KR200224102Y1 - 베어링 분해 조립용 공구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 베어링하부를 로터의 회전축에 밀접하게 매달리게 하고, 상기 베어링하부를 상기 회전축에서 회전시키므로써, 베어링을 안전하고 용이하게 분해 및 조립하고, 결합부위의 손상을 줄일 수 있는 베어링 분해 조립용 공구를 제공하려는 것이다.

본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 베어링상부와 베어링하부로 분해 및 조립 가능하게 형성된 베어링을 회전축의 원주방향으로 분해시킨다. 그러한 베어링 분해 조립용 공구에는 상기 회전축의 원주방향으로 상기 회전축의 반을 감싸안을 수 있게 형성된 굴곡부(100)가 형성되어 있다. 그리고, 베어링 분해 조립용 공구는 상기 굴곡부(100)에서 상기 베어링하부의 결합면에 수평하게 연장된 양쪽 단부(101)에 고정되어, 상기 베어링하부의 결합면에 장착볼트(112)로 체결되도록, 다수의 볼트구멍(111)이 형성된 고정판(110)을 포함한다. 또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부(100)에는 상기 회전축의 원주면을 따라 원주방향으로 회전하는 다수의 베어링바퀴(120)가 결합되어 있다. 또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부(100)에서 연장하는 상기 양쪽 단부(101)에는 상기 회전축을 따라 회전시에 상기 베어링 하우징의 내면에 접촉하지 않도록 모따기 가공이 되어 있다.

Description

베어링 분해 조립용 공구

본 고안은 베어링 분해 조립용 공구에 관한 것이며, 특히, 발전소의 대형터빈에 장착된 틸팅 패드 베어링(tilting pad bearing)과 같은 대형 베어링을 분해 및 조립시에 사용되는 베어링 분해 조립용 공구에 관한 것이다.

통상적으로 발전소에서는 대한민국 표준형 500 메가와트(megawatt)급 개스터빈이 설치되어 있다. 이런 대용량 개스터빈의 베어링 하우징에는 틸팅 패드 베어링이 장착되어 있다.

틸팅 패드 베어링은 회전축의 움직임에 따른 미끄럼 패드의 자동 조심 작용(自動彫心作用)으로 불안전 진동을 일으키지 않게 하고, 4만 회전 이상의 고속 회전에서도 안정되게 작동하도록 특수 설계된 베어링이다. 또한, 이런 틸팅 패드 베어링은 대용량 개스터빈의 규격에 맞게 대형이고 매우 무겁기 때문에, 베어링상부와 베어링하부가 분해 및 조립될 수 있게 구성된 베어링이다.

그러한 베어링은 도 1에 보이듯이, 베어링상부(10)와 베어링하부(20)로 분해 및 조립되도록 되어 있다. 그러한 베어링상부(10)와 베어링하부(20)에는 상기 회전축과 미끄럼 결합하는 다수의 미끄럼 패드(21)가 패드고정볼트(22)로 체결되어 있다. 또한, 상기 베어링의 베어링상부(10)와 베어링하부(20)의 결합면에는 체결볼트(11)가 결합될 수 있게 체결볼트용 볼트구멍(15, 25)들이 형성되어 있다. 그러한 베어링상부(10)와 베어링하부(20)는 상하 맞춤 핀과 체결볼트(11)에 의해서 내경의 축방향으로 삽입되는 회전축을 감싸게 조립된다.

이런 베어링은 베어링 하우징의 내부에 형성된 결합부(fitting part)에서 심 패드(shim pad)로 장착되어 있다. 여기에서, 심 패드는 상기 베어링 하우징에 상기 베어링을 안착시킬 수 있게 결합부위에 삽입되는 얇은 금속판이다. 또한, 베어링 하우징은 그 내부가 베어링을 감싸서 조립할 수 있게 형성되어 있다. 이렇게 형성된 베어링 하우징에 장착된 베어링은 로터를 분해 조립시키지 않은 상태에서 분해 및 조립된다.

종래 기술에 따른 베어링 분해방법은 도 2에 보이듯이, 로터를 분해시키지 않은 상태에서, 상기 베어링을 분해 시키도록 기중기를 사용한다. 이런 기중기는 분리된 베어링의 베어링상부를 인양한다. 그러한 베어링의 베어링하부(20)는 로터의 회전축(2)의 하부에 배치되어 베어링 하우징(3)에 안착되어 있다. 따라서, 작업자는 상기와 같은 베어링하부(20)를 외부로 분해 시키기 위해 기중기의 체인블럭에서 연장하는 인양줄(1)을 베어링하부(20)의 한쪽 단부(23)에 묶는다. 그리고, 작업자는 체인블럭을 조작하여 인양줄(1)을 상향(화살표 a로 표시된 방향)으로 인양시킨다. 이때, 베어링하부(20)의 한쪽 단부(23)는 상기 회전축(2)을 따라서 원주방향(화살표 b로 표시된 방향)으로 이동되고, 다른쪽 단부(24)는 베어링 하우징(3)의 내부로 이동된다. 그리고, 상기 체인블럭의 인양줄(1)을 좀 더 인양할 경우에는, 베어링하부(20)가 상기 회전축(3)을 따라 원주방향(b)으로 회전하면서, 베어링 하우징(3)의 상부로 빠져 나오게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 베어링 분해방법에서는 단순히 기중기의 체인블럭과 인양줄을 사용하여 베어링하부를 로터의 회전축을 따라 회전시켜 빼내기 때문에, 베어링하부가 장착되는 베어링 하우징의 결합부와 심 패드를 크게 손상시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 베어링 분해방법에서는 상기 심 패드를 손상시킬 뿐만 아니라, 심 패드의 위치를 수정시키기 위해서는 심 패드의 접촉상태를 확인하는 정비작업을 수행해야 하기 때문에 다수의 베어링 분해 및 조립작업을 필요로 한다. 따라서, 작업이 매우 어렵고 정비품질을 저하시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 베어링 분해방법에서는 베어링하부를 상기 회전축의 원주방향으로 회전시키는 도중, 회전축에 충격을 가하여 회전축의 장착위치를 변화시킬 수 있으며, 회전축의 표면에 긁힘 현상을 발생시키는 단점이 있다.

또한, 종래의 베어링 분해방법에서는 베어링하부를 회전축의 축방향으로 움직이기 때문에, 베어링하부가 장착된 로터를 손상시키는 단점이 있다.

본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 베어링하부를 로터의 회전축에 밀접하게 매달리게 하고, 상기 베어링하부를 상기 회전축에서 회전시키므로써, 베어링을 안전하고 용이하게 분해 및 조립하고, 결합부위의 손상을 줄일 수 있는 베어링 분해 조립용 공구를 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 베어링을 설명하기 위한 분해조립도.

도 2는 종래 기술에 따른 베어링 분해방법을 설명하기 위한 단면도.

도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 베어링 분해 조립용 공구를 설명하기 위한 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 베어링 분해 조립용 공구의 결합관계를 설명하기 위한 분해사시도.

도 5는 도 3에 도시된 베어링 분해 조립용 공구의 사용방법을 설명하기 위한 단면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

100 : 굴곡부 110 : 고정판

120 : 베어링바퀴 121 : 베어링축

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 베어링상부와 베어링하부로 분해 및 조립이 가능하게 형성된 베어링을 회전축의 원주방향으로 분해시키는 베어링 분해 조립용 공구가 제공된다. 그러한 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구에는 상기 회전축의 원주방향으로 상기 회전축의 반을 감싸안을 수 있게 형성된 굴곡부가 형성되어 있다. 또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 굴곡부에서 상기 베어링하부의 결합면에 수평하게 연장된 양쪽 단부에 고정되어, 상기 베어링하부의 결합면에 장착볼트로 체결되도록, 다수의 볼트구멍이 형성된 고정판을 포함한다.

또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부에는 상기 회전축의 원주면을 따라 원주방향으로 회전하는 다수의 베어링바퀴가 결합되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부에서 연장하는 상기 양쪽 단부에는 상기 회전축을 따라 회전시에 상기 베어링 하우징의 내면에 접촉하지 않도록 모따기 가공이 되어 있는 것이 바람직하다.

아래에서, 본 고안에 따른 베어링 분해 조립용 공구의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 베어링 분해 조립용 공구를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 베어링 분해 조립용 공구의 결합관계를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 베어링 분해 조립용 공구의 사용방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 3에 보이듯이, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 가볍고 강성이 강한 재질인 알루미늄으로 제작된다. 이런 베어링 분해 조립용 공구는 로터의 회전축을 감싸게 체결할 수 있게 소정폭과 두께를 갖는 굴곡된 바형상으로서, 상기 회전축의 외경에 대응한 원주율을 갖는 반환 형상의 굴곡부(100)를 갖는다. 이런 굴곡부(100)의 양쪽 단부(101)는 베어링의 결합면에 수평하게 고정되는 두개의 고정판(110)이 다수의 결합볼트(103)들로 고정될 수 있게 길이방향으로 연장되게 형성되어 있다. 또한, 상기 양쪽 단부(101)의 상부모서리는 상기 베어링 하우징의 내면에 접촉하지 않도록 모따기 가공이 되어 있다. 그리고, 고정판(110)에는 베어링의 결합면에 형성된 체결볼트용 볼트구멍을 이용하여 장착볼트로 체결될 수 있게 다수의 볼트구멍(111)들이 형성되어 있다. 그러한 베어링 분해 조립용 공구는 베어링의 베어링하부(20)에 고정될 수 있는 길이를 갖는다. 그리고, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 상대적으로 무게가 가볍고 강성이 강한 알루미늄 재질을 갖는다.

도 4에 보이듯이, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부(100)의 양쪽 단부(101)에는 연결볼트(103)로 고정판(100)이 결합되어 있다. 이런 굴곡부(100)에는 로터의 회전축에 장착되어 회전할 때에, 자동 조심 작용(自動彫心作用)을 하도록 굴곡부(100)에는 다수의 베어링바퀴(120)들이 배치되어 있다. 이런 베어링바퀴(120)들은 두개의 베어링축(121)에 회전 가능하게 고정된다. 그리고, 베어링축(121)은 상기 굴곡부(100)의 측면에 베어링바퀴(120)들이 배치될 수 있도록, 굴곡부(100)의 폭방향으로 형성된 관통공에 각각 삽입되어 결합된다. 이때, 굴곡부(100)의 내경과 상기 회전축(2)의 외표면이 서로 접촉하지 않도록 베어링바퀴(120)들의 외원주면은 굴곡부(100)의 내경보다 안쪽으로 돌출되게 위치한다. 이렇게 돌출된 베어링바퀴(120)들은 상기 회전축(2)의 원주면에 선접촉하여 회전하게 되어 있다.

아래에서, 앞서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 장착방법 및 사용방법에 대해서 설명하겠다.

도 5에 보이듯이, 베어링상부(10)를 베어링하부(20)로부터 분리시키고, 기중기를 이용하여 분리된 베어링상부(10)를 상향으로 인양한다. 그리고, 작업자는 베어링 하우징(3)에 안착된 베어링하부(20)으 ㅣ상부에 베어링 분해 조립용 공구를 배치시킨다. 이렇게 배치된 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부(100)는 회전축(2)을 감싸게 된다. 그리고, 작업자는 상기 굴곡부(100)에서 양 단부방향으로 연장된 고정판(110)을 베어링하부(20)의 결합면에 장착볼트(112)로 고정시킨다. 이때, 작업자가 장착볼트(112)를 조일 경우에, 베어링하부(20)의 미끄럼 패드(21)는 회전축(2)에 밀착되고, 이렇게 회전축(2)에 베어링하부(20)의 미끄럼 패드(21)와 베어링바퀴(120)가 밀착된 상태에서 오일잭(도시안됨) 등을 사용하여 회전축(2)을 상향으로 들어 올린다. 그러면, 베어링하부(20)의 바깥 원주면과 베어링 하우징(3)과의 사이에는 갭이 형성되며, 이런 상태에서 기중기에 연결된 인양줄(1)을 베어링 분해 조립용 공구에 연결하고 인양줄(1)을 상향으로 들어올린다.

그러면, 회전축(2) 둘레에 접해 있는 미끄럼 패드(21)의 미끌림과 베어링바퀴(120)의 회전에 의해 베어링하부(20)와 베어링 분해 조립용 공구는 회전축(2)을 중심축으로 회전 가능하게 되며, 이때, 작업자는 기중기의 체인블럭에서 연장된 인양줄(1)을 사용하여 베어링하부(20)를 원주방향(화살표 b로 표시된 방향)으로 회전 시킨다. 이렇게 회전하는 베어링하부(20)는 굴곡부(100)에 결합된 베어링바퀴(120)으 ㅣ회전과, 미끄럼 패드(21)의 미끌림에 의해서 회전축(2)의 상부로 빠져나오게 된다.

아래에서 앞서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구를 이용하여 베어링을 조립하는 방법에 대해서 설명하겠다.

먼저, 작업자는 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구의 굴곡부(100)를 베어링 하우징(3)의 안착부위에 배치시킨다. 그리고, 굴곡부(100)의 안쪽에 회전축(2)을 위치시키면 굴곡부(100)는 회전축(2)의 원주둘레에서 중간이하의 아랫면을 감싸게 되며 베어링바퀴(120)는 회전축(2)에 접하게 되고 고정판(110)이 상향으로 향하게 된다. 이러한 베어링하부(20)는 회전축(2)의 원주둘레에서 중간이상의 윗면을 감싸도록 배치된다. 그리고, 베어링하부(20)의 결합면은 상기와 같이 배치된 베어링 분해 조립용 공구와 장착볼트(112)로 결합된다. 이때, 작업자는 오일잭 등으로 회전축을 상향으로 들어 올린 상태에서 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구와 베어링하부(20)를 회전축(2)을 중심으로 원주방향으로 회전시킨다. 이렇게 회전하는 베어링하부(20)는 결합된 베어링 분해 조립용 공구에 의해서 회전축(2)에 매달리고, 회전축(2)의 하부에 위치하게 된다. 이와 동시에, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 회전축(2)의 상부에 위치하게 된다.

작업자는 오일잭을 조절하여 베어링하부를 베어링 하우징에 안착시킨 후에 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구를 베어링하부(20)에서 분리시키고, 베어링상부를 베어링하부(20)에 체결볼트로 고정하므로써, 베어링을 회전축(2)에 장착한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 베어링하부를 회전축에 매달고, 회전축을 중심으로 원주방향으로 원할하게 회전하게 하므로써, 베어링 하우징의 결합부와 심 패드를 손상시키지 않고, 베어링을 분해 및 조립시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 상대적으로 가볍고 강성이 큰 재질인 알루미늄 합금 재질로 제작되어 취급이 용이한 장점이 있다.

또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 다수의 베어링 분해 및 조립 작업을 필요로 하는 심 패드의 접촉상태를 확인하는 정비작업에서 용이하게 베어링하부를 회전축을 따라 회전시킬 수 있기 때문에 베어링 정비작업이 매우 용이하고 정비품질을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구는 베어링 분해 및 조립도중 베어링하부를 축방향으로 이동시키지 않고, 베어링하부를 안정되게 회전시킬 수 있기 때문에, 회전축의 표면에 긁힘 현상과 로터의 손상을 막을 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 베어링 분해 조립용 공구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

1. 베어링상부와 베어링하부로 분해 및 조립이 가능하게 형성된 베어링을 회전축의 원주방향으로 분해시키는 베어링 분해 조립용 공구에 있어서,

   상기 회전축의 원주둘레를 따라 상기 회전축의 원주길이의 반을 감싸안을 수 있게 형성된 굴곡부(100)와,

   상기 굴곡부(100)에서 상기 베어링하부의 결합면에 수평하게 연장된 양쪽 단부(101)에 고정되어, 상기 베어링하부의 결합면에 장착볼트(112)로 체결되도록, 다수의 볼트구멍(111)이 형성된 고정판(110)및,

   상기 회전축에 접하여 자유로운 회전이 가능하도록 상기 굴곡부(100)에 설치되는 다수의 베어링바퀴(120)를 포함하여,

   상기 다수의 베어링바퀴(120)가 회전함에 따라 상기 굴곡부(100)가 상기 회전축의 원주를 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 베어링 분해 조립용 공구.
2. 제1항에 있어서, 굴곡부(100)에서 연장하는 상기 양쪽 단부(101)에는 상기 회전축을 따라 회전시에, 상기 베어링 하우징의 내면에 접촉하지 않도록 모따기 가공이 되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 분해 조립용 공구.