KR200468787Y1 - 서보 밸브용 핸들링 툴 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러 급수 펌프 유량 조정용 서보 밸브의 분해 및 조립시 사용되는 핸들링 툴로서, 본 고안의 툴을 이용하여 서보 밸브의 스프링 장력으로 편심된 스풀(spool)을 손쉽고 안전하게 분해 조립 가능하다.

Description

서보 밸브용 핸들링 툴 {HANDLING TOOL FOR SERVO VALVE}

본 고안은 보일러 급수 펌프 유량 조정용 서보 밸브의 분해 및 조립시 사용되는 핸들링 툴로서, 본 고안의 툴을 이용하여 서보 밸브의 스프링 장력으로 편심된 스풀(spool)을 손쉽고 안전하게 분해 조립 가능하다.

보일러 급수 펌프란 보일러에서 발전에 사용될 증기를 만들 수 있는 물을 공급하는 설비이고, 그 구동 동력으로서 증기 터빈을 이용한다.

서보 밸브란 전기적인 제어 신호를 큰 힘을 낼 수 있는 유압 신호로 바꿔주는 장치로 매우 정밀하게 제작되어 있으며, 압력이나 유량 등을 미세하게 조정 가능하며 주로 화학 플랜트, 항공우주산업, 발전 플랜트 등과 같이 정밀한 제어가 필요한 곳에 이용된다. 본 고안에서는 보일러 급수 펌프 구동용 증기 터빈의 속도(유량)를 조정하는데 사용된다.

써드 스테이지(third stage)란 서보 밸브와 액츄에이터(actuator) 사이에 설치되며 서보 밸브의 제어 신호를 증폭시켜 액츄에이터에 전달하며 동작 결과를 기계적인 피드백 핀 막대(Feedback Pin Rod)를 통해 서보 밸브에 되돌려 줌으로써 정밀할 제어를 가능하게 도와주는 기능을 한다.

통상적으로 서보 밸브의 분해 및 조립시에 써드 스테이지의 피드백 핀 막대와 서보 밸브의 스풀이 기계적으로 연결되어 있어, 조심스러운 분해 및 정확한 조립을 위해 서보 밸브의 측면 캡을 분해하여 스풀을 한쪽으로 밀고 있는 스프링을 제거하고 스풀을 분해 및 조립 위치로 움직인 상태로 작업을 하고 있다. 이와 같이 측면 캡을 분해할 경우, 측면 캡의 분해로 측면 캡 또는 스프링과 같은 부품의 분실 우려가 있고, 또한 정밀하게 가공 및 세팅된 스풀과 스프링을 건드리게 되므로 부품의 손상 및 보호에 악 영향을 미칠 수 있으며, 또한 그 조립 및 분해 역시 매우 어렵고 불편한 작업이라는 단점들을 갖는다.

본 고안은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 서보 밸브용 핸들링 툴을 제공한다.

본 고안의 일 실시예는 서보 밸브용 핸들링 툴을 개시하고, 이러한 핸들링 툴은 바디부; 핸들; 및 편심핀을 포함하고, 상기 바디부는 원기둥 형상을 가지며, 그 일면에는 편심핀이 삽입되어 끼워질 수 있는 원기둥 형상의 개구를 포함하고, 상기 개구는 상기 일면의 원의 중심으로부터 편심 배치되어 있으며, 상기 편심핀은 원기둥 형상을 가지며 상기 개구에 삽입되어 끼워질 수 있는 원의 크기를 갖고, 상기 원기둥 형상의 편심핀의 높이는 상기 원기둥 형상의 개구의 높이보다 크며, 상기 바디부의 개구가 위치한 면의 반대편에는 상기 바디부의 길이 방향과 수직하게 상기 바디부를 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀에 상기 핸들이 관통하여 끼워진다.

본 고안의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 원기둥 형상의 바디부는, 상기 개구 및 상기 관통홀 사이에 상기 원기둥의 원의 지름보다 큰 지름을 가진 환형 둘레부를 추가로 포함하는 서보 밸브용 핸들링 툴을 개시한다.

한편, 본 고안의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 서보 밸브용 핸들링 툴은 오링(O-ring)을 추가로 포함하고, 상기 오링은 상기 원기둥 형상의 바디에 끼워진다.

도 1은 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴의 결합 사시도를 도시한다.
도 2a는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴의 분해 사시도를 도시한다.
도 2b는 본 고안의 추가적인 실시예에 따른 서보 밸브용 핸들링 툴의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 종래 기술에 따른 서보 밸브의 분해 모습을 도시한다.
도 4a-4b는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴을 이용한 서보 밸브의 스풀을 조작하는 모습을 도시한다.
도 5는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴이 서보 밸브에 장착된 모습의 사시도를 도시한다.
도 6은 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴이 서보 밸브에 장착된 상태로 써드 스테이지와의 결합 모습을 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 고안의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.

하기 설명은 본 고안의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.

본 고안은 보일러 급수 펌프 서보 밸브의 스풀이 한쪽으로 편심되어 써드 스테이지의 피드백 핀 막대와 접속시 측면 캡을 열어 스프링을 제거 후 분해 및 조립할 경우 오조립, 부품 분실, 밸브 파손 등과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 편심된 스풀을 안전하고 쉽게 조작하기 위한 서보 밸브용 핸들링 툴을 개시한다.

종래에는 서보 밸브의 스풀을 조작하기 위해서는 도 3에서 보는 것처럼, 서보 밸브(300)의 일 측면 캡(320)을 개방하였고, 개방 이후 일 측면 상에 지지되어 있던 스프링(330)을 제거한 후, 스풀(310)의 위치를 조정하여 써드 스테이지의 피드팩 핀 막대와 접속 가능하도록 한 이후, 다시 측면 캡(320)을 끼워서 서보 밸브를 조립하는 방식을 취하고 있었다.

이와 같이 서보 밸브를 분해하고 다시 조립할 경우, 측면 캡의 분해로 측면 캡 또는 스프링과 같은 부품의 분실 우려가 있고, 또한 정밀하게 가공 및 세팅된 스풀과 스프링을 건드리게 되므로 부품의 손상 및 보호에 악 영향을 미칠 수 있으며, 또한 그 조립 및 분해 역시 매우 어렵고 불편한 작업이라는 단점들을 갖는다.

이러한 문제점들을 해결하는 본 고안에 따른 서보 밸브용 핸들링 툴은 도 1 및 도 2에서 도시된다. 도 1은 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴의 결합 사시도를 도시하고, 도 2는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴의 분해 사시도를 도시한다.

본 고안에 따른 서보 밸브용 핸들링 툴은 바디부(10); 핸들(30); 편심핀(20)을 포함한다. 또한, 오링(O-ring; 40)을 추가로 포함할 수 있다.

바디부(10)는 도면에서 도시된 것처럼, 원기둥 형상을 갖는다. 바디부의 일면(도면에서 볼 때 하부면)에는 개구(12)가 형성되어 있다. 이러한 개구(12)는 원기둥 형상을 가지며, 개구의 위치는 바디부의 일면(하부면) 상에서 원기둥의 원의 중심으로부터 편심되어 배치되어 있다. 즉, 원의 중심과 개구의 원의 중심 간에는 거리가 존재한다.

이러한 편심 배치에 의해 개구(12)에 편심핀(20)이 삽입되었을 때 핸들을 이용해 바디부를 회전시킬 경우 편심핀(20)이 편심 회전을 하게 된다. 따라서, 서보 밸브에 본 고안의 핸들링 툴이 장착되어 이용될 때 스풀(도 4a의 410)이 편심핀(20)에 의해 원하는 위치로 이동된다.

편심핀(20)은 원기둥 형상을 가지며 개구(12)에 꼭 맞게 삽입되어 단단히 끼워져 고정될 수 있는 원의 크기를 갖는다. 이러한 끼움은 억지 끼움 방식이 이용될 수 있다.

한편, 편심핀(20)의 더욱 단단한 고정 및 분리를 막기 위해, 개구(12)의 내부 원주면 상에는 나사산이 형성되어 있을 수 있고, 편심핀(20)의 외부 원주면 상에 나사산이 형성되어 있을 수 있으며, 이러한 나사산에 의해 편심핀(20)이 개구(12)에 삽입되어 단단하게 끼워질 수 있으며, 이는 도 2b에서 도시되어 있다.

또한, 편심핀(20)의 원기둥의 높이는 개구(12)의 원기둥의 높이보다 그 크기가 크며, 따라서, 편심핀(20)이 개구(12)에 완전히 끼워졌을 때 편심핀(20)의 일부분이 외부로 노출되게 되고, 이에 의해 스풀을 조작 가능하게 된다.

스풀을 이동시키기 위해서는 본 고안의 핸들링 툴을 회전시켜야 하고, 이를 위해서 바디부(10)의 개구(12)가 위치한 쪽의 반대편에는 바디부의 길이 방향과 수직하게, 즉 원기둥 형상의 바디의 원기둥의 중심축에 수직하게, 바디부를 관통하는 관통홀(14)이 형성되어 있고, 이러한 관통홀(14)에 핸들(30)이 끼워진다.

핸들(30)이 관통홀(14)에 꼭 맞게 삽입되어 단단히 끼워져 고정될 수 있도록, 핸들(30)의 크기 및 형상과 관통홀(14)의 크기 및 형상이 서로 상보적인 형태 및 크기를 갖는다. 이러한 끼움은 억지 끼움 방식이 이용될 수 있다.

또한, 도 2b에서 도시된 것처럼, 더욱 단단한 고정 및 분리를 막기 위해, 관통홀(14)의 내부 면 상에는 나사산이 형성되어 있을 수 있고, 핸들(30)의 외부 면 상에 나사산이 형성되어 있을 수 있으며, 이러한 나사산에 의해 핸들(30)이 관통홀(14)에 삽입되어 단단하게 끼워질 수 있으며, 이는 도 2b에서 도시되어 있다. 핸들은 측면 캡을 분해하지 아니한 상태에서 스풀을 한쪽으로 밀고 있는 스프링의 힘을 이길 수 있어야 한다.

한편, 본 고안의 추가적인 실시예에 따르면, 원기둥 형상의 바디부(10)에는, 원기둥의 원의 지름보다 큰 지름을 가진 환형 둘레부(50)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 둘레부(50)는 개구 및 관통홀 사이에 위치하며, 이러한 둘레부에 의해 서보 밸브에 본 고안의 핸들링 툴이 삽입되어 장착될 때 정확한 깊이만큼 핸들이 삽입될 수 있게 된다. 즉, 둘레부(50)가 서보 밸브 상단의 검사 구멍(도 4a의 440)에 삽입될 때 도 4a-4b에서 도시된 것처럼 일정한 깊이만큼 들어갔을 때 걸리게 됨으로써 정확한 깊이로 핸들이 삽입되게 된다.

도 4a-4b는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴을 이용한 서보 밸브의 스풀을 조작하는 모습을 도시한다.

도 4a에서 도시된 것처럼, 서보 밸브(400)의 상단에는 검사 구멍(440)이 있으며, 이를 통해 본 고안의 핸들링 툴(450)이 삽입되어 장착된다. 도 4b는 장착 이후 핸들링 툴(450)을 회전시킴으로써, 핸들링 툴의 하단의 편심핀에 의해 스풀(410)이 중앙으로 이동하게 되는 모습을 도시한다.

이와 같이 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴을 이용할 경우에는, 측면 캡(420)의 제거 없이 스프링(430) 힘을 이길 수 있도록 핸들링 툴을 제작 장착하여 회전시킴으로써 스풀을 조정할 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 추가적인 실시예에 따르면, 도 1 및 2에서 보는 것처럼 오링(O-ring; 40)을 추가로 포함할 수 있고, 이러한 오링은 서보 밸브 내부의 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하는 기능을 한다.

도 5는 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴이 서보 밸브에 장착된 모습의 사시도를 도시하고, 도 6은 본 고안의 서보 밸브용 핸들링 툴(620)이 서보 밸브(600)에 장착된 상태로 써드 스테이지(610)와 결합되는 모습을 도시한다. 도 6에서 보는 것처럼 써드 스테이지(610)에는 피드백 핀 막대(660)가 있고, 이러한 피드백 핀 막대는 외부로 돌출되어 서보 밸브의 스풀과 기계적으로 연결되게 된다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 고안의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 고안은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 서보 밸브용 핸들링 툴로서,
   바디부; 핸들; 및 편심핀을 포함하고,
   상기 바디부는 원기둥 형상을 가지며, 그 일면에는 편심핀이 삽입되어 끼워질 수 있는 원기둥 형상의 개구를 포함하고,
   상기 개구는 상기 일면의 원의 중심으로부터 편심 배치되어 있으며,
   상기 편심핀은 원기둥 형상을 가지며 상기 개구에 삽입되어 끼워질 수 있는 원의 크기를 갖고, 상기 원기둥 형상의 편심핀의 높이는 상기 원기둥 형상의 개구의 높이보다 크며,
   상기 바디부의 개구가 위치한 면의 반대편에는 상기 바디부의 길이 방향과 수직하게 상기 바디부를 관통하는 관통홀을 포함하고,
   상기 관통홀에 상기 핸들이 관통하여 끼워지는,
   서보 밸브용 핸들링 툴.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 원기둥 형상의 바디부는, 상기 개구 및 상기 관통홀 사이에 상기 원기둥의 원의 지름보다 큰 지름을 가진 환형 둘레부를 추가로 포함하는,
   서보 밸브용 핸들링 툴.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   오링(O-ring)을 추가로 포함하고,
   상기 오링은 상기 원기둥 형상의 바디에 끼워지는,
   서보 밸브용 핸들링 툴.
   

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