KR101635370B1 - 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101635370B1
KR101635370B1 KR1020160017897A KR20160017897A KR101635370B1 KR 101635370 B1 KR101635370 B1 KR 101635370B1 KR 1020160017897 A KR1020160017897 A KR 1020160017897A KR 20160017897 A KR20160017897 A KR 20160017897A KR 101635370 B1 KR101635370 B1 KR 101635370B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
cylinder
leakage
hydraulic
leak
Prior art date
Application number
KR1020160017897A
Other languages
English (en)
Inventor
권용환
Original Assignee
부림자동화(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부림자동화(주) filed Critical 부림자동화(주)
Priority to KR1020160017897A priority Critical patent/KR101635370B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101635370B1 publication Critical patent/KR101635370B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
    • G01M3/3263—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers using a differential pressure detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

본 발명은 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 피시험실린더에 작용하는 유압이 유압탱크와 피시험실린더 사이에 설치된 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브에 전달되지 않도록 하고, 피시험실린더에서 발생된 누유량을 직접 측정한다.
따라서, 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브의 성능에 따른 누유량 손실을 방지할 수 있으며, 이에 따라 정확한 누유량을 측정할 수 있다. 그리고, 피시험실린더의 내부체적의 크기가 달라지거나, 동일한 체적의 피시험실린더에 가해지는 내부압력이 달라져도, 또는 피시험실린더의 가압시간이 달라져도, 피시험실린더에서 누유되는 실제 누유량이 측정되므로 정확한 누유량을 측정할 수 있다.

Description

유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법{Hydraulic cylinder inside oil leakage measuring equipment and the measuring methods}
본 발명은 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 실제 누유되는 누유량을 측정할 수 있고, 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브의 성능에 영향을 받지 않으며, 피시험실린더의 내부 체적 크기에 영향을 받지 않을 뿐 아니라, 내압 압력 및 가압시간에 따라 누유량이 영향을 받지 않으며, 간편하고 신속하게 누유량을 측정할 수 있는 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
유압실린더 장치는 유압펌프에서 발생된 유압의 힘을 이용하여 실린더 내로 유체를 투입하고, 그 투입된 유압의 힘으로 피스톤을 밀어 피스톤이 움직이면, 이러한 피스톤의 움직임을 로드로 전달받아 기계적인 왕복운동을 발생시키는 중요한 기계 요소의 일종이다.
유압실린더 장치는 중공 형상의 실린더, 그 실린더 내주면을 따라 슬라이딩 왕복 운동하는 피스톤, 그 피스톤에 결합된 로드, 실린더 양 단부를 폐쇄하는 헤드 커버와 로드 커버 등 다수의 기계적인 구성요소를 포함한다.
이와 같은 유압실린더 장치에는 외부로부터 고압의 오일이 출입함으로써 상기 로드가 기계적인 왕복운동을 하게 된다.
그런데, 유압실린더 장치에서는 다수의 구성 요소를 제조하는 과정에서 기계적 가공오차, 부적합한 실린더 장치의 사용 등으로 인해 상기 실린더에 충전된 오일의 누유가 발생하기도 한다. 유압실린더 장치의 제조자는 공장에서 생산되는 유압실린더 장치의 고유한 누유량을 측정하여 그 유압실린더 장치의 품질을 관리한다.
이와 같이 유압실린더 장치에서 내부적인 구성요소의 가공 오차 등으로 인하여 발생하는 내부 누유량을 측정하는 장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제0917472호에 개시되어 있다.
그런데 이와 같은 종래의 유압실린더의 누유량 측정 장치는 중요한 문제점이 있다. 즉, 유압실린더 장치의 내부 누유량을 측정하기 위해서는 그 유압실린더 장치 외부로부터 펌프에 의해 고압의 오일을 상기 유압실린더 장치에 주입한다. 그리고 유압실린더 장치에 유압을 가한 상태에서 그 유압실린더 장치로부터 누유되는 오일로 인하여 상기 유압실린더 장치의 압력 강하를 압력 센서 등으로 측정한다.
그런데 이 과정에서 상기 압력 센서에 의해 측정되는 압력이 상기 유압실린더 장치 내부의 고유한 누유에 기인한 것뿐만 아니라, 상기 유압실린더 장치에 고압의 오일을 충전하는 작동 펌프의 내부에서 발생한 누유량이 영향을 미친다는 문제점이 있다. 즉, 유압실린더를 포함한 펌프 장치를 구성하는 여러 가지 기계 부품 내부에서 발생하는 누유가 존재하기 때문이다. 또한, 현재 기술력으로는 유압실린더 장치에서 누유되는 적은 양의 액체를 정밀하게 측정할 수 있는 설비가 없으며 양산 적용이 어려운 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 유압실린더 누유량 측정장치의 문제점은 압력강하량을 측정하는 방식에 있다. 이러한 방식으로는 유압실린더에서 발생하는 실제 누유량을 제대로 측정할 수가 없다. 즉, 유압실린더에서 누유가 현저히 많이 발생하는 경우 감압량이 상당히 많음으로서 유압실린더에 누유 문제가 있다고 판단하지만, 유압실린더에서 발생하는 소량의 누유량을 정확하게 측정할 수가 없다.
압력강하량은 유압실린더 내부의 누유량과, 유압실린더와 펌프 사이에 연결된 여러 부품들, 예를 들면, 파일럿체크밸브와, 내압유지및방향절환밸브 등의 자체 누유량의 합에 의해 정해진다. 따라서 현재로는 유압실린더만의 압력강하량을 알수 있는 방법이 없다.
그리고, 파일럿체크밸브와 내압유지및방향절환밸브가 신품이고 마모가 되지않은 상태라 하더라도 통상적으로 10bar 정도의 감압량을 나타난다. 따라서 파일럿체크밸브와 내압유지및방향절환밸브 및 배관 연결부 어디에서나 조금의 누유가 있는 경우 압력강하량 방식을 적용하여 유압실린더의 누유량을 정확하게 측정하기는 힘들다.
또한, 유압실린더 내부 체적의 크기에 따라서 동일한 누유량이라 하더라도 감압량은 달라진다. 즉, 동일한 누유량이라 하더라도 유압실린더 내부의 압축된 오일의 체적이 많으면 압력강하량에 미치는 영향이 적고, 압축된 오일량이 적으면 압력강하량이 많이 나타난다.
그리고, 동일한 체적이라 하더라도 내압압력에 따라 압력강하량이 달라진다. 이것은 내압시험 압력에 따라 유압실린더 내의 오일 체적탄성계수가 달라지며, 유압실린더 및 작동 및 내압유압호스의 물리적 팽창이 달라져 체적에 영향을 주기 때문이다.
뿐만 아니라, 동일한 체적 및 동일한 내압압력이라 하더라도 가압시간에 따라 압력강하량이 달라진다. 이것은 유압실린더 내에 설치된 패킹의 시간에 따른 변형량, 오일에 혼입된 공기의 압축 변형, 파일럿체크밸브와 내압유지및방향절환밸브의 구동 속도 등에 의해 달라지기 때문이다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 실제 누유되는 누유량을 측정할 수 있도록 한 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 누유량을 직접 측정하는 방식이므로 유압탱크와 피시험실린더 사이에 설치된 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브의 성능에 영향을 받지 않도록 한 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 피시험실린더의 내부 체적 크기에 영향을 받지 않고, 내압 압력 및 가압시간에 따라 누유량이 영향을 받지 않도록 한 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 간편하고 신속하게 누유량을 측정할 수 있도록 한 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 고가의 누유량계 사용갯수를 줄일 수 있으며, 동시에 여러 개의 피시험실린더의 누유량을 간단하게 측정할 수 있도록 한 유압실린더의 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는, 유압탱크에 연결되고 신장측 피시험실린더의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제1유로; 유압탱크에 연결되고 압축측 피시험실린더의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제2유로; 제1유로 및 제2유로에 연결되어서 피시험실린더 및 유압탱크를 경유하는 오일의 흐름을 제어하는 작동방향절환밸브; 제1유로에 설치되어서 피시험실린더의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로를 통해 유압탱크로 흐르는 것을 차단하는 제1스톱밸브; 제2유로에 설치되어서 피시험실린더의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로를 통해 유압탱크로 흐르는 것을 차단하는 제2스톱밸브; 제1스톱밸브 및 신장측 피시험실린더 사이의 제1유로와, 제2스톱밸브 및 압축측 피시험실린더 사이의 제2유로에 연결되고, 신장측 피시험실린더의 누유량 또는 압축측 피시험실린더의 누유량을 측정하는 누유량측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는, 유압탱크에 연결되고 신장측 피시험실린더의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제1유로; 유압탱크에 연결되고 압축측 피시험실린더의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제2유로; 제1유로 및 제2유로에 연결되어서 피시험실린더 및 유압탱크를 경유하는 오일의 흐름을 제어하는 작동방향절환밸브; 제1유로에 설치되어서 피시험실린더의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로를 통해 유압탱크로 흐르는 것을 차단하는 제1스톱밸브; 제2유로에 설치되어서 피시험실린더의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로를 통해 유압탱크로 흐르는 것을 차단하는 제2스톱밸브; 제1유로 및 제2유로와 컴퓨터에 연결되어서 피시험실린더의 압축시 신장측 압력을 측정하고 피시험실린더의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 누유량측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치의 다른 특징은, 누유량측정부는, 제1스톱밸브 및 신장측 피시험실린더 사이의 제1유로에 연결된 제1누유측정유압라인과, 제2스톱밸브 및 압축측 피시험실린더 사이의 제2유로에 연결된 제2누유측정유압라인과, 제1누유측정유압라인에 연결된 제1누유측정방향절환밸브와, 제2누유측정유압라인에 연결된 제2누유측정방향절환밸브와, 제1누유측정방향절환밸브 및 제2누유측정방향절환밸브에 연결되고 압축측 피시험실린더 또는 신장측 피시험실린더에서 누유되는 오일이 경유하는 누유라인과, 누유라인에 설치되어서 누유량을 측정하는 누유량계와, 누유량계에 연결되고 컴퓨터에 연결되어서 누유량계에서 측정된 누유량 데이터를 컴퓨터로 전송하는 누유량지시계와, 누유라인에 연결되어서 누유압이 작용하는 압력라인과, 압력라인에 연결되어서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 압력센서와, 압력센서에 연결되고 컴퓨터에 연결되어서 압력센서에서 측정된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 압력지시계와, 누유라인에 연결되고 유압탱크에 연결되는 회수라인과, 누유라인, 압력라인, 회수라인에 연결되고 누유라인에 작용하는 누유압을 누유량계나 압력센서나 회수라인 측으로 공급되도록 절환시키는 초기오일배출및선택밸브로 이루어진다.
본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치의 또 다른 특징은, 누유량측정부는, 제1유로에 연결되고 피시험실린더의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제1압력센서와, 제1압력센서 및 컴퓨터에 연결되어서 제1압력센서에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 제1압력지시계와, 제2유로에 연결되고 피시험실린더의 압축시 신장측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제2압력센서와, 제2압력센서 및 컴퓨터에 연결되어서 제2압력센서에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 제2압력지시계로 이루어진다.
상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법은, 작동방향절환밸브를 절환하여 피시험실린더를 압축시키고 다시 작동방향절환밸브를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제1세팅단계; 피시험실린더 제1세팅단계 후 압축측 내부공간에 유압탱크 내의 유압을 가하는 압축측 가압단계; 압축측 가압단계 후 피시험실린더의 신장측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제1누유안정화단계; 제1누유안정화단계 후 초기오일배출및선택밸브를 절환하여서 누유량계로 누유량을 측정하고 누유량지시계에서 발생한 데이터를 컴퓨터로 전송하는 제1누유량측정단계; 작동방향절환밸브를 절환하여 피시험실린더를 신장시키고 다시 작동방향절환밸브를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제2세팅단계; 피시험실린더 제2세팅단계 후 신장측 내부공간에 유압탱크 내의 유압을 가하는 신장측 가압단계; 신장측 가압단계 후 피시험실린더의 압축측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제2누유안정화단계; 제2누유안정화단계 후 초기오일배출및선택밸브를 절환하여서 누유량계로 누유량을 측정하고 누유량지시계에서 발생한 데이터를 컴퓨터로 전송하는 제2누유량측정단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법은, 작동방향절환밸브를 절환하여 피시험실린더를 압축시키고 다시 작동방향절환밸브를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제1세팅단계; 피시험실린더 제1세팅단계 후 압축측 내부공간에 유압탱크 내의 유압을 가하는 압축측 가압단계; 압축측 가압단계 후 피시험실린더의 신장측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제1누유안정화단계; 제1유로 및 컴퓨터에 연결되어서 피시험실린더의 압축시 신장측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제1누유량측정단계; 작동방향절환밸브를 절환하여 피시험실린더를 신장시키고 다시 작동방향절환밸브를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제2세팅단계; 피시험실린더 제2세팅단계 후 신장측 내부공간에 유압탱크 내의 유압을 가하는 신장측 가압단계; 신장측 가압단계 후 피시험실린더의 압축측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제2누유안정화단계; 제2유로 및 컴퓨터에 연결되어서 피시험실린더의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제2누유량측정단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명은, 피시험실린더에 작용하는 유압이 유압탱크와 피시험실린더 사이에 설치된 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브에 전달되지 않도록 하고, 피시험실린더에서 발생된 누유량을 직접 측정한다. 따라서, 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브와, 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브의 성능에 따른 누유량 손실을 방지할 수 있으며, 이에 따라 정확한 누유량을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 압력강하량을 측정하는 방식이 아니라 실제 누유되는 누유량을 측정하는 방식이다. 따라서, 피시험실린더의 내부체적의 크기가 달라지거나, 동일한 체적의 피시험실린더에 가해지는 내부압력이 달라져도, 또는 피시험실린더의 가압시간이 달라져도, 피시험실린더에서 누유되는 실제 누유량이 측정되므로 정확한 누유량을 측정할 수 있다.
그리고, 본 발명은 피시험실린더의 신장측 내부공간을 가압하는 동안 압축측 내부공간에서 흘러나오는 누유량을 제1압력센서로 측정한 후 측정된 데이터를 컴퓨터로 전송할 수 있고, 피시험실린더의 압축측 내부공간을 가압하는 동안 신장측 내부공간에서 흘러나오는 누유량을 제2압력센서로 측정한 후 측정된 데이터를 컴퓨터로 전송할 수 있다. 따라서, 피시험실린더 누유량 측정을 최소의 부품들만으로 간편하고 신속하게 측정할 수 있으며, 이에 따라 제품 단가 및 조립공수가 절감되고 유지보수가 편리하다.
또한, 본 발명은 컴퓨터로 전송된 누유량 데이터와 정압량 데이터를 비교 분석하여서 누유량과 정압량의 상관관계를 파악할 수 있으며, 이에 따라 상관관계가 파악된 후에는 정압량 만으로 누유량을 예측하여서 누유 판정을 할 수 있다. 그러므로 고가의 누유량계의 사용갯수를 최소화할 수 있으며, 여러 개의 피시험실린더의 누유량을 간단하고 신속하게 측정할 수 있다.
도 1은 피시험실린더를 압축시켜서 초기화시킨 상태를 보인 회로도
도 2는 제1파일럿방향절환밸브, 제2파일럿방향절환밸브와 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브가 잠긴 상태를 보인 회로도
도 3은 내압방향절환밸브를 절환시키고 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브를 열어서 피시험실린더의 압축측 내부공간에 내압을 가하는 상태를 보인 회로도
도 4는 제1스톱밸브를 닫고 제1누유측정방향절환밸브를 열어서 피시험실린더의 신장측 오일을 누유안정화시간 동안 배출시키는 상태를 보인 회로도
도 5는 누유안정화시간이 종료되면 초기오일배출및선택밸브를 절환하고 누유량 측정시간동안 누유량계로 누유량을 측정하며 누유량지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도
도 6은 누유량 측정시간을 종료한 후 초기오일배출및선택밸브를 절환하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 정밀압력센서로 측정하고 정밀압력지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도
도 7은 내압 및 누유량 측정시간을 종료한 후 제1누유량측정밸브를 닫고 제1스톱밸브를 열어주며, 시험이 종료되면 내압방향절환밸브 및 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브를 닫는 상태를 보인 회로도
도 8은 피시험실린더의 압축측 내부공간을 가압하기 시작한 후 신장측 내부공간의 잔류압에 의한 오일을 누유안전화시간 동안 배출시키는 상태를 보인 회로도
도 9는 제1내압유지및방향절환밸브를 닫은 후 피시험실린더 내부 누유에 의한 신장측에서 발생하는 압력상승량을 제1압력센서로 측정하고 제1압력지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도
도 10은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법을 순차적으로 보인 순서도
도 11은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법의 다른 실시예를 순차적으로 보인 순서도
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 피시험실린더를 압축시켜서 초기화시킨 상태를 보인 회로도이고, 도 2는 제1파일럿방향절환밸브, 제2파일럿방향절환밸브와 제1파일럿체크밸브, 제2파일럿체크밸브가 잠긴 상태를 보인 회로도이며, 도 3은 내압방향절환밸브를 절환시키고 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브를 열어서 피시험실린더의 압축측 내부공간에 내압을 가하는 상태를 보인 회로도이다. 도 4는 제1스톱밸브를 닫고 제1누유측정방향절환밸브를 열어서 피시험실린더의 신장측 오일을 누유안정화시간 동안 배출시키는 상태를 보인 회로도이고, 도 5는 누유안정화시간이 종료되면 초기오일배출및선택밸브를 절환하고 누유량 측정시간동안 누유량계로 누유량을 측정하며 누유량지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도이며, 도 6은 누유량 측정시간을 종료한 후 초기오일배출및선택밸브를 절환하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 정밀압력센서로 측정하고 정밀압력지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도이다. 도 7은 내압 및 누유량 측정시간을 종료한 후 제1누유량측정밸브를 닫고 제1스톱밸브를 열어주며, 시험이 종료되면 내압방향절환밸브 및 제1내압유지및방향절환밸브, 제2내압유지및방향절환밸브를 닫는 상태를 보인 회로도이다. 도 8은 피시험실린더의 압축측 내부공간을 가압하기 시작한 후 신장측 내부공간의 잔류압에 의한 오일을 누유안전화시간 동안 배출시키는 상태를 보인 회로도이고, 도 9는 제1내압유지및방향절환밸브를 닫은 후 피시험실린더 내부 누유에 의한 신장측에서 발생하는 압력상승량을 제1압력센서로 측정하고 제1압력지시계에 전달된 데이터를 컴퓨터로 전송하는 상태를 보인 회로도이다. 도 10은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법을 순차적으로 보인 순서도이고, 도 11은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법의 다른 실시예를 순차적으로 보인 순서도이다.
본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는 유압탱크(14), 피시험실린더(10), 제1유로(18), 제2유로(20), 작동방향절환밸브(22), 제1스톱밸브(34), 제2스톱밸브(36), 누유량측정부(40)를 포함하여서 이루어진다.
유압탱크(14)는 피시험실린더(10)에 연결되어서 이에 유압을 공급하거나 공급된 유압이 회수된다. 유압탱크(14) 내의 오일을 피시험실린더(10)로 공급하기 위해 이들 사이에는 작동펌프(16)가 설치된다.
피시험실린더(10)는 유압탱크(14)에 연결되며 유압이 피시험실린더(10)의 압축측 내부공간으로 공급될 시 피스톤로드(11)가 피시험실린더(10)의 내부로 진입되고, 유압이 피시험실린더(10)의 신장측 내부공간으로 공급되면 피스톤로드(11)가 피시험실린더(10)에서 인출된다.
제1유로(18)는 유압탱크(14)에 연결되고 신장측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수한다.
이러한 제1유로(18)에는 작동펌프(16)가 설치되며 이 작동펌프(16)에 의해 유압탱크(14) 내의 오일이 피시험실린더(10)의 압축측 내부공간이나 신장측 내부공간으로 펌핑된다.
제2유로(20)는 유압탱크(14)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수한다.
작동방향절환밸브(22)는 제1유로(18) 및 제2유로(20)에 연결되어서 피시험실린더(10) 및 유압탱크(14)를 경유하는 오일의 흐름을 제어한다. 즉 작동펌프(16)의 구동시 유압탱크(14) 내의 오일이 피시험실린더(10)의 압축측 내부공간이나 신장측 내부공간으로 공급되도록 한다.
제1스톱밸브(34)는 제1유로(18)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로(18)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단한다.
제2스톱밸브(36)는 제2유로(20)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로(20)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단한다.
한편, 작동방향절환밸브(22) 및 피시험실린더(10) 사이의 제1유로(18)에는 제1파일럿체크밸브(28)가 설치되고, 작동방향절환밸브(22) 및 피시험실린더(10) 사이의 제2유로(20)에는 제2파일럿체크밸브(30)가 설치되어 있다.
또한, 작동방향절환밸브(22) 전후의 제1유로(18)에는 제1보조유로(37)가 연결되어 있고, 제2유로(20) 및 유압탱크(14)에는 제2보조유로(38)가 연결되어 있으며, 제1보조유로(37) 및 제2보조유로(38)에는 내압방향절환밸브(32)가 설치되어 있다.
내압방향절환밸브(32) 및 제1유로(18) 사이의 제1보조유로(37)에는 제1내압유지및방향절환밸브(24)가 설치되고, 내압방향절환밸브(32) 및 제2유로 사이의 제2보조유로(38)에는 제2내압유지및방향절환밸브(26)가 설치된다.
누유량측정부(40)는, 제1스톱밸브(34) 및 신장측 피시험실린더(10) 사이의 제1유로(18)와, 제2스톱밸브(36) 및 압축측 피시험실린더(10) 사이의 제2유로(20)에 연결되고, 신장측 피시험실린더(10)의 누유량 또는 압축측 피시험실린더(10)의 누유량을 측정한다.
이러한 누유량측정부(40)는, 제1누유측정유압라인(42), 제2누유측정유압라인(46), 제1누유측정방향절환밸브(44), 제2누유측정방향절환밸브(48), 누유라인(50), 누유량계(52), 누유량지시계(54), 압력라인(56), 압력센서(58), 압력지시계(60), 회수라인(62), 초기오일배출및선택밸브(64)로 이루어진다.
제1누유측정유압라인(42)은, 일단이 제1스톱밸브(34) 및 신장측 피시험실린더(10) 사이의 제1유로(18)에 연결되고, 타단은 제1누유측정방향절환밸브(44)에 연결된다.
제2누유측정유압라인(46)은, 일단이 제2스톱밸브(36) 및 압축측 피시험실린더(10) 사이의 제2유로(20)에 연결되고, 타단은 제2누유측정방향절환밸브(48)에 연결된다.
제1누유측정방향절환밸브(44)는 제1누유측정유압라인(42)에 연결되고, 제2누유측정방향절환밸브(48)는 제2누유측정유압라인(46)에 연결된다.
누유라인(50)은, 제1누유측정방향절환밸브(44) 및 제2누유측정방향절환밸브(48)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10) 또는 신장측 피시험실린더(10)에서 누유되는 오일이 경유한다.
누유량계(52)는, 누유라인(50)에 설치되어서 누유량을 측정한다. 누유량지시계(54)는, 누유량계(52)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 누유량계(52)에서 측정된 누유량 데이터를 컴퓨터(80)로 전송한다.
압력라인(56)은, 누유라인(50)에 연결되어서 누유압이 작용한다. 압력센서(58)는, 압력라인(56)에 연결되어서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정한다. 압력지시계(60)는, 압력센서(58)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 압력센서(58)에서 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송한다.
회수라인(62)은, 일단이 누유라인(50)에 연결되고 타단이 유압탱크(14)에 연결된다.
초기오일배출및선택밸브(64)는, 누유라인(50), 압력라인(56), 회수라인(62)에 연결되고 누유라인(50)에 작용하는 누유압을 누유량계(52)나 압력센서(58)나 회수라인(62) 측으로 공급되도록 절환시킨다.
도 10은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법을 순차적으로 보인 순서도로써, 이러한 구성의 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 압축시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제1세팅단계(S10)를 갖는다.
피시험실린더 제1세팅단계(S10) 후 압축측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 압축측 가압단계(S20)를 갖는다.
압축측 가압단계(S20) 후 피시험실린더(10)의 신장측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제1누유안정화단계(S30)를 갖는다.
제1누유안정화단계(S30) 후 초기오일배출및선택밸브(64)를 절환하여서 누유량계(52)로 누유량을 측정하고 누유량지시계(54)에서 발생한 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제1누유량측정단계(S40)를 갖는다.
작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 신장시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제2세팅단계(S50)를 갖는다.
피시험실린더 제2세팅단계(S50) 후 신장측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 신장측 가압단계(S60)를 갖는다.
신장측 가압단계(S60) 후 피시험실린더(10)의 압축측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제2누유안정화단계(S70)를 갖는다.
제2누유안정화단계(S70) 후 초기오일배출및선택밸브(64)를 절환하여서 누유량계(52)로 누유량을 측정하고 누유량지시계(54)에서 발생한 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제2누유량측정단계(S80)를 갖는다.
이러한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 피시험실린더(10)에 작용하는 유압이 유압탱크(14)와 피시험실린더(10) 사이에 설치된 제1파일럿체크밸브(28), 제2파일럿체크밸브(30)와, 제1내압유지및방향절환밸브(24), 제2내압유지및방향절환밸브(26)에 전달되지 않도록 하고, 피시험실린더(10)에서 발생된 누유량을 직접 측정한다.
따라서, 제1파일럿체크밸브(28), 제2파일럿체크밸브(30)와, 제1내압유지및방향절환밸브(24), 제2내압유지및방향절환밸브(26)의 성능에 따른 누유량 손실을 방지할 수 있으며, 이에 따라 정확한 누유량을 측정할 수 있다.
둘째, 본 발명은 압력강하량을 측정하는 방식이 아니라 실제 누유되는 누유량을 측정하는 방식이다.
따라서, 피시험실린더(10)의 내부체적의 크기가 달라지거나, 동일한 체적의 피시험실린더(10)에 가해지는 내부압력이 달라져도, 또는 피시험실린더(10)의 가압시간이 달라져도, 피시험실린더(10)에서 누유되는 실제 누유량이 측정되므로 정확한 누유량을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는 누유량측정부(40)를 좀더 간단하게 구비할 수도 있다.
이러한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는, 유압탱크(14)에 연결되고 신장측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제1유로(18)와, 유압탱크(14)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제2유로(20)와, 제1유로(18) 및 제2유로(20)에 연결되어서 피시험실린더(10) 및 유압탱크(14)를 경유하는 오일의 흐름을 제어하는 작동방향절환밸브(22)와, 제1유로(18)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로(18)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제1스톱밸브(34)와, 제2유로(20)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로(20)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제2스톱밸브(36)와, 제1유로(18) 및 제2유로(20)와 컴퓨터(80)에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하고 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 누유량측정부(40)를 포함한다.
여기서 누유량측정부(40)는, 제1유로(18)에 연결되고 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제1압력센서(72)와, 제1압력센서(72) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 제1압력센서(72)에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제1압력지시계(74)와, 제2유로(20)에 연결되고 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제2압력센서(76)와, 제2압력센서(76) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 제2압력센서(76)에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제2압력지시계(78)로 이루어진다.
도 11은 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법의 다른 실시예를 순차적으로 보인 순서도로써, 이러한 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 압축시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제1세팅단계(S100)를 갖는다.
피시험실린더 제1세팅단계(S100) 후 압축측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 압축측 가압단계(S110)를 갖는다.
압축측 가압단계(S110) 후 피시험실린더(10)의 신장측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제1누유안정화단계(S120)를 갖는다.
그리고, 제1유로(18) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제1누유량측정단계(S130)를 갖는다.
작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 신장시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제2세팅단계(S140)를 갖는다.
피시험실린더 제2세팅단계(S140) 후 신장측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 신장측 가압단계(S150)를 갖는다.
신장측 가압단계(S150) 후 피시험실린더(10)의 압축측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제2누유안정화단계(S160)를 갖는다.
제2유로(20) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제2누유량측정단계(S170)를 갖는다.
첨부된 이하의 표 1 내지 표 3을 참조하여서 본 발명의 유압실린더 내부누유량 측정방법을 설명하면 다음과 같다.
개요
현재의 유압실린더의 내부 누유 측정방법으로는 가압하는 포트의 압력을 차단한 후 압력강하량을 측정하여 내부 누유 유무를 확인하는 압력 강하량 방식을 사용하고 있다. 이에 반해 본 발명에 따른 유압실린더의 내부 누유 측정방법은 실린더의 내부 누유량을 직접 측정하는 유량 방식과, 반대로 포트에서 누유된 오일의 압력을 측정하는 정압 방식이 있다.
시험 방법
유압실린더 내부 누유량 측정장치 및 그 측정방법, 유압실린더 내부누유량 측정장치의 회로도 참조
시험 사양
1. 유량계(flow meter)를 이용한 누유량 확인 시험 - 내부 누유량이 1cc/min 이내인 실린더 사용
시험실린더 사양
- 실린더 내경 : 100mm
- 로드 외경 : 65mm
- 실린더 스트로크 : 1080mm
시험조건
- 시험압력 : 87bar
- 시험유량 : 7ℓ/min
- 측정항목 : 내부누유량, 가압압력
2. 정압된 압력을 통한 누유량 확인시험 - 내부 누유량이 10cc/min 이상인 실린더 사용
시험실린더 사양
- 실린더 내경 : 125mm
- 로드 외경 : 80mm
- 실린더 스트로크 : 1560mm
시험조건
- 시험압력 : 76bar
- 시험유량 : 7ℓ/min
- 측정항목 : 누유량, 가압압력, 내부누유에 의한 정압압력
상기 1번 항목과 2번 항목에 사용된 실린더는 내부누유가 있는 비정상품임.
시험 분석
Figure 112016015330711-pat00001
1. 유량계를 이용한 누유량 획인시험 - 적산유량을 활용해 내부누유량 계산
누유 안정화 시간 이후부터 적산유량을 측정한 그래프로서 1분 동안 0.46cc가 누유되었으며,
따라서 누유량 = 0.46cc/min 이다.
시험 시간을 줄이기 위해 30초만 적산유량을 측정하여 내부 누유량을 계산하면 20초부터 30초까지 10초동안 0.08cc가 누유되었으며,
따라서, 누유량 = 0.08cc/10sec x 60sec/1min = 0.48cc/min 이다.
1분간 적산유량을 측정해서 얻은 내부 누유량 값과 30초간 적산유량을 측정해서 얻은 내부 누유량 값의 차이가 5% 이내이므로 시험 시간을 줄이기 위해 적산유량을 30초만 측정하여도 무방하다.
1cc/min 이내의 미세 누유 발생시 반대편 포트에서의 압력 형성이 미미하기 때문에 본 시험에서는 내부 누유에 의한 정압압력을 나타내지 않았다.
2. 유량계를 이용한 누유량 확인 시험 - 유량 최소 측정 단위 확인
KS B 6370 5.5 내부누유 기준에 의하면 내경 100mm인 실린더는 내부누유 허용치가 0.2mm/min이며 본 시험에 사용된 실린더는 내부 누유량이 0.48cc/min이므로 불합격한 실린더이다. 더 나아가 KS B 6370 5.5 내부누유 기준에 의하면, 내경이 32mm인 실린더는 내부누유 허용치가 0.02cc/min이다. 이러한 표준은 내부누유 측정장치가 0.01cc와 같은 미세한 유량도 측정할 수 있어야 됨을 시사한다.
Figure 112016015330711-pat00002
표 2는 표 1의 그래프를 확대하여서 나타낸 것이다.
상기 그래프에 의하면 본 발명의 시험장치는 적산유량을 0.01cc 단위로 측정 가능함을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 시험장치는 유량을 0.01cc 단위로 측정 가능하기 때문에 미세 누유 측정이 가능하다.
Figure 112016015330711-pat00003
3. 정압된 압력을 통한 누유량 확인 시험 - 내부누유와 반대편 포트 압력의 상관 관계
누유 안정화 시간 이후부터 기록한 그래프로서 20초부터 28.7초까지 10.41cc가 누유되었기 때문에,
누유량 = 10.41cc/8.7sec x 60sec/1min = 71.79cc/min 이다.
KS B 6370 5.5 내부 누유 기준에 의하면, 내경 125mm인 실린더는 내부누유 허용치가 0.28cc/min이며, 본 발명의 실린더는 내부 누유량이 71.79cc/min이므로 불합격한 실린더이다.
초기오일배출 및 선택밸브가 28.7초에 절환된 후 약150초 후인 180초에 정압 압력이 8.7bar가 형성됨을 알 수 있다. 즉, 내부 누유에 의한 반대편 포트 압력 증가 여부를 통해 누유 발생 여부를 알 수 있다. 따라서, 표 1을 통해 얻은 누유량과 표 3을 통해 얻은 정압 압력값 자료의 연계시 적산 유량 측정없이 반대편 포트 압력 측정만으로도 실린더 내부의 누유를 확인할 수 있다.
종래의 압력 강하량 방식에 비해 본 발명의 유량계 및 정압방식의 장점
본 발명은 유량계를 이용하여 누유량을 직접 측정하므로 수치화하여 합불 판별이 가능하고 수치화된 자료를 남길 수 있다.
따라서, 표 1을 통해 얻은 누유량과 표 3을 통해 얻은 정압 압력값 자료가 누적되면 내부 누유에 의한 정압 압력만 측정해도 내부 누유 여부를 판별할 수 있으며, 이에 따라 간편하고 신속하게 내부 누유 시험이 가능하다.
이러한 본 명의 유압실린더 내부누유량 측정장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 피시험실린더(10)의 신장측 내부공간을 가압하는 동안 압축측 내부공간에서 흘러나오는 누유량을 제1압력센서(72)로 측정한 후 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송할 수 있고, 피시험실린더(10)의 압축측 내부공간을 가압하는 동안 신장측 내부공간에서 흘러나오는 누유량을 제2압력센서(76)로 측정한 후 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송할 수 있다.
따라서, 피시험실린더(10) 누유량 측정을 최소의 부품들만으로 간편하고 신속하게 측정할 수 있으며, 이에 따라 제품 단가 및 조립공수가 절감되고 유지보수가 편리하다.
둘째, 본 발명은 컴퓨터(80)로 전송된 누유량 데이터와 정압량 데이터를 비교 분석하여서 누유량과 정압량의 상관관계를 파악할 수 있으며, 이에 따라 상관관계가 파악된 후에는 정압량만으로 누유량을 예측하여서 누유 판정을 할 수 있다.
그러므로 고가의 누유량계의 사용갯수를 최소화할 수 있으며, 여러 개의 피시험실린더(10)의 누유량을 간단하고 신속하게 측정할 수 있다.
한편, 피스톤로드(11)의 둘레에는 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 도포층이 형성될 수 있다. 이 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.
상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 NH4Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH4Cl은 30중량% 첨가된다. NH4Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH4Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH4Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 구리는 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.
이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 피스톤로드(11)의 표면 도포방법은 다음과 같다.
도포층이 형성되어야 할 피스톤로드(11)와 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 피스톤로드(11)의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.
상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 피스톤로드(11)의 표면에 침투하여 도포층이 형성된다.
도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 피스톤로드(11)의 표면에는 부식 방지용 도포층이 형성되어 피스톤로드(11)의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 피스톤로드(11) 표면의 도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.
본 발명의 도포층은 다음과 같은 장점이 있다.
본 발명의 도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.
성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.
이러한 본 발명은 피스톤로드(11)에 알루미나 분말, NH4Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 피스톤로드(11)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.
또한, 압력센서(58)의 표면에는 해당 압력센서(58)의 오지시 및 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 도포층이 형성될 수 있다. 상기 도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 오지시를 방지하고 압력센서(58)의 사용기간을 반영구적으로 연장할 수 있게 된다.
상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다. 상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 압력센서(58)의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 압력센서(58)의 표면을 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 압력센서(58)의 감도를 저하시키기 때문에 본 발명에서는 도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 압력센서(58) 표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.
이와 같이 압력센서(58)의 표면에 실리콘 성분을 포함하는 도포층이 형성되므로, 압력센서(58)의 오지시 및 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결할 수 있다.
10 : 피시험실린더 11 : 피스톤로드
14 : 유압탱크 16 : 작동펌프
18 : 제1유로 20 : 제2유로
22 : 작동방향절환밸브 24 : 제1내압유지및방향절환밸브
26 : 제2내압유지및방향절환밸브 28 : 제1파일럿체크밸브
30 : 제2파일럿체크밸브 32 : 내압방향절환밸브
34 : 제1스톱밸브 36 : 제2스톱밸브
40,70 : 누유량측정부 42 : 제1누유측정유압라인
44 : 제1누유측정방향절환밸브 46 : 제2누유측정유압라인
48 : 제2누유측정방향절환밸브 50 : 누유라인
52 : 누유량계 54 : 누유량지시계
56 : 압력라인 58 : 압력센서
60 : 압력지시계 62 : 회수라인
64 : 초기오일배출및선택밸브 72 : 제1압력센서
74 : 제1압력지시계 76 : 제2압력센서
78 : 제2압력지시계 80 : 컴퓨터

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 유압탱크(14)에 연결되고 신장측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제1유로(18);
    유압탱크(14)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제2유로(20);
    제1유로(18) 및 제2유로(20)에 연결되어서 피시험실린더(10) 및 유압탱크(14)를 경유하는 오일의 흐름을 제어하는 작동방향절환밸브(22);
    제1유로(18)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로(18)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제1스톱밸브(34);
    제2유로(20)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로(20)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제2스톱밸브(36);
    제1유로(18) 및 제2유로(20)와 컴퓨터(80)에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하고 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 누유량측정부(40)를 포함하고;
    누유량측정부(40)는,
    제1스톱밸브(34) 및 신장측 피시험실린더(10) 사이의 제1유로(18)에 연결된 제1누유측정유압라인(42)과,
    제2스톱밸브(36) 및 압축측 피시험실린더(10) 사이의 제2유로(20)에 연결된 제2누유측정유압라인(46)과,
    제1누유측정유압라인(42)에 연결된 제1누유측정방향절환밸브(44)와,
    제2누유측정유압라인(46)에 연결된 제2누유측정방향절환밸브(48)와,
    제1누유측정방향절환밸브(44) 및 제2누유측정방향절환밸브(48)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10) 또는 신장측 피시험실린더(10)에서 누유되는 오일이 경유하는 누유라인(50)과,
    누유라인(50)에 설치되어서 누유량을 측정하는 누유량계(52)와,
    누유량계(52)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 누유량계(52)에서 측정된 누유량 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 누유량지시계(54)와,
    누유라인(50)에 연결되어서 누유압이 작용하는 압력라인(56)과,
    압력라인(56)에 연결되어서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 압력센서(58)와,
    압력센서(58)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 압력센서(58)에서 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 압력지시계(60)와,
    누유라인(50)에 연결되고 유압탱크(14)에 연결되는 회수라인(62)과,
    누유라인(50), 압력라인(56), 회수라인(62)에 연결되고 누유라인(50)에 작용하는 누유압을 누유량계(52)나 압력센서(58)나 회수라인(62) 측으로 공급되도록 절환시키는 초기오일배출및선택밸브(64)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압실린더 내부누유량 측정장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서, 누유량측정부(40)는,
    제1유로(18)에 연결되고 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제1압력센서(72)와,
    제1압력센서(72) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 제1압력센서(72)에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제1압력지시계(74)와,
    제2유로(20)에 연결되고 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 제2압력센서(76)와,
    제2압력센서(76) 및 컴퓨터(80)에 연결되어서 제2압력센서(76)에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제2압력지시계(78)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압실린더 내부누유량 측정장치.
  5. 유압탱크(14)에 연결되고 신장측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제1유로(18); 유압탱크(14)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10)의 내부공간에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간에 유압을 공급하거나 회수하는 제2유로(20); 제1유로(18) 및 제2유로(20)에 연결되어서 피시험실린더(10) 및 유압탱크(14)를 경유하는 오일의 흐름을 제어하는 작동방향절환밸브(22); 제1유로(18)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 신장측 공간 내의 유압이 제1유로(18)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제1스톱밸브(34); 제2유로(20)에 설치되어서 피시험실린더(10)의 압축측 공간 내의 유압이 제2유로(20)를 통해 유압탱크(14)로 흐르는 것을 차단하는 제2스톱밸브(36); 제1유로(18) 및 제2유로(20)와 컴퓨터(80)에 연결되어서 피시험실린더(10)의 압축시 신장측 압력을 측정하고 피시험실린더(10)의 신장시 압축측 압력을 측정하여서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 누유량측정부(40)를 포함하고; 누유량측정부(40)는, 제1스톱밸브(34) 및 신장측 피시험실린더(10) 사이의 제1유로(18)에 연결된 제1누유측정유압라인(42)과, 제2스톱밸브(36) 및 압축측 피시험실린더(10) 사이의 제2유로(20)에 연결된 제2누유측정유압라인(46)과, 제1누유측정유압라인(42)에 연결된 제1누유측정방향절환밸브(44)와, 제2누유측정유압라인(46)에 연결된 제2누유측정방향절환밸브(48)와, 제1누유측정방향절환밸브(44) 및 제2누유측정방향절환밸브(48)에 연결되고 압축측 피시험실린더(10) 또는 신장측 피시험실린더(10)에서 누유되는 오일이 경유하는 누유라인(50)과, 누유라인(50)에 설치되어서 누유량을 측정하는 누유량계(52)와, 누유량계(52)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 누유량계(52)에서 측정된 누유량 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 누유량지시계(54)와, 누유라인(50)에 연결되어서 누유압이 작용하는 압력라인(56)과, 압력라인(56)에 연결되어서 누유에 의해 발생하는 압력의 정압량을 측정하는 압력센서(58)와, 압력센서(58)에 연결되고 컴퓨터(80)에 연결되어서 압력센서(58)에서 측정된 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 압력지시계(60)와, 누유라인(50)에 연결되고 유압탱크(14)에 연결되는 회수라인(62)과, 누유라인(50), 압력라인(56), 회수라인(62)에 연결되고 누유라인(50)에 작용하는 누유압을 누유량계(52)나 압력센서(58)나 회수라인(62) 측으로 공급되도록 절환시키는 초기오일배출및선택밸브(64)로 이루어진 유압실린더 내부누유량 측정장치로 유압실린더의 내부누유량을 측정하기 위한 방법으로서,
    작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 압축시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제1세팅단계(S10);
    피시험실린더 제1세팅단계(S10) 후 압축측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 압축측 가압단계(S20);
    압축측 가압단계(S20) 후 피시험실린더(10)의 신장측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제1누유안정화단계(S30);
    제1누유안정화단계(S30) 후 초기오일배출및선택밸브(64)를 절환하여서 누유량계(52)로 누유량을 측정하고 누유량지시계(54)에서 발생한 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제1누유량측정단계(S40);
    작동방향절환밸브(22)를 절환하여 피시험실린더(10)를 신장시키고 다시 작동방향절환밸브(22)를 절환하여 중립 위치로 복귀시키는 피시험실린더 제2세팅단계(S50);
    피시험실린더 제2세팅단계(S50) 후 신장측 내부공간에 유압탱크(14) 내의 유압을 가하는 신장측 가압단계(S60);
    신장측 가압단계(S60) 후 피시험실린더(10)의 압축측 잔류압에 의한 오일을 배출하는 제2누유안정화단계(S70);
    제2누유안정화단계(S70) 후 초기오일배출및선택밸브(64)를 절환하여서 누유량계(52)로 누유량을 측정하고 누유량지시계(54)에서 발생한 데이터를 컴퓨터(80)로 전송하는 제2누유량측정단계(S80)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유압실린더 내부누유량 측정방법.
  6. 삭제
KR1020160017897A 2016-02-16 2016-02-16 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법 KR101635370B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160017897A KR101635370B1 (ko) 2016-02-16 2016-02-16 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160017897A KR101635370B1 (ko) 2016-02-16 2016-02-16 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101635370B1 true KR101635370B1 (ko) 2016-07-01

Family

ID=56500658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160017897A KR101635370B1 (ko) 2016-02-16 2016-02-16 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101635370B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108423A (zh) * 2019-06-06 2019-08-09 中国启源工程设计研究院有限公司 一种变压器油箱漏油检测方法
CN112729715A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 成都盛帮密封件股份有限公司 气门油封试验装置及其试验方法
KR20220167876A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 부림자동화(주) 에어방식의 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법
KR20230073532A (ko) 2021-11-19 2023-05-26 주식회사 태일 유압실린더의 내부 누유 측정 장치
KR20240129455A (ko) 2023-02-20 2024-08-27 주식회사 태일 유압실린더의 내부 누유 측정장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040024310A (ko) * 2002-09-13 2004-03-20 주식회사 포스코 유압실린더 검사장치
KR101492250B1 (ko) * 2014-06-10 2015-02-13 디와이파워 주식회사 유압 실린더의 내부 누유량 측정 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040024310A (ko) * 2002-09-13 2004-03-20 주식회사 포스코 유압실린더 검사장치
KR101492250B1 (ko) * 2014-06-10 2015-02-13 디와이파워 주식회사 유압 실린더의 내부 누유량 측정 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108423A (zh) * 2019-06-06 2019-08-09 中国启源工程设计研究院有限公司 一种变压器油箱漏油检测方法
CN112729715A (zh) * 2021-01-18 2021-04-30 成都盛帮密封件股份有限公司 气门油封试验装置及其试验方法
KR20220167876A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 부림자동화(주) 에어방식의 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법
KR102659926B1 (ko) * 2021-06-15 2024-04-23 부림자동화(주) 에어방식의 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법
KR20230073532A (ko) 2021-11-19 2023-05-26 주식회사 태일 유압실린더의 내부 누유 측정 장치
KR20240129455A (ko) 2023-02-20 2024-08-27 주식회사 태일 유압실린더의 내부 누유 측정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101635370B1 (ko) 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법
US8505583B2 (en) Method and apparatus for generating high-speed pulsed fluid jets
WO1992011457A1 (en) Method and apparatus for analyzing the operating condition of a machine
CA2366097C (en) Method and arrangement for pumping material
JP2007525638A (ja) 圧力を使用する容器内の流体体積の測定
CN110905887A (zh) 一种高压超高压组合测试台
CA2226594C (en) Method for testing functions of painting apparatus and apparatus for the same
CN112393970B (zh) 一种管材应力腐蚀开裂敏感性评价方法及装置
CN110159616B (zh) 一种冶金液压缸性能测试系统及其测试方法
CN110702337A (zh) 泄漏测试装置及泄漏测试方法
CN113984566B (zh) 基于微量润滑的对比试验环块摩擦磨损机及其试验方法
Yang Alternatives to hard chromium plating on piston rods
CN105424292A (zh) 一种基于康明斯pt喷油器密封性检测装置
CN102144088A (zh) 用来分析高功率热能发动机中所使用的燃料喷射系统提供的步进式喷射流率的设备
CN210127991U (zh) 一种液压检漏阀
US11255446B1 (en) Grease system for high pressure plug valves
US9709012B2 (en) Injector cavitation detection test
CN212338877U (zh) 一种精密锤头润滑及压射室局部冷却系统
KR20220167876A (ko) 에어방식의 유압실린더 내부누유량 측정장치 및 그 측정방법
KR101019602B1 (ko) 도금강판의 도금부착성 평가 시험기
EP1637861B1 (en) Reference gas leak
JP2007313485A (ja) 高粘度流体供給装置および高粘度流体供給方法
CN202330200U (zh) 一种喷磨试验仪
Sidik et al. Wear mechanism of wear resistant HVOF thermal spray coating: Chromium carbide nickel chrome on 304 AISI steel
JP2003166801A (ja) 変位測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190417

Year of fee payment: 4