KR101046223B1

KR101046223B1 - 석탄 미분기용 유압 실린더

Info

Publication number: KR101046223B1
Application number: KR1020110007127A
Authority: KR
Inventors: 송흥섭
Original assignee: 주식회사 신흥기공
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2011-07-04

Abstract

본 발명은 석탄 미분기용 유압 실린더에 관한 것으로, 회전테이블, 롤러, 가압수단, 분급기 및 배출구를 구비하는 석탄 미분기용 유압 실린더에 있어서, 상기 가압수단은 상기 롤러에 부가하중을 인가하도록 석탄 미분기의 외연을 형성하는 하우징 외측에 설치되는 실린더, 상기 실린더 내부에 구비된 피스톤의 선단에 연결되고 상기 하우징을 관통하여 직선 왕복 운동하는 플런저, 상기 플런저의 외측을 차폐하는 플런저 하우징 및 일측은 상기 플런저의 선단에 연결되고 타측은 상기 하우징 내측 하면에 피봇 결합되는 피봇 브래킷을 포함하고, 상기 실린더에는 상기 플런저 하우징 내부로 유입된 석탄 입자의 상기 실린더 내부 유입을 방지하도록 상기 실린더의 선단부에 고압공기를 공급하는 공기공급부가 형성되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 석탄 미분기용 유압실린더를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 실린더의 플랜지에 공급유로를 형성하고, 부시에 경사공을 형성하여 고압의 공기를 로드 표면에 공급함에 따라 로드와 부시 사이의 틈을 통해 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단한다.

Description

석탄 미분기용 유압 실린더{HYDRAULIC CYLINDER FOR COAL PULVERIZER APPARATUS}

본 발명은 석탄 미분기용 유압 실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 내부에 추가로 유입되는 공기 중의 산소와 결합하여 연소효율을 높이기 위해 석탄을 잘게 분쇄하는 롤러에 부가하중을 제공하는 석탄 미분기용 유압 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 화력발전용 석탄분 보일러장치는 연료로서 미분탄이 연소된 열에 의해 물을 가열하여 수증기로 변환한 후 고온, 고압의 수증기를 이용해 터빈의 날개를 회전시켜 발전하게 된다.

이때, 보일러의 연소실에 공급되는 석탄은 보일러의 연소실로 추가로 유입되는 공기 중의 산소와 결합하여 연소 효율을 높이기 위해 잘게 분쇄된 미분탄(pulverized coal) 상태로 공급된다.

도 1은 종래기술에 따른 석탄 미분기의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 석탄 미분기는 석탄 공급구(1)로부터 석탄(C)을 공급받는 회전테이블(2), 회전테이블(2)의 회전과 연계하여 발생되는 원심력에 의해 회전테이블(2)의 외주측으로 이동된 석탄(C)을 분쇄하는 롤러(3), 공기유입구(5)를 통해 유입되는 열풍에 의해 건조되면서 상방으로 송풍하여 미분된 석탄(C)의 일정 크기 이하의 미세입자만을 분급하는 분급기(6) 및 분급된 미세입자를 석탄분 보일러장치(도면 미도시)로 배출하는 배출구(7)를 포함한다.

이러한 종래기술에 따른 석탄 미분기는 롤러(3)의 자중만으로 석탄 덩어리를 분쇄하기 어렵기 때문에, 롤러(3)에 부가하중을 인가하기 위한 가압수단(4)이 설치된다.

도 2는 종래기술에 따른 석탄 미분기에 적용되는 가압수단의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 석탄 미분기에 적용되는 가압수단(4)은 석탄 미분기의 외연을 형성하는 하우징(1a)에 설치되는 실린더(4a), 실린더(4a) 내부에 구비된 피스톤(도면 미도시)에 의해 하우징(1a)을 관통하여 직선 왕복 운동하는 플런저(4b), 플런저(4b)의 외측을 차폐하는 플런저 하우징(4c), 일측은 플런저(4b)의 선단에 연결되고 타측은 하우징(1a) 내측 하면에 피봇 결합되어 롤러(3)에 부가하중을 인가하는 피봇 브래킷(4d)을 포함한다.

이와 같이, 종래기술에 따른 석탄 미분기에서 가압수단(4)의 플런저(4b)는 직선 왕복 운동을 하고, 피봇 브래킷(4d)은 피봇축(4e)을 중심으로 회전운동하게 된다.

따라서 플런저(4b)와 피봇 브래킷(4d)의 운동 방향이 서로 달라 플런저 하우징(4c)과 플런저(4b) 사이에 틈이 발생되고, 이 틈을 통해 석탄 미분기(1) 내부의 석탄(C) 입자가 플런저 하우징(4c) 내부로 유입되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(1a)의 외부로부터 플런저 하우징(4c) 내부에 마련된 공기실(4f)에 연통되게 공기유로(4g)를 형성하고, 플런저(4b)의 외면에 공급유로(4h)를 형성한다.

이에 따라, 공기유로(4g)를 통해 공기실(4f)에 공급된 고압공기가 공급유로(4h)를 통해 플런저(4b)와 플런저 하우징(4c) 사이 틈을 통해 석탄 미분기(1) 내부를 향해 분출됨에 따라 플런저(4b)와 플런저 하우징(4c) 사이 틈을 통해 유입되는 석탄 입자의 양을 감소시킨다.

하지만, 상기한 바와 같은 공기유로, 공기실 및 공급유로를 이용한 방법을 사용하더라도 석탄 입자가 플런저 하우징 내부로 유입되는 문제는 완전하게 해결되지 못하였다.

결국, 종래기술에 따른 석탄 미분기에서는 플런저 하우징 내부로 유입된 석탄 입자가 유압 실린더 내부로 유입되어 유압 실린더 내부의 오일과 석탄 입자가 엉겨붙어 오일이 오염되고, 유압 실린더의 원활한 동작을 방해하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 롤러에 부가하중을 제공하는 실린더 내부로 석탄 입자가 유입되는 것을 방지할 수 있는 석탄 미분기용 유압 실린더를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 회전테이블, 롤러, 가압수단, 분급기 및 배출구를 구비하는 석탄 미분기의 가압수단에 적용되는 석탄 미분기용 유압 실린더에 있어서, 상기 실린더는 상기 가압수단에 구비된 플런저를 직선 왕복 운동시켜 상기 롤러에 부가하중을 인가하도록 석탄 미분기의 외연을 형성하는 하우징 외측에 설치되고, 상기 플런저의 외측을 차폐하는 플런저 하우징 내부로 유입된 석탄 입자의 상기 실린더 내부 유입을 방지하도록 상기 실린더의 선단부에 고압공기를 공급하는 공기공급부를 포함한다.

상기 실린더는 피스톤이 삽입되도록 삽입공간이 마련된 원통 형상의 바디, 상기 바디의 선단에 결합되는 결합부 및 상기 바디의 후단에 결합되는 캡을 더 포함하고, 상기 결합부의 후단에는 상기 바디의 선단부에 삽입되어 상기 피스톤의 전진 이동을 제한하는 스토퍼가 형성되며, 상기 결합부의 선단에는 상기 하우징의 삽입공에 삽입되는 삽입부가 형성되고, 상기 삽입부 후측에는 플랜지가 형성되며, 상기 플랜지에는 상기 공기공급부로서, 고압공기를 상기 피스톤과 플런저를 연결하는 로드 측으로 공급하는 고압유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고압유로는 상기 플랜지의 외주면으로부터 중앙을 향해 수직하게 형성된 수직부와 상기 로드의 선단을 향해 비스듬하게 형성되는 경사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 결합부의 선단측 내주면에는 상기 로드를 가이드하는 부시가 결합되고, 상기 부시의 내주면에는 다수의 오일링이 설치되는 링홈이 형성되며, 상기 부시의 외주면에는 상기 경사부의 선단와 연결되어 상기 공기공급부의 고압실을 마련하도록 환홈 및 상기 환홈으로부터 상기 부시를 비스듬하게 관통하여 경사공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 경사공은 상기 고압실에 충진된 고압공기가 일측 방향으로 회전하도록 서로 대응되는 위치에 2개 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 실린더의 플랜지에 공급유로를 형성하고, 부시에 경사공을 형성하여 고압의 공기를 로드 표면에 공급함에 따라 로드와 부시 사이의 틈을 통해 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단한다.

즉, 본 발명은 공기공급부를 통해 로드 표면에 고압공기를 공급하여 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단함으로써 실린더 내부의 오일의 오염을 방지할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 가압수단을 동작시켜 롤러에 부가하중을 인가함으로써, 석탄분쇄동작을 원활하게 수행하여 석탄분 보일러에 미분된 석탄을 안정적으로 공급할 수 있다.

또한 본 발명은 공기공급부를 통해 인가된 고압공기를 석탄 미분기 내부로 인가하여 공기유입구를 통해 인가되는 열풍과 함께 미분된 석탄을 비산시킴으로써 분급기를 통한 분급시간을 감소시켜 석탄 미분기의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 석탄 미분기의 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 석탄 미분기에 적용되는 가압수단의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석탄 미분기에 적용되는 실린더의 부분확대단면도.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 부시의 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 경사공의 확대도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석탄 미분기용 유압 실린더를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 석탄 미분기의 구성은 도 1에 도시된 석탄 미분기의 구성을 원용하고, 석탄 미분기에 적용되는 가압수단의 구성은 도 2에 도시된 가압수단의 구성을 원용하여 설명한다. 즉, 본 발명에 따른 석탄 미분기의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 석탄 미분기 및 가압수단의 구성과 유사하고, 다만 실린더의 구성에 차이점이 있다.
따라서 이하의 설명에서는 종래기술에 기재된 석탄 미분기의 구성을 원용하여 설명하고, 종래기술과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 반복 설명을 생략하며, 종래기술과 차이가 있는 실린더에 다른 도면부호를 부여하여 상세하게 설명하기로 한다.본 발명에 따른 석탄 미분기의 구성은 도 1에 도시된 석탄 미분기의 구성을 원용하고, 석탄 미분기에 적용되는 가압수단의 구성은 도 2에 도시된 가압수단의 구성을 원용하여 설명한다.

하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가압수단, 회전테이블, 롤러, 분급기의 구성은 다양하게 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.

또한 본 발명은 석탄 미분기뿐만 아니라, 유압 실린더가 적용되는 다양한 가압장치들에 적용되어 실린더 내부로 먼지나 이물질, 각종 오염물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석탄 미분기에 적용되는 실린더의 부분확대단면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 부시의 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 경사공의 확대도이다.

삭제

실린더(10)는 도 2에 도시된 하우징(1a) 외측에 설치되고, 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 피스톤(11)이 삽입되도록 삽입공간(11')이 마련된 원통 형상으로 형성된 바디(12), 바디(12)의 선단에 결합되는 결합부(13), 바디(12)의 후단에 결합되는 캡(14) 및 도 2에 도시된 플런저(4b)와 플런저 하우징(4c) 사이 틈을 통해 플런저 하우징(4c) 내부로 유입된 석탄 입자의 실린더(10) 내부 유입을 방지하도록 실린더(10)의 플랜지(33)를 통해 고압공기를 공급하는 공기공급부(20)를 포함한다.

피스톤(11)은 실린더(10)의 외부에서 캡(14)을 통해 공급되는 유체의 압력에 의해 직선 왕복 운동하고, 피스톤(11)의 선단에는 피스톤(11)의 직선 왕복 운동을 플런저(4b)에 전달하는 로드(15)가 결합된다.

즉, 로드(15)는 일부분이 실린더(10)의 내부에 내장되고, 피스톤(11)의 전진 이동시 실린더(10)의 결합부(13) 외측으로 전진 이동한다.

이를 위해, 결합부(13)의 후단에는 바디(12)의 선단부에 삽입되어 피스톤(11)의 전진 이동을 제한하는 스토퍼(31)가 형성되고, 결합부(13)의 선단에는 하우징(1a)의 삽입공에 삽입되는 삽입부(32)가 형성되며, 삽입부(32) 후측에는 플랜지(33)가 형성된다.

플랜지(33)에는 포지티브 송풍기로부터 공급되는 고압공기를 로드(15) 측으로 공급하기 위한 고압유로(21)가 형성된다.

고압유로(21)는 플랜지(33)의 외주면으로부터 중앙을 향해 수직하게 형성된 수직부(22)와 결합부(13)를 향해 비스듬하게 형성되는 경사부(23)로 이루어진다.

결합부(13)의 선단측 내주면에는 직선 왕복 운동하는 로드(15)를 가이드하는 부시(34)가 구비된다.

부시(34)는 로드(15)와 실린더(10)가 서로 고착되는 것을 방지하여 로드(15)가 원활하게 직선 왕복 운동할 수 있게 하는 역할을 한다.

이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 부시(34)의 내주면에는 다수의 오일링이 설치되는 링홈(35)이 형성되고, 부시(34)의 외주면에는 선단과 일정 간격만큼 이격된 위치에 고압실(24)을 형성하는 환홈(36) 및 환홈(36)으로부터 부시(34)를 비스듬하게 관통하여 경사공(25)이 형성된다.

즉, 실린더(10) 내부에는 피스톤(11)과 로드(15)의 원활한 직선 왕복 운동을 위해 오일이 주입되는데, 부시(34)의 링홈(35)에 설치된 다수의 오일링은 로드(15)의 외면에 묻은 오일이 플런저 하우징(4c) 내부로 유입되는 것을 방지함과 동시에 플런저 하우징(4c) 내부로 유입된 석탄 입자가 실린더(10) 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

환홈(36)의 상단은 플랜지(33)에 형성된 고압유로(21)의 경사부(23) 선단과 대응되는 위치에 형성된다.

경사공(25)은 고압실(24)에 충진된 고압공기를 로드(15)의 표면으로 공급하면서 와류를 형성하는 역할을 한다.

이를 위해, 경사공(25)은 도 5에 도시된 바와 같이 우측을 향해 부시(34) 중심과 외주면을 연결한 직선에 대해 약 200 내지 250˚만큼 경사지게 형성되고, 도 6에 도시된 바와 같이 전방을 향해 약 10 내지 50˚만큼 경사지게 형성된다.

도 5에서 경사공(25)은 10개로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 경사공(25)은 고압공기의 압력, 환홈(36)의 깊이 및 폭, 로드(15)의 직경에 따라 서로 대응되는 위치에 2개 이상으로 형성되도록 다양하게 변경될 수 있다.

결국, 공기공급부(20)는 플랜지(33)에 형성된 공급유로(21), 부시(34) 외주면의 환홈(36)에 의해 마련되는 고압실(24) 및 부시(34)를 관통하여 형성된 경사공(25)으로 이루어진다.

이와 같이, 본 발명은 실린더의 플랜지에 공급유로를 형성하고, 부시에 경사공을 형성하여 고압의 공기를 로드 표면에 공급함에 따라 로드와 부시 사이의 틈을 통해 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단한다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석탄 미분기용 유압 실린더의 동작을 상세하게 설명한다.

석탄 미분기의 석탄 공급구(1)를 통해 유입된 석탄(C)은 회전테이블(2)의 상측에 낙하되고, 롤러(3)는 가압수단(4)에 의해 부가하중을 인가받아 회전테이블(2)에 안착된 석탄 덩어리를 분쇄한다.

이와 같이 석탄 미분기에 유입된 석탄(C)이 잘게 분쇄됨과 동시에, 공기유입구(5)를 통해 열풍이 유입됨에 따라 미분된 석탄(C)은 상부의 분급기(6) 내부로 유입되어 배출구(7)를 통해 석탄분 보일러로 공급된다.

한편, 미분된 석탄은 가압수단(4)에 구비된 플런저(4b)의 이동 방향과 피봇 브래킷(4d)의 회전 방향이 서로 달라 플런저(4b)와 플런저 하우징(4c) 사이 틈을 통해 플런저 하우징(4b) 내부로 유입된다.

물론, 도 2에 도시된 공기유로(4g), 공기실(4f) 및 공급유로(4h)를 통해 고압공기를 공급하더라도 일부 석탄 입자는 플런저 하우징(4c) 내부로 유입되게 된다.

따라서 본 발명은 플랜지(33)에 형성된 공급유로(21)를 통해 고압공기를 공급한다.

그러면, 고압공기는 부시(34) 외주면의 환홈(36)에 의해 마련되는 고압실(24)에 충진된 후 일정 압력에 도달하면 부시(34)를 관통하여 형성된 경사공(25)을 통해 로드 표면으로 공급된다.

이때, 고압공기는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전방 및 우측방향으로 비스듬하게 형성된 경사공(25)의 형상에 따라 우측 방향으로 회전하는 와류 형태로 로드(15) 표면에 공급된다.

따라서 플런저 하우징(4c) 내부에 유입된 석탄 입자는 로드(15) 표면에 공급되는 와류 형태의 고압공기에 의해 플런저 하우징(4c)의 선단측으로 이동하게 된다.

결국, 본 발명은 공기공급부를 통해 로드 표면에 고압공기를 공급하여 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단함으로써 실린더 내부의 오일의 오염을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 공기공급부를 이용해 석탄 입자가 실린더 내부로 유입되는 것을 차단하여 석탄분쇄작업을 원활하게 수행할 수 있게 한다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

상기의 실시 예에서는 공기공급부(20)는 포지티브 송풍기로부터의 고압공기를 공급하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 공기공급부(20)는 별도의 압축기로부터 고압공기를 변경될 수도 있다.

또한 상기의 실시 예에서는 석탄 미분기에 적용되는 유압 실린더를 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은 석탄 미분기뿐만 아니라, 유압 실린더가 적용되는 다양한 장치들에 적용되어 실린더 내부로 먼지나 이물질, 각종 오염물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

1: 석탄 공급구 2: 회전테이블
3: 롤러 4: 가압수단
4a: 실린더 4b: 플런저
4c: 플런저 하우징 4d: 피봇 브래킷
4e: 피봇축 4f: 공기실
4g: 공기유로 4h: 공급유로
5: 공기유입구 6: 분급기
7: 배출구 10: 실린더
11: 피스톤 12: 바디
13: 결합부 14: 커버
15: 로드 20: 공기공급부
21: 고압유로 22: 수직부
23: 경사부 24: 고압실
25: 경사공 31: 스토퍼
32: 삽입부 33: 플랜지
34: 부시 35: 링홈
36: 환홈

Claims

회전테이블(2), 롤러(3), 가압수단(4), 분급기(6) 및 배출구(7)를 구비하는 석탄 미분기의 가압수단(4)에 적용되는 석탄 미분기용 유압 실린더에 있어서,
상기 실린더(10)는 상기 가압수단(4)에 구비된 플런저(4b)를 직선 왕복 운동시켜 상기 롤러(3)에 부가하중을 인가하도록 석탄 미분기의 외연을 형성하는 하우징(1a) 외측에 설치되고,
내부에 피스톤(11)이 삽입되도록 삽입공간(11')이 마련된 원통 형상의 바디(12),
상기 바디(12)의 선단에 결합되는 결합부(13),
상기 바디(12)의 후단에 결합되는 캡(14) 및
상기 플런저(4b)의 외측을 차폐하는 플런저 하우징(4c) 내부로 유입된 석탄 입자의 상기 실린더(10) 내부 유입을 방지하도록 상기 실린더(10)의 선단부에 고압공기를 공급하는 공기공급부(20)를 포함하며,
상기 결합부(13)의 선단에는 상기 석탄 미분기의 외형을 형성하는 하우징(1a)의 삽입공에 삽입되는 삽입부(32)가 형성되고,
상기 삽입부(32) 후측에는 플랜지(33)가 형성되며,
상기 플랜지(33)에는 상기 공기공급부(20)로서, 고압공기를 상기 피스톤(11)과 플런저(4b)를 연결하는 로드(15) 측으로 공급하는 고압유로(21)가 형성되는 것을 특징으로 하는 석탄 미분기용 유압 실린더.
제 1항에 있어서,
상기 결합부(13)의 후단에는 상기 바디(12)의 선단부에 삽입되어 상기 피스톤(11)의 전진 이동을 제한하는 스토퍼(31)가 형성되는 것을 특징으로 하는 석탄 미분기용 유압실린더.
제 2항에 있어서, 상기 고압유로(21)는
상기 플랜지(33)의 외주면으로부터 중앙을 향해 수직하게 형성된 수직부(22)와
상기 로드(12)의 선단을 향해 비스듬하게 형성되는 경사부(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 석탄 미분기용 유압 실린더.
제 3항에 있어서,
상기 결합부(13)의 선단측 내주면에는 상기 로드(15)를 가이드하는 부시(34)가 결합되고,
상기 부시(34)의 내주면에는 다수의 오일링이 설치되는 링홈(35)이 형성되며,
상기 부시(34)의 외주면에는 상기 경사부(23)의 선단과 연결되어 상기 공기공급부(20)의 고압실(24)을 마련하도록 환홈(36) 및 상기 환홈(36)으로부터 상기 부시(34)를 비스듬하게 관통하여 경사공(25)이 형성되는 것을 특징으로 하는 석탄 미분기용 유압 실린더.
제 4항에 있어서, 상기 경사공(25)은
상기 고압실(24)에 충진된 고압공기가 일측 방향으로 회전하도록 서로 대응되는 위치에 2개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 석탄 미분기용 유압 실린더.