KR100383806B1 - 준설기의 윈치드럼 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 준설기의 윈치드럼 구동장치에 관한 것으로, 전륜과 후륜이 설치되는 기대와, 상기 기대의 전방 일측에 동력원으로 설치되는 원동기와, 상기 원동기의 동력을 전달받아 구동하는 구동축과, 상기 구동축의 일단에 축착된 구동체인 기어에 구동체인으로 연결된 연동체인기어가 축착된 연동기어와, 상기 연동기어로 부터 감속된 회전속도로 회전동력을 전달받아 회전구동하는 윈치드럼과, 상기 구동축으로부터 회전동력을 전달받아 후륜을 전진 또는 후진으로 구동시키는 변속기어박스 및 전·후작동시 진행방향을 조정하는 핸들이 구성되어 있는 준설기에 있어서, 상시 연동축에 축착된 구동체인기어의 반대측 끝단부에 형성되는 스플라인과; 상기 연동축의 스플라인에 슬라이딩 가능하게 치합되는 내치형 스플라인이 형성되어 있으며, 중간의 작동링홈을 기준하여 양측에 각기 작고 큰 외경을 가지는 1단 및 2단연동기어가 일체로 형성되어 있는 변속연동기어와; 상기 기대에 수직상으로 설치된 지지대에 회전가능하게 설치되며, 상기 변속연동기어의 작동링홈에 삽입되어 상기 변속연동기어를 좌,우 양측으로 슬라이딩 작동시키는 작동간과 상기 작동간을 작동시키는 작동레바가 고정 부착되어 있는 변속작동구와; 및 상기 윈치드럼의 축 일측에 설치되고 또 클러치장치가 구비되어 있으며, 상기 변속연동기어의 1단연동기어와 2단연동기어가 교대적으로 치합되는 1단 및 2단 종동기어를 구성하여 하수도관내의 침적물의 량에 따라 준설용 버켓을 느리게 또는 빠르게 끌어당길 수 있도록 윈치드럼의 회전속도를 1단 또는 2단으로 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

준설기의 윈치드럼 구동장치{Driving apparatus of winch drum on dredging machine}

본 발명은 하수도관내에 침적된 침적물을 준설하는 준설기에 있어 준설용 버켓을 작동시키는 윈치드럼의 회전속도를 느리게 또는 빠르게 변속시킬 수 있도록 하므로서 보다 효율적으로 준설작업을 행할 수 있도록 한 준설기의 윈치드럼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 준설기는 기대에 설치된 원동기의 동력을 이용하여 윈치드럼을 회전구동시켜서 준설용 버켓을 끌어당겨 하수도관내에 쌓여있는 각종 오물이나 토사 등을 준설하도록 구성되어 있다.

도 5는 종래 기술로서 본원인이 오래 전부터 실시하고 있는 준설기의 구성상태를 보인 도면으로서, 기대(100)의 전방에는 하나의 전륜(101)이, 후방에는 두개의 후륜(102)이 양측에 설치되어 있으며, 상기 기대(100)의 일측 상면에 고정 설치된 원동기 받침대(103)에는 하나의 원동기(도시 생략)가 장착되는데, 도시하지 않은 원동기가 준설기의 동력원이다.

상기 도시하지 않은 원동기의 동력은 후라이휠이 축설된 축력축의 출력풀리를 통하여 구동축(200)을 회전시키게 된다.

상기 구동축(200)에는 원동기의 출력풀리에 연설된 벨트로부터 동력을 전달받을 수 있는 구동풀리(201)이 축착되어 있으며, 또한 상기 구동축(200)의 일측 끝단에는 구동체인기어(202)가 축착되어 있고 타측에는 변속기어박스(300)의 입력체인기어(301)로 동력을 전달하기 위하여 체인(302)이 연설되는 동력전달용 체인기어(도시 없음)가 축착되어 있다.

상기 구동축(200)의 후방측에 설치된 연동축(400)의 일측 끝단에는 상기 구동체인기어(202)로부터 동력을 전달받는 연동체인기어(401)가 축착되어 있으며, 상기한 구동체인기어(202)와 연동체인기어(401)은 체인(402)으로 연결되어 있다.

상기 연동축(400)의 타측에는 윈치드럼(500)으로 동력을 전달하기 위한 연동 기어(403)이 축착되어 있으며, 상기 연동기어(403)는 윈치드럼(500)의 축 일측에 설치된 종동기어(501)에 치합되어 있는데, 상기 연동기어(403)은 아주 작은 반면에 상기 종동기어(501)는 아주 크게 형성되어 상기 윈치드럼(500)을 감속 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 윈치드럼(500)의 종동기어(501)는 그 일측에 설치된 클러치장치(502)에 의하여 윈치드럼(500)의 축에 결합되거나 또는 이완되는 구조를 가지고 있어 상기 연동기어(403)와 치합된 종동기어(501)의 동력이 윈치드럼(500)에 전달시킬 수 있고 또는 윈치드럼(500)에는 동력이 전달되지 않고 상기 종동기어(501)만 공회전시킬 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기 변속기어박스(300)는 후륜을 전진 및 후진으로 구동시킬 수 있는 구조를 가지고 있으며, 기대(100)의 전방에는 전륜(101)을 방향조정하는 핸들(104)이 설치되어 있고 또 중간에는 운전석(105)가 설치되어 있으며, 그 외에 상기 변속기어박스(300)의 동력을 전진구동 또는 후진구동시키는 변속레바(부호 생략)와 클러치페달(부호 생략) 및 브레이크페달(부호 생략) 등이 장치되어 있으므로 준설작업구간의 맨홀로 이동하고 잘 할 때에는 작업자가 상기 운전석(105)에 앉아서 차량을 운전하는 것과 같이 변속레바와 핸들(104)을 조정하면서 준설기를 운행할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 종래 기술의 준설기는 하수도관내를 왕복하면서 침적물을 준설하는 준설용 버켓(도시 없음)을 끌어당기는 윈치드럼(500)을 구동시키기 위하여 소형의 연동기어(403)를 대형의 종동기어(501)에 치합시킨 구조로서 윈치드럼(500)을 감속 회전시킬 수 있도록 구성되어 있기 때문에 준설작업을 효율적으로 진행할 수 없다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

왜냐하면, 종래 기술에서는 준설용 버켓을 끌어당기고 풀어주는 와이어 케이블이 감긴 윈치드럼을 회전구동시키는 연동축(400)의 연동기어(403)과 상기 윈치드럼(500)의 축 일측에 설치된 종동기어(501)은 하나씩만 설치되어 있으며, 또한 준설하고자 하는 하수도관내에 침적물이 많이 쌓여있을 경우를 기준하여 준설용 버켓을 느리게 끌어당기게 하므로서 원동기에 과부하가 걸리는 현상을 방지하기 위하여 상기 연동축(400)의 연동기어(403)은 직경이 작은 기어로 구성하는 반면에 상기 윈치드럼(500)의 종동기어(501)은 직경이 큰 기어로 구성하여 상기 연동기어(403)의 출력은 증강시키는 한편 종동기어(501)는 적당히 감속된 회전속도로 윈치드럼(50)을 회전작동시킬 수 있도록 구성되어 있기 때문인바, 따라서 준설하고자 하는 하수도관내에 침적물이 많이 쌓여있을 경우에는 준설용 버켓에 침적물의 저항이 크게 걸리게 되므로 윈치드럼(500)을 감속회전시켜 준설용 버켓을 천천히 느리게 끌어당기는 것이 효율적이 될 수 있지만 침적물을 어느 정도 준설 제거되거나 또는 하수도관내에 침적물이 적게 쌓여있을 경우에는 준설용 버켓을 빠르게 끌어당기더라도 원동기에 과부하가 걸리지 않게 되는데, 종래 기술에서는 윈치드럼(500)의 회전속도가 느리게 감속된 상태로만 회전하도록 구성되어 있기 때문에 준설용 버켓을 빠르게 끌어당길 수 없다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 이에 따라 하수도관내의 준설작업을 보다 효율적으로 진행할 수 없어 준설작업시간이 매우 길어지게 된다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 나타나는 문제점들을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 준설하고자 하는 하수도관내에 침적되어 있는 침적물의 량이 많고 적음에 따라 준설용 버켓을 느리게 또는 빠르게 끌어당길 수 있도록 윈치드럼의 회전속도를 조절할 수 있도록 하므로서 준설작업을 보다 효율적으로 진행할 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

전륜과 후륜이 설치되는 기대와, 상기 기대의 전방 일측에 동력원으로 설치되는 원동기와, 상기 원동기의 동력을 전달받아 구동하는 구동축과, 상기 구동축의 일단에 축착된 구동체인기어에 구동체인으로 연결된 연동체인기어가 축착된 연동기어와, 상기 연동기어로부터 감속된 회전속도로 회전동력을 전달받아 회전구동하는윈치드럼과, 상기 구동축으로부터 회전동력을 전달받아 후륜을 전진 또는 후진으로 구동시키는 변속기어박스 및 전·후작동시 진행방향을 조정하는 핸들이 구성되어 있는 준설기에 있어서,

상시 연동축에 축착된 구동체인기어의 반대측 끝단부에 형성되는 스플라인과;

상기 연동축의 스플라인에 슬라이딩 가능하게 치합되는 내치형 스플라인이 형성되어 있으며, 중간의 작동링홈을 기준하여 양측에 각기 작고 큰 외경을 가지는 1단 및 2단연동기어가 일체로 형성되어 있는 변속연동기어와;

상기 기대에 수직상으로 설치된 지지대에 회전가능하게 설치되며, 상기 변속 연동기어의 작동링홈에 삽입되어 상기 변속연동기어를 좌,우 양측으로 슬라이딩 작동시키는 작동간과 상기 작동간을 작동시키는 작동레바가 고정 부착되어 있는 변속작동구와;

상기 윈치드럼의 축 일측에 설치되고 또 클러치장치가 구비되어 있으며, 상기 변속연동기어의 1단연동기어와 2단연동기어가 교대적으로 치합되는 1단 및 2단종동기어;

를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 준설기의 측면 구성도.

도 2는 본 발명의 요부인 윈치드럼 구동장치 분리 사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 윈치드럼 구동장치의 작동상태를 나타낸 평면도.

도 5는 종래 기술의 준설기의 윈치드럼 구성상태를 보인 사시도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대 2 : 원동기

3 : 구동축 4 : 연동축

5 : 변속기어박스 6 : 변속연동기어

6a : 1단연동기어 6b : 2단연동기어

7 : 윈치드럼 8a,8b : 1단 및 2단 종동기어

11 : 전륜 12 : 후륜

21 : 후라이휠 22 : 출력풀리

31 : 구동풀리 32 : 구동체인기어

33 : 체인 34 : 변속체인기어장치

41 : 연동체인기어 42 : 스플라인

61 : 내치형 스플라인 62 : 작동링홈

71 : 클러치장치 91 : 작동간

92 : 롤러 93 : 작동레바

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 준설기의 측면 구성도이며, 도 2는 본 발명의 요부인 윈치드럼 구동장치 분리 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 윈치드럼 구동장치의 작동상태를 나타낸 평면도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 준설기의 기대를 나타내는 것으로, 상기 기대(1)의 전,후방에는 전륜(11)과 후륜(12)이 장착되어 있으며, 기대(1)의 전방측 일측에는 동력원인 원동기(2)가 장착되어 있다.

상기 원동기(2)의 출력축에는 후라이휠(21)과 출력풀리(22)가 축착되어 있으며, 상기 출력풀리(22)에 연설된 벨트(23)는 그 후방측에 회전가능하게 횡설된 구동축(3)의 구동풀리(31)에 연결되어 있다.

상기 구동축(3)의 일단에 축착된 구동체인기어(32)와 구동축(3)의 후방측에 횡설된 연동축(4) 일단에 축착된 연동체인기어(41)는 체인(33)으로 연결되어 있으며, 상기 구동축(3)의 타단에는 변속기어박스(5)로 동력을 전달하기 위한 변속체인 기어장치(34)가 설치되어 있다.

상기에서 구동축(3) 타단에 설치된 변속체인기어장치(34)의 구체적인 구성에 대하여서는 상세하게 도시하지 않았지만 상기 변속체인기어장치(34)는 직경이 큰 체인기어와 직경이 작은 체인기어로 구성되어 상기 구동축(3)의 회전력을 2단 또는 1단회전속도로 변속시켜서 상기 변속기어박스(5)에 전달할 수 있도록 구성되어 준설기 자체의 전진구동을 2단 또는 1단으로 운행할 수 있게 하는 구조를 가지고 있다.

상기 연동축(4)의 연동체인기어(41)는 상기 구동축(3)의 구동체인기어(32)보다 큰 직경으로 구성되어 있으므로 상기 연동축(4)은 구동축(3)에 비하여 적당히 감속된 속도로 회전하게 되는 것이며, 상기 연동축(4)의 타단 즉,연동체인기어(41)의 반대측 끝부분은 스플라인(42)이 길게 형성된 채 회전가능하게 설치되어 있다.

상기 연동축(4)의 스플라인(42)에는 1단 및 2단연동기어(6a)(6b)가 일체로 형성된 변속연동기어(6)가 슬라이딩 가능하게 설치되는데, 상기 변속연동기어(6)의 중심부에는 상기 스플라인(42)에 슬라이딩 가능하게 치합되는 내치형 스플라인(61)이 형성되어 있으며, 또한 외주면의 중간에 형성된 작동링홈(62)을 기준하여 일측(도면상 연동체인기어를 향한 부분)에는 외경이 작은 1단연동기어(6a)가 형성되고 그 반대측에는 외경이 큰 2단연동기어(6b)가 형성되어 있다.

상기 연동축(4)의 후방측에 회전가능하게 설치된 윈치드럼(7)의 축 일측(상기 변속연동기어가 형성된 부분)에는 상기 변속연동기어(6)의 1단 및 2단연동기어(6a)(6b)와 치합하는 2개의 감속용 1단 및 2단종동기어(8a)(8b)가 설치되어 있는데, 상기 1단종동기어(8a)는 직경이 크고 상기 2단종동기어(8b)는 직경이 조금 작은 기어로 구성되어 있으며, 또한 상기 2단종동기어(8b)에는 종래 기술의 클러치장치(71)가 설치되어 상기 1단 및 2단종동기어(8a)(8b)를 윈치드럼(7)의 축에 결합시키거나 또는 이완시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 변속연동기어(6)는 기대(1)에 고정 설치된 지지대(13)에 회전가능하게 설치되어 있는 변속작동구(9)에 일체로 부착된 채 상,하부에서 돌출되어 있는 한쌍의 작동간(91)에 의하여 슬라이딩 작동하도록 구성되는데, 상기 변속작동구(9)에서 돌출된 한쌍의 작동간(91)은 상기 변속연동기어(6)의 작동링홈(62)에 삽입된 상태로 설치되며, 상기 한쌍의 작동간(91)들 각 끝단에는 변속연동기어(6)와의 마찰저항을 극소화시키면서 상기 변속연동기어(6)를 슬라이딩 작동시키는 롤러(92)가 부착되어 있으며, 또한 상기 변속작동구(9)의 상단에는 작동레바(93)가 고정 부착되어 있다.

한편, 기대(1)의 전방에는 전륜(11)을 조향하는 핸들(14)가 설치되어 있고, 상기 핸들(14)의 후방측에는 운전석(15)이 설치되어 종래 준설기와 마찬가지로 작업자가 상기 운전석(15)에 착석하여 준설기 자체를 운행할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 준설기는 종래 기술과 마찬가지로 별도의 견인차량의 도움없이 자체적으로 주행할 수 있으므로 준설하고자 하는 맨홀구간을 자주식으로 이동하면서 준설작업을 진행함에 있어 준설하고자 하는 맨홀로 이동한 후에는 맨훌주위에 준설기 자체를 고정시킨 상태에서 준설작업을 진행하게 되는데, 이때 작업자는 준설하고자 하는 맨홀의 하수도관내에 침적물이 많이 쌓여 있는지 또는 적게 쌓여 있는지를 미리 파악하고 윈치드럼(7)의 회전속도를 느리게 또는 빠르게 조정한 후 준석작업을 진행한다.

즉, 하수도관내에 침적물이 많이 쌓여 있을 경우에는 윈치드럼(7)을 느린 속도 회전작동시키는데, 이때에는 도 3의 도시예와 같이 변속작동구(9)의 작동레바(93)를 도면상 시계방향으로 회전조작하게 되면 작동간(92)도 시계방향으로 회전하면서 변속연동기어(6)를 도면상 우측으로 슬라이딩 이동시키게 되며, 이에 따라 변속연동기어(6)의 2단연동기어(6b)는 2단종동기어(8b)에서 이완되는 한편, 1단연동기어(6a)는 1단종동기어(8a)에 치합된다.

상기와 같이 변속작동구(9)를 회전조작하여 변속연동기어(6) 일측에 형성된 작은 직경의 1단연동기어(6a)가 큰 직경의 1단종동기어(8a)에 치합된 상태가 되면 상기 윈치드럼(7)은 1단 회전속도로 감속되어 회전하게 준설용 버켓을 천천히 느리게 끌어당기게 되므로서 하수도관내에 많은 량의 침적물이 침적되어 있을 경우에도 원동기(2)에 과부하가 걸리지 않게 하면서 준설작업을 순조롭게 진행할 수 있게 되는 것이며, 하수도관내에 침적된 침적물을 어느 정도 준설한 경우 또는 하수도관내에 적은 량의 침적물이 쌓여 있을 경우에는 준설용 버켓을 좀더 빠르게 끌어당기게 되더라도 원동기(2)에 과부하가 걸리지 않게 하면서 준설작업을 신속하게 진행할 수 있게 되는데, 이때에는 도 4와 같이 상기 변속작동구(9)의 작동레바(93)를 반시계방향으로 회전조작하여 작동간(91)이 변속연동기어(6)를 도면상 좌측으로 슬라이딩 이동시켜 앞서 1단종동기어(8a)에 치합되어 있는 1단연동기어(6a)는 좌측으로 이동하여 이완되게 함과 동시 2단연동기어(6b)가 2단종동기어(8b)에 치합되게 하면 상기 윈치드럼(7)은 2단 회전속도로 회전하게 되며, 이에 따라 준설용 버켓을 빠르게 글어당길 수 있게 되므로 준설작업을 신속하게 진행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 변속연동기어(6)의 1단 또는 2단연동기어(6a)(6b)를 1단 또는 2단종동기어(8a)(8b)에 선택적으로 치합시켜서 윈치드럼(7)을 1단으로 회전시키거나 또는 2단으로 회전시키는 수단으로 준설용 버켓을 1단 또는 2단 속도로 끌어당겨 침적물을 맨홀 상방으로 퍼올린 후 준설용 버켓을 하수도관내로 투입시키고자 할 때에는 2단종동기어(8b)에 설치된 클러치장치(71)를 이완작동시키게 되면 상기 1단 및 2단종동기어(8a)(8b)와 윈치드럼(7)의 축은 이완되는 상태가 되어 상기 윈치드럼(7)에 감겨있는 와이어 케이블을 풀어줄 수 있게 되어 준설용 버켓을 상대측 맨홀로 이송시킬 수 있게 되며, 준설용 버켓을 다시 끌어당기고자 할 때에는 상기한 클러치장치(71)를 다시 클러칭조작하는 수단으로 준설작업을 진행하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 준설하고자 하는 하수도관내에 침적되어 있는 침적물의 량에 따라 윈치드럼을 1단속도 또는 2단속도로 선택하여 회전시킬 수 있으므로 원동기에 과부하가 걸리지 않게 함과 동시 구동축 및 연동축 등에도 과부하가 걸리지 않게 하면서 준설작업을 효율적으로 진행할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 하수도관내에 침적된 침적을 어느 정도 준설하여 침적물이 적은 량 남아 있거나 또는 준설작업을 개시하기 전에 하수도관내에 적은 량의 침적물이 쌓여 있을 경우에는 준설용 버켓을 2단속도로 빠르게 끌어당겨서 준설작업을 신속하게 진행할 수 있게 하는 효과를 가져다주는 등의 이점을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 전륜과 후륜이 설치되는 기대와, 상기 기대의 전방 일측에 동력원으로 설치되는 원동기와, 상기 원동기의 동력을 전달받아 구동하는 구동축과, 상기 구동축의 일단에 축착된 구동체인기어에 구동체인으로 연결된 연동체인기어가 축착된 연동기어와, 상기 연동기어로부터 감속된 회전속도로 회전동력을 전달받아 회전구동하는 윈치드럼과, 상기 구동축으로부터 회전동력을 전달받아 후륜을 전진 또는 후진으로 구동시키는 변속기어박스 및 전·후작동시 진행방향을 조정하는 핸들이 구성되어 있는 준설기에 있어서,

   상시 연동축에 축착된 구동체인기어의 반대측 끝단부에 형성되는 스플라인과;

   상기 연동축의 스플라인에 슬라이딩 가능하게 치합되는 내치형 스플라인이 형성되어 있으며, 중간의 작동링홈을 기준하여 양측에 각기 작고 큰 외경을 가지는 1단 및 2단연동기어가 일체로 형성되어 있는 변속연동기어와;

   상기 기대에 수직상으로 설치된 지지대에 회전가능하게 설치되며, 상기 변속연동기어의 작동링홈에 삽입되어 상기 변속연동기어를 좌,우 양측으로 슬라이딩 작동시키는 작동간과 상기 작동간을 작동시키는 작동레바가 고정 부착되어 있는 변속 작동구와;

   상기 윈치드럼의 축 일측에 설치되고 또 클러치장치가 구비되어 있으며, 상기 변속연동기어의 1단연동기어와 2단연동기어가 교대적으로 치합되는 1단 및 2단종동기어;

   를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 준설기의 윈치드럼 구동장치.