KR20130013662A - 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법 - Google Patents

유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법 Download PDF

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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법에 관한 것으로, 실린더튜브(11)의 상부에 안착되어 실린더로드(17)의 삽입공 결합을 안내하는 실린더로드 안내부재(a)와, 실린더튜브(11)에 실린더로드(17)가 결합된 상태를 고정하는 실린더커버(23)의 상부에 안착되어 상기 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 상기 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 브이패킹(33) 결합을 안내하는 브이패킹 안내부재(b)와, 상기 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 상기 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 삽입되는 하단을 구비하여 상기 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 상기 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)으로 안내된 상기 브이패킹(33)의 상면을 눌러주는 브이패킹 고정부재(c)를 포함한다.
본 발명은 유압실린더의 조립시 실린더로드의 피스톤링 및 브이패킹의 손상 없이 유압실린더의 조립이 가능하고 작업효율도 증대도 가능한 이점이 있다.

Description

유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법{Jig for assembling hydraulic cylinder and assemble method of hydraulic cylinder for used in the jig}
본 발명은 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제강공장에 사용되는 유압실린더의 조립을 용이하게 하는 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법에 관한 것이다.
제강공장에서 정련이 완료된 용강을 담아 이동시키는 래들은 하부의 출강구를 선택적으로 개폐하기 위한 슬라이드 게이트와 슬라이드 게이트를 작동시키는 유압실린더를 구비한다.
래들의 출강구 개공을 위한 유압실린더와 관련된 선행기술로는 국내공개특허공보 2010-0050850호가 있다.
본 발명의 목적은 유압실린더의 조립시 조립 불량으로 인한 유압실린더 작동 불량을 감소할 수 있도록 유압실린더의 손상 없이 조립을 용이하게 하는 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 원통형상의 바디와, 상기 바디의 하부에 형성된 결합플랜지로 이루어지고, 내부에 실린더튜브의 삽입공과 연통되는 안내공이 형성되며, 상기 실린더튜브의 상부에 안착되어 실린더로드의 상기 삽입공과의 결합을 안내하는 실린더로드 안내부재와, 원통형상의 바디와, 상기 실린더튜브에 상기 실린더로드가 결합된 상태를 고정하는 실린더커버의 상부에 안착되어, 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간에 브이패킹이 결합되도록 안내하는 내부에 상기 실린더커버의 이동공과 연통되는 연통공이 형성된 브이패킹 안내부재와, 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간에 삽입되는 하단을 구비하여 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간으로 안내된 상기 브이패킹을 눌러주는 브이패킹 고정부재를 포함한다.
상기 실린더로드 안내부재의 안내공과 상기 브이패킹 안내부재의 연통공에 안내경사면이 형성된다.
상기 결합플랜지는 상기 바디의 하부 내경측 가장자리가 하향 돌출되어 형성되며, 외경이 상기 실린더튜브의 삽입공과 대응된다.
상기 브이패킹 고정부재는 외경이 상기 실린더커버의 이동공에 대응되고, 내경이 상기 실린더로드의 외경에 대응되는 중공 원통형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 상부에 형성되고 상기 몸체부에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖는 머리부를 포함한다.
상기 브이패킹 고정부재의 하단에 상기 브이패킹의 상면과 대응되게 브이홈이 형성된다.
실린더튜브의 상부에 상기 실린더튜브의 삽입공과 연통되는 안내공이 형성된 실린더로드 안내부재를 안착하고, 상기 실린더로드를 상기 실린더로드 안내부재의 안내공을 통해 상기 실린더튜브의 삽입공에 삽입하는 단계와, 상기 실린더로드가 삽입된 상기 실린더튜브에 상부에 실린더커버를 결합하며, 상기 실린더커버의 상부에 상기 실린더커버의 이동공과 연통되는 연통공이 형성된 브이패킹 안내부재를 안착하고, 브이패킹을 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이에 형성된 삽입공간으로 삽입하는 단계와, 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간으로 삽입된 브이패킹을 브이패킹 고정부재를 사용하여 눌러주는 단계를 포함한다.
상기 실린더로드 및 상기 브이패킹은, 각각 상기 실린더로드 안내부재의 안내공 및 상기 브이패킹 안내부재의 연통공에 형성된 안내경사면을 통해 삽입이 안내된다.
본 발명의 유압실린더 조립용 지그 및 이를 이용한 유압실린더 조립방법은 실린더로드 및 브이패킹의 조립시 강제 삽입으로 인한 스크레치 발생과 패킹 손상을 방지하므로 조립 불량으로 인한 유압실린더 작동 불량을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 강제 삽입이 아닌 유압실린더 조립용 지그를 이용한 자연스러운 삽입에 의해 유압실린더를 조립하므로 조립시간이 단축되고 조립 작업효율도 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 유압실린더 조립용 지그를 보인 측단면도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 유압실린더 조립용 지그를 이용한 유압실린더 조립방법을 보인 과정도.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 유압실린더 조립용 지그는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더로드 조립을 위한 실린더로드 안내부재(a), 브이패킹 조립을 위한 브이패킹 안내부재(b)와 브이패킹 고정부재(c)를 포함한다.
설명의 편의를 위해 도 5를 참조하여 유압실린더의 구성에 대해 간략히 설명한다.
유압실린더(10)는 실린더튜브(11)에 실린더로드(17)가 결합되고 이를 실린더커버(23)가 고정하는 형태로 된다. 실린더튜브(11)는 내부에 실린더로드(17)가 삽입되어 이동되는 삽입공(13)이 형성되고, 상부면에는 실린더커버(23)와의 고정을 위한 볼팅홀(15)이 형성되어 있다.
실린더로드(17)는 봉형상이며 선단에 실린더튜브(11)의 삽입공(13)에 대응되는 외경을 갖는 피스톤부(19)가 구비된다. 피스톤부(19)의 외경에는 고무재질의 피스톤링(21)이 부착된다.
실린더커버(23)는 실린더튜브(11)의 상면에 순차적으로 결합되는 제1 및 제2실린더커버(27)를 포함한다. 제1실린더커버(25)의 중앙에는 실린더로드(17)의 이동을 위한 이동공(25b,25a)이 관통 형성되고, 이동공(25b,25a)은 실린더로드(17)의 단면적에 대응되는 하부의 이동공(25a)과, 하부의 이동공(25a)에 비해 상대적으로 단면적이 넓은 상부의 이동공(25b)으로 구성된다.
상부의 이동공(25b)과 이 이동공(25b)을 통과하는 실린더로드(17) 사이에는 삽입공간(29)이 형성되며, 이 삽입공간(29)에 브이패킹이 삽입된다. 브이패킹(33)은 실린더로드(17)와 실린더커버(23) 사이의 기밀성 유지를 위해 삽입된다. 제1실린더커버(25)에서 실린더튜브(11)의 볼팅홀(15)과 대응되는 위치에는 체결볼트(31)가 관통하는 관통홀(26)이 형성되어 있다.
제2실린더커버(27)에는 제1실린더커버(25)의 상부의 이동공(25b)과 연통되는 이동공(27b)이 형성되며 제1실린더커버(25)의 관통홀(26)과 대응되는 위치에는 체결볼트(31) 체결을 위한 체결홀(28)이 형성되어 있다.
실린더커버(23)의 상면에 제1실린더커버(25), 제2실린더커버(27)를 순차적으로 결합한 후 제2실린더커버(27)의 체결홀(28), 제1실린더커버(25)의 관통홀(26)을 관통하여 실린더튜브(11)의 볼팅홀(15)에 체결볼트(31)를 체결하면 실린더튜브(11)에 실린더커버(23)가 결합된 상태가 고정된다.
참고로, 제1실린더커버(25)와 제2실린더커버(27)는 한 몸체로 이루어져도 무방하다.
실린더튜브(11)에 실린더로드(17)가 결합되고 이를 실린더커버(23)가 고정하면, 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 브이패킹(33)을 결합하고 다시 이를 차폐커버(35)로 고정한다. 그러면 실린더로드(17)의 후단은 외부로 돌출되고 실린더튜브(11)에 대해 기밀성이 유지되면서도 이동가능한 상태가 된다.
이러한 유압실린더(10)는 래들 하부에 설치되는 경우, 용강으로 인한 고온 환경에 지속적으로 노출되고 수시로 출강구를 개구함에 따라 작동횟수도 많다. 따라서 강제 조립하거나 조립시 불량이 발생하면 수명이 단축된다.
특히, 조립과정에서 피스톤링(21)이나 브이패킹(33)에 스크레치 손상이 발생하면 고무재질 특성상 고온 환경에서 쉽게 퍼지게 되어 기밀성 유지를 어렵게 하고 유압실린더(10) 작동 불량의 원인이 된다.
이에 유압실린더 작동 불량을 감소하고 조립을 용이하게 할 수 있도록 실린더로드 안내부재(a), 브이패킹 안내부재(b), 브이패킹 고정부재(c)로 구성되는 유압실린더 조립용 지그가 구비되는 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더로드 안내부재(a)는 원통형상의 바디(51)와, 바디(51)의 하부에 형성된 결합플랜지(57)로 이루어지고, 내부에 실린더튜브(11)의 삽입공(13)과 연통되는 안내공(53)이 형성된 구조를 갖는다. 실린더로드 안내부재(a)는 실린더튜브(11)의 상부에 안착되어 실린더로드(17)를 삽입공(13)으로 안내한다.
실린더로드 안내부재(a)의 안내공(53)에는 테이퍼(taper)진 안내경사면(55)이 형성된다. 안내경사면(55)은 실린더로드(17)의 안내공(53) 및 삽입공(13)으로 삽입을 용이하게 하여 실린더로드(17)의 삽입공(13) 삽입시 피스톤부(19)의 외경에 부착된 피스톤링(21)의 측면 마모를 방지하는 역할을 한다.
안내경사면(55)은 안내공(53)의 입구 부분을 다른 부분에 비해 점차적으로 넓게 형성한 것이다. 여기서, 다른 부분은 실린더튜브(11)의 삽입공(13)과 대응되는 안내공(53) 하부를 의미한다.
결합플랜지(57)는 바디(51)의 하부 내경측 가장자리가 하향 돌출되어 형성되며, 외경이 실린더튜브(11)의 삽입공(13)과 대응된다. 결합플랜지(57)는 실린더로드 안내부재(a)가 실린더튜브(11)의 상부에 안착되면 삽입공(13)에 끼워져 실린더로드 안내부재(a)가 실린더튜브(11)에 안착된 상태를 지지하게 된다.
브이패킹 안내부재(b)는 원통형상의 바디(61)와, 내부의 연통공(63)을 포함한다. 연통공(63)은 실린더커버(23)의 상부에 안착되고 실린더커버(23)의 이동공과 연통되어 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 브이패킹(33) 결합을 안내하는 역할을 한다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 브이패킹 안내부재(b)의 연통공(63)에는 실린더로드 안내부재(a)의 안내공(53)과 마찬가지로 테이퍼진 안내경사면(65)이 형성된다. 안내경사면(65)은 브이패킹(33) 조립을 용이하게 하여 브이패킹(33) 조립과정에서 브이패킹(33)이 손상되는 것을 방지한다.
브이패킹 고정부재(c)는 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 삽입되는 하단을 구비하여 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)으로 안내된 브이패킹(33)을 눌러주는 역할을 한다.
브이패킹 고정부재(c)는 중공 원통형상의 몸체부(71)와, 몸체부(71)의 상부에 형성되고 몸체부(71)에 배해 상대적으로 큰 외경을 갖는 머리부(73)를 포함한다. 몸체부(71)는 외경이 실린더커버(23)의 이동공에 대응되고 내경이 실린더로드(17)의 외경에 대응된다.
머리부(73)도 몸체부(71)와 마찬가지로 중공 원통형상이다. 중공 원통형상은 브이패킹 고정부재(c)가 삽입공간(29)에 삽입된 브이패킹(33)을 누를때 실린더로드(17)와 브이패킹 고정부재(c)의 간섭을 방지하기 위한 것이다. 머리부(73)의 형상은 브이패킹 고정부재(c)가 브이패킹(33)을 눌러주는 힘을 크게 한다.
브이패킹 고정부재(c)의 하단, 즉 몸체부(71) 하단에 브이패킹(33)의 상면과 대응되게 브이홈(75)이 형성된다. 브이홈(75)은 브이패킹(33)의 형상 손상없이 브이패킹(33)을 용이하게 눌러주기 위한 것이다.
이하, 상술한 유압실린더 조립용 지그를 이용한 유압실린더 조립방법을 설명한다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더튜브(11)의 상부에 실린더튜브(11)의 삽입공(13)과 연통되는 안내공(53)이 형성된 실린더로드 안내부재(a)를 안착하고, 실린더로드(17)를 실린더로드 안내부재(a)의 안내공(53)을 통해 실린더튜브(11)의 삽입공(13)에 삽입한다.
이 과정에서 실린더로드 안내부재(a)는 하부의 결합플랜지(57)가 실린더튜브(11)의 삽입공에 끼워져 실린더튜브(11)에 안착된 상태가 지지되고 실린더로드(17)의 피스톤부(19)는 안내공(53)을 통해 삽입공(13)에 용이하게 삽입된다.
삽입공(13)에 피스톤부(19)의 삽입이 완료되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더로드 안내부재(a)가 실린더튜브(11) 상부에 안착된 상태를 해제하고, 실린더튜브(11) 상부에 제1실린더커버(25), 제2실린더커버(27)를 순차적으로 결합한다.
다음으로 제2실린더커버(27)의 체결홀(28), 제1실린더커버(25)의 관통홀(26)을 관통하여 실린더튜브(11)의 볼팅홀(15)에 체결볼트(31)를 체결하여 실린더튜브(11)에 실린더커버(23)가 결합된 상태를 고정한다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더커버(23)의 상부에 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 연통되는 연통공(63)이 형성된 브이패킹 안내부재(b)를 안착하고, 브이패킹(33)을 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이에 형성된 삽입공간(29)으로 삽입한다.
그 후, 실린더커버(23)의 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)으로 삽입된 브이패킹(33)을 브이패킹 고정부재(c)를 사용하여 눌러준다. 이 과정에서 브이패킹 고정부재(c)는 브이패킹(33)이 삽입될때마다 브이패킹(33)을 눌러주어 실린더로드(a)와 실린더커버(23) 사이의 기밀성이 견고히 유지되도록 한다.
이와 같이, 실린더로드(17) 및 브이패킹(33)은 각각 실린더로드 안내부재(a)의 안내공(53) 및 브이패킹 안내부재(b)의 연통공(63)에 형성된 안내경사면(65)을 통해 삽입공(13) 및 이동공(25b,27b)과 실린더로드(17) 사이의 삽입공간(29)에 삽입이 용이하다. 조립이 완료된 상태는 도 5와 같다.
이는 실린더로드(17) 및 브이패킹(33)의 조립시 강제 삽입으로 인한 스크레치 발생과 패킹 손상을 방지하여 조립 불량으로 인한 유압실린더(10) 작동 불량을 방지한다.
또한, 강제 삽입이 아닌 유압실린더 조립용 지그를 이용한 자연스러운 삽입에 의해 유압실린더를 조립하므로 조립시간이 단축되고 조립 작업효율도 증대된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10:유압실린더 11:실린더튜브
13:삽입공 15:볼팅홀
17:실린더로드 19:피스톤부
21:피스톤링 23:실린더커버
25:제1실린더커버 25b:상부의 이동공
25a:하부의 이동공 26:관통홀
27:제2실린더커버 27b:이동공
28:체결홀 29:삽입공간
31:체결볼트 33:브이패킹
35:차폐커버 a:실린더로드 안내부재
b:브이패킹 안내부재 c:브이패킹 고정부재
51, 61:바디 53:안내공
55,65:안내경사면 57:결합플랜지
63:연통공 71:몸체부
73:머리부 75:브이홈

Claims (7)

  1. 원통형상의 바디와, 상기 바디의 하부에 형성된 결합플랜지로 이루어지고, 내부에 실린더튜브의 삽입공과 연통되는 안내공이 형성되며, 상기 실린더튜브의 상부에 안착되어 실린더로드의 상기 삽입공과의 결합을 안내하는 실린더로드 안내부재와;
    원통형상의 바디와, 상기 실린더튜브에 상기 실린더로드가 결합된 상태를 고정하는 실린더커버의 상부에 안착되어, 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간에 브이패킹이 결합되도록 안내하는 내부에 상기 실린더커버의 이동공과 연통되는 연통공이 형성된 브이패킹 안내부재와;
    상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간에 삽입되는 하단을 구비하여 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간으로 안내된 상기 브이패킹을 눌러주는 브이패킹 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실린더로드 안내부재의 안내공과 상기 브이패킹 안내부재의 연통공에 안내경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합플랜지는 상기 바디의 하부 내경측 가장자리가 하향 돌출되어 형성되며, 외경이 상기 실린더튜브의 삽입공과 대응되는 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 브이패킹 고정부재는
    외경이 상기 실린더커버의 이동공에 대응되고, 내경이 상기 실린더로드의 외경에 대응되는 중공 원통형상의 몸체부와,
    상기 몸체부의 상부에 형성되고 상기 몸체부에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖는 머리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 브이패킹 고정부재의 하단에 상기 브이패킹의 상면과 대응되게 브이홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그.
  6. 실린더튜브의 상부에 상기 실린더튜브의 삽입공과 연통되는 안내공이 형성된 실린더로드 안내부재를 안착하고, 상기 실린더로드를 상기 실린더로드 안내부재의 안내공을 통해 상기 실린더튜브의 삽입공에 삽입하는 단계와,
    상기 실린더로드가 삽입된 상기 실린더튜브에 상부에 실린더커버를 결합하며, 상기 실린더커버의 상부에 상기 실린더커버의 이동공과 연통되는 연통공이 형성된 브이패킹 안내부재를 안착하고, 브이패킹을 상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이에 형성된 삽입공간으로 삽입하는 단계와,
    상기 실린더커버의 이동공과 상기 실린더로드 사이의 삽입공간으로 삽입된 브이패킹을 브이패킹 고정부재를 사용하여 눌러주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그를 이용한 유압실린더 조립방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 실린더로드 및 상기 브이패킹은,
    각각 상기 실린더로드 안내부재의 안내공 및 상기 브이패킹 안내부재의 연통공에 형성된 안내경사면을 통해 삽입이 안내되는 것을 특징으로 하는 유압실린더 조립용 지그를 이용한 유압실린더 조립방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101503157B1 (ko) * 2013-10-10 2015-03-16 두산중공업 주식회사 경사진 원통형 중공부를 갖는 주물 제작 방법 및 그것을 이용한 선박용 어퍼 케스팅 제작 방법
KR101536904B1 (ko) * 2014-01-27 2015-07-15 현대제철 주식회사 래들 가열기용 커버장치

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