KR102175173B1 - 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 관한 것으로, 본 발명은 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛을 포함함으로써 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있도록 하는 한편, 툴 피딩 구동유닛과 스핀들 구동유닛의 구동 속도 차이를 통해 스핀들 유닛의 툴 바이트가 고정된 툴 포스트의 이동이 정밀하게 이동되도록 하여 툴 바이트의 시트 링 접합부의 절삭을 위한 시트 링 접합부의 절삭량 및 절삭속도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 절삭 커팅 작업시 안정적이면서도 정밀한 절삭 커팅 작업이 구현될 수 있는 것이다.

Description

발전소 밸브용 시트 링 커팅장치{Apparatus for cutting seat ring of power plant valve}

본 발명은 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛을 포함함으로써 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있도록 하는 한편, 툴 피딩 구동유닛과 스핀들 구동유닛의 구동 속도 차이를 통해 스핀들 유닛의 툴 바이트가 고정된 툴 포스트의 이동이 정밀하게 이동되도록 하여 툴 바이트의 시트 링 접합부의 절삭을 위한 시트 링 접합부의 절삭량 및 절삭속도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 절삭 커팅 작업시 안정적이면서도 정밀한 절삭 커팅 작업이 구현될 수 있도록 한 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력 발전소 등의 각종 발전소에서는 대량의 물 또는 연료를 사용하여 발전 설비의 기동 및 제어 공정을 수행하여 왔고 이와 같은 설비 등에서는 대형 파이프 또는 도관들을 통해 물이나 연료 등을 이송하는 배관라인의 설치가 필수적이며 상기 배관라인에는 유체의 흐름을 제어하기 위하여 체크 밸브 등의 형태를 지닌 대형 개폐식 밸브가 다수 개 설치되어 사용되고 있다.

이러한 종래 발전소의 개폐식 밸브는 내부에 배수공이 천공된 격판이 일체로 형성되어 있고 헤드부에 설치된 핸들의 회전에 따라 승강되면서 격판의 배수공을 개폐하는 디스크 부재가 설치되어 있어 개폐식 밸브의 내부를 따라 흐르는 유체의 흐름을 제어하도록 되어 있되, 상기 격판의 배수공 내주 면에는 시트 링이 고정설치되어 있어 디스크 밸브와 시트 링이 긴밀하게 맞닿으면서 누수를 방지하도록 되어 있다.

상기와 같은 발전소의 개폐식 밸브는 특히, 장기간 디스크 부재에 의한 반복적 개폐작동과 배수공을 통과하는 유체의 압력에 의해 시트 링이 마모되어 손상되면서 누수 등의 문제점이 발생하며, 이러한 경우에 통상 시트 링에 대하여 연마(래핑) 작업을 수행하여 손상된 시트 링을 보수하였다.

또한, 시트 링의 손상 정도가 심하여 연마(래핑) 작업으로 보수가 불가능한 경우에는 밸브를 배관에서 용접부 절단 및 반출을 통해 보수하거나 기존 밸브를 폐기하고 신규 제작 밸브로 교체하고 있는 실정이다.

다시 말하면, 종래 발전소의 개폐식 밸브는 밸브 내의 시트 링이 제 기능을 수행할 수 없을 정도로 심하게 마모되는 경우, 불가피하게 밸브 전체를 일체로 교체해주어야 했기 때문에, 밸브를 도관으로부터 분리하고 새로운 밸브를 재설치하는 작업 자체가 대규모 공사로 비화되어 발전 기능에 장시간 차질을 야기하였을 뿐 아니라, 대형 밸브 자체의 단가가 고가품임에도 불구하고 단지 시트 링 자체만의 마모로 인해 밸브 전체를 교체해주어야 했으므로, 비용면에서 많은 손실이 있었다.

따라서, 밸브 전체의 수명이 비교적 장기간임에도 불구하고 수명이 짧은 밸브 내 링에 의해 밸브 전체를 교체시키는 것은 시간과 특히 비용의 측면에서 대단히 비효율적이므로, 이에 대한 개선이 절실히 요구되어 왔음에도 이러한 요구에 제대로 부응할 수 있는 방안이 제시되지 못했다.

더욱이, 종래 발전소 중 원자력 발전소의 밸브의 경우에는 보수나 교체를 위한 절단 및 반출시 방사성 오염을 방지하기 위한 특수환경에서 보수 및 교체 작업이 이루어져야 하므로, 규제 기관 및 공인 기관의 승인이 요구되는 등 작업상 안전 및 불편을 초래하는 문제가 있었다.

그러므로, 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 커팅 작업시 커팅을 위한 툴의 정밀한 이동이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있도록 한 밸브용 시트 링의 커팅장치에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 공개특허 제2017-0056862호 2017.05.24.공개. 대한민국 등록특허 제1819974호 2018.01.12.등록. 대한민국 공개특허 제2009-0117054호 2009.11.12.공개. 대한민국 등록특허 제0372272호 2003.02.03.등록.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛을 포함함으로써 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있도록 한 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛이 적용됨으로써 툴 피딩 구동유닛과 스핀들 구동유닛의 구동 속도 차이를 통해 스핀들 유닛의 툴 바이트가 고정된 툴 포스트의 이동이 정밀하게 이동되도록 하여 툴 바이트의 시트 링 접합부의 절삭을 위한 시트 링 접합부의 절삭량 및 절삭속도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 절삭 커팅 작업시 안정적이면서도 정밀한 절삭 커팅 작업이 구현될 수 있도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치는 발전소에 적용되는 밸브의 'ㅗ'자 형상으로 형성된 밸브 본체에 대한 내측 하부의 양측에 대향되어 형성되는 환형 설치홈 상에 밀착되어 용접고정된 시트 링을 보수 또는 교체하기 위해 분리하기 위한 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 있어서, 판 상으로 제공되어 밸브 본체의 개방된 상부에 고정설치되며, 중앙에 관통공이 형성되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 중앙을 관통하여 상하로 일정길이 돌출되게 배치되는 본체하우징; 상기 베이스플레이트 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, 상기 밸브 본체의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 X축 이송유닛; 상기 X축 이송유닛의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, X축 이송유닛의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 Y축 이송유닛; 하단이 상기 Y축 이송유닛 상에 고정설치되고, 중앙부분이 상기 본체하우징의 중앙 측 외면에 고정설치되어 선택적으로 승강하면서, 상기 Y축 이송유닛의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 Z축 이송유닛; 상부가 상기 본체하우징의 하단에 연결고정되며, 하부에 축 고정을 위해 원주방향으로 다수 개로 배치되어 조임, 풀림 작동되는 고정용 조가 구비되는 고정용 척 유닛; 상기 본체하우징의 내, 외부와 상기 고정용 척 유닛의 상부에 걸쳐 설치되며, 상기 고정용 조를 선택적으로 조임, 풀림 작동되도록 구동시키는 고정용 척 구동유닛; 상기 고정용 척 유닛의 고정용 조에 의해 축 고정되며, 축 고정된 상태에서 중심 측으로 이중의 축 회전 구조를 통해 툴 바이트가 회전함과 동시에 회전방향과 직교하는 원주방향으로 일정거리 이동, 복귀하면서 시트 링 외면을 일정깊이 절삭하도록 작동되는 스핀들 유닛; 상기 본체하우징의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛의 툴 바이트를 회전되도록 하면서 시트 링 외면이 절삭되도록 구동시키는 스핀들 구동유닛; 및 상기 본체하우징의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛의 툴 바이트를 회전방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하면서 시트 링 외면이 일정깊이 절삭되도록 구동시키는 툴 피딩 구동유닛을 포함하는 구성으로 이루어진다.

여기서, 상기 X축 이송유닛은 상기 밸브 본체의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 베이스플레이트 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되, 상기 베이스플레이트 상부에 한 쌍의 LM가이드에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 X축 플레이트와, 한 쌍의 LM가이드 사이에 배치되어, 상기 베이스플레이트를 기준으로 상기 X축 플레이트가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 X축 TM스크류&너트 및 상기 X축 TM스크류&너트의 스크류 단부에 연결되는 X축 조정핸들을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 Y축 이송유닛은 X축 이송유닛의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 X축 이송유닛의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되, X축 이송유닛의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 상기 X축 이송유닛의 상부에 한 쌍의 LM가이드에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 Y축 플레이트와, 한 쌍의 LM가이드 사이에 배치되어, 상기 X축 이송유닛을 기준으로 상기 X축 이송유닛의 이동, 복귀 방향과 수평에 대해 직교하여 상기 Y축 플레이트가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 Y축 TM스크류&너트 및 상기 Y축 TM스크류&너트의 스크류 단부에 연결되는 Y축 조정핸들을 포함하는 것이 양호하다.

그리고 상기 Z축 이송유닛은 상기 Y축 이송유닛의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 하단이 상기 Y축 이송유닛 상에 고정설치되되, 다수 개로 제공되어, 하단이 상기 Y축 이송유닛 상에 고정설치되어 상향 일정거리 연장되며, 상기 Y축 이송유닛의 중공의 사각 판 상으로 제공되는 Y축 플레이트 모서리 부분에 각각 고정설치되는 Z축 가이드샤프트와, 상기 Y축 플레이트와 대응되어 중공의 사각 판 상으로 제공되어 각 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트의 중앙부분을 감싸면서 승강 안내하는 가이드부시가 고정되며, 중앙부분이 상기 본체하우징의 중앙 측 외면과 고정수단을 통해 고정설치되어 선택적으로 승강하면서 상기 본체하우징이 상기 Y축 이송유닛의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 일정거리 이동, 복귀하도록 하는 Z축 리프트플레이트와, 상기 Z축 리프트플레이트의 상부에 배치되며, 상기 Z축 리프트플레이트와 대응되는 중공의 사각 판 상으로 제공되어 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트의 상단이 고정설치되는 Z축 고정플레이트와, 상기 Z축 가이드샤프트 중 어느 한 쌍의 Z축 가이드샤프트 사이에 배치되되, 스크류 부분의 하단이 상기 Y축 플레이트의 상면에 회전가능토록 고정설치되고, 스크류 부분의 상단이 상기 Z축 고정플레이트를 관통하면서 회전가능토록 고정설치되며, 스크류 부분의 중앙에 상하 이동가능토록 결합된 너트부분이 상기 Z축 리프트플레이트 상에 고정설치되는 Z축 TM스크류&너트 및 상기 Z축 TM스크류&너트의 스크류 상단부분에 연결되는 Z축 조정핸들을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정용 척 유닛은 상부가 상기 본체하우징의 하단에 연결고정되는 척 하우징과, 상기 척 하우징의 하부에 관통형성된 통공 원주방향 둘레를 따라 일정간격을 가지고 상기 스핀들 유닛의 축 고정을 위해 다수 개로 배치되어 선택적으로 조임, 풀림 작동되는 고정용 조 및 상기 척 하우징의 통공 상부 둘레에 회전가능토록 설치되어, 회전을 통해 상기 고정용 조를 조이거나 풀리도록 하는 회전작동구를 포함하는 것이 양호하다.

이때, 상기 고정용 척 유닛은 상기 스핀들 유닛의 센터가 시트 링의 센터와 일치하는 것을 식별할 수 있도록, 상기 척 하우징의 상기 회전작동구 일 측에 상기 스핀들 유닛의 센터에 대한 상기 시트 링의 센터와 일치하는 것을 식별하는 카메라가 더 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정용 척 구동유닛은 하단이 고정용 척 유닛의 회전작동구 상부에 연결설치되어, 상단이 상기 본체하우징 내부를 통해 상향 일정길이 연장되어 회전가능토록 고정설치되는 클램핑샤프트와, 상기 본체하우징 내부의 상기 클램핑샤프트 상단이 위치하는 부분을 관통하여 공회전 가능토록 설치되되, 상기 클램핑샤프트와 직교하여 연동 회전가능토록 베벨기어 구조로 연결되는 구동축 및 상기 본체하우징의 외부로 돌출되는 어느 일 단에 고정설치되어, 상기 구동축을 회전시켜 상기 고정용 척 유닛의 고정용 조를 조이거나 풀리도록 조작하는 구동핸들을 포함하는 것이 양호하다.

또한, 상기 스핀들 유닛은 상기 고정용 척 유닛의 고정용 조에 의해 외면이 축 고정되는 고정하우징과, 일 측이 상기 고정하우징 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 스핀들연동스프로켓이 고정설치되며, 타 측에 가이드홈이 함몰형성되는 스핀들샤프트와, 상기 스핀들샤프트 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 드라이빙연동스프로켓이 고정설치되며, 타단이 상기 스핀들샤프트의 타 측을 향해 노출되는 드라이빙샤프트와, 일 측에 상기 스핀들샤프트의 가이드홈에 슬라이딩 가능토록 삽입되는 가이드돌기가 구비되고, 타 측에 툴 바이트가 외향 일정길이 돌출토록 고정설치되는 툴 포스트와, 상기 툴 포스트와 스핀들샤프트 사이에 개재되어, 일단이 베벨기어 구조로 상기 드라이빙샤프트의 타단과 연동회전되게 연결되며, 중앙부분이 상기 툴 포스트에 고정설치된 너트와 맞물려 회전시 선택적으로 상기 툴 포스트를 상기 스핀들샤프트의 축 방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하는 툴 피딩샤프트 및 상기 툴 피딩샤프트의 일 측에 외향 일정길이 돌출되게 고정설치되며, 상기 툴 피딩샤프트의 상기 스핀들샤프트와의 연동회전을 통해 선택적으로 시트 링 측으로 일정거리 이동, 복귀되면서 시트 링 외면을 일정깊이 절삭되도록 하는 툴 바이트를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 툴 포스트의 이동, 복귀시 가이드홈과 가이드돌기의 마찰에 의한 떨림이 방지될 수 있도록, 상기 스핀들샤프트의 가이드홈 어느 일 측에는 웨어플레이트가 개재되어 상기 툴 포스트의 가이드돌기가 슬라이딩 가능토록 삽입되는 것이 양호하다.

한편, 상기 스핀들 구동유닛은 상기 본체하우징의 상단부분 내측에 배치되어, 상기 스핀들 유닛의 스핀들샤프트 일단에 고정설치된 스핀들연동스프로켓과 연동체인에 의해 연동회전토록 감싸지는 스핀들구동스프로켓과, 상기 본체하우징을 관통하면서 일단이 본체하우징 상에 회전가능케 고정설치되는 스핀들구동축 및 상기 본체하우징 외면에 고정설치되어, 상기 스핀들구동축의 상기 본체하우징을 관통하는 타 단이 연결되며, 상기 스핀들구동축을 회전구동시키는 스핀들구동모터를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 툴 피딩 구동유닛은 상기 본체하우징의 상기 스핀들 구동유닛이 배치되는 하측으로서 상단부분 내측에 배치되며, 상기 스핀들 유닛의 드라이빙샤프트 일단에 고정설치된 드라이빙연동스프로켓과 연동체인에 의해 연동회전토록 감싸지는 드라이빙구동스프로켓과, 상기 본체하우징을 관통하는 양단이 본체하우징 상에 회전가능케 고정설치되는 드라이빙구동축과, 상기 본체하우징 외면에 고정설치되어, 상기 드라이빙구동축의 상기 본체하우징을 관통하여 돌출되는 일단이 연결되며, 선택적으로 상기 드라이빙구동축을 자동방식으로 회전구동시키는 드라이빙구동모터 및 상기 드라이빙구동축의 상기 본체하우징을 관통하여 돌출되어 상기 드라이빙구동모터와 대향되는 타 단에 연결설치되며, 상기 드라이빙구동축을 수동방식으로 회전구동시키는 드라이빙구동핸들을 포함하는 것이 양호하다.

본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛을 포함함으로써 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있다.

둘째, 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛이 적용됨으로써 툴 피딩 구동유닛과 스핀들 구동유닛의 구동 속도 차이를 통해 스핀들 유닛의 툴 바이트가 고정된 툴 포스트의 이동이 정밀하게 이동되도록 하여 툴 바이트의 시트 링 접합부의 절삭을 위한 시트 링 접합부의 절삭량 및 절삭속도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 절삭 커팅 작업시 안정적이면서도 정밀한 절삭 커팅 작업이 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치를 나타낸 정면 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치를 나타낸 측면 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 본체하우징 내부에 대한 설치구조를 나타낸 요부 측면 예시도.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 X축, Y축 및 Z축 이송유닛에 대한 정면, 측면, 평면에서 바라본 상태를 나타낸 요부 정면, 측면, 평면 예시도.
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 스핀들 유닛에 대한 세부구조를 나타낸 정면, 측면, 평단면 예시도.
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 고정용 척 유닛을 나타낸 정면 및 측면 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 사용상태로서, 밸브 내부에 하단부분이 위치하도록 설치하여 시트 링을 커팅시키는 상태를 나타낸 사용상태 단면예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치를 나타낸 정면 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치를 나타낸 측면 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 본체하우징 내부에 대한 설치구조를 나타낸 요부 측면 예시도이다.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 X축, Y축 및 Z축 이송유닛에 대한 정면, 측면, 평면에서 바라본 상태를 나타낸 요부 정면, 측면, 평면 예시도이다.

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 스핀들 유닛에 대한 세부구조를 나타낸 정면, 측면, 평단면 예시도이다.

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부인 고정용 척 유닛을 나타낸 정면 및 측면 예시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 사용상태로서, 밸브 내부에 하단부분이 위치하도록 설치하여 시트 링을 커팅시키는 상태를 나타낸 사용상태 단면예시도이다.

도 1 내지 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치는 발전소에 적용되는 밸브의 'ㅗ'자 형상으로 형성된 밸브 본체(10)에 대한 내측 하부의 양측에 대향되어 형성되는 환형 설치홈(11) 상에 밀착되어 용접고정된 시트 링(20)을 보수 또는 교체하기 위해 분리하기 위한 장치로서, 시트 링(20)을 분리시키기 위하여 절삭 가공을 통해 커팅처리하여 분리되도록 하되 절삭 가공을 위한 공구는 툴 바이트로 제공되는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치는 크게 분류하면, 베이스플레이트(100), 본체하우징(100a), X축 이송유닛(200), Y축 이송유닛(300), Z축 이송유닛(400), 고정용 척 유닛(500), 고정용 척 구동유닛(600), 스핀들 유닛(700), 스핀들 구동유닛(800) 및 툴 피딩 구동유닛(900)을 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 상기 베이스플레이트(100)는 판 상으로 제공되어 밸브 본체(10)의 개방된 상부에 고정설치되며, 중앙에 관통공(110)이 형성되는 것이다.

또한, 상기 본체하우징(100a)은 상기 베이스플레이트(100)의 중앙을 관통하여 상하로 일정길이 돌출되게 배치되는 것이다.

그리고 상기 X축 이송유닛(200)은 상기 베이스플레이트(100) 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 것이다.

또한, 상기 Y축 이송유닛(300)은 상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 것이다.

그리고 상기 Z축 이송유닛(400)은 하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되고, 중앙부분이 상기 본체하우징(100a)의 중앙 측 외면에 고정설치되어 선택적으로 승강하면서, 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 것이다.

또한, 상기 고정용 척 유닛(500)은 상부가 상기 본체하우징(100a)의 하단에 연결고정되며, 하부에 축 고정을 위해 원주방향으로 다수 개로 배치되어 조임, 풀림 작동되는 고정용 조(520)가 구비되는 것이다.

그리고 상기 고정용 척 구동유닛(600)은 상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 고정용 척 유닛(500)의 상부에 걸쳐 설치되며, 상기 고정용 조(520)를 선택적으로 조임, 풀림 작동되도록 구동시키는 것이다.

상기와 같은 고정용 척 구동유닛(600)의 3개의 고정용 조(520)가 적용됨이 바람직하며, 물론 상기 고정용 조(520)는 4개 등으로 적용될 수도 있는 것이다.

한편, 상기 스핀들 유닛(700)은 상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)에 의해 축 고정되며, 축 고정된 상태에서 중심 측으로 이중의 축 회전 구조를 통해 툴 바이트(760)가 회전함과 동시에 회전방향과 직교하는 원주방향으로 일정거리 이동, 복귀하면서 시트 링(20) 외면을 일정깊이 절삭하도록 작동되는 것이다.

또한, 상기 스핀들 구동유닛(800)은 상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛(700)에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 툴 바이트(760)를 회전되도록 하면서 시트 링(20) 외면이 절삭되도록 구동시키는 것이다.

그리고 상기 툴 피딩 구동유닛(900)은 상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛(700)에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 툴 바이트(760)를 회전방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하면서 시트 링(20) 외면이 일정깊이 절삭되도록 구동시키는 것이다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 요부 구성들을 상세히 설명하기로 하며, 먼저 본 발명의 요부인 상기 X축 이송유닛(200)은 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 베이스플레이트(100) 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되, 크게 X축 플레이트(210)와, X축 TM스크류&너트(220) 및 X축 조정핸들(230)로 구성된다.

여기서, 상기 X축 플레이트(210)는 상기 베이스플레이트(100) 상부에 한 쌍의 LM가이드(201)에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 것이다.

이때, 상기 LM가이드(201)는 통상의 리니어 모션 가이드에서와 같이 암수 구조의 한 쌍으로 맞물려 어느 하나를 기준으로 슬라이딩 되는 구성이다.

또한, 상기 X축 TM스크류&너트(220)는 한 쌍의 LM가이드(201) 사이에 배치되어, 상기 베이스플레이트(100)를 기준으로 상기 X축 플레이트(210)가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 것이다.

이러한 X축 TM스크류&너트(220)는 통상의 TM스크류&너트에서와 같이, 축 상으로 외면에 일정길이 나선이 형성된 스크류 및 이러한 스크류가 결합되어 회전됨에 따라 스크류를 타고 선택적으로 이동하는 너트를 포함하는 구성으로 이루어짐이 바람직하다.

그리고 상기 X축 조정핸들(230)은 상기와 같은 X축 TM스크류&너트(220)의 스크류 단부에 연결되는 것이며, 선택적으로 상기 X축 TM스크류&너트(220)를 수동으로 회전 조작하기 위한 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 Y축 이송유닛(300)은 X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되, Y축 플레이트(310)와, Y축 TM스크류&너트(320) 및 Y축 조정핸들(330)을 포함한다.

여기서, 상기 Y축 플레이트(310)는 X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 한 쌍의 LM가이드(301)에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 것이다.

그리고 상기 Y축 TM스크류&너트(320)는 한 쌍의 LM가이드(301) 사이에 배치되어, 상기 X축 이송유닛(200)을 기준으로 상기 X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 수평에 대해 직교하여 상기 Y축 플레이트(310)가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 것이다.

또한, 상기 Y축 조정핸들(330)은 상기 Y축 TM스크류&너트(320)의 스크류 단부에 연결되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 Z축 이송유닛(400)은 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되되, Z축 가이드샤프트(410)와, Z축 리프트플레이트(420)와, Z축 고정플레이트(430)와, Z축 TM스크류&너트(440) 및 Z축 조정핸들(450)을 포함한다.

상세히, 상기 Z축 가이드샤프트(410)는 다수 개로 제공되어, 하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되어 상향 일정거리 연장되며, 상기 Y축 이송유닛(300)의 중공의 사각 판 상으로 제공되는 Y축 플레이트(310) 모서리 부분에 각각 고정설치되는 것이다.

또한, 상기 Z축 리프트플레이트(420)는 상기 Y축 플레이트(310)와 대응되어 중공의 사각 판 상으로 제공되어 각 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트(410)의 중앙부분을 감싸면서 승강 안내하는 가이드부시(421)가 고정되며, 중앙부분이 상기 본체하우징(100a)의 중앙 측 외면과 고정수단을 통해 고정설치되어 선택적으로 승강하면서 상기 본체하우징(100a)이 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 일정거리 이동, 복귀하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 고정수단은 예컨대, 마운트 플레이트(미부호)와, 브래킷(미부호)과, 볼트(미부호)나 볼트와 너트를 포함하는 구성으로 적용됨이 바람직하다.

이때, 상기 마운트 플레이트는 평판형으로 제공되어 Z축 리프트플레이트(420) 상에 고정설치되는 것이며, 브래킷은 L자 형상으로 제공되어 상기 마운트 플레이트를 본체하우징(100a)의 외면과 볼트 또는 볼트와 너트를 적용하여 고정하는 것이다.

그리고 상기 Z축 고정플레이트(430)는 상기 Z축 리프트플레이트(420)의 상부에 배치되며, 상기 Z축 리프트플레이트(420)와 대응되는 중공의 사각 판 상으로 제공되어 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트(410)의 상단이 고정설치되는 것이다.

또한, 상기 Z축 TM스크류&너트(440)는 상기 Z축 가이드샤프트(410) 중 어느 한 쌍의 Z축 가이드샤프트(410) 사이에 배치되되, 스크류 부분의 하단이 상기 Y축 플레이트(310)의 상면에 회전가능토록 고정설치되고, 스크류 부분의 상단이 상기 Z축 고정플레이트(430)를 관통하면서 회전가능토록 고정설치되며, 스크류 부분의 중앙에 상하 이동가능토록 결합된 너트부분이 상기 Z축 리프트플레이트(420) 상에 고정설치되는 것이다.

그리고 상기 Z축 조정핸들(450)은 상기 Z축 TM스크류&너트(440)의 스크류 상단부분에 연결되는 것이다.

즉, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 Z축 이송유닛(400)에 의하면, 상기 본체하우징(100a)에 대하여 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 일정거리 이동, 복귀하도록 조작할 수 있는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 고정용 척 유닛(500)은 크게 분류하면, 척 하우징(510)과, 고정용 조(520) 및 회전작동구(530)를 포함한다.

여기서, 상기 척 하우징(510)은 상부가 상기 본체하우징(100a)의 하단에 연결고정되는 것이다.

그리고 상기 고정용 조(520)는 상기 척 하우징(510)의 하부에 관통형성된 통공(511) 원주방향 둘레를 따라 일정간격을 가지고 상기 스핀들 유닛(700)의 축 고정을 위해 다수 개로 배치되어 선택적으로 조임, 풀림 작동되는 것이다.

또한, 상기 회전작동구(530)는 상기 척 하우징(510)의 통공(511) 상부 둘레에 회전가능토록 설치되어, 회전을 통해 상기 고정용 조(520)를 조이거나 풀리도록 하는 것이다.

이러한 회전작동구(530)는 선반에 적용되는 척의 구성에서의 다수의 조를 조이거나 풀리도록 하는 공구의 일단을 꽂아 회전시키도록 작동되는 구성과 같은 구조를 갖는 것으로, 본 발명에서는 공구를 꽂는 홈이 없이 상단부분에 후술될 고정용 척 구동유닛(600)의 클램핑샤프트(610)의 하단이 고정되는 구성이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 고정용 척 유닛(500)은 상기 스핀들 유닛(700)의 센터가 시트 링(20)의 센터와 일치하는 것을 식별할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 상기 고정용 척 유닛(500)은 상기 척 하우징(510)의 상기 회전작동구(530) 일 측에 상기 스핀들 유닛(700)의 센터에 대한 상기 시트 링(20)의 센터와 일치하는 것을 식별하는 카메라(550)가 더 설치되는 것이 바람직한 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 고정용 척 구동유닛(600)은 크게 클램핑샤프트(610)와, 구동축(620) 및 구동핸들(630)을 포함한다.

이때, 상기 클램핑샤프트(610)는 하단이 고정용 척 유닛(500)의 회전작동구(530) 상부에 연결설치되어, 상단이 상기 본체하우징(100a) 내부를 통해 상향 일정길이 연장되어 회전가능토록 고정설치되는 것이다.

그리고 상기 구동축(620)은 상기 본체하우징(100a) 내부의 상기 클램핑샤프트(610) 상단이 위치하는 부분을 관통하여 공회전 가능토록 설치되되, 상기 클램핑샤프트(610)와 직교하여 연동 회전가능토록 베벨기어 구조로 연결되는 것이다.

또한, 상기 구동핸들(630)은 상기 본체하우징(100a)의 외부로 돌출되는 어느 일 단에 고정설치되어, 상기 구동축(620)을 회전시켜 상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)를 조이거나 풀리도록 조작하는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 스핀들 유닛(700)은 크게 분류하면, 고정하우징(710)과, 스핀들샤프트(720)와, 드라이빙샤프트(730)와, 툴 포스트(740)와, 툴 피딩샤프트(750) 및 툴 바이트(760)를 포함한다.

상세히, 상기 고정하우징(710)은 상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)에 의해 외면이 축 고정되는 것이다.

또한, 상기 스핀들샤프트(720)는 일 측이 상기 고정하우징(710) 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 스핀들연동스프로켓(725)이 고정설치되며, 타 측에 가이드홈(721)이 함몰형성되는 것이다.

그리고 상기 드라이빙샤프트(730)는 상기 스핀들샤프트(720) 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 드라이빙연동스프로켓(735)이 고정설치되며, 타단이 상기 스핀들샤프트(720)의 타 측을 향해 노출되는 것이다.

또한, 상기 툴 포스트(740)는 일 측에 상기 스핀들샤프트(720)의 가이드홈(721)에 슬라이딩 가능토록 삽입되는 가이드돌기(741)가 구비되고, 타 측에 툴 바이트(760)가 외향 일정길이 돌출토록 고정설치되는 것이다.

그리고 상기 툴 피딩샤프트(750)는 상기 툴 포스트(740)와 스핀들샤프트(720) 사이에 개재되어, 일단이 베벨기어 구조로 상기 드라이빙샤프트(730)의 타단과 연동회전되게 연결되며, 중앙부분이 상기 툴 포스트(740)에 고정설치된 너트(N)와 맞물려 회전시 선택적으로 상기 툴 포스트(740)를 상기 스핀들샤프트(720)의 축 방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하는 것이다.

또한, 상기 툴 바이트(760)는 상기 툴 피딩샤프트(750)의 일 측에 외향 일정길이 돌출되게 고정설치되며, 상기 툴 피딩샤프트(750)의 상기 스핀들샤프트(720)와의 연동회전을 통해 선택적으로 시트 링(20) 측으로 일정거리 이동, 복귀되면서 시트 링(20) 외면을 일정깊이 절삭되도록 하는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 스핀들 유닛(700)은 상기 툴 포스트(740)의 이동, 복귀시 가이드홈(721)과 가이드돌기(741)의 마찰에 의한 떨림이 방지될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 상기 스핀들샤프트(720)의 가이드홈(721) 어느 일 측에는 웨어플레이트(770)가 개재되어 상기 툴 포스트(740)의 가이드돌기(741)가 슬라이딩 가능토록 삽입되는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 웨어플레이트(770)는 도 5 a 내지 5c에 도시된 바와 같이, 판 상으로 제공되어 길이방향으로 고정공이 관통형성되며, 고정공을 통해 고정볼트의 단부가 삽입되도록 하면서 상기 스핀들샤프트(720)의 가이드홈(721) 내에 상기 툴 포스트(740)의 가이드돌기(741)와의 사이에 상호 밀착되게 고정설치됨이 바람직한 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 스핀들 구동유닛(800)은 크게 분류하면 스핀들구동스프로켓(810)과, 스핀들구동축(820) 및 스핀들구동모터(830)를 포함한다.

구체적으로, 상기 스핀들구동스프로켓(810)은 상기 본체하우징(100a)의 상단부분 내측에 배치되어, 상기 스핀들 유닛(700)의 스핀들샤프트(720) 일단에 고정설치된 스핀들연동스프로켓(725)과 연동체인(815)에 의해 연동회전토록 감싸지는 것이다.

또한, 상기 스핀들구동축(820)은 상기 본체하우징(100a)을 관통하면서 일단이 본체하우징(100a) 상에 회전가능케 고정설치되는 것이다.

그리고 상기 스핀들구동모터(830)는 상기 본체하우징(100a) 외면에 고정설치되어, 상기 스핀들구동축(820)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하는 타 단이 연결되며, 상기 스핀들구동축(820)을 회전구동시키는 것이다.

이러한 스핀들구동모터(830)는 특히, 감속기 모터 타입으로 적용됨이 바람직하다.

더욱이, 상기와 같은 스핀들구동모터(830)는 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나 컨트롤러(미도시)를 통해 회전 RPM이 제어됨이 바람직하며, 후술될 툴 피딩 구동유닛(900)의 드라이빙구동모터(930)에 대한 RPM도 상기 컨트롤러(미도시)를 통해 제어됨이 바람직한 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에서, 요부인 상기 툴 피딩 구동유닛(900)은 크게 분류하면, 드라이빙구동스프로켓(910)과, 드라이빙구동축(920)과, 드라이빙구동모터(930) 및 드라이빙구동핸들(940)을 포함한다.

상세히, 상기 드라이빙구동스프로켓(910)은 상기 본체하우징(100a)의 상기 스핀들 구동유닛(800)이 배치되는 하측으로서 상단부분 내측에 배치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 드라이빙샤프트(730) 일단에 고정설치된 드라이빙연동스프로켓(735)과 연동체인(915)에 의해 연동회전토록 감싸지는 것이다.

또한, 상기 드라이빙구동축(920)은 상기 본체하우징(100a)을 관통하는 양단이 본체하우징(100a) 상에 회전가능케 고정설치되는 것이다.

그리고 상기 드라이빙구동모터(930)는 상기 본체하우징(100a) 외면에 고정설치되어, 상기 드라이빙구동축(920)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하여 돌출되는 일단이 연결되며, 선택적으로 상기 드라이빙구동축(920)을 자동방식으로 회전구동시키는 것이다.

또한, 상기 드라이빙구동핸들(940)은 상기 드라이빙구동축(920)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하여 돌출되어 상기 드라이빙구동모터(930)와 대향되는 타 단에 연결설치되며, 상기 드라이빙구동축(920)을 수동방식으로 회전구동시키는 것이다.

즉, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 툴 피딩 구동유닛(900)에 의해, 자동방식이나 수동방식이 선택적으로 적용되어 자동방식 또는 수동방식을 통해 상기 드라이빙구동축(920)을 회전구동시킬 수 있는 것이다.

더욱이, 상기 툴 피딩 구동유닛(900)의 드라이빙구동모터(930)는 컨트롤러(미도시)를 통해 회전 RPM(Revolution Per Minute)이 제어되며, 아울러 전술한 바와 같은 스핀들 구동유닛(800)의 스핀들구동모터(830)에 대한 RPM도 상기 컨트롤러(미도시)를 통해 제어됨이 바람직하다.

이때, 상기와 같은 드라이빙구동모터(930)의 회전 RPM은 스핀들구동모터(830)의 회전 RPM과 동일한 경우에는 툴 바이트(760)가 이송되지 않게 되며, 드라이빙구동모터(930)의 회전 RPM이 스핀들구동모터(830)의 회전 RPM보다 빠른 속도로 회전할 경우에는 툴 바이트(760)가 이송하게 된다.

다시 말하면, 드라이빙구동모터(930)의 회전 RPM과 스핀들구동모터(830)의 회전 RPM의 회전 속도 차이에 따라 툴 바이트(760)의 이송량이 간편하게 조절될 수 있는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치의 사용상태를 설명하면, 먼저 베이스플레이트(100)가 밸브 본체(10)의 개방된 상단 부분에 안착 설치되어 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치 전체구성에 대한 밸브 본체(10) 상에 설치가 완료된 상태에서 X축, Y축, Z축 이송유닛(200, 300, 400)을 조작하여 툴 바이트(760)의 위치를 시트 링(20)의 내면인 절삭 커팅을 위한 위치에 정렬되도록 조정한다.

이후, 상기 툴 바이트(760)의 절삭을 위한 단부가 시트 링(20)의 내면에서 일정거리 떨어지도록 한 상태에서, 드라이빙샤프트(730)를 회전구동시키면서 툴 피딩샤프트(750)를 회전시켜 드라이빙구동모터(930)의 회전 RPM과 스핀들구동모터(830)의 회전 RPM의 회전 속도 차이를 적용하여 시트 링(20)에 대한 절삭을 통해 시트 링(20)을 분리할 수 있도록 커팅 완료한다.

마지막으로, 상기와 같은 과정을 통해 시트 링(20)이 커팅완료되어 분리될 수 있도록 된 상태에서는 전술한 순서의 역순으로 툴 바이트(760)의 위치를 원위치로 복귀되도록 한다.

전술한 바와 같은 과정을 통해 시트 링(20)을 절삭하여 분리가능토록 커팅 완료함으로써 특히, 드라이빙구동모터(930)의 회전 RPM과 스핀들구동모터(830)의 회전 RPM의 회전 속도 차이를 적용함에 따라 시트 링(20)의 절삭 및 커팅 완료의 과정에 대한 안정적이면서도 정밀한 작업이 이루어질 수 있는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 의하면, 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛을 포함함으로써 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 작업이 현장에서 이루어질 수 있도록 할 수 있고, 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 보수 및 교체 시간을 단축할 수 있으며, 아울러 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 작업상 안전성을 높임과 동시에 작업이 간편하게 이루어져 밸브의 보수 및 교체에 따른 시간단축과 비용절감을 통해 작업 효율성을 극대화시킬 수 있다.

더욱이, 베이스플레이트, 본체하우징, X축 이송유닛, Y축 이송유닛, Z축 이송유닛, 스핀들 유닛, 고정용 척 유닛, 고정용 척 구동유닛, 툴 피딩 구동유닛, 스핀들 구동유닛이 적용됨으로써 툴 피딩 구동유닛과 스핀들 구동유닛의 구동 속도 차이를 통해 스핀들 유닛의 툴 바이트가 고정된 툴 포스트의 이동이 정밀하게 이동되도록 하여 툴 바이트의 시트 링 접합부의 절삭을 위한 시트 링 접합부의 절삭량 및 절삭속도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 원자력 발전소 등 발전소의 밸브용 시트 링에 대한 교체를 위한 시트 링 절삭 커팅 작업시 안정적이면서도 정밀한 절삭 커팅 작업이 구현될 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 밸브 본체
11: 설치홈
20: 시트 링
100: 베이스플레이트 110: 관통공
100a: 본체하우징 200: X축 이송유닛
201: LM가이드 210: X축 플레이트
220: X축 TM스크류&너트 230: X축 조정핸들
300: Y축 이송유닛 301: LM가이드
310: Y축 플레이트 320: Y축 TM스크류&너트
330: Y축 조정핸들 400: Z축 이송유닛
410: Z축 가이드샤프트 420: Z축 리프트플레이트
421: 가이드부시 430: Z축 고정플레이트
440: Z축 TM스크류&너트 450: Z축 조정핸들
500: 고정용 척 유닛 510: 척 하우징
511: 통공 520: 고정용 조
530: 회전작동구 550: 카메라
600: 고정용 척 구동유닛 610: 클램핑샤프트
620: 구동축 630: 구동핸들
700: 스핀들 유닛 710: 고정하우징
720: 스핀들샤프트 721: 가이드홈
725: 스핀들연동스프로켓 730: 드라이빙샤프트
735: 드라이빙연동스프로켓 740: 툴 포스트
741: 가이드돌기 750: 툴 피딩샤프트
760: 툴 바이트 770: 웨어플레이트
800: 스핀들 구동유닛 810: 스핀들구동스프로켓
815: 연동체인 820: 스핀들구동축
830: 스핀들구동모터 900: 툴 피딩 구동유닛
910: 드라이빙구동스프로켓 915: 연동체인
920: 드라이빙구동축 930: 드라이빙구동모터
940: 드라이빙구동핸들 N: 너트

Claims (11)

1. 발전소에 적용되는 밸브의 'ㅗ'자 형상으로 형성된 밸브 본체(10)에 대한 내측 하부의 양측에 대향되어 형성되는 환형 설치홈(11) 상에 밀착되어 용접고정된 시트 링(20)을 보수 또는 교체하기 위해 분리하기 위한 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치에 있어서,
   판 상으로 제공되어 밸브 본체(10)의 개방된 상부에 고정설치되며, 중앙에 관통공(110)이 형성되는 베이스플레이트(100);
   상기 베이스플레이트(100)의 중앙을 관통하여 상하로 일정길이 돌출되게 배치되는 본체하우징(100a);
   상기 베이스플레이트(100) 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 X축 이송유닛(200);
   상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되며, X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 Y축 이송유닛(300);
   하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되고, 중앙부분이 상기 본체하우징(100a)의 중앙 측 외면에 고정설치되어 선택적으로 승강하면서, 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀되도록 구동되는 Z축 이송유닛(400);
   상부가 상기 본체하우징(100a)의 하단에 연결고정되며, 하부에 축 고정을 위해 원주방향으로 다수 개로 배치되어 조임, 풀림 작동되는 고정용 조(520)가 구비되는 고정용 척 유닛(500);
   상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 고정용 척 유닛(500)의 상부에 걸쳐 설치되며, 상기 고정용 조(520)를 선택적으로 조임, 풀림 작동되도록 구동시키는 고정용 척 구동유닛(600);
   상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)에 의해 축 고정되며, 축 고정된 상태에서 중심 측으로 이중의 축 회전 구조를 통해 툴 바이트(760)가 회전함과 동시에 회전방향과 직교하는 원주방향으로 일정거리 이동, 복귀하면서 시트 링(20) 외면을 일정깊이 절삭하도록 작동되는 스핀들 유닛(700);
   상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛(700)에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 툴 바이트(760)를 회전되도록 하면서 시트 링(20) 외면이 절삭되도록 구동시키는 스핀들 구동유닛(800); 및
   상기 본체하우징(100a)의 내, 외부와 상기 스핀들 유닛(700)에 걸쳐 연결 설치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 툴 바이트(760)를 회전방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하면서 시트 링(20) 외면이 일정깊이 절삭되도록 구동시키는 툴 피딩 구동유닛(900)을 포함하여 이루어진 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 X축 이송유닛(200)은 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 길이방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 베이스플레이트(100) 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되,
   상기 베이스플레이트(100) 상부에 한 쌍의 LM가이드(201)에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 X축 플레이트(210)와,
   한 쌍의 LM가이드(201) 사이에 배치되어, 상기 베이스플레이트(100)를 기준으로 상기 X축 플레이트(210)가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 X축 TM스크류&너트(220) 및
   상기 X축 TM스크류&너트(220)의 스크류 단부에 연결되는 X축 조정핸들(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 Y축 이송유닛(300)은 X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 선택적으로 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 LM가이드 구조로 안착설치되되,
   X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 직교하는 상기 밸브 본체(10)의 하부 통로에 대한 지름방향과 대응되어 상기 X축 이송유닛(200)의 상부에 한 쌍의 LM가이드(301)에 의해 이동, 복귀 가능토록 안착설치되는 Y축 플레이트(310)와,
   한 쌍의 LM가이드(301) 사이에 배치되어, 상기 X축 이송유닛(200)을 기준으로 상기 X축 이송유닛(200)의 이동, 복귀 방향과 수평에 대해 직교하여 상기 Y축 플레이트(310)가 이동, 복귀 가능토록 회전구동되는 Y축 TM스크류&너트(320) 및
   상기 Y축 TM스크류&너트(320)의 스크류 단부에 연결되는 Y축 조정핸들(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 Z축 이송유닛(400)은 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 상기 본체하우징(100a)이 일정거리 이동, 복귀될 수 있도록 하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되되,
   다수 개로 제공되어, 하단이 상기 Y축 이송유닛(300) 상에 고정설치되어 상향 일정거리 연장되며, 상기 Y축 이송유닛(300)의 중공의 사각 판 상으로 제공되는 Y축 플레이트(310) 모서리 부분에 각각 고정설치되는 Z축 가이드샤프트(410)와,
   상기 Y축 플레이트(310)와 대응되어 중공의 사각 판 상으로 제공되어 각 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트(410)의 중앙부분을 감싸면서 승강 안내하는 가이드부시(421)가 고정되며, 중앙부분이 상기 본체하우징(100a)의 중앙 측 외면과 고정수단을 통해 고정설치되어 선택적으로 승강하면서 상기 본체하우징(100a)이 상기 Y축 이송유닛(300)의 이동, 복귀 방향에 대한 수직으로 직교하는 상하방향에 대하여 일정거리 이동, 복귀하도록 하는 Z축 리프트플레이트(420)와,
   상기 Z축 리프트플레이트(420)의 상부에 배치되며, 상기 Z축 리프트플레이트(420)와 대응되는 중공의 사각 판 상으로 제공되어 모서리 부분에 상기 Z축 가이드샤프트(410)의 상단이 고정설치되는 Z축 고정플레이트(430)와,
   상기 Z축 가이드샤프트(410) 중 어느 한 쌍의 Z축 가이드샤프트(410) 사이에 배치되되, 스크류 부분의 하단이 상기 Y축 플레이트(310)의 상면에 회전가능토록 고정설치되고, 스크류 부분의 상단이 상기 Z축 고정플레이트(430)를 관통하면서 회전가능토록 고정설치되며, 스크류 부분의 중앙에 상하 이동가능토록 결합된 너트부분이 상기 Z축 리프트플레이트(420) 상에 고정설치되는 Z축 TM스크류&너트(440) 및
   상기 Z축 TM스크류&너트(440)의 스크류 상단부분에 연결되는 Z축 조정핸들(450)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정용 척 유닛(500)은 상부가 상기 본체하우징(100a)의 하단에 연결고정되는 척 하우징(510)과,
   상기 척 하우징(510)의 하부에 관통형성된 통공(511) 원주방향 둘레를 따라 일정간격을 가지고 상기 스핀들 유닛(700)의 축 고정을 위해 다수 개로 배치되어 선택적으로 조임, 풀림 작동되는 고정용 조(520) 및
   상기 척 하우징(510)의 통공(511) 상부 둘레에 회전가능토록 설치되어, 회전을 통해 상기 고정용 조(520)를 조이거나 풀리도록 하는 회전작동구(530)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정용 척 유닛(500)은 상기 스핀들 유닛(700)의 센터가 시트 링(20)의 센터와 일치하는 것을 식별할 수 있도록,
   상기 척 하우징(510)의 상기 회전작동구(530) 일 측에 상기 스핀들 유닛(700)의 센터에 대한 상기 시트 링(20)의 센터와 일치하는 것을 식별하는 카메라(550)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 고정용 척 구동유닛(600)은 하단이 고정용 척 유닛(500)의 회전작동구(530) 상부에 연결설치되어, 상단이 상기 본체하우징(100a) 내부를 통해 상향 일정길이 연장되어 회전가능토록 고정설치되는 클램핑샤프트(610)와,
   상기 본체하우징(100a) 내부의 상기 클램핑샤프트(610) 상단이 위치하는 부분을 관통하여 공회전 가능토록 설치되되, 상기 클램핑샤프트(610)와 직교하여 연동 회전가능토록 베벨기어 구조로 연결되는 구동축(620) 및
   상기 본체하우징(100a)의 외부로 돌출되는 어느 일 단에 고정설치되어, 상기 구동축(620)을 회전시켜 상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)를 조이거나 풀리도록 조작하는 구동핸들(630)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 스핀들 유닛(700)은 상기 고정용 척 유닛(500)의 고정용 조(520)에 의해 외면이 축 고정되는 고정하우징(710)과,
   일 측이 상기 고정하우징(710) 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 스핀들연동스프로켓(725)이 고정설치되며, 타 측에 가이드홈(721)이 함몰형성되는 스핀들샤프트(720)와,
   상기 스핀들샤프트(720) 내부에 공회전 가능토록 고정되어, 일단에 드라이빙연동스프로켓(735)이 고정설치되며, 타단이 상기 스핀들샤프트(720)의 타 측을 향해 노출되는 드라이빙샤프트(730)와,
   일 측에 상기 스핀들샤프트(720)의 가이드홈(721)에 슬라이딩 가능토록 삽입되는 가이드돌기(741)가 구비되고, 타 측에 툴 바이트(760)가 외향 일정길이 돌출토록 고정설치되는 툴 포스트(740)와,
   상기 툴 포스트(740)와 스핀들샤프트(720) 사이에 개재되어, 일단이 베벨기어 구조로 상기 드라이빙샤프트(730)의 타단과 연동회전되게 연결되며, 중앙부분이 상기 툴 포스트(740)에 고정설치된 너트(N)와 맞물려 회전시 선택적으로 상기 툴 포스트(740)를 상기 스핀들샤프트(720)의 축 방향과 직교하는 방향으로 일정거리 이동, 복귀되도록 하는 툴 피딩샤프트(750) 및
   상기 툴 피딩샤프트(750)의 일 측에 외향 일정길이 돌출되게 고정설치되며, 상기 툴 피딩샤프트(750)의 상기 스핀들샤프트(720)와의 연동회전을 통해 선택적으로 시트 링(20) 측으로 일정거리 이동, 복귀되면서 시트 링(20) 외면을 일정깊이 절삭되도록 하는 툴 바이트(760)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 툴 포스트(740)의 이동, 복귀시 가이드홈(721)과 가이드돌기(741)의 마찰에 의한 떨림이 방지될 수 있도록,
   상기 스핀들샤프트(720)의 가이드홈(721) 어느 일 측에는 웨어플레이트(770)가 개재되어 상기 툴 포스트(740)의 가이드돌기(741)가 슬라이딩 가능토록 삽입되는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 스핀들 구동유닛(800)은 상기 본체하우징(100a)의 상단부분 내측에 배치되어, 상기 스핀들 유닛(700)의 스핀들샤프트(720) 일단에 고정설치된 스핀들연동스프로켓(725)과 연동체인(815)에 의해 연동회전토록 감싸지는 스핀들구동스프로켓(810)과,
    상기 본체하우징(100a)을 관통하면서 일단이 본체하우징(100a) 상에 회전가능케 고정설치되는 스핀들구동축(820) 및
    상기 본체하우징(100a) 외면에 고정설치되어, 상기 스핀들구동축(820)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하는 타 단이 연결되며, 상기 스핀들구동축(820)을 회전구동시키는 스핀들구동모터(830)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 툴 피딩 구동유닛(900)은 상기 본체하우징(100a)의 상기 스핀들 구동유닛(800)이 배치되는 하측으로서 상단부분 내측에 배치되며, 상기 스핀들 유닛(700)의 드라이빙샤프트(730) 일단에 고정설치된 드라이빙연동스프로켓(735)과 연동체인(915)에 의해 연동회전토록 감싸지는 드라이빙구동스프로켓(910)과,
    상기 본체하우징(100a)을 관통하는 양단이 본체하우징(100a) 상에 회전가능케 고정설치되는 드라이빙구동축(920)과,
    상기 본체하우징(100a) 외면에 고정설치되어, 상기 드라이빙구동축(920)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하여 돌출되는 일단이 연결되며, 선택적으로 상기 드라이빙구동축(920)을 자동방식으로 회전구동시키는 드라이빙구동모터(930) 및
    상기 드라이빙구동축(920)의 상기 본체하우징(100a)을 관통하여 돌출되어 상기 드라이빙구동모터(930)와 대향되는 타 단에 연결설치되며, 상기 드라이빙구동축(920)을 수동방식으로 회전구동시키는 드라이빙구동핸들(940)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 밸브용 시트 링 커팅장치.
    

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