KR100374851B1 - 다축펌프 원통형 축 커플링 분해 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 산업현장에 설치되어 있는 다축펌프의 원통형 축 커플링을 분해 및 조립하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 다이알 게이지를 부착하여 사용하면 축 커플링 양단의 두 축간의 오정렬 상태를 수치화시킬 수 있으므로 정렬을 시키기 위해 이동할 축의 좌, 우 및 상, 하 이동량을 계산할 수 있으므로 축간의 정렬작업에 활용하는 축정렬 상태 측정공구와; 이동시킬 축을 안착시킨 후에 상기 축정렬 상태 측정공구에서 측정한 축의 이동량 만큼 상, 하 및 좌, 우로 축을 이동시켜 두 축을 정렬하는 축위치 조절이 가능한 축받침대 및; 상기 축정렬 상태 측정공구와 축위치 조절용 축받침대를 사용하여 축을 정렬시킨 후 커플링 양단의 축에 클램프 고정 후 유압잭을 이용하여 축 커플링에서 축을 분해 조립하는 축 커플링 분해 조립용 지그; 로 구성된다.

Description

다축펌프 원통형 축 커플링 분해 조립장치{Shaft centering device arrangement for condensate pump}

본 발명은 각종 산업현장에 설치되어 있는 다축펌프의 원통형 축 커플링을 분해 및 조립하기 위한 장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 축 커플링에 양 축이 조립된 상태에서나 축 커플링을 조립하기 위하여 두 축을 정렬시킬 때 먼저 두 축간의 정렬상태를 확인 후, 그 값에 따라 축의 오정렬 상태를 수정하기 위하여 한 축을 이동시켜 정렬시킨 다음, 유압잭을 이용하여 축 커플링을 분해 조립할 수 있도록 한 다축펌프 원통형 축 커플링 분해 조립장치에 관한 것이다.

각종 산업현장에 설치되어 운전중인 다축펌프는 축간 연결을 위해 축 커플링이 설치되어 있다.

이러한 축 커플링 중 원통형으로 제작된 축 커플링의 분해 및 조립시에 두 축을 정확히 정렬시킨 후에 양 축을 축 커플링에 분해 및 조립작업을 실시해야 축과 커플링의 고착을 방지할 수 있다.

현재 각종 산업현장의 다축펌프에 설치된 원통형 축 커플링의 분해 조립시 두 축간의 정렬상태를 기존의 장비로는 확인할 수 없어(레이저 축 정렬장비는 확인이 가능하다) 작업자의 육감이나 수준계 등을 사용하여 두 축을 적당히 정렬시킨 후 크레인에 한 축을 매달고 인력으로 축 커플링에서 축을 분해 및 조립작업을 수행한다.

이러한 작업시 발생하는 문제점은 다음과 같다.

첫째, 축 커플링의 분해시에는 두 축이 축 커플링에 조립되어져 일체형인 관계로 두 축간의 정렬상태를 기존의 장비로는 측정이 불가능하다.

둘째, 두 축간 오정렬 상태를 확인하더라도 축을 지지하며 원하는 방향으로 이동시킬 수 있는 장비가 없다.

셋째, 축 커플링에서 축을 빼내거나 조립할 수 있는 장비가 개발되어 있지 않아 크레인에 축을 매달고 사람이 종종 타종할 때와 같이 한 축을 흔들면서 빼내므로 인력손실 및 축 커플링의 고착 가능성이 상존한다.

넷째, 두 축간의 정렬이 정확하게 이루어지지 않으므로 분해 조립시 축과 축 커플링이 고착되어 축 커플링을 절단하는 문제점이 발생한다.

다섯째, 축 직경이 작은 축 커플링일 경우 보다 대형축일 경우에는 두 축간의 오정렬로 인한 축 커플링 절단사례가 많이 발생한다.

여섯째, 축 커플링 분해 조립 작업시 작업자의 육감에 의한 절렬 후 작업실시를 해야 하므로 작업 불안요소가 상존하며, 고착으로 인한 축 커플링 절단시 자재손실 및 공기지연 요소가 상존한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 기술적인 과제는 축 커플링에 양 축이 조립된 상태에서나 축 커플링을 조립하기 위하여 두 축을 정렬시킬 때 먼저 두 축간의 정렬상태를 확인 후, 그 값에 따라 축의 오정렬 상태를 수정하기 위하여 한 축을 이동시켜 정렬시킨 다음, 유압잭을 이용하여 축 커플링을 분해 조립할 수 있는 축 커플링 분해 조립장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일부 절결 정면도

도 2는 본 발명의 일부 절결 측면도

도 3은 본 발명의 일부 절결 평면도

도 4요부의 정면도

도 5 및 도 6은 분해 조립용 지그의 정면도와 측면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수평바 20 : 브이블록

60,70 : 이동용 롤러 80,90 : 슬라이딩 블록

100 : 핀 110 : 베어링

120 : 잭스크류 150 ; 분할 클램프

160 : 유압램 170 : 연결봉

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 장치는 다이알 게이지를 부착하여 사용하면 축 커플링 양단의 두 축간의 오정렬 상태를 수치화시킬 수 있으므로 정렬을 시키기 위해 이동할 축의 좌, 우 및 상, 하 이동량을 계산할 수 있으므로 축간의 정렬작업에 활용하는 축정렬 상태 측정공구와; 이동시킬 축을 안착시킨 후에 상기 축정렬 상태 측정공구에서 측정한 축의 이동량 만큼 상, 하 및 좌, 우로 축을 이동시켜 두 축을 정렬하는 축위치 조절이 가능한 축받침대 및; 상기 축정렬 상태 측정공구와 축위치 조절용 축받침대를 사용하여 축을 정렬시킨 후 커플링 양단의 축에 클램프 고정 후 유압잭을 이용하여 축 커플링에서 축을 분해 조립하는 축 커플링 분해 조립용 지그; 로 구성된다.

이하에서 본 발명을 첨부된 실시예의 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일부 절결 정면도이고, 도 2는 일부 절결 측면도이며, 도 3은 일부 절결에 평면도를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 장치는 크게 나누어서 축 정렬상태 측정용 공구와, 축 위치 조절 가능한 축받침대 및, 축 커플링 분해 조립용 지그로 구성된다.

축 정렬상태 측정용 공구는 수평바, 브이블록, 다이알 게이지 부착대 등으로 구성된다.

수평바(10)는 수평기준이 되는 부분으로 한쪽 끝부분에 다이알 게이지 부착대가 조립되어지고, 하부에는 브이블록을 설치할 수 있는 요철이 가공되어지며, 축 길이에 따른 두 개의 브이블록의 조립위치를 바꿀 수 있도록 일정한 간격으로 볼트홀이 형성된다.

브이블록(20)은 수평바에 브이블록 두 개가 조립되어져 정렬시키고자 하는 축 표면에 본 장치를 인착시킬 수 있도록 한다.

다이알 게이지 부착대는 수평바의 끝단에 부착되어 90°간격으로 다이알 게이지 부착봉이 2개 설치되어 있고, 각각의 봉에는 다이알 게이지를 일정간격으로 두 개씩 조립되어져 축의 오정렬 값을 읽을 수 있다.

축 위치 조절 가능한 축받침대는 2개를 한조로 하여 사용되며 움직이고자 하는 축을 상단 블록에 놀려놓은 다음 별도의 장비를 사용하지 않고 장비의 좌, 우 및 상, 하 이동용 핸들을 사용하여 축을 윈하는 위치로 이동시킬 수 있으며, 축 지지용 롤러와 축의 좌우 위치 이동장치로 나뉘어진다.

축 지지용 롤러는 도 4 및 도 5와 같이 축방향 이동용 롤러(60)와 반경방향 이동용 롤러(70)로 구성된다.

축방향 이동용 롤러(60)는 장비 위에서 축의 이동방향을 용이하게 하는 롤러로서 양단에 베어링을 장착한 한 개의 롤러의 표면을 V(브이)자로 가공하여 축을 안착 후 축을 축방향으로 이동시(커플링에서 축을 분해 조립시 축을 축방향으로 이동시켜야 함) 축과 받침판 간의 마찰을 최소화 한다.

반경방향 이동용 롤러(70)는 장비 위에서 축의 반경방향 회전을 용이하게 하는 것으로서 양단에 베어링을 장착한 롤러를 축과 일직선이 되도록 두 개 조립하여 축의 반경방향 회전을 용이하게 제작한다(다축펌프의 분해 조립시에는 축을 반경방향으로 회전시키며 작업함).

또한, 축의 좌, 우 위치 이동장치는 상기 롤러에 지지된 축을 좌우 방향으로 이동시키기 위하여 슬라이딩 블록(더브테일 형상)에 이송용 나사홀을 가공하여 축을 원하는 위치로 좌우 이송시킬 수 있으며, 슬라이딩 블록, 좌우 이송용 핸들, 상하 이동용 핸들, 좌우 이동 방지용 지지대, 지지용 바퀴 등으로 구성된다.

슬라이딩 블록(80,90)은 더브테일 형상으로 제작되고, 상하 두 개가 한조를 이루며, 상부(80)에는 상기 롤러를 고정할 수 있는 홀이 형성되고, 핀(100)과 스냅링에 의해 롤러와 조립되며, 롤러의 회전을 위해 고정용 핀이 삽입되는 부위에 베어링(110)을 장착하여 롤러 뭉치가 회전할 수 있도록 한다(이송핸들이 장착되면 롤러의 회전은 불가능해진다).

좌우 이송용 핸들은 베어링을 장착한 핸들 선단에 나사산이 가공되어져 있어 슬라이딩 블록 상부에 가공된 나사홀에 조립하여 핸들을 좌우로 회전시키면, 상단 슬라이딩 블록을 하단 슬라이딩 블록의 더브테일을 따라 나사의 피치만큼 좌우로 이동시킬 수 있다.

상하 이동용 핸들은 윔휠 및 기어를 설치하여 축 지지용 롤러를 상하로 이동시킬 수 있고, 윔휠 양단에는 베어링을 장착하였으며, 윔휠 중앙에는 나사산을 가공하여 잭스크류(120)가 나사산을 타고 상하로 이동할 수 있게 제작되고, 웜휠 샤프트 양단에 핸들을 부착하여 작업의 편의성을 높였다.

좌우 이동 방지용 지지대는 축 지지용 블록이 상하로 이동시 축 중량에 의한 흔들림 방지를 위해 한쪽편에 지지용 가이드 레일을 축 지지용 블록이 상하로 이동시 가이드 레일을 타고 움직이도록 하므로써 축 지지용 블록뭉치가 흔들리는 것을 방지한다.

지지용 바퀴는 축받침대 전체를 지지하는 부분으로 축받침의 이동이 용이하며 장비의 고정이 필요할 때 고정할 수 있도록 스토퍼가 장착된 바퀴를 설치한다(축간의 오정렬 수정작업을 위해서는 축받침대를 지면에 견고하게 고정 후 작업을 수행해야 한다).

축커플링 분해 조립용 지그는 원통형 축 커플링에 두축을 삽입 및 인출할 수 잇도록 제작된 것으로 두 축을 정렬 후 두축 선단에 샤프트 클램프 체결 후 두 클램프를 복동식 유압램 2개를 이용하여 축 커플링의 분해 조립시 활용하며, 축 커플링의 종류에 따라 사용할 수 있도록 하기 위하여 콘넥터의 길이를 다르게 제작한다.

여기에는 분할 클램프, 유압램, 연결봉, 스페이서 등이 있다.

분할 클램프(150)는 도 5 및 도 6과 같이 각기 다른 축 직경을 수용하기 위하여 체결 가능직경을 105∼140mm로 제작하고, 한쪽편에는 유압램 고정홀이 가공되며, 다른 하나는 콘넥터 고정홀이 가공된다.

유압램(160)은 축 커플링 분해 및 조립시 활용하기 위해 복동램을 사용한다.

연결봉(170)은 3가지 길이의 커플링을 분해 조립하기 위하여 연결봉 길이를 2종류로 제작한다.

스페이서는 분할 클램프 조립시 상하 접합면의 양단 갭 발생을 방지하기 위하여 3가지 축 직경에 각각 맞는 적절한 두께의 스페이서를 3종류 제작하여 삽입시 2개의 유압램 조립시 양단의 오정렬을 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조작방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업준비시에는 상단축, 하단축 및 카플링의 이물질 등을 제거한다.

그리고, 축받침대 상단의 브이블록을 축방향 회전용 롤러를 설치하고, 커플링 하단부에서부터 1m 및 2m되는 지점의 상단축 하부 2곳에 축받침대를 설치한다.

이어서, 축 정렬 작업을 실시한다.

이때는, 수평바에 다이알 게이지를 상부 및 측면에 각 2개씩 10cm간격으로 설치하고, 다이알 게이지가 부착된 수평바를 상단축에 얹어놓고 각각의 다이알 게이지를 "0"점 조정한다.

그리고, 수평바를 조심스럽게 들어 다이알 게이지 선단을 하단 축 커플링 후단으로 이송시킨 다음 상부 다이알 게이지간 편차 및 측면 다이알 게이지간 편차를 기록한다.

상부축을 다음과 같이 이송량을 계산한다.

가) 다이알 게이지 "1" 지시값 : +8

나) 다이알 게이지 "2" 지시값 : +5

다) 상하간 상대 오정렬 값= 가)-나)=(+8)-(+5)=+3

라) 상하간 절대 오정렬 값=가), 나) 값중 최소값=+5

마)축받침대 1이동량={다)값*10}+라)값={(+3)*(+5)}=+35

바)축받침대 2이동량={다)값*20}+라)값={(+3)*20}+(+5)=+65

축받침대의 상하 이송핸들 및 좌우 이송핸들을 사용하여 전항에서 계산된 값만큼 상부축을 이송한다.

그리고, 축정렬 후 수평바를 상부축으로 이동시켜 다이알 게이지를 "0"점 조정 후 축의 오정렬 상태를 점검 후 불만족시 처음부터 반복 실시한다.

축 커플링 분해시는

(1) 축에 맞는 스페이서를 선택 후 상부 및 하부축에 축 클램프를 조립한다.

(2) 적절한 길이의 연결봉을 유압램에 조립 후 하부축에 조립된 축 클램프에 유압램을 고정한다.

(3) 연결봉 고정너트를 상부축에 조립된 축 클램프에 조립하여 유압램을 고정한다.

(4) 유압호스를 유압램에 연결한다.

(5) 유압펌프를 작동하여 커플링을 분해한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기존의 원통형 축 커플링 분해 조립시 두 축간의 정렬상태를 확인할 수 없었던 것을 본 장치를 활용하여 두 축간 오정렬 상태를 수치화하여 파악할 수 있으므로 정비의 신뢰성이 향상된다.

이로 인해, 축받침대를 사용하여 두 축을 정렬시킬 수 있으므로 이 또한 정비의 신뢰성이 향상된다.

또한, 축 커플링의 분해 조립시 두 축간 오정렬 상태를 정확하게 측정하여수정한 후 커플링 분해작업을 수행하므로 양축의 오정렬로 인한 축 커플링 고착을 방지할 수 있어 축 커플링의 절단에 따른 인력손실 및 축 커플링의 제작으로 인한 공기지연을 방지할 수 있다.

그리고, 유압을 이용하여 축 커플링을 분해 조립하므로 작업이 손쉽다.

Claims (1)

1. 다축펌프의 원통형 축 커플링을 분해 조립하기 위한 장치를 구성함에 있어서,

   다이알 게이지를 부착하여 사용하면 축 커플링 양단의 두 축간의 오정렬 상태를 수치화시킬 수 있으므로 정렬을 시키기 위해 이동할 축의 좌, 우 및 상, 하 이동량을 계산할 수 있으므로 축간의 정렬작업에 활용하는 축정렬 상태 측정공구와;

   이동시킬 축을 안착시킨 후에 상기 축정렬 상태 측정공구에서 측정한 축의 이동량 만큼 상, 하 및 좌, 우로 축을 이동시켜 두 축을 정렬하는 축위치 조절이 가능한 축받침대 및;

   상기 축정렬 상태 측정공구와 축위치 조절용 축받침대를 사용하여 축을 정렬시킨 후 커플링 양단의 축에 클램프 고정 후 유압잭을 이용하여 축 커플링에서 축을 분해 조립하는 축 커플링 분해 조립용 지그; 로 구성됨을 특징으로 하는 다축펌프 원통형 축 커플링 분해 조립장치.