KR101639948B1 - 핀제거 장치 - Google Patents

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KR101639948B1
KR101639948B1 KR1020150066172A KR20150066172A KR101639948B1 KR 101639948 B1 KR101639948 B1 KR 101639948B1 KR 1020150066172 A KR1020150066172 A KR 1020150066172A KR 20150066172 A KR20150066172 A KR 20150066172A KR 101639948 B1 KR101639948 B1 KR 101639948B1
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KR1020150066172A
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박진웅
김만섭
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두산중공업 주식회사
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Abstract

핀제거 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 핀제거 장치는, 설비에 고정된 고정핀에 결합되어 고정핀을 제거하기 위한 핀제거 장치로서, 일단에 고정핀과 결합되는 핀결합부를 가지고, 막대 형상을 가지는 커넥팅 로드; 및 커넥팅 로드에 연결되어 유압에 의해 커넥팅 로드를 왕복으로 이동시키는 유압실린더;를 포함한다.

Description

핀제거 장치{PIN REMOVAL DEVICE}
본 발명은 핀제거 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 발전소의 컨트롤 밸브의 밸브시트를 고정하기 위한 핀을 분해하지 않고 신속하게 제거할 수 있는 핀제거 장치에 관한 것이다.
일반적으로 원자력 또는 화력발전소에는 발전소의 고온, 고압의 작동유체가 흐르는 배관과 연결되어, 작동유체의 고압을 강하시키기 위한 고압 제어 장치가 마련되어 있다.
상기 고압 제어 장치에는 유체통로를 개방 및 폐쇄함으로써 유체가 유입되는 것을 제어하기 위한 컨트롤 밸브가 마련되어 있으며, 상기 컨트롤 밸브가 안착할 수 있는 밸브시트가 냉각박음으로 조립되어 있다. 한편, 밸브시트를 고정하기 위하여 고정용 핀이 마련된다.
발전소의 가동에 따른 사용시간의 증가에 따라 상기 밸브시트는 고온 고압의 유체와 충돌에 의해 크랙 등의 품질문제가 발생하기 때문에, 정기적으로 밸브시트의 교체가 필요한 상황이다. 종래에는 이러한 밸브시트의 교체를 위하여, 밸브시트 고정용 핀을 작업자가 공구를 이용하여 절삭가공 등을 통하여 분해하였는데, 컨트롤 밸브 시트 고정용 핀과 같은 50mm 이상의 직경을 갖는 대형 핀 또는 인코넬 소재의 핀을 제거하려는 경우, 가공하여 분해하는 데 작업시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) KR2001-0061070 A
본 발명의 실시예는, 고정용 핀이 설치된 주위에 손상을 가하지 않으면서도 유압장치를 이용하여 고정용 핀을 신속하게 분해할 수 있는 핀제거 장치를 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 핀제거 장치는, 설비에 고정된 고정핀에 결합되어 상기 고정핀을 제거하기 위한 핀제거 장치로서,
일단에 상기 고정핀과 결합되는 핀결합부를 가지고, 막대 형상을 가지는 커넥팅 로드; 및 상기 커넥팅 로드에 연결되어 유압에 의해 상기 커넥팅 로드를 왕복으로 이동시키는 유압실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정핀의 외주면에는 제1 나사부가 마련되어 있고, 상기 고정핀과 결합되는 상기 핀결합부의 내주면에는 상기 제1 나사부와 결합되는 제2 나사부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 핀제거 장치를 수직으로 이동시키도록, 상기 유압 실린더에는 체인을 걸기 위한 걸림부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 고정핀의 길이방향으로 상기 고정핀을 제거하도록 상기 고정핀의 설치표면에 대하여 상기 핀제거 장치를 지지하는 지지부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 커넥팅 로드가 관통하는 개구부를 갖는 베이스판; 상기 베이스판을 관통하여 결합되고 상기 고정핀이 설치되는 표면에 대해 상기 베이스판을 지지하는 레벨조절 볼트; 및 상기 베이스판에 대한 상기 레벨조절 볼트의 결합위치를 조절하도록, 상기 레벨조절 볼트에 체결되는 레벨조절 너트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 레벨조절 볼트는 복수개 마련되고, 상기 베이스판에 대해 서로 이격된 위치에 마련될 수 있다.
또한, 상기 유압실린더와 상기 베이스판 사이의 거리를 일정하게 유지하도록, 상기 유압실린더의 일단과 상기 베이스판 사이에 설치되고, 상기 커넥팅 로드가 관통할 수 있는 관통공을 갖는 스페이스 블록;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정핀이 설치되는 표면과 접하는 상기 레벨조절 볼트의 일단은 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
또한, 상기 베이스판의 하나 이상의 모서리는 볼록한 곡면을 가질 수 있다.
또한, 상기 핀제거 장치를 수직으로 이동시키도록, 상기 스페이스 블록에는 체인을 걸기 위한 걸림고리가 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 핀제거 장치에 따르면, 고정용 핀이 설치된 주위에 손상을 가하지 않으면서도 유압장치를 이용하여 고정용 핀을 신속하게 분해할 수 있다. 특히, 밸브시트 고정용 핀을 신속하게 제거하여 밸브시트 교체시간을 단축함으로써 발전소의 가동효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 원자력 발전소와 같이 설비의 표면에 손상을 최소화할 필요가 있는 곳에서도 표면손상을 최소화하면서 고정용 핀을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 고정용 핀의 설치 부위가 곡면인 경우에도 레벨조절 볼트를 이용하여 지지부의 수평조절을 용이하게 하고, 지지부에 대하여 수직한 방향으로 커넥팅 로드에 힘을 전달함으로써, 고정용 핀에 전달되는 유효힘을 극대화 할 수 있다.
도 1은 발전소의 밸브시트 고정용 핀이 설치된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀제거 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 핀제거 장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 핀제거 장치에 있어서, 지지부의 상세도이다.
도 5는 도 2의 핀제거 장치에 있어서, 레벨조절 볼트의 상세도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
또한, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 발전소의 밸브시트 고정용 핀이 설치된 사시도이다. 원자력 또는 화력발전소에는 발전소의 고온, 고압의 작동유체가 흐르는 배관과 연결되어, 작동유체의 고압을 강하시키기 위한 고압제어 장치가 마련되는데, 고압제어 장치에는 유체통로를 개방하거나 폐쇄하여 유체의 흐름을 제어하기 위한 컨트롤 밸브가 마련된다. 또한, 상기 컨트롤 밸브가 안착될 수 있는 밸브시트(미도시)가 냉각박음형태로 조립되어 있고, 밸브시트를 고정하기 위한 고정용 핀(12)이 설치된다. 상기 고정용 핀(12)은 설비의 표면(10) 상에 관통하여 설비 내부에 마련된 밸브시트(미도시)를 고정시키는 역할을 하고, 고정용 핀(12)의 외주면에는 제1 나사부(13)가 마련된다.
발전소의 가동에 따른 사용시간의 증가에 따라 상기 밸브시트는 열화되어 크랙 등의 품질문제가 발생하여, 정기적으로 밸브시트를 교체할 필요가 있는데, 이 경우 밸브시트의 교체를 위해서는 상기 고정용 핀(12)을 분해작업이 필요하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀제거 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 핀제거 장치의 분해사시도이다. 또한, 도 4는 도 2의 핀제거 장치에 있어서, 지지부의 상세도이고, 도 5는 도 2의 핀제거 장치에 있어서, 레벨조절 볼트의 상세도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 핀제거 장치(100)는 도 1에 도시된 밸브시트 고정용 핀(12)을 제거하기 위해 마련된 것이다. 핀제거 장치(100)는 커넥팅 로드(110) 및 유압실린더(120)를 포함한다.
상기 커넥팅 로드(110)는 전체적으로 기다란 원통형 막대 형상을 지니고, 일단에 고정용 핀(12)과 결합되는 핀결합부(112)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 상기 핀결합부(112)가 고정용 핀(12)의 제1 나사부(13)와 나사결합 되도록, 상기 핀결합부(112)의 내주면에는 제1 나사부(13)에 대응하는 제2 나사부(114)가 마련된다. 따라서, 커넥팅 로드(110)는 고정용 핀(12)과 나사결합에 의해 고정될 수 있다.
상기 유압실린더(120)는 커넥팅 로드(110)에 연결되고, 내부에 형성된 유압에 의해 커넥팅 로드(110)를 왕복으로 이동시킨다. 유압실린더(120)에는 제1 유압라인(122)과 제2 유압라인(124)이 각각 연결되어 있으며, 제1 유압라인(122)과 제2 유압라인(124)에 공급되는 유체에 의해 유압실린더(120) 내부 양단에는 유압이 형성되고, 양단의 유압의 차이에 의해 커넥팅 로드(110)는 전후로 왕복하여 이동할 수 있다. 상기 유압실린더는 일례로, 50톤 이상의 유압을 형성하는 유압실린더 일 수 있다. 유압실린더(120)에 의한 커넥팅 로드(110)의 왕복이동에 의해 커넥팅 로드(110)에 나사결합된 고정용 핀(12)은 유압실린더(120) 측으로 당겨질 수 있고, 반복된 작업을 통하여 고정용 핀(12)을 설비 표면(10)으로부터 분리시킬 수 있다.
한편, 유압실린더(120)에는 핀제거 장치(100)를 수직으로 이동시키기 위한 체인이 걸릴 수 있는 걸림부(126)가 마련된다. 따라서, 유압실린더(120)의 무게가 커서 작업자가 들어올리기 힘든 경우에, 상기 걸림부(126)에 체인을 연결하여 크레인 등을 이용하여 이동시킬 수 있다.
상기 핀제거 장치(100)는 핀제거 장치(100)가 설치되는 설비 표면(10)에 대하여 핀제거 장치(100)를 지지하기 위한 지지부와 스페이스 블록(130)을 포함할 수 있다. 상기 지지부는 판형상의 베이스판(140), 레벨조절 볼트(142a, 142b) 및 레벨조절 너트(144a, 144b)를 포함한다. 베이스판(140)의 중앙에는 커넥팅 로드(110)가 관통하는 개구부(149)가 형성되어 있고, 한 쌍의 레벨조절 볼트(142a, 142b)가 관통하여 결합될 수 있는 개구부(141)가 형성되어 있다. 개구부(141)의 내주면에는 상기 레벨조절 볼트(142a, 142b)가 나사결합될 수 있는 나사부가 형성된다.
레벨조절 볼트(142a, 142b)는 복수개가 마련될 수 있는데, 본 실시예에서는 한 쌍의 레벨조절 볼트(142a, 142b)가 마련되고, 도시된 바와 같이, 서로 이격된 위치, 예컨대 본 실시예에서는 사각형의 판형상인 베이스판(140)의 양 모서리에 결합된다. 만약, 4개의 레벨조절 볼트가 필요한 경우에는 베이스판(140)의 각 모서리에 결합될 수 있다. 각각의 레벨조절 너트(144a, 144b)를 레벨조절 볼트(142a, 142b)에 각각 나사결합 시킴으로써, 베이스판(140)에 대한 레벨조절 볼트(142a, 142b)의 결합위치를 조절할 수 있다. 따라서, 만약 설비 표면(10)이 평평하지 않고 곡면인 경우에도, 베이스판(140)에 대한 레벨조절 볼트(142a, 142b)의 결합위치를 개별적으로 조절함으로써, 베이스판(140)이 고정용 핀(12)의 연장방향에 수직하게 설치되도록 조정할 수 있다. 따라서, 베이스판(140)에 수직한 방향으로 커넥팅 로드에 힘을 전달함으로써, 고정용 핀(12)에 전달되는 유효힘을 극대화할 수 있다.
도 5를 참조하면, 고정용 핀(12)이 설치되는 표면과 접촉하는 레벨조절 볼트의 일단(146)은 볼록한 곡면형상을 가진다. 예컨대, 원자력 발전소와 같은 시설에서는, 설비 내부의 표면에 대한 손상을 최소화할 필요가 있다. 본 실시예에 따른 레벨조절 볼트의 일단(146)은 볼록한 형상을 가지기 때문에 설치 표면(10)에 대한 손상을 최소화 할 수 있다.
한편, 베이스판(140) 적어도 하나의 모서리(148)는 볼록한 곡면의 형상을 가진다. 만약 설비 표면(10)이 평평하지 않은 곡면이 경우, 베이스판(140)의 설치 시 하나 이상의 모서리(148)가 도 2에 도시된 바와 같이 설비 표면(10)에 접촉할 수 있다. 예컨대, 원자력 발전소와 같은 시설에서는, 설비 내부의 표면에 대한 손상을 최소화할 필요가 있는데, 본 실시예에 따른 베이스판(140)의 하나 이상의 모서리(148)는 볼록한 곡면 형상을 가지기 때문에, 설치 표면(10)과 접촉시에도 설치 표면(10)에 대한 손상을 최소화 할 수 있다.
스페이스 블록(130)은 유압실린더(120)와 베이스판(140) 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 유압실린더(120)의 일단과 베이스판(140) 사이에 설치된다. 스페이스 블록(130)은 원통형 형상으로 내부에 커넥팅 로드(110)가 관통할 수 있는 관통공(132)이 마련된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스페이스 블록(130)의 외경(d2)은 베이스판(140)의 개구부(149)의 직경(d1)보다 크고, 커넥팅 로드(110)의 외경(d3)은 베이스판(140)의 개구부(149)의 직경(d1)보다 작고, 스페이스 블록(130)의 관통공(132)에 삽입될 수 있는 크기이다. 이에 따라, 커넥팅 로드(110)가 베이스판(140)의 개구부(149) 내에서 왕복운동 시, 유압실린더(120)는 이동하지 않고 베이스판(140)에 대하여 지지될 수 있다. 또한, 스페이스 블록(130)에는 핀제거 장치(100)의 이동 시 크레인 등에 연결된 체인을 걸기 위한 걸림고리(137)가 마련되어, 핀제거 장치(100)를 용이하게 이동시킬 수 있다.
이하, 상술한 실시예에 따른 핀제거 장치의 작동 및 효과에 대해 설명하기로 한다.
작업자는 유압실린더(120)의 걸림부(126)와 스페이스 블록(130)의 걸림고리(137)에 크레인 등에 연결된 체인을 걸어 핀제거 장치(100)를 고정용 핀(12)이 설치된 위치로 이동시킨다. 이후, 고정용 핀(12)의 제1 나사부(13)와 커넥팅 로드(110)의 결합부(112)의 제2 나사부(114)를 나사결합 시킨다. 다음으로, 베이스판(140)에 대하여 커넥팅 로드(110)가 수직을 이루면서, 베이스판(140)이 설비 표면(10)에 대하여 지지되도록 레벨조절 볼트(142a, 142b) 및 레벨조절 너트(144a, 144b)를 조정한다. 이후에, 유압실린더(120)에 유압을 공급하여 커넥팅 로드(110)를 왕복으로 이동시키면서 고정용 핀(12)을 설비 표면(10)으로부터 분리 해체시킨다.
상술한 실시예에 따른 핀제거 장치에 따르면, 고정용 핀이 설치된 주위에 손상을 가하지 않으면서도 유압장치를 이용하여 고정용 핀을 신속하게 분해할 수 있다. 특히, 밸브시트 고정용 핀을 신속하게 제거하여 밸브시트 교체시간을 단축함으로써 발전소의 가동효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 원자력 발전소와 같이 설비의 표면에 손상을 최소화할 필요가 있는 곳에서도 표면손상을 최소화하면서 고정용 핀을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 고정용 핀의 설치 부위가 곡면인 경우에도 레벨조절 볼트를 이용하여 지지부의 수평조절을 용이하게 하고, 지지부에 대하여 수직한 방향으로 커넥팅 로드에 힘을 전달함으로써, 고정용 핀에 전달되는 유효힘을 극대화 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 설비 표면 12: 고정용 핀
13: 제1 나사부 100: 핀제거 장치
110: 커넥팅 로드 112: 핀결합부
114: 제2 나사부 120: 유압 실린더
122: 제1 유압라인 124: 제2 유압라인
126: 걸림부 130: 스페이스 블록
132: 관통공 140: 베이스판
142a, 142b: 레벨조절 볼트 144a, 144b: 레벨조절 너트
141, 149: 개구부

Claims (10)

  1. 설비에 고정된 고정핀에 결합되어 상기 고정핀을 제거하기 위한 핀제거 장치로서,
    일단에 상기 고정핀과 결합되는 핀결합부를 가지고, 막대 형상을 가지는 커넥팅 로드; 및
    상기 커넥팅 로드에 연결되어 유압에 의해 상기 커넥팅 로드를 왕복으로 이동시키는 유압실린더;를 포함하며,
    상기 고정핀의 길이방향으로 상기 고정핀을 제거하도록 상기 고정핀의 설치표면에 대하여 상기 핀제거 장치를 지지하는 지지부;를 더 포함하며,
    상기 지지부는,
    상기 커넥팅 로드가 관통하는 개구부를 갖는 베이스판;
    상기 베이스판을 관통하여 결합되고 상기 고정핀이 설치되는 표면에 대해 상기 베이스판을 지지하는 레벨조절 볼트; 및
    상기 베이스판에 대한 상기 레벨조절 볼트의 결합위치를 조절하도록, 상기 레벨조절 볼트에 체결되는 레벨조절 너트;를 포함하며,
    상기 유압실린더와 상기 베이스판 사이의 거리를 일정하게 유지하도록, 상기 유압실린더의 일단과 상기 베이스판 사이에 설치되고, 상기 커넥팅 로드가 관통할 수 있는 관통공을 갖는 스페이스 블록;을 더 포함하며,
    상기 베이스판의 개구부는 타원형으로 형성되되, 상기 스페이스 블록의 외경은 상기 개구부의 단축(직경)보다는 크고 상기 개구부의 장축보다는 작으며, 상기 유압실린더의 외경보다는 작도록 형성되며, 유압실린더의 작동간에 상기 베이스판을 기준으로 유압실린더의 위치를 지지하며 고정해 주는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정핀의 외주면에는 제1 나사부가 마련되어 있고,
    상기 고정핀과 결합되는 상기 핀결합부의 내주면에는 상기 제1 나사부와 결합되는 제2 나사부가 마련되는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀제거 장치를 수직으로 이동시키도록,
    상기 유압 실린더에는 체인을 걸기 위한 걸림부가 마련되는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 레벨조절 볼트는 복수개 마련되고, 상기 베이스판에 대해 서로 이격된 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.

  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정핀이 설치되는 표면과 접하는 상기 레벨조절 볼트의 일단은 볼록한 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스판의 하나 이상의 모서리는 볼록한 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀제거 장치를 수직으로 이동시키도록,
    상기 스페이스 블록에는 체인을 걸기 위한 걸림고리가 마련되는 것을 특징으로 하는 핀제거 장치.
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