KR20150039941A

KR20150039941A - 중량물 인양장치

Info

Publication number: KR20150039941A
Application number: KR20130118352A
Authority: KR
Inventors: 황성현
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-14

Abstract

중량물 인양장치를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치는 인양수단에 의해 인양되며 가로방향으로 길게 연장된 몸체부; 몸체부에 회전 가능하게 설치되며 몸체부의 길이방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 고정도르래; 복수의 고정도르래 하부에 배치되며 인양대상 중량물의 연결을 위한 고리부를 갖춘 복수의 이동도르래; 복수의 고정도르래를 감도록 경유하고 각 고정도르래 사이 하부 위치에서 각 이동도르래를 걸어서 지지하며 그 양단 중 적어도 하나가 몸체부에 고정된 와이어로프; 및 몸체부에 이동 가능하게 설치되며 와이어로프의 단부 또는 중간부분을 당기도록 이동하여 와이어로프의 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함한다.

Description

중량물 인양장치{HEAVY OBJECT LIFTING DEVICE}

본 발명은 부피가 큰 중량물을 안정적으로 인양할 수 있고, 인양하는 중량물의 조건에 부합하여 와이어로프의 길이를 쉽게 조절할 수 있는 중량물 인양장치에 관한 것이다.

조선소나 플랜트 현장처럼 대형 구조물을 건조하는 현장에서는 구조물의 조립 등을 위해 부피가 크고 무거운 중량물을 인양하여 옮기는 일이 많다. 예를 들어, 선박을 건조할 때는 기본 단위인 블록(Block)들을 제작한 후 이를 선체의 형상에 맞추어 조립하는 작업을 수행하는데, 이 과정에서 대형 블록을 인양하여 이동시킨 후 조립위치에 탑재하는 경우가 많다.

이러한 작업을 할 때는 작업의 신속성 및 안정성을 유지할 수 있어야 하므로 블록의 균형, 각도, 높이 등을 정확히 유지하는 것이 필요하다. 따라서 이러한 현장에서는 크레인과 중량물의 연결을 매개하면서 인양하는 중량물의 하중이 고루 분산되도록 할 수 있고, 인양하는 중량물의 균형과 각도를 정확히 유지할 수 있도록 하는 중량물 인양장치를 이용하고 있다. 미국특허 3,945,675호(1976. 3. 23)는 이러한 인양장치의 일 예를 제시하고 있다. 이러한 장치는 조선소 등에서 거대 블록(Block)을 인양하여 옮기는데 주로 이용하므로 블록 로더(Block Loader)라고도 한다.

이러한 중량물 인양장치는 복수의 로프 등을 이용해 복수의 이동도르래의 고리부에 중량물의 각 부분을 연결한 상태에서 크레인이 들어 올리면, 다수의 고정도르래와 다수의 이동도르래를 연결하는 와이어로프의 길이가 물체의 형태에 따라 각각 길거나 짧게 조절되면서 각 이동도르래의 높이가 적절히 조절됨으로써 인양하는 중량물의 각 연결부분에 하중이 고루 분배되도록 할 수 있다. 따라서 중량물을 균형을 유지하며 안정적으로 인양할 수 있다.

한편, 이러한 중량물 인양장치는 와이어로프가 일정한 길이로 세팅된 상태이기 때문에 인양하는 중량물의 형상이 복잡하거나 각 이동도르래가 연결되는 위치의 단차가 클 경우 와이어로프의 길이조절 범위를 초과하는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우 작업자는 와이어로프를 추가로 연결하여 길이를 연장해 주어야 하고, 다른 작업을 위해 나중에 이를 다시 해체해야 하기 때문에 작업이 번거로운 문제가 있었다.

미국특허 3,945,675호(1976. 3. 23)

본 발명의 실시 예는 인양하는 중량물의 조건에 부합하여 와이어로프의 길이를 쉽게 조절할 수 있도록 하는 중량물 인양장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 인양수단에 의해 인양되며 가로방향으로 길게 연장된 몸체부; 상기 몸체부에 회전 가능하게 설치되며 상기 몸체부의 길이방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 고정도르래; 상기 복수의 고정도르래 하부에 배치되며 인양대상 중량물의 연결을 위한 고리부를 갖춘 복수의 이동도르래; 상기 복수의 고정도르래를 감도록 경유하고 상기 각 고정도르래 사이 하부 위치에서 상기 각 이동도르래를 걸어서 지지하며 그 양단 중 적어도 하나가 상기 몸체부에 고정된 와이어로프; 및 상기 몸체부에 이동 가능하게 설치되며 상기 와이어로프의 단부 또는 중간부분을 당기도록 이동하여 상기 와이어로프의 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함하는 중량물 인양장치가 제공될 수 있다.

상기 몸체부는 상호 이격 상태에서 길이방향으로 평행하게 연장되며 각각에 상기 고정도르래가 복수개씩 설치된 제1프레임 및 제2프레임과, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 한쪽 단부를 연결하는 제1연결부재와, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 반대편 단부를 연결하는 제2연결부재를 포함할 수 있다.

상기 와이어로프는 그 양단이 상기 제1연결부재와 연결되는 상기 제1 및 제2프레임의 단부 쪽에 각각 고정되고, 상기 제1 및 제2프레임 쪽의 상기 복수의 고정도르래와 상기 복수의 이동도르래를 경유하도록 설치되며, 상기 제2연결부재 쪽에 설치된 복수의 안내롤러에 의하여 상기 제1프레임 쪽으로부터 상기 제2프레임 쪽으로 이어지는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 길이조절장치는 상기 와이어로프의 연결부를 걸어서 지지한 상태로 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에서 상기 몸체부의 길이방향으로 이동하여 상기 와이어로프의 길이를 조절할 수 있다.

상기 몸체부는 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 길이방향으로 길게 연장되도록 마련되어 상기 길이조절장치의 이동 안내하는 안내레일을 더 포함할 수 있다.

상기 길이조절장치는 상기 안내레일에 설치된 이송대차와, 상기 이송대차를 이동시키는 이송구동부와, 상기 이송대차에 회전 가능하게 설치되며 상기 와이어로프의 연결부를 걸어서 견인하는 견인롤러를 포함할 수 있다.

상기 이송구동부는 상기 안내레일에 마련된 랙기어와, 상기 이송대차에 회전 가능하게 설치되며 상기 랙기어와 치합된 피니언기어와, 상기 피니언기어의 축에 결합된 웜휠과, 상기 웜휠과 치합된 웜기어와, 상기 이송대차에 설치되어 상기 웜기어를 회전시키는 구동모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치는 길이조절장치의 이동에 의해 와이어로프의 길이를 조절할 수 있기 때문에 인양되는 중량물의 형태나 크기에 따라 이용 가능한 와이어로프의 길이를 쉽게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치를 이용하여 중량물을 인양하는 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치의 길이조절장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 중량물 인양장치를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 중량물 인양장치를 이용하여 중량물을 인양하는 상태를 나타내고, 도 2는 중량물 인양장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 중량물 인양장치(100)는 그 상부가 연결장치(200)에 의해 골리앗 크레인이나 대형 해상크레인과 같은 인양수단(미도시)에 연결된다. 따라서 크레인의 동작에 의해 그 하부에 중량물(10)을 연결한 상태에서 인양될 수 있고, 인양된 상태에서 크레인의 동작에 의해 이동할 수 있다. 이러한 중량물 인양장치(100)는 조선소와 같은 대형 구조물의 건조현장에서 균형을 유지하며 대형 블록(block) 등을 인양하는데 이용할 수 있다.

도 2를 참조하면, 중량물 인양장치(100)는 상부가 크레인과 같은 인양수단에 연결되며 가로방향(수평방향)으로 길게 연장된 몸체부(110)와, 몸체부(110)에 설치되며 몸체부(110)의 길이방향으로 상호 이격된 다수의 고정도르래(120)와, 고정도르래(120)의 하부위치에서 복수의 고정도르래(120) 사이에 각각 배치되는 다수의 이동도르래(130)와, 다수의 고정도르래(120)에 지지된 상태로 다수의 이동도르래(130)를 걸어서 지지하도록 설치되는 와이어로프(140)와, 와이어로프(140)의 길이조절을 위한 길이조절장치(150)를 구비한다.

몸체부(110)는 상호 이격 상태에서 길이방향으로 평행하게 연장된 제1프레임(111)과 제2프레임(112), 제1프레임(111)과 제2프레임(112)의 한쪽 단부를 연결하는 제1연결부재(113), 제1프레임(111)과 제2프레임(112)의 반대편 단부를 연결하는 제2연결부재(114)를 포함하는 형태일 수 있다.

제1프레임(111)과 제2프레임(112)은 각각 상부에 크레인과 연결을 위한 연결장치(200)가 연결되는 연결고리부(115)를 구비한다. 또 각각의 내부에 다수의 고정도르래(120)를 회전 가능하게 수용할 수 있도록 채널형태의 수용공간을 구비한다. 이러한 몸체부(110)는 도 1의 예처럼 연결장치(200)에 의해 크레인과 연결됨으로써 대체로 수평을 유지한 채 인양될 수 있다.

다수의 고정도르래(120)는 제1프레임(111)과 제2프레임(112)의 내에 길이방향으로 상호 이격되도록 배치되며, 각각 제1프레임(111) 또는 제2프레임(112)에 설치되는 회전축(121)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

다수 이동도르래(130)는 인양대상 중량물(10)의 연결을 위한 고리부(133)를 각각 구비한다. 고리부(133)는 이동도르래(130)의 축(131)과 연결된 지지부재(132)의 하단에 결합된다. 고리부(133)에는 도 1의 예처럼 연결로프(20, 또는 체인)를 연결하여 중량물(10)을 매달 수 있다.

와이어로프(140)는 복수의 고정도르래(120) 위를 경유하여 감도록 설치되며 각 고정도르래(120) 사이에서 각각 아래로 처지는 고리를 형성하며, 이러한 고리에 각 이동도르래(130)를 걸어서 지지하는 형태로 설치된다. 즉 각 이동도르래(130)는 복수의 고정도르래(120) 사이 하부 위치에서 와이어로프(140)에 의해 걸려 지지되는 형태다.

와이어로프(140)는 그 양단이 몸체부(110)의 제1연결부재(113)와 연결되는 제1 및 제2프레임(111,112)의 단부 쪽에 각각 고정된다. 즉 제1고정단(141)과 제2고정단(142)이 제1연결부재(113) 쪽에 고정된다. 또 와이어로프(140)는 제1 및 제2프레임(111,112)에 설치된 복수의 고정도르래(120)와 이들 사이 하부에 배치된 복수의 이동도르래(130)를 연속하여 걸어서 경유하도록 설치된다. 또 제2연결부재(114) 쪽에 설치된 복수의 안내롤러(171,172)에 의하여 제1프레임(111) 쪽으로부터 제2프레임(112) 쪽으로 연속하도록 이어지는 연결부(143)를 포함한다. 안내롤러들(171,172)은 제2연결부재(114) 양측에 각각 배치된 상태에서 수직축에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 도 2에서 부호 181은 와이어로프(140)를 안내롤러(171,172) 쪽으로 안내하는 지지롤러들이고, 부호 182는 제1고정단(141)과 제2고정단(142)으로부터 와이어로프(140)를 인접하는 이동도르래(130) 쪽으로 안내하는 지지롤러들이다.

이러한 중량물 인양장치(100)는 도 1의 예처럼 연결로프(20) 등을 이용해 복수의 이동도르래(130)의 고리부(133)에 중량물(10)을 각 부분을 연결한 상태에서 크레인이 몸체부(110)를 들어 올림으로써 중량물(10)을 인양할 수 있다. 이때 각 고정도르래(120)와 각 이동도르래(130)를 연결하는 와이어로프(140)의 길이는 인양하는 중량물(10)의 형태나 크기에 따라 이동도르레(130)의 고리부(133)와 연결되는 부분의 단차 등이 다를 수 있으므로 길거나 짧게 조절되면서 각 이동도르래(130)의 높이가 적절히 조절될 수 있고, 이를 통해 인양하는 중량물(10)의 각 연결부분에 하중이 고루 분배되도록 할 수 있다. 따라서 중량물(10)을 균형을 유지하며 안정적으로 인양할 수 있다.

다시 도 2와 도 3을 참조하면, 길이조절장치(150)는 와이어로프(140)의 연결부(143, 두 안내롤러(171,172) 사이 구간)를 걸어 지지한 상태에서 몸체부(110)의 길이방향으로 이동함으로써 실질적으로 이용할 수 있는 와이어로프(140)의 길이를 조절할 수 있다. 여기서 실질적으로 이용할 수 있는 와이어로프(140)의 길이란 중량물(10)을 인양하면서 고정도르래(120)와 이동도르래(130) 사이의 거리 조절을 위해 이용될 수 있는 길이를 의미한다.

이러한 구성을 위해 몸체부(110)의 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에는 몸체부(110)의 길이방향으로 길게 연장되는 안내레일(117,118)이 마련되고, 길이조절장치(150)는 안내레일(117,118)을 따라 이동하도록 설치된다. 안내레일(117,118)은 도 3에 도시한 바와 같이, 몸체부(110) 길이방향으로 평행하게 연장된 복수의 레일로 구성될 수 있고, 길이조절장치(150)는 이러한 안내레일(117,118)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

도 3을 참조하면, 길이조절장치(150)는 안내레일(117,118)에 슬라이딩 가능하게 설치된 이송대차(151), 이송대차(151)를 이동시키는 이송구동부(160), 이송대차(151)에 회전 가능하게 설치되며 와이어로프(140)의 연결부(143)를 걸어서 견인하는 견인롤러(153)를 포함할 수 있다. 그리고 이송구동부(160)는 어느 하나의 안내레일(118)에 마련된 랙기어(161)와, 이송대차(151)에 회전 가능하게 지지된 상태로 랙기어(161)와 치합된 피니언기어(162)와, 피니언기어(162)의 축(163)에 결합된 웜휠(164)과, 웜휠(164)과 치합된 웜기어(165)와, 이송대차(151)에 설치되어 웜기어(165)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터(166)를 포함할 수 있다.

이러한 길이조절장치(150)는 구동모터(166)의 동작에 의해 웜기어(165)가 회전하고, 웜기어(165)의 회전이 웜휠(164)과 피니언기어 축(163)을 통해 피니언기어(162)에 전달됨으로써 이송대차(151)가 안내레일(117,118)을 따라 이동할 수 있다. 이처럼 이송대차(151)가 이동하면 와이어로프(140)의 연결부(143)를 걸어서 지지하는 견인롤러(153)가 이동하게 되므로 실질적으로 이용이 가능한 와이어로프(140)의 길이를 조절할 수 있다.

즉 도 2에 도시한 바와 같이, 길이조절장치(150)의 동작에 의해 견인롤러(153)가 몸체부(110)의 제2연결부재(114)로부터 멀어지는 쪽으로 이동하면, 견인롤러(153)가 와이어로프(140)를 당기게 되면서 견인롤러(153)에 걸친 상태로 두 안내롤러(171,172) 사이에 위치하는 와이어로프(140)의 길이가 길어지게 되므로 이동도르래(130)와 고정도르래(120) 사이의 길이조절을 위해 이용될 수 있는 와이어로프(140)의 길이는 그 만큼 짧아진다. 반대로 견인롤러(153)가 몸체부(110)의 제2연결부재(114)에 근접하는 쪽으로 이동하면, 견인롤러(153)에 걸친 상태로 두 안내롤러(171,172) 사이에 위치하는 와이어로프(140)의 길이가 짧아지게 되므로 이동도르래(130)와 고정도르래(120) 사이의 길이조절을 위해 이용될 수 있는 와이어로프(140)의 길이는 그 만큼 길어진다.

이처럼 본 실시 예의 중량물 인양장치(100)는 길이조절장치(150)의 이동에 의해 와이어로프(140)의 길이를 쉽게 조절할 수 있다. 즉 인양되는 중량물(10)의 형태나 크기에 따라 와이어로프(140)의 길이 조절이 필요할 때 길이조절장치(150)를 몸체부(110)의 길이방향으로 이동시키는 동작만으로 와이어로프(140)의 길이를 쉽게 조절할 수 있다.

본 실시 예에서 길이조절장치(150)의 이송구동부(160)는 구동모터(166)의 동작에 의해 웜기어(165)가 회전하면서 웜휠(164)을 회전시키는 방식으로 동력전달이 이루어지기 때문에 이송대차(151)의 이동 후 구동모터(166)가 동작을 멈추면, 이송대차(151)가 해당위치에 고정되도록 할 수 있다. 웜기어(165)의 특성상 피니언기어(162)로부터 역으로 동력전달이 이루어지는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 여기서는 하나의 예로써 이러한 이송구동부(160)를 제시하였으나, 이송구동부의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 이송대차(151)의 이동을 위한 이송구동부는 윈치나 이송나사방식으로도 구현될 수 있다.

본 실시 예의 중량물 인양장치(100)는 길이조절장치(150)가 와이어로프(140)의 중간부분(두 안내롤러 사이의 연결부)을 걸어서 당기는 방식으로 와이어로프(140)의 길이조절을 구현하는 예를 제시하고 있으나, 길이조절방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4에 도시한 바와 같이, 길이조절장치(150)가 와이어로프(140)의 한쪽 단부를 견인하는 방식으로 와이어로프(140)의 길이를 조절하도록 할 수도 있다.

도 4의 예에서 와이어로프(140)는 한쪽 단부, 즉 제1고정단(141)이 제1연결부재(113) 쪽의 제1프레임(111) 단부 쪽에 고정되고, 반대편 단부가 제1연결부재(113) 쪽에 설치된 안내롤러(175)를 거친 후 길이조절장치(150)에 연결될 수 있다. 이 경우 와이어로프(140)는 전체적으로 연속하여 이어진 형태이므로 길이조절장치(150)의 이동에 의해 한쪽 단부가 당겨지는 방식으로 길이조절이 이루어질 수 있다.

10: 중량물, 100: 중량물 인양장치,
110: 몸체부, 111: 제1프레임,
112: 제2프레임, 113: 제1연결부재,
114: 제2연결부재, 120: 고정도르래,
130: 이동도르래, 133: 고리부,
140: 와이어로프, 143: 와이어로프의 연결부,
150: 길이조절장치, 151: 이송대차,
153: 견인롤러, 160: 이송구동부,
161: 랙기어, 162: 피니언기어,
164: 웜휠, 165: 웜기어,
166: 구동모터, 171,172,175: 안내롤러.

Claims

인양수단에 의해 인양되며 가로방향으로 길게 연장된 몸체부;
상기 몸체부에 회전 가능하게 설치되며 상기 몸체부의 길이방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 고정도르래;
상기 복수의 고정도르래 하부에 배치되며 인양대상 중량물의 연결을 위한 고리부를 갖춘 복수의 이동도르래;
상기 복수의 고정도르래를 감도록 경유하고 상기 각 고정도르래 사이 하부 위치에서 상기 각 이동도르래를 걸어서 지지하며 그 양단 중 적어도 하나가 상기 몸체부에 고정된 와이어로프; 및
상기 몸체부에 이동 가능하게 설치되며 상기 와이어로프의 단부 또는 중간부분을 당기도록 이동하여 상기 와이어로프의 길이를 조절하는 길이조절장치를 포함하는 중량물 인양장치.
제1항에 있어서,
상기 몸체부는 상호 이격 상태에서 길이방향으로 평행하게 연장되며 각각에 상기 고정도르래가 복수개씩 설치된 제1프레임 및 제2프레임과, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 한쪽 단부를 연결하는 제1연결부재와, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임의 반대편 단부를 연결하는 제2연결부재를 포함하는 중량물 인양장치.
제2항에 있어서,
상기 와이어로프는 그 양단이 상기 제1연결부재와 연결되는 상기 제1 및 제2프레임의 단부 쪽에 각각 고정되고, 상기 제1 및 제2프레임 쪽의 상기 복수의 고정도르래와 상기 복수의 이동도르래를 경유하도록 설치되며, 상기 제2연결부재 쪽에 설치된 복수의 안내롤러에 의하여 상기 제1프레임 쪽으로부터 상기 제2프레임 쪽으로 이어지는 연결부를 포함하고,
상기 길이조절장치는 상기 와이어로프의 연결부를 걸어서 지지한 상태로 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에서 상기 몸체부의 길이방향으로 이동하여 상기 와이어로프의 길이를 조절하는 중량물 인양장치.
제3항에 있어서,
상기 몸체부는 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 길이방향으로 길게 연장되도록 마련되어 상기 길이조절장치의 이동 안내하는 안내레일을 더 포함하는 중량물 인양장치.
제4항에 있어서,
상기 길이조절장치는 상기 안내레일에 설치된 이송대차와, 상기 이송대차를 이동시키는 이송구동부와, 상기 이송대차에 회전 가능하게 설치되며 상기 와이어로프의 연결부를 걸어서 견인하는 견인롤러를 포함하는 중량물 인양장치.
제5항에 있어서,
상기 이송구동부는 상기 안내레일에 마련된 랙기어와, 상기 이송대차에 회전 가능하게 설치되며 상기 랙기어와 치합된 피니언기어와, 상기 피니언기어의 축에 결합된 웜휠과, 상기 웜휠과 치합된 웜기어와, 상기 이송대차에 설치되어 상기 웜기어를 회전시키는 구동모터를 포함하는 중량물 인양장치.