KR830001048B1 - 스크레이퍼(scraper)의 엘리베이터 구동기구용 장착장치 - Google Patents

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Description

스크레이퍼(scraper)의 엘리베이터 구동기구용 장착장치

제1도는 구동부 장착장치를 나타내는 스크레이퍼 엘리베이터 일부분의 평면도.

제2도는 엘리베이터 프레임에의 구동 토오크 반작용 연결을 나타내는, 제1도에 도시된 장치의 일부분의 확대 측면도.

제3도는 구동부 장착장치를 상세히 나타내는, 제1도의 구동부 장착장치의 일부분의 확대 수평평면도.

제4도는 비틀림진동의 감쇠를 제공하는, 제2도 및 제3도에 도시된 탄성 연결부의 일부분의 확대도.

제5도는 축방향으로 정렬된 구동부 장착 장치와 커플링을 상세히 나타내는, 제3도의 선 5-5에 따른 단면도이다.

본 발명은 일반적으로 컨베이어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는, 엘리베이터가 스크레이퍼 보울(scraper bowl)내로 물체를 이동시키는데 사용되는 운송타입(carry-type)스크레이퍼의 엘리베이터로 사용되는 것과 같은 강력 컨베이어 시스템의 구동기구 장착 장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 엘리베이터 스프로켓트 샤프트의 부하에 의한 변형 또는 휨 및 비틀림 진동이 구동기구, 특히 감속 기어장치 출력축 및 그의 베어링상에 부당한 응력을 야기하는 것을 방지하도록 컨베이어 또는 엘리베이터 구동부를 위한 장착장치(mounting)에 관한 것이다.

구동기구와 그로부터 구동되는 엘리베이터 스프로켓트 샤프트 사이의 적절한 정렬은 강력 컨베이어 시스템에서는 특히 중요하다. 구동 감속 기어 및 스프로켓트 샤프트에의 연결을 위한 출력축을 내장하고 있는 기어 하우징의 강직한 장착은 바람직하지 않음이 밝혀졌다. 비교적 긴 스프로켓트 샤프트는 측방으로 배치된 단부에서 회전 가능하게 지지되어야 하고 일단부에서는 기어를 가진 구동축에 밀접히 연결되어야 한다. 그러한 샤프트 및 감속기어 하우징 조합체는, 부품들이 제조될 때의 제조 편차 및 작동상 유발된 하중에 의해 야기되는 오정렬(misalignment) 응력을 빈번히 받는다. 또 다른 오정렬은 엘리베이터 프레임 및 스프로켓트 샤프트상에 부여된 굽힘 하중에 의해 야기된다. 이들 응력들은, 스크레이퍼 보울내로 물체를 이동시키는 엘리베이터가 바위나 다른 그러한 물체에 충돌할때 일어나는 비틀림 진동과 함께 발생하여 빈번히 엘리베이터 장치에 손상을 입힌다.

스크레이퍼들은 일반적으로, 전방 단부에서 개방된 "보울(bowl)"이라 불리는 상자형 구조물을 가지고 있고, 그 보울의 저부 즉, 바닥에는 지면의 상부 표면으로부터 미리 정해진 양을 절삭하는데 적합하게된 조정가능한 전방 절삭날이 설치되어 있다. 그 보울은 평상시에는 그의 전방 단부에서 개방되어 있어 절삭날에 의해 절삭된 물질이 보울내로 통과하도록 한다. 그러나, 그 물질이 절삭될 때 그 물질은 절삭날에 인접히 축적되고 스크레이퍼 보울 전체에 걸쳐 균일하게 확포되지 않는다. 따라서, 컨베이어 또는 층계타입(flight-type)의 엘리베이터가 물질이 보울의 전방부분내로 통과하여 완전한 충만을 위해 상후방으로 그 물질을 이동시킬때 그 물질을 수용하도록 절삭날의 후미에서 보울내로 설치되어야 한다.

이들 엘리베이터는 일반적으로, 그 엘리베이터의 전길이를 걸쳐 연장하고 전방 하단부의 아이들러(idler)휘일과 후미 상단부의 스프로켓트를 지탱하고 있는 한쌍의 강직하게 연결된 측부프레임 부재를 포함하고 있으며, 상기 스프로켓트들은 층계타입의 엘리베이터의 무단링크형 체인에 맞물려 있다.

그러한 엘리베이터는 스크레이퍼 보울에 지탱된 장착 프레임 구조물을 가지고 있고, 그러한 구조물은 큰 돌이나 다른 물체가 스크레이퍼에 충돌할 때 엘리베이터 또는 절삭날에의 손상을 방지하도록 보울내로 들어가는 먼지와 같은 물질위에 엘리베이터가 부유(floating)하도록 한다. 그러나, 그러한 구조가 큰 돌이나 단단한 물질에 반복하여 충돌될 때 엘리베이터가 부유하도록 하여 손상을 방지하지만 그러한 돌에의 충돌은, 구동기구의 회전관성에 기인하여 엘리베이터 층계부를 빈번히 손상시키는 구동장치의 비틀림 진동을 야기한다. 비틀림 진동을 야기하는 그러한 작용에 기인한 스프로 켓트 샤프트의 휨 및, 스프로켓트 샤프트와 하나 이상의 엘리베이터 층계부 사이에의 바위나 돌의 트랩핑(trapping)은 샤프트의 휨과 오정렬을 야기하여 구동기구와 피구동 스프로켓트 샤프트 사이에 위치된 베어링에 심한 하중을 부여한다.

다른 종래 기술의 엘리베이터 구동기구는 엘리베이터 프레임상에 탄력적으로 지지되어 상술한 스프로켓트 샤프트 휨을 어느 정도 제거한다. 예를들어, 미국특허 제3,543,915호는 엘리베이터 프레임에의 구동기구의 피봇트연결 장착을 기술하고 있고, 미국특허 제3,046,859호 역시 유사한 장착구조를 기술하고 있다.

그러한 문제점들의 해결책을 제공하기 위한 또 다른 시도가 미국특허 제3,738,031호에 기술되어 있으며, 그 특허에서 구동기구는 엘리베이터 샤프트 주위에서 요동 가능하게 축지되어 있고, 구동기구 하우징과 프레임 사이에 배치되어 충격 하중이 엘리베이터에 부여될 때 발생되는 반작용 토오크에 응하여 제한된 요동을 허용하는 스프링을 가지고 있다.

종래 기술이 오정렬 및 비틀림 진동의 문제점을 해결하는 개선된 구조를 제공하였으나, 본 발명은 간단하고 강직한 구조에 의해 그런 문제점을 상당히 해결한다. 본 발명은 모든 타입의 컨베이어시스템에 적용되는 것으로 믿어지나, 예시의 편리를 위해 하기 바람직한 실시예는 스크레이퍼의 엘리베이터에서의 사용을 참조하여 기술될 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 스크레이퍼 엘리베이터 시스템을 개량하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스크레이퍼 엘리베이터 시스템의 비틀림 진동 감쇠수단을 개량하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구동부재와 피구동 부재사이의 오정렬이 방지되도록 스크레이퍼 엘리베이터 시스템의 엘리베이터 구동기구의 장착장치를 개량하는데 있다.

상기 및 기타 목적들은, 엘리베이터에의 물질의 부하작용에 의해 발생된 비틀림 진동을 흡수함과 동시에 구동기구의 구동부재와 피구동부재 사이의 축방향 정렬을 유지하는, 스크레이퍼 엘리베이터 시스템용 엘리베이터 구동부 장착 장치가 제공되는 본 발명에 따라 얻어진다.

본 발명의 또 다른 목적들은, 그에 기여하는 부가적인 특징 및 그로부터 발생되는 잇점과 함께, 첨부도면과 관련하여 기술된 본 발명의 일 실시예의 하기 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명이 여러 적용예들을 위한 많은 이송 시스템에 사용될 수 있으나, 예시의 편리를 위해 하기 바람직한 실시예는 스크레이퍼 엘리베이터에의 사용을 참조하여 기술된다. 그 스크레이퍼는 본 발명의 일부가 아니지만 토목공사용 스크레이퍼의 일반적인 설명이 본 발명의 양호한 이해를 도울 것으로 믿는다.

스크레이퍼는 개방된 전방단부를 가진 보울을 형성하도록 저부 및 후 미벽에 의해 서로 간격을 가지고 떨어져 있는 한쌍의 수직 측벽들을 가지고 있다. 그 스크레이퍼 보울은 그의 후단부에서 한쌍의 휘일에 의해 지지되고, 그의 전방 단부에서는 트랙터와 같은 경인차에의 연결부에 의해 지지되어 있다. 스크레이퍼 보울은 저부의 전방단부의 절삭날을 가지고 있고, 그 절삭날은 트랙터가 지상에서 스크레이퍼를 견인할 때 소정 양의 물질을 굴착한다.

스크레이퍼가 지면을 통과할 때 지면으로부터 제거된 물질의 양은 보울의 전방단부에 지탱된 절삭날을 상승 및 하강시킴에 의해 조절된다.

그후, 그 굴착된 물질은 스크레이퍼가 전방으로 견인될 때 스크레이퍼 보울내로 통과한다. 굴착된 물질이 보울의 전방부분에 퇴적하여 축적되는 경향이 있기 때문에, 제1도에 도시되고 본 발명 주제에 결합되는 무단 컨베이어 또는 엘리베이터 기구 100이 전방단부와 절삭날에 인접하여 보울내 지탱되어 있다. 굴착시, 컨베이어 기구 100의 무단 체인 컨베이어 150은 굴착된 물질을 보울내로 상후방으로 이동시켜 보다 그 물질의 완전한 충만 및 균일한 분포를 얻게한다.

제1도에 상세히 도시된 바와같이, 컨베이어 엘리베이터 100은 구동 스프로켓트와 아이들러 휘일 조립체 120 및 140을 가지고 있고, 그 조립체들은 컨베이어의 주행 길이를 형성하도록 두개의 간격을 가지고 떨어져 있는 평행한 프레임 부재 101과 102사이에 회전 가능하게 축지되어 있다. 그 두개의 평행히 떨어져있는 프레임 부재 101 및 102는 스크레이퍼 보울의 측벽들 사이에 지지된 프레임을 형성한다. 무단체인 컨베이어 150은 구동스프로켓트와 아이들러 휘일 조립체들 주위에 연장하여 있고, 컨베이어 체인 152에 적절히 취부된 다수의 견인 바아(drag bar), 즉 층계부 151을 가지고 있다.

아이들러 휘일 조립체 140은 적절히 밀봉된 베어링에 의해 컨베이어의 최하단부에서 프레임 부재 101과 102사이에 회전 가능하게 지지되어 있다. 한쌍의 아이들러 휘일 141은, 굴착된 물질을 통한 무단 체인 컨베이어 150의 이동에 응하여 아이들러 스풀(idler spool) 142와 함께 자유롭게 회전 가능하도록 아이들러스풀 142에 취부되어 있다.

구동 스프로 켓트 조립체 120은 무단체인 컨베이어 150을 구동시키기 위해 회전 가능한 중공(中空)의 스프로켓트 샤프트 122에 취부된 한쌍의 스프로켓트 121을 포함하고 있다. 구동스프로켓트 조립체 120은 엘리베이터의 최상단으로 부터 지지되어 있고, 그에 작동적으로 연결된 구동기어 조립체 110에 의해 구동된다. 그 구동기어 조립체 110은 구동모우터(도시안됨)로 부터 동력을 구동스프로켓트 조립체 120에 전달하여, 굴착된 물질을 통한 무단 이동통로에서 무단 체인 컨베이어 150을 이동시킨다.

구동 스프로켓트 조립체 120의 일단부는 구동기어 조립체 110에 피구동적으로 맞물려 있다. (이하, 상기 단부를 피구동 단부라 칭함)

제2도, 제3도 및 제5도에 상세히 도시된 바와같이, 구동기어 조립체 110은 로오크 아암 125에 고정된 칼러 119에 의해 프레임 부재 101로부터 보유 캡 118 및 지지 브라켓트 117에 의해 회동 가능하게 지지되어 있고, 구동 스프로켓트 조립체 120의 반대측 자유단부는 자동조심 베어링 조립체 123에 의해 프레임 부재 102상에 지지되어 있다. 베어링 조립체 123은 프레임 부재 101에 연결된 토오크아암 칼러 119와 함께 작용하여 구동 스프로켓트 조립체 120이 무단 체인컨베이어 150을 적절히 주행시키게 한다.

구동 기어조립체 110은 구동스프로켓트 조립체 120의 피구동 단부에의 스플라인(spline) 연결에 의해 작동적으로 연결된 출력축 116(제5도 참조)을 가지고 있고, 구동기어 조립체 110이 취부된 토오크 아암 125상에 프레임 부재 101에 의해 지탱되어 있다. 토오크 아암 125는 탄성 연결부 130에 의해 비틀림 진동을 흡수하도록 프레임 부재 101에 대해 제한된 운동을 한다. 그 탄성 연결부 130은 토오크 반작용에 저항하도록 작용하고, 또한 바위나 다른 매우 저항이 큰 물질에 충돌하는 층계부 151에 의해 발생된 비틀림 진동을 흡수하도록 작용한다. 토오크 아암 125(제2도 참조)의 하단부에 지탱된 외측연장 플랜지 126은 초기 조립 및 보수를 용이하게 하기 위해 탄성 연결부 130의 부싱블록(bushing block) 131에 분리 가능하게 취부되어 있다.

탄성연결부 130은 기판 132와 U자형 지지부재 133에 의해 컨베이어 프레임 부재 101에 취부되어 있다.

기판 132 및 지지부재 133에는 커플링 핀 135를 수용하는 구멍이 설치되어 있고, 그 커플링 핀은 컨베이어 프레임 101과 부싱블록 131을 작동적으로 연결하도록 작용한다.

토오크 아암 125를 억제하며 비틀림 진동을 흡수하기 위해, 커플링 핀 135는 탄성물질의 부싱 136에 의해 부싱블록 131에 연결되어 있다. 부싱 136은 부싱블록 131의 내부 구멍내에 압압 설치되고, 부싱 136는 커플링 핀 135가 접동 계합하기 위한 내부 구멍 137을 가지고 있어 토오크아암 125을 위한 탄성연결부를 제공한다. 핀 135에는 구멍을 가진 헤드 138이 설치되어 있고, 그 구멍을 통해 볼트 139가 통과하여 핀 135를 지지판 133에 취부한다.

토오크 아암 125 및 탄성연결부가 부싱 136의 탄성 한계점들 내에서 무단 체인 컨베이어 150에 의해 발생된 비틀림 진동을 보상하는데 충분히 구동기어 조립체 110을 요동 시키도록 하지만, 정지러그(lug) 104가 토오크 아암 125의 운동의 적극적인 제한점들을 형성하도록 엘리베이터 프레임 103에 취부되어 있다. 정지 러그 104는 토오크아암 125에 형성된 노치(notch) 124내에 연장하도록 프레임 103상에 배치된다. 이런 방식으로, 토오크 아암의 최대운동이 러그 104와 노치 124사이 간격에 의해 제한된다. 또한, 정지 러그 104와 노치 124는 구동 스프로켓트 조립체 및 구동기어 조립체 110을 구동 모우터와 함께 프레임 부재 101 및 102에 조립할 때 위치 결정기(locator)로서 효과적이다. 다음, 토오크 아암 125의 플렌지 126을 부싱블록 131에 연결하는 것은 간단하다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 기술되었으나, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 각종변경이 행해질 수 있음을 이해하기 바란다. 또한, 본 발명의 필수범위를 벗어남이 없이 많은 개조가 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하는데 있어서 양호한 형태로 기술된 특정 실시예에 제한되지 않고, 첨부 청구 범위의 범위내로 모든 실시예들을 포함한다.

Claims (1)

1. 물체적재시 발생되는 비틀림 응력을 단절하기 위해 층계타입 엘리베이터(100)의 구동 스프로켓트 조립체(120)에 작동적으로 연결된 구동 기어조립체(110)의 장착장치에 있어서, 캔틸레버(canti lever)식 지지 아암(125)에 의해 구동기어 조립체(110)가 엘리베이터 프레임(101)에 지지되어 있고, 상기 캔틸레버식 지지아암(125)이 물질 적재시 엘리베이터의 다수의 물질 이송 층계부(151)들중 하나에 가해지는 소정의 힘에 응하여 구동 스프로켓트 조립체(120)의 회전축에 횡의 면상에서 운동하도록 엘리베이터 프레임(101)상에 장착수단(130)에 의해 지지되어 있고, 그 장착수단(130)이 탄성부싱(136)을 지나는 종축을 중심으로 회동하는 부싱블록(131)을 포함함을 특징으로 하는 스크레이퍼의 엘리베이터 구동기구용 장착장치.

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