KR20150092971A - 베어링 분리장치 - Google Patents

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KR20150092971A
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박종균
김태원
조형길
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한국남부발전 주식회사
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Abstract

베어링 분리장치가 개시된다. 상기 베어링 분리장치는 내측관 및 외측관의 상단부 및 하단부에서 상기 내측관 및 외측관의 사이로 삽입되어 있는 복수의 베어링을 상기 내측관 및 외측관으로부터 분리하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 상면에 상기 내측관 및 외측관이 놓이는 베이스판; 상기 베이스판의 상면에 설치되고, 상기 베이스판의 상면에서 서로 대칭이 되도록 배치되는 2개 이상의 고정지그; 상기 고정지그에 장착되고, 실린더축이 상기 외측관 및 상기 내측관의 축방향과 평행하며, 상기 외측관의 축방향으로 상기 외측관을 밀어서 상기 외측관 및 상기 내측관을 분리시키기 위한 2개 이상의 실린더; 상기 베이스판 상에 설치되고, 상기 내측관의 내면 또는 상기 베어링, 또는 둘 모두에 냉기를 분사하도록 구성된 냉기분사수단을 포함한다.

Description

베어링 분리장치{BEARING SEPARATING DEVICE}
본 발명은 베어링 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어링의 손상을 방지하고 베어링을 손쉽게 분리할 수 있는 베어링 분리장치에 관한 것이다.
일반적으로 석탄을 연료로 사용하는 화력 발전소에서는 석탄을 미세한 입자로 분쇄하여 보일러에서 연소시키는 방식을 채택하고 있다. 석탄을 연소에 적합한 크기의 미분탄으로 분쇄하는 장비를 미분기(Pulverizer 또는 Mill)라 하는데, 이러한 미분기에는 튜브(Tube) 미분기, 보울(Bowl) 미분기, 볼(Ball) 미분기, 롤러(Roller) 미분기, 비이터 휠(Beater Wheel) 미분기 등이 있다.
이 중에서 보울 미분기는 신뢰성, 동력의 저소비, 상대적으로 조용한 작동 소음 등으로 인해 석탄을 사용하는 화력 발전소나 열병합 발전소 등에서 가장 많이 사용되고 있다.
도 1은 보울 미분기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 보울 미분기는 보울(Bowl: 110), 분쇄 롤러(Grinding Roller: 120), 보울 구동장치(미도시), 윤활유 계통, 공기 밀봉 계통 및 미분탄 분리기(130) 등을 포함하여 이루어진다.
여기서, 미분탄 분리기(130)는 벤튜리 베인(Outlet Venturi Vane : 131)을 포함하고 있다. 벤튜리 베인(131)은 미분탄의 입도를 조절하는 설비로서, 회전동작한다. 벤튜리 베인(131)의 회전을 위해 벤튜리 베인(131)은 드라이브 유닛(Drive Unit : 132)과 연결된다.
도 2는 도 1에 도시된 드라이브 유닛의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 드라이브 유닛(200)은 내측관(210); 외측관(220); 및 복수의 베어링(231, 232)으로 이루어진다. 복수의 베어링(231, 232)은 내측관(210) 및 외측관(220)의 상단부 및 하단부에서 내측관(210) 및 외측관(220)의 사이로 삽입되어 설치되어 있다. 이러한 드라이브 유닛(200)은 내측관(210)에 상기 벤튜리 베인(131)이 연결되어 벤튜리 베인(131)이 회전되도록 한다.
이러한 드라이브 유닛(200)은 앞서 언급된 바와 같이 벤튜리 베인(131)은 미분탄의 입도를 조절하는 설비이므로 벤튜리 베인(131)을 원활히 회전시킬 수 있는 신뢰도의 향상을 위해 베어링(231, 232)의 주기적 점검 및 교체가 요구된다.
도 3은 도 2에 도시된 드라이브 유닛의 복수의 베어링의 분리를 위한 장치의 종래 구조를 도시한다.
도 3을 참조하면, 종래의 베어링 분리장치는 베이스(310); 복수의 지그(320); 복수의 실린더(330); 핸드펌프(340)를 포함한다.
베이스(310)는 플레이트 형태이고, 복수의 지그(320)는 2개 이상 베이스(310) 상에 설치되며, 복수의 실린더(330)는 복수의 지그(320)와 동일한 개수로 지그(320)에 설치되고, 핸드펌프(340)는 각각의 실린더(330)들에 번갈아 가며 연결하여 각각의 실린더(330)들을 작동시킨다.
드라이브 유닛(200)의 복수의 베어링(231, 232)을 분리하기 위해, 드라이브 유닛(200)을 베이스(310) 상에 안착시키고, 핸드펌프(340)를 이용하여 각각의 실린더(330)를 작동시킨다. 각각의 실린더(330)가 작동되면 실린더(330)가 드라이브 유닛(200)의 외측관(220)을 베이스(310)를 향해 밀게되고, 이에 의해 외측관(220)의 하단부에 결합되어 있는 베어링(232)을 아래로 누르면서 외측관(220)은 하단부의 베어링(232)과 함께 하강되고, 이때 외측관(220)의 상단부에 결합되어 있는 베어링(231)으로부터 외측관(220)은 이격된다. 따라서 각각의 베어링(231, 232)은 외측관(220) 및 내측관(210)으로부터 분리된다.
그런데 도 3에 도시된 종래의 베어링 분리장치는, 앞서 언급된 바와 같이 핸드펌프(340)를 이용하여 실린더(330)를 작동시키므로 각각의 실린더(330)가 동일한 힘으로 작동되지 못하며 이에 의해 비균일한 힘으로 강제적으로 베어링(231, 232)이 분해되어 베어링이 손상되는 문제가 있었다.
또한, 내측관(210) 및 외측관(220)의 사이에 복수의 베어링(231, 232)이 견고히 물려있는 상태에서 베어링(231, 232)의 분리작업이 이루어지므로 베어링(231, 232)의 분리가 어렵고, 이 역시 베어링이 손상되는 문제가 있다.
이에, 본 발명자는, 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 아래와 같은 구성을 도입하여, 베어링을 손쉽게 분리할 수 있고, 베어링의 분리시 베어링의 손상을 방지할 수 있고 이에 의해 베어링의 재사용이 가능하도록 하는 베어링 분리장치를 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 내측관 및 외측관의 상단부 및 하단부에서 상기 내측관 및 외측관의 사이로 삽입되어 있는 복수의 베어링을 상기 내측관 및 외측관으로부터 분리하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 상면에 상기 내측관 및 외측관이 놓이는 베이스판; 상기 베이스판의 상면에 설치되고, 상기 베이스판의 상면에서 서로 대칭이 되도록 배치되는 2개 이상의 고정지그; 상기 고정지그에 장착되고, 실린더축이 상기 외측관 및 상기 내측관의 축방향과 평행하며, 상기 외측관의 축방향으로 상기 외측관을 밀어서 상기 외측관 및 상기 내측관을 분리시키기 위한 2개 이상의 실린더; 상기 베이스판 상에 설치되고, 상기 내측관의 내면 또는 상기 베어링, 또는 둘 모두에 냉기를 분사하도록 구성된 냉기분사수단을 포함하는, 베어링 분리장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따라 상기 베이스판은 상기 베이스판의 상면으로부터 소정의 높이로 돌출된 지지부를 포함하고, 상기 복수의 베어링의 분리시 상기 내측관은 그 하단부가 상기 지지부의 상단부에 지지되도록 위치하고, 상기 각각의 실린더는 상기 실린더축이 상기 베이스판의 상면을 향해 신장되도록 설치된다.
일 예로, 상기 냉기분사수단은, 상기 베이스판의 상면으로부터 수직으로 연장된 하나 이상의 고정봉; 상기 고정봉의 상단부에 설치되고, 상기 내측관 및 외측관의 상단부에 위치한 베어링을 향해 냉기를 분사하는 제1 냉기분사부; 및 상기 지지부의 내측에 설치되고, 상기 지지부의 상단부에 놓인 상기 내측관의 내면을 향해 냉기를 분사하는 제2 냉기분사부를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 상기 제1 냉기분사부는, 내부공간을 갖는 원형 링 형태이고 상기 베어링과 마주하는 면에 분사구멍이 형성된 제1 튜브; 및 상기 제1 튜브의 내측으로 관통되어 상기 제1 튜브의 내부공간에 냉기를 공급하는 제1 냉기공급호스를 포함하고, 상기 제2 냉기분사부는, 내부공간을 갖고 상기 내부공간의 일면은 개방된 원형 링 형태의 제2 튜브; 및 상기 제2 튜브의 내측으로 관통되어 상기 제2 튜브의 내부공간에 냉기를 공급하는 제2 냉기공급호스를 포함한다.
도 1은 보울 미분기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 드라이브 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 드라이브 유닛의 복수의 베어링의 분리를 위한 장치의 종래 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 분리장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 베어링 분리장치의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 베어링 분리장치를 이용하여 베어링을 분리한 상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 베어링 분리장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 도 2에 도시된 미분탄 분리기의 드라이브 유닛(200)의 내측관(210) 및 외측관(220)의 상단부 및 하단부에서 상기 내측관(210) 및 외측관(220)의 사이로 삽입되어 있는 복수의 베어링(231, 232)을 내측관(210) 및 외측관(220)으로부터 분리하기 위한 장치이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 분리장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 베어링 분리장치의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 분리장치는 베이스판(410); 고정지그(420); 실린더(430); 냉기분사수단(440)을 포함한다.
베이스판(410)은 상기 고정지그(420), 실린더(430), 냉기분사수단(440)을 베어링 분리를 위해 필요한 적당한 배치로 설치하기 위한 기초가 되는 판이다. 일 예로, 베이스판(410)은 원형 플레이트 형태일 수 있다.
이러한 베이스판(410)의 상면 가운데에는 베이스판(410)의 상면으로부터 소정의 높이로 돌출된 지지부(411)가 형성된다. 지지부(411)는 원통 형상으로 돌출된다. 원통의 상면은 개방되어 있다. 이러한 지지부(411)는 도 2에 도시된 드라이브 유닛(200)이 놓이는 부분이다.
고정지그(420)는 실린더(430)의 설치를 위해 마련된다. 일 예로, 고정지그(420)는 베이스판(410)의 상면에 수직하게 배치되는 수직부재(421) 및 수직부재(421)로부터 수직하게 연장되어 베이스판(410)의 상면에 대향하는 수평부재(422)로 이루어질 수 있다. 이러한 고정지그(420)는 2개 이상 설치된다. 바람직하게는 4개가 설치된다. 고정지그(420)가 4개 설치되는 경우, 각각의 고정지그(420)는 베이스판(410)의 원주 방향을 따라 배열되고, 이때 각각의 고정지그(420)는 서로 마주하여 대칭을 이루도록 배치된다.
실린더(430)는 고정지그(420)에 장착되어 베이스판(410)의 상면에 수직한 방향으로 신축된다. 일 예로, 실린더(430)는 고정지그(420)의 수평부재(422)에 장착될 수 있고, 이때 실린더축(431)이 베이스판(410)을 향해 신장되도록 위치할 수 있다. 이는 예시적인 형태일 뿐 이에 제한되는 것은 아니며, 실린더축(431)이 베이스판(410)의 위를 향해 신장되도록 위치할 수도 있다. 복수의 실린더(430)는 하나의 공압 또는 유압장치에 연결되며, 상기 공압 또는 유압장치로부터 공급되는 동일한 압력으로 신축되도록 구성된다.
냉기분사수단(440)은 베이스판(410) 상에 설치되고, 상기 내측관(210)의 내면 또는 베어링(231, 232), 또는 둘 모두에 냉기를 분사한다. 일 예로, 냉기분사수단(440)은 고정봉(441), 제1 냉기분사부(442), 제2 냉기분사부(443)를 포함할 수 있다.
고정봉(441)은 베이스판(410)의 상면으로부터 수직으로 연장되고, 하나 이상일 수 있고, 바람직하게는 2개일 수 있다.
제1 냉기분사부(442)는 고정봉(441)의 상단부에 설치되고, 내측관(210) 및 외측관(220)의 상단부에 위치한 베어링(231, 232)을 향해 냉기를 분사한다. 이를 위해, 제1 냉기분사부(442)는 제1 튜브(442a) 및 제1 냉기공급호스(442b)를 포함할 수 있다.
제1 튜브(442a)는 고정봉(441)의 상단부에 고정된다. 제1 튜브(442a)는 내부공간을 갖는 원형 링 형태일 수 있고, 베어링(231, 232)과 마주하는 면에 분사구멍(442a1)이 형성될 수 있다. 제1 냉기공급호스(442b)는 제1 튜브(442a)의 내측으로 관통되어 제1 튜브(442a)의 내부공간에 냉기를 공급한다.
제2 냉기분사부(443)는 지지부(411)의 내측에 설치되고, 지지부(411)의 상단부에 놓인 내측관(210)의 내면을 향해 냉기를 분사한다. 이를 위해, 제2 냉기분사부(443)는 제2 튜브(443a) 및 제2 냉기공급호스(443b)를 포함할 수 있다. 제2 튜브(443a)는 내부공간을 갖고 내부공간의 일면은 개방된 원형 링 형태일 수 있다. 제2 냉기공급호스(443b)는 제2 튜브(443a)의 내측으로 관통되어 제2 튜브(443a)의 내부공간에 냉기를 공급한다.
한편 도시하지는 않았지만 제1 냉기공급호스(442b) 및 제2 냉기공급호스(443b)는 냉매가스공급장치와 연결되어 냉기를 공급할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시에 따른 베어링 분리장치를 이용하여 도 2에 도시된 드라이브 유닛(200)의 베어링(231, 232)을 분리하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 내측관(210)의 하단부가 지지부(411)의 상단부에 지지되도록 위치시킨다. 이때, 내측관(210) 및 외측관(220)의 상단부에 결합된 베어링(231)에는 제1 냉기분사부(442)의 제1 튜브(442a)가 대향되고, 지지부(411)의 상단부에 지지된 내측관(210)의 하단부의 내측에는 제2 냉기분사부(443)의 제2 튜브(443a)가 대향된다.
이러한 상태에서 제1 냉기공급호스(442b) 및 제2 냉기공급호스(443b)를 통해 냉기를 공급한다.
제1 냉기공급호스(442b)를 통해 제1 튜브(442a)의 내부로 냉기가 공급되고, 제1 튜브(442a)의 내부로 공급된 냉기는 분사구멍(442a1)을 통해 내측관(210) 및 외측관(220)의 상단부에 결합된 베어링(231)을 향해 분사된다. 이에 의해 베어링(231)은 수축하게 된다.
제2 냉기공급호스(443b)를 통해 제2 튜브(443a)의 내부로 냉기가 공급되고, 제2 튜브(443a)의 내부로 공급된 냉기는 제2 튜브(443a)의 개방된 면을 통해 내측관(210)의 내면에 공급된다. 이에 의해 내측관(210)의 하단부는 수축하게 된다.
이와 같이 상기 베어링(231)이 수축하고, 상기 내측관(210)의 하단부가 수축하게 되면, 각각의 베어링(231, 232)과 내측관(210) 및 외측관(220)의 접한 부분은 어느 정도 이격되게 된다.
이후, 4개의 실린더(430)를 동시에 작동시켜서 실린더축(431)이 베이스판(410)을 향해 신장되도록 하면, 실린더축(431)은 외측관(220)의 하단부(220a)를 가압하게 되고 이에 의해 외측관(220)은 베이스판(410)을 향해 하강된다. 이는 도 6에 잘 나타나 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 분리장치를 이용하면, 베어링(231, 232)의 외면 및 베어링(231, 232)의 외면에 접한 부분을 냉기를 통해 일시적으로 수축시켜 간격이 발생되도록 한 후 베어링(231, 232)의 분리 과정이 이루어지므로 베어링을 손쉽게 분리할 수 있고, 베어링의 분리시 베어링의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다. 따라서 베어링의 재사용이 가능하다.
이상의 설명에서는 본 발명의 베어링 분리장치가 미분기에 적용된 드라이브 유닛의 베어링을 분리하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되어 사용되는 것은 아니며, 상기 드라이브 유닛과 같은 형태의 조립체이면 이로부터 베어링을 분리하는 것에 동일하게 사용될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 내측관 및 외측관의 상단부 및 하단부에서 상기 내측관 및 외측관의 사이로 삽입되어 있는 복수의 베어링을 상기 내측관 및 외측관으로부터 분리하기 위한 장치로서,
    상기 장치는,
    상면에 상기 내측관 및 외측관이 놓이는 베이스판;
    상기 베이스판의 상면에 설치되고, 상기 베이스판의 상면에서 서로 대칭이 되도록 배치되는 2개 이상의 고정지그;
    상기 고정지그에 장착되고, 실린더축이 상기 외측관 및 상기 내측관의 축방향과 평행하며, 상기 외측관의 축방향으로 상기 외측관을 밀어서 상기 외측관 및 상기 내측관을 분리시키기 위한 2개 이상의 실린더;
    상기 베이스판 상에 설치되고, 상기 내측관의 내면 또는 상기 베어링, 또는 둘 모두에 냉기를 분사하도록 구성된 냉기분사수단을 포함하는,
    베어링 분리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스판은 상기 베이스판의 상면으로부터 소정의 높이로 돌출된 지지부를 포함하고,
    상기 복수의 베어링의 분리시 상기 내측관은 그 하단부가 상기 지지부의 상단부에 지지되도록 위치하고,
    상기 각각의 실린더는 상기 실린더축이 상기 베이스판의 상면을 향해 신장되도록 설치되는 것을 특징으로 하는,
    베어링 분리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉기분사수단은,
    상기 베이스판의 상면으로부터 수직으로 연장된 하나 이상의 고정봉;
    상기 고정봉의 상단부에 설치되고, 상기 내측관 및 외측관의 상단부에 위치한 베어링을 향해 냉기를 분사하는 제1 냉기분사부; 및
    상기 지지부의 내측에 설치되고, 상기 지지부의 상단부에 놓인 상기 내측관의 내면을 향해 냉기를 분사하는 제2 냉기분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    베어링 분리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 냉기분사부는, 내부공간을 갖는 원형 링 형태이고 상기 베어링과 마주하는 면에 분사구멍이 형성된 제1 튜브; 및 상기 제1 튜브의 내측으로 관통되어 상기 제1 튜브의 내부공간에 냉기를 공급하는 제1 냉기공급호스를 포함하고,
    상기 제2 냉기분사부는, 내부공간을 갖고 상기 내부공간의 일면은 개방된 원형 링 형태의 제2 튜브; 및 상기 제2 튜브의 내측으로 관통되어 상기 제2 튜브의 내부공간에 냉기를 공급하는 제2 냉기공급호스를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    베어링 분리장치.
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KR20180003679U (ko) 2018-03-05 2018-12-28 김재리 장축 펌프의 축고정 카본 베어링 분리용 장치
KR102197511B1 (ko) * 2019-10-29 2020-12-31 주식회사 화영 파이프 가공용 장비

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