KR200208339Y1 - 리클레이머의 루핑상태 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제철소에서 야드(Yard)에 적치된 석탄, 철광석, 석회석 등의 원료를 불출하는 설비인 리클레이머(Reclaimer)의루핑 드럼부(Luffing Drum)에서 와이어 로프의 역감김 현상이 발생하는 것을 감지하여 이를 방지하도록 고안된 리클레이머 루핑 상태 검출 장치에 대한 것이다.

본 고안의 리클레이머 루핑 상태 검출 장치는, 행거(1) 하부의 접촉부(2)에 접촉하여 가압되는 접촉 부재(3)가 단부에 일체로 구비되어 상하로 이동가능하게 케이스(10) 내에 내장되는 샤프트(4)와; 샤프트(4) 둘레로 배치된 스토퍼(6) 외측에 지지부재(8) 위에 안착 설치된 상부 스프링(7)과, 지지부재(8)와 지지체(11) 사이에서 샤프트(4) 둘레로 안착 설치된 탄성 계수가 상부 스프링(7) 보다 큰 하부 스프링(9)과; 지지체(11)에 형성된 상부 감지용 구멍(15)에 설치된 발광 소자(16) 및 하부 감지용 구멍(21)에 설치된 발광 소자(22)와; 케이스(10) 하단부의 외측에 설치되어 발광 소자(16,22)의 빛을 감지하기 위한 상부 수광 센서(17) 및 하부 수광 센서(22)와; 상기 센서 및 발광 소자와 전기적으로 연결되어 루핑 드럼 구동 모터(20)를 전기적으로 제어하는 수단으로 이루어진 구성이다.

Description

리클레이머의 루핑상태 검출장치

본 고안은 제철소에서 야드(Yard)에 적치된 석탄, 철광석, 석회석 등의 원료를 불출하는 설비인 리클레이머(Reclaimer)의루핑 드럼부(Luffing Drum)에서 와이어 로프의 역감김 현상이 발생하는 것을 감지하여 이를 방지하도록 고안된 리클레이머 루핑 상태 검출 장치에 대한 것이다.

제1도에는 일반적인 제철소에서 야드(Yard)에 적치된 석탄, 철광석, 석회석 등의 원료를 불출하는 설비인 리클레이머(Reclaimer)가 도시되고 있는데, 원료 파일(30)의 원료를 캐리어 벨트(36) 위에 적재하는 버켓(26)이 붐(31)에 연결되어 작동되며, 레일(32) 위에서 휠(33)을 통해 이동 가능하게 설치된 리클레이머의 운전실(27)에서 작동을 제어하며, 웨이트박스(28)를 지지하는 웨이트 시브(35)와 행거 시브(34) 사이에 로프(24)가 권취되고, 행거 시브(34)는 행거(1)를 몸체에 장착시키도록 구성되며, 로프(24)가 드럼(29)을 통해 권취되고 풀리도록 구성된다.

이러한 구성의 일반적으로 사용되는 리클레이머의 루핑(Luffing) 제어 방식은 채집 장치인 버켓(26)이 지상에서 하한(0m), 상한(23 m)의 위치에 각각 도달하면 리미트 스위치가 작동됨으로써 제어 작용이 발생되고 고도 0 - 23 m 사이의 임의의 고도에서는 운전자가 육안 관찰로서 고도 계기를 확인하고 주관적 판단으로 제어 고도를 설정하여 제어하는 방식으로 이루어지고 있다.

그 결과, 원료 파일(30)의 계단 상부에 버켓(26)이 얹힌 상태에서 운전자가 부주의로 루핑 다운 회로를 지속적으로 작동시키면 제한된 로프의 길이에 의하여 드럼(29)에서 와이어 로프(24)의 역감김 현상이 발생하게 된다.

이러한 종래의 리클레이머 버켓부 고도 제한 제어 방식은 상한과 하한의 두 지점에서 리미트 스위치의 감지 작용에 의한것과 0 - 23 m 사이의 임의의 고도에서는 운전자가 주관적 판단에 의하여 설정 제어하는 방식으로 이루어져 왔다.

그래서 0 - 23 m 사이의 임의의 고도에서 운전자가 리클레이머의 버켓부를 원료 파일의 계단 상부에 올려 놓은채 부주의로 다운 회로를 지속적으로 작동시킬 때는 드럼 구동 모터가 지속적으로 구동됨으로써 제한된 로프의 길이에 의해 일정시간 경과 후에는 와이어 로프의 역감김 현상이 발생하고 이때 행거가 로프의 길이 변화에 의하여 하부로 다운되면서 드럼상부에 얹히고 드럼 상부면과 행거의 저면 사이로 와이어 로프가 협착되면서 통과함으로써 강철 소재로 구성된 와이어 로프가 벤딩되어 전량 폐기 처분해야 하는 문제가 발생한다.

즉, 제1도 도시와 같이 버켓(26)의 원료 적치 파일의 상단부에 올려진 상태에서 운전자가 부주의로 루핑 다운 회로를 지속적으로 작동시키면 운전실(27)을 힌지점으로 하여 버켓(26)은 다운되고, 버켓(26) 반대측의 웨이트 박스(28)는 업되는 기계적 특성에 의하여 드럼(29)은 회전하면서 웨이트 박스(28)가 업되는 것과 비례하여 로프(24)를 풀면서 필요한 로프의 신장 길이를 제공하고, 이로써, 버켓(26)의 위치 변화는 파일 계단에 의하여 중지된 상태에서 드럼의 회전에 의한 풀림은 지속됨으로써 일정 시간 경과후 행거(1)가 상하로 자유롭게 작동되어 드럼(29) 상부에 얹히고 이러한 상태를 감지하는 수단이 없으므로 행거와 드럼 사이에서 로프(24)가 협착되고 역감김 현상이 발생되므로 강철 재질의 로프는 벤딩되어 전량폐기 처분하여야 하는 문제가 있었던 것이다.

그리고, 로프의 정비 교환 시간이 과도하게 소요되며 이로 인하여 설비 휴지 시간이 길어져 원료 운송 작업이 지연되고 후공정에서 생산에 지장이 초래되어 품질 저하 현상이 유발되고 있다.

본 고안은 상기 설명한 종래 기술의 문제를 해소하기 위하여 이루어진 것으로, 버켓부가 파일 계단 상단부에 올려진 채로 루핑 드럼 구동 회로가 지속적으로 구동될 때, 로프의 길이 변화에 의하여 로프가 텐션을 상실하면서 하방으로 쳐지고 로프의 텐션에 의하여 시브(Sheave)로써 일체로 지지된 행거가 동시에 하방으로 다운되는 기계적 특성을 이용하여 로프가텐션을 가지고 있으면서 행거가 최하점에 위치하는 바로 직전 지점에서 2 단계로 스프링 탄발력에 의하여 행거의 기계적 고도 변화가 감지되고 이때 단계적으로 전기적 감지 작용이 발생되는 구조의 감지 장치를 구성하여, 로프가 텐션감을 상실하는 것을 감지 검출하여 1 단계로 루핑 드럼 구동 모터를 정지 제어하고 2 단계로 리클레이머 주 전원 회로를 차단하여 루핑 드럼부에서 발생되는 로프의 역감김 현상을 방지하는 리클레이머 루핑 상태 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는, 행거 하부의 접촉부에 접촉하여 가압되는 접촉 부재가 단부에 일체로 구비되어 상하로 이동가능하게 케이스 내에 내장되는 샤프트와; 샤프트 둘레로 배치된 스토퍼 외측에 지지부재 위에 안착 설치된 상부 스프링과, 지지부재와 지지체 사이에서 샤프트 둘레로 안착 설치된 탄성 계수가 상부 스프링 보다 큰 하부 스프링과; 지지체에 형성된 상부 감지용 구멍에 설치된 발광 소자 및 하부 감지용 구멍에 설치된 발광 소자와; 케이스 하단부의 외측에 설치되어 발광 소자의 빛을 감지하기 위한 상부 수광 센서 및 하부 수광 센서와; 상기 센서 및 발광 소자와 전기적으로 연결되어 루핑 드럼 구동 모터를 전기적으로 제어하는 수단으로 이루어진 리클레이머 루핑 상태 검출 장치를 제공한다.

제1도는 리클레이머의 구성을 도시한 도면.

제2도는 본 고안의 리클레이머 루핑 상태 검출 장치의 구성을 도시한 단면도.

제3도는 본 고안의 루핑 상태 검출 장치의 설치 상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 행거 2 : 행거 접촉부

3 : 원판형 접촉부재 4 : 감지기샤프트

5 : 스프링 압착부재 6 : 파이프 스토퍼

7 : 상부 스프링 8 : 상부 스프링 지지부

9 : 하부 스프링 10 : 케이스

11 : 하부 스프링 지지부 12 : 커버

13 : 세트 스크류 구멍 14 : 고정 구멍

15 : 상부 감지 구멍 16 : 상부 레드

17 : 상부수광센서 18 : 케이블

19 : 전기 접점 20 : 드럼 구동 모터

21 : 하부감지구멍 22 : 하부레드

23 : 하부수광 센서 24 : 와이어로프

25 : 감지장치베이스 26 : 버켓

27 : 운전실 28 : 웨이트박스

29 : 드럼 30 : 파일

31 : 붐 32 : 레일

33 : 주행휠 34 : 행거시브

35 : 웨이트시브 36 : 캐리어벨트

37 : 리턴벨트 38 : 지지부재

39 : 행거 장착부재 40 : 드럼샤프트

41 : 리듀서 42 : 커플링

43 : 스러스터 브레이크 44 : 구동부 베이스

45 : 감지장치 46 : 감지 장치 베이스

47 : 주전원

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 고안의 리클레이머 루핑 상태 검출 장치를 상세하게 설명한다.

제2도 및 제3도에 도시된 본 고안 장치와 관련하여 설명하면, 제2도 및 제3도 도시와 같이, 행거(Hanger)(1) 저면의 접촉부(2)와 상호 간섭되는 원판형 접촉부재(3)에 원기둥 형상의 샤프트(4)를 일체로 용착하고 다시 접촉부재(3)의 직하방에는 상부 스프링 압착 부재(5)를 샤프트(4)와 용착 설치하며 상부 스프링 압착 부재(5)와 샤프트(4)에 의하여 형성된 요홈에는 파이프형 스토퍼(6)를 압입방식으로 설치하여 샤프트(4)와 일체로 형성하고 스토퍼(6)의 외면에는 접시형 상부 스프링(7)을 적당 개수 끼워 삽설한다. 다시, 스토퍼(6)의 하단부에 상부 스프링 지지부재(8)를 샤프트(4)와 일체로 용착 설치하여 상부 접시 스프링(7) 압축시 스토퍼(6)가 일정 범위 내에서 상하로 작동될 수 있도록 요홈을 형성시킨 구성으로 되고 있다.

또한, 상부 스프링 지지부재(8) 하측 저면에는 연접한 구성으로 하부 접시 스프링(9)을 샤프트(4)와 일체로 설치한다.

이상과 같이 구성된 작동체를 케이스(10) 내통에 설치하는데, 케이스(10) 하부에 스크류를 통해 결합 설치한 하부 스프링(9) 지지체(11)의 이중 요홈중 상부 요홈 단부에 하부 스프링(9)을 안착시키고 샤프트(4)의 단부와 상부 요홈 단부가 일직선상에서 일치하는 구조로 삽입 설치한다.

그리고, 케이스(10)의 상단부에 설치된 스크류와 커버(12)의 스크류를 상호 결합시키고 작동체가 케이스(10) 내부에 내장된 형태로 샤프트(4)와 케이스(10)를 일체화한다.

상기 구성의 장치를 감지기 베이스(46)와 일체로 하기 위해서 베이스의 상단 원통부에는 세트 스크류용 구멍(13)을 적당개소 구성하고 하부 원형 베이스에는 고정 볼트 구멍(14)을 적당 개소 구성한 뒤, 세트 스크류 및 고정 볼트를 이용하여 베이스(46)와 케이스(10)를 일체화한다.

상기 구성의 장치가 전기적으로 작동될 수 있도록 하부 스프링(9)이 일차로 작동되고 이어서 샤프트(4)가 직하방으로 다운되면서 상부 감지용 구멍(15)을 폐쇄하면 상부에 설치된 발광 소자(LED)(16)의 발광 신호를 상부 수광 센서(17)가 감지하지 못하게 되고, 이때 발생되는 수광 센서의 검출 작용은 케이블과 전기 접점으로 연설된 루핑 드럼 구동 모터에 인가되어 모터(20)를 오프시키도록 작동되고 스프링(9)의 작동에도 불구하고 모터(20) 자체의 전기적 하자에 의해 모터(20)가 지속적으로 온(ON)되고 행거(1)가 직하방으로 하중을 가함으로써 이차로 상부 스프링(7)이 작동되면 샤프트(4)는 직하방으로 다운되어 하부 감지용 구멍(21)을 폐쇄하게 되고, 이로써 하부에 설치된 발광 소자(LED)(22)의 발광 신호를 하부 수광 센서(23)가 감지하지 못하게 되고 이때 발생되는 수광 센서(23)의 검출 작용이 케이블(18)과 전기 접점(19)으로 연설된 주전원에 인가되어 주전원을 오프(OFF)시켜 전기적인 보호 작용이 발생하도록 구성한다.

그리고, 제2도 도시와 같이, 발광 소자(LED)(16,22)는 하부 스프링 지지체(11)에 상하의 두 위치에 내장된 형태로 구성 설치하고, 수광 센서(17,23)는 상하 감지용 구멍(15,21) 및 반대측의 발광 소자(16,22)와 수평으로 정확하게 일치되는 위치의 케이스(10)의 외부에 상하로 구분되어 각각 설치된다.

와이어 로프(24)가 텐션을 상실하기 시작하고 행거(1)가 직하방으로 다운되기 시작하는 직전 위치에 감지 장치의 원판형접촉 부재(3)의 상단을 일치시켜 감지기 베이스(10)를 감지 장치 설치용 베이스(46) 상부에 볼트를 결합하여 상기 구성의 감지 장치를 설치한다.

이하에서는 상기 구성의 본 고안의 리클레이머 루핑 검출 장치의 작동을 설명한다.

본 고안에서는 제1도 도시와 같이, 파일(30) 계단 상부에 얹히도록 버켓(26)이 설치되고 드럼(26)이 회전되어 로프를 푸는것에 의해 행거(1)가 직하방으로 다운되고 일정 시간 경과후 로프(24)가 텐션을 상실하기 시작하는 직전 위치에 접촉 부재(3)를 설치하여 행거(1)가 발생시키는 압축 하중으로 샤프트(4)가 하방으로 다운되고 상부 스프링 지지부재(8) 역시 동시에 다운됨으로써 하부 스프링(9)이 압축되고, 이로써 샤프트(4) 하단부가 상부 발광 소자(16)와 상부 수광 센서(17)를 차단하여 수광 센서(17)에서 감지작용이 발생하도록 구성한다.

이때 발생된 감지 작용에 의해 루핑 드럼 구동 모터(20)가 정지되어 드럼(29)의 회전이 중지되고 로프의 풀림이 중단되어 문제 발생이 해소된다.

이와 같이 하부 스프링(9)의 압축 작용으로 감지 작용이 발생함에도 불구하고 상부 수광 센서(17)에 연결된 루핑 드럼 구동 모터(20)의 전기적 고장 발생으로 드럼(29)의 로프 푸는 작용이 차단되지 아니하여 로프(24)의 역감김 현상이 지속되는 경우, 하부 스프링(9) 보다 탄발 계수가 상대적으로 큰 상부 스프링(7)에 의해 하부 스프링(9)이 압축된 후에도 행거(1)에 의한 압축 부하가 커지면 2 차로 상부 스프링(7)이 압축되고 샤프트(4)가 직하방으로 작동하면서 하부 발광 소자(22)와 하부 수광 센서(23)의 사이를 차단하게 되고 이로써, 수광 센서(23)의 감지 작용이 발생하여 리클레이머 주전원을 오프시켜 드럼 구동 모터(20)에의 전원 공급을 차단하여 드럼(29)의 회전을 중지시켜 설비 이상의 진행을 방지한다.

이와 같이 1 차 및 2 차의 감지 작용에 의해 로프의 풀림이 정지되면, 운전자는 전원을 재투입하고 수광 센서(17,23)를 리세트하고 다운회로를 업 회로로 전환시켜 버켓(26)을 파일(30) 계단 상부로부터 이격시킨 후, 정상적인 불출 작업을 계속한다.

따라서, 상기 설명한 본 고안의 리클레이머 루핑 상태 검출 장치에 의하면, 버켓의 고도를 리미트 스위치의 작동에 의해 제어하고 0 - 23 m 사이에서의 고도 제어를 운전자가 주관적 판단으로 설정 제어하므로 운전자의 부주의에 의하여 버켓이원료 파일 계단 상단부에 얹힌 상태에서 루핑 다운 회로를 지속적으로 작동시킬 때 발생되는 루핑 드럼에서의 역감김 현상을 1 차로 상부 수광 센서에서의 감지 작용으로 드럼 구동 모터를 정지시켜 방지하고, 2 차로 리클레이머의 주전원을 하부 수광 센서의 감지 작용으로 차단시켜 방지함으로써 역감김 현상 발생시 와이어 로프가 벤딩되고 이로 인하여 전량 폐기 처분해야 하는 문제를 해소하여 로프의 수명을 연장하고 상기 문제 발생시 요구되었던 정비 시간 및 인원의 과다 소요에 의한 정비 노력의 절감 및 정비를 위한 설비 휴지로 인한 원료 운송 작업의 지연 문제를 해소하여 공정 생산성을 향상시키고 품질 향상을 도모할 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 행거(1) 하부의 접촉부(2)에 접촉하여 가압되는 접촉 부재(3)가 단부에 일체로 구비되어 상하로 이동가능하게 케이스(10) 내에 내장되는 샤프트(4)와; 샤프트(4) 둘레로 배치된 스토퍼(6) 외측에 지지부재(8) 위에 안착 설치된 상부 스프링(7)과, 지지부재(8)와 지지체(11) 사이에서 샤프트(4) 둘레로 안착 설치된 탄성 계수가 상부 스프링(7) 보다 큰 하부 스프링(9)과; 지지체(11)에 형성된 상부 감지용 구멍(15)에 설치된 발광 소자(16) 및 하부 감지용 구멍(21)에 설치된 발광 소자(22)와; 케이스(10) 하단부의 외측에 설치되어 발광 소자(16,22)의 빛을 감지하기 위한 상부 수광 센서(17) 및 하부 수광 센서(22)와; 상기 센서 및 발광 소자와 전기적으로 연결되어 루핑 드럼 구동 모터(20)를 전기적으로 제어하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리클레이머 루핑 상태 검출 장치.