KR100815721B1 - 베어링 틈새 측정 장치 및 이를 포함하는 베어링 분해 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감속기계 장치에서 입력 동력을 전달하는 입력축에 장착된 베어링의 틈새량을 정확하게 측정 및 조정하는 장치에 관한 것으로서, 축과 베어링, 하우징으로부터 베어링의 능률적인 교환작업과 베어링 틈새의 정확한 측정 및 분해작업을 할 수 있는 감속기 베어링 틈새 측정 및 분해장치에 관한 것이다.

본 발명은 입력축의 하우징을 지지 고정하는 하우징 고정죠를 포함한 회전부, 상기 회전부를 지지하는 고정프레임 및 하부에 왕복가능하게 장착된 유압잭을 포함한 지지부, 및 상기 회전부의 상부에 왕복가능하게 부착되고, 중앙에 입력축 고정죠를 포함하는 슬라이드 프레임 및 상기 슬라이드 프레임 하부에 회전부와 수직으로 왕복가능하게 장착되는 실린더를 부착한 프레싱부를 포함하고, 입력축의 하우징은 상기 하우징 고정죠에 고정되고, 입력축은 상기 입력축 고정죠에 고정되며, 상기 지지부의 유압잭의 상승으로 입력축은 상승되고, 상기 프레싱부의 실린더에 의해 입력축 하우징은 고정되어 상승되는 입력축의 이동량의 측정을 통해 입력축 베어링의 틈새를 측정하는 베어링 틈새 측정 및 분해장치를 제공한다.

베어링, 틈새, 측정, 분해, 입력축

Description

베어링 틈새 측정 장치 및 이를 포함하는 베어링 분해 장치 { apparatus for measuring the clearance of a bearing and separating a bearing comprising it }

도 1은 종래의 베어링 틈새의 측정 및 분해를 나타내는 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 조립도;

도 3은 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 지지부의 분해 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 회전부의 분해 사시도;

도 5는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 프레싱부의 분해 사시도;

도 6a는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 작업의 상태도이고, 도 6b는 입력축의 단면도; 및

도 7은 본 발명에 따른 베어링 분해 작업의 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10.........지지부 15.........유압잭

19.........고정프레임 30.........회전테이블

35.........복동실린더 60.........프레싱부

61.........입력축 홀더 64.........고정죠

70.........슬라이드 프레임 78,79......측정센서

100........입력축 하우징 110........입력축

112........입력축 기어부 142........입력축 베어링

본 발명은 감속기계 장치에서 입력 동력을 전달하는 입력축에 장착된 베어링의 틈새량을 정확하게 측정 및 조정하는 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 축과 베어링, 하우징으로부터 베어링의 능률적인 교환작업과 베어링 틈새의 정확한 측정 및 분해작업을 할 수 있는 감속기 베어링 틈새 측정 및 이를 포함하는 분해장치에 관한 것이다.

도 1에서와 같이, 일반적으로 감속기계장치는 모터의 고속 회전동력을 전달받는 입력축(110)과 치차(150)에 의해 감속된 동력을 구동설비로 전달하는 출력축(52)을 포함하며, 각 축으로 장착되는 기어(150) 및 베어링(140)에 의해 원활한 회전동력이 발생한다. 그러나 이와 같은 감속기계장치의 기어(150) 및 베어링(140,142)의 장시간 사용은 마찰에 의한 마모의 발생으로 틈새가 증대되고, 이로인한 진동, 발열, 소음 등의 고장이 발생하게 된다. 특히 입력축 베어링(142)은 모터의 고속회전을 전달받으므로, 진동 및 발열현상이 가속화되어 입력축 베어링(142)의 파손으로 진행되게 된다.

따라서 이와 같은 설비 고장의 예방을 위한 종래의 입력축 베어링(142)의 틈새 측정 및 분해작업은 안치용 지그(200)에 입력축 하우징(100)을 볼트(102)로 고정시키고 공장 상부 크레인에 체인블럭(130)을 설치한 후 입력축(110)에 체인블럭(130)을 연결함으로써 이루어진다. 이어서 입력축 하우징(100)에 마그네트 베이스(120)를 부착하고 입력축(110) 끝단부에 다이얼 게이지(121)를 고정시킨 후 체인블록(130)을 권상하여 다이얼 게이지(121)의 변화한 량을 읽어 베어링 틈새를 측정하는 것이다.

하지만 이러한 방법은 입력축(110)의 자중변화량에 오차가 발생하여 여러번 측정한 후 그 평균값으로 틈새 값을 결정하게 되므로, 정확한 측정작업이 이루어지지 않고, 분해방법의 불량으로인해 현장에 설치된 감속기 입력축(110)의 재수리작업이 발생하게 되는 문제점이 있는 것이다. 또한 분해 및 조립작업에 있어서도 입력축 하우징(100)을 인력으로 위치를 조정하여 하우징 내부에 조립된 베어링(142)을 환봉과 해머로써 타격하여 분해하게 되므로, 안전사고 발생의 위험이 높으며, 프레스 작업을 위한 작업 장소의 이동은 분산작업에 따른 정비능률을 저하시키는 등의 많은 문제점이 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 고정밀도의 수리작업이 요구되는 감속기 입력측 베어링의 정확한 틈새량을 측정하고 입력축을 분해할 수 있게 함은 물론 구성부품의 분해 및 조립 작업을 동시에 이루어지도 록 하는 베어링 틈새 측정 및 분해장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구성수단으로써, 본 발명은

입력축의 하우징을 지지 고정하는 하우징 고정죠를 포함한 회전부; 상기 회전부를 지지하는 고정프레임 및 하부에 왕복가능하게 장착된 유압잭을 포함한 지지부; 및 상기 회전부의 상부에 왕복가능하게 부착되고, 중앙에 입력축 고정죠를 포함하는 슬라이드 프레임 및 상기 슬라이드 프레임 하부에 회전부와 수직으로 왕복가능하게 장착되는 실린더를 부착한 프레싱부를 포함하고,

입력축의 하우징은 상기 하우징 고정죠에 고정되고, 입력축은 상기 입력축 고정죠에 고정되며, 상기 지지부의 유압잭의 상승으로 입력축은 상승되고, 상기 프레싱부의 실린더에 의해 입력축 하우징은 고정되어 상승되는 입력축의 이동량의 측정을 통해 입력축 베어링의 틈새를 측정하는 베어링 틈새 측정 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 회전부는 한쪽 끝단에 상하로 운동가능한 복동실린더 및 다른쪽 끝단에 형성된 돌출부를 포함하고; 상기 지지부는 상기 회전부의 돌출부를 상기 고정프레임에 끼워넣어 회전가능하게 지지하고, 고정프레임의 양쪽에 형성되고 상기 회전부를 일단에서 지지하는 보조프레임을 포함하고; 그리고 상기 프레싱부는 상기 슬라이드 프레임의 중앙 및 상기 입력축 고정죠의 상부에 장착되는 유 압잭을 포함하고,

상기 프레싱부의 유압잭은 상기 입력축 고정죠를 상승시켜 입력축을 입력축 하우징으로부터 분리하며, 상기 회전부는 상기 지지부의 고정프레임을 중심으로 180도 회전하고, 상기 입력축 고정죠를 입력축으로부터 분리하여 상기 입력축을 180도 회전한 하우징의 상부로 들어올려 완전히 분리하는 것을 특징으로 하는 베어링 분해장치를 제공한다.

이하 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 일실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 조립도이고, 도 3은 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 지지부의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 회전부의 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 프레싱부의 분해 사시도이다.

도 3의 지지부(10)에는 직사각형의 몸체(23) 중앙에 형성된 요홈(18)을 중심으로 대칭된 고정프레임(19)과 보조 프레임(13,14)이 장착된다. 상기 대칭된 고정프레임(19)의 상부 구멍으로는 각각 동력축(12)과 기어모터(11)가 차례로 결합된다. 한편 상기 요홈부의 상부에는 리드스크류(20)가 형성되고, 리드스크류(20)의 일측에는 커플링(22)과 기어모터(21)가 차례로 결합된다. 상기 리드스크류(20)의 또다른 일측은 잭베이스(16)와 결합되며, 잭베이스(16)의 하부로는 안내블록(17)이 결합되고 상부로는 유압잭(15)이 부착된다.

사각형의 몸체(23) 중앙에 형성된 요홈을 중심으로 대칭된 고정프레임(19)과 보조프레임(13,14)은 상부로 형성되는 회전테이블(37)을 견고하게 고정하게 된다. 또한 대칭된 고정프레임(19)의 상부의 구멍으로 마련된 각각의 동력축(12)과 기어 모터(11)는 회전테이블의 위치를 반전시키는 동력을 제공한다.

한편, 몸체(19)의 중앙 요홈부에 마련된 리드스크류(20)는 커플링(22)과 기어모터(21)에 의한 회전력으로 왕복운동하게 되어, 잭베이스(16) 상부의 유압잭(15)의 위치조정을 자유롭게 하는 작용을 제공한다.

회전부(30)는 도 4에 도시한 바와 같이, 사각형의 몸체(37) 중앙부로 입력축 하우징(100)의 통과가 가능한 구멍(31)이 형성된다. 상기 구멍(31)의 일측에 마련된 요홈부(33)에는 좌우대칭의 하우징 고정죠(40)가 장착되고, 상기 하우징 고정죠(40)의 양단에는 고정판(41)과 실린더(45)가 차례로 결합된다. 몸체 상단의 4각의 모서리부에는 암나사(32)가 마련되고, 사각 일측 단부에는 또다른 암나사(36)가 형성되어 2개의 복동실린더(35)와 결합된다.

사각형의 몸체의 중앙부로 형성된 구멍으로 입력축 하우징(100)이 하우징 고정죠(40)에 의해 견고하게 고정된다. 하우징 고정죠(40)는 요홈부(33)를 따라서 양측에 암나사(46)에 조립된 실린더(45)에 의해 자유로운 폭의 조정이 가능하게 된다. 또한 몸체 상단의 4각 모서리부에 형성된 암나사(32)는 프레싱부를 지지하는 수직고정볼트(73)가 마련되고, 상기 몸체의 일측 단부에 형성된 또 다른 암나사(36)에는 회전테이블의 반전작용을 위한 복동식 실린더가 부착된다.

프레싱부(60)는 사각형인 슬라이드 프레임(70)의 중앙 상부에 형성된 암나사에 유압잭(77)이 결합되고, 또한 그 옆에 측정센서(78,79)를 결합한다. 상기 슬라이드 프레임(70)의 측면으로 형성된 2개의 관통홀(71)에는 이송바(72)가 결합되며, 상기 이송바(72)는 4개의 수직고정볼트(73)들에 의해 조립되어 너트(74)로써 고정된다. 또한 슬라이드 프레임(70)의 하부로는 안내가이드(50)가 결합되고, 상기 안내가이드(50)의 요홈부로는 실린더 베이스(51)와 실린더(52)가 차례로 결합되며, 실린더 베이스 일측으로는 실린더 베이스(51)를 전,후진 시키는 또다른 실린더(55)와 실린더 홀더(56)가 결합된다.

한편, 상기 프레싱부의 유압잭(77)의 하부 끝단에 형성된 요홈(80)에는 입력축 홀더(61)가 분할된 상태로 볼트로써 결합되며, 상기 입력축 홀더(61)의 측면에 형성된 각각의 암나사(62)에 실린더의 일측나사(65)가 결합되고, 실린더의 또 다른 나사부(66)에는 입력축 고정죠(64)가 각각 결합된다.

슬라이드 프레임(70)의 중앙 상부에 형성된 암나사에 유압잭을 장착하면, 베어링의 틈새 측정 및 입력축 분해를 위한 추력작용이 제공된다. 슬라이드 프레임의 상부에 장착된 입력축 측정센서(79) 및 입력축 하우징 측정센서(78)는 입력축(110) 및 입력축 하우징(100)의 유동량을 각각 측정하는 작용을 제공함으로써, 하우징 내부의 베어링(142)의 틈새를 정확하게 측정할 수 있는 것이다.

또한 슬라이드 프레임(70)의 측면으로 형성된 2개의 관통홀(71)에 형성된 이 송바(72)는 슬라이드 프레임(70)의 측면으로 결합된 실린더(75)의 추력으로 슬라이드 프레임(70)의 안내 작용 및 유압잭(77)의 추력을 지지하는 작용을 제공한다. 프레싱부의 유압잭(77)의 일측에 형성된 요홈(80)부와 대칭되게 결합된 입력축홀더(61)의 측면으로 형성된 각각의 암나사(62)에는 실린더(65)가 결합되고, 각각의 실린더(65)의 다른 일단에는 입력축 고정죠(64)가 결합되어 유압실린더(65)의 작동에 의하여 입력축(110)을 고정하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 및 분해 장치의 작용을 상기 도 2 및 도 6, 도 7에 도시한 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6a는 본 발명에 따른 베어링 틈새 측정 작업의 상태도이고, 도 6b는 입력축의 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 베어링 분해 작업의 상태도이다.

베어링 틈새의 측정과 입력축의 분해를 위해 회전테이블(37) 상부의 하우징 고정 플레이트(40)를 실린더(45)로 작동하여 하우징의 크기에 맞도록 조정한 후, 입력축(110)이 조립된 입력축 하우징(100)을 안치하고 프레싱 장치를 안치된 입력축의 중심부로 이송한다. 그리고 프레싱 장치부의 입력축 홀더(61)를 고정볼트로써 견고하게 고정하고, 입력축 홀더(61)의 내부에 조립된 입력축 고정죠(64)와 결합된 실린더(65)로써 입력축(110)을 고정하게 된다.

회전테이블(37)의 일측 단부에 부착된 복동식 실린더(35)는 유압잭의 압력으로 발생되는 하중을 지지하도록 부착되어 있으며, 지지부 몸체(23)의 중앙부로 마련된 유압잭(15)은 입력축 하부에 형성된 기어부(112)와 대응되게 설치한다. 프레싱부의 안내가이드(50)에 부착된 실린더(52)는 하우징의 상부 일측으로 고정하여 기초 베이스(23) 중앙부로 마련된 유압잭(15)은 베어링 틈새의 측정시 입력축(110)과 입력축 하우징(100)이 동시에 상부로 이동하는 현상을 방지하게되어 정확한 베어링 틈새의 측정이 가능하게 되는 것이다.

본 발명에 의한 베어링의 틈새측정을 위하여, 프레싱부의 입력축 측정센서(79) 및 입력축 하우징 측정센서(78)는 각각 입력축 홀더(61)의 상부 및 입력축 하우징(100)의 상부에 각각 설치된다. 지지부(10)의 입력축 기어부(112)와 대응되게 설치된 유압잭(15)으로 유압 작동력을 제공하게 되면, 입력축 하우징(100)은 프레싱 장치부의 안내가이드(50)에 장착된 실린더(52)에 의해 고정되어 있기 때문에, 하우징 내부에 장착된 입력축만 상승하게된다. 상승되는 입력축(110)의 이동량은 하우징 내부로 장착된 베어링(142)의 틈새량과 같으므로, 입력축 홀더(61)의 상부에 설치된 샤프트 측정센서(79)에 의해 정확한 베어링의 틈새량이 측정되어 모니터로 전송된다.

한편, 입력축의 상승범위의 한계에서는 프레싱 장치의 안내가이드(50)에 장착된 실린더(52)에 의해 고정된 하우징에서도 미세한 이동현상이 발생할 수 있으나, 입력축 하우징(100)의 상부에 설치된 입력축 하우징 측정센서(78)에서 정확한 이동량을 감지할 수 있으므로 입력축 상승량의 편차를 정확하게 보정할 수 있게된다.

따라서 입력축 베어링(142)의 틈새량이 기준치에 부합되지 않을 경우에는 틈새 조정너트(도시하지 않음)로서 정확한 틈새를 조정하게 되고, 베어링의 파손이나 마모가 심하여 사용이 불가능할 경우에는 아래와 같은 방법으로 축을 분해한후 베 어링을 교환하는 것이 가능하게된다.

본 발명에 따른 입력축 하우징을 분해하기 위한 바람직한 실시예에 의하면, 프레싱부(30)의 유압잭(77)을 작동하여 입력축(110)을 하우징 내부의 베어링(142) 내륜으로부터 분리한 다음, 기초베이스(23)의 보조프레임(13) 일측과 회전테이블의 측면의 일측 구멍에 고정된 고정핀(24)을 제거하고, 회전테이블(37) 일측 단부에 장착된 복동식 실린더(35)를 작동한다. 이에 의해 회전테이블(37)은 고정프레임(19)과 수직을 이루도록 회전이 시작되고, 고정프레임(19)의 측면에 부착된 기어 모터(11)의 작동으로 회전테이블(37)은 완전하게 반전하게 된다.

회전테이블(37)의 일측단에 장착된 복동식 실린더(35)의 작동은 회전테이블의 안전한 안치작용과 보조프레임에 고정핀(24)으로 고정하기 위한 지지작용을 하는 것이다.

한편, 입력축 홀더(61)에 의해 고정된 입력축(110)을 하우징으로부터 완전히 분해하고 다시 조립하기 위해서 입력축 고정죠(64)에 결합된 실린더(65)를 후진하면 입력축(110)의 고정은 자유롭게 되고, 입력축(110)은 크레인에 의하여 입력축 하우징(100)의 상부로 안전하게 취외된다. 따라서, 입력축(110)과 입력축 하우징(100)을 분리하기 위하여 다른 작업장소로 이동하지 않고서도 입력축(110)을 안전하게 분해할 수 있게 된다. 또한 예비품인 베어링을 입력축 하우징(100)의 내부로 능률적인 조립작업을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 방법으로 베어링(142)의 교환 작업이 완료되면, 도 2 및 도 6, 도 7에 따른 본 발명의 입력축(110) 베어링의 정확한 틈새를 측정하고 분해하기 위한 바람직한 방법과 같이 실시하기 위해서, 입력축 고정죠(64)에 결합된 실린더(65)에 유압을 가해 입력축을 고정한 후 지지부(23)의 보조프레임(13)의 일측과 회전테이블 측면의 일측 구멍에 고정된 고정핀을 제거하여 회전테이블을 다시 반전시켜서 입력축을 견고하게 고정함이 바람직할 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 각종 감속기의 입력측의 수리작업시 측정센서와 유압장치의 작동에 의한 정확한 베어링 틈새 측정 및 입력축 분해 작업으로 설비의 수명향상과 생산성 향상 측면의 효과가 제공되는 효과가 있는 것이다.

또한 회전테이블 장치와 프레싱 장치의 일체화로 축과 하우징의 분해 및 베어링 교환 작업이 안전하고 능률적으로 제공되어 정비 시간이 단축되고 잦은 이동과 타격에서 발생되는 불안전성이 제거되는 보다 유리한 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 입력축의 하우징을 지지 고정하는 하우징 고정죠를 포함한 회전부;

   상기 회전부를 지지하는 고정프레임 및 하부에 왕복가능하게 장착된 유압잭을 포함한 지지부; 및

   상기 회전부의 상부에 왕복가능하게 부착되고, 중앙에 입력축 고정죠를 포함하는 슬라이드 프레임 및 상기 슬라이드 프레임 하부에 회전부와 수직으로 왕복가능하게 장착되는 실린더를 부착한 프레싱부를 포함하고,

   상기 입력축의 하우징은 상기 하우징 고정죠에 고정되고, 입력축은 상기 입력축 고정죠에 고정되며, 상기 지지부의 유압잭의 상승으로 입력축은 상승되고, 상기 프레싱부의 실린더에 의해 입력축 하우징은 고정되어 상승되는 입력축의 이동량의 측정을 통해 입력축 베어링의 틈새를 측정하는 베어링 틈새 측정 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬라이드 프레임에 입력축의 상승량을 측정하는 입력축 측정센서 및 입력축 하우징의 상승량을 측정하는 입력축 하우징 측정센서를 부착하여,

   상기 지지부의 유압잭이 입력축을 상승시키면 상기 센서들은 입력축 상승량 및 입력축 하우징의 상승량을 측정하여, 입력축 상승량에서 입력축 하우징의 미세한 상승량을 뺀 값이 베어링의 틈새값이 되는 것을 특징으로 하는 베어링 틈새 측정 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 베어링 틈새 측정 장치를 포함하며,

   상기 회전부는 한쪽 끝단에 상하로 운동가능한 복동실린더 및 다른쪽 끝단에 형성된 돌출부를 포함하고;

   상기 지지부는 상기 회전부의 돌출부를 상기 고정프레임에 끼워넣어 회전가능하게 지지하고, 상기 고정프레임의 양쪽에 형성되고 상기 회전부를 일단에서 지지하는 보조프레임을 포함하고; 및

   상기 프레싱부는 상기 슬라이드 프레임의 중앙 및 상기 입력축 고정죠의 상부에 장착되는 유압잭을 포함하고,

   상기 프레싱부의 유압잭은 상기 입력축 고정죠를 상승시켜 입력축을 입력축 하우징으로부터 분리하며, 상기 회전부는 상기 지지부의 고정프레임을 중심으로 180도 회전하고, 상기 입력축 고정죠를 입력축으로부터 분리하여 상기 입력축을 180도 회전한 하우징의 상부로 들어올려 완전히 분리하는 것을 특징으로 하는 베어링 분해장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 회전부의 돌출부는 상기 지지부의 고정프레임에 끼워지고, 기어모터에 의해 고정되어,

   상기 기어모터의 회전에 의해 상기 회전부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 베어링 분해장치.

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