KR101967803B1 - 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치 - Google Patents

선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치는 테스트가 요구되는 연료분사 밸브가 다수개 거치 및 고정되어 테스트를 가능하게 하는 거치되는 밸브 테스트부에 특징이 있다.
본 발명의 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치를 구성하는 밸브 테스트부는 상면에 상기 밸브 테스트부를 구성하는 구성요소들이 안착 고정될 수 있도록 테이블 구조로 형성되는 메인프레임; 내벽에 방유필름이 부착된 투명한 오일포집통과 상기 오일포집통의 상측에 결합되는 금속재질의 캡으로 구성되어 상기 메인프레임 상면에 다수개가 동일선상으로 배치되는 복수개의 오일포집부; 상기 테스트 오일 공급관이 연결되고, 상기 오일 포집부에 배치되어 기립된 연료분사 밸브와 연결되어 테스트 오일 공급부로부터 공급되는 테스트 오일을 연료분사 밸브로 공급하기 위한 연결클램프; 상기 메인프레임의 길이방향 양단측 상면으로부터 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 지지프레임과, 상기 한 쌍의 지지프레임 사이의 상기 메인프레임 길이방향 양측을 따라 일정간격 이격되어 기립 형성되는 복수개의 가이드 바로 구성되는 보조프레임; 및 상기 연결클램프의 상측에 배치되어 승하강 형태로 이동되고 하강시 상기 연결클램프를 가압하여 연결클램프와 연료분사 밸브가 기밀하게 연결된 상태로 유지하게 하는 한 쌍의 고정프레임 및 상기 고정프레임을 승하강 시키는 구동부로 구성되는 제 2 고정부;를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명에 의한 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치는 다수의 연료분사 밸브 테스트가 가능하고 테스트를 위한 연료분사 밸브의 고정 및 해체가 용이한 장점이 존재하며 다양한 규격의 연료분사 밸브의 테스트가 가능한 장점이 존재한다.

Description

선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치{Injector test equipment for marine diesel engines}
본 발명은 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박에 사용되는 엔진용 연료분사 밸브(인젝터: Injector)의 개방압력을 자동 조작 방식으로 측정하여 적합성 여부를 편리하고 신뢰성 있게 검증할 수 있으며, 동시에 다수개를 동시에 검사함으로써 검사 시간 또한 단축 시킬 수 있는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박 디젤엔진의 연료분사 밸브는 개방압력(분사압력)에 따라 엔진의 효율과 수명이 결정된다. 즉, 개방압력이 기준압력에 만족하지 못할 경우 불안전 연소로 대기오염을 일으키고 연료소모도 증가하게 된다.
따라서 선박 디젤엔진의 연료분사 밸브의 개방압력을 적절하게 유지해야 한다. 이를 위해 선박 디젤엔진용 연료분사 밸브는 가공 제작된 이후 제작된 연료분사 밸브의 개방압력을 측정하여 적합성 여부를 검증하기 위한 연료분사 밸브 테스트 장비가 개발되었다.
이러한 종래의 선박 디젤엔진의 연료분사 밸브 테스트 장비는 연료분사 밸브에 테스트 오일을 공급하여 연료분사 밸브의 개방압력과 연료 분사홀을 통해 분사되는 분사 형태를 측정 테스트하는 구조로 한국등록특허 제10-1785407호 '선박 디젤엔진의 연료분사 밸브 테스트장비'(이하 '종래기술 1'로 지칭함) 및 한국공개특허 제10-2015-0049873호 '선박 디젤엔진의 연료분사 밸브 테스트 장비'(이하 '종래기술 2'로 지칭함)가 존재하며, 도 1로 보여지는 바와 같이 이들 종래기술이 적용된 제품(모델명 VTU-1100N))이 제작 판매되고 있다.
한편, 도 1로 도시된 종래 테스트 장비의 경우 연료분사 밸브 테스트 과정이 복잡한 조작 없이 단순하고 간결하게 자동으로 이루어질 수 있다는 점에서 장점이 존재하나, 하기와 같은 불편함이 존재하는 문제점이 있다.
구체적으로, 종래의 테스트 장비는 한 번에 하나의 연료분사 밸브만 테스트할 수 있다는 점이다. 즉, 도 1로 도시된 테스트 장비의 경우, 연료분사 밸브를 설치 테스트할 수 있는 오일포집부(3)가 하나만 구성되는 구조임에 따라 한번에 하나의 연료분사 밸브의 테스트만 가능하다는 점이다. 따라서, 연료분사 밸브를 가공 납품하는 가공업체의 경우 가공 제작된 연료분사 밸브의 적합성을 검사한 후 납품이 이루어지는데, 제작된 연료분사 밸브들의 적합성 여부를 판단하기 위한 검사 효율을 높이기 위해서는 다수의 테스트 장비를 구비해야 하며 이에 따른 비용 및 검사 인력 또한 다수 소요되는 문제점이 존재하였다.
또한, 종래의 테스트 장비의 경우 연료분사 밸브의 테스트 시, 연료분사 밸브의 설치 및 해체 과정이 너무 많고 불편한 문제점이 존재한다. 구체적으로 도 2를 참고하면, 도 2는 종래의 테스트 장비를 통해 연료분사 밸브를 검사하기 위해 오일포집통과 상부에 설치된 캡으로 구성되는 오일포집부에 연료분사 밸브를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 것으로, 연료분사 밸브의 설치는 우선 (a)와 같이 연결클램프가 제거된 오일포집부의 캡에 형성된 밸브 거치홀에 작업자가 연료분사 밸브를 위치시킨다. 이때, 밸브 거치홀에 위치된 연료 분사밸브는 밸브 거치홀에 선단이 지지된 상태에서 작업자가 연료분사 밸브를 거치해 놓으면 (b)와 같이 연료분사 밸브가 기울어진 상태가 된다.
이후, (c)와 같이 작업자는 연결클램프를 오일포집부에 기립 설치된 한 쌍의 고정바에 양측을 결합시킨 다음 기울어진 연료분사 밸브를 손으로 잡고 연결클램프와 결합시키게 된다.
다음으로 (d)와 같이 연료분사 밸브와 연결클램프가 결합된 상태에서 연료분사 밸브의 고정을 위해 연결클램프의 양측을 너트를 이용하여 고정바에 견고히 고정되도록 한다.
이후, (e)와 같이 연결클램프의 상측에 테스트 오일 공급 호스를 연결한 후, 테스트 오일을 공급하여 연료분사 밸브를 테스트하게 되며, 분무상태 등의 테스트가 완료된 연료분사 밸브는 위 순서의 역순으로 분리된다.
이러한 상기에서 설명한 바와 같이 종래 테스트 장비를 이용한 테스트 시, 연료분사 밸브의 설치 및 분리 과정이 복잡하고, 설치 과정 대부분 작업자가 개입되어야 하며, 특히 (d)단계에서 연결클램프의 고정을 위한 너트의 결합 시, 전동 드릴과 같은 별도의 장비가 요구되는 등 연료분사 밸브 하나의 테스트를 위해서 설치하는 과정이 테스트에 걸리는 시간보다 더 오래 걸려 테스트 효율이 좋지 못한 문제점 존재하였다.
아울러, 또 다른 문제점으로는 오일포집부를 통한 연료분사 밸브의 분사 형태의 확인이 용이하지 못한 문제점이 있다는 것이다. 구체적으로 설치된 연료분사 밸브에 테스트 오일의 공급 시, 테스트 오일은 연료분사 밸브의 분사홀을 통해 분무하게 되고 이 분무 상태를 육안으로 확인하여 분무 형태가 적합한지, 아니면 연료분사 밸브의 분사홀에 테스트 오일이 물방울처럼 맺혀 있는지 등의 상태를 확인하게 된다. 그러나, 오일포집부의 내벽에 테스트 오일이 분무되고, 반복적인 테스트에 의해 오일포집부가 불투명하게 변질되고, 이에 도 3으로 도시된 바와 같이 분무 형태를 판단할 수 없을 정도로 변질되는 경우, 테스트 수행마다, 오일포집부 내벽을 닦아 내거나 이마저도 어려운 경우 새 오일포집부로 교체해야 하는 불편함이 존재하였다.
마지막으로, 기존의 오일포집부의 경우 별도의 압력조절 구조 적용이 없다는 문제점이 있다. 구체적으로, 오일포집부는 원통형의 구조로 내부에 강한 압력으로 테스트 오일이 분무되는 환경임에 따라 완벽한 밀폐가 이루어진 경우 밸브의 제거 시, 오일포집부 내부 상승된 압력에 의해 밸브의 튀어오름 현상이 발생되어 작업자가 부상을 입는 경우가 발생될 수 있는 문제점이 있다. 이때, 도 2의 캡에 형성된 홀들은 고정바 위치 이동을 위한 결합홀로, 본 출원인이 임의 가공을 통해 형성한 홀이며, 선단의 작은 홀은 기형성된 것으로 연결클램프와 연결되는 드레인 관이 연결되는 홀(도 1참고)이다. 이에 제품상태에서의 오일포집부는 밀폐구조이다.
한편, 오일포집부의 완벽한 밀폐가 이루어지지 않은 경우, 분무된 테스트 오일이 오일포집부 밖으로 유출되어 작업자와 접촉하게 됨으로써 작업자의 건강에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 따라서 오일포집부에 별도의 내부 압력 조절구조가 없음에 따라 여러가지로 작업자의 작업환경에 좋지 못한 문제점을 야기시키고 있다.
(0001) 한국등록특허 제10-1785407호 (공개일: 2017.10.13) (0002) 한국공개특허 제10-2015-0049873호 (공개일: 2015.05.08)
본 발명은 상기에서 언급된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 연료분사 밸브의 테스트가 가능하고 설치 및 분리가 용이하도록 함으로써 테스트 효율을 높이고, 동시에 오일포집부의 내부 압력을 조절함으로써 작업환경이 개선될 수 있는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따르면, 선박 엔진용 연료분사 밸브에 테스트 오일을 일정 압력으로 공급하여 압력 및 분사 상태를 측정하는 것으로, 테스트 오일을 공급하는 테스트 오일 공급부와, 테스트가 요구되는 연료분사 밸브가 거치 및 고정되는 밸브 테스트부와 상기 테스트 오일 공급부와 밸브 테스트부를 연결하는 테스트 오일 공급관으로 구성되는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치에 있어서, 상기 밸브 테스트부는 상면에 상기 밸브 테스트부를 구성하는 구성요소들이 안착 고정될 수 있도록 테이블 구조로 형성되는 메인프레임; 내벽에 방유필름이 부착된 투명한 오일포집통과 상기 오일포집통의 상측에 결합되는 금속재질의 캡으로 구성되어 상기 메인프레임 상면에 다수개가 동일선상으로 배치되는 복수개의 오일포집부; 상기 테스트 오일 공급관이 연결되고, 상기 오일 포집부에 배치되어 기립된 연료분사 밸브와 연결되어 테스트 오일 공급부로부터 공급되는 테스트 오일을 연료분사 밸브로 공급하기 위한 연결클램프; 상기 메인프레임의 길이방향 양단측 상면으로부터 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 지지프레임과, 상기 한 쌍의 지지프레임 사이의 상기 메인프레임 길이방향 양측을 따라 일정간격 이격되어 기립 형성되는 복수개의 가이드 바로 구성되는 보조프레임; 및 상기 연결클램프의 상측에 배치되어 승하강 형태로 이동되고 하강시 상기 연결클램프를 가압하여 연결클램프와 연료분사 밸브가 기밀하게 연결된 상태로 유지하게 하는 한 쌍의 고정프레임 및 상기 고정프레임을 승하강 시키는 구동부로 구성되는 제 2 고정부;를 포함하되, 상기 캡은 중앙에 관통 형성되어 상기 연료분사 밸브의 하단이 삽입 및 안착될 수 있는 밸브 거치홀; 상기 밸브 거치홀을 중앙에 두고 양측에 기립 형성되는 한 쌍의 고정바; 상기 한 쌍의 고정바 사이의 중앙 지점을 기준으로 밸브 거치홀 후측에 형성되어 상기 밸브 거치홀에 거치된 연료분사 밸브를 기립상태로 지지하는 제 1 고정부; 및 상기 연료분사 밸브를 통해 테스트 오일이 분무됨으로써 증가하는 오일포집통 내부 압력을 일정하게 유지시켜주기 위해 대기압에 노출된 별도의 저장구성과 압력 조절관을 통해 연결되는 압력 조절홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치는 다수의 연료분사 밸브를 동시에 테스트할 수 있어 전반적인 테스트 시간을 단축 시킬 수 있다.
또한, 밸브 테스트를 위한 연료분사 밸브의 설치 시, 제 1 및 제 2 고정부에 의해 연결클램프와 연결된 상태로 고정됨에 따라 밸브 테스트를 위한 연료분사 밸브의 설치 및 회수 과정을 최소화할 수 있고, 별도의 공구 등이 불필요한 장점이 있다.
또한, 하나의 시험 장치로 다수의 연료분사 밸브의 테스트가 가능할 수 있음에 따라 다수의 장비를 구비할 필요가 없으며, 관련 작업자의 투입 또한 최소화 시킬 수 있다.
또한, 오일포집부에 방유필름을 적용함으로써 연료분사 밸브를 통한 테스트 오일의 분무형태의 육안 관찰이 용이하게 이루어질 수 있으며, 테스트 오일에 의한 오일포집부의 변질을 최소화할 수 있음으로써 오일포집부의 내구성 향상을 도모할 수 있다.
아울러, 클램프 위치조절부, 제 1 및 제 2 고정부 등의 위치조절이 가능함에 따라 연결클램프, 수평바, 고정프레임 등의 관련 구성의 위치(=이동범위) 조절이 가능하여 다양한 규격의 연료분사 밸브의 테스트가 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 선박 엔진용 연료분사 밸브의 테스트 장비를 보여주는 사진이다.
도 2는 도 1의 테스트 장비에 연료분사 밸브를 설치하는 과정을 보여주는 사진이다.
도 3은 도 1의 테스트 장비를 통해 테스트 과정 중의 오일포집부를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 오일포집부를 보여주는 측면도 및 평면도이다.
도 6은 도 4의 테스트 장비의 밸브 테스트부의 제 2 고정부를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치에 의한 테스트 과정을 보여주는 작동도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어 종래기술과 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 설명의 편의를 위해 일부 도면은 과장되어 표현되었음을 감안할 필요가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치를 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 4의 오일포집부를 보여주는 측면도 및 평면도이다. 도 6은 도 4의 테스트 장비의 밸브 테스트부의 제 2 고정부를 보여주는 도면이다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치(이하 '시험 장치'로 약칭함)는 선박 엔진에 적용되는 연료분사 밸브(V)(이하 '밸브(V)'로 약칭함)의 적합성 여부를 테스트하는 장비로 크게 테스트 오일 공급부(10)와, 테스트 오일 공급관(20) 및 밸브 테스트부(30)로 구분 구성될 수 있다.
이때, 테스트 오일 공급부(10)의 경우 종래의 것과 테스트 오일 공급방법 및 공급구성요소 측면에서 현저한 차이점이 미미하고, 종래의 것 이외에도 다양한 공지된 테스트 오일 공급장치가 적용될 수 있음에 따라 이에 따른 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 테스트 오일 공급관(20)에 있어서, 종래에는 오일포집부(320)와 테스트 오일 공급부(10)를 연결하는 테스트 오일 공급관(20)이 하나만 구성되는 반면에 본 발명에 따른 시험 장치는 다수의 테스트 오일 공급관(20)이 구성되는 점에서 차이가 존재한다.
반면, 본 발명에 따른 시험 장치는 밸브 테스트부(30)에 있어 종래 기술과 차이가 있음에 따라 이하에서는 밸브 테스트부(30)에 대해 중점으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 시험 장치를 구성하는 밸브 테스트부(30)는 다수의 밸브(V)의 거치 및 테스트가 가능하도록 하기 위한 구성으로, 메인프레임(310), 오일포집부(320), 제 1 고정부(330), 연결클램프(340), 보조프레임(350) 및 제 2 고정부(360)를 포함하여 구성된다.
먼저, 메인프레임(310)은 밸브 테스트부(30)를 구성하는 구성요소들이 장착 또는 설치될 수 있는 일종의 테이블과 유사한 구조로 형성되어 지면상에 단순 설치되거나, 또는 지면에 고정될 수 있는 구조를 취한다. 또한, 메인프레임(310)은 하부측 내부 공간의 노출이 방지되도록 별도의 도어(미도시)가 적용된 밀폐구조로 형성될 수 있다.
오일포집부(320)는 메인프레임(310) 상측에 다수개가 동일선상으로 설치되며, 종래의 오일포집부(320)와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 오일포집부(320)의 상측에 형성되는 각 캡(321)에는 오일포집통(322)의 내부 압력을 조절하기 위해 압력 조절관(324)을 통해 외부와 연통되는 압력 조절홀(323)이 형성되어 있다. 이때, 압력 조절관(324)은, 메인프레임(310) 하부에 위치되어 대기압에 노출된 별도의 저장 구성(미도시)과 연결되어 있어 오일포집통(322)의 내부 압력은 외부 대기압과 동일한 압력이 유지될 수 있으며, 오일포집통(322) 내부에서 분무된 미립화된 테스트 오일 일부는 압력 조절관(324)을 별도의 저장 구성에 저장되게 된다.
또한, 오일포집부(320)의 캡(321)에는 일정거리 이격된 상태로 위치된 한 쌍의 고정바(325)가 기립 형성되어 있으며, 오일포집부(320)의 캡(321)에 위치된 밸브(V)를 지지할 수 있는 제 1 고정부(330)가 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 고정바(325)는 종래의 오일포집부(320)에 형성된 고정바(325)와 대응되는 구성으로 본 발명에서는 추가적으로 각 고정바(325)에는 연결클램프 위치조절부(326)가 구성된다.
상기 연결클램프 위치조절부(326)는 한 쌍의 고정바(325)에 결합되는 연결클램프(340)의 위치를 설정 및 조절해주는 구성으로, 고정바(325)의 소정지점에 나사 결합되어 고정되는 너트 구조의 스토퍼(326a)와, 고정바(325)에 단순 결합되어 상기 스토퍼(326a)의 상측으로 배치되는 (압축)스프링(326b)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 연결클램프 위치조절부(326)의 스토퍼(326a)는 오일포집부(320) 상에 안착되어 놓여진 상태의 밸브(V) 상단면 보다는 다소 아래측 지점에 위치되어 고정되고, 스프링(326b)의 경우 비압축 상태 기준 하단은 스토퍼(326a)에 지지된 상태에서 상단은 밸브(V) 상단면 보다는 위측 지점에 존재하는 상태로 배치되어 연결클램프(340)를 지지하게 된다. 이에 따라, 스프링(326b)의 상단과 접하여 지지된 연결클램프(340)는 별도의 힘이 가해지지 않은 상태에서는 밸브(V)의 상단보다 높은 위치에 존재하게 되고, 힘이 가해지는 경우에는 스프링(326b)이 압축되어 연결클램프(340)와 밸브(V)의 상단과 연결될 수 있게 된다. 또한, 스토퍼(326a)가 고정바(326)와 나사결합으로 고정됨에 따라 밸브(V)의 사이즈에 따라 고정바(325) 상에서 위치이동이 가능해지고 이에 따른 연결클램프(340)의 위치 조절이 가능하게 된다.
상기 각 캡(321)에 형성되는 제 1 고정부(330)는 캡(321)의 중앙에 형성된 밸브 거치홀에 놓여지는 밸브(V)를 기울어지지 않게 수직한 상태로 지지하는 구성으로, 각 오일포집부(320)에 구성되며 한 쌍의 고정바(325) 사이의 중앙 지점을 기준으로 밸브 거치홀 후측에 기립 설치되는 수직바(331)와, 수직바(331)에 설치되어 밸브(V) 거치홀에 놓여진 밸브(V)를 기립상태로 기울어지지 않게 지지하는 수평바(332)로 구분 형성된다.
이때, 수직바(331)의 상단측에는 수평바(332)의 후단측이 관통 결합될 수 있는 결합홀이 가공 형성되고, 수평바(332)의 밸브(V)를 지지하는 전단에는 밸브(V)의 외경과 유사한 곡률을 갖도록 가공되고 소정의 탄성을 갖는 그립부(332a)가 형성됨과 동시에 수직바(331)에 관통 결합되는 후단측은 나사산이 가공되어 있어 너트(333) 등에 의해 고정된다. 이러한 수평바(332)는 밸브(V)의 규격에 따라 전후방으로 이동되어 위치 조절되어 밸브(V)를 지지하게 된다.
한편, 오일포집부(320)의 오일포집통(322) 내벽에는 밸브(V)로부터 분무되는 분무형태가 육안 관찰이 용이할 수 있도록 일정영역에 방유필름(327, 방유 코팅제 대체 적용 가능)이 부착되어 있다. 이에, 밸브(V)로부터 분무되는 테스트 오일은 오일포집통(322)의 내벽과 접촉되더라도 방유필름(327)이 부착된 영역에는 테스트 오일에 의한 변질이 이루어지지 않음에 따라 항상 깨끗하고 투명한 상태를 유지할 수 있음으로써 밸브(V)의 분무 형태의 육안 관찰이 용이하게 이루어질 수 있다.
아울러, 각 오일포집부(320)의 하부에는 오일포집통(322) 내에 존재하는 테스트 오일이 다시 테스트 오일 공급부(10)로 회귀될 수 있도록 오일 회수관(미도시이 연결되어 있다.
상기 연결클램프(340)는 종래와 동일/유사한 구조로 현저한 차별화된 기술적 요소는 적용되지 않는다. 즉, 종래의 연결클램프를 적용 가능하다. 다만, 종래의 경우 밸브(V)와 연결클램프(340)의 연결의 편의성을 위해 테스트 오일 공급관(20)을 연결클램프(340)로부터 사전에 분리 또는 체결하는 과정이 수행되었으나, 본 발명의 경우 항상 테스트 오일 공급관(20)이 연결클램프(340)와 연결된 상태를 유지하고 있음에 따라 테스트 오일 공급관(20)을 분리 및 체결하는 과정이 생략될 수 있음으로써 종래 대비 편의성이 향상되는 효과가 있다는 장점이 존재한다. 이와 관련된 구체적인 사항은 후술된 설명을 통해 이해될 수 있을 것이다.
상기 보조프레임(350)은 제 2 고정부(360)를 설치하기 위한 구성으로, 메인프레임(310)의 길이방향 양단측에서 상측으로 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 지지프레임(351)과, 한 쌍의 지지프레임(351) 사이의 메인프레임(310) 상면에 설치되는 복수개의 가이드바(352)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 가이드바(352)는 메인프레임(310)의 길이방향 양측을 따라 일정간격 이격되어 기립 설치되어 제 2 고정부(360)의 승하강 이동을 가이드 한다.
상기 제 2 고정부(360)는 연결클램프(340)를 하강시켜 밸브(V)와 연결시킴과 동시에 연결클램프(340)와 밸브(V)의 연결이 기밀하게 이루어진 상태로 고정시키는 구성으로, 고정프레임(361) 및 구동부(362)로 구성될 수 있다.
상기 고정프레임(361)은 연결클램프(340)의 상측에 위치되고, 고정바(325)와 결합된 연결클램프(340)의 상면과 접촉하여 연결클램프(340)를 하강시키는 가압 고정부재로써, 한 쌍의 가로프레임(361a)과, 가로프레임(361a)을 연결하는 세로프레임(361b)으로 구성된다. 이때, 한 쌍의 가로프레임(361a)의 이격 거리는 연결클램프(340)의 상면과 접촉될 수 있는 범위(= 연결클램프(340)의 직경 이내의 범위)로 이격되어 형성되며, 길이방향을 따라 가이드바(352)가 삽입될 수 있는 가이드홀이 대응되어 형성되어 있다. 이때, 본 발명에서는 가로프레임(361a)은 단면에 'ㄱ'형으로 형성된 것을 일 예로 하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 연결클램프(340) 상면과 접촉 가압할 수 있는 형태이면 된다.
또한, 각 가이드홀은 가이드바(352)가 관통 결합되어 이동할 수 있는 직경을 갖으며, 각 가이드바(352)의 형성 위치와 대응되는 위치에 형성된다.
상기 구동부(362)는 고정프레임(361)을 상/하 방향으로 구동시키기 위한 구성으로 일반적인 유압실린더가 적용될 수 있다. 구동부(362)는 메인프레임(310)의 양측에 형성된 각 보조프레임(350)에 설치되도 한 쌍이 구성되어 있으며, 각각의 구동부(362)는 고정프레임(361)의 세로프레임(361b) 연결되어 있다. 따라서, 구동부(362)의 구동에 의해 고정프레임(361)이 연결클램프(340)를 상/하 방향으로 이동시키게 되며, 고정프레임(361)의 하방향 이동시 연결클램프(340)와 밸브(V)의 결합이 기밀하게 이루어진 상태로 고정되도록 할 수 있다.
이하에서는 상기에서 설명한 시험 장치를 이용한 밸브(V) 테스트 과정에 대해 설명해 보기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치에 의한 테스트 과정을 보여주는 작동도이다.
먼저, 도 7의 (a)를 참고하면, 밸브 테스트부(30)는 제 2 고정부(360)가 구동부(362)에 의해 상측으로 이동된 상태에서, 연결클램프(340)는 연결클램프 위치조절부(326)의 스프링(326b)에 의해 밀어올려진 상태가 된다. 이때, 연결클램프(340)의 상면은 제 2 고정부(360)에 접촉되고 있는 상태이다.
이후 작업자가 테스트할 밸브(V)를 각 오일포집부(320)의 밸브(V) 거치홀에 하단을 거치시킨 후 상단측을 밀어 제 1 고정부(330)에 고정시킨다. 이때, 밸브(V)는 임시적으로 제 1 고정부(330)의 수평바(332)에 형성된 그립부(332a)에 결합되어 기울어지지 않고 수직하게 1차 고정된 상태가 된다.
이후 밸브(V)의 1차 고정이 완료되면 (b)와 같이 작업자는 제 2 고정부(360)의 구동부(362)를 구동시켜 고정프레임(361)을 하강시킨다. 이때, 고정프레임(361)의 하강에 의해 연결클램프(340)의 하강이 동반되고, 하강되는 연결클램프(340)는 기립되어 있는 밸브(V)의 후단에 결합되게 된다. 그리고 이 상태에서 고정프레임(361)을 더 하강시켜 밸브(V)의 후단과 연결클램프(340)가 견고히 결합되도록 가압함으로써 오일포집부(320) 상에 밸브(V)의 고정이 완료되다.
밸브(V)의 고정이 완료되면, (c)와 같이 작업자는 테스트 오일 공급부(10)를 구동시키게 되면, 테스트 오일은 테스트 오일공급을 통해 연결클램프(340)로 공급되고 밸브(V)에 의해 오일포집부(320) 내에서 분무되게 된다. 작업자는 순차적으로 각 오일포집통(322)의 방유필름(327)이 부착된 지점을 통해 육안으로 분무 형태를 파악하여 밸브(V) 연료 분사홀의 가공 불량 여부를 판단하게 된다.
이후 밸브(V)에 별다른 문제가 없는 경우에는 (d)와 같이 테스트 오일 공급부(10)의 정지와 동시에 밸브(V)의 고정이 해제되도록 제 2 고정부(360)의 고정프레임(361)을 상승시킨다. 고정프레임(361)의 상승에 의해 밸브(V)의 고정상태가 해제되면 연결클램프(340)는 스프링(326b)에 의해 밸브(V) 상단 높이 이상으로 상승된 상태가 되고, 이 상태에서 작업자는 각 오일포집부(320)에 거치된 밸브(V)를 회수함으로써 밸브(V) 테스트를 완료한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치는 다수의 연료분사 밸브(V)를 동시에 테스트할 수 있어 전반적인 테스트 시간을 단축 시킬 수 있다.
또한, 테스트를 위한 연료분사 밸브(V)의 설치 시, 밸브(V)를 제 1 고정부(330)에 1차적으로 고정시키고 제 2 고정부(360)에 의해 연결클램프(340)와 연결된 상태로 고정시킴에 따라 연료분사 밸브(V)의 테스트 설치 및 회수 과정을 최소화할 수 있고, 별도의 공구 등이 불필요한 장점이 있다.
또한, 하나의 시험 장치로 다수의 연료분사 밸브(V)의 테스트가 가능할 수 있음에 따라 다수의 장비를 구비할 필요가 없으며, 관련 작업자의 투입 또한 최소화 시킬 수 있다.
또한, 오일포집부(320)의 오일포집통(322)에 방유필름을 적용함으로써 연료분사 밸브(V)를 통한 테스트 오일의 분무형태의 육안 관찰이 용이하게 이루어질 수 있으며, 테스트 오일에 의한 오일포집부(320)의 변질을 최소화할 수 있음으로써 오일포집부(320)의 내구성 향상을 도모할 수 있다.
아울러, 클램프 위치조절부, 제 1 및 제 2 고정부(360) 등의 위치조절이 가능함에 따라 연결클램프(340), 수평바, 고정프레임(361) 등의 관련 구성의 위치(=이동범위) 조절이 가능하여 다양한 규격의 연료분사 밸브(V)의 테스트가 가능한 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
V: 밸브
10: 테스트 오일 공급부
20: 테스트 오일 공급관
30: 밸브 테스트부
310: 메인프레임 320: 오일포집부
321: 캡 322: 오일포집통
323: 압력 조절홀 324: 압력 조절관
325: 고정바 326: 연결클램프 위치조절부
327: 방유필름
330: 제 1 고정부 331: 수직바
332: 수평바 333: 너트
340: 연결클램프
350: 보조프레임 351: 지지프레임
352: 가이드바
360: 제 2 고정부 361: 고정프레임
362: 구동부

Claims (4)

  1. 선박 엔진용 연료분사 밸브에 테스트 오일을 일정 압력으로 공급하여 압력 및 분사 상태를 측정하는 것으로, 테스트 오일을 공급하는 테스트 오일 공급부와, 테스트가 요구되는 연료분사 밸브가 거치 및 고정되는 밸브 테스트부와 상기 테스트 오일 공급부와 밸브 테스트부를 연결하는 테스트 오일 공급관으로 구성되는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치에 있어서,
    상기 밸브 테스트부는
    상면에 상기 밸브 테스트부를 구성하는 구성요소들이 안착 고정될 수 있도록 테이블 구조로 형성되는 메인프레임;
    내벽에 방유필름이 부착된 투명한 오일포집통과 상기 오일포집통의 상측에 결합되는 금속재질의 캡으로 구성되어 상기 메인프레임 상면에 다수개가 동일선상으로 배치되는 복수개의 오일포집부;
    상기 테스트 오일 공급관이 연결되고, 상기 오일 포집부에 배치되어 기립된 연료분사 밸브와 연결되어 테스트 오일 공급부로부터 공급되는 테스트 오일을 연료분사 밸브로 공급하기 위한 연결클램프;
    상기 메인프레임의 길이방향 양단측 상면으로부터 돌출되도록 설치되는 한 쌍의 지지프레임과, 상기 한 쌍의 지지프레임 사이의 상기 메인프레임 길이방향 양측을 따라 일정간격 이격되어 기립 형성되는 복수개의 가이드 바로 구성되는 보조프레임; 및
    상기 연결클램프의 상측에 배치되어 승하강 형태로 이동되고 하강시 상기 연결클램프를 가압하여 연결클램프와 연료분사 밸브가 기밀하게 연결된 상태로 유지하게 하는 한 쌍의 고정프레임 및 상기 고정프레임을 승하강 시키는 구동부로 구성되는 제 2 고정부;를 포함하되,
    상기 캡은
    중앙에 관통 형성되어 상기 연료분사 밸브의 하단이 삽입 및 안착될 수 있는 밸브 거치홀;
    상기 밸브 거치홀을 중앙에 두고 양측에 기립 형성되는 한 쌍의 고정바;
    상기 한 쌍의 고정바 사이의 중앙 지점을 기준으로 밸브 거치홀 후측에 형성되어 상기 밸브 거치홀에 거치된 연료분사 밸브를 기립상태로 지지하는 제 1 고정부; 및
    상기 연료분사 밸브를 통해 테스트 오일이 분무됨으로써 증가하는 오일포집통 내부 압력을 일정하게 유지시켜주기 위해 대기압에 노출된 별도의 저장구성과 압력 조절관을 통해 연결되는 압력 조절홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 고정바에는
    소정지점에 형성되는 스토퍼와, 상기 고정바에 단순 결합되어 상기 스토퍼의 상측에 안착 배치되는 압축스프링으로 구성되어 상기 고정바에 결합되는 연결클램프를 지지하는 연결클램프 위치 조절부가 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 고정부는
    결합홀이 형성되고 상기 밸브 거치홀 후측에 기립 설치되는 수직바와,
    상기 수직바의 결합홀에 후단이 삽입 설치되고 전단은 밸브 거치홀에 놓여진 연료분사 밸브와 접촉하여 연료분사 밸브가 수직한 상태로 기울어지지 않게 지지하는 수평바로 구분 형성되되,
    상기 수평바의 후단에는 나사산이 가공 형성되어 너트와의 결합에 의해 상기 수직바에 고정되고, 상기 수평바의 전단에는 연료분사 밸브를 지지하기 위해 연료분사 밸브의 외경과 대응되는 곡률을 갖도록 가공됨과 동시에 탄성을 갖는 그립부가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결클램프 위치 조절부의 스토퍼는 연료분사 밸브의 후단보다는 하측지점에 형성되고, 상기 압축스프링은 비압축 상태에서는 상단이 연료분사 밸브의 후단보다는 상측에 위치되고, 최대 압축 상태에서는 상단이 연료분사 밸브의 후단보다는 하측에 위치될 수 있는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 디젤 엔진용 인젝터 시험 장치.
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