KR20020001974A - 회전샤프트 승강용 램 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 샤프트의 리프팅과 리프팅량 측정이 가능하고, 메탈 습동부 수리후 메탈에 형성시키는 유막에 의한 샤프트의 미세한 리프팅량을 측정하여 이를 시각적으로 확인 가능하도록 함으로서 정비작업의 생산성 향상과 메탈 습동부의 파손을 방지할 수 있도록 된 회전샤프트 승강용 램을 제공함에 있다.

이에 본 발명은 미끄럼베어링에 설치된 샤프트를 들어올리기 위한 램에 있어서, 상기 램이 샤프트를 리프팅시키기 위한 리프팅부와, 리프팅량을 측정하기 위한 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전샤프트 승강용 램을 제공한다.

Description

회전샤프트 승강용 램{Ram for lifting shaft}

본 발명은 베어링블럭에서 베어링메탈을 슬라이딩 회전힌지로 하는 샤프트를 리프팅하여 하부베어링메탈로부터 일정 갭을 발생하게 하는 샤프트 승강용 램에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프트 하부에 용이하게 설치하여 샤프트 리프팅과 미세한 리프팅량 측정이 가능하도록 된 회전 샤프트 승강용 램에 관한 것이다.

일반적으로 동력축을 지지하는 베어링은 크게 롤러를 사용하는 롤러베어링과 베어링메탈이 사용되는 미끄럼베어링으로 구분되는 데, 미끄럼베어링은 베어링면과 샤프트가 면접촉하는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 베어링메탈은 상부메탈(도시되지 않음)과 하부메탈(103) 상하 두 개로 분리되어 있고, 각각 상,하베어링블럭(101,102) 내부에 장착되며, 상,하베어링블럭(101,102)은 보울트로 체결되는 구조로 되어 있다.

또한, 하부베어링메탈(102)에는 샤프트(100)와의 밀착면에 유막을 형성할 수 있도록 오일이 급유되는 오일홀(104)이 형성되어 도 7에서와 같이 하부베어링블럭(102)에 형성된 오일급유구(105)를 통해 오일이 유입되는 구조로 되어 있다.

이러한 베어링블럭에서 베어링메탈을 교체/수리하고자 하는 경우에는 먼저, 상,하부베어링블럭을 체결하고 있는 보울트를 제거한 후 상부베어링블럭의 보울트체결홀에 아이보울트를 체결하여 크레인 등으로 리프팅하여 취외시키고, 하부베어링메탈을 빼내기 위해서 샤프트를 들어올리게 된다. 이때 샤프트를 리프팅시키기 위해서 램이 사용되며 도 6에 도시된 바와 같이, 작업자는 램(150)을 샤프트(100) 밑에 놓고 별도로 구비된 다이얼게이지(160)를 샤프트(100) 밑에 위치시켜, 잭펌프(170)로 작동되는 램(150)에 의해 리프팅되는 샤프트(100)의 리프팅량을 게이지(160)로 측정함으로서 일정량 샤프트(100)를 들어올린 후 하부베어링메탈(103)을 취외시켰다.

외부로 빼낸 베어링메탈은 샤프트와의 습동부를 스크레핑으로 손질 한 후 분해의 역순을 조립하게 된다.

그러나 상기한 종래의 구조는 샤프트 리프팅시 램의 수직 설치 불량으로 하부베어링메탈의 일측 쏠림현상이 발생하고 이로 인한 습동부 일측이 눌려지는 등의 베어링메탈 파손의 원인이 되었다.

또한, 수리 완료 후 베어링매탈의 습동부에 오일이 제대로 압입되었는지의 여부를 확인할 수 없음으로서, 샤프트 구동시 베어링메탈의 습동부가 손상되어 메탈의 수명 및 설비수명이 단축되고, 이로 인한 수리작업의 과다로 정비비가 상승하게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 요구사항에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 샤프트의 리프팅과 리프팅량 측정이 가능하고, 메탈 습동부 수리후 메탈에 형성시키는 유막에 의한 샤프트의 미세한 리프팅량을 측정하여 이를 시각적으로 확인 가능하도록 함으로서 정비작업의 생산성 향상과 메탈 습동부의 파손을 방지할 수 있도록 된 회전샤프트 승강용 램을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전샤프트 승강용 램의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도,

도 3은 본 발명에 따른 램의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 램을 샤프트 하부에 위치시키는 상태를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 램의 작동상태도,

도 6은 종래기술에 따른 램의 사용상태를 도시한 사시도,

도 7은 미끄럼베어링의 단면을 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 램 12 : 셀

14 : 홀 18 : 캡링

20 : 로드셀 22 : 플렌지

24 : 피스톤로드 28,30 : 오링

32 : 메인스프링 34 : 보조블럭

36 : 권상측정바 38 : 랙

46,48 : 와이어 50 : 측정블럭

52 : 보조로드 54 : 안치베이스

62 : 권상래크 64 : 스프링

66 : 푸시바 70 : 어라운드베이스

72 : 승강용 게이지 74 : 급지용 게이지

78 : 가이드파이프

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 램은 샤프트를 리프팅시키기 위한 리프팅부와 리프팅량을 측정하기 위한 측정부로 이루어진다.

리프팅부는 램의 외형을 이루는 셀과, 셀 내측면에 밀착되고 유압에 의해 승하강작동되는 피스톤로드, 셀 하부에 고정설치되고 피스톤로드의 내측면이 밀착되는 로드셀, 셀 상부로 돌출된 피스톤로드 상단에 고정설치되어 샤프트 하단이 지지되는 보조블럭, 피스톤로드 외측에 끼워져 피스톤로드 하단과 셀 상단 사이에 설치되는 메인스프링으로 이우러진다.

또한, 상기 측정부는 피스톤로드 상단 중앙에 수직 설치되어 슬라이딩셀 내부에 놓여지는 보조로드와, 보조로드 상부 좌우측에서 스프링을 매개로 승하강가능하게 설치되고 보조블럭 상부로 돌출설치되어 샤프트가 놓여지는 안치베이스, 안치베이스 사이에서 보조로드와 스프링을 매개로 승하강가능하게 설치되어 샤프트에 의해 눌려지고 하단은 보조로드 중앙홀로 관통되는 리프팅 측정블럭, 로드셀 저면 중앙에 스프링을 매개로 수직설치되어 보조로드의 중앙홀에 유동가능하게 놓여지고 표면에는 랙이 형성된 권상측정바, 보조로드 하단 좌우측에 중앙이 힌지축으로 회동가능하게 설치되고 내측 선단은 상기 랙에 맞물리고 타측 선단은 보조로드와 리턴스프링으로 연결되는 권상래크, 안치베이스에 고정설치되고 보조로드를 수직관통하여 권상래크 타측 선단 상부에 위치하여 안치베이스 하강시 권상래크를 회동시키기 위한 푸시바, 로드셀과 로드셀 밑면에 부착설치되는 어라운드베이스 사이의 공간을 통해 권상측정바 하단에 연결되는 권상와이어, 상기 공간과 권상측정바 내부를 통해 리프팅 측정블럭 하단에 연결되는 리프팅와이어 및, 램 외측에 설치되고 상기 각 와이어 선단이 연결되어 리프팅 측정블럭의 이동량을 측정하기 위한 게이지로 이루어진다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전샤프트 승강용 램의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도 1의 부분 상세도이며, 도 3은 본 발명에 따른 램의 단면도이다.

상기한 도면에 의하면, 램(10)의 외형을 이루는 원형 셀(12)은 일정길이를 갖는 원통형태로서 셀(12)의 하부 일측면에는 잭펌프의 오일 공급이 가능하도록 홀(12)이 관통형성되고 홀(12)에는 오일 조인트(14)가 설치된다.

셀(12)의 하측부에는 중앙에 형성된 원형홀 내측면에 암나사가 형성되어 로드셀(20)에 하부 외측면에 형성된 수나사가 체결되어 상호 결합되도록 하며, 셀(12)의 상부 내측면에는 상기와 같이 암나사가 형성되어 외측에 수나사가 형성된 캡링(18)이 체결설치된다.

셀(12) 하부에 체결되는 원통형태의 로드셀(20)은 셀(12) 내부에 수직상승되므로서 셀(12)은 외통을 이루고 로드셀(20)은 내통을 이루게 된다. 따라서 외통과내통인 셀(12)과 로드셀(20) 사이에 위치하는 피스톤로드(24)가 셀(12)의 내측면과 로드셀(20)의 외측면에 밀착되어 승하강하게 되는 것이다.

여기서 로드셀(20)의 하단에 형성되는 플랜지(22)는 셀(12)의 직경과 동일하고, 로드셀(20)은 셀(12)의 하단과 로드셀(20)의 플랜지(22)에 형성된 보울트 체결홀을 통해 셀(12)에 보울트로 체결되며, 또한 로드셀(20)의 플랜지(22) 상부면에는 환형으로 오링홈(26)이 형성되어 이 홈(26)에 놓여지는 오링(28)을 매개로 셀(12)과 밀착체결되는 것이다.

셀(12)과 로드셀(20) 사이에 설치되는 피스톤로드(24)는 하단 외측 모서리가 절단되어 테이퍼짐으로서 셀(12)의 홀을 통해 오일이 유입가능하도록 되어 있고, 하부 피스톤부는 내측과 외측에 각각 오링(30)이 설치되어 셀(12)의 내측면과 로드셀(20)의 외측면에 밀착됨으로서 오일이 새는 것을 방지하게 된다.

피스톤로드(24)의 외측면과 셀(12)의 내측면 사이에는 일정공간이 형성되는 데, 이 공간에 피스톤로드(24)에 끼워진 메인스프링(32)이 놓여진다. 따라서 메인스프링(32)의 하단은 피스톤로드(24)의 피스톤부 상부면에 놓여지고 상단은 셀(12) 상부에 설치되는 캡링(18)에 걸려 지지되게 된다. 캡링(18)은 피스톤로드(24) 외측면에 밀착되면 피스톤로드(24) 상단은 캡링(18)을 지나 상부로 돌출되게 된다.

피스톤로드(24) 상단은 단부가 형성되어 보조블럭(34) 저면에 형성된 환형홈이 끼워지며, 보조블럭(34)과 피스톤로드(24)는 보울트로 체결된다.

한편, 로드셀(20)의 하부는 중앙에 소정크기의 홀(40)이 형성되어 권상측정바(36)가 삽입가능하게 되고, 권상측정바(36)에 끼워지는 원형 스프링(42)이홀(40)에 장입되며 스프링(42)의 이탈을 방지할 수 있도록 홀(40)의 상부는 내측으로 돌출형성되어 홀의 상단에 스프링(42) 상부가 걸리도록 하고, 권상측정바(36) 하단에는 스프링(42) 하부가 걸리도록 된 스프링 고정커버(44)를 보울트 체결한다. 고정커버(44)는 중앙에 홀이 형성되어 와이어(46,48)가 유입될 수 있도록 되어 있다.

권상측정바(36)는 가운데가 빈 파이프형태로 표면에는 길이방향을 따라 환형 랙(38)이 연속 형성되고, 상부는 내측으로 테이퍼져 리프팅 측정블럭(50) 하부 선단의 삽입이 원활하게 이루어질 수 있도록 되어 있다.

권상측정바(36) 외측에는 피스톤로드(24) 상단에 체결되어 수직하향된 보조로드(52)가 위치하는 데, 즉 보조로드(52) 상단에는 외측에 수나사가 형성되고 피스톤로드(24) 상단 내측면에는 암나사를 형성하여 상호 체결된다. 보조로드(52)는 중심에 길이방향으로 홀이 형성된 통형태로 홀은 권상측정바(36)와 일정 간격 떨어지도록 하여 권상측정바(36)가 홀에 간섭되지 않고 유동가능하도록 한다.

또한, 보조블럭(34)의 윗면 중앙부에는 좌우측으로 각각 안치베이스(54)가 놓여지고 안치베이스(54)의 하부는 보조블럭(34)을 지나 보조로드(52) 윗면에 형성된 홈으로 삽입된다.

상기 홈 내부에는 스프링(56)이 장착되어 안치베이스(54)를 상승작동시키게 되고 홈으로부터 안치베이스(54)의 이탈을 방지하기 위하여 안치베이스(54) 하부선단에는 외측으로 플랜지를 형성시키고 보조블럭(34) 상부에는 안치베이스(54)의 플랜지가 걸리도록 커버를 설치한다. 각 안치베이스(54)의 윗면은 중앙을 향해 소정각도 하향 경사져 형성된다.

안치베이스(54) 사이에 설치되는 리프팅 츨정블럭(50)은 윗면이 샤프트(100) 길이방향으로 골이 형성되고 하부는 보조블럭(34)을 지나 보조로드(52) 윗면에 형성된 홈을 관통하여 권상측정바(36)의 중심 홀에 위치하게 된다. 또한 츨정블럭(50) 하부 일측에는 외측으로 플랜지를 형성시키고 보조블럭(34) 상부에는 츨정블럭(50)의 플랜지가 걸리도록 커버를 설치하며 홈 저면과 플랜지 사이에는 스프링(58)을 설치하여 츨정블럭(50)을 상승작동시킨다.

또한, 보조로드(52) 밑면에는 보조서포트(60)를 설치하고 보조서포트(60) 선단을 회동축으로 하여 권상래크(62)가 장착된다. 권상래크(62)는 회동축을 중심으로 ㄱ자 형태로 절곡되어 수직부분은 선단이 내측으로 뾰족하게 돌출되어 권상측정바(36)의 랙(38)에 맞물릴 수 있도록 되어 있고, 수평부분은 안치베이스(54)에 설치된 푸시바(66) 바로 밑에 위치하며 선단에는 권상래크(62)의 복귀력을 인가하기 위한 스프링(64)이 보조로드(52) 하부 일측과 연결설치된다.

한편, 로드셀(20)의 하부 플랜지(22)에는 포켓베이스(68)를 사이에 두고 지면에 놓여지는 어라운드베이스(70)가 설치되는 데, 포켓베이스(68)는 일정 부분이 절결되어 로드셀(20)의 플랜지(22)와 어라운드베이스(70) 사이에 공간을 형성시키게 된다.

이 공간을 통해 승강용 게이지(72)와 급지용 게이지(74)에 연결되는 두 개의 와이어(46,48)가 장입되어 하나는 츨정블럭(50) 하부 선단과 연결되고 다른 하나는 권상측정바(36) 하단에 연결된다. 어라운드베이스(70) 중심에는 와이어(46)를 가이드하여 수직이동시키기 위한 도르레(76)가 설치된다.

여기서 와이어(46,48)와 연결되는 게이지(72,74)는 셀(12) 외측면에 설치되는 가이드파이프(78) 상단에 장착되며, 와이어(46)는 가이드파이프(78) 내부를 지나 각 게이지(72,74)에 연결된다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)의 수직점을 측정하는 각도기(80)를 이용하여 램(10)의 중심위치를 샤프트(100) 중심선에 정확히 일치시킨다.

각도기의 자석(82)을 샤프트(100) 하부에 부착시키고 바늘(84)의 끝단부를 수직상태가 되도록 각도기(80)를 조정한 후 샤프트(100) 중심부에서 아래로 내려뜨려져 있는 바늘(84)을 기준으로 본 발명의 램(10) 중심을 바늘(84) 끝에 일치시킨다.

따라서 램(10)의 중심을 정확히 샤프트(100) 하부에 위치시킬 수 있게 된다.

램(10)의 위치설정이 끝나면 승강용 게이지(72)의 수치를 0에 맞추고, 잭펌프(도시되지 않음)를 이용하여 셀(12)과 로드셀(20) 사이로 압유를 공급한다. 공급되는 압유에 의해 피스톤로드(24)가 상승하게 된다.

피스톤로드(24)가 상승함에 따라 피스톤로드(24) 상단에 설치된 보조블럭(34)이 샤프트(100)에 근접하게 되고, 보조블럭(34)에 설치된 츨정블럭(50)이 서서히 샤프트(100) 하부와 접촉되면서 츨정블럭(50)이 하강하게 되고, 츨정블럭(50) 외측에 놓여진 안치베이스(54)에 샤프트(100) 하부가 접촉되면서 샤프트(100)에 의해 안치베이스(54)가 눌려지게 된다.

안치베이스(54)가 눌려짐에 따라 안치베이스(54)에 설치되어 보조로드(52)를 관통하는 푸시바(66)가 보조로드(52) 하부로 밀려나오게 되고 푸시바(66) 선단에 의해 보조로드(52) 하부에 설치된 권상래크(62)가 회동된다.

따라서 회동되는 권상래크(62)의 선단이 권상측정바(36) 표면의 랙(38)에 맞물리면서 보조로드(52)와 권상측정바(36)를 한 몸체로 만들게 되고 보조로드(52)와 권상측정바(36)는 동일하게 움직이게 된다.

이 상태에서 계속 유압을 가함에 따라 피스톤로드(24)는 상승을 계속하고, 권상측정바(36) 또한 상승하게 되는 데, 즉 권상래크(62)에 권상측정바(36)가 물리게 되면 더 이상 안치베이스(54)가 하강할 수 없게 되므로 안치베이스(54)는 상승하는 피스톤로드(24)와 같이 상승되어 샤프트(100)를 리프팅시키게 된다.

이때, 권상래크(62)에 맞물린 권상측정바(36)가 상승하게 되면서 와이어(46)로 연결되어 있는 승강용 게이지(72)의 바늘을 움직이게 된다.

바늘의 움직임이 일정 범위에 들어오게 되면(상기 범위는 게이지의 특성에 따라 달라질 수 있다), 잭펌프의 오일 급유를 멈춰 샤프트(100)를 리프팅한 상태에서 피스톤로드(24)를 정지시키고 하부베어링메탈을 취외시킨다.

상기와 같이 샤프트(100)가 베어링메탈에 대해 쏠림발생없이 수직으로 들어올려짐으로서 베어링메탈 눌림 등에 의한 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

베어링메탈의 수리작업이 끝나면 다시 베어링부재에 장착한 후 급유된 오일을 빼내 피스톤로드(24)를 하강시킨다. 오일이 배출되면 피스톤로드(24)와 셀(12)의 캡링(18) 사이에 설치된 메인스프링(32)의 탄성복귀력에 의해 피스톤로드(24)가하강하게 된다.

램(10)이 원상태로 복귀되면 상부베어링메탈과 상부베어링블럭의 조립작업을 마친다.

이와같이 조립작업이 완료되면, 다시 램(10)에 압유를 공급하여 피스톤로드(24)를 상승시킨다.

상승되는 피스톤로드(24)는 이미 언급한 바와 동일하게 권상측정바(36)를 상승시키게 되는 데, 이때 권상측정바(36)가 상승되면서 와이어(46)가 당겨지고 와이어(46)에 연결된 승강용게이지(72)가 권상측정바(36)의 상승량을 바늘로 표시하게 된다.

바늘의 움직임이 일정범위에 들어오게 되면 오일의 급유를 정지하여 현위치에서 피스톤로드(24)의 상승을 멈춘 후, 다른 급지용 게이지(74)의 바늘 위치를 0에 맞춘다.

다음으로 베어링블럭의 오일 급유구를 통해 베어링메탈과 샤프트(100) 사이에 오일을 급유하고 급지용 게이지(74)의 움직임을 체크한다.

즉, 베어링블럭으로 공급된 오일이 샤프트(100)와 하부베어링메탈 사이에 제대로 도포되게 되면 샤프트(100)가 소량 리프팅되게 되고, 이 리프팅량은 급지용 게이지(74)의 바늘의 움직임을 통해 확인 가능하게 되는 것이다.

바늘이 원하는 범위에 들어오게 되면 정상적으로 오일이 급유되었음을 의미하므로 모든 작업을 완료하고 샤프트(100)를 구동시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 회전샤프트 리프팅량 측정용 램에 의하면, 샤프트 쏠림에 의한 베어링메탈의 손상을 방지하고 별도의 리프팅 측정장치가 필요없이 정확한 샤프트 상승량을 측정할 수 있다. 따라서 효율적인 정비작업을 수행할 수 있고, 베어링메탈과 샤프트의 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 미끄럼베어링에 설치된 샤프트를 들어올리기 위한 램에 있어서,

   상기 램이 샤프트를 리프팅시키기 위한 리프팅부와, 리프팅량을 측정하기 위한 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전샤프트 승강용 램.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리프팅부는 램의 외형을 이루는 셀과, 셀 내측면에 밀착되고 유압에 의해 승하강작동되는 피스톤로드, 셀 하부에 고정설치되고 피스톤로드의 내측면이 밀착되는 로드셀, 셀 상부로 돌출된 피스톤로드 상단에 고정설치되어 샤프트 하단이 지지되는 보조블럭, 피스톤로드 외측에 끼워져 피스톤로드 하단과 셀 상단 사이에 설치되는 메인스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전샤프트 승강용 램.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 측정부는 피스톤로드 상단 중앙에 수직 설치되어 슬라이딩셀 내부에 놓여지는 보조로드와, 보조로드 상부 좌우측에서 스프링을 매개로 승하강가능하게 설치되고 보조블럭 상부로 돌출설치되어 샤프트가 놓여지는 안치베이스, 안치베이스 사이에서 보조로드와 스프링을 매개로 승하강가능하게 설치되어 샤프트에 의해 눌려지고 하단은 보조로드 중앙홀로 관통되는 리프팅 측정블럭, 로드셀 저면 중앙에 스프링을 매개로 수직설치되어 보조로드의 중앙홀에 유동가능하게 놓여지고 표면에는 랙이 형성된 권상측정바, 보조로드 하단 좌우측에 중앙이 힌지축으로 회동가능하게 설치되고 내측 선단은 상기 랙에 맞물리고 타측 선단은 보조로드와 리턴스프링으로 연결되는 권상래크, 안치베이스에 고정설치되고 보조로드를 수직관통하여 권상래크 타측 선단 상부에 위치하여 안치베이스 하강시 권상래크를 회동시키기 위한 푸시바, 로드셀과 로드셀 밑면에 부착설치되는 어라운드베이스 사이의 공간을 통해 권상측정바 하단에 연결되는 와이어, 상기 공간과 권상측정바 내부를 통해 리프팅 측정블럭 하단에 연결되는 와이어 및, 램 외측에 설치되고 상기 각 와이어 선단이 연결되는 승강용 게이지와 급지용 게이지로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전샤프트 승강용 램.