KR20090121931A - 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와이를 이용한 냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법에 관한 것으로, 내구성 시험기의 감속기 온도를 센서에 의해 감지하고, 챔버형 노즐을 통해 감속기를 집중 분사 냉각하여, 감속기의 온도를 일정하게 유지할 수 있어 정확한 내구시험의 결과를 도출할 수 있는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치에 있어서; 냉각매체 유입구멍이 형성된 감속기 커버에 기밀을 유지하도록 설비프레임에 고정설치되는 챔버형 노즐부와, 챔버형 노즐부와 연결되는 냉각매체 압력원과, 챔버형 노즐부와 냉각매체 압력원 사이에 위치하도록 설치되어 챔버형 노즐부로 유입되는 냉각매체의 양을 조절하는 냉각매체 조절밸브와, 감속기에 부착설치되어 감속기 표면온도를 계측하는 무선 온도센서와, 무선 온도센서의 감지신호를 수신기에 의해 수신받고 입력된 감지신호에 따라 냉각매체 조절밸브를 선택적으로 조정하는 제어기를 포함하도록 되어 있다.

주행구동유닛, 굴삭기, 냉각장치, 내구성 시험장치, 챔버형 노즐

Description

굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법{Reducer cooling apparatus for testing durability for track driving unit and its cooling method using it}

본 발명은 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법에 관한 것으로, 내구성 시험기를 이용하여 주행구동유닛을 장시간 연속부하 시험할 경우 발생되는 감속기의 자체 열을 냉각시키기 위하여 발열부의 온도를 검출하고, 온도에 따라 냉각매체를 자동 선정하여 감속기 표면에 집중 분사함으로써 감속기를 효과적으로 냉각 및 적정 온도 유지를 가능하게 하여 정확한 내구시험 결과를 도출하게 하는 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법에 관한 것이다.

굴삭기 제조업체 및 부품업체에서 주행구동유닛의 내구시험시 감속기부에서 발생되는 열을 냉각하기 위해 일반적으로 사용하였던 방법은 감속기 커버에 냉각을 위해 가공된 유입구로 단순히 팬을 사용하여 공기를 불어 넣어주는 방법 또는, 유입구로 물을 흘려 넣어 냉각시켜주는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기 팬을 사용한 공냉 방식은 감속기 커버에 형성된 유입구의 크기를 회전력에 의한 강도 문제로 인하여 너무 크게 뚫을 수 없다는 문제점이 있어 냉각 효율이 떨어져 중대형 감속기의 경우 또는 장시간 고속 회전시에는 시험자의 설정 온도로 냉각하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 감속기 커버의 유입구로 물을 흘려넣는 수냉식 방법의 경우에도 감속기 커버가 회전하기 때문에 노즐과 유입구의 위치가 일치될 때에만 커버내로 냉각수가 공급되고 이때를 제외하면 냉각수가 커버 외부를 타고 흘러내리므로 직접 감속기와 접촉하여 냉각시켜주는 냉각수의 양이 충분하지 않아서 적절한 냉각이 이루어지지 못한다. 그리고 냉각수가 튀고 비산됨으로써 금속으로 이루어진 설비를 부식시키는 문제점을 지닌다. 또한 시험중 감속기의 온도를 지속적으로 확인하고 수동으로 냉각매체 밸브를 조작해야 하는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 내구성 시험기의 감속기 온도를 센서에 의해 감지하고, 챔버형 노즐을 통해 감속기를 집중 분사 냉각하여, 감속기의 온도를 일정하게 유지할 수 있어 정확한 내구시험의 결과를 도출할 수 있는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 회전되는 감속기의 온도에 따라 냉각매체의 종류 및 양을 선택하고, 이를 감속기에 집중분사하여 직접 접촉시켜 감속기의 냉각효율을 극대화시킬 수 있는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 센서에 의해 감속기의 온도를 감지하고, 이에 따라 냉각매체를 자동분사하여, 시험자의 요구 온도 설정을 용이하게 하고, 내구시험능률을 향상시킬 수 있는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 챔버형 노즐과 냉각매체 유입구멍이 형성된 감속기 커버가 기밀을 유지하도록 하여 냉각매체의 비산을 방지하고, 냉각매체로 인한 설비의 부식을 최소화할 수 있는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치와 이를 이용한 냉각방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치에 있어서;

냉각매체 유입구멍이 형성된 감속기 커버에 기밀을 유지하도록 설비프레임에 고정설치되는 챔버형 노즐부와, 챔버형 노즐부와 연결되는 냉각매체 압력원과, 챔버형 노즐부와 냉각매체 압력원 사이에 위치하도록 설치되어 챔버형 노즐부로 유입되는 냉각매체의 양을 조절하는 냉각매체 조절밸브와, 감속기에 부착설치되어 감속기 표면온도를 계측하는 무선 온도센서와, 무선 온도센서의 감지신호를 수신기에 의해 수신받고 입력된 감지신호에 따라 냉각매체 조절밸브를 선택적으로 조정하는 제어기를 포함하도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각방법에 있어서;

냉각매체 공급을 위한 설정온도 및 설정오차온도를 입력하는 온도셋팅단계; 내구성 시험기의 가동에 따른 감속기의 실시간 표면온도를 무선 온도센서에 의해 감지하는 온도감지단계; 무선 온도센서로부터 감지된 감지온도를 수신기에 의해 수신받아 제어기에서 설정온도 및 설정오차온도와 대비하는 온도대비단계; 온도 대비에 따라 제어기에서 냉각매체 조절밸브를 선택적으로 조정하여 챔버형 노즐부로 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급단계; 챔버형 노즐부를 통해 감속기 커버에 형성 된 냉각매체 유입구로 냉각매체가 공급되고, 공급되는 냉각매체에 의해 감속기를 냉각하는 냉각단계;로 이루어져 있다.

이와 같이 본 발명은 굴삭기용 주행구동유닛 내구성 시험기의 감속기 온도를 무선 온도센서로 감지하고, 시험자의 설정 온도와 비교한 후 냉각매체의 종류와 양을 자동적으로 조절하여 감속기 커버 위에 장착되는 챔버형 노즐을 통해 분사 및 집중 냉각함으로써 감속기의 설정온도를 정확하게 유지할 수 있고, 이를 통해 정확한 내구시험의 결과를 도출할 수 있는 시험 조건을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 감속기 커버에 접촉되는 챔버형 노즐부에 고무패킹을 설치하여, 회전하는 감속기 커버와 챔버형 노즐부의 기밀을 유지하고, 이를 통해 냉각매체의 외부 비산을 방지하여 설비의 부식을 최소화함은 물론, 설비의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 감속기의 발열량에 따라 냉각매체를 선택하도록 되어 있어, 감속기의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 냉각매체를 감속기 표면에 직접적으로 집중 분사하도록 되어 있어, 냉각효율을 극대화할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 챔 버형 노즐부의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 냉각장치에 있어서; 냉각매체 유입구멍이 형성된 감속기 커버에 기밀을 유지하도록 설비프레임에 고정설치되는 챔버형 노즐부(10)와, 챔버형 노즐부와 연결되는 냉각매체 압력원(20)과, 챔버형 노즐부와 냉각매체 압력원 사이에 위치하도록 설치되어 챔버형 노즐부로 유입되는 냉각매체의 양을 조절하는 냉각매체 조절밸브(30)와, 감속기에 부착설치되어 감속기 표면온도를 계측하는 무선 온도센서(40)와, 무선 온도센서의 감지신호를 수신기(60)에 의해 수신받고 입력된 감지신호에 따라 냉각매체 조절밸브(30)를 선택적으로 조정하는 제어기(50)를 포함하도록 되어 있다.

상기 챔버형 노즐부(10)는 냉각매체 입력원(20)으로부터 냉각매체를 공급받는 배관(11)과, 배관과 연결되고 감속기 커버(110)와 기밀을 유지하며 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 덮도록 설치되는 챔버형 노즐(12)과, 배관 및 챔버형 노즐을 설비프레임(120)에 고정하는 지지대(13)를 포함하도록 되어 있다.

상기 챔버형 노즐(12)에는 감속기 커버(110)와 접촉되는 챔버형 노즐(12)의 하단에는 기밀유지를 위한 고무패킹(17)이 설치되어 있으며, 고무패킹(17)이 설치되는 챔버형 노즐의 하단은 감속기 커버의 표면에 대응하는 형상을 구비하도록 되어 있다.

상기 지지대(13)는 설비프레임(120)에 고정설치되는 고정블록(14)과, 일측단이 고정블록(14)에 연결되고 타측단이 챔버형 노즐(12)에 연결되는 연결블록(15)으 로 이루어져 있으며, 고정블록(14)은 설비프레임(120)에 조임볼트(16) 등에 의해 고정설치된다. 이와 같은 설치에 의해 챔버형 노즐부(10)는 감속기 커버(110)와 기밀을 유지하게 된다.

또한, 상기 배관(11)은 도 1 에 도시된 바와 같이, 고정블록(14) 및 연결블록(15)에 의해 지지되어 챔버형 노즐(12)에 안정적으로 연결설치된다.

상기 냉각매체 압력원(20)은 냉각매체가 저장되는 것으로, 하나의 냉각매체 압력원을 구비할 수도 있으나, 서로 다른 냉각매체가 저장된 냉각매체 압력원을 둘 이상 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같은 둘 이상의 냉각매체 압력원은 공냉식 압력원(21)과 수냉식 압력원(22)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각매체 조절밸브(30)는 냉각매체 압력원(20)과 챔버형 노즐부(10) 사이에 위치하도록 각각 설치되며, 제어기(50)에 의해 개폐 및 개폐정도가 조정되어, 챔버형 노즐부(10)로 공급되는 냉각매체의 종류 및 공급양이 조절된다.

이때, 상기 공냉식 압력원(21)과 연결되는 냉각매체 조절밸브는 냉각공기 조절밸브(31)를, 수냉식 압력원(22)과 연결되는 냉각매체 조절밸브는 냉각수 조절밸브(32)가 설치된다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 챔버형 노즐부는 감속기 커버위에 설치되고, 이러한 챔버형 노즐부는 도 2 에 도시된 바와 같이 설비 프레임에 고정하기 위한 고정 블록, 냉각매체가 흘러들어가는 배관, 배관을 지탱하는 연결블록, 챔버형 노즐, 회전체인 감속기 커버와 고정체인 챔버형 노즐간의 기밀을 유지하는 고무 패킹을 포함하여 구성되며, 조임볼트에 의해 설비 프레임에 단단히 고정된다.

이와 같이 챔버형 노즐부를 감속기 커버에 연결하여 설치한 후, 냉각매체를 공급하게 되면 항상 챔버형 노즐은 감속기 커버의 원주 방향으로 가공되어 있는 냉각매체 유입구, 즉 냉각매체가 유입되는 냉각매체 유입구 여러 개를 기밀을 유지하도록 덮고 있기 때문에 여러 개의 냉각매체 유입구로 다량의 냉각매체가 동시에 흘러들어가 감속기와 직접 접촉함으로 감속기를 냉각시키게 된다.

도 3 은 본 발명에 따른 냉각방법을 보인 흐름도를 도시한 것으로, 본 발명은 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 냉각방법에 있어서; 냉각매체 공급을 위한 설정온도 및 설정오차온도를 입력하는 온도셋팅단계; 내구성 시험기의 가동에 따른 감속기의 실시간 표면온도를 무선 온도센서에 의해 감지하는 온도감지단계; 무선 온도센서로부터 감지된 감지온도를 수신기에 의해 수신받아 제어기에서 설정온도 및 설정오차온도와 대비하는 온도대비단계; 온도 대비에 따라 제어기에서 냉각조절밸브를 선택적으로 조정하여 챔버형 노즐부로 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급단계; 챔버형 노즐부를 통해 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구로 냉각매체가 공급되고, 공급되는 냉각매체에 의해 감속기를 냉각하는 냉각단계;로 이루어져 있다.

상기 온도대비단계는 무선 온도센서에 의해 감지된 감지온도가 설정온도보다 높고 설정오차온도 이하일 경우, 제어기에서는 냉각매체 압력원의 공냉식 압력원과 연결된 냉각공기 조절밸브를 개방하여, 챔버형 노즐부로 냉각공기를 공급하고,

무선 온도센서에 의해 감지된 감지온도가 설정온도보다 높고 설정오차온도를 초과할 경우, 제어기에서는 냉각공기 조절밸브를 차단하고, 냉각매체 압력원의 수냉식 압력원과 연결된 냉각수 조절밸브를 개방하여, 챔버형 노즐부로 냉각수를 공급하도록 되어 있다.

이때, 상기 제어기는 공압식 압력원 및 수냉식 압력원과 연결된 냉각매체 조절밸브의 개폐정도를 조절하여 공급되는 냉각매체의 양을 조절하도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명은 굴삭기용 주행구동유닛의 내구성 시험을 실시함에 있어서, 회전하는 감속기 표면에 무선 온도 센서를 설치하고 실시간으로 측정된 온도를 시험자의 설정온도와 비교하여 발열량에 따라 제어기가 두 가지 이상의 냉각매체 압력원으로부터 공급되는 냉각매체 중 하나를 선택하고, 냉각매체 조절 밸브에게 적정량을 공급하라는 명령을 내려줌으로써, 자동적으로 감속기 표면 온도 제어가 가능하여 정확한 내구 시험 데이터를 얻을 수 있는 조건을 만들어 줄 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 챔버형 노즐부의 구성을 보인 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 냉각방법을 보인 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 챔버형 노즐부 (11) : 배관

(12) : 챔버형 노즐(chamber type nozzle)

(13) : 지지대 (14) : 고정블록

(15) : 연결블록 (16) : 조임볼트

(17) : 고무패킹 (20) : 냉각매체 압력원

(21) : 공냉식 압력원 (22) : 수냉식 압력원

(30) : 냉각매체 조절밸브 (31) : 냉각공기 조절밸브

(32) : 냉각수 조절밸브

(40) : 무선 온도센서(wireless thermocouple)

(50) : 제어기 (60) : 수신기

(100) : 내구성 시험기(endurance tester)

(110) : 감속기 커버(cover)

(111) : 냉각매체 유입구(cooling hole)

(120) : 설비프레임

(130) : 감속기(reduction gear box)

(200) : 주행구동유닛(track device unit)

Claims (8)

1. 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치에 있어서;

   냉각매체 유입구멍이 형성된 감속기 커버에 기밀을 유지하도록 설비프레임에 고정설치되는 챔버형 노즐부와,

   챔버형 노즐부와 연결되는 냉각매체 압력원과,

   챔버형 노즐부와 냉각매체 압력원 사이에 위치하도록 설치되어 챔버형 노즐부로 유입되는 냉각매체의 양을 조절하는 냉각매체 조절밸브와,

   감속기에 부착설치되어 감속기 표면온도를 계측하는 무선 온도센서와,

   무선 온도센서의 감지신호를 수신기에 의해 수신받고 입력된 감지신호에 따라 냉각매체 조절밸브를 선택적으로 조정하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치.
2. 청구항 1 에 있어서;

   상기 챔버형 노즐부는 냉각매체 압력원으로부터 냉각매체를 공급받는 배관과,

   배관과 연결되고 감속기 커버와 기밀을 유지하며 감속기 커버에 형성된 냉각 매체 유입구를 덮도록 설치되는 챔버형 노즐과,

   배관 및 챔버형 노즐을 설비프레임에 고정하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치.
3. 청구항 2 에 있어서;

   감속기 커버와 접촉되는 챔버형 노즐의 하단에는 기밀유지를 위한 고무패킹이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치.
4. 청구항 2 에 있어서;

   상기 지지대는 설비프레임에 고정설치되는 고정블록과, 일측단이 고정블록에 연결되고 타측단이 챔버형 노즐에 연결되는 연결블록으로 이루어져 있으며, 고정블록은 설비프레임에 조임볼트에 의해 고정설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치.
5. 청구항 1 에 있어서;

   상기 냉각매체 압력원은 냉각공기를 공급하는 공냉식 압력원과, 냉각수를 공 급하는 수냉식 압력원으로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각장치.
6. 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구를 통해 냉각매체를 공급하여 주행 구동유닛의 내구성 시험시 발생된 감속기의 열을 냉각하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각방법에 있어서;

   냉각매체 공급을 위한 설정온도 및 설정오차온도를 입력하는 온도셋팅단계;

   내구성 시험기의 가동에 따른 감속기의 실시간 표면온도를 무선 온도센서에 의해 감지하는 온도감지단계;

   무선 온도센서로부터 감지된 감지온도를 수신기에 의해 수신받아 제어기에서 설정온도 및 설정오차온도와 대비하는 온도대비단계;

   온도 대비에 따라 제어기에서 냉각조절밸브를 선택적으로 조정하여 챔버형 노즐부로 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급단계;

   챔버형 노즐부를 통해 감속기 커버에 형성된 냉각매체 유입구로 냉각매체가 공급되고, 공급되는 냉각매체에 의해 감속기를 냉각하는 냉각단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각방법.
7. 청구항 6 에 있어서;

   상기 온도대비단계는 무선 온도센서에 의해 감지된 감지온도가 설정온도보다 높고 설정오차온도 이하일 경우, 제어기에서는 냉각매체 압력원의 공냉식 압력원과 연결된 냉각공기 조절밸브를 개방하여, 챔버형 노즐부로 냉각공기를 공급하고,

   무선 온도센서에 의해 감지된 감지온도가 설정온도보다 높고 설정오차온도를 초과할 경우, 제어기에서는 냉각공기 조절밸브를 차단하고, 냉각매체 압력원의 수냉식 압력원과 연결된 냉각수 조절밸브를 개방하여, 챔버형 노즐부로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각방법.
8. 청구항 6 에 있어서;

   상기 제어기는 공압식 압력원 및 수냉식 압력원과 연결된 냉각매체 조절밸브의 개폐정도를 조절하여 공급되는 냉각매체의 양을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭기 주행구동유닛의 내구성 시험기용 감속기 냉각방법.

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