KR101638552B1 - 보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구에 관한 것으로, 밸브의 위치전송기와 스위치의 교정을 위한 보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구에 관한 것 서로 대향되는 두 프레임과, 상기 프레임 각각에 가변 가능하게 구비되는 레버와, 상기 프레임 각각에 구비되며, 레버의 가변 동작을 직선 동작으로 변환시키는 동력전달부와, 상기 프레임 각각에 구비되며, 동력전달부와 연결되어 직선 방향으로 가변되는 푸시로드와, 상기 두 프레임 사이에 구비되어 두 프레임의 간격을 조절시키는 간격조절부를 포함하며, 상기 두 푸시로드의 직선 가변 방향은 대칭되면서 서로 나란한 것을 특징으로 하여 유압밸브 교정시 인력으로 솔레노이드 슬라이드 스풀(Solenoid Slide Spool)을 밀 필요 없이 간단한 레버의 조작으로 밀 수 있게 되어 정비원의 피로감이 현저하게 경감되고 솔레노이드 밸브의 제어신호 단자 파손에 대한 우려 없이 밸브의 교정이 가능하게 되며 안전사고의 위험이 제거될 수 있는 고압 바이패스 밸브 교정용 도구를 제공하고자 한다.

Description

보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구{Calibration tools of the boiler high pressure by-pass valve}

본 발명은 보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구에 관한 것으로, 특히 밸브의 위치전송기와 스위치의 교정을 위한 보일러 고압 바이패스 밸브 교정용 도구에 관한 것이다.

발전소는 고온, 고압, 고유량의 유체 이송을 위해서 유압발전장치(Hydronic Power Unit)를 사용하는 밸브를 필요로 한다.

이 밸브를 통하여 고온, 고압, 고유량의 열유체를 안정적으로 공급하고, 차단함으로써 설비의 보존율과 열효율을 높여 생산단가를 낮춘다.

발전 산업현장에서는 고온, 고압의 유체를 사용하는 설비를 안정적으로 운전하여야 하기에 위치 전송기와 스위치의 상태 정보를 알려주는 밸브를 주기적으로 점검하고 있다.

밸브 점검 후 제어 시스템에 문제가 발생한다면 밸브를 분해조립 후 위치 전송기와 스위치 제어시스템의 교정작업을 한다.

교정 작업을 하기 위해서는 유압밸브에 공급되는 유압발전장치(Hydronic Power Unit)의 토출 압력을 100/에서부터 350/까지 유지하고, 구동제어 밸브인 솔레노이드 밸브의 제어신호를 차단하여야 한다.

이때 유압밸브의 구동제어 밸브인 솔레노이드 밸브 내부의 좌우 슬라이드 스풀(Slide Spool)을 강철심으로 밀어 유압밸브에 유압을 공급하여야 밸브의 위치 전송기와 스위치를 교정할 수 있다.

보일러 고압 바이패스 밸브 정비작업은 제어구성부품 간의 간격이 좁으며, 유압밸브의 개폐되는 동안 솔레노이드 밸브 슬라이드 스풀에 공급되는 유압을 인력에 의해 유지해야했으므로 정비 작업을 수행에 많은 시간이 소요되었다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 보일러 고압 바이패스 정비작업은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 유압밸브 교정시 인력으로 솔레노이드 슬라이드 스풀(Solenoid Slide Spool)을 밀어 150㎏/㎠의 유압을 밸브에 공급해야 하는 어려움이 발생한다.

둘째, 유압밸브 개폐시에 정비원의 피로감이 증가된다.

셋째, 정비원이 강철심으로 솔레노이드 밸브 슬라이드 스풀을 과도하게 밀 경우에는 강철심이 망가짐과 동시에 솔레노이드 밸브의 제어신호 단자를 파손시킬 수 있다.

넷째, 용기(Vessel)를 드라이버로 밀 경우에는 솔레노이드 밸브 슬라이드 스풀의 시일부가 파손되고, 유압오일 누유로 화재 발생 가능성이 우려된다.

다섯째, 유압밸브 정비공간이 좁고, 고공에 설치되어 있어, 정비작업 수행 시 안전사고 발생이 우려된다.

한편, 종래 기술을 살펴보면, 공개특허공보 제10-2006-0059353호에 개시된 '솔레노이드 밸브의 수동조작용 푸시핀'에서 솔레노이드 밸브의 작동이상시 이를 점검하는 수동조작 푸시핀의 누유방지를 위한 구성에 관한 것으로 푸시 동작을 안전하고 간편하게 할 수 있는 수단이 결여되어 있는 문제가 있다.

등록실용신안공보 제20-0473084호(등록일: 2014.06.02) 공개특허공보 제10-2006-0059353호(공개일: 2006. 06.02)

이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 많은 힘을 요하지 않으며 간단한 조작으로 슬라이드 스풀을 밀 수 있는 솔레노이드 밸브 교정기구를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브 교정기구는, 서로 대향되는 두 프레임과, 상기 프레임 각각에 가변 가능하게 구비되는 레버와, 상기 프레임 각각에 구비되며, 레버의 가변 동작을 직선 동작으로 변환시키는 동력전달부와, 상기 프레임 각각에 구비되며, 동력전달부와 연결되어 직선 방향으로 가변되는 푸시로드와, 상기 두 프레임 사이에 구비되어 두 프레임의 간격을 조절시키는 간격조절부를 포함하며,

상기 두 푸시로드의 직선 가변 방향은 대칭되면서 서로 나란한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 동력전달부는 레버와 프레임을 힌지 결합시키는 힌지축과, 상기 푸시로드 끝단에 부착되어 레버와 접촉되는 평판으로 이루어진다.

동력전달부의 또 다른 실시예로서, 상기 동력전달부는 레버와 프레임을 힌지 결합시키는 힌지축과, 상기 힌지축을 회전축으로 하는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 치합되며 상기 푸시로드와 나란하게 접촉되는 랙기어로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 간격조절부는 상기 두 프레임 각각에서 대향되는 프레임을 향하여 연장되는 각각의 연장판과, 상기 두 연장판을 연결시키는 연결판과, 연장판과 연결판을 연결시키는 두 개의 체결부재로 이루어진다.

이때 각각의 연장판과 연결판에 체결부재가 관통하는 결합용 체결구가 형성됨에 있어, 연장판의 체결구 또는 연결판의 체결구는 장공으로 형성되어 상기 체결구가 체결되는 위치의 조정에 의하여 두 프레임의 간격이 조절될 수 있다.

본 발명에 의한 솔레노이드 밸브 교정기구에는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 유압밸브 교정시 인력으로 솔레노이드 슬라이드 스풀(Solenoid Slide Spool)을 밀 필요 없이 간단한 레버의 조작으로 밀 수 있다.

둘째, 간단한 조작으로 솔레노이드 슬라이드 스풀을 밀 수 있게 되어 정비원의 피로감이 현저하게 경감된다.

셋째, 솔레노이드 밸브의 제어신호 단자 파손에 대한 우려 없이 밸브의 교정이 가능하다.

넷째, 종래에 드라이버로 용기(Vessel)를 밀 경우 발생되던 솔레노이드 밸브 슬라이드 스풀의 일부 파손 또는 유압오일 누유로 인한 화재 발생 가능성이 제거된다.

다섯째, 좁고 위험한 장소에서도 간단한 조작으로 교정 작업이 가능하여 안전사고의 우려가 현저하게 경감된다.

도 1은 솔레노이드 밸브를 나타내는 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 교정기구가 솔레노이드 밸브에 결합된 상태를 나타내는 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 교정기구의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 교정기구에서 레버의 가변에 따라 푸시로드가 가변되는 모습을 나타내는 일부 정면도,
도 5는 본 발명에 의한 교정기구에서 간격조절부에 의하여 두 프레임의 간격이 조절되는 것을 나타내는 정면도,
도 6은 동력전달부의 또 다른 실시예를 나타내는 정면도,

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 솔레노이드 밸브(1)를 나타내는 정면도이고, 도 2내지 도 6은 모두 본 발명의 실시예를 나타내는 도면으로서, 도 2는 본 발명에 의한 교정기구가 솔레노이드 밸브(1)에 결합된 상태를 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 교정기구의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 교정기구에서 레버(20)의 가변에 따라 푸시로드(40)가 가변되는 모습을 나타내는 일부 정면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 교정기구에서 간격조절부(50)에 의하여 두 프레임(10)의 간격이 조절되는 것을 나타내는 정면도이며, 도 6은 동력전달부(30)의 또 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.

이하에서는 도2 내지 도5를 참조하여 본 발명의 첫 번째 실시예에 대하여 먼저 설명한 후 도6을 참조하여 두 번째 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명의 동력전달부(30)와 관련된 두 가지 실시예를 설명하기 전에 먼저 도 1의 솔레노이드 밸브(1)를 살펴보기로 한다.

도 1의 솔레노이드 밸브(1)는 솔레노이드 밸브 중에서도 내부의 볼이나 콘이 개구면에 대하여 직각으로 동작되는 포펫 밸브가 아니라 스풀이 개구면에 대하여 평행하게 동작되는 슬라이드 스풀 밸브이다.

도 1에서 중앙 부위에는 개구부와 개구부에 대하여 평행되게 동작되는 스풀(2)이 도시되어 있다.

그리고 슬라이드 밸브의 교정을 위하여 이하에서 후술하게 될 푸시로드가 접촉 되는 부위인 푸시로드 접촉부위(3)는 슬라이드 밸브의 양 끝단이다.

참고로 슬라이드 밸브는 포펫 밸브에 비하여 밀봉과 이물질 및 작동력의 면에서는 성능이 다소 떨어지나 구조가 간단하고 다양한 기능을 가진 밸브로 쉽게 제작될 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도2 내지 도5를 참조하여 본 발명의 첫 번째 실시예를 설명하기로 한다.

먼저, 도2를 참조하면, 본 발명에 의한 밸브 교정기구는 양 측의 프레임(10)과, 프레임(10)에 가변 가능하게 돌출되는 레버(20)와, 레버(20)의 가변 동작을 후술하게 될 푸시로드(40)에 전달시키는 동력전달부(30)와, 동력전달부(30)와 연결되어 레버(20)의 가변에 따라 직선방향으로 가변되는 푸시로드(40) 및, 양 측의 프레임 간의 간격을 조절시키는 간격조절부(50)로 이루어진다.

레버(20)는 동력전달부(30)와 힌지 결합하게 되므로, 프레임(10)은 레버(20)와 동력전달부(30)를 힌지결합 시키는 힌지축(31)의 브래킷 역할을 하게 된다. 그리고 프레임(10)은 교정이 필요한 솔레노이드 밸브(1)에 안착될 수 있도록 바람직하게는 솔레노이드 밸브(1)의 형상과 대응되게 형성된다.

또한 프레임(10)은 솔레노이드 밸브(1)에서 교정을 위하여 푸시로드(40)가 삽입되어야 하는 부위가 도 1에서 볼 수 있듯이 양 측의 두 군데이므로 프레임(10)은 두 개가 구비되어 서로 대향되며, 프레임(10) 간의 간격은 각종 솔레노이드 밸브(1)의 규격마다 달라지므로 프레임(10) 간의 간격을 조절시키기 위한 간격조절부(50)가 구비된다.

레버(20)는 서로 대향되는 두 프레임(10) 각각에 구비된다. 그리고 프레임(10)은 레버(20)가 가변 가능하도록 지지시키는데 이때 가변 가능하면서 지지시킬 수 있는 수단으로서 힌지축(31)이 사용될 수 있다. 힌지축(31)은 레버가 프레임에 대하여 가변될 수 있게 지지시킴으로써 레버(20)의 가변동작이 푸시로드(40)에 전달될 수 있도록 한다.

서로 대향되는 두 프레임(10) 각각에 구비되는 두 레버(20)의 가변 동작은 두 프레임(10) 사이의 중심을 기준으로 볼 때 서로 대칭되는 방향을 이룬다.

이때 레버(20)가 푸시로드(40)를 가변시킬 수 있게 구비되는 동력전달부(30)의 두 가지 실시예 중 첫 번째 실시예가 도2 내지 도5의 실시예에 해당된다.

동력전달부(30)는 레버(20)를 프레임(10)에 대하여 지지시키는 힌지축(31)과, 레버(20)가 푸시로드(40)와 접촉되는 부위에 형성되어 푸시로드(40)에 결합되는 평판(32)으로 이루어진다.

따라서 레버(20)의 가변 동작은 힌지축(31)을 중심으로 하여 한쪽을 손으로 잡고 움직이면 반대쪽은 평판(32)을 밀게 되어 푸시로드(40)를 앞으로 전진시키는 방식으로 이루어진다.

동력전달부(30)에 의한 푸시로드(40)의 가변동작은 푸시로드(40)가 서로 대향되는 상대 프레임(10)의 푸시로드(40)를 향하는 직선 방향을 향하게 된다.

그리고 푸시로드(40)는 가변되면서 한쪽 프레임(10)에서 인출된다. 이때 푸시로드(40)의 인출거리 즉 가변거리는 레버(20)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 도 2를 참조하면 레버(20)가 힌지축(31)이 결합되는 부위에서 방향이 꺾이게 도시되어 있으나 반드시 레버(20)가 도 2의 형상일 필요는 없으며 레버(20)의 가변에 따라 푸시로드(40)가 전방으로 인출될 수 있는 형상이면 족하다.

푸시로드(40)의 인출 방향은 대향되는 반대편 프레임(20)을 향하게 되며, 대향되는 프레임(10)에서 동일한 위치에 구비되는 푸시로드(40)의 인출방향과 서로 일직선상에 위치되며 인출 방향만 반대가 된다.

이때 푸시로드(40)에서 레버(20)의 끝단과 접촉되는 부위에는 평판(32)이 부착되어 레버(20)의 끝단과 접촉되는 면적을 넓혀서 레버(20)의 가변에 따라 푸시로드(40)가 인출되는 거리가 길어지도록 한다.

이렇게 푸시로드(40)가 인출됨에 의하여 종래에 사람의 손으로 철심을 직접 솔레노이드 밸브(1) 끝단에 삽입하여 힘으로 슬라이드 스풀(2)을 미는것과 달리 레버의 동작으로 푸시로드(40)가 솔레노이드 밸브의 끝단인 푸시로드 접촉부위(3)에 삽입됨으로써 솔레노이드 밸브(1)의 슬라이드 스풀(2)을 간단하게 밀 수 있게 된다.

한편 푸시로드(40)를 인출시킨 뒤 다시 복귀시킬 때 간편하게 복귀될 수 있도록 푸시로드(40)를 둘러싸는 인장스프링(42)이 구비될 수 있다. 인장스프링(42)의 한쪽 끝단은 프레임(10) 내측에 고정되고 다른 쪽 끝단은 푸시로드(40)의 몸체에 부착되어 인출된 푸시로드(40)에 별도의 외력을 가하지 않는 한 인장스프링(42)에 의하여 다시 원위치로 복귀될 수 있다.

도4에는 레버(20)의 가변에 따라 푸시로드(40)가 인출되는 원리가 부분 정단면도로 도시되어 있다.

한편, 솔레노이드 밸브(1)는 규격이 각각 다를 수 있으므로 간격조절부(50)가 구비된다. 간격조절부(50)는 앞서 설명된 바처럼 서로 대향되는 프레임(10) 각각에서 상대편 프레임(10)을 향하여 연장 형성되는 연장판(51)과, 대향되는 프레임(10) 각각에 구비되는 연장판(51)을 연결시키는 연결판(55)과, 연장판(51)과 연결판(55)을 서로 조립시키는 체결부재(58)로 이루어진다.

이때 서로 규격이 다른 솔레노이드 밸브(1)들에 대응되기 위하여 대향되는 프레임(10) 사이의 거리가 조절될 수 있도록 간격조절부(50)에는 간격조절수단이 구비된다. 간격조절수단은 연결판(55) 또는 연장판(51)에 체결부재(58)가 관통되기 위하여 형성되는 연장판 체결구(52) 또는 연결판 체결구(56) 중 하나가 장공으로 형성되어 이루어진다.

도2 내지 도5에는 연결판 체결구(56)가 장공으로 형성되는 것으로 도시되어 있으나 연장판 체결구(52)가 장공으로 형성될 수도 있으며 혹은 좀 더 다양한 길이 조절을 위하여 연장판 체결구(52)와 연결판 체결구(56) 모두 장공으로 형성될 수도 있다.

도5에는 연결판 체결구(56)에 의하여 두 프레임(10)의 간격을 조절시키는 모습이 도시되어 있다. 하지만 연결판 체결구(56)가 아닌 연장판 체결구(52)가 장공으로 형성되더라도 도5와 동일하게 도시될 수 있다.

이하에서는 두 번째 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

두 번째 실시예는 동력전달부(30)에 관한 두 번째 실시예이다. 첫 번째 실시예에서는 레버(20) 끝단의 길이와 푸시로드(40)에서 레버(20) 끝단이 접촉되는 부위에 형성되는 평판(32)의 면적에 따라 푸시로드(40)가 인출되는 거리의 한계가 결정되므로 푸시로드(40)가 인출되는 거리는 첫 번째 실시예에서는 한계가 있게 된다.

따라서 도6에 도시된 동력전달부(30)의 두 번째 실시예에서는 동력전달이 피니언 기어(36)와 랙 기어(37)의 치합에 의하여 이루어지도록 되어 레버(20)의 가변 동작 전체에 걸쳐서 푸시로드(40)의 인출이 일어나게 되므로 푸시로드(40)의 인출 거리가 그만큼 더 길어지게 된다.

이때의 동력전달부(30)는 레버(20)와 프레임(10)을 가변 가능하게 결합시키는 힌지축(31)과, 힌지축(31)을 회전축으로 하는 피니언기어(36)와, 피니언기어(36)와 치합되는 랙기어(37)로 이루어지며 랙기어(37)의 길이방향의 일측 끝단이 푸시로드(40)와 접촉되어 푸시로드(40)를 인출시키게 되는 것이다.

여기서 힌지축(31)은 레버(20)가 프레임에 대하여 가변 가능하게 고정시키는 역할을 하는 한편 피니언기어(36)의 회전축 역할도 하게 된다.

이때 프레임(10)에는 랙기어(37)와 푸시로드(40)가 함께 가변될 수 있도록 가이드 통로가 형성될 수 있다(미도시).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1: 솔레노이드 밸브 2: 슬라이드 스풀
3: 푸시로드 접촉부위 10: 프레임
20: 레버 30: 동력전달부
31: 힌지축 32: 평판
36: 피니언기어 37: 랙기어
40: 푸시로드 42: 인장스프링
50: 간격조절부 51: 연장판
52: 연장판 체결구 55: 연결판
56: 연결판 체결구 58: 체결부재

Claims (5)

1. 서로 대향되며 수평으로 대칭되는 형상의 두 프레임과;
   상기 두 프레임 각각의 외측에 가변 가능하게 구비되는 레버와;
   상기 두 프레임 각각에 구비되며, 레버의 가변 동작을 직선 동작으로 변환시키는 동력전달부와;
   상기 프레임 각각에 구비되며, 동력전달부와 연결되어 직선 방향으로 가변되는 푸시로드와;
   상기 두 프레임 사이에 구비되어 두 프레임의 간격을 조절시키는 간격조절부;를 포함하며,
   상기 두 푸시로드의 직선 가변 방향은 하나의 일직선상에 대칭되면서 서로 나란하게 배치되고,
   상기 동력전달부는 레버와 프레임을 힌지 결합시키는 힌지축과, 상기 힌지축을 회전축으로 하는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 치합되며 상기 푸시로드와 나란하게 접촉되는 랙기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 교정기구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 간격조절부는 상기 두 프레임 각각에서 대향되는 프레임을 향하여 연장되는 각각의 연장판과, 상기 두 연장판을 연결시키는 연결판과, 연장판과 연결판을 연결시키는 두 개의 체결부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 교정기구.
5. 제4항에 있어서,
   각각의 연장판과 연결판에 체결부재가 관통하는 결합용 체결구가 형성됨에 있어, 연장판의 체결구 또는 연결판의 체결구는 장공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브 교정기구.

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