KR101011405B1 - 핀 삽입 구조물의 조립/분해를 유압 실린더 장치 - Google Patents

Abstract

여기에서는, 핀과 그 핀에 대한 피삽입 구조물을 조립/분해하기 위한 유압 실린더 장치가 개시된다. 개시된 유압 실린더 장치는, 원통형의 측벽과 상부벽을 가지며, 유압펌프와 접속된 오일 주입구가 형성된 튜브 부재와, 상기 핀과 체결되는 부분의 통과를 허용하는 중공을 구비하며, 상기 튜브 부재의 측벽과 이격된 채 상기 튜브 부재에 체결식으로 고정되는 가이드 부재와,상기 튜브 부재와 상기 가이드 부재 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지며, 상기 오일 주입구를 통한 유압 제공 또는 유압의 제거에 의해, 상하로 이동되는 중공형의 로드 부재를 포함하다.

로드 부재, 튜브 부재, 조립, 분해, 가이드 부재, 핀, 유압, 감속기, 미분기

Description

핀 삽입 구조물의 조립/분해를 유압 실린더 장치{HYDRAULIC CYLINDER APPARATUS FOR ASSEMBLING/DISASSEMBLING PIN INSERTED STRUCTURE}

본 발명은, 유압 실린더 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 핀이 억지 끼워 맞춤식으로 삽입된 구조물의 조립/분해를 위한 유압실린더 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 발전소 미분기의 감속기 커버와 감속기 아웃풋 핀 사이의 억지 끼워 맞춤식 조립 또는 그 조립의 해제, 즉, 분해에 잘 부합되어, 그 감속기로부터 커버의 분리를 쉽게 할 수 있도록 해주는 유압 실린더 장치에 관한 것이다.

본 명세서에서, 용어 '핀'은, 일반적인 핀의 의미는 물론이고, 피삽입 구조물의 구멍에 끼워 맞춤될 수 있는, 예를 들면, 샤프트 등과 같은 기다란 삽입물의 의미를 포함한다.

발전소의 미분기용 감속기로는 핀 구멍을 갖는 '쓰러스트 플레이트(thrust plate)'로 칭해지는 커버와 그 핀 구멍에 억지 끼워 맞춤되는 아웃풋 핀(output pin)을 포함하는 것이 기종명 'KPVA-100'으로 알려져 있다. 아웃풋 핀은 핀 구멍과의 억지 끼워 맞춤을 위해 테이퍼 형상을 갖는다.

이러한 감속기의 부품 교체, 보수 및/또는 정비를 위해서는, 커버를 감속기 본체로부터 분리하여야 할 필요가 있다. 그러나, 아웃풋 핀과 커버 사이의 강한 삽입 결합력으로 인하여 커버를 본체로부터 분해하는 것이 쉽지 않았다. 따라서, 종래에는 부품 교체, 보수 및/또는 정비를 위해서, 위의 감속기를 제조사에 반출하여 그 제조사에서 커버를 열어야 한다.

이는 감속기의 장거리 운반에 따른 그리고 정비 시간의 지연에 따른 손실을 초래한다. 또한, 제조사에서 행해지는 커버의 분해 방법은 해당 감속기 제품에 대하여 최적화된 것으로 다른 감속기 제품의 커버 분해 또는 조립에의 응용 또는 핀이 억지 끼워 맞춤식으로 삽입된 다양한 종류의 구조물에 대해서는 호환성을 갖지 못한다.

따라서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 핀이 억지 끼워 맞춤식으로 강하게 삽입된 구조물의 인-시츄 조립/분해를 용이하게 할 수 있도록 해주는 유압실린더 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 핀과 그 핀에 대한 피삽입 구조물을 조립/분해하기 위한 유압 실린더 장치가 제공되며, 상기 유압 실린더 장치는, 원통형의 측벽과 상부벽을 가지며, 유압펌프와 접속된 오일 주입구가 형성된 튜브 부재와; 상기 핀과 체결되는 부분의 통과를 허용하는 중공을 구비하며, 상기 튜브 부재의 측벽과 이격된 채 상기 튜브 부재에 체결식으로 고정되는 가이드 부재와; 상기 튜브 부재 와 상기 가이드 부재 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지며, 상기 오일 주입구를 통한 유압 제공 또는 유압의 제거에 의해, 상하로 이동되는 중공형의 로드 부재를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 튜브 부재는 상기 핀에 대하여 선택적으로 분리 또는 고정되며, 상기 로드 부재는 상기 유압의 제공에 의해 상기 피삽입 구조물을 밀도록 배치된다. 상기 튜브 부재가 상기 핀이 분리되고, 로드 부재 및 튜브 부재가 상기 피삽입 구조물에 접해 있을 때, 상기 유압의 제공에 의해, 상기 로드 부재가 하강하면, 상기 튜브 부재는 그와 결합된 로드 부재와 함께 상승한다. 이때, 튜브 부재를 상기 핀에 대하여 고정하고, 상기 유압을 제거하면, 상기 로드 부재의 상승복원력에 의해, 상기 핀과 상기 피삽입 구조물 사이가 분해될 수 있다. 원활한 분해를 위해, 상기 유압의 제거 전에, 핀과 피삽입 구조물의 핀 구멍 사이를 유압으로 벌리는 공정이 추가될 수 있다. 또한, 상기 로드 부재의 원활한 복원을 위해, 상기 로드 부재를 상승시키는 방향으로 당기는 탄성력을 제공하는 예를 들면, 인장 스프링과 같은 탄성부재가 더 이용될 수 있다.

이때, 상기 핀과 상기 튜브 부재와의 선택적인 고정을 위해, 상기 핀의 상단에 체결되는 부분인 복수의 세팅 볼트와, 상기 세팅 볼트의 통과를 허용하면서 상기 튜브 부재의 상부벽 상에 배치된 상판 부재와, 상기 상판 부재에 면하여 상기 세팅 볼트에 체결되는 너트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 튜브 부재는 상기 피삽입 구조물에 이격된 상태로 상기 피삽입 구조물에 대해 고정되며, 상기 로드 부재는 상기 유압의 제공에 의해 상기 핀을 밀도록 배치될 수 있다.

이때, 유압 실린더 장치는, 상기 피삽입 구조물과 상기 튜브 부재를 이격된 상태로 고정시키기 위해, 상기 피삽입 구조물에 거치되는 분해 링과, 일측에서 상기 피삽입 구조물에 체결되고 상기 분해 링을 지나 연장된 텐션볼트와, 상기 분해 링 상에 면한 채 상기 텐션볼트에 체결되는 너트를 더 포함할 수 있으며, 상기 유압 실린더 장치는, 상기 로드 부재와 상기 핀 사이에서 상기 로드 부재를 받치도록 배치되고 상기 로드 부재의 가압력을 상기 핀에 전달하는 서포트 링을 더 포함할 수 있다.

전술한 상기 피삽입 구조물은 미분기용 감속기의 커버일 수 있으며, 상기 핀은 감속기의 아웃풋 핀일 수 있다.

본 발명에 따른 유압 실린더 장치를 이용하면, 핀이 억지 끼워 맞춤식으로 강하게 삽입된 구조물의 인-시츄 조립/분해를 용이하게 할 수 있다. 그와 같은 유압 실린더 장치는 감속기의 커버 분해/조립에 유용하게 이용될 수 있으며, 이 경우, 감속기 커버를 쉽게 분리할 수 있으므로, 감속기의 부품 교체, 보수 및/또는 정비가 용이해지고, 위의 부품 교체, 보수 및/또는 정비를 위해 감속기를 외부로 반출할 필요가 없어져, 감속기의 장거리 운반 및 정비 시간의 지연에 따른 손실을 제거한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 실린더 장치를 도시한 분해 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 유압 실린더 장치의 조립 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 유압 실린더 장치(1)는, 서로에 대하여 분해 조립이 가능한, 튜브 부재(10), 로드 부재(20), 가이드 부재(30) 및 상판 부재(40)를 포함한다.

상기 튜브 부재(10)는, 원통형의 측벽(12)과 상부벽(14)을 포함하는 캡의 형태를 가지며, 상부벽(14)이 이하 설명되는 세팅 볼트(52)의 통과를 허용하도록 구성된다. 상기 로드 부재(20)는 상하로 개방된 중공(21)을 구비하며, 상기 튜브 부재(10)의 측벽(12) 내측면에 슬라이딩 가능하게 면하여 끼워진다. 상기 가이드 부재(30)는 세팅 볼트(52)의 통과를 허용하는 체결 중공(31)을 구비한다.

또한, 상기 가이드 부재(30)는, 상기 튜브 부재(10)의 측벽(12)과 이격된 채, 상기 튜브 부재(10)에 체결식으로 고정된다. 상기 체결식 고정을 위해, 볼트(51)는 상기 튜브 부재(10)의 상부벽(14)을 관통하여 상기 가이드 부재(30)의 상단에 체결된다. 상기 로드 부재(20)는, 자체 내주면이 상기 가이드 부재(30)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 면해 있고 자체 외주면이 튜브 부재(10)의 내주면에 슬 라이딩 가능하게 면하므로, 상기 튜브 부재(10)와 상기 가이드 부재(30) 사이에서 슬라이딩 이동이 가능하다.

또한, 상기 튜브 부재(10)는 씰벽(s)과 함께 로드 부재(20)의 상단에 대하여 미세 크기의 갭(G; 도 2에 표시함)을 한정하는 단차부(141)를 상부벽(14)의 내면에 구비하며, 이 갭(G)은 로드 부재(20)에 충분한 초기 압력을 제공하는 압력 챔버로서의 역할을 할 수 있다. 상기 로드 부재(20)는, 외측 방향으로는 튜브 부재(10)의 측면 내주면에 대해 슬라이딩 가능하게 되어 있고, 내측 방향으로는 가이드 부재(30)의 외주면에 대해 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 따라서, 상기 튜브 부재(10)와 로드 부재(20) 사이에 일정 압력 이상의 오일이 공급되면, 상기 로드 부재(20)는 상기 가이드 부재(30)를 따라 하강할 수 있다. 이를 위해, 상기 튜브 부재(10)에는 상기 튜브 부재(10)와 상기 로드 부재(20) 사이에 오일을 공급하기 위한 오일 주입구(15)가 형성되며. 상기 오일 주입구(15)는 외측의 유압 펌프(미도시됨)에 접속된다.

또한, 본 실시예의 유압 실린더 장치(1)는, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 가이드 부재(30)의 체결 중공(31)을 통해 아웃풋 핀(82)의 상단에 체결되는 복수의 세팅 볼트(52)를 이용하며, 상기 복수의 세팅 볼트(52)는 튜브 부재(10)의 상부벽(14)과 맞대어진 상판 부재(40)를 지나 상측으로 연장한다. 그 상판 부재(40)에 면하여 상기 세팅 볼트(52)들 각각에는 너트(53)가 체결되며, 이에 따라서, 상기 상판 부재(40)를 매개로, 상기 아웃풋 핀(82)은 상기 튜브 부재(10)에 고정 상태로 결합될 수 있다. 한편, 상기 튜브 부재(10)와 상기 로드 부재(20) 사이에는 상기 로드 부재(20)의 원활한 슬라이딩, 유압 밀봉, 이물질 침투 방지 등을 위해, 플랫 씰(71), U-패킹(72) 및 더스트 씰(73) 등이 설치될 수 있다. 그리고, 상기 로드 부재(20)와 상기 가이드 부재(30) 사이는 힙 씰(74)이 설치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 아웃풋 핀(82)은 미분기용 감속기 박스(81) 내부로부터 연장된 핀으로서, 상기 감속기 박스(81)의 상단 개방 부를 덮는 감속기 커버(83)에 억지 끼워 맞춤되어 있다. 따라서, 감속기 커버(83)를 아웃풋 핀(82)으로부터 분해하여야 상기 감속기 커버(83)를 감속기 박스(81)로부터 분리할 수 있으며, 그래야만, 감속기 박스(81) 내의 여러 부품의 정비가 가능하다. 이때, 감속기 커버(83)는 "쓰러스트 플레이트"로 칭해지고 있다.

도 3a 내지 도 3d는 본 실시예에 따른 유압 실린더 장치(1)를 이용한 핀 분해 공정을 설명하기 위한 도면들이다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 감속기의 아웃풋 핀(82)의 상단에 세팅 볼트(52)들을 체결한다. 다음, 유압 실린더 장치(1)를 아웃풋 핀(82)에 맞추어 감속기 커버(83) 위에 놓는다. 이때, 유압 실린더 장치(1)의 튜브 부재(10) 및 가이드 부재(30)의 하단과, 로드 부재(20)의 하단은, 상기 감속기 커버(83)의 상면과 접해 있다. 도시하지는 않았지만, 3a에 공정에서 상판 부재(40; 3c 참조)가 튜브 부재(10) 상면에 배치될 수 있다.

다음, 오일 주입구(15)를 통한 오일 공급에 의해 유압을 제공한다. 이에 따라, 로드 부재(20)는 가이드 부재(30)를 따라 최대한으로 하강된다. 이에 의해, 튜브 부재(10)는, 도 3b에 도시된 것과 같이 상승하여, 감속기 커버(83)로부터 이격 된다. 이때, 상기 이격된 거리는 로드 부재(20)가 하강한 거리와 실질적으로 같다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 너트(53)들을 상판 부재(40)에 면하게 하여 상기 세팅 볼트(52)들에 체결하며, 이에 의해, 상기 튜브 부재(10)는 상기 아웃풋 핀(82)에 대해 고정된다. 그 다음에, 아웃풋 핀(82)과 감쇠기 커버(83)의 핀 구멍 사이로 유압을 제공하여, 핀 구멍을 벌려줄 있다. 단, 억지 끼워 맞춤에 의한 결합력이 작은 경우, 상기 핀 구멍을 벌려주는 것을 생략하는 것도 고려될 수 있을 것이다.

다음, 앞 공정에서 로드 부재(20)에 제공된 고압의 유압을 제거하면, 로드 부재(20)가 감속기 커버(83)를 미는 힘이 제거됨과 함께 로드 부재(20)의 상승 복원력이 발생한다. 이 상승 복원력에 의해 아웃풋 핀(82)에 대한 감속기 커버(83)의 상대적 상승이 이루어져, 감속기 커버(83)의 아웃풋 핀(82)에 대한 분해가 이루어질 수 있다. 이때, 상기 상승 복원력을 크게 하기 위해, 즉, 상기 로드 부재의 원활한 복원을 위해, 상기 로드 부재를 상승시키는 방향으로 상기 로드 부재를 당기는 인장 스프링 등의 탄성부재가 더 이용될 수 있다.

도 4의 (a) 및 (b)은 본 실시예에 따른 유압 실린더 장치(1)를 이용한 핀 조립 공정들을 설명하기 위한 도면들이다. 핀 조립 공정 중 명확한 사항에 대해서는 도시를 생략하였다.

도 4의 (a)를 참조하면, 감속기 박스(81)에 대해 이격되어 있고 테이퍼진 아웃풋 핀(82)에 헐겁게 끼워져 있는 감속기 커버(83) 상으로 본 실시예의 유압 실린더 장치(1)가 놓여 있다. 이때, 아웃풋 핀(82) 상단에 체결된 세팅 볼트(52)들에 체결된 너트(53)들은 상판 부재(40)에 면하도록 위치되어, 상기 아웃풋 핀(82)을 가이드 부재(30)와 결합되어 있는 튜브 부재(10)에 고정시킨다. 이 상태에서 아웃풋 핀(82)과 감쇠기 커버(83)의 핀 구멍 사이가 예를 들면, 별도 제공된 유압 장치의 유압에 의해 벌어질 수 있다.

다음, 도 4b를 참조하면, 튜브 부재(10) 내에 공급된 오일에 의한 유압에 의해 로드 부재(20)가 가이드 부재(30)를 따라 하강한다. 하강하는 로드 부재(20)는 감속기 커버(83)를 아래로 밀며, 이에 의해, 감속기 커버(83)는 아웃풋 핀(82)에 대하여 강제로 압입되며, 감속기 커버(83)는 감속기 박스(81) 상으로 조립된다.

이때, 도 4a에 도시된 위치는 감속기 커버(83)가 아웃풋 핀(82)에 헐겁게 끼워진 상태이고 도 4b에 도시된 위치는 감속기 커버(83)가 아웃풋 핀(82)에 억지 끼워 맞춤된 상태이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압 실린더 장치 및 그것을 이용한 핀 분해 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 유압 실린더 장치(1)는, 앞선 실시예에서 설명된 것과 같은, 튜브 부재(10), 로드 부재(20), 가이드 부재(30) 및 상판 부재(40)를 그대로 포함한다. 앞선 실시예에 달리, 상기 유압 실린더 장치(1)는, 튜브 부재(10)의 외측 단차부에 걸쳐져 거치되는 분해 링(dismantling ring; 61)과 분해 링(61)을 매개로 하여 튜브 부재(10)를 감속기 커버(83)에 고정시키기 위한 좌우 한 쌍의 텐션볼트(64)를 더 포함한다. 또한, 상기 유압 실린더 장치(1)는 로 드 부재(20)를 받치며, 그 로드 부재(20)의 가압력을 아웃풋 핀(82)에 전달하도록 배치되는 서포트링(66)을 더 포함한다.

텐션볼트(64)는, 그것의 하단부가 감속기 커버(83)에 체결되며, 그와 함께 텐션 볼트용 너트(65)는 분해 링(61)에 면하여 상기 텐션볼트(64)에 체결된다. 이에 의해, 튜브 부재(10)는 감속기 커버(83)와 크게 이격된 상태로 상기 감속기 커버(83)에 고정된다. 이때, 로드 부재(20)는 튜브 부재(10)와 가이드 부재(30) 사이에서 유압에 의해 이동가능하게 위치된다. 상기 로드 부재(20)는 튜브 부재(10) 내로의 오일 공급(즉, 유압 제공)에 의해 하강하여, 서포트링(66) 및 그 아래의 아웃풋 핀(82)에 아래로 미는 힘을 가한다. 이는 튜브 부재(10)의 상대적 상승을 가능하게 하여, 상기 분해 링(61) 및 텐션볼트(64) 등에 의해 튜브 부재(10)에 고정된 감속기 커버(83)는 위로 상승하면서 상기 아웃풋 핀(82)으로부터 분해될 수 있다.

이때, 상기 세팅 볼트(52)와 그에 대응하는 너트 및 상판 부재 사이의 체결 해제에 의해, 상기 튜브 부재(10)와 상기 아웃풋 핀(82) 사이는 서로 고정되어 있지 않으며, 따라서, 로드 부재(20)에 의해 상기 아웃풋 핀(82)은 이동 가능한 상태에 있다. 이는 상기 세팅 볼트(52)가, 조립/분해의 적용 방식에 따라, 아웃풋 핀(82)과 튜브 부재(10) 사이의 선택적 고정이 가능하다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 실린더 장치를 도시한 분해 단면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 유압 실린더 장치의 조립 단면도이고,

도 3a 내지 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 유압 실린더 장치를 이용한 핀 삽입 구조물의 분해 공정들을 설명하기 위한 도면들이고,

도 4의 (a) 및 (b)는 도 1 및 도 2에 도시된 유압 실린더 장치를 이용한 핀 삽입 구조물의 조립 공정들을 설명하기 위한 도면들이며,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 핀 삽입 구조물의 분해에 이용되는 유압 실린더 장치를 도시한 단면도이다.

Claims (7)

1. 핀과 그 핀에 대한 피삽입 구조물을 조립/분해하기 위한 유압 실린더 장치에 있어서,

   원통형의 측벽과 상부벽을 가지며, 유압펌프와 접속된 오일 주입구가 형성된 튜브 부재;

   상기 핀과 체결되는 부분의 통과를 허용하는 중공을 구비하며, 상기 튜브 부재의 측벽과 이격된 채 상기 튜브 부재에 체결식으로 고정되는 가이드 부재; 및

   상기 튜브 부재와 상기 가이드 부재 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워지며, 상기 오일 주입구를 통한 유압 제공 또는 유압의 제거에 의해, 상하로 이동되는 중공형의 로드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 튜브 부재는 상기 핀에 대하여 선택적으로 분리 또는 고정되며, 상기 로드 부재는 상기 유압의 제공에 의해 상기 피삽입 구조물을 밀도록 배치된 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 핀과 상기 튜브 부재와의 선택적인 고정을 위해, 상기 핀의 상단에 체결되는 부분인 복수의 세팅 볼트와, 상기 세팅 볼트의 통과를 허용하면서 상기 튜브 부재의 상부벽 상에 배치된 상판 부재와, 상기 상판 부재에 면하여 상기 세팅 볼트에 체결되는 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 튜브 부재는 상기 피삽입 구조물에 이격된 상태로 상기 피삽입 구조물에 대해 고정되며, 상기 로드 부재는 상기 유압의 제공에 의해 상기 핀을 밀도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 피삽입 구조물과 상기 튜브 부재를 이격된 상태로 고정시키기 위해, 상기 피삽입 구조물에 거치되는 분해 링과, 일측에서 상기 피삽입 구조물에 체결되고 상기 분해 링을 지나 연장된 텐션볼트와, 상기 분해 링 상에 면한 채 상기 텐션볼트에 체결되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 로드 부재와 상기 핀 사이에서 상기 로드 부재를 받치도록 배치되고 상기 로드 부재의 가압력을 상기 핀에 전달하는 서포트 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피삽입 구조물은 미분기용 감속기의 커버이고, 상기 핀은 감속기의 아웃풋 핀인 것을 특징으로 하는 유압 실린더 장치.

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