KR101267475B1 - 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치 - Google Patents

역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발전기의 터빈 축, 선박의 추진축 등과 같이 고중량을 가지는 축류인 중량물 가공(제작)시 중량물의 일측으로 지지하며, 회전시키는 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 관한 것으로, 상세하게는 중량물을 회전시키기 위하여 터닝체인을 구동시키는 구동원이 중량물이 회전함으로써 발생하는 역동력이 전달을 방지하여 구동원을 보호할 수 있도록 이루어진 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치는, 중량물의 일측을 지지하여 회전시키도록 이루어진 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 있어서, 크레인의 훅크에 연결되되 훅크에 전달되는 충격하중을 감소시키도록 완충수단이 내재된 몸체와; 상기 몸체의 하측에 터닝체인이 설치되며, 일측에 동력을 전달받는 풀리용 기어가 구비된 체인풀리와; 상기 몸체의 내측에 설치되며 풀리용 기어와 치합되는 피니언이 구비된 체인 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 체인 구동부는 구동원의 동력으로 체인풀리를 회전시켜 터닝체인에 설치된 중량물을 회전시키되, 중량물에 의하여 체인풀리가 회전함으로써 발생하는 역동력이 구동원으로 전달되는 것을 방지하도록 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 회전축에 역동력전달방지수단이 구비된다.

Description

역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치{HI-WEIGHT TURNING APPARATUS USE OF TURNING-CHAIN}
본 발명은 발전기의 터빈 축, 선박의 추진축 등과 같이 고중량을 가지는 축류인 중량물 가공(제작)시 중량물의 일측으로 지지하며, 회전시키는 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 관한 것으로, 상세하게는 중량물을 회전시키기 위하여 터닝체인을 구동시키는 구동원이 중량물이 회전함으로써 발생하는 역동력이 전달을 방지하여 구동원을 보호할 수 있도록 이루어진 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 관한 것이다.
종래에는 발전기의 터빈 축, 선박의 추진축 등과 같이 고중량을 가지는 축류인 중량물 가공(제작)시 회전 및 지지를 위한 터닝체인을 이용한 축류용 터닝(회전)장치를 사용하지 않고 회전장치가 설치된 클램프로 지지축을 고정시키고, 상기 지지축에 단조물을 설치하여 프레스로 하중을 가하여 단조작업을 하였다.
이 경우 상기 지지축에 설치된 단조물에 의하여 지지축을 고정하고 있는 클램프에는 단조물의 하중과 지지축의 하중에 의하여 모우멘트 하중이 발생하고 프레스에 의한 충격하중이 발생하여 크램프와 연결된 회전장치의 파손 및 수명을 단축시켰다.
상기 클램프에 발생하는 하중을 감소시키고자 일측이 클램프에 고정된 단조물이 설치된 지지축을 크레인을 이용하여 지지하였다.
이 경우 단조작업시 프레스에 의한 충격하중으로 인하여 크레인이 파손되거나 수명을 단축시키는 요인이 되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 (KR) 등록특허 제815632호(2008. 3. 14. 등록일)과 같이 충격흡수장치가 설치되어 단조가공시 발생하는 충격하중이 크레인으로 전달되지 않도록 하는 '축류 지지용 회전체인'을 제공하였다.
그러나 상기 본 출원인에 의하여 제공된 충격흡수장치가 설치되어 단조가공시 발생하는 충격하중이 크레인으로 전달되지 않도록 하는 '축류 지지용 회전체인'의 경우 회전(터닝)체인에 설치되어 회전하는 고중량의 축류인 중량물이 회전함으로써 역으로 동력이 구동원으로 전달됨으로써 구동원이 역동력에 의하여 파손되는 단점이 있다.
즉, 중량물이 회전함으로써 터닝체인이 회전함으로써 터닝체인과 동력이 전달되도록 연결되어 있는 구동원에 역동력이 작용하게 되며, 이와 같이 작용하는 역동력에 의하여 구동원은 파손될 위험성이 있으며, 이로 인하여 안전사고 또한 병행하여 발생할 수 있다.
(KR) 등록특허 제815632호(2008. 3. 14. 등록일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로,
본 발명은 터닝체인에 설치되어 회전하는 중량물의 회전으로 발생하는 역동력이 동력을 전달하는 동력전달장치로 역으로 구동원에 전달되지 않도록 이루어진 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치는,
중량물의 일측을 지지하여 회전시키도록 이루어진 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 있어서, 크레인의 훅크에 연결되되 훅크에 전달되는 충격하중을 감소시키도록 완충수단이 내재된 몸체와; 상기 몸체의 하측에 터닝체인이 설치되며, 일측에 동력을 전달받는 풀리용 기어가 구비된 체인풀리와; 상기 몸체의 내측에 설치되며 풀리용 기어와 치합되는 피니언이 구비된 체인 구동부를 포함하여 구성되며,
상기 체인 구동부는 구동원의 동력으로 체인풀리를 회전시켜 터닝체인에 설치된 중량물을 회전시키되, 중량물에 의하여 체인풀리가 회전함으로써 발생하는 역동력이 구동원으로 전달되는 것을 방지하도록 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 회전축에 역동력전달방지수단이 구비됨을 특징으로 한다.
상기 역동력전달방지수단은, 회전축의 외주연에 베어링으로 지지되어 회전축의 간섭을 받지않고 회전하도록 설치되며 동력전달을 위한 구동기어가 형성된 슬립축과, 상기 회전축과 슬립축 사이에 동력을 전달/차단하되, 구동원으로부터 동력이 전달시에만 동력을 전달하도록 하는 전자 클러치로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 본 발명인 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치는, 구동원으로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축에 중량물로부터 전해지는 역동력으로 인하여 회전축이 회전하지 않도록 회전축에 역동력전달방지수단이 구비됨으로써 역동력에 의한 구동원의 파손을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 중량물 터닝장치의 신뢰성을 확보할 수 있는 동시에 구동원의 파손으로 인하여 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 정면개략도.
도 2는 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 측단면개략도.
도 3은 도 1의 A-A 선 단면개략도.
도 4은 도 1의 B-B 선 단면개략도.
도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 주요부분인 체인 구동부에 대한 정면개략도.
도 6은 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 주요부분인 체인 구동부에 대한 측단면개략도.
도 7은 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 주요부분인 체인 구동부에 대한 평면개략도.
도 8은 체인 구동부의 부분구성을 나타낸 부분평면개략도.
도 9는 체인 구동부의 전자 클러치부분을 나타낸 단면개략도.
도 10은 본 발명의 실시예를 도시한 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 주요부분의 동력전달장치의 개략도.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면,
본 발명인 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치의 구성은, 크레인의 훅크에 설치되어 사용될 수 있도록 상부에 힌지결합되는 훅크걸이(11)가 충격하중을 감소시키도록 완충수단(20)으로 연결되도록 내측에 완충수단(20)이 구비된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 하측에 설치되어 중량물을 회전시키는 터닝체인(31)을 구비한 터닝체인부(30)와, 상기 터닝체인부(30)에 동력을 전달하여 터닝체인(31)에 설치된 중량물을 회전시키는 체인 구동부(40)로 구성된다.
상기 몸체(10)의 내측에는 훅크걸이(11)로 연결설치되는 크레인의 훅크로 충격하중이 감소되어 전달되도록 완충수단(20)이 설치되도록 내부공간을 가지도록 형성되고, 외측에는 지지대에 올려놓을 수 있도록 지지대용 블록(12)이 설치된다.
상기 완충수단(20)은 몸체(10) 내측 상부에 고정핀으로 일체형태로 고정설치된 상부고정패널(21)과, 상기 상부고정패널(21)과 이격되게 설치되어 몸체(10)의 내면(또는 내면에 설치된 가이드대)을 따라 상하이동하도록 설치된 하부이동패널(22)과, 상기 하부이동패널(22)에 일측이 고정되고 타측은 상부고정패널(21)에 자유이동하도록 설치된 다수개의 연결축(23)과, 상기 각각의 연결축(23)의 외측에 설치되되 상부고정패널(21)과 하부이동패널(22) 사이에 설치된 탄성부재(24)와, 상기 하부이동패널(22)에 일측이 설치되고 상부고정패널(21)을 관통하여 훅크걸이(11)를 힌지결합하는 연결부재(25)로 구성된다.
이러한 완충수단(20)은 몸체(10)의 하측에 설치되어 있는 터닝체인부(30)에 설치된 중량물로부터 전달되는 하중에 의하여 몸체(10)가 상하로 이동하면, 탄성부재(24)가 압축 및 팽창하여 하부이동패널(22) 상하로 이동함으로써 중량물로부터 전달되는 하중을 감소시켜 크레인의 훅크로 전달하게 된다.
이와 같이 하중을 감소시켜 전달하는 완충수단(20)은 작업시 중량물에 가해지는 하중에 의하여 발생하는 충격하중이 크레인에 전달되어 파손되는 현상을 하중을 감소하여 전달시킴으로써 방지할 수 있게 된다.
상기 터닝체인부(30)는 몸체(10)의 하측에 설치되어 중량물을 지지하고, 체인 구동부(40)로부터 전달되는 동력을 이용하여 회전시키는 것으로, 도 2와 같이 중량물이 설치되는 터닝체인(31)과, 양단부가 몸체(10)에 지지되도록 설치된 체인풀리축(32)와, 상기 체인풀리축(32)의 외주연에 자유회전하도록 설치된 체인풀리(33)와, 상기 체인풀리(33)의 양측에 설치되어 동력을 전달받는 풀리용 기어(34)로 구성된다.
도 2와 도 5와 같이 상기 체인풀리(33)와 풀리용 기어(34)는 충격을 흡수하는 댐퍼수단(35)로 연결된다.
이러한 터닝체인부(30)는 체인 구동부(40)의 동력이 풀리용 기어(34)로 전달되어 체인풀리축(32)이 회전하고, 상기 체인풀리축(32)의 회전으로 체인풀리(33)가 회전하여 터닝체인(31)에 설치된 중량물을 회전시킨다. 이와 같이 체인풀리(33)로 인하여 중량물을 회전시킴으로써 다양한 형상 및 다양한 크기의 중량물을 회전시킬 수 있음으로 호환성이 좋다.
상기 체인 구동부(40)는 완충수단(20)과 터닝체인부(30) 사이의 몸체(10)의 내측에 설치되어 터닝체인부(30)에 설치되어 있는 중량물을 회전시킬 수 있도록 동력을 전달하는 것으로, 전기, 유압, 공압 등을 이용한 모터로 이루어져 회전동력을 발생시키는 구동원(41)과, 상기 구동원(41)의 동력을 터닝체인부(30)에 전달하되, 중량물이 회전함으로써 체인풀리축(32)이 회전하여 발생하는 역동력이 구동원(41)에 전달되지 않도록 하는 역동력전달방지수단(A)이 구비된 동력전달장치로 구성된다.
상기 역동력전달방지수단(A)은 회전축(45)의 외주연에 베어링(B)으로 지지되어 회전축(45)의 간섭을 받지않고 회전하도록 설치되며 동력전달을 위한 구동기어가 형성된 슬립축(47)과, 상기 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력을 전달/차단하되, 구동원(41)으로부터 동력이 전달시에만 동력을 전달하도록 하는 전자 클러치(46)로 이루어진다.
이하, 체인 구동부에 대한 일실시 예를 도시한 도 5 내지 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명하면,
상기 체인 구동부(40)는 회전동력원인 구동원(41)과, 상기 구동원(41)의 회전동력을 감속하는 감속기(42)와, 상기 감속기(42)로 인출되는 회전동력으로 회전하는 단부에 제1구동기어(43a)가 설치된 구동축(43)과, 상기 구동축(43)과 직교되게 설치되며 제1구동기어(43a)와 치합되는 제1종동기어(44b)와 동력전달을 위한 제2구동기어(44a)가 설치된 전달축(44)과, 상기 전달축(44)과 나란(평행)하게 설치되며 제2구동기어(44a)와 치합되는 중간부분에 제2종동기어(45b)가 설치되고 양단부에 동력전달을 위한 제3구동기어(45a)가 설치된 회전축(45)과, 상기 회전축(45)의 양단부에 설치되어 제3구동기어(45a)와 치합되어 동력을 전달하는 전자(마그네틱) 클러치(46)과, 상기 회전축(45)의 외주연에 자유회전하도록 베어링(B)으로 지지되고, 일측은 전자(마그네틱) 클러치(46)로부터 동력을 전달받도록 전자(마그네틱) 클러치(46)에 연결설치되고, 타측은 제3구동기어(47a)가 설치된 중공관 형태의 슬립축(47)과, 상기 회전축(45)과 나란(평행)하게 설치되며 제3구동기어(47a)와 치합되는 제3종동기어(48b)가 설치되고 동력전달을 위한 제4구동기어인 피니언(48a)이 설치된 제2전달축(48)으로 구성된다.
상기 전자(마그네틱) 클러치(46)는 도 8과 도 9와 같이 상기 회전축(45)의 양단부에 각각 제3구동기어(45a)와 치합되는 제1부재(46-1)와, 상기 제1부재(46-1)와 인가되는 전원에 의하여 자기력을 발생하여 동력을 전달하는 슬립축(47)이 연결설치되는 제2부재(46-2)로 구성되어, 상기 회전축(45)으로 전달되는 동력이 슬립축(47)에 전달되도록 하는 동시에 역으로 슬립축(47)으로 전달되는 역동력이 회전축(45)으로 전달되지 않도록 한다.
즉, 전자(마그네틱) 클러치(46)는 구동원(41)에 전원이 인가되어 회전동력이 발생할 때에만 회전축(45)으로 전달되는 동력이 슬립축(47)에 전달되도록 외부전원이 인가되도록 하여 동력을 전달하고, 구동원(41)에 전원이 인가되지 않을 시에는 전자(마그네틱) 클러치(46)에 인가되는 외부전원을 차단하여 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력이 전달되지 않도록 한다.
좀더 상세하게 설명하면,
중량물을 회전시키기 위하여 터닝체인(31)을 회전시키고자 할 경우에, 구동원(41)과 전자(마그네틱) 클러치(46)에 전원을 인가하여 구동원(41)으로부터 인가되는 정/역회전동력을 전자(마그네틱) 클러치(46)는 회전축(45)에서 슬립축(47)에 동력전달이 되도록 연결하고,
중량물을 회전시키지 않을 시에는 구동원(41)과 전자(마그네틱) 클러치(46)에 전원을 차단하여 전자(마그네틱) 클러치(46)는 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력전달을 차단한다.
이러한 전자(마그네틱) 클러치(46)는 구동원(41)으로부터 발생한 정/역회전 동력을 전달할 경우에만 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력이 전달되도록 함으로써 역으로 중량물이 회전하여 슬립축(47)이 회전하는 역동력이 발생하는 경우 슬립축(47)의 회전력이 전자(마그네틱) 클러치(46)에 의하여 회전축(45)으로 전달되지 않음으로써 역동력에 의한 구동원(41)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
10 : 몸체 20 : 완충수단
30 : 터닝체인부 31 : 터닝체인
33 : 체인풀리 34 : 풀리용 기어
40 : 체인 구동부 41 : 구동원
45 : 회전축 46 : 전자 클러치
47 : 슬립축
A : 역동력전달방지수단

Claims (3)

  1. 중량물의 일측을 지지하여 회전시키도록 이루어진 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치에 있어서,
    크레인의 훅크에 연결되되 훅크에 전달되는 충격하중을 감소시키도록 완충수단(20)이 내재된 몸체(10)와; 상기 몸체(10)의 하측에 터닝체인(31)이 설치되며, 일측에 동력을 전달받는 풀리용 기어(34)가 구비된 체인풀리(33)와; 상기 몸체(10)의 내측에 설치되며 풀리용 기어(34)와 치합되는 피니언(48a)이 구비된 체인 구동부(40)를 포함하여 구성되며,
    상기 체인 구동부(40)는 구동원(41)의 동력으로 체인풀리(33)를 회전시켜 터닝체인(31)에 설치된 중량물을 회전시키되, 중량물에 의하여 체인풀리(33)가 회전함으로써 발생하는 역동력이 구동원(41)으로 전달되는 것을 방지하도록 구동원(41)의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(45)에 역동력전달방지수단(A)이 구비됨을 특징으로 하는 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역동력전달방지수단(A)은,
    회전축(45)의 외주연에 베어링으로 지지되어 회전축(45)의 간섭을 받지않고 회전하도록 설치되며 동력전달을 위한 구동기어가 형성된 슬립축(47)과,
    상기 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력을 전달/차단하되, 구동원(41)으로부터 동력이 전달시에만 동력을 전달하도록 하는 전자 클러치(46)로 이루어짐을 특징으로 하는 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체인 구동부(40)는,
    구동원(41)의 동력으로 회전하는 단부에 제1구동기어(43a)가 설치된 구동축(43)과;
    상기 구동축(43)의 제1구동기어(43a)와 치합되는 제1종동기어(44b)가 구비되고, 일측에 제2구동기어(44a)가 구비된 전달축(44)과;
    상기 전달축(44)의 제2구동기어(44a)와 치합되는 제2종동기어(45b)가 중간부분에 형성된 회전축(45)과;
    상기 회전축(45)의 제2종동기어(45b) 양측의 외주연에 각각 베어링으로 지지되어 회전축(45)의 간섭을 받지않고 자유회전하도록 설치되며, 일측에 동력전달을 위한 제4구동기어(47a)가 형성된 슬립축(47)과;
    상기 회전축(45)과 슬립축(47) 사이에 동력을 전달/차단하되, 구동원(41)으로부터 동력이 전달시에만 동력을 전달하도록 하는 전자 클러치(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 역동력전달방지수단이 구비된 터닝체인을 이용한 중량물 터닝장치.
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