KR20090132525A - 구형 모자부가 구비된 러핑 실린더 베어링을 포함하는 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크레인, 특히 이동용 크레인의 러핑 실린더(1)의 베어링 시스템에 관한 것이다. 러핑 실린더(1)는 구형 모자 형상의 베어링(2,3)에 의해서 그것의 일단이 크레인의 베어링 포인트에 연결된다.

이동용 크레인, 러핑 실린더, 베어링

Description

구형 모자부가 구비된 러핑 실린더 베어링을 포함하는 크레인{Crane-luffing cylinder bearing with a spherical calotte}

본 발명은 크레인의 러핑 실린더의 베어링에 관한 것으로, 특히 이동용 크레인의 러핑 실린더의 베어링에 관한 것이다.

크레인의 러핑 실린더는 유압 실린더이다. 유압 실린더는 크레인 베이스에 위치한 한 부분(예를 들어 이동용 크레인의 경우에 선회 링)과 크레인 지브의 베어링 포인트에 위치한다. 유압 실린더는 그것이 변형될 때에 지브가 올바른 상태가 유지되도록 조절한다.

러핑 실린더는 이동용 크레인의 구조물의 주요한 구성요소 중에 하나이다. 그것은 완벽하게 동작해야 한다. 특히 작동하는 동안 요동이 발생하면 안된다. 실린더가 일정하게 수축되거나 인장될 수 있도록 공정이 수행되어야 한다. 그렇지 않으면 크레인이 일정하게 동작하게 동작할 수 없기 때문이다. 더욱이 실린더가 마찰이나 요동이 없는 상태에서 작동되지 않으면 하중 토크(torque)를 제한하기 위한 입력값으로 실린더가 제공하는 힘이 계산되기 어렵다는 문제를 방지하기 위함이다. 따라서 이러한 러핑 실린더의 설계와 장착은 매우 중요한 사항이다.

특히 지브의 측방 변형이 이루어지는 경우에 문제가 발생될 수 있다. 러핑 실린더가 변형되지 않고, 문제없이 작동할 수 있으며, 실린더의 가이드 벨트가 파손되지 않기 위해서, 종래 기술에서 사용되는 지브의 상부 링크는 일반적으로 관절 형상으로 설계 및 조립된다. 이러한 관절형 결합은 러핑 실린더가 지브의 측방 변형에 대해 무관하게 동작할 수 있도록 한다. 새로운 물질이 적용되고, 지브 시스템이 더욱 길어짐에 따라 미래의 지브 시스템의 측방 변형은 문제의 소지가 커진다. 이러한 변화가 러핑 실린더에 가하는 결과는 더욱 중요해질 것이다.

본 발명의 목적은 상술한 미래의 증가되는 요구를 만족시킬 수 있는 러핑 실린더의 크레인에 베어링을 제공하는 것이다. 특히 본 발명의 목적은 측방 변형이 이루어지는 경우에도 러핑 실린더가 문제없이 작동될 수 있도록 하는 안정적인 베어링을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구범위 제1항에 정의된 크레인, 특히 이동용 크레인에 대한 러핑 실린더 베어링에 기초한 발명에 의해서 달성될 수 있다. 독립항은 발명의 바람직한 실시예를 정의한다.

본 발명에 의해서 제안된 이러한 구조에 따르면, 러핑 실린더는 지브에 관한 어떠한 제한요소 없이 조립될 수 있고, 지브의 변형은 피스톤 로드 및 실린더의 가이드 벨트에 전달되는 토크를 발생시키지 않는다. 구형 모자부는 간단하면 짧은 구조로 이루어지기 때문에, 불필요한 길이(dead length)가 감소될 수 있다. 따라서 무게와 마운팅 길이가 감소될 수 있다. 제작이 상대적으로 단순화될 수 있어, 비용과 무게가 감소될 수 있다. 결합되는 부분에 베어링 볼트가 사용되지 않기 때문에 크레인의 조립이 용이해진다. 즉 베어링 덮개부는 실린더, 즉 모자부에 놓여지기만 하면 된다.

종래 기술로 알려진 너클 볼트와 비교할 때에, 실린더에 하중을 전달하는 면 이 상대적으로 넓어진다. 이것은 단순한 물질, 바람직하게는 제작하기 용이한 물질, 특히 플라스틱이 덮개부는 물론 모자부 중에서 실린더 끝단의 물질로도 사용될 수 있다.

발명에서 제안된 것처럼, 구형 모자 형상의 베어링을 이용해서, 러핑 실린더가 러핑 실린더의 적어도 하나의 끝부분들에 의해서 크레인의 베어링 포인트에 연결된다. 구형 모자 형상의 베어링은 지브의 측방 변형으로 인해서 발생되는 힘이나 토크를 러핑 실린더로 전달하지 않도록 하는 데에 최적화된 형상이다. 이러한 형상에 의해서 러핑 실린더는 문제없이 또는 최적화된 상태에서 동작할 수 있다. 이것은 모자형 베어링이 충분한 고정을 할 수 있고, 압축력을 전달하는 동안인 상대적인 의미를 가지는 측방 변형의 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명에 의해서 제안된 구형 모자 형상의 베어링은 가벼운 구조물에 대한 요구를 충족할 수 있다. 개별적 구성요소가 동일한 무게에 대해서 향상된 기능을 발휘하지 않으면, 하중 베어링의 중량이 증가되어 용량을 키워야만 한다. 최근에 사용되는 일반적인 베어링은 조립에 어려움이 있는 반면에 구형 모자형상의 베어링은 매우 쉽게 조립될 수 있는 형상으로 이루어져 있다.

더욱이 실린더는 스트로크와 마운팅 길이에 제한되는데, 종래의 베어링에 대한 해법, 특히 측방 변형을 보정하기 위해서 관절형의 조인트를 이용하는 해법은 상당한 마운팅 길이를 요구하기 때문에, 스트로크가 불가능한 불필요한 길이(dead length)를 발생시키는 문제가 있다. 이러한 문제는 본 발명에 의해서 제안된 베어 링 시스템에 의해서 극복될 수 있다. 왜냐하면 구형 모자 형상의 베어링은 고정되기 용이한 매우 짧은 베어링 시스템을 제공하기 때문이다.

본 발명에 의해서 제안된 것처럼, 구형 모자 형상의 베어링이 제공된 러핑 실린더의 베어링 포인트는 바람직하게 크레인 지브에 베어링 포인트이다. 또한 베어링 포인트는 크레인 베이스에 마련된 베어링 포인트, 특히 이동용 크레인의 선회 링(slewing ring)에 마련된 베어링 포인트일 수 있다. 이런 관점에서, 발명의 내용에서 러핑 실린더의 양 베어링 포인트에 구형 모자 형상의 베어링이 제공되는 것이 이론적으로 가능하다. 바람직한 실시예는 구형 모자 형상의 베어링이 러핑 실린더, 즉 지브의 일단에 위치하고, 반면에 러핑 실린더의 타단은 너클 타입 베어링(또는 볼트 베어링)에 의해서 고정되는 것이다.

본 발명에 따른 실시예에서, 구형 모자 형상의 베어링은 구형 모자부 및 베어링 덮개부를 포함하고, 다양한 옵션이 제공되는 것이 가능하다. 구형 모자부는 베어링의 오목부를 구성하고, 그것의 부분적인 구형 형상은 베어링 덮개부의 볼록한 부분 즉, 내부 구에 정확히 장착된다. 구형 모자부는 러핑 실린더의 일단에 위치하고, 베어링 덮개부는 크레인의 베어링 포인트, 즉 크레인 측에 위치한다. 다른 변형예에서, 구형 모자부는 크레인 측에 위치하고, 베어링 덮개부는 러핑 실린더 측에 위치한다.

구형 모자 형상의 베어링은 장력 락(tension lock)이 더 제공될 수 있는데, 장력 락은 주로 압축력에 관련된 구성요소이다. 장력 락은 접착되거나, 베어링 포인트의 양면에 위치하는 고정 수단, 특히 브라켓, 고정 막대, 고정 플레이트, 고정 케이블 등의 장력 락으로 기능할 수 있는 구성요소를 포함한다. 하나의 설계 옵션의 예에서, 장력 락은 구형 모자부의 끝단에 위치한 고정수단(fastener)이나 위치 고정 수단, 특히 리세스(recess), 완만한 홈, 톱니 형태의 홈이나 절개홈 등으로 형성될 수 있다.

본 발명에 대해서 첨부된 도면에서 예시된 실시예에 따라 이하 설명한다. 실시예에서는 서술된 특징 전부, 개별적인 특징, 모든 가능한 조합을 포함할 것이다. 도면은 러핑 실린더 베어링의 주요한 구성요소의 개략적인 예시를 제공한다.

도면에서 사용된 도면부호 1은 러핑 실린더를 나타낸다. 러핑 실린더는 상단에 완곡한 홈(6)과 그것에 인접한 구형 모자부(2)를 포함한다. 구형 모자부(2)는 베어링 덮개부(3)에 위치하고, 베어링 덮개부(3)는 지브에 위치한다. 지브 베어링 포인트는 개략적으로 도면부호(4)에 의해서 표시된다. 도면부호5는 크레인 베이스에 두번째 베어링 포인트를 향해서 실린더의 바닥부로 향한다. 도 1에서 밝게 채색된 부분을 통해서 러핑 실린더가 일정한 각도(이 경우에 8°) 피벗팅(pivoting)될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 피벗팅에 의해서 변형력이나 변형토크에 대해 버틸 필요 없이 압축력을 흡수할 수 있다.

도면은 러핑 실린더(1)의 상부 연결부가 지브(4)에 구형 모자부(2)와 베어링 덮개부(3)으로 연결되는 상태를 도시한다. 상술한 바와 같이, 이런 구조는 역으로 이루어지는 것이 가능하다(지브에 구형 모자부가 위치하고, 러핑 실린더에 베어링 덮개부가 위치하는 방식). 러핑 실린더 연결점에서 가능한 피벗팅 범위는 대략 +/-10°일 수 있는데 특히 대략 +/-5°이상일 수 있고, 크레인에 따라 다를 수 있 다. 덮개부의 반지름은 모자부(2)의 반지름과 동일하고, 시작과 끝은 러핑 실린더(1)의 최상단과 최하단에 의해서 정의된다. 모자부(2)와 덮개부(3)은 완곡하거나 원형의 대칭적인 형상, 360°에 대해서, 으로 이루어진다. 결과적으로 러핑 실린더(1)은 모든 축에 대한 회전운동, 특히 지브(4)의 회전운동을 보정할 수 있다.

왜냐하면 러핑 실린더(1)는 압축력에 영향을 받기 쉬운 구성요소이기 때문이다. 실린더는 돌리(dolly) 구동, 다시 말해서 지브가 최대 축 하중을 줄이기 위해서 트레일러에 의해서 당겨지는 단계의 구동을 제외하고는 장력에 영향을 받지 않는다. 발생하는 힘은 발생하는 최대 압축력의 일부분이고, 따라서 용이하게 전달될 수 있다. 본 발명에서 제안된 것처럼 모자형상을 이용한 시스템은 바람직하게는 고정 막대, 고정 브라켓, 고정 플레이트에 의해서 체결될 수 있다. 이러한 고정수단은 완곡홈(6)의 모자부(2)의 후방에 위치할 수 있어서, 장력이 흡수될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개념도.

도 2는 도 1을 개략적으로 도시한 도면.

Claims (9)

1. 러핑 실린더가 구형(spherical) 모자 형상의 베어링(2,3)에 의해서 적어도 하나의 끝단에서 크레인의 베어링 포인트에 연결되는 것을 특징으로 하는 이동용 크레인의 러핑 실린더(luffing cylinder)의 베어링.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베어링 포인트는 크레인 지브(4)의 베어링 포인트인 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
3. 제1항에 있어서,

   상기 베어링 포인트는 이동용 크레인의 선회링이 구비된 크레인 베이스(5)의 베어링 포인트인 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   구형 모자 형상의 베어링은 구형 모자부(2)와 베어링 덮개부(3)를 포함하고,

   상기 구형 모자부(2)는 상기 러핑 실린더의 끝단에 위치하며, 상기 베어링 덮개부(3)는 크레인의 베어링 포인트에 위치하는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   구형 모자 형상의 베어링은 구형 모자부(2)와 베어링 덮개부(3)를 포함하고,

   상기 구형 모자부(2)는 크레인의 베어링 포인트에 위치하고, 상기 베어링 덮개부(3)은 상기 러핑 실린더의 끝단에 위치하는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   구형 모자 형상의 베어링(2,3)은 장력 락(tension lock)이 마련되는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
7. 제6항에 있어서,

   상기 장력 락은 상기 베어링 포인트의 각각의 면에 위치한 위치 고정수단을 포함하고,

   상기 위치 고정수단은 브라켓, 고정 막대, 고정 플레이트, 고정 케이블 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 장력 락은 상기 구형 모자부의 끝단에 위치한 위치 고정수단을 포함하고,

   상기 위치 고정수단은 리세스, 완곡한 홈(6), 톱니 모양홈 또는 절개홈을 포 함하는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   구형 모자형상의 베어링(2,3)은 지브의 끝단인 상기 러핑 실린더의 일단에 마련되고,

   베이스의 일단인 상기 러핑 실린더의 타단은 볼트 베어링(bolt bearing)인 너클 타입 베어링(knuckle-type bearing)에 의해서 장착되는 것을 특징으로 하는 러핑 실린더의 베어링.

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