KR200171724Y1 - 통스 크레인용 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브를 이송하는 통스 크레인의 통(tong)의 상부빔과 하부빔을 결합 및 분리하는 키의 체결상태 불량에 의해서 통스 키가 키홈에서 이탈되어 키홈에 고정된 하부빔 및 이에 연결괸 설비가 낙하하는 것을 방지할 수 있는 통스 크레인용 안전장치에 관한 것으로서, 본 고안은 슬라브를 파지하는 크로스암을 선택적으로 고정시켜 고중량의 설비가 하부로 낙하되는 것을 방지하는 것에 있어서, 상기 크로스암의 상부에 링크와 함께 결합되는 로드가 내장되고 내부에는 충입된 오일을 분리시키는 분리막이 내장된 실린더와, 상기 로드에 일측이 결합되고 타측 단부는 고정 핀에 결합되는 지지축과, 상기 지지축에 삽입되며 내부에는 원활한 미끄럼력을 부여하기위한 오일러가 내장된 연결링과, 상기 연결링의 일측과 실린더의 사이에 설치되어 상기 실린더가 이탈되는 것을 방지하는 써포트바를 포함하여서 된것이다.

Description

통스 크레인용 안전장치{SEFETY APPARATUS OF TONGS CRANE}

본 고안은 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브를 이송하는 통스 크레인의 통(tong)의 상부빔과 하부빔을 결합 및 분리하는 키의 체결상태 불량에 의해서 통스 키가 키홈에서 이탈되어 키홈에 고정된 하부빔 및 이에 연결괸 설비가 낙하하는 것을 방지할 수 있는 통스 크레인용 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속주조 공정에서 생산되는 슬라브를 이송할 때에는 통 크레인이 설치되어 운용되고 있는데, 이러한 통 크레인은 도 1에 도시된 바와같이 슬라브(100)를 파지하도록 설계된 통은 상부빔(17a)과 하부빔(17)으로 분리되고 빔 양끝 부분에는 크로스암(13)이 상부빔(17a)과 하부빔(17)에 핀(15)과 너트를 체결하여 찝게 형식으로 절첩되면서 슬라브(100)를 파지하거나 분리시키고 있다.

한편 상기 통 크레인의 중앙에는 통스의 키(12)가 삽입되어 잠기고 풀릴 수 있도록 설계된 키홈(11)이 고정이 되고 통스 키(12)와 키홈(11)은 링크바(10)로 바란스가 유지되도록 설치되어 있다.

이러한 통 크레인으로 슬라브(100)를 파지할 때는 도 2에서와 같이 호이스트를 권하하면 파지하고자하는 슬라브(100) 상면에 통의 하부빔(17)이 안착이 되고 상부빔(17a)에 고정된 통스 키(12)가 하부빔(17)에 고정된 키홈(11)의 바닥에 닿게 되어 닿는 순간 키(12)가 45°회전을 하고, 이때 운전자는 호이스트를 권상하게 되는데 권상을 하면 통스 키(12)가 키홈(11)의 바닥면에서 떨어지는 순간 다시 45°회전을 하여 결국 90°회전이 된다.

즉 통스 키(12)의 방향이 키홈(11)의 방향과 일자로 되어 키홈(11)에서 통스 키(12)가 분리되어 슬라브(100)를 파지한 상태로 권상을 하여 운반이 되고, 슬라브를 분리시에는 호이스트를 권하하여 슬라브(100)를 지면에 안착된 상태에서 계속 권하를 하게 되면 상부빔(17a)에 고정된 통스 키(12)가 하부빔(17)에 고정이 된 키홈(11)에 다시 삽입되어 바닥면에 닿는 순간 같은 방향으로 키가 45°회전을 한다.

이때 운전자는 호이스트를 권상하게 되는데 권상을 하면 통스 키(12)가 키홈(11)의 바닥면에서 떨어지는 순간 다시 같은 방향으로 45°회전을 하여 결국은 90°회전하게 되어, 통스 키(12)의 턱 방향과 키홈(11)의 방향이 교차상태로 되어 통스 키(12)는 잠기게 되고 통은 상부빔(17a)과 하부빔(17)이 결합된 상태로 권상이 된다.

그러나 이러한 종래의 통 크레인은 작업중 통스 키(12)의 완전한 회전상태를 확인하기가 어렵기 때문에 키(12)가 반회전(90°이하)되어 불완전 결합된 상태로 크레인이 주행하게 되면 적은 충격으로도 통스 키(12)가 키홈(11)에서 분리되므로 단순히 통스 키(12)에 의하여 지탱을 하고 있는 하부빔(17)이 하부로 급격히 낙하하게 된다.

상기 낙하하는 통에 의한 하부 작업자의 압중사고와 통이 밑으로 낙하하면서 와이어 로프에 1차로 충격이 가하여지고 그 여파가 크레인 상부에 설치되어 있는 설비에 미치면서 설비 파손 및 변형되었으여 이때에는 작업자가 대형사고가 예상되는 문제점이 노출된 상태로 슬라브(100)의 이송작업 및 보조 훅(16)을 이용한 줄걸이 작업을 하여야만 하였다.

이는 즉, 통스 크레인 슬라브()를 파지할 경우에는 상부빔과 하부빔이 분리되도록 되어 있고, 그렇지 않을 경우에는 통 키에 의해서 상부빔과 하부빔이 결합되도록 되어 있는데, 통 키는 키 박스내의 상측 홈과 하측 홈 사이를 핀이 이동하는 결과로 기계적 회전을 얻어 동작되는 설비이며, 반드시 통스 키가 키홈의 바닥면에 닿아야만 동작이 되므로 운전자가 충분한 호이스트의 권하를 해주어야만 하지만, 너무 권하를 하면 와이어 로프가 처져서 탈선될 우려가 있고, 작업을 급히 서두르는 경우에는 호이스트를 권하시 충분한 권하가 안된 상태에서 바로 호이스트를 권상시 통스 키(12)가 회전하는 시간을 주지 않아 통스 키가 완전히 잠기지 않는 경우와, 통스 키 박스 내에 핀이 이동하도록 된 홈의 턱이 마모되어 완전한 회전이 되지 않는 상태를 운전자는 육안 확인할 수 없었다.

이로인하여 작업중 통스 키 잠김여부가 의심적을 때는 통을 슬라브(100) 상면에 내려 호이스트의 충분한 권하를 확인한 후 작업에 임하여야 하지만, 확인작업을 하지 않은 상태에서 크레인 주행중에 작은 충격이 가해지면 통스 키는 키홈에서 분리되며 약 20톤의 무게인 하부빔이 밑으로 낙하하면서 발생하는 충격은 크레인상에 설치된 모든 설비에 영향을 미치게 된다.

특히 통의 각 링크 부분은 심한 변형으로 교환을 하여야 되며, 통 크레인으로 정비 지원 등 보조 훅크를 이용한 줄걸이 작업은 통스 밑에서 줄걸이 작업자가 줄걸이를 하고 통스 밑에서 관련작업을 하게 되는데, 이러한 경우에도 통스 키의 반회전에 의한 통스 키의 키홈 이탈과 하부빔의 낙하로 인하여 줄걸이 작업자의 중대 압중사고 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 일반적인 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 통스 키가 완전히 회전하지 않는 상태로 불안전하게 체결되어 크레인이 주행을 하던 중 약간의 충격이 있거나 보조훅크를 이용한 줄걸이 작업중에 통스 키가 키홈에서 분리되어 급격히 낙하시 발생하는 하부 작업자의 안전사고와 큰 충격으로 인한 설비의 파손등의 문제점을 통이 분리와 결합시 호이스트의 권상과 권하 속도와 통이 펴지고 오므라지는 움직임이 같음을 이용하여 무동력인 실린더의 양측으로 오일이 일정하게 이동하도록 하여 비정상으로 통스 키가 키홈에서 이탈시 실린더의 로드가 펴진 상태에서 그 이상 동작을 하지 않게할 수 있는 통스 크레인용 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기위한 본 고안은 슬라브를 파지하는 크로스암을 선택적으로 고정시켜 고중량의 설비가 하부로 낙하되는 것을 방지하는 것에 있어서, 상기 크로스암의 상부에 링크와 함께 결합되는 로드가 내장되고 내부에는 충입된 오일을 분리시키는 분리막이 내장된 실린더와, 상기 로드에 일측이 결합되고 타측 단부는 고정 핀에 결합되는 지지축과, 상기 지지축에 삽입되며 내부에는 원활한 미끄럼력을 부여하기위한 오일러가 내장된 연결링과, 상기 연결링의 일측과 실린더의 사이에 설치되어 상기 실린더가 이탈되는 것을 방지하는 써포트바를 포함하여서 된것이다.

도 1은 일반적인 통스 크레인의 통스 키 체결 상태도,

도 2는 일반적인 통스 크레인의 통스 키가 분리된 상태의 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 안전장치를 도시한 분해사시도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 솔레노이드밸브의 작동상태를 도시한 단면도,

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 안전장치가 설치된 통스 크레인으로 슬라브를 파지하는 상태의 정면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

13 : 크로스암 14 : 링크

15 : 고정 핀 20 : 실린더

20a : 분리막 21 : 로드

22 : 지지축 23 : 연결링

23a : 오일러 24 : 써포트바

100 : 슬라브

이하, 본 고안을 도시한 첨부도면 도 3내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 안전장치를 도시한 분해사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 솔레노이드밸브의 작동상태를 도시한 단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 고안의 안전장치가 설치된 통스 크레인으로 슬라브를 파지하는 상태의 정면도로서, 본 고안은 실린더(20)의 중앙에 분리막(20a)이 설치되어 양측 실린더 로드(21)의 동작이 일정하도록 설계된 실린더(20)는 통 크로스암(13)의 양측 링크(14) 부분에 핀과 체결용 너트를 결속하여 고정하고, 오일 이동라인은 로드측 실과 반대측 실에 바로 연결이 되고, 라인에는 오일의 유량을 제어할 수 있도록 유량제어밸브(30)를 연결하였다.

상기 호이스트의 권상과 권하 전원이 투입되면 밸브를 열고, 전원이 차단되면 밸브가 차단되도록 되어 있는 솔레노이드밸브(50)가 양측 실의 오일 이동라인의 중간에 연결이 된다.

그리고 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 무동력 실린더(20)는 자체 무게에와 내부에 충입된 일정한 오일량의 무게를 견딜수 있도록 하기 위해서 지지축(22)의 일측은 핀과 너트를 이용하여 고정 핀(15)부에 고정하고 다른 한쪽은 실린더 로드(21)의 끝부분이 고정된 크로스암 링크(14)에 각각 하나씩 핀과 체결용 너트를 이용하여 삼각형태를 이루게도록 결속하였다.

한편 지지축(22)에는 이동시 미끄럼력을 부여하기위한 오일러(23a)가 내장된 연결링(23)이 겉면에 실린더 지지 서포트바(24)와 연결이 가능하도록 홈을 낸 상태의 철판이 부착된 상태로 지지축(22)을 감싸고 있으며, 상기 연결링(23)과 실린더 지지 써포트바(24)가 핀(41)과 너트(41a)로 고정이 되는데 이동위치에 따라서 자유자재로 움직일 수 있는 유동성이 왁보된 상태이며, 연결된 써포트바(24)는 실린더 박스의 양 가장자리에 움직임이 원활하도록 핀과 너트로 고정이 된다.

또한, 운전실에는 슬라브(100) 이송 작업이 아닌 보조 훅크(16)를 이용한 줄걸이 작업이나 기타 작업시와 통스 키(12)가 절단되어 복구 작업시 무동력 실린더가 통스 키(12)의 역할을 하도록 운전자가 수동으로 솔레노이드밸브 전자변(50)의 전원을 차단하도록 설치된 셀렉터 스위치(60)가 설치된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 통스 크레인 무동력 실린더를 이용한 통스 키 보조 안전장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5에서 도시한 바와 같이, 통스 크레인 무동력 실린더를 이용한 키 보조 안전장치는 실린더(20)의 로드(21)가 고정된 크로스암 링크(14)의 움직임 즉, 좌우로 일정하게 벌어지거나 중앙으로 오므라지는 방향에 따라 실린더 로드(21)의 방향이 결정되고 로드(21)가 이동을 하면 로드(21)의 이동에 따라 오일이 이동을 하게 되는데, 배관을 통과하는 오일의 양은 통 크로스암(13)의 링크(14)가 좌우로 일정하게 벌어지거나 중앙측으로 오므라지는 움직임의 속도와 같도록 유량제어밸브(30)에서 정확하게 제어 된다.

도 4에서 도시한 바와 같이 솔레노이드밸브(50)는 전지신호에 의해서 전자석을 이용하여 직접 스폴(53)을 조작하는 것이며, 호이스트의 컨트롤러가 '0'위치에 있으면 솔레노이드밸브(50)가 전기신호를 받지 않아 스폴(53)이 A, B, C, D 각 라인의 배관을 차단하므로 통스 키(12)가 이탈을 했을 때 통의 하부빔(17)이 급작이 낙하하지 않고 그 상태를 유지하도록 통스 키(12) 보조역할을 하게 된다.

한편 상기 호이스트의 권상이나 권하 등의 컨트롤러를 동작하여 솔레노이드밸브(50)가 전기신호를 받게되면 코일(52)에 전자석이 형성이 되어 스폴(53)을 당기게 되고, A, B, C, D의 각 배관을 열리게 되며, 이와 동시에 통이 슬라브(100)를 파지할 때와 슬라브(100)를 분리 후 통스 키(12)가 체결된 상태에 따라 통의 크로스암(13)이 슬라브(100)와 완전히 밀착될 때까지 크로스암 양측 링크(14)가 위로 일정하게 올라가면서 오므라지게 된다.

따라서 실린더 로드(21)는 링크(14)의 움직이는 방향으로 이동을 하게 되고 반대로 오일은 로드측 실로 이동을 하며 슬라브(100)를 분리시에는 슬라브(100)에 얹힌 상태로 상부빔(17a)이 밑으로 내려와 상부빔(17a)에 고정된 통스 키(12)가 하부빔(17)에 고정된 키홈(11)에 닿으면 통스 키(12)는 키홈(11)에 삽입고정 되며, 이때 크로스암(13)의 양측 링크(14)부분에 고정된 실린더(20)의 로드(21)는 링크(14)가 일정하게 평형을 이루며 밑으로 내려올수 있도록 좌측과 우측으로 일정한 속도로 펴지게 된다.

그러므로 통스 키(12)의 작동이 정상적인 때는 통 크로스암 양측 링크(14)의 움직임에 따라 링크(14) 부분에 고정된 실린더 로드(21)는 동시에 이동을 하게 되고, 이때 실린더(20)내부에 충입된 오일은 로드(21)가 움직이는 반대방향으로 밀려서 흐르게 되지만, 통스 키(12)가 완전히 잠기지 않은 상태에서 크레인을 이동시 통스 키(12)가 키홈(11)에서 분리되거나 통스 키(12)가 완전히 잠겼으나 절단으로 통스 키(12)가 키홈(11)에서 이탈되는 경우, 호이스트 컨트롤러가 중립위치에 있을 때는 솔레노이드밸브(50)에 전기신호가 전달되지 않으므로 솔레노이드밸브(50)가 열리지 않아 실린더(20)는 그 상태에서 동작을 하지 않게 되므로 통스 키(12)의 역할을 완벽하게 하게 된다.

그리고, 신호수에 의한 줄걸이 작업 등 보조 훅크(16)를 이용한 작업시 호이스트 컨트롤러가 중립위치에 있지 않은 동작중에 같은 현상이 발생시에는 솔레노이드밸브(50)에 전기신호가 전달되므로 코일(52)에 전자석이 형성되어 스폴(53)을 잡아 당기게 되므로 솔레노이드밸브(50)가 열리게 된다.

이에 따라서 크로스암의 링크(14)에 힘이 작용하는 만큼 실린더 로드(21)에 힘이 전달되고, 로드(21)가 오일을 반대방향으로 밀어내지만 오일이 배출되는 양이 정상적일 때 통이 펴지면서 오일이 이동하는 것 처럼 일정하게 유량제어밸브(30)가 제어를 하게되어 정상적인 상태와 동일하게 통이 천천히 움직이기 때문에 운전자가 목측으로 확인이 가능하게 된다.

따라서 운전자는 즉시 호이스트의 컨트롤러를 중립위치에 놓으면 솔레노이드 전자변(50)에 전기신호가 전달되지 않아 솔레노이드밸브(50)가 열리지 않고 실린더(20)는 그 상태에서 정지되므로 통스 키(12)의 역할을 하게 되며, 슬라브(100)를 잘못 파지하거나 통스 키(12)가 잠기지 않는 등의 문제가 발생시 호이스트 컨트롤러를 동작하여 복구작업을 하여야 할 경우에는, 운전실에 설치된 셀렉터 스위치(60)를 오프하여 솔레노이드밸브(50)의 전원을 차단한 상태로 호이스트의 권상 및 권하 컨트롤러를 사용하여 복구가 가능하게 된다.

또한, 실린더(20)의 몸체는 자제 무게에다 실린더(20) 내에 들어 있는 오일의 무게를 견딜 수 있도록 제작되어 실린더(20) 양측 가장자리에 고정이 된 지지축들은 오일러(23a)가 내장이 된 연결링(23)의 무게를 지지하면서 자연스럽게 이동을 한다.

이상에서와 같이 본 고안은 통스 크레인이 슬라브를 파지하지 않은 무부하 상태에서 크레인이 이동중 통스 키가 키홈에서 이탈되거나 파손되었을 경우, 약 20톤 정도의 하부빔 및 관련설비의 무게가 동시에 하부로 작용하여 발생하는 설비의 변형 및 파손은 물론 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 슬라브(100)를 파지하는 크로스암(13)을 선택적으로 고정시켜 고중량의 설비가 하부로 낙하되는 것을 방지하는 것에 있어서,

   상기 크로스암(13)의 상부에 링크(14)와 함께 결합되는 로드(21)가 내장되고 내부에는 충입된 오일을 분리시키는 분리막(20a)이 내장된 실린더(20)와, 상기 로드(21)에 일측이 결합되고 타측 단부는 고정 핀(15)에 결합되는 지지축(22)과, 상기 지지축(22)에 삽입되며 내부에는 원활한 미끄럼력을 부여하기위한 오일러(23a)가 내장된 연결링(23)과, 상기 연결링(23)의 일측과 실린더(20)의 사이에 설치되어 상기 실린더(20)가 이탈되는 것을 방지하는 써포트바(24)를 포함하는 구성을 특징으로하는 통스 크레인용 안전장치.