KR102254321B1 - 다단식 붐의 탄성지지 수단을 구비한 윈치 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중량물을 승강하고 이동시킬 수 있는 윈치 크레인에 관한 것으로, 다단으로 결합된 붐 내부에 출입통로가 형성되어 붐이 용이하게 인출되면서도 출입통로에 구비된 탄성지지 수단에 의하여 이웃하는 붐의 연결부위가 탄성적으로 지지된다. 따라서, 중량물 하역이나 붐의 회전과 같은 크레인의 작업이나 강한 바람에 노출되더라도 인출된 붐이 유동되지 않고 외력에 의한 충격을 완충할 수 있어 붐의 파손이나 소음을 방지할 수 있다.

Description

다단식 붐의 탄성지지 수단을 구비한 윈치 크레인{Winch crane with elastic support for multi-stage boom}

본 발명은 중량물을 승강하고 이동시킬 수 있는 윈치 크레인에 관한 것이다.

크레인(Crane)은 고하중의 중량물을 안전하게 하역하거나 위치를 이동시키는 중장비로, 방파제 또는 해변가에는 윈치 크레인이 주로 사용되고 있다.

종래 윈치 크레인이 대한민국 특허등록 제10-1005402호에 개시되어 있는데, 상부에 조정석이 마련되어 베어링에 의해 회전되는 회전판, 회전판의 상부에 고정되는 붐 조립체, 붐 조립체의 선단에 이동하려는 중량물이 결합되는 윈치 장치로 이루어져 있다.

윈치 장치는 원통형의 권취 드럼, 끝단에 후크가 결합되는 와이어 로프, 권취 드럼을 구동시키는 구동 모터로 이루어져, 구동모터로 권취 드럼을 일 방향으로 회전시켜 후크로 연결된 중량물을 승강시킨다.

윈치 장치가 장착되는 붐 조립체는 크레임과 중량물과의 거리와, 중량물의 승강높이를 조절하도록 높이와 길이가 조절된다. 즉, 회전판과 붐 조립체 사이에 장착된 유압 실린더에 의해 붐 조립체는 상하 방향으로 높이가 조절되고, 또한 안테나 형태로 다단 인출되도록 구성되어 자유롭게 길이가 조절된다.

이와 같이 다단으로 길이가 조절되는 붐 조립체의 구조가 대한민국 공개특허 제10-2013-0101344호에 개시되어 있는데, 내측의 첫 번째에 위치한 제1 붐의 내부에 나머지 다수의 붐이 삽입되어 길이가 축소된 상태로 있다가, 붐 조립체 내부의 인출 실린더와 붐 조립체 상부의 장착된 풀리에 권취되는 인출 와이어에 의해 제1 붐으로부터 나머지 붐이 원하는 길이로 차례대로 인출되면서 길이가 조절된다.

그런데, 붐이 원활하게 인출되기 위해서는 이웃하는 붐 간의 소정의 이격공간이 필요한데, 이와 같은 이격공간으로 인하여 크레인을 작동하거나 강한 바람에 의하여 붐이 불안정하게 유동되는 문제가 있다.

특히, 다단으로 붐을 인출한 상태에서 고 중량의 중량물을 하역하면 하중에 의하여 붐이 삽입된 다른 붐의 내측에서 수직방향으로 유동하게 되고, 또한 중량물을 인양한 상태에서 붐을 회전하는 경우에도 붐이 유동하게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 중량물을 이동시키지 않더라도 길게 인출된 붐이 강한 바람에 노출되는 경우에도 유동되게 된다.

이와 같이 붐이 길게 인출된 상태에서 붐이 유동되면, 이웃하는 붐 사이의 유동 충격으로 인한 진동이나 소음이 발생하고, 장기간 충격이 누적되면 붐의 변형을 초래하여 붐이 원활하게 인출되지 않는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1005402호 (발명의 명칭 : 고정식 유압 크레인) 대한민국 공개특허 제10-2013-0101344호 (발명의 명칭 : 동시 인출입 가능한 크레인 붐 조립체)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 윈치 크레인의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 붐을 다단으로 인출하여 작업하더라도 외력에 의하여 이웃하게 연결된 붐이 내부에서 유동되지 않도록 탄성 지지할 수 있는 윈치 크레인을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 중량물을 승강하여 이동시키도록 윈치 장치와 회전판을 구비하며, 회전판 상에 구비되어 붐이 이웃하는 다른 붐에 삽입되어 다단으로 인출되는 붐 조립체, 다른 붐의 내부에 형성된 출입통로의 내벽으로부터 돌출되어 붐의 외면을 탄성적으로 지지하는 탄성지지 수단을 구비하는 윈치 크레인을 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 탄성지지 수단은 축 방향을 따라 탄성변형 되는 코일 스프링을 구비한 탄성 슬리브이다.

또한 본 발명에 있어서, 탄성 슬리브는 외력에 의해 상기 코일 스프링을 가압하며 상기 붐의 외면에 접촉되는 평면머리가 형성된 탄성 지지핀, 및 출입통로의 내벽에 설치되어 탄성 지지핀이 슬라이딩되는 삽입홀이 형성되는 슬리브 몸체를 구비한다.

또한 본 발명에 있어서, 탄성 슬리브는 중앙으로부터 양측을 따라 대칭적으로 형성된 한 쌍의 출입통로의 상부면의 하향 경사면으로부터 하방으로 돌출되게 형성된다.

또한 본 발명에 있어서, 표면이 평면인 패드몸체와, 윤활유가 담지되어 상기 패드몸체에 삽입되는 카본심을 구비하는 주행패드가 붐이 주행되는 출입통로의 하부면에 돌출되게 형성된다.

또한 본 발명에 있어서, 회전판과 붐 조립체를 연결하는 마스트의 내부에는 붐을 인출하도록 유압을 공급하는 유압호스를 권취하도록 측판 사이를 연결하는 권취축을 구비하는 권취드럼이 수용되고, 마스트의 양측 내벽을 따라 소정 구간 돌출되어 측판의 상부 및 하부에 인접하도록 이격되는 한 쌍으로 형성되며, 각각은 권취축을 중심으로 대칭되게 형성되어 일측으로부터 측판으로 근접할수록 높이가 증가하도록 경사면을 이루면서 측판의 테두리를 따라 돌출되는 이탈방지 가이드판이 형성된다.

본 발명에 따르면, 다단으로 결합된 붐 내부에 출입통로가 형성되어 붐이 용이하게 인출될 수 있고, 출입통로에 구비된 탄성지지 수단에 의하여 이웃하는 붐의 연결부위가 탄성적으로 지지되어 중량물 하역이나 붐의 회전과 같은 크레인의 작업이나 강한 바람에 노출되더라도 인출된 붐이 유동되지 않고 외력에 의한 충격을 완충할 수 있어 붐의 파손이나 소음을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 윈치 크레인의 정면도이다.
도 2는 도 1의 붐 조립체가 다단으로 인출된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 4는 탄성 지지핀이 코일 스프링을 압축하면서 슬리브 몸체의 홀로 슬라이딩하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 붐이 주행되는 출입통로 하부면의 평면도이다.
도 6은 유압호스 이탈방지 가이드판이 형성된 마스트 내부공간을 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "형성되어", "포함되어", "결합되어", "고정되어" 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 포함, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 윈치 크레인(10)의 정면도로, 윈치 크레인(10)은 회전판(100), 회전판(100)의 상부에 구비되는 마스트(200), 마스트(200)에 연결되는 붐 조립체(300), 붐 조립체(300)에 구비되어 중량물에 결합되는 윈치 장치(500)로 이루어진다.

붐 조립체(300)는 다수의 붐이 결합된 것으로, 붐은 이웃하는 다른 붐에 순차적으로 삽입 결합된다. 도 1에는 제1 붐(311), 제2 붐(312), 제3 붐(313), 제4 붐(314), 제5 붐(315)으로 이루어진 붐 조립체(300)가 제5 붐(315)은 제4 붐(314)에 삽입되고, 제5 붐(315)이 삽입된 제4 붐(314)은 제3 붐(313)으로 삽입되는 등 붐이 이웃하는 붐에 순차적으로 삽입되어 있다. 이와 같이 삽입된 다수 붐은 중량물의 하역과 같이 필요 시 도 2에서와 같이 다단으로 인출된다. 이와 같은 붐의 인출은 붐 내부의 인출 실린더(370)와 붐 상부의 장착된 풀리(380)에 권취되는 인출 와이어(W)에 의해 필요한 길이만큼 인출된다.

붐은 삽입된 이웃 붐의 하부면(403)에 안착되어 이웃 붐에 형성된 출입통로(400)를 따라 인출 및 인입되는데, 이때 출입통로(400)는 원활하게 붐이 출입되도록 붐과 이웃 붐의 측면(402)과 상부면(401)이 소정거리 만큼 이격공간(404)이 형성된다. 도 3은 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도로, 제5 붐(315)이 제4 붐(314)의 하부면(403)에 안착되고 붐의 측면(402)과 상부면(401)에는 이격공간(404)이 형성된다.

본 발명은 이와 같이 형성되는 이격공간(404)에 탄성지지 수단(360)이 설치되는데, 도 3을 참조하면 출입통로(400)의 상부면(401)에 탄성지지 수단(360)이 설치되어 있다. 탄성지지 수단(360)은 출입통로(400)의 내벽으로부터 돌출되어 삽입된 붐의 외면을 탄성적으로 지지한다. 이와 같이 탄성지지 수단(360)이 붐을 탄성적으로 지지함에 따라, 붐을 다단으로 인출한 상태에서 중량물을 인양하거나 크레인의 회전 또는 강한 바람과 같이 외력이 작용하더라도 붐이 출입통로(400) 내에서 유동되지 않고 안정적으로 지지될 수 있다.

탄성지지 수단(360)은 축 방향을 따라 탄성변형 되는 코일 스프링(364)을 구비한 탄성 슬리브로 형성되는데, 도 4에 도시되는 바와 같이, 외력에 의해 코일 스프링(364)을 가압하며 붐의 외면에 접촉되는 탄성 지지핀(361)과, 출입통로(400)의 내벽에 설치되어 탄성 지지핀(361)이 슬라이딩되는 홀(362-1)이 형성되는 슬리브 몸체(362)로 이루어진다. 따라서, 삽입된 붐의 외면에 탄성 지지핀(361)이 지지한 상태에서 외력이 작용하면, 탄성 지지핀(361)이 축 방향으로 따라 코일 스프링(364)을 압축하면서 슬리브 몸체(362)의 홀(362-1)로 슬라이딩되면서 충격을 완충하면서 붐을 지지한다. 이때, 붐의 외면과 접촉되는 탄성 지지핀(361)의 머리는 도 4에 도시되는 바와 같이 탄성 지지핀(361)의 샤프트로부터 하방으로 갈수록 넓은 단면을 가지도록 단차지게 형성되고 표면이 평면으로 형성하여 붐 외면과의 접촉면적을 넓히는 것이 바람직하다.

여기서, 탄성지지 수단(360)이 설치되는 출입통로(400)의 상부면(401)은 중앙으로부터 양측을 따라 대칭적으로 형성된 한 쌍의 하향 경사면인데, 이와 같은 하향 경사면 각각에 탄성지지 수단(360)이 설치됨에 따라, 출입통로(400)의 중앙을 따라 인출되도록 붐을 안내할 수 있어 출입통로(400)의 양측 중 어느 일측으로 붐이 편심되어 인출되는 것을 방지할 수 있다. 출입통로(400)는 붐이 출입되도록 측면(402)은 수직면으로, 하부면(403)은 상부면(401)과 대칭되는 한 쌍의 상향 경사면으로 이루어짐에 따라 붐은 육각 단면으로 형성된다.

한편, 붐의 주행 시 마찰을 줄이기 위하여 출입통로(400)의 하부면(403)에는 주행패드가 돌출된다. 주행패드를 도시한 도 5를 참조하면, 주행패드는 금속이나 수지 재질로 이루어져 표면이 평면인 패드몸체(405)와, 윤활유가 담지되어 패드몸체(405)에 삽입되는 카본심(406)으로 형성된다. 따라서, 패드몸체(405)에 윤활제가 함유된 카본심(406)이 매립되어 있어, 붐의 이동에 따라 패드몸체(405)에 마찰에 의한 열이 발생하면 카본심(406)에서 윤활제가 배출되어 붐의 이동이 원활해진다. 그리고, 붐의 열이 사라지면 윤활제가 카본심(406)으로 흡수되어 안정된 상태가 유지될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 마스트(200) 내부를 도시한 도면으로, 마스트(200) 내부공간에는 붐을 인출하도록 유압을 공급하는 유압호스(H)가 권취드럼(210)에 권취된다. 권취드럼(210)은 측판(211) 사이를 연결하는 권취축(212)으로 이루어져, 측판(211)이 마스트(200)의 양측 내벽(201)으로부터 이격되게 설치된다. 그런데, 권취 시 유압호스(H)가 측판(212)과 내벽(201) 사이의 이격공간으로 이탈되어, 권취축(212)에 제대로 권취되지 않게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 발명은 도 6에 도시되는 바와 같이, 마스트(200)의 양측 내벽(201)에 이탈방지 가이드판(220)이 구비된다.

이탈방지 가이드판(220)은 마스트(200)의 양측 내벽(201)을 따라 소정 구간 돌출되어 권취드럼(210)의 측판(212)의 상부 및 하부에 인접하도록 이격되는 한 쌍으로 형성되는데, 각각은 권취축(212)을 중심으로 대칭되게 형성되어 일측으로부터 측판(212)으로 근접할수록 높이가 증가하도록 경사면(221)을 이루면서 측판(212)의 테두리를 따라 돌출되게 형성된다. 이와 같이 형성되는 이탈방지 가이드판(220)은 유압호스(H)의 권취 시 이탈하지 않도록 권취축(212)으로 안내할 수 있다.

이와 같이 형성된 본 발명은 다단으로 결합된 붐 내부에 출입통로(400)가 형성되어 붐이 용이하게 인출될 수 있고, 출입통로(400)에 구비된 탄성지지 수단(360)에 의하여 이웃하는 붐의 연결부위가 탄성적으로 지지할 수 있다.

따라서, 중량물 하역이나 붐의 회전과 같은 크레인의 작업이나 강한 바람에 노출되더라도 인출된 붐이 유동되지 않고 외력에 의한 충격을 완충할 수 있어 붐의 파손이나 소음을 방지할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 윈치 크레인 100 : 회전판
200 : 마스트 201 : 마스트 양측 내벽
210 : 유압호스 권취드럼 211 : 측판
212 : 권취축 220 : 이탈방지 가이드판
221 : 가이드판 경사면
300 : 붐 조립체
310 : 제1 붐 320 : 제2 붐
330 : 제3 붐 340 : 제4 붐
350 : 제5 붐 360 : 탄성지지 수단
361 : 탄성 지지핀 362 : 슬리브 몸체
362-1 : 홀 363 : 너트
364 : 코일 스프링 370 : 인출 실린더
380 : 풀리
400 : 출입통로 401 : 상부면
402 : 측면 403 : 하부면
404 : 이격공간 405 : 금속몸체
406 : 카본심 500 : 윈치 장치
H : 유압호스 W : 인출 와이어

Claims (6)

1. 중량물을 승강하여 이동시키도록 윈치 장치와 회전판을 구비하는 윈치 크레인에 있어서,
   상기 회전판 상에 구비되어 붐이 이웃하는 다른 붐의 출입통로에 삽입되어 다단으로 인출되며, 상기 출입통로는 중앙에서 양측으로 대칭되게 형성된 한 쌍의 상향 경사면으로 형성되는 하부면과, 상기 하부면에 대칭되는 한 쌍의 하향 경사면으로 형성되는 상부면을 구비하는 붐 조립체; 및,
   상기 한　쌍의 상향 경사면에서 하방으로 돌출되어 상기 출입통로로 인출되는 상기 붐의 외면을 탄성적으로 지지하는 한 쌍의 탄성지지 수단;을 구비하며,
   상기 탄성지지 수단은,
   축 방향을 따라 탄성변형 되어 상기 붐의 외면을 탄성적으로 지지하는 코일 스프링, 상기 붐의 외면에 접촉되어 외력에 따라 상기 코일 스프링을 가압하는 평면머리가 형성된 탄성 지지핀과, 상기 탄성 지지핀이 슬라이딩되는 삽입홀이 형성되어 상기 상부면에 구비되는 슬리브 몸체를 구비하고,
   상기 붐이 주행되는 출입통로의 하부면에 표면이 평면인 패드몸체와, 윤활유가 담지되어 상기 패드몸체에 삽입되는 카본심을 구비하는 주행패드가 돌출되게 형성되고,
   상기 붐의 이동에 따라 상기 패드몸체에 마찰에 의한 열이 발생하면 상기 카본심에서 상기 윤활유가 배출되어 상기 붐의 이동이 원활해지고, 상기 붐의 열이 사라지면 상기 윤활유가 상기 카본심으로 흡수되어 안정된 상태가 유지되며,
   상기 회전판과 붐 조립체를 연결하는 마스트의 내부에는 상기 붐을 인출하도록 유압을 공급하는 유압호스를 권취하도록 측판 사이를 연결하는 권취축을 구비하는 권취드럼이 수용되고,
   상기 마스트의 양측 내벽을 따라 소정 구간 돌출되고 상기 측판의 상부 및 하부에 인접하도록 이격되는 한 쌍으로 형성되어 상기 측판과 내벽 사이의 이격공간 입구의 일부를 덮으며, 각각은 상기 권취축을 중심으로 대칭되게 형성되어 일측으로부터 상기 측판으로 근접할수록 높이가 증가하도록 경사면으로 돌출되는 이탈방지 가이드판이 형성되고,
   상기 이탈방지 가이드판은 상기 유압호스의 권취 시에 상기 유압호스가 상기 이격공간으로 이탈하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 윈치 크레인.
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