KR101877435B1 - Bellows assembly with added convolution and Method for making the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 딸림 컨볼루션으로 응력을 감소시키고 피로 수명을 증가시킨 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bellows assembly having a conformal convolution and a method of manufacturing the bellows assembly. And more particularly to a bellows assembly having a conformal convolution with reduced stress and increased fatigue life with conformal convolution and a method of manufacturing the same.
벨로즈는 기계적인 연결이 필요한 부위에 광범위하게 사용된다.The bellows is used extensively in areas requiring mechanical connection.
특히, 선박엔진용 벨로즈는 파이프 간 신축성을 제공하는 컨볼루션(convolution)과, 컨볼루션의 양단에 결합되어 파이프와 연결하는 플랜지로 구성된다.In particular, the bellows for a marine engine consists of a convolution that provides stretch-to-pipe flexibility and a flange that connects to the pipe at both ends of the convolution.
벨로즈는 파이프 간에 신축성을 제공하기 위한 것이므로 컨볼루션의 수가 많은 것이 일반적으로 응력감소에 도움이 되나, 선박엔진에 적용시 부위마다 허용길이가 정해져 있어 무한히 컨볼루션의 개수를 늘릴 수는 없다. Since the bellows is intended to provide elasticity between the pipes, a large number of convolutions generally helps to reduce the stress, but the allowable length is determined for each part when applied to a marine engine, so that the number of convolutions can not be increased infinitely.
한편, 벨로즈는 장시간 선박엔진의 구동에 견디는 피로수명이 중요한 인자이다. 벨로즈의 피로수명은 외부적인 요소인 운전압력과 온도, 내부적인 요소인 벨로즈 재료, 벨로즈 두께, 컨볼루션의 산의 피치, 산의 높이와 형상 등 여러 가지 요소에 의해 영향을 받는다.On the other hand, the bellows is an important factor in fatigue life that can withstand the operation of the ship engine for a long time. The fatigue life of the bellows is influenced by various factors such as external factors such as operating pressure and temperature, internal bellows material, bellows thickness, pitch of the acid of the convolution, height and shape of the mountain.
벨로즈의 피로수명을 향상시키기 위해서는 벨로즈에 가해지는 응력을 감소시켜야 하고, 이를 위해 컨볼루션의 개수와 플랜지와의 연결부위 설계가 중요하다. In order to improve the fatigue life of the bellows, it is necessary to reduce the stress applied to the bellows. For this purpose, it is important to design the number of convolutions and the connection with the flange.
도 1을 참조하면, 일반적으로 벨로즈(2)와 플랜지(6)의 용접부위는 벨로즈(2)의 양단면을 평판 형태(4)로 성형하고, 이를 플랜지(6)의 내주면(8)에 용접하는 형태로 구성되어 있다. 이러한 방식에 의하면 용접의 편의성은 있으나, 벨로즈의 평판 부위는 응력 감소에 아무런 기여를 하지 못하고 공간만 차지하게 되므로 피로수명 개선에 도움을 주지 못하는 한계가 있다. 1, generally, the welded portions of the
선행기술문헌 : KR등록특허공보 제1595859호(2016.2.19.공고)Prior Art Document: KR Patent Registration No. 1595859 (issued on February 19, 2016)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 응력을 감소시키고 피로 수명을 확보할 수 있는 벨로즈와 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bellows and a method of manufacturing the bellows which can reduce stress and ensure fatigue life.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체는 복수개의 메인 컨볼루션(convolution)이 주기를 이루어 반복되고, 양단에는 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1피치(pitch) 대비 1/4 피치에 해당하는 딸림 컨볼루션을 구비하는 벨로즈; 및 벨로즈의 양단에 결합되는 한 쌍의 플랜지(flange)를 포함한다.In order to achieve the above object, a bellows assembly having an adaptive convolution according to the present invention, which is devised to achieve the above object, has a structure in which a plurality of main convolutions are repeated in cycles, A bellows having a conforming convolution corresponding to a quarter pitch relative to the bellows; And a pair of flanges coupled to opposite ends of the bellows.
또한, 벨로즈와 마주보는 플랜지의 내측면에는 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합하는 결합홈이 형성되고, 딸림 컨볼루션의 진폭은 인접한 메인 컨볼루션의 진폭보다 작으며, 딸림 컨볼루션의 가장자리에는 단면이 후크(hook) 형상을 취하는 후크부를 구비하고, 플랜지의 결합홈은 딸림 컨볼루션의 후크부가 걸려 서로 맞물리는 걸이를 구비하며, 플랜지의 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부를 포함하고, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이가 구비될 수 있다.Further, an inner side surface of the flange facing the bellows is formed with an engaging groove into which an edge of the adaptive convolution is inserted and welded. The amplitude of the adaptive convolution is smaller than the amplitude of the adjacent main convolution. Wherein the engaging groove of the flange has a hook which engages with the hook of the adjoining convolution and the engaging groove of the flange has a depth in the flange thickness direction And a semicircular portion having a semicircular shape in cross section so as to be closer to the center of the flange and connected to the lower end of the triangular portion, A hook may be provided.
본 발명에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 제조방법은 (a) 최종 완성품에서 벨로즈의 컨볼루션 설계 피치 기준 1.5 ~ 2.5배의 피치를 갖도록 컨볼루션을 성형하는 단계; (b) 주기를 이루어 반복되는 복수개의 메인 컨볼루션의 양단에 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1 피치 대비 1/4 피치에 해당하는 딸림 컨볼루션이 위치하도록 절단하는 단계; (c) 한 쌍의 플랜지의 내측면에 각각 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합할 결합홈을 가공하되, 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부와, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이를 포함하도록 가공하는 단계; (d) 딸림 컨볼루션에 후크부를 형성하고, 후크부가 플랜지의 결합홈에 걸리도록 벨로즈의 양단에 플랜지를 조립하는 단계; (e) 벨로즈의 양단 후크부를 플랜지의 결합홈에 용접하는 단계; 및 (f) 벨로즈를 설계피치로 압축하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a bellows assembly having an adaptive convolution according to the present invention includes the steps of: (a) forming a convolution to have a pitch of 1.5 to 2.5 times the pitch of the bellows's convolution design in the final product; (b) truncating a plurality of main convolutions repeated in a period so that a corresponding convolution corresponding to a pitch of 1/4 of a pitch corresponding to a period of the main convolution is located; (c) machining the joint groove to be welded by inserting the edge of the conformal convolution on the inner surface of the pair of flanges, wherein the engagement groove has a conical shape in cross section so that the depth in the flange thickness direction becomes deeper toward the center of the flange A semicircular portion connected to the lower end of the triangular portion and having a semicircular shape in cross section so as to be closer to and away from the center of the flange, and a stepped portion including an end portion not connected to the triangular portion, ; (d) assembling a flange at both ends of the bellows to form hooks in the conforming convolution and hooking the coupling portions of the hooks to the flanges; (e) welding both end hook portions of the bellows to the engagement grooves of the flange; And (f) compressing the bellows to a design pitch.
본 발명에 의하면 복수개의 컨볼루션을 갖는 벨로즈의 양측 단부에 딸림 컨볼루션을 형성함으로써 응력을 감소시키고 피로 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the stress and increase the fatigue life by forming a conformal convolution at both side ends of the bellows having a plurality of convolutions.
또한, 본 발명에 의하면 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈를 성형하되 설계 피치 보다 큰 길이로 성형한 후 벨로즈의 결합홈에 조립 및 용접하고, 설계 피치대로 벨로즈를 압축하는 방식으로 제조함으로써, 제조공정이 간소화되는 효과가 있다.According to the present invention, a bellows having a conformal convolution is formed, the bellows is formed into a length greater than the design pitch, and then the bellows is assembled and welded to the bell groove of the bellows and the bellows is compressed at a designed pitch. The process is simplified.
도 1은 일반적인 벨로즈 조립체의 부분절개 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 부분절개 단면도,
도 3은 도 2와 같이 압축하기 전의 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 부분절개 단면도,
도 4는 도 3에서 벨로즈 부분만을 도시한 도면,
도 5는 도 2에서 벨로즈의 딸림 컨볼루션과 플랜지의 결합홈을 확대 도시한 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a partial cross-sectional view of a typical bellows assembly,
FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional view of a bellows assembly with successive convolution according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 is a partially cutaway cross-sectional view of a bellows assembly having a driven convolution before compression as in FIG. 2,
Fig. 4 is a view showing only the bellows portion in Fig. 3,
Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view of the coupling concavity of the bellows and the coupling groove of the flange in Fig. 2,
Figures 6 and 7 are photographs of a bellows assembly having a conforming convolution according to one embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.
벨로즈(bellows)는 복수개의 컨볼루션을 포함한 주름진 부분만 지칭하기도 하고, 플랜지까지 결합된 전체를 지칭하기도 한다. 이하에서는 혼동을 피하기 위해 '벨로즈'는 플랜지가 결합되지 않은 주름진 부분만 일컫는 것으로 사용하고, 플랜지가 결합된 벨로즈는 '벨로즈 조립체'로 명명하기로 한다.The bellows may refer to a corrugated portion including a plurality of convolutions, and may also refer to the whole joined to the flange. Hereinbelow, in order to avoid confusion, 'bellows' is used to refer only to the corrugated portion where the flange is not joined, and the bellows with the flange is referred to as the 'bellows assembly'.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 부분절개 단면도이고, 도 3은 도 2와 같이 압축하기 전의 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 부분절개 단면도이며, 도 4는 도 3에서 벨로즈 부분만을 도시한 도면이다. 도 5는 도 2에서 벨로즈의 딸림 컨볼루션과 플랜지의 결합홈을 확대 도시한 단면도이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 사진이다. FIG. 2 is a partial cutaway cross-sectional view of a bellows assembly having a conforming convolution according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a partial cutaway cross-sectional view of a bellows assembly having successive convolutions prior to compression, 4 is a view showing only the bellows portion in Fig. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the coupling groove of the bellows and the flange in FIG. 2. FIG. Figures 6 and 7 are photographs of a bellows assembly having a conforming convolution according to one embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체는, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 벨로즈(102)와 플랜지(110)를 포함하여 이루어진다.A bellows assembly having a conformal convolution according to an embodiment of the present invention includes a
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에서 플랜지는 벨로즈보다 큰 외경을 가져 복수개의 메인 컨볼루션과 딸림 컨볼루션이 이루는 벨로즈 원통보다 플랜지가 돌출된 형태이며, 벨로즈의 양단은 플랜지의 외주면이 아닌 내측면에 연결되는 구조이다.
벨로즈(102)는 주름진 형상을 갖는 메인 컨볼루션(104)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 메인 컨볼루션(104)은 복수개가 주기를 이루어 반복 형성된다. 메인 컨볼루션(104)의 주기는 산에서 산까지, 혹은 골에서 골까지의 거리, 또는 특정 지점에서 바로 다음에 동일한 지점이 나타날 때까지의 거리를 말하며, 1 피치(pitch)로 정의한다. 5 and 6, in the present invention, the flange has a flange protruding from a bellows cylinder having an outer diameter larger than that of the bellows and formed of a plurality of main convolutions and successive convolutions, And is connected to the inner surface rather than the outer surface.
The
Referring to FIG. 4, the
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벨로즈(102)의 양단에는 딸림 컨볼루션(106)이 형성된다.At both ends of the
딸림 컨볼루션(106)은 다른 메인 컨볼루션에 비해 작은 피치를 갖는다. 일례로 도 4에는 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1 피치 대비 1/4 피치를 갖는 딸림 컨볼루션이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.The resulting
딸림 컨볼루션이 3/4 피치, 2/3 피치, 1/2 피치, 1/3 피치, 1/4 피치 등 다양한 값을 가짐에 따라 응력감소에 기여하는 정도가 차이를 보이며, 선박 엔진 등에 적용시 설계상 허용길이가 정해져 있는 관계로 딸림 컨볼루션의 피치값을 무한정 늘릴 수는 없다.The degree of contributing to the stress reduction varies depending on various values such as 3/4 pitch, 2/3 pitch, 1/2 pitch, 1/3 pitch, 1/4 pitch, and the like. It is impossible to increase the pitch of the suffix convolution indefinitely because the allowable length is determined in the design.
본 발명에서는 딸림 컨볼루션이 벨로즈의 양측 단부에 각각 1/4 피치씩 형성되는 것이 선박 엔지의 설계 스펙을 만족하면서도 응력 감소에 최적의 성능을 보임을 확인하였다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.In the present invention, it is confirmed that the extension convolution is formed at 1/4 pitch on both sides of the bellows, which is optimum for the stress reduction while satisfying the design specifications of the ship engine. This will be described later.
딸림 컨볼루션(106)은 인접한 다른 메인 컨볼루션의 진폭보다 작게 형성된다. 딸림 컨볼루션이 1/4 피치로 형성될 경우, 딸림 컨볼루션의 진폭은 인접한 다른 메인 컨볼루션의 진폭 대비 1/2 값을 갖게 된다.The connected
딸림 컨볼루션(106)의 가장자리에는 단면이 후크(hook) 형상을 취하는 후크부(108)를 구비한다. 후크부(108)는 플랜지(110)의 결합홈(120)의 걸이(126)에 결합된다.The
플랜지(110)는 벨로즈(102)의 양단에 결합된다.The
플랜지(110) 중 벨로즈(102)와 마주보는 내측면에는 딸림 컨볼루션(106)의 가장자리가 삽입되어 용접 결합하는 결합홈(120)이 구비된다.The
결합홈(120)은 삼각부(122)와 반원부(124) 및 걸이(126)를 포함한다.The
삼각부(122)는 플랜지(110)의 중심 방향으로 갈수록 플랜지(110) 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는다.The
반원부(124)는 삼각부(122)의 하단에 연결되되 플랜지(110)의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는다.The
걸이(126)는 반원부(124) 중 삼각부(122)와 연결되지 않은 단부(도 5 기준으로 우측 단부)에 구비된다. 걸이(126)는 딸림 컨볼루션(106)의 후크부(108)가 걸려 서로 맞물림으로써, 딸림 컨볼루션(106)이 플랜지(110)에 견고하게 용접되도록 한다.The
딸림 컨볼루션(106)의 단부는 도 5와 같이 후크부 없이 플랜지의 내측면에 용접될 수도 있으나, 이 경우 충분한 강도확보가 어렵고 용접 작업에 어려움이 있다. 따라서, 딸림 컨볼루션(106)의 단부는 도 6과 같이 후크부(108)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 후크부와 걸이의 결합에 의해 강도를 확보하고 삼각부와 반원부에 의해 용접 공간을 확보하는 것이다.The end of the
벨로즈의 물성치에 대해서는 EJMA 표준(10판)에 상세히 규정되어 있다.The physical properties of the bellows are specified in detail in the EJMA standard (10th Edition).
EJMA 표준에는 컨볼루션의 형태와 크기가 일정한 원형 벨로즈가 소정의 내압을 받으면서 일정한 축방향 변위(Axial movement), 횡방향 변위(Lateral movement) 및 각방향 변위(Angular rotation)을 받을 때 소재에 발생하는 최대 응력, 좌굴 가능성, 벨로즈 주위의 부재가 받게 될 하중, 한정성 등을 다루고 있다. The EJMA standard specifies that when a circular bellows with a constant shape and size of convolution is subjected to a certain axial displacement, lateral movement, and angular rotation under given pressure, Maximum buckling stress, buckling potential, load to be received by members around the bellows, and limitations.
컨볼루션의 형태와 크기가 일정하지 않은 벨로즈의 경우 이러한 EJMA 표준을 적용할 수 없으나, 컨볼루션의 형태와 크기가 일정한 부분을 분리하여 이를 하나의 벨로즈라고 간주하고 EJMA 표준을 적용하여 물성치를 계산하는 과정을 필요한 수만큼 반복하여 조합하는 방식을 사용할 수 있다.In the case of bellows in which the shape and size of the convolution are not constant, this EJMA standard can not be applied. However, it is considered that the shape and size of the convolutions are separated and the bellows is regarded as one bellows. A method of repeating the calculation process for a necessary number of times can be used.
본 발명과 같이 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈의 경우, 메인 컨볼루션 양쪽에 불완전 컨볼루션(이하, 제1 딸림 컨볼루션, 제2 딸림 컨볼루션)을 포함한다고 해석할 수 있으며, EJMA 표준을 적용하여 벨로즈의 거동을 해석하였다.In the case of the bellows having the adaptive convolution like the present invention, it can be interpreted that it includes an incomplete convolution (hereinafter referred to as a first-order convolution, a second-order convolution) on both sides of the main convolution, I interpreted the behavior of the bellows.
EJMA 표준에 따라 3가지 형태의 벨로즈를 해석하였으며, 각각 횡방향과 축방향 압력에 기인한 총 스트레스 범위(Range of Total Stress due to Deflection & Pressure, 이하 '응력') 및 피로수명(Fatigue Life Cycle)을 계산하였다.Three types of bellows were analyzed according to the EJMA standard. The bellows were analyzed for the total stress due to lateral and axial stresses (Fatigue Life Cycle) ) Were calculated.
3가지 형태는 (1) 온전한 9개의 산을 갖는 벨로즈, (2) 온전한 9개의 산을 갖는 벨로즈의 일측에 불완전한 1/4 산을 갖는 딸림 컨볼루션이 결합된 벨로즈, (3) 온전한 9개의 산을 갖는 벨로즈의 양측에 불완전한 1/4 산을 갖는 딸림 컨볼루션이 각각 결합된 벨로즈(본 발명에 해당함)이다.The three forms are: (1) a bellows with an integral nine mountains, (2) a bellows with an incomplete quarter-circle on one side of the bellows with an integral nine mountains, (3) And bellows (corresponding to the present invention) to which respective convex convolutions each having an incomplete 1/4 acid are connected to both sides of the bellows having nine mountains.
상기 결과를 표로 정리하면 다음과 같다.The results are summarized as follows.
상기 결과를 참조하면, 본 발명에 해당하는 (3)의 경우가 최소의 응력값과 최대의 피로 수명값을 보여줌을 확인할 수 있다.Referring to the above results, it can be confirmed that the case (3) corresponding to the present invention shows the minimum stress value and the maximum fatigue life value.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a bellows assembly having adaptive convolution according to an embodiment of the present invention will be described.
주기를 이루어 반복되는 복수개의 메인 컨볼루션의 양단에 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1 피치 대비 1/4 피치에 해당하는 딸림 컨볼루션이 위치하도록 절단하는 단계; (c) 한 쌍의 플랜지의 내측면에 각각 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합할 결합홈을 가공하되, 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부와, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이를 포함하도록 가공하는 단계; (d) 딸림 컨볼루션에 후크부를 형성하고, 후크부가 플랜지의 결합홈에 걸리도록 벨로즈의 양단에 플랜지를 조립하는 단계; (e) 벨로즈의 양단 후크부를 플랜지의 결합홈에 용접하는 단계; 및 (f) 벨로즈를 설계피치로 압축하는 단계를 포함한다. Cutting a plurality of main convolutions repeated at a period so that a successive convolution corresponding to a pitch of 1/4 of a pitch corresponding to a period of the main convolution is positioned; (c) machining the joint groove to be welded by inserting the edge of the conformal convolution on the inner surface of the pair of flanges, wherein the engagement groove has a conical shape in cross section so that the depth in the flange thickness direction becomes deeper toward the center of the flange A semicircular portion connected to the lower end of the triangular portion and having a semicircular shape in cross section so as to be closer to and away from the center of the flange, and a stepped portion including an end portion not connected to the triangular portion, ; (d) assembling a flange at both ends of the bellows to form hooks in the conforming convolution and hooking the coupling portions of the hooks to the flanges; (e) welding both end hook portions of the bellows to the engagement grooves of the flange; And (f) compressing the bellows to a design pitch.
먼저, 최종 완성품에서 벨로즈의 컨볼루션 설계 피치 기준 1.5 ~ 2.5배의 피치를 갖도록 컨볼루션을 성형한다. First, the convolutions are formed to have a pitch of 1.5 to 2.5 times the pitch of the bellows's convolutions in the final product.
다음으로, 주기를 이루어 반복되는 복수개의 메인 컨볼루션의 양단에 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1 피치 대비 1/4 피치에 해당하는 딸림 컨볼루션이 위치하도록 절단한다.Next, at the ends of the plurality of main convolutions that are repeated in the period, the overlap convolution corresponding to 1/4 pitch relative to one pitch corresponding to the period of the main convolution is cut.
다음으로, 한 쌍의 플랜지의 내측면에 각각 결합홈을 가공한다.Next, engaging grooves are formed on the inner surfaces of the pair of flanges.
구체적으로, 한 쌍의 플랜지의 내측면에 각각 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합할 결합홈을 가공하되, 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부와, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이를 포함하도록 가공한다.Specifically, the edges of the conforming convolution are respectively inserted into the inner surfaces of the pair of flanges to process the joint groove to be welded. The engagement groove has a conical shape in cross section so that the depth in the flange thickness direction becomes deeper toward the center of the flange And a semicircular portion having a semicircular cross section and a portion not connected to the triangular portion of the semicircular portion so as to be closer to and away from the center of the flange.
다음으로, 딸림 컨볼루션의 가장자리에 후크부를 형성하고, 후크부가 플랜지의 결합홈에 걸리도록 벨로즈의 양단에 플랜지를 조립한다.Next, a hook portion is formed at the edge of the adjoining convolution, and the flange is assembled at both ends of the bellows so that the hook is caught in the coupling groove of the flange.
다음으로, 벨로즈의 양단 후크부를 플랜지의 결합홈에 용접한다.Next, the both-end hook portion of the bellows is welded to the engaging groove of the flange.
마지막으로, 벨로즈를 설계피치로 압축한다.Finally, compress the bellows to the design pitch.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
102 - 벨로즈 104 - 메인 컨볼루션
106 - 딸림 컨볼루션 108 - 후크부
110 - 플랜지 120 - 결합홈
122 - 삼각부 124 - 반원부
126 - 걸이102 - Bellows 104 - Main convolution
106 - Convolution 108 - Hook part
110 - Flange 120 - Coupling groove
122 - triangular part 124 - semicircular part
126 - Hook
Claims (3)
벨로즈의 양단에 결합되는 한 쌍의 플랜지(flange)
를 포함하고,
플랜지는 벨로즈보다 큰 외경을 가져 복수개의 메인 컨볼루션과 딸림 컨볼루션이 이루는 벨로즈 원통보다 플랜지가 돌출된 형태이며, 벨로즈의 양단은 플랜지의 외주면이 아닌 내측면에 연결되며,
벨로즈와 마주보는 플랜지의 내측면에는 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합하는 결합홈이 형성되고,
딸림 컨볼루션의 진폭은 인접한 메인 컨볼루션의 진폭보다 작으며,
딸림 컨볼루션의 가장자리에는 단면이 후크(hook) 형상을 취하는 후크부를 구비하고,
플랜지의 결합홈은 딸림 컨볼루션의 후크부가 걸려 서로 맞물리는 걸이를 구비하며,
플랜지의 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부를 포함하고, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이가 구비되어 후크부와 걸이의 결합에 의해 강도를 확보하고 삼각부와 반원부에 의해 용접 공간을 확보하는, 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체.A bellows having a plurality of main convolutions repeated at regular intervals and having a corresponding convolution corresponding to a pitch of one quarter of a pitch corresponding to the period of the main convolution at both ends; And
A pair of flanges coupled to opposite ends of the bellows,
Lt; / RTI >
The flange has a larger outer diameter than the bellows and has a flange protruding from a bellows cylinder formed by a plurality of main convolutions and a conformal convolution. Both ends of the bellows are connected to the inner side of the flange,
An inner circumferential surface of the flange facing the bellows is formed with an engaging groove into which an edge of a conformal convolution is inserted and welded,
The amplitude of the coupled convolution is smaller than the amplitude of the adjacent main convolution,
A hook portion having a hook-shaped cross section is provided at an edge of the accommodated convolution,
The coupling groove of the flange has a hook engaged with the hook portion of the accompanying convolution,
The coupling groove of the flange has a triangular portion having a conical shape in cross section so that the depth in the thickness direction of the flange becomes deeper toward the center of the flange and a triangular portion having a semicircular shape in cross section so as to be closer to the center of the flange, Wherein a hook is provided at an end portion not connected to the triangular portion of the semicircular portion so as to secure the strength by the engagement of the hook portion and the hook and to secure the welding space by the triangular portion and the semicircular portion, ≪ / RTI >
(b) 주기를 이루어 반복되는 복수개의 메인 컨볼루션의 양단에 메인 컨볼루션의 주기에 해당하는 1 피치 대비 1/4 피치에 해당하는 딸림 컨볼루션이 위치하도록 절단하는 단계;
(c) 한 쌍의 플랜지의 내측면에 각각 딸림 컨볼루션의 가장자리가 삽입되어 용접 결합할 결합홈을 가공하되, 결합홈은 플랜지의 중심 방향으로 갈수록 플랜지 두께 방향의 깊이가 깊어지도록 단면이 원뿔 형상을 갖는 삼각부와, 삼각부의 하단에 연결되되 플랜지의 중심과 가까워졌다가 다시 멀어지도록 단면이 반원 형상을 갖는 반원부와, 반원부 중 삼각부와 연결되지 않은 단부에 걸이를 포함하도록 가공하는 단계;
(d) 딸림 컨볼루션의 가장자리에 후크부를 형성하고, 후크부가 플랜지의 결합홈에 걸리도록 벨로즈의 양단에 플랜지를 조립하는 단계;
(e) 벨로즈의 양단 후크부를 플랜지의 결합홈에 용접하는 단계; 및
(f) 벨로즈를 설계피치로 압축하는 단계
를 포함하는, 딸림 컨볼루션을 갖는 벨로즈 조립체의 제조방법.
(a) shaping the convolution to have a pitch of 1.5 to 2.5 times the pitch of the bellows in the final finished product;
(b) truncating a plurality of main convolutions repeated in a period so that a corresponding convolution corresponding to a pitch of 1/4 of a pitch corresponding to a period of the main convolution is located;
(c) machining the joint groove to be welded by inserting the edge of the conformal convolution on the inner surface of the pair of flanges, wherein the engagement groove has a conical shape in cross section so that the depth in the flange thickness direction becomes deeper toward the center of the flange A semicircular portion connected to the lower end of the triangular portion and having a semicircular shape in cross section so as to be closer to and away from the center of the flange, and a stepped portion including an end portion not connected to the triangular portion, ;
(d) assembling a flange at both ends of the bellows to form a hook at the edge of the conformal convolution and hooking the coupling portion of the flange into the flange;
(e) welding both end hook portions of the bellows to the engagement grooves of the flange; And
(f) compressing the bellows to a design pitch
Wherein the bellows assembly has a concave surface.
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KR1020170180643A KR101877435B1 (en) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | Bellows assembly with added convolution and Method for making the same |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05272675A (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Nhk Spring Co Ltd | Metal bellows and manufacture thereof |
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KR20000026751A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-15 | 윤종용 | Bellows pipe |
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