KR20070044314A - 엔진동력기계 테스트장치 - Google Patents

엔진동력기계 테스트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진동력기계 테스트장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치는 엔진동력기계가 축 결합되는 연결부와; 작동유체가 저장되는 유체저장부와; 연결부에 동력전달수단으로 연결되어 엔진동력기계가 회전하면 동력전달수단으로 회전력을 제공받아 유체저장부의 작동유체를 유입하여 유출시키는 펌프; 및 펌프로부터 작동유체를 제공받고 펌프에서 제공받은 작동유체가 설정된 압력이상이 되었을 때에 제공받은 작동유체를 유체저장부로 배출하는 압력제어밸브로 이루어진다.
본 발명의 엔진동력기계 테스트장치에 따르면 연결부에 엔진동력기계를 결합하여 회전시키면 펌프가 작동되어 압력제어밸브로 작동유체를 공급되도록 함으로써 압력제어밸브의 작동상태를 파악하여 엔진동력기계의 출력이 정격출력인지를 측정할 수 있는 장점이 있다.
엔진동력기계, 테스트장치, 펌프, 압력계, 압력제어밸브

Description

엔진동력기계 테스트장치{Test Apparatus for Engine Power Machine}
도 1은 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치의 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 rpm 측정창치의 설치상태를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진동력기계(고속절단기) 10 : 유체저장부
11 : 보호커버 15 : 호스
20 : 펌프 21 : 풀리
25 : 동력전달수단(타이밍벨트) 30 : 연결부
31 : 하우징 36 : 회전체
38 : 밸트결합부 39 : 단차부
43 : 베어링 50 : 압력제어밸브
60 : 압력계 70 : rpm 측정장치
100 : 엔진동력 테스트장치
본 발명은 엔진동력기계 테스트장치에 관한 것이다. 본 발명의 엔진동력기계 테스트장치는 엔진동력기계를 결합하여 회전시키면 펌프가 작동되어 압력제어밸브로 작동유체를 공급되도록 함으로써 압력제어밸브의 작동상태를 파악하여 엔진동력기계의 출력이 정격출력인지를 측정할 수 있는 엔진동력기계 테스트장치에 관한 것이다.
일반적으로 야외와 같이 전원공급이 용이하지 않은 장소에서 작업을 할 때는 전동기구를 사용할 수 없으므로 엔진을 구동시켜 회전력을 발생하는 엔진동력기계를 사용한다.
이러한 엔진동력기계는 특히 기차레일의 보수나 교체하는 작업에 사용되는 공기구에 많이 적용된다. 기차레일은 긴 거리에 걸쳐 설치되어 있고, 손상이 발생되는 곳이 일정치 않으며, 손상이 발생했을 때 응급복구작업을 위해 신속하게 이동할 수 있어야 하기 때문에 많이 사용되고 있다.
엔진동력기계를 이용하여 기차레일의 보수나 교체하는 작업에 사용되는 공기구로는 레일을 절단하기 위해 고속의 회전수와 힘을 필요로 하는 고속절단기나 레일을 고정하기 위한 고정구를 침목에 체결하기 위한 볼트를 조여주기 위해 큰 힘을 필요로 하는 임팩트 등이 있다.
이러한 엔진동력기계들을 사용하다 보면 고장이 발생하게 되고, 발생된 고장 을 수리하여 다시 현장에 배포하여 사용한다.
엔진동력기계는 고장 수리 후 정상적인 회전수와 힘이 출력되는지가 중요한 문제이다. 왜냐하면 응급상황 발생시 엔진동력기계를 사용할 때 정상적인 회전수와 힘이 나오지 않으면 응급복구작업이 지연되기 때문이다.
종래에는 엔진동력기계에서 정상적인 회전수와 힘이 출력되는지를 사람의 감각에 의존하여왔다. 따라서, 엔진동력기계에서 회전수와 힘이 정확히 출력되지를 측정할 수 있는 테스트장치의 필요성이 있어왔다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 본 발명의 목적은 엔진동력기계를 결합하여 회전시키면 펌프가 작동되어 압력제어밸브로 작동유체를 공급되도록 함으로써 압력제어밸브의 작동상태를 파악하여 엔진동력기계의 출력이 정격출력인지를 측정할 수 있는 엔진동력기계 테스트장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 펌프와 압력제어밸브 사이에 압력계를 설치하고 펌프에서 압력제어밸브로 공급되는 작동유체의 압력을 측정하여 엔진동력기계에서 출력되는 힘을 정확히 측정할 수 있는 엔진동력기계 테스트장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연결부 일측에 rpm 측정장치를 설치하여 엔진동력기계이 rpm을 측정할 수 있는 엔진동력기계 테스트장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진구동기계 테스트장치는 엔진동력기계가 축 결합되는 연결부와; 작동유체가 저장되는 유체저장부와; 연결부에 동력전달수단으로 연결되어 엔진동력기계가 회전하면 동력전달수단으로 회전력을 제공받아 유체저장부의 작동유체를 유입하여 유출시키는 펌프; 및 펌프로부터 작동유체를 제공받고 펌프에서 제공받은 작동유체가 설정된 압력이상이 되었을 때에 제공받은 작동유체를 유체저장부로 배출하는 압력제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 동력전달수단은 타이밍벨트인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 연결부는 내부에 제 1 관통부를 갖는 원통형상으로 제 1 관통부의 일단부에는 내주면을 따라 단턱이 형성되고 타단부에는 내주면을 따라 제 1 요입홈이 형성된 하우징과; 중앙 내부에 엔진동력기계의 축이 삽입되는 제 2 관통부가 형성되고 외주면에는 일단부에는 벨트가 연결되도록 밸트결합부가 형성되며 타단부에는 밸트결합부까지 단차부가 형성되고 단차부의 단부에서 소정거리 이격되어 외주면을 따라 제 2 요입홈이 형성된 회전체; 및 하우징의 내주면과 상기 회전체 단차부의 외주면을 따라 설치된 하나이상의 베어링;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 연결부의 일측에 설치되며 엔진동력기계의 rpm을 측정하기 위한 rpm 측정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 유체저장부와 압력제어밸브 사이에 설치되며 펌프에서 압력제어 밸브로 공급되는 작동유체의 압력을 측정하기 위한 압력계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 유체는 오일, 물, 공기 중에서 선택한 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 rpm 측정창치의 설치상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엔진동력기계 테스트장치(100)는 작동유체가 저장되는 유체저장부(10)와, 엔진동력기계(1)가 축 결합되는 연결부(30)와, 연결부로부터 동력전달수단에 의하여 동력을 전달받아 유체저장부의 작동유체를 유입 및 유출시키는 펌프(20) 및 압력조절밸브(50)로 이루어진다. 여기서, 동력전달수단은 체인이나 V벨트 혹은 타이밍벨트 등의 여러 가지가 있으나 본 발명에서는 바람직한 실시예로서 타이밍벨트가 사용된다.
유체저장부(10)는 작동유체가 저장되는 것으로서, 작동유체를 후술하는 펌프(20)로 유출시키는 유출구와 압력제어밸브(50)로부터 작동유체를 유입받는 유입구가 형성되며, 유출구측 내부에는 작동유체에 포함된 이 물질을 거르기 위한 걸름망 (미도시)이 설치되어있다. 작동유체로는 오일, 물, 공기 중에서 본 발명의 바람직한 실시예로 오일을 사용한다.
도 2에 도시된 바와 같이 연결부(30)는 지지브라켓트(22)의 일측에 결합되며 내부에 제 1 관통부가 형성된 원통형상의 하우징(31)과, 일측이 타이밍벨트(25)와 연결되는 회전체(36)와, 하우징(31)의 제 1 관통부 내주면과 회전체(36)의 외주면 사이에 결합되는 하나이상의 베어링(43)으로 이루어진다.
하우징(31)은 내부에 제 1 관통부(32)를 갖는 원통형상으로써 제 1 관통부(32)의 일단부에는 내주면을 따라 단턱(33)이 형성되고 타단부에는 내주면을 따라 제 1 요입홈(34)이 형성된다.
이렇게 형성된 하우징(31)은 단턱(33)이 전방을 향하도록 유체저장부(10)의 상면에 설치된 지지브라켓(22)의 일측에 고정 설치된다.
회전체(36)는 중앙 내부에 엔진동력기계의 축이 삽입되는 제 2 관통부(37)가 형성되고, 외주면 일단부에는 타이밍벨트(25)가 연결되도록 벨트결합부(38)가 형성되며, 타단부에서 벨트결합부(38)까지 단차부(39)가 형성되고, 단차부(39)의 단부에서 소정거리 이격되어 외주면을 따라 요입홈(40)이 형성된다.
단차부(39)는 베어링(43)이 결합되며, 단차부(39)에 결합된 베어링(43)이 이탈되는 것을 방지하는 스냅링(41)이 요입홈(40)에 체결된다.
베어링(43)은 하우징(31)의 내주면과 회전체(36)의 단차부(39)의 외주면을 따라 하나이상 설치된다.
이와 같은 연결부(30)는 엔진동력기계(1)의 축이 제 2 관통부(37)에 삽입되 어 회전되면 회전체(36)가 회전하게 되고, 회전체(36)의 일측에 결합된 타이밍벨트(25)가 함께 회전한다.
연결부(30)의 결합순서는 회전체(36)의 단차부(39)에 베어링(43)을 결합한 후 단차부(39)의 요입홈(40)에 스냅링(41)을 체결한다. 이렇게 결합된 회전체(36)를 하우징(31)의 제 1 관통부(32)에 삽입한다. 이때, 베어링(43)의 일측이 하우징(31)의 단턱(33)에 고정되도록 한 후, 하우징(31)의 요입홈(34)에 스냅링(35)을 체결하여 회전체(36)가 이탈되는 것을 방지한다.
펌프(20)는 유체저장부(10)의 상부에 설치된 지지브라켓트(22)에 펌프(20)의 축이 외부로 돌출되도록 결합되며, 호스(15)를 통하여 유체저장부(10)의 유출구에 연결된다.
또한, 펌프(20)의 축에는 연결부(30)의 회전체(36)의 일측에 연결된 타이밍벨트(25)와 결합되는 풀리(Pulley)(21)가 결합된다. 이때, 풀리(21)는 타이밍벨트(25)와 연결하기 위해 타이밍풀리로 하는 것이 바람직하다.
이러한 펌프(20)는 연결부(30)로부터 전달받은 회전력으로 작동하여 유체저장부(10)에 연결된 호스(15)로부터 작동유체를 제공받는다.
압력제어밸브(50)는 유체저장부(10)의 일측에 설치되며, 펌프(20)와 호스(15)를 통하여 연결되고, 유체저장부(10)의 유입구(미도시)와 연결된다.
이러한 압력제어밸브(50)는 펌프(20)가 작동되어 작동유체가 공급되면, 공급된 작동유체의 압력이 설정된 압력 이상 되었을 때 작동유체를 통과시켜 유체저장부(10)로 유출시킨다.
펌프(20)에 연결된 풀리(21)의 외측으로는 풀리(21)와 타이밍벨트(25)를 보호 및 실험자의 안전을 위한 보호커버(13)가 설치된다. 이때, 보호커버(13)는 일측이 지지브라켓트(22)의 일측에 볼트(14)에 의해 결합된다.
한편, 도 3에서와 같이 펌프(20)와 압력제어밸브(50) 사이에는 펌프(20)에서 공급되는 작동유체의 압력을 측정하기 위한 압력계(60)가 설치된다. 이때, 압력계(60)는 펌프(20) 및 압력제어밸브(50)와 호스(15)로 직접 연결될 수 있고, 유체저장부(10)의 상면 일측에 설치되며, 내부에 펌프(20)와 압력제어밸브(50) 및 압력계(60)를 연결하는 관로(미도시)가 형성된 블록(51)의 일측에 연결될 수 있다.
압력계(60)로 펌프(20)에서 공급되는 작동유체의 압력을 측정한 값을 힘으로 환산하여 엔진동력기계(1)가 출력하는 힘을 측정한다.
또한, 압력계(60)는 바람직하게 측정된 압력을 메모리에 저장된 테이블에 따라 곧 바로 힘으로 환산하여 표시하는 디지털방식의 압력계를 사용할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 연결부(30)의 일측에는 엔진동력기계(1)의 rpm을 측정하여 표시하기 위한 rpm 측정장치(70)가 설치된다.
rpm 측정장치(70)는 rpm를 감지하는 rpm 감지센서(71)와 rpm 감지센서(71)에서 감지된 rpm을 표시하는 표시부(72)로 이루어진다.
이러한 rpm 측정장치(70)를 이용하여 엔진동력기계(1)의 rpm을 측정하는 방법은 엔진동력기계(1)가 결합된 회전체(36)의 일측에 감지점(44)을 마킹하고, 감지점(44)에 대응되는 위치에 rpm 감지센서(71)를 설치한다.
엔진동력기계(1)를 작동하면 회전체(36)가 동시에 회전하게되고, rpm 감지센 서(71)에서 회전체(36)에 마킹된 감지점(44)을 감지하여 표시부(72)에 표시함으로써 엔진동력기계(1)의 rpm을 측정한다.
이하, 이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 일 실시예의 결합과 동작을 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 엔진동력기계는 여러 가지가 있으나 바람직한 실시예로서 고속절단기를 예로 들어 설명한다.
압력제어밸브(50)를 통과할 수 있는 작동유체의 압력을 테스트하고자 하는 고속절단기의 정격출력 이상으로 설정한다. 도 2에서와 같이 테스트하고자 하는 고속절단기(1)의 축을 회전체(36)의 제 2 관통부(37)에 삽입하고, 고정볼트(42)를 이용하여 회전체(36)에 단단히 고정한다.
고속절단기(1)를 작동시키면, 고속절단기(1)의 축이 회전하면서 회전체(36)를 회전시키고, 타이밍벨트(25)에 의해 연결된 풀리(21)가 회전하면서 펌프(20)가 작동된다.
펌프(20)가 작동되면서 호스(15)를 통해 유체저장부(10)에 저장된 작동유체를 끌어올려 호스(15)를 통하여 압력계(60)와 압력제어밸브(50)로 공급한다.
이때, 펌프(20)에서 공급된 유체의 압력은 압력제어밸브(50)에 설정된 압력이상이 될 때까지 지속적으로 증가하게 되고, 이를 압력계(60)가 측정하여 표시한다.
압력계(60)에 표시된 압력수치를 힘으로 환산할 수 있는 테이블에 의해 엔진동력기계(1)의 출력 힘을 알 수 있다.
본 발명은 상기 설명한 실시예에만 한정되지 않고, 본 발명은 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다른 형태로 실시될 수 있다. 특허청구범위와 균등한 기술 범위내에서 이루어지는 모든 설계 변경은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 엔진동력기계 테스트장치는 연결부에 엔진동력기계를 결합하여 회전시키면 펌프가 작동되어 압력제어밸브로 작동유체를 공급되도록 함으로써 압력제어밸브의 작동상태를 파악하여 엔진동력기계의 출력이 정격출력인지를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 펌프와 압력제어밸브 사이에 압력계를 설치하고 펌프에서 압력제어밸브로 공급되는 작동유체의 압력을 측정하여 엔진동력기계에서 출력되는 힘을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연결부 일측에 rpm 측정장치를 설치하여 엔진동력기계의 rpm을 측정할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (6)

  1. 엔진동력기계가 축 결합되는 연결부;
    작동유체가 저장되는 유체저장부;
    상기 연결부에 동력전달수단으로 연결되어 상기 엔진동력기계가 회전하면 동력전달수단으로 회전력을 제공받아 상기 유체저장부의 작동유체를 유입하여 유출시키는 펌프; 및
    상기 펌프로부터 작동유체를 제공받고 상기 펌프에서 제공받은 작동유체가 설정된 압력이상이 되었을 때에 상기 제공받은 작동유체를 상기 유체저장부로 배출하는 압력제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달수단은 타이밍벨트인 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부는
    내부에 제 1 관통부를 갖는 원통형상으로 상기 제 1 관통부의 일단부에는 내주면을 따라 단턱이 형성되고 타단부에는 내주면을 따라 제 1 요입홈이 형성된 하우징;
    중앙 내부에 엔진동력기계의 축이 삽입되는 제 2 관통부가 형성되고 외주면에는 일단부에는 상기 동력전달수단이 연결되도록 밸트결합부가 형성되며 타단부에는 상기 밸트결합부까지 단차부가 형성되고 상기 단차부의 단부에서 소정거리 이격되어 외주면을 따라 제 2 요입홈이 형성된 회전체; 및
    상기 하우징의 내주면과 상기 회전체 단차부의 외주면을 따라 설치된 하나이상의 베어링;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부의 일측에 설치되며 엔진동력기계의 rpm을 측정하기 위한 rpm 측정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유체저장부와 상기 압력제어밸브 사이에 설치되며 상기 펌프에서 상기 압력제어밸브로 공급되는 작동유체의 압력을 측정하기 위한 압력계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유체는 오일, 물, 공기 중에서 선택한 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엔진동력기계 테스트장치.
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