KR100992083B1 - Check valve dash port cylinder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 역지밸브용 충격흡수 실린더에 관한 것으로서, 역지밸브의 밸브디스크를 개폐하기 위해 연결된 회전축에 상기 밸브디스크의 개폐와 함께 피스톤로드와 피스톤이 연동하는 작동실린더를 설치하고, 상기 작동실린더에는 밸브디스크의 페쇄에 따라 피스톤로드와 피스톤이 하강할 때, 상기 밸브디스크의 폐쇄속도를 제어할 수 있는 유압작동유 제어수단을 설치하여, 상기 역지밸브에서 송출유체의 역류에 의한 밸브디스크의 폐쇄가 초기 급폐(急閉) 이후에 완폐(緩閉)의 2단으로 이루어지도록 함으로써 밸브계통을 송출유체의 역류에 의한 수충격으로부터 보호할 수 있도록 한 역지밸브용 충격흡수 실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing cylinder for a check valve, which is provided with an actuating cylinder in which a piston rod and a piston interlock with an opening and closing of the valve disc on a rotating shaft connected to open and close the valve disc of the check valve. When the piston rod and the piston descend according to the closing of the disc, a hydraulic oil control means for controlling the closing speed of the valve disc is provided so that the closing of the valve disc due to the backflow of the discharge fluid in the check valve is initially closed. And (b) afterwards, it is made of two stages of complete closure, and it relates to a shock absorbing cylinder for a check valve, which can protect the valve system from water shock caused by the backflow of the discharge fluid.
회전축, 연결부재, 밸브디스크, 작동실린더, 작동유 제어수단 Rotating shaft, connecting member, valve disc, working cylinder, hydraulic oil control means
Description
본 발명은 역지밸브용 충격흡수 실린더에 관한 것으로서, 상세히는 송수펌프의 토출관로에 설치된 역지밸브의 정상운전 상태에서는 송출유체의 흐름에 따라서 자동적으로 개방되고, 정전 등 펌프 정지가 정지될 때 즉, 동력을 상실할 때 발생하는 송출유체의 역류에 따른 수충격을 단계별로 감쇄시켜 흡수함으로써 송수펌프 및 관로계통의 시설을 보호할 수 있도록 한 역지밸브용 충격흡수 실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing cylinder for the check valve, and in detail, in the normal operation state of the check valve installed in the discharge line of the water supply pump is automatically opened in accordance with the flow of the discharge fluid, that is, when the pump stop such as power failure, that is, The present invention relates to a shock absorbing cylinder for a check valve to protect a water pump and a pipeline system by attenuating and absorbing a water shock caused by a reverse flow of a discharge fluid generated when power is lost.
일반적으로 역지밸브는 역류를 차단하는 모든 밸브를 지칭하는바, 송수펌프의 기동 및 정지 또는 밸브차단 등으로 인해 역류하는 송출유체의 압력이 상승 또는 강하하여 밸브 계통에 영향을 주는 현상을 수충격 현상이라 할 수 있으며, 이러한 수충격 현상에서 일반적으로 수충격이 문제가 되는 것은 정전 등에 의한 펌프구동력의 차단에 따라서 펌프가 급정지하는 경우이다.In general, the check valve refers to all valves that block back flow. Water shock phenomenon occurs when the pressure of the outflowing fluid flows up or falls due to the start and stop of the water pump or the shut off of the valve. In this water shock phenomenon, the water shock problem is a case in which the pump suddenly stops due to the interruption of the pump driving force due to a power failure.
수충격에 의해 생기는 압력상승과 압력강하의 크기는 관 내부 유속의 시간적변화, 관로길이와 배관구배 등의 상태, 펌프원동기의 종류 등에 따라서 다르지만, 펌프 급정지할 때에는 먼저 압력강하가 일어나며, 그 후 토출수조에서 흡입수조로 향하는 역류가 개시되어 압력이 상승한다.The magnitude of pressure rise and pressure drop caused by water shock varies depending on the temporal change of the flow rate inside the pipe, the condition of the pipe length and the pipe gradient, the type of the pump prime mover, etc.However, the pressure drop occurs first when the pump is stopped suddenly, and then discharged. Backflow from the bath to the suction bath is initiated and the pressure rises.
따라서, 압력상승을 경감하기 위해서는 역류량을 적절히 제어하기 위한 역지밸브를 사용하여, 초기에는 관로를 개폐하는 밸브디스크가 빨리 닫히는 즉 급폐(急閉)시키고 그 이후에는 천천히 닫히는 즉 완폐(緩閉)시키는 2단 폐쇄를 행하는 경우가 많다. 이러한 경우에 밸브축 끝단에 유압실린더(Dash Port)를 설치하여 상기 유압실린더 내의 유압작동유의 배출량을 조절하여 역지밸브의 닫힘을 제어함으로써 압력상승을 경감시키는 방법이 널리 사용되어 왔다.Therefore, in order to reduce the pressure rise, a check valve for appropriately controlling the backflow amount is used, and the valve disc for opening and closing the pipe is initially closed quickly, that is, quickly closed, and then slowly closed, or closed. In many cases, a two-stage closure is performed. In this case, a method of reducing the pressure rise by installing a hydraulic cylinder at the end of the valve shaft and controlling the closing of the check valve by controlling the discharge of hydraulic oil in the hydraulic cylinder has been widely used.
이와 같이 역지밸브의 밸브축 끝단에 설치되는 종래 유압실린더는 도 9에 도시한 바와 같이, 실린더튜브(40)와, 상기 실린더튜브(40)의 상단부 및 하단부에 결합된 상단버(40a) 및 실린더 하단커버(40b)와, 상기 실린더튜브(40) 내로 삽입되어 상하로 운동하는 실린더로드(50)와, 상기 실린더로드(50)의 상단부 및 하단부에 각각 연결된 너클(50a) 및 피스톤(50b)과, 상기 실린더튜브(40) 내의 유압작동유의 배출량을 조절하도록 상기 실린더 상단커버(40a) 및 실린더 하단커버(40b)에 각각 연결된 유로(60)상에 설치되는 니들밸브(70) 및, 상기 니들밸브(70)를 거쳐 배출되는 유압작동유가 모이는 오일집하탱크(90)로 구성된다.As described above, the conventional hydraulic cylinder installed at the valve shaft end of the check valve has a
이러한 종래 유압실린더의 실린더 상단커버(40a) 및 실린더 하단커버(40b)에 피스톤(50b) 상부 및 하부의 실린더튜브(40) 내에 채워진 유량이 제어될 수 있도록, 밸브디스크에 발생하는 충격을 실린더튜브(40) 내의 유압작동유가 피스톤(50b)의 상하운동에 따라서 니들밸브(70)를 통하여 흐르도록 하여, 상기 니들밸브(70)의 통과유량을 조절함으로써 밸브의 개방과 폐쇄가 자동적으로 조절되게 하였다.In order to control the flow rate filled in the
그러나, 이러한 통상의 유압실린더로서는 니들밸브(70)로 유압작동유의 배출을 조절하여 밸브디스크의 개폐에만 관여할 뿐, 역지밸브의 밸브디스크의 폐쇄속도 제어가 초기 급폐(急閉) 이후에 완폐(緩閉)의 2단으로 이루어지지 않아, 효율적인 유량제어 및 펌프송수 시스템에 발생하는 충격 등을 경감시키지 못하는 등 많은 문제점을 가지고 있었다.However, such a conventional hydraulic cylinder is only involved in opening and closing of the valve disc by regulating the discharge of hydraulic oil by the
이에 따라서, 실용신안 공개번호 실1998-064022호의 '회전식 2속감쇄 체크밸브'는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 체크밸브에 내장되는 유압실린더(80)에 크기가 다른 2개의 유로 즉, 속도조절 밸브(160)와 연결되는 유로 및 니들밸브(170)와 연결되는 유로를 형성하여, 로드(150)의 상승에 의해 밸브디스크가 폐쇄될 때 일차적으로 속도조절 밸브(160)의 큰 유로를 통해 실린더 내의 유량을 배출하고, 일정위치에서는 로드돌출부(240) 및 쿠션공(180)에 의해 큰 유로가 차단됨과 동시에, 니들밸브(170)의 별개의 작은 유로를 통하여 유압작동유의 일부를 배출시켜 배출유량을 조절하는 구조를 제안하고 있다. 도면의 미설명 부호 190은 헤드측 연결구, 110,140은 오일탱크, 120은 로드측 연결구, 130은 로드측 연결구에 연결되는 속도조절 밸브, 220은 통기구, 230은 압력계이다.Accordingly, as shown in FIG. 10, the utility model publication No. 1998-064022 includes two flow paths having different sizes in the
그러나, 상기 '회전식 2속감쇄 체크밸브'에 내장된 유압실린더(80)도 상기 도 9의 유압실린더의 피스톤과 동일한 형상으로 밸브 디스크가 개방될 때에는 실린더에 부착된 개방측의 별도의 니들밸브(170)가 조절되어 유로의 흐름을 막기 때문에 밸브 디스크가 유체의 흐름에 따라서 자동적으로 개방되지 않고, 유체의 흐름에 저항을 발생시키는 문제점을 안고 있다.However, the
또한, 밸브 디스크가 폐쇄될 때에도 일정위치에서 속도조절 밸브(160)의 큰 유로가 차단된 후, 상기 유압실린더(80)에 별개로 형성된 니들밸브(170)로서 유압작동유의 흐름을 교축시킴으로써 밸브디스크의 폐쇄가 서서히 닫히는 비례제어적이 아니고, 계단식인 단속적으로 이루어져 최종 끝단에서는 충격이 발생하므로, 대구경 밸브에서는 충격 흡수가 완벽하지 못하여 배관규모가 점차 대형화되는 것에 따른 현재의 수요에 부응하지 못하는 문제점을 가지고 있다.In addition, even when the valve disk is closed, after the large flow path of the
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 주목적은, 역지밸브의 밸브디스크를 개폐하기 위해 연결된 회전축에 상기 밸브디스크의 개폐와 함께 피스톤로드와 피스톤이 연동하는 작동실린더를 설치하고, 상기 작동실린더에는 밸브디스크의 페쇄에 따라 피스톤로드와 피스톤이 하강할 때, 상기 밸브디스크의 폐쇄속도를 제어할 수 있는 유압작동유 제어수단을 설치하여, 상기 역지밸브에서 송출유체의 역류에 의한 밸브디스크의 폐쇄가 초기 급폐(急閉) 이후에 완폐(緩閉)의 2단으로 이루어지도록 함으로써 밸브계통을 송출유체의 역류에 의한 수충격으로부터 보호할 수 있도록 한 역지밸브용 충격흡수 실린더를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the main object is that the piston rod and the piston interlocked with the opening and closing of the valve disc to the rotating shaft connected to open and close the valve disc of the check valve The hydraulic cylinder is provided with a hydraulic fluid control means for controlling the closing speed of the valve disc when the piston rod and the piston descends in accordance with the closing of the valve disc. The shock absorbing cylinder for the check valve is designed to protect the valve system from water shock caused by backflow of the discharge fluid by closing the valve disc by the two stages of closing after the initial closing and closing. In providing.
즉, 밸브디스크가 폐쇄에 따라 피스톤로드와 피스톤이 하강할 때, 상기 유압작동유 제어수단을 구성하는 측면유로와 연결배관을 통해 압축되는 유압작동유를 배출하여, 밸브디스크에 의해 90% 정도의 폐쇄가 곧바로 진행되는 급폐(急閉)가 이 루어지도록 하고, 이후에는 상기 작동실린더의 피스톤로드와 피스톤에 설치한 램과 이 램에 결합되는 스풀에 의해 압축되는 유압작동유의 일부를 배출하여 밸브디스크에 의해 나머지의 10% 정도의 폐쇄가 서서히 진행되는 완폐(緩閉)가 이루어지도록 함으로써, 역지밸브 내에서 펌프의 급정지 등에 의해 송출유체가 역류하여도 상기한 바와 같이 급폐가 진행된 이후에는 밸브디스크의 폐쇄가 서서히 이루어져 송출유체의 역류에 의한 수충격으로부터 밸브 계통의 손상을 방지할 수 있도록 한 역지밸브용 충격흡수 실린더를 제공하고 있다.That is, when the piston rod and the piston descend as the valve disc closes, the hydraulic oil compressed through the side flow path and the connecting pipe constituting the hydraulic oil control means is discharged, and the valve disc is closed by about 90%. Immediately proceeds with a sudden discharge, and then discharges a part of the hydraulic fluid compressed by the piston rod and the ram installed on the piston and the spool coupled to the ram by the valve disc. By closing the remaining 10% of the rest gradually, the closing of the valve disc is performed after the closing of the discharge fluid as described above even if the delivery fluid flows backward due to the sudden stop of the pump in the check valve. Shock absorbers for check valves, which are formed slowly to prevent damage to the valve system from water shocks caused by reverse flow of discharge fluid. It provides a cylinder.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역지밸브용 충격흡수 실린더는, 역지밸브의 펌프토출측 또는 관로상에 폭방향으로 관통하여 설치된 회전축에 연결되어 상기 관로를 개폐하도록 되어 있는 밸브디스크에 걸리는 송출유체의 역류에 따른 충격을 감쇄하기 위한 역지밸브용 충격흡수 실린더에 있어서, 상기 회전축에 연결부재로 연결되어 상기 밸브디스크의 개폐에 따라 작동되는 작동실린더; 상기 작동실린더의 하부에 연결되어 상기 작동실린더 내 유압작동유의 배출유량을 조절하도록 한 니들밸브; 및 상기 작동실린더에 설치되어 송출유체의 역류에 따른 충격을 흡수하도록 상기 밸브디스크의 폐쇄에 따라 유압작동유의 흐름을 제어함으로써, 상기 밸브디스크의 폐쇄속도를 단계별로 감쇄시키도록 한 유압작동유 제어수단;으로 구성되며, 상기 작동실린더는, 실린더튜브; 상기 실린더튜브의 중심부로 삽입되어 연결부재에 연결되는 피스톤로드; 상기 피스톤로드의 하단부에 연결되어 피스톤로드와 함께 상하로 운동하는 피스톤; 상기 피스톤에 형성되어 실린더튜브 내의 유압작동유를 일방향으로만 흐르도록 하는 유압작 동유 역류차단 수단; 상기 실린더튜브의 상단부를 폐쇄하는 실린더 상단커버; 및 상기 실린더튜브의 하단부를 폐쇄하는 실린더 하단커버;로 이루어지고, 상기 유압작동유 제어수단은, 상기 실린더튜브의 측면에서 상하로 일정한 간격을 두고 상기 실린더튜브와 연통하는 다수의 측면유로; 상기 다수의 측면유로를 서로 연결하여 연통시키는 연결배관; 하단부에 요홈형상의 포트부가 형성되고 바깥둘레면을 따라 상기 포트부와 이어지는 다수의 미세공이 상하로 일정한 간격을 두고 단계별로 형성되어, 상부가 상기 피스톤로드의 하단부와 결합되는 램; 상기 램의 포트부에 삽입되어 그 사이에 미세 틈새유로가 형성되는 스풀; 및 상기 연결배관 및 미세 틈새유로를 연결하여 연통시키는 배출구;로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.The shock absorbing cylinder for the check valve according to the present invention for achieving the above object is connected to the pump shaft of the check valve or the rotary shaft installed to penetrate in the width direction on the conduit in the delivery to the valve disc which is to open and close the conduit A shock absorbing cylinder for a check valve for attenuating an impact caused by a reverse flow of a fluid, comprising: an operating cylinder connected to the rotating shaft by a connecting member and operated according to opening and closing of the valve disc; A needle valve connected to a lower portion of the operation cylinder to adjust a discharge flow rate of the hydraulic oil in the operation cylinder; And hydraulic oil control means installed in the operation cylinder to control the flow of hydraulic oil according to the closing of the valve disc so as to absorb the shock caused by the reverse flow of the discharge fluid, thereby reducing the closing speed of the valve disc in stages. Consists of, the working cylinder, the cylinder tube; A piston rod inserted into the center of the cylinder tube and connected to the connection member; A piston which is connected to the lower end of the piston rod and moves up and down with the piston rod; Hydraulic hydraulic oil backflow blocking means formed in the piston to flow the hydraulic oil in the cylinder tube in only one direction; A cylinder upper cover for closing the upper end of the cylinder tube; And a cylinder lower cover for closing the lower end of the cylinder tube, wherein the hydraulic oil control means comprises: a plurality of side passages communicating with the cylinder tube at regular intervals up and down at the side of the cylinder tube; A connection pipe connecting the plurality of side flow paths to each other; A groove having a groove-shaped port portion formed at a lower end thereof, and a plurality of micropores connected to the port portion along the outer circumferential surface thereof formed step by step at regular intervals up and down, the upper portion being coupled to the lower end of the piston rod; A spool inserted into a port of the ram and having a fine clearance flow path formed therebetween; And an outlet for connecting the connection pipe and the fine gap flow passage to communicate with each other.
상기 유압작동유 역류차단 수단은, 상기 피스톤의 원주면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 수직으로 관통되어 상부는 좁고 하부는 넓도록 형성되는 다수의 유로; 상기 각 유로의 상부를 차단하도록 각 유로의 하부로부터 삽입되는 다수의 강구; 상기 각 강구의 하단부를 지지하도록 각 유로의 하부로부터 삽입되는 다수의 탄성부재; 및 상기 각 탄성부재의 하단부를 지지하도록 각 유로의 하부로부터 삽입되어 고정되는 다수의 고정관;으로 이루어지는 것이 바람직하다.The hydraulic oil backflow blocking means includes: a plurality of flow paths vertically penetrating at regular intervals along a circumferential surface of the piston so that an upper portion thereof is narrow and a lower portion thereof is wide; A plurality of steel balls inserted from a lower portion of each passage so as to block an upper portion of each passage; A plurality of elastic members inserted from a lower portion of each flow path to support a lower end of each steel ball; And a plurality of fixing pipes inserted and fixed from the lower portion of each flow path to support the lower ends of the elastic members.
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또, 상기 탄성부재는 스프링으로 된 것이 바람직하다.In addition, the elastic member is preferably made of a spring.
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또, 상기 스풀은 상기 실린더튜브의 실린더 하단커버와 미세나사로 결합되어 상기 미세나사의 조정에 의해 상하로 미세하게 움직이도록 함으로써, 상기 램과의 사이에 형성되는 미세 틈새유로의 틈새간격을 미세하게 조정하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the spool is coupled to the cylinder bottom cover of the cylinder tube with a fine screw to finely move up and down by adjusting the fine screw, thereby finely adjusting the gap gap between the fine gap flow path formed between the ram and the ram. It is desirable to.
또, 상하의 각 단계의 상기 다수의 미세공들은 단면의 직경크기가 서로 다른 것이 바람직하다.In addition, the plurality of micropores of the upper and lower stages are preferably different in diameter size of the cross section.
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본 발명의 역지밸브용 충격흡수 실린더에 의하면, 역지밸브의 밸브디스크가 송출유체의 흐름에 따라서 개방될 때에는 회전축의 실린더레버에 연결된 실린더의 피스톤로드와 피스톤이 상승하면서, 피스톤 상부의 실린더튜브 내의 유압작동유가 압축되어 상기 피스톤 내의 다수의 유로를 차단하는 강구를 하부로 밀어내어 유로를 개방함으로써 상부의 유압작동유가 피스톤 하부로 흘러 내려가므로 피스톤이 승강 작동을 할 때 부하가 없어, 밸브디스크가 완숙하게 개방되는 장점이 있다.According to the shock absorbing cylinder for the check valve of the present invention, when the valve disk of the check valve is opened in accordance with the flow of the delivery fluid, the piston rod and the piston of the cylinder connected to the cylinder lever of the rotating shaft ascend, the hydraulic pressure in the cylinder tube of the upper piston When hydraulic fluid is compressed and pushes down the steel balls that block a plurality of flow paths in the piston to the lower part and opens the flow path, the hydraulic oil in the upper part flows down to the lower part of the piston, so there is no load when the piston lifts and lowers the valve disc. There is an advantage to being open.
또한, 반대로 역지밸브의 밸브디스크가 폐쇄될 때에는 피스톤로드와 피스톤이 하강하면서 실린더튜브 측면에 일정간격을 두고 단계적으로 형성된 다수의 측면유로를 순차적으로 차단하면서 하강하여, 피스톤 하부의 실린더튜브 내에 있는 유압작동유가 실린더튜브 측면의 다수의 측면유로로 단계적으로 배출되므로, 피스톤의 하강이 순차적으로 이루어져 역지밸브의 밸브디스크의 폐쇄 행정의 90%까지 급 히 폐쇄가 이루어진다.On the contrary, when the valve disc of the check valve is closed, the piston rod and the piston descend and descend while sequentially blocking a plurality of side flow paths formed stepwise at a predetermined interval on the side of the cylinder tube, so that the hydraulic pressure in the cylinder tube under the piston is lowered. Since the working oil is discharged stepwise into the multiple side flow paths on the cylinder tube side, the piston descends sequentially to close up to 90% of the closing stroke of the valve disc of the check valve.
이후, 나머지 10%의 행정에 해당하는 곳부터 피스톤 하부에 테이퍼 형상의 요홈이 형성된 램의 포트부가 하강함으로서 실린더 하단커버에 미세나사로 체결고정된 스풀이 램의 포트부를 서서히 폐쇄하고 실린더튜브 내의 유압작동유가 압착되면서, 상기 유압작동유는 램의 원주방향에 형성된 크기가 다른 다단계 미세공을 통한 후 램의 중앙통로 즉 포트부를 경유하여, 실린더 하단커버의 하단부의 측면유로를 통해 흘러갈 때, 실린더 하단커버 외측의 유량조절용의 니들밸브를 통하여 상기 유압작동유가 점진적으로 일정하게 흘러가도록 함으로써, 송출유체의 역류에 의해 역지밸브의 밸브디스크에 가해지는 수충격을 완벽하게 흡수할 수 있도록 하며, 또한 역지밸브가 설치된 현지 배관상태에 따라서 현지에서도 쉽게 배출유량을 이중으로 조정할 수 있어 완벽한 펌프송수 배관시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.Then, as the port portion of the ram with the tapered groove formed in the lower part of the piston descends from the portion corresponding to the remaining 10% stroke, the spool fastened with a fine screw on the lower cover of the cylinder gradually closes the port portion of the ram and the hydraulic oil in the cylinder tube. When the hydraulic fluid is compressed through the multi-step micropores of different sizes formed in the circumferential direction of the ram, and then flows through the central passage, that is, the port portion of the ram, through the side channel of the lower end of the cylinder lower cover, the cylinder lower cover The hydraulic fluid flows gradually through the needle valve for flow control on the outside, so that the water shock applied to the valve disc of the check valve can be completely absorbed by the reverse flow of the discharge fluid. Depending on the installed local piping, you can easily adjust the discharge flow rate in the field. There is an advantage that can provide the perfect pump control the water supply piping system.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 역지밸브용 충격흡수 실린더를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a shock absorbing cylinder for a check valve according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 충격흡수 실린더가 설치된 역지밸브의 측면도, 도 2는 밸브디스크가 열린 상태에서 본 발명의 충격흡수 실린더가 작동하는 역지밸브의 정면 종단면도, 도 3은 상기 도 2의 충격흡수 실린더의 정면 종단면도, 도 4는 상기 도 3의 충격흡수 실린더의 측면도, 도 5는 본 발명에 따른 충격흡수 실린더의 유압작동유 역류차단 수단을 구성하는 피스톤의 종단면도, 도 6은 본 발명에 따른 충격흡수 실린더의 유압작동유 제어수단을 구성하는 램 및 스풀의 종단면도, 도 7 은 밸브디스크가 90% 닫힌 상태에서 본 발명의 충격흡수 실린더가 작동하는 역지밸브의 정면 종단면도, 도 8은 상기 도 7의 충격흡수 실린더의 정면 종단면도이다.1 is a side view of a check valve installed with a shock absorbing cylinder according to the present invention, Figure 2 is a front longitudinal cross-sectional view of the check valve operating the shock absorbing cylinder of the present invention in a state where the valve disc is open, Figure 3 is the impact of Figure 2 4 is a side view of the shock absorbing cylinder of FIG. 3, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a piston constituting the hydraulic oil backflow blocking means of the shock absorbing cylinder according to the present invention, and FIG. Fig. 7 is a longitudinal sectional view of the ram and spool constituting the hydraulic oil control means of the shock absorbing cylinder according to the present invention. Fig. 7 is a front longitudinal sectional view of the check valve in which the shock absorbing cylinder of the present invention operates while the valve disc is closed at 90%. 7 is a front longitudinal cross-sectional view of the shock absorbing cylinder of FIG.
본 발명의 역지밸브용 충격흡수 실린더는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 역지밸브(100)의 펌프토출측 또는 관로상에 설치되어 송출유체의 역류에 따른 충격을 감쇄하기 위하여 회전축(2)과, 밸브디스크(1)와, 작동실린더(3)와, 니들밸브(9) 및, 유압작동유 제어수단으로 대별된다.The shock absorbing cylinder for the check valve of the present invention, as shown in Figures 1 to 3, is installed on the pump discharge side or the pipeline of the
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 회전축(2)은 상기 역지밸브(100)의 상부에서 폭방향을 가로질러 설치되고, 상기 밸브디스크(1)는 상기 회전축(2)에 연결되어 관로를 개폐하며, 상기 작동실린더(3)는 상기 밸브디스크(1)의 중심부와 디스크레버(1a)로 연결되어 상기 회전축(2)의 회전에 따라 회전하는 밸브디스크(1)와 연동하도록 일끝단으로 돌출된 상기 회전축에 실린더레버(2a)와 Y자형으로 이루어진 연결너클(21)의 연결부재로 연결된다.1 and 2, the
상기 니들밸브(9)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 작동실린더(3)의 하부에 연결되어 작동실린더 내의 유압작동유의 배출유량을 조절하도록 하고, 유압작동유 제어수단은 상기 작동실린더(3)에 설치되어 송출유체의 역류에 따른 충격을 흡수하도록 상기 밸브디스크(1)의 폐쇄에 따라 상기 유압작동유의 흐름을 제어함으로써, 밸브디스크(1)의 폐쇄속도를 단계별로 감쇄시키도록 한다.3 and 4, the needle valve (9) is connected to the lower portion of the operating cylinder (3) to adjust the discharge flow rate of the hydraulic oil in the operating cylinder, the hydraulic oil control means is the operating cylinder It is installed in (3) to control the flow of the hydraulic oil in accordance with the closing of the valve disk (1) to absorb the impact of the reverse flow of the discharge fluid, thereby reducing the closing speed of the valve disk (1) in stages .
상기 작동실린더(3)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 작동실린더(3)는 원통형으로 이루어진 실린더튜브(4)와, 상기 실린더튜브(4)의 상단부 및 하단부를 막고 있는 실린더 상단커버(8) 및 실린더 하단커 버(8a)와, 상단부에 Y자형의 연결너클(21)이 연결되어 상기 실린더 상단커버(8)를 통해 실린더튜브(4) 내로 수직으로 삽입되는 피스톤로드(5)와, 상기 피스톤로드(5)의 하단부에 결합된 피스톤(30) 및, 상기 피스톤(30)에 형성된 유압작동유 역류차단 수단으로 이루어진다.The working
상기 유압작동유 역류차단 수단은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 피스톤(30)의 원주면 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 수직으로 관통되면서 상부는 좁고 하부는 넓도록 형성된 다수의 유로(10)와, 상기 각 유로의 하부로부터 삽입되어 상부의 좁은 유로를 각각 차단하는 다수의 강구(10a)와, 상기 각 강구(10a)의 하단부를 지지하여 각각의 강구(10a)가 자중에 의해 처지는 것을 막아주도록 각 유로(10)의 하부로부터 삽입되는 스프링과 같은 다수의 탄성부재(10b) 및, 상기 유로(10)의 하부로부터 삽입되어 상기 각 강구(10a)의 하단부를 지지하는 다수의 고정관(10c)으로 구성된다.As shown in FIG. 5, the hydraulic oil backflow blocking means includes a plurality of
상기한 바와 같은 유압작동유 역류차단 수단은 실린더튜브(40) 내에서 상기 피스톤(30)이 피스톤로드(5)와 함께 상승할 때, 상기 피스톤(30) 상부의 실린더튜브(4)에 채워진 유압작동유가 한쪽 방향, 즉 상기 피스톤(30) 하부의 실린더튜브(4) 내로만 배출하도록 하는 역할을 하게 된다.(도 3 및 도 4 참조)The hydraulic fluid backflow blocking means as described above is the hydraulic fluid filled in the
상기 유압작동유 제어수단은 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 실린더튜브(4)의 측면에서 상하로 일정한 간격을 두고 단계별로 형성되어 상기 실린더튜브(4)와 연통하는 다수의 측면유로(4a)(4b)(4c)와, 상기 실린더튜브(4)의 옆에서 상기 다수의 측면유로(4a)(4b)(4c)들을 서로 연결하는 별도의 연결배관(11)과, 피 스톤(30)의 하단 중심부에 삽입되어 피스톤로드(5)에 나사결합으로 고정되고, 하단부에는 테이퍼형 요홈형상의 포트부(6b)가 형성되는 테이퍼 형상의 램(6)과, 상기 램(6)의 포트부(6b)에 삽입되어 실린더 하단커버(8a)에 미세나사(8c)로 고정되는 스풀(7) 및, 상기 연결배관(11)과 포트부(6b)를 서로 이어주는 배출구(8b)로 이루어지며, 상기 연결배관(11)은 오일집하탱크와 연결된다.As shown in FIGS. 6 and 8, the hydraulic oil control means is formed in stages at regular intervals up and down at the side of the
또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 실린더튜브(4)의 하단카버(8a) 외측에서 상기 실린더 하단커버(8a)에 형성되어 연결배관(11)과 이어지는 배출구(8b)의 위치에 부착되는 유량조절 니들밸브(9)는 상기 실린더튜브(4)에서 배출되는 유량을 조절하도록 한다.In addition, as shown in Figure 8, the flow rate is formed on the cylinder bottom cover (8a) outside the lower cover (8a) of the cylinder tube (4) attached to the position of the outlet (8b) connected to the connecting
상기 램(6) 및 스풀(7)을 보다 상세히 설명하면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 램(6)의 바깥둘레면에는 상하로 일정한 간격을 두고 서로 단면크기가 다른 미세공(6a-1)(6a-2)(6a-3)이 단계별로 상기 포트부(6b)와 연통하도록 각각 형성되며, 상기 포트부(6b)에 삽입되는 스풀(7)은 상부가 상기 포트부(6b)와 대응하도록 테이퍼 형상으로 형성됨으로써, 도 3 또는 도 8에 도시한 바와 같이, 피스톤(30) 하부의 유압작동유는 상기 미세공(6a-1)(6a-2)(6a-3)을 거쳐 램(6)의 포트부(6b)로 유입하도록 되어 있다.The
또, 도 3 및 도 8에 도시한 바와 같이, 중앙 배출구(6b-1) 역할을 하는 상기 램(6)의 포트부(6b)와 이에 삽입되는 테이퍼 형상의 스풀(7)과의 사이는 미세 틈새유로를 형성하며, 상기 램(6)의 상하운동에 대향하는 스풀(7)이 상하로 미세 이동이 가능하도록, 상기 스풀(7)은 실린더 하단커버(8a)와 미세나사(8c)로 체결되어, 상기 스풀(7)의 나사부 조정에 의하여 스풀이 상하로 움직여 스풀(7)과 램의 포트부(6b) 사이의 미세 틈새유로의 간격을 조절함으로써, 상기 램(6)의 미세공(6a-1)(6a-2)(6a-3)을 통해 미세 틈새유로로 배출되는 유압작동유의 배출량을 미세하게 조정할 수 있어, 유체의 역류에 의한 수충격을 비례제어식 즉, 점진적으로 흡수가 가능하게 된다.3 and 8, the
이와 같이 상기한 바와 같은 측면유로(4a)(4b)(4c)와 연결배관(11), 피스톤(30)의 유로(10), 램(6) 및, 스풀(7) 등으로 이루어진 유압작동유 제어수단은, 송출유체의 역류에 따라 밸브디스크(1)가 닫히면서 역지밸브(100)의 관로를 폐쇄할 때 유압작동유의 흐름을 적절하게 제어하여 급하게 닫힌 후에 천천히 닫히도록 폐쇄속도를 2단으로 감쇄시켜 조절하는 수단으로 사용된다.
다음은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 역지밸브용 충격흡수 실린더의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 역지밸브용 충격흡수 실린더를 내장한 역지밸브(100)는 일반적인 역지밸브와 같이 펌프토출측 또는 관로상에 설치되어, 정상운전에서는 펌프송수의 토출유체의 압력에 의해 밸브디스크(1)가 개방될 때, 상기 밸브디스크(1)에 연결된 회전축(2)의 회전운동에 따른 실린더레버(2a)의 상하운동에 따라서 상기 실린더레버(2a)가 상부로 이동하므로, 실린더레버(2a)에 Y자형의 연결너클(21)로 연결된 피스톤로드(5)가 동시에 유압실린더의 상부방향으로 상승한다.
상승 할 때 실린더 하단부에 위치한 피스톤(30)이 상부로 이동함으로써 상기 피스톤(30) 상부의 실린더튜브(4) 내에 채워진 유압작동유는 압축되면서, 이 압축력에 의해 피스톤(30)에 형성된 다수 유로(10) 내에서 스프링(10b)으로 지지된 다수의 강구(10a)를 눌러 유로(10)를 확보함과 동시에 유압작동유가 상기 유로 내의 고정관(10c)을 통해 피스톤(30)의 하부로 배출됨으로써, 밸브디스크(1)의 회전축(2)에 부하가 걸리지 않도록 하면서 상기 밸브디스크(1)가 원활하게 개방되며, 밸브디스크(1)가 열린 상태로 송출유체가 계속 관로를 통하여 공급이 이루어진다.
한편, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 정전 등으로 인해 펌프의 비상차단이 발생할 때에는 송출유체의 역류가 발생하고, 이 역류에 의해 밸브디스크(1)가 폐쇄되면서 회전축(2)에 연결된 실린더레버(2a)가 하부로 이동하므로, 실린더레버(2a)에 Y자형의 연결너클(21)로 연결된 피스톤로드(5)가 동시에 실린더 하부방향으로 하강함으로써, 상기 피스톤(30) 하부의 실린더튜브(4) 내에 채워진 유압작동유는 압축되면서, 이 압축력에 의해 상기 피스톤(30)에 형성된 다수의 유로(10)에 내장된 강구(10a)는 유로(10)를 막아 피스톤(30) 상부로 유압작동유가 역류되는 것을 막는다.
이렇게 되면 상기 유압작동유는 피스톤(30)의 하부로 계속 압축되면서 상기 피스톤(30)이 하강함과 동시에 실린더튜브(4)의 측면에 형성된 상하로 일정한 간격을 두고 다단계로 형성된 다수의 측면유로(4a)(4b)(4c) 중 최상부의 측면유로(4a)부터 중간부의 측면유로(4b)를 거쳐 최하부의 측면유로(4c)까지 순차적으로 배출되고, 이어서 연결배관(11) 및 오일집하탱크까지 배출되므로, 소정의 위치, 즉 역지밸브(100)의 밸브디스크(1)의 폐쇄 행정의 90%에 해당하는 피스톤(30)의 행정만큼 위치한 최하부 측면 유로(4c)까지 상기 피스톤(30)이 급속으로 하강하면서 역지밸브(100)의 밸브디스크(1)의 1단계 급속(急速) 폐쇄가 단계적으로 이루어지며, 나머지 10% 행정에 대하여 역지밸브(100)의 밸브디스크(1)의 2단계 완속(緩速) 폐쇄가 이루어진다.
이 2단계 완속 폐쇄는 도 8에 도시한 바와 같이, 피스톤(30) 하부에서 피스톤로드(5)와 나사결합으로 체결된 테이퍼 형상의 램(6)의 하단 포트부(6b)에 실린더 하단커버(8a)와 미세나사(8c)로 체결된 스풀(7)의 상부가 삽입되면, 상기 스풀(7)과 램(6) 사이의 상기 포트부(6b)의 테이퍼 측면에 미세 틈새유로가 확보되므로, 최하부 측면 유로(4c)를 통해 배출된 이후에 피스톤(30)의 하부에서 아직 배출되지 않는 유압작동유는 다수의 미세공(6a-1)(6b-2)(6c-3)을 통해 상기 미세 틈새유로를 거쳐 실린더 하단커버(8b)로 모여 배출된다.
이때, 상기 다수의 미세공(6a-1)(6b-2)(6c-3) 각각 단면의 직경 크기가 서로 다르므로, 상기 미세공(6a-1)(6b-2)(6c-3)을 통해 포트부(6b) 측면의 미세 틈새유로로 순차적으로 배출되어 실린더 하단커버의 배출구(8b)로 모여 배출되는 유압작동유의 양이 서로 다르게 되고, 이러한 유압작동유의 배출량의 차이에 의해 피스톤(3)의 하강속도를 조절하여 송출유체의 역류에 의한 충격을 서서히 흡수하고, 전체의 배출 유압작동유는 실린더 하단커버(8a) 외측에 부착되어 전체 배출유량을 조절하는 니들밸브(9)에 의해 상기 니들밸브(9)에 연결된 배출구(8b) 및 연결배관(11)을 통해 유압실린더의 오일집하탱크로 보내어지면서, 역지밸브가 충격 없이 완벽하게 닫히게 된다.
또한, 스풀(7)과 램의 포트부(6b)의 틈새, 즉 미세 틈새유로는, 스풀(7)이 실린더 하단커버(8a)에 미세나사(8c)로 체결되어 있어, 상기 스풀(7)의 나사부를 회전시킴으로써 상하로 움직여 상기 미세 틈새유로가 쉽게 미세 조정되므로, 유압작동유의 배출유량을 극히 미세하게 쉽게 조절할 수 있다. 따라서, 역지밸브가 설치된 현지에서도 관로시스템에서 발생하는 수충격을 쉽게 흡수조정함으로써 완벽한 펌프송수 배관시스템을 제공할 수 있다.As described above, the hydraulic oil control is made up of the
Next will be described in detail the operating state of the shock absorbing cylinder for the check valve according to the present invention configured as described above.
As shown in Figs. 2 and 3, the
As the
On the other hand, as shown in Figs. 7 and 8, when the emergency shut-off of the pump occurs due to a power failure or the like, a reverse flow of the discharge fluid occurs, the
In this case, the hydraulic hydraulic fluid is continuously compressed to the lower portion of the
As shown in FIG. 8, this two-stage slow closing is provided with a cylinder lower cover (6b) at the
In this case, since the diameters of the cross-sections of the plurality of
In addition, the
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본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this may be regarded as exemplary, and a person of ordinary skill in the art may conceive various modifications and equivalent embodiments therefrom. It should be understood that such equivalent embodiments are also included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
도 1은 본 발명에 따른 충격흡수 실린더가 설치된 역지밸브의 측면도1 is a side view of a check valve installed with a shock absorbing cylinder according to the present invention
도 2는 밸브디스크가 열린 상태에서 본 발명의 충격흡수 실린더가 작동하는 역지밸브의 정면 종단면도Figure 2 is a front longitudinal cross-sectional view of the check valve operating the shock absorbing cylinder of the present invention in the valve disk open state
도 3은 상기 도 2의 충격흡수 실린더의 정면 종단면도3 is a front longitudinal cross-sectional view of the shock absorbing cylinder of FIG.
도 4는 상기 도 3의 충격흡수 실린더의 측면도4 is a side view of the shock absorbing cylinder of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 충격흡수 실린더의 유압작동유 역류차단 수단을 구성하는 피스톤의 종단면도Figure 5 is a longitudinal sectional view of the piston constituting the hydraulic oil backflow blocking means of the shock absorbing cylinder according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 충격흡수 실린더의 유압작동유 제어수단을 구성하는 램 및 스풀의 종단면도Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view of the ram and spool constituting the hydraulic fluid control means of the shock absorbing cylinder according to the present invention.
도 7은 밸브디스크가 90% 닫힌 상태에서 본 발명의 충격흡수 실린더가 작동하는 역지밸브의 정면 종단면도7 is a front longitudinal sectional view of the check valve in which the shock absorbing cylinder of the present invention operates with the valve disc closed at 90%.
도 8은 상기 도 7의 충격흡수 실린더의 정면 종단면도8 is a front longitudinal cross-sectional view of the shock absorbing cylinder of FIG.
도 9는 종래 일실시예에 따른 역지밸브용 유압실린더의 개념도9 is a conceptual diagram of a hydraulic cylinder for a check valve according to a conventional embodiment
도 10은 종래 다른 실시예에 따른 역지밸브용 유압실린더의 개념도10 is a conceptual view of a hydraulic cylinder for a check valve according to another conventional embodiment
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1 : 밸브디스크 1a : 디스크레버1: valve disc 1a: disc lever
2 : 회전축 2a : 실린더레버2: Rotating
3 : 작동실린더 4 : 실린더튜브3: working cylinder 4: cylinder tube
4a,4b,4c : 측면유로 5 : 피스톤로드4a, 4b, 4c: side flow path 5: piston rod
6 : 램 6b : 포트부6
6a-1,6a-2,6a-3 : 미세공 7 : 스풀6a-1,6a-2,6a-3: Fine hole 7: Spool
8 : 실린더 상단커버 8a : 실린더 하단커버8: Cylinder
9 : 니들밸브 10 : 유로9: needle valve 10: flow path
10a : 강구 10b : 탄성부재(스프링)10a:
10c : 고정관 11 : 연결배관10c: fixed pipe 11: connection pipe
21 : 연결너클 30 : 피스톤21: connecting knuckle 30: piston
100 : 역지밸브100: check valve
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