KR20120062453A - Endurance test device for water lubrication ball bearing under high axial load - Google Patents

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KR20120062453A
KR20120062453A KR1020100123724A KR20100123724A KR20120062453A KR 20120062453 A KR20120062453 A KR 20120062453A KR 1020100123724 A KR1020100123724 A KR 1020100123724A KR 20100123724 A KR20100123724 A KR 20100123724A KR 20120062453 A KR20120062453 A KR 20120062453A
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허남수
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Abstract

PURPOSE: A device for testing the durability of a water lubrication ball bearing under high axial loads is provided to obtain a method for evaluating the durability of a water lubrication ball bearing utilized for a nuclear power plant structure and reduce a time for measuring the ball bearing because two ball bearings are tested at the same time. CONSTITUTION: A device(100) for testing the durability of a water lubrication ball bearing under high axial loads comprises a main frame(102), a bearing fixing part(120), a driving part, a load applying part(121), a water circulation part, and a control panel(174). The main frame composes a body. The bearing fixing part is fixed to the main frame to be detached. The driving unit applies a torque to a shaft of the bearing fixing part. The load applying part is fixed to the main frame and comprises a casing in which a part of the bearing fixing part is inserted. The water circulation part is connected to the casing of the load applying part, thereby providing an underwater environment to the ball bearing. The control panel controls operations of the driving unit and water circulation part collecting information of a torque applied to the bearing, a rotational speed, and loads and displaying.

Description

고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치{Endurance test device for water lubrication ball bearing under high axial load}Endurance test device for water lubrication ball bearing under high axial load}

본 발명은 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하중조절이 용이할 뿐 아니라 정확한 축하중을 부여하여 볼베어링의 내구성시험을 효율화시킬 수 있는 내구성 시험장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a durability test apparatus for a high load water-lubricated ball bearing, and more particularly, to a durability test apparatus that can be easily adjusted for load and can give an accurate axial load to improve the durability test of the ball bearing.

일반적으로 산업용 볼베어링은 비교적 작은 하중을 받는 구조물의 그리스(grease) 윤활 환경에서 사용되며, 실제 사용 환경에서의 내구성 평가가 이루어지고 있다. In general, industrial ball bearings are used in grease lubrication environment of a structure that is relatively small load, and durability evaluation in actual use environment is made.

그러나, 일부 원자력관련 구조물에서 사용되는 볼베어링은 일반적인 산업현장에서 고려되는 것 이상의 큰 부하하중을 받을 뿐 아니라, 수중의 환경에서 작동하여야 한다. 따라서, 일반적인 볼베어링 시험장치로는 원자력에서 사용되는 볼베어링의 내구성을 측정하기 곤란하다. 그러므로, 원자력관련 구조물에서 사용되는 볼베어링에 관한 내구성평가 시스템의 개발이 필요하다.
However, ball bearings used in some nuclear-related structures are not only subjected to greater loads than are considered in typical industrial sites, but also to operate in aquatic environments. Therefore, it is difficult to measure the durability of ball bearings used in nuclear power with a general ball bearing test apparatus. Therefore, it is necessary to develop a durability evaluation system for ball bearings used in nuclear power related structures.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목적은, 하중조절이 용이할 뿐 아니라 정확한 축하중을 부여하여 볼베어링의 내구성시험을 효율화시킬 수 있는 내구성 시험장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention for achieving the above object is to provide an endurance test apparatus that can facilitate the load control as well as give a precise celebration during the durability test of the ball bearing.

본 발명의 또 다른 목적은, 2개의 볼베어링을 동시에 시험하여 베어링 시험에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치를 제공하는 데에 있다.
Still another object of the present invention is to provide an apparatus for testing durability of high load water lubricated ball bearings, which can test two ball bearings simultaneously and drastically reduce the time required for bearing testing.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 몸체를 이루는 메인프레임; 상기 메인프레임에 착탈가능하게 고정되고, 샤프트의 양단에 한쌍의 볼베어링의 내륜을 장착하고 상기 한쌍의 볼베어링의 외륜을 고정하는 베어링 고정부; 상기 베어링 고정부의 샤프트에 회전력을 가하는 구동부; 상기 메인프레임에 고정되고, 상기 베어링 고정부의 일부가 삽입되는 케이싱을 가지며, 상기 케이싱을 상승시키는 것에 의해 상기 베어링 고정부에 장착된 볼베어링을 가압하는 하중부여부; 상기 하중부여부의 케이싱에 연결되어 상기 볼베어링에 수중환경을 제공하는 물순환부; 및 상기 볼베어링에 가해지는 토크와 회전속도와 하중의 정보를 수집하여 표시하는 상기 구동부 및 상기 물순환부의 작동을 제어하는 제어반을 포함하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치이다.The present invention for achieving the above object, the main frame constituting the body; A bearing fixing part detachably fixed to the main frame and configured to mount an inner ring of a pair of ball bearings at both ends of the shaft and to fix an outer ring of the pair of ball bearings; A driving unit applying rotational force to the shaft of the bearing fixing unit; A load applying portion fixed to the main frame and having a casing into which a part of the bearing fixing portion is inserted, for pressing the ball bearing mounted on the bearing fixing portion by raising the casing; A water circulation part connected to the casing of the load providing part to provide an underwater environment to the ball bearing; And a control panel for controlling the operation of the driving unit and the water circulation unit to collect and display information on torque, rotational speed, and load applied to the ball bearing.

상기 베어링 고정부는, 상기 메인프레임에 탈착되고, 상측 중심부에 형성되고 상기 구동부와 연결돼서 회전하는 종동풀리와, 하측 중심부에 형성돼서 상기 종동풀리와 일체로 회전하고 상기 샤프트와 체결되는 커플러를 가지는 고정부캡; 상기 고정부캡에 고정되고, 일방의 볼베어링의 외륜이 설치되는 상부베어링커버; 일단에는 일방의 볼베어링의 내륜이 설치되고 타단에는 타방의 볼베어링의 내륜이 설치되며, 일단부의 단면에 저널이 돌출 형성되는 샤프트; 및 상기 타방의 볼베어링의 외륜이 설치되는 하부베어링커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The bearing fixing part has a driven pulley which is detached from the main frame and is formed at an upper center part and connected to the driving part to rotate, and a coupler formed at a lower center part and integrally rotated with the driven pulley and fastened to the shaft. Government cap; An upper bearing cover fixed to the cap and fixed to an outer ring of one ball bearing; An inner ring of one ball bearing is installed at one end and an inner ring of the other ball bearing is installed at the other end thereof, and a shaft having a journal protruding from one end of the ball bearing; And a lower bearing cover on which the outer ring of the other ball bearing is installed.

상기 하중부여부는, 상기 메인프레임에 고정되는 가압프레임; 상기 가압프레임 내부 하측에 수직방향으로 설치되는 가이드빔을 따라 수직방향으로 이동가능하게 배치되고 상부 중앙에 로드셀이 고정되는 가압블럭; 상기 로드셀의 상단에 고정되는 가압플레이트; 상기 가압플레이트에 고정되며, 상기 베어링 고정부의 하부 일부가 바닥면에 접하도록 삽입되며, 상기 물순환부와 연결되는 케이싱; 및 상기 가압프레임을 관통하여, 나사회전에 의해 상기 가압블럭을 하측에서 밀어올리는 가압스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.The load applying unit, the pressing frame is fixed to the main frame; A pressing block which is disposed to be movable in a vertical direction along a guide beam installed in a vertical direction in the lower side of the pressing frame and in which a load cell is fixed at an upper center thereof; A pressure plate fixed to an upper end of the load cell; A casing fixed to the pressure plate, the lower part of the bearing fixing part being inserted in contact with the bottom surface, and connected to the water circulation part; And through the pressing frame, characterized in that it comprises a pressing screw for pushing up the pressing block from the lower side by a screw rotation.

또, 상기 가압스크류에는 회전을 방지하는 가압록너트가 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressing screw is characterized in that the pressing lock nut to prevent rotation.

또, 상기 구동부는 상기 메인프레임에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터와 연결되는 감속기와, 상기 감속기와 연결되는 구동풀리와, 상기 구동풀리를 상기 샤프트에 일체로 형성되는 종동풀리를 전동하는 구동벨트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving unit may drive a driving motor installed in the main frame, a reduction gear connected to the driving motor, a driving pulley connected to the reduction gear, and a driven pulley integrally formed with the driving pulley on the shaft. It characterized in that it comprises a belt.

또, 상기 구동풀리 또는 상기 감속기에는 토크를 측정할 수 있는 토크센서가 장착되고, 상기 토크센서는 상기 제어반과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the drive pulley or the reducer is equipped with a torque sensor capable of measuring torque, the torque sensor is characterized in that it is electrically connected to the control panel.

또, 상기 물순환기구는 상기 케이싱에 연결되는 급수관 및 출수관과, 상기 급수관에 연결되는 펌프와, 상기 펌프가 설치되고 상기 출수관과 연결되는 수조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the water circulation mechanism is characterized in that it comprises a water supply pipe and the water discharge pipe connected to the casing, a pump connected to the water supply pipe, the water tank is installed and connected to the water discharge pipe.

본 발명에 따르면, 원자력관련 구조물에서 사용되는 수윤활 볼베어링의 내구성 평가방법을 구축할 수 있다. 또, 2개의 볼베어링을 동시에 시험하므로 볼베어링의 측정시간을 단축시킬 수 있다. According to the present invention, it is possible to build a method for evaluating the durability of water-lubricated ball bearings used in nuclear power-related structures. In addition, since two ball bearings are tested simultaneously, the measurement time of the ball bearings can be shortened.

또, 내구성시험의 현재상태를 실시간 감시할 수 있어서 볼베어링의 수명평가에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
In addition, it is possible to monitor the current state of the durability test in real time to improve the reliability of the life evaluation of the ball bearing.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치의 외관사시도이다.
도 2는 도 1의 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치에 사용되는 베어링 고정부 및 하중부여부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 정면도이다.
도 4는 도 2의 베어링 고정부에 베어링이 장착되는 모습을 상측에서 바라본 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 베어링 고정부에 베어링이 장착되는 모습을 하측에서 바라본 분해사시도이다.1 is an external perspective view of a durability test apparatus for a high load water lubricating ball bearing according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a bearing fixing part and a load applying part used in the durability test apparatus of the high load water lubrication ball bearing of FIG. 1.
3 is a front view of Fig.
4 is an exploded perspective view of the bearing mounted on the bearing fixing part of FIG. 2 as viewed from above;
5 is an exploded perspective view of the bearing mounted on the bearing fixing part of FIG. 2 as viewed from below;

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치(100)는 크게, 한쌍의 볼베어링(136,146)을 장착하는 베어링 고정부(120)와, 상기 베어링 고정부(120)에 회전력을 가하는 구동부와, 상기 베어링 고정부(120)에 장착된 볼베어링(136,146)에 하중을 가하는 하중부여부(121)와, 상기 베어링 고정부(120), 상기 하중부여부(121) 및 상기 구동부가 설치되는 메인프레임(102)과, 상기 볼베어링(136,146)의 데이터의 수집 및 표시하고 상기 구동부를 제어하는 제어반(174)과, 상기 볼베어링(136,146)에 수중환경을 제공하는 물순환부를 포함한다.Durability test apparatus 100 for a high load water lubrication ball bearing according to an embodiment of the present invention is large, the bearing fixing portion 120 for mounting a pair of ball bearings (136, 146), and applying a rotational force to the bearing fixing portion 120 A driving part, a load applying part 121 for applying a load to the ball bearings 136 and 146 mounted on the bearing fixing part 120, the bearing fixing part 120, the loading part 121, and the driving part are installed. A main frame 102, a control panel 174 for collecting and displaying data of the ball bearings 136 and 146 and controlling the driving unit, and a water circulation unit for providing an underwater environment to the ball bearings 136 and 146.

상기 볼베어링(136,146)은 원자력관련 구조물에서 사용되는 수윤활베어링으로써, 한쌍을 사용하는 것에 의해 축력에 의한 편부하를 막아서 정확한 측정이 가능하도록 한다.The ball bearings 136 and 146 are water-lubricated bearings used in nuclear power-related structures. By using a pair, the ball bearings can prevent a single load caused by the axial force to enable accurate measurement.

상기 베어링 고정부(120)는 상기 메인프레임(102)에 착탈되는 고정부캡(126)과, 상기 고정부캡(126)에 일체로 형성되고 상기 고정부캡(126)의 상측에 설치되는 종동풀리(122)와 연결되는 커플러(130)가 내부에 형성되는 상부링(128)과, 상기 상부링(128) 내에 삽입되어 상기 볼베어링(136)의 외륜을 고정하는 상부베어링커버(132)와, 일단이 상기 볼베어링(136)의 내륜과 고정되고 타측이 상기 볼베어링(146)의 내륜과 고정되며 상단부에 상기 커플러(130)와 연결되는 저널(142)이 형성된 샤프트(138)와, 상기 볼베어링(146)의 외륜을 고정하는 하부베어링커버(150)를 포함한다.The bearing fixing part 120 is a fixed part cap 126 attached to and detached from the main frame 102, and a driven part formed integrally with the fixing part cap 126 and installed above the fixing part cap 126. An upper ring 128 having a coupler 130 connected to the pulley 122, an upper bearing cover 132 inserted into the upper ring 128 to fix the outer ring of the ball bearing 136, and A shaft 138 having one end fixed to the inner ring of the ball bearing 136 and the other side fixed to the inner ring of the ball bearing 146 and having a journal 142 connected to the coupler 130 at an upper end thereof, and the ball bearing 146 It includes a lower bearing cover 150 for fixing the outer ring of).

상기 샤프트(138)는 상기 볼베어링(136,146)을 설치하기 위하여 직경이 축소되는 축경부(140,144)가 양단부에 형성된다. 따라서, 상기 볼베어링(136,146)은 상기 축경부(140,144)에 안착돼서 상기 샤프트(138)에 대해 위치가 고정된다.The shaft 138 is formed on both ends of the shaft diameter portion (140,144) is reduced in diameter in order to install the ball bearings (136,146). Thus, the ball bearings 136 and 146 are seated on the shaft diameters 140 and 144 so that their positions are fixed relative to the shaft 138.

상기 커플러(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 저널(142)의 삽입이 용이하도록 단부가 상기 커플러(130)의 축선방향에 직각방향으로 분할되어 있다.As shown in FIG. 5, the coupler 130 has an end portion divided in a direction perpendicular to the axial direction of the coupler 130 to facilitate insertion of the journal 142.

상기 상부베어링커버(132)와 상기 하부베어링커버(150)는 상기 볼베어링(136,146)의 이탈을 방지하기 위한 베어링자리(133,152)가 형성된다. 그리고, 상기 상부베어링커버(132)에 대하여 상기 볼베어링(136)을 완전고정하는 상부내륜고정너트(134)와 상기 하부베어링커버(150)에 대하여 상기 볼베어링(146)을 완전고정하는 하부내륜고정너트(148)가 배치된다.The upper bearing cover 132 and the lower bearing cover 150 are formed with bearing seats 133 and 152 for preventing the ball bearings 136 and 146 from being separated. In addition, an upper inner ring fixing nut 134 for fixing the ball bearing 136 to the upper bearing cover 132 and a lower inner ring fixing nut for completely fixing the ball bearing 146 to the lower bearing cover 150. 148 is disposed.

또, 상기 고정부캡(126)에는 상기 베어링 고정부(120)를 들어서, 상기 메인프레임(102)에 장착하기 용이하도록 손잡이(124)가 형성된다. 특히, 상기 베어링 고정부(120)의 하부는 상기 하중부여부(121)의 케이싱(154)에 삽입되므로, 상기 손잡이(124)는 이러한 작업시 편리하게 활용될 수 있다.In addition, the fixing part cap 126 is formed with a handle 124 to lift the bearing fixing part 120 to be easily mounted on the main frame 102. In particular, since the lower portion of the bearing fixing part 120 is inserted into the casing 154 of the load applying part 121, the handle 124 can be conveniently used during this operation.

상기 하중부여부(121)는, 상기 메인프레임(102)에 고정되는 가압프레임(156)과, 상기 가압프레임(156) 내부 하측에 수직방향으로 설치되는 가이드빔(162)을 따라 수직방향으로 이동가능하게 배치되고 상부 중앙에 로드셀(158)이 고정되는 가압블럭(164)과, 상기 로드셀(158)의 상단에 고정되는 가압플레이트(160)와, 상기 가압플레이트(160)에 고정되며, 상기 하부베어링커버(150)의 저면이 바닥면에 접하도록 삽입되며 상기 물순환부와 연결되는 케이싱(154)과, 상기 가압프레임(156)을 관통하여 나사회전에 의해 상기 가압블럭(164)을 하측에서 밀어올리는 가압스크류(171)를 포함한다.The load applying unit 121 is moved in a vertical direction along a pressing frame 156 fixed to the main frame 102 and a guide beam 162 installed in a vertical direction in the lower side of the pressing frame 156. The pressure block 164 is arranged to be possible and the load cell 158 is fixed to the upper center, the pressure plate 160 fixed to the upper end of the load cell 158, and fixed to the pressure plate 160, the lower The bottom surface of the bearing cover 150 is inserted into contact with the bottom surface and the casing 154 connected to the water circulation portion, and the pressure block 164 through the pressure frame 156 through the screw rotation from the lower side Push up screw comprises a screw (171).

상기 가압프레임(156)은 대략 상측이 개방된 'U'형태를 가지며, 하부 중앙에 상기 가압스크류(171)가 나사결합된다. 상기 가압프레임(156)의 내부 하측에는 상기 케이싱(154)의 하측으로 상기 케이싱(154)의 길이방향과 동일한 가이드빔(162)이 설치된다. 상기 가이드빔(162)에는 가압블럭(164)이 설치돼서 수직방향으로 이동이 가능하고, 상기 가압블럭(164)의 상부에는 상기 로드셀(158)이 고정된다.The pressing frame 156 has a 'U' shape, the upper side of which is approximately open, the pressing screw 171 is screwed to the lower center. A guide beam 162 which is the same as the longitudinal direction of the casing 154 is provided below the casing 154 inside the pressing frame 156. The guide beam 162 is provided with a pressing block 164 is movable in the vertical direction, the load cell 158 is fixed to the upper portion of the pressing block 164.

상기 가압스크류(171)의 하단부에는 가압핸들(172)이 설치된다. 그리고, 상기 가압블럭(164)의 하부에는 상기 가압프레임(156)에 관통하여 나사결합되는 가압스크류(171)의 상측단부가 자유회전할 수 있는 회전조인트(166)가 설치된다. 상기 가압핸들(172)과 상기 가압프레임(156)의 하면 사이에는 상기 가압스크류(171)의 회전을 고정하는 가압록너트(170)가 배치된다.A pressure handle 172 is installed at the lower end of the pressure screw 171. In addition, a lower portion of the pressing block 164 is provided with a rotary joint 166 through which the upper end of the pressing screw 171 which is screwed through the pressing frame 156 can freely rotate. A press lock nut 170 is disposed between the press handle 172 and a lower surface of the press frame 156 to fix the rotation of the press screw 171.

따라서, 가압핸들(172)을 일방향으로 돌리는 것에 의해, 상기 가압스크류(171)는 상측으로 전진하게 되고, 이에 따라 상기 가압블럭(164)은 상승하게 된다. 따라서, 상기 가압블럭(164)과 일체인 상기 로드셀(158)은 상기 가압플레이트(160)를 밀어올리는 것에 의해 상기 케이싱(154)을 상승시키고, 상기 메인프레임(102)에 고정되어 있는 고정부캡(126)과의 사이에서 상기 하부베어링커버(150)를 상측으로 밀어올리게 된다. 이를 통해, 상기 볼베어링(136,146)에 축방향의 힘이 작용하게 된다. 즉, 상기 가압블럭(164)에 일체인 로드셀(158)에 공급되는 가압스크류(171)의 축력은 그대로 상기 가압플레이트(160)와 상기 케이싱(154)의 바닥면을 통해 상기 하부베어링커버(150)에 전달이 가능하다. 더 큰 가압을 위해서 상기 가압핸들(172)이 아닌 전기 등에 의해 구동하는 회전장치를 이용하는 것도 가능하다. Therefore, by turning the pressing handle 172 in one direction, the pressing screw 171 is advanced upward, thereby the pressing block 164 is raised. Therefore, the load cell 158 integrated with the pressure block 164 raises the casing 154 by pushing up the pressure plate 160, and a fixing part cap fixed to the main frame 102. Between the 126 and the lower bearing cover 150 is pushed upwards. Through this, axial force acts on the ball bearings 136 and 146. That is, the axial force of the pressure screw 171 supplied to the load cell 158 integral to the pressure block 164 is the lower bearing cover 150 through the bottom surface of the pressure plate 160 and the casing 154 as it is. ) Can be delivered. It is also possible to use a rotating device driven by electricity or the like instead of the pressure handle 172 for greater pressure.

상기 케이싱(154)은 내부의 모습을 볼 수 있도록 투명 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 도 4에 도시된 바와 같이 상단은 상기 고정부캡(126)의 저면에 대하여 약간의 간격을 가질 수 있는 전체높이를 가진다. 상기 케이싱(154)은 전체를 하나의 사출물로 제작하거나, 도 4에 도시된 것처럼 단단한 금속재질의 밑판의 주위로 원통형의 사출물을 끼우고, 그 사이에 오링(155)을 삽입하여 밀폐시키는 것도 가능하다.The casing 154 is preferably made of a transparent material so that the inside can be seen, and as shown in FIG. 4, the upper end may have a slight gap with respect to the bottom of the fixing part cap 126. Has height The casing 154 may be manufactured as a single injection molding, or a cylindrical injection molding may be inserted around a solid metal base plate as shown in FIG. 4, and an O-ring 155 may be inserted therebetween to seal the casing 154. Do.

상기 구동부는 상기 메인프레임(102)에 고정되는 구동모터(104)와 상기 구동모터(104)의 회전을 감속시켜 토크를 증대시키는 감속기(108)와, 상기 감속기(108)의 구동풀리(110)와 상기 베어링 고정부(120)의 종동풀리(122)를 연결하는 구동벨트(111)를 포함한다. 상기 구동모터(104)의 출력에 따라서 상기 감속기(108)는 생략될 수 있다. 상기 감속기(108)와 상기 구동모터(104)는 연결벨트(106) 또는 다른 전동수단에 의해 연결될 수 있다.The drive unit is a drive motor 104 is fixed to the main frame 102 and the reducer 108 to increase the torque by reducing the rotation of the drive motor 104 and the drive pulley 110 of the reducer 108 And a driving belt 111 connecting the driven pulley 122 of the bearing fixing part 120. The reducer 108 may be omitted according to the output of the drive motor 104. The reducer 108 and the drive motor 104 may be connected by a connecting belt 106 or other transmission means.

그리고, 상기 케이싱(154) 내부에 물을 순환시킬 수 있는 물순환기구는, 상기 케이싱(154)과 연결되는 급수관(116) 및 출수관(114)과 물이 저장되는 수조(118) 및 물을 밀어올리는 펌프(119)를 포함한다. 도면에 도시된 도면부호 112는 상기 펌프(119)를 구동시키는 펌프모터이다.The water circulation mechanism capable of circulating water in the casing 154 may include a water supply pipe 116 and an outlet pipe 114 connected to the casing 154 and a water tank 118 and water in which water is stored. A boosting pump 119. Reference numeral 112 in the figure is a pump motor for driving the pump 119.

상기 제어반(174)은 상기 메인프레임(102)의 일측에 설치되고, 상기 로드셀(158)과 상기 펌프(119)에 전기적으로 연결된다. 또, 상기 제어반(174)은 상기 구동모터(104) 또는 상기 감속기(108)에 설치되는 엔코더(미도시)에 전기적으로 연결된다. 그리고, 토크를 표시하기 위하여 상기 구동벨트(111) 또는 감속기(108)에 토크센서(123)를 연결시키고, 상기 토크센서(123)를 상기 제어반(174)에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 따라서, 상기 토크센서(123)의 측정값, 상기 엔코더의 측정값, 상기 로드셀(158)의 측정값에 의해, 상기 제어반(174)은 현재 상기 볼베어링(136,146)에 가해지는 하중, 토크, 회전속도를 표시할 수 있다. 또는 토크센서 없이, 상기 구동모터(104)의 출력과 상기 감속기(108)의 기어비, 그리고 상기 구동풀리(110)와 상기 종동풀리(122)의 회전비를 이용하여 토크를 계산하는 것도 가능하다.The control panel 174 is installed on one side of the main frame 102 and is electrically connected to the load cell 158 and the pump 119. In addition, the control panel 174 is electrically connected to an encoder (not shown) installed in the drive motor 104 or the speed reducer 108. In addition, the torque sensor 123 may be connected to the driving belt 111 or the speed reducer 108 to display the torque, and the torque sensor 123 may be electrically connected to the control panel 174. Therefore, by the measured value of the torque sensor 123, the measured value of the encoder, the measured value of the load cell 158, the control panel 174 is currently applied to the ball bearings (136,146), torque, rotational speed Can be displayed. Alternatively, the torque may be calculated using the output of the drive motor 104, the gear ratio of the reducer 108, and the rotation ratio of the drive pulley 110 and the driven pulley 122 without a torque sensor.

본 발명의 실시예에 따른 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치(100)의 작동과정에 대해 설명한다.The durability test apparatus 100 of the high load water lubrication ball bearing according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Hereinafter, an operation process of the durability test device 100 of the high load water lubrication ball bearing will be described.

먼저, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상측에서부터 고정부캡(126), 상부베어링커버(132), 상부내륜고정너트(134), 볼베어링(136), 샤프트(138), 볼베어링(146), 하부내륜고정너트(148), 및 하부베어링커버(150)의 순으로 결합하여 베어링 고정부(120)를 완성한다. First, as shown in FIGS. 5 and 6, from the upper side, the fixing part cap 126, the upper bearing cover 132, the upper inner ring fixing nut 134, the ball bearing 136, the shaft 138, and the ball bearing 146. ), The lower inner ring fixing nut 148, and the lower bearing cover 150 are combined to complete the bearing fixing part 120.

이 상태에서 상기 하중부여부(121)의 케이싱(156) 안에 상기 베어링 고정부(120)의 하부를 넣으면서 상기 베어링 고정부(120)의 고정부캡(126)을 상기 메인프레임(102)에 고정시킨다. 위 결합된 것을 넣으면서, 상기 고정부캡(126)과 상기 케이싱(154)을 서로 결합한다. 상기 고정부캡(126)과 상기 메인프레임(102)의 결합은 나사결합에 의해 이루어질 수 있다.In this state, the fixing part cap 126 of the bearing fixing part 120 is fixed to the main frame 102 while the lower part of the bearing fixing part 120 is inserted into the casing 156 of the load applying part 121. Let's do it. While inserting the combined above, the fixing portion cap 126 and the casing 154 are coupled to each other. The fixing part cap 126 and the main frame 102 may be coupled by screwing.

그리고, 상기 가압핸들(172)을 회전시켜 상기 볼베어링(136,146)에 시험하고자 하는 하중을 가한다. 이 때, 하중의 크기는 상기 로드셀(158)에 의해 측정되고, 측정된 하중은 상기 제어반(174)에 표시된다. 따라서, 제어반(174)을 보면서 상기 가압핸들(172)을 회전시켜 목표하중까지 이르도록 한다. 상기 볼베어링(136,146)에는 상기 가압핸들(172)에 의해 제공되는 하중이 상기 하부베어링커버(150) 및 상기 상부베어링커버(132)에서 발생되는 반력에 의해 동일한 크기의 축방향 하중이 부여된다.Then, the pressure handle 172 is rotated to apply a load to be tested on the ball bearings 136 and 146. At this time, the magnitude of the load is measured by the load cell 158, and the measured load is displayed on the control panel 174. Therefore, while watching the control panel 174 to rotate the pressure handle 172 to reach the target load. The ball bearings 136 and 146 are provided with the same axial load by the reaction force generated by the lower bearing cover 150 and the upper bearing cover 132 to the load provided by the pressure handle 172.

그리고, 상기 펌프(119)를 작동시켜 상기 케이싱(156) 내부에 물을 공급 및 순환시킨다. 이 상태에서 상기 구동모터(104)를 작동시켜 상기 종동풀리(122)를 통해 커플링된 샤프트(138)를 회전시키는 것에 의해 상기 볼베어링(136,146)의 내륜을 고정된 상기 볼베어링(136,146)의 외륜에 대하여 회전시킬 수 있다.Then, the pump 119 is operated to supply and circulate water in the casing 156. In this state, the inner ring of the ball bearings 136 and 146 is fixed to the outer ring of the fixed ball bearings 136 and 146 by operating the driving motor 104 to rotate the shaft 138 coupled through the driven pulley 122. Can be rotated relative to

시험은 요구되는 하중에서 일정한 회전속도로 정해진 회전수 혹은 시간동안 행해진다. 또한 시험을 수행하는 동안 상기 제어반(174)에 표시되는 토오크에 급격한 변화가 있거나 소음이 발생하면 베어링의 원활한 회전에 이상이 발생한 것으로 판단하며, 그때 까지의 회전수를 베어링의 내구수명으로 평가할 수 있다. 정해진 회전수까지의 시험이 완료되면, 상기 베어링 구동부(120)로부터 상기 볼베어링(136,146)을 분해하여 내륜, 외륜, 볼에 대한 정밀측정으로 통하여 변형량 및 마모량의 데이터를 얻을 수 있으며, 이러한 데이터를 종합하여 상기 볼베어링(136,146)의 내구성능을 평가할 수 있다.The test is made at a fixed speed or time at a constant speed at the required load. In addition, if there is a sudden change in the torque displayed on the control panel 174 or a noise occurs during the test, it is determined that an abnormality has occurred in the smooth rotation of the bearing, and the number of revolutions until then can be evaluated as the endurance life of the bearing. . When the test up to a predetermined number of revolutions is completed, the ball bearings 136 and 146 may be disassembled from the bearing driving unit 120 to obtain data on the amount of deformation and abrasion through precise measurement of the inner ring, the outer ring, and the ball. By evaluating the durability of the ball bearings (136, 146).

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
As described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.

100: 내구성 시험장치 102: 메인프레임
104: 구동모터 106: 연결벨트
108: 감속기 110: 구동풀리
111: 구동벨트 112: 펌프모터
114: 출수관 116: 급수관
118: 수조 119: 펌프
120: 베어링 고정부 121: 하중부여부
122: 종동풀리 123: 토크센서
124: 손잡이 126: 고정부캡
128: 상부링 130: 커플러
132: 상부베어링커버 133,152: 베어링자리
134: 상부내륜고정너트 136,146: 볼베어링
138: 샤프트 140,144: 축경부
142: 저널 148: 하부내륜고정너트
150: 하부베어링커버 154: 케이싱
155: 오링 156: 가압프레임
158: 로드셀 160: 가압플레이트
162: 가이드빔 164: 가압블럭
166: 회전조인트 170: 가압록너트
171: 가압스크류 172: 가압핸들
174: 제어반100: durability test device 102: mainframe
104: drive motor 106: connecting belt
108: reducer 110: drive pulley
111: drive belt 112: pump motor
114: water supply pipe 116: water supply pipe
118: water tank 119: pump
120: bearing fixing portion 121: load applied
122: driven pulley 123: torque sensor
124: handle 126: fixing cap
128: upper ring 130: coupler
132: upper bearing cover 133,152: bearing seat
134: upper inner ring fixing nut 136,146: ball bearing
138: shaft 140,144: shaft diameter
142: Journal 148: Lower inner ring fixing nut
150: lower bearing cover 154: casing
155: O-ring 156: pressure frame
158: load cell 160: pressure plate
162: guide beam 164: pressure block
166: rotary joint 170: pressure lock nut
171: pressure screw 172: pressure handle
174: control panel

Claims (7)

몸체를 이루는 메인프레임;
상기 메인프레임에 착탈가능하게 고정되고, 샤프트의 양단에 한쌍의 볼베어링의 내륜을 장착하고 상기 한쌍의 볼베어링의 외륜을 고정하는 베어링 고정부;
상기 베어링 고정부의 샤프트에 회전력을 가하는 구동부;
상기 메인프레임에 고정되고, 상기 베어링 고정부의 일부가 삽입되는 케이싱을 가지며, 상기 케이싱을 상승시키는 것에 의해 상기 베어링 고정부에 장착된 볼베어링을 가압하는 하중부여부;
상기 하중부여부의 케이싱에 연결되어 상기 볼베어링에 수중환경을 제공하는 물순환부; 및
상기 볼베어링에 가해지는 토크와 회전속도와 하중의 정보를 수집하여 표시하는 상기 구동부 및 상기 물순환부의 작동을 제어하는 제어반을 포함하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
A main frame constituting the body;
A bearing fixing part detachably fixed to the main frame and configured to mount an inner ring of a pair of ball bearings at both ends of the shaft and to fix an outer ring of the pair of ball bearings;
A driving unit applying rotational force to the shaft of the bearing fixing unit;
A load applying portion fixed to the main frame and having a casing into which a part of the bearing fixing portion is inserted, for pressing the ball bearing mounted on the bearing fixing portion by raising the casing;
A water circulation part connected to the casing of the load providing part to provide an underwater environment to the ball bearing; And
And a control panel for controlling the operation of the driving unit and the water circulation unit to collect and display information on torque, rotational speed, and load applied to the ball bearing.
제1항에 있어서, 상기 베어링 고정부는,
상기 메인프레임에 탈착되고, 상측 중심부에 형성되고 상기 구동부와 연결돼서 회전하는 종동풀리와, 하측 중심부에 형성돼서 상기 종동풀리와 일체로 회전하고 상기 샤프트와 체결되는 커플러를 가지는 고정부캡;
상기 고정부캡에 고정되고, 일방의 볼베어링의 외륜이 설치되는 상부베어링커버;
일단에는 일방의 볼베어링의 내륜이 설치되고 타단에는 타방의 볼베어링의 내륜이 설치되며, 일단부의 단면에 저널이 돌출 형성되는 샤프트; 및
상기 타방의 볼베어링의 외륜이 설치되는 하부베어링커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
The method of claim 1, wherein the bearing fixing portion,
A fixing part cap detachably attached to the main frame, having a driven pulley formed at an upper center and connected to the driving unit, and a coupler formed at a lower center and integrally rotating with the driven pulley and fastened to the shaft;
An upper bearing cover fixed to the cap and fixed to an outer ring of one ball bearing;
An inner ring of one ball bearing is installed at one end and an inner ring of the other ball bearing is installed at the other end thereof, and a shaft having a journal protruding from one end of the ball bearing; And
Durability test apparatus of high load water lubrication ball bearing, characterized in that it comprises a lower bearing cover is installed outer ring of the other ball bearing.
제1항에 있어서, 상기 하중부여부는,
상기 메인프레임에 고정되는 가압프레임;
상기 가압프레임 내부 하측에 수직방향으로 설치되는 가이드빔을 따라 수직방향으로 이동가능하게 배치되고 상부 중앙에 로드셀이 고정되는 가압블럭;
상기 로드셀의 상단에 고정되는 가압플레이트;
상기 가압플레이트에 고정되며, 상기 베어링 고정부의 하부 일부가 바닥면에 접하도록 삽입되며, 상기 물순환부와 연결되는 케이싱; 및
상기 가압프레임을 관통하여, 나사회전에 의해 상기 가압블럭을 하측에서 밀어올리는 가압스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
The method of claim 1, wherein the load applying unit,
A pressing frame fixed to the main frame;
A pressing block which is disposed to be movable in a vertical direction along a guide beam installed in a vertical direction in the lower side of the pressing frame and in which a load cell is fixed at an upper center thereof;
A pressure plate fixed to an upper end of the load cell;
A casing fixed to the pressure plate, the lower part of the bearing fixing part being inserted in contact with the bottom surface, and connected to the water circulation part; And
Penetrating the pressure frame, durability test apparatus for a high load water lubricating ball bearing, characterized in that it comprises a pressure screw for pushing up the pressure block from the lower side by a screw rotation.
제3항에 있어서, 상기 가압스크류에는 회전을 방지하는 가압록너트가 배치되는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
According to claim 3, The pressure screw durability lock apparatus for high load water lubrication ball bearing, characterized in that the pressure lock nut is disposed to prevent rotation.
제1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 메인프레임에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터와 연결되는 감속기와, 상기 감속기와 연결되는 구동풀리와, 상기 구동풀리를 상기 샤프트에 일체로 형성되는 종동풀리를 전동하는 구동벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
The driven pulley of claim 1, wherein the driving unit includes a drive motor installed in the main frame, a reducer connected to the drive motor, a drive pulley connected to the reducer, and a driven pulley integrally formed on the shaft. Durability test apparatus for high load water lubrication ball bearing, characterized in that it comprises a drive belt for transmitting.
제5항에 있어서, 상기 구동풀리 또는 상기 감속기에는 토크를 측정할 수 있는 토크센서가 장착되고, 상기 토크센서는 상기 제어반과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.
The apparatus of claim 5, wherein the driving pulley or the reducer is equipped with a torque sensor capable of measuring torque, and the torque sensor is electrically connected to the control panel.
제1항에 있어서, 상기 물순환기구는 상기 케이싱에 연결되는 급수관 및 출수관과, 상기 급수관에 연결되는 펌프와, 상기 펌프가 설치되고 상기 출수관과 연결되는 수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 고하중 수윤활 볼베어링의 내구성 시험장치.The water circulation mechanism according to claim 1, wherein the water circulation mechanism includes a water supply pipe and a water discharge pipe connected to the casing, a pump connected to the water supply pipe, and a water tank in which the pump is installed and connected to the water discharge pipe. Durability testing device for heavy water lubricated ball bearings.
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