KR200438972Y1 - 크레인의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 크레인의 안전장치에 관한 것으로서, 프레임에 대하여 회동되는 회동프레임에 고정되는 컬럼(10)과, 컬럼(10)에 샤프트(h)를 힌지축으로 상하 회동가능하게 결합되는 메인붐(20)과, 컬럼(10)과 메인붐(20) 사이에 설치되어 그 메인붐(20)을 샤프트(h)에 대하여 상하방향으로 들어올리는 유압실린더(30)와, 메인붐(20)에서 신장 가능하게 설치되는 복수개의 다단붐(40)과, 다단붐(40)의 선단에 설치되는 것으로서 도르레(51)가 설치된 헤드(50)와, 헤드(50)에 대하여 상하로 이동됨으로써 하중물을 인양하는 인양기구(60)와, 컬럼(10)에 설치되어 인양기구(60)와 연결된 케이블을 권취함으로써 그 인양기구(60)를 들어올리는 권취드럼(70)을 포함하는 차량운반용 크레인에 설치되는 것으로서, 메인붐(20)과 헤드(50) 중 어느 하나에 설치되어 펄스를 송신 및 수신하는 펄스송수신부(110)와, 메인붐(20)과 헤드(50) 중 다른 하나에 설치되어 펄스를 펄스송수신부(110)로 반사하는 반사부(120)와, 펄스송수신부(110)에서 얻어진 펄스신호로부터 펄스송수신부(110)와 반사부(120) 사이의 길이를 산출하는 길이산출부(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

크레인의 안전장치{a crane safe apparatus}

본 고안은 크레인의 안전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가혹한 작업환경에서 부딛침에 의하여 발생될 수 있는 고정을 방지할 수 있는 크레인의 안전장치에 관한 것이다.

크레인이란, 선단에 매달린 인양기구로 하중물을 들어올린 후, 위치를 이동하는 중장비이다. 이러한 크레인은, 프레임에 대하여 회동되는 컬럼(1)과, 컬럼(1)에 샤프트(h)를 힌지축으로 상하 회동가능하게 결합되는 메인붐(2)과, 컬럼(1)과 메인붐(2) 사이에 설치되어 그 메인붐(2)을 샤프트(h)에 대하여 상하방향으로 들어올리는 유압실린더(3)와, 메인붐(2)에서 신장 가능하게 설치되는 복수개의 다단붐(4)과, 다단붐(4)의 선단에 설치되는 헤드(5)와, 헤드(5)에 대하여 상하로 이동됨으로써 하중물을 인양하는 인양기구(6)와, 컬럼(10)에 설치되어 인양기구(60)와 연결된 케이블을 권취함으로써 그 인양기구(6)를 들어올리는 권취드럼(7)을 포함한다. 이때 메인붐(2)에는 붐의 신장길이를 측정하기 위한 붐길이센서(8)가 설치되고, 유압실린더(3)에는 그 유압실린더(3)에 인가되는 힘으로부터 메인붐(2)에 인가되는 하중을 측정하는 하중검출부(9)가 설치된다.

이러한 붐길이센서(8)는 로우프(8a)가 권회된 구조를 가지는데, 로우프(8a)의 단부가 헤드(5)에 고정됨으로써 다단붐(4)이 메인붐(2)으로부터 신장될 때 붐길이센서(8)로부터 인출되는 로우프(8a)의 길이를 측정하여 다단붐의 신장길이가 산출된다.

그리고, 하중검출부(9)는 유압실린더의 몸체측 압력을 측정하는 제1센서(9a)와, 유압실린더의 피스톤측의 압력을 측정하는 제2센서(9b)를 포함하는데, 포트를 통해 주입되는 유체에 의해 유압실린더(5)의 몸체 내부의 하부측벽과 피스톤에 걸리는 내부압력차가 발생하게 되고, 이 압력차는 피스톤이 메인붐(2)을 지지하는 힘으로 해석되며, 유압실린더(5) 몸체 내부의 하부측벽의 압력과 피스톤에 걸리는 압력을 제1,2압력센서(9a)(9b)로 각각 측정하는 것이다.

그런데 크레인 작업은 메인붐(2)에 대하여 다단붐(4)이 신장되며 진행되는데, 이때 신장길이는 수십미터에 달하고, 한편으로 작업환경은 매우 가혹하다. 따라서 작업도중에 로우프(8a)가 다른 물체와 부딛쳐 손상되거나, 다단붐(4)이 신장될 때 많은 먼지에 의하여 로우프(8a)가 붐길이센서(8)로부터 잘 인출되지 못하는 경우가 발생되었다. 더 나아가, 하중검출부(9)의 제1,2센서(9a)(9b)를 연결하는 전선이 다른 물체에 손상되는 경우가 발생하여, 하중물의 하중 검출이 잘 되지 않았었다. 이와 같이 다단붐의 신장 길이나 하중물의 하중이 정확히 측정되지 못할 경우 정격하중이 달라지고, 이를 고려하지 않고 운전을 하다보면 크레인이 전복되는등의 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 가혹한 환경에서도 다른 물체와 부딛쳐 고장이 발생될 가능성을 줄일 수 있음과 동시에 언제나 정확힌 다단붐의 신장길이 및 하중물의 하중을 측정할 수 있어, 전복등의 안전사고를 방지할 수 있는 크레인의 안전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 크레인의 안전장치는,

프레임에 대하여 회동되는 회동프레임에 고정되는 컬럼(10)과, 상기 컬럼(10)에 샤프트(h)를 힌지축으로 상하 회동가능하게 결합되는 메인붐(20)과, 상기 컬럼(10)과 메인붐(20) 사이에 설치되어 그 메인붐(20)을 상기 샤프트(h)에 대하여 상하방향으로 들어올리는 유압실린더(30)와, 상기 메인붐(20)에서 신장 가능하게 설치되는 복수개의 다단붐(40)과, 상기 다단붐(40)의 선단에 설치되는 것으로서 도르레(51)가 설치되는 헤드(50)와, 상기 헤드(50)에 대하여 상하로 이동됨으로써 하중물을 인양하는 인양기구(60)와, 상기 컬럼(10)에 설치되어 상기 인양기구(60)와 연결된 케이블을 권취함으로써 그 인양기구(60)를 들어올리는 권취드럼(70)을 포함하는 차량운반용 크레인에 설치되는 것으로서,
상기 메인붐(20)과 헤드(50) 중 어느 하나에 설치되어 펄스를 송신 및 수신하는 펄스송수신부(110)와, 상기 메인붐(20)과 헤드(50) 중 다른 하나에 설치되어 상기 펄스를 상기 펄스송수신부(110)로 반사하는 반사부(120)와, 상기 펄스송수신부(110)에서 얻어진 펄스신호로부터 펄스송수신부(110)와 반사부(120) 사이의 길이를 산출하는 길이산출부(130);
상기 길이산출부(130)에서 산출된 길이데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 길이데이터송신부(140);
일단이 상기 헤드(50)로부터 돌출되는 브라켓(52)에 연결되고 타단이 상기 인양기구(60)의 도르레에 권회된 케이블(61)과 연결되어 그 인양기구(60)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(210)과, 상기 로드셀(210)로부터 얻어진 하중신호로부터 하중을 산출하는 하중산출부(220); 및
상기 하중산출부(220)에서 산출된 하중데이터를 상기 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 하중데이터송신부(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 고안의 크레인의 안전장치에 따르면, 메인붐에 대한 다단붐의 신장길이를 펄스를 이용하여 측정함과 동시에 길이데이터를 조작자 또는 콘트롤러로 무선으로 송신하고, 하중물의 하중을 로드셀을 이용하여 측정함과 동시에 하중데이터를 조작자 또는 콘트롤러로 무선으로 송신함으로써, 그들을 상호 연결하는 전선의 사용을 배제할 수 있다. 따라서 가혹한 작업환경에서도 다른 물체와 부딛쳐 발생될 수 있는 전선의 파손 가능성을 배제할 수 있고, 따라서 언제라도 다단붐의 정확한 신장길이 및 하중을 측정할 수 있어 크레인에 과부하가 인가되지 않도록 할 수 있고, 이에 따라 전복등의 안전사고를 방지할 수 있다라는 작용, 효과가 있다.

이하, 본 고안에 따른 크레인의 안전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 케이블 안전장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 있어서, 붐길이측정부의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 2에 있어서, 하중검출부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 크레인의 안전장치는, 차량의 프레임에 대하여 회동되는 회동프레임에 고정되는 컬럼(10)과, 컬럼(10)에 샤프트(h)를 힌지축으로 상하 회동가능하게 결합되는 메인붐(20)과, 컬럼(10)과 메인붐(20) 사이에 설치되어 그 메인붐(20)을 샤프트(h)에 대하여 상하방향으로 들어올리는 유압실린더(30)와, 메인붐(20)에서 신장 가능하게 설치되는 복수개의 다단붐(40)과, 다단붐(40)의 선단에 설치되는 것으로서 도르레(51)가 설치되는 헤드(50)와, 헤드(50)에 대하여 상하로 이동됨으로써 하중물을 인양하는 인양기구(60)와, 컬럼(10)에 설치되어 인양기구(60)와 연결된 케이블을 권취함으로써 그 인양기구(60)를 들어올리는 권취드럼(70)을 포함하는 차량운반용 크레인에 설치된다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 본원의 안전장치는 다단붐(40)의 신장거리를 측정하는 붐길이측정부(100)와, 인양기구(60)가 인양하는 하중물의 하중을 측정하는 하중검출부(200)를 포함한다.

붐길이측정부(100)는, 메인붐(20)과 헤드(50) 중 어느 하나에 설치되어 펄스를 송신 및 수신하는 펄스송수신부(110)와, 메인붐(20)과 헤드(50) 중 다른 하나에 설치되어 상기 펄스를 상기 펄스송수신부(110)로 반사하는 반사부(120)와, 펄스송수신부(110)에서 얻어진 펄스신호로부터 펄스송수신부(110)와 반사부(120) 사이의 길이를 산출하는 길이산출부(130)를 포함한다. 즉, 길이산출부(130)는, 펄스송수신부(110)와 반사부(120) 사이의 길이를 산출함으로써, 메인붐(20)에 대한 다단붐(40)의 신장 길이를 알 수 있는 것이다. 이때 붐길이측정부(100)는, 길이산출부(130)에서 산출된 길이데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 길이데이터송신부(140)를 더 포함할 수도 있으며, 이 경우 붐길이측정부(100)를 완전히 무선으로 구현할 수 있는 것이다. 본 실시예에서는, 펄스송수신부(110)가 메인부(20)의 측부에 설치되고, 반사부(120)는 헤드(50)의 측부에 설치된 것으로 설명하고 있다.

펄스송수신부(110)는, 레이저 또는 초음파와 같은 펄스신호를 송신 및 수신한다. 이러한 펄스송수신부(110)는 크레인에 설치된 배터리로부터 전원을 공급받거나, 별도의 일회용 또는 충전용 배터리를 이용하여 전원을 공급받을 수 있다. 반사부(120)는, 상기한 펄스신호를 펄스송수신부(110)로 반사시킨다. 길이산출부(130)는, 펄스송수신부(110)에서 입력된 펄스신호를 토대로 반사부(120)까지의 길이를 연산한다. 예를 들면, 특정 펄스가 레이저일 경우, 빛의 속도에 시간차를 곱하여 산출하고, 특정 펄스가 초음파일 경우에 음속에 시간차(송신 후 반사되어 수신된 펄스의 시간차)를 곱하여 산출한다. 길이데이터송신부(140)는, 길이산출부(130)에서 얻어진 다단붐의 신장길이 데이터를 무선으로 전송한다. 이에 따라, 별도의 전선을 사용하지 않고서도 길이데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 전송할 수 있어, 가혹한 작업환경에서 전선이 손상될 가능성을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

상기한 붐길이측정부(100)에 의하여, 메인붐(20)으로부터 다단붐(40)이 수십미터 이상 신장될 때, 펄스송수신부(110)에서 송신된 펄스신호는 반사부(120)에서 반사되어 다시 수신되고, 길이산출부(130)는 송신 후 수신된 펄스신호의 시간차를 이용하여 다단붐(40)의 신장길이를 산출한다. 이후, 길이데이터송신부(140)는 신장길이 데이터를 무선으로 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 전송한다. 즉, 메인붐(20)으로부터 신장되는 다단붐(40)의 신장길이가 수십미터에 달하더라도 펄스를 이용하여 신장길이를 정확히 측정할 수 있고, 종래와 같이 다단붐의 헤드까지 인출되는 로우프와 같은 구성을 채용하지 않으므로 로우프가 손상되거나 인출이 잘 되지 않은 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 것이다.

하중검출부(200)는, 일단이 헤드(50)로부터 돌출되는 브라켓(52)에 연결되고 타단이 인양기구(60)의 도르레(61)에 권회된 케이블(61)과 연결되어 그 인양기구(60)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(210)과, 로드셀(210)로부터 얻어진 하중신호로부터 하중을 산출하는 하중산출부(220)와, 하중산출부(220)에서 산출된 하중데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 하중데이터송신부(230);을 포함한다.

하중산출부(220)는, 하중을 받은 로드셀(210)의 변형을 감지하여, 그 변형량을 검지하여 디지털신호로 바꿈으로써 하중을 산출한다. 하중데이터송신부(230)는, 하중산출부(220)에서 얻어진 하중물의 하중 데이터를 무선으로 전송한다. 이에 따라, 별도의 전선을 사용하지 않고서도 하중 데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 전송할 수 있어, 가혹한 작업환경에서 전선이 손상될 가능성을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

상기한 하중검출부(200)에 의하여, 하중물의 하중은 로드셀(210)로 전달되어 로드셀(210)의 변형을 유도하고, 하중산출부(220)는 로드셀(210)의 변형을 검지하 여 하중을 산출한다. 이후, 하중데이터송신부(230)는 하중데이터를 무선으로 조작자 또는 콘트롤러(C)로 전송한다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 크레인의 안전장치를 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 고안에 따른 케이블 안전장치를 설명하기 위한 도면,

도 3은 도 2에 있어서, 붐길이측정부의 구성을 설명하기 위한 도면,

도 4는 도 2에 있어서, 하중검출부의 구성을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 ... 컬럼 20 ... 메인붐

30 ... 유압실린더 40 ... 다단붐

50 ... 헤드 51 ... 도르레

52 ... 브라켓 60 ... 인양기구

61 ... 도르레 61 ... 케이블

70 ... 권취드럼 100 ... 붐길이측정부

110 ... 펄스송수신부 120 ... 반사부

130 ... 길이산출부 140 ... 길이데이터송신부

200 ... 하중검출부 210 ... 로드셀

220 ... 하중산출부 230 ... 하중데이터송신부

Claims (4)

1. 프레임에 대하여 회동되는 회동프레임에 고정되는 컬럼(10)과, 상기 컬럼(10)에 샤프트(h)를 힌지축으로 상하 회동가능하게 결합되는 메인붐(20)과, 상기 컬럼(10)과 메인붐(20) 사이에 설치되어 그 메인붐(20)을 상기 샤프트(h)에 대하여 상하방향으로 들어올리는 유압실린더(30)와, 상기 메인붐(20)에서 신장 가능하게 설치되는 복수개의 다단붐(40)과, 상기 다단붐(40)의 선단에 설치되는 것으로서 도르레(51)가 설치되는 헤드(50)와, 상기 헤드(50)에 대하여 상하로 이동됨으로써 하중물을 인양하는 인양기구(60)와, 상기 컬럼(10)에 설치되어 상기 인양기구(60)와 연결된 케이블을 권취함으로써 그 인양기구(60)를 들어올리는 권취드럼(70)을 포함하는 차량운반용 크레인에 설치되는 것으로서,

   상기 메인붐(20)과 헤드(50) 중 어느 하나에 설치되어 펄스를 송신 및 수신하는 펄스송수신부(110)와, 상기 메인붐(20)과 헤드(50) 중 다른 하나에 설치되어 상기 펄스를 상기 펄스송수신부(110)로 반사하는 반사부(120)와, 상기 펄스송수신부(110)에서 얻어진 펄스신호로부터 펄스송수신부(110)와 반사부(120) 사이의 길이를 산출하는 길이산출부(130);

   상기 길이산출부(130)에서 산출된 길이데이터를 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 길이데이터송신부(140);

   일단이 상기 헤드(50)로부터 돌출되는 브라켓(52)에 연결되고 타단이 상기 인양기구(60)의 도르레에 권회된 케이블(61)과 연결되어 그 인양기구(60)에 인가되는 하중을 센싱하는 로드셀(210)과, 상기 로드셀(210)로부터 얻어진 하중신호로부터 하중을 산출하는 하중산출부(220); 및

   상기 하중산출부(220)에서 산출된 하중데이터를 상기 조작자 또는 콘트롤러(C)로 무선으로 송출하는 하중데이터송신부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 안전장치.
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