| 摘要 |
<p>본 고안은 연소 후 남는 석탄재, 철광석의 재(Ash)를 처리하기 위하여 제철소, 화력발전소 등에서 사용하는 슬러리 펌프를 구동하기 위하여 사용되는 베어링 하우징 어셈블리에 먼지, 모래 등의 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위하여 기밀을 유지 하기 위한 목적으로 사용되는 실(Seal)에 관한 것이다. 종래의 슬러리 펌프에 사용되는 실링은 도2, 도3에 보이는 바와 같이 베어링 실(17)이 래비린스(44)와 접촉하여 샤프트(1)이 회전하더라도 접촉상태를 유지하여 밀봉을 시킬 수 있도록 설계 제작되어 있다. 그러나, 래비린스가 도2에 보이는 바와 같이 원형으로 되어 있으며 미로형 구조로 가공되어 있으므로 베어링 실(17)의 접촉면을 평면도 및 표면 조도를 정밀하게 가공하여야 마찰열을 줄일 수 있고 베어링실(44)의 수명을 연장 할 수 있다. 이러한 래비린스(44)와 같은 형태의 부품은 선반 가공에 의하여 제작 할 수 밖에 없으므로 얻을 수 있는 표면조도는 한계를 가지고있다. 아주 정밀하게 관리하여 가공 한다고 하더라도 0.003 mm 이상의 수준을 달성하기에는 통상의 기술로는 불가능 하다. 그러므로, 발전소, 제철소 등 항상 가동 상태에 있는 설비에 장치된 펌프의 경우에는 신뢰성이 매우 중요하므로, 일정 시간이 경과 되면 베어링 실(17)을 신품으로 교체하여 사용하는 방법밖에 없는 문제점을 가지고있다. 본 고안은 슬러리 펌프에 사용되는 실의 베어링 실(17)의 접촉면인 래비린스(44)의 표면조도를 기존 제품보다 10배 이상 정밀한 0.0003 mm 수준으로 올리고, 표면 경도를 Hv1000이상의 수준으로 높여, 베어링 실(17)과 래비린스(44)사이의 접촉면의 마찰계수를 기존제품보다 20배 정도 낮은 0.050수준으로 내려 마찰열의 발생을 억제하며 베어링 실(17)의 수명시간을 10배 이상 연장하여, 발전설비의 안정적 운전으로 전력 생산 효율을 올리는데 그 목적이 있다. 본 고안은 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도1은 슬러리 펌프의 조립도면이다. 슬러리 펌프는 원심펌프로 흡입은 축 방향으로 이루어지고, 토출은 원주 방향으로 이루어지는 구조이다. 토출구의 방향은 수평방향, 수직방향 등 360도 임의의 위치로 설치 환경조건에 따라 이루어진다. 특히, 석탄재 등의 먼지나 모래 등을 포함하고 있는 것을 파이프 내 이송처리 하기 위한 경우에는 주변 부품을 먼지의 오염으로부터 예방하는 것이 매우 중요하다. 베어링 하우징과 같이 정밀도가 높은 베어링을 보호하기 위한 방안으로 기밀을 유지하기 위한 실링(Sealing)구조물인 래비린스(44)와 베어링 씰(17, Bearing seal)을 설치하여 사용한다. 이 경우에 래비린스(44)는 축(41)에 압입되어 있어 축(41)과 함께 회전하고, 베어링 씰917)은 베어링 하우징(51)에 고정되어 있으므로 베어링실(17)은 래비린스(44)의 측면에 밀착되어 미끄러지면서 회전하게 되어 기밀을 유지한다. 이렇게 미끄럼 운동이 계속 발생 되고 있으므로, 베어링 실의 접촉면인 립(Lip)은 열을 발생하게 되며, 이 발생 된 열은 고무의 수명을 떨어 뜨려 결국 수명을 다하게 된다. 고무의 수명을 연장하려면, 발열을 억제할 수 있도록 마찰계수를 줄이는 방안을 강구하여야 한다. 본 고안은 마찰계수를 줄이기 위한 목적으로 평면도가 0.10 um이내이며, 표면조도가 0.010um 수준으로 정밀하며, 표면경도가 다이아몬드와 유사한 수준의 표면을 얻을 수 있도록 유리를 원형링 형태로 가공하여 디엘씨(DLC ; Diamond Like Carbon) 코팅을 한 부품을 베어링 실(17)의 접촉면이 되도록 한 것이므로 실(Seal)의 내구수명을 기존의 방식</p> |
