KR102576043B1 - 크레인 일주 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본발명은 크레인 일주 방지 장치에 관한 것으로, 크레인 일주 방지 구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 것으로,
본발명은 크레인 일주 방지 구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 방식으로 모터를 사용하고 유압 장치를 사용하지 않으므로 오일의 누유에 의한 문제가 없는 현저한 효과가 있다.
또한 로드 셀을 이용하여 누름 힘을 측정하여 규정 힘이 발생 되었을 때 모터를 정지시켜서 안전을 도모하는 현저한 효과가 있다.

Description

크레인 일주 방지 장치{crane standed sliding product device}

본발명은 크레인 일주 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크레인 일주 방지 구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 방식으로 모터를 사용하고 유압 장치를 사용하지 않으므로 오일의 누유에 의한 문제가 없는 현저한 효과가 있다.

또한 모터 과전류방지시스템 및 로드 셀을 이용하여 누름 토크를 측정하여 규정 토크가 발생 되었을 때 모터를 정지시켜서 안전을 도모하는 크레인 일주 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 크레인은 레일클램프가 설치되어, 크레인의 일주를 방지하고 안전하게 운전하게 되어 있다. 종래특허기술의 일례로서 공개번호 10-2009-0082579갠트리 크레인의 레일 클램프에 있어서, 상기 크레인과 결합되고 각 구성부가 설치되는 프레임과;

상기 프레임에 설치되는 웜잭;

상기 웜잭과 치합되는 핸들샤프트;

상기 핸들샤프트의 일단에 결합되는 핸들;

상기 웜잭의 축선을 따라 상호 대향되어 양측에 설치되는 좌,우스파이더 블럭;

상기 좌,우스파이더 블럭의 하부에 웜잭을 감싸면서 결합되는 하우징;

상기 하우징의 상부에 위치되고 상단이 상기 웜잭과 일체로 형성되어 좌,우스파이더 블럭의 하부에 밀착 설치되는 가이드핀;

상기 하우징의 내부에 설치되고, 하부는 하우징의 외부로 일부 돌출되어 있으며, 상기 하우징내에서 상하로 일정거리 이동가능한 포스트;

상기 포스트의 내부에 설치되어 상기 가이드핀에 밀착되면서 웜잭의 상하 이동시 가이드핀에 눌려 포스트를 가압하는 컵스프링;

상기 좌,우스파이더 블럭의 결합되되, 좌,우스파이더 블럭을 통해 웜잭과 각각 치합되어 웜잭의 이동시 회전되는 제1좌,우핀;

상기 제1좌,우핀에 각각 결합되는 업다운좌,우링크;

상기 업다운좌,우링크 단부에 각각 형성되어 일체로 연동하는 제2좌,우핀;

상기 제2좌,우핀에 회전 가능하게 각각 결합되는 가압좌,우링크;

상기 가압좌,우링크 단부에 각각 형성되는 제3좌,우핀;

상기 제3좌,우핀에 회전 가능하게 각각 결합되는 클램프좌,우링크;

클램프좌,우링크를 상기 프레임에 각각 고정시키면서 회전 가능하게 하는 제4좌,우핀;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 갠트리 크레인용 레일 클램프가 공개되어 있다.

또한, 공개번호 10-2013-0142256호에는 강한 바람에 의한 크레인의 흔들림과 밀림을 방지하도록 구비되는 크레인 고정용 클램프장치에 관한 것으로, 상기 크레인 고정용 클램프장치는;

상기 크레인 주행부 일단에 구비되며 그 단부에 너트가 마련된 브라켓과, 상기 브라켓의 너트와 나사결합되어 수직상으로 구비되며, 상단에 핸들이 구비된 클램프 볼트와, 상기 클램프 볼트 하단에 볼트에 의해 대칭형으로 힌지결합된 레일 클램프로 이루어진 것을 특징으로 하는 크레인 고정용 클램프장치가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 레일 방향추적 가이드 등의 부품들이 설치되어 구조가 복잡하며, 크레인 일주 방지 장치를 위해 유압장치를 사용하기에 오일누유가 발생하기 쉬운 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 크레인 일주 방지 구조로서,레일의 상부면에서의 유격을 10mm이상 띄워진 상태로 주행이 되되 레일 방향추적 가이드가 필요가 없으며, 풍속을 측정하여 규정된 풍속 이상이 되면 경고와 함께 자동으로 작동을 할 수 있고, 운전자의 판단에 의하여 수동으로 열고 닫을 수 있는 크레인 일주 방지 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 크레인 일주 방지 장치에 관한 것으로, 크레인 일주 방지 구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 종래 스프링 및 유압장치를 이용한 동력방식을 모터와 기어방식의 구조로 변경개량하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 크레인 일주 방지 구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 방식으로 모터를 사용하고 유압 장치를 사용하지 않으므로 오일의 누유에 의한 문제가 없는 현저한 효과가 있다.

또한 로드 셀을 이용하여 누름 토크를 측정하여 규정 토크가 발생 되었을 때 모터를 정지시켜서 안전을 도모하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 크레인 일주 방지구조로서 레일헤드상면을 누르는 정면도
도 2는 본발명의 크레인 일주 방지구조로서 레일헤드상면과 유격된 정면도
도 3은 본발명의 측면도
도 4는 본발명의 모터, 감속기, 스크류 구성도,
도 5는 도 4의 내부도,
도 6은 종래 크레인 일주 방지 장치 원리도
도 7은 본발명 크레인 일주방지장치 원리도
도 8은 본발명 외관도
도 9는 본발명 우측면도
도 10은 본발명 내부정면도
도 11은 본발명 내부측면도(모터, 감속기제외)
도 12는 본발명 내부 상면도
도 13은 본발명 내부 저면도
도 14는 본발명 스크류 상세도
도 15는 본발명 감속기,모터 외관도
도 16은 본발명 암 상세도
도 17은 본발명 슈, 홀더 상세도
도 18은 본발명 리미트스위치 상세도
도 19는 본발명 로드셀 상세도
도 20은 본발명 제어구성도

본발명은 크레인 일주 방지 장치에 관한 것으로, 크레인 일주 방지구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 잠김시는 전동모터를 가동하여 전달기어를 통하여 크레인 본체와 레일간에 힘을 가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 열림시는 전동모터를 역방향 회전시켜 원위치로 복귀 시켜 크레인 본체와 레일간을 개방하는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본발명의 작동원리는 잠김 :

전동모터 가동 -> GEAR -> SCREEW -> LINK -> SHOE 레일상부와 압착 누름

전동모터 가동 -> GEAR -> SCREEW -> LINK -> SHOE 이격으로서

잠김시는 전동모터를 가동하여 스크류나사 원리의 힘으로 크레인 본체와 레일간의 힘을 가하며 열림시는 전동모터를 역방향 회전시켜 복귀 시켜 개방하는 것이다.

도 1은 클램핑방식이 레일헤드상면 누름이며, 곧 레일상부 누르는 방식으로 압착상태를 육안으로 확인이 가능하다. 상대적으로 종래기술은 레일의 변형 평행도에 따라 측면과 접촉이 안될 수도 있는 것으로, 작동상태 육안확인이 불가하다.

도 2는 클램핑방식이 레일헤드상면과 이격 상태로서 본발명은 관용의 레일방향추적기술에 의해 레일의 상부면에서의 유격을 10mm이상 띄워진 상태로 주행이 되므로 레일 방향추적 가이드가 필요가 없다.

도 3은 도 1의 측면도로서, 본발명은 가이드휠은 레일 직진도에 대하여 관여하지 않음으로 가이드 휠이 없게 된다. 그리고 레일과의 접촉이 되지 않아 마모의 문제가 없으며, 크레인의 주행 장치와 같이 움직이므로 레일위치를 벗어나지 않게 된다.도 4는 본발명의 모터, 감속기, 스크류 구성도, 도 5는 도 4의 내부도, 도 6은 본발명과 종래 크레인 일주 방지 장치 원리비교도이다. 본발명이 동작을 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

Bevel Gear가 회전하면 아래의 Pinion을 통하여 Shaft를 회전시키고, 그 동력을 다시

위쪽의 Pinion을 통하여 Screew를 회전시킨다. 그러면 Arm의 상부가 좌,우로 움직이고 Arm Pin을 기준으로 회전하게 되고, Shoe가 아래 레일 방향으로 내려온다.

이 때 Shoe & Holder는 Link에 의하여 항상 수평을 유지하여 Rail 상면에 맞추어진다.

TURNNION은 스크류 암나사이며, 좌, 우 나사 방향이 반대로 되어있어 축이 한방향으로 회전하면 서로 멀어지거나 가까워지면서 ARM을 오므리거나 벌려지게 된다.

Screew가 회전하면 Turnnion은 좌,우로 이동이 된다.

ARM은 스크류의 힘을 지렛대 원리를 이용하여 토크를 증대시키는 역할을 하며, SHOE를 아래로 내려 레일과 마찰을 일으키도록 하는 역할을 한다.

Shoe는 Holder 내부에 삽입되고, Stop Plate에 의하여 고정이 된다. Link Plate 4개와 Pin 4개는 Holder와 Frame에 Pin으로 고정이 되며, Holder와 Shoe가 항상 수평이 될 수 있도록 해 준다.

리미트 스위치는 측면 Cover에 부착 설치되며 ARM 부분을 조절한다.

ARM이 위로 올라 가면서 레일과의 접촉이 해제되고, 규정된 Gap 만큼 벌어지게 되면 리미트 스위치가 작동하여 전동기가 정지되게 한다.

LOAD CELL은 PIN 형태로 ARM과 HOLD의 PIN 역할을 하면서 SHOE에 걸리는 하중을 읽어내는 Sensor로 Load controller와 Set로 구성이 되어진다.

Cell에서 나오는 값을 제어기인 Controller에서 받아 로직에 의해 계산되어져 현재 값을 나타내게 한다. 여기서 Setting된 값을 비교하여 Cell값이 Setting값과 같게 되면 모터가 정지하게 된다.

제어반에는 전동기를 구동할 수 있는 제어장치가 내장되어 있으며, 전면에는 "풍속" 표시, "하중" 표시 장치가 부착되어 있고, 2중 Door 내부에는 수동 작동을 위한 버턴 스위치 등이 부착되어져 있다.

또한 "REMOTE" - "LOCAL" 을 전환하는 스위치가 있어 원격 제어 및 로컬 제어가 가능하다. 로컬 제어는 제어반의 버턴 스위치로 보면서 작동할 수 있다.

크레인 주행 정지상태에서 풍속이 규정치를 상회하면 자동으로 작동되도록 할 수 있다.

본발명은 로드셀에 의해 무게제어를 하되 로드셀의 고장등에 대처하여, 슈를 승하강시키는 전동기 모터의 회전수를 속도감지센서에 의해 감지하여 제어부는 로드셀의 측정치가 설정치 이하인데도 불구하고 전동기의 회전수가 모터회전 설정치를 초과할 경우에는 슈의 압력이 과다해져 마찰력이 너무 커지거나 부품들을 파손시킬 우려가 있으므로 제어부는 로드셀이 고장난 것으로 판단하고 전동기를 정지시키며 비상신호를 얼람수단이 스피커를 통해 발생하거나 관리자의 스마트폰으로 문자를 전송한다.이를 위해 제어기에는 통신모듈이 설치된다. 한편, 리미트 스위치는 측면 Cover에 부착 설치되며 ARM 부분을 조절하는 것으로 ARM이 위로 올라 가면서 레일과의 접촉이 해제되고, 규정된 Gap 만큼 벌어지게 되면 리미트 스위치가 작동하여 모터가 정지되게 되나, 모터회전수가 리미트스위치용 전동기회전수 설정치를 넘게 되면, 로드셀고장과 마찬가지로 제어부는 리미트스위치가 고장난 것으로 판단하고 모터를 정지시키며 비상신호를 얼람수단이 스피커를 통해 발생하거나 관리자의 스마트폰으로 문자를 전송한다. 곧 이중 안전장치를 하게 된다. 한편, 풍속을 측정하여 규정된 풍속 이상이 되면 제어부는 마찬가지로 경고음발생과 함께 본발명 일주방지장치를 자동으로 작동을 할 수 있다. 로드셀은 수직하중을 측정하는 것이나 바람이 세게불면 압력이 분산되어 실제 압력보다 작게 측정될 수도 있으므로, 바람세기에 비례하여 제어부는 가중치를 보상하여, 바람이 세게불경우에도 슈의 위치가 적절한 위치에 고정되게 한다. 이때 가중치는 바람세기, 크레인무게 등을 반영하여 산출된다. 또는 일정시간내 바람에 따른 압력변화중 최저압력에 맞추어 조절하여 마찰력을 최대값으로 유지하게 한다. 마찬가지로 레일이 경사진 지형에 설치되어 크레인이 경사된 경우에도 기울기값을 제어부는 반영하여 설정값을 재설정할 수 있다. 기울기값은 제어기 터치패널 등 입력부를 통해 수동, 자동으로 입력할 수 있다.

따라서 본발명은 레일의 상부면을 누르는 방식으로 레일상부와 일주방지장치의 동작상태를 육안확인이 가능하여, 모터와 감속기어, 스크류를 이용하는구성으로 유압장치를 사용하지 않으므로 오일누유의 문제점을 해결하는 등 현저한 효과가 있다.

상대적으로 종래기술은 레일측면접촉방식은 동작상태를 육안확인이 곤란하며, 일정한 레일방향 유지를 위해 가이드휠을 추가해야 하는 애로가 있다.

또한 로드 셀을 이용하여 누름 힘을 측정하여 제어기에 전송하면 제어기의 제어부는 규정 힘이 발생 되었을 때 모터를 정지시켜서 안전을 도모하는 현저한 효과가 있다.

10 : 슈 20 : 레일헤드
30 : 모터 40 : 감속기어
40 : 스크류
1 : 로드셀 2 : 레듀서
3 : 레그(받침) 4 : 프레임
5 : 베어링 6 : 측판
7 : 링크 8 : 암핀
50 : 암 60 : 링크
61 ; 링크핀 70 : 피니언기어
71 : 베벨기어
80 : 홀더 90 :Turnnion
91 ; 홀더핀 92 : stop plate
93 : 리미트스위치

Claims (3)

1. 크레인 일주 방지구조로서 슈(10)가 레일헤드(20) 상면을 눌러서 크레인 일주를 방지하는 것으로, 크레인 일주 방지구조의 잠김시는 전동모터를 가동하여 감속기와 전달기어들을 통하여 크레인 본체와 레일간에 힘을 가하는 것이며, 상기 크레인 일주 방지구조의 열림시는 전동모터를 역방향 회전시켜 원위치로 복귀 시켜 크레인 본체와 레일간을 개방하는 크레인 일주 방지 장치에 있어서,
   상기 크레인 일주 방지구조의 잠김시는 베벨기어(Bevel Gear, 71)가 회전하면 아래의 피니언(Pinion, 70)을 통하여 샤프트(Shaft)를 회전시키고, 그 동력을 다시 위쪽의 피니언(Pinion, 70)을 통하여 스크류(Screew)를 회전시키면 암(Arm, 50)의 상부가 좌,우로 움직이고 암핀(Arm Pin, 8)을 기준으로 회전하게 되고, 슈(Shoe, 10)가 아래 레일 방향으로 내려오되, 슈 앤드 홀더(Holder, 80)는 링크(Link)에 의하여 항상 수평을 유지하여 레일(Rail )상면에 맞추어지는 것으로, 터니온(TURNNION, 90)은 스크류 암나사이며, 좌, 우 나사 방향이 반대로 되어있어 축이 한방향으로 회전하면 서로 멀어지거나 가까워지면서 암(ARM, 50)을 오므리거나 벌려지게 하며,
   스크류(Screew, 40)가 회전하면 터니온(TURNNION, 90)은 좌,우로 이동이 되며, 암(ARM, 50)은 스크류의 힘을 지렛대 원리를 이용하여 토크를 증대시키는 역할을 하며, 슈(SHOE, 10)를 아래로 내려 레일과 마찰을 일으키도록 하는 역할을 하는 것으로, 슈(SHOE, 10)는 홀더(Holder, 80) 내부에 삽입되고, 스톱플레이트(Stop Plate, 92)에 의하여 고정이 되며, 링크플레이트(Link Plate) 4개는 홀더(Holder, 80)와 프레임(Frame)에 고정이 되며, 홀더(Holder, 80)와 슈(SHOE, 10)가 항상 수평이 될 수 있도록 해 주며, 리미트 스위치(93)는 측면 Cover에 부착 설치되며 암(ARM)부분을 조절하는 것으로, 암(ARM, 50)이 위로 올라 가면서 레일과의 접촉이 해제되고, 규정된 갭(Gap)만큼 벌어지게 되면 리미트 스위치(93)가 작동하여 전동기가 정지되게 하며, 로드셀(LOAD CELL, 1)은 핀(PIN) 형태로 암(ARM, 50)과 홀더(HOLD, 80)의 핀(PIN) 역할을 하면서 슈(SHOE, 10)에 걸리는 하중을 읽어내는 센서(Sensor)로, 로드셀(LOAD CELL, 1)에서 나오는 값을 콘트롤러(Controller)인 제어기에서 받아 로직에 의해 계산되어져 현재 값을 나타내게 하는 것으로, 설정된 값을 비교하여 로드셀(LOAD CELL, 1)값이 설정값과 같게 되면 모터가 정지하게 되며,
   크레인 주행 정지상태에서 풍속이 규정치를 상회하면 자동으로 작동되도록 할 수 있는 것으로, 로드셀(LOAD CELL, 1)에 의해 무게 제어를 하되 로드셀(LOAD CELL, 1)의 고장에 대처하여, 슈(SHOE, 10)를 승하강시키는 전모터의 회전수를 속도감지센서에 의해 감지하여 제어부는 로드셀(LOAD CELL, 1)의 측정치가 설정치 이하인데도 불구하고 전동기의 회전수가 모터회전 설정치를 초과할 경우에는 슈(SHOE, 10)의 압력이 과다해져 마찰력이 너무 커지거나 부품들을 파손시킬 우려가 있으므로 제어기의 제어부는 로드셀(LOAD CELL, 1)이 고장난 것으로 판단하고 전동기를 정지시키며 비상신호를 얼람수단이 스피커를 통해 발생하며, 풍속을 측정하여 규정된 풍속 이상이 되면 제어부는 마찬가지로 경고음발생과 함께 일주방지장치를 자동으로 작동을 하는 것을 특징으로 하는 크레인 일주 방지 장치
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