KR101447710B1

KR101447710B1 - 준설선용 버킷 구동장치

Info

Publication number: KR101447710B1
Application number: KR1020120110273A
Authority: KR
Inventors: 송종현; 송종엽
Original assignee: 송종현; 송종엽
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-10-07
Also published as: KR20140044201A

Abstract

본 발명은 강이나 호수 또는 해상에서 바닥층의 퇴적물, 모래 등을 준설하는 준설선의 버킷을 구동을 위한 준설선용 버킷 구동장치를 제공코자 한 것으로, 동축상에 버킷의 작동을 위한 개폐와이어가 권취되는 개폐드럼과, 버킷 인양을 위한 인양와이어가 권취되는 인양드럼을 설치하여 기기의 구성을 간소화하며, 중량추를 이용하여 인양에 따른 동력 사용을 최소화 할 수 있도록 개량한 준설선용 버킷 구동장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 바지선 또는 준설선에 세워지는 갠트리의 수평빔에 설치되어 있는 레일을 따라서 정역회전하는 구동모터의 동력에 의해 이동하도록 이동대차를 설치하고, 상기 이동대차에 설치된 가이드롤러들에는 버킷어셈블리와 연결된 인양와이어 및 개폐와이어가 안내되게 하고, 수평빔의 일측으로 인양와이어 및 개폐와이어를 권취하는 권취부를 설치한 준설선용 버킷 구동장치에 있어서; 상기 권취부는 수평빔에 세워지는 한 쌍의 지지대에 베어링으로 지지되도록 설치한 인양드럼과; 상기 인양드럼을 정회전 또는 역회전 시키도록 일측 지지대에 설치한 감속기가 일체 형성된 인양모터와; 상기 인양드럼의 중앙에 함몰된 개폐드럼 설치홈에 베어링 지지되도록 설치하며 인양드럼과 동일한 외경을 가지며 양분된 상태로 조립되는 개폐드럼과; 상기 인양모터의 반대쪽 지지대에 설치되는 감속기가 일체 형성된 개폐모터와; 상기 개폐모터의 구동력을 개폐드럼에 전달하도록 인양드럼의 내측설치한 차동기어장치 및 차동기어장치의 입력축과 직각방향으로 도출되어 인양드럼의 외부로 노출되는 출력축에 설치한 베벨기어 그리고 이 베벨기어와 기어 결합되도록 개폐드럼의 내측에 형성한 피동베벨기어를 포함하는 것이다.

Description

준설선용 버킷 구동장치{Bucket driving system for dredge}

본 발명은 강이나 호수 또는 해상에서 바닥층의 퇴적물, 모래 등을 준설하는 준설선의 버킷을 구동을 위한 준설선용 버킷 구동장치를 제공코자 한 것으로, 보다 구체적으로는 동축상에 버킷의 작동을 위한 개폐와이어가 권취되는 개폐드럼과, 버킷 인양을 위한 인양와이어가 권취되는 인양드럼을 설치하여 기기의 구성을 간소화하며, 중량추(또는 균형추나 카운트추; 이하 중량추라 한다.)를 이용하여 인양에 따른 동력 사용을 최소화 할 수 있도록 개량한 준설선용 버킷 구동장치를 제공코자 하는 것이다.

준설선은 강, 운하, 항만, 항로의 깊이를 깊게 하기 위한 준설작업을 하며, 물 밑의 흙, 모래, 광물 등을 채취하는 작업, 수중구조물 축조의 기초공사, 해저 폐기물을 끌어올려 제거하는 작업에 사용된다.

준설선은 다양한 구성으로 제공되고 있으며, 대표적인 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-0729864호(2007.06.21.)의 준설선이 있으며, 이의 경우 굴착기와 같이 버킷이 달려있는 붐대가 설치되고, 버킷 근처에 위치하도록 흡입관을 설치하여 버킷으로 바닥을 파헤칠 때 흡입관을 이용하여 강제 흡입하여 준설이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이러한 구성의 준설선은 수심이 깊은 곳에서의 사용이 어려웠다.

근자에는 수심이 깊은 곳에서의 준설 작업에 사용할 수 있는 구성으로 갠트리타입의 준설선이 제공되기도 한다.

갠트리 타입의 준설선은 바지선 또는 준설선에 세워지는 갠트리의 수평빔에 설치되어 있는 레일을 따라서 정역회전하는 구동모터의 동력에 의해 이동하도록 이동대차를 설치하고, 상기 이동대차에 설치된 가이드롤러들에는 버킷어셈블리와 연결된 인양와이어 및 개폐와이어가 안내되게 하고, 수평빔의 일측으로 인양와이어 및 개폐와이어를 권취하도록 인양드럼 및 개폐드럼을 각각 별도로 축설치하여 인양모터 및 개폐모터에 의해 구동될 수 있게 하고 있다.

상기한 종래 갠트리 타입의 준설선은 굴착기 구성에 비해 깊은 수심에서의 준설이 가능하고 미세 조정이 가능하며 작업량을 높일 수 있는 등의 효과를 제공하게 된다. 그러나 버킷어셈블리를 작동시키는 여러 가닥의 와이어를 권취하는 드럼이 복수로 설치되는 것으로 구성이 복잡하였으며, 과도한 동력을 필요로 하게 되는 문제점이 있었다.

KR 100729864 B1 2007.06.21.

이에 본 발명자는 상기한 종래 문제점을 해결코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 동축상에 버킷의 작동을 위한 개폐와이어가 권취되는 개폐드럼과, 버킷 인양을 위한 인양와이어가 권취되는 인양드럼을 설치하여 기기의 구성을 간소화하며, 중량추를 이용하여 인양에 따른 동력 사용을 최소화 할 수 있도록 개량한 준설선용 버킷 구동장치를 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결수단으로 본 발명에서는 바지선 또는 준설선에 세워지는 갠트리의 수평빔에 설치되어 있는 레일을 따라서 정역회전하는 구동모터의 동력에 의해 이동하도록 이동대차를 설치하고, 상기 이동대차에 설치된 가이드롤러들에는 버킷어셈블리와 연결된 인양와이어 및 개폐와이어가 안내되게 하고, 수평빔의 일측으로 인양와이어 및 개폐와이어를 권취하는 권취부를 설치한 준설선용 버킷 구동장치에 있어서; 상기 권취부는 수평빔에 세워지는 한 쌍의 지지대에 베어링으로 지지되도록 설치한 인양드럼과; 상기 인양드럼을 정회전 또는 역회전 시키도록 일측 지지대에 설치한 감속기가 일체 형성된 인양모터와; 상기 인양드럼의 중앙에 함몰된 개폐드럼 설치홈에 베어링 지지되도록 설치하며 인양드럼과 동일한 외경을 가지며 양분된 상태로 조립되는 개폐드럼과; 상기 인양모터의 반대쪽 지지대에 설치되는 감속기가 일체 형성된 개폐모터와; 상기 개폐모터의 구동력을 개폐드럼에 전달하도록 인양드럼의 내측설치한 차동기어(또는 유성기어; 이하 차동기어라 한다.)장치 및 차동기어장치의 입력축과 직각방향으로 도출되어 인양드럼의 외부로 노출되는 출력축에 설치한 베벨기어 그리고 이 베벨기어와 기어 결합되도록 개폐드럼의 내측에 형성한 피동베벨기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 인양와이어는 권취부에 설치되어 있는 인양드럼에 권취한 상태에서 끝단을 수평빔에 고정하되; 상기 권취부와 수평빔 사이의 아래쪽에는 중량추를 배치하고, 중량추의 상부에 설치된 중량추 고정롤러에는 권취부와 수평빔 사이에 설치된 복수의 중량추용 가이드롤러에 안내되도록 늘어트려진 인양와이어를 걸어서 이동될 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 준설선용 버킷 구동장치에 의하면 버킷 작동드럼과, 버킷 인양드럼을 동축상에서 운용되도록 설계되어 있으므로 구성을 간소화 할 수 있으면서도 버킷 운용이 가능하게 되는 것이다.

중량추가 구비되어 있어 동력손실을 최소화 하면서도 인양 작업이 가능하다.

도 1은 본 발명 준설선용 버킷 구동장치가 적용된 준설선의 바림직한 일 예를 보인 정면도
도 2는 본 발명 준설선용 버킷 구동장치의 평면도
도 3은 본 발명에 적용된 버킷어셈블리의 작동상태를 보인 정면도
도 4는 본 발명 준설선용 버킷 구동장치에 적용된 권취부의 확대 평면도
도 5는 도 4의 단면도

이하에서 본 발명에서 제공하는 준설선용 버킷 구동장치의 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명 준설선용 버킷 구동장치가 적용된 준설선의 바림직한 일 예를 보인 정면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명 준설선용 버킷 구동장치의 평면도, 도 3은 본 발명에 적용된 버킷어셈블리의 작동상태를 보인 정면도, 도 4는 본 발명 준설선용 버킷 구동장치에 적용된 권취부의 확대 평면도, 도 5는 도 4의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 준설선용 버킷 구동장치(1)는 도시된 바와 같이 바지선 또는 준설선(2)에 세워지는 갠트리(3)의 수평빔(4)에 설치되어 있는 레일(4a)을 따라서 정역회전하는 구동모터(5)의 동력에 의해 이동하도록 이동대차(6)를 설치하고, 상기 이동대차(6)에 설치된 가이드롤러(6a)들에는 버킷어셈블리(10)와 연결된 인양와이어(7) 및 개폐와이어(8)가 안내되게 하고, 수평빔(4)의 일측으로 인양와이어(7) 및 개폐와이어(8)를 권취하는 권취부(20)로 인양모터(21) 및 개폐모터(22)로 구동하는 인양드럼(23) 및 개폐드럼(24)을 설치하여 인양와이어(7)와 개폐와이어(8)를 권취할 수 있도록 하고 있다.

본 발명에서는 상기한 구성에서 인양드럼(23)과 개폐드럼(24)을 동축상에 설치하여 기계의 구성 간소화를 제공할 수 있도록 하며, 인양와이어(7) 상에는 중량추(30)를 설치하는 구성을 통해서 인양모터(21)의 출력을 증강시킬 수 있도록 함에 특징이 있다.

이와 같은 기술적 특징을 제공하기 위해서 본 발명에서는 상기에서 언급한 바와 같이 갠트리(3)의 상단에 설치되어 있는 수평빔(4)에 일정폭으로 한 쌍의 레일(4a)을 설치하고, 레일(4a)의 상측으로 레일(4a)을 따라서 구름 이동하는 바퀴가 구비된 이동대차(6)를 설치한다.

상기 이동대차(6)에 설치된 바퀴에는 이동대차(6)에 설치되어 있는 정역회전하는 구동모터(5)의 구동력이 기어박스를 통해서 충분히 감속되어 전달되도록 구성하여 레일(4a)을 따라서 이동대차(6)가 이동할 수 있게 한다.

그리고 상기 수평빔(4)의 후단에는 인양와이어(7) 및 개폐와이어(8)를 권취하는 권취부(20)를 설치한다.

본 발명에서 제공하는 권취부(20)는 인양드럼(23) 및 개폐드럼(24)을 동축상에 설치하여 구성을 간소화 할 수 있게 하고 있으며, 그 구성은 수평빔(4)에 세워지는 한 쌍의 지지대(25) 사이에 인양드럼(23)을 베어링(23a)에 의해 지지되도록 설치하고, 일측 지지대(25) 쪽에는 감속기가 일체 형성된 인양모터(21)를 설치하여 인양드럼(23)을 정회전 또는 역회전 시킬 수 있도록 한다.

상기 인양드럼(23)은 와이어가 양측에 감을 수 있도록 좌우 양측에 홈이 형성되게 형성하고, 중앙에는 함몰된(flang형) 개폐드럼 설치홈(23b)을 형성하며, 함몰된 개폐드럼 설치홈(23b)에는 인양드럼(23)과 동일한 외경으로 양분된 상태로 조립되는 개폐드럼(24)을 베어링(24a) 지지되게 설치한다.

그리고 인양모터(21)의 반대쪽 지지대(25)에는 감속기가 일체 형성된 개폐모터(22)를 설치하고, 인양드럼(23)의 내측으로는 개폐모터(22)에 의해 구동되는 차동기어장치(26)를 설치한다. 상기 차동기어장치(26)는 유성기어장치로 구성될 수도 있다.

상기 차동기어장치(26)는 개폐모터축을 입력축(26a)으로 하는 4개의 베벨기어를 조합한 구성이며, 입력축(26a)과 직각방향으로 인양드럼(23)을 관통하는 출력축(26b)을 설치하고, 출력축(26b)상에는 상기 개폐드럼(24)의 내측에 형성된 피동베벨기어(24b)와 기어결합되는 베벨기어(26c)를 결합하여 개폐모터(22)의 정회전 및 역회전에 따라 개폐드럼(24)의 구동이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 개폐드럼(24)은 도시되지는 않았지면 반호형으로 형성된 한 쌍의 부재를 마주보게 배치하고 볼트와 너트를 이용하여 링타입으로 일체가 되도록 결합하면 된다. 상기 차동기어장치(26)는 본 발명에서 4개의 베벨기어를 설치한 예를 도시하였으나 2~3개의 베벨기어로 구성될 수도 있다.

한편 상기 이동대차(6)의 하측으로는 버킷어셈블리(10)가 위치된다. 버킷어셈블리(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 아래쪽으로 1/4 호형으로 형성된 제1,2버킷(11)(12)을 고정구(13)를 기준으로 회동하도록 대칭되게 배치하고, 고정구(13)에는 개폐용 롤러(14)를 설치하며, 고정구(13)의 바깥쪽 제1,2버킷(11)(12)에는 상부에 인양용 롤러(15)가 설치된 승강판(16)로 로드(16a)로 연결한 구성으로 이루어지며 이러한 버킷어셈블리(10)는 공지 기술로서, 이에 대한 구체적인 구성 설명은 생략토록 한다.

상기 버킷어셈블리(10)에 설치되어 있는 개폐용 롤러(14)에는 일단이 수평빔(4)의 선단에 고정된 개폐와이어(8)를 이동대차(6)에 설치되어 있는 일측 가이드롤러(6a)로 안내된 상태에서 걸어 올려 이동대차(6)에 설치되어 있는 타측 가이드롤러(6a)로 안내되게 한 상태에서 권취부(20)에 설치되어 있는 개폐드럼(24)에 고정한다.

그리고 상기 버킷어셈블리(10)에 설치되어 있는 인양용 롤러(15)에는 일단이 수평빔(4)의 선단에 고정된 인양와이어(7)를 이동대차(6)에 설치되어 있는 일측 가이드롤러(6a)로 안내된 상태에서 걸어 올려 이동대차(6)에 설치되어 있는 타측 가이드롤러(6a)로 안내되게 한 상태에서 권취부(20)에 설치되어 있는 인양드럼(23)에 고정한다.

또한 본 발명은 준설선용 버킷 구동장치(1)를 구성함에 있어서, 상기 인양와이어(7)는 권취부(20)에 설치되어 있는 인양드럼(23)에 권취한 상태에서 끝단을 수평빔(4)에 고정하되, 권취부(20)와 수평빔(4) 사이의 아래쪽에는 중량추(30)를 배치하고, 중량추(30)의 상부에 설치된 중량추 고정롤러(31)에는 권취부(20)와 수평빔(4) 사이에 설치된 복수의 중량추용 가이드롤러(9)에 안내되도록 늘어트려진 인양와이어(7)를 걸어서 이동될 수 있게 한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 준설선용 버킷 구동장치(1)를 이용하여 준설을 행하기 위해서는 먼저 준설코자 하는 위치에 해당하도록 갠트리(3)의 수평빔(4)에 설치되어 있는 레일(4a)을 따라서 이동대차(6)를 이동시킨다.

상기와 같이 이동대차(6)가 이동된 상태에서 버킷어셈블리(10)를 준설 위치로 하강시킨다. 이때 제1,2버킷(11)(12)을 개방한 상태를 유지하며, 권취부(20)의 인양모터(21)는 역회전하면서 인양와이어(7)와 개폐와이어(8)를 동시에 내리게 된다.

상기와 같이 버킷어셈블리(10)를 바닥에 내린 상태에서 권취부(20)의 개폐모터(22)를 먼저 정회전 구동한다.

상기와 같이 개폐모터(22)가 구동되면 인양드럼(23)의 내부에 위치하는 차동기어장치(26)를 통해서 인양드럼(23)의 외부에 설치되어 있는 개폐드럼(24)이 회동되면서 개폐와이어(8)를 당겨 감아 개방되어 있는 제1,2버킷(11)(12)을 폐쇄하게 되고, 이 상태에서 권취부(20)의 인양모터(21)를 정회전 시키면 인양와이어(7)와 개폐와이어(8)가 동시에 인양드럼(23)과 개폐드럼(24)에 권취되면서 인양이 이루어지게 된다.

인양이 완료된 상태에서 이동대차(6)를 하역위치로 이동시킨 상태에서 버킷어셈블리(10)를 개방하면 되는데, 버킷어셈블리(10)의 개방은 인양모터(21)를 정지한 상태에서 개폐모터(22)를 역회전시키면 되는 것이다. 개폐모터(22)가 역회전되면 개폐와이어(8)의 인장력이 순간적으로 상실되는데, 이때 제1,2버킷(11)(12)은 준설물과 제1,2버킷(11)(12)의 자중에 의해 자연스럽게 개방이 이루어지게 되는 것이다.

한편 본 발명을 중량추(30)가 적용될 인양모터(21)의 용량을 최소화 하면서도 안전한 인양이 가능하게 되는 것이다.

즉, 중량추(30)가 준설물의 중량을 당겨 인양모터(21)로 전달되는 하중을 분산하게 되므로 인양모터(21)의 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:준설선용 버킷 구동장치 2:바지선 또는 준설선
3:갠트리 4:수평빔
4a:레일 5:구동모터
6:이동대차 6a:가이드롤러
7:인양와이어 8:개폐와이어
9:중량추용 가이드롤러 10:버킷어셈블리
11,12:제1,2버킷 13:고정구
14:개폐용 롤러 15:인양용 롤러
16:승강판 16a:로드
20:권취부 21:인양모터
22:개폐모터 23:인양드럼
23a,24a:베어링 23b:개폐드럼 설치홈
24:개폐드럼 24a:피동베벨기어
25:지지대 26:차동기어장치
26a:입력축 26b:출력축
26c:베벨기어 30:중량추
31:중량추 고정롤러

Claims

바지선 또는 준설선(2)에 세워지는 갠트리(3)의 수평빔(4)에 설치된 레일(4a)을 따라서 이동하도록 이동대차(6)를 설치하고, 상기 이동대차(6)에 설치된 가이드롤러(6a)들에는 버킷어셈블리(10)와 연결된 인양와이어(7) 및 개폐와이어(8)가 안내되게 하고, 수평빔(4)의 일측으로 인양와이어(7) 및 개폐와이어(8)를 권취하는 권취부(20)를 설치한 준설선용 버킷 구동장치(1)에 있어서;
상기 권취부(20)는 수평빔(4)에 세워지는 한 쌍의 지지대(25)에 베어링(23a)으로 지지되도록 설치한 인양드럼(23)과;
상기 인양드럼(23)을 정회전 또는 역회전 시키도록 일측 지지대(25)에 설치한 감속기가 일체 형성된 인양모터(21)와;
상기 인양드럼(23)의 중앙에 함몰된 개폐드럼 설치홈(23b)에 베어링(24a) 지지되도록 설치되고, 인양드럼(23)과 동일한 외경을 가지며 양분된 상태로 조립되는 개폐드럼(24)과;
상기 인양모터(21)의 반대쪽 지지대(25)에 설치되는 감속기가 일체 형성된 개폐모터(22)와;
상기 개폐모터(22)의 구동력을 개폐드럼(24)에 전달하도록 인양드럼(23)의 내측에 설치한 차동기어장치(26) 및 차동기어장치(26)의 입력축(26a)과 직각방향으로 도출되어 인양드럼(23)의 외부로 노출되는 출력축(26b)에 설치한 베벨기어(26c) 그리고 이 베벨기어(26c)와 기어 결합되도록 개폐드럼(24)의 내측에 형성한 피동베벨기어(24b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 준설선용 버킷 구동장치.
청구항 1에 있어서;
상기 인양와이어(7)는 권취부(20)에 설치되어 있는 인양드럼(23)에 권취한 상태에서 끝단을 수평빔(4)에 고정하되,
상기 권취부(20)와 수평빔(4) 사이의 아래쪽에는 중량추(30)를 배치하고, 중량추(30)의 상부에 설치된 중량추 고정롤러(31)에는 권취부(20)와 수평빔(4) 사이에 설치된 복수의 중량추용 가이드롤러(9)에 안내되도록 늘어트려진 인양와이어(7)를 걸어서 이동될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 준설선용 버킷 구동장치.