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KR101859623B1 - A system for accelerating bearing degradation - Google Patents

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KR101859623B1
KR101859623B1 KR1020170001408A KR20170001408A KR101859623B1 KR 101859623 B1 KR101859623 B1 KR 101859623B1 KR 1020170001408 A KR1020170001408 A KR 1020170001408A KR 20170001408 A KR20170001408 A KR 20170001408A KR 101859623 B1 KR101859623 B1 KR 101859623B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
bearing
hydraulic
devices
deterioration
Prior art date
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Active
Application number
KR1020170001408A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김양석
김대웅
이병오
박치용
장희승
신유수
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to KR1020170001408A priority Critical patent/KR101859623B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 외부하중에 의하여 회전체 베어링 열화를 가속시킬 수 있는 베어링 가속 열화시스템을 제공하기 위하여, 본체 및 상기 본체에 지지되는 동력부 및 상기 동력부의 회전에 따라 함께 회전되며 복수 개의 베어링장치를 지지하는 시험 축 및 상기 복수 개의 베어링장치 각각에 하중을 인가하여 상기 제1 및 제2 베어링 장치의 열화가 가속되도록 하는 하중 부가장치를 포함한다. 이에, 베어링 가속 열화시스템은 회전 시스템의 주요 부품 중 하나인 베어링의 성능열화를 가속화시키기 위한 정적 및 동적 외력을 모사하고, 그 힘을 정량화하여 진단기술 개발에 필요한 데이터 취득이 용이한 효과가 있다.In order to provide a bearing acceleration deterioration system capable of accelerating deterioration of a rotor bearing by an external load, the present invention provides a bearing acceleration deterioration system comprising a main body, a power portion supported by the main body, and a plurality of bearing devices And a load applying device for applying a load to each of the plurality of bearing devices to accelerate deterioration of the first and second bearing devices. Therefore, the bearing accelerated deterioration system simulates the static and dynamic external forces for accelerating the performance deterioration of the bearing, which is one of the main components of the rotation system, and quantizes the forces to facilitate data acquisition for development of diagnostic technology.

Description

베어링 가속 열화시스템{A SYSTEM FOR ACCELERATING BEARING DEGRADATION}[0001] A SYSTEM FOR ACCELERATING BEARING DEGRADATION [0002]

본 발명은 베어링 가속 열화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전소 환경의 펌프 및 터빈 등과 같은 회전시스템을 장시간 운전할 경우 성능이 점진적으로 저하되는 상태를 모사하기 위한 베어링 가속 열화시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing acceleration deterioration system, and more particularly, to a bearing acceleration deterioration system for simulating a state in which performance gradually degrades when a rotating system such as a pump and a turbine in a power plant environment is operated for a long time.

일반적으로 발전소 환경에는 펌프 및 터빈 등과 같은 회전 시스템이 적용된다. 이와 같은 회전 시스템이 적용되기 이전 성능시험이나 진단기술 개발 또는 개발 기술 검증을 위한 시험이 수행된다. 이러한 회전 시스템의 시험은 시험이 가능한 설비를 갖춘 기관에 의뢰하여 이루어지고 있다.Generally, rotating systems such as pumps and turbines are applied to the power plant environment. Prior to the application of such a rotating system, tests for the development of performance tests, diagnostic techniques, or verification of development techniques are performed. Testing of such a rotating system is done by an institution having facilities capable of testing.

그러나 성능시험을 위한 설비는 다목적으로 구축된 경우가 대부분이다. 또한, 진단기술 개발 또는 개발 기술을 검증하기 위한 시험은 1~2회의 시험으로 완료되는 것이 아니라 수많은 반복 시험 또는 개발 기술에 특화된 시험설비를 필요로 하는 경우가 많다. However, most of the facilities for performance testing are constructed as multipurpose. Also, in order to test a diagnostic technology development or development technology, the test is not completed by one or two tests, but a test facility specialized for a number of repeated tests or development techniques is often required.

이에, 회전 시스템의 시험을 위해서는 특화된 설비를 이용하는 것이 바람직하며, 특히 유체에 의한 힘을 직접 모사하지 않고 상대적인 움직임으로 모사하여 베어링에 전달되는 힘과 베어링의 열화 상태를 파악하는 것이 중요할 수 있다. Therefore, it is desirable to use special equipment for the test of the rotating system. In particular, it is important to understand the force transmitted to the bearing and the deterioration state of the bearing by simulating relative motion without directly simulating the force due to the fluid.

대한민국 공개실용신안공보 제20-0807883호(베어링 검사장치, 2003.05.17.)Korean Utility Model Publication No. 20-0807883 (Bearing Inspection Apparatus, May 17, 2003)

본 발명의 목적은 외부하중에 의하여 회전체 베어링 열화를 가속시킬 수 있는 베어링 가속 열화시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a bearing acceleration deterioration system capable of accelerating deterioration of a rotor bearing by an external load.

본 발명에 따른 베어링 가속 열화시스템은 본체 및 상기 본체에 지지되는 동력부 및 상기 동력부의 회전에 따라 함께 회전되며 복수 개의 베어링장치를 지지하는 시험 축 및 상기 복수 개의 베어링장치 각각에 하중을 인가하여 상기 제1 및 제2 베어링 장치의 열화가 가속되도록 하는 하중 부가장치를 포함한다.A bearing acceleration deterioration system according to the present invention includes a main body, a power unit supported by the main body, a test shaft rotated together with the rotation of the power unit and supporting a plurality of bearing devices, And a load attaching device for accelerating deterioration of the first and second bearing devices.

상기 하중 부가장치는 상기 베어링 장치의 반경방향으로 외부 정적하중을 부가하는 제1 하중 부가장치와, 상기 베어링 장치의 반경방향으로 외부 동적하중을 부가하는 제2 하중 부가장치와, 상기 베어링 장치의 축 방향으로 외부 정적하중을 부가하는 제3 하중 부가장치를 포함하고, 상기 복수 개의 베어링 장치는 상기 시험 축에 탈착 가능한 제1 및 제2 베어링 장치를 포함할 수 있다. Wherein the load addition device comprises a first load addition device for adding an external static load in the radial direction of the bearing device, a second load addition device for adding an external dynamic load in the radial direction of the bearing device, And wherein the plurality of bearing devices may include first and second bearing devices releasable to the test shaft. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI >

상기 제1 하중 부가장치는 상기 제1 베어링 장치의 상측에 배치되어 상기 제1 베어링 장치의 반경방향에서 외부 정적하중을 부가하는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 연결되어 상기 유압실린더로부터의 반경방향 정적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함할 수 있다. Wherein the first load addition device comprises a hydraulic cylinder arranged above the first bearing device and adding an external static load in the radial direction of the first bearing device, And a load cell for measuring the magnitude of the load.

상기 제2 하중 부가장치는 상기 제2 베어링 장치의 상측에 배치되어 상기 제2 베어링 장치의 반경방향에서 외부 동적하중을 부가하는 서보실린더와, 상기 서보실린더에 연결되어 상기 서보실린더로부터의 반경방향 외부 동적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함할 수 있다. Wherein the second load addition device comprises: a servo cylinder disposed on the upper side of the second bearing device to add an external dynamic load in the radial direction of the second bearing device; And a load cell for measuring the magnitude of the dynamic load.

상기 제3 하중 부가장치는 상기 시험 축의 일단에 인접 배치되어 상기 제1 및 제2 베어링 장치의 축 방향에서 외부 정적하중을 부가하는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 연결되어 상기 유압실린더로부터의 축 방향 정적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함할 수 있다.Wherein the third load addition device comprises: a hydraulic cylinder disposed adjacent to one end of the test shaft and adding an external static load in the axial direction of the first and second bearing devices; and a hydraulic cylinder connected to the hydraulic cylinder, And a load cell for measuring the magnitude of the static load.

상기 베어링 가속 열화시스템은 유압유가 저장되는 유압탱크와 상기 제1 및 제3 하중 부가장치를 각각 연결하는 유압계통을 더 포함하고, 상기 유압계통은 상기 유압탱크에 저장된 유압유를 배출시키는 펌프와, 상기 펌프와 상기 제1 및 제3 하중 부가장치 사이에 각각 배치되어 상기 유압유를 기반으로 정적하중의 크기가 조절되도록 하는 밸브를 포함할 수 있다.Wherein the bearing acceleration deterioration system further comprises a hydraulic system in which the hydraulic tank in which the hydraulic oil is stored and the first and third load attaching devices are connected to each other and the hydraulic system includes a pump for discharging the hydraulic oil stored in the hydraulic tank, And a valve disposed between the pump and the first and third load attaching devices, respectively, for controlling the magnitude of the static load based on the hydraulic oil.

상기 베어링 가속 열화시스템은 유압유가 저장되는 유압탱크와 상기 제2 하중 부가장치를 연결하는 유압계통을 더 포함하고, 상기 유압계통은 상기 유압탱크에 저장된 유압유를 배출시키는 펌프와, 상기 펌프와 상기 제2 하중 부가장치 사이에 마련되어 상기 유압유를 기반으로 동적하중의 크기가 조절되도록 하는 밸브를 포함할 수 있다.Wherein the bearing acceleration deterioration system further includes a hydraulic tank in which hydraulic oil is stored and a hydraulic system in which the second load attachment unit is connected, the hydraulic system includes a pump for discharging hydraulic oil stored in the hydraulic tank, And a valve that is provided between the two load devices so that the magnitude of the dynamic load is adjusted based on the hydraulic oil.

상기 베어링 가속 열화시스템은 상기 복수 개의 베어링 장치 각각에 연결되어, 상기 베어링 장치로 인가되는 하중의 분포를 측정하는 베어링 로드셀을 더 포함할 수 있다. The bearing acceleration deterioration system may further include a bearing load cell connected to each of the plurality of bearing devices for measuring a distribution of a load applied to the bearing device.

상기 베어링 로드셀은 복수 개로 마련되며, 상호 동각으로 상기 베어링 장치의 표면에 인접 배치될 수 있다.The plurality of bearing load cells may be disposed adjacent to the surface of the bearing device with mutual angular orientation.

상기 베어링 가속 열화시스템은 상기 동력부와 상기 시험 축 사이에서 상기 동력부에 연결되어 상기 동력부의 회전에 따라 회전되는 커플링 축 및 상기 커플링 축과 상기 시험 축을 연결하는 팬벨트를 더 포함할 수 있다. The bearing acceleration deterioration system may further include a coupling shaft connected to the power unit between the power unit and the test shaft and rotated according to rotation of the power unit, and a fan belt connecting the coupling shaft and the test shaft have.

본 발명에 따른 베어링 가속 열화시스템은 회전 시스템의 주요 부품 중 하나인 베어링의 성능열화를 가속화시키기 위한 정적 및 동적 외력을 모사하고, 그 힘을 정량화하여 진단기술 개발에 필요한 데이터 취득이 용이한 효과가 있다.The bearing acceleration deterioration system according to the present invention simulates the static and dynamic external forces for accelerating the performance deterioration of the bearing, which is one of the main components of the rotation system, and quantizes the forces, have.

또한, 본 발명에 따른 베어링 가속 열화시스템은 베어링의 장기간 열화현상을 단시간에 모사할 수 있어 베어링 이상상태에 대한 정보를 보다 다양하게 취득 가능하고, 취득한 데이터는 회전 시스템의 이상상태 진단 및 성능 저하 예측 기술 개발에 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다. Further, the bearing acceleration deterioration system according to the present invention can simulate a long-term deterioration phenomenon of the bearing in a short time, so that it is possible to obtain various information about the abnormal condition of the bearing, There is an effect that can be usefully used for technology development.

이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템을 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템의 제1 유압계통을 나타낸 구성도이고,
도 4는 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템의 제2 유압계통을 나타낸 구성도이다. 1 is a perspective view of a bearing acceleration deterioration system according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a configuration diagram of a bearing acceleration deterioration system according to the present embodiment,
3 is a diagram showing a first hydraulic system of a bearing acceleration deterioration system according to the present embodiment,
4 is a view showing a second hydraulic system of the bearing acceleration deterioration system according to the present embodiment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely. The shape and the like of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템을 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a perspective view of a bearing acceleration deterioration system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a bearing acceleration deterioration system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템(100, 이하, 열화시스템이라 칭한다.)은 본체(200) 및 제어부(300)를 포함한다. 1 and 2, a bearing acceleration deterioration system 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 200 and a control unit 300.

먼저, 본체(200)는 공정 플레이트(210) 및 지지프레임(230)을 포함할 수 있다. 공정 플레이트(210)는 상부에 베어링 열화공정이 이루어지는 영역을 형성한다. 그리고 지지프레임(230)은 공정 플레이트(210)를 지지한다. 여기서, 지지프레임(230)은 복수 개의 롤러(231)에 의해 구름 지지되어 이송 가능하게 마련되며, 레벨 풋(233)에 의해 공정 플레이트(210)의 상부 수평이 조절이 가능하도록 할 수 있다. First, the main body 200 may include a process plate 210 and a support frame 230. The process plate 210 forms a region where the bearing deterioration process is performed on the upper portion. And the support frame 230 supports the process plate 210. Here, the support frame 230 is supported by a plurality of rollers 231 so as to be supported in a rolling manner, and the upper level of the process plate 210 can be adjusted by the level foot 233.

한편, 본체(200)의 상부에는 제어부(300)에 의해 제어되는 동력부(400)가 배치된다. 동력부(400)는 외부로부터 전달되는 동력에 의해 구동되며, 인버터 및 AC모터를 포함할 수 있다. 여기서, 동력부(400)는 회전수 조절이 가능하도록 마련되며, 일례로 최대 5,500RPM으로 구동될 수 있다. On the other hand, the power unit 400 controlled by the control unit 300 is disposed above the main body 200. The power unit 400 is driven by a power transmitted from the outside, and may include an inverter and an AC motor. Here, the power unit 400 is provided so as to be capable of controlling the number of revolutions, and may be driven at a maximum of 5,500 RPM, for example.

한편, 동력부(400)의 구동축에는 커플링 축(500)의 일단이 연결된다. 커플링 축(500)은 동력부(400)에 연결되어 동력부(400) 회전과 동일하게 회전될 수 있다. 여기서, 커플링 축(500)에는 토크 및 RPM 센서(510)가 마련되어 동력부(400)의 회전수가 측정될 수 있다. 그리고 커플링 축(500)의 타단에는 팬벨트(600)가 연결된다. 팬벨트(600)는 커플링 축(500)과 시험 축(700)을 연결하여, 커플링 축(500) 회전에 따라 시험 축(700)이 함께 회전되도록 한다. On the other hand, one end of the coupling shaft 500 is connected to the driving shaft of the power unit 400. The coupling shaft 500 is connected to the power unit 400 and can be rotated in the same manner as the power unit 400 is rotated. Here, the coupling shaft 500 is provided with a torque and RPM sensor 510 to measure the number of revolutions of the power unit 400. A fan belt 600 is connected to the other end of the coupling shaft 500. The fan belt 600 connects the coupling shaft 500 and the test shaft 700 so that the test shaft 700 is rotated together with the rotation of the coupling shaft 500.

이때, 팬벨트(600)는 시험 축(700)의 중심영역에 연결될 수 있으며, 시험 축(700)의 일단과 타단에는 각각 베어링 장치(10, 20)가 연결된다. 여기서, 베어링 장치(10, 20)는 시험 축(700)의 일단에 연결되는 제1 베어링 장치(10) 및 시험 축(700)의 타단에 연결되는 제2 베어링 장치(20)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 베어링 장치(10) 및 제2 베어링 장치(20) 각각은 베어링 및 하우징을 포함하도록 마련되며, 조립 및 설치가 용이하도록 상하 분리형으로 마련될 수 있다. At this time, the fan belt 600 may be connected to the center region of the test shaft 700, and the bearing devices 10 and 20 are connected to one end and the other end of the test shaft 700, respectively. Here, the bearing devices 10 and 20 may include a first bearing device 10 connected to one end of the test shaft 700 and a second bearing device 20 connected to the other end of the test shaft 700 . At this time, each of the first bearing device 10 and the second bearing device 20 is provided to include a bearing and a housing, and may be provided in a vertically separable form so as to facilitate assembly and installation.

그리고 제1 베어링 장치(10)와 제2 베어링 장치(20)의 외부 표면에는 상호 90도 간격, 예컨대 45도, 135도, 225도 및 315도로 배치되는 4개의 베어링 로드셀(800)이 연결될 수 있다. 베어링 로드셀(800)은 베어링으로 인가되는 하중의 분포를 측정할 수 있으며, 본 실시예에서는 베어링 로드셀(800)이 4개로 마련되는 실시예를 설명하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 베어링 로드셀(800)의 개수는 변경 가능하다. Four bearing load cells 800 may be connected to the outer surfaces of the first bearing device 10 and the second bearing device 20 such that they are spaced 90 degrees apart, for example, 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees, and 315 degrees from each other . The bearing load cell 800 can measure the distribution of loads applied to the bearings. In the present embodiment, four bearing load cells 800 are provided. However, this is for the purpose of illustrating the present embodiment, The number of the load cells 800 can be changed.

한편, 공정 플레이트(210) 상부에는 제어부(300)와 연동되는 제1 하중 부가장치(910), 제2 하중 부가장치(920), 및 제3 하중 부가장치(930)가 마련된다. 여기서, 제1 하중 부가장치(910), 제2 하중 부가장치(920), 및 제3 하중 부가장치(930)는 베어링 장치로 하중을 부가하여 베어링 장치의 열화가 가속되도록 한다.A first load addition device 910, a second load addition device 920, and a third load addition device 930 are provided on the process plate 210 to interlock with the control part 300. Here, the first load addition device 910, the second load addition device 920, and the third load addition device 930 apply load to the bearing device to accelerate the deterioration of the bearing device.

여기서, 제1 하중 부가장치(910)는 베어링 장치의 반경방향으로 외부 정적하중을 부가하는 장치이고, 제2 하중 부가장치(920)는 베어링 장치의 반경방향으로 외부 동적하중을 부가하는 장치이다. 그리고 제3 하중 부가장치(930)는 베어링 장치의 축 방향으로 외부 정적하중을 부가하는 장치이다. 여기서, 제1 하중 부가장치(910), 제2 하중 부가장치(920), 및 제3 하중 부가장치(930)는 제어부(300)로부터 제공되는 신호에 따라 작동 가능하며, 측정된 하중 데이터를 제어부(300)로 제공할 수 있다. Here, the first load addition device 910 is a device for adding an external static load in the radial direction of the bearing device, and the second load addition device 920 is an device for adding an external dynamic load in the radial direction of the bearing device. And the third load adding device 930 is a device that adds an external static load in the axial direction of the bearing device. Here, the first load addition device 910, the second load addition device 920, and the third load addition device 930 are operable according to signals provided from the control part 300, (300).

먼저, 제1 하중 부가장치(910)는 제1 유압 실린더(911) 및 제1 로드셀(913)을 포함한다. 제1 유압 실린더(911)는 제1 베어링 장치(10) 상측에 배치되어, 제1 베어링 장치(10)의 반경방향에서 외부 정적하중을 부가한다. 여기서, 제1 유압 실린더(911)는 최대 10kN의 반경방향 정적하중을 부가할 수 있다. 그리고 제1 로드셀(913)은 제1 유압 실린더(911)로부터의 반경방향 정적하중의 크기를 측정할 수 있다. First, the first load adding device 910 includes a first hydraulic cylinder 911 and a first load cell 913. The first hydraulic cylinder 911 is disposed above the first bearing device 10 to add an external static load in the radial direction of the first bearing device 10. Here, the first hydraulic cylinder 911 can add a radial static load of up to 10 kN. The first load cell 913 can measure the magnitude of the static load in the radial direction from the first hydraulic cylinder 911.

제2 하중 부가장치(920)는 서보 실린더(921) 및 제2 로드셀(923)을 포함한다. 서보 실린더(921)는 제2 베어링 장치(20)의 상측에 배치되어, 제2 베어링 장치(20)의 반경방향에서 외부 동적하중을 부가한다. 여기서, 서보 실린더(921)는 최대속도 60Hz의 동적하중을 최대 14kN으로 부가할 수 있다. 그리고 제2 로드셀(923)은 서보 실린더(921)로부터의 반경 방향 동적하중의 크기를 측정할 수 있다. The second load addition device 920 includes a servo cylinder 921 and a second load cell 923. The servo cylinder 921 is disposed above the second bearing device 20 to add an external dynamic load in the radial direction of the second bearing device 20. Here, the servo cylinder 921 can add a dynamic load of a maximum speed of 60 Hz at a maximum of 14 kN. And the second load cell 923 can measure the magnitude of the radial dynamic load from the servo cylinder 921. [

제3 하중 부가장치(930)는 제2 유압 실린더(931) 및 제3 로드셀(933)을 포함한다. 제2 유압 실린더(931)는 시험 축(700)의 타단에 인접하게 배치되어, 제1 베어링 장치(10)와 제2 베어링 장치(20)의 축 방향에서 외부 정적하중을 부가한다. 여기서, 제2 유압 실린더(931)는 최대 10kN의 축 방향 정적하중을 부가할 수 있다. 그리고 제3 로드셀(933)은 제2 유압 실린더(931)로부터의 축 방향 정적하중의 크기를 측정할 수 있다. The third load adding device 930 includes a second hydraulic cylinder 931 and a third load cell 933. The second hydraulic cylinder 931 is disposed adjacent to the other end of the test shaft 700 to add an external static load in the axial direction of the first bearing device 10 and the second bearing device 20. Here, the second hydraulic cylinder 931 can add an axial static load of up to 10 kN. And the third load cell 933 can measure the magnitude of the axial static load from the second hydraulic cylinder 931. [

이에, 열화시스템(100)은 복수 개의 베어링 장치(10, 20)를 동시에 시험할 수 있으며, 베어링 특성에 따라 반경방향 정적하중, 반경방향 동적하중, 및 축 방향 정적하중 중 어느 하나를 베어링 장치(10, 20)로 인가하며 다양한 조합으로 시험을 수행할 수 있다. Thus, the deterioration system 100 can test a plurality of bearing devices 10, 20 at the same time, and either one of the radial static load, the radial dynamic load, and the axial static load is applied to the bearing device 10, 20) and can be tested in various combinations.

한편, 제1 베어링 장치(10) 및 제2 베어링 장치(20)의 상부에는 압력 및 온도 센서, 갭 센서 등과 같은 다양한 센서가 배치되어, 베어링의 유막압력, 베어링 메탈온도, 베어링 간극 등을 센싱할 수 있다. Various sensors such as a pressure and temperature sensor, a gap sensor, and the like are disposed on the first bearing device 10 and the second bearing device 20 to sense the oil film pressure of the bearing, the bearing metal temperature, .

또한, 제1 베어링 장치(10) 및 제2 베어링 장치(20)에는 오일 반출홀(미도시)이 형성될 수 있다. 오일 반출홀은 윤활유 공급장치(110)로부터 제공되는 오일이 제1 베어링 장치(10) 및 제2 베어링 장치(20)로 공급 및 배출되는 경로를 형성한다.Further, oil discharge holes (not shown) may be formed in the first bearing device 10 and the second bearing device 20. The oil discharge hole forms a path through which oil supplied from the lubricant supply device 110 is supplied to and discharged from the first bearing device 10 and the second bearing device 20.

한편, 제1 유압 실린더(911), 서보 실린더(921), 및 제2 유압 실린더(931)는 유압장치(130)와 연결된다. 유압장치(130)는 유압유가 저장되는 유압탱크(131)를 포함하며, 유압탱크(131)로부터 제1 유압 실린더(911)와 제2 유압 실린더(931)를 각각 연결하는 제1 유압계통(130a), 및 유압탱크(131)로부터 서보 실린더(921)를 연결하는 제2 유압계통(130b)을 포함할 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 제1 유압계통(130a) 및 제2 유압계통(130b)에 대하여 상세히 설명하도록 한다. On the other hand, the first hydraulic cylinder 911, the servo cylinder 921, and the second hydraulic cylinder 931 are connected to the hydraulic device 130. The hydraulic apparatus 130 includes a hydraulic tank 131 in which hydraulic oil is stored and includes a first hydraulic system 130a for connecting the first hydraulic cylinder 911 and the second hydraulic cylinder 931 from the hydraulic tank 131, And a second hydraulic system 130b connecting the hydraulic cylinder 131 to the servo cylinder 921. [ Hereinafter, the first hydraulic system 130a and the second hydraulic system 130b will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템의 제1 유압계통을 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing a first hydraulic system of the bearing acceleration deterioration system according to the present embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1 유압계통(130a)은 유압탱크(131)와, 제1 및 제2 유압 실린더(911, 931)가 각각 연결되도록 한다. As shown in FIG. 3, the first hydraulic system 130a according to the present embodiment connects the hydraulic tank 131 and the first and second hydraulic cylinders 911 and 931, respectively.

여기서, 유압탱크(131)와 제1 및 제2 유압 실린더(911, 931) 사이에는 피스톤 펌프(132a)가 마련된다. 피스톤 펌프(132a)는 유압탱크(131)에 저장된 유압유를 제1 및 제2 유압 실린더(911, 931)로 이송시킨다. 그리고 피스톤 펌프(132a)와 제1 및 제2 유압 실린더(911, 931) 사이에는 축압기(133a), 솔레노이드밸브(134a), 및 유량제어밸브(135a)가 마련된다. 여기서, 솔레노이드밸브(134a), 및 유량제어밸브(135a)는 제1 및 제3 로드셀(913, 933)의 측정신호를 제어부(300)를 통해 피드백받아 유압유를 기반으로 제1 및 제2 유압 실린더(911, 931)로 부가되는 정적 하중의 크기가 조절되도록 한다. Here, a piston pump 132a is provided between the hydraulic tank 131 and the first and second hydraulic cylinders 911, 931. The piston pump 132a feeds the hydraulic oil stored in the hydraulic tank 131 to the first and second hydraulic cylinders 911 and 931. An accumulator 133a, a solenoid valve 134a, and a flow control valve 135a are provided between the piston pump 132a and the first and second hydraulic cylinders 911 and 931. The solenoid valve 134a and the flow control valve 135a feed back the measurement signals of the first and third load cells 913 and 933 through the control unit 300 and receive the measurement signals of the first and third hydraulic cylinders 913 and 933, So that the magnitude of the static load added to the load 911, 931 is adjusted.

도 4는 본 실시예에 따른 베어링 가속 열화시스템의 제2 유압계통을 나타낸 구성도이다. 4 is a view showing a second hydraulic system of the bearing acceleration deterioration system according to the present embodiment.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제2 유압계통(130b)은 유압탱크(131)와, 서보 실린더(921)가 연결되도록 한다. As shown in FIG. 4, the second hydraulic system 130b according to the present embodiment connects the hydraulic tank 131 and the servo cylinder 921 to each other.

여기서, 유압탱크(131)와 서보 실린더(921) 사이에는 피스톤 펌프(132b)가 마련된다. 피스톤 펌프(132b)는 유압탱크(131)에 저장된 유압유를 서보 실린더(921)로 이송시킨다. 그리고 피스톤 펌프(132b)와 서보 실린더(921) 사이에는 축압기(133b), 유량제어밸브(134b), 및 서보 밸브(135b)가 마련된다. 여기서, 유량제어밸브(134b) 및 서보 밸브(135b)는 동적 하중을 지속적으로 제공하며, 제2 로드셀(923)과 변위센서(921a)로부터의 측정신호를 제어부(300)를 통해 피드백받아 유압유를 기반으로 서보 실린더(921)로 부가되는 동적 하중의 크기가 조절되도록 한다.Here, a piston pump 132b is provided between the hydraulic tank 131 and the servo cylinder 921. The piston pump 132b transfers the hydraulic oil stored in the hydraulic tank 131 to the servo cylinder 921. [ An accumulator 133b, a flow control valve 134b and a servo valve 135b are provided between the piston pump 132b and the servo cylinder 921. [ The flow control valve 134b and the servo valve 135b continuously provide the dynamic load and feed back the measurement signal from the second load cell 923 and the displacement sensor 921a through the control unit 300, The magnitude of the dynamic load applied to the servo cylinder 921 is adjusted.

한편, 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제어부(300)는 열화시스템(100)의 전반적인 제어를 수행한다. 여기서, 제어부(300)는 제1 베어링 장치(10)와 제2 베어링 장치(20)로부터 열화 데이터를 취득하는 데이터 취득부를 포함하여, 취득 데이터가 진달기술 개발, 이상상태 진단 및 성능 저하 예측 기술 개발에 활용될 수 있도록 한다. 1 and 2, the control unit 300 according to the present embodiment performs overall control of the deterioration system 100. [ Here, the control unit 300 includes a data acquisition unit that acquires deterioration data from the first bearing device 10 and the second bearing device 20, and acquires the acquired data as developmental technology, abnormal state diagnosis, .

이와 같이, 본 발명에 따른 베어링 가속 열화시스템은 회전 시스템의 주요 부품 중 하나인 베어링의 성능열화를 가속화시키기 위한 정적 및 동적 외력을 모사하고, 그 힘을 정량화하여 진단기술 개발에 필요한 데이터 취득이 용이한 효과가 있다.As described above, the bearing acceleration deterioration system according to the present invention simulates static and dynamic external forces for accelerating the performance deterioration of the bearing, which is one of the major components of the rotation system, and quantifies the forces to facilitate data acquisition There is an effect.

또한, 본 발명에 따른 베어링 가속 열화시스템은 베어링의 장기간 열화현상을 단시간에 모사할 수 있어 베어링 이상상태에 대한 정보를 보다 다양하게 취득 가능하고, 취득한 데이터는 회전 시스템의 이상상태 진단 및 성능 저하 예측 기술 개발에 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다. Further, the bearing acceleration deterioration system according to the present invention can simulate a long-term deterioration phenomenon of the bearing in a short time, so that it is possible to obtain various information about the abnormal condition of the bearing, There is an effect that can be usefully used for technology development.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.One embodiment of the invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

10, 20 : 베어링 장치 100 : 베어링 가속 열화시스템
200 : 본체 300 : 제어부
400 : 동력부 500 : 커플링 축
600 : 팬벨트 700 : 시험 축
800 : 베어링 로드셀 910, 920, 930 : 하중 부가장치
10, 20: Bearing device 100: Bearing accelerated deterioration system
200: main body 300:
400: Power section 500: Coupling shaft
600: Fan belt 700: Test shaft
800: Bearing load cell 910, 920, 930: Load device

Claims (10)

본체;
상기 본체에 지지되는 동력부;
상기 동력부의 회전에 따라 함께 회전되며 복수 개의 베어링장치를 지지하는 시험 축; 및
상기 복수 개의 베어링장치 각각에 하중을 인가하여 상기 복수 개의 베어링 장치의 열화가 가속되도록 하는 하중 부가장치를 포함하고,
상기 하중 부가장치는 상기 베어링 장치의 반경방향으로 외부 정적하중을 부가하는 제1 하중 부가장치와, 상기 베어링 장치의 반경방향으로 외부 동적하중을 부가하는 제2 하중 부가장치와, 상기 베어링 장치의 축 방향으로 외부 정적하중을 부가하는 제3 하중 부가장치를 포함하고,
상기 복수 개의 베어링 장치는 상기 시험 축에 탈착 가능한 제1 및 제2 베어링 장치를 포함하며,
상기 제2 하중 부가장치는 상기 제2 베어링 장치의 상측에 배치되어 상기 제2 베어링 장치의 반경방향에서 외부 동적하중을 부가하는 서보실린더와, 상기 서보실린더에 연결되어 상기 서보실린더로부터의 반경방향 외부 동적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
main body;
A power unit supported by the main body;
A test shaft rotated together with the rotation of the power unit and supporting a plurality of bearing devices; And
And a load device for applying a load to each of the plurality of bearing devices to accelerate deterioration of the plurality of bearing devices,
Wherein the load addition device comprises a first load addition device for adding an external static load in the radial direction of the bearing device, a second load addition device for adding an external dynamic load in the radial direction of the bearing device, And a third load applying device for applying an external static load in the direction of the first load,
Wherein the plurality of bearing devices include first and second bearing devices removable from the test shaft,
Wherein the second load addition device comprises: a servo cylinder disposed on the upper side of the second bearing device to add an external dynamic load in the radial direction of the second bearing device; And a load cell for measuring the magnitude of the dynamic load.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 하중 부가장치는
상기 제1 베어링 장치의 상측에 배치되어 상기 제1 베어링 장치의 반경방향에서 외부 정적하중을 부가하는 유압실린더와,
상기 유압실린더에 연결되어 상기 유압실린더로부터의 반경방향 정적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
The method according to claim 1,
The first load addition device
A hydraulic cylinder disposed above the first bearing device for adding an external static load in the radial direction of the first bearing device,
And a load cell connected to the hydraulic cylinder for measuring a magnitude of a radial static load from the hydraulic cylinder.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제3 하중 부가장치는
상기 시험 축의 일단에 인접 배치되어 상기 제1 및 제2 베어링 장치의 축 방향에서 외부 정적하중을 부가하는 유압실린더와,
상기 유압실린더에 연결되어 상기 유압실린더로부터의 축 방향 정적하중의 크기를 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
The method according to claim 1,
The third load addition device
A hydraulic cylinder disposed adjacent to one end of the test shaft for adding an external static load in the axial direction of the first and second bearing devices,
And a load cell connected to the hydraulic cylinder for measuring a magnitude of an axial static load from the hydraulic cylinder.
제1 항에 있어서,
유압유가 저장되는 유압탱크와 상기 제1 및 제3 하중 부가장치를 각각 연결하는 유압계통을 더 포함하고,
상기 유압계통은
상기 유압탱크에 저장된 유압유를 배출시키는 펌프와,
상기 펌프와 상기 제1 및 제3 하중 부가장치 사이에 각각 배치되어 상기 유압유를 기반으로 정적하중의 크기가 조절되도록 하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a hydraulic system for connecting the hydraulic tank in which hydraulic fluid is stored and the first and third load addition devices, respectively,
The hydraulic system
A pump for discharging the hydraulic oil stored in the hydraulic tank,
And a valve disposed between the pump and the first and third load addition devices for controlling a magnitude of a static load based on the hydraulic oil.
제1 항에 있어서,
유압유가 저장되는 유압탱크와 상기 제2 하중 부가장치를 연결하는 유압계통을 더 포함하고,
상기 유압계통은
상기 유압탱크에 저장된 유압유를 배출시키는 펌프와,
상기 펌프와 상기 제2 하중 부가장치 사이에 마련되어 상기 유압유를 기반으로 동적하중의 크기가 조절되도록 하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising: a hydraulic tank in which hydraulic oil is stored; and a hydraulic system connecting said second load addition device,
The hydraulic system
A pump for discharging the hydraulic oil stored in the hydraulic tank,
And a valve disposed between the pump and the second load unit for controlling a magnitude of a dynamic load based on the hydraulic oil.
제1 항에 있어서,
상기 복수 개의 베어링 장치 각각에 연결되어, 상기 베어링 장치로 인가되는 하중의 분포를 측정하는 베어링 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a bearing load cell connected to each of the plurality of bearing devices for measuring a distribution of a load applied to the bearing device.
제8 항에 있어서,
상기 베어링 로드셀은
복수 개로 마련되며, 상호 동각으로 상기 베어링 장치의 표면에 인접 배치되는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.
9. The method of claim 8,
The bearing load cell
Wherein the plurality of bearings are provided in a plurality of locations and are disposed adjacent to a surface of the bearing device with mutual angular orientation.
제1 항에 있어서,
상기 동력부와 상기 시험 축 사이에서 상기 동력부에 연결되어 상기 동력부의 회전에 따라 회전되는 커플링 축; 및
상기 커플링 축과 상기 시험 축을 연결하는 팬벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 가속 열화시스템.The method according to claim 1,
A coupling shaft connected to the power unit between the power unit and the test shaft and rotated according to rotation of the power unit; And
Further comprising a fan belt connecting the coupling shaft and the test shaft.
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