KR20090006444U - 축 결합 부품 분해 지그 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장착 프레임(10)에 수직하게 세워진 크랭크 축(CS)부위를 감싸는 지그 장치가 크랭크 축(CS)을 가압하는 가압 실린더(1)를 갖추고, 크랭크 축(CS)에 압착된 상태에서 가열되는 구성부품(A,B,C)을 지지하는 지그 프레임으로 구성됨에 따라, 구성부품(A,B,C)이 약 110℃ ~ 170℃ 정도로 가열되어져 결합 상태가 느슨해 진 상태에서 가압 실린더(1)를 매개로 크랭크 축(CS)에 가해지는 하 방향 가압력(F)으로 구성부품(A,B,C)을 손쉽게 분리함은 물론, 크랭크 축(CS)에서 분리된 구성부품(A,B,C)을 크랭크 축(CS)을 감싼 지그 프레임을 통해 안착한 상태에서 이동하므로, 작업자의 안전 사고도 충분히 예방할 수 있는 특징이 있게 된다.

축, 분해, 지그

Description

축 결합 부품 분해 지그 장치{Shaft assembling member disassembly jig apparatus}

본 고안은 축 결합 부품 분해 장치에 관한 것으로, 특히 고온 가열된 부품을 보다 용이하게 분해 할 수 있도록 된 축 결합 부품 분해 지그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 한번 사용되었던 장치들의 수명이 다하게 되면, 고철로 분류된 후 용융로에서 다시 녹여 재활용되고 있다.

이러한 고철은 작동을 위한 다양한 부품들이 모두 장착된 상태로 제공됨에 따라, 용융로 쪽으로 이동해 용융하기 전 결합된 부품들 즉, 베어링이나 링과 같이 축과는 서로 다른 재질을 갖는 결합 부품들을 모두 분리·제거하여야 하는 작업을 면저 거치게 된다.

일례로, 대형 차량의 크랭크 축(Crank Shaft)의 경우 크랭크 축에 베어링을 비롯한 편심 링등이 결합되어 있고, 크랭크 축을 용융하기 위해서는 베어링과 편심 링등을 모두 분해 제거하여야 만 하므로, 이를 위한 사전 작업이 수행되어진다.

하지만, 이와 같은 크랭크 축은 대형 크기이면서 특히, 크랭크 축에 결합된 편심 링이 매우 강한 압착 상태임에 따라, 크랭크 축에서 편심 링을 분리하는 작업 에 어려움이 있게 된다.

즉, 크랭크 축에서 편심 링을 분리하기 위해서는 통상적으로, 편심 링을 약 110℃ ~ 170℃ 정도로 가열한 후, 크랭크 축과 편심 링 간 압착 상태가 어느 정도 느슨해 진 다음, 크랭크 축에서 편심 링을 분리하는 작업을 수행하게 되는데, 이러한 작업 시 가열된 편심 링이 다시 압축되는 냉각 전 신속하게 빼내야 하지만, 편심 링과 크랭크 축 간이 고온인 상태에서 이루어지는 작업으로 인해 상당한 불편과 주의는 물론, 작업자의 안전 사고 위험도 높은 취약성이 있게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 다수의 부품이 강하게 압착된 축에서 부품을 가열한 후 분리할 때, 축을 가압함과 더불어 분리되는 부품을 지지하면서 분리 작업이 이루어지도록 축 부위를 감싸는 지그 장치를 이용함에 따라, 가열로 인한 고온 상태에서도 축으로부터 부품을 빠르고 용이하게 분리함은 물론, 분리 작업에 따른 작업자의 안전 사고 위험이 거의 없는 상태에서 작업이 이루어지도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 축 결합 부품 분해 지그 장치가 구동원에 연결된 가압 실린더와;

상기 가압 실린더를 장착하는 실린더 프레임;

상기 실린더 프레임에 수직하게 결합되어진 다수로 이루어진 지지 컬럼 및;

상기 지지 컬럼의 하단 부위로 결합되면서, 크랭크 축이 통과되도록 홀을 형성함과 더불어 크랭크 축에서 분리되는 구성부품이 놓여지는 부품 안착 프레임;

으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이에 더해, 상기 부품 안착 프레임에는 슬라이딩(Sliding)결합된 지지 블록과, 상기 지지 블록을 관통해 회전 방향에 따라 전·후진 이동되는 가압 축으로 이루어진 다수의 가압 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 고안에 의하면, 실린더를 이용해 축 쪽으로 강한 가압력을 가하면서 고온으로 가열된 부품을 지지하는 지그를 이용해 축을 감싸면서 부품 분리 작업이 이루어짐에 따라, 축에 강하게 압착된 부품을 가열하면서 분리하는 작업이 용이하면서도 작업자의 안전 사고 위험을 제거해줄 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 고안에 따른 축 결합 부품 분해 지그 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 고안에 따른 지그 장치는 구동원에 연결된 가압 실린더(1)와, 상기 가압 실린더(1)를 장착하고 장착 프레임(10)에 수직하게 세워진 크랭크 축(CS)부위를 감싸는 지그 프레임으로 구성되어진다.

이와 더불어, 상기 지그 장치는 이동을 위한 리프터(Lifter)나 크레인(Crane)과 결합되는데, 이는 통상적으로 작업 라인으로 설치된 설비들을 이용함에 따라, 지그 장치가 별개 부품으로 서 이용되어진다.

여기서, 상기 가압 실린더(1)는 유압을 사용하는 유압 실린더나, 공압을 사용하는 에어 실린더 타입이며, 구동원은 작업 라인에 설치된 장치에 호스를 이용해 연결되어진다.

또한, 상기 가압 실린더(1)는 약 300ton이나 300bar ~ 400bar 정도의 사양을 갖는다.

그리고, 상기 지그 프레임은 위쪽으로 가압 실린더(1)가 위치되도록, 상기 가압 실린더(1)를 장착하는 실린더 프레임(2)과, 상기 실린더 프레임(2)에 수직하게 결합되어진 지지 컬럼(3) 및 상기 지지 컬럼(3)의 하단 부위로 결합되면서, 크랭크 축(CS)이 통과되도록 홀을 형성함과 더불어 분리되는 구성부품(A,B,C)이 놓여지는 부품 안착 프레임(4)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 지지 컬럼(3)은 실린더 프레임(2)과 부품 안착 프레임(4)을 안정적으로 지지하도록, 등 간격으로 3개나 또는 4개로 구성되어진다.

이에 더해, 상기 지그 프레임에는 구성부품(A,B,C)의 형상에 따라 부품 안착 프레임(4)에 얹혀지지 못할 경우를 위해, 상기 부품 안착 프레임(4)으로 가압 부재(5)를 더 구비하게 되며, 상기 가압 부재(5)는 부품 안착 프레임(4)에 슬라이딩(Sliding)결합된 지지 블록(6)과, 상기 지지 블록(6)을 관통해 회전 방향에 따라 전·후진 이동되는 가압 축(7)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 가압 축(7)은 통상적으로, 볼트를 이용하게 된다.

또한, 상기 가압 축(7)은 구성부품(A,B,C)을 안정적으로 지지하도록, 등 간격으로 3개나 또는 4개로 구성되어진다.

그리고, 상기 가압 부재(5)는 지그 장치에서 탈·장착되는데, 즉 가압 부재(5)가 사용되지 않는 경우는 가압 부재(5)를 이루는 지지 블록(6)을 부품 안착 프레임(4)으로부터 잡아 당겨 분리하고, 가압 부재(5)가 사용되지 않는 경우는 부품 안착 프레임(4)쪽으로 밀어 결합해 사용하게 된다.

이하 본 고안의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 고안은 장착 프레임(10)에 수직하게 세워진 크랭크 축(CS)부위를 감싸는 지그 장치가 크랭크 축(CS)을 가압하는 가압 실린더(1)를 갖추고, 크랭크 축(CS)에 압착된 상태에서 가열되는 구성부품(A,B,C)을 지지하는 지그 프레임으로 구성됨에 따라, 구성부품(A,B,C)이 약 110℃ ~ 170℃ 정도로 가열되어져 결합 상태가 느슨해 진 상태에서 가압 실린더(1)를 매개로 크랭크 축(CS)에 가해지는 하 방향 가압력(F)으로 구성부품(A,B,C)을 손쉽게 분리함은 물론, 크랭크 축(CS)에서 분리된 구성부품(A,B,C)을 크랭크 축(CS)을 감싼 지그 프레임을 통해 안착한 상태에서 이동 하므로, 작업자의 안전 사고도 충분히 예방할 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 본 고안의 지그 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 크랭크 축(CS)부위에 약 300ton이나 300bar ~ 400bar 정도의 가압력(F)을 가하는 가압 실린더(1)가 구비되고, 크랭크 축(CS)으로부터 분리된 구성부품(A,B,C)을 안착하도록, 크랭크 축(CS)부위를 감싸게 수직하게 결합되어진 지지 컬럼(3)의 끝단으로 결합된 부품 안착 프레임(4)으로 구성되어진다.

이에 더해 상기 지그 장치에는 크랭크 축(CS)에서 분리된 구성부품(A,B,C)을 측면에서 가압 지지하도록, 부품 안착 프레임(4)부위에 슬라이딩 이동되는 가압 부재(5)를 더 구비하게 된다.

이와 같은 지그 장치는 크랭크 축(CS)으로부터 각 구성 부품(A,B,C)를 분리할 때, 도 2(가)에 도시된 바와 같이 장착 프레임(10)에 크랭크 축(CS)을 수직하게 세워준 다음, 크랭크 축(CS)에 압착된 구성 부품(A, 일례로, 편심 링)을 토치를 이용해 약 110℃ ~ 120℃ 정도로 가열시켜, 크랭크 축(CS)과 구성 부품(A)간의 결합력을 느슨하게 만들어 주게 된다.

이어, 작업 라인의 설비인 리프터나 크레인을 이용해 지그 장치를 들어 크랭크 축(CS)쪽으로 이동시킨 후, 지그 장치를 이루는 부품 안착 프레임(4)이 크랭크 축(CS)의 구성 부품(A)부위로 위치시켜 준 다음, 가압 실린더(1)를 작동해 크랭크 축(CS)에 약 300ton(또는, 300bar ~ 400bar) 정도의 가압력(F)을 가해주게 된다.

이와 같이 상기 가압 실린더(1)가 크랭크 축(CS)을 가압함에 따라, 가압 실린더(1)의 가압 방향으로 크랭크 축(CS)이 밀려나면서 가열로 인해 느슨해진 구성 부품(A)이 완전히 분리되어진다.

이러한 분리 작업이 완료되면, 지그 장치를 다시 들어 올려 도 3(가)에 도시된 바와 같이, 부품 안착 프레임(4)에 구성 부품(A)이 놓여진 상태에서 지그 장치를 크랭크 축(CS)으로부터 이동시켜, 크랭크 축(CS)에서 분리된 구성 부품(A)을 다른 장소로 이동시켜 주게 된다.

또한, 크랭크 축(CS)의 압착된 다른 구성 부품(B.C)들의 분리 작업도 동일하게 이루어지는데 즉, 도 2(나)에 도시된 바와 같이 장착 프레임(10)에 크랭크 축(CS)을 반대쪽으로 수직하게 세워준 다음, 압착된 구성 부품(B)을 토치를 이용해 약 160℃ ~ 170℃ 정도로 가열해 결합력을 느슨하게 형성하게 된다.

이때, 작업자의 크랭크 축(CS)에 대한 작업을 용이하게 하도록 필요 시, 크랭크 축(CS)을 감싸면서 작업자가 작업을 하는 보조 프레임(20)을 설치한다.

이어, 크랭크 축(CS)쪽으로 지그 장치를 이동시키면서 부품 안착 프레임(4)부위가 구성 부품(B)쪽에 위치되도록 한 다음, 약 300ton(또는, 300bar ~ 400bar) 정도로 가압력(F)을 가압 실린더(1)로 크랭크 축(CS)에 가해 크랭크 축(CS)과 구성 부품(B)을 완전히 분리시켜 주게 된다.

이때, 상기 지그 장치를 이루는 부품 안착 프레임(4)이 구성 부품(B)을 지지하지 못하는 경우는, 상기 부품 안착 프레임(4)에 구비된 가압 부재(5)를 이용해 구성 부품(B)을 고정해 주게 된다.

즉, 상기 구성 부품(B)부위로 부품 안착 프레임(4)이 위치된 상태에서 가압 부재(5)를 이루는 가압 축(7)을 회전시켜 주면, 상기 가압 축(7)이 지지 블록(6)으 로부터 구성 부품(B)쪽으로 이동되면서 접촉 고정되고, 이를 통해 가압 실린더(1)의 가압력(F)으로 밀려나는 크랭크 축(CS)으로부터 분리된 구성 부품(B)을 잡아줌에 따라, 도 3(가)와 같이 지그 장치를 이용해 분리된 구성 부품(B)을 다른 장소로 이동시켜 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 구성 부품(A,B)과 같은 편심 링이 아닌 구성 부품(C)의 경우도 구성 부품(A,B)과 같은 작업 방식을 통해 모두 분리한 후, 도 3(나)에 도시된 바와 같이 지그 장치를 이용해 모두 수거하게 되면, 다수의 구성 부품(A,B,C)이 모두 제거된 크랭크 축(CS)을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 축 결합 부품 분해 지그 장치의 구성도

도 2(가),(나)는 본 고안에 따른 지그 장치를 이용해 축 결합 부품을 분리하는 작업도

도 3(가),(나)는 본 고안에 따른 지그 장치를 이용한 축 결합 부품 분해 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가압 실린더 2 : 실린더 프레임

3 :지지 컬럼 4 : 부품 안착 프레임

5 : 가압 부재 6 : 지지 블록

7 : 가압 축 10 : 장착 프레임

20 : 보조 프레임

A,B,C : 구성부품 CS : 크랭크 축

F : 가압력

Claims (5)

1. 구동원에 연결된 가압 실린더(1)와;

   상기 가압 실린더(1)를 장착하는 실린더 프레임(2);

   상기 실린더 프레임(2)에 수직하게 결합되어진 다수로 이루어진 지지 컬럼(3) 및;

   상기 지지 컬럼(3)의 하단 부위로 결합되면서, 크랭크 축(CS)이 통과되도록 홀을 형성함과 더불어 크랭크 축(CS)에서 분리되는 구성부품(A,B,C)이 놓여지는 부품 안착 프레임(4);

   으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 축 결합 부품 분해 지그 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가압 실린더(1)는 공압을 사용하는 것을 특징으로 하는 축 결합 부품 분해 지그 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 부품 안착 프레임(4)에는 슬라이딩(Sliding)결합된 지지 블록(6)과, 상기 지지 블록(6)을 관통해 회전 방향에 따라 전·후진 이동되는 가압 축(7)으로 이루어진 가압 부재(5)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 축 결합 부품 분해 지그 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 가압 부재(5)는 등 간격으로 다수 설치되는 것을 특징으로 하는 축 결합 부품 분해 지그 장치.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 가압 축(7)은 볼트인 것을 특징으로 하는 축 결합 부품 분해 지그 장치.

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