KR20120021355A - 다단계 수차발전소의 이동식 타워크레인과 운반차 - Google Patents

다단계 수차발전소의 이동식 타워크레인과 운반차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다단계 수차발전소에서 수차와 수문 등을 관리하는 타워크레인과 운반차에 관한 것으로, 수차, 발전기, 수문 등의 설치와 인양, 고장수리나 점검을 발전소 공간을 활용하여 능률적으로 수행하기 위하여, 발전소 상판에 복선으로 설치한 궤도의 외측을 타워크레인이 이용하고 내측 궤도를 운반차가 이용하도록 하여 타워크레인은 설치와 인양 및 상? 하역을 전담하고, 운반차는 수차 등의 운반과 보관, 수리를 담당하며, 특히 타워크레인 외곽에 있는 수문 등까지 설치하거나 인양하고 보수할 수 있도록 가로대 위에 보조크레인을 설치함으로써, 검사나 수리가 필요할 때마다 항상 작업을 안전하고 신속하게 진행하여 피해를 줄이고 작업시간을 단축하며 경비를 절약할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

다단계 수차발전소의 이동식 타워크레인과 운반차{Mobile tower-crane and carts of the water power generation plant with multi-level turbines}
본 발명은 다단계 수차발전소에서 수차와 수문을 관리하는 타워크레인과 운반차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다단계로 설치하는 수차와 수문 등을 인양하여 점검과 수리 후 다시 설치하는 타워크레인과 보조크레인, 및 수차 등을 운반하여 임시 보관하거나 수리하기 위한 장소로 활용하는 운반차에 관한 것이다.
수력발전소나 조력발전소에 수 기 내지 수백 기의 수차와 발전기 및 수문이 한 장소에 설치되고, 특히 1대의 수차발전기에 다수의 수차가 다단계로 결속되므로 크레인선박으로 설치장소까지 운반하여 설치해야 하지만 도로와 수문, 수문타워, 등과 빠른 물살로 발전소의 지정된 장소에 접안하기가 어렵다. 또한, 주기적으로 인양하여 소모품을 교체하고 수리할 수 있는 인양장비와 넓은 작업장 겸 임시 보관 장소가 필요하지만 크레인선박을 동원할 때마다 많은 경비가 발생하여 신속하게 대처하기가 쉽지 않다.
인양한 수차를 임시 보관할 수 있는 공간은 발전기 사이의 공간과 발전소 외곽밖에 없고, 수차 등을 타워크레인에 달고 이동하려면 속도가 느리므로 상당한 시간이 소요되고 위험도 뒤따른다.
그러므로 안전한 장소에 하역한 수차와 발전기 등을 운반하여 설치하고 인양할 수 있는 타워크레인과 운반차가 필요하다. 특히 운반차는 크레인 밑을 통과할 수 있어야 하므로 운반차 궤도는 안쪽에, 크레인 궤도는 밖에 복선으로 설치한다.
수차가 수중에서는 드럼에 들어있는 공기의 부력을 조절하지 않으면 가라앉히기 어려울 정도로 가벼워질 수 있지만 유체가 물로 채워진 물주머니수차를 수면 위로 인양하려면, 타워크레인은 수백 톤의 하중을 들어 옮길 수 있도록 지지대와 호이스트의 능력이 여유가 있어야 한다.
보조크레인은 수문과 수문타워의 작동기기를 설치하고 이동하는데 필요할 뿐만 아니라 수차를 현장에서 보수할 때 사다리 대용으로 공구함을 갖춘 작업박스로 수차날개 사이까지 안전하게 접근하여 작업할 수 있도록 리모컨으로 작동한다.
운반차는 2개의 I빔을 직사각형으로 고정하는 방법과, 간격을 넓혔다 좁혔다 함으로써 사용하지 않을 때는 한적한 곳에 모아두는 방법 중에서 택일하게 되는데, 전자는 제작비용이 적은 대신 보관 장소가 넓어야 하고 후자는 굽은 팔과 유압장치를 부착하느냐, 않느냐에 따라서 제작비용과 작업의 불편 여부에 차이가 생긴다.
체인으로 결속하는 것이 가장 저렴한 대신 작업상의 불편과 위험이 있고, 굽은 팔을 핸들로 굽혔다 폈다 하는 작동을 인력으로 할 때 수고가 따른다.
가장 이상적인 것은 유압장치로 간격을 조절하는 것으로 리모컨이나 스위치로 물체가 실린 상태에서도 간격을 조절할 수 있으므로 운전이 간편하고, 굽은 팔이 없으면 물체를 싣고 내릴 때 실수로 유압장치에 손상을 입힐 수 있다.
운반차마다 구동모터를 설치하거나, 발전소 양쪽 끝에 설치한 호이스트를 이용하여 와이어로 당겨 모든 운반차를 동시에 작동함으로써 운반차를 이동하는데, 후자의 경우 충돌의 위험은 없으나 2개의 와이어를 사용하고 일정한 거리마다 늘어진 와이어를 들어주는 활차를 설치해야 한다. 한 운반차에 수차를 2기 이상 실을 수 있으면 3~5대만으로 충분하므로 우반차마다 동력이동장치로 관리하고 접근감지센서의 부착으로 충돌을 예방하면 무인운전도 가능하다.
보조크레인을 사용할 때는 수문의 하중으로 타워크레인이 넘어가지 않도록 하는 안전조치가 필요하고, 수차 인양용 호이스트로 수문 설치나 인양을 보조할 수 있다.
[문헌 1] KR 10-2009-0088792(특허출원 번호) (홍문표) 2009. 9. 20. [문헌 2] KR 10-2009-0088795(특허출원 번호) (홍문표) 2009. 9. 20. [문헌 3] KR 10-2010-0027024(특허출원 번호) (홍문표) 2010. 3. 26. [문헌 4] KR 10-2010-0027025(특허출원 번호) (홍문표) 2010. 3. 26. [문헌 5] KR 10-2010-0027026(특허출원 번호) (홍문표) 2010. 3. 26. [문헌 6] KR 10-2010-0027030(특허출원 번호) (홍문표) 2010. 3. 26.
[문헌 7] 수력발전(hydroelectric power generation) Daum 백과사전(on line)(검색일 2008-11-25) [문헌 8] Tidal power Daum 백과사전(on line)(검색일 2008-11-25)
그러므로 다단계 수차발전소에서 수차, 발전기, 수문, 모터 등의 고장수리하거나 정기적으로 점검할 때, 타워크레인과 운반차를 설치하여 작업시간을 단축하고, 발전소 공간을 활용하며, 특히 타워크레인 외곽에 위치한 수문을 운반? 설치하거나 인양할 때, 신속하고 안전하게 작업할 수 있는 타워크레인과 보조크레인 및 운반차를 개발하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 타워크레인이 발전소 상판(64)에 설치하는 타워크레인용 궤도(116a)와, 상기 궤도를 따라 이동할 때 탈선방지를 위해 양면에 날개를 부착한 복수의 바퀴(146)와, 상기 바퀴와 삼각지지대(120)와 가로대(113a)로 구성하는 타워와, 상기 가로대에서 좌우로 이동하거나 중앙에 고정하는 호이스트(98)와, 상기 호이스트와 대상물을 와이어로 결속하는 2개의 다단계 도르래(40b)로 구성하는 크레인과, 모터와 샤프트로 구성한 동력이동장치 및 리모컨과, 상기 가로대 상단의 보조크레인(113b)으로 구성한다.
상기 보조크레인은 상기 가로대(113a) 상단에서 기어박스(132a)와 상기 가로대 사이에 회전축과 베어링(50)과 회전궤도(116b)로 결속한 360도 회전 장치와, 상기 기어박스에 경첩으로 결속하고 유압장치(173)로 높이와 회전반경을 조절하는 상기 보조크레인(113b) 팔과, 상기 기어박스에 결속한 호이스트(98a)로 구성하는 보조크레인(113b)과, 상기 보조크레인 사용 중에 상기 삼각지지대(120) 하부를 궤도(116a)에 고정하는 잠금장치를 특징으로 한다.
현장보수작업을 원활하게 진행하기 위하여 상기 타워크레인, 또는 보조크레인에 결속하는 작업 공간과 공구함으로 구성하는 작업박스를 활용하고 사용하지 않을 때는 가로대 상단에 보관한다.
상기 타워크레인궤도(116a) 안쪽에 위치한 운반차궤도(116b)와, 탈선방지용 날개를 부착한 복수의 바퀴(146)와, 2개의 I빔(41)을 결속 또는 결합하여 벌림 간격을 조절하는 체인(118), 굽은 팔(178), 또는 유압 팔 중 하나와, 상기 체인, 또는 굽은 팔을 수동으로 조작하거나 상기 굽은 팔 또는 유압 팔을 동력으로 조작하는 벌림 폭 조절장치와, 모터와 샤프트로 구성하는 바퀴동력장치로 운반차(136)를 제작하고, 거리 감지센서와 스위치박스 및 작동리모컨으로 작동한다.
현장 보수작업을 할 수 있도록 상기 복수의 운반차 중 1대에 평면 바닥과 난간, 및 공구함을 구비한다.
설치 또는 인양하여 수리하거나 임시로 보관할 수차와 수문 등의 규격에 따라서 적절하게 제작한 타워크레인과 운반차를 상시 이용할 수 있도록 함으로써 검사나 수리가 필요할 때마다 작업을 신속하게 진행함으로써 피해를 줄이고 작업시간을 단축하며 경비를 절약할 수 있다.
제1도는 타워크레인 입면도
제2도는 타워크레인 상단 및 하부 상세도
제3도는 수문 설치와 인양을 위한 타워크레인 설치 구조도
제4도는 체인 운반차 평면도
제5도는 굽은 팔 운반차 평면도
제6도는 유압장치 운반차 평면도
제7도는 굽은 팔을 유압장치로 조절하는 운반차 평면도
제8도는 타워크레인과 운반차 배치평면도
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 타워크레인과 운반차에 관하여 상세하게 설명한다.
수차발전소 상판에 설치하는 궤도(rail)(116)의 내측을 운반차용, 외측은 타워크레인용으로 복선으로 설치하고 바퀴(146)는 탈선방지 날개가 도 1 및 도 4처럼 궤도(116)를 감쌀 수 있도록 양면 날개로 가공한다.
도 1 및 도 2는 8개의 바퀴(146)를 부착한 삼각지지대(120)와 상기 삼각지지대를 가로지르는 I빔(41)으로 된 가로대(113a)로 타워를 구성하고 좌우로 이동할 수 있는 호이스트(98)를 장착한 타워크레인(131)의 전면도와 측면도로서, 중앙에서는 수차발전기를, 가장자리에서는 수문을 인양하거나 설치할 수 있도록 타워크레인 이동모터(141)와 호이스트 이동모터(141a)에 의해 호이스트(98)의 작동반경을 전후, 좌우로 확장한다.
특히 도 3과 같이 주로 수차를 설치하거나 인양하는 호이스트는 상기 가로대 상단에서 360도 회전하도록 회전축과 베어링(50), 및 회전궤도(116c)로 구성한 기어박스에 별도의 호이스트(98)와, 높이와 회전반경을 조절할 수 있는 보조크레인(113b) 팔을 설치하여 수문과 수문타워의 모터를 설치하거나 교체, 또는 수차를 보수할 때 사용한다.
상기 보조크레인으로 작업할 때는 수문 등의 하중으로 상기 타워크레인이 기울어지거나 전복되지 않도록 볼트너트(115)나 잠금장치(115a)로 지지대 하부를 궤도(116a)에 고정하고, 보조크레인만으로 작업이 어려울 때는 수차용 호이스트를 보조로 이용한다.
운반차(136)는 도 4처럼 1개마다 4개씩의 바퀴(146)를 장착한 2개의 I빔을 체인(118), 굽은 팔(178), 유압장치(173) 등으로 결속하여 도 4와 도 5와 같이 수동으로 I빔의 간격을 조절하거나, 도 6과 도 7과 같이 유압장치를 작동하여 상?하차과정 중에도 벌림 간격을 동력으로 조절한다.
운반차의 이동은 도 4처럼 감속모터로 바퀴를 구동시키고 무인으로 작동할 때는 충돌하지 않도록 거리(접근)감지센서를 이용한다.
타워크레인과 수차의 높이에 따라서 1대의 운반차에 1~2대의 수차를 싣고 그중 1대는 작업자가 점검하거나 수리할 수 있도록 바닥을 평면 패널로 마감하고 난간 등 안전장치를 설치하며, 1개 발전기에 다단계로 설치하는 수차의 수에 따라서 3~5대의 운반차(136)를 배치한다.
도 8은 복선 궤도에 타워크레인과 각종 운반차를 배치한 평면도로서 운반차가 타워크레인 밑으로 통과하고 작업하지 않을 때는 한적한 장소에 접은 상태로 보관한다.
본 타워크레인과 운반차는 다단계수차발전소에는 필수장비이고 특히 4대 강 개발사업의 수력발전시설처럼 크레인이 접근하기 어려운 곳이나 댐의 손상된 수문이나 와이어를 교체할 때 이용할 수 있다.
27; 샤프트 40; 활차 40a; 도르래
41; I빔, H빔 48; 경첩 50; 베어링 62; 인양구 64; 발전소 상판 98, 98a; 호이스트
113a; 가로대 113b; 보조크레인 115; 볼트너트
115a; 고정 장치 116; 궤도 116a; 크레인 궤도 116b; 운반차 궤도 116c; 회전궤도 118; 체인
120; 삼각지지대 132; 기어 132a; 기어박스
136 운반차 141; 이동모터 141a; 호이스트 모터
146; 바퀴 157; 와이어 173; 유압장치
178; 굽은 팔

Claims (5)

  1. 발전소 상판(64)에 설치하는 타워크레인용 궤도(116a)와,
    양면에 탈선방지 날개를 부착한 복수의 바퀴(146)와,
    상기 바퀴와 삼각지지대(120)와 가로대(113a)로 구성하는 타워와,
    상기 가로대에서 좌우로 이동하거나 중앙에 고정하는 호이스트(98)와,
    상기 호이스트와 2개의 다단계 도르래(40b)로 구성하는 크레인과,
    모터와 샤프트로 구성한 동력이동장치 및 작동 스위치 또는 리모컨과,
    상기 가로대 상단의 보조크레인(113b)으로 구성하는 타워크레인(131).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가로대(113a) 중앙 상단에서 기어박스(132a)와 상기 가로대 사이에 회전축과 베어링(50)과 회전궤도(116b)로 결속한 360도 회전 장치와,
    상기 기어박스에 경첩으로 결속하고 유압장치(173)로 높이와 회전반경을 조절하는 상기 보조크레인(113b) 팔과,
    상기 기어박스에 부착한 호이스트(98a)로 구성한 상기 보조크레인(113b)과,
    상기 보조크레인 사용 중에 상기 삼각지지대(120) 하부를 궤도(116a)에 고정하는 잠금장치를 특징으로 하는 타워크레인.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 타워크레인, 또는 보조크레인에 결속하는 작업 공간과 공구함으로 구성하는 작업박스를 특징으로 하는 타워크레인
  4. 상기 타워크레인궤도(116a) 안쪽에 위치한 운반차궤도(116b)와,
    탈선방지용 날개를 부착한 복수의 바퀴(146)와,
    2개의 I빔(41)을 결속 또는 결합하여 벌림 간격을 조절하는 체인(118), 굽은 팔(178), 또는 유압 팔 중 하나와,
    상기 체인, 또는 굽은 팔을 수동으로 조작하거나 상기 굽은 팔 또는 유압 팔을 동력으로 조작하는 벌림 폭 조절장치와,
    감속모터와 샤프트로 구성하는 바퀴동력장치와,
    거리 감지센서와 스위치박스 또는 작동리모컨으로 구성하는 운반차(136).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 운반차 중 1대에 평면 바닥과 난간, 및 공구함을 구비한 운반차를 특징으로 하는 운반차.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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