KR20090076448A

KR20090076448A - 크레인의 와이어로프 균형장치

Info

Publication number: KR20090076448A
Application number: KR1020080002406A
Authority: KR
Inventors: 전명환; 김성봉; 김영범
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-07-13

Abstract

본 발명은 크레인의 와이어로프 균형장치에 관한 것으로서, 중량물의 흔들림이나 쏠림으로 인한 와이어로프의 불균형 또는 와이어로프의 파단으로 인한 충격을 흡수하는 구조를 이루는 크레인의 와이어로프 균형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 천장 크레인의 트롤리 상부에 설치되어 상기 크레인의 와이어로프의 길이 변화에 따른 불균형을 보완하고 충격을 흡수할 수 있는 와이어로프 균형장치로서, 상기 트롤리의 상면에 설치되는 중앙 지지대와, 상기 중앙 지지대의 상부에 회동 가능하게 설치되는 균형 빔과, 상기 균형 빔의 양단부 부근에 각각 설치되어 상기 와이어로프의 단부를 고정하는 와이어로프 고정금구와, 상단부가 상기 균형 빔의 단부에 고정되고 하단부가 상기 트롤리에 고정되어 있으며 상기 균형 빔의 회동 운동에 대해 완충력을 발생하는 완충기가 상기 균형 빔의 양단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 균형장치를 제공한다.

유압완충기, 와이어로프 균형장치, 크레인, 트롤리, 거더

Description

크레인의 와이어로프 균형장치{ WIRE-ROPE BALANCING DEVICE OF CRANE }

본 발명은 크레인의 와이어로프 균형장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 천장크레인(Overhead Travelling Crane)을 사용하여 운반물을 들어 옮기기는 도중, 운반물의 흔들림이나 쏠림으로 인하여 권상 하중을 지지하고 있는 복수의 와이어로프 간에 발생한 균형에 필요한 길이 차이를 흡수하여 상기 와이어로프가 고정되어 있는 권상장치와 트롤리를 비롯한 크레인 전체에 가해지는 충격을 완화하고 흡수하는 와이어로프 균형장치에 관한 것이다.

일반적으로 크레인(Crane)은 중량물을 들어올려서 수직 또는 수평방향으로 이동시키는 기계를 칭한다. 이러한 크레인은 조선소나 항만, 각종 공장에서 재료나 제품 등의 운반물을 입체적으로 이동시키는 작업에 사용된다.

이중 천장크레인(Overhead Crane)은 크레인의 종류 중 가장 흔하게 사용되는 것 중의 하나로 공장이나 창고의 천장에 설치되어 사용되었다.

상기 천장크레인은 마주보는 벽을 따라 부설된 레일에 직각으로 걸쳐서 상기 레일을 따라 주행하는 거더(Girder)과, 상기 빔 상에 권상(捲上) 및 횡행(橫行)장치를 갖는 트롤리(Trolley)가 설치되어 있고, 상기 트롤리 상에 설치된 권상장치에 운반물을 매달아 상승 또는 하강시키는 크레인의 한 종류로서 이를 이용하면 무겁고 부피가 큰 중량물을 건물 내 어느 장소에도 쉽게 운반할 수 있기 때문에 흔히 사용된다.

이하에서는 도면을 참조하여 종래의 천장크레인을 살펴보도록 한다.

도 5는 종래의 천장크레인에 장착된 권상장치를 도시한 정면도이고, 도 6는 종래의 와이어로프 균형장치를 도시한 정면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 권상장치는 천장크레인의 빔(520) 위를 움직이는 트롤리(510)에 설치되며, 운반물을 상승 또는 하강시키는 매개체인 와이어로프(530,531)와, 상기 와이어로프(530,531)를 감거나 풀어서 그 길이를 조절하는 와이어드럼(511)과 상기 와이어드럼(511)을 구동시키는 구동장치(512)와, 운반물을 장착하는 훅블록(550)과, 상기 훅블록(550)의 하단에 장착된 훅(552)와, 상기 훅블록(550)과 와이어로프로 연결된 쉬브블록(540)과, 상기 와이어로프(530,531)의 일단을 유동지지하고 충격을 흡수하는 와이어로프 균형장치(600)로 구성되어 있다. 또한, 권상 하중이 가해질 때 상기 와이어로프(530,531)에 가해지는 힘의 크기와 방향을 바꾸어주기 위하여 상기 쉬브블록(540)과 상기 훅블록(550)은 다수의 쉬브(541,551)를 구비하고 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 와이어로프 균형장치(600)는 상기 와이어로프(530,531)의 일단을 고정하는 제1 및 제2 와이어로프 고정금구(610,611) 와, 양단에 상기 제1 및 제2 와이어로프 고정금구(610,611)가 좌우로 유동가능하도록 장착되어있는 균형 빔(620)과, 상기 균형 빔(620)의 좌우가 아래위로 회동가능하도록 지지하는 중앙지지대(630)와, 상기 중앙지지대(630)의 좌우에 배치되어 상기 균형 빔(620)이 일정이상 좌우로 기울어지지 않도록 하는 제1 및 제2 받침대(640,650)로 구성되어 있으며, 상기 균형 빔(620)의 좌우 끝단의 하부와 상기 받침대(640,650)의 상면에는 상기 균형 빔(620)의 좌우 끝단의 하부와 상기 받침대(640,650)의 상면이 부딪힐 때의 충격을 흡수하기 위한 쿠션용 고무(621,622,641,651)가 부착되어 있다.

상기 천장크레인에서 중량물(미도시)을 이동시킬때 상기 와이어로프 균형장치(200)에서 충격을 흡수하는 과정을 살펴보면, 먼저 상기 구동장치(512)가 동작하여 상기 와이어드럼(511)이 정회전 또는 역회전함으로써, 상기 와이어로프(530,531)가 상기 와이어드럼(511)에 감기거나 풀리게 되고, 이에 따라 상기 훅(552)에 중량물(미도시)이 걸린 훅블록(550)이 상승 또는 하강하게 된다. 상기 훅블록(550)이 상승된 상태에서 천장크레인의 트롤리(510)가 이동하게 되면 중량물의 흔들림이나 쏠림으로 인하여 상기 훅블록(550)이 좌우로 흔들리게 된다. 이로 인해 상기 훅쉬브(551)와 상기 쉬브쉬브(541) 사이를 연결시켜 주는 좌우 와이어로프(530,531)에 가해지는 힘이 서로 달라지면서 좌우 와이어로프(530,531) 간에 균형에 필요한 길이 차이가 발생된다. 이로 인해 상기 균형 빔(620)이 중앙지지대(630)를 중심으로 하중이 더 많이 실린 와이어로프(530,531)가 매달려 있는 와이 어로프 고정금구(610,611)쪽으로 기울어지게 된다. 상기 균형 빔(620)이 너무 기울어지면 좌우의 제1 또는 제2 받침대(640,650)의 상면에 상기 균형 빔(620)의 끝단의 하면이 부딪히는데 이를 통해 상기 균형 빔(620)이 너무 기울어져서 권상장치와 트롤리(510)를 비롯한 크레인 장치에 치명적 충격이 가해지지 않게 된다.

그런데, 상기한 종래 크레인에서 와이어로프 균형장치(600)의 균형 빔(620) 끝단의 하면과 받침대(640,650)의 상면에 장착된 쿠션용 고무(621,622,641,651)만으로는 중량물의 흔들림이나 쏠림으로 인해 상기 와이어로프(530,531)에 가해지는 힘의 차이나 상기 와이어로프(530,531)중 하나가 파단됨으로 인하여 상기 균형 빔(620)의 끝단의 하면과 상기 받침대(640,650)의 상면이 부딪힐때 발생하는 충격량을 충분히 흡수할 수 없으며, 충격속도를 감소시키기 위한 별도의 장치도 없었기 때문에 상기 쿠션용 고무(621,622,641,651)를 통해 흡수되지 못한 충격량이 천장크레인의 권상장치 및 관련 구조물에 그대로 가해져서 천장크레인이 고장나거나 파손되어 수명이 짧아지는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 전술한 종래의 크레인의 와이어로프 균형장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유압완충기를 사용하여 중량물의 흔들림이나 쏠림으로 인한 와이어로프의 불균형 또는 와이어로프의 파단으로 인한 충격을 흡수하는 구조를 이루는 크레인의 와이어로프 균형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 천장 크레인의 트롤리 상부에 설치되어 상기 크레인의 와이어로프의 길이 변화에 따른 불균형을 보완하고 충격을 흡수할 수 있는 와이어로프 균형장치로서, 상기 트롤리의 상면에 설치되는 중앙 지지대와, 상기 중앙 지지대의 상부에 회동 가능하게 설치되는 균형 빔과, 상기 균형 빔의 양단부 부근에 각각 설치되어 상기 와이어로프의 단부를 고정하는 와이어로프 고정금구와, 상단부가 상기 균형 빔의 단부에 고정되고 하단부가 상기 트롤리에 고정되어 있으며 상기 균형 빔의 회동 운동에 대해 완충력을 발생하는 완충기가 상기 균형 빔의 양단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 균형장지를 제공한다.

이를 통하여 상기 와이어로프의 길이 변화를 적절히 보상하여 권상 하중의 균형을 맞출 수 있으며, 상기 와이어로프의 파단으로 인해 크레인에 전달되는 충격량 및 충격속도를 감소시키게 된다.

또한, 상기 완충기는 체크밸브, 어큐머레이터, 오리피스, 실린더와 피스톤을 포함하여 이루어지며, 상기 실린더 내부에 충전된 오일이 오리피스를 통과함에 따라 피스톤의 속도를 감속시켜 충격 에너지를 용이하게 흡수하는 구조를 이루는 유압 완충기인 것을 특징으로 한다.

이를 통하여 무거운 하중과 충격에도 크레인을 안정적으로 운용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 크레인의 와이어로프 균형장치에 의하면 중앙지지대에 좌우로 회동가능하게 고정된 균형 빔의 양단에 유압완충기가 각각 결합형성되어 있기 때문에 운반물의 흔들림 및 장치의 불균형에 의한 좌우 와이어로프의 길이 변화 또는 좌우 와이어로프 중 한 와이어로프의 파단으로 인한 충격속도 및 충격하중을 흡수할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명으로 한정하는 것이 아니다.

도 1는 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치를 포함한 권상장치가 트롤리에 장착된 모습을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치가 구비된 권상장치에서 발생한 와이어로프의 길이불균형에 의한 충격이 흡수되는 모습을 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치의 유압완충기를 도시한 단 면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 와이어로프 균형장치(200)를 포함한 권상장치는 거더(120) 위를 움직이는 트롤리(110)에 설치되며, 운반물을 상승 또는 하강시키는 매개체인 와이어로프(130,131)와, 상기 와이어로프(130,131)를 감거나 풀어서 그 길이를 조절하는 와이어드럼(111)과, 상기 와이어드럼(111)을 구동시키는 구동장치(112)와, 운반물을 걸 수 있는 훅블록(150)과, 상기 훅블록(150)의 하단에 장착된 훅(152)과, 상기 훅블록(150)과 와이어로프로 연결된 쉬브블록(140)과, 상기 와이어로프(130,131)의 일단을 유동지지하고 충격을 흡수하는 와이어로프 균형장치(200)로 구성되어 있다. 또한, 권상 하중이 가해질 때 상기 와이어로프(130,131)에 가해지는 힘의 크기와 방향을 바꾸어주기 위하여 상기 쉬브블록(140)과 상기 훅블록(150)은 다수의 쉬브(141,151)를 구비하고 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 와이어로프 균형장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어로프(130,131)의 일단을 고정하는 제1 및 제2 와이어로프 고정금구(210,211)와, 상기 제1 및 제2 와이어로프 고정금구(210,211)가 좌우로 유동가능하도록 장착되어있는 균형 빔(220)과, 상기 균형 빔(220)의 좌우가 아래위로 회동가능하도록 지지하는 중앙지지대(230)와, 상기 중앙지지대(230)의 좌우에 끝단이 회동지지되어 상기 균형 빔(220)이 좌우로 기울어지는 속도를 완화하는 제1 및 제2 유압완충기(401,402)로 구성되어 있다.

또한, 상기 유압완충기(401,402)는 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 작동유(411)가 들어있는 실린더(410)와 상기 작동유(411)의 압력을 유지하는 어큐머레 이터(412)와 상기 작동유(411)에 압력을 가하는 피스톤(413) 및 피스톤암(417)으로 구성되어 있고, 상기 피스톤(413)은 압력이 가해진 작동유(411)가 압력이 낮아진 공간으로 이동할 수 있도록 오리피스(414)와 회유구(415) 및 체크밸브(416)를 구비하고 있으며, 상기 유압완충기(401,402)의 양 끝단에는 외부장치에 부착되었을때 회동가능하도록 힌지(418,419)가 구비되어 있다.

다음으로 본 발명의 크레인 트롤리의 와이어로프 균형장치의 동작과정을 구체적으로 설명한다.

운반물(미도시)의 흔들림이나 기타 장치의 불균형으로 인하여 상기 두 와이어로프(130,131) 간에 균형에 필요한 길이 차이가 발행하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 균형 빔(220)이 상기 중앙지지대(230)를 중심으로 길이 차이가 필요한 와이어로프(130,131)가 매달려 있는 와이어로프 고정금구(210,211)쪽으로 기울어지게 된다.

이때, 상기 균형 빔(220)의 양단에 구비되어 있는 유압완충기(401,402)중 하나는 수축되고 다른 하나는 인장되면서 상기 와이어로프(130,131)의 길이 불균형에 의한 충격이 흡수된다.

상기 와이어로프(130,131) 중 하나가 파단되었을 때 역시 상기 유압완충기(401,402)에 의해 충격속도 및 충격량이 흡수된다.

도 1는 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치를 포함한 권상장치가 트롤리에 장착된 모습을 도시한 정면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치를 도시한 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치가 구비된 권상장치에서 발생한 와이어로프의 길이불균형에 의한 충격이 흡수되는 모습을 도시한 정면도이다.

도 4은 본 발명에 따른 와이어로프 균형장치의 유압완충기를 도시한 단면도이다.

도 5는 종래의 천장크레인에 와이어로프 균형장치가 장착된 권상장치를 도시한 정면도이다.

도 6는 종래의 와이어로프 균형장치를 도시한 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110:트롤리 111:와이어드럼

112:구동장치 120:거더

130:제1 와이어로프 131:제2 와이어로프

140:쉬브블록 141:쉬브블록 쉬브

150:훅블록 151:훅블록 쉬브

152:훅 200:와이어로프 균형장치

210:제1 와이어로프 고정금구 211:제2 와이어로프 고정금구

220:균형 빔 230:중앙지지대

401:제1 유압완충기 402:제2 유압완충기

410:실린더 411작동유

412:어큐머레이터 413:피스톤

414:오리피스 415:회유구

416:체크밸브 417:피스톤암

418:제1 힌지 419:제2 힌지

Claims

천장 크레인의 트롤리 상부에 설치되어 상기 크레인의 와이어로프의 길이 변화에 따른 불균형을 보완하고 충격을 흡수할 수 있는 와이어로프 균형장치로서,

상기 트롤리의 상면에 설치되는 중앙 지지대와,

상기 중앙 지지대의 상부에 회동 가능하게 설치되는 균형 빔과,

상기 균형 빔의 양단부 부근에 각각 설치되어 상기 와이어로프의 단부를 고정하는 와이어로프 고정금구와,

상단부가 상기 균형 빔의 단부에 고정되고 하단부가 상기 트롤리에 고정되어 있으며 상기 균형 빔의 회동 운동에 대해 완충력을 발생하는 완충기가 상기 균형 빔의 양단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 크레인의 와이어로프 균형장치.
제 1 항에 있어서, 상기 완충기는 체크밸브, 어큐머레이터, 오리피스, 실린더와 피스톤을 포함하여 이루어지며, 상기 실린더 내부에 충전된 오일이 오리피스를 통과함에 따라 피스톤의 속도를 감속시켜 충격 에너지를 용이하게 흡수하는 구조를 이루는 유압 완충기인 것을 특징으로 하는 크레인의 와이어로프 균형장치.