메인터넌스 공학(설비보존)

보전의 목적과 분류, 용어의 해설과 함께 보전용 공기구, 보전용 재료에 대하여 자세하게 다루었다. 특히 기계를 구성하는 각종 기계요소의 정비 방법을 기초로 감속기, 변속기, 통풍기, 압축기, 펌프 등 산업기계 전반에 걸쳐 각 기계의 종류에 따른 원리 및 구조와 보전법 및 용도를 다루었다.



머리말 foreword



국제사회에서 우리나라가 선도 국가로 나아가려면 부족한 천연자원을 대체할 수 있는 기술력을 키워야 한다. 우리나라의 산업 생산 방식은 손으로 제품을 생산하던 가내수공업에서 기계로, 기계에서 자동화로, 소량에서 대량으로, 소품종에서 다품종으로 변화하였다. 이에 따라 산업 현장에서 사용하는 기계도 종류, 크기, 기능들이 다양해지면서 헤아릴 수 없을 정도의 많은 산업 기계가 개발, 제작, 사용되고 있다.

이러한 산업 기계들이 원활하게 운전되도록 하며, 라이프 사이클을 연장시키기 위해서는 예방 보전이 필수적이었다. 그러나 이제는 이를 넘어서, 고장이 나지 않는 설비를 설계, 제작하는 보전 예방 및 개량 보전, TPM 등을 도입하여 산업기계들이 고장에 의한 손실 없이 운전, 유지되도록 하고 있다.

이에 정부에서는 설비보전기사 자격검정을 신설하여 시행하고 있으나 국내 도서들이 이에 따라가지 못하여 본 교재를 KS 및 ISO 규정을 준수하는 내용으로 구성하여 편찬하게 되었다.

본 교재는 보전의 목적과 분류, 용어 해설을 시작으로 하여 보전용 공기구, 보전용 재료에 대하여 자세하게 다루었다. 특히 기계를 구성하는 각종 기계요소의 정비 방법을 기초로 감속기, 변속기, 통풍기, 압축기, 펌프 등 산업기계 전반에 걸쳐 각각의 종류에 따른 원리 및 구조와 보전법 및 용도를 다루었다.

실제로 산업 현장에서의 보전은 수많은 경험의 노하우를 바탕으로 실행되고 있다. 그러나 이를 정리 및 보전 표준화하여 산업 현장 내에 있는 기계 보전 방법에 응용하여 보전한다면 산업기계의 운용 능력을 극대화할 수 있으며, 자격 취득에도 상당한 도움이 되리라 의심치 않는다.

부디 본 교재가 독자의 보전 능력 향상에 큰 도움이 되어 우리나라의 산업 발전에 기여되기를 바라며 본 교재를 완성하기까지 큰 도움을 준 일진사 직원 여러분께 감사드린다.



저자 씀

part 01 설비 보전의 개요



│제1장 설비의 개요│

1. 설비 보전의 목적 / 12

2. 기계의 분류 / 12

2-1 산업 분야에 따른 분류 / 12

2-2 일의 종류에 따른 분류 / 13

3. 보전 시스템 / 14

3-1 예방 보전 / 14

3-2 사후 보전 / 15

3-3 개량 보전 / 16

3-4 보전 예방 / 16

3-5 종합적 생산 보전 / 16

ㆍ 연습문제 / 17



part 02 정비용 공기구 및 재료



│제1장 보전용 측정 기구│

1. 측정의 목적 / 20

1-1 측정의 기본 방법 / 20

2. 측정용 기구의 종류 및 사용법 / 21

2-1 강철자 / 21

2-2 캘리퍼스 / 22

2-3 버니어 캘리퍼스 / 22

2-4 마이크로미터 / 25

2-5 다이얼 게이지 / 28

2-6 게이지 블록 / 29

2-7 틈새 게이지 / 30

2-8 나사 게이지 / 31

2-9 높이 게이지 / 31



│제2장 보전용 공기구│

1. 보전용 기구 / 33

1-1 체결용 공구 / 33

1-2 분해용 공구 / 35

1-3 집게 / 37

2. 윤활용 기구 / 38

3. 배관용 공기구 / 39

4. 보전용 측정 기구 / 40



│제3장 보전용 재료│

1. 접착제 / 42

1-1 접착제의 정의 및 성질 / 42

1-2 용도별 접착제의 특성 / 44

2. 세정제 / 45

3. 소부 방지제 / 45

4. 방청제 / 46

5. 윤활유 / 48

5-1 윤활의 개요 / 48

5-2 윤활 방법 / 53

6. 밀봉 장치 / 67

6-1 실의 정의 / 67

6-2 실의 분류 / 68

6-3 실의 특징 / 68

6-4 수명 신뢰도 / 85

7. 메커니컬 실 / 87

7-1 메커니컬 실의 개요 및 정의 / 87

7-2 메커니컬 실의 기본 구조 / 88

7-3 메커니컬 실의 종류 / 89

7-4 메커니컬 실의 특징 / 89

7-5 메커니컬 실의 재료 선정 및 설계 / 96

7-6 성능 보장 / 105

7-7 메커니컬 실의 검사 / 108

7-8 메커니컬 실의 고장 원인과 대책 / 109

ㆍ 연습문제 / 112



part 03 기계요소 보전



│제1장 체결용 기계요소 보전│

1. 나사 / 118

1-1 볼트ㆍ너트의 이완 방지 / 118

1-2 고착(固着)된 볼트ㆍ너트 빼는 방법 / 120

1-3 볼트ㆍ너트의 적정한 죔 방법 / 122

1-4 볼트ㆍ너트의 점검 / 124

2.키의 맞춤 방법 / 125

2-1 맞춤의 기본적인 주의 / 125

2-2 머리붙임 키의 맞춤법 / 125

2-3 머리 없는 키의 맞춤법 / 126

2-4 묻힘 키의 맞춤법 / 127

2-5 미끄럼 키의 맞춤법 / 127

2-6 접선 키의 맞춤법 / 128

2-7 키를 빼내는 방법 / 128

3. 코터 / 130

3-1 코터를 쓰는 방법 / 130

3-2 위치 결정 코터의 사용법 / 131

4. 핀 / 132

4-1 테이퍼 핀의 사용 방법 / 132

4-2 평행 핀의 사용법 / 133

4-3 분할 핀의 사용법 / 133



│제2장 축계 기계요소 보전│

1. 축의 보전 / 134

1-1 축의 고장 원인과 대책 / 134

1-2 축의 점검 / 135

1-3 축의 고장 방지 / 137

1-4 축과 보스의 수리법 / 138

2. 축 이음 보전 / 140

2-1 커플링의 점검 기준 / 140

2-2 커플링의 점검 / 142

2-3 이음에서 중요한 중심내기 / 144

3. 베어링 점검 및 정비하기 / 149

3-1 베어링의 점검 / 149

3-2 베어링의 취급 유의 사항 / 155

3-3 베어링의 조립 / 156

3-4 베어링의 해체 / 166

3-5 베어링의 틈새 / 168

3-6 베어링의 예압 / 169

3-7 베어링의 재료 / 173

3-8 베어링의 운전 성능 검사 / 174

3-9 베어링의 손상과 대책 / 175



│제3장 전동장치 보전│

1. 기어의 보전 / 180

1-1 기어의 손상 / 180

1-2 이 면에 일어나는 주요 손상과 대책 / 184

2. 벨트의 보전 / 188

2-1 평 벨트의 동력 전달 / 188

2-2 평 벨트의 성능 / 189

2-3 V 벨트의 정비 / 190

2-4 타이밍 벨트 정비 / 191

3. 체인 전동의 보전 / 193

3-1 체인의 사용상 주의점 / 193

3-2 체인의 검사 시기 / 194

3-3 체인을 거는 방법과 스프로킷의 중심내기 / 194

3-4 체인의 윤활 / 196



│제4장 관계요소 보전│

1. 관이음의 종류 / 199

1-1 관의 종류 / 199

1-2 관 이음 / 203

2. 배관 정비 / 209

2-1 나사 이음부의 누설 / 209

2-2 용접부의 누설 / 209

2-3 누설의 발견 / 210

2-4 배관 지지 장치의 정비 / 210

2-5 배관의 부식 / 211

2-6 지관(支管)의 분기(分岐) 방법 / 211

2-7 보온ㆍ보랭 부분의 보전 / 212

3. 밸브의 구조와 정비 / 213

3-1 밸브 / 213

3-2 콕 / 215

3-3 밸브의 정비 / 216



│제5장 제어용 요소의 보전│

1. 클러치 및 브레이크 용어 / 224

2. 클러치ㆍ브레이크의 분류 / 224

2-1 마찰 클러치ㆍ브레이크 / 224

2-2 전자 클러치 / 225

ㆍ 연습문제 / 236



part 04 산업 기계장치 정비



│제1장 통풍기│

1. 통풍기 / 242

2. 통풍기의 개요 및 분류 / 242

2-1 압력에 의한 분류 / 242

2-2 통풍기의 적용 범위 / 243

2-3 작동 방식에 의한 분류 / 244

3. 원심형 통풍기의 정비 / 245

3-1 원심형 통풍기 / 245

3-2 회전식 통풍기 / 245

3-3 왕복식 통풍기 / 246

3-4 냉각 장치 / 246

3-5 원심형 통풍기의 정기 검사 항목 / 246

3-6 기록 사항 / 247

3-7 기타의 필요한 검사 / 247

4. 베어링의 수명과 정비성 / 248

4-1 베어링 형식과 특징 / 248

4-2 베어링 적정 틈새 / 248

│제2장 송풍기│

1. 개요 / 251

1-1 풍량 / 251

1-2 정압 / 251

1-3 동압 / 252

1-4 전압 / 252

1-5 수두 / 252

1-6 비속도 / 252

1-7 동력 계산 / 253

1-8 효율 / 253

2. 분류 / 254

2-1 임펠러 흡입구에 의한 분류 / 254

2-2 흡입 방법에 의한 분류 / 254

2-3 단수에 의한 분류 / 255

2-4 냉각 방법에 의한 분류 / 255

2-5 안내차에 의한 분류 / 255

2-6 날개의 형상에 따른 분류 / 255

3. 송풍기의 특성 / 258

3-1 송풍기의 특성 곡선 / 258

3-2 서징 대책 / 259

3-3 저항 곡선과 운전점 / 259

4. 송풍기의 구조 / 260

5. 송풍기의 풍량을 조절하는 방법 / 261

6. 기초 작업 / 263

7. 설치 / 263

7-1 한쪽 지지형 / 263

7-2 양쪽 지지형 / 264

7-3 베어링의 조정 / 265

7-4 케이싱의 조립과 조정 / 265

7-5 덕트(duct)의 접속과 보온 / 267

7-6 중심 맞추기 / 267

8. 운전 및 정지 / 268

9. 보수 요령 / 270



│제3장 압축기│

1. 개요 / 276

1-1 종류 / 276

1-2 원리 / 276

2. 부품 취급 / 282

2-1 밸브의 취급 / 282

2-2 글랜드 패킹의 취급 / 283

2-3 오일 웨이퍼 링의 취급 / 285

3. 설치 및 배관 / 286

3-1 기초 공사 / 286

3-2 베이스 라이너의 설치 조정 / 287

3-3 기초의 정비 / 287

3-4 크랭크 케이스 설치 / 288

3-5 실린더의 설치 / 289

3-6 피스톤 앤드 간극의 측정 / 290

3-7 배관 공사의 배관 / 290

3-8 배관 / 290

4. 조립 조정 / 293

4-1 피스톤 로드의 분해 조립 / 293

4-2 피스톤 / 294

4-3 밸브의 분해 조립 / 294

4-4 크로스 헤드 조립 / 296

4-5 베어링의 조정 / 296

4-6 흡입 무부하의 조립 조정 / 298

5. 기타 부속 장치 / 299

5-1 무부하 장치 / 299

5-2 윤활 장치 / 300

6. 압축기의 보전 / 302



│제4장 변속기와 감속기│

1. 변속기 / 304

1-1 변속기의 정의 / 304

1-2 마찰 바퀴식 무단 변속기의 구조와 정비 / 304

1-3 체인식 무단 변속기의 구조와 정비 / 309

1-4 벨트식 무단 변속기의 특징과 정비 / 310

1-5 변속기의 점검 / 311

2. 기어 감속기 / 313

2-1 기어 감속기의 분류 / 313

2-2 기어 감속기의 정비 / 313

2-3 기어 모터의 결선 / 316

2-4 감속기의 점검 / 316



│제5장 전동기의 정비│

1. 전동기의 종류와 용도 / 322

2. 3상 유도 전동기 / 322

2-1 3상 유도 전동기의 구조 / 322

2-2 3상 유도 전동기의 운전 / 323

2-3 3상 유도 전동기의 점검 / 325

3. 전동기의 일상 점검 기준 / 327

3-1 점검을 위한 기본 사항 / 327

3-2 소용돌이 이음 달림 전동기의 점검 기준 / 328

3-3 성능 검사 기준의 작성 / 329

3-4 수리 시방서의 작성 / 330

3-5 전동기의 고장 원인과 대책 / 331

ㆍ 연습문제 / 335



part 05 펌프 보전



│제1장 펌프 정비│

1. 펌프의 종류 / 340

1-1 원리 구조상에 의한 분류 / 340

1-2 펌프를 작동하는 동력으로 분류 / 341

1-3 사용되는 재질에 따른 분류 / 342

1-4 취급액에 의한 분류 / 343

1-5 실에 의한 분류 / 343



│제2장 펌프의 구조│

1. 원심 펌프 / 344

1-1 원심 펌프의 구조와 특징 / 344

1-2 원심 펌프의 원리 / 350

1-3 디퓨저 펌프와 벌류트 펌프 / 351

1-4 편흡입 펌프와 양흡입 펌프 / 351

1-5 수평형 펌프와 수직형 펌프 / 352

1-6 일체형 펌프와 분할형 펌프 / 352

1-7 단단 펌프 / 353

1-8 다단 펌프 / 354

2. 프로펠러 펌프 / 355

2-1 혼류 펌프 / 355

2-2 축류형 펌프 / 356

3. 왕복 펌프 / 357

3-1 특징 / 357

3-2 종류 / 358

3-3 구조 / 359

3-4 왕복 펌프의 효율 및 송출량 / 360

3-5 왕복 펌프와 원심력 펌프의 비교 / 360

4. 회전 펌프 / 361

4-1 기어 펌프 / 361

4-2 베인 펌프 / 364

4-3 나사 펌프 / 364

4-4 로브 펌프 / 365

5. 특수 펌프 / 366

5-1 마찰 펌프 / 366

5-2 분류 펌프 / 366

5-3 기포 펌프 / 367

5-4 수격 펌프 / 367



│제3장 펌프의 각종 현상│

1. 펌프의 특성 / 368

1-1 에너지 보존의 법칙 / 368

1-2 전양정 / 368

1-3 물 펌프의 이론적 흡입 높이 / 370

1-4 상사의 법칙 / 370

1-5 펌프의 비속도 / 372

2. 펌프 이론 / 373

2-1 펌프의 동력과 효율 / 373

2-2 캐비테이션 / 375

2-3 서징 / 376

2-4 수격 현상 / 377

2-5 진동 / 381



│제4장 펌프의 재료와 방식법│

1. 펌프 재료 / 391

1-1 펌프 주요부의 수명 / 391

1-2 일반용 펌프의 재료 / 391

1-3 펌프의 부식과 그 방지책 / 392



│제5장 펌프의 선정과 설치│

1. 펌프의 선정 / 394

2. 펌프 축 방향의 비교 / 397

3. 펌프용 밸브 / 398

3-1 펌프 흡입 밸브 / 398

3-2 토출 펌프 밸브 / 398

3-3 역류 방지 밸브 / 399

4. 펌프 설치 / 399

4-1 용어 설명 / 399

4-2 라이너만을 설치하는 작업 / 400

4-3 기초볼트와 같이 라이너를 설치하는 작업 / 401

4-4 펌프 취급 / 403

4-5 펌프 설치 / 403

4-6 수평 작업 / 404

4-7 그라우팅 / 404

4-8 축 정렬 / 405

4-9 시운전 검사 / 405

4-10 배관 / 405



│제6장 펌프의 운전│

1. 특성 곡선과 운전 / 411

1-1 부분 유량에서의 운전 / 411

1-2 과대 유량에서의 운전 / 412

2. 펌프의 부착계기 / 412

3. 펌프 운전 순서 / 415

4. 펌프 운전상 주의 사항 / 416



│제7장 펌프의 보수 관리│

1. 베어링 / 419

2. 축의 밀봉 장치 / 420

3. 펌프 시험 및 검사 / 421

4. 펌프 이상과 원인 / 424

5. 원심 펌프의 정비 작업 / 426

5-1 분해 / 426

5-2 조립 / 429

5-3 성능 검사 / 430

5-4 정비 작업 / 430

5-5 일상 운전상의 주의 / 432

5-6 일반적인 고장과 대책 / 434

5-7 보전 / 436

6. 터빈 펌프의 분해와 조립 / 437

6-1 펌프 성능과 취급상 특징 / 437

6-2 분해 조립 정비 순서 / 438

7. 왕복 펌프의 취급과 정비 / 440

7-1 아마존 패킹의 교체 / 440

7-2 피스톤 링의 교체 / 441

7-3 흡입 토출 밸브의 정비 / 442

ㆍ 연습문제 / 443



part 06 기계의 분해 조립



│제1장 분해 조립│

1. 분해 조립 시 주의 사항 / 450

1-1 분해 작업 시 주의 사항 / 450

1-2 조립 작업 시의 주의 사항 / 451

1-3 조립 완료 시 점검 사항 / 452

2. 가열끼움 / 452

2-1 일반적인 지식 / 452

2-2 베어링의 가열끼움 / 456

2-3 가열 빼내기 작업 / 456

ㆍ 연습문제 / 458



ㆍ 찾아보기 / 461

차흥식