KR20070052525A - 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기를 비롯한 고압 회전부위를 씰링하는 주요부품인 회전씨일의 내구성을 측정 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 지지프레임에 고정되는 커버와, 유입홈과 배출홈 및 그루브가 구비된 하우징과, 상기 하우징에 내재되는 회전축과, 상기 커버 외측 상면 및 하면에 설치되는 블럭과, 상기 커버에 부착된 온도센서로 구성되는 터닝조인트부(10)와; 일측은 지지플레이트에 고정된 모터에 착설된 회전블록에 고정되고 타측은 베어링홀더에 착설된 원형돌부에 고정되며 토크센서를 구비한 회전축으로 구성되는 구동부(20)와; 일측은 상기 베어링홀더에 착설된 원형돌부에 고정되고 타측은 상기 터닝조인트부의 회전축(13)에 고정되는 유니버설조인트와, 상기 하부풀리에 연결되는 회전축에 착설된 엔코더로 구성되는 전달부와; 상기 지지프레임 일측 측면에 구비되고 나사홀이 형성된 매니폴드와, 상기 터닝조인트부의 상측면의 블럭에 구비된 주입구에 파이프로 연결되는 밸브로 구성되는 유압부로 구성된다.

본 발명은 내구성을 측정하여 시험 데이타에 의해 마모나 누유로 인한 장비의 떨림 현상을 가져오는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

회전씨일, 내구성시험기, 터닝조인트부, 오일

Description

고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기{Endurance tester for turning joint seal}

도 1은 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 측단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 분해도이고,

도 4는 본 발명에 따른 터닝조인트부의 구성을 나타내는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

10 : 터닝조인트부 11 : 커버

12 : 하우징 13 : 회전축

14 : 블럭 15 : 유입홈

16 : 배출홈 17 : 온도센서

20 : 구동부 21 : 이송파이프

22 : 지지플레이트 23 : 토크센서

24 : 회전축 30 : 전달부

31 : 베어링홀더 32 : 상부풀리

33 : 유니버설조인트 34 : 회전블록

35 : 엔코더 40 : 유압부

41 : 매니폴드 42 : 밸브

43 : 유압펌프 44 : 오일탱크

본 발명은 고압 회전부위를 씰링하는 터닝조인트용 복합재 씨일 및 회전씨일은 기밀 유지가 안 될 경우 장비에 떨림 및 운전시 조정에 문제가 발생하는 씨일의내구성을 측정 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 운동부품에는 운동부품들간의 마찰을 감소기키기 위한 윤활오일이 공급되는데 이러한 윤활오일이 적재적소에 유지되도록 하면서 외부로 유출되는 것을 저지하기 위해 회전씨일이 사용된다.

그러나, 상기와 같이 오일 씨일은 회전체에서도 사용되는 바, 종래에는 회전체 등에 사용하는 오일 씨일의 내구성을 확인할 수 있는 시험기가 없으므로, 씨일(seal)의 수명을 추측할 수 밖에 없는 문제가 있다.

상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 터닝조인트 씨일 뿐 아니라 회전용 씨일의 어느 것이든 내구성을 시험하여 측정 데이터를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일측 상면에 고정된 지지프레임에 일정높이로 고정되는 커버와, 상기 커버에 내재되고 유입홈과 배출홈 및 그루브가 구비된 하우징과, 상기 하우징에 내재되는 회전축과, 상기 커버 외측 상면 및 하면에 설치되는 블럭과, 상기 커버에 부착된 온도센서로 구성되는 터닝조인트부(10)와; 일측은 지지플레이트에 고정된 모터에 착설된 회전블록에 고정되고 타측은 베어링홀더에 착설된 원형돌부에 고정되며 토크센서를 구비한 회전축으로 구성되는 구동부(20)와; 일측은 상기 베어링홀더에 착설된 원형돌부에 고정되고 타측은 상기 터닝조인트부의 회전축(13)에 고정되는 유니버설조인트와, 상기 하부풀리에 연결되는 회전축에 착설된 엔코더로 구성되는 전달부와; 상기 지지프레임 일측 측면에 구비되고 나사홀이 형성된 매니폴드와, 상기 터닝조인트부의 상측면의 블럭에 구비된 주입구에 파이프로 연결되는 밸브로 구성되는 유압부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 커버는 내측에는 둘레방향으로 내측홈이 구비되고 외측 측면으로 온도센서가 구비되고 상하로 장홀이 구비된 돌출된 돌부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 하우징은 상방으로 관통된 유입홀이 구비되고 둘레방향으로 형성된 유입홈과 하방으로 관통된 배출홈이 구비되고 둘레방향으로 형성된 배출홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 그루브는 상기 하우징의 내측 양 끝면에 구비되고 상기 유입홈과 배출홈 사이에 일정한 간격으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 다음 설명에 의해 본 발명의 기술적범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기를 나타내는 분해도이고, 도 4는 본 발명에 따른 터닝조인트부의 구성을 나타내는 단면도이다.

회전씨일은 일반적으로 금속보강환에 씰립을 형성하는 합성고무를 일체형으로 한 후, 적당한 조임력을 립부에 부여하기 위해 스프링을 끼워넣는 구조로 되어있다. 또한, 금속 보강환의 강성을 이용하여 기계본체에 고정시켜 회전축과의 밀봉은 씰립선단부와 축 표면사이의 상대운동 하에서 아주 얇은 유체막을 형성시킴으로써 저마찰과 장기수명을 확보하며, 유연한 탄성체(Elastomer)로 만들어져 있으며, 기계의 진동과 밀봉체의 압력 변동의 영향에 대하여 안정된 밀봉작용을 확보할 수 있도록 설계되어 립선단부와 축표면과의 접촉상태를 안정된 상태로 확보하는 씰립부와 회전씨일을 하우징에 고정하는 동시에 회전씨일 외주면과 하우징 내면과의 접촉면으로 부터의 유체의 누유 또는 이물질의 유입을 막기 위한 역할을 하는 조립부 와 장시간동안 회전씨일의 긴박력(씰립부 축에 조여주는 힘)을 유지시켜주며 누유를 방지하는 스프링로 구성되어 있으며 본원 특허는 회전용 회전씨일과 복합 고압터닝조인트용 이종복합재씨일의 내구성을 시험하여 필요한 데이터를 얻기 위한 장치에 관한 것으로 하기에 첨부된 도면에 의해 구성과 작용에 대해 설명하기로 한다.

도 1과 도 2를 참조로 하여 구성을 살펴보면, 그림과 같은 구성은 유압모터(43)로 오일을 공급받아 모터(21) 구동에 의해 복합재 씨일(seal)을 비롯한 회전용 씨일의 내구성을 시험하기 위한 내구성시험기(100)는 터닝조인트부(10)와 구동부(20)와 전달부(30) 및 유압부(40)로 구성되어 있으며 상기 터닝조인트부 (10)는 베이스(51)의 일측 상측에 구비된 상기 지지프레임(18)의 일정높이에 설치 고정되고 내측에는 둘레방향으로 내측홈(111)이 구비되며 외측 측면으로 온도센서가 구비되고 상하로 장홀이 구비된 돌출된 돌부(112)가 형성된 커버(11)와, 상기 커버(11)에 내재되고 둘레방향으로 구비된 유입홈(15)의 상부에 관통된 유입홀(151)이 구비되고 둘레방향으로 형성된 배출홈(16) 하방으로 관통된 배출구(161)를 구비하고 상기 유입홈(15)과 배출홈(16) 사이에 축방향으로 일정 간격 구비되는 그루브(152)가 형성되는 하우징(12)과, 상기 하우징(12)에 내재되는 회전축(13)과, 상기 커버(11) 외측 상측면에는 오일을 공급하기 위해 파이프(421)로 연결되어 있는 밸브(42)와 하측면에는 오일의 누유를 확인하기 위한 배출구(161)와 상기 커버(11) 외측에 상하로 장홀이 구비된 돌출된 돌부(112)에 착설되어 고정되는 블럭(14)으로 구성된다.

상기 구동부(20)는 상기 베이스(51) 타측 상면에 구비된 지지플레이트(22)의 일측 측면에 고정되는 모터(21)와, 일단은 상기 지지플레이트(22)의 관통홀(161)을 통해 상기 모터(21)에 착설되고 타단은 회전블록(242)에 구비된 원형홈(243)에 유니버설조인트(33)에 연결되며 원형돌부(341)가 형성된 회전블록(34)에 착설되고 베어링홀더(31)에 구비된 베어링(311)에 고정되어 회동가능하도록 구성되며 외측 측면에 토크센서(23)가 구비된 회전축(24)으로 구성된다.

상기 전달부(30)는 상기 베어링홀더(31)를 사이에 두고 구동부(20)의 회전블록(242)에 구비된 원형홈(243)에 의해 착설되어 연결되며 구성은 일측은 회전블록(34)에 돌출한 원형돌부(341)에 설치되고 베어링홀더(31)에 고정된 베어링(311)에 의해 회동가능하며 타측은 회전블록(342)에 구비된 원형홈(343)에 상기 터닝조인트부(10)에 구비된 회전축(13)과 결합되어 설치되는 유니버설조인트(33)와, 상기 회전블록(34)에 착설되어 고정되고 하부에 구비된 하부풀리(321)에 벨트(322)로 연결되는 상부풀리(32)와 상기 하부풀리(321)에 연결되는 회전축(351)에 연결된 엔코더(35)로 구성된다.

상기 유압부(40)는 상기 지지프레임(18)의 일측면에 착설되고 상기 메인프레임(50)의 하방 내측에 구비된 유압펌프(43)에 파이프(431)로 연결되고 나사홀 (411)이 형성되어 있는 매니폴드(41)와, 상기 터닝조인트부(10)의 상측면에 구비된 블럭(14)에 구비된 주입구(141)에 파이프(421)로 연결되는 밸브(42)와, 상기 밸브(42)에 착설되고 상기 블럭(14)에 연결하는 파이프(421)를 연결해주는 엘보 (422)가 구비되고, 메인프레임(50) 내측 하방에는 오일을 저장하는 오일탱크 (44) 를 구비하며 상기 오일탱크(44)에 저장되어 있는 오일은 유압펌프(43)의 작동으로 공급하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기 터닝조인트부(10)에 구비된 그루브(152)에 회전씨일을 착설하고 모터(21)로 좌우로 구동하게 되면 실제상황과 같은 동작이 이루어지게되며 커버(11)의 외측에 구비된 온도센서(17)는 상기와 같은 동작으로 인한 회전씨일의 온도상태를 측정할 수 있도록 부착된 것이다.

여기서 일렬로 정렬된 다수의 회전축(13, 24)은 축 중심이 편심될 수 있으므로 이것을 보정하기 위하여 유니버설조인트(33)을 설치하여 편심이 되어도 축 중심이 보정되도록 하여 회전시 회전축(13, 24)이 원활하게 회전할 수 있도록 하였다.

또한, 다수의 회전축(13, 24)이 연결되어 있으므로 갑작스런 모터(21)의 동작으로 인해 발생하게 되는 회전토크, 즉, 좌우로 반복적으로 회전하여 발생하게 되는 회전토크를 감지하여 토크량을 감지할 수 있는 토크센서(23)을 설치하였으며 반복적인 회전으로 인해 부드러운 동작상태에 저해가 갈 수 있으므로 견고한 동작 생태를 유지할 수 있도록 베어링홀더(31) 양쪽에 베어링(311)을 구비하였다.

또한, 상기 모터(21)의 회전에 의한 회전력이 상기 회전축(24)으로 전달하면 원형돌부(341)에 착설되어 있는 상부풀리(32)가 회전하고 하방에 구비되어 회전축(351)에 착설된 하부풀리(321)와 엔코더(35)가 회전하게 되면 상기 모터(21)에 의해 좌우로 회전시 설정된 각도만큼 작동하는 것을 측정하게 된다.

도 4에서 보는 바와 같이 터닝조인트부(10)는 커버(11)에 유압펌프(43)의 작 동에 의해 오일이 저장되어 있는 오일탱크(44)로부터 오일을 파이프(431)를 통해 이송받게 되며 상기 지지프레임(18)의 측면에 부착되어 있는 매니폴드(41)에 오일탱크(44)로부터 유입된 오일을 받아 상기 매니폴드(41)에 착설된 밸브(42)를 통해 파이프(421)로 이송하여 상기 커버(11)에 구비되어 있는 블럭(14)을 통해 상기 터닝조인트부(10)로 유입되면 상기 커버(11)에 내재하는 하우징(12)에 오일이 순차적으로 유입하게 된다.

오일이 상기 하우징(12)에 유입되면 유입구(151)에서 압력이 작용하게 되어 둘레방향으로 구비되어 있는 유입홈(15)에 오일이 유입하게 되어 회전축(13)의 회전에 의한 회전력과 오일의 압력이 발생하여 유압이 발생하게 되면 시험하기 위한 조건이 발생하게 된다.

또한, 상기 하우징(12)의 하방에 구비되어 있는 배출구(161)는 씨일의 마모로 발생하게 되는 오일의 누유를 확인할 수 있도록 상기 유입홈(15)와 일정거리를 두고 생성된 배출홈(16)에 구비된 것이며, 상기 하우징(12)의 내측에 구비되어 있는 그루브(152)는 상기 회전축(13)과 터닝조인트부(10) 사이에서 둘레방향으로 구비되고 양측 끝단에 형성되어 있는 홈은 실험하기 위한 회전씨일을 착설시키기 위한 것이다.

상기에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시이며, 다양한 변화와 변형이 가능함은 당업자는 알 수 있을 것이나, 이는 모두 본 출원의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해서 알 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 회전씰이나 고압터닝 이종복합재씨일의 시험기에 의한 내구성을 측정하여 시험 데이타를 제공하고 고압에서 작동시 발생하는 마모나 누유로 인한 문제가 발생할 경우 장비의 떨림 현상을 가져오는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 복합재 씨일을 비롯한 회전용 씨일의 내구성을 시험하기 위한 내구성시험기(100)에 있어서,

   일측 상측면에 고정된 지지프레임(18)에 일정높이로 고정되는 커버(11)와, 상기 커버(11)에 내재되고 유입홈(15)과 배출홈(16) 및 그루브(152)가 구비된 하우징(12)과, 상기 하우징(12)에 내재되는 회전축(13)과, 상기 커버(11) 외측 상면 및 하면에 설치되는 블럭(14)과, 상기 커버(11)에 부착된 온도센서(15)로 구성되는 터닝조인트부(10)와;

   일측은 지지플레이트(22)에 고정된 모터(21)에 착설된 회전블록(241)에 고정되고 타측은 베어링홀더(31)에 착설된 원형돌부(341)에 고정되며 토크센서(23)를 구비한 회전축(24)으로 구성되는 구동부(20)와;

   일측은 상기 베어링홀더(31)에 착설된 원형돌부(341)에 고정되고 타측은 상기 터닝조인트부(10)의 회전축(13)에 고정되는 유니버설조인트(33)와, 상기 하부풀리(321)에 연결되는 회전축(351)에 착설된 엔코더(35)로 구성되는 전달부(30)와;

   상기 지지프레임(18) 측면에 구비되고 나사홀(411)이 형성된 매니폴드(41)와, 상기 터닝조인트부(10)의 상측면의 블럭(14)에 구비된 주입구(141)에 파이프(421)로 연결되는 밸브(42)로 구성되는 유압부(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 커버(11)는 내측에 둘레방향으로 내측홈(111)이 구비되고 외측면에는 온도센서(17)를 구비하며 상하로 돌출된 돌부(112)에 장홀(113)이 형성되는 것을 특징으로 하는 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징(12)은 둘레방향으로 형성된 유입홈(15)에 상방으로 관통된 유입홀(151)이 구비되고 둘레방향으로 형성된 배출홈(16)에 하방으로 관통된 배출홀(161)이 구비되는 것을 특징으로 하는 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 그루브(152)는 상기 하우징(12)의 내측 양 끝단에 구비되고 상기 유입홈(15)과 배출홈(16) 사이에 일정한 간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 회전축(24)은 외측면에 상기 토크센서(23)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압터닝조인트용 이종복합재씨일 내구성 시험기.

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