KR19990022940U - 기중기 크레인의 급제동 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공장의 창고등에서 중량물을 운반하는 천정 크레인의 주행시 충돌을 방지하기 위한 급제동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2대의 크레인의 주행중 상호 충돌을 방지하고 운전자의 오조작 및 운전중 전원 공급 장치의 갑작스런 트립(Trip) 및 정전 발생시 기중기 자체의 미끄러짐으로 인한 대형 설비 사고를 방지할 수 있도록 구성된 기중기 크레인의 주행시 충돌을 방지하기 위한 급제동 장치에 관한 것이다.

본 고안의 기중기 크레인 급제동 장치는, 천정 기중기 크레인에 구비된 압상기를 작동시켜 레버(38)와 포스트(37a,37b)의 상호 작용으로 브레이크 드럼(33)에 슈(32)를 밀착시켜 크레인의 제동력을 발생하는 크레인 제동 장치에 있어서, 압상기의 외측실린더(33)에 결합 설치되어 실린더(33) 내의 오일을 신속 배출하도록 비상충전기구에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(48)를 포함하는 오일 급속 유출기구(40)와, 제어 패널(7)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(62)를 작동시켜 브레이크 레버(38)와 양 포스트(37a,37b) 사이에 설치된 공압 실린더(51)에 공기를 공급하여 브레이크 드럼(33)에 작용하는 제동 토크를 증대시키는 제동 토크 증대 기구(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

기중기 크레인의 급제동 장치

본 고안은 공장의 창고등에서 중량물을 운반하는 천정 크레인의 주행시 충돌을 방지하기 위한 급제동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2대의 크레인의 주행중 상호 충돌을 방지하고 운전자의 오조작 및 운전중 전원 공급 장치의 갑작스런 트립(Trip) 및 정전 발생시 기중기 자체의 미끄러짐으로 인한 대형 설비 사고를 방지할 수 있도록 구성된 기중기 크레인의 주행시 충돌을 방지하기 위한 급제동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 천정 기중기 크레인은 공장의 일정한 궤도 내에서 레일을 따라 이동하는 중량물을 운반하는 대형 설비로서, 특히 제철소에 설치된 크레인은 각 공정에 따라 1개의 라인에 2 대 이상의 크레인이 설치되어 용강 및 슬라브를 운반하도록 설치되고 있다.

이러한 중량물을 운반하는 대형 크레인의 주행 제동 장치는 도 1 도시와 같이, 슬립에 의해 서서히 활주하면서 정지되도록 압상 브레이크(3)를 주로 사용하는데, 크레인의 주행 정지시 운전자가 역상 제어 운전 방식이나 전기적으로 역상 제어를 실시후 압상 모터(304)가 정지하면 내부 압력은 스프링(31)의 인장력 보다 작게 되어 트러스트 올림봉(301)이 내려가고 포스트(37) 내측에 설치된 두개의 라이닝(34)이 주행 모터 드럼(33)을 밀착하여 마찰력에 의해 제동 작용을 발휘하는 구성이다.

즉, 제동 토크가 브레이크 스프링(31) 압력에 의해 브레이크슈(32)를 드럼(33)에 밀쳐 회전 에너지를 마찰에 의한 열에너지로 변환시켜 슈라이닝(34)에 흡수 또는 발산케하고 반대로 트러스트 압상력에 의해 브레이크를 개방하는 형식이다.

좌우의 브레이크 슈(32)는 취부대(35)에 핀으로 지지되는 포스트(37)에 각각 자유이동가능하게 핀으로 장착되며, 레버(38)는 포스트(37)의 상단에 핀으로 지지되어 로드(36)에 의해 포스트(37)에 연결되며, 로드 좌우에 결합된 너트(39)에 의해 접속된다. 로드(36)는 레버(38)와 같이 스프링의 압축지지봉(20)에 고정된 브레이크 스프링(31)의 탄성력에 의해 가압되고 로드에 결합된 양 포스트(37a,37b)는 중심선 방향으로 밀어져 브레이크슈(32)를 드럼(33)에 압착시켜 브레이크슈(32)에 장착된 라이닝(34)과 드럼(33) 사이에 제동 토크가 발생하여 제동 작용이 발생하는 구성이다.

도 2 는 도 1 도시 압상기(30)와 그 상부에 장착된 트러스트 모터(310)의 단면도인데, 트러스트 모터(310)에 통전하면 유압에 의해 압상력이 발생하며, 트러스트 올림봉(301)이 위로 올려지면서 그 힘이 다시 레버(38)와 로드(36)를 통하여 양 포스트(37a,37b)의 상단을 개방시켜 제동 토크를 해체시킨다.

상기 설명한 바와 같이, 압상 브레이크(3)는 트러스트 모터(310)에 통전하면 스프링(31)의 압축력을 이겨 브레이크를 개방하고, 전기를 차단하면 스프링(31)의 힘에 의해 제동을 실시하는 구성이다.

상기와 같이 작동하는 압상 브레이크(3)의 압상기(30)는 도 2 도시와 같이, 내측 실린더(302)와 외측 실린더(303)로 이루어지고, 내측 실린더(302)에는 모터와 축(304), 축단부의 임펠러(305)를 구비하며 내측 실린더(302)와 외측 실린더(303) 사이로 화살표로 나타낸 바와 같이 오일(306)이 이동한다. 트러스트 모터(310)의 회전에 의해 임펠러(305)가 회전하면 원심력에 의해 오일(306)이 외측으로 밀려나는 힘에 의해 외측 실린더(303) 양측에 설치된 실린더 피스톤(307)에 작용하고 트러스트 올림봉(301)을 상승시켜 레버(38)가 올라가면 양 포스트(37a,37b)가 벌어져 브레이크 라이닝(34)이 드럼(34)으로부터 벌어져 브레이크가 개방하는 구성이다.

또한, 압상기(30)의 트러스트 모터(310)에 전원이 차단되면 로드(36)에 장착된 스프링(31)이 탄성력을 작용하여 상부 레버(38)를 밀고 레버 말단에 설치된 올림봉(301)이 내려가고 압상기(30) 외측 실린더(33)의 오일(306)이 상승시와 역방향으로 빠져나가 올림봉(301)이 내려가면서 드럼(34) 양측의 포스트(37a,37b)가 안쪽으로 좁아져 제동력을 드럼(34)에 미치도록 구성된다.

그러나, 크레인 주행중 갑작스런 정전이 발생하면 운전자가 강제로 역상하거나 전기적으로 제어할 수 없기 때문에 크레인 자체 중량과 부하물의 중량에 의해 진행 방향으로 활주하여 하부 설비 및 인접 크레인과 상호 충돌하게 된다.

또한, 동일 라인에 2 대 이상 크레인이 설치된 경우 크레인들이 상호 충돌하지 않도록 빛을 발하는 발광부와 수광부를 구비한 충돌 방지기구를 설치하여 수광부 측의 거리 조정에 따라 경보를 발생하고 주행 회로를 제어하여 충돌을 방지하도록 구성하고 있으나 제철소 작업 공정에서는 2 대의 크레인이 근접하여 작업을 실시해야 하는 경우가 빈발하는바, 이러한 경우는 크레인에 설치된 충돌 방지기구의 전원을 차단하여 사용해야 하는 문제가 있다.

더욱이, 크레인 주행 레일의 단부에 설치된 스토퍼와 크레인의 주행을 정지시키기 위한 리미트 스위치가 근접거리(5m)에 설치되어 운전자 오조작 및 과격 주행시 감지 거리가 과도히 짧아서 레일 단부에 설치된 스토퍼를 지나 주행하여 대형 사고를 유발할 위험성이 존재하였다.

본 고안은 상기 설명한 바와 같은 종래의 크레인 주행 설비의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 돌발 상황 발생시 충돌을 방지하도록 운전자의 비상 조치에 의해 압상 브레이크의 제동이 신속히 이루어지고 제동력이 향상되어 크레인을 단거리에서 설비에 무리를 가함이 없이 급제동을 실시할 수 있는 기중기 크레인 급제동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 구조의 크레인에 설치되는 제동장치를 도시한 도면,

도 2 는 도 1 도시 제동 장치의 압상기를 도시한 단면도,

도 3 은 본 고안의 기중기 크레인 급제동 장치를 도시한 도면,

도 4 는 본 고안 장치를 구성하는 오일 급속 유출 기구를 구비한 압상기를 도시한 단면도,

도 5 는 본 고안 장치를 구성하는 제동 토크 증대 기구를 도시한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

7: 제어 패널 30,300: 압상기 37a,37b: 포스트 38: 레버

40:오일 급속 유출기구 48,62: 솔레노이드 밸브

50: 제동토크 증대 기구 51: 실린더 53:피스톤축

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기중기 크레인 급제동 장치는, 천정 기중기 크레인에 구비된 압상기를 작동시켜 레버(38)와 포스트(37a,37b)의 상호 작용으로 브레이크 드럼(33)에 슈(32)를 밀착시켜 크레인의 제동력을 발생하는 크레인 제동 장치에 있어서, 압상기의 외측실린더(33)에 결합 설치되어 실린더(33) 내의 오일을 신속 배출하도록 비상충전기구에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(48)를 포함하는 오일 급속 유출기구(40)와, 제어 패널(7)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(62)를 작동시켜 브레이크 레버(38)와 양 포스트(37a,37b) 사이에 설치된 공압 실린더(51)에 공기를 공급하여 브레이크 드럼(33)에 작용하는 제동 토크를 증대시키는 제동 토크 증대 기구(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

도 3 에는 본 고안에 따른 기중기 크레인 급제동 장치의 구성이 도시되며, 도 4 에는 본 고안을 구성하는 오일 급속 유출 기구를 구비한 압상기가 단면으로 도시되며, 도 5 에는 본 고안을 구성하는 제동 토크 증대 기구가 도시된다.

도 3 도시와 같이, 본 고안의 천정 기중기 크레인 급제동 장치는, 압상기(300)의 외측 실린더(33)에 결합 설치되는 오일 급속 유출 기구(40)와, 브레이크슈(32)를 드럼(33)에 착탈 작동시키는 양 포스트(37a,37b) 사이에 제동 토크 증대 기구(50)를 설치함을 특징으로 한다.

본 고안을 구성하는 압상기(300)의 외측 실린더(33)에 결합 설치되는 오일 급속 유출 기구(40)는, 도 4 도시와 같이, 외측실린더(33) 상,하부에 일직선으로 가공 형성된 앨보우 장착용 관통공(42a,42b)과, 각각의 관통공(42a,42b)에 장착되는 T 자형 앨보우(41a,41b) 및 이 앨보우들을 연결하도록 양 단부에 볼트가 형성되어 수직으로 연장하는 파이프(44)와, 각각의 앨보우(41a,41b)에 삽입되어 유량을 조절 배출하도록 앨보우 보다 작은 내경을 가지는 배출 플러그(43a,43b), 그리고 파이프(44) 중간 상부에 장착되어 정전 또는 급제동시 비상 충전기구(도시없음)에 의해 작동되어 개방되는 솔레노이드(45)로 작동되는 밸브(48)와 그 하단에 설치된 수동 밸브(46)를 구비하여 이루어지는 구성이다.

상기 구성의 오일 급속 유출기구(40)는 정상 작동시는 솔레노이드(45)가 항상 오프된 상태로 밸브(48)가 폐쇄되어 오일(306)이 평상적으로 유동하나 정전이나 주행 이상으로 급제동시는 주행 전원이 차단됨과 동시에 비상충전기구로부터 전원이 공급되어 솔레노이드(45)를 온(ON)시켜 밸브(48)를 개방하여 오일(306)이 관통공(42a)과 앨보우(41a)를 거쳐 파이프(44)를 경유하여 신속히 유출되어 급제동 작용을 발생시키게 된다.

또한, 본 고안에서는 도 5 도시와 같이 브레이크슈(32)를 드럼(33)에 착탈 작동시키는 양 포스트(37a,37b) 사이에 제동 토크 증대 기구(50)가 설치되는데, 원통형 실린더(51) 내부에 에어를 밀봉할 수 있는 원판형 피스톤(52)이 내장되고, 원판형 피스톤(52)의 중간부에 포크형 피스톤축(53)이 결합되며, 피스톤축(53)의 양 분기 단부는 직육면체 형상의 받침대(54)가 결합되어 한 쌍의 포스트(37b) 상부에 볼트로 결합되어 레버(38)와 양 포스트(37a,37b) 사이에서 전후진 작동하도록 구성된다.

원통형 실린더(51)의 피스톤축(53) 측 단부는 원통형 스프링(55)을 삽입 고정할 수 있도록 스프링 직경 보다 작은 요철부가 형성된 커버(56)가 장착되며, 커버(56)의 피스톤 축(53)과의 결합부위는 피스톤축(53)과의 마찰을 최소화하도록 다수의 볼베어링이 장착된다.

원통형 실린더(51)의 타단부측에는 실린더에 에어를 공급하기 위한 ┓ 자형상의 앨보우(58)를 결합시키기 위한 구멍이 형성된다.

상기 설명한 바와 같은 실린더(51)를 작동시키기 위해 앨보우(58)가 너트(64)와 결합되어 너트(58) 상류 방향으로 신축성 호스 또는 파이프로 된 공기관(63)이 연장하여 공기압축기(5)에 연결되며, 공기압축기(5) 직상방에는 압력을 감지하여 자동으로 개폐 작동하는 밸브를 구비한 압력 게이지(59)가 장착되고 압력게이지(59) 하류의 공기관은 두대의 브레이크(3)에 공기를 공급할 수 있도록 T 자형 앨보우(61)가 장착되며, 이어지는 분기 공기관에는 각각 공기 공급을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(62)가 장착되며, 그 하류의 공기관(63)에는 너트(64)와의 사이에 크레인 진동에 의해 실린더(51) 내부의 공압이 감소하지 않도록 원통형 실린더(51) 내부의 압력을 감지하기 위한 압력게이지(65)가 장착된다. 이 압력게이지(65)는 실린더(51) 내부 압력이 일정치 이하로 저하시 압축기(5)를 작동시켜 실린더(51)에 공압을 공급하고 일정치에 도달시 솔레노이드 밸브(62)를 오프시켜 압축기(5)를 정지시키도록 작동한다.

본 고안에서는 또한, 크레인 급제동후 크레인에 전원이 통전되면 브레이크를 정상 작동시키기 위해 운전실에 자동 및 반자동으로 작동시키기 위한 스위치가 있는 제어패널(7)이 구비되는바, 자동 선택시는 브레이크(3)의 트러스트 올림봉(301)이 자동으로 상승되고 압축기(5)를 기동시키면 실린더(51) 내부에 압력이 형성되므로 피스톤(52)이 스프링(55)을 밀면 피스톤축(53)이 밀려나가 축단부의 받침대(54)가 브레이크 레버(38)와 포스트(37b) 사이까지 밀리고 일정 위치에 받침대(54)가 도달하면 리미트 스위치(66)와 접촉하여 리미트 스위치(66)를 작동시켜 공기압축기(5)를 정지시키도록 구성된다.

상기와 같이 본 고안의 크레인 급제동 장치를 구성함으로써 두대의 크레인의 과격한 주행에 의한 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지기구를 설치한 경우, 한 세트의 발광부와 수광부가 거리를 감지하여 주행 회로를 제어하여 제동 작용을 발휘하게 되는데, 감지 거리를 원거리와 근거리의 이중으로 감지하여 원거리 감지시는 주행 속도를 저속으로 조작 이동시키며, 두대의 크레인이 근거리로 접근시는 근거리 감지 센서가 작동하여 크레인의 정전시와 동일하게 급제동 작용을 발생하도록 본 고안의 오일 급속 유출 기구(40)와 토크 증대기구(50)가 작동하여 급제동을 발생하여 충돌을 방지하는 것이다.

또한, 운전자의 오조작 및 부주의로 주행 레일의 단부에 설치된 스토퍼와 충돌할 위험 발생시 거리 감지 센서가 작동하여 운전자에 경보음을 발생함으로써 본 고안의 급제동 장치를 작동시켜 충돌을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면, 천정 기중기 크레인 작동시 급작스런 정전에 의해 크레인 주행 제어가 불가능하여 크레인 자체 중량에 의해 크레인의 활주가 과도하게 발생하거나 운전자의 오조작에 의해 인접한 두대의 크레인이 충돌항 위험이 발생하거나 크레인이 레일 단부에 설치된 스토퍼와 충돌항 위험이 발생시 크레인을 급제동시킴으로써 조업의 안정성을 확보하고 설비사고를 방지할 수 있는등 유용한 효과가 얻어진다.

Claims (1)

1. 천정 기중기 크레인에 구비된 압상기를 작동시켜 레버(38)와 포스트(37a,37b)의 상호 작용으로 브레이크 드럼(33)에 슈(32)를 밀착시켜 크레인의 제동력을 발생하는 크레인 제동 장치에 있어서,

   압상기의 외측실린더(33)에 결합 설치되어 실린더(33) 내의 오일을 신속 배출하도록 비상충전기구에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(48)를 포함하는 오일 급속 유출기구(40)와,

   제어 패널(7)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(62)를 작동시켜 브레이크 레버(38)와 양 포스트(37a,37b) 사이에 설치된 공압 실린더(51)에 공기를 공급하여 브레이크 드럼(33)에 작용하는 제동 토크를 증대시키는 제동 토크 증대 기구(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기중기 크레인의 급제동 장치.