KR200318351Y1 - 밸브 개폐용 승압 구동장치. - Google Patents

Abstract

본 고안은 핸들을 원활하게 회전시킬 수 있으며, 마찰저항을 최소화하여 윤활부품수를 줄이고 내구성을 향상시킬 수 있는 밸브 개폐용 승압 구동장치를 제공하기 위하여 본 고안은 내부에 유체가 충진된 바디(10) 내부에 핸들이 설치된 샤프트(30)가 조립되며, 상기 샤프트에는 캠이 고정 설치되고 그 하부에는 제1 관통구멍과 제2 관통구멍이 직교방향으로 구비되어 있으며, 상기 샤프트 외부로 조립되며 둘레를 따라 소정의 실린더가 구비된 하우징(20) 내부에는 샤프트의 안내로와 연결되는 제1,제2 배출로(28,29)가 형성되며, 상기 실린더에는 캠과 접촉되어 수직으로 왕복하는 피스톤이 설치되어 있다.

Description

밸브 개폐용 승압 구동장치.{boost driving gear for valve switch}

본 고안은 승압 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 유체의 압력을 이용하여 밸브를 개폐시키기 위한 밸브 개폐용 승압 구동장치에 관한 것이다.

통상적으로, 게이트밸브 등의 각종 밸브와 같이 액츄에이터를 통한 유체에너지를 기계적인 일로 변환시킬 때 액츄에이터 내부로 투입되는 유체는 소정의 압력을 필요로 하게 되며 이를 위해 액츄에이터에는 승압 구동장치가 장착된다.

상기 승압 구동장치의 일예로는, 수동 핸들 혹은 전동식의 구동수단을 가지며 핸들이 회전될 때 바디 내부에는 상기 핸들과 함께 회전하는 하우징이 구비된다. 그리고 상기 하우징에는 다수의 실린더가 구비되며 상기 실린더에 장착된 피스톤은 하부에 설치된 캠과 접촉된다. 따라서 상기 하우징이 회전할 때 피스톤과 캠의 작동으로 실린더에는 펌핑작용이 발생되고 실린더 내부의 유체는 소정의 통로로 이송되면서 압력이 상승된다.

이와 같은 종래의 승압 구동장치는 다수의 실린더를 장착하여 부피와 중량이 큰 하우징이 회전하는 방식으로서 상기 하우징을 구동시키기가 원활하지 못하며, 접촉저항 이 많은 관계로 베어링 등의 윤활부품이 많이 소모되며 수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 핸들을 원활하게 회전시킬 수 있으며, 마찰저항을 최소화하여 윤활부품수를 줄이고 내구성을 향상시킬 수 있는 밸브 개폐용 승압 구동장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내부에 유체가 충진된바디(10) 내부에 핸들이 설치된 샤프트(30)가 조립되며, 상기 샤프트에는 캠(50)이 고정 설치되고 그 하부에는 제1 관통구멍과 제2 관통구멍이 직교방향으로 구비되어 있으며, 상기 샤프트 외부로 조립되며 둘레를 따라 소정의 실린더(24)가 구비된 하우징(20) 내부에는 샤프트의 안내로(37,38)와 연결되는 제1,제2 배출로(28,29)가 형성되며, 상기 실린더에는 캠과 접촉되어 수직으로 왕복하는 피스톤이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 밸브 개폐용 승압 구동장치의 전체 구조도.

도 2는 본 고안에서 요부의 구성을 도시한 중앙 단면도.

도 3은 본 고안에서 요부의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 4는 도1 에서의 A-A선 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 바디 20: 하우징

24: 실린더 26: 이송로

28: 제1 배출로 29: 제2 배출로

30: 샤프트 32: 제1 관통구멍

34: 제2 관통구멍 40: 피스톤

46: 스프링커버 48: 개폐구

50: 캠 58: 핸들

100: 본체

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 밸브 개폐용 승압 구동장치의 전체적인 구성을 도시하고 있다. 도면에 따르면 바디 내부로 소정의 공간부가 형성되고 여기에는 다수의 실린더를 가진 하우징이 중앙에서 고정되어 있으며, 상기 하우징 상부에는 핸들에 의해 회전하는 샤프트가 장착되며, 상기 샤프트에는 상기 실린더의 피스톤을 작동시키기 위한 캠이 장착되어 있다.

그리고 도 2와 도 3은 전술한 샤프트와 하우징 그리고 캠의 내부구조를 도시하기 위해 발췌된 중앙 단면도와 분리사시도로서 샤프트에 조립된 캠이 회전할 때 하우징에 구비된 실린더의 피스톤이 수직으로 작동된다. 도 4에서는 실린더의 바람직한 배치상태와 샤프트에 구비된 유체통로를 도시하기 위한 개략적인 도면이다.

위를 더욱 자세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부에 스탠드(18)를 가지고 적정한 위치에 설치되는 승압 구동장치본체(100)는 내부에 유체가 충진되는 밀폐된 바디(10)가 구비된다. 그리고 상기 바디 외부에는 레벨게이지(11) 및 플러그(12)가 설치되어 있고 내부에는 핸들(58)이 설치된 샤프트(30)가 중앙으로 조립된다. 이때, 상기 샤프트에는 원형의 캠(50)이 고정 설치된다. 이때 상기 캠(50)은 저면을 따라 돌출부(52)와 요입부(54)가 연속적으로 형성되면서 파형을 이룬다. 그리고 상기 샤프트의 하부에는 제1 관통구멍(32)과 제2 관통구멍(34)이 양측으로 관통되면서 직교방향으로 배치된다. 이때 상기 제1, 제2 관통구멍은 서로 통하지 않도록 위 아래로 소정의 간격을 두고 있다. 또한, 상기 제1 관통구멍(32)과 제2 관통구멍(34)에는 샤프트 내부를 따라 아래로 각각 안내로(37,38)가 형성되고 상기 안내로는 샤프트의 외측으로 노출된다. 그리고 상기 제1 관통구멍(32)과 제2 관통구멍(34)의 양측 끝에는 각각 장방형의 슬롯홈(35)이 형성되어 있다.

다음, 상기 샤프트(30) 하부에는 원통형 하우징(20)이 조립되어 바디(10) 및 아래의 블록(14)과 함께 고정된다. 상기 하우징(20)은 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 수직으로 실린더(24)가 구비된다. 상기 실린더는 전술한 샤프트의 제1 관통구멍(32) 혹은 제2 관통구멍(34)으로 서로 대치되지 않도록 하고 실린더 개수는 홀수로 구성되며 3개 또는 5개가 바람직하다. 그리고 상기 하우징 내부에는 샤프트의 안내로(37,38)와 연결되는 제1,제2 배출로(28,29)가 형성되며 이는 하부의 블록으로 연결되어 소정의 호스(16)를 통해 외부의 유압기기와 연결된다. 이때 상기 제1 배출로(28)와 제2 배출로(29)의 상부에는 하우징의 내측면을 따라 띠 형상의 안내홈(28a,29a)이 형성되어 전술한 안내로(37,38)와 통하게 된다.

한편, 각 실린더에는 내측으로 이송로(26)가 형성되어 전술한 샤프트의 슬롯홈(35)으로 연결되며 저면에는 유체를 흡입할 수 있는 유입통로(25)를 두고 있다. 그리고 각 실린더에는 샤프트에 조립된 캠(50)과 접촉되어 수직으로 왕복하는 피스톤(40)이 설치된다. 즉, 상기 실린더 내부에는 스프링(44)이 끼워지고 상기 스프링 위에 피스톤(40)이 안치되며 상기 피스톤은 중앙이 오목하게 형성되어 그 위에 구형의 볼(42)이 안치되고 상부의 캠(50)과 접촉된다. 또한 상기 실린더 내부에는 구형의 개폐구(48)가 구비되면서 중앙의 유입통로(25)를 차단하고 있다. 즉, 상기 유입통로 위에 올려진 구형의 개폐구(48) 상부에 스프링커버(46)가 장착되고 그 내부로 끼워진 스프링(47)은 전술한 개폐구 상면으로 탄지되어 있다. 이때 상기 스프링 커버 상면은 유체가 이동할 수 있도록 구멍이 형성된다.

위와 같이 구성된 본 고안 밸브 개폐용 승압 구동장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 바디 내부에 유체가 투입된 상태에서 핸들(58)을 회전시키면 샤프트(30)와 함께 캠(50)이 회전하게 된다. 이와 동시에 캠에 형성된 돌출부(52) 위치에서 볼을 아랫방향으로 가압함으로서 피스톤(40)은 아래로 이동하고, 이어서 요입부(54)에서는 스프링(44)의 탄성력에 의해 위로 복귀된다. 이때 피스톤(40)이 위로 상승되면 바디 내부의 유체가 개폐구(48)를 밀고 실린더 내부로 유입된 뒤 하강할 때 즉, 실린더 내부가 압축될 때 이송로(26)를 통해 배출된다. 이와 같은 펌핑동작은 각 실린더 내부에서 순차적으로 하게 되며, 피스톤 압축시 실린더 내부의 유체는 이송로(26)를 따라 이동한 뒤 회전하는 샤프트의 제1 관통구멍(32) 혹은제2 관통구멍(34)과 일치할 때 안내로(37,38)를 따라 제1 배출로(28) 및 제2 배출로(29)로 이동한다. 이와 같이 소정의 압력을 가진 유체는 블록을 통해 호스(16)로 연결된 액츄에이터 등의 유압기기로 이동되고 기계적인 일을 수행하게 된다.

도 4에서는 본 고안을 구성함에 있어서 가장 바람직한 상태의 실린더 배치상태를 예시한 것으로서, 샤프트가 일측방향으로 회전하게 됨에 따라 1번 실린더의 이송로 일측과 3번 실린더의 일측이 순차적으로 샤프트의 제1 관통구멍(37)과 일치하여 열리기 시작하고 폐쇠될 때까지 상기 관통구멍의 타측에는 5번과 2번의 실린더 그리고 4번과 1번의 실린더의 각 이송로가 순차적으로 열리면서 상기 관통구멍에는 양측에서 동시에 유체가 유입되어 안내로(37)로 이동될 수 있게 된다.

또한 상기 샤프트가 타측방향으로 회전하게 될 때는 2번 실린더의 이송로 일측과 5번 실린더의 일측이 순차적으로 샤프트의 제2 관통구멍(34)과 일치하여 열리기 시작하고 폐쇠될 때까지 상기 제2 관통구멍(34)의 타측에는 1번과 4번의 실린더 그리고 5번과 3번 실린더의 각 이송로가 순차적으로 열리면서 상기 제2 관통구멍(34)에는 양측에서 동시에 유체가 유입되어 안내로(38)로 이동될 수 있게 된다.

이러한 동작에 따라 핸들에 의한 샤프트의 좌/후 회전은 양측의 안내로에 흡입과 배출동작을 실시하게 되면서 압력을 발생시켜 밸브와 같은 유압장치에 작동을 수행시키게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 밸브 개폐용 승압 구동장치는비교적 구조가 간단해 질 수 있게 되는 것으로, 샤프트와 캠만이 회전하게 되어 핸들을 회전시키기가 용이하고, 마찰면적을 최소화하여 윤활목적의 부품수가 감소되면서 제조단가를 줄이는 경제적이 이점과 내구성을 향상시키는 효과를 가질 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 밸브 개폐용 승압 구동장치에 있어서;

   내부에 유체가 충진되는 밀폐된 바디(10)이 구비되고, 상기 바디 내부에는 핸들이 설치된 샤프트(30)가 조립되며, 상기 샤프트에는 캠(50)이 고정 설치되고 그 하부에는 제1 관통구멍(32)과 제2 관통구멍(34)이 직교방향으로 구비되어 있으며, 상기 제1 관통구멍과 제2 관통구멍에는 외측으로 향하는 안내로(37,38)가 형성되고, 상기 캠 아래에서 샤프트 외부로 조립되며 둘레를 따라 소정의 실린더(24)가 구비된 하우징(20)는 아래의 블록에 고정되며, 상기 하우징 내부에는 샤프트의 안내로(37,38)와 연결되는 제1,제2 배출로(28,29)가 형성되며, 상기 실린더에는 캠과 접촉되어 수직으로 왕복하는 피스톤이 설치되고, 상기 실린더는 하우징 내부와 통하는 유입통로(25) 그리고 제1 관통구멍과 제2 관통구멍으로 통하는 이송로(26)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 밸브 개폐용 승압 구동장치
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 관통구멍(32)과 제2 관통구멍(34)의 양측 끝에는 장방형의 슬롯홈(35)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 밸브 개폐용 승압 구동장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 배출로(28)와 제2 배출로(29)의 상부에는 하우징의 내측면을 따라 띠 형상의 안내홈(28a,29a)이 형성됨을 특징으로 하는 밸브 개폐용 승압 구동장치.