KR101530570B1

KR101530570B1 - 준설헤드용 구동축 지지구조

Info

Publication number: KR101530570B1
Application number: KR1020150018438A
Authority: KR
Inventors: 정종희
Original assignee: 정종희
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2015-06-22

Abstract

본 발명은 구동축의 길이방향으로 가해지는 높은 축방향 하중을 견딜 수 있도록 된 새로운 구조의 준설헤드용 구동축 지지구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 준설헤드용 구동축 지지구조에 따르면, 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)이 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)으로 구성되어, 준설관(10)을 세웠을 때, 구동축(20)의 자중에 의해 발생되는 축하중을 제2 베어링(42)이 효과적으로 지지하고, 구동축(20)의 축방향으로 가해지는 하중에 의해 베어링(41,42)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

준설헤드용 구동축 지지구조{drive shaft support structure for dredging head}

본 발명은 구동축의 길이방향으로 가해지는 높은 축방향 하중을 견딜 수 있도록 된 새로운 구조의 준설헤드용 구동축 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로, 바다모래를 채취하는데 사용되는 준설선에는 도 1에 도시한 바와 같이, 길이가 긴 준설관(10)이 구비되며, 상기 준설관(10)에는 준설헤드(미도시)가 구비되어, 상기 준설관(10)이 해저의 바닥면까지 연장되도록 경사지게 배치한 상태에서, 상기 준설관(10)을 통해 모래와 바닷물을 함께 흡입하여 모래를 퍼 올릴 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 준설관(10)에는 준설헤드가 구비되고, 상기 준설헤드에는 구동축(20)이 결합되어, 상기 구동축(20)을 통해 상기 준설헤드를 회전시킬 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 구동축(20)은 상기 준설선에 방향조절가능하게 결합된 지지대(30)를 관통하여 상기 준설헤드에 연결되도록 구성된다.

이때, 상기 지지대(30)는 상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 중앙부에 형성된 지지패널(32)과, 상기 지지패널(32)에 결합된 지지통체(33)로 구성되며, 상기 관통공(31)과 구동축(20)의 사이에는 베어링(40)이 구비된다.

상기 베어링(40)은 상기 구동축(20)의 축방향 하중과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각이 되는 방향의 하중을 동시에 지지할 수 있도록 된 테이퍼 롤러베이링을 이용한다.

이때, 상기 베어링(40)은 2개가 서로 마주보도록 상기 구동축(20)과 지지대(30)의 사이에 고정된다.

따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 준설관(10)이 경사지게 배치된 상태에서, 상기 구동축(20)과 지지대(30) 역시 경사지게 배치되며, 이때, 상기 구동축(20)이 고속으로 회전되면서 발생되는 진동과, 상기 구동축(20)의 자중에 의해 구동축(20)의 축방향으로 발생되는 하중을 상기 베어링(40)이 지지하여, 구동축(20)이 원활하게 회전되도록 한다.

그런데, 최근 들어, 모레를 점점 더 수심이 깊은 곳에서 채취하게 됨에 따라, 상기 준설관(10)을 수직에 가까운 각도로 세운 상태에서 모래를 채취하는 경우가 늘어가고 있다.

즉, 상기 준설선의 경우, 상기 준설관(10)의 길이에 한계가 있음으로, 더욱 깊은 곳의 모래를 채취하기 위해서는 상기 준설관(10)을 수직에 가까운 각도로 세워서 모래를 채취하여야 하는데, 이러한 경우, 상기 베어링(40)에 가해지는 구동축(20)의 하중, 즉, 구동축(20)의 축방향 하중이 급격히 증가되며, 이에 따라, 베어링(40)의 수명이 매우 짧아지게 되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

공개특허 10-2001-00026233호, 등록특허 10-1339890호,

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동축의 길이방향으로 가해지는 높은 축방향 하중을 견딜 수 있도록 된 새로운 구조의 준설헤드용 구동축 지지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 준설헤드에 연결되는 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 형성된 지지대(30)와, 상기 관통공(31)과 구동축(20)의 사이에 구비되어 상기 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)을 포함하는 준설헤드용 구동축 지지구조에 있어서, 상기 베어링(41,42)은 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1 베어링(41)은 스페리컬 로울러 스러스트 베어링을 이용하고, 상기 제2 베어링(42)은 스페리컬 로울러 베어링을 이용하는 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지대(30)는 상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 중앙부에 형성된 지지패널(32)과, 상기 지지패널(32)에 결합된 지지통체(33)를 포함하고, 상기 지지패널(32)은 상기 관통공(31)이 형성되어 상기 구동축(20)이 관통하도록 결합되는 지지단관(32a)과, 상기 지지단관(32a)의 중간부에서 외측으로 연장되어 상기 지지통체(33)에 볼트로 결합되는 플랜지부(32b)와, 내경이 상기 지지단관(32a)의 내경에 비해 작은 링형태로 구성되며 상기 지지단관(32a)의 후단부에 결합되어 상기 지지단관(32a)에 결합된 베어링(41,42)이 이탈되지 않도록 고정하는 고정링체(32c)로 구성되며, 상기 베어링(41,42)과 고정링체(32c)의 사이에는 유격(G)이 형성되는 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 구동축(20)과 제1 베어링(41)의 사이에 구비되는 지지관체(50)를 더 포함하며, 상기 지지관체(50)의 일측단에는 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)의 사이에 위치되도록 외측으로 돌출되어 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)이 상호 이격되도록 하는 링형태의 돌출부(51)가 형성된 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지관체(50)는 상기 구동축(20)이나 제1 베어링(41)의 재질에 비해 연질의 금속재질로 구성된 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조가 제공된다.

본 발명에 따른 준설헤드용 구동축 지지구조에 따르면, 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)이 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)으로 구성되어, 준설관(10)을 세웠을 때, 구동축(20)의 자중에 의해 발생되는 축하중을 제2 베어링(42)이 효과적으로 지지하고, 구동축(20)의 축방향으로 가해지는 하중에 의해 베어링(41,42)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 준설방법을 설명하기 위한 참고도,
도 2는 종래의 준설헤드용 구동축 지지구조를 도시한 측단면도,
도 3은 종래의 준설헤드용 구동축 지지구조의 사용상태를 설명하기 위한 참고도,
도 4는 본 발명에 따른 준설헤드용 구동축 지지구조를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 준설헤드용 구동축 지지구조의 분해상태를 도시한 측단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 준설헤드용 구동축 지지구조를 도시한 것으로, 준설헤드(미도시)에 연결되는 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 형성된 지지대(30)와, 상기 관통공(31)과 구동축(20)의 사이에 구비되어 상기 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)으로 구성된 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 베어링(41,42)은 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)으로 구성된다.

이를 위해, 상기 지지대(30)는 상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 중앙부에 형성된 지지패널(32)과, 상기 지지패널(32)에 결합된 지지통체(33)로 구성된다.

이때, 상기 지지패널(32)은 상기 관통공(31)이 형성되어 상기 구동축(20)이 관통하도록 결합되는 지지단관(32a)과, 상기 지지단관(32a)의 중간부에서 외측으로 연장되어 상기 지지통체(33)에 볼트로 결합되는 플랜지부(32b)와, 내경이 상기 지지단관(32a)의 내경에 비해 작은 링형태로 구성되며 상기 지지단관(32a)의 후단부에 결합되어 상기 지지단관(32a)에 결합된 베어링(41,42)이 이탈되지 않도록 고정하는 고정링체(32c)로 구성된다.

그리고, 상기 지지단관(32a)의 선단부 내주면에는 상기 제1 베어링(41)이 걸리는 걸림턱(32d)이 구비된다.

상기 제1 베어링(41)은 스페리컬 로울러 스러스트 베어링을 이용하는 것으로, 상기 걸림턱(32d)에 걸리도록 상기 관통공(31)의 선단부에 결합되어, 상기 구동축(20)의 축방향으로 가해지는 하중을 지지한다.

또한, 상기 제2 베어링(42)은 상기 스페리컬 로울러 베어링을 이용하는 것으로, 상기 제1 베어링(41)의 후방에 위치되도록 상기 관통공(31)의 후단부에 결합되어, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하여, 상기 구동축(20)이 원활히 회전되도록 한다.

이러한 제1 및 제2 베어링(41,42)으로 사용되는 스페리컬 로울러 스러스트 베어링과 스페리컬 로울러 베어링은 일반적으로 사용되는 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 구동축(20)과 상기 제1 베어링(41)의 사이에는 지지관체(50)가 결합되며, 상기 지지관체(50)의 후단부에는 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)의 사이에 위치되도록 외측으로 돌출된 돌출부(51)가 형성되어, 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)이 상기 돌출부(51)의 양면에 지지되어 상호 이격되도록 구성된다.

또한, 상기 제2 베어링(42)과 고정링체(32c)의 사이에 유격(G)이 형성되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 지지대(30)의 지지단관(32a)은 전후방으로 충분히 길게 구성된다.

이와 같이 구성된 준설헤드용 구동축 지지구조에 따르면, 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)이 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)으로 구성되어, 준설관을 수직에 가까운 각도로고 세웠을 때, 구동축(20)의 자중에 의해 발생되는 축하중을 제2 베어링(42)이 효과적으로 지지하고, 구동축(20)의 축방향으로 가해지는 하중에 의해 베어링(41,42)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 제1 베어링(41)은 스페리컬 로울러 베어링을 이용하고, 상기 제2 베어링(42)은 스페리컬 로울러 스러스트 베어링을 이용함으로, 상기 구동축(20)을 더욱 효과적으로 지지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 지지대(30)는 상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 중앙부에 형성된 지지패널(32)과, 상기 지지패널(32)에 결합된 지지통체(33)를 포함하고, 상기 지지패널(32)은 상기 관통공(31)이 형성되어 상기 구동축(20)이 관통하도록 결합되는 지지단관(32a)과, 상기 지지단관(32a)의 중간부에서 외측으로 연장되어 상기 지지통체(33)에 볼트로 결합되는 플랜지부(32b)와, 내경이 상기 지지단관(32a)의 내경에 비해 작은 링형태로 구성되며 상기 지지단관(32a)의 후단부에 결합되어 상기 지지단관(32a)에 결합된 베어링(41,42)이 이탈되지 않도록 고정하는 고정링체(32c)로 구성되며, 상기 베어링(41,42)과 고정링체(32c)의 사이에는 유격(G)이 형성된다.

따라서, 상기 구동축(20)이 회전되면서 발생되는 열에 의해 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)이 열팽창될 공간을 확보함으로서, 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)과 지지대(30)에 불필요한 응력이 가해지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 구동축(20)과 제1 베어링(41)의 사이에는 지지관체(50)가 구비되고, 상기 지지관체(50)의 일측단에는 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)의 사이에 위치되도록 외측으로 돌출되어 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)이 상호 이격되도록 하는 링형태의 돌출부(51)가 형성된다.

특히, 상기 지지관체(50)는 상기 구동축(20)이나 제1 베어링(41)에 비해 연질의 금속재질로 구성됨으로써 상기 제1 및 제2 베어링(41,42)이 상호 밀착되어 간섭되는 것을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 제1 베어링(41)에 가해지는 축방향의 하중에 의해 상기 제1 베어링(41)과 구동축(20)이 과도하게 밀착되어 마모되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

10. 준설관 20. 구동축
30. 지지대 41. 제1 베어링
42. 제2 베어링 50. 지지관체

Claims

준설헤드에 연결되는 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 형성된 지지대(30)와, 상기 관통공(31)과 구동축(20)의 사이에 구비되어 상기 구동축(20)을 지지하는 베어링(41,42)을 포함하며, 상기 베어링(41,42)은 상기 구동축(20)의 축방향 하중을 지지하는 제1 베어링(41)과, 상기 구동축(20)의 축방향과 직각되는 방향의 하중을 지지하는 제2 베어링(42)을 포함하는 준설헤드용 구동축 지지구조에 있어서,
상기 지지대(30)는
상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(31)이 중앙부에 형성된 지지패널(32)과,
상기 지지패널(32)에 결합된 지지통체(33)를 포함하고,
상기 지지패널(32)은
상기 관통공(31)이 형성되어 상기 구동축(20)이 관통하도록 결합되는 지지단관(32a)과,
상기 지지단관(32a)의 중간부에서 외측으로 연장되어 상기 지지통체(33)에 볼트로 결합되는 플랜지부(32b)와,
내경이 상기 지지단관(32a)의 내경에 비해 작은 링형태로 구성되며 상기 지지단관(32a)의 후단부에 결합되어 상기 지지단관(32a)에 결합된 베어링(41,42)이 이탈되지 않도록 고정하는 고정링체(32c)로 구성되며,
상기 베어링(41,42)과 고정링체(32c)의 사이에는 유격(G)이 형성되는 것을 특징으로 하는 준설헤드용 구동축 지지구조.
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