KR101695074B1 - 가스 차단 밸브를 테스트하는 방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

내연 기관용 가스 차단 밸브를 테스트하는 방법이 개시되며, 상기 방법에 의해, 상기 밸브는 홀더(1)의 챔버 내에 배치되고, 폐쇄 상태에 있는 상기 밸브는 밸브 시트 및 밸브의 밀봉 링(6)이 폐쇄되었는지를 확인하기 위해 비가연성 가압 가스에 영향을 받는다. 또한 밸브의 개방 기능 및 폐쇄 기능이 점검된다.

Description

가스 차단 밸브를 테스트하는 방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 시스템{METHOD OF TESTING A GAS SHUT-DOWN VALVE AND A SYSTEM FOR EXERCISING THE METHOD}

본 발명은 밸브 시트에서 그리고 밸브를 둘러싸는 밀봉 링(sealing ring)에서의 누출에 대해 연소 기관용 가스 차단 밸브를 테스트하는 방법에 관한 것이다.

WO 9824014는 연료 분사 밸브를 가압 가스로 테스트하는 시스템을 개시하고 있다. 이러한 시스템은, 아무리 적은 누출도 용납할 수 없고 폭발을 유발할 수 있는 내연 기관용 가스 차단 밸브를 테스트하기에는 충분하지 않다.

가스 분사 밸브를 테스트하는 시스템이 또한 알려져 있다. 그러나 이 시스템은 만족스럽지 못하다.

마지막으로 GB 1285705는 밸브를 테스트하기 위한 장치를 개시하고 있다. 상기 밸브는 홀더 내에 배치되고, 밸브 시트가 폐쇄되었는지를 확인하기 위해, 비가연성 가압 가스에 영향을 받는 폐쇄 상태 내에 있다. 그러나 이 장치는 작동 중일 때 밀봉 링에 둘러싸인 밸브를 테스트하도록 설계되지 않다.

본 발명에 따르면, 둘러싸는 밀봉 링을 갖는 밸브가 홀더의 챔버 내에 배치됨으로써 상기 밀봉 링으로 인해 상기 챔버가 제 1 부분 및 밸브 시트를 포함하는 제 2 부분으로 분할되며, 폐쇄 상태에 있는 밸브는 가압 하의 비가연성 테스트 가스에 영향을 받고, 상기 테스트 가스는 챔버의 제 2 부분으로 공급된다. 그 결과, 상기 테스트 가스는 밸브 시트 및/또는 밀봉 링이 새는 경우 챔버의 제 1 부분으로 누출될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 테스트 가스는 대략 300 바의 압력으로 상기 챔버의 제 2 부분으로 공급되고, 상기 밸브의 나머지 부분은 상기 가스의 압력보다 높은 압력의 밀봉 오일을 공급받는다. 그 결과, 상기 테스트 가스가 밸브로 진입하는 것이 방지된다.

특별히 바람직한 실시형태에서, 상기 테스트 가스는 질소로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 밸브는 밸브로 공급되는 제어 오일에 의해 개방될 수 있다.

특별히 바람직한 실시형태에서, 상기 테스트 가스의 압력은 상기 제어 오일에 의해 구동되는 압축기에 의해 대략 300 바로 증가될 수 있다. 마지막으로, 본 발명에 따르면, 상기 챔버의 제 2 부분으로 테스트 가스가 공급되는 동안 밸브 시트 및/또는 밸브의 밀봉 링을 통해 누출되는 가스는, 액체를 포함하는 별도의 용기에 연결된 가스 배출관에 연결된 챔버의 제 1 부분을 통해 검출될 수 있다.

본 발명은 또한 내부에 밸브가 배치될 수 있는 챔버를 갖는 홀더를 포함하는, 연소 기관용 차단 밸브를 테스트하는 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은 밸브에 밀봉 오일을 공급하기 위한 유닛, 밸브에 제어 오일을 공급하기 위한 유닛, 홀더에 테스트 가스를 공급하기 위한 유닛, 및 밸브 시트 및/또는 밀봉 링에서의 누출에 대해 밸브를 테스트하기 위한 유닛을 더 포함한다. 그 결과, 상기 밸브는 밸브가 작동될 때의 상황에 상응하는 상황에서 테스트될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조로 다음에서 설명될 것이다.
도 1은 가스 차단 밸브를 테스트하는 시스템을 도시하고;
도 2는 상부에서 바라본, 내부에 차단 밸브가 배치되는 홀더를 도시하고;
도 3a는 A-A 선을 따라 바라본, 홀더 내에 배치된 밸브의 단면도이고;
도 3b는 B-B 선을 따라 바라본, 홀더 내에 배치된 밸브의 단면도이고;
도 4는 상부에서 바라본 홀더이며, 점선으로 나타낸, 제어 오일 및 밀봉 오일을 공급하기 위한 채널들을 도시하고;
도 5는 제어 오일의 공급을 도시한 밸브이고;
도 6은 밸브의 개방을 제어하도록 제어 오일에 영향을 받는 슬라이드 및 내부에 상기 슬라이드가 배치될 수 있는 몸체를 도시하며;
도 7은 내부에 차단 밸브가 배치되는 홀더의 사시도이다.

2행정 엔진과 같은 연소 기관용 가스 차단 밸브는 누출이 있는 경우 폭발성 가스의 누출을 유발할 수 있다는 사실로 인해 정기적으로 그리고 자주 점검되어야 한다. 밸브의 개방 기능 및 폐쇄 기능도 또한 점검되어야 한다.

도 1은 가스 차단 밸브를 테스트하는, 본 발명에 따른 시스템을 도시한다. 상기 시스템은 테스트될 밸브를 위한 홀더(1)를 포함한다. 상기 밸브와 함께 있는 홀더(1)는 도 3a 및 도 3b에 상세하게 도시되어 있다. 탑 피스(top piece; 3)가 밸브 위에 배치되며, 밀봉 오일과 제어 오일은 상기 탑 피스(3)를 통해 밸브로 공급된다.

내부에 밸브가 배치되는 상기 홀더(1)는, 도 3a 및 도 3b에서, 두 개의 실질적으로 원통형인 공동, 즉 비교적 큰 직경의 상부 공동 및 실질적으로 작은 직경의 챔버로도 지칭되는 하부 공동을 포함한다. 상기 밸브의 몸체(4)는 비교적 큰 직경의 상부 및 실질적으로 홀더(1) 내의 상기 공동의 직경에 대응하는 상당히 작은 직경의 하부를 갖는다. 상기 밸브의 하부는 밀봉 링(6)에 의해 둘러싸임으로써, 상기 밸브의 하부가 홀더(1) 내의 하부 공동의 내면에 억지 끼워 맞춰진다. 이 밀봉 링(6)은 하부 공동(챔버)을 제 1 부분 및 제 2 부분으로 분할한다. 상기 밸브의 하부 내에는, 상기 홀더(1)의 하부 공동의 제 2 부분에 연결되는 몇 개의 측면 개구부(7)가 있다. 상기 밸브의 하부에는, 홀더의 하부 공동의 제 1 부분으로 이어지는 개구부가 있다. 이 개구부는 일반적으로 밸브 로드(valve rod)에 연결된 디스크 밸브(9)에 의해 폐쇄된다. 상기 밸브 로드의 최상부는 압축 스프링(11)에 의해 둘러싸이고 이 압축 스프링의 영향을 받음으로써 상기 밸브 로드가 위쪽으로 가압되고, 상기 디스크 밸브(9)는 상기 개구부를 폐쇄한다. 상기 밸브 로드는, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스크 형성부(13a)로 둘러싸인 로드 형상부의 형태인, 상부에 배치된 슬라이드(13)에 연결된다. 이 디스크 형성부(13a)는 몸체(14)의 공동 내에서 상하로 이동할 수 있으며, 로드 형성 몸체의 로드 형성부의 상부는 상기 몸체(14)를 통해 상부로 안내된다.

상기 슬라이드(13)는, 가압 제어 오일을, 탑 피스(3) 내의 채널(16)을 통해, 슬라이드(13)를 둘러싸는 몸체(14)의 상면으로 그리고 여기서부터 몸체(14)의 상면 내의 작은 홈(14a)을 통해 슬라이드(13)의 로드 형성부의 상부(피스톤 B)로 인가함으로써, 아래쪽 방향으로 이동할 수 있다. 상기 슬라이드(13)를 둘러싸는 몸체(14)는 그 자체가 피스톤(피스톤 A)의 역할을 한다. 제어 오일을 인가함으로써, 오일 압력은 피스톤 A 및 피스톤 B를 동시에 작동시킨다. 제어 오일은 피스톤 A의 상면 내의 홈(14a)을 통해 피스톤 A의 하면에서 중앙으로 흐르며, 여기에서부터 제어 오일은 피스톤 B를 향해 상부로 안내된다. 그 결과, 비교적 큰 면적에서 압력이 있다(피스톤 A). 그 결과, 디스크 밸브(9)는 디스크 밸브(9)에서의 가스 압력을 극복함으로써 개방된다. 그러나, 피스톤 A는 피스톤 A의 하면이 아랫면에 접촉하기 전에 대략 0.5 mm의 짧은 하향 이동을 갖는다. 의도된 대로 작동하기 위해, 피스톤 A는 밀봉 링(14b)에 의해 둘러싸여야 한다. 피스톤 A의 이동이 정지될 때, 피스톤 B는 가스 밸브를 개방함으로써 계속되며, 가스 밸브는 피스톤 A 내의 공동의 하부에서 피스톤 B의 대략 10 mm의 이동이 정지될 때 완전히 개방된다. 상기 가스 밸브를 개방된 상태로 유지하기 위해서는, 피스톤 B에서의 압력이 스프링(11)의 압력을 극복해야만 하기 때문에, 피스톤 B에서의 압력부는 본질적으로 작다. 제어 오일의 공급은 제어 오일을 공급하기 위한 파이프 내의 슬라이드 밸브(25)에 의해 제어된다.

전술한 바와 같이, 또한 일반적으로 적어도 30 바의 압력으로 N2를 포함하는 가스 용기(30)로부터 테스트 가스를 공급하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 홀더(3)의 하부에 개구부(17)가 있다. 다른 테스트 가스가 또한 사용될 수 있다. 압력을 증가시키기 위한 압축기(29)를 통해, 테스트 가스는 홀더의 하부 챔버의 제 2 부분으로 안내된다. 디스크 밸브(9)의 밸브 시트 및/또는 밀봉 링(6)에서 누출이 있는 경우, 테스트 가스는 개구부(40)를 통해 상기 홀더의 하부 챔버의 제 1 부분으로 누출될 것이다. 이 개구부(40)는 액체를 포함하는 용기(21)에 연결된 호스(20)로 이어진다. 따라서, 테스트 가스의 배출이 있는 경우 용기(21) 내의 거품에 의해 이러한 배출을 볼 수 있을 것이다.

홀더(1)의 모든 부분은 볼트(41)에 의해 함께 유지되는 플랜지(42)에 고정된다.

홀더(1) 내의 밸브의 배치는, 일반적으로 2행정 엔진인 연소 기관 내의 배치에 해당한다. 도 1은 가스 차단 밸브를 테스트하는 전체 시스템을 도시하고 있다. 두 개의 공동을 갖는 홀더(1)뿐만 아니라, 상기 시스템은 또한, 예를 들어 340 바인, 테스트 가스의 압력보다 높은 압력으로 탱크(27)로부터 밀봉 오일을 공급하기 위한 파이프를 포함한다. 밀봉 오일은 개구부(22)를 통해 공급되며, 밀봉 오일의 높은 압력의 목적은 테스트 가스가 밸브에 진입하는 것을 방지하기 위한 것이다. 도면은 또한 예를 들어 300 바의 압력으로 탱크(27)로부터 개구부(23)로 제어 오일을 공급하기 위한 파이프를 도시한다. 제어 오일의 공급은 파이프 내의 전기 제어 슬라이드 밸브(25)에 의해 제어된다. 밀봉 오일 및 제어 오일은 관을 통해 개구부(26)에서 탱크(27)로 복귀하며, 여기서부터 오일은 홀더(1)로 복귀한다. 일부 공기 구동 펌프(31, 32)가 제어 오일 및 밀봉 오일의 압력을 적절한 값으로 증가시키기 위해 구성된다.

특별히 바람직한 실시형태에서, 상기 테스트 가스의 압력은 가스를 공급하기 위한 파이프 내의 압축기(29)에 의해 대략 300 바로 증가된다.

사용 전에 상기 홀더의 챔버 내의 잔존 산소를 제거하기 위해 비가연성 가압 테스트 가스에 의해 환기가 이루어지는데, 이와 같은 잔존 산소는 폭발을 일으킬 수 있다.

Claims (7)

1. 밸브 시트 그리고 밸브를 둘러싸는 밀봉 링(6)에서의 누출에 대해 연소 기관용 가스 차단 밸브를 테스트하는 방법에 있어서, 상기 둘러싸는 밀봉 링을 갖춘 밸브가 홀더(1)의 챔버 내에 배치됨으로써 상기 챔버는 제 1 부분과 밸브 시트를 포함하는 제 2 부분으로 분할되며, 폐쇄 상태에 있는 상기 밸브는 가압 하의 비가연성 테스트 가스에 의해 영향을 받고, 상기 테스트 가스는 상기 챔버의 제 2 부분으로 공급되며, 상기 밸브의 나머지 부분에는 상기 가스의 압력보다 높은 압력의 밀봉 오일이 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 테스트 가스는 300 바의 압력으로 상기 챔버의 제 2 부분으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 내부에 밸브가 배치될 수 있는 챔버를 갖는 홀더(1)를 포함하는, 연소 기관용 차단 밸브를 테스트하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은 밸브에 밀봉 오일을 공급하기 위한 유닛, 밸브에 제어 오일을 공급하기 위한 유닛, 홀더(1)에 테스트 가스를 공급하기 위한 유닛, 및 홀더로부터 가스 누출이 있는 경우 이를 관찰함으로써 밸브 시트, 밀봉 링(6), 또는 양자 모두에서의 누출에 대해 밸브를 테스트하기 위한 유닛을 더 포함하고,
   상기 밀봉 오일은 상기 테스트 가스가 밸브로 진입하는 것을 방지하기 위해 공급되는 것을 특징으로 하는 시스템.

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