KR100748253B1 - 밸브시트 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브시트 연마장치에 관한 것으로서. 구체적으로는 구동축과 연마판의 회전에 의해 밸브시트를 연마하는 일반적인 밸브시트 연마장치에 다양한 폭의 단턱이 형성된 지지부를 구비시킴으로서, 지지부의 교체없이 다양한 크기의 밸브본체에 밸브시트 연마장치를 견고하게 고정시킬 수 있고, 밸브시트를 연마하는 과정에서 밸브시트 연마장치의 흔들림을 방지할 수 있으며, 이로 인해 시트면 전체를 균일하게 연마시킬 수 있고, 밸브크기에 따라 일일이 지지부를 교체사용할 필요가 없도록 하여 작업과정과 시간을 단축시킬 수 있는 밸브시트 연마장치에 관한 것이다.

또한 밸브시트 연마장치를 밸브본체에 형성된 밸브디스크설치공에 직접 설치한 상태로 밸브시트를 연마할 수 있도록 함으로서, 밸브본체를 배관에서 분리하는 과정이 필요없게 되어, 전체적인 가공공정 및 비용을 절감시킬 수 있는 밸브시트 연마장치에 관한 것이다.

더불어 밸브시트 연마장치에 별도의 감속부를 구비시켜, 밸브시트의 크기와 연마판의 크기에 따라 구동축과 연마판의 회전속도를 조절할 수 있도록 함으로서, 밸브시트 연마장치의 흔들림을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

지지부, 연마판, 감속부, 지지축, 회동부, 연결로드

Description

밸브시트 연마장치{Valve seat lapping device}

도 1 내지 도 6은 본 발명의 제 1실시예에 의한 밸브시트 연마장치 및 종래 기술을 도시한 도면으로서,

도 1 은 종래 밸브시트 연마장치의 분해사시도.

도 2 는 본 발명의 분해사시도.

도 3 은 본 발명의 결합사시도.

도 4 는 본 발명 중 지지부의 다른 형태를 나타낸 사시도.

도 5 는 본 발명의 밸브시트 연마장치가 밸브 내에 삽입되어 작동되는 모습을 보인 단면도.

도 6 은 본 발명 중 감속부의 모습을 나타낸 일부확대 상세도.

도 7 내지 도11 은 본 발명의 제 2실시예에 의한 밸브시트 연마장치를 도시한 도면으로서.

도 7 은 밸브몸체와 본 발명의 결합 구조를 나타낸 분해사시도.

도 8 은 본 발명이 밸브몸체에 결합된 상태를 나타낸 절개사시도.

도 9 는 본 발명의 작동상태를 나타낸 정단면도.

도 10 은 본 발명의 작동상태를 나타낸 측단면도

도 11a 내지 도11b 는 고정브라켓 중 축고정판의 각도를 조절하는 모습을 나타낸 일부확대 단면도.

도면의 주요부분에대한 부호의 설명>

10 : 구동축 12 : 체결면

20 : 연마판 22 : 연마재

24 : 체결홈 26 : 키홈

28 : 관통공 30 : 축케이스

40 : 고정부 42 : 고정클램프

43 : 제1결속공 44 : 제2결속공

46 : 조임쇠 47 : 나사산

48 : 조임너트 50 : 지지부

52 : 지지대본체 54 : 지지대

56 : 단턱부 57 : 체결공

58 : 지지편 60 : 감속부

62 : 대기어 64 : 소기어

65 : 기어축 70 : 밸브본체

72 : 밸브디스크설치공 100 : 밸브시트 연마장치

200 : 지지축 202 : 요홈

300 : 고정부싱 400 : 회동부

402 : 삽입공 500 : 연결로드

600 : 고정브라켓 602 : 각도조절수단

604 : 고정편 606 : 체결수단

일반적으로 유체를 이송하기 위한 배관에는 상기 유체의 이송 양을 조절하거나 이송로의 개방 및 차단을 원활하게 하기위한 밸브가 설치되어 있다.

상기 밸브는 그 구조나 용도에 따라 다양한 형태로 구분되는데, 그 중 글로브 밸브와 체크밸브가 널리 사용되고 있다.

상기 글로브 밸브는 유량제어의 목적으로 현재 가장 많이 사용되고 있는 밸브로서, 밸브본체 내부에 형성된 밸브디스크가 외부의 조작에 의해 상하로 이동되어 밸브본체 내부의 이송로에 형성된 밸브시트와 맞닿거나 떨어지면서 이송로를 개폐시키는 밸브이다.

그리고 상기 체크밸브는 외부의 조작 없이 밸브내부에서 유체의 힘에 의해 자동으로 개폐되는 밸브로서, 유체의 속도에 따라 밸브몸체에 결합된 힌지핀을 중심으로 회동하여, 밸브시트와 맞닿거나 떨어지면서 이송로를 개폐시키는 밸브이다.

상기와 같은 일반적인 밸브는 모두 밸브몸체 내부에 형성된 밸브디스크와 밸브시트의 접촉에 의해, 그 기밀성이 유지되는데, 상기 밸브시트는 장기간 사용할 경우 사용노화에 따라 그 접촉면이 불균일하게 마모되거나, 밸브시트의 마모된 부위를 정비하기 위해 육성용접을 실시할 때 형성되는 용접비드에 의해 상기 밸브시트와 밸브디스크가 상호 완전 밀착이 이루어지지 않게 됨으로서, 완벽한 기밀유지가 이루어지지 않아 유체가 누설되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에 들어서는 상기 밸브시트표면을 평활하게 연마하여 밸브시트와 밸브디스크의 상호 완벽한 밀착성을 유지하기 위한 밸브시트 연마장치가 다양하게 제안되어 있다.

이러한 밸브시트 연마장치는 별도의 구동수단에 의해 회전되는 구동축 끝단부에 연마제가 부착된 연마판을 설치하고, 상기 연마제를 밸브시트의 표면과 맞닿도록 하여 구동축과 연마판이 회전함에 따라 밸브시트의 표면을 평활하게 연마하는 구성으로 이루어져 있다.

그 중 특히 밸브시트가 누워있는 형태로 설치되어 있는 글로브밸브에 시트연마기를 설치하여 밸브시트를 연마할 때에는 상기 밸브시트 연마장치가 밸브시트와 수직을 이룬 형태로 설치되어야 하기 때문에, 밸브시트 연마장치를 밸브본체에 고정시켜 밸브시트 연마장치가 흔들리는 것을 방지하고, 밸브시트시트연마기가 기울어지지 않도록 하여 밸브시트의 표면 전체가 골고루 연마되도록 하는 것이 중요하다.

이를 위해 근래에 들어서는 별도의 지지부를 상기 밸브시트 연마장치에 설치함으로서, 상기 지지부를 통해 시트연마기를 밸브본체에 고정시키는 구조가 제안되어 있다.

이러한 종래 기술의 일예로 1999년 12월 28일에 출원한 ‘대한민국 특허출원 제 10-1999-0063546호’ 『밸브시트 가공 및 연마공구』가 있다.

상기 종래의 밸브시트 가공 및 연마공구는 [도 1]에 도시된 바와 같이 상단부가 회전공구와 연결되는 회전축(1000)의 하단에 연마지가 구비된 회전자(2000)가 체결되고, 상기 회전축(1000)의 둘레에는 외측에 산과 골이 길이방향으로 형성된 축이송부재(3000)가 구비되며, 상기 축이송부재(3000)를 수용하고 측면에는 별도의 이송부가 삽입될 수 있는 통공이 형성되어 있는 몸체부(4000)와, 상기 몸체부(4000)의 하단에는 다수개의 연장부로 이루어진 지지부(5000)가 고정되어 있는 구성으로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성의 밸브시트 가공 및 연마공구(이하 “연마기기”라 한다)는 상기 회전축의 하단부에 설치된 회전자를 밸브몸체의 내부, 즉 밸브시트 표면과 맞닿도록 위치시킨 후, 회전공구를 통해 회전축과 회전자를 회전시킴으로서, 밸브시트 표면을 연마하게 된다.

이때, 상기 연마기기가 흔들리는 것을 방지하기 위해 상기 지지부의 끝단부를 밸브몸체의 상단입구에 형성된 단턱부에 위치시켜 연마기기가 흔들리는 것을 방지한다.

그런데 일반적인 밸브는 그 크기가 다양한 점을 감안하였을 때, 상기 종래 연마기기의 지지부와 같이 그 형상이 단순한 하나의 판형상으로 이루어진 형태의 지지부를 밸브에 설치하기 위해서는 작업 현장에서 직접 밸브본체 크기에 맞춰 지 지부를 제작하거나 미리 상기 지지부를 여러 크기로 다수개 제작하여야 하는 문제점이 있다.

또한 여러 개의 밸브시트를 연마하기 위해서는 크기별로 제작된 다수의 지지부를 항상 휴대한 상태로 이동해야 하는 문제점이 있다.

그리고 밸브입구의 크기에 따라 지지부를 교체해야 하기 때문에 교체작업이 번거롭고 휴대하여 가지고 다니기에 상당히 불편하다.

또한 일반적으로 대형 밸브시트를 연마하기 위해서는 회전자의 크기도 함께 커지게 되는데, 상기와 같이 크기가 큰 회전자를 회전 시킬 경우, 회전축을 고속으로 회전시키면 회전자가 흔들리게 된다.

상기와 같은 점을 감안하였을 때, 상기 종래기술과 같이 별도의 감속수단이 구비되지 않은 상태로 회전축을 고속회전 시키게 되면 결국 연마기기전체가 흔들리게 된다. 물론 이때 지지부를 통해 연마기기의 흔들림을 방지 한다고 해도 완벽한 흔들림방지를 이룰 수 없기 때문에 밸브시트의 표면이 골고루 평활하게 연마되기는 힘들게 된다.

그리고, 상기 종래 연마기기는 별도의 기어를 설치하여 회전축의 길이조절을 하여야 하기 때문에 그 구조가 복잡하고, 연마기기를 제작하는 공정이 번거롭다.

더불어, 종래 연마기기는 상기 회전자를 회전축과 볼트체결하여 고정 함으로서, 분해 및 결합하기가 번거롭고 장기간 사용할 경우 볼트체결력이 저하되어 회전자가 흔들리게 되는 문제점이 있다.

또한, 일반적으로 사용되는 밸브시트 연마장치는 재질 특성상 무게가 무겁고, 특히 대형밸브의 밸브시트를 연마하기 위해서는 밸브시트의 크기 이상의 회전자를 사용해야 하기 때문에 그 중량은 더 크게 된다.

만약에 종래 연마기기와 같이 회전자와 구동축을 상호 볼트체결에 의해 체결시키는 구조를 사용한다면, 회전자와 구동축의 일부분이 밸브본체 내부에 위치된 상태에서 체결작업을 하기는 어려우므로, 밸브본체 외부에서 연마판과 구동축을 볼트체결한 상태로 밸브본체에 안착시킨다. 이 경우 자칫 작업자가 연마기의 중량을 이기지 못해 연마기기를 놓칠 경우 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

상기 종래 연마기기는 그 구조상 글로브 밸브의 밸브시트 연마 시에만, 사용이 가능하다.

밸브시트가 누워있는 형태로 설치된 글로브밸브와 달리, 세워져 있는 형태로 설치된 체크밸브의 밸브시트를 연마하기 위해서는 일반적인 밸브시트 연마장치기의 구조와는 다른 구조의 밸브시트 연마장치가 필요하다.

상기 체크밸브의 밸브시트를 연마하기 위해서 종래에는 체크밸브디스크를 밸브 본체로부터 분리시킨 후, 별도의 연마용 디스크를 제작하고, 상기 연마디스크를 시트표면에 밀착시킨 후, 인력으로 직접 상기 연마디스크를 돌려가면서 연마하였다.

그러나 상기와 같이 수작업을 통해 직접 연마작업을 하게되면, 힘을 균일하게 분포시킬 수 없으므로, 밸브시트 전체면을 균일하게 연마하기 불가능 하고, 작업시간이 오래 걸리며, 숙련된 정비인력이 항시 필요하다는 문제점이 있다.

상기 방법 외에 밸브본체와 연결된 배관을 절단하여 밸브본체를 분리시킨 후, 별도의 공작기계에서 가공하는 방법이 제안되어있으나, 분리된 밸브본체를 다시 배관과 연결시키기 위해서는 용접에 의해 연결시켜야 하고, 용접부위에 각종 안전검사를 실시하여야 하기 때문에 작업공정이 너무 복잡하고 안전검사에 소요되는 비용손실이 크다는 문제점이 있다.

또한 일반적인 체크밸브에 구비된 밸브시트는 밸브디스크가 회동되는 거리를 줄이기 위하여 일정각도로 기울어진 상태로 설치되는데, 일반적인 밸브시트 연마용 공작기계는 90°나 0°로 설치된 밸브시트 연마만 가능하므로, 기울어진 상태로 설치된 밸브시트를 연마하기 위해서는 어쩔 수 없이 작업자가 직접 연마해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,

첫째, 별도의 지지부를 이용하여 밸브시트 연마장치를 밸브본체에 고정 시키되, 상기 지지부의 측면에는 하단부로 갈수록 폭이 좁아지는 단턱부를 다단식으로 형성시킴으로서, 밸브입구의 크기에 따라 지지부를 수시로 교체할 필요 없이 사용할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 지지부를 교체할 필요 없도록 함으로서, 작업공정과 작업시간 및 지지부의 제작비용을 절감 할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 별도의 감속부를 구비하여 밸브시트 또는 연마판의 크기에 따라 회전속도를 선택할 수 있도록 함으로서, 연마판의 떨림을 방지하고 정밀한 연마가 이루어질 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

넷째, 회전축과 연마부의 체결을 볼트체결이 아닌 단순히 체결키와 키홈에 의해 체결되도록 함으로서, 분해 결합이 용이하고 체결력 저하에 의한 연마판의 흔들림현상을 방지할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다섯째, 체크밸브의 밸브시트 연마 시, 밸브본체에 형성된 밸브디스크 설치공에 밸브시트 연마장치를 직접 설치하여 작업하도록 함으로서, 밸브본체를 배관으로부터 분리할 필요 없고, 별도의 안전검사가 필요하지 않도록 함으로서, 작업공정과 작업시간 및 비용을 절감할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

여섯째, 연마판의 각도를 조절할 수 있도록 함으로서, 다양한 각도로 설치된 밸브시트의 연마도 가능한 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 구성을 설명하기에 앞서, 참고로 이하 본발명의 제1실시예와 제2실시예에 공통적으로 적용되는 감속부 및 상기 감속부를 구성하는 대기어, 소기어, 기어축은 동일부호를 적용한다.

또한, 구동축, 구동수단, 연마판, 연마재, 밸브몸체, 고정볼트, 베어링, 밸브시트, 체결면 및 관통공에도 동일부호를 적용한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명 밸브시트 연마장치 중, 이하 제 1실시예에 해당하는 글로브밸브용 밸브시트 연마장치는 별도의 구동수단과 연결되어 회전하는 구동축과,

상기 구동축의 하단부와 결합되어 있으며, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판과,

상기 구동축을 내부에 수용하는 형태의 축 케이스와,

상기 구동축과 축케이스를 고정하기위한 고정부와,

상기 축케이스에 결합되고, 측면에는 다수의 단턱부가 다단식으로 형성되되, 전체적으로 상광하협의 형상을 이루는 지지대로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동축에 별도의 감속부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 관한 전체적인 구성 및 작용에 대한 실시예를 [도 2]내지 [도 6]을 참조하면서 설명하도록 한다.

상기 구동축(10)은 별도의 구동수단과 연결되어 후술하는 연마판(20)을 회전시키기 위한 것으로서, [도 2]에 도시된 바와 같이 긴 봉 형상으로 이루어져 있으며 그 상부 끝단은 구동수단(미도시)과 체결되어 회전되기 쉽도록 육각단면의 체결면(12)을 이루고 있다.

도면에서는 상기 체결면(12)의 형상을 육각면으로 도시되었으나 이는 육각면에 한정되지 않고 측면에 모서리부가 형성되는 형상이라면 얼마든지 변형 적용이 가능하다.

그리고 상기 구동축(10)의 하단부에는 별도의 체결키(14)가 구비되어, 후술하는 연마판(20)을 원활하게 회전시키도록 한다.

상기 축케이스(30)는 고속으로 회전하는 구동축(10)이 외부로 노출되어 발생될 수 있는 안전사고를 방지하기 위한 것으로서, 양단부가 개방된 긴 관형태이고, 상기 축케이스(30)의 내부로 상기 구동축(10)이 관통되어 설치된다.

이때, 상기 축케이스(30)의 길이를 상기 구동축(10)의 길이보다 짧게 하여 축케이스(30)와 구동축(10)의 길이차 만큼 구동축(10)의 길이조절이 가능하도록 한다.

또한 상기 축케이스의 내부면과 고정축(10) 사이에 베어링(B)을 구비시켜 상기 구동축(10)이 회전할 때 상기 축케이스(30)는 회전되지 않도록 한다.

상기와 같은 고정축(10)과 축케이스(30)의 상단부는 별도의 고정부(40)에 의해 각각 고정된다.

상기 고정부(40)는 상기 축케이스(30)를 고정하기 위한 고정클램프(42)와 상기 고정클램프(42) 내부에 삽입되어 있으며, 구동축(10)이 하단으로 떨어지는 것을 방지하기 위한 조임쇠(46)로 이루어져 있다.

상기 고정클램프(42)의 상면 양측에는 상기 축케이스(30)의 상단부가 삽입되 는 제1결속공(43)과, 후술하는 감속부 중 소(小)기어(64)의 기어축(65)이 삽입되는 제2결속공(44)이 형성되어 있다.

그리고 상기 고정클램프(42)는, 제1관통공(43)을 포함한 일측면이 절개되어 있는데, 상기 절개된 부분을 고정볼트(T)를 통해 체결시키면 제1관통공(43)의 지름이 줄어들어 제1관통공(43)에 삽입된 축케이스(30)의 끝단부를 제1관통공(43)의 내부면이 무는 형식으로 고정하게 되는 것이다.

상기 조임쇠(46)는 구동축(10)이 축케이스(30)의 하단부로 빠져 나가지 못하도록 하여 밸브시트(80)에 무게하중이 가해지지 않기 위한 것으로서, [도 3]에 도시된 바와 같이 중앙에는 체결공(49)이 하단부까지 관통되도록 형성되어 있고, 상기 체결공(49)을 포함한 조임쇠(46)의 측면은 다수로 절개되어있으며, 상기 조임쇠(46) 상단부의 외부면에는 나사산(47)이 형성되어 있다.

이때, 상기 조임쇠(46)의 하단부 폭을 상기 축케이스(30)의 내부지름보다 크도록 하여 조임쇠(46)가 축케이스(30)의 상단면에 걸려 하부로 내려가지 못하도록 한다.

상기 조임쇠(46)에 구동축(10)을 고정시키는 방법은 상기 체결공(49)을 통해 구동축(10)의 상단부를 관통시킨 후, 별도의 조임너트(48)를 조임쇠(46)의 상단부에 형성되어 잇는 나사산(47)에 체결시킨다. 그 체결력에 의해 절개되어 벌어져 있는 조임쇠(46)의 내경이 줄어들면서 구동축(10)을 물게됨으로서, 구동축(10)이 조임쇠(46)에 고정되게 된다.

상기와 같이 축케이스(30)의 지름보다 큰 폭을 가지는 조임쇠(46)에 구동 축(10)이 고정됨으로서, 결국 구동축(10)이 하부로 내려가지 못하게 되는 것이다.

이때 상기 조임쇠(46)와 축케이스(30) 사이에 별도의 부싱(미도시)을 구비시켜, 상기 구동축(10)이 회전됨에 따라, 조임쇠(46)의 하단면과 축케이스(30)의 상단면간에 발생되는 마찰을 줄이도록 하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 지지부(50)는 밸브시트(80)를 연마하는 과정에서 밸브시트 연마장치(100)가 흔들리는 것을 방지하고 밸브시트 연마장치(100)가 기울어지지 않은 상태로 밸브본체(70)에 밸브시트 연마장치(100)를 고정시키기 위한 것으로서,

상기 지지부(50)는 [도 2] 및 [도 4]에 도시된 바와 같이 양단부가 개방된 원통형상의 지지대본체(52)와 상기 지지대본체(52)의 외부면에 구비된 지지대(54)로 구성되어 있다.

상기 지지대본체(52)는 상기 축케이스(30)의 외부에 끼워져 별도의 고정볼트(T)에 의해 고정된다. 그리고 상기 지지대(54)는 지지대본체(52)의 외부면에서부터 전?후?좌?우 방향으로 돌출되도록 형성되어 있다.

이때, 상기 지지대(54)의 측면에는 단턱부(56)가 형성되는데, 상기 단턱부(56)는 지지대의 하단부로 갈수록 폭이 줄어들도록 다단식으로 다수개 형성되어 있다. 즉 지지부(50)의 전체형상은 상광하협의 형상을 이루고 있게 되는 것이다.

이때 상기 단턱부(56)를 각각의 지지대(54)에 동일하게 형성시켜 밸브본체(70)의 입구에 각각의 지지대(54)에 형성된 단턱부(56)가 동일하게 안착되도록 하여 밸브시트 연마장치(100)가 기울어지지 않도록 한다.

또한 상기 각각의 지지대(56)의 상면에는 체결관통공(57)을 형성시켜 별도의 지지편(58)을 결합시킬 수 있도록 한다.

만약, 상호 대향되는 각각의 지지대(54) 상단의 끝단부간의 거리보다 큰 지름을 가지는 밸브본체(70)입구에 지지부(50)를 안착시키기 위해서는, 지지대(54)의 상면에 형성된 체결관통공(57)에 각각의 지지대(54)의 상면길이보다 길이가 긴 별도의 체결편(58)을 각각 체결시킴으로서, 큰 지름의 밸브본체(70)에도 원활하게 안착시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 지지대(54)의 개수는 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 작업환경에 맞도록 다양하게 변형하여 제작할 수 있으며, 지지부(50)의 전체형상 또한 다양하게 변형하여 제작할 수 있다.

예를 들어, [도 5]에 도시된 바와 같이 별도의 지지대 없이 지지부(50)의 전체형상을 단턱부(56)가 형성된 원뿔형상으로 제작하여도 무관하다. 다만 상기와 같은 형상으로 지지부(50)를 제작할 때에는 가벼운 재질을 사용하여 지지부(50)의 무게를 줄이는 것이 바람직 할 것이다.

상기 연마판(20)은 실제적으로 밸브시트(80) 표면과 접촉되어 밸브시트(80)를 연마하는 부분으로서, 판재형상으로 이루어지고 하단면에는 별도의 연마재(22)가 부착되어 있다.

그리고 연마판(20) 상면의 중앙부에는 상기 구동축(10)의 일부분이 삽입될 수 있을 정도 크기의 체결홈(24)이 형성되어 있다.

상기 체결홈(24)의 양측으로는 별도의 키홈(26)이 형성되어 상기 구동축(10)의 하단부에 형성된 체결키(14)가 삽입될 수 있도록 한다.

상기와 같이 단순히 키홈(26)에 체결키(14)가 삽입되는 구조로 구성 하더라도, 구동축(10)의 무게에 와 회전력에 의해, 회전도중 구동축(10)이 연마판(20) 으로부터 이탈되는 현상은 발생되지 않는다. 오히려 상기와 같은 구조에 의해 중량이 큰 연마판(20)만 별도로 밸브시트(80)에 안착시킬 수 있으므로, 종래기술에서 지적한 안전사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.

더불어 상기 체결홈(24)과 키홈(26)의 주변에 다수의 관통공(28)을 형성시킴으로서, 연마판(20)의 전체 무게를 줄일 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 밸브시트 연마장치(80)에 별도의 감속부(60)를 구비시킴으로서, 크기가 큰 연마판(20)을 회전시킬 때 발생될 수 있는 흔들림을 방지할 수 있다.

상기 감속부(60)는 [도 2] 및 [도 6]에 도시된 바와 같이 상기 구동축(10)의 회전에 의해 회전되는 대(大)기어(62)와 상기 대기어(62)와 맞물려 회전하는 소(小)기어(64)로 이루어져 있다.

상기 대기어(62)는 상기 고정클램프(42)의 상단에 위치되되, 구동축(10)과 결합되어 있는 조임쇠(46)를 상기 대기어(62)의 내부에 삽입 고정시킴으로서, 구동축(10) 및 조임쇠(46)와 함께 회전되도록 한다.

이때, 만일 상기 대기어(62)를 고정볼트(T)를 통해 구동축(10)과 직접 연결 시킨다면 별도의 조임쇠(46) 없이도 상기 대기어(62)가 조임쇠(46)의 역할을 할 수 있다.

상기 소기어(64)는 고정클램프(42)에 형성된 제2결속공(44)에 기어축(65)이 삽입된 상태로 위치된다. 이때 상기 고정클램프(42)의 제2결속공(44) 내부면과 제2결속공(44)에 삽입된 기어축(65) 사이에는 베어링(B)을 구비시켜 소기어(64)가 원활하게 회전되도록 한다.

또한 상기 소기어(64)의 상부로 돌출된 기어축(65)의 끝단부에는 상기 구동축(10)의 상부 끝단부와 마찬가지로 육각단면을 이루는 체결면(12)이 형성되어 구동수단에 의해 원활하게 회전될 수 있도록 되어있다.

다음은, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제 1실시예에 의한 작용 및 효과를 설명한다.

밸브본체(70) 내부의 밸브시트(80)를 연마하기 위해서는 먼저, 구동축(10)을 축케이스(30) 내부를 관통시켜 축케이스(30)와 결합하고 상기 축케이스(30)의 상단부를 고정클램프(42)에 고정시킨 후, 축케이스(30)의 상단부를 통해 외부로 나온 구동축(10) 또한 조임쇠(46)를 통해 감속부(60)와 연결시킨다.

그 후, 연마판(20)을 밸브시트(80) 위에 안착시키고, 지지부(50)를 상기 축케이스(30)의 적정위치에 체결시킨 상태에서 지지부(50)가 밸브본체(70)입구에 안착되도록 한다.

이때, 상기 지지부(50)에는 다수의 단턱부(56)가 형성되어 있으므로, 지지부(50)의 교체작업 없이 밸브본체(70) 입구 크기에 맞는 폭의 단턱부(56)를 선택하 여 쉽게 안착시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 설치과정이 끝나면, 구동축(10)의 길이를 조절하여 연마판(20)의 체결홈(24) 및 키홈(26)에 구동축(10)의 끝단부와 체결핀(14)이 삽입되도록 한다. 상기 삽입작업이 완료되면 조임너트(48)를 통해 조임쇠(46)를 압착시켜 구동축(10)이 조임쇠(46)와 체결되도록 한다. 상기와 같이 조임쇠(46)에 구동축(10)이 고정됨으로서 구동축(10)은 하부로 내려가지 못하게 된다.

그 후 별도의 구동수단을 구동축(10)의 체결면(12)에 연결시킨 상태로 구동시키게 되면 구동축(10)이 회전되고, 상기 구동축(10)이 회전됨에 따라 연마판(20)도 함께 회전되어 연마판(20)의 하단면에 형성된 연마재(22)가 밸브시트(80) 표면을 연마하게 된다.

이때, 구동축(10)이 회전되더라도, 베어링(B)에 의해 축케이스(30)는 회전되지 않고, 구동축(10)의 모든 부분이 축케이스(30)와 밸브본체(70) 내부에 위치되어 외부에 전혀 노출되어 있지 않기 때문에 작업자와 구동축(10)의 접촉에 의해 발생될 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다.

그리고 만약 구동축(10)을 저속회전 시켜야 할 경우에는 구동수단을 소기어(64)의 기어축(65)에 형성된 체결면(12)에 연결한 상태로 소기어(64)를 회전시키면 상기 소기어(64)와 대기어(62)의 회전 비에 의해 감속된 상태로 구동축(10)이 회전된다.

(제 2실시예)

이하, 본 발명의 제2실시예에 관한 전체적인 구성 및 작용에 대한 실시예를 [도 7]내지 [도 11b]를 참조하면서 설명하도록 한다.

제 2실시예에 해당하는 체크밸브용 밸브시트 연마장치는 밸브본체의 양측에 형성된 밸브디스크 설치공에 관통되도록 설치되어 있는 지지축과,

상기 지지축 중 밸브본체 내부에 위치된 부분에 결합되되, 상기 지지축을 기준으로 회동되는 회동부와,

별도의 연결로드를 통해 상기 힌지편과 연결되는 고정브라켓과,

상기 고정브라켓을 관통하여 형성되되, 일단부는 별도의 구동수단과 연결되어 회전되는 구동축과,

상기 구동축의 타단부에 결합되어 회전하는 연마판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동축에 별도의 감속부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지축에 별도의 고정부싱이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 지지축(200)은 긴 봉형상으로서, [도 7] 내지 [도 8]에 도시된 바와 같이 체크밸브디스크의 힌지축이 체결되는 밸브본체의 밸브디스크설치공(72)에 관통 되어 설치된다.

이때, 상기 지지축(200)의 길이를 밸브본체(70) 양측에 형성된 밸브디스크설치공간의 거리보다 길게 제작하여 상기 밸브디스크설치공(72)에서 지지축(200)을 빼낼 때, 수월하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 지지축(200)에 일정길이의 요홈(202)을 형성시킴으로서, 후술하는 회동부(400)와 고정부싱(300)이 지지축(200)에 견고하게 체결될 수 있도록 한다.

상기와 같이 지지축(200)이 밸브본체(70)에 삽입되어 있는 상태에서, 연마작업 시, 지지축(200)이 흔들려 좌우로 이동되는 것을 방지하기 위하여 별도의 고정부싱(300)이 지지축(200)에 체결된다.

상기 고정부싱(300)은 지지축(200)의 양단부, 즉 밸브몸체(70)의 외부에 노출되어 있는 지지축(200)의 양단부에 끼워져 밸브본체(70)의 양측면에 밀착되고, 이렇게 밀착된 상태에서 고정볼트(T)를 통해 지지축(200)에 고정된다. 이로 인해 지지축(200)이 좌우로 이동되는 것을 방지 할 수 있다.

만약, 고정부싱(300)의 내부와 지지축(200)의 외부면에 나사산을 형성시켜 상호 나사결합시킨다면 지지축(200)을 밸브본체(70)에 더욱 견고하게 고정시킬 수 있을 것이다.

상기 회동부(400)는 밸브시트(80)가 형성된 각도에 따라 상기 지지축(200)을 중심으로 회동되어 후술하는 연마판(20)의 설치각도를 조절하기 위한 것으로서, 일 측에 형성된 삽입공(402)을 통해 상기 지지축(200)이 삽입되는 형태로 지지축(200)과 결합 고정된다.

상기 회동부(400)가 고정되는 위치는 상기 지지축(200) 중, 밸브본체(70) 내부에 위치되는 부분에 고정되도록 한다.

상기 회동부(400)를 지지축(200)에 고정 시킬 때에는 별도의 고정볼트(T)를 통해 고정시키되, 이때 고정볼트T)의 끝단부가 상기 지지축(200)에 형성된 요홈부(202)에 삽입되도록 하여 쉽게 고정될 수 있도록 하고 고정볼트(T)의 체결력에 의해 지지축(200) 표면이 훼손되는 것을 방지한다.

상기 연결로드(500)는 상기 회동부(400)와 후술하는 고정브라켓(600)을 상호 연결시키기 위한 것으로서, 일정길이의 봉 형상이며 그 일단부는 상기 회동부(400)의 일측에 체결되고, 타단부는 고정브라켓(600)에 고정되어 있다.

이때, 상기 회동부(400)와 연결로드(500)를 상호 나사결합시키되, 연결로드(500)의 나사산을 연결로드(500)의 타단부 방향으로 일정부분에 걸쳐 형성시킴으로서, 연결로드(500)의 길이조절이 가능한다. 이로 인해 타단부에 고정되어 있는 고정브라켓(600)의 위치를 조절할 수 있도록 한다.

상기 고정브라켓(600)은 구동축(10)이 안정적으로 설치되어 원활한 회전을 할 수 있도록 하고, 구동축(10)의 각도를 조절함으로서, 연마판(20)의 각도도 함께 조절하기 위한 것이다.

이를 위한 고정브라켓(600)은 상기 연결로드(500)와 체결되어 있는 브라켓본체(610)와,

별도의 체결수단(606)을 통해 상기 브라켓본체(610)와 분리 체결 및 회동이 가능한 축고정판과(620),

상기 축고정판(620)의 회동각을 조절하기 위한 각도조절수단(602)으로 구성되어 있다.

상기 브라켓본체(610)는 상기 연결로드(500)와의 체결을 통해 회동부(400)와 연결되어 있고, 전면부에는 상기 브라켓본체(610)와 분리가능한 축고정판(620)이 구비되어 있다.

상기 축고정판(620)은 브라켓본체(610)의 양측에서 관동되어 체결되는 체결수단(606)에 의해 브라켓본체(610)와 체결되되, 상기 체결수단(606)을 중심으로 회동 가능하도록 되어 있다.

또한 상기 축고정판(620)의 전면부에는 구동축(10)이 삽입된다. 이때, 상기 구동축(10)은 연결로드(500)와 직각을 이루면서 축고정판(620)에 삽입되는데, 그 이유는 후술하는 연마판(20)이 상기 연결로드(500)와 수평을 이루면서 설치되기 때문에, 상기와 같은 연마판(20)을 원활하게 회전시키기 위해서는 상기 연마판(20)과 직각을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 브라켓본체(610)의 전면부 일측에는 별도의 고정편(604)이 고정볼트를 통해 브라켓본체(610)에 설치되어 있다.

상기 고정편(604)에는 각도조절수단(602)이 체결되어 있되, 그 끝단부는 상 기 축고정판(620)의 상단 일측부와 나사결합 되어있다.

상기 연마판(20)은 그 중앙부가 구동축(10)과 연결된 상태로 회전하면서 실제적으로 밸브시트(80) 표면과 접촉되어 밸브시트(80)를 연마하는 부분으로서, 판재형상으로 이루어지고 하단면에는 별도의 연마재(22)가 부착되어 있다.

더불어 상기 연마판(20)에 다수의 관통공을 형성시킴으로서, 연마판(20)의 전체 무게를 줄일 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 밸브시트(80)연마기에 상기 제1실시예와 마찬가지로 별도의 감속부(60)를 더 구비시킴으로서, 크기가 큰 연마판(20)을 회전시킬 때 발생될 수 있는 흔들림을 방지할 수 있다.

상기 감속부(60)는 [도 9] 에 도시된 바와 같이 상기 구동축(10)의 회전에 의해 회전되는 대(大)기어(64)와, 상기 대기어(62)와 맞물려 회전하는 소(小)기어(64)로 이루어져 있다.

상기 대기어(62)는 상기 축고정판(620)의 전면부에 위치되되, 구동축(10)이 대기어(62)를 관통하는 형태로 구동축(10)과 연결되어 있어, 구동축(10)과 상기 대기어(62)가 함께 회전된다.

상기 소기어(64)도 상기 축고정판(620)의 전면부에 위치되되, 기어축(65)이 축고정판(620) 내부에 삽입된 상태로 형성된다. 이때 상기 축고정판(620)과 기어축(65) 사이에는 베어링(B)을 구비시켜 소기어(64)가 원활하게 회전되도록 한다.

또한 상기 소기어(64)의 전면부로 돌출된 기어축(65)의 끝단부에는 육각단면을 이루는 체결면(12)이 형성되어 구동수단에 의해 원활하게 회전될 수 있도록 되어있다.

만약 상기 구동축(10)을 고속으로 회전시키기 위해서는 구동축(10)에 구동수단을 직접 연결시켜 회전시킬 수 있으며, 이때에는 구동축(10)의 끝단부를 상기 소기어(64)의 기어축(65)과 같이 체결면(12)을 형성시키는 것이 바람직 할 것이다.

상기 체결면(12)은 도면상에 단순히 육각으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 모서리가 형성되도록 각을 이루는 형태라면 얼마든지 변형 적용이 가능하다.

다음은, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제 2실시예에 의한 작용 및 효과를 설명한다.

밸브시트(80)를 연마하기 위해서는 먼저, 밸브몸체(70) 내부에 구비된 밸브디스크를 밸브몸체로부터 분리시킨다.

그 후, 감속부(60)와 구동축(10)이 체결된 상태의 고정브라켓(600)을 연결로드(500)를 통해 회동부(400)와 연결시켜 밸브본체(70) 내부에 위치시킨다.

그 후, 상기 지지축(200)을 밸브디스크설치공(72)에 관통시켜 삽입한다. 이때 지지축(200)은 회동부(400)의 삽입공(402)을 관통하도록 설치된다.

그리고 상기 회동부(400)를 상측으로 회동시켜 밸브본체(70)의 내부공간을 확보하고, 그 상태에서 연마판(20)을 밸브본체(70) 내부에 넣어 밸브시트(80)표면 과 맞닿도록 위치시킨다.

그 후, 상기 회동부(400)를 밸브본체(70) 내부로 회동시켜 구동축(10)과 연마판(20)이 체결되도록 한다. 이때, 상기 연결로드(500)의 길이와 지지축(200)에 체결되어 있는 회동부(400)의 위치를 조절하여 구동축(10)이 연마판(20) 중심부에 정확히 위치되도록 한다.

상기와 같은 위치조절작업이 완료되면, 회동부(400)를 지지축(200)에 고정시키고, 지지축(200)의 양측으로 고정부싱(300)을 결합하여 지지축(200)이 이동되는 것을 방지한다.

만약 상기와 같은 설치과정을 통해 연마작업 준비가 완료된 상태에서 연마판(20)의 각도와 밸브시트(80)의 각도가 어긋나 상호 완벽하게 밀착 되지 않을 경우에는, [도 11a] 내지 [도 11b]에 도시된 바와 같이 각도조절수단(602)을 조작하여 각도조절수단(602)에 연결된 축고정판(620)을 회동시킴으로서, 회동되는 축고정판(620)을 따라 구동축(10)과 연마판(20)의 각도도 함께 조절되어 밸브시트(80)의 설치각과 동일하게 맞출 수 있다.

상기와 같은 연마작업 준비가 완료되면 먼저 구동수단을 소기어(64)와 연결하여 구동시킨다. 이로 인해 소기어(64)가 회전하면서 대기어(62)가 함께 회전하고, 상기 대기어(62)와 연결된 구동축(10)은 감속된 상태로 회전한다.

상기 대기어(62)가 회전하면서 연마판(20)도 회전됨으로, 연마판(20)에 부착된 연마재(22)가 밸브시트(80)표면을 연마하게 된다.

이상에서 도면을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 밸브시트 연마장치의 여러 특징들은 당업자에 의하여 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합들이 지지부(에 다수의 단턱부(56)가 형성되어 밸브본체 크기에 맞춰 손쉽게 설치할 수 있는 구성 및 목적과 관련이 있을 경우나, 밸브디스크설치공에 지지축이 체결되고 상기 지지축을 중심으로 연마판이 회동될 수 있는 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 밸브시트 연마장치는,

첫째, 측면에 다수의 단턱부가 형성되되, 상과하협형상을 이루는 지지부를 구비시킴으로서, 밸브본체의 입구 크기에 따라 지지부를 수시로 교체할 필요없이 사용할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 지지부를 수시로 교체하지 않고 하나의 지지부를 통해 다양한 크기의 밸브본체에 밸브시트 연마장치를 설치할 수 있도록 함으로서, 작업공정과 작업시간 및 지지부의 제작비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 별도의 감속부를 구비하여 밸브시트 또는 연마판의 크기에 따라 회전속도를 조절할 수 있도록 함으로서, 밸브시트 연마장치의 흔들림을 방지하고, 더불어 정밀한 연마가 이루어질 수 있는 장점이 있다.

넷째, 체결키와 체결홈 및 키홈의 체결에 의해 연마판과 구동축을 체결시킴으로서, 분해결합이 용이하고 볼트체결시 발생되는 체결력 저하에 따른 흔들림현상을 방지하며, 중량에 의한 안전사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.

다섯째, 축케이스에 의해 구동축이 외부와 차단된 상태로 회전되도록 함으로서, 작업자와 구동축의 접촉에 의한 안전사고 발생을 예방할 수 있는 장점이 있다.

여섯째, 밸브본체에 형성된 밸브디스크설치공에 밸브시트 연마장치를 직접 설치하여 작업하도록 함으로서, 밸브본체를 배관으로부터 분리할 필요가 없고, 이에 따른 작업공정과 작업시간 및 비용의 절감이 창출되는 장점이 있다.

일곱째, 회동가능한 축고정판과 상기 축고정판의 회동을 조절할 수 있는 각도조절수단에 의해 연마판과 밸브시트가 상호 완벽하게 밀착될 수 있도록 하여, 균일한 연마가 이루어지는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 별도의 구동수단과 일단부가 연결되어 회전하는 회전축과,

   상기 회전축의 타단부와 결합되며, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판으로 이루어진 밸브시트 연마장치에 있어서,

   상기 밸브본체에 형성된 지지축(200)에 결합되어, 상기 지지축(200)을 기준으로 회동되는 회동부(400)와,

   별도의 연결로드(500)를 통해, 상기 회동부(400)와 연결되는 고정브라켓(600)을 포함하되, 상기 고정브라켓은 상기 연결로드와 연결되는 브라켓본체(610)와, 별도의 체결수단(606)에 의해 상기 브라켓본체와 분리 및 체결이 가능한 축고정판(620)으로 구성되며,

   상기 축고정판은 상기 체결수단을 중심으로 회동 가능한 것을 특징으로 하는 밸브시트 연마장치
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 브라켓본체 일측에 구비된 축고정판의 회동동작은 각도조절수단(602)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브시트 연마장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연결로드에는 나사산이 형성되어, 고정브라켓과 고정브라켓과 회동부 사이의 연결로드를 통해 안내판의 중심을 정렬시키는 것을 특징으로 하는 밸브시트 연마장치.
5. 제 1항, 제 3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 구동축과 고정브라켓 사이에는 감속부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밸브시트 연마장치.

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