KR20150113007A - 상하동요 보상 크레인 - Google Patents

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KR20150113007A
KR20150113007A KR1020157021431A KR20157021431A KR20150113007A KR 20150113007 A KR20150113007 A KR 20150113007A KR 1020157021431 A KR1020157021431 A KR 1020157021431A KR 20157021431 A KR20157021431 A KR 20157021431A KR 20150113007 A KR20150113007 A KR 20150113007A
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KR
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jib
actuators
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linear
actuator
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Application number
KR1020157021431A
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English (en)
Inventor
피터 칼크만
Original Assignee
이노베이티브 인풋 비.브이.
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Publication date
Application filed by 이노베이티브 인풋 비.브이. filed Critical 이노베이티브 인풋 비.브이.
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Abstract

크레인은 베이스(1, 2), 베이스에 의해 지지되는 관절 지브(3, 4), 호이스트 케이블과 같이 지브를 통해 베이스로부터 안내되는 호이스트 수단(5, 9)을 포함한다. 지브는 베이스(1, 2) 및 서로에 대해 회전 가능하게 지지되는 지브 부분(3, 4), 베이스 또는 다른 지브 부분에 대해 지브 부분의 각 위치를 변화시키는 각각의 지브 부분 구동 장치(10-12)를 포함한다. 지브 부분 구동 장치들 중 하나의 지브 부분 구동 장치는 직렬 접속되는 선형 액추에이터(11, 12)를 포함하고, 선형 액추에이터 중 하나의 선형 액추에이터는 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 연결되며, 선형 액추에이터 중 다른 하나의 선형 액추에이터는 지브 부분에 인접하는 지브 부분에 연결되고, 선형 액추에이터인 선형 구동 장치들은 지브 상에 있는 가이드(13)를 통해 서로 연동한다.

Description

상하동요 보상 크레인{CRANE WITH HEAVE COMPENSATION}
본 발명은, 베이스, 베이스에 의해 지지되는 관절 지브, 호이스트 케이블 같이 지브를 통해 베이스에서 안내되는 호이스트 수단을 포함하되, 관절 지브는, 베이스 및 서로에 대해 회전 가능하게 지지되는 지브 부분, 베이스 또는 다른 지브 부분에 대해 지브 부분의 각 위치를 변화시키는 각각의 지브 부분 구동 장치를 포함하는 크레인에 관한 것이다.
이러한 크레인은 WO-A-2009/036456에 공지되어 있다. 이 크레인은 수평으로 배향된 힌지에 의해 평행으로 서로 연결되는 두 개의 지브 부분으로 구성된 지브를 갖는다. 이러한 지브 부분은 유압식 피스톤/실린더 장치에 의해 원하는 위치로 이동되고 고정될 수 있다. 지브는 베이스에 장착되고, 회전의 수직 축을 갖는 회전 링을 통해 전후방으로 선회될 수 있다.
크레인은 선박 보드에 위치되고, 바다 또는 강가 등과 같은 물에서 작업을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 우세한 기후 조건에 따라, 선박, 이에 따라 크레인은 크레인 지브, 이에 따라 호이스트 케이블의 상하 움직임을 초래하는 상하동요 움직임이 발생한다. 이는 크레인이 사용되는 작업에 영향을 미친다. 예를 들어, 화물이 두 선박 사이에서 전달되어야 하거나 또는 물의 하부에서 작업이 수행되어야 하면, 상하동요는 충돌로 발생할 수 있다. 화물은 손상을 발생시킬 수 있는 비교적 중요한 감속/가속을 받는다.
이러한 공지된 크레인에서는 호이스트 케이블이 감겨있는 윈치의 제어를 통해 이러한 상하동요 움직임을 위한 보상을 얻기 위해 시도된다. 제어 유닛은 상하동요 움직임을 검출하는 측정 시스템에 결합된다. 선박에서 검출된 상하동요 움직임에 따라, 호이스트 케이블은, 호이스트 케이블의 화물이 이러한 상하동요 움직임에 대해 보호되도록 감기거나 풀린다. 공지된 상하동요 보상 방법의 문제점은 윈치의 제어가 복잡하고, 느려서 상하 동요 움직임이 완전하게 제거될 수 없다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상하동요 움직임을 보상할 수 있는 개선된 크레인을 제공하는 것이다. 이러한 목적은, 지브 부분 구동 장치들 중 하나의 지브 부분 구동 장치가 직렬 접속되는 선형 액추에이터를 포함하고, 선형 액추에이터 중 하나의 액추에이터는 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 연결되며, 선형 액추에이터 중 다른 하나의 액추에이터는 상기 지브 부분에 인접한 지브 부분에 연결되고, 액추에이터인 선형 구동 장치들은 지브 상에서 가이드를 통해 서로 연동한다는 점에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 크레인에서, 지브 부분은 선형 액추에이터, 바람직하게 유압식 피스톤/실린더 장치에 의해 서로에 대해 회전될 수 있고, 원하는 곳에 위치될 수 있으며 고정될 수 있다. 또한, 그러나, 2개의 직렬 접속되는 액츄에이터 중 하나의 액츄에이터는 다른 액추에이터에 의해 고정된 위치 주변에 있는 각각의 지브 부분 이동을 위해 사용될 수 있다. 이러한 액추에이터로 인해, 지브, 이에 따라 호이스트 케이블의 움직임을 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 목적을 달성하기 위해 윈치의 영향이 필요하지 않다; 윈치는 화물을 승강시키는 일반적인 방식으로 작동될 수 있다. 특히, 직렬 접속되는 액추에이터 중 하나의 액추에이터는 상하동요 보상기로 작동될 수 있다. 상하동요 보상기로 작동하는 액추에이터는 검출된 상하동요 움직임에 기초하여 제어 시스템에 의해 작동된다.
가이드는 예컨대, 사전에 결정된 경로를 따라 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 대하여 이동될 수 있는 가이드와 같이 다른 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 가이드는 선형 또는 직선 움직임, 회전 움직임 또는 이러한 움직임의 조합을 포함할 수 있다. 선택은 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분 중 적어도 하나의 지브 부분에 회전 가능하게 걸리는 틸팅 부재를 포함하는 가이드에 주어진다.
이 경우에, 다양한 위치가 상정될 수 있다. 제1 가능성에 따르면, 틸팅 부재는 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분 중 하나의 지브 부분의 양 단부 사이 또는 양쪽 선회 연결부 사이에서 이격되어 걸릴 수 있다. 이러한 변형에서, 액추에이터는 한편으로는 하나의 지브 부분과 틸팅 부재의 선회 연결부 사이의 거리, 다른 한편으로는 양 지브 부분의 선회 연결부 사이의 거리와 동일한 길이로 설정되어, 틸팅 부재, 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분, 및 다른 지브 부분과 틸팅 부재 사이에 위치되는 액추에이터는 평행사변형 각각의 네 모서리에 위치되는 선회 연결부에 따라 연동하는 것이 가능하다. 평행사변형이 얻어지는 길이로 설정되는 액추에이터는 고정되고, 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터는 상하동요 보상기로 작용한다.
본 실시예의 장점은 상하동요 보상기가 베이스에 비교적 인접한 위치에 위치된다는 것이다. 그 결과, 연결부, 특히 유압 라인은 짧을 수 있다. 단부 쪽으로 더욱 위치되는 지브 부분은 이러한 부품이 배치되지 않고, 이에 따라 고장난 크레인의 민감성을 감소시킨다. 평행사변형 형상으로 인해, 상하동요 보상기의 신장/단축은 외부에 더욱 위치되는 지브 부분에 의해 정확하게 복사되고, 이에 따라 크레인의 바람직한 상하동요 제어를 용이하게 한다.
다른 가능성에 따르면, 틸팅 부재의 서스펜션은 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분 사이의 선회 연결부와 일치할 수 있다. 틸팅 부재와 가장 멀리 떨어진 지브 부분과 같이 더욱 외부에 위치되는 지브 부분, 즉 지브의 자유 단부를 형성하는 지브 부분 사이의 선형 구동 장치는 바람직하게 활성 상하동요 보상기로 작용한다. 이러한 실시예는 지브가 멀거나 가까운 정도의 외부에 도달하는 다양한 위치에 배치될 수 있고, 상하동요 보상기로 작용하는 액추에이터에 의해 항상 상하동요 보상이 달성된다는 장점이 있다.
바람직하게는, 베이스에 의해 직접 지지되는 베이스 지브 부분에 직접 연결되는 상부 지브 부분과 같이, 오직 두 개의 지브 부분만이 제공된다. 그러나, 두 개 이상의 직렬 접속되는 지브 부분을 사용하는 것도 가능하고, 모두 두 개씩 회전 가능하게 연결된다.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같이 다른 변형을 한 크레인을 동작하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은,
- 직렬 접속되는 액추에이터 중 하나의 액추에이터를 차단하는 단계,
- 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터를 각각 단축 또는 신장하면서, 바람직하게 지브 부분의 수평 위치에 대하여 전후방으로 지브 부분을 선회시키는 단계를 포함한다.
두 개의 지브 부분만을 구비한 크레인으로, 이러한 방법은,
- 대략적으로 수평 위치에 상부 지브 부분을 배치하는 단계,
- 틸팅 부재와 상부 지브 부분 사이의 액추에이터를 차단하는 단계,
- 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터를 각각 단축 또는 신장하면서, 수평 위치에 대하여 전후방으로 상부 지브 부분을 선회시키는 단계를 포함한다.
다른 가능성에 따르면, 이러한 방법은,
- 대략적으로 수평 위치에 상부 지브 부분을 배치하는 단계,
- 틸팅 부재와 베이스 지브 부분 사이의 액추에이터를 차단하는 단계,
- 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터를 각각 단축 또는 신장하면서, 수평 위치에 대하여 전후방으로 상부 지브 부분을 선회시키는 단계를 포함한다.
마지막으로, 본 발명은 전술한 크레인이 제공되는 선박 또는 플랫폼에 관한 것이다.
도 1 내지 도 4는 크레인의 제1 변형을 도시한다.
도 5 내지 도 8은 제2 변형을 도시한다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 크레인은 선박 또는 플랫폼 상에 장착될 수 있는 풋(1)에 위치된다. 크레인의 베이스 또는 크레인 하우징(2)은 수직축을 중심으로 회전될 수 있도록 풋에 배치된다. 동작 제어를 구비한 캡은 공지된 방식으로 크레인 하우징에 수용된다. 크레인의 설치를 위한 다양한 구동 장치도 크레인 하우징에 제공될 수 있다. 베이스 지브 부분(3)은 실질적으로 수평축을 중심으로 회전될 수 있도록 크레인 하우징(2) 상에 배치된다; 상부 지브 부분(4)은 수평축에 평행하게 작동하는 축을 중심으로 회전될 수 있도록 베이스 지브 부분에 배치된다. 크레인 하우징에 있는 윈치(6)에서, 호이스트 케이블(5)은 적합한 디스크(7 및 8)를 통해 이러한 지브 부분(3, 4)을 따라 안내된다; 호이스트 케이블(5)의 단부에 후크(9)가 제공된다.
베이스 지브 부분(3)은, 일 측에서 상기 크레인 하우징에 회전 가능하게 연결되고, 다른 측에서 베이스 지브 부분에 회전 가능하게 연결되는 피스톤/실린더 장치(10)에 의해 크레인 하우징에 대해 제어될 수 있다. 상부 지브 부분은 두 개의 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치(11, 12)에 의해 제어될 수 있다. 피스톤/실린더 장치 상호 대향 단부에서, 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치(11, 12)는 선회 서스펜션(15)을 통해 베이스 지브 부분(3)에 회전 가능하게 차례로 연결되는 틸팅 부재(13)에 연결된다. 다른 단부에서, 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치(11, 12)는 베이스 지브 부분(3) 및 상부 지브 부분(4)에 각각 연결된다.
상부 지브 부분에 연결되는 피스톤/실린더 장치(10) 및 피스톤 실린더 장치(12)에 의해, 지브 부분은 서로에 대해 임의의 바람직한 위치에 배치될 수 있다. 베이스 지브 부분에 연결되는 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치(11)의 길이가 변화함으로써, 상부 지브 부분은 고정된 피스톤/실린더 장치(11)를 제외한 다른 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치를 통해 상하동요 움직임을 보상하도록 상하로 선회될 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 상부 지브 부분에 연결되는 직렬 접속되는 피스톤/실린더 장치(12)는 베이스 지브 부분(3), 상부 지브 부분(4), 틸팅 부재(13) 및 피스톤/실린더 장치(12)의 상호 연결에 의해 평행사변형이 형성되도록 설정된다.
도 1 내지 도 3에서, 상부 지브 부분(4)은 실질적으로 수평, 공칭 위치에 배치된다. 상부 지브 부분은 상하동요 보상기로 작동하는 피스톤/실린더 장치(11)에 의해 이러한 위치에 대해 상하로 선회될 수 있다. 이 경우에, 후크(9)를 갖는 호이스트 케이블(5)에 대한 최적 보상 움직임은 수평 성분이 없는 실질적으로 수직 방향으로 발생함으로써 달성된다. 그러나, 후크가 풋(1)과 가능한 인접하도록 이동된 도 4에 도시된 바와 같이, 크레인은 이러한 보상 영역 외부로 이동될 수 있다.
도 5 내지 도 8에서의 변형에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 다양한 부품은 동일한 참조 번호로 표시된다. 이러한 경우에, 틸팅 부재(13)는 베이스 지브 부분(3)과 상부 지브 부분(4) 사이에서 선회 연결부(14)에 회전 가능하게 연결된다. 유압식 피스톤/실린더 장치(10)는 크레인 하우징(2)과 베이스 지브 부분(3) 사이에 배치되고, 유압식 피스톤/실린더 장치(12)는 베이스 지브 부분(3)과 틸팅 부재(13) 사이에 배치된다. 또한, 유압식 피스톤/실린더 장치(11)는 틸팅 부재(13)와 상부 지브 부분(4) 사이에 배치된다. 유압식 피스톤/실린더 장치(10, 12)가 고정된 위치에 놓인 이후에, 상부 지브 부분의 위치는, 상하동요 보상기로 작동하는 유압식 피스톤/실린더 장치(11)의 길이가 변함으로써 상하동요 움직임을 보상하도록 실질적으로 수평인 개시 위치로 변경될 수 있다.
1 풋(foot)
2 크레인 하우징(crane housing)
3 베이스 지브 부분(base jib part)
4 상부 지브 부분(top jib part)
5 케이블(cable)
6-8 디스크(disc)
9 후크(hook)
10-12 피스톤/실린더 장치(piston/cylinder device)
13 틸팅 부재(tilting member)
14 지브 사이의 선회 연결부(pivoting connection between jib parts)
15 선회 서스펜션(pivoting suspension)

Claims (15)

  1. 베이스(1, 2), 베이스에 의해 지지되는 관절 지브(3, 4), 호이스트 케이블 같이 지브를 통해 베이스로부터 안내되는 호이스트 수단(5, 9)을 포함하되, 상기 관절 지브는, 베이스(1, 2) 및 서로에 대해 회전 가능하게 지지되는 지브 부분(3, 4), 베이스 또는 다른 지브 부분에 대해 지브 부분의 각 위치를 변화시키는 각각의 지브 부분 구동 장치(10-12)를 포함하는, 크레인으로,
    상기 지브 부분 구동 장치 중 하나의 지브 부분 구동 장치는 직렬 접속되는 선형 액추에이터(11, 12)를 포함하고, 상기 선형 액추에이터 중 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 연결되며, 상기 선형 액추에이터 중 다른 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분에 인접하는 지브 부분에 연결되고, 선형 액추에이터인 선형 구동 장치들은 상기 지브 상에 있는 가이드(13)를 통해 서로 연동하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직렬 접속된 액추에이터(11, 12) 중 하나의 액추에이터가 상하동요 보상기로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 크레인.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드(13)는 상기 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분 중 적어도 하나의 지브 부분에 걸려있는 것을 특징으로 하는 크레인.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분 중 적어도 하나의 지브 부분에 회전 가능하게 걸려 있는 틸팅 부재(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 가이드(13)는 상기 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분(3) 중 적어도 하나의 지브 부분의 양 단부 사이 또는 양쪽 선회 연결부 사이에서 이격되어 걸려 있는 것을 특징으로 하는 크레인.
  6. 제3항 및 제5항에 있어서,
    상기 액추에이터(12)는 한편으로는 상기 하나의 지브 부분과 틸팅 부재의 선회 연결부 사이의 거리, 다른 한편으로는 양 지브 부분의 선회 연결부 사이의 거리와 동일한 길이로 설정되어, 상기 틸팅 부재(13), 상기 직렬 접속되는 액추에이터에 연결되는 지브 부분(3, 4), 및 다른 지브 부분(4)과 틸팅 부재(13) 사이에 위치되는 액추에이터(12)는 평행사변형 각각의 네 모서리에 위치되는 선회 연결부(도 1 내지 도 4)에 따라 연동하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  7. 제2항 및 제6항에 있어서,
    상기 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터(11)가 상하동요 보상기로 작동하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 틸팅 부재(13)의 서스펜션은 상기 직렬 접속되는 액추에이터(11, 12)에 연결되는 상기 지브 부분(3, 4) 사이의 선회 연결부(14)(도 5 내지 도 8)와 일치하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  9. 제2항 및 제8항에 있어서,
    상기 틸팅 부재(13)와 가장 먼 쪽의 지브 부분(4) 사이의 선형 구동 장치(11)가 상하동요 보상기로 작동하는 것을 특징으로 하는 크레인.
  10. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서,
    상기 베이스(1, 2)에 직접 지지되는 베이스 지브 부분(3)에 직접 연결되는 상부 지브 부분(4)과 같이 오직 두 개의 지브 부분(3, 4)만 제공되는 것을 특징으로 하는 크레인.
  11. 선행하는 청구항들 중 한 항에 따른 크레인을 작동시키는 방법으로,
    - 직렬 접속되는 액추에이터(11, 12) 중 하나의 액추에이터(12)를 차단하는 단계,
    - 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터(11)를 각각 단축 또는 신장하면서, 바람직하게 상기 지브 부분(4)의 수평 위치에 대하여 전후방으로 지브 부분(4)을 선회시키는 단계를 포함하는 것은 특징으로 하는 크레인 작동 방법.
  12. 제10항을 결합하여 제5항 내지 제7항 중 한 항에 따른 크레인을 작동시키는 제11항에 있어서,
    - 대략적으로 수평 위치에 상부 지브 부분(4)을 배치하는 단계,
    - 틸팅 부재(13)와 상부 지브 부분(4) 사이의 액추에이터(12)를 차단하는 단계,
    - 직렬 접속되는 액추에이터 중 다른 액추에이터(11)를 각각 단축 또는 신장하면서, 수평 위치에 대하여 전후방으로 상부 지브 부분(4)을 선회시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 작동 방법.
  13. 제8항 및 제10항 또는 제9항 및 제10항에 따른 크레인을 작동시키는 제11항에 있어서,
    - 대략적으로 수평 위치에 상부 지브 부분(4)을 배치하는 단계,
    - 틸팅 부재(13)와 베이스 지브 부분(3) 사이의 액추에이터(12)를 차단하는 단계,
    - 직렬 접속되는 액추에이터(11, 12) 중 다른 액추에이터(11)를 각각 단축 또는 신장하면서, 수평 위치에 대하여 전후방으로 상부 지브 부분(4)을 선회시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 작동 방법.
  14. 부유 선체 및 선체에 장착되는 제1항 내지 제10항 중 한 항에 따른 크레인을 포함하는 선박으로,
    베이스, 베이스에 의해 지지되는 관절 지브, 호이스트 케이블과 같이 지브를 통해 베이스로부터 안내되는 호이스트 수단을 포함하되, 상기 관절 지브는, 베이스 및 서로에 대해 회전 가능하게 지지되는 지브 부분, 베이스 또는 다른 지브 부분에 대해 지브 부분의 각 위치를 변화시키는 각각의 지브 부분 구동 장치를 포함하며,
    상기 지브 부분 구동 장치 중 하나의 지브 부분 구동 장치는 직렬 접속되는 선형 액추에이터를 포함하고, 상기 선형 액추에이터 중 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 연결되며, 상기 선형 액추에이터 중 다른 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분에 인접하는 지브 부분에 연결되고, 선형 액추에이터인 선형 구동 장치들은 상기 지브 상에 있는 가이드를 통해 서로 연동하는 것을 특징으로 하는 선박.
  15. 갑판 및 갑판으로부터 하향으로 연장되는 각부, 갑판에 장착되는 제1항 내지 제10항 중 한 항에 따른 크레인을 포함하는 플랫폼으로,
    베이스, 베이스에 의해 지지되는 관절 지브, 호이스트 케이블과 같이 지브를 통해 베이스로부터 안내되는 호이스트 수단을 포함하되, 상기 관절 지브는, 베이스 및 서로에 대해 회전 가능하게 지지되는 지브 부분, 베이스 또는 다른 지브 부분에 대해 지브 부분의 각 위치를 변화시키는 각각의 지브 부분 구동 장치를 포함하며,
    상기 지브 부분 구동 장치들 중 하나의 지브 부분 구동 장치는 직렬 접속되는 선형 액추에이터를 포함하고, 상기 선형 액추에이터 중 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분 중 하나의 지브 부분에 연결되며, 상기 선형 액추에이터 중 다른 하나의 선형 액추에이터는 상기 지브 부분에 인접하는 지브 부분에 연결되고, 선형 액추에이터인 선형 구동 장치들은 상기 지브 상에 있는 가이드를 통해 서로 연동하는 것을 특징으로 하는 플랫폼.
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