KR200299768Y1 - 크레인의 작업반경 확장 및 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신축붐의 선단에 작업플랫폼이 설치된 크레인에 있어서 신축붐의 인출거리를 측정하는 거리센서와 경사각도를 측정하는 각도센서와 작업플랫폼에 탑재되는 하중을 측정하는 거리센서에 의한 데이터에 기초하여 신축붐의 경사각도와 인출거리를 자동으로 제어하고 크레인의 앞바퀴 측에는 확장유압실린더에 의하여 연장하는 굴절식 슬라이드 빔을 채용하여 크레인의 작업반경을 최대한 안전하게 확장하는 것을 특징으로 한다.

Description

크레인의 작업반경 확장 및 제어장치{Crane working radius expansion and control system}

본 고안은 크레인의 붐길이 가변 및 경사에 따른 전복 등 안전사고의 위험 없이 작업반경을 최대한 확장할 수 있는 작업반경확장 및 제어장치에 관한 것이다.

크레인 중에는 붐을 원하는 위치까지 연장시킨 후 중량물을 원치와 케이블을 이용하여 들어 올리는 형식의 경우는 중량물이 지상에서 높이 인양되기 전에 전복의 위험성을 감지하여 대비책을 강구할 시간적 여유가 있지만, 작업플랫폼에 화물이나 작업자를 탑재하여 붐을 연장하는 형식의 경우는 전복의 위험성을 감지하는 순간에는 이미 화물이나 작업자가 고소에 위치하여 그 위험에 대비하여 조치를 취할 수 있는 시간적 여유가 없었다.

이러한 붐선단에 작업플랫폼이 설치된 크레인의 전복의 위험을 방지하고 작업반경을 제한하는 것에 관한 선행기술로는 국내특허공고 93-10230호(고소작업차의 안전제어장치)나 동 특허등록 123902호(고소작업차의 작업반경 제한시스템)등이 있었다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술들은 붐의 경사각도에 따라 붐의 연장을 제한하게 한 것이나 작업플랫폼에 탑재된 화물의 경중에는 대처할 수 없었고 크레인을 지지하는 아웃트리거의 지지면적이 제한되어 다단화 하는 신축붐을 활용하는데 많은 제한이 따르는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 전복의 위험성이 없는 안전한 작업을 위하여 붐의 경사각도, 붐의 연장길이 및 탑재하중을 정확히 계측하고 이를 토대로 한 크레인의 안전제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 다단화 하는 신축붐을 최대한 활용하고 작업능률을 향상시키기 위하여 크레인의 작업반경을 결정하는 아웃트리거의 지지면적을 확대할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.

본 고안은 크레인의 전복사고가 신축붐의 과다인출이나, 과다경사 또는 작업하중의 과다에 기인하여 발생하므로 신축붐의 경사각도는 로타리 각도센서에 의하여, 신축붐의 인출거리는 와이어드럼을 이용한 로타리 거리센서로, 작업하중은 로드센서 또는 사전하중 점검에 의한 데이터에 기초하여 작업가능반경을 설정하고 콘트롤러에 의하여 자동으로 붐의 최대인출거리 및 각도를 제한하여 안전사고를 방지하고, 또한 크레인의 작업반경을 결정하는 아웃트리거의 인출방식을 종래 빔 실린더방식에서 굴절 빔 실린더방식을 채용하여 작업반경을 최대한 확장할 수 있게한 것이다.

도 1은 크레인의 작업반경 제어장치의 개념도

도 2는 아웃트리거의 작동 개념도

도 3은 콘트롤러의 회로도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 신축붐 2. 작업플랫폼

3. 거리센서 4. 각도센서

5. 하중센서 6. 확장유압실린더

7. 슬라이드 빔 8. 아웃트리거

9. 지지붐 설치점 10. 굴절식 슬라이드 빔

이하에서 상기 작업반경 확장 및 제어장치에 관한 구성 및 작용을 설명하면, 차량의 메인 후레임상에 탑재된 선회가 가능한 지지붐(도면 미도시)에 다단으로 신축이 가능한 신축붐(1)이 도 1과 같이 설치된다.

신축붐(1)에는 인출길이를 측정하기 위하여 신축붐(1)의 선단과 신축붐(1)과 지지붐이 결합되는 지점을 와이어로 연결하고 여기에 로타리 거리센서(3) 및 와이어드럼(도면 미도시)을 설치한다.

붐의 신축시 와이어의 감김과 풀림에 따른 와이어드럼의 회전수를 거리센서(3)로 측정하여 붐의 인출거리를 계산한다.

또한 신축붐(1)과 지지붐이 결합되는 지점의 일측에는 신축붐(1)의 경사각도를 측정할 수 있는 로타리 각도센서(4)를 부착한다.

또한 작업플랫폼(2)의 바닥에는 로드셀을 이용한 하중센서(5)를 설치하여 작업하중을 측정한다.

여기에서 거리센서(3), 각도센서(4), 및 하중센서(5)는 공지된 것을 사용한다.

아울러 상기 센서에서 측정된 붐의 인출거리 및 경사각도, 작업하중에 따라 크레인의 안정성을 확보한다.

콘트롤러에 의하여 미리 설정된 기준치를 상회할 시 붐의 인출 및 각도를 자동으로 제한하며, 크레인의 작업반경은 상기한 요인 외에도 크레인의 아웃트리거(8)에 의한 지지면적에 따라 달라지므로 크레인의 형식마다 실험과 계산에 의하여 작업가능반경을 사전에 결정하여 콘트롤러에 입력하여야 한다.

따라서 종래와 같이 크레인 조작자의 경험에 의하여 신축붐을 인출하거나 경사지게 함으로써 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 수 있다.

또한 크레인의 작업반경을 확장할 수 있는 굴절빔 실린더방식의 아웃트리거의 작용에 대하여 설명한다.

종래의 아웃트리거는 도 2의 우측에 도시된 것과 같이 차체의 폭과 같은 길이의 빔실린더를 차체의 앞, 뒤에 각각 한쌍을 배치하고 유압에 의하여 슬라이드빔(7)을 인출하여 지상에 고정하였다.

그러나 상기와 같은 빔실린더를 이용한 아웃트리거의 슬라이드빔(7)은 차체의 폭 이상은 연장이 불가능하였으므로 본 고안에서는 굴절빔과 슬라이드빔을 조합한 아웃트리거(8)를 채용함으로써 차체의 폭에 제한을 받지 않고 보다 넓은 지지면적을 확보할 수 있다.

즉, 차체의 양측면에 차체의 길이 방향과 나란히 빔실린더를 설치하고 확장유압실린더(6)에 의하여 차체외부로 경사 시킨 다음 슬라이드빔(7)을 유압에 의하여 연장한다.

굴절빔과 슬라이드빔을 조합한 아웃트리거(8)는 크레인의 앞, 뒤에 모두 설치할 수도 있으나 크레인의 지지붐 설치점(9)이 통상 차체의 앞쪽에 위치하는 관계상 뒷바퀴 쪽에는 종래의 슬라이드빔(7)을 이용한 아웃트리거를 설치하고 앞바퀴 쪽에는 본 고안의 굴절식 슬라이드빔(10)을 이용한 아웃트리거를 설치하는 것이 바람직하다.

본 고안은 상술한 바와 같이 크레인 전복의 위험성을 방지할 수 있고 작업반경을 최대한 확장할 수 있는 실용성과 안전성이 뛰어난 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 신축붐(1)의 선단에 작업플랫폼(2)이 설치된 크레인에 있어서, 신축붐(1)의 인출거리를 측정하는 거리센서(3)와 경사각도를 측정하는 각도센서(4)와 작업플랫폼(2)의 탑재하중을 측정하는 하중센서(5)에 의하여 측정된 데이터에 기초하여 신축붐(1)의 경사각도와 인출거리를 콘트롤러에 의하여 자동제어하고, 크레인의 앞바퀴 측에는 확장유압실린더(6)에 의하여 차체외부로 경사 시킬 수 있는 슬라이드빔(7)을 유압에 의하여 연장하는 굴절식 슬라이드빔(10)을 이용한 아웃트리거(8)가 설치된 것을 특징으로 하는 크레인의 작업반경확장 및 제어장치.