KR102609806B1 - 선박 크레인의 비상 구동 장치 - Google Patents

선박 크레인의 비상 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원 공급 차단 또는 유압 발생 장치의 고장 발생시에 비상 구동이 가능하도록 하는 선박 크레인의 비상 구동 장치에 관한 것으로서, 선체에 수직의 기둥 형태로 설치되는 페데스탈(Pedestal), 페데스탈 상부에 슬루잉 베어링(Slewing bearing)을 통해 회전 가능하게 설치되는 상부 포스트(Upper post), 상부 포스트를 선회시키는 슬루잉 구동장치(Slewing drive), 상부 포스트의 상부에 회동 가능하게 결합되는 지브(Jib), 지브를 승하강 시키는 러핑 실린더, 상부 포스트의 상단에 설치되는 호이스팅 윈치 유닛(Hoisting winch unit), 오일이 저장되는 오일 탱크, 오일 탱크에 저장되는 오일을 공급하여 유압을 발생시키는 메인 오일 펌프, 상기 메인 오일 펌프로부터 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛으로 공급되는 오일을 제어하는 메인 컨트롤 밸브, 상부 포스트에 설치되고 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛을 제어하는 조작레버가 구비되어 크레인을 제어하는 컨트롤 플랫폼, 전기 공급이 차단되거나 유압 발생 장치 이상시 크레인을 비상 구동하기 위한 비상 구동 수단을 포함하여 구성되며, 비상 구동 수단은 상부 포스트(Upper post)에 설치되어 유압을 발생시키는 비상 구동용 파워팩(Power Pack), 상부 포스트의 컨트롤 플랫폼 상에 설치되어 비상 구동용 파워팩을 제어하는 비상 구동용 컨트롤 패널(Emergency control panel) 및 페데스탈에 설치되고 선체의 무정전 전원 공급장치와 연결되어 상기 비상 구동용 컨트롤 패널에 전원 공급하는 UPS 정션박스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박 크레인의 비상 구동 장치{Emergency power pack for a crane}
본 발명은 선박 크레인의 비상 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 크레인의 전원 공급 차단 또는 유압 발생 장치의 고장 등으로 인하여 크레인의 비상 구동이 필요할 경우에 사용되는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박에 설치되는 선박 크레인은 선박의 데크 등에 설치되어 화물의 하역 작업, 인원의 이송 등을 담당하는 설비이다.
이와 같은 선박 크레인은 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2023-0001652호(2023.1.5.공개)와 같이 통상 전기를 공급하여 모터를 구동하고 이 모터의 구동에 의한 유압펌프에서 생성되는 유압에 의해 작동되는 것이 일반적이다.
그런데 이와 같은 크레인에 있어서 전원 공급이나 유압 관련 장치 등에 이상이 발생되는 경우 크레인은 비상 구동이 필요하게 되며, 이 경우 비상용 핸드 펌프를 설치하고 이를 작동시켜 해결하는 등의 방법을 취하고 있어서 비상 구동에 많은 불편이 있으며, 특히, 호이스팅 윈치를 이용한 중량물 하강, 러핑 실린더를 이용한 크레인 지브 하강 또는 크레인 선회의 단일 동작으로 작동이 제한되며 속도 또한 느린 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2023-0001652호(2023.1.5.공개)
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명은 전원 공급 차단 또는 유압 발생 장치의 고장 발생시에 비상 구동이 가능하도록 하는 선박 크레인의 비상 구동 장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 별도의 유압 발생 장치를 구성하여 크레인의 모든 동작에 대해 비상 구동을 구현할 수 있도록 하는 선박 크레인의 비상 구동 장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 보다 안전하고 빠르게 비상 구동이 가능하도록 하는 선박 크레인의 비상 구동 장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존 크레인에 쉽게 적용할 수 있도록 하는 선박 크레인의 비상 구동 장치를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명인 선박 크레인의 비상 구동장치는,
선체에 수직의 기둥 형태로 설치되는 페데스탈(Pedestal),
상기 페데스탈 상부에 슬루잉 베어링(Slewing bearing)을 통해 회전 가능하게 설치되는 상부 포스트(Upper post),
상부 포스트를 선회시키는 슬루잉 구동장치(Slewing drive),
상부 포스트의 상부에 회동 가능하게 결합되는 지브(Jib),
지브를 승하강 시키는 러핑 실린더,
상부 포스트의 상단에 설치되는 호이스팅 윈치 유닛(Hoisting winch unit),
오일이 저장되는 오일 탱크,
오일 탱크에 저장되는 오일을 공급하여 유압을 발생시키는 메인 오일 펌프,
상기 메인 오일 펌프로부터 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛으로 공급되는 오일을 제어하는 메인 컨트롤 밸브,
상부 포스트에 설치되고 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛을 제어하는 조작레버가 구비되어 크레인을 제어하는 컨트롤 플랫폼 및
전기 공급이 차단되거나 유압 발생 장치 이상시 크레인을 비상 구동하기 위한 비상 구동 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비상 구동 수단은,
상부 포스트(Upper post)에 설치되어 유압을 발생시키는 비상 구동용 파워팩(Power Pack),
상부 포스트의 컨트롤 플랫폼 상에 설치되어 비상 구동용 파워팩을 제어하는 비상 구동용 컨트롤 패널(Emergency control panel),
페데스탈에 설치되고 선체의 무정전 전원 공급장치와 연결되어 상기 비상 구동용 컨트롤 패널에 전원 공급하는 UPS 정션박스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비상 구동용 파워팩은 오일 탱크 내에 위치하는 메인 오일 펌프와 메인 컨트롤 밸브를 연결하는 오일 라인으로 오일을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, UPS 정션박스를 통해 전원이 인가되면 크레인의 부하 또는 무부하 운전인지를 판단하고 부하 운전인 경우 하역 운전인지 인원이송 운전인지 판단하며 하역 운전인 경우 화물을 해제시키는 운전을 우선적으로 수행한 후 비상 운전을 수행하며 인원이송 운전인 경우 바로 비상 운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 선박 크레인의 비상 구동 장치는 전원 공급 차단 또는 유압 발생 장치의 고장 발생시에 비상 구동이 가능하도록 하고, 별도의 유압 발생 장치를 구성하여 크레인의 모든 동작에 대해 비상 구동을 구현할 수 있도록 하며, 보다 안전하고 빠르게 비상 구동이 가능하도록 하며, 기존 크레인에 별도의 구조 변경없이 쉽게 적용할 수 있도록 하는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 부분 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 유압회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 구동로직을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 부분 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 주요부를 도시한 유압회로도이며, 도 4는 본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치의 구동로직을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 선박 크레인의 비상 구동 장치는 선체에 수직의 기둥 형태로 설치되는 페데스탈(1,Pedestal)과, 이 페데스탈(1) 상부에 슬루잉 베어링(Slewing bearing)을 통해 회전 가능하게 설치되는 상부 포스트(2,Upper post)와, 상부 포스트(2)를 선회시키는 슬루잉 구동장치(3,Slewing drive)와, 상부 포스트(2)의 상부에 회동 가능하게 결합되는 지브(Jib)와, 지브를 승하강 시키는 러핑 실린더(4)와, 상부 포스트(2)의 상단에 설치되는 호이스팅 윈치 유닛(5,Hoisting winch unit)과, 오일이 저장되는 오일 탱크(TK)와, 오일 탱크(TK)에 저장되는 오일을 공급하여 유압을 발생시키는 메인 오일 펌프(6)와, 상기 메인 오일 펌프(6)로부터 슬루잉 구동장치(3)와, 러핑 실린더(4) 및 호이스팅 윈치 유닛(5)으로 공급되는 오일을 제어하는 메인 컨트롤 밸브(7)와, 상부 포스트(2)에 설치되고 슬루잉 구동장치(3), 러핑 실린더(4) 및 호이스팅 윈치 유닛(5)을 제어하는 조작 레버(CL)가 구비되어 크레인을 제어하는 컨트롤 플랫폼(8)과, 전기 공급이 차단되거나 유압 발생 장치 이상시 크레인을 비상 구동하기 위한 비상 구동 수단을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 오일 탱크(TK)는 상부 포스트(2)의 내부 공간에 구비된다.
본 발명에 따른 구체적인 비상 구동 수단은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 포스트(2,Upper post)에 설치되어 유압을 발생시키는 비상 구동용 파워팩(9,Power Pack)과, 상부 포스트(2)의 컨트롤 플랫폼(8) 상에 설치되어 비상 구동용 파워팩(9)을 제어하는 비상 구동용 컨트롤 패널(10,Emergency control panel)과, 페데스탈(1)에 설치되고 선체의 무정전 전원 공급장치(Uninterrupted power supply)와 연결되어 상기 비상 구동용 컨트롤 패널(10)에 전원 공급을 하는 UPS 정션박스(11,UPS Junction box)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 선박 크레인의 비상 구동 장치에 있어서, 크레인의 전기 공급이 차단되거나 유압 발생 장치에 이상으로 인해 크레인의 구동이 불가능한 경우에, 작업자는 페데스탈(1)에 위치하는 UPS 정션박스(11)를 통하여 무정전 전원 공급장치로부터 전원을 인가하도록 하여 비상 구동용 컨트롤 패널(10)로 전력이 공급되도록 하고 비상 구동용 컨트롤 패널(10)로 전원이 공급되면 작업자는 비상 구동용 컨트롤 패널(10)에서 스위치 조작을 통해 비상 구동용 파워팩(9)에 전력을 공급하여 비상 구동용 파워팩(9)이 작동하도록 하며, 비상 구동용 파워팩(9)이 구동되면 컨트롤 플랫폼(8) 상에서 조작레버(CL)를 통해 슬루잉 구동장치(3), 러핑 실린더(4) 및 호이스팅 윈치 유닛(5)을 제어함으로써 크레인을 비상 구동하게 된다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 비상 구동용 파워팩(9)은 별도의 상부 포스트(2)의 수정과 같은 설계 변경 없이 간단히 적용할 수 있으며, UPS 정션박스(11) 및 비상 구동용 컨트롤 패널(10)은 선체의 무정전 전원 공급장치와의 연결을 고려하면서도 컨트롤 플랫폼(8)에서 작업자가 최소의 동선으로 접근이 용이하여 신속한 대응에 유리한 등의 이점이 있다.
상기 비상 구동용 파워팩(9)은 비상 구동용 모터(9-1)와, 상기 비상 구동용 모터(9-1)에 일측이 결합되는 벨 하우징(9-2)과, 상기 벨 하우징(9-2)의 타측에 결합되는 비상 구동용 오일 펌프(9-3)와, 상기 벨 하우징(9-2)의 내부에 위치하여 상기 비상 구동용 모터(9-1)의 회전축과 비상 구동용 오일 펌프(9-3)를 연결하는 커플링(미도시)과, 상기 비상 구동용 모터(9-1)와 상기 벨 하우징(9-2)의 일부를 덮는 커버(9-4)를 포함하여 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 메인 오일 펌프(6)와 메인 컨트롤 밸브(7)를 연결하여 오일을 공급하는 오일 라인(L1)과, 메인 컨트롤 밸브(7)와 오일 탱크(TK)를 연결하여 오일을 회수하는 오일 라인(L2)과, 비상시 크레인 정지를 위해 메인 컨트롤 밸브(7)와 오일 탱크(TK)를 연결하는 오일 라인(L3)과, 메인 컨트롤 밸브(7)와 오일 탱크(TK)를 연결하는 오일 라인(L3) 상에 설치되어 비상시 개방되는 긴급 정지 밸브(V)가 구비된다.
여기서, 상기 비상 구동용 파워팩(9)은 오일 탱크(TK) 내에 위치하는 메인 오일 펌프(6)와 메인 컨트롤 밸브(7)를 연결하는 오일 라인(L1)으로 오일을 공급하게 된다.
이를 통해, 오일 탱크(TK) 내부에서 오일 공급 라인이 연결되므로 추가되는 유압 호스 및 연결 부품을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 유압 호스 등의 오일 공급 라인의 외부 노출을 최소화시킴으로써 고장 발생을 방지하고 사용 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 상기 오일 라인은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 비상 구동용 파워팩(9)과 오일 탱크(TK)가 위치하는 상부 포스트(2)에 연결 설치됨으로써, 외부 노출을 최소화시킬 수 있어 외부 충격, 외기 온도 등에 의한 영향이나 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 비상 구동용 모터(9-1)는 브라켓을 이용하여 상부 포스트(2)에 회전축이 하측을 향하도록 수직으로 고정 설치되며, 상부로부터 하부를 향해 비상 구동용 모터(9-1), 벨 하우징(9-2), 비상 구동용 펌프의 순으로 연결 설치되며, 커버(9-4)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 비상 구동용 모터(9-1)의 전체와, 벨 하우징(9-2)의 상부를 덮도록 구성됨으로써 상기 비상 구동용 모터(9-1)로의 이물질의 유입을 방지하며 유압 라인을 최소 및 최적화시키는 등의 이점을 가지게 된다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 UPS 정션박스(11)를 통하여 전원이 인가되면 크레인의 부하 또는 무부하 운전인지를 판단하고 부하 운전인 경우 하역(Cargo handling) 운전인지 인원이송(Personnel lifting) 운전인지 판단하여 하역 운전인 경우 화물을 해제시키는 운전을 우선적으로 수행한 후 비상 운전을 수행하며 인원이송 운전인 경우 바로 비상 운전을 수행하도록 조작하게 된다.
여기서, 부하 운전은 중량물이 장착되어 있는 경우이며, 무부하 운전은 중량물이 해제된 경우이다.
상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명인 선박 크레인의 비상 구동 장치는 전원 공급 차단 또는 유압 발생 장치의 고장 발생시에 비상 구동이 가능하도록 하고, 별도의 유압 발생 장치를 구성하여 크레인의 모든 동작에 대해 비상 구동을 구현할 수 있도록 하며, 보다 안전하고 빠르게 비상 구동이 가능하도록 하며, 기존 크레인에 별도의 구조 변경없이 쉽게 적용할 수 있도록 하는 등의 이점이 있다.
1: 페데스탈 2: 상부 포스트
3: 슬루잉 구동장치 4: 러핑 실린더
5: 호이스팅 윈치 유닛 6: 메인 오일 펌프
7: 메인 컨트롤 밸브 8: 컨트롤 플랫폼
9: 비상 구동용 파워팩 9-1: 비상 구동용 모터
9-2: 벨 하우징 9-3: 비상 구동용 오일 펌프
9-4: 커버 10: 비상 구동용 컨트롤 패널
11: UPS 정션박스
CL: 조작레버 TK: 오일 탱크

Claims (3)

  1. 선체에 수직의 기둥 형태로 설치되는 페데스탈(Pedestal),
    상기 페데스탈 상부에 슬루잉 베어링(Slewing bearing)을 통해 회전 가능하게 설치되는 상부 포스트(Upper post),
    상부 포스트를 선회시키는 슬루잉 구동장치(Slewing drive),
    상부 포스트의 상부에 회동 가능하게 결합되는 지브(Jib),
    지브를 승하강 시키는 러핑 실린더,
    상부 포스트의 상단에 설치되는 호이스팅 윈치 유닛(Hoisting winch unit),
    상부 포스트의 내부 공간에 설치되고 오일이 저장되는 오일 탱크,
    오일 탱크에 저장되는 오일을 공급하여 유압을 발생시키는 메인 오일 펌프,
    상기 메인 오일 펌프로부터 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛으로 공급되는 오일을 제어하는 메인 컨트롤 밸브,
    상부 포스트에 설치되고 슬루잉 구동장치, 러핑 실린더 및 호이스팅 윈치 유닛을 제어하는 조작레버가 구비되어 크레인을 제어하는 컨트롤 플랫폼 및
    전기 공급이 차단되거나 유압 발생 장치 이상시 크레인을 비상 구동하기 위한 비상 구동 수단을 포함하여 구성되며,
    상기 비상 구동 수단은,
    상부 포스트(Upper post)에 설치되어 유압을 발생시키는 비상 구동용 파워팩(Power Pack),
    상부 포스트의 컨트롤 플랫폼 상에 설치되어 비상 구동용 파워팩을 제어하는 비상 구동용 컨트롤 패널,
    페데스탈에 설치되고 선체의 무정전 전원 공급장치와 연결되어 상기 비상 구동용 컨트롤 패널에 전원 공급하는 UPS 정션박스를 포함하여 구성되며,
    메인 오일 펌프와 메인 컨트롤 밸브를 연결하여 오일을 공급하는 오일 라인 및
    메인 컨트롤 밸브와 오일 탱크를 연결하여 오일을 회수하는 오일 라인을 더 포함하여 구성되며,
    상기 비상 구동용 파워팩은 오일 탱크 내에 위치하는 메인 오일 펌프와 메인 컨트롤 밸브를 연결하는 오일 라인으로 오일을 공급하는 것을 특징으로 하는
    선박 크레인의 비상 구동 장치
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