KR101602396B1

KR101602396B1 - 윤활유 공급시스템

Info

Publication number: KR101602396B1
Application number: KR1020140126953A
Authority: KR
Inventors: 김영식; 차길업; 김영일
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-03-11

Abstract

윤활유 공급시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템은 윤활유펌프로부터 기계장치로 윤활유가 공급되는 경로에 설치되어 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하는 감지장치; 및 감지장치에 의해 감지된 정보를 표시하는 표시수단을 포함한다.

Description

윤활유 공급시스템{GREASE SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 윤활유 공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활유의 공급이 요구되는 이송롤의 베어링 등으로 윤활유가 공급되는지 여부를 확인할 수 있는 윤활유 공급시스템에 관한 것이다.

제철소와 같은 산업현장에서는 제품을 이송하기 위해 다수의 이송롤을 설치하여 운용하고 있다. 통상적으로 이송롤은 다수가 연이어 배치됨으로써 연속적인 제품의 이송경로를 이루고, 회전에 의해 제품의 원활한 이송을 구현한다.

이송롤들은 각각의 양단부에 설치된 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고 이송롤들을 지지하는 각 베어링에는 원활한 동작을 위해 일정시간마다 적정량의 윤활유를 공급하는 윤활유 공급시스템이 연결된다. 여기서 윤활유는 베어링 등에서 이용되는 것으로 그리스(Grease)로 불리는 반고체 상태의 오일일 수 있다.

통상의 윤활유 공급시스템은 펌프로부터 압송되는 윤활유가 분배장치에 의해 각 베어링 쪽으로 분배된 후 배관을 통해 공급되는 방식이다.

이송롤들은 열악한 환경에서 제품을 이용하는 용도로 이용되기 때문에 설비에 가해지는 충격, 냉각수나 먼지의 비산, 고열 등과 같은 환경적 요인, 또는 작업자 부주의나 운용의 실수에 의해 윤활유 공급시스템에 이상이 발생할 수 있다.

윤활유 공급시스템에 이상이 발생하면, 베어링으로 윤활유가 공급되지 않을 수 있고, 베어링으로 윤활유가 공급되지 않으면 베어링의 파손이 발생하는데, 종래에는 모든 베어링으로 윤활유가 정상적으로 공급되는지 여부를 확인할 수 없었다. 따라서 종래에는 베어링이 파손된 후에야 점검을 통해 윤활유 공급시스템의 이상을 찾고, 고장부분을 수리해야 했는데, 이처럼 고장발생 후 수리를 하게 되면, 생산차질이 크고 정비비용도 증가하여 막대한 손실이 발생하였다.

본 발명의 실시 예는 윤활유의 공급이 필요한 기계장치로 윤활유가 공급되는지 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 하는 윤활유 공급시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 윤활유펌프로부터 기계장치로 윤활유가 공급되는 경로에 설치되어 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하는 감지장치; 및 상기 감지장치에 의해 감지된 정보를 표시하는 표시수단을 포함하는 윤활유 공급시스템이 제공될 수 있다.

상기 기계장치는 이송롤들에 설치된 다수의 베어링을 포함하고, 상기 윤활유 공급시스템은 상기 다수의 베어링으로 윤활유를 분배하여 공급하는 분배장치를 더 포함하며, 상기 감지장치는 상기 분배장치로부터 상기 베어링들로 윤활유가 공급되는 경로에 설치되어 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하고, 상기 표시수단은 디스플레이부와 발광램프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 감지장치는 내부에 윤활유가 통과하는 개구부를 갖춘 몸체부; 상기 몸체부에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 개구부를 폐쇄한 상태를 유지하다가 윤활유의 공급압력에 밀려 상기 개구부를 개방하도록 동작하는 개폐부재; 상기 개구부를 폐쇄하는 방향으로 상기 개폐부재를 이동시키는 탄성부재; 상기 개폐부재에 연결된 가동철심; 및 상기 가동철심 외측에 설치되며 상기 가동철심의 동작에 의해 전기신호를 발생시키는 코일을 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부는 상기 코일의 전기신호에 기초하여 해당 베어링으로 윤활유가 공급되는지 여부를 화면에 표시할 수 있다.

상기 발광램프는 상기 몸체부 외면에 설치되며 상기 코일의 전기신호에 따라 점등 또는 소등될 수 있다.

상기 감지장치는 상기 코일 내측에 설치되어 상기 가동철심의 진퇴를 안내하는 안내부재를 더 포함하고, 상기 안내부재는 상기 가동철심의 원활한 진퇴를 위해 상기 가동철심의 진퇴방향으로 길게 형성된 에어배출홈을 포함할 수 있다.

상기 감지장치는 내부에 윤활유가 통과하는 개구부를 갖춘 몸체부; 상기 몸체부에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 개구부를 폐쇄한 상태를 유지하다가 윤활유의 공급압력에 밀려 상기 개구부를 개방하도록 동작하는 개폐부재; 상기 개구부를 폐쇄하는 방향으로 상기 개폐부재를 이동시키는 탄성부재; 상기 개폐부재에 연결된 영구자석; 상기 영구자석의 동작을 감지하여 전기신호를 발생시키는 홀센서를 포함할 수 있다.

상기 감지장치는 상기 몸체부에 설치되며 상기 홀센서의 전기신호를 증폭시켜 출력하는 증폭기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템은 감지장치를 통해 기계장치의 윤활유 수요처, 즉 각 베어링으로 윤활유가 공급되는지 여부를 감지할 수 있고, 감지된 정보가 표시수단을 통해 표현되기 때문에 윤활유의 공급이 이루어지는 여부를 쉽게 확인할 수 있다. 따라서 베어링 또는 윤활유 공급시스템의 정비를 미리 수행해 이송롤의 고장을 예방함으로써 산업현장의 생산차질을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템에 적용된 감지장치 단면도로, 윤활유의 공급 전 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템에 적용된 감지장치 단면도로, 윤활유의 공급 시 동작을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템에 적용된 감지장치의 안내부재를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 윤활유 공급시스템에 적용될 수 있는 감지장치의 다른 실시 예이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템이 윤활유의 공급이 필요한 이송롤 베어링에 연결된 상태를 나타낸다. 본 실시 예의 윤활유 공급시스템은 윤활유의 공급이 필요한 산업현장의 각종 기계장치에 연결될 수 있는데, 여기서는 하나의 예로써 윤활유 공급시스템이 제철설비의 이송롤 베어링에 연결되는 경우를 제시한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급시스템은 이송롤(10)의 양단부에 각각 설치된 베어링(11)으로 일정시간마다 적정량의 윤활유를 공급하기 위한 것으로, 윤활유펌프(20), 유압조절장치(30), 분배장치(40), 다수의 공급배관(41)을 포함할 수 있다. 또 각 베어링(11)으로 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하는 감지장치(50)와, 감지장치의 감지정보를 시각적으로 표현하는 표시수단을 구비한다.

도 1에는 설명의 편의를 위해 하나의 이송롤(10)만을 도시하고 있지만, 산업현장에 적용되는 이송롤(10)은 다수가 연이어 배치됨으로써 연속적인 이송경로를 이룰 수 있고, 각 이송롤(10)마다 도 1의 예와 같이 양측에 베어링(11)이 설치될 수 있다.

각 베어링(11)으로 공급되는 윤활유는 그리스(grease)와 같은 반 고체상태의 오일일 수 있고, 윤활유펌프(20)는 그리스처럼 점도가 높은 액체를 압송하는데 적합한 플런저펌프(Plunger Pump) 등으로 구성될 수 있다.

유압조절장치(30)는 공급되는 윤활유의 압력이 적절히 유지되도록 하는 유압조절밸브 등으로 구성될 수 있다. 그리고 분배장치(40)는 윤활유펌프(20)로부터 유압조절장치(30)를 거쳐 공급되는 윤활유가 다수의 공급배관(41)으로 분배되도록 함으로써 이송롤들(10)을 지지하는 다수의 베어링(11)으로 윤활유가 분산 공급되도록 한다.

윤활유펌프(20), 유압조절장치(30), 분배장치(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제어부(70)에 의해 동작이 제어될 수 있고, 동작상태 등이 디스플레이부(80)를 통해 표현될 수 있다. 물론 이러한 장치들은 개별적으로 작동되거나, 별도의 제어수단에 의해 동작이 제어될 수도 있다.

감지장치(50)는 각 베어링(11)과 인접한 위치에서 각 공급배관(41)과 연결되도록 설치됨으로써 각 베어링(11)으로 윤활유가 공급되는지 여부를 감지할 수 있다. 그리고 감지장치(50)에 의해 감지된 정보는 감지장치(50)에 마련되는 발광램프(90) 또는 디스플레이부(80)에 표시됨으로써 관리자가 베어링(11)으로 윤활유가 공급되는지 여부를 쉽게 알 수 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 감지장치(50)로는 인덕터(Inductor)방식이 채용될 수 있다. 즉 감지장치(50)는 공급배관(41)과 접속되고 그 내부에 윤활유가 흐르는 유로(51a)가 형성되며, 윤활유가 통과하는 밸브시트형태의 개구부(52)를 갖춘 몸체부(51)를 구비한다. 개구부(52)는 몸체부(51) 내에서 유로(51a)와 교차하는 방향, 즉 상하방향으로 관통된 형태일 수 있다. 또 감지장치(50)는 몸체부(51)에 진퇴(승강) 가능하게 설치되어 개구부(52)를 개폐하는 개폐부재(53), 개구부(52)를 폐쇄하는 방향으로 개폐부재(53)를 이동시키는 탄성부재(54), 개폐부재(53)에 연결된 가동철심(55), 가동철심(55)의 동작에 의해 전기신호를 발생시키는 코일(56)을 포함한다.

몸체부(51)는 도 2의 예처럼 개폐부재(53), 가동철심(55), 코일(56) 등의 설치를 위해 상부가 개방된 형태일 수 있고, 부품들의 설치 후 개방부분를 폐쇄하도록 체결되는 커버(51b)를 포함할 수 있다.

개폐부재(53)는 원판형으로 마련되며, 그 둘레부분이 개구부(52) 상측의 시트부(52a)에 밀착됨으로써 개구부(52)를 폐쇄할 수 있다. 가동철심(55)은 원통형태로 마련될 수 있고, 개폐부재(53)와 함께 진퇴하도록 개폐부재(53)의 상부에 결합된다. 코일(56)은 가동철심(55)의 외측을 포위하는 형태로 가동철심(55)의 외측에 설치되고, 그 외측이 몸체부(51) 상부에 고정된다. 탄성부재(54)는 가동철심(55)의 외측에 설치되며, 탄성 복원력을 가지는 스프링이나 고무소재 등에 의해 마련될 수 있다.

코일(56) 내면에는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 가동철심(55)의 원활한 동작을 위해 가동철심(55)의 진퇴(승강)를 안내하는 원통형의 안내부재(57)가 설치될 수 있다. 또 안내부재(57)의 내면에는 가동철심(55)이 진퇴하는 방향으로 길게 형성된 하나 이상의 에어배출홈(57a)이 형성된다. 에어배출홈(57a)은 가동철심(55)이 동작할 때 가동철심(55)의 상측 공간에 존재하는 에어가 배출되도록 함으로써 가동철심(55) 상부에서 에어포켓이 형성되는 것을 방지하여 가동철심(55)이 원활히 동작할 수 있도록 한다.

이러한 감지장치(50)는 도 2에 도시한 바와 같이, 윤활유의 공급이 이루어지지 않을 때 탄성부재(54)에 탄성에 의해 개폐부재(53)가 개구부(52)를 폐쇄하도록 이동한다. 즉 개폐부재(53)가 개구부(52)를 폐쇄한 상태를 유지한다. 따라서 이때는 가동철심(55)도 하강한 상태를 유지한다.

이 상태에서 윤활유의 공급이 이루어지면, 도 3에 도시한 바와 같이, 개폐부재(53)가 윤활유의 공급압력에 밀려 상승함과 동시에 각 베어링(11) 쪽으로 윤활유의 공급이 이루어진다. 이처럼 가동철심(55)이 코일(56)의 내측으로 진입하도록 상승하면, 전자기유도에 의해 코일(56)에 전기신호 발생하고, 이 전기신호가 발광램프(90)와 제어부(70)로 전달됨으로써 윤활유가 공급되는지 여부를 확인할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 발광램프(90)는 몸체부(51)의 커버(51b) 외면 등에 설치된 상태에서 코일(56)의 전기신호에 따라 점등되거나 소등될 수 있다. 따라서 관리자는 발광램프(90)의 동작을 살펴 해당 베어링(11)으로 윤활유가 공급되는지 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있다. 즉 발광램프(90)를 갖춘 감지장치(50)는 각 베어링(11)과 연결된 각 공급배관(41)마다 설치되고, 감지장치(50)가 베어링(11)과 인접하여 배치되므로, 해당 베어링(11)으로 윤활유가 공급되는지 여부를 쉽게 확인할 수 있다.

또 코일(56)에서 발생하는 전기신호는 도 1에 도시한 바와 같이, 케이블(58)을 통해 제어부(70)로 전달될 수 있고, 제어부(70)는 코일(56)의 전기신호에 기초하여 해당 베어링(11)으로 유활유가 공급되는지에 대한 정보가 디스플레이부(80)의 화면을 통해 표시되도록 할 수 있다. 따라서 관리자는 디스플레이부(80)를 확인하고, 윤활유의 공급이 이루어지지 않는 베어링(11)을 쉽게 확인할 수 있고, 이를 토대로 해당 베어링 또는 윤활유 공급시스템의 정비를 수행할 수 있다. 즉 공급배관(41), 분배장치(40) 등을 적기에 정비하여 이송롤(10)의 고장을 예방할 수 있고, 이를 통해 산업현장의 생산차질을 최소화할 수 있다.

도 5는 감지장치의 다른 실시 예를 나타낸다. 도 5의 감지장치(150)는 앞서 언급한 바와 같은 몸체부(151), 개구부(152), 개폐부재(153), 탄성부재(154), 안내부재(157)를 구비한다. 그리고 앞서 언급한 예와 다르게 개폐부재(153)에 연결된 영구자석(155)과, 영구자석(155)의 동작을 감지하여 전기신호를 발생시키는 홀센서(156, Hall sensor)를 포함한다. 또 몸체부(151)의 커버(151b)에는 홀센서(156)의 전기신호를 증폭시켜 출력하는 증폭기(159)를 포함한다.

도 5의 감지장치(150)는 영구자석(155)의 동작을 홀센서(156)가 감지하여 전기신호를 발생시키고, 이 전기신호가 증폭기(159)에서 증폭된 후 발광램프(90)와 제어부(70)로 전달됨으로써 윤활유가 공급되는지 여부를 확인할 수 있다.

10: 이송롤, 11: 베어링,
20: 윤활유펌프, 30: 유압조절장치,
40: 분배장치, 41: 공급배관,
50: 감지장치, 51: 몸체부,
52: 개구부, 53: 개폐부재,
54: 탄성부재, 55: 가동철심,
56: 코일, 57: 안내부재,
70: 제어부, 80: 디스플레이부,
90: 발광램프.

Claims

윤활유펌프로부터 기계장치로 윤활유가 공급되는 경로에 설치되어 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하는 감지장치; 및
상기 감지장치에 의해 감지된 정보를 표시하는 표시수단을 포함하되,
상기 감지장치는
내부에 윤활유가 통과하는 개구부를 갖춘 몸체부;
상기 몸체부에 진퇴 가능하게 설치되며 상기 개구부를 폐쇄한 상태를 유지하다가 윤활유의 공급압력에 밀려 상기 개구부를 개방하도록 동작하는 개폐부재;
상기 개구부를 폐쇄하는 방향으로 상기 개폐부재를 이동시키는 탄성부재;
상기 개폐부재에 연결된 가동철심;
상기 가동철심 외측에 설치되며 상기 가동철심의 동작에 의해 전기신호를 발생시키는 코일;
상기 코일 내측에 설치되어 상기 가동철심의 진퇴를 안내하는 안내부재; 및
상기 안내부재는 상기 가동철심의 원활한 진퇴를 위해 상기 가동철심의 진퇴방향으로 길게 형성된 에어배출홈을 포함하는 윤활유 공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 기계장치는 이송롤들에 설치된 다수의 베어링을 포함하고,
상기 윤활유 공급시스템은 상기 다수의 베어링으로 윤활유를 분배하여 공급하는 분배장치를 더 포함하며,
상기 감지장치는 상기 분배장치로부터 상기 베어링들로 윤활유가 공급되는 경로에 설치되어 윤활유가 공급되는지 여부를 감지하고,
상기 표시수단은 디스플레이부와 발광램프 중 적어도 하나를 포함하는 윤활유 공급시스템.
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제2항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 코일의 전기신호에 기초하여 해당 베어링으로 윤활유가 공급되는지 여부를 화면에 표시하는 윤활유 공급시스템.
제2항에 있어서,
상기 발광램프는 상기 몸체부 외면에 설치되며 상기 코일의 전기신호에 따라 점등 또는 소등되는 윤활유 공급시스템.
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