KR101022775B1

KR101022775B1 - 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치

Info

Publication number: KR101022775B1
Application number: KR1020100064036A
Authority: KR
Inventors: 권상근
Original assignee: 오성산업 (주)
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2011-03-17

Abstract

본 발명은 수문 권양기의 운전과정에 수문의 개폐속도를 변속시킬 수 있는 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치에 관한 것이다.
본 발명은 모터로부터 발생되는 회전력을 출력축(32c)으로 연결함에 있어 변속기어의 위치를 전환시켜 회전속도를 변속하여 수문의 개폐속도를 조절하는 변속장치를 갖춘 수문 권양기(100)에 있어서, 변속기 하우징(100a)에 회전가능하게 지지되고, 양측에 수문(3)이 연결된 락크 바(41)에 연결된 스프로킷(34)을 구비하고 스퍼기어(32a,32b)를 구비하는 출력축(32c)과; 상기 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 치합되는 내접기어(101a,101b)를 회전가능하게 지지하면서 변속기 하우징(100a)내에 상기 출력축(32c)과 동축방향으로 고정된 가이드봉(102)에 슬라이드가능하도록 지지되고, 입력축(31)의 구동기어(103a)와 연결되면서 상기 내접기어(101a,101b)와 연결된 유성기어(103)를 갖춘 내접기어 하우징(100b) 및; 상기 내접기어 하우징(100b)을 가이드봉(102)을 따라 이동시키기 위하여 상기 내접기어 하우징(100b)에 연결되면서 변속기 하우징(100a)에 회동가능하게 부착된 변속레버(23)로 구성된 것에 특징이 있다.

Description

수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치{TRANSMISSION WATER GATE WITH AUTOMATIC AMD MANUAL}

본 발명은 수문 권양기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 권양기의 운전중에 고속에서 저속 혹은 저속으로 고속으로 변속시, 변속기어간의 맞물림 동작이 원활하게 이루어지도록 한 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치에 관한 것이다.

농업용수 관리나 수자원 관리를 위한 농수로나 저수지에는 농수로의 수문을 개폐시키기 위해 수문 권양기가 주로 사용되고 있다.

일반적인 수문 권양기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 수문을 개폐시키기 위해 회전력을 제공하기 위한 모터(1)로 구성된 구동부(10)와, 모터(1)의 회전력을 수문으로 전달함에 있어 고속 및 저속으로 변환하기 위한 지름이 다른 변속기어(31a,31b)로 이루어진 변속부(30)와, 변속기어(31a,31b)와 선택적으로 연결되면서 회전운동을 수직운동으로 전환시켜 수문(3)을 승하강시키는 승하강구동부(40)로 구성되어 있다.

또한, 수문을 개방시킬 때 고중량에 의해 모터에 과부하가 걸리지 않도록 하기 위한 과부하 방지장치(50)와 고중량 수문이 급강하하지 않도록 하기 위한 나사 브레이크 혹은 랫치과 포울로 구성된 안전장치(60, 등록특허 제10-0468877호(2005.01.20) 참조) 등이 더 마련되어 있다.

먼저, 구동부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 모터(1)의 회전력을 변속부(30)로 전달하는 것으로, 변속기 하우징(100a)의 상부에 부착된 모터(1)의 동력은체인(2)을 통해 스프로킷(3)을 구비하는 입력축(31c)에 전달된다.

변속부(30)는 입력축(31c)에 부착된 지름이 다른 변속기어(31a,31b)와, 출력축(32c)에 부착된 지름이 다른 스퍼기어(32a,32b)와 상기 변속기어(31a,31b)를 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 연결하기 위해 변속기 하우징(100a)에 회동가능하게 부착된 변속레버(23)와, 변속레버(23)의 조작시 연동하면서 변속기어(31a,31b)를 출력축(32c)의 축선방향으로 변속기어(31a,31b)를 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 연결하기 위한 쉬프트 포크(24)가 부착되어 있다.

스퍼기어(32a,32b)는 출력축(32c)에 부착되어 있고, 출력축(32c)에 수문 승하강구동부(40)와 연결되어 있다.

수문 승하강구동부(40)는 변속기 하우징(100a)에 회전가능하게 결합된 출력축(32c)과, 출력축(32c)과 함께 회전하는 스프로킷(34)으로 구성되어 있다.

변속부(30)는 변속기어(31a,31b) 중 어느 하나의 기어를 상기한 스퍼기어(32a,32b)에 선택적으로 연결하기 위한 것으로, 변속부(30)는 변속기어(31a,31b)의 어느 하나의 원주방향에 설치된 쉬프트 포크(24)를 설치하고, 쉬프트 포크(24)를 변속기어(31a,31b) 중 어느 하나를 스퍼기어(32a,32b)와 연결하기 위해 쉬프트 포크(24)에 링크부재(24a)가 연결되어 있고, 링크부재(24a)는 변속기 하우징(100a)에 회동가능하게 부착된 변속레버(23)와 연결되어 있다.

따라서, 변속레버(23)의 전환에 의해 연동하는 쉬프트 포크(24)에 의해 변속기어(31a,31b) 중 어느 하나를 스퍼기어(32a,32b)와 연결될 수 있다.

수문 승하강구동부(40)는 문비(門扉)에 승하강가능하게 설치된 수문(3)과 연결되고, 상기한 출력축(32c)과 함께 회전하는 스프로킷(34)과 연결되면서 변속기 하우징(100a)의 상부에 대칭적으로 설치된 락크 바(41)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 출력축(32c)에는 외경이 다른 각 스퍼기어(32a,32b)를 부착되어 있고, 모터(1)에서 발생하는 회전력을 전달받아 출력축(32c)으로 전달하는 입력축(31)에는 전술한 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 연결하기 위한 외경을 다른 변속기어(31a,31b)가 부착되어 있다. 따라서, 변속기어(31a,31b)를 스퍼기어(32a,32b)에 선택적으로 연결시키면 수문(3)의 개폐속도를 조절할 수 있다.

따라서, 모터의 구동시 변속기어(31a,31b) 중 어느 하나의 기어와 연결된 스퍼기어(32a,32b)가 회전하면서 출력축(32c)에 부착된 스프로킷(34)의 회전에 의해 수문(3)이 연결된 락크 바(41)가 상하로 승하강되어진다.

권양기의 변속은 변속레버(23)의 조작에 의해 변속기어(31a,31b)를 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 연결시킬 수 있다. 그러나, 고속 및 저속 변속시 수문(3)이 개폐되고 있을 때, 변속하는 경우 변속기어(31a,31b)와 스퍼기어(32a,32b)가 쉽게 연결되지 않는 문제가 있을 뿐만 아니라 동력전환시 기어 간에 심한 마찰소음이 발생되거나 때때로 맞물리는 기어의 이가 깨지거나 부러지는 문제가 발생되기도 한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 수문 권양기의 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 수문의 작동과정에 수문의 개폐속도 조절함에 있어 변속기어의 연결이 용이한 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변환장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변환장치의 구현수단은;

모터로부터 발생되는 회전력을 출력축으로 전달함에 있어 변속기어의 위치를 전환시켜 회전속도를 변속하여 수문의 개폐속도를 조절하는 변속장치를 갖춘 수문 권양기에 있어서,

변속기 하우징에 회전가능하게 지지되고, 양측에 수문이 연결된 락크 바에 연결된 스프로킷을 구비하고 스퍼기어를 구비하는 출력축과;

변속기 하우징의 내부에 상기 스퍼기어와 선택적으로 치합되는 내접기어를 회전가능하게 지지하면서 변속기 하우징내에 상기 출력축과 동축방향으로 고정된 가이드봉에 슬라이드가능하도록 지지되고, 회전력을 받아 상기 내접기어로 전달하는 유성기어를 갖춘 내접기어 하우징 및;

상기 내접기어 하우징을 가이드봉을 따라 이동시키기 위하여 상기 내접기어 하우징에 연결되면서 변속기 하우징에 회동가능하게 부착된 변속레버의 구성에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 수문 권양기를 작동시켜 수문을 개폐하는 동안 수문의 개폐속도조절시 출력축에 부착된 스퍼기어와 내접기어 하우징에 부착된 내접기어에 의해 선택적으로 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 수문의 개폐동작시 신속하게 고속 및 저속으로 변속할 수 있어 수문 권양기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 수문 개폐용 권양기가 설치된 수문의 일측단면도,
도 2는 종래의 수문 개폐용 권양기의 평단면도,
도 3은 종래의 수문 개폐용 권양기의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 수문 권양기의 속도 변환장치의 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 수문 권양기의 속도 변환장치의 요부 단면도,
도 6a는 본 발명에 따른 수문 권양기의 변환장치가 중립에 위치된 상태를 예시한 요부 단면도,
도 6b은 본 발명에 따른 수문 권양기의 속도 변환장치를 고속으로 변속한 상태를 예시한 요부 단면도,
도 6c는 본 발명에 따른 수문 권양기의 속도 변환장치를 저속으로 변속한 상태를 예시한 요부 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 수문 권양기의 속도 변환장치의 변속레버와의 연결구조를 예시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수문 권양기의 수문 개폐동작을 위한 동력전달체결에서 변속부에 해당하는 발명으로서, 본 발명에 따른 고/저속 변속장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 수문 권양기(100)의 자동 고속 및 저속 변속장치의 구현수단은,

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 변속기 하우징(100a)의 내부에 스퍼기어(32a,32b)와 맞물리는 내접기어(101a,101b)를 회전가능하게 지지하면서 상기 출력축(32c)과 나란하게 변속기 하우징(100a)에 고정된 가이드봉(102)에 슬라이드가능하도록 지지되고, 회전력을 전달받아 내접기어(101a,101b)로 전달하는 유성기어(103)를 갖춘 내접기어 하우징(100b)과;

상기 내접기어 하우징(100b)을 가이드봉(102)의 축선방향으로 이동시키기 위하여 상기 내접기어 하우징(100b)에 연결된 쉬프트 포크(104)와 링크부재(104a)가 연결되도록 감속기하우징에 회동가능하게 부착된 변속레버(23)로 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 수문 권양기의 고속 및 저속 변속장치의 세부구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

내접기어 하우징(100b)은 원통형상으로서, 내접기어 하우징(100b)은 출력축(32c)의 축선과 나란하게 변속기 하우징(100a)의 내벽에 부착된 가이드봉(102)봉에 슬라이드 가능하도록 조립되어 있다.

내접기어 하우징(100b)은 내부에 출력축(32c)에 부착된 스퍼기어(32a,32b)를 수용하면서 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 치합될 수 있는 내접기어(101a,101b)를 갖추고 있다.

내접기어(101a,101b)는 지름이 서로 다른 기어로 구성되어 있고, 구동부(10)의 동력(전동시 모터의 동력, 수동시 핸들의 회전력)을 전달받아 회전하면서 스퍼기어(32a,32b)로 전달하는 유성기어(103)가 내접기어 하우징(100b)의 외부로 돌출되도록 부착되어 있다.

상기한 유성기어(103)는 도 4에 도시된 바와 같이 구동부(10, 도 2 참조)에서 전달되는 회전력을 받아 내접기어(101a,101b)를 회전시킨다.

본 발명에서는 연결축에 부착된 구동기어(103a)와 유성기어(103)가 맞물리도록 설치한 것으로 예시되어 있는데, 구동기어(103a)의 폭은 내접기어 하우징(100b)의 이동시 유성기어(103)가 구동기어(103a)에 항시 맞물릴 수 있는 폭을 지니고 있다.

상기한 내접기어 하우징(100b)의 내벽에는 변속레버와 연결된 쉬프트 포크(104)가 연결되어 있다.

본 발명에 따른 수문 권양기의 고/저속 변속장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 4와 도 7에 도시된 바와 같이 변속레버(105)를 전환시키면, 변속레버(105)와 연동하는 링크부재(104a) 및 쉬프트 포크(104)는 내접기어 하우징(100b)을 가이드봉(102)을 따라 일측으로 이동시킬 수 있다.

내접기어 하우징(100b)의 이동에 의해 내부에 조립된 내접기어(101a,101b) 중 어느 하나의 기어가 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 맞물리게 된다.

스퍼기어(32a,32b)는 구동기어(103a)와 맞물린 유성기어(103)로 전달되어진 회전력에 의해 회전되고 출력축(32c)에 부착된 스프로킷(34)이 함께 회전하면서 락크 바(41)를 승하강시킨다.

도면에서 도 6a은 본 발명에 따른 변속장치를 중립에 위치한 상태를 예시한 것이고, 도 6b는 본 발명의 변속장치를 고속으로 변속한 것을 예시한 요부 단면도이며, 도 6c는 본 발명의 변속장치를 저속으로 변속한 것을 예시한 요부 단면도이다.

본 발명은 구동기어(103a)에 유성기어(103)가 항시 맞물려 회전하므로 회전력이 입력축(31)과 출력축(32c)이 대등한 상태에서 고속에서 저속 혹은 고속에서 저속으로 변속되므로 변속시 내접기어(101a,101b))와 스퍼기어(32a,32b)의 변속동작에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

1: 모터 2: 체인
3: 수문 10: 구동부
30: 변속부 32a,32b: 스퍼기어
32c: 출력축 34: 스프로킷
40: 수문 승하강구동부 41: 락크 바
100: 수문 권양기 100a: 변속기 하우징
100b: 내접기어 하우징 101a,101b: 내접기어
102: 가이드봉 103: 유성기어
104: 쉬프트 포크 104a: 링크부재

Claims

모터로부터 발생되는 회전력을 출력축(32c)으로 전달함에 있어 변속기어의 위치를 전환시켜 회전속도를 변속하여 수문의 개폐속도를 조절하는 변속장치를 갖춘 수문 권양기(100)에 있어서,
변속기 하우징(100a)에 회전가능하게 지지되고, 양측에 수문(3)이 연결된 락크 바(41)에 연결된 스프로킷(34)을 구비하고 스퍼기어(32a,32b)를 구비하는 출력축(32c)과;
상기 스퍼기어(32a,32b)와 선택적으로 치합되는 내접기어(101a,101b)를 회전가능하게 지지하면서 변속기 하우징(100a)내에 상기 출력축(32c)과 동축방향으로 고정된 가이드봉(102)에 슬라이드가능하도록 지지되고, 입력축(31)의 구동기어(103a)와 연결되면서 상기 내접기어(101a,101b)와 연결된 유성기어(103)를 갖춘 내접기어 하우징(100b) 및;
상기 내접기어 하우징(100b)을 가이드봉(102)을 따라 이동시키기 위하여 상기 내접기어 하우징(100b)에 연결되면서 변속기 하우징(100a)에 회동가능하게 부착된 변속레버(105)로 구성된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 자동 고속 및 저속 변속장치.