KR101965075B1 - 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기 - Google Patents

작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 관한 것으로서, 특히 베어링 하우징과 회전자 사이에 회전자 지지장치를 구비하여 베어링만 분해 및 조립 가능토로 함으로써, 신속하고 원활한 유지보수를 이루어 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 관한 것이다. 구성은 내부에 고정 프레임과 이동 프레임으로 이루어지는 회전자 지지장치를 구비하는 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 있어서, 상기 고정 프레임은 원기둥형의 회전자 외주로 원활한 삽입과 긴밀한 결합을 이루도록 원형 밴드(Circular band) 형상으로 이루어지고, 내측에 회전자의 단차부와 결합시 밀림을 방지하고 지지력을 형성하도록 내부 단차부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기{Totally-enclosed motor for railway vehicles with workability improvement function}
본 발명은 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 관한 것으로서, 특히 베어링 하우징과 회전자 사이에 회전자 지지장치를 구비하여 베어링만 분해 및 조립 가능토로 함으로써, 신속하고 원활한 유지보수를 이루어 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량 예컨대, 전동차에는 주발전기 또는 전차선에서 공급되는 전압을 받아 차량을 견인(주행) 할 수 있도록 견인 전동기(traction motor)가 사용된다.
이러한 견인 전동기는 전동기 내외의 공기가 자유롭게 유통되는 구조로, 내부에서 발생하는 열을 이 유통 공기로 냉각시키는 개방형 전동기(open-type motor)와, 전밀폐형이며 모터 후부축에 설치된 팬에 의해 플런저 표면을 냉각하는 구조로 되어 있는 전폐형 전동기(totally-enclosed motor)가 구분 사용되고 있다.
한편, 상기 전폐형 견인 전동기는 외부공기를 흡입하여 견인 전동기를 냉각하는 개방형 견인 전동기와는 달리 전동기 내부 이물질을 주기적으로 청소할 필요가 없기 때문에 베어링만 주기적으로 점검 및 교환하고 있다.
그러나, 종래의 철도차량용 전폐형 견인 전동기는 베어링을 분리하게 되면 회전자를 지지할 수가 없기 때문에 반드시 회전자를 분리한 후 베어링을 분리해야만 하는 구조이므로 베어링의 점검 및 교환시 커버, 냉각팬, 회전자, 베어링 하우징, 베어링 브래킷과 고정자를 포함한 부품 전체를 분해해야 하므로 유지보수를 위한 작업공정이 늘어나고 복잡하여 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또, 종래의 철도차량용 전폐형 견인 전동기는 부품 전체를 분해 및 조립해야 하므로 견고한 조립이 이루어지지 않을 경우 소음이 발생하고 내구성 저하를 유발하기 때문에 이를 방지하기 위한 조립작업이 어려워지고 작업시간이 오래 소요되는 문제점이 있다.
공개특허 제10-2016-0136690호
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전폐형 견인 전동기의 부품을 모두 분해하지 않고 베어링만 쉽고 신속하게 점검 또는 교체와 같은 유지보수작업이 가능하도록 함으로써, 작업공정 단축과 작업시간을 현저하게 줄이도록 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기를 제공하는 것이다.
삭제
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내부에 고정 프레임과 이동 프레임으로 이루어지는 회전자 지지장치를 구비하는 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 있어서, 상기 고정 프레임은 원기둥형의 회전자 외주로 원활한 삽입과 긴밀한 결합을 이루도록 원형 밴드(Circular band) 형상으로 이루어지고, 내측에 회전자의 단차부와 결합시 밀림을 방지하고 지지력을 형성하도록 내부 단차부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 고정 프레임은 외부 일측에 베어링 하우징의 단부와 견고한 결합을 위해 깊이를 형성하는 결합 홈이 형성되고, 일단 외면으로는 상기 이동 프레임의 이동시 이를 안정되게 지지할 수 있도록 외부 단차부(걸림턱)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이동 프레임은 베어링의 점검 또는 교체와 같은 유지보수 작업시 이동가능한 제1 이동 프레임과 제2 이동 프레임으로 구성되고, 상기 제1 이동 프레임의 이동 동작에 연동하여 제2 이동 프레임이 이동하여 상기 고정 프레임과 접지되면서 회전자를 고정하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이동 프레임은 일측면 하부에 제2 이동 프레임을 이동시키기 위한 제1 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 이동 프레임의 외면 일 측에는 제2 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이동 프레임의 중간 부분에는 이동을 위한 조정볼트의 체결을 위한 체결구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
이상에서와 같은 본 발명은 회전자 지지장치를 통해 회전자를 견고하게 지지하도록 함으로써, 견인 전동기의 전체 부품을 분해하지 않고도 베어링만 쉽고 신속하게 분리할 수 있어 작업시간을 2배 이상 단축할 수 있기 때문에 작업성 향상을 이루는 효과가 있다.
또, 본 발명은 전폐형 견인 전동기의 유지보수 작업시 많은 부품의 분해 및 조립작업시 발생할 수 있는 불량을 방지함으로써, 견인 전동기의 내구성 향상과 유지보수 비용을 절감하며 작업자의 피로도를 줄이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전자 지지장치의 분해 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전폐형 견인 전동기의 분해 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전폐형 견인 전동기의 일 측 회전자 지지장치를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전폐형 견인 전동기의 요부 단면도이다.
도 5는 도 4의 일 측 회전자 지지장치를 확대한 도면이다.
도 6은 내지 도 9는 본 발명에 따른 전폐형 견인 전동기의 베어링 제거 순서를 개략적으로 나타낸 단면도 이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 작업성 향상 기능을 갖는 전폐형 견인 전동기(100)는 내부에 고정 프레임(210)과 이동 프레임(220)으로 이루어지는 회전자 지지장치(200)를 구비한다.
상기 고정 프레임(210)은 원기둥형의 회전자(110) 외주로 원활한 삽입과 긴밀한 결합을 이루도록 원형 밴드(Circular band) 형상으로 이루어지고, 내측에 회전자(110)의 단차부(111)와 결합시 밀림을 방지하고 지지력을 형성하도록 내부 단차부(211)가 형성된다.
여기서, 상기 고정 프레임(210)은 내부 단차부(211)에 의해 내경 지름이 일 측은 크게 형성되고 연이어지는 타 일측은 작게 형성된다.
따라서, 상기 고정 프레임(210)의 지름이 큰 내경은 회전자(110)의 지름이 큰 외경(112)과 긴밀하게 결합되고, 지름이 작은 내경은 회전자(110)의 지름이 작은 외경(113)과 긴밀하게 결합되며, 고정 프레임(210)의 내부 단차부(211)와 회전자(110)의 단차부(111)가 상호 지지되므로 일 측으로 밀리지 않고 견고하게 고정된다.
또, 상기 고정 프레임(210)은 외부 일측에 베어링 하우징(120)의 단부와 견고한 결합을 위해 깊이를 형성하는 결합 홈(212)이 형성되고, 일단 외면으로는 상기 이동 프레임(220)의 이동시 이를 안정되게 지지할 수 있도록 외부 단차부(걸림턱)(213)가 형성된다.
즉, 상기 고정 프레임(210)의 결합 홈(212)으로는 베어링 하우징(120)의 단부가 삽입, 결합된다.
이때, 상기 베어링 하우징(120)에 고정되는 베어링(130)의 일단 부분은 고정 프레임(210)의 일측 단면과 밀착, 지지된다.
상기 이동 프레임(220)은 고정자(140)의 일 측에 결합되어 베어링(130)의 점검 또는 교체와 같은 유지보수 작업시 이동가능한 제1 이동 프레임(221)과 제2 이동 프레임(222)으로 구성되고, 상기 제1 이동 프레임(221)의 이동 동작에 연동하여 제2 이동 프레임(222)이 이동하여 상기 고정 프레임(210)과 접지되면서 회전자(110)를 고정하도록 한다.
또, 상기 제1 이동 프레임(221)은 일측면 하부에 상기 제2 이동 프레임(222)을 이동시키기 위한 제1 경사면(221a)이 형성된다.
또한, 상기 제1 이동 프레임(221)의 제1 경사면(221a)과 마주하는 제2 이동 프레임(222)의 외면 일 측에는 제2 경사면(222a)이 형성된다.
그리고 상기 제1 이동 프레임(221)의 중간 부분에는 이동을 위한 조정볼트(231)의 체결을 위한 체결구멍(221b)이 형성된다.
여기서, 상기 제1 이동 프레임(121)은 통상적인 상태에서는 고정볼트(232)에 의해 상기 제2 이동 프레임(222)과 접지되지 않고 간격을 두도록 지지된다.
그러나, 견인 전동기(100)의 베어링(130) 점검 또는 교환과 같은 유지보수 작업을 하고자 할 경우에는 상기 제1 이동 프레임(221)을 지지하고 있는 고정볼트(232)를 제거한 후, 제1 이동 프레임(221)에 형성된 체결구멍(221b)에 대응하는 조정볼트(231)를 체결하여 조인다.
이때, 상기 제1 이동 프레임(221)은 조정볼트(231)의 체결 및 조임 동작에 연동하여 일 측, 예컨대 축방향으로 이동한다.
이와 동시에 상기 제1 이동 프레임(221)의 제1 경사면(221a)이 제2 이동 프레임(220)의 제2 경사면(222a)과 접촉으로 누르게 되면 제2 이동 프레임(222)이 내측 축방향으로 이동하여 상기 고정 프레임(210)의 일단 외면에 형성된 외부 단차부(걸림턱)(213)를 눌러 견고하게 고정한다.
이에 따라, 상기 회전자(110)는 고정 프레임(210)과 이동 프레임(220)으로 이루어지는 회전자 지지장치(200)에 의해 견고하게 고정되므로 상기 베어링(130)의 분리(분해)가 가능하게 된다.
즉, 상기 회전자(110)가 고정 프레임(210)과 이동 프레임(220)에 의해 견고하게 고정된 후에는 베어링 고정볼트(121)를 풀어 베어링(130)이 장착되어 있는 베어링 하우징(120)을 분리하여 베어링(130) 및 베어링 주변 부품 등을 분리함으로써 점검 및 교환과 같은 유지보수 작업을 신속하고 원활하게 이룰 수 있다.
또한, 상기 회전자 지지장치(200)는 상기 견인 전동기(100)에 구비되어 완성된 철도차량(미도시)으로 제공된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 견인 전동기의 베어링 점검 또는 유지보수 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 회전자 지지장치(200)가 구비된 견인 전동기(100)의 베어링(130) 점검 또는 교환과 같은 유지보수작업을 하고자 할 경우, 상기 제1 이동 프레임(221)을 지지하고 있는 고정볼트(232)를 제거한다.
다음, 상기 제1 이동 프레임(221)의 체결구멍(221b)에 대응하는 사이즈의 조정볼트(231)를 체결하여 조이게 되면 제1 이동 프레임(221)이 일 측으로 이동하게 된다.
이때, 상기 제1 이동 프레임(221)은 조정볼트(231)의 체결 및 조임 동작에 연동하여 일 측, 예컨대 축방향으로 이동하면서 제1 경사면(221a)이 제2 이동 프레임(222)의 제2 경사면(222a)을 밀착, 가압하면 제2 이동 프레임(222)이 내측 축방향으로 이동하게 되고 이에 따라 제2 이동 프레임(222)이 상기 고정 프레임(210)과 견고하게 고정된다.
이에 따라, 상기 회전자(110)는 고정 프레임(210)과 이동 프레임(220)으로 이루어지는 회전자 지지장치(200)에 의해 견고하게 고정되므로 상기 베어링(130)의 분리(분해)가 가능하게 된다.
계속해서, 상기 견인 전동기(100)의 일 측 예컨대 반구동측 베어링 하우징(120)을 분리한 후, 반구동측 베어링(130)을 분리하여 점검 및 유지보수 한다.
이어서, 타 측 예컨대 구동측 베어링 하우징(120)을 분리한 후, 구동측 베어링(130)을 분리하여 점검 또는 교환과 같은 유지보수작업을 진행한다.
그리고 점검 또는 교환과 같은 유지보수작업이 완료된 베어링(130)은 분리(분해)의 역순으로 재조립한다.
따라서 본 발명은 이와 같은 구성과 방법을 통해 견인 전동기 전체를 분해하지 않고 베어링을 점검 및 교환과 같은 유지보수작업을 할 수 있어 작업시간을 절반 이상으로 줄이고 유지보수성을 효율적으로 높일 수 있는 것이다.
또, 작업공정을 줄이고 유지보수성을 향상시킴에 따라 견인 전동기 유지보수로 인한 비용을 많이 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 견인 전동기 110 : 회전자
111 : 단차부 112 : 큰 외경
113 : 작은 외경 120 : 베어링 하우징
121 : 고정볼트 130 : 베어링
140 : 고정자 200 : 회전자 지지장치
210 : 고정 프레임 211 : 내부 단차부
212 : 결합 홈 213 : 외부 단차부(걸림턱)
220 : 이동 프레임 221 : 제1 이동 프레임
221a : 제1 경사면 221b : 체결구멍
222 : 제2 이동 프레임 222a : 제2 경사면
231 : 조정볼트 232 : 고정볼트

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 내부에 고정 프레임과 이동 프레임으로 이루어지는 회전자 지지장치를 구비하는 철도차량용 전폐형 견인 전동기에 있어서,
    상기 고정 프레임은 원기둥형의 회전자 외주로 원활한 삽입과 긴밀한 결합을 이루도록 원형 밴드(Circular band) 형상으로 이루어지고, 내측에 회전자의 단차부와 결합시 밀림을 방지하고 지지력을 형성하도록 내부 단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 프레임은 외부 일측에 베어링 하우징의 단부와 견고한 결합을 위해 깊이를 형성하는 결합 홈이 형성되고, 일단 외면으로는 상기 이동 프레임의 이동시 이를 안정되게 지지할 수 있도록 외부 단차부(걸림턱)가 형성되는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동 프레임은 베어링의 점검 또는 교체와 같은 유지보수 작업시 이동가능한 제1 이동 프레임과 제2 이동 프레임으로 구성되고, 상기 제1 이동 프레임의 이동 동작에 연동하여 제2 이동 프레임이 이동하여 상기 고정 프레임과 접지되면서 회전자를 고정하도록 하는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이동 프레임은 일측면 하부에 제2 이동 프레임을 이동시키기 위한 제1 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 이동 프레임의 외면 일 측에는 제2 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이동 프레임의 중간 부분에는 이동을 위한 조정볼트의 체결을 위한 체결구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 작업성 향상 기능을 갖는 철도차량용 전폐형 견인 전동기.
  8. 삭제
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