KR970006676Y1

KR970006676Y1 - 와이어 로프의 손상 검출장치

Info

Publication number: KR970006676Y1
Application number: KR2019930020704U
Authority: KR
Inventors: 이정연; 김동권
Original assignee: 포항종합제철 주식회사; 조말수
Priority date: 1993-10-09
Filing date: 1993-10-09
Publication date: 1997-07-01
Also published as: KR950012283U

Abstract

내용없음

Description

와이어 로프의 손상 검출장치

본 고안은 와이어 로프(wire rope)의 손상을 조기에 검출하기 위한 와이어 로프의 손상 검출장치에 관한 것으로, 특히 크레인과 같은 장비에 사용하는 와이어 로프의 손상을 용이하게 검출키 위해 리미트스위치 및 고정장치를 구비시켜 와이어로프의 손상을 조기에 검출함으로써 설비사고 및 인명피해를 예방할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 도3의 (가)도 내지(바)도는 와이어 로프가 손상된 상태를 보여주는 예시도로서, 가령 크레인과 같은 각종 장비에 설치된 와이어 로프가 큰 압력을 받거나 시이브와의 빈번한 접촉으로 인해 국부적으로 마모되거나 소손절단된 상태를 보인 것이다.

종래에는 각종 장비에 이미 설치되어 있는 와이어 로프의 손상상태의 유무를 확인하기 위해서는 일정한 점검주기를 정하여 일일이 와이어 로프를 점검해야 하는 번거로움이 있었고, 특히 높은 곳에 설치된 와이어 로프는 점검이 어려울 뿐만 아니라 점검자가 직접 위험을 무릎쓰고 높은 곳에 올라가서 점검을 해야 했으며, 또한 육안에 의존하여 와이어 로프를 점검했기 때문에 눈에 띄게 손상된 상태의 와이어 로프가 아니면 쉽게 발견하지 못하는 등의 문제점이 있었다.

또, 경험에 의한 감각에 의존하여 와이어 로프의 교환시기를 인위적으로 선정했기 때문에 계속 사용가능한 와이어 로프라 할지라도 일률적으로 교환함으로써 자재비 및 인력의 낭비를 초래하였을 뿐 아니라 언제 어느 지점에서 오하이어 로프의 손상이 발생할는지 예측할 수 없어 긴장상태를 유지하여야 하고, 더구나 일단 와이어 로프의 소손이 진행되면 순식간에 와이어 로프의 가닥들의 꼬임이 풀리면서 로프가 절단되는 돌발사태에 이르는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로, 손상된 와이어 로프를 용이하면서도 정확하게 검출할 수 있는 와이어 로프의 손상 검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한, 본 고안의 검출장치는 지지판에 형성된 슬롯홀에 리미트스위치를 설치하고, 라운드바와 보조막대가 일측면에 부착된 브래킷의 상·하면 사이에는 롤러를 설치하며, 상기 롤러의 내곡면을 형성하는 원형홈에는 와이어로프를 삽입하되, 상기 라운드바의 끝단부와 상기 리미트스위치의 감지구가 접촉되도록 하고, 상기 라운드바와에 삽입되는 스프링에 의하여 브래킷이 제자리로 돌아오도록 하는 검출장치와, U자형 고정구의 내부공간에 고정축을 사용하여 가이드롤러를 설치하고, 상기 가이드롤러에 내장된 베어링과 상기 고정구의 내측면 사이에 스페이서를 끼우며, 상기 고정구의 일측면에 조정대가 부착된 고정장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 고안의 검출장치에 와이어프가 삽입된 상태를 보인 사시도

제2도는 도1의 A-A선 단면구성도

제3도는 손상된 와이어 로프들을 예시한 것으로서,

(가)도는 굴곡을 받은 와이어 로프가 국부적으로 마모된 상태를 나타낸 일예시도

(나)도는 콘 압력을 받아 찌부러진 와이어 로프의 일예시도

(다)도는 제조시 꼬임이 잘못되어 손상된 와이어 로프의 일예시도

(라)도는 홈반지름이 작은 시이브에 의해 압착찌겨져 손상된 와이어 로프의 일예시도

(마)도는 타물체의 의하여 각 가닥들이 세로로 훑어진 와이어로프의 일예시도

(바)도는 가로방향으로 훑음을 받은 와이어 로프의 일예시도

제4도는 본 고안의 고정장치를 나타낸 것으로,

(가)도는 고정장치의 사시도

(나)도는 고정축의 횡단면도

제5도는 본 고안의 검출장치와 고정장치가 시이브 사이에 설치된 상태의 사용예시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 프레임(frame)2, 2a : 브래킷(bracket)

3, 3a : 샤프트(shaft)4, 4a : 스페이서(spacer)

5, 5a : 롤러6, 6a : 스프링

7, 7a, 34 : 너트8, 8a : 베어링

9, 9a : 키10, 10a : 슬롯 홀(slot hole)

11, 11a : 지지판12, 12a : 라운드 바(round bar)

13, 13a : 보조막대16, 16a : 원형홈

17, 17a : 감지구18, 18a : 리미트스위치(limit switch)

31 : 고정구32, 32a : 가이드롤러(guide roller)

33, 33a : 고정축35 : 조정대

36, 36a : 주입홈37, 37a : 유출구

39, 39a : 시이브(sheave)40 : 와이어로프(wire rope)

본 고안은 외부양측에 슬롯홀(10)(10a)이 형성되어 있는 지지판(11)(11a)을 설치하여서 된 프레임(1)의 내부에는 양측으로 상호 마주보게 브래킷(2), (2a)을 설치하고, 이 각각의 브래킷(2), (2a)내에는 샤프트(3), (3a)을 축으로 롤러(5), (5a)를 너트(7), (7a)와 키(9), (9a)를 이용하여 회전가능하게 고정설치하였으며, 상기 브래킷(2), (2a)의 후방에는 라운드바(12), (12a)를 설치하되, 이 라운드바(12), (12a)의 단부에는 감지구(17), (17a)를 설치하였고, 상기 프레임(1)의 내측면과 브래킷(2), (2a)의 사이 라운드바(12), (12a)에는 스프링(6), (6a)삽입 설치하였으며, 상기 지지판(11), (11a)상에는 리미트스위치(18), (18a)를 설치하여서 된 검출장치(A)와, 고정구(31)의 내측에는 상·하부에 한쌍의 가이드롤러(32), (32a)를 설치하여 와이어로프(40)를 가이드하도록 하되, 이 가이드롤러(32), (32a)는 중앙에는 그리스를 주입하는 주입홈(36), (36a)과 주입된 그리스가 가이드롤러(32), (32a)의 베어링 내로 유입되게 하는 유출구(37), (37a)를 갖는 고정축(33), (33a)을 이용하여 회전가능하게 설치하였고, 상기 고정구(31)의 외측 양쪽에는 조정대(35), (35a)를 설치하여서 된 고정장치(B)로 이루어져 장치본체를 형성하여서 된 것이다.

미설명부호(4), (4a)는 스페이서로써, 가이드롤러(5), (5a)와 브래킷(2), (2a)의 사이 샤프트(3), (3a)에 설치되어 가이드롤러(5), (5a)의 상·하유동을 예방해주는 것이고, (8), (8a)는 베어링으로써 가이드롤러(5), (5a)에 설치되어 가이드롤러(5), (5a)의 원활한 회전을 도와주도록 하는 것이며, (13), (13a)은 보조막대로써 브래킷(2), (2a)의 상, 하, 좌, 우 유동을 제어해 주는 것이다.

또한, (34), (34a)는 너트로써, 조정대(35), (35a)를 고정구(31)이 고정시켜 주는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 브래킷(2), (2a)은 롤러(5), (5a)의 움직임을 리미트스위치(18), (18a)로 전달하기 위한 라운드바(12), (12a)를 가지며, 그 라운드바(12), (12a)의 끝단부에는 2개의 너트를 체결하여 조절함으로써, 상기 브래킷(2), (2a)을 탄발시키는 스프링(6), (6a)의 강도를 조절하고, 상기 라운드바(12), (12a)가 좌·우로 요동하는 것을 방지하고, 전·후 이동을 원활히 하기 위해서 브래킷(2), (2a)에 2개의 보조막대(13), (13a)를 설치한다.

상기 보조막대(13), (13a)와 라운드바(12), (12a)는 프레임(1)의 측면에 형성된 라운드바(12), (12a)가 삽입되면 홈을 관통해서 좌·우로 이동 가능하다.

상기 브래킷(2), (2a)의 상·하면 사이에 회전가능하도록 샤프트(3), (3a)를 이용하여 설치된 롤러(5), (5a)의 내곡면에 의해 형성된 원형홈(16), (16a)에는 와이어로프(40)가 삽입되어 통과한다.

따라서 상기 와이어로프(40)중 손상된 부분이 상기 롤러(5), (5a)의 원형홈(16)을 통과하면서 롤러(5), (5a)를 좌측 또는 우측으로 밀게 되면, 브래킷(2), (2a)의 밀림과 동시에 라운드바(12), (12a)가 밀려나가 스프링(6), (6a)이 압축되면서 상기 라운드바(12), (12a)의 끝단부에 설치된 감지구(17), (17a)가 리미트스위치(18), (18a)의 내부로 들어가서 상기 리미트스위치(18), (18a)를 작동시킴과 동시에 운전실에 설치된 경보장치가 작동되어 와이어로프(40)의 손상을 사용자에게 알린다. 이후 와이어로프(40)의 손상된 부분이 통과한 경우에는 압축되어 있던 스프링(6), (6a)의 복원력에 의해 브래킷(2), (2a)이 제자리로 복귀한다.

단, 상기 와이어로프(40)의 손상된 부위가 롤러(5), (5a)의 원형홈(16), (16a)을 통과할 때 브래킷(2), (2a)이 후방으로 밀리는 이유는 상기 와이어 로프(40)는 수많은 철심을 압축한 상태로 엮어서 제작된 것이기 때문에 손상이 되게 되면 수많은 철심들이 단선되면서 압축력이 상실되어 부피(원둘레면)가 커지기 때문에 원형홈(16), (16a)을 통과할 때에는 자연히 롤러(5), (5a)가 밀리면서 원형홈(16), (16a)의 크기를 크게 만드는 것이다.

따라서 롤러(5), (5a)의 밀림에 의한 브래킷(2), (2a) 밀림 및 라운드바(12), (12a)의 동작을 필연적으로 이루어진다.

상기 리미트스위치(18), (18a)를 프레임(1)의 측면에 설치된 지지판(11), (11a)에 고정하기 위해서 상기 지지판(11), (11a)에 형성된 슬롯홀(10), (10a)을 통해 상기 리미트스위치(18), (18a)를 볼트 체결한다.

또한 도5에 도시한 바와 같이, 와이어로프(40)의 흔들림에 의한 검출장치(A)의 오동작을 방지하기 위해 고정장치(B)를 설치하게 되는데, 상기 고정장치(B)는 시이브(39)와 시이브(39a)의 거리가 원거리일 경우에는 더욱 효과적이며, 시이브(39), (39a)의 끝단에서 50cm이내에 설치하는 것이 바람직하다. 상기 시이브(39), (39a)와 고정장치(B) 사이에는 검출장치(A)를 설치한다.

도4에서 고정구(31)의 양측면에 부착된 조정대(35),(35a)는 고정장치(B)의 위치를 조정하기 위한 것으로, 상기 조정대(35), (35a)에 체결된 너트(34), (34a)를 풀고, 상기 고정구(31)가 와이어 로프(40)와 밀착되도록 위치시킨 후, 너트(34), (34a)를 조임으로써 와이어 로프(40)의 흔들림을 방지하는 것이다.

상기 고정구(31)의 내측에는 고정축(33), (33a)으로 가이드롤러(32), (32a)를 고정하여 설치하며, 상기 고정축(33), (33a)에 형성된 주입홈(36), (36a)에 그리이스를 주입하며 유출구(37), (37a)를 통하여 가이드롤러(32), (32a)의 내측면에 그리이스가 발라져서 상기 가이드롤러(32), (32a)에 내장된 베어링의 회전을 원활하게 함으로써 상기 가이드롤러(32), (32a)의 마모를 방지한다.

한편, 손상된 와이어로프(40)를 검출한 후 브래킷(2), (2a)이 제자리로 돌아오도록 하기 위해서 설치된 스프링(6), (6a)의 장력이 강한 경우에는 브래킷(2), (2a)이 프레임(1) 방향으로의 이동이 원활하지 못하며, 반대로 상기 스프링(6), (6a)의 장력이 약한 경우에는 상기 브래킷(2), (2a)이 원래의 위치로 복귀가 원활하지 못하므로 상기 스프링(6), (6a)의 장력은 프레임(1)의 외측 라운드바(12), (12a)에 나사결합된 2개의 너트를 이용하여 조정하면 된다.

따라서 본 고안에 있어서는 다음의 관계식을 적용하여 스프링의 장력을 선정하였다.

여기서, P : 하중(kg)

8×10³: 탄성계수

8 : 스프링상수

7 : 유효권수

10.8⁴: 소선경의 4제곱

상기 식에 의하면 0.5mm의 변위량을 감지하는데 2.7089(kg)의 하중(P)이 필요하므로 손상초기단계의 와이어로프를 검출하기가 용이하다.

도 3에 나타낸 와이어로프(40)를 대상으로 하여 본 고안의 검출정도를 실험한 결과를 (표-1)에 나타내면 다음과 같다.

<표 1>

상기 (표-1)에서 나타낸 바와 같이 본 고안의 검출장치는 손상초기단계에 검출능력이 뛰어난 것으로 판명되었다.

이상과 같은 본 고안은 와이어 로프의 손상을 조기에 검출하여 설비사고 및 인명재해를 미연에 방지하며, 와이어 로프상의 결합이 발생된 경우에만 와이어 로프를 교환함으로써 자재비 및 인력의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외부양측에 슬롯홀(10)(10a)이 형성되어 있는 지지판(11)(11a)을 설치하여서 된 프레임(1)의 내부에는 양측으로 상호 마주보게 브래킷(2), (2a)을 설치하고, 이 각각의 브래킷(2), (2a)내에는 샤프트(3), (3a)을 축으로 롤러(5), (5a)를 너트(7), (7a)와 키(9), (9a)를 이용하여 회전가능하게 고정설치하였으며, 상기 브래킷(2), (2a)의 후방에는 라운드바(12), (12a)를 설치하되, 이 라운드바(12), (12a)의 단부에는 감지구(17), (17a)를 설치하였고, 상기 프레임(1)의 내측면과 브래킷(2), (2a)의 사이 라운드바(12), (12a)에는 스프링(6), (6a)삽입 설치하였으며, 상기 지지판(11), (11a)상에는 리미트스위치(18), (18a)를 설치하여서 된 검출장치(A)와,

고정구(31)의 내측에는 상·하부에 한쌍의 가이드롤러(32), (32a)를 설치하여 와이어로프(40)를 가이드하도록 하되, 이 가이드롤러(32), (32a)는 중앙에는 그리스를 주입하는 주입홈(36), (36a)과 주입된 그리스가 가이드롤러(32), (32a)의 베어링 내로 유입되게 하는 유출구(37), (37a)를 갖는 고정축(33), (33a)을 이용하여 회전가능하게 설치하였고, 상기 고정구(31)의 외측 양쪽에는 조정대(35), (35a)를 설치하여서 된 고정장치(B)로 이루어져 장치본체를 형성하여서 됨을 특징으로 하는 와이어로프의 손상검출장치.