KR20170002530A - 밸브 시트 가공기 및 당해 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트 가공 방법 - Google Patents

밸브 시트 가공기 및 당해 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트 가공 방법 Download PDF

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Abstract

유체의 유로를 형성하는 밸브 본체부(110)와, 상기 밸브 본체부(110)에 있어서의 밸브 시트(118)에 밀착 걸림 결합 가능한 밸브체(124)를 구동하는 밸브 구동부(120)를 구비한 밸브 장치(101)에 있어서의 상기 밸브 시트(118)를 가공하는 밸브 시트 가공기(1)이며, 상기 밸브 본체부(110)에 설치되는 받침대부(10)와, 당해 받침대부(10)에 대하여 서로 다른 2축 방향으로 이동 가능한 본체부(20)와, 당해 본체부(20)에 대하여 상기 밸브체(124)의 구동 방향으로 이동 가능한 지지부(30)와, 당해 지지부(30)에 대하여 상기 밸브체(124)의 구동 방향과 평행한 축 주위로 회동 가능한 주축(40)과, 상기 밸브 시트(118)를 가공하기 위한 공구(T)를 보유 지지하는 공구 홀더(50)를 구비하여 이루어진다.

Description

밸브 시트 가공기 및 당해 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트 가공 방법{VALVE SEAT PROCESSING MACHINE AND VALVE SEAT PROCESSING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 터빈에의 유체의 공급에 사용되는 밸브 장치에 있어서의 밸브 시트가 에로전에 의해 침식되었을 때에, 당해 밸브 시트의 보수 가공을 실시하는 밸브 시트 가공기, 및 당해 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트 가공 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 증기 터빈을 이용한 발전 설비에 있어서는, 보일러에서 발생한 증기의 열 에너지를 증기 터빈에서 기계적 일로 변환하고 있고, 이들 보일러와 증기 터빈 사이에 밸브 장치가 설치되어 있다. 밸브 장치는, 보일러로부터 증기 터빈으로 보내지는 증기(유체)의 유로를 형성함과 함께, 밸브체를 동작시켜서 유로에 있어서의 내벽의 일부(밸브 시트)와 밀착시킴으로써 당해 유로를 개폐하는 것이다.
이 밸브 장치에 있어서는, 보일러로부터 밸브 장치(유로) 내에 유입된 증기가, 그 내벽에 분류(噴流)로 되어서 충돌한다는 문제가 있다(특허문헌 1 참조). 이렇게 증기가 유로의 내벽에 충돌함으로써, 밸브 장치로서의 압력 손실이 발생함과 함께, 당해 내벽의 침식(에로전)이 발생해 버린다. 특히, 밸브 시트에 침식이 발생하면, 밸브 시트를 따라 증기 터빈에 유입하는 증기의 흐름이 흐트러질 우려가 있다.
일본 특허 공개 제2014-214709호 공보
이와 같이, 밸브 시트에 침식이 발생한 경우에는, 밸브 시트를 보수 가공할 필요가 있다. 보수 가공은, 밸브 시트의 표면을 절삭하여 침식 부분을 제거함과 함께 밸브체에 대응한 형상으로 재가공하는 것이다.
이 밸브 시트의 보수 가공은, 밸브 장치를 발전 설비가 있는 공장(발전 공장)으로부터 가공 설비가 있는 공장(가공 공장)으로 이동시켜서 행하여진다. 즉, 밸브 장치를, 보일러와 증기 터빈 사이로부터 제거하여 발전 공장으로부터 가공 공장으로 운반하고, 당해 가공 공장에 있어서 보수 가공을 실시한 후, 보수 가공이 실시된 밸브 장치를 가공 공장으로부터 발전 공장으로 운반하고 다시 보일러와 증기 터빈 사이에 설치한다.
이와 같이, 밸브 장치에 있어서의 밸브 시트의 보수 가공은, 밸브 장치의 제거 및 설치 작업, 공장 간의 운반 작업, 및 가공 설비에 의한 가공 작업을 필요로 하여, 엄청난 비용과 시간을 요하는 것이다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 터빈에의 유체의 공급에 사용되는 밸브 장치에 있어서의 밸브 시트의 보수 가공을 용이하게 행하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제1 발명에 관한 밸브 시트 가공기는, 유체의 유로를 형성하는 밸브 본체부와, 상기 밸브 본체부에 착탈 가능하게 설치되고 상기 밸브 본체부에 있어서의 밸브 시트에 밀착 걸림 결합 가능한 밸브체를 구동함으로써 상기 유로를 개폐하는 밸브 구동부를 구비한 밸브 장치에 있어서의 상기 밸브 시트를 가공하는 밸브 시트 가공기이며, 상기 밸브 본체부에 설치되는 받침대부와, 상기 받침대부에 설치되고, 당해 받침대부에 대하여 상이한 2축 방향으로 이동 가능한 본체부와, 상기 본체부에 설치되고, 당해 본체부에 대하여 상기 밸브체의 구동 방향으로 이동 가능한 지지부와, 상기 지지부에 설치되고, 당해 지지부에 대하여 상기 밸브체의 구동 방향과 평행한 축 주위로 회동 가능한 주축과, 상기 주축에 설치되고, 상기 밸브 시트를 가공하기 위한 공구를 보유 지지하는 공구 홀더를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제2 발명에 관한 밸브 시트 가공기는, 제1 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서, 상기 받침대부가, 상기 밸브 본체부에 설치된 기설의 볼트 구멍과 동일 피치 또한 동일 수의 볼트 삽입 관통 구멍을 갖는 것인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제3 발명에 관한 밸브 시트 가공기는, 제1 또는 제2 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서, 상기 주축의 외주측에 회전 가능하게 설치되고, 상기 밸브 본체부에 고정 가능한 링 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제4 발명에 관한 밸브 시트 가공기는, 제1부터 제3 중 어느 하나의 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서, 상기 본체부가, 상기 받침대부를 가압하여 당해 본체부와 상기 받침대부 사이에 간극을 형성하는 가압 수단을 구비한 것인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제5 발명에 관한 밸브 시트 가공 방법은, 유체의 유로를 형성하는 밸브 본체부와, 상기 밸브 본체부에 착탈 가능하게 설치되고 상기 밸브 본체부에 있어서의 밸브 시트에 밀착 걸림 결합 가능한 밸브체를 구동함으로써 상기 유로를 개폐하는 밸브 구동부를 구비한 밸브 장치에 있어서의 상기 밸브 시트를 가공하는 밸브 시트 가공 방법이며, 상기 밸브 본체부로부터 상기 밸브 구동부를 제거하고, 상기 밸브 본체부에 제1부터 제4 중 어느 하나의 발명에 관한 밸브 시트 가공기를 설치하고, 상기 공구 홀더에 절삭 날의 형상을 달리하는 복수의 절삭 공구를 바꿔 설치함으로써, 상기 밸브 시트를 상기 밸브체에 대응한 형상으로 가공하는 것을 특징으로 한다.
제1 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 의하면, 밸브 장치의 밸브 시트가 에로전에 의해 침식되었을 때에, 밸브 시트 가공기를 밸브 구동부 대신에 밸브 장치의 밸브 본체부에 조립할 수 있으므로, 밸브 장치(밸브 본체부)가 터빈 등에 부착된 상태에서 밸브 시트의 보수 가공을 행할 수 있다. 따라서, 밸브 장치에 있어서의 밸브 시트의 보수 가공에 있어서, 밸브 장치의 터빈 등으로부터의 제거 작업 및 터빈 등에의 설치 작업, 및 발전 설비가 있는 공장과 가공 설비가 있는 공장 간의 운반 작업을 없앨 수 있다.
제2 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 의하면, 밸브 장치에 있어서의 기설의 볼트 구멍과 밸브 시트 가공기에 있어서의 볼트 삽입 관통 구멍이 서로 동일 피치 또한 동일 수 설치되어 있기 때문에, 밸브 장치에 대하여 밸브 시트 가공기를 볼트 구멍의 피치마다 위상을 어긋나게 하여 조립할 수 있다. 즉, 밸브 장치에 대한 밸브 시트 가공기의 설치 방향을 바꿀 수 있다. 따라서, 밸브 장치의 근처에 다른 기기(주변 구조물 등)가 있는 경우에는, 당해 다른 기기와의 간섭을 회피하면서, 밸브 시트 가공기의 밸브 장치에의 조립을 행할 수 있다.
제3 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 의하면, 링 부재를, 주축의 회동을 허용하면서 밸브 본체부에 고정할 수 있으므로, 가공 시에 발생하는 가공 저항 등에 의한 주축의 요동(진동이나 동요)을 방지할 수 있다.
제4 발명에 관한 밸브 시트 가공기에 의하면, 가압 수단에 의해 본체부와 받침대부 사이에 간극을 형성함으로써, 당해 간극(본체부와 받침대부 사이)에 높이 조정 라이너를 삽입할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본체부의 일단부측에 높이 조정 라이너를 끼워 넣어서 본체부의 일단부측만을 높게 함으로써, 받침대부에 대한 본체부(주축)의 기울기를 조정할 수 있다.
제5 발명에 관한 밸브 시트 가공 방법에 의하면, 밸브 장치의 밸브 시트가 에로전에 의해 침식되었을 때에, 밸브 시트 가공기를 밸브 구동부 대신에 밸브 장치의 밸브 본체부에 조립할 수 있으므로, 밸브 장치(밸브 본체부)가 터빈 등에 부착된 상태에서 밸브 시트의 보수 가공을 행할 수 있다. 따라서, 밸브 장치에 있어서의 밸브 시트의 보수 가공에 있어서, 밸브 장치의 터빈 등으로부터의 제거 작업 및 터빈 등에의 설치 작업, 및 발전 설비가 있는 공장과 가공 설비가 있는 공장 간의 운반 작업을 없앨 수 있다.
또한, 공구 홀더에 절삭 날의 형상을 달리하는 복수의 절삭 공구를 바꿔 설치하여 밸브 시트의 가공을 행함으로써, 밸브 시트를 밸브체에 대응한 형상으로 용이하게 가공할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 2는 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기의 구조를 도시하는 단면도(도 1에 있어서의 II-II 화살표 방향으로 본 단면도)이다.
도 3은 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서의 받침대부와 본체부의 고정 방법을 도시하는 설명도(도 1에 있어서의 III-III 화살표 방향으로 본 단면)이다.
도 4는 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서의 가압 수단을 도시하는 설명도(도 1에 있어서의 IV-IV 화살표 방향으로 본 단면)이다.
도 5는 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기에 있어서의 방진 링을 도시하는 설명도(도 2에 있어서의 V-V 화살표 방향으로 본 단면)이다.
도 6은 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트의 가공 방법을 도시하는 설명도이다.
도 7은 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기를 사용한 보수 가공을 실시하는 밸브 장치의 구조를 도시하는 단면도이다.
이하에, 본 발명에 따른 밸브 시트 가공기의 실시예에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기를 사용하여 보수 가공을 실시하는 밸브 장치의 구조에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 밸브 장치(101)에는, 증기의 유로(110a)를 형성하는 밸브 본체부(110)와, 이 밸브 본체부(110)에 착탈 가능하게 설치되고 밸브 본체부(110)에 있어서의 유로(110a)를 개폐하도록 후술하는 밸브체(124)를 동작시키는 밸브 구동부(120)가 구비되어 있다. 밸브 장치(101)는 발전 설비에 있어서의 도시하지 않은 보일러와 도시하지 않은 증기 터빈 사이에 설치되는 것이며, 밸브 본체부(110)에 의해 보일러로부터 증기 터빈에 공급되는 증기가 유통하는 유로(110a)를 형성함과 함께, 밸브 구동부(120)에 의해 당해 유로(110a)에 있어서의 증기의 유통 정지나 당해 유로(110a)를 유통하는 증기의 유량 조정을 행하는 것이다.
밸브 본체부(110)에는, 수평 방향에 있어서의 한쪽측(도 7에 있어서의 우측 방향측)에 개구하는 제1 개구부(111)와, 연직 방향에 있어서의 일방측(도 7에 있어서의 하방측)에 개구하는 제2 개구부(112)와, 연직 방향에 있어서의 타방측(도 7에 있어서의 상방측)에 개구하는 제3 개구부(113)가 설치되어 있다. 밸브 본체부(110)에 있어서는, 제1 개구부(111)가 도시하지 않은 보일러와 접속되고, 제2 개구부(112)가 도시하지 않은 증기 터빈과 접속되어 있고, 도시하지 않은 보일러에서 발생된 증기는, 제1 개구부(111)를 통하여 밸브 장치(101)(밸브 본체부(110)) 내에 유입되고, 그 후, 제2 개구부(112)를 통하여 도시하지 않은 증기 터빈에 유출되게 되어 있다. 즉, 밸브 본체부(110)에는, 제1 개구부(111)와 제2 개구부(112)를 연통하는 유로(110a)가 형성되어 있다.
제3 개구부(113)는 유로(110a)와 연통하여 제2 개구부(112)와 대향하도록 형성되어 있다. 또한, 제3 개구부(113)는 밸브 본체부(110)에 있어서의 상면(114)에 면하여 형성되어 있고, 이 제3 개구부(113)가 면하는 상면(114)은 평평하게 가공된 가공면이다. 밸브 본체부(110)의 상면(114)에는, 밸브 장치(101)에 있어서의 밸브 구동부(120)가 설치되게 되어 있다.
밸브 구동부(120)에는, 밸브 본체부(110)(상면(114))에 고정되는 설치판(121)과, 설치판(121)에 설치되고 도시하지 않은 구동원을 갖는 구동부 본체(122)와, 구동부 본체(122)에 의해 일 방향(연직 방향이며, 도 7에 있어서의 상하 방향)으로 동작되는 밸브 막대(123) 및 밸브체(124)가 구비되어 있다.
밸브 본체부(110)의 상면(114)에는, 제3 개구부(113)의 근방에 복수의 볼트 구멍(115)이 형성되어 있고, 이 볼트 구멍(115)에는, 각각 스터드 볼트(116)가 비틀어 넣어져 있다. 한편, 밸브 구동부(120)의 설치판(121)에는, 밸브 본체부(110)의 제3 개구부(113)에 대응한 위치에 밸브 막대(123)를 삽입 관통 가능한 밸브 막대 삽입 관통 구멍(125)이 형성됨과 함께, 밸브 본체부(110)의 볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)에 대응한 위치에 스터드 볼트(116)를 삽입 관통 가능한 볼트 삽입 관통 구멍(126)이 형성되어 있다.
설치판(121)(밸브 구동부(120))의 볼트 삽입 관통 구멍(126)에 상면(114)(밸브 본체부(110))의 스터드 볼트(116)가 삽입 관통되고, 당해 스터드 볼트(116)의 선단으로부터 너트(117)가 비틀어 넣어짐으로써, 설치판(121)(밸브 구동부(120))은 상면(114)(밸브 본체부(110))에 고정되어 있다. 또한, 밸브 본체부(110)에 있어서의 볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)는 제3 개구부(113)를 둘러싸서 주위 방향으로 소정 거리 이격하여 복수 설치되어 있고(도 1 참조), 밸브 구동부(120)에 있어서의 볼트 삽입 관통 구멍(126)은 볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)에 대응하도록, 즉, 밸브 막대 삽입 관통 구멍(125)을 둘러싸서 주위 방향으로 소정 거리 이격하여 복수(볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)와 동일 피치 및 동일 수) 설치되어 있다(도 7 참조).
구동부 본체(122)는 도시하지 않은 고정 수단에 의해 설치판(121)에 고정되고, 밸브 막대(123)는 구동부 본체(122)로부터 설치판(121)의 밸브 막대 삽입 관통 구멍(125)을 삽입 관통하여 하방으로 돌출하여 설치되고, 밸브체(124)는 밸브 막대(123)의 선단측(도 7에 있어서의 하단부측)에 설치되어 있다.
밸브 막대(123) 및 밸브체(124)는 구동부 본체(122)의 도시하지 않은 구동원에 의해, 밸브 막대(123)의 축방향(도 7에 있어서의 상하 방향)으로 동작하게 되어 있다. 밸브 본체부(110)의 제2 개구부(112)에는, 밸브체(124)에 대응한 형상의 밸브 시트(118)가 설치되어 있고, 밸브 구동부(120)의 동작에 의해 밸브체(124)는 밸브 시트(118)에 밀착 걸림 결합하게 되어 있다. 밸브체(124)가 밸브 시트(118)에 밀착 걸림 결합함으로써, 밸브 본체부(110)에 있어서의 유로(110a)가 폐쇄되어, 도시하지 않은 보일러로부터 도시하지 않은 증기 터빈에의 증기의 유통이 정지된다.
본 발명의 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기의 구조에 대해서, 도 1부터 도 5를 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브 시트 가공기(1)는 밸브 장치(101)의 밸브 본체부(110)에 고정되는 받침대부(10)와, 받침대부(10)에 설치되고 당해 받침대부(10)에 대하여 수평한 X축 방향(도 1에 있어서의 상하 방향) 및 Y축 방향(도 1 및 도 2에 있어서의 좌우 방향)으로 이동 가능한 본체부(20)와, 본체부(20)로부터 수평한 일방측(도 1 및 도 2에 있어서의 좌측 방향측)으로 연장 설치되고 당해 본체부(20)에 대하여 연직된 Z축 방향(도 2에 있어서의 상하 방향)으로 이동 가능한 지지부(30)와, 지지부(30)의 선단측(도 1 및 도 2에 있어서의 좌측 단부측)에 설치되고 당해 지지부(30)에 대하여 연직된 W축 방향(도 2에 있어서의 상하 방향)으로 이동 가능 또한 연직된 C축 주위로 회동 가능하게 지지되는 주축(40)과, 주축(40)의 선단부(도 2에 있어서의 하단부)에 설치되고 절삭 공구 T를 보유 지지하는 공구 홀더(50)로 개략 구성된다.
이 밸브 시트 가공기(1)는 밸브 장치(101)의 밸브 시트(118)가 에로전에 의해 침식되었을 때에, 당해 밸브 시트(118)를 보수 가공하기 위한 것이고, 밸브 구동부(120)(도 7 참조) 대신에 밸브 장치(101)의 밸브 본체부(110)에 부착되는 것이다. 즉, 밸브 시트 가공기(1)는 이동 가능한 것이며, 밸브 장치(101)(밸브 본체부(110))가 도시하지 않은 보일러 및 도시하지 않은 증기 터빈에 부착된 상태에서 밸브 시트(118)의 보수 가공을 행할 수 있는 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브 시트 가공기(1)의 받침대부(10)는 원형부(11)와 사각형부(12)를 합친 평판 형상으로 이루어지고(도 1 참조), 원형부(11)에 있어서 받침대부(10)가 밸브 장치(101)의 밸브 본체부(110)에 고정되고, 사각형부(12)에 있어서 밸브 시트 가공기(1)의 본체부(20)가 받침대부(10)에 고정되어 있다(도 1 및 도 2 참조).
받침대부(10)의 원형부(11)에는, 주축(40)을 삽입 관통 가능한(제3 개구부(113)와 대략 동일한 직경이며, 도 1 및 도 2에 있어서는, 제3 개구부(113)보다도 큰 직경을 갖는) 주축 관통 구멍(13)과, 스터드 볼트(116)를 삽입 관통 가능한 복수(도 1에 있어서는(12)개)의 볼트 관통 구멍(14)이 설치되어 있다. 주축 관통 구멍(13)은 제3 개구부(113)에 대응한 위치에 형성되고, 복수의 볼트 관통 구멍(14)은 밸브 장치(101)의 볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)에 대응한 위치, 즉, 주축 관통 구멍(13)을 둘러싸서 주위 방향으로 소정 거리 이격하여 복수(볼트 구멍(115) 및 스터드 볼트(116)와 동일 피치 또한 동일 수) 설치되어 있다.
밸브 시트 가공기(1)에 있어서의 받침대부(10)의 볼트 관통 구멍(14)에 밸브 장치(101)에 있어서의 밸브 본체부(110)의 스터드 볼트(116)를 삽입 관통하고, 당해 스터드 볼트(116)의 선단으로부터 너트(15)를 비틀어 넣음으로써, 받침대부(10)(밸브 시트 가공기(1))를 밸브 본체부(110)(밸브 장치(101))에 고정할 수 있다.
여기서, 밸브 장치(101)에 있어서의 복수의 스터드 볼트(116)와 밸브 시트 가공기(1)(받침대부(10))에 있어서의 복수의 볼트 관통 구멍(14)이 서로 동일 피치 또한 동일 수 설치되어 있기 때문에, 밸브 장치(101)에 대하여 밸브 시트 가공기(1)를 1 피치(또는 복수 피치)분만큼 회전시켜도, 받침대부(10)의 볼트 관통 구멍(14)에 밸브 장치(101)의 스터드 볼트(116)를 삽입 관통시킬 수 있다. 따라서, 받침대부(10)(밸브 시트 가공기(1))를 밸브 본체부(110)(밸브 장치(101))에 대하여1 피치마다 위상을 어긋나게 하여 조립할 수 있다. 이와 같이, 밸브 장치(101)에 대한 밸브 시트 가공기(1)의 설치 방향을 가변으로 한 것에 의해, 밸브 장치(101)의 근처에 도시하지 않은 다른 기기(주변 구조물 등)가 있는 경우에는, 당해 다른 기기와의 간섭을 회피하면서, 밸브 시트 가공기(1)의 밸브 장치(101)(밸브 본체부(110))에의 조립이 가능하게 된다.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 밸브 시트 가공기(1)의 본체부(20)에는, 플랜지(21)가 대칭의 위치(도 1에 있어서의 상방측 및 하방측)에 설치되어 있다. 이 플랜지(21)가 당해 플랜지(21)와 대략 동일한 높이(도 3에 있어서의 상하 방향 길이)에 형성된 라이너(22)와 함께, 압박 금속 부재(23) 및 볼트(24)에 의해 압박됨으로써, 본체부(20)는 받침대부(10)에 고정되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 받침대부(10)에는, 본체부(20)의 주위(도 1에 있어서는 사방)에 위치하는 돌출부(16, 17)가 설치되어 있다. 수평한 X축 방향에 있어서의 본체부(20)의 양측(도 1에 있어서의 상방측 및 하방측)에 위치하는 돌출부(16)에는, X축 방향 위치 조정 볼트(18)가 비틀어 넣어져 있고, 이 X축 방향 위치 조정 볼트(18)를 비틀어 돌림으로써, 받침대부(10) 상에 있어서 본체부(20)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 수평한 Y축 방향에 있어서의 본체부(20)의 양측(도 1에 있어서의 좌측 방향측 및 우측 방향측)에 위치하는 돌출부(17)에는, Y축 방향 위치 조정 볼트(19)가 비틀어 넣어져 있고, 이 Y축 방향 위치 조정 볼트(19)를 비틀어 돌림으로써, 받침대부(10) 상에 있어서 본체부(20)를 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, X축 방향 위치 조정 볼트(18) 및 Y축 방향 위치 조정 볼트(19)에 의해, 수평면(X-Y 평면) 내에 있어서의 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 위치를 조정할 수 있게 되어 있다.
또한, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본체부(20)에는, 플랜지(21)를 연직 방향(도 4에 있어서는, 상하 방향)으로 관통하는 복수(도 1에 있어서는, 4개)의 나사 구멍(25)이 형성되어 있고, 이 나사 구멍(25)에는, 각각 밀어올림 볼트(26)가 비틀어 넣어져 있다. 이 밀어올림 볼트(26)를 플랜지(21)에 비틀어 넣음으로써, 받침대부(10)에 대하여 본체부(20)를 들어 올릴, 즉, 받침대부(10)와 본체부(20) 사이에 간극을 형성할 수 있다. 이렇게 본체부(20)를 들어 올려서 받침대부(10)와 본체부(20) 사이에 간극을 형성함으로써, 당해 간극(받침대부(10)와 본체부(20) 사이)에 도시하지 않은 높이 조정 라이너를 삽입할 수 있다. 즉, 본체부(20)의 일단부측에 도시하지 않은 높이 조정 라이너를 끼워 넣고, 본체부(20)의 일단부측만을 높게 함으로써, 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 기울기(주축(40)의 연직 방향에 대한 기울기)를 조정할 수 있게 되어 있다.
상술한 바와 같이, 밸브 장치(101)에 고정된 받침대부(10)에 대하여 본체부(20)의 X축 방향 위치, Y축 방향 위치 및 기울기를 조정 가능하게 한 것에 의해, 주축(40)을 밸브 시트(118)의 중심과 일치시킨 정확한 가공을 행할 수 있다. 또한, 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 고정에 라이너(22)와 압박 금속 부재(23)와 볼트(24)를 사용함으로써, X축 방향 위치, Y축 방향 위치 및 기울기를 조정한 상태에서 본체부(20)를 받침대부(10)에 고정할 수 있다.
도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 주축(40)에는, 회전 가능하게 지지되는 방진 링(41)이 설치되어 있다. 방진 링(41)은 주축(40)의 선단에 설치한 절삭 공구 T에 의한 가공 시에, 가공 저항 등에 의한 주축(40)의 요동(진동이나 충격)을 방지할 수 있는 것이며, 주축(40)의 외경과 대략 동일한 직경(약간 큰 직경)의 내경을 갖는 링부(41a)와, 이 링부(41a)의 외주측으로 돌출 가능한 복수(도 5에 있어서는, 4개)의 돌출 볼트(41b)로 구성된다. 방진 링(41)은 돌출 볼트(41b)를 비틀어 돌려서 링부(41a)로부터의 돌출량을 조정함으로써, 주축(40)의 C축 둘레의 회동을 허용하면서, 예를 들어, 제3 개구부(113)의 내측에 고정된다.
본 발명의 실시예 1에 관한 밸브 시트 가공기를 사용한 밸브 시트 가공 방법에 대해서, 도 1부터 도 7을 참조하여 설명한다.
도시하지 않은 보일러 및 도시하지 않은 증기 터빈의 구동에 의해 밸브 장치(101)에 에로전에 의한 침식이 발생한 경우에는, 보일러 및 증기 터빈의 구동이 정지했을 때(정기 검사 시 등)에, 이하에 나타내는 보수 작업을 행한다.
먼저, 밸브 장치(101)에 있어서 밸브 본체부(110)에 부착되어 있는 밸브 구동부(120)를 제거하고(도 7 참조), 이 밸브 구동부(120)를 대신하여 밸브 시트 가공기(1)를 밸브 장치(101)의 밸브 본체부(110)에 조립한다(도 2 참조). 즉, 밸브 본체부(110)에 설치된 스터드 볼트(116)를 받침대부(10)의 볼트 관통 구멍(14)에 삽입 관통함과 함께 당해 스터드 볼트(116)에 너트(15)를 비틀어 넣음으로써, 가공기(1)에 있어서의 받침대부(10)가 밸브 장치(101)에 있어서의 밸브 본체부(110)에 고정된다.
이때, 밸브 장치(101)의 주위에 도시하지 않은 다른 기기(주변 구조물 등)가 있는 경우에는, 당해 다른 기기와의 간섭 및 작업성을 고려하여 밸브 시트 가공기(1)를 설치한다. 받침대부(10)에 설치된 복수의 볼트 관통 구멍(14)이 스터드 볼트(116)와 동일 피치 또한 동일 수로 설치되어 있으므로써, 밸브 장치(101)에 대한 밸브 시트 가공기(1)(받침대부(10))의 설치 방향(사각형부(12)이 위치하는 방향)을 여러가지 방향으로 할 수 있으므로, 도시하지 않은 다른 기기와의 간섭 및 작업성을 고려하여 밸브 시트 가공기(1)를 설치할 수 있다(도 1 참조).
이어서, 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 수평면 내에 있어서의 위치(X축 방향 위치 및 Y축 방향 위치)와 기울기를 조정한다. 즉, X축 방향 위치 조정 볼트(18) 및 Y축 방향 위치 조정 볼트(19)에 의해, 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 X축 방향 위치 및 Y축 방향 위치를 조정하고(도 1 및 도 2 참조), 밀어올림 볼트(26)에 의해 본체부(20)를 들어 올려서 도시하지 않은 높이 조정 라이너를 삽입함으로써, 받침대부(10)에 대한 본체부(20)의 기울기(주축(40)의 연직 방향에 대한 기울기)를 조정한다(도 1 및 도 4 참조).
이때, 예를 들어, 주축(40)에 있어서의 축방향(도 2에 있어서는, 상하 방향)으로 서로 다른 2개소에 도시하지 않은 다이알 게이지를 설치하고, 당해 다이알 게이지를 밸브 장치(101)의 밸브 본체부(110)에 있어서의 밸브 시트(118) 및 제3 개구부(113)의 내주측으로 누름으로써 얻은 계측 데이터에 기초하여, 본체부(20)의 X축 방향 위치, Y축 방향 위치, 기울기의 조정량을 구할 수 있다.
이어서, 본체부(20)를 받침대부(10)에 고정한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 본체부(20)에 있어서의 플랜지(21)의 근방에 라이너(22)를 설치하고, 플랜지(21) 및 라이너(22)를 압박 금속 부재(23) 및 볼트(24)에 의해 압박함으로써, 본체부(20)를 받침대부(10)에 고정한다.
이어서, 주축(40)에 설치한 방진 링(41)을 제3 개구부(113)의 내측에 고정한다. 즉, 주축(40)에 걸림 결합하는 방진 링(41)을 축방향(도 2에 있어서의 상하 방향)으로 이동시켜서 제3 개구부(113)의 위치에 맞춰서, 돌출 볼트(41b)를 조정함으로써 방진 링(41)을 제3 개구부(113)의 내측에 고정한다(도 2 및 도 5 참조).
이상의 작업에 의해, 밸브 시트(118)의 보수 가공의 준비, 즉, 밸브 시트 가공기(1)의 밸브 장치(101)(밸브 본체부(110))에의 설치가 완료된다.
계속해서, 밸브 시트 가공기(1)에 의한 밸브 장치(101)의 보수 가공을 행한다.
먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, 밸브 시트(118)에 있어서의 범위 a1을 절삭 가공하기 위한 절삭 공구 T1을 공구 홀더(50)에 의해 보유 지지한 상태에서 주축(40)을 회전 구동시킴과 함께, 지지부(30)를 Z축 방향(또는, 주축(40)을 W축 방향)으로 이동시킴으로써, 밸브 시트(118)에 있어서의 범위 a1을 절삭 가공한다. 이때, 밸브 시트(118)의 침식 부분을 제거할 수 있을 정도에 지지부(30)(또는, 주축(40))을 하방측으로 이동시킨다.
마찬가지로, 밸브 시트(118)에 있어서의 범위 a2, a3, a4, a5를 각각 절삭 가공하기 위한 절삭 공구 T2, T3, T4, T5를 공구 홀더(50)에 의해 보유 지지한 상태에서, 각각 밸브 시트(118)에 있어서의 범위 a2, a3, a4, a5를 절삭 가공한다. 이와 같이, 절삭 날의 형상을 달리하는 복수의 절삭 공구 T1∼T5를 사용하여 밸브 시트(118)에 있어서의 복수의 범위 a1∼a5를 각각 절삭 가공함으로써, 밸브 시트(118) 전체(전체 범위 a1∼a5)를 보수 가공할 수 있다. 즉, 밸브 시트(118)를 밸브체(124)(도 7 참조)에 대응한 형상으로 할 수 있다.
이상과 같이 하여, 밸브 장치(101)(밸브 본체부(110))를 도시하지 않은 보일러 및 도시하지 않은 증기 터빈에 부착된 상태에서 밸브 시트(118)의 보수 가공을 용이하게 행할 수 있다.
1: 밸브 시트 가공기
10: 밸브 시트 가공기의 받침대부
11: 원형부
12: 사각형부
13: 주축 관통 구멍
14: 볼트 관통 구멍
15: 너트
16: 돌출부
17: 돌출부
18: X축 방향 위치 조정 볼트
19: Y축 방향 위치 조정 볼트
20: 밸브 시트 가공기의 본체부
21: 플랜지
22: 라이너
23: 압박 금속 부재
24: 볼트
25: 나사 구멍
26: 밀어올림 볼트(가압 수단)
30: 밸브 시트 가공기의 지지부
40: 밸브 시트 가공기의 주축
41: 방진 링(링 부재)
41a: 방진 링의 링부
41b: 방진 링의 돌출 볼트
50: 공구 홀더
101: 밸브 장치
110: 밸브 본체부
110a: 유로
111: 제1 개구부
112: 제2 개구부
113: 제3 개구부
114: 상면
115: 볼트 구멍
116: 스터드 볼트
117: 너트
118: 밸브 시트
120: 밸브 구동부
121: 설치판
122: 구동부 본체
123: 밸브 막대
124: 밸브체
125: 밸브 막대 삽입 관통 구멍
126: 볼트 삽입 관통 구멍

Claims (5)

  1. 유체의 유로를 형성하는 밸브 본체부와, 상기 밸브 본체부에 착탈 가능하게 설치되고 상기 밸브 본체부에 있어서의 밸브 시트에 밀착 걸림 결합 가능한 밸브체를 구동함으로써 상기 유로를 개폐하는 밸브 구동부를 구비한 밸브 장치에 있어서의 상기 밸브 시트를 가공하는 밸브 시트 가공기이며,
    상기 밸브 본체부에 설치되는 받침대부와,
    상기 받침대부에 설치되고, 당해 받침대부에 대하여 상이한 2축 방향으로 이동 가능한 본체부와,
    상기 본체부에 설치되고, 당해 본체부에 대하여 상기 밸브체의 구동 방향으로 이동 가능한 지지부와,
    상기 지지부에 설치되고, 당해 지지부에 대하여 상기 밸브체의 구동 방향과 평행한 축 주위로 회동 가능한 주축과,
    상기 주축에 설치되고, 상기 밸브 시트를 가공하기 위한 공구를 보유 지지하는 공구 홀더
    를 구비한 것을 특징으로 하는 밸브 시트 가공기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 받침대부가, 상기 밸브 본체부에 설치된 기설의 볼트 구멍과 동일 피치 또한 동일 수의 볼트 삽입 관통 구멍을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 밸브 시트 가공기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주축의 외주측에 회전 가능하게 설치되고, 상기 밸브 본체부에 고정 가능한 링 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 밸브 시트 가공기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체부가, 상기 받침대부를 가압하여 당해 본체부와 상기 받침대부 사이에 간극을 형성하는 가압 수단을 구비한 것인 것을 특징으로 하는 밸브 시트 가공기.
  5. 유체의 유로를 형성하는 밸브 본체부와, 상기 밸브 본체부에 착탈 가능하게 설치되고 상기 밸브 본체부에 있어서의 밸브 시트에 밀착 걸림 결합 가능한 밸브체를 구동함으로써 상기 유로를 개폐하는 밸브 구동부를 구비한 밸브 장치에 있어서의 상기 밸브 시트를 가공하는 밸브 시트 가공 방법이며,
    상기 밸브 본체부로부터 상기 밸브 구동부를 제거하고, 상기 밸브 본체부에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 밸브 시트 가공기를 설치하고, 상기 공구 홀더에 절삭 날의 형상을 달리하는 복수의 절삭 공구를 바꿔 설치함으로써, 상기 밸브 시트를 상기 밸브체에 대응한 형상으로 가공하는
    것을 특징으로 하는 밸브 시트 가공 방법.
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