WO2018092980A1 - 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법 - Google Patents

무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법 Download PDF

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WO2018092980A1
WO2018092980A1 PCT/KR2017/000837 KR2017000837W WO2018092980A1 WO 2018092980 A1 WO2018092980 A1 WO 2018092980A1 KR 2017000837 W KR2017000837 W KR 2017000837W WO 2018092980 A1 WO2018092980 A1 WO 2018092980A1
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load
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오철규
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for preventing the fall of an endless track construction equipment, and more particularly, to detect the ground pressure between the endless track of the construction equipment and the ground, and to prevent the fall of the construction equipment based on this.
  • a crawler crane crawler crane
  • a navigator / propeller navigator / propeller
  • a perforator perforator
  • an excavator etc.
  • the tracked construction equipment has the advantage of being able to work on a soft ground or a narrow place.
  • the tracked track can be maintained in the most stable state when the ground state is evenly distributed with the ground. If the ground state is distributed evenly on the ground, the lifting operation according to the lifting load table does not cause the fall of construction equipment such as crane.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, equipped with a sensor that can detect the ground pressure between the endless track and the ground in the lower roller configuration of the endless track of the construction equipment, the ground pressure distribution with the ground It provides a device and method for preventing the fall of tracked construction equipment that can detect the fall of the tracked construction equipment by detecting the sensing and ground conditions (soft ground, depression, etc.) and measuring the accurate fall moment.
  • the purpose is.
  • One embodiment of the present invention for achieving the above object is: a load sensor mounted on the lower roller inscribed with the endless track, the load sensor for detecting the ground load between the endless track and the ground; A controller that analyzes the distribution of ground loads for the entire ground section of the endless track based on the detection signal of the load sensor; And a display for displaying the ground load distribution of the caterpillar analyzed by the controller. It provides a fall prevention device of the crawler construction equipment, characterized in that configured to include.
  • the load sensor is characterized in that it is mounted to each of the plurality of lower rollers inscribed with the track shoe of the endless track.
  • the load sensor is characterized in that the fastening is inserted in the pin-type method in the mounting hole formed in the rotating shaft of each lower roller.
  • Another embodiment of the present invention for achieving the above object comprises: detecting a ground load between the endless track and the ground in a load sensor mounted on the lower roller inscribed with the endless track; Analyzing the ground load distribution for the entire ground section of the endless track in the controller based on the detection signal of the load sensor; And displaying, on the display, the ground load distribution of the caterpillar analyzed by the controller. It provides a method of preventing the fall of the caterpillar construction equipment comprising a.
  • the ground load distribution information for the entire ground section of the caterpillar analyzed by the controller further comprises the step of transmitting in real time transmitted to the construction equipment cab via a communication module.
  • it is characterized in that it further comprises the step of warning through the warning means by determining the possibility of conduction in accordance with the ground load distribution of the caterpillar analyzed by the controller.
  • the present invention provides the following effects.
  • the present invention by mounting a load sensor to detect the ground pressure between the endless track and the ground in the lower roller configuration, the grounding pressure distribution and the accurate conduction for the entire section of the endless track contacting the ground By allowing the driver to know the moment, it is possible to prevent the fall accident of the tracked construction equipment.
  • the grounding pressure is variable when turning and moving in the horizontal grounding state, and when the external force is affected by weather conditions such as wind.
  • Figure 1 is a side view showing a crane which is a kind of crawler construction equipment
  • Figure 2 is a side view showing an example of the conduction conditions of the crane which is a kind of crawler construction equipment
  • Figure 3 is a block diagram showing a fall prevention device of the crawler construction equipment according to the present invention.
  • 5a to 5e is an image showing the detection and display of the ground load of the caterpillar according to the working conditions of the caterpillar construction equipment according to the present invention.
  • FIG. 1 is a side view showing a crane which is a kind of crawler type construction equipment, wherein reference numeral 10 designates a crawler.
  • the track 10 is provided with a structure in which a plurality of track shoes 11 are connected to one, and is rotatably wound around the turntable 15, which is the driving wheel of the crane, and the idler 16 in an idle state.
  • a side frame 18 is present between the turner 15 and the idler 16.
  • the upper roller 17 inscribes and guides rotation with the upper endless track 10 above the side frame 18.
  • the lower roller 12 which is inscribed and guides the rotation of the lower endless track, ie, the endless track 10 grounded to the ground, is mounted below the side frame 18.
  • the lower roller 12 is arranged in a plurality at regular intervals along the direction of rotation of the endless track, and guides the rotation of the endless track while inscribed with the track shoe 11 constituting the endless track 10.
  • the present invention is equipped with a sensor that can detect the ground pressure between the endless track and the ground on the lower roller of the endless track configuration of construction equipment, the ground pressure distribution with the ground and ground state (soft ground, depression, etc.)
  • the main focus is to prevent the falling accident of caterpillar construction equipment by detecting and measuring the exact falling moment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a fall prevention apparatus of the crawler type construction equipment according to the present invention.
  • reference numeral 12 designates a lower roller inscribed with the caterpillar 10 of the crane.
  • the pin-type load sensor 20 is mounted on the lower roller 12 to detect the ground load between the endless track 12 and the ground.
  • the load sensor 20 is mounted on each of the plurality of lower rollers 12 inscribed with the track shoe 11 of the endless track 10, the rotary shaft 13 of each lower roller 12 It is inserted into and fastened in the mounting hole 14 formed in the pin-type method to serve as a rotating shaft and detect the ground load between the endless track 12 and the ground.
  • each track shoe 11 constituting the track is grounded with the ground, the ground load at this time from the track shoe toward the lower roller 12 as shown in FIG. Delivered.
  • the ground load transmitted from the track shoe 11 toward the lower roller 12 is sensed by the load sensor 20.
  • the detection signal of the load sensor 20 sensed in this way is transmitted to the controller 30 built in the cab, etc., the controller 30 based on the detection signal of the load sensor 20, the entire ground of the endless track in contact with the ground Analyze the ground load distribution for the interval.
  • the controller 30 controls to display the ground load distribution of the caterpillar on the display 40 so that the driver or the like can see it.
  • the ground load between the endless track and the ground is detected by the load sensor 20 mounted on the lower end roller 12 inscribed with the endless track 10.
  • the load sensor 20 detects the ground load transmitted from the track shoe 11 constituting the endless track to the lower roller 12.
  • the controller 30 analyzes the ground load distribution for the entire ground section of the caterpillar.
  • the critical load state is determined based on the data acquired by the load sensor 20 in the controller 30, and the rated load and the rated total load for each work condition and condition are determined.
  • Critical load The maximum load that can be lifted at the end of a crane boom just before falling, ie the moment when the counterweight, the back of the crane, is lifted when the maximum load is lifted.
  • the track load distribution of the caterpillar analyzed by the controller 30 is displayed and controlled on the display 40.
  • the conduction direction The load is concentrated by the green lower roller on the display, and the load transmitted from the lower track shoe in contact with the ground in the opposite direction to the lower roller is reduced (indicated by the red lower roller on the display).
  • FIG. 5A detects the possibility of conduction during non-lifting operation of a crane due to the difference in the ground loads between the endless track and the ground according to the terrain and the ground, or detects the possibility of conduction when the endless track is positioned on the settled ground due to repetitive lifting. Shows an example shown on the display.
  • 5B shows an example in which a ground load difference occurs due to the front subsidence or the soft ground of the ground during the lifting operation of the crane, compared to another where the front side between the endless track and the ground is different, thereby detecting the possibility of conduction and displaying it on the display.
  • FIG. 5C illustrates an example of sensing the possibility of conduction according to the front side inclination during the lifting operation
  • FIG. 5D illustrates an example of sensing the possibility of conduction during the lifting turning operation on the inclined ground and displaying it on the display.
  • FIG. 5E illustrates an example in which one caterpillar grounding force differs from the other caterpillar grounding force due to a weather (especially wind) condition while maintaining a normal ground state with the ground.
  • the grounding pressure is varied during turning and moving in the horizontal grounding state, and even when the external force is applied depending on weather conditions such as wind.
  • the driver can hear through the acoustic warning means 36 so that the driver who does not see the display can hear the warning sound. Listening and awareness of the possibility of evangelism can be prevented accordingly by stopping work.
  • load sensors are installed on the crawler of all construction heavy equipment such as crawler cranes, rudders and navigators, perforators, and excavators, and the conditions of the workplace (ground type, slope, ground state (soft ground) Irrespective of the environment (wind, climate, etc.) and the type of work, etc., it can detect the endless track of the construction equipment and the ground pressure between the ground. Can be prevented in advance.
  • the anti-wear coating layer may be applied around the rotation shaft (13).
  • the anti-wear coating layer is formed by spraying a powder composed of 96 to 98% by weight of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) to the rotary shaft 13. It is made of a thickness of 600 ⁇ m, the hardness is applied to the plasma to maintain 900 ⁇ 1000HV.
  • Ceramic coating is superior to chromium plating or nickel chromium plating in corrosion resistance, scratch resistance, abrasion resistance, impact resistance and durability.
  • Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) serves to prevent rusting by acting as a passivity layer that blocks oxygen invading into the metal.
  • Titanium dioxide (TiO 2 ) is very stable physicochemically and has a high hiding power, thus becoming a white pigment.
  • the refractive index is high, it is widely used in high refractive index ceramics. It has photocatalytic and superhydrophilic properties. Titanium dioxide (TiO 2 ), air purification, antibacterial, harmful substance decomposition, pollution prevention function, discoloration prevention function.
  • the titanium dioxide (TiO 2 ) so that the anti-wear coating layer is reliably coated on the outer circumferential surface of the rotary shaft 13, and decomposes and removes foreign matter attached to the anti-wear coating layer to prevent damage to the anti-wear coating layer.
  • chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and titanium dioxide (TiO 2 ) are mixed and used, the mixing ratio thereof is titanium oxide (TiO 2 ) 2 in 96 to 98% by weight of chromium oxide (Cr 2 O 3 ). It is preferable that -4 weight% is mixed.
  • titanium dioxide (TiO 2 ) When the mixing ratio of titanium dioxide (TiO 2 ) is less than 2 to 4% by weight, the effect of titanium dioxide (TiO 2 ) was so small that the purpose of mixing it with chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is faded. That is, titanium dioxide (TiO 2 ) decomposes and removes foreign matter adhering around the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 to prevent the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 from being corroded or damaged.
  • the mixing ratio is more than 2 to 4% by weight. If small, there is a problem that takes a long time to decompose the attached foreign matter.
  • the wear-resistant coating layer made of such materials is formed with a thickness of 50 to 600 ⁇ m around the outer circumferential surface of the rotating shaft 13, and is coated with plasma so as to maintain the hardness of 900 to 1000 HV and the surface roughness of 0.1 to 0.3 ⁇ m.
  • Such abrasion-proof coating layer is sprayed at 50 to 600 ⁇ ⁇ by jet-spraying the powdered powder and the gas at 1400 ° C around the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 at a speed of about Mach 2.
  • the thickness of the anti-wear coating layer is less than 50 ⁇ m, the effect of the above-described ceramic coating layer is not guaranteed. If the thickness of the anti-wear coating layer exceeds 600 ⁇ m, the above-mentioned effect is insignificant while excessive ceramic is excessive. There is a problem in that work time and material costs are wasted by application.
  • the wear protection coating layer is applied to the outer circumferential surface of the rotating shaft 13, the temperature of the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 is increased, and the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 is cooled to prevent deformation of the outer circumferential surface of the heated rotating shaft 13. It is cooled to) to maintain a temperature of 150 ⁇ 200 °C.
  • the sealing material made of chromic anhydride (CrO 3 ) made of a metallic glass quartz system may be further coated around the wear protection coating layer. Chromic anhydride is applied around a coating layer made of chromium nickel powder as an inorganic sealing material.
  • Chromic anhydride (CrO 3 ) is used in places requiring high wear resistance, lubricity, heat resistance, corrosion resistance, and releasability, and does not discolor in the air, has great durability, and has good wear resistance and corrosion resistance.
  • the coating thickness of a sealing material about 0.3-0.5 micrometer is preferable. When the coating thickness of the sealing material is less than 0.3 ⁇ m, the sealing material is easily peeled off and peeled even in a slight scratch groove, so that the above-described effects cannot be obtained. If the coating thickness of the sealing material is thick enough to exceed 0.5 ⁇ m, there are many pin holes, cracks, and the like on the plating surface. Therefore, the coating thickness of the sealing material is preferably about 0.3 to 0.5 mu m.
  • the coating layer having excellent wear resistance and oxidation resistance is formed around the outer circumferential surface of the rotating shaft 13, the outer circumferential surface of the rotating shaft 13 is prevented from being worn or oxidized, thereby extending the life of the product.
  • the anti-corrosion coating layer may be formed around the mounting hole 14 using a metal surface coating material to prevent corrosion of the surface from dust, contaminants, and the like.
  • the anti-corrosion coating layer is composed of 60% by weight of alumina powder, 30% by weight of NH 4 Cl, 2.5% by weight of zinc, 2.5% by weight of copper, 2.5% by weight of magnesium, and 2.5% by weight of titanium.
  • the alumina powder is added for the purpose of sintering, tangling, fusion prevention, etc. when heated to a high temperature.
  • the alumina powder is added in less than 60% by weight, the effect of sintering, tangling and fusion prevention is inferior.
  • the alumina powder is more than 60% by weight, the above-mentioned effect is not further improved, while the material cost is greatly increased. Therefore, it is preferable to add 60 weight% of alumina powders.
  • the NH 4 Cl reacts with the aluminum, zinc, stocks, copper and magnesium in the vapor state to serve to activate diffusion and penetration. This NH 4 Cl is added 30% by weight. If NH 4 Cl is added at less than 30% by weight, it does not react properly with vaporized aluminum, zinc, stock copper and magnesium and thus does not activate diffusion and penetration. On the other hand, when NH 4 Cl exceeds 30% by weight, the above-mentioned effect is not improved further, while the material cost is greatly increased. Therefore, it is preferable to add 30% by weight of NH 4 Cl.
  • the zinc is formulated to prevent corrosion of metals in water and to be used for electrical applications. This zinc is mixed 2.5% by weight. If the mixing ratio of zinc exceeds 2.5% by weight, it will not properly prevent corrosion of the metal on water. On the other hand, when the mixing ratio of zinc exceeds 2.5% by weight, the above-mentioned effect is not improved further, while the material cost is greatly increased. Therefore, the zinc is preferably mixed 2.5% by weight.
  • the copper is combined with the aluminum to increase the hardness and tensile strength of the metal.
  • This copper is mixed 2.5% by weight. If the mixing ratio of copper is less than 2.5% by weight, when combined with aluminum, the hardness and tensile strength of the metal may not be properly increased. On the other hand, if the mixing ratio of copper exceeds 2.5% by weight, the above-mentioned effect is not improved further, while the material cost is greatly increased. Therefore, the copper is preferably mixed 2.5% by weight.
  • magnesium Since the pure metal of magnesium has a low structural strength, the magnesium is combined with zinc to increase the hardness, tensile strength and corrosion resistance of the metal. This magnesium is mixed 2.5% by weight. If the mixing ratio of magnesium is less than 2.5% by weight, the hardness, tensile strength and corrosion resistance to salt water of the metal when combined with zinc and the like are not significantly improved. On the other hand, when the mixing ratio of magnesium exceeds 2.5% by weight, the above-mentioned effect is not improved further, while the material cost is greatly increased. Therefore, magnesium is preferably mixed at 2.5% by weight.
  • the titanium is a light, hard and corrosion-resistant transition metal element has a silver-white metallic luster, and because of its excellent corrosion resistance and low specific gravity, the weight of the titanium is only 60% of the steel, so that the weight of the coating material applied to the metal base is reduced, but the gloss is increased. It is formulated to have excellent waterproof and corrosion resistance.
  • This titanium is mixed 2.5% by weight.
  • the mixing ratio of titanium is less than 2.5% by weight, the weight of the coating material applied to the metal base material is not so much reduced, and the glossiness, waterproofness, and corrosion resistance are not greatly improved.
  • the mixing ratio of titanium exceeds 2.5% by weight, the above-mentioned effect is not further improved while the material cost is greatly increased. Therefore, the titanium is preferably mixed 2.5% by weight.
  • the surface coating method of the mounting hole 14 according to the present invention is as follows.
  • the mounting holes 14 and the coating material blended in the above-mentioned structure are to be put together in the closing furnace and the inside of the closing furnace is formed at a rate of 2 L / min.
  • Argon gas is injected, and maintained at a temperature of 700 ° C to 800 ° C for 4 to 5 hours while argon gas is injected.
  • the vaporized alumina powder, zinc, copper, magnesium and titanium are formed inside the closed furnace, and the aluminum powder, alumina powder, zinc, copper, magnesium and titanium compound penetrates into the surface of the mounting hole 14.
  • the coating layer is formed.
  • the internal temperature is closed to maintain the coating material / substrate composite at 800 °C ⁇ 900 °C for 30 to 40 hours, and the anti-corrosion coating layer is formed on the surface of the base material. It is isolated.
  • the sudden temperature change in performing the above process causes the coating layer on the surface of the base material to be peeled off so that the temperature change at a rate of 60 ° C / hr.
  • the anti-corrosion coating layer of the present invention has the following advantages.
  • the anti-corrosion coating layer of the present invention has a very wide range of uses, it can be applied by various methods such as curtain coating, spray painting, dip coating, flooding, and the like.
  • the anti-corrosion coating layer of the present invention can be applied with a very thin layer thickness in addition to the principle protection against corrosion and / or scale, thereby improving the electrical conductivity as well as saving material and cost. Even after hot forming, if a high electrical conductivity is desired, a thin conductive primer may be applied on top of the anti-corrosion coating layer.
  • the coating material may be retained on the surface of the substrate, for example, to increase scratch resistance, to improve corrosion protection, to meet aesthetic appearance, to prevent discoloration, and to be electrically conductive. And can be provided as a primer for conventional downstream processes (eg, dip and electrophoretic dip coating).
  • the present invention is coated with alumina powder, NH 4 Cl, zinc, copper, magnesium, titanium in the mounting hole 14 of the present invention is applied to the surface corrosion phenomenon of the mounting hole 14 from dust, contaminants, etc. Can be prevented.
  • the load detection sensor 20 may be formed with a surface protective coating layer containing a silicon component in order to solve the surface contamination problem that causes the coming back of the load sensor 20 and shorten the life.
  • the surface protective coating layer can prevent adhesion of microorganisms and suspended solids and prevent backcounting and extend the service life of the load sensor 20 semi-permanently.
  • a dimethyldichlorosilane solution is dissolved in a volume ratio of 2-5% in an ethyl acetate solution to prepare a coating solution.
  • the content of the dimethyldichlorosilane solution is less than 2%, the effect of the coating may not be sufficiently obtained, and if the content of the dimethyldichlorosilane solution exceeds 5%, the surface protective coating layer may be too thick, resulting in poor efficiency.
  • the coating solution dissolved in the above ratio is preferably in the range of 0.8-2cp (centifase) in consideration of the coating time and the coating thickness. This is because if the viscosity is too low, the application time should be long, and if the viscosity is too high, the application may occur thick and not dry, and also may cause the backing of the sensor due to uneven application.
  • the coating solution prepared as described above is applied to the surface of the load sensor 20 to a thickness of 1 ⁇ m or less. At this time, when the thickness of the surface protective coating layer exceeds 1 ⁇ m, the sensitivity of the sensor is lowered. Therefore, the thickness of the surface protective coating layer is limited to 1 ⁇ m or less.
  • a spray method of spraying about 2-3 times on the surface of the load sensor 20 may be used.
  • a sound absorbing layer may be applied to an inner surface of the outer case of the controller 30.
  • a needle punch nonwoven fabric may be used as the nonwoven fabric constituting the sound absorbing layer.
  • Examples of the fibers constituting the sound absorbing layer made of the needle punch nonwoven fabric include polyester fibers, nylon fibers, polypropylene fibers, acrylic fibers, and natural fibers.
  • the thickness of the said sound absorption layer is 0.3-15 mm. If the thickness of the sound absorbing layer is less than 0.3mm, sufficient sound absorbing effect is not obtained, and if the thickness of the sound absorbing layer exceeds 15mm, the inner space of the outer case of the controller 30 is reduced and the outer case space of the controller 30 is not sufficiently obtained. This is undesirable.
  • the unit weight of the sound absorbing layer is preferably set to 10 ⁇ 1000g / m 2 . If it is less than 10 g / m 2 , sufficient sound absorption effect is not obtained, and if it exceeds 1000 g / m 2 , it is not preferable because the lightness of the outer case of the controller 30 cannot be secured.
  • the fineness of the fibers constituting the sound absorbing layer is preferably in the range of 0.1 to 30 decitex. If it is less than 0.1 decitex, it is not preferable because absorption of low frequency noise is difficult and cushion property is also reduced. It is also undesirable to exceed 30 decitex because it is difficult to absorb high frequency noise. Especially, as for the fineness of the fiber which comprises a sound absorption layer, it is more preferable to set it as the range of 0.1-15 decitex.
  • the sound absorbing layer is provided on the inner side of the outer case of the controller 30, the noise during driving of the controller 30 can be reduced.
  • the outer case of the communication module 32 is made of a synthetic resin material, and to the outer case of the synthetic resin material, BHT (2,6-DI-BUTYL-4-METHYLPHENOL), which is a phenolic antioxidant, is added to increase oxidation resistance. do.
  • BHT 2,6-DI-BUTYL-4-METHYLPHENOL
  • This BHT increases ozone resistance and oxidation resistance, and prevents corrosion and oxidation of the outer case of the communication module 32.
  • the BHT when the sum of the synthetic resin material and the BHT is 100 parts by weight, it is preferable that the BHT includes 0.4 to 1.2 parts by weight. This is because when the amount of BHT added is less than the above-mentioned range, it is difficult to obtain oxidation resistance, and when it exceeds the above-mentioned range, there is a problem that affects the density and firmness of the tissue.
  • the BHT is further added to the outer case of the communication module 32 of the synthetic resin material, the oxidation resistance is greatly improved, thereby maximizing the life of the product.

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Abstract

본 발명은 건설장비의 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지하고, 이를 기반으로 건설장비의 전도사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 건설장비의 무한궤도 구성 중 하부롤러에 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지할 수 있는 센서를 장착하여, 지반과의 접지압력 분포 감지 및 지반상태(연약지,함몰지 등)를 감지하고 정확한 전도 모멘트를 측정함으로써, 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법
본 발명은 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설장비의 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지하고, 이를 기반으로 건설장비의 전도사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
건설장비 중 무한궤도를 이용하는 장비로서, 크롤라 크레인(기중기), 항타/항발기, 천공기, 굴삭기 등을 들 수 있다.
상기 무한궤도식 건설장비는 험지 노면 또는 불규칙한 노면 등에서 주로 작업을 함에 따라, 작업 중 또는 이동 중에 다음과 같은 전도 위험이 항상 존재하고 있다.
1) 토목 작업장 우수로 인한 지반 침하에 따른 전도 가능성,
2) 반복 인양작업 및 주행에 의한 지반 균열과 침하에 따른 전도,
3) 지반 종류에 따른 허용 지내력 검토 오류 및 누락에 따른 전도,
4) 이동 경로상 지반침하에 의한 크레인 전도,
5) 경사로 구간 노면의 불균일에 의한 전도,
6) 무한궤도식 건설장비(특히, 크레인)의 이동 경사로가 완만하게 형성되어야하나, 경사로 구간이 어느 정도 안식각을 유지하면서 형성되어, 무한궤도 전방이 경사로 상단부에 위치할 때 무한궤도 후방이 소량 침하되면서 전도.
이러한 전도 위험으로 인하여, 토목공사 등 건설 현장에서 지반, 환경, 조작부주의 등 건설기계의 전도 사고가 빈번히 발생하고 있다.
참고로, 여타 건설기계와는 달리 무한궤도식 건설장비는 연약지반이나 좁은 곳에서도 작업이 가능한 장점이 있으며, 이때 무한궤도는 지면과의 접지 상태가 고르게 분포되어 있어야 가장 안정적인 상태를 유지할 수 있고, 평탄한 지반에서 접지 상태가 고르게 분포되어 있다고 할 때 인양하중표에 따라 인양작업을 시행하면 크레인과 같은 건설장비의 전도는 발생하지 않는다.
특히, 무한궤도식 건설장비의 작업시, 지면이 평탄하지 않으면 과경사 방지 장치와 과모멘트 방지 장치, 그리고 연약 지반 등에 부판 및 철판 등을 설치하여 전도를 예방할 수 있지만, 경사에 의한 크레인과 같은 건설장비의 모멘트 값 변화와 주행 및 인양 반복 작업에 의한 지반 침하 등 조건이 동일하지 않고 지속적으로 변하기 때문에 완벽하게 전도 방지를 도모할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 건설장비의 무한궤도 구성 중 하부롤러에 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지할 수 있는 센서를 장착하여, 지반과의 접지압력 분포 감지 및 지반상태(연약지,함몰지 등)를 감지하고 정확한 전도 모멘트를 측정함으로써, 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 무한궤도와 내접하는 하부롤러에 장착되어, 무한궤도와 지면 간의 접지하중을 감지하는 하중감지센서; 상기 하중감지센서의 감지신호를 기반으로, 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석하는 제어기; 및 상기 제어기에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포를 표시하는 디스플레이; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 하중감지센서는 무한궤도의 트랙슈와 내접하는 다수의 하부롤러 각각에 장착되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 하중감지센서는 각 하부롤러의 회전축에 형성된 장착홀내에 핀 타입 방식으로 삽입 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 무한궤도와 내접하는 하부롤러에 장착된 하중감지센서에서 무한궤도와 지면 간의 접지하중을 감지하는 단계; 상기 하중감지센서의 감지신호를 기반으로, 제어기에서 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석하는 단계; 및 상기 제어기에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포를 디스플레이에 표시하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 제어기에서 분석된 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포 정보는 통신모듈을 매개로 건설장비 운전실로 전송되는 실시간 전송되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어기에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포에 따라 전도 가능성을 판단하여 경고수단을 통해 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 무한궤도의 구성 중 하부롤러에 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지할 수 있는 하중감지센서를 장착하여, 지면과 닿는 무한궤도의 전체 구간에 대한 접지압력 분포 및 그에 따른 정확한 전도 모멘트를 운전자 등이 알 수 있도록 함으로써, 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 무한궤도와 지면 간의 뷸균일한 접지 상태 뿐만 아니라, 수평 접지 상태에서 선회 및 이동 상황시 접지압력이 가변되는 경우와, 바람 등 기상 조건에 따른 외력이 작용하는 경우에도 지면과 닿는 무한궤도의 전체 구간에 대한 접지압력 분포 및 그에 따른 정확한 전도 모멘트를 운전자 등이 알 수 있도록 함으로써, 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 무한궤도식 건설장비의 일종인 크레인을 도시한 측면도,
도 2는 무한궤도식 건설장비의 일종인 크레인의 전도 조건에 대한 일례를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 무한궤도식 건설장비의 무한궤도로부터 하부롤러쪽으로 접지하중이 작용하는 것을 도시한 이미지도,
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 무한궤도식 건설장비의 작업 조건에 따라 무한궤도의 접지하중을 감지하여 표시하는 것을 도시한 이미지도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 무한궤도식 건설장비의 일종인 크롤러 크레인에 대한 구성을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 무한궤도식 건설장비의 일종인 크레인을 도시한 측면도로서,도면부호 10은 무한궤도를 지시한다.
상기 무한궤도(10)는 다수의 트랙슈(11)가 하나로 연결된 구조로 구비되어, 상기 크레인의 구동륜인 턴블러(15) 및 아이들 상태의 아이들러(16)에 회전 가능하게 감기게 된다.
또한, 상기 턴블러(15)와 아이들러(16) 사이에는 사이드프레임(18)이 존재하는데, 이 사이드프레임(18)의 위쪽에는 상부쪽 무한궤도(10)와 내접하며 회전 안내하는 상부롤러(17)가 장착되고, 사이드프레임(18)의 아래쪽에는 하부쪽 무한궤도 즉, 지면과 접지되는 무한궤도(10)와 내접하며 회전 안내하는 하부롤러(12)가 장착된다.
이때, 상기 하부롤러(12)는 무한궤도의 회전방향을 따라 다수개가 일정 간격으로 배열되어, 무한궤도(10)를 구성하는 트랙슈(11)와 내접하면서 무한궤도의 회전을 안내하게 된다.
이러한 구성을 갖는 크롤러 크레인은 전술한 바와 같이 험지 노면 또는 불규칙한 노면 등에서 주로 작업을 함에 따라, 작업 중 또는 이동 중에 전도 위험이 항상 존재한다.
예를 들어, 도 2에서 보듯이 경사로 구간 노면의 불균일에 의하여 전도될 위험이 존재하고, 이에 깔판(강판, 철판 등)을 대고 이동할 경우 전도를 예방할 수 있지만, 경사에 의한 크레인과 같은 건설장비의 모멘트 값 변화와 주행 및 인양 반복 작업에 의한 지반 침하 등 조건이 동일하지 않고 지속적으로 변하기 때문에 완벽하게 전도 방지를 도모할 수 없다.
이를 위해, 본 발명은 건설장비의 무한궤도 구성 중 하부롤러에 무한궤도와 지면 간의 접지압력을 감지할 수 있는 센서를 장착하여, 지반과의 접지압력 분포 감지 및 지반상태(연약지,함몰지 등)를 감지하고 정확한 전도 모멘트를 측정함으로써, 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치를 도시한 구성도를 나타낸다.
도 3에서 도면부호 12는 크레인의 무한궤도(10)와 내접하는 하부롤러를 지시한다.
여기서, 상기 하부롤러(12)에 핀타입의 하중감지센서(20)가 장착되어, 무한궤도(12)와 지면 간의 접지하중을 감지하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 하중감지센서(20)는 무한궤도(10)의 트랙슈(11)와 내접하는 다수의 하부롤러(12) 각각에 장착되며, 각 하부롤러(12)의 회전축(13)에 형성된 장착홀(14)내에 핀 타입 방식으로 삽입 체결되어 회전축 역할을 하는 동시에 무한궤도(12)와 지면 간의 접지하중을 감지하게 된다.
한편, 상기 무한궤도(10)가 회전할 때, 무한궤도를 구성하는 각 트랙슈(11)가 지면과 접지하게 되는데, 이때의 접지하중이 도 4에서 보듯이 트랙슈로부터 하부롤러(12)쪽으로 전달된다.
이때, 상기 트랙슈(11)로부터 하부롤러(12)쪽으로 전달되는 접지하중을 하중감지센서(20)에 감지하게 된다.
이렇게 감지된 하중감지센서(20)의 감지신호는 운전실 등에 내설된 제어기(30)에 전송되고, 제어기(30)에서는 하중감지센서(20)의 감지신호를 기반으로 지면과 접한 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석하게 된다.
이어서, 상기 제어기(30)는 무한궤도의 접지하중 분포를 운전자 등이 볼 수 있도록 디스플레이(40)에 표시하는 제어를 하게 된다.
여기서, 상기한 구성을 기반으로 하는 본 발명의 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 무한궤도(10)와 내접하는 하부롤러(12)에 장착된 하중감지센서(20)에서 무한궤도와 지면 간의 접지하중을 감지한다.
즉, 상기 무한궤도를 구성하는 트랙슈(11)로부터 하부롤러(12)쪽으로 전달되는 접지하중을 하중감지센서(20)에서 감지하게 된다.
이렇게 감지된 하중감지센서(20)의 감지신호가 제어기(30)로 전송되면, 제어기(30)에서 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석한다.
예를 들어, 상기 제어기(30)에서 하중감지센서(20)에서 취득된 데이터를 토대로 임계하중 상태를 판단하게 되고, 작업 상황과 조건별 정격하중과 정격 총하중을 판단하게 된다.
* 정격총하중 : 인양된 최대 허용하중과 부가하중(후크와 그 외 인양된 도구들의 무게)를 합한 하중.
* 정격하중 : 정격총하중에서 후크, 그래브, 버킷 등의 장비 부가물 하중을 뺀 하중
* 임계하중 : 전도 발생되기 직전 크레인 붐 끝단에서 양중할 수 있는 최대하중, 즉 최대하중을 들어 올렸을 때 크레인의 뒷부분인 카운터웨이트가 들리려는 순간의 하중.
이어서, 상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포가 디스플레이(40)에 표시 제어되는데, 조업 중 전도 모멘트가 발생하여 임계하중에 다다르게 되면, 도 5a 내지 도 5e에서 보듯이 전도 방향(디스플레이에 녹색 하부롤러로 표시됨)으로 하중이 집중되고, 전도 반대방향 지면과 접하는 하부 트랙슈에서 하부롤러로 전달되는 하중이 감소(디스플레이에 붉은색 하부롤러로 표시됨)하게 된다.
도 5a는 지형 및 지반에 따라 무한궤도와 지면 간의 접지하중 차이로 크레인의 인양 외 조업시 전도 가능성을 감지하거나, 반복 인양작업 등으로 인하여 침하된 지반 위에 무한궤도가 위치할 때의 전도 가능성을 감지하여 디스플레이에 표시한 예를 나타낸다.
도 5b는 크레인의 인양작업 중 지반의 전방 침하 또는 연약 지반으로 인하여, 무한궤도와 지면 간의 앞쪽이 다른 곳에 비하여 접지하중 차이가 발생함으로써, 전도 가능성을 감지하여 디스플레이에 표시한 예를 나탄내다.
도 5c는 각각 인양 작업 중 전방 측면 경사에 따른 전도 가능성을 감지한 예이고, 도 5d는 경사지에서 인양 선회 작업 중 전도 가능성을 감지하여 디스플레이에 표시한 예를 나타낸다.
또한, 도 5e는 정상적인 지면과의 접지 상태를 유지하고 있다가 기상(특히, 바람) 상태로 인하여 한쪽의 무한궤도 접지력이 다른 한 쪽의 무한궤도 접지력과 차이가 나는 예를 나타낸다.
이와 같이, 상기 무한궤도와 지면 간의 뷸균일한 접지 상태 뿐만 아니라, 수평 접지 상태에서 선회 및 이동 상황시 접지압력이 가변되는 경우와, 바람 등 기상 조건에 따른 외력이 작용하는 경우에도 지면과 닿는 무한궤도의 전체 구간에 대한 접지압력 분포 및 그에 따른 정확한 전도 모멘트를 운전자 등이 알 수 있도록 함으로써, 운전을 중지하는 등의 조치를 취하여 무한궤도식 건설장비의 전도 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포에 따라 전도 가능성이 있는 경우, 청각적 경고수단(36)을 통해 운전자가 들을 수 있도록 함으로써, 디스플레이를 보지 않은 상태의 운전자가 경고음을 듣고 전도 가능성을 인지할 수 있고, 그에 따라 작업을 중지하는 조치를 통해 전도사고를 예방할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 크롤라 크레인(기중기), 항타 및 항발기, 천공기, 굴삭기 등 모든 건설 중장비의 무한궤도에 하중감지센서를 장착하여, 작업장의 조건(지반 종류, 기울기, 지반 상태(연약지 등)), 그리고 환경(바람,기후 등) 및 작업의 종류에 관계없이 건설장비의 무한궤도와 지반 간의 접지압력을 감지할 수 있고, 감지된 값을 토대로 표시 및 제어하여 건설장비의 전도사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 회전축(13)의 둘레에는 마모방지도포층이 도포될 수 있다.
이 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 회전축(13)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포된다.
회전축(13)의 외주면에 세라믹 도포를 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 도포는 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 마모방지도포층이 회전축(13)의 외주면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지도포층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지도포층의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 회전축(13)의 외주면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 회전축(13)의 외주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 회전축(13)의 외주면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 마모방지도포층은, 회전축(13)의 외주면의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 도포된다.
이러한 마모방지도포층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 회전축(13)의 외주면의 둘레에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.
마모방지도포층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 도포층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지도포층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹도포에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
회전축(13)의 외주면에 마모방지도포층이 도포되는 동안 회전축(13)의 외주면의 온도는 상승되는데, 가열된 회전축(13)의 외주면의 변형이 방지되도록 회전축(13)의 외주면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지도포층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 도포층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 도포 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 도포두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 도포두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 도포두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 회전축(13)의 외주면의 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 도포층이 형성되므로 회전축(13)의 외주면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
또한, 장착홀(14)의 둘레에는 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 부식방지도포층이 형성될 수 있다. 이 부식방지도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.
상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 NH4Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH4Cl은 30중량% 첨가된다. NH4Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH4Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH4Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 구리는 상기 알루미늄과 조합하여 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 알루미늄과 조합될시 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.
이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장착홀(14)의 표면 도포방법은 다음과 같다.
부식방지도포층이 형성되어야 할 장착홀(14)과 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 장착홀(14)의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.
상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 장착홀(14)의 표면에 침투하여 도포층이 형성된다.
부식방지도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식 방지용 도포층이 형성되어 모재의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 모재 표면의 도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.
본 발명의 부식방지도포층은 다음과 같은 장점이 있다.
본 발명의 부식방지도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 발명의 부식방지도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 부식방지도포층의 상부에 도포될 수 있다.
성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.
이러한 본 발명은 본 발명의 장착홀(14)에 알루미나 분말, NH4Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 장착홀(14)의 표면 부식현상을 방지시킬 수 있다.
또한, 하중감지센서(20)에는 하중감지센서(20)의 오지시 및 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 표면보호도포층이 형성될 수 있다.
상기 표면보호도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 오지시를 방지하고 하중감지센서(20)의 사용기간을 반영구적으로 연장할 수 있게 된다. 상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 표면보호도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다. 상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 센서의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 하중감지센서(20)의 표면을 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 표면보호도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 센서의 감도를 저하시키기 때문에 본 발명에서는 표면보호도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 하중감지센서(20) 표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.
또한, 제어기(30)의 외부케이스 내측면에는 흡음층이 도포될 수 있다. 상기 흡음층을 구성하는 부직포로는 니들펀치 부직포가 사용될 수 있다.
니들펀치 부직포로 이루어진 흡음층을 구성하는 섬유의 종류는, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 천연 섬유 등이 있다.
상기 흡음층의 두께는, 0.3 ~ 15㎜인 것이 바람직하다. 상기 흡음층의 두께가 0.3㎜ 미만에서는 충분한 흡음 효과가 얻어지지 않고, 15㎜를 초과하면 제어기(30)의 외부케이스 내부공간이 저감되어 제어기(30)의 외부케이스 스페이스가 충분히 얻어지지 않는 단점이 되므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층의 단위 무게는 10 ~ 1000g/m2 로 하는 것이 바람직하다. 10g/m2 미만에서는 충분한 흡음효과가 얻어지지 않고, 또한 1000g/m2 을 넘으면 제어기(30)의 외부케이스의 경량성을 확보할 수 없으므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 30데시텍스의 범위인 것이 바람직하다. 0.1데시텍스 미만에서는 저주파 소음의 흡수가 어렵고, 쿠션성도 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 30데시텍스를 넘으면 고주파 소음의 흡수가 어려우므로 바람직하지 않다. 그 중에서도 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 15데시텍스의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 상기 흡음층이 제어기(30)의 외부케이스 내측면에 구비되므로 제어기(30)의 구동시 소음을 저감시킬 수 있다.
또한, 통신모듈(32)의 외부케이스는 합성수지재로 이루어지고, 이 합성수지재의 외부케이스에는 내산화성을 증가시키기 위해 페놀계 산화방지제인 BHT(2,6-DI-BUTYL-4-METHYLPHENOL)를 첨가한다. 이러한 BHT는 내오존성 및 내산화성을 증가시키며, 통신모듈(32)의 외부케이스의 부식 및 산화를 방지시킨다.
본 발명은 합성수지재와 BHT의 합이 100 중량부일 경우, BHT는 0.4~1.2 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 이유는 BHT의 첨가량이 상술된 범위보다 적은 경우에는 내산화성을 획득하기 어려우며, 상술된 범위를 초과하는 경우에는 조직의 밀도 및 견고성에 영향을 주는 문제가 있기 때문이다.
이러한 본 발명은 합성수지재의 통신모듈(32)의 외부케이스에 BHT가 더 첨가되므로 내산화성이 크게 향상되며, 이에 따라 제품의 수명을 극대화시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 무한궤도(10)와 내접하는 하부롤러(12)에 장착되어, 무한궤도(12)와 지면 간의 접지하중을 감지하는 하중감지센서(20);
    상기 하중감지센서(20)의 감지신호를 기반으로, 지면과 접한 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석하는 제어기(30); 및
    상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포를 표시하는 디스플레이(40);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하중감지센서(20)는 무한궤도(10)의 트랙슈(11)와 내접하는 다수의 하부롤러(12) 각각에 장착되는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하중감지센서(20)는 각 하부롤러(12)의 회전축(13)에 형성된 장착홀(14)내에 핀 타입 방식으로 삽입 체결되는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 장치.
  4. 무한궤도(10)와 내접하는 하부롤러(12)에 장착된 하중감지센서(20)에서 무한궤도와 지면 간의 접지하중을 감지하는 단계;
    상기 하중감지센서(20)의 감지신호를 기반으로, 제어기(30)에서 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포를 분석하는 단계;
    상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포를 디스플레이(40)에 표시하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 전체 접지 구간에 대한 접지하중 분포 정보는 통신모듈(32)을 매개로 건설장비 운전실로 실시간으로 전송되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어기(30)에서 분석된 무한궤도의 접지하중 분포에 따라 전도 가능성을 판단하여 경고수단(36)을 통해 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설장비의 전도 방지 방법.
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