KR20030056230A - 튜브 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브를 재정비함에 있어서, 튜브를 고정하여 용접시에 열변형에 의한 비틀림을 방지할 수 있는 튜브 고정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 튜브(1)의 외주 둘레를 감싸는 환형판(4)을 용접하기 위해 환형판(4)과 튜브(1)를 고정하는 튜브 고정장치에 있어서, 튜브(1)의 내부에 위치하며 튜브(1)의 길이보다 상대적으로 긴 길이를 갖는 스크루(40)와, 튜브(1)가 삽입되도록 튜브(1)의 외경과 동일한 홈이 상면에 형성되며 스크루(40)의 일단이 고정된 회전테이블(20)과, 튜브(1)를 감싸 회전테이블(20)의 상면에 고정되며 회전테이블(20)과의 사이에 위치한 환형판(4)을 고정하는 클램핑판(31, 32) 및, 스크루(40)가 관통하며 튜브(1)의 상단을 가압하는 가압부재(50, 60)를 포함하는 튜브 고정장치가 제공된다.

Description

튜브 고정장치{Cross fire tube fixture apparatus}

본 발명은 튜브를 고정하는 장치에 관한 것이며, 특히, 튜브를 용접하는 과정에서 용접열에 의해 튜브가 열변형하는 것을 방지하도록 튜브를 고정하는 튜브 고정장치에 관한 것이다.

연소기의 내부에는 다수 개의 챔버가 형성되고, 이런 챔버 내에 위치한 화염을 다른 챔버와 교류하기 위해서는 챔버와 챔버를 연결하는 교차연관(Cross Fire Tube)이 설치된다.

도면에서, 도 1은 교차연관의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이런 교차연관(1)은 그 외주 둘레에 환형판(4)이 위치하여 챔버의 벽면을 지지한다. 이와 같은 교차연관(1)의 내부로는 고온의 화염이 이동하기 때문에 균열이 발생하며, 환형판(4)이 위치한 부위에는 외표면적이 넓어 다른 부위보다 쉽게 냉각된다. 따라서, 이런 환형판(4)이 형성된 부위에 균열이 발생하는데, 이런 교차연관(1)을 정비하기 위해서는 우선적으로 연소기에서 교차연관(1)을 해체하고, 교차연관(1)의 외주면에 고정된 환형판(4)을 제거한다.

그리고, 교차연관(1)에 발생한 균열부위를 용접하여 정비하고, 새로운 환형판을 교차연관의 둘레에 위치시킨 후에 용접고정한다.

종래에는 환형판이 제거된 교차연관에 새로운 환형판을 위치시키고 가용접하여 일단 위치를 고정한다. 그리고, 환형판의 내경과 교차연관의 원주둘레가 접하는 부위를 따라 용접하여 고정한다.

그러나, 이와 같이 교차연관을 자유로운 상태에서 환형판을 용접하다보면, 용접열원에 의해 교차연관 또는 환형판이 열변형하게 되어 정확한 치수를 유지할 수 없게 된다. 따라서, 정비한 교차연관을 연소기에 재사용할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 교차연관을 용접하여 정비함에 있어 용접열원에 의해 교차연관이 열변형하는 것을 방지하기 위해 교차연관과 피용접물을 고정하여 용접열원에도 교차연관 또는 피용접물이 열변형하는 것을 방지하는 튜브 고정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 교차연관의 사시도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 튜브 고정장치의 사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 튜브 고정장치에 환형판과 교차연관이 고정된 상태를 나타낸 단면도이며,

도 4는 도 2에 도시된 튜브 고정장치의 분해 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 교차연관 4 : 환형판

10 : 베이스뭉치 20 : 회전테이블

31, 32 : 클램핑판 35 : 체결볼트

40 : 스크루 50 : 가압판

60 : 너트 70 : 볼베어링

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 튜브의 외주 둘레를 감싸는 환형판을 용접하기 위해 상기 환형판과 상기 튜브를 고정하는 튜브 고정장치에 있어서, 상기 튜브의 내부에 위치하며 상기 튜브의 길이보다 상대적으로 긴 길이를 갖는 스크루와, 상기 튜브가 삽입되도록 상기 튜브의 외경과 동일한 홈이 상면에 형성되며 상기 스크루의 일단이 고정된 회전테이블과, 상기 튜브를 감싸 상기 회전테이블의 상면에 고정되며 상기 회전테이블과의 사이에 위치한 상기 환형판을 고정하는 클램핑판 및, 상기 스크루가 관통하며 상기 튜브의 상단을 가압하는 가압부재를 포함하는 튜브 고정장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 회전테이블의 하부에는 베이스뭉치가 위치하고 상기 스크루의 일단은 상기 회전테이블을 관통하여 상기 베이스뭉치의 상면 중심에 형성된 홈에 삽입되며, 상기 스크루의 하단과 상기 베이스뭉치의 사이에는 베어링이 위치하여 상기 회전테이블은 상기 베이스뭉치와 상대 회전이 가능하다.

또한, 본 발명의 상기 클램핑판은 환형으로서, 적어도 2개 이상으로 분할되며 상기 분할된 클램핑판들의 각 단부에는 관통공이 형성되고, 상기 회전테이블의 상면에는 상기 분할된 클램핑판의 관통공과 대응하는 지점에 암나사공이 형성되며, 상기 분할된 클램핑판의 관통공에 삽입된 체결볼트가 상기 암나사공에 체결되어 고정된다.

또한, 본 발명의 상기 클램핑판의 내주면에는 하단에는 상기 환형판이 삽입되는 턱이 상기 클램핑판의 내주면을 따라 형성된다.

또한, 본 발명의 상기 가압부재는 상기 스크루에 체결된 너트와, 저면에는 상기 튜브의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고 상기 너트와 상기 튜브의 상단 사이에 위치하는 가압판을 구비하며, 상기 너트의 조임력에 의해 상기 가압판이 상기 튜브의 길이방향으로 가압력을 제공한다.

아래에서, 본 발명에 따른 튜브 고정장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 튜브 고정장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 튜브 고정장치에 환형판과 교차연관이 고정된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 튜브 고정장치의 분해 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브 고정장치는 지면에 안착된 베이스뭉치(10)와, 상기 베이스뭉치(10)의 상부에 위치하여 상대 회전이 가능한 회전테이블(20)과, 상기 회전테이블(20)의 상면에 고정되는 클램핑판(31, 32)과, 상기 회전테이블(20)의 중심에 체결되어 수직으로 세워진 스크루(40)와, 상기 스크루(40)의둘레를 감싸 위치하는 가압판(50) 및, 상기 가압판(50)의 상부에 위치하며 상기 스크루(40)에 체결되는 너트(60)를 포함한다.

이와 같은 본 발명의 한 실시예에 따른 튜브 고정장치를 보다 구체적으로 상세히 설명하겠다.

베이스뭉치(10)는 소정의 두께를 갖는 원형 플레이트의 형상으로서, 상면 중심에는 홈이 형성되고, 홈에는 볼베어링(70)이 위치한다. 그리고, 베이스뭉치(10)의 상면에는 원형 회전테이블(20)이 위치하는데, 회전테이블(20)은 중심에 2단의 관통공(21, 22)이 형성된다. 2단의 관통공(21, 22)은 상면에서 하면으로 내경이 한번 작아지도록 형성되고, 상단 관통공(21)의 직경은 교차연관(1)의 외경과 동일하며, 하단 관통공(22)의 직경은 스크루(40)의 하단에 고정된 원형뭉치(41)의 외경과 동일하다.

따라서, 회전테이블(20)의 2단 관통공(21, 22)에 삽입된 스크루(40)의 하단에 형성된 원형뭉치(41)는 회전테이블(20)의 하단 관통공(22)을 관통하여 회전테이블(20)의 저면 하부방향으로 돌출되며, 원형뭉치(41)와 회전테이블(20)의 하단 관통공(22)의 내주면은 용접 고정된다. 그리고, 회전테이블(20)의 저면으로 돌출된 원형뭉치(41)의 외주면에는 볼베어링(70)의 내륜이 고정되며, 볼베어링(70)의 외륜은 베이스뭉치(10)의 홈 내측벽에 고정된다. 따라서, 회전테이블(20)은 베이스뭉치(10)의 상부에 위치하여 볼베어링(70)에 의해 상기 스크루(40)와 함께 자유롭게 회전 가능하다.

그리고, 이런 회전테이블(20)의 상면에는 클램핑판(31, 32)이 위치한다. 클램핑판(31, 32)은 반원형의 소정의 폭을 갖는 제1, 제2 클램핑판(31, 32)으로 구분되며, 이런 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 양단부에는 관통공이 형성된다. 그리고, 이런 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 양단부가 상호 접하여 위치하면 환형의 링 형상을 갖으며, 이런 링의 외경은 회전테이블(20)의 직경보다 크며, 그 내경은 환형판(4)의 외경보다 작지만 환형판(4)의 내경보다는 크다. 또한, 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 양단부가 상호 접한 상태에서, 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 저면에는 홈이 형성되어 하부에 위치한 회전테이블(20)의 상단부를 감싼다.

한편, 회전테이블(20)의 상면에는 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 양단부에 형성된 관통공과 대응하는 암나사공이 형성된다. 따라서, 제1, 제2 클램핑판(31, 32)이 회전테이블(20)의 상면에 안착된 상태에서, 체결볼트(35)가 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 관통공을 관통하여 회전테이블(20)의 암나사공에 체결되면 제1, 제2 클램핑판(31, 32)은 회전테이블(20)의 상단부를 감싼 상태로 고정된다.

이런 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 내주면은 도 3 및 도 4에 보이듯이, 그 상부 가장자리를 따라 모따기된 경사면(36)이 형성되고, 하부 가장자리를 따라 환형판(4)의 두께만큼의 걸림턱(38)이 형성된다. 따라서, 제1, 제2 클램핑판(31, 32)을 회전테이블(20)에 고정하기 이전에 회전테이블(20)의 상면에 환형판(4)을 위치시키고 환형판(4)을 감싸도록 제1, 제2 클램핑판(31, 32)을 위치하여 고정한다. 이때, 환형판(4)의 내주면은 연결된 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 안쪽에 위치한다.

그리고, 교차연관(1)이 스크루(40)를 감싼 상태로 교차연관(1)의 하단이 회전테이블(20)의 상단 관통공(21)에 삽입된다. 이때, 환형판(4)은 교차연관(1)의 외주면과 접한 상태이다.

이런 상태에서 교차연관(1)의 상부에는 가압판(50)이 위치하며, 가압판(50)은 원형판으로서, 그 저면에 교차연관(1)의 외경과 동일한 홈이 형성되며, 스크루(40)가 관통되도록 그 중심에 관통공이 형성된다. 따라서, 가압판(50)을 하부로 이동시키면 교차연관(1)의 상단은 가압판(50)의 홈에 삽입된다. 그리고, 가압판(50)의 상부에 위치한 너트(60)를 회전시켜 가압판(50)의 상면을 가압하게 되면 너트(60)의 조임력에 의해 가압판(50)을 교차연관(1)의 상단을 가압한다.

이와 같은 상태에서 작업자는 환형판(4)과 교차연관(1)의 외주면을 용접고정한다. 이때, 교차연관(1)은 그 길이방향으로 너트(60)의 조임력을 받고 있으며, 또한, 하단부가 회전테이블(20)의 상단 관통공(21)에 끼워져 있기 때문에 용접열에 의해 열변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 용접기가 고정되었을 때에서는 회전테이블(20)을 회전시키면, 스크루(40)가 함께 회전하면서 회전테이블(20)과 가압판(50)의 사이에 고정된 교차연관(1), 회전테이블(20), 제1, 제2 클램핑판(31, 32)의 사이에 고정된 환형판(4)이 함께 회전하면서 교차연관(1)의 둘레를 따라 환형판(4)이 고정되도록 용접할 수 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 튜브 고정장치는 교차연관과 환형판을 고정한 상태에서 교차연관의 둘레에 환형판을 용접고정할 수 있어 용접열에 의해 교차연관 및 환형판의 열변형을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 튜브 고정장치는 교차연관과 함께 환형판이 회전하기 때문에 고정된 용접지점에서 교차연관과 환형판을 용접고정함으로써, 교차연관의 둘레를 따라 이동하면서 교차연관과 환형판을 용접고정하는 것 보다 상대적으로 정밀하게 용접선을 따라 용접할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 튜브 고정장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (5)

1. 튜브의 외주 둘레를 감싸는 환형판을 용접하기 위해 상기 환형판과 상기 튜브를 고정하는 튜브 고정장치에 있어서,

   상기 튜브의 내부에 위치하며 상기 튜브의 길이보다 상대적으로 긴 길이를 갖는 스크루와,

   상기 튜브가 삽입되도록 상기 튜브의 외경과 동일한 홈이 상면에 형성되며 상기 스크루의 일단이 고정된 회전테이블과,

   상기 튜브를 감싸 상기 회전테이블의 상면에 고정되며 상기 회전테이블과의 사이에 위치한 상기 환형판을 고정하는 클램핑판 및,

   상기 스크루가 관통하며 상기 튜브의 상단을 가압하는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 고정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전테이블의 하부에는 베이스뭉치가 위치하고 상기 스크루의 일단은 상기 회전테이블을 관통한 상태에서 상기 베이스뭉치의 상면 중심에 형성된 홈에 삽입되며, 상기 스크루의 하단과 상기 베이스뭉치의 사이에는 베어링이 위치하여 상기 회전테이블은 상기 베이스뭉치와 상대 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 튜브 고정장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 클램핑판은 환형으로서, 적어도 2개 이상으로 분할되며 상기 분할된 클램핑판들의 각 단부에는 관통공이 형성되고, 상기 회전테이블의 상면에는 상기 분할된 클램핑판의 관통공과 대응하는 지점에 암나사공이 형성되며, 상기 분할된 클램핑판의 관통공에 삽입된 체결볼트가 상기 암나사공에 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 튜브 고정장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 클램핑판의 내주면에는 하단에는 상기 환형판이 삽입되는 턱이 상기 클램핑판의 내주면을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 튜브 고정장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부재는 상기 스크루에 체결된 너트와, 저면에는 상기 튜브의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고 상기 너트와 상기 튜브의 상단 사이에 위치하는 가압판을 구비하며, 상기 너트의 조임력에 의해 상기 가압판이 상기 튜브의 길이방향으로 가압력을 제공하는 것을 특징으로 하는 튜브 고정장치.