KR102526867B1 - 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 - Google Patents
디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102526867B1 KR102526867B1 KR1020230020037A KR20230020037A KR102526867B1 KR 102526867 B1 KR102526867 B1 KR 102526867B1 KR 1020230020037 A KR1020230020037 A KR 1020230020037A KR 20230020037 A KR20230020037 A KR 20230020037A KR 102526867 B1 KR102526867 B1 KR 102526867B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nozzle
- fuel injection
- diesel engine
- injection nozzle
- loading jig
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 94
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 94
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
본 발명은 디젤 엔진용 연료분사노즐에서 가장 중요한 부위인 니들 시트와 노즐 구멍 보어의 경화 깊이를 충분히 깊게 할 수 있는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법에 관한 것으로, 수평 방향으로 서로 평행하게 배치되는 복수의 실린더와, 상기 실린더 내부에 마련되는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤과 연결되며 타단이 상기 실린더의 수평방향 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 타단에 마련되며 경사진 판 형태인 구동용 경사판과, 수평 방향으로 배치되며 길이방향 일단에 내부로의 유동만을 허용하는 체크 밸브가 마련되며 길이방향 타단이 연결관에 의하여 상기 실린더와 연결되는 수평 유동용 파이프와, 상기 수평 유동용 파이프의 상부에 수직 방향으로 연결되는 복수의 수직 유동용 파이프를 포함하는 노즐 적재용 지그를 준비하는 단계 ; 복수의 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 상기 노즐 적재용 지그에 적재하는 노즐 적재 단계 ; 상기 노즐 적재용 지그에 적재된 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐을 침탄실에 투입하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 가스침탄 처리하는 가스침탄 단계 ; 상기 가스침탄 단계 이후, 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상기 노즐 적재용 지그를 장입실로 이동시킨 후 하부로 이동시켜 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐 및 상기 노즐 적재용 지그가 소입조에 침지되도록 하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐이 냉각되도록 하고, 상기 노즐 적재용 지그가 하부로 이동하여 상기 노즐 적재용 지그의 구동용 경사판이 상기 소입조에 마련된 한 쌍의 경사 안내판 사이에 삽입되면서 상기 구동용 경사판의 상하이동이 상기 한 쌍의 경사 안내판에 의하여 상기 구동용 경사판 및 상기 피스톤 로드 및 상기 피스톤의 수평방향 이동으로 전환되어 상기 소입조의 냉각액이 상기 실린더 및 상기 수평 유동용 파이프 및 상기 수직 유동용 파이프를 통하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 내부에 공급되어 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 및 노즐 구멍 보어가 냉각되는 담금질 단계 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디젤 엔진용 연료분사노즐에서 가장 중요한 부위인 니들 시트와 노즐 구멍 보어의 경화 깊이를 충분히 깊게 할 수 있는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 디젤 엔진, 특히 4행정 대형 디젤 엔진(four-stroke large diesel engine)용 연료분사노즐(fuel injection nozzle)에 관한 것이다.
예를 들어 선박의 엔진과 같이 종 방향으로 소기하는(longitudinal scavenging) 4행정 방식에 따른 대형 디젤 엔진에서, 연료분사노즐은 대개 각 실린더에서 실린더 헤드(cylinder head) 내의 중심에 배치되고 복수의 흡기밸브와 배기 밸브가 배치된다.
이러한 종류의 연료분사노즐은 자신의 노즐 헤드에 복수의 노즐 구멍 보어(nozzle hole bore)를 가지며, 이를 통해 연료가 실린더의 연소실(combustion chamber) 내부로 분사된다.
상기 분사 과정을 개시 또는 종료하기 위해 노즐 구멍 보어로 가는 통로가 개폐되는 방식으로 니들 시트(needle seat)와 함께 작용하는 이동 가능한 노즐 니들(movable nozzle needle)이 연료분사노즐 내에 장착된다.
한편 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종래의 제조 방법은 아래와 같다.
먼저 연료분사노즐의 형상을 가공하며, 형상 가공이 완료된 연료분사노즐을 침탄열처리하며, 침탄열처리된 연료분사노즐을 연삭 가공 및 세척하고 정상 작동 여부를 테스트한다.
연료분사노즐의 제조 방법 과정에서 침탄열처리는, 일반적으로 가스침탄으로 탄소침탄 후 담금질 및 뜨임 처리하게 된다.
연료분사노즐의 담금질 과정은, 노즐 니들이 접촉되는 니들 시트와 연료가 분사되는 노즐 구멍 보어의 경도와 경화 깊이에 영향에 미치게 된다.
연료분사노즐의 담금질은, 연료분사노즐을 냉각액이 저장된 소입조에 침지시켜 이루어진다.
본 출원인의 연구에 의하면, 종래의 방식으로 담금질한 연료분사노즐은 내부, 구체적으로는 니들 시트와 노즐 구멍 보어 등의 경화 깊이가 외부의 경화 깊이에 비하여 20~30% 얕은 것으로 나타난다.
즉 연료분사노즐에서 가장 중요한 부위인 니들 시트와 노즐 구멍 보어의 경화 깊이가 외부에 비하여 얕다는 것은 충분한 담금질 효과를 달성하지 못하기 때문으로 보인다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디젤 엔진용 연료분사노즐에서 가장 중요한 부위인 니들 시트와 노즐 구멍 보어의 경화 깊이를 충분히 깊게 할 수 있는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법을 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상하방향으로 연장되어 일단부가 노즐 헤드 내로 연장되는 종 방향 보어가 형성되며, 상기 노즐 헤드에는 상기 종 방향 보어로부터 시작되는 하나 이상의 노즐 구멍 보어가 형성되며, 상기 종 방향 보어 내에 니들 시트가 형성되는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법에 있어서 : 수평 방향으로 서로 평행하게 배치되는 복수의 실린더와, 상기 실린더 내부에 마련되는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤과 연결되며 타단이 상기 실린더의 수평방향 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 타단에 마련되며 경사진 판 형태인 구동용 경사판과, 수평 방향으로 배치되며 길이방향 일단에 내부로의 유동만을 허용하는 체크 밸브가 마련되며 길이방향 타단이 연결관에 의하여 상기 실린더와 연결되는 수평 유동용 파이프와, 상기 수평 유동용 파이프의 상부에 수직 방향으로 연결되는 복수의 수직 유동용 파이프를 포함하는 노즐 적재용 지그를 준비하는 단계 ; 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 상부에서 하부로 이동하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 내부에 상기 노즐 적재용 지그의 수직 유동용 파이프가 삽입되도록 복수의 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 상기 노즐 적재용 지그에 적재하는 노즐 적재 단계 ; 상기 노즐 적재용 지그에 적재된 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐을 침탄실에 투입하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 가스침탄 처리하는 가스침탄 단계 ; 상기 가스침탄 단계 이후, 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상기 노즐 적재용 지그를 장입실로 이동시킨 후 하부로 이동시켜 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐 및 상기 노즐 적재용 지그가 소입조에 침지되도록 하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐이 냉각되도록 하고, 상기 노즐 적재용 지그가 하부로 이동하여 상기 노즐 적재용 지그의 구동용 경사판이 상기 소입조에 마련된 한 쌍의 경사 안내판 사이에 삽입되면서 상기 구동용 경사판의 상하이동이 상기 한 쌍의 경사 안내판에 의하여 상기 구동용 경사판 및 상기 피스톤 로드 및 상기 피스톤의 수평방향 이동으로 전환되어 상기 소입조의 냉각액이 상기 실린더 및 상기 수평 유동용 파이프 및 상기 수직 유동용 파이프를 통하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 내부에 공급되어 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 및 노즐 구멍 보어가 냉각되는 담금질 단계 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명은, 디젤 엔진용 연료분사노즐에서 가장 중요한 부위인 니들 시트와 노즐 구멍 보어의 경화 깊이를 충분히 깊게 할 수 있는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 제조 대상인 디젤 엔진용 연료분사노즐의 개념 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 노즐 적재용 지그의 사시도,
도 3은 도 2의 주요부 개념 단면도,
도 4는 도 3의 노즐 적재용 지그에 도 1의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상태의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치의 침탄실에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 가스침탄 처리되는 상태를 도시한 개념도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 가스침탄 처리 후 장입실로 이동한 상태를 도시한 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 소입조에 침지된 상태를 도시한 개념도,
도 8은 도 6의 상태에서의 노즐 적재용 지그와 경사 안내부의 관계를 도시한 개념도,
도 9는 도 7의 상태에서의 노즐 적재용 지그와 경사 안내부의 관계를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 노즐 적재용 지그의 사시도,
도 3은 도 2의 주요부 개념 단면도,
도 4는 도 3의 노즐 적재용 지그에 도 1의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상태의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치의 침탄실에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 가스침탄 처리되는 상태를 도시한 개념도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 가스침탄 처리 후 장입실로 이동한 상태를 도시한 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가스침탄 열처리 장치에서 디젤 엔진용 연료분사노즐이 소입조에 침지된 상태를 도시한 개념도,
도 8은 도 6의 상태에서의 노즐 적재용 지그와 경사 안내부의 관계를 도시한 개념도,
도 9는 도 7의 상태에서의 노즐 적재용 지그와 경사 안내부의 관계를 도시한 개념도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 연료분사노즐의 제조 방법은 아래와 같다.
먼저 연료분사노즐의 형상을 가공하며, 형상 가공이 완료된 연료분사노즐을 침탄열처리하며, 침탄열처리된 연료분사노즐을 연삭 가공 및 세척하고 테스트를 한다.
이하에서는 형상 가공 및 침탄열처리에 대하여만 설명하며, 나머지 공정들에 대한 설명은 생략하기로 한다.
연료분사노즐(10)의 형상 가공 단계
연료분사노즐(10)의 형상을 도 1과 같이 가공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 제조 대상인 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)의 개념 단면도이다.
연료분사노즐(10)은 상단부에 노즐 헤드(12)가 형성된다.
연료분사노즐(10)이 디젤 엔진에 장착되었을 때, 노즐 헤드(12)는 디젤 엔진의 실린더의 연소실 내부로 돌출되는 부위이다.
연료분사노즐(10)의 내부에 종축 방향으로 연장되며, 하단부로부터 노즐 헤드(12) 내부로 연장되는 종 방향 보어(11)가 형성된다.
종 방향 보어(11)는 노즐 니들을 가이드하고 연료 주입을 위하여 형성되는 것이다.
노즐 헤드(12)에는 종 방향 보어(11)로부터 시작하여 연소실 내부로 연료가 유입될 수 있도록 연료가 통과하는 하나 이상의 노즐 구멍 보어(12a)가 형성된다.
종 방향 보어(11) 내에는 공지된 노즐 니들과 접촉되기 위한 니들 시트(13)가 형성된다. 니들 시트(13)는 원뿔대 형태로 형성된다.
공지된 노즐 니들이 니들 시트(13)에 접촉되거나 이격되면서 종 방향 보어(11)가 개폐된다.
이와 같은 연료분사노즐(10)의 구조는, 냉각액에 침지하는 경우에도 종 방향 보어(11)에 잔류하는 공기가 노즐 구멍 보어(12a)로 쉽게 배출되지 못하여, 결과적으로 연료분사노즐(10)의 내부가 냉각액과 접촉되기 어렵다는 문제가 있다.
한편 본 발명은, 연료분사노즐(10)의 노즐 구멍 보어(12a)의 지름이 0.2~0.7mm로 비교적 작으며, 냉각액에 침지하는 경우에도 종 방향 보어(11) 내부에 잔류하는 공기로 인하여 담금질 효과가 미약하다는 문제점에 착안하여 제시되는 것으로, 연료분사노즐(10)의 노즐 구멍 보어(12a) 및 종 방향 보어(11)가 냉각액에 접촉되는 시간을 늘리며, 아울러 이들과 접촉되는 냉각액이 유동하도록 하여 냉각 효과를 높이기 위하여 제안되는 것이다.
노즐 적재용 지그(20) 준비 단계
형상 가공이 완료된 연료분사노즐(20)을 적재하기 위한 노즐 적재용 지그(20)를, 도 2 및 도 3과 같이, 준비한다.
본 발명은 연료분사노즐(10)의 내부로 냉각액이 강제로 주입될 수 있도록 별도의 전용 노즐 적재용 지그(20)를 준비한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 노즐 적재용 지그의 사시도이며, 도 3은 도 2의 주요부 개념 단면도이다.
노즐 적재용 지그(20)는, 복수의 실린더(21)와 이에 마련되는 피스톤(22)과 피스톤 로드(23)와 구동용 경사판(24)과, 복수의 수평 유동용 파이프(25)와 복수의 수직 유동용 파이프(26)를 포함한다.
복수의 실린더(21)가 수평 방향으로 서로 평행하게 배치된다.
각 실린더(21)의 내부에 피스톤(22) 및 피스톤 로드(23)가 마련된다.
피스톤 로드(23)는 일단이 피스톤(22)과 연결되며 타단이 실린더(21)의 수평방향 외부로 연장된다.
피스톤 로드(23)의 타단에는 경사진 판 형태인 구동용 경사판(24)이 마련된다.
복수의 피스톤 로드(23)는 하나의 구동용 경사판(24)에 연결된다.
실린더(21)의 일측에 수평 유동용 파이프(25)가 마련된다.
수평 유동용 파이프(25)는 수평 방향으로 배치되며 길이방향 일단에 내부로의 유동만을 허용하는 체크 밸브(25a)가 마련되며 길이방향 타단이 연결관(25b)에 의하여 실린더(21)와 연결된다.
수평 유동용 파이프(25)와 실린더(21)의 배치 형태는 다양한 형태가 제시될 수 있다.
도 3에서는, 설명의 편의를 위하여, 수평 유동용 파이프(25)가 실린더(21)의 상부에 배치되는 형태로 도시하였다.
수평 유동용 파이프(25)가 소입조(130)에 침지되면 냉각액이 체크 밸브(25a)를 통하여 유입되며, 유입된 냉각액은 수평 유동용 파이프(25)는 물론이며 연결관(25b)을 통하여 실린더(21) 내부에 채워지게 된다.
아울러 피스톤(22)의 이동에 의하여 실린더(21) 내부에 채워진 냉각액은 연결관(25b)을 통하여 수평 유동용 파이프(25)로 유입되면서 수평방향으로 유동한다.
이때 체크 밸브(25a)는 냉각액이 수평 유동용 파이프(25)에서 외부로 배출되지 않도록 한다.
본 실시예에서 수평 유동용 파이프(21a)는 사각 파이프 형태이지만, 원형 파이프 형태일 수도 있다.
수직 유동용 파이프(26)는 수평 유동용 파이프(25)의 상부에 수직 방향으로 연결된다.
본 실시예에서 수직 유동용 파이프(26)는 서로 이격되어 복수로 마련되며, 수직 유동용 파이프(26)의 하단부가 수평 유동용 파이프(25)와 연통되며 상단부는 개방되어 있다.
노즐 적재 단계
도 4와 같이 복수의 연료분사노즐(10)을 노즐 적재용 지그(20)에 적재한다.
도 4는 도 3의 노즐 적재용 지그에 도 1의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상태의 단면도이다.
노즐 적재용 지그(20)의 각각의 수직 유동용 파이프(26)마다 연료분사노즐(10)이 장착된다.
즉, 연료분사노즐(10)을 상부에서 하부로 이동하여 연료분사노즐(10)의 종 방향 보어(11) 내부에 노즐 적재용 지그(20)의 수직 유동용 파이프(26)가 삽입되도록 복수의 연료분사노즐(10)을 노즐 적재용 지그(20)에 적재한다.
한편 노즐 적재용 지그(20)에는 연료분사노즐(10)을 하부에서 받치기 위한 하부 지지용 금속망(미도시)이 설치될 수 있으며, 하부 지지용 금속망(미도시)에 의하여 연료분사노즐(10) 내부의 냉각액이 외부로 원활하게 배출되도록 할 수 있다.
또한 연료분사노즐(10)이 적재된 후 연료분사노즐(10)의 상부를 덮는 상부 덮개용 금속망(미도시)이 설치되어, 상부 덮개용 금속망(미도시)에 의하여 연료분사노즐(10)의 이탈을 방지할 수 있다.
또한 노즐 적재용 지그(20)의 형태는 매우 다양하게 변형될 수 있다.
침탄열처리 단계
연료분사노즐(10)의 침탄열처리 단계는 가스침탄 단계, 담금질 단계, 뜨임 단계로 구분될 수 있다.
이하에서는 가스침탄 단계 및 담금질 단계에 대하여 구체적으로 설명하며, 뜨임 단계 등의 후속 단계는 상세한 설명을 생략한다.
금속의 열처리방법 중 하나인 가스침탄 열처리는 부탄이나 프로판 등의 변성가스 속에 가공물을 위치시키고 고온으로 가열하여 가스에 포함된 탄소가 가공물 표면에 침투되도록 한 후 담금질을 통해 가공물 표면만 고탄소강으로 만드는 공정으로, 즉 표면은 딱딱하게 내부는 무르게 하여 기계적 성질을 얻기 위한 방법이다.
가스침탄 열처리 장치(100)는, 도 5 내지 도 7과 같이 크게 가스침탄 열처리 장치(100) 내에서 가공물의 이동공간 역할을 하는 장입실(110)과 실질적인 가스침탄 과정이 이루어지는 침탄실(120), 그리고 침탄 후 가공물의 냉각을 위한 소입조(130)로 구성된다.
일반적인 침탄과정은 먼저 장입실(110)의 메인도어(111)를 개방한 상태에서 가공물이 이송수단을 따라 장입실(110)과 중간도어(121)를 거쳐 침탄실(120)내에 위치되면, 침탄실(120)을 밀폐시킨 상태에서 침탄실(120) 내부를 고온으로 가열함과 동시에 변성가스를 공급함으로써 침탄이 이루어진다.
침탄이 완료되면 중간도어(121)를 개방하고 냉각을 위해 가공물을 다시 장입실(110)내로 이동시킨 후, 가공물을 소입, 즉 냉각시킨다.
장입실(110)은 가공물을 침탄실(120)과 소입실(130)로 이동시킬 때 통로역할을 하는 것으로, 내부에 수용공간이 형성되고 일측에는 가공물의 반입 및 반출을 위한 제1개방부가 형성되며 제1개방부는 메인도어(111)를 통해 개폐된다.
메인도어(111)는 상부에 위치한 제1실린더(111a)와 연결되어 제1실린더(111a)의 작동에 따라 개폐되는 형태로 구성된다.
그리고 장입실(110)의 외부 상단에는 제2실린더(112)가 수직으로 세워진 형태로 위치되되, 제2실린더(112)의 실린더로드는 장입실(110)내부에 위치되어 하단부에는 소입조(130) 내부까지 승하강되는 승하강선반(132)이 연결된다.
소입조(130)는 침탄처리 후 가공물의 담금질을 위한 것으로, 상부는 개방되어 장입실(110)과 연결되고, 내부에는 일반적인 냉각액이 채워진 형태이다.
침탄실(120)내부와 장입실(110)내부를 연결하기 위한 중간도어(121)가 설치되며, 중간도어(121)는 메인도어(111)와 마찬가지로 상측의 제3실린더(121a)를 통해 상하 이동되어 개폐된다.
침탄실(120)은 명칭 그대로 실질적인 침탄공정이 이루어지는 부분으로, 일측에는 중간도어(121)를 통해 장입실(110)과 연통되는 통로가 형성되고 내부에는 가열을 위한 가열코일이 벽면전체에 설치된다.
그리고 침탄실(120) 천정에는 교반팬(122)이 구비되어 공급된 변성가스가 침탄실(120) 내부 전체에 골고루 분포될 수 있도록 한다.
가공물은 이송롤러 또는 컨베이어 등의 이송수단에 의하여 장입실(110)과 침탄실(120) 사이에서 자동이송된다.
먼저 노즐 적재용 지그(20)에 적재된 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)을 침탄실(120)에 투입하여 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)을 가스침탄 처리한다.
즉 메인도어(111) 및 중간도어(121)가 개방된 상태에서 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)이 적재된 노즐 적재용 지그(20)가 이송수단에 의하여 침탄실(120)까지 이동되면, 다시 각 도어(111)(121)가 닫혀 장입실(110)과 침탄실(120)이 각각 밀폐된 상태가 된다.
이 상태의 침탄실(120)내부는 가열코일에 의해 가열된 상태이고 이와 동시에 변성가스가 침탄실(120)로 공급됨으로써 가스침탄 처리가 이루어진다.
가스침탄 공정이 완료되면 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)이 적재된 노즐 적재용 지그(20)가 이송수단에 의하여 장입실(110)로 이동하도록 하며, 장입실(110)로 이동한 후 승하강선반(112a)에 의하여 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)이 적재된 노즐 적재용 지그(20)를 하부로 이동시켜 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐(10) 및 노즐 적재용 지그(20)가 소입조(130)에 침지되도록 하여 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)이 냉각되도록 하는 담금질 단계를 수행한다.
한편 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)의 니들 시트(13)와 노즐 구멍 보어(12a)가 충분한 경화 깊이를 가지도록 소입조(130)에는 경사 안내부(140)가 마련된다.
경사 안내부(140)는, 서로 평행하게 배치된 한 쌍의 경사판(141a, 141b)을 가진 경사판 부재(141)와, 경사판 부재(141)를 지지하는 지지기둥(142)를 포함한다.
경사판 부재(141)는 하부 경사판(141a)과 상부 경사판(141b)을 포함하며, 하부 경사판(141a)과 상부 경사판(141b)은 경사진 판 형태로서 서로 평행하게 배치된다.
하부 경사판(141a)은 하나의 경사진 판 형태이며, 상부 경사판(141b)은 두 개의 경사판이 서로 이격되어 배치된 구조이다.
경사판 부재(141)의 상부에는 상부로 향하면서 확장되는 형태의 안내용 확장부(141a-1, 141b-1)가 형성되어 있다.
경사판 부재(141)의 안내용 확장부(141a-1, 141b-1)는, 노즐 적재용 지그(20)의 구동용 경사판(24)의 하부에 위치한다.
이 상태에서 노즐 적재용 지그(20)가 하부로 이동하면 구동용 경사판(24)이 경사판 부재(141)의 안내용 확장부(141a-1, 141b-1)로 안내된 후 한 쌍의 경사판(141a, 141b) 사이로 삽입되면서 하부로 이동한다.
이와 같이 구동용 경사판(24)이 한 쌍의 경사판(141a, 141b)을 따라 하부로 이동하면 구동용 경사판(24)의 상하이동이 구동용 경사판(24) 및 피스톤 로드(23) 및 피스톤(23)의 수평방향 이동으로 전환되며, 피스톤(23)이 냉각액을 가압 이송하게 되며, 소입조(130)의 냉각액이 실린더(21), 연결관(25b), 수평 유동용 파이프(25) 및 수직 유동용 파이프(26)를 통하여 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)의 종 방향 보어(11) 내부에 공급되어 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 및 노즐 구멍 보어가 냉각된다.
보다 바람직하게는 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)의 종 방향 보어(11) 내부에 공급된 냉각액은 노즐 구멍 보어(12a)를 통하여 외부로 유동하면서 노즐 구멍 보어(12a)를 냉각하게 된다.
이와 같이 소입조(130)의 냉각액이 디젤 엔진용 연료분사노즐(10)의 종 방향 보어(11) 내부에 공급되고 아울러 냉각액이 노즐 구멍 보어(12a)를 통하여 외부로 유동하면서, 디젤 엔진용 연료분사노즐(10) 내부의 공기가 외부로 쉽게 빠져나가면서 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 및 노즐 구멍 보어에 대한 냉각효과가 증대되어 충분히 깊은 경화깊이를 가질 수 있다.
아울러 효과적인 냉각을 위하여 노즐 적재용 지그(20)가 수차례 상하이동하도록 구현할 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 연료분사노즐
11 : 종 방향 보어
12 : 노즐 헤드 12a : 노즐 구멍 보어
13 : 니들 시트
20 : 노즐 적재용 지그
21 : 실린더 22 : 피스톤
23 : 피스톤 로드 24 : 구동용 경사판
25 : 수평 유동용 파이프 25a : 체크 밸브
25b : 연결관 26 : 수직 유동용 파이프
100 : 가스침탄 열처리 장치
110 : 장입실
111 : 메인도어 111a : 제1실린더
112 : 제2실린더 112a : 승하강선반
120 : 침탄실
121 : 중간도어 121a : 제3실린더
122 : 교반팬
130 : 소입조
140 : 경사 안내부
141 :경사판 부재
141a : 하부 경사판 141b : 상부 경사판
142 : 지지기둥
11 : 종 방향 보어
12 : 노즐 헤드 12a : 노즐 구멍 보어
13 : 니들 시트
20 : 노즐 적재용 지그
21 : 실린더 22 : 피스톤
23 : 피스톤 로드 24 : 구동용 경사판
25 : 수평 유동용 파이프 25a : 체크 밸브
25b : 연결관 26 : 수직 유동용 파이프
100 : 가스침탄 열처리 장치
110 : 장입실
111 : 메인도어 111a : 제1실린더
112 : 제2실린더 112a : 승하강선반
120 : 침탄실
121 : 중간도어 121a : 제3실린더
122 : 교반팬
130 : 소입조
140 : 경사 안내부
141 :경사판 부재
141a : 하부 경사판 141b : 상부 경사판
142 : 지지기둥
Claims (1)
- 상하방향으로 연장되어 일단부가 노즐 헤드 내로 연장되는 종 방향 보어가 형성되며, 상기 노즐 헤드에는 상기 종 방향 보어로부터 시작되는 하나 이상의 노즐 구멍 보어가 형성되며, 상기 종 방향 보어 내에 니들 시트가 형성되는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법에 있어서 :
수평 방향으로 서로 평행하게 배치되는 복수의 실린더와, 상기 실린더 내부에 마련되는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤과 연결되며 타단이 상기 실린더의 수평방향 외부로 연장되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 타단에 마련되며 경사진 판 형태인 구동용 경사판과, 수평 방향으로 배치되며 길이방향 일단에 내부로의 유동만을 허용하는 체크 밸브가 마련되며 길이방향 타단이 연결관에 의하여 상기 실린더와 연결되는 수평 유동용 파이프와, 상기 수평 유동용 파이프의 상부에 수직 방향으로 연결되는 복수의 수직 유동용 파이프를 포함하는 노즐 적재용 지그를 준비하는 단계 ;
상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 상부에서 하부로 이동하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 내부에 상기 노즐 적재용 지그의 수직 유동용 파이프가 삽입되도록 복수의 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 상기 노즐 적재용 지그에 적재하는 노즐 적재 단계 ;
상기 노즐 적재용 지그에 적재된 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐을 침탄실에 투입하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐을 가스침탄 처리하는 가스침탄 단계 ;
상기 가스침탄 단계 이후, 상기 복수의 디젤 엔진용 연료분사노즐이 적재된 상기 노즐 적재용 지그를 장입실로 이동시킨 후 하부로 이동시켜 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐 및 상기 노즐 적재용 지그가 소입조에 침지되도록 하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐이 냉각되도록 하고,
상기 노즐 적재용 지그가 하부로 이동하여 상기 노즐 적재용 지그의 구동용 경사판이 상기 소입조에 마련된 한 쌍의 경사 안내판 사이에 삽입되면서 상기 구동용 경사판의 상하이동이 상기 한 쌍의 경사 안내판에 의하여 상기 구동용 경사판 및 상기 피스톤 로드 및 상기 피스톤의 수평방향 이동으로 전환되어 상기 소입조의 냉각액이 상기 실린더 및 상기 수평 유동용 파이프 및 상기 수직 유동용 파이프를 통하여 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 내부에 공급되어 상기 디젤 엔진용 연료분사노즐의 종 방향 보어 및 노즐 구멍 보어가 냉각되는 담금질 단계 ;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230020037A KR102526867B1 (ko) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230020037A KR102526867B1 (ko) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102526867B1 true KR102526867B1 (ko) | 2023-04-28 |
Family
ID=86143318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230020037A KR102526867B1 (ko) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102526867B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004538423A (ja) * | 2001-08-11 | 2004-12-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用の燃料噴射弁及び該燃料噴射弁の焼入れ法 |
| KR100634985B1 (ko) | 1998-08-27 | 2006-10-16 | 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 | 연료분사노즐 및 그 제조 방법 |
| KR20100037778A (ko) | 2008-10-02 | 2010-04-12 | 이천엔지니어링(주) | 가스침탄장치의 장입실 압력제어장치 |
| KR20100079776A (ko) | 2008-12-31 | 2010-07-08 | (주)신일에이스 | 선박 엔진용 연료분사노즐 및 그 제조방법 |
| KR101911669B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2018-10-24 | 이수철 | 선박엔진용 연료분사노즐의 제작방법 |
-
2023
- 2023-02-15 KR KR1020230020037A patent/KR102526867B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100634985B1 (ko) | 1998-08-27 | 2006-10-16 | 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트 | 연료분사노즐 및 그 제조 방법 |
| JP2004538423A (ja) * | 2001-08-11 | 2004-12-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用の燃料噴射弁及び該燃料噴射弁の焼入れ法 |
| KR20100037778A (ko) | 2008-10-02 | 2010-04-12 | 이천엔지니어링(주) | 가스침탄장치의 장입실 압력제어장치 |
| KR20100079776A (ko) | 2008-12-31 | 2010-07-08 | (주)신일에이스 | 선박 엔진용 연료분사노즐 및 그 제조방법 |
| KR101911669B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2018-10-24 | 이수철 | 선박엔진용 연료분사노즐의 제작방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7638005B2 (en) | Track bushing and method and apparatus for producing the same | |
| US7306684B2 (en) | Crawler bushing and method and device for producing the same | |
| US11085096B2 (en) | Method for preventing cracking along the surface at the inner hole of a hollow shaft during horizontal water quenching | |
| EP3006576B1 (en) | Device for individual quench hardening of technical equipment components | |
| KR102526867B1 (ko) | 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 | |
| CN111962012A (zh) | 一种工程机械履带销套高温渗碳缓冷淬火回火热处理方法 | |
| KR102526865B1 (ko) | 디젤 엔진용 연료분사노즐의 제조 방법 | |
| JP2013221199A (ja) | 転がり軸受軌道輪の製造方法 | |
| CN203462088U (zh) | 一种金属材料热处理设备 | |
| KR102255186B1 (ko) | 복합 열처리 장치 | |
| US20190107152A1 (en) | Bearing ring for roller bearing, method for manufacturing the same, and roller bearing | |
| KR20100037778A (ko) | 가스침탄장치의 장입실 압력제어장치 | |
| KR100742586B1 (ko) | 냉각수단을 구비한 열처리장치 | |
| US20090173301A1 (en) | Surface treated rocker arm shaft | |
| US20170314117A1 (en) | Rolling-contact shaft member | |
| CN101688507B (zh) | 喷射阀、制造该喷射阀的方法及实施该方法的装置 | |
| CN100580103C (zh) | 箱型无氧化热处理炉 | |
| JP4577310B2 (ja) | 焼入方法およびこれに用いられる装置 | |
| KR20180075647A (ko) | 가스 ?칭 방법 | |
| KR100600854B1 (ko) | 열처리 가열로 | |
| JP5005537B2 (ja) | 低圧熱化学的処理機械 | |
| KR200371460Y1 (ko) | 열처리 가열로 | |
| CN215856226U (zh) | 一种耐磨钢球淬火设备 | |
| CN111020120B (zh) | 一种在水下实施热处理的装置及方法 | |
| KR102080575B1 (ko) | 오작동 방지용 샤프트의 고주파 열처리 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |