KR101651052B1 - 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리 - Google Patents

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KR101651052B1
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sealing
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end cap
groove
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KR1020160000229A
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강재혁
윤희철
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한전케이피에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리를 제공한다.
상기 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리는, 내부에 중공부가 형성된 원통형의 실린더본체와, 상기 실린더본체의 양 단부에 결합되며, 상기 실린더본체의 단부가 삽입되는 결합홈을 구비하는 엔드캡과, 상기 엔드캡의 결합홈 내측면에 형성된 제1실링홈에 삽입되는 제1오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 내주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 내측면 사이를 밀봉하는 제1실링부와, 상기 실린더본체의 단부의 외측 모서리에 형성된 제2실링홈에 삽입되는 제2오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 외주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 외측면 사이를 밀봉하는 제2실링부를 포함하고, 상기 제2실링부는, 상기 실린더본체의 제2실링홈에 삽입되되, 상기 제2오링을 기준으로 유압이 작용하는 측의 반대측에 설치되는 제2백업링을 더 포함할 수 있다.

Description

터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리{HYDRAULIC ACTUATOR CYLINDER ASSEMBLY OF TURBINE VALVE}
본 발명은 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 밀봉력이 향상된 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발전소의 터빈밸브의 유압액추에이터를 구성하는 한 요소로서, 원통형의 실린더(20)와, 실린더(20) 양단에 결합되는 로드엔드캡(31)과, 로어엔드캡(33)으로 이루어질 수 있다.
도 3에는 종래 대한민국 등록특허 제10-0863191호에 개시된 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리(10)의 부분단면도가 도시된다. 종래 특허는, 도시된 바와 같이, 실린더(20)의 상단부 및 하단부에 도브테일 형상의 홈(h1)을 형성하고 오링(O)을 장착한다.
그러나, 종래 특허에 의하면, 실린더(10)의 단부 단면에 도브테일의 경사진 형상의 가공이 힘들고, 가공에 대한 검사가 힘든 문제가 있다.
또한, 도브테일의 홈(h1)을 가공하기 어려우므로, 도브테일 형상의 홈(h1)과 오링(O)과의 충진률을 맞추기 어려워, 오링(O)이 홈(H)으로부터 돌출되거나 손상되는 문제가 발생한다.
그리고, 실린더의 폭(W1)이 로드엔드캡(31)이나 로어엔드캡(33)의 실린더(20)가 안착되는 홈(H)의 폭(W2)에 비해 작은 경우가 많고, 종래 특허는 오링(O)이 실린더(10)의 내측과 하측에 구비되어 실린더(10)를 가압하게 되므로, 실린더어셈블리(10)의 조립시에 오링이 실린더를 내측에서만 편측지지하게 되어 실린더의 동심도가 맞지 않을 수 있다. 이에 따라, 조립시 실린더(10)의 중심축이 변할 수 있고, 정비시에 동심도를 조정하기 위한 작업이 용이하지 않아 문제가 된다.
대한민국 등록특허 제10-0863191호(2008.10.13. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적은, 밀봉재의 손상을 최소화하고 실린더어셈블리를 안정적으로 설치하며 밀봉력을 향상시키는 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 내부에 중공부가 형성된 원통형의 실린더본체와, 상기 실린더본체의 양 단부에 결합되며, 상기 실린더본체의 단부가 삽입되는 결합홈을 구비하는 엔드캡과, 상기 엔드캡의 결합홈 내측면에 형성된 제1실링홈에 삽입되는 제1오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 내주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 내측면 사이를 밀봉하는 제1실링부와, 상기 실린더본체의 단부의 외측 모서리에 형성된 제2실링홈에 삽입되는 제2오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 외주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 외측면 사이를 밀봉하는 제2실링부를 포함하고, 상기 제2실링부는, 상기 실린더본체의 제2실링홈에 삽입되되, 상기 제2오링을 기준으로 유압이 작용하는 측의 반대측에 설치되는 제2백업링을 더 포함하는 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리를 제공한다.
바람직하게, 상기 제1실링부는, 상기 제1오링의 돌출을 방지하도록, 상기 제1실링홈에 삽입되는 제1백업링을 포함할 수 있다.
삭제
바람직하게, 상기 제1백업링은, PTFE 재질로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 제2백업링은 PTFE 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리를 이용하면, 제2실링홈이 실린더본체의 단부 외측 모서리에 형성됨으로써, 오링의 손상을 방지할 수 있고, 실린더어셈블리를 안정적으로 설치할 수 있으며, 밀봉력을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 터빈밸브 유압액추에이터의 분해사시도이다.
도 2는 종래 터빈밸브 유압액추에이터의 실린더어셈블리의 결합사시도이다.
도 3은 도 2의 "A"부분의 부분단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 터빈밸브 유압액추에이터의 실린더어셈블리의 부분단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 적용되는 실린더본체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 적용되는 로드엔드캡의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 적용되는 로어엔드캡의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 적용되는 제2실링부의 작동을 설명하는 도 4의 "B"부분의 부분단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 4 내지 도 7에 도시된 실시예에 의하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리(100)는, 실린더본체(110)와, 엔드캡(130)과, 제1실링부(150) 및 제2실링부(170)로 이루어질 수 있다.
도 4 및 5에 도시된 실시예를 참조하면, 실린더본체(110)는, 내부에 중공부가 형성되며, 원통형으로 이루어질 수 있다. 그리고, 실린더본체(110)의 중공부에는 실린더피스톤(미도시)이 상하 운동가능하게 구비될 수 있다. 그리고, 실린더본체(110)는 단부(111)에는 후술하는 제2실링부(150)를 장착하기 위한 제2실링홈(113)이 마련되어 있다.
도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 엔드캡(130)은, 실린더본체(110)의 양 단부(111)에 결합되며, 실린더본체(110)의 단부(111)가 삽입되는 결합홈(131)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 엔드캡(130)은, 실린더본체(110)의 상단에 결합되는 로드엔드캡(130a)과 실린더본체(110)의 하단에 결합되는 로어엔드캡(130b)을 포함할 수 있다. 그리고, 로드엔드캡(130a)과 로어엔드캡(130b)은, 실린더본체(110)의 단부(111)가 삽입되도록 실린더본체(110)의 단면 형상에 대응되는 형상의 결합홈(131)이 형성될 수 있다. 도 6은 결합홈(131)이 형성된 로드엔드캡(130a)의 하면을 나타내는 사시도이고, 도 7은 결합홈(131)이 형성된 로어엔드캡(130b)의 상면을 나타내는 사시도이다.
한편, 도 4, 도 6, 도 7에 도시된 실시예와 같이, 엔드캡(130)은 결합홈(131)의 내측면에 제1실링홈(133)이 형성될 수 있다. 그리고, 제1실링홈(133)에는 제1실링부(150)가 형성될 수 있다.
제1실링부(150)는 제1오링(151)과 제1백업링(153)을 포함할 수 있다.
제1오링(151)은 제1실링홈(133)에 삽입되며, 탄성을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 제1오링(151)은 제1실링홈(133)에 삽입되어, 실린더본체(110)와 엔드캡(130)의 조립시에 탄성력에 의해 압축됨으로써, 실린더본체(110)의 내주면과 엔드캡(130) 결합홈(131)의 내측면 사이를 밀봉할 수 있다.
이때, 제1오링(151)의 재질은 탄성력을 가지고 압축되어 밀봉력을 향상시킬수 있으면 다양한 재질의 적용이 가능하며, 예를 들어 엘라스토머(Elastomer) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1백업링(153)은 제1오링(151)과 함께, 제1실링홈(133)에 삽입될 수 있다. 그리고 더욱 바람직하게, 도 4에 도시된 실시예와 같이, 제1백업링(153)은, 제1오링(151)을 기준으로 유압이 작용하는 측의 반대측에 설치될 수 있다. 즉, 제1백업링(153)은, 실린더본체(110)의 상단에 구비되는 경우에는 제1오링(151)의 상측에 구비되며, 실린더본체(110)의 하단에 구비되는 경우에는 제1오링(151)의 하측에 구비될 수 있다.
이에 따라, 제1백업링(153)은 제1오링(151)의 돌출을 방지하면서, 제1오링(151)의 변형에 의해 틈새가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 도 4와 도 5에 도시된 실시예와 같이, 실린더본체(110)는 단부(111)의 외측 모서리에 제2실링홈(113)이 형성될 수 있다. 그리고, 제2실링홈(113)에는 제2실링부(170)가 형성될 수 있다.
제2실링부(170)는, 제2오링(171)과 제2백업링(173)을 포함할 수 있다.
제2오링(171)은 제2실링홈(113)에 삽입되며, 제1오링(151)과 마찬가지로 탄성을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 제2오링(171)은 제2실링홈(113)에 삽입되어 실린더본체(110)와 엔드캡(130)의 조립시에 탄성력에 의해 압축됨으로써, 실린더본체(110)의 외주면과 엔드캡(130) 결합홈(131)의 외측면 사이를 밀봉할 수 있다.
한편, 제2백업링(173)은 제2오링(171)과 함께, 제2실링홈(113)에 삽입될 수 있다. 그리고, 더욱 바람직하게, 도 4에 도시된 실시예와 같이, 제2백업링(173)은, 제2오링(171)을 기준으로 유압이 작용하는 측의 반대측에 설치될 수 있다.
즉, 제2백업링(173)은, 실린더본체(110)의 상단부 외측 모서리에 구비되는 경우에는 제2오링(171)의 하측에 장착되고, 실린더본체(110)의 하단부 외측 모서리에 구비되는 경우에는 제2오링(171)의 상측에 장착될 수 있다.
이에 따라, 제2백업링(173)은 제2오링(171)의 돌출을 방지하는 효과를 제공한다. 또한, 제2오링(171)을 가압함으로써 제2오링(171)의 변형에 의해 제2실링부(170)에 틈새가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
이때, 제1백업링(153)과 제2백업링(173)은 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1백업링(153)과 제2백업링(173)은 PTFE 재질이 가지는 낮은 마찰계수와 소정의 탄성력에 의해 실린더본체(110)와 엔드캡(130) 사이를 효과적으로 밀폐할 수 있다.
다만, 제1백업링(153)과 제2백업링(173)의 재질은 상기한 바와 같은 PTFE 재질에 한정하는 것을 아니며, 실린더본체(110)와 엔드캡(130) 사이를 밀폐할 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 의한 터빈밸브의 유압액추에이터 실린더어셈블리(100)는, 제2실링홈(113)이 실린더본체(110)의 단부(111) 외측 모서리에 형성됨으로써, 종래 제2실링홈(113)이 단부(111) 중앙에 가공되는 경우에 비해, 제2실링홈(113)의 가공이 용이한 이점이 있다.
이에 따라, 제2실링홈(113)의 충진율이 충분하게 되므로 제2오링(171)이 손상되거나 돌출되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실린더본체(110)와 엔드캡(130)의 조립시에, 제2실링부(170)가 실린더본체(110)의 외측에서 실린더본체(110)를 가압하게 된다. 이에 따라, 실린더본체(110)는 제1실링부(150)와 제2실링부(170)에 의해 내부와 외부에서 압축력이 작용하게 되므로, 조립시에 실린더본체(110)의 중심축이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실린더본체(110)의 중심축과 실린더어셈블리(100)의 기준축심과의 오차를 최소화하여, 편심운동이 방지되므로, 유압액추에이터의 정밀도를 더욱 향상시키고, 시스템을 안정적으로 작동시키는 효과를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실린더어셈블리(100)는, 제2실링부(170)가 실린더본체(110)의 단부(111) 외측 모서리에 구비됨으로써, 실린더본체(110) 내부에 작동유에 의한 압력(P)이 작용하는 경우에 밀봉력을 더욱 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시된 실시예를 참조하여, 제2실링부(170)에 구비된 제2오링(171)의 밀봉작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2오링(171)은, 실린더본체(110)와 엔드캡(130)의 조립시에, 결합홈(131)의 외측과 실린더본체(110)의 단부(111) 외측 모서리에 구비된 제2실링홈(113)에 설치될 수 있다.
이 후, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 실린더본체(110)와 엔드캡(130)이 밀착되게 조립되면, 제2오링(171)이 탄성력에 의해 압축됨으로써 실린더본체(110)와 엔드캡(130)사이를 밀봉할 수 있다.
다음으로, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 유압액추에이터 시스템이 작동하여, 제2실링부(170)에 실린더본체(110)의 내부의 작동유에 의한 압력(P)이 작용하면, 제2오링(171)은 압력(P)이 작용하는 반대방향으로 압축되면서 엔드캡(130)의 결합홈(131) 외측면으로 더욱 밀착되어 실린더본체(110)와 엔드캡(130) 사이의 밀봉력을 더욱 향상될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리를 이용하면, 제2실링홈이 실린더본체의 단부 외측 모서리에 형성됨으로써, 오링의 손상을 방지할 수 있고, 실린더어셈블리를 안정적으로 설치할 수 있으며, 밀봉력을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100 : 터빈밸브 유압액추에이터의 실린더어셈블리
110 : 실린더본체 113 : 제2실링홈
130 : 엔드캡 131 : 결합홈
133 : 제1실링홈 150 : 제1실링부
151 : 제1오링 153 : 제1백업링
170 : 제2실링부 171 : 제2오링
173 : 제2백업링

Claims (5)

  1. 내부에 중공부가 형성된 원통형의 실린더본체와,
    상기 실린더본체의 양 단부에 결합되며, 상기 실린더본체의 단부가 삽입되는 결합홈을 구비하는 엔드캡과,
    상기 엔드캡의 결합홈 내측면에 형성된 제1실링홈에 삽입되는 제1오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 내주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 내측면 사이를 밀봉하는 제1실링부와,
    상기 실린더본체의 단부의 외측 모서리에 형성된 제2실링홈에 삽입되는 제2오링을 구비하여, 상기 실린더본체의 외주면과 상기 엔드캡의 결합홈의 외측면 사이를 밀봉하는 제2실링부를 포함하고,
    상기 제2실링부는, 상기 실린더본체의 제2실링홈에 삽입되되, 상기 제2오링을 기준으로 유압이 작용하는 측의 반대측에 설치되는 제2백업링을 더 포함하는 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1실링부는, 상기 제1오링의 돌출을 방지하도록, 상기 제1실링홈에 삽입되는 제1백업링을 포함하는 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1백업링은, PTFE 재질로 이루어진 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2백업링은 PTFE 재질로 이루어진 터빈밸브 유압액추에이터 실린더어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02117404U (ko) * 1989-03-08 1990-09-20
KR100863191B1 (ko) 2008-04-01 2008-10-13 주식회사 에네스코 발전소 터빈밸브 유압엑츄에이터 실린더어셈블리
JP2014219038A (ja) * 2013-05-07 2014-11-20 Smc株式会社 流体圧シリンダ

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