KR100860318B1

KR100860318B1 - 가스홀더의 실링장치

Info

Publication number: KR100860318B1
Application number: KR1020020049460A
Authority: KR
Inventors: 배기훈; 양곤수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2008-09-26
Also published as: KR20040017402A

Abstract

본 발명은 고로가스(BFG) 및 코크스오븐 가스(COG)를 사용공장까지 공급하기 전에 저장하여 일정압으로 유지시키는 가스홀더설비의 실링장치에 관한 것으로서, 가스홀더설비의 피스톤(2)의 상부면(2a)에 고정되는 상부 케이스(20)에 내장되는 래크기어(24)와, 이의 일측에 삽입되어 상기 상부 케이스(20)에 고정되는 스프링박스(21)에 내장되는 압축 코일스프링(23)과, 상기 래크기어(24)에 기어결합하는 피니언기어(28)로 이루어지는 동력발생수단과; 상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)의 기어축(29)의 하단부에 고정되어 피스톤 측벽부(2a)에 고정된 하부 케이스(39)에 내장되는 제1베벨기어(30)와, 이와 기어결합하는 제2베벨기어(32)에 축결합하는 너트 암(33)과, 이에 볼트 결합하는 볼트 암(34)으로 이루어지는 동력전달수단과; 상기 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)의 단부에 고정되는 실링 베이스(10a)와, 이의 외면부에 고정되어 가스홀더(1)의 측벽(3)에 밀착되는 다수의 실링 검(10)으로 이루어지는 홀더 실링수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치를 제공한다.

가스홀더, 실링검, 동력발생수단, 동력전달수단, 마모감지수단

Description

가스홀더의 실링장치{APPARATUS FOR SEALING GAS HOLDER}

도 1은 가스설비에서 사용되는 종래의 가스홀더설비 주요 장치도;

도 2는 종래의 가스홀더 실링장치를 확대 도시한 측단면도;

도 3은 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치를 확대 도시한 측단면도;

도 4는 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치의 분해 사시도;

도 5는 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치가 가스홀더에 장착되어 기능을 발휘하는 상태를 도시한 사용상태도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

2:가스홀더 피스톤 20:상부 케이스 24:래크기어 21:스프링박스

23:압축 코일스프링 28:피니언기어 29:기어축 39:하부 케이스

30:제1베벨기어 32:제2베벨기어 33:너트 암 34:볼트 암

10a:실링 베이스 10:실링 검

본 발명은 고로가스(BFG) 및 코크스오븐 가스(COG)를 사용공장까지 공급하기 전에 저장하여 일정압으로 유지시키는 가스홀더설비의 실링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스홀더(Gas Holder) 설비의 피스톤에서 가스의 외부누출을 막는 실링 검(Sealing Gum)에 장착되어 실링 검을 장기적으로 원활하고 안전하게 피스톤 내측벽부에 밀착시켜주는 작용을 함과 동시에 실링 검의 마모도를 측정하는 가스홀더의 실링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 가스홀더(Gas Holder)설비는 가스 발생설비에서 가스 사용설비까지 공급계통상 가스의 저장 및 압력균형(Balance)을 유지하기 위한 설비로서, 원통형 가스홀더의 하부에 위치한 가스 유출입관(15)에서 유출입되는 가스에 의하여 가스홀더 설비를 구성하는 피스톤(20)이 상하로 움직여 가스의 압력균형을 유지하게 된다.

상기 가스홀더 설비를 구성하는 피스톤(20)과 가스홀더 측벽(Sheel Plate; 3)사이로 가스가 누출되는 것을 막기 위해 실링용 오일(Sealing Oil; 8)로 충진된 피스톤 유구부가 설치되고, 오일(8)은 하부 저부유구(11)로 흘러내리며, 이것을 다시 오일펌프(12)로 상부 예비유 탱크(14)로 재공급하여 측벽(3)의 오일 홀을 통과하여 측벽(3)을 타고 흘러 내려 피스톤 유구에 오일을 공급하는 작용을 한다.

상기 피스톤 유구에 마련되는 가스홀더의 실링장치는 가스홀더 설비의 피스톤(2) 하부로 가스가 상부로 새는 것을 방지하기 위하여, 상기한 실링용 오일이 충진되며, 또한 측벽(3)에 접촉되어 피스톤(2)의 상하 움직임에 따라서 계속 슬라이딩 작용을 하면서 실링작용을 하는 실링 검(10)은 경고무 재질로 형성되어 마모가 발생하면서 계속 측벽(3) 쪽으로 밀착되어 기밀을 유지하여야 하는 것이다.

종래의 가스홀더 실링장치는 상기한 실링 검(10)을 측벽(3) 쪽으로 밀어주는 작용을 레버(Lever; 9)와 와이어로프(5)를 설치하고, 이의 끝단부에 웨이트 편(7)을 달아서 이에 의하여 와이어로프(5)가 당겨지면 이의 힘에 의하여 상기 레버(9)는 반대측 측벽(3) 쪽으로 항상 밀어주는 힘을 받게 되는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 실링장치의 와이어로프(5)는 암모니아, 타르(Tar) 등과 같은 독성물질로 구성된 슬러지(Sludge)에 침적되어 부식과 마모가 발생하고, 피스톤(2)의 상하운동으로 인한 진동과 충격으로 빈번하게 절손되면서 밀어주는 힘이 상실되어 실링 검(10)이 가스홀더의 측벽(3)과 이탈되어 실링용 오일(8)이 저부유구(11)로 다량 유출되고,

상기 실링 검(10)의 실링작용이 감소되어 가스분출의 사고를 일으켜 작업자의 가스중독의 재해와 가스 및 오일 분출로 인한 환경오염을 발생시키는 문제점과 더불어 가스공급 계통의 트러블(Trouble) 발생으로 조업을 중단하는 대형사고의 문제점이 있다.

또한, 종래에는 가스홀더 실링장치의 실링 검(10)의 마모상태를 조업중에는 측정할 수 없기 때문에 이를 검사하기 위해서는 가스홀더 설비를 정지시키고 실링용 오일(8)을 배출한 다음에 직접 육안으로 검사함으로써 환경오염 발생 및 지불수선비가 과다하게 지출되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압축 코일스프링의 팽창력을 각종 기어들의 동력결합으로서 실링 검에 전달시켜 가스홀더의 측벽과 실링 검을 지속적으로 밀착시킴과 동시에 조업중에도 실링 검의 마모상태를 기어의 회전 수를 이용하여 자동 측정함으로써 가스홀더 설비의 조업을 안정화 시켜 가스 공급계통상의 트러블을 예방하는 가스홀더의 실링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스홀더설비에서 가스의 누출을 방지하는 실링장치에 있어서, 상기 가스홀더설비의 피스톤의 상부면에 고정되는 상부 케이스에 내장되는 래크기어와, 이의 일측에 삽입되어 상기 상부 케이스에 고정되는 스프링박스에 내장되는 압축 코일스프링과, 상기 래크기어에 기어결합하는 피니언기어로 이루어지는 동력발생수단과; 상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어의 기어축의 하단부에 고정되어 피스톤 측벽부에 고정된 하부 케이스에 내장되는 제1베벨기어와, 이와 기어결합하는 제2베벨기어에 축결합하는 너트 암과, 이에 볼트 결합하는 볼트 암으로 이루어지는 동력전달수단과; 상기 동력전달수단을 구성하는 볼트 암의 단부에 고정되는 실링 베이스와, 이의 외면부에 고정되어 가스홀더의 측벽부에 밀착되는 다수의 실링 검으로 이루어지는 홀더 실링수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어에 축결합하여 상기 상부 케이스를 상향 관통하는 회전축에 결합하는 제1피니언기어와, 이와 기어결합하는 제2피니언기어와, 이의 회전축에 고정되는 회전자와, 이에 근접 설치되어 회전자의 회전수를 카운트하는 근접센서로 이루어지는 실링검 마모감지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치를 제공하게 된다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치를 확대 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치의 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 가스홀더설비의 피스톤(2)의 상부면(2a)에 고정되는 압축 코일스프링(23)의 팽창력을 래크기어(24) 및 피니언기어(28)에 의하여 밀착력으로 변환 발생시키는 동력발생수단과; 상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)의 기어축(29)과 베벨기어(30,32) 결합하여 너트 암(33)에 볼트 결합하는 볼트 암(34)을 가스홀더 설비의 측벽(3)으로 지속적으로 이동시키는 동력전달수단과; 상기 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)의 단부에 고정되는 실링 베이스(10a)에 고정되어 가스홀더(1)의 측벽(3)에 밀착되는 다수의 실링 검(10)으로 이루어지는 홀더 실링수단으로 구성된다.

본 발명을 구성하는 동력발생수단은 스프링박스(21)에 적당한 탄력성을 갖는 압축 코일스프링(23)이 내장되고, 그 내부로 래크기어(24)가 삽입되어 T자형 상부 케이스(20)에 내장된다.

상기 압축 코일스프링(201)의 탄성력를 조절하기 위하여 상기 스프링박스(21)의 그 우측 단부에는 조절용 볼트(22)가 볼트 결합되고 있으며,

상기 래크기어(24)에는 피니언기어(28)가 기어결합하여 상기 상부 케이스(20)에 내장되어진다.

또한, 상기 동력발생수단을 구성하는 상부 케이스(20) 상부면에는 실링검(10)의 마모상태를 검사할 수 있는 실링검 마모감지수단이 마련되는데, 실링검(10)의 마모감지수단은 상기 피니언기어(28)에 축결합하여 상기 상부 케이스(20) 를 상향 관통하는 회전축(42a)에 결합하는 제1피니언기어(42)와,

상기 제1피니언기어(42)와 기어결합하는 제2피니언기어(43) 및 이의 회전축(43a)에 회전가능하도록 고정되는 회전자(44)와,

상기 회전자(44)에 근접하도록 설치되어 회전자(44)의 회전수를 카운트하는 근접센서(45)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 동력발생수단의 하부에는 동력전달수단이 마련되어진다.

본 발명을 구성하는 동력전달수단은 상기 동력발생수단을 구성하는 래크기어(24)와 기어결합하는 피니언기어(28)의 기어축(29)의 하단부에 고정되어 피스톤 측벽부(2a)에 고정된 하부 케이스(39)에 제1베벨기어(30)가 내장되어지며, 상기 기어축(29)은 상부 케이스(20) 및 하부 케이스(36)에 베어링(27,35)으로 회전가능하도록 접촉하게 된다.

상기 제1베벨기어(30)와 기어결합하는 제2베벨기어(32)에는 중앙부에 너트부가 가공된 너트 암(33)이 회전가능하도록 축결합하게 된다.

상기 너트 암(33)의 너트 가공부에 볼트 결합하는 볼트 암(34)으로 이루어짐으로써, 상기 너트 암(33)이 제2베벨기어(32)가 회전하면 너트 암(33)에 볼트 결합한 볼트 암(34)이 전진 또는 후진하게 되는 것이며, 상기 너트 암(33)은 암 케이스(39)에 구비된 베어링(38)에 삽입됨으로써 회전가능하게 되는 것이다.

상기와 같이 동력발생수단으로부터 발생된 동력을 전달하는 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)의 일측 단부에는 가스홀더 실링수단이 구성되어 장착된다.

상기 가스홀더의 실링수단은 상기 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)의 단부에 실링 베이스(10a)가 고정되며,

상기 실링 베이스(10a)의 외면부에는 가스홀더(1)의 측벽(3)에 밀착되도록 다수의 실링 검(10)이 고정 장착되어진다.

상기 실링 검(10)은 종래의 실링 검과 동일하게 경고무 재질로 형성되어진다.

또한, 상기 동력발생수단을 구성하는 상부 케이스(20)의 일측 단부에는 상기 상부 케이스(20)에 내장되어 전후진하는 상기 래크기어(24)의 전후진 위치를 감지하도록 눈금자(46)가 고정되어진다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치는 가스홀더 설비의 피스톤(2)의 측벽(2a) 및 상부면(4)에 설치되어진다.

본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치의 동력발생수단을 구성하는 스프링박스(21)의 일측면에 볼트 결합하는 조절용 볼트(22)를 상기 압축 코일스프링(23)을 압축하는 방향으로 진행하도록 회전시키면, 상기 압축 코일스프링(23)은 압축력을 받아 반대방향으로 팽창력을 발생시키게 된다.

상기 압축 코일스프링(23)이 팽창하면, 이에 삽입하는 래크기어(24)가 도면상에서 좌측으로 이동하게 되고,

상기 래크기어(24)가 이동하면, 이와 기어결합하면서 상부 케이스(20)에 내장되는 피니언기어(28)가 회전함으로써 동력이 발생되는 것이다.

상기와 같이 동력발생수단에 의하여 발생된 동력은 동력전달수단에 의하여 홀더 실링수단을 홀더(1)의 측벽(3)으로 밀착시키는 힘으로 전달하게 된다.

즉, 상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)이 회전하면, 이에 삽입 고정된 기어축(29)이 회전하게되고,

상기 기어축(29)이 회전하면, 이의 하단부에 고정된 제1베벨기어(30)가 회전함과 동시에 이에 기어결합하는 제2베벨기어(32)가 회전하게 된다.

상기 제2베벨기어(32)가 회전함으로써 이에 삽입되어 고정된 너트 암(33)이 동시에 회전하게 되고,

상기 너트 암(33)이 회전함으로써 이의 너트가공부에 볼트 결합된 볼트 암(34)이 도면상에서 좌측으로 확장하게 된다.

상기 볼트 암(34)이 확장하게 되면, 이에 체결된 실링 베이스(10a)가 가스홀더(1)의 측벽(3) 측으로 이동하게 됨으로써, 이의 외면부에 상하부 고정된 다수의 실링 검(10)이 가스홀더(1)의 측벽(3)에 밀착되는 것이다.

이러한 실링 검(10)의 밀착작용은 상기한 압축 코일스프링(23)이 소성변형하여 팽창력을 상실할 때까지 지속적으로 작용하는 것이며,

상기한 압축 코일스프링(23)이 소성변형하여 팽창력을 상실하거나, 실링 검(10)의 밀착력을 더욱 높이려면, 압축 코일스프링(23)이 내장된 스프링박스(21)의 측단부에 볼트 결합된 조절용 볼트(22)를 스프링박스(23)의 내측으로 더욱 조여 주면 팽창력을 상실한 압축 코일스프링(23)은 다시 팽창력을 발산하게 되어 상기한 동작관계에 의하여 실링 검(10)을 가스홀더(1)의 측벽(3)으로 지속적으로 밀착시키게 되는 것이다.

또한, 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)의 회전은 홀더 실링수단을 구성하는 실링 검(10)의 마모도를 나타내는 것이므로, 이와 연결되어 상기 피니언기어(28)의 회전수 및 량을 측정하도록 자석식 비접촉 근접센서(45)가 상부 케이스(20)의 상부면에 마련되어 있으며,

상기 피니언기어(28)와 축결합하는 제1피니언기어(42)와 기어결합하는 제2피니언기어(43)의 회전축의 상단부에 고정되는 회전자(44)의 회전거리 및 회전수를 상기 자석식 비접촉 근접센서(45)가 측정하여 운전실 패널(50)에서 실링 검(Sealing Gum; 10)의 마모도를 점검하게 된다.

한편, 본 발명을 구성하는 실링검 마모감지수단이 작동하기 않는 경우, 동력발생수단을 구성하는 상부 케이스(20)의 일측 단부에 부착 고정된 눈금자(46)로 확장되는 래크기어(24)의 확장길이를 실측함으로써 실링 검(10)의 마모정도를 실링장치를 개방하지 않고 예측할 수도 있다.

또한, 본 발명의 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)은 암 케이스(39)에 실링 오링(Sealing O-Ring)으로 기밀을 유지하고 있으므로 오일에 함유된 슬러지(Sludge) 등의 이물질 유입을 차단하여 부식을 막아서 본 발명의 가스홀더 실링장치의 작용을 더욱 안정적으로 연장하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스홀더의 실링장치는 가스홀더 설비의 피스톤부에서 가스를 외부로 유출되지 않도록 지속적이면서 안정적으로 실링 검을 측벽으로 밀착시켜 기밀을 유지함으로써 가스가 외부로 유출되어 가스중독 재해를 예방하고, 가스 및 오일분출로 인한 환경오염과 가스 공급계통의 트러블을 예방하여 조업중단을 방지 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 동력발생수단으로부터 실링 검의 마모정도를 측정 판단할 수 있기 때문에 가스홀더 설비의 조업을 안정화 시켜 가스공급계통상의 트러블을 사전에 예방함으로써 설비유지비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

가스홀더설비에서 가스의 누출을 방지하는 실링장치에 있어서,

상기 가스홀더설비의 피스톤(2)의 상부면(2a)에 고정되는 상부 케이스(20)에 내장되는 래크기어(24)와, 이의 일측에 삽입되어 상기 상부 케이스(20)에 고정되는 스프링박스(21)에 내장되는 압축 코일스프링(23)과, 상기 래크기어(24)에 기어결합하는 피니언기어(28)로 이루어지는 동력발생수단과;

상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)의 기어축(29)의 하단부에 고정되어 피스톤 측벽부(2a)에 고정된 하부 케이스(39)에 내장되는 제1베벨기어(30)와, 이와 기어결합하는 제2베벨기어(32)에 축결합하는 너트 암(33)과, 이에 볼트 결합하는 볼트 암(34)으로 이루어지는 동력전달수단과;

상기 동력전달수단을 구성하는 볼트 암(34)의 단부에 고정되는 실링 베이스(10a)와, 이의 외면부에 고정되어 가스홀더(1)의 측벽(3)에 밀착되는 다수의 실링 검(10)으로 이루어지는 홀더 실링수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치.
제1항에 있어서,

상기 동력발생수단을 구성하는 피니언기어(28)에 축결합하여 상기 상부 케이스(20)를 상향 관통하는 회전축(42a)에 결합하는 제1피니언기어(42)와, 이와 기어결합하는 제2피니언기어(43)와, 이의 회전축(43a)에 고정되는 회전자(44)와, 이에 근접 설치되어 회전자(44)의 회전수를 카운트하는 근접센서(45)로 이루어지는 실링 검 마모감지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치.
제1항에 있어서,

상기 동력발생수단을 구성하는 상부 케이스(20)의 일측 단부에는 상기 상부 케이스(20)에 내장되어 전후진하는 상기 래크기어(24)의 전후진 위치를 감지하도록 눈금자(46)가 고정되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치.
제1항에 있어서,

상기 동력발생수단은 이를 구성하는 상부 케이스(20)의 측면부에 체결되는 스프링박스(21)에 볼트 결합하여 상기 스프링박스(21)에 내장되는 압축 코일스프링(23)의 팽창력을 조절하는 조절용 볼트(22)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스홀더의 실링장치.