KR200402249Y1 - 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치에 관한 것으로서, 바닥면으로부터 구축된 프레임(1)의 상부 양측으로부터 각각 수평 이송가능하게 설치되는 이송대차(2)와, 이송대차(2) 상부에 설치되어 와이어 로우프(L)로서 리프팅 로울러(R)가 설치된 승하강체(4)를 통해 물체(W)를 인양시키는 권취기(3)를 포함하여서 된 크레인(10)에 있어서, 상기 각 승하강체(4)가 길이방향 중앙에 물체에 대한 무게중심을 조정하기 위한 조정수단이 연결되되, 상기 조정수단은 제1프레임(11)과, 제1프레임(11) 양단에 일단이 회동가능하게 연결되는 회절링크(12)와, 상기 회절링크(12)의 타단이 회동가능하게 연결되는 제2프레임(13)과, 상기 제1프레임(11)과 제2프레임(13) 사이에 경사지게 설치되어 제1프레임(12)에 대한 제2프레임(12)을 좌우 스윙동작시키는 유압실린더(14)와, 상기 제2프레임(13) 하부 양단에 설치되어 물체(W)를 연결하기 위한 리프팅 바아(15)로 구성된 것을 특징으로 하는바, 과중량체의 물체를 걸어 인양하는 크레인에 있어서, 물체가 인양되는 상태에서 유압실린더를 이용한 제1프레임에 대해 회절링크의 각도조정으로 리프팅바아를 통해 인양 물체를 매달고 있는 제2프레임을 스윙조작하여 특히 비대칭형의 물체가 갖는 무게중심점을 찾아 물체의 자세를 유지한 상태로 인양함으로써, 크레인의 승하강체를 포함하는 구성요소에 편중되는 집중하중을 방지하여 안정적인 물체의 인양을 구현하고, 무게중심이 잡힌 물체의 승강으로서 이후 이어지는 조립 및 고정작업 등을 안전하게 실시할 수 있는 효과가 제공된다.

Description

크레인용 인양물의 무게중심 조정장치{Weight balancer of pulling up thing for a crane}

본 고안은 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 트러스와 같은 대형 구조물을 인양(引揚)하는데 사용되고 있는 크레인에 있어, 특히 과중량체이면서 비대칭의 인양물 무게 중심에 따른 그 균형을 맞추어 인양함으로써 크레인의 안전성 보장과 함께 후 작업성을 보다 안전하게 실시할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 크레인은 동력을 이용하여 무거운 물체를 매달아 올리고, 이것을 수평으로 이동시킬 수 있는 기계장치의 총칭으로, 크레인, 이동식크레인, 데릭(derrick), 양화장치로 분류되고 있다.

상기 크레인은 크레인 자체가 지상 또는 선박의 갑판 상에 고정되어 있는 형태와 차량(Truck)에 장착된 자주식 크레인으로 대별되고, 지상에 고정되고 마스트 또는 붐(Boom)을 가지고 원동기를 장착하여 와이어 로우프를 조작함으로서 중량물의 인양, 하역작업을 하는 데릭 크레인은 그 프레임의 구조형식에 따라 가이 데릭(Guy derrick), 스티프레그 데릭(Stiffleg derrick), 진폴 데릭(Ginpole derrick), 헤머헤드 크레인(Hammer-head crane) 등이 있다.

상기와 같은 통상의 크레인들은 물체를 인양, 하역하기 위해 와이어 로우프로 각 견인 훅을 이용하여 물체를 들어올릴 수 있는바, 특히 과중량체의 물체를 인양함에 있어서는 물체의 물체의 전후, 또는 좌우측의 길이 변에 따른 체적에 비례하여 어느 한 부분으로 무게중심이 편중되지 않는 조건에서 인양되어야 한다.

즉, 물체의 체적에 비해 비대칭형인 경우는, 무게중심이 길이에 의하지 않고 무게중심의 기준점이 상호 일치되는 조건에서 크레인의 안정적인 인양작업이 이루어진다.

통상, 인양하고자 하는 각 견인지점에 대해 인양하는 물체의 무게중심이 틀어져 버리면, 상대적으로 크레인의 프레임에 막대한 하중의 영향이 미치며, 과중량의 물체를 각 지점에서 인양함에 있어서, 더욱이 무게중심이 제대로 맞지 않는 상태일 경우, 인양하는 와이어 로우프의 긴장허용치를 벗어난 와이어 로우프의 절단발생, 붐의 변형 등의 안전사고가 발생된다.

크레인을 통한 인양된 물체의 무게의 균형을 맞추기 위해 물체 무게중심이 수평이 이루어지도록 어느 일측에 무게를 더 가하는 방법을 채택하고 있으나, 이는 일부 기타 중장비를 이용한 정도로서 수평위치의 보정 등의 가능한 상태인 경우이거나, 비교적 수정이 가능한 정도의 중량체를 갖는 물체의 인양작업에서만 해당된다.

물체를 예를 들면, 교량의 세그먼트, 상판 등과 같이 100톤~150톤 가량의 과중량체를 인양하고자 하는데 있어서, 상기와 같은 통상적인 방법으로는 인양물의 중량에 대해 작업자의 안전 및 크레인의 사용범위를 벗어나는 한계치에 이르러 결국 크레인및 작업자의 안전상에 있어 작업이 허용되지 않는다.

특히, 상기와 같이 인양하고자 하는 물체의 무게중심이 제대로 조정되지 않는 범위에 사용되는 크레인은 교량의 시공방법에 있어, 프리캐스트로 제작된 세그먼트(Segment) 데크 또는 박스를 캔틸레버공법(free cantilever method)으로 교량을 시공하는 크레인의 경우에는 더욱 적합하지 적용이 어렵다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 과중량체인 인양물의 무게중심에 대한 균형을 맞추어 물체를 안정된 자세를 유지한 상태에서 인양이 이루어질 수 있도록 하여 크레인의 안전성 보장과 함께 작업자의 작업성을 보다 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 바닥면으로부터 구축된 프레임의 상부 양측으로부터 각각 수평 이송가능하게 설치되는 이송대차와, 이송대차 상부에 설치되어 와이어 로우프로서 리프팅 로울러가 설치된 승하강체를 통해 물체를 인양시키는 권취기를 포함하여서 된 크레인에 있어서, 상기 각 승하강체가 길이방향 중앙에 물체에 대한 무게중심을 조정하기 위한 조정수단이 연결되되, 상기 조정수단은 제1프레임과, 제1프레임 양단에 일단이 회동가능하게 연결되는 회절링크와, 상기 회절링크의 타단이 회동가능하게 연결되는 제2프레임과, 상기 제1프레임과 제2프레임에 사이에 경사지게 설치되어 제1프레임에 대한 제2프레임을 좌우 스윙동작시키는 유압실린더와, 상기 제2프레임 하부 양단에 설치되어 물체를 연결하기 위한 리프팅 바아로 구성된 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 고안인 무게중심 조정장치가 구비된 크레인을 도시한 정면도이고, 도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 무게중심 조정장치의 작동상태를 예시한 정면도이다.

본 고안은 바닥면으로부터 구축된 프레임(1)의 상부 양측으로부터 각각 수평 이송가능하게 설치되는 이송대차(2)와, 이송대차(2) 상부에 설치되어 와이어 로우프(L)로서 리프팅 로울러(R)가 설치된 승하강체(4)를 통해 물체(W)를 인양시키는 권취기(3)를 포함하여서 된 크레인(10)에 있어서, 상기 각 승하강체(4)가 길이방향 중앙에 물체에 대한 무게중심을 조정하기 위한 조정수단이 연결되되, 상기 조정수단은 제1프레임(11)과, 제1프레임(11) 양단에 일단이 회동가능하게 연결되는 회절링크(12)와, 상기 회절링크(12)의 타단이 회동가능하게 연결되는 제2프레임(13)과, 상기 제1프레임(11)과 제2프레임(13) 사이에 경사지게 설치되어 제1프레임(12)에 대한 제2프레임(12)을 좌우 스윙동작시키는 유압실린더(14)와, 상기 제2프레임(13) 하부 양단에 설치되어 물체(W)를 연결하기 위한 리프팅 바아(15)로 구성된다.

상기 제1프레임(11), 제2프레임(13)에 대해 상기 유압실린더(14)의 일단은 제1프레임(11)측에 회동가능하게 연결되고, 유압실린더(14)의 작동로드 일단은 제2프레임(13)측에 회동가능하게 연결된다.

상기 제1프레임(11), 제2프레임(13)에 대해 회절링크(12)는 전후에 복수개 대응되게 설치된다.

상기 리프팅 바아(15)는 제2프레임(13)에 대해 일단이 회동가능하게 연결 설치된다.

도면 중 미설명 부호 G는 물체(인양물)의 중심 선상을 나타내고, 도시된 일점쇄선은 상하 승하강체(4) 및 승하강체(4)와 연결설치된 제1프레임(11)의 중심 선상을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 고안의 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 크레인(10)을 이용한 물체(W)의 인양은 어느 기준이 되는 소정높이의 지점으로부터 프리캐스팅 타입의 공법으로 이동가능하게 설치된 크레인의 프레임(1)상으로부터 이송대차(2)가 설치된 그 하부에서 물체(W)의 인양이 이루어진다.

상기 이송대차(2)측의 하부에 와이어 로우프(L)로서 설치된 리프팅 로울러(R)는 승하강체(4)로 하여금 제1프레임(11)의 중앙 상부에 위치되며, 제1프레임(11)과 나란히 횡으로 대응되는 제2프레임(13)의 하부측 리프팅 바아(15)를 이용하여 물체(W)를 연결한다.

인양하고자 하는 물체의 연결은, 대략 물체의 중심점을 기점으로 양측에 연결된다.

한편, 도면상에서 도시된 리프팅 바아(15)는 물체(W)를 관통하여 매달거나, 별도의 도구를 이용하여 이음 연결하는 방식으로서, 물체의 상부 측면부분을 각 네지점에서 연결한 것이다.

상기와 같이 리프팅 바아(15)가 연결된 상태에서 크레인(10)의 구동에 의해 와이어 로우프(L)의 인장력으로 물체(W)를 들어올리게 된다.

이때 물체(W)에 대한 무게중심은 물체의 형상이 갖는 부피에 대한 체적에 따라 실제 중심 선상(G) 보다도 중량이 어느 일측으로 무게에 대한 편차가 발생하게 된다. 이러한 무게 편차에 대해 승하강체(4)와 연결된 제1프레임(11)과 제2프레임(13)의 평행하는 간격, 즉, 물체(W)의 무게중심을 보정함으로써 인양하고자 하는 크레인(10)의 인양능력을 안정적으로 발휘할 수 있다.

상기 제1프레임(11)으로부터 제2프레임(13)과 연결된 유압실린더(14)를 구동하여 작동로드를 첨부된 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 더 전진시키거나 후진시키는 동작을 취해 주면, 제1프레임(11)과 제2프레임(13)의 양단을 연결하는 회절링크(12)는 평행사변형으로 기울기를 갖게 되면서 물체(W)의 무게 중심을 콘트롤 한다.

한편, 작동되는 상기 유압실린더(14)는 제1프레임(11)과 제2프레임(13) 사이에서 그 양측이 회동가능하게 설치된 것으로서, 상기 회절링크(12)의 회절은 결국 제1프레임(11)에 대한 제2프레임(13)을 좌우방향으로 스윙되게 조절하면서 무게 중심점을 찾아낸다.

즉, 상기 제2프레임(13)의 하부에 설치된 리프팅 바아(15)는 물체(W)를 연결하는 상태 수직되는 상태로 나란히 유지하고, 제1프레임(11)과 제2프레임(13)의 양단을 연결하는 회절링크(12)는 회절된 각도에 대해 실질적으로 제1프레임의 중앙에 연결된 승하강체(4)의 중심점이 물체(W)의 무게중심점에 위치하는 상태에서 물체의 수평을 잡아주게 된다.

상기 유압실린더(14)의 작동에 의해 굴절되는 회절링크(12)는 제1프레임(11), 제2프레임(13)에 대해 평행사변형으로, 그 스윙각도를 안정적으로 보조하는 역할로서 동작이 이루어진다.

이와 같은 형태는 크레인의 양측에서 각각 이루어지며, 무게중심점이 일치하는 상태에서 유압실린더의 조정을 정지하고, 이때부터 물체를 인양하게 된다.

물체의 인양은 승하강체(4)측의 리프팅 로울러(R)에 연결된 와이어 로우프(L)를 권취기(3)의 구동에 의해 인양되며, 인양된 물체(W)의 위치는 크레인(10)의 이송대차(2)의 조정으로서 위치를 확정하여 이송시킬 수 있게 된다.

특히, 비대칭형인 물체의 무게 중심점에 대한 수평을 완전히 보정한 상태에서 인양함으로써, 각 양측에서 지지하여 인양하는 크레인에 미치는 하중편차를 없애 크레인 자체에 전달되어 발생되는 와이어 로우프의 절단, 트러스의 변형 등 얘기치 않은 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같이 인양된 물체의 후 작업성이 편리해짐으로써 작업자가 보다 안전하게 작업할 수 있게 된다. 이는 가령, 교각의 트러스를 구축하기 위해 100톤~150톤 가량의 중량이 나가는 교량 상판 등의 세그먼트 인양 조합시 더욱 안정적인 상태에서 무게중심이 맞는 수평상태로 인양할 수 있어, 시공방법에 따른 프리캔틸레버 공법으로 교량을 시공하는 크레인의 경우에 더욱 적합하게 사용할 수 있으며, 물체를 들어올리는 모든 크레인에 적용하여 사용할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안의 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치는, 과중량체의 물체를 걸어 인양하는 크레인에 있어서, 물체가 인양되는 상태에서 유압실린더를 이용한 제1프레임에 대해 회절링크의 각도조정으로 리프팅바아를 통해 인양 물체를 매달고 있는 제2프레임을 스윙조작하여 특히 비대칭형의 물체가 갖는 무게중심점을 찾아 물체의 자세를 유지한 상태로 인양함으로써, 크레인의 승하강체를 포함하는 구성요소에 편중되는 집중하중을 방지하여 안정적인 물체의 인양을 구현하고, 무게중심이 잡힌 물체의 승강으로서 이후 이어지는 조립 및 고정작업 등을 안전하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안인 무게중심 조정장치가 구비된 크레인을 도시한 정면도,

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 무게중심 조정장치의 작동상태를 예시한 정면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 프레임 2: 이송대차

3: 권취기 4: 승하강체

10: 크레인 11: 제1프레임

12: 회절링크 13: 제2프레임

14: 유압실린더 15: 리프팅 바아

W: 물체

Claims (2)

1. 바닥면으로부터 구축된 프레임(1)의 상부 양측으로부터 각각 수평 이송가능하게 설치되는 이송대차(2)와, 이송대차(2) 상부에 설치되어 와이어 로우프(L)로서 리프팅 로울러(R)가 설치된 승하강체(4)를 통해 물체(W)를 인양시키는 권취기(3)를 포함하여서 된 크레인(10)에 있어서,

   상기 각 승하강체(4)가 길이방향 중앙에 물체에 대한 무게중심을 조정하기 위한 조정수단이 연결되되, 상기 조정수단은 제1프레임(11)과, 제1프레임(11) 양단에 일단이 회동가능하게 연결되는 회절링크(12)와, 상기 회절링크(12)의 타단이 회동가능하게 연결되는 제2프레임(13)과, 상기 제1프레임(11)과 제2프레임(13) 사이에 경사지게 설치되어 제1프레임(12)에 대한 제2프레임(12)을 좌우 스윙동작시키는 유압실린더(14)와, 상기 제2프레임(13) 하부 양단에 설치되어 물체(W)를 연결하기 위한 리프팅 바아(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1프레임(11), 제2프레임(13)에 대해 회절링크(12)는 전후로 복수개 대응되게 설치된 것을 특징으로 하는 크레인용 인양물의 무게중심 조정장치.