KR20180107657A - 감속기를 이용한 크립형 호이스트 - Google Patents

Abstract

게시된 내용은 전동모터 또는 에어모터의 구동에 의해 회전되는 와이어드럼에 권선되는 와이어에 의해 후크블록을 들어올려 화물을 권양하기 위한, 감속기를 이용한 크립형 호이스트에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 의한 감속기를 이용한 크립형 호이스트는
감속기를 이용한 크립형 호이스트에 있어서:
메인 모터 및 서브 모터;
내측면에 제1내접기어 및 제2내접기어가 이격되게 형성되는 제1하우징;
상기 제1하우징에 밀착되게 결합되는 제2하우징;
상기 제1하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 고속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 메인 모터의 회전수를 감속시켜 인양용 와이어가 권선되는 와이어드럼을 회전시키는 출력축에 감속된 회전력을 전달하게 되는 메인 모터측 감속부;
상기 제2하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 저속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 서브 모터의 회전수를 1차로 감속시킨 후 상기 메인 모터측 감속부에 의해 2차로 감속되는 회전력을 상기 출력축에 전달하게 되는 서브 모터측 감속부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트를 제공한다.

Description

감속기를 이용한 크립형 호이스트{creep type hoist using reducer}

본 명세서는 호이스트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전동모터 또는 에어모터의 구동에 의해 회전되는 와이어드럼에 권선되는 와이어에 의해 후크블록(hook block)을 들어올려 화물(weight)을 권양하기 위한 감속기를 이용한 크립형 호이스트에 관한 것이다.

일반적으로, 호이스트는 천장에 가설되는 레일을 따라 이동되면서 권상모터및 후크블록에 의해 무거운 화물을 임의높이로 들어 올리거나 또는 화물을 들어올린 다음 원하는 위치로 이송시키도록 사용되는 기계장치이다.

호이스트에 구비되는 감속장치는 유성기어 및 내접기어를 포함하고, 회전의 균형 및 동력 전달이 안정적으로 전달되도록 제작되며, 전동모터는 정부하상태 기동이 원활한 하이스타트(high start) 기동형이며, 기동토크 특성이 우수한 호이스트용 특수모터를 사용하게 된다.

호이스트는 아래와 같은 3종류의 호이스트가 사용되고 있다.

표준 타입은 모터 1개로서 구동되고, 상승 및 하강의 속도가 단일 속도로 동작되는 것과,

크립(creep)타입은 상승 및 하강 속도가 저속 및 고속으로 변환가능하고, 저속 모터와 고속 모터 2개를 사용하는 호이스트이고, L상을 저속모터에 사용하고, H상을 고속 모터에 사용하며,

폴 체인지(pole change) 타입(모터 극수 변경 타입)은 1개의 모터와 1개의 감속기를 사용하여 모터의 극수를 전환시켜서 속도를 가변하는 호이스트이고, L상은 저속에 사용하고, H상은 고속에 사용하여 상 전환시에 L상과 H상의 급속 전환을 요구하게 된다.

전술한 폴 체인지 타입의 호이스트는 기계장치의 사이즈가 대형화되고, 모터의 국내 생산이 불가능하여 수입하게 되므로 모터 가격이 고가이며, 저속에서 출력 효율성이 떨어지는 문제점을 갖는다(즉, 감속비(i)가 i=1/6 이상은 불가능함).

인버터 타입의 호이스트는 화물을 상승 및 하강시키기 위해 정밀한 속도 제어가 가능한 이점을 갖는 반면에, 감속비(i)가 i=1/6 이상은 불가능하고, 모터 구동시 발생되는 열로 인해 폭발위험장소에서는 사용이 제한된다. 또한 모터 고장발생 빈도수가 높으며, 10톤 이상의 고용량에서는 모터 가격이 고가인 문제점을 갖는다.

출원번호 10-2016-0114372호에 보조 모터를 이용한 이중 출력용 감속장치가 게시되어 있다.

본 명세서의 실시예는, 일반 산업현장은 물론, 폭발위험장소에서도 사용할 수 있고, 출력 효율을 향상시킬 수 있도록 한, 감속기를 이용한 크립형 호이스트와 관련된다.

본 명세서의 실시예는, 화물을 고속 또는 저속으로 권양시키는 작업조건에 따라 모터 회전수를 감속기에 의해 고속, 또는 저속으로 용이하게 속도 변경하여 인양할 수 있도록 한, 감속기를 이용한 크립형 호이스트와 관련된다.

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,

감속기를 이용한 크립형 호이스트에 있어서:

메인 모터 및 서브 모터;

내측면에 제1내접기어 및 제2내접기어가 이격되게 형성되는 제1하우징;

상기 제1하우징에 밀착되게 결합되는 제2하우징;

상기 제1하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 고속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 메인 모터의 회전수를 감속시켜 인양용 와이어가 권선되는 와이어드럼을 회전시키는 출력축에 감속된 회전력을 전달하게 되는 메인 모터측 감속부;

상기 제2하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 저속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 서브 모터의 회전수를 1차로 감속시킨 후 상기 메인 모터측 감속부에 의해 2차로 감속되는 회전력을 상기 출력축에 전달하게 되는 서브 모터측 감속부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트를 제공한다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 명세서의 실시예는 아래와 같은 이점을 갖는다.

일반 공장은 물론 폭발위험장소에서도 사용할 수 있고, 출력 효율을 향상시킬 수 있어 신뢰성을 갖게 된다.

또한, 작업조건에 따라 서브모터의 극수만 변경시켜 감속비(i), i=1/10, i=1/15, i=1/20의 크립 속도를 다양하게 구현할 수 있다.

또한, 화물을 고속 또는 저속으로 권양시키는 작업조건에 따라, 모터의 회전수를 감속기에 의해 감속시켜 고속, 또는 서브모터의 극수를 변경시킴에 따라 저속을 선택적으로 변경시켜 인양할 수 있어 실용성 및 편리성을 갖게 된다.

도 1은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 감속기를 이용한 크립형 호이스트의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 호이스트에서, 메인 모터의 구동시 출력축에 전달되는 회전수를 감속시킴을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1에 도시된 호이스트에서, 서브 모터의 구동시 출력축에 전달되는 회전수를 감속시킴을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 감속기를 이용한 크립형 호이스트를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 명세서의 일실시예에 따른 감속기를 이용한 크립형 호이스트는

감속기를 이용한 크립형 호이스트에 있어서:

메인 모터(10) 및 서브 모터(11);

내측면에 제1내접기어(12) 및 제2내접기어(13)가 이격되게 형성되는 제1하우징(14);

제1하우징(14)에 밀착되게 결합되는 제2하우징(15);

제1하우징(14)에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 고속회전이 필요한 작업조건일 경우, 메인 모터(10)의 회전수를 감속시켜 인양용 와이어(16)가 권선되는 와이어드럼(17)을 회전시키는 출력축(18)에 감속된 회전력을 전달하게 되는 메인 모터측 감속부(19);

제2하우징(15)에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 저속회전이 필요한 작업조건일 경우 서브 모터(11)의 회전수를 1차로 감속시킨 후, 메인 모터측 감속부(19)에 의해 2차로 감속되는 회전력을 출력축(18)에 전달하게 되는 서브 모터측 감속부(20);를 구비한다.

더욱 바람직하게는, 메인 모터측 감속부(19)는

메인 모터(10)의 회전축(21)에 일단이 스플라인 결합으로 연결되고, 출력축(18)에 상대 회전가능하게 결합되는 제1주축(22);

일단이 제1주축(22)의 타단에 스플라인 결합으로 연결되고 타단이 제2하우징(15)에 회전가능하게 장착되는 연결축(23);

연결축(23) 일단에 회전가능하게 결합되는 제1구동기어(24);

제1구동기어(24)에 기어핀(25)을 통해 연결되는 제1캐리지(26);

일단이 제1캐리지(26)에 결합되고 연결축(23)에 상대 회전가능하게 결합되는 제1썬기어(27);

제1썬기어(27) 및 제1내접기어(12)와 각각 치합되며, 제1썬기어(27) 회전시 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 복수개의 제1유성기어(30);

제1유성기어(30)에 기어핀(25)을 통해 연결되는 제2캐리지(31);

일단이 제2캐리지(31)에 결합되고 연결축(23)에 상대 회전가능하게 결합되는 제2썬기어(32);

제2썬기어(32) 및 제2내접기어(13)와 각각 치합되며, 제2썬기어(32) 회전시 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 복수개의 제2유성기어(35);

외측면이 제2유성기어(35)에 기어핀(25)을 통해 연결되고 내측면이 출력축(18)에 연결되는 제3캐리지(36);를 구비한다.

서브 모터측 감속부(20)는

서브 모터(11)의 회전축(37)에 일단이 스플라인 결합되어 연결되고 제2하우징(15)에 회전가능하게 장착되는 제2주축(38);

제2주축(38) 외주연에 형성되는 제2구동기어(39);

제2주축(38)의 제2구동기어(39)와 치합되는 아이들러기어(40);

일단이 아이들러기어(40)를 관통하여 제2하우징(15)에 회전가능하게 장착되는 아이들러축(41);

아이들러축(41) 타단에 장착되는 중간기어(42);

중간기어(42) 및 메인 모터측 감속부(19)의 제1구동기어(24)와 각각 치합되는 피동기어(45);

외측면이 피동기어(45)에 기어핀(25)을 통해 연결되고 내측면이 제1썬기어(27)에 연결되는 제4캐리지(46);를 구비한다.

메인 모터(10) 및 서브 모터(11)로서 전동모터 또는 에어모터가 사용될 수 있다.

이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 의한 감속기를 이용한 크립형 호이스트의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 호이스트에 의해 화물을 고속으로 권양시키기 위한 작업조건일 경우, 메인 모터(10)(당해분야에서 사용되는 모터이므로 이의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.)의 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 감속시켜 인양용 와이어(16)가 권선되는 와이어드럼(17)을 회전시키는 출력축(18)에 감속된 회전력을 전달하게 된다(이때, 서브 모터(11)는 정지상태임).

이를 상세하게 설명하면, 메인 모터(10)의 구동시 전달되는 회전력은 메인 모터(10)의 회전축(21) - 출력축(18)에 상대 회전가능한 제1주축(22)을 통과하여 제1,2하우징(14,15) 내부에 회전가능하게 베어링(도면부호 미 표기됨)으로 지지된 연결축(23)에 전달된다.

연결축(23)의 회전시 연결축(23)에 장착된 제1구동기어(24)가 회전하게 됨에 따라 제1구동기어(24) 측면에 기어핀(25)으로 연결된 제1캐리지(26)가 동시에 회전하게 된다.

이로 인해, 제1캐리지(26) 내주연에 결합된 제1썬기어(27)가 회전하게 되고, 제1썬기어(27)는 연결축(23)에 대해 독립적으로 회전하게 된다.

따라서, 제1썬기어(27) 타단에 치합된 복수개의 제1유성기어(30)가 회전되고, 이와 동시에 제1유성기어(30)는 제1하우징(14)의 내측에 형성된 제1내접기어(12)와 치합되어 회전되므로, 제1유성기어(30)는 자전과 공전을 동시에 하게 된다.

제1유성기어(30)가 구동됨에 따라 제1유성기어(30)에 기어핀(25)을 통해 연결된 제2캐리지(31)가 회전하게 되고, 제2캐리지(31)의 내측에 결합된 제2썬기어(32)가 회전하게 된다. 이때 제2썬기어(32)는 연결축(23)에 대해 독립적으로 회전하게 된다.

제2썬기어(32)에 치합된 제2유성기어(35)가 제1하우징(14)의 내측에 형성된 제2내접기어(13)와 치합되어 회전되므로, 제2유성기어(35)는 자전과 공전을 동시에 하게 된다.

제2유성기어(35)가 구동됨에 따라 제2유성기어(35)에 기어핀(25)을 통해 연결된 제3캐리지(36)가 회전하게 되고, 제3캐리지(36)의 내측에 결합된 출력축(18)이 회전하게 된다. 이때 출력축(18)은 제1주축(22)에 대해 독립적으로 회전하게 된다.

전술한 바와 같이, 메인 모터(10)를 구동시켜 와이어드럼(17)을 회전시키는 출력축(18)에 전달되는 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 감속시킴에 따라 와이어드럼(17)에 권선되는 인양용 와이어(16)에 의해 화물을 임의의 속도로 권양시킬 수 있게 된다.

이때, 메인 모터(10)의 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 감속시켜 출력축(18)에 전달함에 따라 화물을 빠른 속도로 권양시킬 수 있게 된다.

도 1 및 도 3에서와 같이, 호이스트에 의해 화물을 저속으로 권양하기 위한 작업조건일 경우, 서브 모터(11)(당해분야에서 사용되는 모터이므로 이의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.)의 회전수를 서브 모터측 감속부(20)에 의해 감속시켜 인양용 와이어(16)가 권선되는 와이어드럼(17)을 회전시키는 출력축(18)에 감속된 회전력을 전달하게 된다(이때, 메인 모터(10)는 정지상태임).

이를 상세하게 설명하면, 서브 모터(11)의 구동시 전달되는 회전력이 서브 모터(11)의 회전축(37)에 연결되고 제2하우징(15) 내측에 회전가능하게 베어링(도면부호 미표기 됨)에 의해 지지된 제2주축(38)을 회전시키게 된다.

제2주축(38)의 회전으로 인해 제2주축(38)에 결합된 아이들기어(40)를 회전시키게 된다.

아이들기어(40)가 회전될 경우, 아이들기어(40)가 일단에 장착되고 제2하우징(15)에 회전가능하게 베어링(도면부호 미 표기됨)으로 지지된 지지된 아이들러축이(41)이 회전하게 된다.

아이들러축(41)의 타단에 장착된 중간기어(42)가 회전하게 되므로, 중간기어(42)에 치합되고 메인 모터측 감속부(19)의 제1구동기어(24)와 치합된 피동기어(45)가 회전하게 된다.

피동기어(45)의 측면에 기어핀(25)에 의해 고정된 제4캐리지(46)가 회전하게 된다.

제4캐리지(46)의 회전시, 제4캐리지(46)의 내측에 고정된 메인 모터측 감속부(19)의 제1썬기어(27)가 회전하게 된다.

전술한 바와 같이 서브 모터(11)의 회전수를 서브 모터측 감속부(20)에 의해 1차로 감속시켜 제1썬기어(27)에 전달된 회전력을 메인 모터측 감속부(19)에 의해 제1유성기어(30) 및 제2유성기어(35) 등에 의해 감속시켜 출력축(18)에 전달하는 구성은, 메인 모터(10)의 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 1차로 감속시켜 출력축(18)에 전달하는 구성과 동일하므로, 이들의 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 서브 모터(11)를 구동시켜 와이어드럼(17)을 회전시키는 출력축(18)에 전달되는 회전수를 감속시킴에 따라 와이어드럼(17)에 권선되는 인양용 와이어(16)에 의해 화물을 임의의 속도로 권양시킬 수 있게 된다.

이때, 서브 모터(11)의 회전수를 서브 모터측 감속부(20)에 의해 1차로 감속시킨 후, 메인 모터측 감속부(19)에 의해 2차로 감속시켜 출력축(18)에 전달하여 더 큰 감속비를 얻게 되므로, 메인 모터(10)의 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 1차로 감속시켜 출력축(18)에 전달함에 따라 화물을 권양시키는 인양속도보다 상대적으로 느리게 된다.

본 명세서의 일 실시예에 의한 감속기를 이용한 크립형 호이스트에 의하면, 메인 모터(10)의 회전수를 메인 모터측 감속부(19)에 의해 1차로 감속시켜 출력축(18)에 전달함에 따라, 와이어 드럼(17)에 권선되는 인양용 와이어(16)에 의해 화물을 빠른 속도로 권양작업할 수 있게 된다.

이와 반면에, 서브 모터(11)의 회전수를 서브 모터측 감속부(20)에 의해 1차로 감속시킨 후 메인 모터측 감속부(19)에 의해 2차로 감속시켜 출력축(18)에 전달함에 따라, 와이어 드럼(17)에 권선되는 인양용 와이어(16)에 의해 화물을 상대적으로 느린 속도로 권양작업할 수 있게 된다.

여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서의 내용을 다양하게 수정및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 메인 모터
12; 제1내접기어
14; 제1하우징
16; 인양용 와이어
18; 출력축
20; 서브 모터측 감속부
22; 제1주축
24; 제1구동기어
26; 제1캐리지
30; 제1유성기어
32; 제2썬기어
36; 제3캐리지
38; 제2주축
40; 아이들러기어
42; 중간기어
46; 제4캐리지

Claims (4)

1. 감속기를 이용한 크립형 호이스트에 있어서:
   메인 모터 및 서브 모터;
   내측면에 제1내접기어 및 제2내접기어가 이격되게 형성되는 제1하우징;
   상기 제1하우징에 밀착되게 결합되는 제2하우징;
   상기 제1하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 고속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 메인 모터의 회전수를 감속시켜 인양용 와이어가 권선되는 와이어드럼을 회전시키는 출력축에 감속된 회전력을 전달하게 되는 메인 모터측 감속부;
   상기 제2하우징에 내설되고, 호이스트에 의해 화물을 권양시 저속회전이 필요한 작업조건일 경우 상기 서브 모터의 회전수를 1차로 감속시킨 후 상기 메인 모터측 감속부에 의해 2차로 감속되는 회전력을 상기 출력축에 전달하게 되는 서브 모터측 감속부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트.
2. 제1항에 있어서, 상기 메인 모터측 감속부는
   상기 메인 모터의 회전축에 일단이 연결되고, 상기 출력축에 상대 회전가능하게 결합되는 제1주축;
   일단이 상기 제1주축의 타단에 연결되고 타단이 상기 제2하우징에 회전가능하게 장착되는 연결축;
   상기 연결축 일단에 회전가능하게 결합되는 제1구동기어;
   상기 제1구동기어에 기어핀을 통해 연결되는 제1캐리지;
   일단이 상기 제1캐리지에 결합되고 상기 연결축에 상대 회전가능하게 결합되는 제1썬기어;
   상기 제1썬기어 및 상기 제1내접기어와 각각 치합되며, 상기 제1썬기어의 회전시 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 복수개의 제1유성기어;
   상기 제1유성기어에 기어핀을 통해 연결되는 제2캐리지;
   일단이 상기 제2캐리지에 결합되고 상기 연결축에 상대 회전가능하게 결합되는 제2썬기어;
   상기 제2썬기어 및 상기 제2내접기어와 각각 치합되며, 상기 제2썬기어의 회전시 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 복수개의 제2유성기어;
   외측면이 상기 제2유성기어에 기어핀을 통해 연결되고 내측면이 상기 출력축에 연결되는 제3캐리지;를 구비하는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트.
3. 제2항에 있어서, 상기 서브 모터측 감속부는
   상기 서브 모터의 회전축에 일단이 연결되고 상기 제2하우징에 회전가능하게 장착되는 제2주축;
   상기 제2주축에 형성되는 제2구동기어;
   상기 제2구동기어와 치합되는 아이들러기어;
   일단이 상기 아이들러기어를 관통하여 상기 제2하우징에 회전가능하게 장착되는 아이들러축;
   상기 아이들러축 타단에 장착되는 중간기어;
   상기 중간기어 및 상기 메인 모터측 감속부의 상기 제1구동기어와 각각 치합되는 피동기어;
   외측면이 상기 피동기어에 기어핀을 통해 연결되고 내측면이 상기 제1썬기어에 연결되는 제4캐리지;를 구비하는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인 모터 및 서브 모터로서 전동모터 또는 에어모터가 사용되는 것을 특징으로 하는 감속기를 이용한 크립형 호이스트.

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