KR102030160B1 - 밸브시트 연마장치 - Google Patents

Abstract

밸브시트 연마장치를 개시한다. 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치는 일단부가 구동수단과 연결되어 회전운동하는 구동축, 상기 구동축의 타단부와 결합되도록 마련되고, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판 및 상기 밸브본체의 전단에 설치되어 상기 구동축을 고정시키는 고정부를 포함한다.

Description

밸브시트 연마장치{Valve seat lapping device}

본 발명은 밸브의 크기나 밸브시트의 깊이와 상관없이 밸브시트 손상부분을 정밀하게 수리할 수 있는 밸브시트 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체를 이송하기 위한 배관에는 상기 유체의 이송 양을 조절하거나 이송로의 개방 및 차단을 원활하게 하기 위한 밸브가 설치되어 있다. 상기 밸브는 그 구조나 용도에 따라 다양한 형태로 구분되는데, 그 중 글로브 밸브와 체크밸브가 널리 사용되고 있다.

상기 글로브 밸브는 유량제어의 목적으로 현재 가장 많이 사용되고 있는 밸브로서, 밸브본체 내부에 형성된 밸브디스크가 외부의 조작에 의해 상하로 이동되어 밸브본체 내부의 이송로에 형성된 밸브시트와 맞닿거나 떨어지면서 이송로를 개폐시키는 밸브이다. 그리고 상기 체크밸브는 외부의 조작 없이 밸브내부에서 유체의 힘에 의해 자동으로 개폐되는 밸브로서, 유체의 속도에 따라 밸브몸체에 결합된 힌지핀을 중심으로 회동하여, 밸브시트와 맞닿거나 떨어지면서 이송로를 개폐시키는 밸브이다.

상기와 같은 일반적인 밸브는 주로 발전소의 보일러에 가장 많이 사용하고 있지만 산업 전 분야에 걸쳐 크기와 종류가 다양한 밸브가 설치되어 그 목적에 맞게 운영되고 있는데, 장기간 사용에 따라 그 접촉면이 불균일하게 마모되거나, 밸브시트의 마모된 부위를 정비하기 위해 육성용접을 실시할 때 형성되는 용접비드에 의해 상기 밸브시트와 밸브디스크가 상호 완전 밀착이 이루어지지 않게 됨으로써, 완벽한 기밀유지가 이루어지지 않아 유체가 누설되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에 들어서는 상기 밸브시트표면을 평활하게 연마하여 밸브시트와 밸브디스크의 상호 완벽한 밀착성을 유지하기 위한 밸브시트연마기가 다양하게 제안되어 있다.

이러한 밸브시트연마기는 별도의 구동수단에 의해 회전되는 구동축 끝단부에 연마제가 부착된 연마판을 설치하고, 상기 연마제를 밸브시트의 표면과 맞닿도록 하여 구동축과 연마판이 회전함에 따라 밸브시트의 표면을 평활하게 연마하는 구성으로 이루어져 있다.

한편, 종래의 밸브시트연마기는 일반적인 밸브가 그 크기가 다양한 점을 감안하였을 때, 작업 현장에서 직접 밸브본체 크기에 맞춰 연마기를 본체에 고정하는 고정장치를 제작하거나 미리 상술한 고정장치를 여러 크기로 다수개 제작하여야 하는 문제점이 있다.

그리고 밸브입구의 크기에 따라 고정장치를 교체해야 하기 때문에 교체작업이 번거롭고 휴대하여 가지고 다니기에 상당히 불편하다는 문제점이 존재한다.

일 측면은 소정의 공간이 형성된 체결공을 구비함으로써 밸브입구의 크기에 따라 장치를 수시로 교체할 필요 없이 사용할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 측면은 2단으로 구성된 구동축을 구비함으로써 밸브시트의 깊이에 따라 장치를 수시로 교체할 필요 없이 사용할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 측면은 구동축이 관통되는 부분에 지지바를 마련함으로써, 구동축의 회전 운동에 의한 연마운동 시 연마판의 흔들림현상을 방지할 수 있는 밸브시트 연마장치를 제공하고자 한다.

일 측면에 따르면, 일단부가 구동수단과 연결되어 회전운동하는 구동축, 상기 구동축의 타단부와 결합되도록 마련되고, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판 및 상기 밸브본체의 전단에 설치되어 상기 구동축을 고정시키는 고정부를 포함한다.

또한, 상기 고정부는 상기 구동축이 관통되도록 구성되고, 상기 구동축이 관통되는 부분에 마련되어 상기 구동축의 회전운동 시 흔들림을 방지하는 지지바 및 상기 밸브본체의 입구에 설치되도록 양단에 형성된 체결부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸브본체의 전단에 돌출 형성된 돌출볼트를 더 포함하고, 상기 체결부는 상기 돌출볼트와 체결되는 지지너트 및 상기 돌출볼트와 지지너트가 체결될 수 있는 소정의 공간이 형성된 체결공을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동축은 일단부가 상기 구동수단과 연결되는 제1 구동축 및 타단부가 상기 연마판과 결합되는 제2 구동축을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동축의 일단부에 마련되어 상기 구동수단과 결합하는 결합부를 더 포함하고, 상기 구동수단은 상기 결합부와 체결되는 결합바 및 상기 결합바의 일측에 구비되어 상기 구동축을 회전운동시키는 손잡이부를 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 밸브시트 연마장치는 밸브본체의 크기에 따라 밸브입구와 체결될 수 있는 위치를 조정할 수 있다.

실시 예에 따른 밸브시트 연마장치는 깊숙히 위치한 밸브시트라도 정교한 연마를 수행할 수 있다.

실시 예에 따른 밸브시트 연마장치는 사용시 구동축의 흔들림을 방지하도록 고정시킬 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치의 구성을 나타낸 분해도이다.
도 2는 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치의 구성을 나타낸 조립도이다.
도 3은 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치가 밸브본체에 조립된 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치의 구성을 나타낸 분해도이고, 도 2는 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치의 구성을 나타낸 조립도이다.

도시된 바에 의하면, 구동축(210a, 210b)은 별도의 구동수단과 연결되어 후술하는 연마판(300)을 회전시키기 위한 것으로서, 일 측면에 따르면, 일단부가 구동수단과 연결되어 회전운동하는 구동축, 구동축의 타단부와 결합되도록 마련되고, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판(300) 및 밸브본체의 전단에 설치되어 구동축(210a, 210b)을 고정시키는 고정부를 포함한다.

이 때, 구동축은, 일단부가 구동수단과 연결되는 제1 구동축(210a) 뿐만 아니라 타단부가 연마판(300)과 결합되는 제2 구동축(210b)을 포함한다.

즉, 밸브시트 연마장치(200)는 상술한 제1 구동축(210a)으로 구성된 밸브시트 연마장치(200a) 및 제1 구동축(210a)과 제2 구동축(210b)을 포함하는 2단으로 구성된 구동축을 포함하는 밸브시트 연마장치(200b)를 포함할 수 있다.

이에, 2단의 구동축(210a, 210b)을 조립 및 분해함으로써, 밸브시트가 깊숙히 위치한 경우에도 구동축이 도달할 수 있도록 한다.

아울러, 밸브시트가 깊숙히 위치하여 상기와 같은 구동축(210a, 210b)이 밸브 내면에 위치해 있을 때, 밸브 내주면을 손상시키지 않으면서 구동축(210a, 210b)을 고정시킬 수 있는 밸브내면 고정부(미도시)를 구비할 수 있다.

이 때, 밸브내면 고정부(미도시)는, 밸브 내주면과 구동축(210a, 210b)간의 거리를 조절하여 내주면 손상을 최소화 하기 위한 거리조절부(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 상술한 내주면에는 볼트부(미도시)가 형성되고, 구동축(210a, 210b)은 그 내주면에 나선홈이 형성되어 상술한 볼트부가 결합되는 볼트결합공이 형성될 수 있다. 밸브 내주면에서 구동축(210a, 210b)을 안정적으로 고정시키기 위함이다.

고정부는 구동축(210a, 210b)이 관통되도록 구성되고, 구동축(210a, 210b)이 관통되는 부분에 마련되어 구동축(210a, 210b)의 회전운동 시 흔들림을 방지하기 위한 것으로서 지지바(250)를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 밸브본체의 입구에 설치되도록 양단에 형성된 체결부(260)를 포함할 수 있다. 체결부(260)는 양단부에 후술할 체결공(290)이 형성되어 개방된 긴 관 형태이고, 지지바(250)는 그 내부로 구동축(210a, 210b)이 관통되어 설치된다.

그리고 연마판(300) 상면의 중앙부에는 구동축(210a, 210b)의 일부분이 삽입될 수 있을 정도 크기의 체결홈이 형성되어 있다.

도 3은 실시 예에 따른 밸브시트 연마장치가 밸브본체에 조립된 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바에 의하면, 밸브본체의 전단에는 돌출 형성된 돌출볼트가 구비되어 있다. 체결부(260) 양측으로는 상술한 돌출볼트와 체결되는 지지너트(190) 및 돌출볼트와 지지너트(190)가 체결될 수 있는 체결공(290)을 포함할 수 있다.

체결공(290)은 체결부(260)가 다양한 크기의 밸브 입구와 결합될 수 있도록 소정의 공간부가 형성되어 있다.

상술한 고정부에 구동축(210a, 210b)을 고정시키는 방법은 지지바(250)를 통해 구동축(210a, 210b)의 상단부를 관통시켜 고정시킨 후, 상술한 돌출볼트를 상술한 공간부에 통과시키고, 지지너트(190)를 돌출볼트에 형성되어 있는 나사산에 체결시킨다.

그 체결력에 의해 다양한 크기의 밸브 입구가 체결부(260)와 결합될 수 있으며, 이로써 구동축(210a, 210b)이 밸브본체에 고정되게 된다.

연마판(300)은 밸브시트 연마장치(200)와 밸브시트가 맞닿는 면의 크기에 따라 다양하게 적용되는 연마판, 예를 들어, 작은 면적의 밸브시트 면에 적용되는 제1 연마판(300a) 및 큰 면적의 밸브시트 면에 적용되는 제2 연마판(300b)으로 구비될 수 있다.

상기와 같이 단순히 돌출볼트가 체결공(290)에 삽입되는 구조로 구성 하더라도, 구동축(210a, 210b)의 무게와 회전력에 의해, 회전도중 구동축(210a, 210b)이 연마판(300)으로부터 이탈되는 현상은 발생되지 않는다.

오히려 상기와 같은 구조에 의해 중량이 큰 제2 연마판(300b)만 별도로 밸브시트에 안착시킬 수 있으므로, 종래기술에서 지적한 안전사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.

구동축의 일단부에는 구동수단과 결합하는 결합부를 더 포함할 수 있다.

이 때, 구동수단은 상술한 결합부와 체결되는 결합바(230) 및 결합바(230)의 일측에 구비되어 구동축(210a, 210b)을 회전운동시키는 손잡이부(240)를 포함할 수 있다.

지지바(250)는 밸브시트를 연마하는 과정에서 밸브시트 연마장치(200)가 흔들리는 것을 방지하고 밸브시트 연마장치(200)가 기울어지지 않은 상태로 밸브본체에 밸브시트 연마장치(200)를 고정시키기 위한 것으로서, 구동축(210a, 210b)이 관통될 수 있는 형태, 예를 들어, 원통형상으로 마련될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 돌출볼트의 개수는 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 작업환경에 맞도록 다양하게 변형하여 제작할 수 있으며, 지지바(250)의 전체형상 또한 다양하게 변형하여 제작할 수 있다.

그리고 연마판(300) 상면의 중앙부에는 구동축(210a, 210b)의 일부분이 삽입될 수 있을 정도 크기의 체결홈(도면부호미표시)이 형성될 수 있다.

다음은, 상기와 같은 구성으로 이루어진 일 실시예에 의한 작용 및 효과를 설명한다.

밸브본체 내부의 밸브시트를 연마하기 위해서는 먼저, 구동축(210a, 210b)을 지지바(250)를 관통시켜 고정부와 결합하고 고정부의 양 단에 위치한 체결공(290)을 밸브본체에 고정시킨 후, 지지바(250)의 상단부를 통해 외부로 나온 구동축(210a, 210b) 또한 결합바(230)를 통해 손잡이부(240)와 연결시킨다.

그 후, 연마판(300)을 밸브시트 위에 안착시키고, 돌출볼트 및 지지너트(190)를 체결공(290)의 적정위치에 체결시킨 상태에서 고정부가 밸브본체의 입구에 안착되도록 한다.

이 때, 체결공(290)에는 소정의 공간부가 형성되어 있으므로, 고정부의 교체작업 없이 밸브본체의 입구 크기에 맞는 폭의 돌출볼트를 지지너트(190)와 쉽게 체결시킬 수 있는 것이다.

상기와 설치과정에 있어서, 제1 구동축(210a) 및 제2 구동축(210b)을 이용하여 구동축의 길이를 조절함으로써 연마판(300)의 체결홈에 구동축(210a, 210b)의 끝단부가 삽입되도록 할 수 있다. 이에, 밸브시트가 깊숙히 위치하여 연마판(300)이 깊숙한 곳에 배치된 경우라도 구동축(210a, 210b)이 도달할 수 있도록 한다.

아울러, 밸브시트가 깊숙히 위치하여 상기와 같은 구동축(210a, 210b)이 밸브 내면에 위치해 있을 때, 밸브 내주면을 손상시키지 않으면서 구동축(210a, 210b)을 고정시킬 수 있는 밸브내면 고정부(미도시)를 구비할 수 있다.

이 때, 밸브내면 고정부(미도시)는, 밸브 내주면과 구동축(210a, 210b)간의 거리를 조절하여 내주면 손상을 최소화 하기 위한 거리조절부(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 상술한 내주면에는 볼트부(미도시)가 형성되고, 구동축(210a, 210b)은 그 내주면에 나선홈이 형성되어 상술한 볼트부가 결합되는 볼트결합공이 형성될 수 있다. 밸브 내주면에서 구동축(210a, 210b)을 안정적으로 고정시키기 위함이다.

그 후 별도의 구동수단, 즉, 상술한 결합부와 체결되는 결합바(230) 및 결합바(230)의 일측에 구비되어 구동축(210a, 210b)을 회전운동시키는 손잡이부(240)를 구동축(210a, 210b)의 체결면에 연결시킨 상태로 구동시키게 되면 구동축(210a, 210b)이 회전되고, 구동축(210a, 210b)이 회전됨에 따라 연마판(300)도 함께 회전되어 연마판(300)의 하단면에 형성된 연마재가 밸브시트 표면을 연마하게 된다.

이 때, 구동축(210a, 210b)이 회전되더라도, 구동축(210a, 210b)의 모든 부분이 밸브본체 내부에 위치되어 외부에 전혀 노출되어 있지 않기 때문에 작업자와 구동축(210a, 210b)의 접촉에 의해 발생될 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

190: 지지너트
200, 200a, 200b: 밸브시트 연마장치
210a: 제1 구동축
210b: 제2 구동축
230: 결합바
240: 손잡이부
250: 지지바
260: 체결부
290: 체결공
300: 연마판
300a: 제1 연마판
300b: 제2 연마판

Claims (5)

1. 일단부가 구동수단과 연결되어 회전운동하는 구동축;
   상기 구동축의 타단부와 결합되도록 마련되고, 밸브본체의 내부에 삽입되어 회전하는 연마판; 및
   상기 밸브본체의 전단에 설치되어 상기 구동축을 고정시키는 고정부;를 포함하되,
   상기 고정부는
   상기 밸브본체의 입구에 설치되도록 양단에 형성된 체결부와,
   상기 밸브본체의 전단에 돌출 형성된 돌출볼트를 포함하고,
   상기 체결부는
   상기 돌출볼트와 체결되는 지지너트와,
   상기 돌출볼트와 지지너트가 체결되는 공간부가 마련된 체결공을 포함하고,
   상기 공간부는
   상기 밸브본체의 입구의 반경방향으로 연장되어 마련되는 밸브시트 연마장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부는 상기 구동축이 관통되도록 구성되고,
   상기 구동축이 관통되는 부분에 마련되어 상기 구동축의 회전운동 시 흔들림을 방지하는 지지바;를 더 포함하는 밸브시트 연마장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동축은
   일단부가 상기 구동수단과 연결되는 제1 구동축; 및
   타단부가 상기 연마판과 결합되는 제2 구동축;을 포함하는 밸브시트 연마장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 구동축의 일단부에 마련되어 상기 구동수단과 결합하는 결합부를 더 포함하고,
   상기 구동수단은
   상기 결합부와 체결되는 결합바; 및
   상기 결합바의 일측에 구비되어 상기 구동축을 회전운동시키는 손잡이부;를 포함하는 밸브시트 연마장치.
   

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