KR100231491B1 - 슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보일러를 지지하는 슬링로드(Sling rod)의 하중 분포를 측정하는 모니터링 시스템(Monitoring system)에 관한 것으로서, 슬링로드(10)의 중간부분에 연결되어 있는 너트(24)와, 상하로 진동할 수 있도록 탄성력을 가진 판스프링(20)과, 상기 슬링로드(10)에 하중이 인가시 하중의 변화상태를 검출하는 제 1하중측정 게이지(22)와, 상기 슬링로드(10)의 상부에 배설된 나사산에 적어도 20산 이상 체결되어 일정한 강도를 가지도록 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(18)와, 상기 판스프링(20)의 하측에서 상기 판스프링(20)을 지지하는 지지부재(12)와, 상기 지지부재(12)의 상부에 배설되어 있는 유압잭지지부(14)와, 상기 슬링로드(10)의 상단부에 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(18)를 일정한 압력으로 가압하는 유압잭(16)과, 인가되는 하중의 변화량을 측정하는 제 2하중측정 게이지(26)와, 변위를 측정하는 변위측정 게이지(28)와, 상기 변위측정 게이지(28)를 지지하는 측정게이지 지지대(30)와, 하중의 변화와 상기 변위측정 게이지(28)에서 측정한 측정값을 인가받아 이들의 하중변화를 모니터를 이용하여 분석 검출하는 데이터분석 시스템(32)으로 구성되어 있는 발명이다.

Description

슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법
본 발명은 보일러를 지지하는 슬링로드(Sling rod)의 하중 분포를 측정하는 모니터링 시스템(Monitoring system)에 관한 것으로서, 특히 각 슬링로드에 지지되어 있는 보일러의 부재 하중을 체크하여 만약의 사태로 인해서 보일러가 파손되거나 손상되는 위험한 사태를 미연에 방지하기 위한 슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법에 관한 것이다
종래에는 도 1에 도시된 바와같이, 보일러를 지지하는 다수개의 슬링로드를 도시하고 있으며, 도 2는 일반적인 보일러의 슬링로드를 위에서 바라본 개략도이다.
도 3은 종래의 보일러를 지지하는 슬링로드의 하중의 변화를 측정하기 위한 장치를 도시한 것으로서, 도시되지 않은 보일러를 지지하는 다수개의 슬링로드(10)와, 상기 슬링로드(10)의 중간부분에 나사산에 의해 연결되어 있는 너트(24)와, 상기 너트(24)의 하측에 배설되어 상기 슬링로드(10)가 하중을 받게 되면 상하로 진동할 수 있도록 탄성력을 가진 판스프링(20)과, 상기 슬링로드(10)의 상부에 배설된 나사산에 적어도 20산 이상 체결되어 일정한 강도를 가지도록 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(Jig)(18)와, 탄성력을 가지고 있는 상기 판스프링(Spring)(20)의 하측에서 상기 판스프링(20)을 지지하는 지지부재(12)와, 상기 지지부재(12)의 상부에 배설되어 있는 유압잭지지부(14)와, 상기 유압잭지지부(14)의 일측에 놓여 있어서 일정한 압력으로 상기 슬링로드(10)의 상단부에 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(18)를 일정한 압력으로 가압하는 유압잭(16)과, 상기 플랜지 보스 지그(18)의 상부에 놓여져서 상기 유압잭(16)에서 일정한 압력으로 인가시 상기 슬링로드(10)가 상승할 때, 상기 슬링로드(10)가 상기 판스프링(20)의 탄성력에 의해서 상승하는 높이 즉, 변위를 측정하는 다이얼 게이지(42)와, 상기 다이얼 게이지(42)를 지지하는 게이지 지지대(40)로 구성되어 있다.
상기 유압잭(16)에는 도시도지 않았지만 유압을 공급하기 위한 유압호스와 유압을 일정하게 공급하는 유압펌프와 유압을 측정하는 압력게이지가 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래의 슬링로드의 하중을 측정하는 방법은, 먼저, 상기 유압잭(16)에 연결되어 있으며 도시되지 않은 유압펌프로부터 일정한 유압이 인가되면, 상기 슬링로드(10)의 선단부에 나사산에 의해서 긴밀하게 결착되어 있는 플랜지 보스 지그(18)가 상방향으로 상승하게 된다.
그러면, 상기 플랜지 보스 지그(18)에 다수개의 나사산으로 연결되어 있는 슬링로드(10)가 상기 판스프링(20)의 탄성력에 의해서 상방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 상기 슬링로드(10)가 상방향으로 이동하게 되면 상기 플랜지 보스 지그(18)의 상부에 있는 다이얼 게이지(42)가 상방향으로 이동하여 변위량을 측정한다.
이때, 상기 유압잭(16)에서 상기 슬링로드(10)의 규격에 따라 200 내지 1000psi 간격으로 압력을 증가시키게 되면, 이러한 압력증가에 대한 변위를 상기 다이얼 게이지(42)가 감지하여 도 4에 도시한 바와 같이, 다수개의 점으로 나타나게 되는데, 이때 B구간에 나타난 점들을 연결하여 X 축과의 교차점을 게산하면, 점 C가되며, 이 점C에서의 압력값과 상기 유압잭(16)의 실린더 면적을 곱하게 되면 상기 슬링로드(10)에 인가한 하중이 되기 때문에 하중을 계산할 수 있다.
상기와 같이 보일러를 지지하고 있는 다수개의 상기 슬링로드(10)에 대해서도 각각 상기와 같은 방법으로 하중을 계산한다.
이와 같이 계산된 하중을 기초로 각각의 상기 슬링로드(10)에 대한 하중의 균형을 조정하게 되는데, 조정하는 방법은, 각각의 상기 유압잭(16)에 4개에서 6개의 플랜지 보스 지그(18)를 동시에 설치하고 상기와 같이 상기 플랜지 보스 지그(18)에 유압펌프와 유압호스와 압력 게이지를 연결한다.
그후 상기에서 측정한 각 슬링로드(10)에 대한 하중값 만큼 상기 플랜지 보스 지그(18)를 작동시켜 상기 슬링로드(10)를 들어 올린 후 각각의 상기 슬링로드(10)마다 차이가 나는 하중은 소켓(Socket)에 강철봉을 끼워 너트(Nut)를 조정함으로써 세팅(Setting)한다.
이와 같이 하중을 세팅한 후 설치된 장치중에서 맨 마지막의 개폐밸브를 잠그어 조절상태를 유지하며, 이후에는 다음의 슬링로드(10)로 옮겨서 상기와 같은 과정으로 상기 슬링로드(10)의 하중 밸런싱(Balancing)을 조정한다.
그러나 상기와 같은 조정방법에는 상기 슬링로드(10)의 하중을 조정한 후의 하중은 측정 당시의 데이터만을 갖게 되므로 상기 슬링로드(10)의 전체 하중의 이동 유무를 정확히 파악할 수 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 상기 유압잭의 하측에 제 1하중측정 게이지를 설치하여 보일러의 하중변화를 계속적으로 체크함으로써, 보일러의 손상이나 붕괴의 위험을 방지할 수 있는 슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬링로드 하중분포 측정장치는, 보일러를 지지하도록 다수개로 이루어진 슬링로드와, 상기 슬링로드의 중간부분에 나사산에 의해 연결되어 있는 너트와, 상기 너트의 하측에 배설되어 상기 슬링로드가 하중을 받게 되면 상하로 진동할 수 있도록 탄성력을 가진 판스프링과, 상기 판스프링과 너트의 중간에 배설되어 상기 슬링로드에 하중이 인가시 하중의 변화상태를 검출하는 제 1하중측정 게이지와, 상기 슬링로드의 상부에 배설된 나사산에 적어도 20산 이상 체결되어 일정한 강도를 가지도록 체결되어 있는 플랜지 보스 지그와, 탄성력을 가지고 있는 상기 판스프링의 하측에서 상기 판스프링을 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재의 상부에 배설되어 있는 유압잭지지부와, 상기 유압잭지지부의 일측에 놓여져 있어서 일정한 압력으로 상기 슬링로드의 상단부에 체결되어 있는 플랜지 보스 지그를 일정한 압력으로 가압하는 유압잭과, 상기 유압잭의 하측에 배설되어 상기 상기 유압잭에 하중을 인가시 인가되는 하중의 변화량을 측정하는 제 2하중측정 게이지와, 상기 플랜지 보스 지그의 상부에 놓여져서 상기 유압잭에서 일정한 압력으로 상승시 상기 슬링로드가 상승하게 될 때 상기 슬링로드가 상기 판스프링의 탄성력에 의해서 상승하는 높이 즉, 변위를 측정하는 변위측정 게이지와, 상기 변위측정 게이지를 지지하는 측정게이지 지지대와, 상기 슬링로드에 하중이 인가시 상기 제 1하중측정 게이지와 제 2하중측정 게이지에 작용하는 하중의 변화와 상기 변위측정 게이지에서 측정한 측정값을 인가받아 이들의 하중변화를 모니터를 이용하여 분석 검출하는 데이터분석 시스템으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬링로드 하중분포장치의 제어방법은, 유압잭에 연결되어 있으며 슬링로드의 선단부에 나사산에 의해서 긴밀하게 결착되어 있는 플랜지 보스 지그가 상방향으로 상승하게 되는 단계와, 상기 유압잭의 하측에 설치되어 있는 제 2하중측정 게이지에 상기 유압잭에 작용하는 유압의 하중을 감지하는 단계와, 상기 플랜지 보스 지그에 다수개의 나사산으로 연결되어 있는 슬링로드가 상기 판스프링의 탄성력에 의해서 상방향으로 이동하게 되는 단계와, 상기 판스프링과 너트의 중간에 설치되어 있는 제 1하중측정 게이지에 상기 슬링로드에 작용하는 하중의 변화량이 측정되는 단계와, 상기 유압잭에 하중이 작용함에 따라서 상기 슬링로드가 상방향으로 이동하게 되면 상기 플랜지 보스 지그의 상부에 있는 변위측정 게이지가 상방향으로 이동하면서 상기 플랜지 보스 지그가 상기 유압잭에 작용하는 하중에 따라 슬링로드가 얼마나 변위되는지를 측정하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 슬링로드 연결상태를 도시한 정면도이며,
도 2는 종래의 슬링로드를 도시한 평면도이며,
도 3은 종래의 슬링로드의 하중 측정장치를 도시한 정면도이며,
도 4는 종래의 슬링로드 하중을 측정시 하중 변화에 대한 그래프이며,
도 5는 본 발명의 슬링로드 하중분포 측정장치에 대한 정면도이며,
도 6은 본 발명의 슬링로드 하중분포 측정장치에 대한 하중변화를 도시한 그래프이며,
도 7은 본 발명의 다른 실시에를 도시한 정면도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 슬링로드 14 : 유압잭지지부
16 : 유압잭 18 : 플랜지 보스 지그
20 : 판스프링 22 : 제 1하중측정 게이지
24 : 너트 26 : 제 2하중측정 게이지
28 : 변위측정 게이지 30 : 측정게이지 지지대
32 : 데이터분석 시스템
본 발명의 슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법을 첨부한 도면을 참고로 상세히 기술하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 보일러를 지지하는 슬링로드의 하중의 변화를 측정하기 위한 장치를 도시한 것으로서, 도시되지 않은 보일러를 지지하도록 다수개로 이루어진 슬링로드(10)와, 상기 슬링로드(10)의 중간부분에 나사산에 의해 연결되어 있는 너트(24)와, 상기 너트(24)의 하측에 배설되어 상기 슬링로드(10)가 하중을 받게 되면 상하로 진동할 수 있도록 탄성력을 가진 판스프링(20)과, 상기 판스프링(20)과 너트(24)의 중간에 배설되어 상기 슬링로드(10)에 하중이 인가시 하중의 변화상태를 검출하는 제 1하중측정 게이지(22)와, 상기 슬링로드(10)의 상부에 배설된 나사산에 적어도 20산 이상 체결되어 일정한 강도를 가지도록 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(18)와, 탄성력을 가지고 있는 상기 판스프링(20)의 하측에서 상기 판스프링(20)을 지지하는 지지부재(12)와, 상기 지지부재(12)의 상부에 배설되어 있는 유압잭지지부(14)와, 상기 유압잭지지부(14)의 일측에 놓여져 있어서 일정한 압력으로 상기 슬링로드(10)의 상단부에 체결되어 있는 플랜지 보스 지그(18)를 일정한 압력으로 가압하는 유압잭(16)과, 상기 유압잭(16)의 하측에 배설되어 상기 상기 유압잭(16)에 하중을 인가시 인가되는 하중의 변화량을 측정하는 제 2하중측정 게이지(26)와, 상기 플랜지 보스 지그(18)의 상부에 놓여져서 상기 유압잭(16)에서 일정한 압력으로 상승시 상기 슬링로드(10)가 상승하게 될 때 상기 슬링로드(10)가 상기 판스프링(20)의 탄성력에 의해서 상승하는 높이 즉, 변위를 측정하는 변위측정 게이지(28)와, 상기 변위측정 게이지(28)를 지지하는 측정게이지 지지대(30)와, 상기 슬링로드(10)에 하중이 인가시 상기 제 1하중측정 게이지(22)와 제 2하중측정 게이지(26)에 작용하는 하중의 변화와 상기 변위측정 게이지(28)에서 측정한 측정값을 인가받아 이들의 하중변화를 모니터를 이용하여 분석 검출하는 데이터분석 시스템(32)으로 구성되어 있다.
상기 유압잭(16)에는 도시도지 않았지만 유압을 공급하기 위한 유압호스와 유압을 일정하게 공급하는 유압펌프와 유압을 측정하는 압력게이지가 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 슬링로드의 하중을 측정하는 방법은, 먼저, 상기 유압잭(16)에 연결되어 있으며 도시되지 않은 유압펌프로부터 일정한 유압이 인가되면, 상기 슬링로드(10)의 선단부에 나사산에 의해서 긴밀하게 결착되어 있는 플랜지 보스 지그(18)가 상방향으로 상승하게 되며, 이때 상기 유압잭(16)의 하측에 설치되어 있는 제 2하중측정 게이지(26)에 상기 유압잭(16)에 작용하는 유압의 하중을 감지한다.
그러면, 상기 플랜지 보스 지그(18)에 다수개의 나사산으로 연결되어 있는 슬링로드(10)가 상기 판스프링(20)의 탄성력에 의해서 상방향으로 이동하게 되며, 이때에도 상기 판스프링(20)과 너트(24)의 중간에 설치되어 있는 제 1하중측정 게이지(22)에 상기 슬링로드(10)에 작용하는 하중의 변화량이 측정된다.
이와 같이 상기 유압잭(16)에 하중이 작용함에 따라서 상기 슬링로드(10)가 상방향으로 이동하게 되면 상기 플랜지 보스 지그(18)의 상부에 있는 변위측정 게이지(28)가 상방향으로 이동하면서 상기 플랜지 보스 지그(18)가 상기 유압잭(16)에 작용하는 하중에 따라 슬링로드(10)가 얼마나 변위되는지를 측정한다.
이때, 상기 유압잭(16)에서 상기 슬링로드(10)의 규격에 따라 200 내지 1000psi 간격으로 압력을 증가시키게 되면 이러한 압력증가에 대한 변위를 상기 변위측정 게이지(28)가 감지하여 도 6에 도시한 구간 A서와 같이 연속적인 선으로 나타나게 되며, 그리고 B구간에 나타난 점들을 연결하여 X 축과의 교차점을 게산하면, X축과 만나는 점은 C가되며, 이 점 C에서의 압력값과 상기 유압잭(16)의 실린더 면적을 곱하게 되면 상기 슬링로드(10)에 인가한 하중이 되기 때문에 하중을 연속적으로 모니터링하면서 계산할 수 있다.
상기와 같이 보일러를 지지하고 있는 다수개의 상기 슬링로드(10)에 대해서도 각각 상기와 같은 방법으로 하중을 계산하였다.
이와 같이 계산된 하중을 기초로 각각의 상기 슬링로드(10)에 대한 하중의 균형을 조정하게 되는데, 조정하는 방법은, 각각의 상기 유압잭(16)에 4개에서 6개를 동시에 설치하고 상기와 같이 상기 유압잭(16)에 유압호스와 압력 게이지를 연결한다.
그후 상기에서 측정한 각 슬링로드(10)에 대한 하중값 만큼 상기 유압잭(16)을 작동시켜 상기 슬링로드(10)를 들어 올린 후 각각의 상기 슬링로드(10)마다 차이가 나는 하중은 소켓에 강철봉을 끼워 너트를 조정함으로써 세팅하게 되며, 이와 같이 세팅된 하중값은 상기 데이터분석 시스템(32)에서 모니터링한 후 체크한다.
이와 같이 하중을 세팅한 후 설치되었던 장치중에서 맨마지막의 개폐밸브를 잠그어 조절상태를 유지하며, 이후에는 다음의 슬링로드(10)로 옮겨서 상기와 같은 과정으로 상기 슬링로드(10)의 하중 밸런싱을 조정한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 도 7에 도시된 바와 같으며, 이는 도 5에서 기술한 발명과 동일하며, 단지 상기 판스프링(20)과 너트(24)에 설치되어 있던 제 1하중측정 게이지(22)를 상기 슬링로드(10)에 설치한 내용만이 차이가 있다.
게다가, 상기에서 구체적으로 설명하지 않았지만 본 발명은 상기에서 언급된 바와 같이, 상기 슬링로드(10)의 하중변화에 대한 변위를 측정하기 위한 것으로서, 결국 상기 제 1하중측정 게이지(22)나 제 2하중측정 게이지(26)를 상기에서 언급한 부분 이외에 설치한후 상기 데이터분석 시스템(32)을 가지고 변위를 측정하는 것도 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 슬링로드 하중분포 측정장치 및 그 제어방법은, 보일러를 지지하는 슬링로드의 하중변화에 대한 변위를 계속적으로 모니터링하면서 측정하기 위해 제 2하중측정 게이지과 제 1하중측정 게이지를 설치함으로써, 보일러의 손상이나, 고온 크립이나, 개보수시 하중의 변경등으로 보일러가 파손되거나 붕괴되는 경우 이를 신속하게 파악하여 조치를 할 수 있는 발명이다.

Claims (2)

  1. 보일러를 지지하도록 다수개로 이루어진 슬링로드와, 상기 슬링로드의 중간부분에 나사산에 의해 연결되어 있는 너트와, 상기 너트의 하측에 배설되어 상기 슬링로드가 하중을 받게 되면 상하로 진동할 수 있도록 탄성력을 가진 판스프링과, 상기 판스프링과 너트의 중간에 배설되어 상기 슬링로드에 하중이 인가시 하중의 변화상태를 검출하는 제 1하중측정 게이지와, 상기 슬링로드의 상부에 배설된 나사산에 적어도 20산 이상 체결되어 일정한 강도를 가지도록 체결되어 있는 플랜지 보스 지그와, 탄성력을 가지고 있는 상기 판스프링의 하측에서 상기 판스프링을 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재의 상부에 배설되어 있는 유압잭지지부와, 상기 유압잭지지부의 일측에 놓여져 있어서 일정한 압력으로 상기 슬링로드의 상단부에 체결되어 있는 플랜지 보스 지그를 일정한 압력으로 가압하는 유압잭과, 상기 유압잭의 하측에 배설되어 상기 상기 유압잭에 하중을 인가시 인가되는 하중의 변화량을 측정하는 제 2하중측정 게이지와, 상기 플랜지 보스 지그의 상부에 놓여져서 상기 유압잭에서 일정한 압력으로 상승시 상기 슬링로드가 상승하게 될 때 상기 슬링로드가 상기 판스프링의 탄성력에 의해서 상승하는 높이 즉, 변위를 측정하는 변위측정 게이지와, 상기 변위측정 게이지를 지지하는 측정게이지 지지대와, 상기 슬링로드에 하중이 인가시 상기 제 1하중측정 게이지와 제 2하중측정 게이지에 작용하는 하중의 변화와 상기 변위측정 게이지에서 측정한 측정값을 인가받아 이들의 하중변화를 모니터를 이용하여 분석 검출하는 데이터분석 시스템으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬링로드 하중분포 측정장치.
  2. 슬링로드의 하중을 측정하는 슬링로드 하중분포 측정장치의 제어방법에 있어서, 유압잭에 연결되어 있으며 슬링로드의 선단부에 나사산에 의해서 긴밀하게 결착되어 있는 플랜지 보스 지그가 상방향으로 상승하게 되는 단계와, 상기 유압잭의 하측에 설치되어 있는 제 2하중측정 게이지에 상기 유압잭에 작용하는 유압의 하중을 감지하는 단계와, 상기 플랜지 보스 지그에 다수개의 나사산으로 연결되어 있는 슬링로드가 상기 판스프링의 탄성력에 의해서 상방향으로 이동하게 되는 단계와, 상기 판스프링과 너트의 중간에 설치되어 있는 제 1하중측정 게이지에 상기 슬링로드에 작용하는 하중의 변화량이 측정되는 단계와, 상기 유압잭에 하중이 작용함에 따라서 상기 슬링로드가 상방향으로 이동하게 되면 상기 플랜지 보스 지그의 상부에 있는 변위측정 게이지가 상방향으로 이동하면서 상기 플랜지 보스 지그가 상기 유압잭에 작용하는 하중에 따라 슬링로드가 얼마나 변위되는지를 측정하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 슬링로드 하중분포 측정장치의 제어방법.
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