KR20080052079A - 튜브링 일체형 시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 튜브링 일체형 시험장치는 관형상의 튜브링의 내주면에 압력을 가하여 그 압력에 대한 튜브링의 압력특성을 시험하기 위한 튜브링 시험장치에 있어서, 유체를 가압하여 고압의 유체압력을 발생시키는 유압실린더 조립체; 상기 유압실린더 조립체에 연결되고 상기 튜브링의 내측에 끼워져서 상기 유압실린더 조립체로부터 발생된 유체의 압력을 상기 튜브링의 내주면측으로 전달하는 압력전달유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

튜브링 일체형 시험장치{Integrated test apparatus for tube ring}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브링 일체형 시험장치의 일례를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치에서 튜브링에 가해지는 유체의 압력이 감소하는 경우를 설명하기 위한 개략적 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치에서 튜브링에 가해지는 유체의 압력이 증가하는 경우를 설명하기 위한 개략적 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...튜브링 일체형 시험장치
20...유압실린더 조립체 22...서보 실린더
23...서보 피스톤 24...증압 실린더
25...증압 피스톤 27...연결 하우징
30...압력전달유닛 32...시험지그 샤프트 조립체
33...외부 샤프트 34...내부 샤프트
35...시험지그 심 37...이탈방지용 커버
40...튜브링 50...체크밸브
55...스톱밸브 241...작동유체압력실
341...제1통로 342...제2통로
351...관통공 400...밀봉제
본 발명은 중공부를 가지는 튜브링의 압력특성을 시험하기 위한 튜브링 시험장치로서, 더 구체적으로는 유압실린더와 튜브링 시험지그가 일체적으로 형성시킴으로써 시험장치의 간소화 및 시험방법의 편리성을 가지도록 구조를 개선 시킨 튜브링 일체형 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 튜브링의 압력특성을 시험하기 위한 시험방법은 그 튜브링의 내부에 압력을 가할 수 있도록 형성된 지그에 그 튜브링을 설치하고 외부의 유압실린더로부터 고압의 유압을 전달받아 그 튜브링의 내부에 가하는 것이다.
이와 같은 튜브링의 시험방법에 관한 표준은 한국기술표준원 시험규격인 KS B ISO 15363에 따른다. 이러한 금속재료의 튜브링 유압시험 방법은 유압실린더와 튜브링 시험용 지그가 분리되어 있어서, 설치공간이 많이 필요한 문제점이 있는 한편, 유압실린더로부터 튜브링 시험용 지그에 유압을 전달하기 위한 별도의 유체통 로로서 유압 호스 등이 구비되어야 하며 그에 따라 그 튜브링 시험용 지그가 복잡해지게 된다. 따라서, 이러한 복잡한 장치를 제어하여 튜브링의 압력특성을 시험하는 시험방법도 복잡해지게 되는 문제점이 있다.
한편, 직경이 큰 튜브링이나 시험대상이 되는 튜브링의 종류가 많은 경우에는 준비해야 하는 시험장치가 복잡해짐은 물론 시험비용의 상승 및 시험의 실시가 어려운 문제점이 있다. 또한, 튜브링에 가압과 감압을 반복하여 가하게 되는 임펄스(impulse) 시험 등의 경우에, 종래의 시험창치에서는 유압실린더로부터 전달되어 튜브링의 내부에 전해지는 유체의 체적이 일반적으로 크기 때문에 가압 또는 감압의 반복속도가 현저하게 느려진다. 따라서, 서보제어 회로 등을 적용하여 짧은 시간동안에 가압과 감압을 반복하기가 어려운 문제점이 있다. 그 결과 시험시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 튜브링 시험용 지그를 유압실린더와 일체로 형성함으로써 간소하고 간편한 시험이 가능한 튜브링 일체형 시험장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 튜브링 일체형 시험장치는 관형상의 튜브링의 내주면에 압력을 가하여 그 압력에 대한 튜브링의 압력특성을 시험하기 위한 튜브링 시험장치에 있어서,
유체를 가압하여 고압의 유체압력을 발생시키는 유압실린더 조립체;
상기 유압실린더 조립체에 연결되고 상기 튜브링의 내측에 끼워져서 상기 유압실린더 조립체로부터 발생된 유체의 압력을 상기 튜브링의 내주면측으로 전달하는 압력전달유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 압력전달유닛은,
상기 유압실린더 조립체에 고정되며, 상기 유압실린더 조립체에 의해 가압된 유체가 유입되는 유체통로를 구비하는 시험지그 샤프트 조립체; 및
내주에 상기 시험지그 샤프트 조립체가 끼워지고 외주면은 상기 튜브링의 내주면과 마주하는 관형상으로 이루어진 시험지그 심;을 구비하며,
상기 시험지그 심에는, 그 시험지그 심의 내주면과 외주면 사이를 관통하는 관통공이 형성되어 있으며,
상기 시험지그 심의 관통공은 상기 시험지그 샤프트 조립체의 유체통로와 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 시험지그 샤프트 조립체는,
내부에 중공을 가지며, 상기 유압실린더 조립체에 고정된 외부 샤프트; 및
내부에 상기 유체통로를 구비하며 상기 외부 샤프트의 중공에 끼워진 내부 샤프트;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 압력전달 유닛은,
상기 튜브링이 상기 시험지그 심으로부터 그 시험지그 심의 길이방향으로 이탈되지 않도록 이탈방지용 커버를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유압실린더 조립체는,
서보 실린더;
상기 서보 실린더와 동축상에 설치되며 상기 서보 실린더로 제공되는 유압보다 증압된 유체압력을 발생시키는 증압 실린더; 및
중공의 내부를 가지며, 상기 서보 실린더와 상기 증압 실린더 사이에 배치되어 그 서보 실린더와 증압 실린더를 서로 연결하는 연결 하우징;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연통되며, 외부로부터 그 작동유체압력실에 유체를 공급하여 상기 증압 실린더의 피스톤이 후진할 때 상기 작동유체압력실로부터 그 작동유체압력실 외부로 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 체크밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연통되며, 그 작동유체압력실에 형성된 기포를 제거하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 스톱밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유체통로는 상기 튜브링의 길이방향으로 연장되는 제1통로와, 상기 제1통로와 연결되며 상기 튜브링의 반경방향으로 연장되어 상기 시험지그 심의 관통공에 연결되는 제2통로로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 제2통로는 복수개 마련된 것이 바람직하다.
상기 시험지그 심의 관통공의 내경과 상기 시험지그 샤프트의 유체통로의 내경은 상기 증압 실린더의 작동유체압력실의 내경보다 작게 형성되어 있는 것이 바 람직하다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브링 일체형 시험장치의 일례를 나타낸 개략적인 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치의 개략적 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치에서 튜브링에 가해지는 유체의 압력이 감소하는 경우를 설명하기 위한 개략적 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 튜브링 일체형 시험장치에서 튜브링에 가해지는 유체의 압력이 증가하는 경우를 설명하기 위한 개략적 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면 본 실시예의 튜브링(40) 일체형 시험장치(10)는, 관형상의 튜브링(40)의 내주면에 압력을 가하여 그 압력에 대한 튜브링(40)의 압력특성을 시험하기 위한 튜브링(40) 시험장치로서, 유압실린더 조립체(20)와, 압력전달유닛(30)을 포함하고 있다.
상기 유압실린더 조립체(20)는 유체를 가압하여 고압의 유체압력을 발생시키는 장치로서 서보 실린더(22)와, 증압 실린더(24)와, 연결 하우징(27)을 포함하고 있다.
상기 서보 실린더(22)는 유압에 의해 작동되는 서보 피스톤(23)을 포함하고 있으며, 이러한 서보 실린더(22)의 구조는 종래의 유압실린더의 구조와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 증압 실린더(24)는 상기 서보 실린더(22)로 제공되는 유압보다 증압된 유체압력을 발생시키는 것이다. 상기 증압 실린더(24)는 상기 서보 실린더(22)와 동축상에 배치되어 있는 점에 특징이 있다. 상기 증압 실린더(24)는 내부에 유압에 의해 작동되는 증압 피스톤(25)을 포함하고 있다. 상기 증압 피스톤(25)의 출력단부의 외경은 상기 서보 피스톤(23)의 입력단부의 외경보다 작게 형성되어 있다. 이러한 피스톤 외경의 차이는 상기 서보 실린더(22)에 가해지는 작동 유압보다 상기 증압 실린더(24)의 출력단에서 발생되는 유체의 압력이 크도록 하기 위한 구조로서 종래의 서보 실린더(22)와 증압 실린더(24)의 구조와 대동소이한 것이므로 상세한 서술은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명에서의 특징적인 구조는 증압 실린더(24)와 서보 실린더(22)가 동축상에 배치되어 있음으로써 증압 피스톤(25)과 서보 피스톤(23)간의 동력전달이 매우 효율적으로 이루어지도록 되어 있다는 점에 있다. 이와 같은 효율적인 동력전달은 후술하는 연결 하우징(27)에 의해 상기 서보 피스톤(23)과 상기 증압 피스톤(25)이 사실상 일체로 움직임으로써 가능하게 된다.
상기 연결 하우징(27)은 상기 서보 실린더(22)와 증압 실린더(24) 사이에 배치되어 그 서보 실린더(22)와 증압 실린더(24)를 서로 연결하는 부재이다. 상기 연결 하우징(27)은 중공의 내부를 가지며, 그 중공의 내부에는 증압 피스톤(25)이 움직일 수 있도록 설치되어 있다. 상기 연결 하우징(27)의 일단부는 상기 서보 실린더(22)에 볼트 등의 체결수단에 의해 고정되어 있고, 상기 연결 하우징(27)의 타단부는 상기 증압 실린더(24)에 볼트 등의 체결수단에 의해 고정되어 있다.
상기 증압 실린더(24)의 내부 중공부는 작동유체압력실(241)을 형성하며, 그 작동유체압력실(241)과 외부의 유체공급원(미도시) 사이에는 유체출입통로가 마련 되어 있다. 상기 유체출입통로상에는 체크밸브(50)와 스톱밸브(55)가 배치되어 있다.
상기 체크밸브(50)는 상기 증압 실린더(24) 내에 형성되는 작동유체압력실(241)과 연통되며, 외부로부터 그 작동유체압력실(241)에 유체를 공급하여 상기 증압 실린더(24)의 피스톤이 후진할 때 상기 작동유체압력실(241)로부터 그 작동유체압력실(241) 외부로 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 마련된 것이다. 상기 체크밸브(50)는 상기 증압 실린더(24)내의 유체가 감압될 경우에 그 증압 실린더(24) 내의 유체가 유체공급원으로 역류하는 것을 방지하는 작용을 한다. 따라서, 상기 유체공급원으로부터 상기 작동유체압력실(241)로 유체가 유입될 수 있으나 상기 작동유체압력실(241)로부터 유체공급원으로 유체가 흐를 수 없기 때문에 유체는 상기 유체공급원으로부터 상기 작동유체압력실(241)로 일방향으로만 흐르게 된다.
상기 스톱밸브(55)는 상기 증압 실린더(24) 내에 형성되는 작동유체압력실(241)과 연통되며, 그 작동유체압력실(241)에 형성된 기포를 제거하기 위해 마련된 것이다. 상기 스톱밸브(55)는 상기 유체공급원으로부터 유체를 상기 작동유체압력실(241)에 주입하면서 최초에 상기 작동유체압력실(241)에 충전된 공기를 배출시키고 그 공기가 모두 배출된 경우에 자동 또는 수동조작에 의해 상기 작동유체압력실(241)로부터 유체가 배출되는 것을 차단하는 역할을 한다.
상기 압력전달유닛(30)은 상기 증압 실린더(24)의 출력단부에 고정되어 있다. 상기 압력전달유닛(30)은 상기 유압실린더 조립체(20)에 연결되고 상기 튜브링(40)의 내측에 끼워져서 상기 유압실린더 조립체(20)로부터 발생된 유체의 압력 을 상기 튜브링(40)의 내주면측으로 전달하기 위해 마련된 것이다. 상기 압력전달유닛(30)은 시험지그 샤프트 조립체(32)와, 시험지그 심(35)과 이탈 방지용 커버(37)를 포함하고 있다.
상기 시험지그 샤프트 조립체(32)는 상기 유압실린더 조립체(20)에 의해 가압된 유체가 유입되는 유체통로를 구비하고 있다. 상기 시험지그 샤프트 조립체(32)는 외부샤프트와 내부 샤프트(34)를 포함하고 있다. 상기 외부샤프트는 상기 증압 실린더(24)에 볼트 등의 고정수단에 의해 고정되어 있다. 상기 외부샤프트는 내부에 중공을 가지며, 상기 유압실린더 조립체(20)에 볼트 등의 고정수단에 의해 고정되어 있다. 상기 내부 샤프트(34)는 내부에 상기 유체통로를 구비하고 있다. 상기 내부 샤프트(34)는 상기 외부샤프트의 중공에 끼워져서 그 외부샤프트에 고정되어 있다. 상기 내부 샤프트(34)에 형성된 유체통로는 상기 증압 실린더(24)에 형성된 작동유체압력실(241)과 서로 연결되어 있어서 그 작동유체압력실(241)의 유체가 상기 유체통로에 유입된다. 상기 유체통로는 제1통로(341)와 제2통로(342)를 포함하고 있다. 상기 제1통로(341)는 상기 튜브링(40)의 길이방향으로 연장되어 있다. 상기 제2통로(342)는 상기 제1통로(341)와 연결되며 상기 튜브링(40)의 반경방향으로 연장되어 있다. 상기 제2통로(342)는 복수개 마련될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 내부 샤프트(34)의 둘레방향을 따라 90°간격으로 4개가 배치되어 있다. 상기 제1통로(341)의 내경 및 상기 제2통로(342)의 내경은 상기 증압 실린더(24)의 작동유체압력실(241)의 내경보다 작게 형성되어 있다.
상기 시험지그 심(35)은 상기 시험지그 샤프트 조립체(32)에 결합되어 있다. 더 구체적으로는 상기 시험지그 심(35)은 상기 튜브링(40)의 내주면과 마주하는 관형상으로 이루어져 있다. 상기 시험지그 심(35)의 내주면에는 상기 시험지그 샤프트 중에서 외부 샤프트(33)가 끼워져 조립되어 있다. 상기 시험지그 심(35)에는 관통공(351)이 마련되어 있다. 상기 관통공(351)은 상기 시험지그 심(35)의 내주면과 외주면 사이를 관통하도록 형성되어 있다. 상기 관통공(351)은 상기 시험지그 샤프트 조립체(32)에 형성된 유체통로와 연결되어 있다. 상기 관통공(351)의 내경은 상기 증압 실린더(24)의 작동유체압력실(241)의 내경보다 작게 형성되어 있다. 더 구체적으로는 본 실시예에서 상기 관통공(351)은 상기 제2통로(342)와 연결되어 있다. 상기 관통공(351)은 복수개가 마련될 수 있으며, 상기 제2통로(342)와 같은 개수가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 시험지그 심(35)의 외주에는 튜브링(40)이 끼워져 설치된다. 상기 시험지그 심(35)의 양단에서 상기 시험지그 심(35)의 외주면과 상기 튜브링(40)의 내주면은 서로 마주하고 있으며 그 사이에는 밀봉제(400)가 처리되어 상기 유체통로와 상기 관통공(351)을 거쳐 상기 시험지그 심(35)의 외부면과 상기 튜브링(40)의 외주면 사이에 유입된 유체가 외부로 유출되는 것을 차단하게 된다. 또한 상기 관통공(351) 주변에서 상기 시험지그 심(35)의 내주면과 상기 내부 샤프트(34)의 외주면 사이에도 밀봉제(400)가 처리되어 있다.
상기 이탈방지용 커버(37)는 상기 튜브링(40)이 상기 시험지그 심(35)으로부터 그 시험지그 심(35)의 길이방향으로 이탈되지 않도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 이탈방지용 커버(37)는 상기 내부 샤프트(34)의 단부에 볼트 등의 고정수단을 통해 고정되어 있다. 상기 이탈방지용 커버(37)의 외경은 상기 튜브링(40)의 외경 보다 크거나 최소한 그 튜브링(40)의 외경과 같아야 한다.
이하, 이러한 구성을 가지는 튜브링(40) 일체형 시험장치(10)의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 실시예의 튜브링(40) 일체형 시험장치(10)에 설치된 튜브링(40)에 압력을 가하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도면에 도시되지는 않았지만 컴퓨터 등에 상기 서보 실린더(22)의 작동을 위한 유체의 작동을 위한 액츄에이터를 연결하여 상기 서보 실린더(22)의 서보 피스톤(23)에 작동유체를 가한다. 그러면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 서보 피스톤이 화살표 방향으로 전진하게 된다. 상기 서보 피스톤(23)이 전진함에 따라 그 서보 피스톤(23)에 연동되도록 된 증압피스톤이 상기 서보 피스톤(23)과 같은 방향으로 이동하게 된다. 이 과정에서 상기 서보 실린더(22) 내와 상기 증압 실린더(24)내에는 유체가 채워져 있는 상태이다. 만약 상기 작동유체 압력실에 유체가 채워져 있지 않은 경우에는 상기 유체출입통로를 통하여 외부 유체공급원으로부터 상기 작동유체압력실(241)로 유체를 충전하게되며 그 과정에서 상기 작동유체압력실(241)에 존재하였던 공기는 그 작동유체압력실(241)로 유입되는 유체에 밀려 상기 스톱밸브(55)를 통해 외부로 배출 되게 된다. 작동유체가 가해지는 상기 서보 피스톤(23)의 외경이 상기 증압피스톤의 출력단부의 외경보다 크기 때문에 파스칼의 법칙에 의해 상기 증압 실린더(24)내의 작동유체압력실(241)의 유압이 작동유체의 유압보다 커지게 된다. 이와 같은 원리에 의해 상기 작동유체압력실(241)의 압력이 서보 실린더(22)에 가해지는 작동유체의 압력보다 커짐으로써 증압되게 된다. 이 과정에 서 상기 증압피스톤은 상기 연결 하우징(27)과 상기 증압 실린더(24) 내를 움직이게 되며 상기 서보 실린더(22)와 동축상에서 운동함으로써 동력전달시 발생할 수 있는 손실을 최소화하며 장치의 부피를 간소화하는 효과가 있다. 상기 작동유체압력실(241)에서 압축된 유체는 상기 제1통로(341) 및 제2 통로를 관통하여 상기 관통공(351)을 통과하게 된다. 상기 관통공(351)을 통과한 유체는 상기 튜브링(40)의 내주면과 상기 시험지그 심(35)의 외주면 사이에 충전되게 되며. 상기 제1통로(341)와, 제2통로(342)와, 관통공(351)의 내경은 상기 작동유체압력실(241)의 내경보다 작으므로 상기 튜브링(40)에 가해지는 압력은 상기 작동유체압력실(241)의 압력보다 훨씬 커지게 된다. 따라서 상기 튜브링(40)의 내주면에 유압이 가해지게 된다. 이 과정에서 상기 작동유체는 상기 작동유체압력실(241)의 부피에 비하여 현저하게 작은 제1통로(341)와, 제2통로(342)와, 관통공(351)을 통하여 상기 튜브링(40)에 압력을 가하기 때문에 실제로 압력을 가하는데 필요한 작동유체의 체적이 최소화될 수 있다. 따라서, 신속한 압축이 가능하므로 초기 상태로부터 가압이 완료될 때까지 걸리는 시간이 현저하게 짧아지는 효과가 있다. 유체가 상기 튜브링(40)과 상기 시험지그 심(35) 사이에 충전되어 상기 튜브링(40)의 내주면에 압력을 가하는 동안에 상기 튜브링(40)과 상기 시험지그 심(35) 사이에 처리된 밀봉제(400)는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하는 작용을 한다. 또한 시험 과정중에 상기 튜브링(40)이 상기 시험지그 심(35)으로부터 이탈되려는 힘이 작용하게 되는데, 이 경우에 상기 이탈방지용 커버(37)는 상기 튜브링(40)이 상기 시험지그 심(35)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 작용을 한다.
이제, 본 실시예의 튜브링(40) 일체형 시험장치(10)에 설치된 튜브링(40)에 가해진 압력을 감압하는 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 튜브링(40)에 가해진 압력을 감압하기 위해서는 상기 튜브링(40)과 상기 시험지그 심(35) 사이에 충전된 유체를 상기 작동유체압력실(241) 쪽으로 이동시켜주어야 한다. 그러기 위해서는 상기 작동유체압력실(241)의 부피를 팽창시켜 주어야 한다. 상기 작동유체압력실(241)의 부피를 팽창시키기 위해서 상기 서보 실린더(22)에 가해지는 작동유체의 작동압력을 낮춘다. 그러면 상기 작동유체압력실(241)의 부피가 팽창하게 되며, 상기 작동유체압력실(241)의 유체압력이 낮아지게 된다. 따라서, 상기 제1통로(341) 및 제2통로(342)에 있던 유체가 상기 작동압력실 쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라사, 상기 튜브링(40)의 내주면과 상기 시험지그 심(35)의 외주면 사이에 충전된 유체가 상기 관통공(351)과 상기 제2통로(342) 및 상기 제1통로(341)를 순차적으로 통과하여 상기 작동유체압력실(241) 쪽으로 이동함으로써 상기 튜브링(40)에 가해지는 압력이 감압되게 된다. 이 과정에서도 상기 관통공(351) 와 상기 제1통로(341) 및 상기 제2통로(342)의 내경이 상기 작동유체압력실(241)의 내경보다 현저히 작아서 신속하게 상기 튜브링(40)에 가해지는 유체의 압력을 감압할 수 있는 효과가 있다. 상기 작동유체압력실(241)의 부피가 커지면서 도3에 도시된 바와 같이 상기 증압피스톤이 상기 서보 피스톤(23)을 밀면서 상기 서보 피스톤(23)이 후진하게 된다.
이와 같이 상기 서보 피스톤(23)에 연결된 액츄에이터(미도시)에 의해 상기 튜브링(40)에 유체를 통한 압력을 신속하게 가압 또는 감압할 수 있기 때문에 피로 하중시험을 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 상기 튜브링(40) 일체형 시험장치는 상기 유압실린더 조립체(20)와 압력전달유닛(30)이 일체로 결합되어 있으므로 그 구조가 단순하고 간소하며, 부피가 작아서 설치공간을 효율적으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 유체의 동력전달시 손실되는 양이 적으로므로 종래의 분리형 시험장치에 비하여 장치의 효율성이 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 압력전달유닛은, 상기 유압실린더 조립체에 고정되며, 상기 유압실린더 조립체에 의해 가압된 유체가 유입되는 유체통로를 구비하는 시험지그 샤프트 조립체; 및 내주에 상기 시험지그 샤프트 조립체가 끼워지고 외주면은 상기 튜브링의 내주면과 마주하는 관형상으로 이루어진 시험지그 심;을 구비하며, 상기 시험지그 심에는, 그 시험지그 심의 내주면과 외주면 사이를 관통하는 관통공이 형성되어 있으며, 상기 시험지그 심의 관통공은 상기 시험지그 샤프트 조립체의 유체통로와 연결되어 있는 것으로 서술하고 도시하였으나, 상기 압력전달유닛의 구성은 이러한 구성요소에 의하지 않더라도 그 구성요소의 결합과 동일한 작용을 하는 여러가지의 다양한 구성요소의 결합에 의해 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 시험지그 샤프트 조립체는, 내부에 중공을 가지며, 상기 유압실린더 조립체에 고정된 외부 샤프트; 및 내부에 상기 유체통로를 구비하며 상기 외부 샤프트의 중공에 끼워진 내부 샤프트;를 포함하는 것으로 서술하고 도시하였으나, 외부 샤프트와 내부 샤프트가 하나의 부재로 이루어져 있는 경우라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 압력전달 유닛은, 상기 튜브링이 상기 시험지그 심으로부터 그 시험지그 심의 길이방향으로 이탈되지 않도록 이탈방지용 커버를 더 포함하는 것으로 서술하였으나, 상기 이탈방지용 커버가 마련되지 않는 경우라도 상기 튜브링이 상기 시험지그 심으로부터 이탈되는 것이 방지되도록 된 구조라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 유압실린더 조립체는, 서보 실린더; 상기 서보 실린더와 동축상에 설치되며 상기 서보 실린더로 제공되는 유압보다 증압된 유체압력을 발생시키는 증압 실린더; 및 중공의 내부를 가지며, 상기 서보 실린더와 상기 증압 실린더 사이에 배치되어 그 서보 실린더와 증압 실린더를 서로 연결하는 연결 하우징;을 포함하는 것으로 도시하고 서술하였으나, 상기 연결 하우징이 마련되어 있지 않더라도 서보 실린더와 증압 실린더의 적절한 조합에 의해 상기 작동유체압력실의 유압이 상기 서보 실린더의 작동압력보다 크게 할 수 있는 경우에는 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연통되며, 외부로부터 그 작동유체압력실에 유체를 공급하여 상기 증압 실린더의 피스톤이 후진할 때 상기 작동유체압력실로부터 그 작동유체압력실 외부로 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 체크밸브를 포함하는 것으로 서술하였으나, 체크밸브가 마련되어 있지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연 통되며, 그 작동유체압력실에 형성된 기포를 제거하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 스톱밸브를 포함하는 것으로 서술하였으나, 상기 스톱밸브가 마련되지 않는 경우에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 유체통로는 상기 튜브링의 길이방향으로 연장되는 제1통로와, 상기 제1통로와 연결되며 상기 튜브링의 반경방향으로 연장되어 상기 시험지그 심의 관통공에 연결되는 제2통로로 이루어진 것으로 서술하였으나, 상기 유체통로는 이러한 구조 이외에도 다양한 구조에 의해 형성될 수 있음은 말할 나위가 없다.
본 발명의 실시예에서 상기 제2통로는 복수개 마련된 것으로 서술하였으나, 상기 제2통로는 하나가 마련되어 있는 경우에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 시험지그 심의 관통공의 내경과 상기 시험지그 샤프트의 유체통로의 내경은 상기 증압 실린더의 작동유체압력실의 내경보다 작게 형성되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 관통공의 내경과 상기 유체통로의 내경이 상기 작동유체압력실의 내경에 유사하거나 더 큰 경우에는 상기 튜브링에 가해지는 가압 또는 감압속도가 낮아지는 문제점은 있지만, 유압실린더 조립체와 압력전달유닛이 일체로 형성됨으로서 생기는 본 발명의 목적은 달성할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 튜브링 일체형 시험장치는 유압실린더와 압력전달유닛이 일체로 결합되어 있기 때문에 시험장치가 간소하여 설치공간이 좁은 곳에서도 효과적으로 시험을 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시에에서와 같이 상기 연결 하우징을 통해 서보 실린더와 증압 실린더를 동축상에 배치함으로써 동력전달의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 관통공과 유체통로의 내경을 상기 작동유체압력실의 내경보다 작게하면 상기 트브링에 가해지는 가압유체체적을 최소하할 수 있음으로써 가압 또는 감압시간을 짧게 할 수 있어서, 가압과 감압을 반복수행하는 임펄스 시험을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 관형상의 튜브링의 내주면에 압력을 가하여 그 압력에 대한 튜브링의 압력특성을 시험하기 위한 튜브링 시험장치에 있어서,
    유체를 가압하여 고압의 유체압력을 발생시키는 유압실린더 조립체;
    상기 유압실린더 조립체에 연결되고 상기 튜브링의 내측에 끼워져서 상기 유압실린더 조립체로부터 발생된 유체의 압력을 상기 튜브링의 내주면측으로 전달하는 압력전달유닛;을 포함하는 튜브링 일체형 시험장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 압력전달유닛은,
    상기 유압실린더 조립체에 고정되며, 상기 유압실린더 조립체에 의해 가압된 유체가 유입되는 유체통로를 구비하는 시험지그 샤프트 조립체; 및
    내주에 상기 시험지그 샤프트 조립체가 끼워지고 외주면은 상기 튜브링의 내주면과 마주하는 관형상으로 이루어진 시험지그 심;을 구비하며,
    상기 시험지그 심에는, 그 시험지그 심의 내주면과 외주면 사이를 관통하는 관통공이 형성되어 있으며,
    상기 시험지그 심의 관통공은 상기 시험지그 샤프트 조립체의 유체통로와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시험지그 샤프트 조립체는,
    내부에 중공을 가지며, 상기 유압실린더 조립체에 고정된 외부 샤프트; 및
    내부에 상기 유체통로를 구비하며 상기 외부 샤프트의 중공에 끼워진 내부 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 압력전달 유닛은,
    상기 튜브링이 상기 시험지그 심으로부터 그 시험지그 심의 길이방향으로 이탈되지 않도록 이탈방지용 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유압실린더 조립체는,
    서보 실린더;
    상기 서보 실린더와 동축상에 설치되며 상기 서보 실린더로 제공되는 유압보다 증압된 유체압력을 발생시키는 증압 실린더; 및
    중공의 내부를 가지며, 상기 서보 실린더와 상기 증압 실린더 사이에 배치되어 그 서보 실린더와 증압 실린더를 서로 연결하는 연결 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연통되며, 외부로부터 그 작동유체압력실에 유체를 공급하여 상기 증압 실린더의 피스톤이 후진할 때 상기 작동유체압력실로부터 그 작동유체압력실 외부로 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 증압 실린더 내에 형성되는 작동유체압력실과 연통되며, 그 작동유체압력실에 형성된 기포를 제거하기 위해 상기 작동유체압력실에 연결된 유체출입통로상에 설치된 스톱밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 유체통로는 상기 튜브링의 길이방향으로 연장되는 제1통로와, 상기 제1통로와 연결되며 상기 튜브링의 반경방향으로 연장되어 상기 시험지그 심의 관통공에 연결되는 제2통로로 이루어진 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2통로는 복수개 마련된 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 시험지그 심의 관통공의 내경과 상기 시험지그 샤프트의 유체통로의 내경은 상기 증압 실린더의 작동유체압력실의 내경보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 튜브링 일체형 시험장치.
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