KR101237180B1 - 가변익 펌프의 런너 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변익 펌프의 런너 조립 방법에 관한 것으로, 그 목적은 런너의 신속, 정확한 조립을 통해 제품불량을 최소화하고, 런너의 베인을 조립하여 베인 각도 변경 신호에 응하여 각 베인의 균일한 각도 변경 및 각도 변경에 따른 성능을 발휘하도록 하는 가변익 펌프의 런너 조립방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 내부 중심에 보스가 구비되어 반구형상의 몸체와, 상기 몸체의 상부면에서 몸체 내부로 형성되는 관통홀과, 상기 몸체의 상부면 가장자리를 따라 소정의 간격으로 형성되는 설치홈 및 상기 설치홈의 내부 둘레를 따라 해수나 기타 부식요인의 침식등을 방지하기 위한 씰(seal)을 포함하여 구성되는 런너보스와 상기 설치홈에 끼워지는 결합축과, 상기 결합축의 일단에 형성되는 날개로 구성되는 베인을 결합하여 구성되는 가변익 펌프의 런너 조립방법에 있어서, 상기 런너보스를 경사면이 형성되어 있는 고정지그의 경사면에 안치시키는 단계; 상기 런너보스의 설치홈을 통해 보스에 결합축이 끼워지도록 베인을 설치하되, 런너보스의 관통홀을 통해 암을 삽입하여 설치홈을 통해 삽입된 베인의 결합축에 암이 결합되도록 하여 베인을 설치하는 단계; 상기 베인의 날개들간의 틈새와 피치를 측정하여 날개들이 구속되지 않도록 적정간격을 유지하도록 조절하는 단계; 상기 날개들의 틈새로 셋팅피스를 삽입하여 셋팅피스와 베인을 용접 고정하는 단계; 상기 셋팅피스를 통해 용접 고정된 베인들을 가공 및 밸런싱 하는 단계; 상기 베인들의 밸런싱 완료 후 셋팅피스를 제거하고 지그의 상부에 크로스헤드를 조립하 는 단계; 상기 크로스헤드에 일측단이 연결되고 타측단은 암에 연결되는 볼조인트를 설치하는 단계; 상기 크로스헤드와 보스 사이에 셋팅바를 설치하고 지그의 상부에 너트 체결하여 고정하는 단계; 상기 베인간의 틈새와 피치를 측정하여 이상유무를 확인하고 이상이 없으면 볼조인트를 고정하여 최종셋팅하는 단계; 상기 크로스헤드를 움직여 각 베인의 틈새 피치로 익각을 확인하고 디스플레이스먼트를 측정하여 스트로크를 결정하는 단계; 로 이루어진 것을 그 기술적 요지로 한다.

런너, 런너보스, 베인, 가변익 펌프, 크로스헤드, 셋팅바

Description

가변익 펌프의 런너 조립 방법{The assembly method for runner of variable pitch pump}

도 1 은 종래의 런너보스에 베인의 조립과정을 나타낸 예시도,

도 2 는 종래의 베인을 고정해 놓은 상태를 나타낸 예시도,

도 3 은 종래의 베인의 밸런싱을 측정하는 상태를 나타낸 예시도,

도 4 는 본 발명의 가변익 펌프의 런너 베인 조립 단계를 나타낸 실시예도,

도 5 는 본 발명의 가변익 펌프의 런너를 상부에서 바라본 평면도,

도 6 은 본 발명의 런너보스에 베인을 설치할 경우 날개의 위치를 나타낸 예시도,

도 7 은 본 발명의 가변익 펌프의 베인 각도 변위 측정단계를 나타낸 실시예도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 런너 (20) : 런너보스

(21) : 몸체 (21a) : 보스

(22) : 관통홀 (23) : 설치홈

(24) : 씰 (30) : 베인

(31) : 결합축 (32) : 날개

(40) : 암 (50) : 틈새

(51) : 피치 (60) : 크로스헤드

(61) : 지그 (62) : 너트

(70) : 볼조인트 (80) : 셋팅바

(100) : 고정지그 (101) : 베어링부재

(102) : 경사면

본 발명은 가변익 펌프의 런너 조립 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변익 펌프의 런너보스에 베인을 조립할 경우 베인의 신속 정확한 조립 방법을 통해 제품 불량을 최소화하고, 펌프의 성능 확보를 위하여 런너의 가공 및 적절한 밸런싱이 이루어지도록 하며, 스트로크의 각도 변경 신호에 응하여 각 베인의 균일한 각도 변경 및 성능 발휘가 이루어지도록 하는 가변익 펌프의 런너 조립 방법에 관한 것이다.

가변익 펌프의 런너(Runner)내부는 외부의 해수 등과 같은 부식요건에 노출되었을 경우에 내부의 부품이 쉽게 부식되어 수명단축 및 성능저하 등의 유발을 방지하기 위하여, 내부에는 오일(Oil)이 충만한 상태를 유지하고, 해수나 기타 부식 요인의 침입 등을 방지하기 위하여 실(Seal)이 장착되어 있다. 이러한 씰(Seal)은 구조특성상 중심점(Center)이 편심되거나 어긋나는 경우, 씰의 물림현상이 발생되고, 보다 심할 경우 파손에 이르게 되므로, 런너에 베인(Vane)을 조립할 시에는 런너의 중심점(Center)을 정확히 맞추어 중심점이 어긋나는 것을 방지하여 베인을 조립하여야 한다.

즉 도 1 에서와 같이 고정지그(100)에 런너보스(20)를 고정하고 상기 런너보스(20)의 설치홈(23)에 수직하게 베인(30)을 결합하되, 상기 베인(30)은 수직조립용 지그에 인양되어 상기 설치홈(23)에 삽입 고정하게 된다.

그러나 상기와 같이 런너보스(20)에 수직하게 베인(30)을 조립할 경우에는 베인(30)의 언밸런스한 형상에 의해 베인(30)의 결합축(31)이 정확하게 설치홈(23)의 센터로 위치하기 어려웠으며 이렇게 베인(30)의 결합이 불완전하게 결합되면 설치홈(23) 내부의 씰(24)이 물려져 파손되는 문제점이 있다.

또한 암(40)의 설치시 암(40)의 설치공간이 협소하여 크레인을 이용하여 설치하기 어려웠으며, 암(40)을 베인(30)의 축에 열박음해야하므로 가열장치로 가열하기 어려웠으며, 베인(30)을 삽입하여 암(40)을 들어올려 열박음 해야하나 공간 협소 및 한 방향작업밖에 되지 않아 작업이 매우 어려웠다.

상기 조립된 각 베인의 전장이 상이함으로 런너의 외경에 대해 베인 끝 지점을 가공 실시하는데, 이때는 각 베인이 구속되어 있지 않고 밸런싱 작업시 회전에 의해 베인의 움직임으로 인해 밸런싱 값이 변하므로 각 베인의 위치를 고정시켜야 한다.

즉 종래에는 도 2에서와 같이 각 베인 사이에 셋팅피스(도시없음)를 설치한 후 테이핑하여 고정하고, 또한 각 베인(30)들을 와이어(104)로 감아 턴버클(103)로 고정하였다.

그러나 상기와 같이 베인(30)을 고정할 경우에는 베인(30)을 조여주는 한계가 있으므로 베인(30) 가공시 가공저항력에 의해 와이어(104)가 느슨해지고, 절삭유에 의해 테이핑이 떨어져 셋팅피스가 이탈되며, 또한 셋팅이 틀어져 가공치수가 변경됨은 물론 베인(30)의 셋팅이 변경되고 와이어(104)가 느슨해짐으로써 베인(30)이 고정되지 않고 움직이게 됨으로 씰(24)이 파손되는 문제점이 있다.

상기와 같이 위치고정 후 런너의 외경에 대해 가공을 실시하고 회전체로 회전 중 진동 방지를 위해 런너를 밸런싱 실시한다.

베인 각도 변경 신호에 응하여 각 베인의 균일한 각도 변경(성능 발휘)을 수행하기 위해서는 각 베인의 사용하고자 하는 각도에서 각 베인간의 틈새 및 각 베인의 피치를 일치시켜야 하고, 각도 변경 신호에 따라 각 베인이 일정하게 움직이도록 베인의 위치를 결정하고 이에 상응하는 스트로크를 확보해야 한다.

그러나 종래에는 도 3 에서와 같이 런너의 양단을 롤러(105)에 안착시킨 상태로 예상되는 언밸런스량을 여러 번 취부하여 런너를 돌려 언밸런스량을 확인하였으나, 작업이 반복됨으로써 작업시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로, 런너의 신속, 정확한 조립을 통해 제품불량을 최소화하고, 런너의 베인을 조립하여 베인 각도 변경 신호에 응하여 각 베인의 균일한 각도 변경 및 각도 변경에 따른 성능을 발휘하도록 하는 가변익 펌프의 런너 조립방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 중심에 보스가 구비되어 반구형상의 몸체와, 상기 몸체의 상부면에서 몸체 내부로 형성되는 관통홀과, 상기 몸체의 상부면 가장자리를 따라 소정의 간격으로 형성되는 설치홈 및 상기 설치홈의 내부 둘레를 따라 해수나 기타 부식요인의 침식등을 방지하기 위한 씰(seal)을 포함하여 구성되는 런너보스와 상기 설치홈에 끼워지는 결합축과, 상기 결합축의 일단에 형성되는 날개로 구성되는 베인을 결합하여 구성되는 가변익 펌프의 런너 조립방법에 있어서, 상기 런너보스를 경사면이 형성되어 있는 고정지그의 경사면에 안치시키는 단계; 상기 런너보스의 설치홈을 통해 보스에 결합축이 끼워지도록 베인을 설치하되, 런너보스의 관통홀을 통해 암을 삽입하여 설치홈을 통해 삽입된 베인의 결합축에 암이 결합되도록 하여 베인을 설치하는 단계; 상기 베인의 날개들간의 틈새와 피치를 측정하여 날개들이 구속되지 않도록 적정간격을 유지하도록 조절하는 단계; 상기 날개들의 틈새로 셋팅피스를 삽입하여 셋팅피스와 베인을 용접 고정하는 단계; 상기 셋팅피스를 통해 용접 고정된 베인들을 가공 및 밸런싱 하는 단계; 상기 베인들의 밸런싱 완료 후 셋팅피스를 제거하고 지그의 상부에 크로스헤드 를 조립하는 단계; 상기 크로스헤드에 일측단이 연결되고 타측단은 암에 연결되는 볼조인트를 설치하는 단계; 상기 크로스헤드와 보스 사이에 셋팅바를 설치하고 지그의 상부에 너트 체결하여 고정하는 단계; 상기 베인간의 틈새와 피치를 측정하여 이상유무를 확인하고 이상이 없으면 볼조인트를 고정하여 최종셋팅하는 단계; 상기 크로스헤드를 움직여 각 베인의 틈새 피치로 익각을 확인하고 디스플레이스먼트를 측정하여 스트로크를 결정하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예인 그 구성과 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 발명의 가변익 펌프의 런너 베인 조립 단계를 나타낸 실시예도, 도 5 는 본 발명의 가변익 펌프의 런너를 상부에서 바라본 평면도, 도 6 은 본 발명의 런너보스에 베인을 설치할 경우 날개의 위치를 나타낸 예시도, 도 7 은 본 발명의 가변익 펌프의 베인 각도 변위 측정단계를 나타낸 실시예도로서,

본 발명의 가변익 펌프의 런너(10)는 런너보스(20)와 상기 런너보스(20)에 소정의 간격으로 결합되는 베인(30)을 포함하여 구성된다.

상기 런너보스(20)에 베인(30)을 결합하기 위해서는 도면에서와 같이 경사면(102)이 형성되어 있는 고정지그(100)에 런너보스(20)를 결합한 상태에서 런너보스(20)에 베인(30)을 결합하여 구성된다.

상기 고정지그(100)의 경사면(102)에는 런너보스(20)의 결합 및 회전이 용이하도록 베어링부재(101)가 설치되어 있으며 상기 베어링부재(101)에 런너보스(20) 가 회전 가능하도록 결합된다.

상기 런너보스(20)는 내부 중심에 보스(21a)가 구비되어 있는 반구형상의 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 상부면에서 몸체(21) 내부 방향으로 형성되는 관통홀(22)과, 상기 몸체부(21)의 상부면 가장자리를 따라 소정의 간격으로 형성되는 설치홈(23) 및 상기 설치홈(23)의 내부 둘레를 따라 해수나 기타 부식요인의 침식등을 방지하기 위한 씰(24)(seal)을 포함하여 구성된다.

한편 상기 런너보스(20)에 결합되는 베인(30)은 런너보스(20)의 설치홈(23)에 끼움결합되는 결합축(31)과, 상기 결합축(31)의 일단에 형성되는 날개(32)로 구성된다.

상기 베인(30)을 런너보스(20)의 설치홈(23)에 결합할 경우에는 베인(30)을 인양장치로 인양하여 수평방향으로 런너보스(20)의 설치홈(23)으로 끼워 보스에 결합한다.

이때 베인(30)의 결합축(31)은 보스(21a)에 끼워지며, 설치홈(23) 내부에 구비된 씰(24)의 파손이 없도록 적절히 조절하여 결합되고, 날개(32)와 인접하는 날개(32)는 그 끝단이 서로 겹쳐지도록 결합된다. 이때 날개(32)와 인접하는 날개(32)는 서로 닿지 않고 소정의 틈새(50)가 발생하게 되며 베인(30)의 결합시 베인(30)이 편심되지 않고 설치홈(23)에 정확히 맞도록 결합하여 날개(32)와 인접하는 날개(32) 사이의 틈새(50)와, 날개(32)의 겹쳐지지 않은 부분인 피치(51)를 측정하면서 베인(30)을 설치홈(23)에 정확히 결합되도록 조절한다. 이때 베인(30)이 런너보스(20)에 조립되는 각도를 익각이라 하며, 이 익각이 조절됨으로써 펌프의 성능이 변화되는 것이다. 즉 펌프의 운전범위를 매우 크게 조절할 수 있으므로, 여러대의 펌프를 설치해야 하는 곳에 적은 대수의 펌프를 설치하여 베인(30)의 각도를 조절함으로써 많은 수의 펌프가 설치되어 있는 것과 같은 효과를 발휘할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 베인(30)을 설치홈(23)을 통해 보스(21a) 끼움결합함과 동시에 런너보스(20)의 관통홀(22)을 통해 암(40)을 삽입하여 설치홈(23)으로 끼워지는 베인(30)의 결합축(31)에 결합한 후 결합축(31)이 보스(21a)에 끼워지도록 한다.

상기와 같이 런너보스(20)에 베인(30)이 결합되면, 날개(32)들의 틈새(50)로 날개(32)들이 일정간격을 유지할 수 있도록 하는 셋팅피스(도시없음)를 삽입하여 셋팅피스와 베인(30)을 용접으로 고정시킨다. 이는 밸런싱 작업시 회전에 의한 베인(30)의 움직임으로 밸런싱 값이 변하므로 고정하는 것이다.

한편 셋팅피스는 베인(30) 끝 지점, 즉 런너의 외경 가공을 위해 여유를 두고 셋팅시키며 이후 가공 및 밸런싱을 실시한다

이렇게 밸런싱이 완료되면 셋팅피스를 제거하고 런너보스의 관통홀을 통해 지그의 상부에 크로스헤드(60)를 조립하고, 크로스헤드(60)가 설치되면 볼조인트(70)를 이용하여 크로스헤드(60)와 암(40)을 연결한다. 즉 볼조인트(70)의 일측단은 크로스헤드(60)에 연결하고, 타측단은 암(40)에 연결하는 것이다.

이때 익각0% 에서 지그(61)와 보스(21a) 사이에 셋팅바(80)를 설치하고, 지그(61)와 크로스헤드(60)를 셋팅바(80)에 맞춰 지그의 상부에 너트(62) 체결하여 조립한다.

상기 셋팅바(80)는 베인의 기준각도인 익각0%에 해당하는 거리(displacement)를 맞추기 위한 기준 치수로 형성된 것이다.

또한 베인(30)간의 틈새(50)와 피치(51)를 측정하여 이상 유무를 확인한다. 이상이 없으면 볼조인트(70)를 고정하여 최종 셋팅 시킨다.

이렇게 볼조인트(70)의 고정이 완료되면 상,하의 체인블록을 이용하여 크로스헤드(60)를 움직여 각 베인(30)의 틈새(50)와 피치(51)로 익각을 확인하고 디스플레이스먼트(Displacement)를 측정하여 스트로크를 결정한다. 이는 기준의 디스플레이스먼트(치수)를 스트로크 0mm로하여 익각의 변화에 따른 디스플레이스먼트를 기준의 디스플레이스먼트를 (-)시키면 스트로크가 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는, 베인의 신속 정확한 조립이 가능하여 제품의 불량을 최소화하고, 베인의 가공 및 밸런싱이 용이하도록 베인을 고정하고, 스트로크의 각도 변경 신호에 응하여 각 베인의 균일한 각도 변경 및 각도 변경에 따른 펌프 성능이 발휘될 수 있도록 하는 매우 유용 한 발명이다.

Claims (1)

1. 내부 중심에 보스가 구비되어 반구형상의 몸체와, 상기 몸체의 상부면에서 몸체 내부로 형성되는 관통홀과, 상기 몸체의 상부면 가장자리를 따라 소정의 간격으로 형성되는 설치홈 및 상기 설치홈의 내부 둘레를 따라 해수나 기타 부식요인의 침식등을 방지하기 위한 씰(seal)을 포함하여 구성되는 런너보스와 상기 설치홈에 끼워지는 결합축과, 상기 결합축의 일단에 형성되는 날개로 구성되는 베인을 결합하여 구성되는 가변익 펌프의 런너 조립방법에 있어서,

   상기 런너보스를 경사면이 형성되어 있는 고정지그의 경사면에 안치시키는 단계;

   상기 런너보스의 설치홈을 통해 보스에 결합축이 끼워지도록 베인을 설치하되, 런너보스의 관통홀을 통해 암을 삽입하여 설치홈을 통해 삽입된 베인의 결합축에 암이 결합되도록 하여 베인을 설치하는 단계;

   상기 베인의 날개들간의 틈새와 피치를 측정하여 날개들이 구속되지 않도록 적정간격을 유지하도록 조절하는 단계;

   상기 날개들의 틈새로 셋팅피스를 삽입하여 셋팅피스와 베인을 용접 고정하는 단계;

   상기 셋팅피스를 통해 용접 고정된 베인들을 가공 및 밸런싱 하는 단계;

   상기 베인들의 밸런싱 완료 후 셋팅피스를 제거하고 지그의 상부에 크로스헤드를 조립하는 단계;

   상기 크로스헤드에 일측단이 연결되고 타측단은 암에 연결되는 볼조인트를 설치하는 단계;

   상기 크로스헤드와 보스 사이에 셋팅바를 설치하고 지그의 상부에 너트 체결하여 고정하는 단계;

   상기 베인간의 틈새와 피치를 측정하여 이상유무를 확인하고 이상이 없으면 볼조인트를 고정하여 최종셋팅하는 단계;

   상기 크로스헤드를 움직여 각 베인의 틈새 피치로 익각을 확인하고 디스플레이스먼트를 측정하여 스트로크를 결정하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변익 펌프의 런너 조립방법.

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