가 해결된다.

Description

안전장치를 구비한 이동 대차{Moving Forklift with Safe Device}

본 발명은 안전장치를 구비한 이동대차에 관한 것으로, 특히 개량된 수변전 설비를 설치할 때에 가동실린더와 안전 실린더를 이용하여 안전편을 작동하여 부스바로부터 이동대차의 포크가 이탈하지 않게 하여 안전사고 등을 방지할 수 있는 안전장치를 구비한 이동대차이다.

일반적으로 수변전설비(power substation, 受變電設備)는, 전력 회사에서 전력을 수전하여 필요한 사용 전압으로 변전하고 이를 필요한 곳으로 배전하기 위한 장치나 기기로 구성되는 설비로서, 건축물에 전기를 공급하는데 절대적으로 필요한 장치이다. 아파트, 빌딩, 공장 뿐만 아니라 신축공사 현장에서도 일반화되어 있다. 우리나라에서의 수변전설비는 한국전력공사로부터 22,900V 특고압 전압을 받아서 건축물에 필요한 380V / 220V 부하의 저전압으로 변환하여 부하설비에 전기를 공급하도록 하고 있다. 과거의 설비구조는 전봇대 2개를 이용한 높이 14m, 폭 5m(아파트 5층 높이)의 H형 구조물이었으며, 특고압 전기도선의 노출로 인해 안전성과 유지보수의 문제로 철제외함 속에 전기장치를 조합한 설비로 변천하여, 높이 3m 폭7.2m의 철제함 구조물(열반형)이 보편화 되었다.

그러나 이러한 높이의 구조물은 필연적으로 그 설치의 곤란성을 가져온다. 왜냐하면 보통 아파트 5층 높이에 H형 구조물을 설치하는 작업은 매우 위험하고 많은 인력을 필요로 하기 때문에 설비단가가 상승하는 문제가 있다.

따라서 일체형 수변전설비의 효율향상 및 콤팩트화 노력은 구성기기의 성능,품질, 기능 향상을 유도하고 있다. 구성기기의 기술 향상에 비해 부하설비에 전기를 공급하는 전력공급장치, 즉 저압반 설비는 과거의 방식에서 크게 벗어나지 못하고 있는 실정이다.

현대 생활의 서구화와 수도권 도시화로 인한 신축건축물의 ‘법정주차대수’에 따른 건축공간의 필요성이 더욱 강화되어 수변전설비의 콤팩트화는 사회적 관심이 되었다. 이러한 상황은 작은 면적에 수변전설비를 구축하려는 요구를 충족하기 위하여, 예를들면 높이 3m, 폭 3m 구조의 일체형 수변전설비의 개발을 완성하기에 이르렀다.

일반적으로 저압반을 구성하는 기기는 도 7에 도시한 바와 같이 외함(100) 내에 절연 물질로서 공기를 이용하여 누설전류와 과전류를 차단하는 ACB부(102: Air Circuit Breakers), 지락전류 외 모든 전류에 대해 정격전류가 아니면 자동으로 차단해 전로를 보호 하는 장치로서 MCCB부(104: Mold Case Current Braker), 이 MCCB부(104)를 연결하는 부스바(106) 및 전선(108)으로 구성되어 있다.

이 설비의 문제는 다음과 같다.

저압반 장치의 작업방식이 현재는 상부에서 하부로 배열되고 좌우로 배선되는 구조로 되어 있다. 이러한 작업구조는 배전반에 개별로 모든 기기를 현장에서 연결해야 되는 관계로 작업시간이 오래 소요되고, 공간 제약에 따라 작업자의 피로도가 가중되어 효율이 떨어지며 전원연결용 전선이 과다 소요되고 배전반 내부공간이 크게 소요되는 실정으로 비효율적 요소가 많다.

따라서, 다음과 같은 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다. 즉, 작업성이 편리하고 전선의 길이도 적게 소요되며 복잡한 배전반 내에서 개별 작업하는 방식이 아니라, 넓은 공간인 외부에서 일체형 구조로 저압반을 조립해서 배전반에 착탈식으로 부착하는 것이 필요하다는 점이다. 이것을 실현하기 위하여는 현재의 배전반 외부 크기를 동일하게 사용하면서 내부 공간에 맞는 착탈식 저압 배전반을 개발하여야 한다. 현장에서 그것을 설치 운용하는 높낮이 조절이 가능하면서도 이동이 되는 개발이 동시에 이루어지는 것이 꼭 필요한 실정이다.

일체형 수변전설비는 현재까지 변압기, 개폐기, 변성기 등을 각각의 외함에 담아 기존 수배전전 설비와 달리 모든 구성기기들을 하나의 외함내에 연결하여, 전체부피를 대폭 줄인 제품을 케이디파워에서 패키지형 수변전 장치(대한민국 특허청 특허공개 제 10-2000-0012177호)를 획득하였으나, 저압반 장치의 차단기 배열이 복잡한 구조로 운용되고 있다. 또 파워 에너텍에서 일체형 수배전반(대한민국 특허청 등록번호 제 10-1237875호]을 획득하였으나, 이것도 배전반 일체형이지만 내부 저압반은 현장 맞춤식 작업으로 매우 비효율적인 방식으로 운용되고 있는 실정이다.

결국, 본 발명자는 가로형으로 배치되는 콤팩트형 수배전반을 완성하였으나 이것을 설치함에 있어서 특별한 구조의 이동대차, 나아가 안전장치가 구비된 이동대차의 필요에 따라 본 발명을 개발하였다.

일반적으로 지게차는 짐을 들어올리거나 내릴 때 사용하는 산업용 트럭의 특수한 형태로서, 산업 현장이나 창고 등에서 사람이 들기 어려운 무거운 짐을 유용하게 적재 및 운반할 수 있는 차량이다.

이러한 지게차는 차체의 전방에 마스트가 설치되고 이 마스트에는 수직형 프레임을 따라 상승 및 하강하는 한 쌍의 포크가 결합되어 운반 대상이 되는 하물 등이 적재된다. 이러한 지게차는 운반 대상이 되는 하물 측으로 차체가 이동하고 마스트가 지게차의 전방으로 이동한 후 하물의 하측에 위치한 상기 포크가 상승됨으로써 운반 대상이 되는 하물 등은 상기 포크 상에 적재된다. 상기 마스트는 유압 장치 등에 의하여 상기 지게차의 전방 및 후방으로 이동된다.

수배전반 설치에 있어서, 상기 ACB부(102), MCCB부(104), 부스바(106) 및 전선(108) 등의 부품을 내장한 상기 외함(100)은 중량의 무게를 가진 설비로서 이를 설치하기 위해서는 반드시 제작현장으로부터 설비현장으로 이동하거나 설치 장소에 적절하게 맞춤식으로 설치하여야 한다.

이러한 이동 및 설치는 통상 지게차를 이용하게 되는데 지게차의 포크는 이 수배전반을 리프트하여 이동하는데 매우 부적절하다. 왜냐하면 금속재 포크의 표면이 매끄러워서 수배전반을 들어 올릴 때에 이로부터 미끄러져 이탈되어 수배전반이 크게 손상되는 문제점이 수시로 발생한다는 것이다.

또한 상부에 고리를 달아 로프 달린 기중기를 이용하여 설치하기도 하지만 이는 흔들림이 발생하여 작업 효율이 저하되고 작업자의 안전사고로 이어지는 문제점이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 구성을 제공한다.
일정간격으로 수직으로 배치된 다수개의 프레임과, 이 프레임 하부 끝단에 지면과 수평으로 장치 전체를 지지하도록 설치되는 다수개의 지지대와, 상기 프레임에 지면으로부터 일정 간격을 두고 수평으로 설치되는 거치대와, 이 거치대 상에는 탑재되어 장치 전체를 제어하는 컨트롤 박스와, 출력단인 포크를 구동하기 위한 체인, 가동 실린더 및 작동 피스톤 로드로 구성되는 동력계를 포함하여 이루어지는 이동 대차에 있어서,
상기 포크 상에 탈부착이 가능하게 조립되는 안전편을 구비한 부착대와,
상기 안전편은 부착대 끝 부분에 회전이 가능하도록 단면이 ∩형으로 된 억제편과 수직으로 형성되는 연결편으로 이루어지고, 이 안전편의 안전 작동을 위하여 상기 연결편과 부착대의 고정편 사이에 회전운동이 가능하게 부착되는 안전 실린더 및, 피스톤 로드로 구성되고,

상기 포크 및 부착대는 이들 부품이 상호 조립되고 사용될 때에 상호 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 동일 위치에 각각 고정구멍을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

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이와 같이 이동대차의 포크 끝단에 구동원이 달린 안전장치가 설치되기 때문에 부스바가 포크로부터 이탈하여 수배전반이 추락함으로 발생하는 설비의 손상 문제가 해결된다. 또 로프 달린 기중기를 이용하지 않기 때문에 흔들림 발생이 없어 안심하고 작업을 하기 때문에 작업 효율이 향상되고 작업자의 안전사고가 줄어들고 바퀴와 캐스터 부착으로 대차의 자유로운 이동이 가능하며, 유압 구동원에 의한 작동이기 때문에 작업자의 인력이 필요치 않게 된다.

도 1은 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차를 나타낸 측면도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 이동대차에 설치되는 안전장치를 나타낸 측면도로서, 도 2는 안전편이 닫힌 상태, 도 3은 열린 상태를 각각 나타냄.
도 4는 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차를 수변전 설비를 리프트할 때 수변전설비에 부착된 부스바에 적용한 예를 나타낸 측면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 안전장치인 부착대가 포크에 장착된 상태의 안전편의 작동 상태를 나타낸 측면도로서,
도 5는 안전편이 열린 상태, 도 6은 안전편이 닫힌 상태를 각각 나타냄.
도 7은 통상의 수배전반의 개략 구조를 나타낸 구조도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차를 나타낸 측면도이다. 이 도면에서 부호 10은 일정간격으로 수직으로 배치된 2개의 프레임이다. 이 2개의 프레임(10) 하부 끝단에는 지면과 수평으로 장치 전체를 지지하는 2개의 지지대(20)가 부착되어 있고, 이 지지대(20) 끝단에는 이동을 위한 바퀴(22)가 달려 있다. 또 상기 프레임(10)에는 지면으로부터 일정 간격을 두고 거치대(30)가 수평으로 설치되고 이 거치대(30) 상에는 장치 전체를 제어하는 컨트롤 박스(40)가 탑재되어 있다. 이 컨트롤 박스(40)에는 각종 제어스위치 외에 구동원으로서의 모터펌프, 밧테리, 전도방지를 위한 중량물이 내장되어 있다. 상기 거치대(30)의 한쪽은 상기 프레임(10)에 고정부착되어 있고 다른 쪽은 캐스터(32)에 의하여 지지되어 장치 전체가 이동이 가능하게 되어 있다.

일정 간격을 두고 설치된 상기 2대의 프레임(10) 사이에는 승강이 가능한 체인(50)을 연결한 작동체인 가동 실린더(60)가 설치되어 있고 이 가동 실린더(60)는 유압을 이용하며 피스톤 로드(62)를 포함한다.

상기 체인(50)은 피스톤 로드(62) 끝단에 회전이 가능하게 부착된 스프로켓(52)에 걸쳐지고 일단은 프레임(10) 하단의 가로대(미 도시)에 타단은 역(逆)L자형으로 된 2개의 포크(70)를 연결하는 고정대(미 도시)에 고정되어 작동하며 또 이 포크(70)는 후술하는 안전편(80)과 조립되어 안전기능을 수행한다.

부호 42는 상기 프레임(10)과 상기 거치대(30)에 각각 고정되어 작업자가 본 발명의 장치를 이동하거나 작업할 때에 사용하는 손잡이이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 이동대차에 설치되는 안전장치를 나타낸 측면도로서, 도 2는 안전편(80)이 닫힌 상태, 도 3은 열린 상태를 각각 나타낸다. 상기 안전편(80)은 본 장치의 핵심 부품으로서 단면이 ∩형으로 된 억제편(82)과 이 억제편(82)에 수직으로 형성되는 연결편(84)이 고정핀(86)에 의하여 부착대(90) 상에 설치되는 구동원인 안전 실린더(92), 이 안전 실린더(92)의 피스톤 로드(94) 끝단에 회전운동이 가능하게 부착되어 있다. 상기 포크(70)의 끝단에는 상기 안전편(80)을 회전 가능하게 지지하기 위한 지지편(83)이 고정핀(85)에 의하여 고정되어 있다.

상기 부착대(90)의 측면에는 고정구멍(93)이 형성되어 있다. 이는 부착대(70)가 상기 포크(70)에 조립되어 사용될 때에 포크(70)로부터 무단으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 통상 보울트와 너트를 이용하여 두 부품을 결합고정하고 있다. 부호 96은 상기 안전 실린더(92)를 고정하기 위한 고정편, 98은 이 고정편(96)과 안전 실린더(92)를 회전가능하게 연결하는 고정핀이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차의 작용에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 안전장치를 구비한 이동대차를 수변전 설비를 리프트할 때 수변전설비에 부착된 부스바(bus bar)에 적용한 예를 나타낸 측면도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 안전장치인 부착대(70)가 포크에 장착된 상태의 안전편(80)의 작동 상태를 나타낸 측면도로서, 도 5는 안전편이 열린 상태, 도 7은 안전편이 닫힌 상태를 각각 나타낸다.

작업자는 상기 손잡이(42)를 이용하여 본 이동대차를 수변전설비를 설치할 작업장으로 근접시킨다. 장치 하부에는 바퀴(22)와 캐스터(32)가 장치되어 있기 때문에 약간의 외력으로도 이동이 가능하다. 적당한 위치로 본 이동대차를 이동시킨 후 콘트롤 박스(40) 내의 각종 스위치를 조작하여 상기 가동 실린더(60)을 가동하면 상기 작동 피스톤 로드(62)가 상승하거나 하강을 한다. 이 작동 피스톤 로드(62)가 승하강 동작을 함에 따라 이 작동 피스톤 로드(62)의 끝단에 회전이 가능하게 장착된 스프로켓(52)이 상하로 이동하여 위치를 변화하게 된다.

이 스프로켓(52)은 체인(50)을 감고 있으므로 이 체인(50)의 일단이 본체인 프레임(10)에 고정되고 타단은 상기 포크(70)에 고정되어 있으므로 스프로켓(52)의 오르내림에 따라 상기 포크(70)도 상하로 위치를 변화하게 된다. 즉, 상기 가동 실린더(60)의 작동으로 작동 피스톤 로드(62)가 신축동작과 신장 동작을 할 때에 이 작동 피스톤 로드(62)의 끝단에 체인 결합된 스프로켓(52)이 승하강 동작을 하고 이 스프로켓(52)의 승하강에 따라 포크(70)에 부착된 체인(50)이 상승과 하강 동작을 하게 되어 결국 안전편(80)의 높이를 변화시킨다.

고정 도르래인 가동 실린더(60)의 상승과 하강에 따라 체인(50)도 승하강을 하지만 이 체인(50)의 한쪽단은 바디인 프레임(10)에 고정되어 있고 다른 쪽단은 포크(70)에 고정되는 움직 도르래이므로, 구조상 체인(50)이 없이 가동 실린더(60)의 힘만으로도 작동이 되지만 실린더 힘 + 도르래의 원리를 이용하여 같은 출력에 더 많은 하중을 견딜 수 있게 하고 길이를 더 길게 하고 있다.

이어서 설치하고자 하는 수변전설비의 부스바(200)의 걸이구멍(202)에 상기 포크(70)를 집어 넣는다. 이 때 상기 안전편(80)은 개방된 상태, 즉 안전편(80)의 억제편(82)이 안전 실린더(92)의 안전 피스톤 로드(94)가 줄어들어 안전편(80)을 끌어 당기게 되므로 고정핀(85)을 중심으로 억제편(82)이 들어 올려져서 부스바(100)의 걸이구멍(202)에 포크(70)의 끝단(72)을 진입시킬 수 있게 된다. 이 때, 상기 부스바(200)의 측면은 상기 안전편(80)의 지지편(83)의 스토퍼면(87)에 걸리게 되어 부스바(200)가 일정 깊이로만 진입하도록 규제된다.

또한 이 때 상기 억제편(82)이 부스바(100)를 잡고 있기 때문에 포크(70)의 끝단(72)은 폐쇄되어 걸이구멍(202) 조립된 부스바(200)는 좌우로 흔들림 없이 고정된 상태가 된다. 이어서 수변전 설비를 들어 올린 후 설비하고자 하는 원하는 위치에 설치한 후 본 장비를 철수하는 것으로 설치작업을 마칠 수 있게 된다.

본 발명은 그 기술사상을 변경함이 없이 수배전반 설비에만 한정 적용되는 것은 아니고 각종 산업 설비를 설치하는 데에 적용이 가능하다는 것은 재삼 말할 필요가 없다.

10 : 프레임
20 : 지지대
22 : 바퀴
30 : 거치대
32 : 캐스터
40 : 컨트롤 박스
50 : 체인
52 : 스프로켓
60 : 가동 실린더
62 : 작동 피스톤 로드
70 : 포크
72 : 포크의 끝단
74, 93 : 고정구멍
80 : 안전편
82 : 억제편
83 : 지지편
84 : 연결편
85, 86, 98 : 고정핀
87 : 스토퍼면
90 : 부착대
92 : 안전 실린더
94 : 안전 피스톤 로드
96 : 고정편

Claims (4)

1. 일정간격으로 수직으로 배치된 다수개의 프레임(10)과, 이 프레임(10) 하부 끝단에 지면과 수평으로 장치 전체를 지지하도록 설치되는 다수개의 지지대(20)와, 상기 프레임(10)에 지면으로부터 일정 간격을 두고 수평으로 설치되는 거치대(30)와, 이 거치대(30) 상에는 탑재되어 장치 전체를 제어하는 컨트롤 박스(40)와, 출력단인 포크(70)를 구동하기 위한 체인(50), 가동 실린더(60) 및 작동 피스톤 로드(62)로 구성되는 동력계를 포함하여 이루어지는 이동 대차에 있어서,
   상기 포크(70) 상에 탈부착이 가능하게 조립되는 안전편(80)을 구비한 부착대(90)와,
   상기 안전편(80)은 부착대(90) 끝 부분에 회전이 가능하도록 단면이 ∩형으로 된 억제편(82)과 수직으로 형성되는 연결편(84)으로 이루어지고, 이 안전편(80)의 안전 작동을 위하여 상기 연결편(84)과 부착대(90)의 고정편(96) 사이에 회전운동이 가능하게 부착되는 안전 실린더(92) 및, 피스톤 로드(94)로 구성되고,
   상기 포크(70) 및 부착대(90)는 이들 부품이 상호 조립되고 사용될 때에 상호 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 동일 위치에 각각 고정구멍(74),(93)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 안전장치가 구비된 이동대차.
   
   
   
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