KR20160133745A - 부싱회전장치 및 이를 갖춘 래들 - Google Patents

Abstract

부싱회전장치 및 이를 갖춘 래들을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치는 중량물에 연결된 축, 상기 축 외면에 설치된 부싱, 상기 부싱에 결합되는 축지지부재를 포함하는 기기에 적용되는 것으로, 부싱에 마련된 래칫기어부와, 축지지부재에 설치되며 축지지부재가 회전 또는 이동하는 동작에 의해 래칫기어부를 일방향으로 회전시켜 부싱의 회전을 구현하는 래칫장치를 포함한다.

Description

부싱회전장치 및 이를 갖춘 래들{Bushing rotation device, and ladle having the same}

본 발명은 부싱회전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부싱을 회전시켜 부싱의 고른 마모를 유도할 수 있는 부싱회전장치 및 이를 갖춘 래들에 관한 것이다.

부싱(Bushing)은 회전하는 축의 하중을 지지하기 위해 축과 축지지부재 사이에 개재되는 원통형 기계요소로 축이 설치된 각종 기계장치에 적용되고 있다.

일 예로 대한민국 등록특허공보 10-1235614호(2013. 02. 21. 공고)는 용강을 담아 운반하는 래들(Ladle)을 개시하고 있는데, 이러한 래들의 트러니언축과 리프팅러그 사이에도 진동이나 충격을 저감하는 부싱이 설치된다.

이러한 래들은 크레인으로 리프팅러그를 걸어 들어 올린 상태에서 용강이 담긴 본체를 경동시켜 용강을 공급하는 방식으로 운용하므로, 작업 시 리프팅러그와 트러니언축 사이에 개재된 부싱에 큰 하중이 작용한다. 특히 래들을 들어 올린 상태에서는 부싱의 하부에 래들과 용강의 하중이 집중하는 현상이 생긴다.

이러한 경우처럼 큰 하중이 부싱의 한쪽에 집중적으로 작용하면, 하중이 주로 작용하는 쪽 마모가 상대적으로 심하게 발생한다. 따라서 이러한 장치에 적용된 부싱은 다른 부분의 마모가 없더라도 빈번히 교체해야 하는 번거로움이 있었고, 이에 따른 비용부담도 큰 형편이었다.

대한민국 등록특허공보 10-1235614호(2013. 02. 21. 공고)

본 발명의 실시 예는 부싱의 고른 마모를 유도하여 부싱의 수명을 연장할 수 있도록 하는 부싱회전장치 및 이를 갖춘 래들을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 중량물에 연결된 축, 상기 축 외면에 설치된 부싱, 상기 부싱에 결합되는 축지지부재를 포함하는 기기에 적용되며, 상기 부싱에 마련된 래칫기어부와, 상기 축지지부재에 설치되며 상기 축지지부재가 회전 또는 이동하는 동작에 의해 상기 래칫기어부를 일방향으로 회전시켜 상기 부싱의 회전을 구현하는 래칫장치를 포함하는 부싱회전장치가 제공될 수 있다.

상기 축지지부재는 그 길이방향으로 길게 형성되며 상기 부싱 외면에 결합되는 장공을 포함할 수 있고, 상기 래칫장치는 상기 축지지부재가 길이방향으로 이동할 때 상기 래칫기어부를 걸어서 회전시킬 수 있다.

상기 래칫장치는 상기 축지지부재에 회전 가능하게 지지된 걸림부재와, 상기 걸림부재를 초기위치에서 일방향 회전을 제한하도록 지지하는 스토퍼부와, 상기 걸림부재를 초기위치로 복원시키는 복원스프링을 포함할 수 있다.

상기 래칫장치는 상기 걸림부재의 단부에 설치되어 상기 래칫기어부와 접하는 롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 트러니언축에 결합되는 부싱; 상기 부싱에 결합된 상태로 인양장치에 의해 인양되는 축지지부재; 및 상기 부싱과 상기 축지지부재에 적용되는 것으로 전술한 부싱회전장치를 포함하는 래들이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치는 축지지부재가 회전 또는 이동하는 동작에 의해 래칫장치가 래칫기어부를 일방향으로 회전시켜 부싱을 회전시키기 때문에 부싱의 고른 마모를 구현하여 부싱의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들의 축지지부재 및 관련 부품의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치의 장착상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들 축지지부재의 측면도로, 축지지부재가 상승할 때 동작을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들 축지지부재의 측면도로, 축지지부재가 하강할 때 동작을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들의 축지지부재가 회전할 때 부싱이 회전하는 동작을 나타낸다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부싱회전장치가 적용된 래들을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 래들은 용강이 담기는 본체(10)와, 본체(10)를 인양하거나 경동시키기 위해 본체(10)의 양측에 각각 마련된 트러니언축(20)과, 크레인(30)과 같은 인양장치로 래들을 들어올리거나 내릴 수 있도록 트러니언축(20)에 회전 가능하게 결합되는 축지지부재(40)를 포함한다. 이러한 래들의 축지지부재(40)는 이른 바 리프팅 러그라고도 한다.

도 2를 참조하면, 트러니언축(20)은 본체(10)의 측면으로부터 외측으로 돌출된 형태이고, 축지지부재(40)는 트러니언축(20) 외면에 회전 가능하게 결합된 원통형 부싱(50)을 매개로 트러니언축(20)에 회전 가능하게 결합된다. 부싱(50)은 트러니언축(20)과 축지지부재(40) 사이에 개재되어 트러니언축(20)이 축지지부재(40)에 회전 가능하게 지지되도록 하면서 본체(10)가 경동하는 경우 발생하는 진동이나 충격을 저감시키는 기능을 한다.

축지지부재(40)는 상호 마주한 상태로 이격 배치되며 상하로 연장된 한쌍의 프레임(41,42)과, 크레인의 후크(31)를 걸기 위해 두 프레임(41,42)의 상부에 마련되며 두 프레임(41,42)을 연결하는 후크걸이축(43)과, 트러니언축(20)에 결합된 부싱(50) 외측에 끼워지는 형태로 결합될 수 있도록 두 프레임(41,42)의 하측에 형성되며 프레임(41,42)의 길이방향(상하방향)으로 길게 형성된 장공(44)을 포함한다.

트러니언축(20) 단부 쪽에는 둘레를 따라 결합홈(21)이 형성되고, 이 결합홈(21)에는 부싱(50) 및 축지지부재(40)를 트러니언축(20)에 장착한 후 이들의 이탈을 방지하는 두 고정부재(45,46)가 결합된다. 고정부재(45,46)는 도 3의 예처럼 일부가 결합홈(21)에 진입한 상태에서 축지지부재(40)에 체결됨으로써 축지지부재(40)가 트러니언축(20)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

축지지부재(40)는 하측의 장공(44)이 트러니언축(20)에 결합된 부싱(50) 외측에 장착된 상태이므로 본체(10)에 대하여 회전이 가능할 뿐 아니라 크레인(30)이 축지지부재(40)를 들어 올리거나 내릴 때 본체(10)와 무관하게 소정구간 승강할 수 있다.

도 2를 참조하면, 축지지부재(40)에는 본체(10)와 마주하는 측면에 걸림돌기(47)가 마련되고, 이 걸림돌기(47)와 대응하는 본체(10)의 측면에는 축지지부재(40)가 하강한 상태에서 걸림돌기(47)가 진입하여 걸리는 걸림홈부(11)가 마련된다.

따라서 래들을 지면 등에 내릴 때는 축지지부재(40)가 소정구간 하강하면서 걸림돌기(47)가 걸림홈부(11)에 걸리게 되므로 크레인 후크(31)가 축지지부재(40)로부터 분리되더라도 축지지부재(40)가 직립상태를 유지할 수 있다. 즉 크레인 후크(31)를 다시 축지지부재(40)의 후크걸이축(43)에 걸기 용이한 상태를 유지한다.

크레인 후크(31)를 축지지부재(40)에 걸어 축지지부재(40)를 들어 올리면, 축지지부재(40)가 소정구간 상승한 후 장공(44)의 하단이 부싱(50)의 하부에 걸리고, 걸림돌기(47)는 본체(10) 측면의 걸림홈부(11)로부터 이탈한다. 따라서 이때는 본체(10)를 인양한 상태에서 경동시켜 용강을 배출시킬 수 있다.

크레인(30)이 축지지부재(40)를 걸어 래들을 들어 올리면, 트러니언축(20)에 설치된 부싱(50)은 축지지부재(40)의 장공(44) 하단에 걸려 지지된다. 이 상태에서 부싱(50)은 하부에 집중적으로 큰 하중이 작용하므로 하부의 마모가 발생할 수 있다. 하지만, 본 실시 예의 부싱회전장치(100)는 래들을 들어올리는 과정에서 축지지부재(40)가 소정구간 상승할 때마다 부싱(50)을 회전시킴으로써 부싱(50)의 고른 마모를 유도할 수 있다.

부싱회전장치(100)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 부싱(50)에 마련된 래칫기어부(110)와, 래칫기어부(110)를 걸어서 회전시킬 수 있도록 축지지부재(40)의 일측에 마련된 래칫장치(120)를 포함한다.

래칫기어부(110)는 부싱(50)의 단부 쪽에 마련될 수 있다. 래칫기어부(110)는 후술할 래칫장치(120)의 동작에 의해 일방향으로 회전할 수 있도록 부싱(50)의 접선에 대하여 수직인 걸림면(111)과 접선에 대하여 경사를 유지하는 경사면(112)을 갖춘 다수의 치부를 구비한다. 이러한 래칫기어부(110)는 부싱(50)과 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 부싱(50)에 결합될 수 있다.

래칫장치(120)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 축지지부재(40)에 회전 가능하게 지지되는 걸림부재(121)와, 걸림부재(121)를 초기위치에서 일방향 회전을 제한하도록 지지하는 스토퍼부(122a)와, 걸림부재(121)를 초기위치로 복원시키는 복원스프링(123)을 포함할 수 있다.

걸림부재(121)는 지지핀(125)에 의해 지지부(122)에 회전 가능하게 결합된 상태에서 그 선단이 래칫기어부(110)에 걸릴 수 있도록 래칫기어부(110) 쪽으로 연장될 수 있다. 또 래칫기어부(110)에 걸리는 걸림부재(121)의 단부에는 마모방지 및 원활한 복원동작을 위해 롤러(124)가 설치될 수 있다.

본 실시 예는 걸림부재(121)의 설치를 위해 별도의 지지부(122)가 마련되고, 이 지지부(122)가 축지지부재(40)에 고정되는 경우를 제시하고 있으나, 걸림부재(121)의 설치형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 걸림부재(121)는 축지지부재(40)에 직접 설치될 수도 있다.

스토퍼부(122a)는 지지부(122)의 일면에 의해 구성될 수 있고, 걸림부재(121)는 이러한 스토퍼부(122a)에 걸려서 일방향의 회전이 제한될 수 있도록 평소 스토퍼부(122a)에 걸리는 걸림턱(121a)을 구비한다. 앞서 언급한 걸림부재(121)의 초기위치란 걸림부재(121)의 걸림턱(121a)이 스토퍼부(122a)에 걸려 회전이 제한된 상태를 의미한다. 또 걸림부재(121)는 초기위치로 복원될 때 래칫기어부(110)와 간섭을 최소화할 수 있도록 롤러(124)가 설치된 단부로부터 걸림턱(121a)으로 이어지는 하면이 경사면(121b)으로 이루어진다.

탄성부재(123)는 지지핀(125)을 기준으로 롤러(124) 반대편에 설치되며, 일단이 지지부(122)에 지지되고 타단이 걸림부재(121)의 스프링지지부(121c)에 지지되는 코일스프링으로 이루어질 수 있다. 이러한 탄성부재(123)는 걸림부재()를 초기위치로 복원시키는 회전력을 부여함으로써 평소 걸림부재(121)의 걸림턱(121a)이 스토퍼부(122a)에 걸린 상태를 유지할 수 있도록 한다. 본 실시 예는 코일스프링형태의 탄성부재(123)를 제시하고 있으나, 탄성부재는 지지핀(125)에 설치되는 토션스프링으로도 구성될 수 있다.

이러한 부싱회전장치(100)는 도 5에 도시한 바와 같이, 축지지부재(40)가 상승할 때 래칫장치(120)의 걸림부재(121)가 부싱(50)의 래칫기어부(110)에 걸린 상태에서 축지지부재(40)와 함께 상승하게 되므로, 래칫기어부(110)를 소정구간 회전시킨다. 즉 래칫장치(120)가 축지지부재(40)와 함께 상승할 때는 걸림부재(121)가 스토퍼부(122a)에 걸려 회전이 제한된 상태에서 걸림부재(121)의 롤러(124)가 래칫기어부(110)의 걸림면(111)에 걸리게 되므로 래칫기어부(110)를 회전시키고, 이를 통해 부싱(50)을 소정구간 회전시킨다.

반대로 도 6에 도시한 바와 같이, 축지지부재(40)가 하강할 때는 걸림부재(121)의 롤러(124)가 래칫기어부(110)의 경사면(112)과 접하게 되면서 걸림부재(121)가 탄성부재(123)의 탄성을 이기고 회전하게 되므로 래칫기어부(110)에 걸리지 않고 하강한다. 따라서 이때는 부싱(50)이 회전하지 않는다. 축지지부재(40)가 완전히 하강한 상태에서는 탄성부재(123)의 탄성에 의해 걸림부재(121)가 초기위치(스토퍼부에 걸린 상태)로 복원된다.

이처럼 부싱회전장치(100)는 축지지부재(40)가 상승할 때 부싱(50)을 소정구간 일방향으로 회전시키고, 축지지부재(40)가 하강할 때 부싱(50)을 회전시키지 않는다. 따라서 크레인(30)에 의해 축지지부재(40)가 들어 올려질 때마다 부싱(50)을 소정구간 회전시켜 부싱(50)의 새로운 외면이 축지지부재(40)에 지지되도록 할 수 있다. 즉 래들을 들어 올릴 때마다 부싱(50)을 조금씩 회전시킬 수 있기 때문에 부싱(50)의 고른 마모를 구현하여 부싱(50)의 수명을 연장할 수 있다.

여기서는 축지지부재(40)가 소정구간 승강하는 동작에 의해 래칫장치(120)가 래칫기어부(110)를 회전시키는 경우를 제시하였으나, 부싱회전장치(100)는 도 7의 예처럼 축지지부재(40)가 일방향으로 소정구간 회전하는 경우에도 래칫장치(120)가 래칫기어부(110)에 걸린 상태를 유지하므로 부싱(50)을 회전시킬 수 있다. 물론 축지지부재(40)가 역으로 회전할 때는 래칫장치(120) 걸림부재(121)의 걸림이 해제되므로 부싱(50)의 회전없이 축지지부재(40)만 회전할 수 있다.

본 실시 예는 부싱회전장치(100)가 래들의 트러니언축(20)에 결합된 부싱(50)과 축지지부재(40) 적용된 경우를 설명하였으나, 본 실시 예에 따른 부싱회전장치(400)의 적용이 이에 한정되는 것은 아니다. 축, 부싱, 축지지부재를 포함하는 다양한 기기에도 적용될 수 있다. 즉 중량물에 연결된 축에 부싱이 설치되고, 이 부싱에 축지지부재가 결합되며, 축지지부재가 소정구간 이동하거나 회전하는 형태의 기기라면, 본 실시 예의 부싱회전장치를 적용할 수 있고, 이를 통해 부싱의 고른 마모를 유도할 수 있다.

10: 본체, 20: 트러니언축,
40: 축지지부재, 44: 장공,
50: 부싱, 100: 부싱회전장치,
110: 래칫기어부, 120: 래칫장치,
121: 걸림부재, 122: 지지부,
122a: 스토퍼부, 123:탄성부재,
124: 롤러.

Claims (5)

1. 중량물에 연결된 축, 상기 축 외면에 설치된 부싱, 상기 부싱에 결합되는 축지지부재를 포함하는 기기에 적용되며,
   상기 부싱에 마련된 래칫기어부와,
   상기 축지지부재에 설치되며 상기 축지지부재가 회전 또는 이동하는 동작에 의해 상기 래칫기어부를 일방향으로 회전시켜 상기 부싱의 회전을 구현하는 래칫장치를 포함하는 부싱회전장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 축지지부재는 그 길이방향으로 길게 형성되며 상기 부싱 외면에 결합되는 장공을 포함하고,
   상기 래칫장치는 상기 축지지부재가 길이방향으로 이동할 때 상기 래칫기어부를 걸어서 회전시키는 부싱회전장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 래칫장치는 상기 축지지부재에 회전 가능하게 지지된 걸림부재와, 상기 걸림부재를 초기위치에서 일방향 회전을 제한하도록 지지하는 스토퍼부와, 상기 걸림부재를 초기위치로 복원시키는 복원스프링을 포함하는 부싱회전장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 래칫장치는 상기 걸림부재의 단부에 설치되어 상기 래칫기어부와 접하는 롤러를 더 포함하는 부싱회전장치.
5. 용강이 담기는 본체;
   상기 본체의 양측에 마련된 트러니언축;
   상기 트러니언축에 결합되는 부싱;
   상기 부싱에 결합된 상태로 인양장치에 의해 인양되는 축지지부재; 및
   상기 부싱과 상기 축지지부재에 적용되는 것으로 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 부싱회전장치를 포함하는 래들.
   
   

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