KR200325831Y1 - 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의대칭감김장치 - Google Patents

컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의대칭감김장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치에 관한 것으로, 종래의 비대칭 주 호이스트 와이어로프 감김을 동일한 호이스트 방식에서도 대칭 주 호이스트 및 보조와이어로프 감김이 가능하도록 한 것을 그 목적으로 한다.
본 고안은 호이스트 드라이브 드럼과; 상기 호이스트 드라이브 드럼의 맞은편에 위치하면서 연결되는 와이어 로프의 기하학적 각도를 동일하게 하기 위한 이퀄라이저 아이들드럼과; 을 포함하여 이루어져 호이스트의 와이어로프의 대칭감김이 가능하도록 한 구조이다.
이러한 구성을 가지는 본 고안은 컨테이너 이송 크레인의 원 드라이브 호이스트 시스템방식에서 종래의 비대칭 주 호이스트 와이어 로프 감김을 동일한 호이스트 시스템 방식에서도 대칭 주 호이스트 및 보조 와이어 로프 감김이 가능한 효과가 있다.

Description

컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치{Symmetric winding apparatus of the contaner crane hoist wire-rope}
본 고안은 컨테이너를 이송, 하역, 적재하는 데 사용되는 컨테이너 이송 크레인(RUBBER TIRED GANTRY CRANE 및 RAIL MOUNTED GANTRY CRANE)의 호이스트 와이어 로프의 대칭 감김장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컨테이너 이송 크레인의 호이스트 장치의 경우, 통상적으로 1 개의 전기모터, 1개의 스피드 감속기, 한 개의 와이어 로프드럼, 그리고 1개 또는 2개의 브레이크장치로 구성되어 있다. 이와 같이 1개의 전기모터에 의해 구동되는 방식을 원 드라이브 구동 방식이라고 하는데, 이 호이스트 구동방식은 전형적이고 국내,외 주요 시장에 널리 보급되어 있으며 사용자가 가장 선호하는 방식이다.
따라서, 본 고안에 따른 호이스트 와이어 로프의 대칭 감김장치에 관한 설명은 상기의 원 드라이브 구동 방식을 토대로 하여 호이스트 구동장치의 구성 및 구성품의 타입, 호이스트 와이어 로프 감김시 필요한 와이어 로프의 방향 전환 장치 즉, 현재의 활차등을 아래와 같이 변경, 재구성하여 4가닥(총 8폴)의 와이어 로프에 의해 매달려 있는 중량물이 트롤리 센터를 기준으로 매달려져 있는 와이어 로프의 기하학적 각도가 양쪽이 서로 다른 현재의 호이스트 와이어 로프 비대칭 감김 방식을 위에서 기술한 기하학적 각도가 양쪽이 서로 동일한 호이스트 와이어 로프 대칭 감김 방식으로 변경, 개발한 기술로 현재 적용한 실적은 없으나 향후, 국내외 시장의 사용자의 요구 및 선호 증가 추세에 있는 보조 와이어 로프 방식의 스프레더 수평 미세 포지션닝 기능을 크레인에 접목, 실현하기 위해서는 매달려져 있는 호이스트 와이어 로프의 기하학적 각도가 동일한 와이어 로프 대칭 감김 방식을 갖추는 것이 필수적으로 선행되어야 하기 때문에 본 명세서에 기술된 방식과 같은 대칭 감김장치는 현 시점에서 필수적으로 요구될 것으로 전망된다.
러버타이어드갠트리 크레인(RUBBER TIRED GANTRY CRANE, 이하 "RTGC" 라 칭함)은 컨테이너 야적장에서 컨테이너를 적재, 하역, 이송하기 위한 크레인으로, 이 크레인에는 컨테이너를 3차원적으로 즉, 호이스트, 횡행, 주행 방향으로 핸들링하기 위하여 전기모터에 의해 구동되는 호이스트 및 횡행 장치가 트롤리에 탑재되어 있다. 이 호이스트 장치에는 1개의 전기모터에 의해 1개의 주 호이스트 드럼이 구동되며, 이 주 호이스트 드럼에는 4 스풀의 한줄 나사의 와이어 로프 그루브가 있고, 이 그루브에 4가닥의 주 호이스트 와이어 로프가 이 드럼에 감기게 된다.
첨부된 예시도면 도 1에 도시된 바와 같이, 호이스트 드럼(2)에 감겨져 있는 4가닥의 와이어 로프중 2가닥의 와이어로프(4)(6)은 각각 드럼(2)으로부터 어떠한방향 전환없이 바로 활차(8)(10)로 떨어져 다시 트롤리(미도시)에 있는 스큐 이퀄라이져 쉬브(skew equalizer sheave)(12) 및 스큐 리드 쉬브(skew lead sheave)(14)를 거쳐 스큐 실린더(skew cylinder)(16)(17)에 최종 연결된다.
그리고, 4가닥중 나머지 2가닥의 와이어로프(18)(20)는 드럼(2)으로부터 트롤리 수평방향으로 방향 전환한 후, 메인 이퀄라이져 쉬브(main equalizer sheave)(22)에 의해 그 수평 진행 방향과 직교하는 방향으로 전환하고, 그후 다시 메인 리드 쉬브(main lead sheave)(24)에 의해 수평 방향의 와이어 로프가 연직방향으로 방향 전환한 후, 상기 2가닥(4)(6)과 마찬가지로 활차(26)(28)로 떨어져 다시 트롤리로 올라오도록 구성되어 있다.
상기 주 호이스트 드럼(2)측에서 바로 떨어지는 2가닥의 와이어 로프(4)(6)와 드럼(2)의 반대측 즉, 메인 이퀄라이져 쉬브(22) 및 메인 리드 쉬브(24)를 타고 떨어지는 2가닥의 와이어 로프(18)(20)의 매달려져 있는 와이어 로프의 기하학적 각도가 서로 다르다.
현재의 주 호이스트 와이어 로프의 비대칭 감김 방식은 스프레더(spreader)의 스큐 및 틸트 기능을 달성하기 위하여 4가닥의 주 호이스트 와이어 로프(4)(6)(18)(20)의 끝단이 2개의 스큐 실린더(16)(17)에 연결되어 있으며, 이 실린더(16)(17)의 모션 조합에 의해 매달려 있는 주 호이스트 와이어 로프 길이를 쉽게 조정할 수 있도록 되어 있기 때문에, 스프레더(SPREADER)(30)의 스큐(SKEW) 및 틸트(TILT) 운전을 비교적 쉽게 할 수 있도록 설계된 방식이다.
그러나 이 방식의 경우, 주 호이스트 드럼(2)측에서 떨어지는 와이어로프(4)(6)와 상기 드럼(2)의 반대측에서 떨어지는 와이어 로프(18)(20)의 매달려져 있는 와이어 로프의 기하학적 각도(α)(β) 차이로인해 선호도의 증가 추세에 있는 스프레더 수평 미세 포지션닝(positioning) 기능에 의해 스프레더(30) 위치를 교정시키고자 할 경우, 매달려 있는 와이어 로프의 기하학적 각도 차이로 인한 수평분력 차이 및 스프레더 레벨에 따라 스프레더의 수평도가 변화되어 와이어 로프 길이 차이등으로 스프레더 수평 미세 포지션닝이 불가능한 문제점이 있었다.
뿐만아니라, 현재의 스큐기능이 주 호이스트 와이어 로프의 길이 차이를 주어 가능하게 하는 방식으로, 이렇게 주 호이스트 와이어 로프의 길이 차이로 인하여 그 길이 차이의 량에 따라 다르나, 와이어 로프에 심한 편하중을 가중시키게 되기 때문에 그렇치 않은 방식에 비해 구조가 그만큼 더 튼튼해야 하므로 크레인 중량 측면에서는 비경제적이다.
그리고 와이어 로프의 감김 방식에 있어서, 방향 전환 개수의 증가로 인한 불필요한 힘을 생성시키게 되므로 와이어 로프의 방향 전환 개수를 최소화 하는 것이 가장 이상적이며, 또한 방향 전환 개수가 많으면 많을수록 그만큼 복잡한 구조를 갖게된다. 뿐만 아니라, 와이어 로프의 수명 역시 와이어 로프 방향 전환 개수 즉, 굴곡 횟수가 많을 경우 피로증가 때문에 단축되므로, 현재의 와이어 로프 방향 전환개수를 줄이고, 와이어 로프 편하중 경향을 최소화 할 수 있는 주 호이스트 와이어 로프 감김 방식으로 개선하여 크레인의 전반적인 품질을 향상시켜야 하는 것이 요구되는 것이다.
이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 종래의 비대칭 주 호이스트 와이어로프 감김을 동일한 호이스트 방식에서 대칭 주 호이스트 및 보조와이어로프 감김이 가능하도록 하므로써 구조가 단순하고, 스프레더 미세 포지셔닝이 가능하도록 한 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치를 제공함에 고안의 목적이 있다.
도 1은 종래의 일반적인 호이스트장치를 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 고안에 따른 대칭감김장치를 나타낸 도면
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 호이스트 드라이브 드럼과; 상기 호이스트 드라이브 드럼의 맞은편에 위치하면서 연결되는 와이어 로프의 기하학적 각도를 동일하게 하기 위한 이퀄라이저 아이들드럼과; 을 포함하여 이루어져 호이스트의 와이어로프의 대칭감김이 가능하도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 호이스트 드라이브 드럼에는 2스풀의 2줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브와, 2스풀의 2줄 나사 타입 보조 호이스트 와이어 로프 그루브가 형성되어 있다.
상기 주 호이스트 와이어로프 그루브와 보조 호이스트 와이어로프 그루브의 각 1스풀의 그루브는 오른나사 그루브이고, 다른 1스풀의 그루브는 왼 나사 그루브인 구조이다.
상기 호이스트 드라이브 드럼에는 스프레더로 바로 떨어지는 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 주 호이스트 와이어 로프와, 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 보조 호이스트 와이어 로프와, 이퀄라이저 아이들 드럼측으로 연결되는 수평방향의 주 호이스트 와이어로프 및 보조 호이스트 와이어 로프로이루어져 있다.
상기 이퀄라이저 아이들 드럼에는 2 스풀의 1줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브와, 2스풀의 1줄 나사 타입 보조 호이스트 그루브가 형성되어 있다.
또한, 상기 주 호이스트 와이어 로프 그루부와 보조 호이스트 그루브의 각 1스풀은 왼나사 그루브이고, 다른 1스풀은 오른나사 그루브로 되어있다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
본 고안은 첨부된 예시도면 도 2에 도시된 바와 같이, 원 드라이브 호이스트 장치(100)에서 전기모터(101)에 의해 가동되는 1개의 스피드 감속기(110)의 동력을호이스트 드라이브 드럼(hoist drive drum)(120)과 , 이 호이스트 드라이브 드럼(120)의 맞은편에 위치하면서 연결되는 와이어 로프의 기하학적 각도를 동일하게 하기 위한 이퀄라이저 아이들드럼(equalizer idle drum)(130)이 설치되어 있다.
상기 원드라이브 호이스트 장치(100)에서의 원드라이브라는 의미는 1개의 전기모터(101)에 의해 구동되는 방식을 의미한다.
상기 호이스트 드라이브 드럼(120)은 주 호이스트 및 보조 호이스트 드라이브 드럼으로 이루어져 있다.
상기 호이스트 드라이브 드럼(120)에는 2스풀의 2줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브(121)와, 2스풀의 2줄 나사 타입 보조 호이스트 와이어 로프 그루브(122)가 형성되어 있으며, 총 4가닥의 주 호이스트 와이어 로프와 4가닥의 보조 호이스트 와이어 로프가 주 호이스트 드라이브 드럼(120)에 감기게 된다.
또한, 1스풀의 2줄나사 타입 주 호이스트와 보조 호이스트 그루브는 오른나사이며 다른 1스풀의 그루브는 왼 나사로 되어 있다.
상기 호이스트 드라이브 드럼(120)에 감겨져 있는 와이어 로프중 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 주 호이스트 와이어 로프(121A)와, 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 보조 호이스트 와이어 로프(122A)는 스프레더로 바로 떨어지도록 되어 있다.
다른 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 주 호이스트 와이어 로프(121B)와, 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 보조 호이스트 와이어 로프(122B)는 이 드럼으로부터 트롤리(140)의 수평방향으로 방향 전환한 후, 호이스트 드라이브 드럼(120)과 반대편에 설치되어 있는 1줄 나사 타입 이퀄라이져 아이들 드럼(130)에 감긴 후 스프레더로 떨어지도록 되어 있다.
1줄 나사 타입 이퀄라이져 아이들 드럼(130)에는 2 스풀의 1줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브(131)와, 2스풀의 1줄 나사 타입 보조 호이스트 그루브(132)가 갖추어져 있으며, 1스풀은 오른나사 그루브이며 다른 1스풀은 왼나사 그루브로 되어 있다.
여기서, 본 고안은 스프레더의 권상, 권하시, 상기 이퀄라이저 아이들 드럼(130)과 반대편에 있는 2줄 나사 타입 호이스트 드라이브 드럼(120)의 회전시, 2줄 나사 리드각에 의해 드럼 축방향으로 와이어 로프가 드럼으로부터 스프레더로 떨어지는 위치가 변하게 되는데, 이때 와이어 로프의 대칭 감김을 위하여 1줄 나사 타입 이퀄라이져 아이들 드럼(130)의 주 호이스트 및 보조 호이스트 와이어 로프그루브(131)(132)의 피치는 드라이브 드럼(120)의 그루브(121)(122)의 리드각과 동일하도록 선정되어 있다.
또한, 2개의 1조 드럼이 일정한 비율의 다른 회전수(RPM)으로 각각 회전하더라도 각각의 드럼에서 떨어지는 와이어 로프의 위치가 트롤리(140)의 중심을 기준하여 드럼 축방향으로의 진행거리가 동일하도록 되어 와이어 로프의 대칭 감김이 가능하도록 되어 있다.
그리고, 1줄나사 타입 이퀄라이져 아이들 드럼(130)에 감기는 감김 횟수는 회전시 발생할 수 있는 이 드럼(130)의 회전 관성에 의한 회전력으로서, 만일 드럼(130)이 헛돌 경우, 와이어 로프의 대칭 감김을 잃게 되므로 이를 방지하기 위하여 항상 와이어 로프에 인장력이 걸리는 보조 호이스트 와이어 로프(132A)가 이 드럼(130)에 최소 3회 정도 감긴 후 스프레더로 떨어지도록 되어 있다.
또한, 주 호이스트 와이어 로프(121A)가 이 드럼(120)에 감기는 횟수는 주 호이스트 와이어 로프(121A)의 하중 변화에 따른 길이 변화로 양측 드럼(120)(130) 사이에 있는 주 호이스트 와이어 로프(121B)에 미치는 악영향과 드럼 표면상의 미세한 미끄럼을 자유롭게 허용될 수 있도록 1회전만 감긴 후 스프레더로 떨어지도록 되어 있다.
그리고, 스프레더의 쉬브(150)를 타고 트롤리(140)로 올라온 4가닥의 주 호이스트 와이어 로프는 현재와 같이 4개의 틸트 이퀄라이져 쉬브(160), 4개의 틸트 리드 쉬브(170)를 각각 경유하여 최종적으로 틸트 실린더(180)에 연결된다.
그리고 이 틸트 실린더(180)에 의해 스프레더 틸트 작동이 가능하도록 되어있으며, 스프레더 스큐 작동은 4개의 보조 와이어 로프 텐셔너(190)(191)(192)(193)와, 각각 연결된 4가닥의 보조 와이어 로프(190A)(191A)(192A)(193A)의 길이 변화에 의해 가능하도록 설계 되어 있다.
이와 같이 본 고안에 의하면, 컨테이너 이송 크레인의 원 드라이브 호이스트 시스템방식에서 종래의 비대칭 주 호이스트 와이어 로프 감김 대신에 동일한 호이스트 시스템 방식에서도 대칭 주 호이스트 및 보조 와이어 로프 감김이 가능한 효과가 있다.
또한, 보조 와이어 로프가 주 호이스트 드라이브 드럼 및 이퀄라이져 아이들 드럼에 직접 연결되어 호이스트 드라이브 장치와 연동이 가능한 효과가 있다.
이와 같은 대칭 와이어 로프 감김 및 보조 와이어 로프의 주 호이스트 드럼 감김에 의한 보조 와이어 로프의 길이 조정에 의해 스프레더의 위치 미세 조정(횡행방향 및 주행방향의 사이드 쉬프트, 스큐, 스프레더 흔들림 감쇄 기능)을 할 수 있는 스프레더 종합 수평 미세 포지션닝 기능을 가능케 하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 호이스트 드라이브 드럼과;
    상기 호이스트 드라이브 드럼의 맞은편에 위치하면서 연결되는 와이어 로프의 기하학적 각도를 동일하게 하기 위한 이퀄라이저 아이들드럼과;
    을 포함하여 이루어져 호이스트의 와이어로프의 대칭감김이 가능하도록 하는 것을 기술적 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 호이스트 드라이브 드럼에는 2스풀의 2줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브와, 2스풀의 2줄 나사 타입 보조 호이스트 와이어 로프 그루브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 주 호이스트 와이어로프 그루브와 보조 호이스트 와이어로프 그루브의 각 1스풀의 그루브는 오른나사 그루브이고, 다른 1스풀의 그루브는 왼 나사 그루브인 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 호이스트 드라이브 드럼에는 스프레더로 바로 떨어지는 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 주 호이스트 와이어 로프와, 2가닥(1 스풀별 1가닥, 총 2 스풀에 2가닥)의 보조 호이스트 와이어 로프와, 이퀄라이저 아이들 드럼측으로 연결되는 수평방향의 주 호이스트 와이어로프 및 보조 호이스트 와이어 로프로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이퀄라이저 아이들 드럼에는 2 스풀의 1줄 나사 타입 주 호이스트 와이어 로프 그루브와, 2스풀의 1줄 나사 타입 보조 호이스트 그루브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주 호이스트 와이어 로프 그루부와 보조 호이스트 그루브의 각 1스풀은 왼나사 그루브이고, 다른 1스풀은 오른나사 그루브인 것을 특징으로 하는 컨테이너 크레인 호이스트 와이어로프의 대칭감김장치.
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