크레인 비상정지장치 - keulein bisangjeongjijangchi

Classifications

• • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
  • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
  • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
  • B66C15/00—Safety gear

Abstract

본 고안은 지상의 모든 기기의 주행, 횡행 또는 호이스트(hoist)류의 비상시에 급제동시킬 수 있고, 크레인 고장시 수동으로 모터를 강제구동시킬 수 있도록 하는 크레인 비상 정지장치에 관한 것으로, 커플링(2)에 의해 모터(21)의 반부하측 샤프트에 연결되고, 제동력의 향상을 위하여 표면에 홈(3)이 방사상으로 다수개 형성되어 있는 디스크(1)와, 상기 디스크(1)와 접촉되어 제동력을 발생시키기 위하여 상기 디스크(1)의 양측에서 슈(5)에 탈착가능하게 결합되는 패드(6)와, 에어 콤프레셔(19)로부터 압축된 에어를 브레이크 작동 스위치(18)의 작동에 의해 전달받아 푸시 로드(15)를 당기도록 이루어진 하이드로 백(17)과, 상기 푸시 로드(15)와 스트로크 로드(13)를 연결시키며 브레이크 갭을 조정하는 스트로크 조정 너트(14)와, 각각 상기 슈(5)에 연결되고 복귀 스프링(8)으로 연결되어 있는 한쌍의 제1 브레이크 레버(9)와, 각각 일측 끝부분은 상기 제1 브레이크 레버(9)와 연결되고 타측 끝부분은 상기 스트로크 로드(13)에 연결핀(12)으로 연결되는 제2 브레이크 레버(11)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

크레인 비상 정지장치{CRANE EMERGENCY BRAKE}

본 고안은 지상의 모든 기기의 주행, 횡행 또는 호이스트(hoist)류의 비상시에 급제동시킬 수 있고, 크레인 고장시 수동으로 모터를 강제구동시킬 수 있도록 하는 크레인 비상 정지장치에 관한 것이다.

종래에 제철소 등에서 사용되는 모든 천정 크레인의 호이스트류 제동에는 제동력이 우수한 마그네트 브레이크를 사용하고, 주행, 횡행 장치의 제동에는 갑작스런 제동으로 인한 부하물의 흔들림을 방지하여 부하물이나 내용물이 낙하되지 않도록 하고 구조물에 피로가 가중되는 것을 방지하기 위하여 약간의 슬립이 발생하는 유압 압상기를 이용한 트러스트 브레이크를 사용한다.

이 트러스트 브레이크는 제동은 부드러운 반면 슬립(제동거리)이 길어지는 단점이 있으며, 또한 유압 압상기를 이용하므로 패드나 디스크에 오일이 묻어 페이드 현상이 발생되어 슬립이 발생되고, 이 슬립을 줄이기 위해서 브레이크 갭을 타이트하게 조정하면 심하게 발열되어 패드나 디스크가 열화되어 사용이 불가능해 진다.

위와 같은 상황에서 운전자가 방어운전을 하여도 외부적으로 갑작스런 정전이나 전기적인 이상 또는 옆 크레인과의 접근으로 인한 충돌방지기의 작동으로 인해 슬립이 길게 발생하여 엔드 스토퍼의 충돌이나 타설비, 타 크레인과 충돌로 부하물이나 내용물이 낙하하여 막대한 재물 및 인명피해를 주게 된다.

특히 용선 장입 크레인은 항상 래들(radle)에 쇳물을 담아 운반 하는데 이상 사항 발생시 슬립으로 인한 갑작스런 타설비 및 엔드 스토퍼와의 충돌로 쇳물이 유출되어 대형 설비사고와 안전사고 위험이 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 트롤리 정전 및 충돌방지기의 작동 등으로 인해 천정기중기 등의 설비에 슬립이 발생할 경우에는 긴급한 제동이 필요하나, 트러스트 브레이크의 제동거리 만큼 슬립한 후에 제동되므로 운전자 등 조작자는 타설비 등과 충돌위험이 있어도 설비가 충돌되는 상황만 주시할 뿐 어떻게 조치할 방법이 없는 실정이다.

특히 호이스트의 주 제동용 브레이크는 2C 캘리퍼(caliper) 브레이크를 사용하고, 비상용 브레이크는 유압 디스크 브레이크를 사용하는데, 잦은 유압 장치의 고장으로 비상 브레이크로서 제 역활을 못하기 때문에 2C 캘리퍼 브레이크 고장시 대형 사고의 원인이 되는 문제점이 있고, 같은 라인에 여러 대의 크레인이 설치되어 있어 고장시 타 크레인의 작업에 방해되는 등 복합적인 문제가 내재되어 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기존의 제동장치 불능시 설비의 슬립으로 인한 엔드 스토퍼 및 타 설비와의 충돌을 막아 부하물이 낙하되어 입게 되는 피해를 방지할 수 있고, 크레인 고장시 타 크레인의 작업에 방해가 되지 않게 대피시킬 수 있고, 고장이 잦아 문제가 되는 호이스트 비상용 브레이크인 유압 디스크 브레이크의 대체용으로 사용할 수 있는 크레인 비상 정지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a는 본 고안의 크레인 비상 정지장치를 설치한 상태를 나타낸 평면도,

도 1b는 본 고안의 비상 정지장치를 작동시킨 상태를 나타낸 평면도,

도 2는 본 고안의 크레인 비상 정지장치의 측면도,

도 3은 본 고안의 크레인 비상 정지장치의 또다른 활용예로서 비상 구동 장치부를 나타낸 평면도.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

1 : 디스크 2 : 커플링

3 : 홈 5 : 슈

6 : 패드 8 : 복귀 스프링

9 : 제1 브레이크 레버 11 : 제2 브레이크 레버

12 : 연결핀 13 : 스트로크 로드

14 : 스트로크 조정 너트 15 : 푸시 로드

17 : 하이드로 백 18 : 브레이크 작동 스위치

19 : 에어 콤프레셔 21 : 모터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 크레인 비상 정지장치는, 커플링(2)에 의해 모터(21)의 반부하측 샤프트에 연결되고, 제동력의 향상을 위하여 표면에 홈(3)이 방사상으로 다수개 형성되어 있는 디스크(1)와, 상기 디스크(1)와 접촉되어 제동력을 발생시키기 위하여 상기 디스크(1)의 양측에서 슈(5)에 탈착가능하게 결합되는 패드(6)와, 에어 콤프레셔(19)로부터 압축된 에어를 브레이크 작동 스위치(18)의 작동에 의해 전달받아 푸시 로드(15)를 당기도록 이루어진 하이드로 백(17)과, 상기 푸시 로드(15)와 스트로크 로드(13)를 연결시키며 브레이크 갭을 조정하는 스트로크 조정 너트(14)와, 각각 상기 슈(5)에 연결되고 복귀 스프링(8)으로 연결되어 있는 한쌍의 제1 브레이크 레버(9)와, 각각 일측 끝부분은 상기 제1 브레이크 레버(9)와 연결되고 타측 끝부분은 상기 스트로크 로드(13)에 연결핀(12)으로 연결되는 제2 브레이크 레버(11)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대하여 상세히 설명한다.

본 고안의 크레인 비상 정지장치는 크게 브레이크 디스크 장치부와, 에어 브레이크 장치부와, 에어 발생 장치부와, 브레이크 컨트롤 장치부와, 크레인 비상구동 장치부로 구성된다.

브레이크 디스크 장치부는 브레이크 디스크(1)와 이를 연결하여 주는 커플링(2), 키(4)로 이루어 지고, 브레이크 디스크(1)에는 디스크 홈(3)이 형성되어 있다. 디스크(1)는 커플링(2)에 의해 모터(21)의 반부하측 샤프트에 연결되어 제동시 패드(6)와 직접 마찰되어 제동력을 발생하며, 이때 패드(6)에서 발생되는 미세한 분진을 배출하는 디스크 홈(3)이 방사상으로 다수개 형성되어 있어, 더욱 제동력을 향상시키고, 디스크(1)를 냉각시켜 페이드 현상을 방지할 수 있도록 한다.

에어 브레이크 장치부는 패드(6)와, 슈(5), 스프링(8), 제1 및 제2 브레이크 레버(9)(11), 고정핀(10), 연결핀(12), 스트로크 로드(13), 스트로크 조정 너트(14), 푸시 로드(15)로 구성된다.

패드(6)는 기존의 디스크 브레이크 패드 및 라이닝과 같은 재질로 제작되며, 브레이크 슈(5)에 고정볼트로 고정되어 디스크(1)에 직접 마찰되어 제동력을 발생시키는 역할을 하며, 브레이크 슈(5)는 패드(6)를 부착한 상태에서 핀으로 각각 한쌍의 제1 브레이크 레버(9)에 연결되어 있으며, 상기 제1 브레이크 레버(9)는 각각 제2 브레이크 레버(11)에 연결되어 이들 제1 및 제2 브레이크 레버(9)(11)는 공기의 압력이 푸시 로드(15)에 의해 전달되면 패드(6)를 디스크(1)에 밀착시키는 역할을 한다.

한편, 스프링(8)은 양측의 제1 브레이크 레버(9) 사이에 삽입 장착되어 브레이크가 해지되어 제동력을 상실하면 디스크(1)로부터 패드(6)를 분리시키는 역할을 수행하며, 제1 브레이크 레버(9)는 힘을 전달받아 슈(5)에 전달하여 패드(6)가 디스크(1)에 마찰되도록 하는 기능을 수행하며, 고정핀(10)은 제동시 에어 브레이크가 디스크(1)와 같이 회전되지 않도록 베이스(16)에 고정하는 역할을 하고, 연결핀(12)은 스트로크 로드(13)의 전후행정을 제1 및 제2 브레이크 레버(9)(11)를 통하여 좌우로 전달하여 브레이크가 작동할 수 있도록 하는 역할을 한다.

스트로크 로드(13)는 연결핀(12)에 의해 제2 브레이크 레버(11)에 연결되고, 또한 스트로크 조정 너트(14)에 의해 푸시 로드(15)에 연결되며, 스트로크 조정 너트(14)에 결합 및 패드(6) 간격조정이 가능하도록 왼나사산으로 되어 있으며, 스트로크 조정 너트(14)는 브레이크 스트로크 토크 조정기능을 수행한다.

에어 발생 장치부는 하이드로 백(17)과 에어 콤프레셔(19)로 구성되며, 하이드로 백(17)은 항상 진공상태로 유지되어 있다가 에어 콤프레셔(19)에서 발생되어 압축된 에어가 긴급제동이 필요할 때 운전실의 브레이크 작동 스위치(18)를 작동하면 하이드로 백(17)으로 전달되어 푸시 로드(15)를 당겨 결국은 에어 브레이크를 작동시키는 역할을 하며, 에어 콤프레셔(19)는 항상 압축된 공기를 내장하고 있다가 운전실의 브레이크 작동 스위치(18)를 오픈하면 하이드로 백(17)에 전송하는 것으로, 이는 에어 브레이크를 작동시킬 수 있는 원동력이 된다.

브레이크 컨트롤 장치부의 브레이크 작동 스위치(18)는 비상시 에어 콤프레셔(19)에서 발생된 압축공기를 하이드로 백(17)에 전송되도록 관로를 열어주는 역할을 하며, 긴급시 사용이 용이하도록 운전실에 설치된다.

비상 구동 장치부는 비상핸들(28)과, 샤프트 연결대(29), 고정볼트로 구성되어 있으며, 전기 정전시 등 크레인이 가동이 불가능한 경우에 안전한 위치까지 이동시에 브레이크를 강제로 개방시켜 모터(21)를 수동으로 구동시키는 장치로, 샤프트 연결대(29)에 의하여 브레이크 디스크(1)의 후단에 고정볼트로 연결하고, 탈착이 가능하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

트러스트 브레이크의 압상기(23)의 작동에 의해 크레인이 제동되면 작업 여건상 슬립 등이 발생하는 바, 평소 정상시에는 트러스트 브레이크를 그대로 사용한다.

트롤리 정전이나 충돌방지기의 작동으로 크레인 조작이 불가능할 때 등 긴급상황이 발생되면 운전자가 운전실에 설치된 브레이크 작동 스위치(18)를 작동시키면, 에어 콤프레셔(19)에 압축된 공기압력이 하이드로 백(17)으로 압송되어 진공과 대기압이 적절히 조화작용을 이루어 내장된 스프링(8)의 힘을 이기고 급속히 푸시 로드(15)를 당기게 되고, 이에 의해 스트로크 로드(13)를 당겨 제1 및 제2 브레이크 레버(9)(11)를 기계적으로 작동시켜 패드(6)가 회전하는 디스크(1)에 밀착되어 제동력을 발생한다.

이때 마찰력에 의해 패드(6) 및 디스크(1)가 발열되면 페이드 현상이 발생되고, 결국은 슬립의 발생 원인이 되므로, 디스크(1)의 표면에 형성되어 있는 디스크 홈(3)에 의하여 열을 발산시키고, 패드(6)가 마모되면서 생기는 미세한 입자를 외부로 방출시키도록 함으로써 기존의 브레이크보다 더욱 향상된 제동력을 얻게 된다.

비상제동이 완료되고 나면, 복귀 스프링(8)과 하이드로 백(17)에 내장된 스프링에 의하여 디스크(1)에서 패드(6)가 분리되어 제동력은 해제된다.

또한, 정상적인 제동력을 얻기 위하여 스트로크 로드(13)와 푸시 로드(15) 사이의 스트로크 조정 너트(14)로 브레이크 갭을 조정한다.

특히 정전이나 비상시에도 에어 콤프레셔(19) 탱크 내에 압축된 에어가 잔존하여 있고 에어 유출시 등 에어 압력이 낮아도 작동이 가능한 하이드로 백(17)을 장착하였으므로, 에어 콤프레셔(19) 탱크 내에 잔존되어 있는 에어만을 이용하여도 하이드로 백(17)을 작동시켜 브레이크의 작동이 가능하여 비상 브레이크의 역할을 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 크레인 비상 정지장치를 사용하면, 크레인이나 이동기기 등을 강제로 급제동시켜서 크레인이나 이동기기가 슬립되는 것을 막아 엔드 스토퍼나 타 크레인 등의 설비와 충돌하여 발생되는 설비사고 및 안전재해를 방지할 수 있다.

또한, 유압을 이용한 메인 호이스트 비상용 브레이크는 잦은 트러블로 제기능을 발휘하지 못하여 크레인 가동에 막대한 지장을 주고 있으나, 이를 본 고안의 장치로 대체하면 탁월한 효과를 얻을 수 있으며, 이와 더불어 크레인 비상 구동장치는 이상시 브레이크를 강제 개방시키고, 샤프트 결합하여 핸들을 돌려서 모터를 강제 구동시킴에 의해 고장난 크레인을 안전한 장소로 이동시켜 인접 크레인이 빠른 시간내에 정상적인 조업을 진행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 커플링(2)에 의해 모터(21)의 반부하측 샤프트에 연결되고, 제동력의 향상을 위하여 표면에 홈(3)이 방사상으로 다수개 형성되어 있는 디스크(1)와,

   상기 디스크(1)와 접촉되어 제동력을 발생시키기 위하여 상기 디스크(1)의 양측에서 슈(5)에 탈착가능하게 결합되는 패드(6)와,

   에어 콤프레셔(19)로부터 압축된 에어를 브레이크 작동 스위치(18)의 작동에 의해 전달받아 푸시 로드(15)를 당기도록 이루어진 하이드로 백(17)과,

   상기 푸시 로드(15)와 스트로크 로드(13)를 연결시키며 브레이크 갭을 조정하는 스트로크 조정 너트(14)와,

   각각 상기 슈(5)에 연결되고 복귀 스프링(8)으로 연결되어 있는 한쌍의 제1 브레이크 레버(9)와,

   각각 일측 끝부분은 상기 제1 브레이크 레버(9)와 연결되고 타측 끝부분은 상기 스트로크 로드(13)에 연결핀(12)으로 연결되는 제2 브레이크 레버(11)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 크레인 비상 정지장치.

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  • 1999-06-11 KR KR2019990010385U patent/KR20010000492U/ko not_active Application Discontinuation

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