국자형 오버헤드 크레인의 구조 구성 요소 및 기능

레이들 오버헤드 크레인은 제철소에서 매우 중요한 장비로, 까다로운 작업 조건 하에서 용융 금속을 안전하게 취급하고 운반하도록 설계되었습니다. 구조 설계 및 안전 시스템은 인양 신뢰성과 작업 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 글에서는 레이들 오버헤드 크레인의 주요 구성 요소와 각 부품의 기능을 설명합니다.

국자형 오버헤드 크레인의 구성

에이 국자 오버 헤드 크레인 크레인은 주로 교량, 트롤리(스프레더 포함), 크레인 주행 메커니즘 및 전기 장비의 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 다양한 작동 요구 사항에 따라 서로 다른 구조 유형이 채택됩니다.

일반적으로 교량은 박스형 주 거더와 종단 캐리지로 구성된 이중 거더 또는 4중 거더 구조입니다. 트롤리가 주행할 수 있도록 주 거더의 상부 플랜지 플레이트에 레일이 설치되어 있습니다. 좁은 거더를 사용하는 경우 전기 제어 장비는 주 거더 옆의 보행로에 설치되고, 넓은 거더를 사용하는 경우에는 일반적으로 주 거더 내부에 설치됩니다.

트롤리는 크레인의 핵심 구성 요소입니다. 브리지에는 하나의 트롤리 또는 주 트롤리와 보조 트롤리가 장착되며, 트롤리들은 독립적으로 이동합니다. 트롤리에는 권상 메커니즘과 주행 메커니즘이 있으며, 스프레더는 권상 메커니즘 아래에 위치합니다. 트롤리 주행 메커니즘은 중앙 집중식 구동 방식 또는 개별 구동 방식을 사용합니다.

크레인의 주행 메커니즘은 모두 개별 구동 방식을 사용하며, 일부는 2축 구동 방식이고 일부는 4축 구동 방식입니다.

아래 그림 2-1부터 2-3까지는 몇 가지 레이들 오버헤드 크레인 모델의 예시이며, 이를 통해 레이들 오버헤드 크레인의 구조적 특징을 이해할 수 있습니다.

크레인 트롤리

트롤리는 주로 권상 메커니즘, 트롤리 주행 메커니즘 및 트롤리 프레임의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 크레인의 작동 요구 사항에 따라 트롤리의 구성이 달라지며, 그림 2-1부터 2-3까지의 예를 참조하십시오.

호이스트 메커니즘

권상 메커니즘은 일반적으로 구동 장치, 와이어 로프 감기 시스템, 하중 처리 장치 및 안전 보호 장치로 구성됩니다. 일부 경우에는 보조 권상 메커니즘으로 전동 호이스트를 사용하기도 합니다.

구동 장치는 모터, 커플링, 보상축, 브레이크, 감속기 및 기타 구성 요소를 포함한다. 구동 장치가 일반 제어 방식 또는 고정자 전압 조정 속도 제어 방식을 사용하는 경우 모터는 권선형 회전자 모터이고, 가변 주파수 속도 제어 방식을 사용하는 경우 가변 주파수 모터이다. 두 세트의 구동 장치를 갖춘 주 권상 메커니즘의 경우, 모터 또는 전기 제어 장치 중 하나가 고장 나더라도 다른 구동 장치가 정격 인양 용량으로 한 작업 사이클을 완료할 수 있어야 한다.

와이어 로프 감기 시스템은 와이어 로프, 드럼 어셈블리, 고정 도르래 어셈블리, 와이어 로프 이퀄라이저 및 이동 도르래 어셈블리로 구성됩니다. 주 권상 장치에 두 개의 인양점이 있는 경우 4줄 로프 감기 시스템이 사용되고, 하나의 인양점이 있는 경우 2줄 로프 감기 시스템이 사용됩니다.

하중 처리 장치는 후크, 분리 불가능한 스프레더(다양한 고정식 리프팅 빔 및 고정식 갠트리 후크 포함) 및 분리 가능한 스프레더(다양한 분리식 리프팅 빔 및 분리식 갠트리 후크 포함)를 포함한다.

안전을 위해 권상 메커니즘에는 과부하 제한 장치, 양중 높이 제한 장치 및 과속 스위치가 장착되어 있습니다. 양중 높이 제한 장치의 상한 위치는 두 가지 형태의 보호 장치로 구성됩니다. 1단계는 일반적으로 드럼 끝단의 양중 높이 제한 장치이고, 2단계는 중량(해머) 제한 스위치입니다. 필요에 따라 안전 브레이크를 추가로 설치할 수 있습니다.

권상 메커니즘에서 모터는 커플링을 통해 감속기에 연결됩니다. 감속기의 저속축이 드럼을 구동하고, 드럼은 와이어 로프 감기 시스템을 통해 하중 처리 장치를 구동합니다. 모터의 정회전 및 역회전을 제어하면 하중 처리 장치를 올리고 내릴 수 있습니다.

작동 요구사항에 따라 권상 메커니즘의 구성이 달라집니다. 그림 2-4부터 2-6까지는 몇 가지 예입니다.

그림 2-5에 나타낸 권상 메커니즘은 4개의 로프를 사용하는 권상 지점과 2세트의 구동 장치를 갖추고 있다. 두 개의 감속기는 고속단에서 커플링으로 연결되어 있으며, 드럼에는 안전 브레이크가 설치되어 있다.

그림 2-6도 두 개의 인양 지점을 가지고 있지만, 4줄 로프 감기 시스템의 배열은 그림 2-5와 다릅니다. 구동 장치가 하나 있고 드럼에 안전 브레이크가 설치되어 있습니다.

트롤리 이동 메커니즘

트롤리 주행 메커니즘은 주로 주행 구동 장치와 주행 지지대로 구성됩니다. 주행 구동 장치는 주로 모터, 감속기, 브레이크 및 기타 부품으로 이루어져 있습니다. 주행 지지대는 주로 바퀴와 바퀴 균형추를 포함합니다.

트롤리의 주행 메커니즘은 중앙 집중식 구동 방식 또는 개별 구동 방식을 사용합니다. 일부 대형 크레인 트롤리는 바퀴 하중을 줄이기 위해 바퀴 균형 빔을 사용합니다.

트롤리 주행 메커니즘의 구동 장치는 일반적으로 모터를 사용하여 수직 감속기를 구동하고, 이 감속기의 저속축이 구동 바퀴를 구동합니다. 구동 장치가 일반 제어 방식이나 고정자 전압 조정 속도 제어 방식을 사용하는 경우 모터는 권선형 회전자 모터이고, 가변 주파수 속도 제어 방식을 사용하는 경우에는 가변 주파수 모터입니다.

안전한 트롤리 주행을 위해 트롤리 주행 제한 스위치와 완충 장치가 설치되어 있습니다. 트롤리가 제한 위치에 근접하면 제한 스위치가 작동하여 주행 메커니즘에 대한 전원이 차단됩니다. 그러면 완충 장치가 남은 에너지를 흡수하고, 주행 메커니즘은 역방향으로만 이동할 수 있습니다.

다양한 상황에 따라 트롤리 이동 구조는 그에 상응하는 형태를 갖습니다. 그림 2-7은 개별 구동 방식을 사용하는 4개 거더, 4개 트랙 레이들 오버헤드 크레인에서 일반적으로 사용되는 트롤리 이동 메커니즘 배치도입니다. 상황에 따라 다른 배치도 가능합니다. 그림 2-8은 중앙 집중식 구동 방식을, 그림 2-9는 개별 구동 방식의 또 다른 설계를 보여줍니다. 인양 용량이 큰 트롤리의 경우, 휠 균형 빔 구조를 사용하여 바퀴를 추가할 수 있습니다. 그림 2-10은 휠 균형 빔 구조의 한 형태입니다.

크레인 이동 메커니즘

크레인 주행 메커니즘은 주로 주행 구동 장치와 주행 지지대로 구성됩니다. 주행 구동 장치는 주로 모터, 감속기, 브레이크 및 기타 부품으로 이루어져 있습니다. 주행 지지대는 주로 바퀴와 바퀴 균형추로 구성됩니다. 크레인 주행 메커니즘은 대부분 개별 구동 방식을 사용하며, 일반적으로 2개 또는 4개의 구동 장치가 사용됩니다. 주 거더가 좁은 거더 구조인 경우, 주행 메커니즘은 일반적으로 교량 보행로에 설치되고, 넓은 거더 구조인 경우에는 주 거더 내부 양 끝단에 설치됩니다.

기존 제어 방식이나 고정자 전압 조정 속도 제어 방식을 사용할 경우 모터는 권선형 회전자 방식이고, 가변 주파수 속도 제어 방식을 사용할 경우 가변 주파수 모터가 됩니다.

크레인에는 크레인이 작업장 한계 위치로 이동하거나 인접한 크레인과 충돌하는 것을 방지하기 위해 리미트 스위치와 완충 장치가 장착되어 있습니다. 이는 크레인 손상을 줄이고 충돌로 인한 운전자의 불편을 최소화하기 위함입니다. 크레인이 작업장 한계 위치 또는 인접한 크레인에 근접하면 리미트 스위치가 작동하여 주행 메커니즘에 대한 전원이 차단되고, 완충 장치가 남은 에너지를 흡수합니다. 이때 주행 메커니즘은 후진 방향으로만 이동할 수 있습니다. 완충 장치는 일반적으로 스프링식 또는 유압식입니다.

4세트의 구동 장치를 갖춘 크레인 주행 메커니즘의 경우, 일부 사용자는 한쪽 구동 장치가 고장 나더라도 반대쪽 구동 장치가 전기 스위칭을 통해 정격 인양 용량으로 한 작업 사이클을 완료할 수 있어야 한다고 요구합니다.

대형 크레인의 경우, 주행 지지대는 휠 하중을 줄이기 위해 휠 균형 빔을 사용합니다. 또한 계약 요구 사항에 따라 수평 휠을 추가할 수 있습니다.

그림 2-11은 크레인 주행 메커니즘의 일반적인 배치도를 보여주는 예로, 수평 평행축 감속기 구동 방식과 휠 균형 빔을 주행 지지대로 사용하는 경우입니다. 그림 2-12는 수직 평행축 감속기와 휠 균형 빔을 주행 지지대로 사용하는 예입니다. 소형 크레인은 그림 2-13과 같은 방식을 사용하며, 이 경우 주행 지지대는 단일 휠 그룹입니다.

소형 크레인의 경우 주행 지지 장치에 각 끝단 캐리지에 두 개의 휠 그룹이 있거나 그림 2-14와 같은 휠 시트가 끝단 캐리지 아래에 설치됩니다. 대형 크레인의 경우, 다양한 하중을 지지하기 위해 그림 2-15~2-17과 같은 다양한 휠 균형 빔 또는 그 조합이 선택됩니다.

교량 프레임

이 교량은 주요 구조물이며 트롤리, 크레인 주행 장치 및 전기 장비의 설치 기반입니다. 교량은 주로 주 거더, 종단 캐리지, 보행로, 트롤리 케이블 캐리어, 트롤리 레일, 유지 보수 플랫폼 및 사다리, 플랫폼, 난간 및 기타 구성 요소로 이루어져 있습니다.

크레인 교량은 크레인의 중요한 하중 지지 부재로서, 국가 표준 및 계약 요구 사항을 충족하는 충분한 강도, 강성 및 전반적인 안정성을 갖추어 크레인의 정상적인 작동을 보장해야 합니다. 레이들 오버헤드 크레인의 교량은 이중 거더형(그림 2-2 및 2-3 참조)과 4중 거더형(그림 2-1 참조)으로 구분됩니다. 주 거더의 하부 플랜지 플레이트 아래에는 열 차폐 장치가 설치됩니다. 전체 장비 시험 후, 빈 트롤리가 한계 위치에 있을 때 주 거더의 캠버는 0.7S/1000(S는 크레인 스팬) 이상이어야 하며, 중앙 스팬에서의 최대 캠버 값은 S/10 범위 내로 제어되어야 합니다.

요구 사항이나 상황에 따라 주 거더는 중앙 레일 박스형 협대형 거더, 반무선 박스형 협대형 거더, 완전선 박스형 협대형 거더 또는 완전선 박스형 광대형 거더로 설계할 수 있습니다. 주 거더의 상부 덮개판에는 트롤리가 주행할 수 있도록 레일이 설치됩니다. 레일은 용접된 클램프 플레이트 또는 조절 가능한 복합 레일 클램프(계약 요구 사항에 따라)로 고정할 수 있습니다. 주 거더가 협대형 거더 구조인 경우, 전기 설비는 보행로에 설치됩니다. 주변 온도가 전기 설비의 정상 작동 요구 조건을 충족하지 못할 경우, 냉방 설비가 갖춰진 전기실이 설치되며, 전기실에는 단열층이 시공됩니다. 주 거더가 광대형 거더 구조인 경우, 전기 설비는 일반적으로 주 거더 내부의 전기실에 설치됩니다. 주변 온도가 전기 설비의 정상 작동 요구 조건을 충족하지 못할 경우, 전기실에는 냉방 설비와 단열층이 시공됩니다.

크레인 주행 제한 스위치와 연동되는 완충 장치가 교량 양쪽에 설치되어 있어 크레인이 정지하기 전에 먼저 전원을 차단하고 감속하는 기능을 수행합니다. 난간에는 전기식 연동 보호 장치가 있는 난간 도어가 설치되어 있습니다. 연동된 난간 도어가 열리면 크레인의 관련 메커니즘이 자동으로 전원이 차단되며, 난간 도어가 닫혀 있을 때만 관련 메커니즘이 정상적으로 작동합니다. 크레인 전원 도체 레일 측에는 도체 레일 가드와 케이지(또는 플랫폼)가 설치되어 있습니다. 도체 레일 가드는 후크나 와이어 로프가 전원 도체 레일에 닿는 것을 방지하고, 케이지(또는 플랫폼)는 집전 장치를 설치 및 유지보수하는 데 사용됩니다. 트롤리 유지보수 플랫폼은 트롤리 유지보수를 용이하게 합니다.

운전실

운전실은 크레인 조작자가 크레인을 제어하는 작업 공간입니다. 주 거더 아래에 매달린 운전실은 밀폐형 구조로, 냉난방이 완비되어 있으며, 단열 및 전면 유리창을 통해 내부를 확인할 수 있고, 단열 기능도 뛰어납니다. 문과 창문은 알루미늄 합금 프레임에 강화 안전 유리를 사용했습니다. 운전실에는 편안하고 높이 및 앞뒤 조절이 가능한 쿠션 시트가 설치되어 있습니다. 전기 제어 장비는 배선이 매립되어 있으며, 조작이 간편합니다. 실내외 연결은 유지보수를 용이하게 하기 위해 단자함을 통해 이루어집니다. 바닥은 난연성, 비전도성, 미끄럼 방지 기능을 갖춘 절연 고무 매트로 마감되어 있습니다. 운전실에는 경보 장치, 비상벨, 소화기, 팬, 전용 냉난방 장치 등 다양한 안전 장치와 계기, 조명 시스템이 설치되어 있습니다. 운전자는 언제든지 각 장치의 작동 상태를 확인할 수 있어 안전한 크레인 작업을 보장할 수 있습니다.

전기실

전기실은 주보 내부에 설치됩니다(협폭보 구조물의 경우 전기실이 주보 통로에 설치됩니다). 주보 전기실 주변 내벽에는 절연재로 채워진 절연 샌드위치층이 설치되어 있으며, 양쪽 끝에는 밀폐형 문이 있습니다. 문의 윗부분에는 관찰용 유리창이 있고, 문에는 잠금장치와 손잡이가 있으며, 문은 바깥쪽으로 열립니다.

전기실은 단열, 방진 및 냉방 기능을 갖추어 열 전달과 먼지 유입을 방지합니다. 유지보수 담당자가 전기 설비를 정상적으로 정비할 수 있도록 전기실 내부에 600mm 이상의 통로를 확보하고, 층고는 2.2m 이상으로 유지합니다. 통로 바닥에는 절연 고무 매트를 깔고, 배전반 앞쪽에는 절연 보호 난간을 설치하여 난간과 배전반 사이에 적절한 정비 공간을 확보합니다. 주 전기실에는 산업용 냉각 팬을 설치하여 외부 온도 변화의 영향을 받지 않고 전기 부품이 항상 안전하고 안정적으로 작동할 수 있도록 합니다.

위의 레이들 오버헤드 크레인에 대한 간단한 분석 및 설명을 통해, 이 글은 레이들 오버헤드 크레인의 다양한 구조의 형태와 기능을 설명하여 독자들이 향후 표준화된 방식으로 설계하고 불필요한 오류와 문제를 방지할 수 있도록 일정 수준의 이해를 돕고자 합니다.

신디

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저는 신디입니다. 크레인 산업에서 10년의 근무 경험을 쌓았고 풍부한 전문 지식을 축적했습니다. 저는 500명 이상의 고객을 위해 만족스러운 크레인을 선택했습니다. 크레인에 대한 필요 사항이나 질문이 있으면 언제든지 저에게 연락하세요. 저는 제 전문 지식과 실무 경험을 활용하여 문제를 해결하도록 도와드리겠습니다!