KR101889188B1 - 휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치 - Google Patents

Abstract

휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치가 제공된다.
상기 휠 감지장치는, 운송설비 휠의 베어링수단에 연계되는 장치 바디수단;과, 상기 장치 바디수단에 제공되고 상기 베어링수단과 밀착되거나 근접 위치되어 탄력 작동되는 탄력 작동수단; 및, 상기 장치 바디수단에 상기 탄력 작동수단과 마주하도록 제공되는 감지수단;을 포함하여 적어도 휠 베어링수단의 이상유무를 감지하도록 제공된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 크레인 등의 운송설비의 휠 가동시 베어링의 이상유무 특히, 베어링의 밀림 현상을 설비 작동중에도 신속하게 감지 가능하게 하여, 설비 유지 관리를 용이하게 하고 설비 수명을 연장시키면 대형 설비사고나 안전사고를 방지 가능하게 한개선된 효과를 얻는다.

Description

휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치{Wheel Sensing Device and, Wheel Apparatus of Transport facilities Having The Device}

본 발명은 휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치 관한 것이며, 더욱 상세히는 크레인 등의 운송설비의 휠 가동시 베어링의 이상유무 특히, 베어링의 밀림 현상을 설비 작동중에도 신속하게 감지 가능하게 하여, 설비 유지 관리를 용이하게 하고 설비 수명을 연장시키면 대형 설비사고나 안전사고를 방지 가능하게 한 휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치에 관한 것이다.

일반적으로 크레인은 제철소 제강, 연주 공정에서 래들에 담긴 용선, 용강을 각 공정으로 이송하는 운송 설비이다. 물론, 이와 같은 크레인은 제철소 뿐만 아니라, 산업체 전반에서 중량물을 운송하기 위하여 사용된다.

이때, 크레인의 구동에 필요한 레일을 따라 이동하는 휠은 다음에 상세하게 설명하듯이 하나의 휠 축의 양측에 베어링이 조립되어 있다.

그런데, 크레인 가동시 휠의 회전을 지지하고 하중을 받치는 베어링의 경우 여러 요인으로 적어도 축방향의 밀림현상이 쉽게 발생되고, 이와 같은 베어링의 미림과 같은 이상 발생시 크레인 등의 운송 설비 자체의 가동이 중단되는 문제가 발생할 수 있다.

그러나, 실제 베어링의 축 조립 구조를 보면, 베어링과 그 상부의 베어링 블록이 커버로서 밀폐되는 구조여서, 실제 설비 가동시 베어링이 휠의 축에서 축방향으로 밀림이 발생되었는 지의 파악이 어렵고, 파악하기 위해서는 커버를 분해해야 하는 것이다.

따라서, 중량물을 운송하는 크레인 등의 운송 설비에서 베어링 밀림으로 인한, 휠의 작동 불량이나 오작동은 조업시 중량물의 탈락이나 급속 제동이나 운송 거리의 조정 불량 등으로, 대형 설비나 안전 사고를 발생하는 것이다.

무었보다도, 종래 이와 같은 베어링 밀림 등을 설비 가동 중에도 신속하게 파악하는 것은 어려운 것이었다.

따라서, 운송설비인 크레인의 휠 가동시에도 적어도 베어링의 축방향 밀림을 신속하게 파악 가능하게 하는 기술이 요구되어 왔다.

참고로, 아래의 선행기술 문헌들은 센서들을 기반으로 휠의 마모 감지나 차륜의 정렬과 관련된 참고문헌이다.

KR 공개특허 10-2001-0003437 A (2001.01.15) KR 공개특허 10-2002-0085018 A (2002.11.16)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 크레인 등의 운송설비의 휠 가동시 베어링의 이상유무 특히, 베어링의 축 방향 밀림 현상을 설비 작동중에도 신속하게 감지 가능하게 한 휠 감지장치 및 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 운송설비 휠의 베어링수단에 연계되는 장치 바디수단; 상기 장치 바디수단에 제공되고 상기 베어링수단에 밀착되거나 근접 위치되면서 탄력 작동되는 탄력 작동수단; 및, 상기 장치 바디수단에 상기 탄력 작동수단과 마주하도록 제공되는 감지수단;을 포함하여 적어도 휠 베어링수단의 이상유무를 감지하고, 상기 장치 바디수단은, 상기 베어링 수단에 연계되는 커버에 조립되는 장치 바디; 및 상기 장치 바디에 조립되어 상기 탄력 작동수단의 이탈을 방지하는 플러그;를 포함하고, 상기 탄력 작동수단은, 상기 장치 바디와 플러그를 관통하면서 상기 플러그로 지지되며 적어도 상기 베어링수단의 엔드 플레이트와 밀착되거나 근접 위치되는 작동 아암; 및 상기 장치바디의 내측으로 상기 작동아암과 플러그 사이에 제공되는 스프링;을 포함하고, 상기 작동 아암은, 상기 베어링수단에 축방향 밀림이 발생시, 축방향으로 밀린 상기 엔드플레이트와 밀착된 상태로 상기 감지수단 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 휠 감지장치를 제공한다.

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이때, 상기 작동아암에는 상기 스프링의 일측이 지지되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 스프링의 타측은 상기 플러그에 지지되며, 상기 작동아암은 상기 장치바디와 플러그를 통과하여 상기 감지수단에 마주하도록 신장되는 것이다.

또한, 상기 감지수단은 상기 작동아암의 이동방향에 대응하여, 상기 장치 바디에 조립되는 지지대 및, 상기 지지대에 제공되는 센서를 포함할 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 지지대는, 적어도 센서의 교체나 상기 작동아암과 센서간 간격 조정을 용이토록, 서로 분해 가능한 이중 구조로 제공되는 것이다.

이때. 상기 이중 구조의 지지대는, 제1,2 지지대와 상기 제1,2 지지대의 겹쳐지는 부분이 볼트 체결되되, 다수의 볼트 체결공을 포함하여 적어도 상기 제1,2 지지대는 서로 간격 조정 가능하게 제공되는 것이다.

또한, 다른 측면으로서 본 발명은, 베어링수단에 조립되는 휠 축에 제공되는 운송설비의 휠; 및, 상기 베어링수단에 연계되는 상기 휠 감지장치;를 포함하여 적어도 운송설비 가동시 상기 베어링수단의 이상유무가 감지되는 운송 설비의 휠 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 휠 감지장치는 상기 베어링수단의 엔드 플레이트와 밀착되어 근접 위치되어 상기 베어링수단의 베어링의 일 방향 밀림을 감지하되, 상기 베어링수단의 커버에 적어도 하나 이상 제공될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 크레인 등의 운송설비의 휠 가동시 베어링의 이상유무 특히, 베어링의 밀림 현상을 설비 작동중에도 신속하게 감지 가능하게 하는 효과를 제공하는 것이다.

따라서, 설비 유지 관리를 용이하게 하고 설비 수명을 연장시키면서, 특히 대형 설비사고나 안전사고를 방지 가능하게 하는 다른 효과를 제공하는 것이다.

더하여, 본 발명은 휠의 축이 조립되는 베어링의 내륜을 지지하는 엔드 플레이트의 풀림 상태를 커버 등을 분해하지 않고도 신속하게 확인 가능하게 또 다른 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 휠 감지장치와 이를 포함하는 운송설비의 휠 장치를 도시한 부분 절개 사시도
도 2는 본 발명에 따른 휠 감지장치를 도시한 사시도
도 3은 도 2의 정면 구성도
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 휠 감지장치를 도시한 평면 구성도

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1에서는 본 발명에 따른 휠 감지장치(100)를 포함하는 운송설비의 휠 장치(200)를 도시하고 있고, 도 2 내지 도 4에서는 본 발명의 휠 감지장치(100)를 도시하고 있다.

먼저, 본 발명의 휠 감지장치(100)가 설치되는 운송 설비의 휠 장치(200)를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 레일(미도시)를 따라 이동하는 휠(220)(차륜)은, 양측의 베어링수단(230)으로 회동이 지지되는 휠 축(210)에 조립되고, 상기 베어링수단(230)은, 휠 축(210)에 조립되는 베어링 부(232)와 이를 감싸는 베어링블록(234)을 기반으로 구성된다.

이때, 휠 축(210)의 측면에서는 베어링 부(232)의 탈락을 방지하는 엔드 플레이트(236)가 조립되고, 베어링 블록(234)의 측면 측에는 베어링수단(230)의 이물 유입 등을 차단하는 커버(238)가 조립되는 것이다.

그리고, 베어링 블록(234)에는 도시하지 않은 설비 프레임이 연계되어, 결국 크레인의 운송설비는 프레임이 베어링블록과 휠의 회전으로 이동이 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명의 휠 감지수단(100)은 도 1과 같이, 베어링수단(230)의 커버(238)에 제공되어 적어도 베어링수단(230)의 밀림 구체적으로는 엔드 플레이트(236)의 밀림을 감지하도록 제공될 수 있다.

또한,도 1에서는 하나의 휠 감지장치(100)가 베어링수단(230)의 커버(238)에 제공되는 것을 도시하였지만, 필요에 따라 복수의 휠 감지장치(100)가 제공되는 것도 가능하다.

다음, 이와 같은 도 1에서 도시한 운송설비의 휠 장치(200)에 제공되는 본 발명의 휠 감지장치(100)에 대하여 구체적으로 살펴본다.

먼저, 도 2 및 도 3에서는 일 실시예의 휠 감지장치(100)를 도시하고 있다.

즉, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 휠 감지장치(200)는, 기본적으로 휠 장치(200)의 베어링수단(230)에 연계되는 장치 바디수단(110)과, 상기 장치 바디수단(110)에 제공되고 상기 베어링수단(230)과 밀착되어 탄력 작동되는 탄력 작동수단(120) 및,상기 장치 바디수단에 상기 탄력 작동수단과 마주하도록 제공되는 감지수단(130)을 포함하여 적어도 휠 베어링수단의 이상유무를 감지하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 1 및, 도 2,3에서 도시한 바와 같이, 휠 장치(200)의 베어링수단(230)의 베어링부(232)가 휠축(210)의 축 방향으로 밀림이 발생되면, 결과적으로 휠 축(210)의 측면에 제공된 엔드 플레이트(236)가 밀리게 되고, 결국 엔드 플레이트(236)와 연계되는 본 발명의 휠 감지장치(100)가 작동하여, 본 발명은 베어링부(232)와 엔드 플레이트(236)의 축 방향 밀림을 설비 가동중에도 신속하게 감지 가능하게 한 것이다.

이때, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 본 발명의 휨 감지장치(100)의 상기 장치 바디수단(110)은, 구체적으로는 상기 베어링 수단(230)에 연계되는 커버(238)에 스크류 방식으로 조립되는 장치 바디(112)와 상기 장치 바디에 조립되어 상기 탄력 작동수단의 이탈을 방지하는 플러그(114)로 제공된다.

즉, 커버(238)에 형성된 개구(미부호)를 통하여 중공의 장치바디(112)가 관통하면, 장치바디(112)의 외면에 형성된 나사부(미부호)에 커버 양측으로 너트(N)가 조립되어 장치바디(112)의 커버 장착이 이루어 진다.

다음, 상기 장치 바디(112)의 일단부 내부 중공부에 사이 플러스(114)의 일단이 삽입되고, 플러그의 타단은 장치 바디의 직경과 유사하게 형성되고, 장치바디(112)와 플러그(114)는 내부에 공간을 갖는 중공체일 수 있다.

다음, 도 2 및 도 3에서 도시한 본 발명의 휠 감지장치(100)의 상기 탄력 작동수단(120)은, 구체적으로는 앞에서 설명한 커버(238)에 너트로서 조립되는 상기 장치 바디(112)와 플러그(114)를 관통하면서 상기 플러그(114)로 지지되며 적어도 상기 베어링수단(230)의 엔드 플레이트(236)와 밀착되는 작동 아암(122)과, 상기 장치바디(112)의 내측으로 상기 작동아암과 플러그(114) 사이에 제공되는 스프링(124)을 포함한다.

그리고, 상기 작동아암(122)에는 상기 스프링(124)의 일측이 지지되는 돌출부(126)가 더 형성될 수 있고, 이와 같은 스프링(124)의 타측은 상기 작도아암의 외연에서 장치바디(112)에 일단이 삽입되는 플러그(114)로 지지된다.

이때, 상기 작동아암(122)는 중공체인 장치바디(112)와 플러그(114)를 통과하여 상기 감지수단(130)에 마주하도록 신장되고, 이때 작동아암(122)의 일단은 상기 베어링수단(230)의 엔드플레이트(236)에 거의 밀착되는 근접한 상태에 위치되고, 작동아암의 타단은 플러그를 관통하여 신장되어 상기 감지수단(130)에 근접하게 배치된다.

따라서, 도 2 및 도 3과 같이, 베어링부(232)의 축방향 밀림으로 엔드플레이트(236)가 축방향으로 밀리면(도 1과 같이 베어링부(232)는 휠 축의 양측에서 축의 돌출부에 일단부가 걸리어 지지되므로, 베어링부의 밀림은 엔드플레이트 방향으로 발생되게 된다), 엔드 플레이트(236)는 적어도 거의 밀착되도록 근접한 작동아암(122)을 밀게되고 스프링(124)은 압축되면서 작동아암은 감지수단 방향으로 움직이고, 이때 설정된 환경으로 작동아암이 감지수단의 감지범위내로 이동하면 감지수단(130)은 작동한다.

결국, 본 발명의 휠 감지장치(100)는 휠 가동중에도 베어링부(232)의 축 방향 밀림이 발생되면 신속하게 감지되는 것이다.

다음, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명 휠 감지장치(100)의 상기 감지수단(130)은, 구체적으로는 상기 작동아암(122)의 이동방향에 대응하여, 상기 장치 바디(112)에 조립되는 브라켓트 구조의 지지대(132) 및, 상기 지지대에 제공되는 센서(134)로 제공된다.

이때, 상기 센서(134)는 근접 센서일 수 있다. 물론, 작동아암의 작동에 반응하는 다른 레이저 센서 등의 사용도 가능하다.

이와 같은 센서(134)는 도 2,3과 같이, 센서 일단(134a)의 이 지지대(132)의 구멍을 관통하고, 너트(N)로서 체결되어 교체 가능하게 고정될 수 있다.

따라서, 작동아암이 앞에서 설명한 바와 같이, 베어링 부(232)의 축 방향 밀림으로 엔드 플레이트(236)가 축방향으로 밀리면 작동아암(122)이 스프링을 압축하면서 강제로 센서(134)를 향하여 이동하고, 작동아암의 타단 끝 부분이 센서 작동범위로 들어가면, 센서는 작동되어 관련 신호를 설비 운전자에 알리는 것이다.

한편, 상기 브라켓 구조의 지지대(132)에는 관통구에 센서(134)가 끼워지고, 센서 바디의 나사부에 너트(N)가 조립되어 센서의 지지대 장착이 이루어 진다.

이때, 작동아암과 센서간 간격은 적정하게 조정하면 되고, 스프링(124)은 작동아암(122)의 돌출부(126)와 플러그(114)사이에 배열되어, 작동아암에 힘이 인가되지 않으면, 작동아암의 일단 끝 부분은 스프링의 탄력으로 항상 엔드 플레이트(236)와 거의 밀착되는 근접한 상태로 위치되도록 조정되는 것이다.

다음, 도 4에서는 다른 실시예의 본 발명에 따른 휠 감지장치(100')를 도시하고 있는데, 앞에서 설명한 장치 바디수단(110)과 탄력 작동수단(120)과 감지수단(130)의 센서를 도 2 및 도 3의 일 실시예의 본 발명에 따른 휠 감지장치(100)와 동일하나, 상기 감지수단의 지지대의 구조를 서로 분해 가능한 이중 구조(150)로 구성한 것이다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 이중 구조의 지지대(150)는, 판 절곡된 브라켓 구조의 제1,2 지지대(152)(154)로 구성되고, 상기 제1,2 지지대의 겹쳐지는 부분은 볼트(B) 체결되되, 다수의 볼트 체결공(h)을 포함하는 것이다.

따라서, 제1 지지대(152)의 일단은 제2 지지대(154)의 타단에 삽입된 상태에서 제1 지지대(152)의 복수의 볼트 체결공(h)을 통과하는 볼트(b)가 제2 지지대의 타단의 볼트 체결공(미부호)에 체결되고 너트(n)로 고정되면, 제1,2 지지대는 사로 간격(D)이 조정되어, 결과적으로 작동아암(122)의 길이가 일정해도 센서(134)와의 거리가 조정되게 된다.

결국, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만 볼트 체결공을 세분화하면 제1,2 지지대의 체결 부분의 간격(D)은 조정되고, 작동아암과 센서 간 간격도 쉽게 조정 가능하게 하는 것이다.

동시에, 제1 지지대(152)가 커버(238)에 체결되는 장치 바디(112)에 고정되어도, 제2 지지대(154)는 쉽게 제1 지지대에서 분리할 수 있고, 결국 제2 지지대(154)측의 센서(134)의 교체도 용이하게 하는 것이다.

결국, 도 4의 다른 실시예의 본 발명의 휠 감지장치(100')는 이중 구조의 제1,2 지지대(152)(154)를 기반으로 필요시 제2 지지대를 커버(238)로 부터의 분해와 상관없이 쉽게 분해하고, 결국 외부 환경의 영향을 받는 센서(134)의 교체도 용이하게 하고, 제1,2 지지대간의 간격 조정이 가능하여 작동아암의 길이는 일정하여도 센서와 작동아암간 간격 조정도 용이하게 하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100.... 휠 감지장치 110.... 장치 바디수단
112.... 장치 바디 114.... 플러그
120.... 탄력 작동수단 122.... 작동 아암
124.... 스프링 130.... 감지수단
132.... 지지대 134.... 센서
152,154.... 제1,2 지지대 200.... 휠 장치
210.... 휠 축 220.... 휠
230.... 베어링수단 232....베어링부
234.... 베어링블록 236.... 엔드 플레이트
238.... 커버

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 운송설비 휠의 베어링수단에 연계되는 장치 바디수단;
   상기 장치 바디수단에 제공되고 상기 베어링수단에 밀착되거나 근접 위치되면서 탄력 작동되는 탄력 작동수단; 및,
   상기 장치 바디수단에 상기 탄력 작동수단과 마주하도록 제공되는 감지수단;
   을 포함하여 적어도 휠 베어링수단의 이상유무를 감지하고,
   상기 장치 바디수단은,
   상기 베어링 수단에 연계되는 커버에 조립되는 장치 바디; 및
   상기 장치 바디에 조립되어 상기 탄력 작동수단의 이탈을 방지하는 플러그;
   를 포함하고,
   상기 탄력 작동수단은,
   상기 장치 바디와 플러그를 관통하면서 상기 플러그로 지지되며 적어도 상기 베어링수단의 엔드 플레이트와 밀착되거나 근접 위치되는 작동 아암; 및
   상기 장치바디의 내측으로 상기 작동아암과 플러그 사이에 제공되는 스프링;
   을 포함하고,
   상기 작동 아암은,
   상기 베어링수단에 축방향 밀림이 발생시, 축방향으로 밀린 상기 엔드플레이트와 밀착된 상태로 상기 감지수단 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 휠 감지장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 작동아암에는 상기 스프링의 일측이 지지되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 스프링의 타측은 상기 플러그에 지지되며,
   상기 작동아암은 상기 장치바디와 플러그를 통과하여 상기 감지수단에 마주하도록 신장되는 휠 감지장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 감지수단은 상기 작동아암의 이동방향에 대응하여, 상기 장치 바디에 조립되는 지지대; 및,
   상기 지지대에 제공되는 센서;
   를 포함하는 휠 감지장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 지지대는, 적어도 센서의 교체나 상기 작동아암과 센서간 간격 조정을 용이토록, 서로 분해 가능한 이중 구조로 제공되는 휠 감지장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 이중 구조의 지지대는, 제1,2 지지대와 상기 제1,2 지지대의 겹쳐지는 부분이 볼트 체결되되, 다수의 볼트 체결공을 포함하여 적어도 상기 제1,2 지지대는 서로 간격 조정 가능하게 제공되는 휠 감지장치.
   
8. 베어링수단에 조립되는 휠 축에 제공되는 운송설비의 휠; 및,
   상기 베어링수단에 연계되는 상기 제3항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에서 기재된 휠 감지장치;
   를 포함하여 적어도 상기 베어링수단의 이상유무가 감지되는 운송 설비의 휠 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 휠 감지장치는 상기 베어링수단의 엔드 플레이트와 밀착되거나 근접 위치되어 적어도 상기 베어링수단의 베어링의 일 방향 밀림을 감지하되, 상기 베어링수단의 커버에 적어도 하나 이상 제공되는 운송 설비의 휠 장치.

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