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KR102833803B1 - 임펠러 밸런싱 조정장치 - Google Patents

임펠러 밸런싱 조정장치

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KR102833803B1
KR102833803B1 KR1020230094245A KR20230094245A KR102833803B1 KR 102833803 B1 KR102833803 B1 KR 102833803B1 KR 1020230094245 A KR1020230094245 A KR 1020230094245A KR 20230094245 A KR20230094245 A KR 20230094245A KR 102833803 B1 KR102833803 B1 KR 102833803B1
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stage
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명 임펠러 밸런싱 조정장치는, 구동수단에 의하여 회전하는 1단구동축(130), 1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축(130)보다 직경은 작게 구비되고, 1단구동축(130)과 연동하여 회전하는 2단구동축(140), 1단구동축(130)과 2단구동축(140) 사이에, 1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축(130)에 비하여 직경이 큰 원판의 형상으로 구비된 임펠러 고정부(160), 2단구동축(140)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 2단구동축(140)보다 직경은 작게 구비되고, 2단구동축(140)과 연동하여 회전하는 3단구동축(150)을 포함하며, 중앙에 관통공이 형성되어, 2단구동축(140)에 끼움, 결합되며, 일측 외면이 임펠러 고정부(160)의 외면과 밀착된 상태로 결합된 임펠러(110), 일측은 핀(P)으로 임펠러(110)에 고정되고, 관통공 내면과 3단구동축(150)의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링(R)이 구비되어, 3단구동축(150)에 견고하게 결합, 고정된 임펠러캡(120)을 요지로 한다.

Description

임펠러 밸런싱 조정장치{IMPELLER BALANCING DEVICE}
본 발명은 임펠러에 관한 것으로서, 구체적으로는 임펠러와 임펠러캡을 동시에 밸런싱하기 위한 임펠러 밸런싱 조정장치에 관한 것이다.
일반적으로 임펠러와 같은 회전체는 각 부위의 중량 차이 등으로 고유질량에 의한 불균형이 발생하거나 결합된 기계적 요소에 의해 불균형이 생길 수 있다.
또한, 이런 회전체는 동력을 전달하는 샤프트에 결합시 실수에 의해 불균형이 생길 수 있으며, 정적인 균형이 바로 잡혀 있더라도 회전시에 스러스트가 발생하여 동적인 불균형이 생길 수 있다.
이렇게 균형이 잡혀 있지 않는 회전체는 진동발생의 원인이 되고, 이런 회전체를 구비한 펌프의 정상 운전을 방해하는 장애요인이 된다.
따라서, 이런 회전체와 샤프트의 불균형을 제거하기 위해 균형조정장치가 사용되며, 이런 균형조정장치는 회전체가 결합된 샤프트의 끝단부를 회전이 가능하게 고정시키고 회전체와 샤프트를 소정의 회전속도로 회전시켜 균형을 잡을 수 있는 장치로서, 이런 균형조정장치를 이용하여 기계적 진동이나 회전의 불균형을 바로 잡는 임펠러 밸런싱 샤프트의 구성이 알려져 있다.
도 1은 종래 밸런싱장치의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 임펠러 밸런싱 샤프트의 본체축(40)은 임펠러 보스(10)의 내경에 틈새를 유지하면서 배치되어 있으며, 본체축(40)의 길이방향의 고정키홈(43)에는 임펠러 보스(10)의 내경에 형성된 키홈(10a)과 일치하게 삽입된 고정키(50)가 배치되어 있다.
또한, 고정키(50)가 배치되어 있는 임펠러 보스(10)의 내경과 본체축(40)에 의해 형성된 틈새에는 임펠러 보스(10)의 길이에 대응한 중공형의 테이퍼 슬리브(60)가 배치되어 있으며, 테이퍼 슬리브(60)의 길이방향의 양 단부에는 고정너트(71,71',72,72')가 쌍을 이루면서 임펠러 밸런싱 샤프트의 본체축(40)에 나사결합되어 배치되어 있는 구성이 공지되어 있다.
상기의 임펠러와 같은 회전체는 각 부위의 중량 차이 등으로 고유질량에 의한 불균형이 발생하거나 기계적 요소의 결합시 실수에 의해 불균형이 생길 수 있는데, 임펠러에 결합되는 캡은 샤프트 및 보스의 밸런스를 맞춘 뒤 수작업을 통해 설치되는 것으로 인하여, 임펠러의 밸런싱 상태가 불균형하게 되므로, 임펠러캡을 별도로 밸런싱해야 되는 문제점이 있었다.
등록실용신안공보 제20-0169624호(2000.03.02. 공고)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 임펠러와 임페러캡을 동시에 밸런싱하기 위한 임펠러 밸런싱 조정장치를 제공하고자 함이다.
본 발명 임펠러 밸런싱 조정장치는, 구동수단에 의하여 회전하는 1단구동축, 1단구동축과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축보다 직경은 작게 구비되고, 1단구동축과 연동하여 회전하는 2단구동축, 1단구동축과 2단구동축 사이에, 1단구동축과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축에 비하여 직경이 큰 원판의 형상으로 구비된 임펠러 고정부, 2단구동축과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 2단구동축보다 직경은 작게 구비되고, 2단구동축과 연동하여 회전하는 3단구동축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 중앙에 관통공이 형성되어, 2단구동축에 끼움, 결합되며, 일측 외면이 임펠러 고정부의 외면과 밀착된 상태로 결합된 임펠러를 포함하되; 임펠러의 관통공 내면과 2단구동축의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링이 구비되어, 2단구동축에 견고하게 결합, 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 내부에 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지고 있어, 3단구동축에 끼움, 결합되며, 일측은 핀으로 임펠러에 고정되고, 관통공 내면과 3단구동축의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링이 구비되어, 3단구동축에 견고하게 결합, 고정된 임펠러캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 2단구동축(140)과 3단구동축(150)의 외면에는 O링(R)이 체결되는 홈(R)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 핀(P)에 의해 결합된 임펠러(110)와 임펠러캡(120)은 밸런싱 조정된 후 회전체에 체결시에도 핀(P) 위치에서 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 임펠러와 임펠러캡을 동시에 밸런싱함으로서, 임펠러캡을 별도로 밸런싱 할 필요가 없으며, 임펠러캡을 별개로 밸런싱한 후, 임펠러에 결합하였을 때 밸런싱 효율이 반감되는 것을 방지하는 현저한 효과를 가진다.
도 1은 종래 밸런싱장치의 단면도.
도 2는 본 발명 임펠러 밸런싱 조정장치의 단면도.
도 3은 밸런싱 조정장치의 작동상태를 보여주는 사진
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.
도 2는 본 발명 임펠러 밸런싱 조정장치의 단면도, 도 3은 밸런싱 조정장치의 작동상태를 보여주는 사진이다.
도시된 바와 같이 본 발명 임펠러 밸런싱 조정장치(100)는, 임펠러(110), 임펠러캡(120), 1단구동축(130), 2단구동축(140), 3단구동축(150), 임펠러 고정부(160)를 포함하고 있다.
1단구동축(130)은, 도시하지 않은 구동수단에 의하여 회전한다.
2단구동축(140)은, 1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되어 있으며, 1단구동축(130)보다 직경은 작게 구비되어 있고, 1단구동축(130)과 연동하여 회전한다.
임펠러 고정부(160)는, 1단구동축(130)과 2단구동축(140) 사이에, 1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되어 있으며, 1단구동축(130)에 비하여 직경이 크고 일정한 두께를 가지는 원판의 형상으로 구비되어 있다.
3단구동축(150)은, 2단구동축(140)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되어 있으며, 2단구동축(140)보다 직경은 작게 구비되어 있고, 2단구동축(140)과 연동하여 회전한다.
임펠러(110)는, 중앙에 관통공이 형성되어, 2단구동축(140)에 끼움, 결합되며, 일측 외면이 임펠러 고정부(160)의 외면과 밀착된 상태로 결합된다.
또한, 임펠러(110)의 관통공 내면과 2단구동축(140)의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링(R)이 일측 및 타측에 1개씩 구비되어 있거나, 임펠러(110) 관통공의 내면과 2단구동축(140)의 외면 사이의 전 구간에 걸쳐서 다수개가 구비되어 있어, 임펠러(110)가 변형될 수 있는 정도의 부하가 부여되어 있지 않은 상태에서 2단구동축(140)에 견고하게 결합, 고정된다.
상기 2단구동축(140)과 3단구동축(150)의 외면에는 O링(R)이 체결되는 홈(R)이 형성된다.
임펠러캡(120)은, 내부에 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지고 있어, 3단구동축(150)에 끼움, 결합된다.
또한, 임펠러캡(120)의 일측은 핀(P)으로 임펠러(110)에 고정되어 있고, 임펠러캡(120)의 관통공 내면과 3단구동축(150)의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링(R)이 구비되어 있어, 임펠러캡(120)이 변형될 수 있는 정도의 부하가 부여되어 있지 않은 상태에서 3단구동축(150)에 견고하게 결합, 고정된다.
상기 핀(P)에 의해 결합된 임펠러(110)와 임펠러캡(120)은 밸런싱 조정된 후 압축기, 펌프 등과 같은 회전체에 체결시에도 발런싱 조정장치에 결합되었던 핀(P) 위치에서 다시 체결된다.
이상과 같은 본 발명은 1단구동축(130)이 회전하면, 임펠러(110)와 임펠러캡(120)이 동시에 회전되면서, 밸런싱함으로서, 임펠러캡(120)을 별도로 밸런싱 할 필요가 없으며, 임펠러캡(120)을 별개로 밸런싱한 후, 임펠러(110)에 결합하였을 때 밸런싱 효율이 반감되는 것을 방지하는 효과를 가진다.
100:임펠러 밸런싱 조정장치 110:임펠러
120:임펠러캡 130:1단구동축
140:2단구동축 150:3단구동축
160:임펠러 고정부 P:핀
R:O링

Claims (6)

  1. 구동수단에 의하여 회전하는 1단구동축(130),
    1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축(130)보다 직경은 작게 구비되고, 1단구동축(130)과 연동하여 회전하는 2단구동축(140),
    1단구동축(130)과 2단구동축(140) 사이에, 1단구동축(130)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 1단구동축(130)에 비하여 직경이 큰 원판의 형상으로 구비된 임펠러 고정부(160),
    2단구동축(140)과 동일한 축 중심선을 가지고 일체로 연결되며, 2단구동축(140)보다 직경은 작게 구비되고, 2단구동축(140)과 연동하여 회전하는 3단구동축(150)을 포함하고,
    중앙에 관통공이 형성되어, 2단구동축(140)에 끼움, 결합되며, 일측 외면이 임펠러 고정부(160)의 외면과 밀착된 상태로 결합된 임펠러(110)와,
    임펠러(110)의 관통공 내면과 2단구동축(140)의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링(R)이 구비되어, 2단구동축(140)에 견고하게 결합, 고정되고,
    내부에 관통공이 형성된 원통형 구조를 가지고 있어, 3단구동축(150)에 끼움, 결합되며, 일측은 핀(P)으로 임펠러(110)에 고정되고, 관통공 내면과 3단구동축(150)의 외면 사이에는 탄성력을 가지는 고무재질의 O링(R)이 구비되어, 3단구동축(150)에 견고하게 결합, 고정된 임펠러캡(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 밸런싱 조정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 제1항에 있어서,
    2단구동축(140)과 3단구동축(150)의 외면에는 O링(R)이 체결되는 홈(R)이 형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러 밸런싱 조정장치.
  6. 청구항 제1항에 있어서,
    핀(P)에 의해 결합된 임펠러(110)와 임펠러캡(120)은 밸런싱 조정된 후 회전체에 체결시에도 핀(P) 위치에서 체결되는 것을 특징으로 하는 임펠러 밸런싱 조정장치.
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