KR20050063237A - Cylindrical cam type pneumator for ball valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 좁은 공간에 복잡한 설비를 구성할 때 볼밸브를 구동시키는 공압 액츄에이터에 관한 것으로,The present invention relates to a pneumatic actuator for driving a ball valve when configuring a complex facility in a narrow space,
더욱 상세하게는 공압에 의해 왕복운동을 하는 피스톤을 주동절로 하고, 직선왕복운동을 회전운동으로 전환하는 원통캠을 종동절로 하여, 피스톤의 왕복운동을 원통캠이 회전운동으로 전환하여 볼밸브를 개폐할 수 있도록 하는 원통캠을 이용한 볼밸브용 공압 액츄에이터에 관한 것이다.More specifically, the piston reciprocating by pneumatic acts as the main movement, and the cylindrical cam converting the linear reciprocating motion into the rotational movement is the driven joint, and the reciprocating motion of the piston is converted into the rotary movement to open and close the ball valve. The present invention relates to a pneumatic actuator for a ball valve using a cylindrical cam.
이러한 본 발명은 공압에 의해 액츄에이터 몸체(1)의 내부에서 직선왕복운동하며 하측으로 회전안내 돌기(8)가 형성된 피스톤(2)과,The present invention is a piston (2) having a linear reciprocating motion in the interior of the actuator body (1) by the pneumatic and the rotation guide projection (8) formed downward,
상기 회전안내 돌기(8)가 결합되는 회전안내홈(12)이 형성되어 피스톤(2)의 직선왕복운동을 회전운동으로 변환하는 원통캠(5)과,Cylindrical cam (5) for converting the linear reciprocating motion of the piston (2) is formed by the rotation guide groove 12 is coupled to the rotation guide projection (8),
상기 원통캠(5)의 회전운동을 볼밸브(13)에 전달하여 개폐되도록 하는 풀림방지 너트(10)로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.The cylindrical cam 5 is characterized in that consisting of the anti-loosening nut 10 for opening and closing by transmitting the rotational movement to the ball valve (13).
Description
본 발명은 좁은 공간에 복잡한 설비를 구성할 때 볼밸브를 구동시키는 공압 액츄에이터에 관한 것으로,The present invention relates to a pneumatic actuator for driving a ball valve when configuring a complex facility in a narrow space,
더욱 상세하게는 공압에 의해 왕복운동을 하는 피스톤을 주동절로 하고, 직선왕복운동을 회전운동으로 전환하는 원통캠을 종동절로 하여, 피스톤의 왕복운동을 원통캠이 회전운동으로 전환하여 볼밸브를 개폐할 수 있도록 하는 원통캠을 이용한 볼밸브용 공압 액츄에이터에 관한 것이다.More specifically, the piston reciprocating by pneumatic acts as the main movement, and the cylindrical cam converting the linear reciprocating motion into the rotational movement is the driven joint, and the reciprocating motion of the piston is converted into the rotary movement to open and close the ball valve. The present invention relates to a pneumatic actuator for a ball valve using a cylindrical cam.
고속으로 고유량의 유체를 공급 또는 제어할 때 볼밸브가 사용되며, 안전상의 이유로 사람이 직접 작동하기 어려운 곳 또는 공정이나 시험의 제어와 일관성을 위해 자동으로 볼밸브를 작동할 수 있도록 액츄에이터를 사용하게 된다.Ball valves are used to supply or control high flow rates of fluid at high speeds, and actuators are used to automatically operate the ball valves for safety and consistency in processes or tests where humans are difficult to operate for safety reasons. Done.
액츄에이터는 그 작동 방식에 따라 크게 전기식과 공압식, 유압식으로 분류할 수 있다.Actuators can be broadly classified into electric, pneumatic, and hydraulic types, depending on how they operate.
이중 공압식 액츄에이터는 비교적 작은 크기로 큰 구동 토오크를 만들어 낼 수 있을 뿐 아니라, 유압식과 달리 압유누설로 인한 문제가 없어 널리 사용되고 있다.The dual pneumatic actuator is not only able to produce a large driving torque with a relatively small size, but also is widely used because there is no problem due to hydraulic leakage, unlike the hydraulic type.
밸브용 공압 액츄에이터는 작동방식에 따라 스프링 리턴 방식과 더블 엑팅방식으로 분류할 수 있으며, 볼밸브 형상에 따라 90° 또는 180°회전하는 방식이 있다.The pneumatic actuator for the valve can be classified into spring return method and double acting method according to the operation method, and there is a method of rotating 90 ° or 180 ° according to the ball valve shape.
볼밸브를 위한 공압 액츄에이터는 볼밸브의 개폐를 위해서는 회전운동을 필요로 하며 이를 구현하기 위해 일반적으로 도 6 내지 도 9 에 도시한 바와 같이 랙과 피니언의 조합을 사용한다.The pneumatic actuator for the ball valve requires a rotational movement for opening and closing the ball valve, and generally uses a combination of rack and pinion as shown in FIGS.
이는 공압에 의해 작동하는 피스톤과 연결된 랙의 왕복운동을 피니언을 통해 회전운동으로 전환하여 볼밸브를 개폐할 수 있도록 한 방식이다.This is a way to open and close the ball valve by converting the reciprocating motion of the rack connected to the piston operated by pneumatic to the rotational motion through the pinion.
랙과 피니언을 사용한 액츄에이터는 구조적으로 가로로 긴 형태를 가질 수밖에 없어 좁은 공간에 복잡한 설비를 구성할 때 이로 인한 간섭이 발생할 수 있는 단점이 있다.Actuators using racks and pinions have a structurally long horizontal shape, which may cause interference when constructing a complex facility in a narrow space.
본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 공압에 의한 피스톤의 왕복운동이 원통캠을 통하여 볼밸브 개폐를 위한 회전운동으로 전환하도록 하여 수직형 구조를 갖는 볼밸브용 액츄에이터를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, to provide a ball valve actuator having a vertical structure by switching the reciprocating motion of the piston by pneumatic to the rotational movement for opening and closing the ball valve through the cylindrical cam will be.
본 발명은 기존의 가로 방향에서 발생하는 긴 형태의 구조에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있으며, 수직형으로 설비구성의 제한을 최소화하여 공간을 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 것이다.The present invention can minimize the interference generated in the existing long-shaped structure occurring in the horizontal direction, to minimize the limitation of the configuration of the vertical structure to significantly reduce the space.
본 발명은 상측 중앙에 공압연결부(7)와 하측면의 일측으로 공압연결부(6)가 형성된 액츄에이터 몸체(1)와,The present invention is the actuator body (1) and the pneumatic connecting portion (7) formed on one side of the lower side and the pneumatic connecting portion 7, and
상기 액츄에이터 몸체(1)를 따라 공압에 의해 왕복운동을 하며 원통캠(5)을 회전시키는 피스톤(2)과,A piston 2 for reciprocating by pneumatic pressure along the actuator body 1 and rotating the cylindrical cam 5;
상기 피스톤(2)의 왕복운동을 볼밸브(13) 개폐를 위한 회전운동으로 전환하는 원통캠(5)으로 이루어진다.It consists of a cylindrical cam (5) for converting the reciprocating motion of the piston (2) into a rotary motion for opening and closing the ball valve (13).
액츄에이터 몸체(1)는 피스톤(2)의 회전을 방지하는 회전방지용 안내면(4)의 내면 양측에 형성하여 피스톤(2)의 왕복운동이 원통캠(5)의 회전운동으로 전환될 때 피스톤(2)이 원통캠(5)을 따라 회전하지 않도록 하고, 기밀용 오링(3, 9)을 형성하여 공압의 손실이 없도록 하였다.The actuator body 1 is formed on both sides of the inner surface of the anti-rotation guide surface 4 which prevents the rotation of the piston 2 so that the piston 2 when the reciprocating motion of the piston 2 is converted to the rotational motion of the cylindrical cam 5. ) Is not rotated along the cylindrical cam (5), and airtight O-rings (3, 9) were formed so that there is no loss of pneumatic pressure.
상기 피스톤(2)의 하측부분은 회전방지용 안내면(4)에 끼워진 상태로 왕복 운동되며 하측으로 회전안내 돌기(8)가 형성되어 있다.The lower portion of the piston (2) is reciprocated in a state of being fitted to the anti-rotation guide surface (4) is formed with a rotation guide projection (8) to the lower side.
상기 원통캠(5)은 회전안내 돌기(8)가 결합되는 회전안내홈(12)이 외경을 따라서 경사지게 형성되어 있어서 90°정도의 범위에서 회전되도록 하는 것이다.The cylindrical cam 5 is to be rotated in the range of about 90 ° because the rotary guide groove 12 is coupled to the rotary guide projection 8 is inclined along the outer diameter.
상기 액츄에이터 몸체(1)와 볼밸브(13)의 사이에는 체결용 브라켓(11)을 일체형이 되어 움직이지 못하도록 고정되게 한다.The fastening bracket 11 is integrated between the actuator body 1 and the ball valve 13 so as not to move.
상기 원통캠(5)과 볼밸브(13)는 체결용 브라켓(11)의 내부에서 풀림방지 너트(10)로 연결되어 있어서 풀림방지 너트(10)가 볼밸브(13)를 직접 제어할 수 있도록 하는 것이다.The cylindrical cam 5 and the ball valve 13 are connected to the anti-loosening nut 10 inside the fastening bracket 11 so that the anti-loosening nut 10 can directly control the ball valve 13. It is.
상기 원통캠(5)에 형성된 회전안내홈(12)은 볼밸브(13)의 회전범위를 결정하는 것이며, 90°또는 180°의 범위에서 회전할 수 있도록 하고, 회전안내홈(12)의 경사 각도에 따라 볼밸브(13)의 회전속도를 제어하는 것이다.The rotation guide groove 12 formed in the cylindrical cam 5 is to determine the rotation range of the ball valve 13, to allow the rotation in the range of 90 ° or 180 °, the inclination of the rotation guide groove 12 It is to control the rotational speed of the ball valve 13 according to the angle.
본 발명은 도 5 에 도시한 바와 같이 원통캠(5)의 하측으로 코일스프링(14)을 설치하여 복원력이 작용되도록 하였다.5, the coil spring 14 is installed below the cylindrical cam 5 so that the restoring force is applied.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 공압연결부(6, 7)를 통하여 외부에서 제어되는 방법으로 피스톤(2)이 왕복운동을 하도록 한다.The present invention having such a configuration allows the piston 2 to reciprocate in a controlled manner from the outside through the pneumatic connections 6 and 7.
상기 피스톤(2)을 주동절, 원통캠(5)을 종돌절이라 명하여 함께 설명하기로 한다.The piston (2) will be described together with the main joint, the cylindrical cam (5) by calling the longitudinal section.
주동절인 피스톤(2)이 공압연결부(6, 7)에서 공급되는 공압에 의해 액츄에이터 몸체(1)의 회전방지용 안내면(4)을 따라 직선왕복운동을 하면 종동절인 원통캠(5)이 회전운동을 하게 되어 볼밸브(13)의 개폐가 가능하게 된다.When the piston 2 which is the main winter is linearly reciprocated along the guide surface 4 for preventing rotation of the actuator body 1 by the pneumatic pressure supplied from the pneumatic connections 6 and 7, the cylindrical cam 5 which is the driven winter is rotated. It is possible to open and close the ball valve (13).
이때 피스톤(2)의 하측에 형성된 회전안내 돌기(8)는 원통캠(5)의 회전안내홈(12)에 결합되어 있으므로 피스톤(2)의 직선운동을 원통캠(5)이 회전운동으로 바꾸어 주는 것이다.At this time, since the rotation guide protrusion 8 formed at the lower side of the piston 2 is coupled to the rotation guide groove 12 of the cylindrical cam 5, the linear motion of the piston 2 is changed to the cylindrical cam 5 by the rotational motion. To give.
원통캠(5)은 회전안내홈(12)에 의하여 회전축을 중심으로 회전각도가 정해지도록 되어 있으며, 90° 또는 180°로 제작하여 볼밸브(13)가 90° 또는 180°의 각도로 회전되도록 한다.Cylindrical cam (5) is a rotation angle is determined around the axis of rotation by the rotation guide groove 12, manufactured by 90 ° or 180 ° so that the ball valve 13 is rotated at an angle of 90 ° or 180 ° do.
원통캠(5)과 볼밸브(13)의 스템은 풀림방지용 너트(10)로 연결하여 원통캠(5)이 피스톤(2)을 따라 직선왕복운동을 하지 않도록 한다.The stem of the cylindrical cam 5 and the ball valve 13 is connected to the nut 10 for preventing loosening so that the cylindrical cam 5 does not make a linear reciprocating motion along the piston 2.
볼밸브(13)의 몸체와 액츄에이터 몸체(1)는 체결용 브라켓(11)으로 체결하여 볼밸브(13)의 개폐에 따라서 액츄에이터가 회전하지 않도록 하는 것이다.The body of the ball valve 13 and the actuator body 1 are fastened by the fastening bracket 11 so that the actuator does not rotate in accordance with the opening and closing of the ball valve 13.
한편, 본 발명은 도 5 에 도시한 바와 같이 피스톤(3)의 하측으로 코일스프링(14)을 설치하면 스프링 리턴형의 액츄에이터를 만들 수 있다.On the other hand, in the present invention, as shown in Figure 5 by installing the coil spring 14 to the lower side of the piston (3) it is possible to make a spring return type actuator.
공압이 공압연결부(7)를 통하여 인가되면 피스톤(3)이 내려가면서 코일스프링(14)이 압축된다.When pneumatic pressure is applied through the pneumatic connection portion 7 as the piston 3 is lowered, the coil spring 14 is compressed.
공압이 빠지게 되면 압축된 코일스프링(14)이 복원력에 의해 주동절인 피스톤(3)이 상승하게 되면서 종동절인 원통캠(5)이 회전하여 볼밸브(13)를 작동하게 할 수 있는 것이다.When the pneumatic pressure is released, the compressed coil spring 14 is the piston (3) is the main winter by the restoring force, the cylindrical cam (5) is driven to rotate the ball valve 13 to operate.
본 발명은 공압에 의한 피스톤의 왕복운동이 원통캠을 통하여 볼밸브 개폐를 위한 회전운동으로 전환하도록 하여 수직형 구조를 갖는 볼밸브용 액츄에이터를 제공하므로 볼밸브를 정확하게 회전시킬 수 있도록 하는 것이다.The present invention is to provide a ball valve actuator having a vertical structure by converting the reciprocating motion of the piston by pneumatic to the rotational movement for opening and closing the ball valve through the cylindrical cam so that the ball valve can be accurately rotated.
본 발명은 기존의 가로 방향에서 발생하는 긴 형태의 구조에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있으며, 수직형으로 설비구성의 제한을 최소화하여 공간을 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 것이다.The present invention can minimize the interference generated in the existing long-shaped structure occurring in the horizontal direction, to minimize the limitation of the configuration of the vertical structure to significantly reduce the space.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태도1 is an installation state diagram showing a preferred embodiment of the present invention
도 2 는 본 발명의 액츄에이터 몸체에 대한 평면 단면도2 is a cross-sectional plan view of the actuator body of the present invention.
도 3 은 본 발명의 원통캠에 대한 평면 단면도3 is a cross-sectional plan view of the cylindrical cam of the present invention.
도 4 는 본 발명의 원동캠에 대한 정면도4 is a front view of the prime mover cam of the present invention;
도 5 는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 설치상태도Figure 5 is an installation state showing another embodiment of the present invention
도 6 은 종래 더블 액팅형 공압 액츄에이터의 단면도6 is a cross-sectional view of a conventional double acting pneumatic actuator
도 7 은 도 6 에 대한 작동상태 단면도7 is a cross-sectional view of the operating state of FIG. 6.
도 8 은 종래 스프링 리턴형 공압 액츄에이터의 단면도8 is a cross-sectional view of a conventional spring return type pneumatic actuator
도 9 는 도 8 에 대한 작동상태 단면도9 is a cross-sectional view of the operating state of FIG. 8.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
1 : 액츄에이터 몸체 2 : 피스톤1: Actuator Body 2: Piston
3, 9 : 오링 4 : 회전방지용 안내면3, 9: O-ring 4: Guide surface for preventing rotation
5 : 원통캠 6, 7 : 공압연결부5: cylindrical cam 6, 7: pneumatic connection
8 : 회전안내 돌기 10 : 풀림방지 너트 8: Rotation guide protrusion 10: Loosening prevention nut
11 : 체결용 브라켓 12 : 원통캠11: fastening bracket 12: cylindrical cam
13 : 볼밸브 14 : 코일스프링13 ball valve 14 coil spring
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030094616A KR20050063237A (en) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Cylindrical cam type pneumator for ball valve |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108662258A (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 苏州巴恩斯通环保科技有限公司 | A kind of Pneumatic rotary executing agency |
-
2003
- 2003-12-22 KR KR1020030094616A patent/KR20050063237A/en not_active Application Discontinuation
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