KR20230030295A - 블래더 타입의 축압기 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블래더 타입의 축압시를 시험하는 장치를 제안한다. 본 발명의 시험장치는, 작동유 탱크(T)의 작동유를 펌핑하여 소정의 압력으로 압축할 수 있는 펌핑장치를 구비하는 공급관(Pa)과, 상기 공급관과 연결되어 작동유를 공급받아 하류측에 설치되는 블래더를 내장한 축압기에 공급할 수 있는 연결관(Pc), 그리고 상기 연결관에 병렬로 설치되는 체크밸브(6) 및 스로틀밸브(7)를 포함한다. 그리고 공급관 내부의 소정 압력의 작동유는 체크밸브를 통하여 축압기 내부로 유입될 수 있고, 스로틀밸브를 통하여 역방향으로 흐를 수 있어서, 펌핑장치를 통한 공급의 압력에 따라서 축압기 내부에 작동유를 넣거나 빼낼 수 있는 시험이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

블래더 타입의 축압기 시험장치{A test device for a bladder type accumulator}

본 발명은 블래더 타입의 축압기 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블래더 타입의 축압기가 정상적인 동작을 수행할 수 있는지를 다양한 방법으로 테스트할 수 있도록 구성되는 축압기 시험장치에 관한 것이다.

방산 분야를 비롯하여 여러 산업 분야에 사용되는 블래더 타입의 축압기는, 금속재 용기인 셀과, 이러한 셀의 내부에 설치되고 질소 가스가 충진되는 블래더를 포함한다. 그리고 이러한 블래더 타입의 축압기는 셀에 설치된 포핏밸브를 통하여 작동유가 출입할 수 있도록 구성되고, 포팻밸브의 개폐 동작은 블래더의 내부 압력에 의존한다. 이러한 블래더 타입의 축압기 자체는 다양한 사양의 것이 널리 사용되고 있어서, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

블래더 타입 축압기의 생산이 완료되면 정확한 동작이 가능한지의 여부를 시험해야 하는 것은 당연하다. 그러나 이러한 시험장치는 정해진 사양에 대하여 그에 맞는 시험 조건을 가져야 하는 것이 정상이라고 할 수 있으나, 현재 국내에서 생산하는 사양에 부합되는 시험장치는 전혀 없는 실정이다. 물론 블래더 타입의 축압기를 생산하는 외국에서는 그러한 축압기에 맞는 시험장치는 있지만, 이는 모든 축압기에 대하여 바람직하다고 보기는 힘들다.

본 발명의 목적은 블래더 타입의 축압기의 성능 시험에 특히 적합한 시험장치를 제공하는 것에 있다고 할 수 있다.

본 발명에서는, 블래더 타입의 축압기의 성능 테스트 항목으로, 정해진 시간 동안 작동유를 공급하여 가압하고 배출하는 길들이기 시험, 고압에서 작동유의 누유 여부를 정해진 시간 동안 관찰하는 누유시험, 작동유를 압력의 고압으로 한 상태에서 압력이 해제되는 시간이 정해진 시간 이내에 수행될 수 있는지의 성능시험, 그리고 블래더의 내부 압력을 특정 압력으로 줄인 상태에서 일정 시간 동작 작동유를 공급하여 가압함으로써 블래더의 가스 누설여부를 테스트하는 가스 누설 시험 등을 들 수 있다.

본 발명의 시험장치는, 작동유 탱크의 작동유를 펌핑하여 소정의 압력으로 압축할 수 있는 펌핑장치를 구비하는 공급관과, 상기 공급관과 연결되어 작동유를 공급받아 하류측에 설치되는 블래더를 내장한 축압기에 공급할 수 있는 연결관, 그리고 상기 연결관에 병렬로 설치되는 체크밸브 및 스로틀밸브를 포함한다. 그리고 공급관 내부의 소정 압력의 작동유는 체크밸브를 통하여 축압기 내부로 유입될 수 있고, 스로틀밸브를 통하여 역방향으로 흐를 수 있어서, 펌핑장치를 통한 공급의 압력에 따라서 축압기 내부에 작동유를 넣거나 빼낼 수 있는 시험이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시례에 의하면, 체크밸브의 하류측과 작동유탱크 사이를 연결하는 급속귀환관을 더 포함하여 구성되고, 이러한 급속귀환관에는 스로틀밸브가 폐쇄된 상태에서 전기적 신호에 기초하여 개폐되면서 작동유를 작동유 탱크로 바로 귀환시키는 로직밸브가 설치되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시례에 의하면, 공급관의 압력을 설정할 수 있는 압력설정수단를 더 포함하여 구성되어, 연결관으로 공급되는 압력을 제어할 수 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 블래더 타입의 축압기의 내부에 소정의 압력을 가지는 작동유를 공급하거나 회수하는 것이 가능함을 알 수 있다. 따라서 정해진 시간 동안 작동유를 공급하여 가압하고 배출하는 길들이기 시험, 고압에서 작동유의 누유 여부를 정해진 시간 동안 관찰하는 누유시험, 작동유를 고압으로 한 상태에서 압력이 해제되는 시간이 일정 시간 이내에 들어오는지를 시험하는 성능시험, 그리고 블래더의 내부 압력을 특정 압력으로 줄인 상태에서 일정 시간 동작 작동유를 공급하여 가압함으로써 블래더의 가스 누설여부를 테스트하는 가스 누설 시험 등을 정확하게 실시할 수 있는 장점을 가지고 있다고 할 수 있다.

도 1은 본 발명 시험장치의 구성을 보인 유압 회로도.

다음에는 도 1에 도시한 실시례에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명 시험장치는, 작동유 탱크(T)의 작동유를 소정의 압력으로 공급하기 위한 모터(1) 및 피스톤펌프(2)를 포함하고 있다. 모터(1)와 피스톤펌프(2)는 실질적으로 작동유를 펌핑하기 위한 펌핑장치라고 할 수 있고, 이러한 펌핑장치는 공급관(Pa)에 설치되어 있다. 이러한 공급관(Pa)의 하류측에는 작동유의 압력을 조절하기 위한 릴리프밸브(3)가 설치되어 있다.

릴리프밸브(3)는 상술한 펌핑장치(1,2)에서 펌핑되는 작동유를 원하는 설정 압력으로 세팅하기 위한 것이다. 릴리프밸브(3)는 예를 들면 압력제어를 위한 포핏밸브(3a)와, 포팻밸브(3a)를 제어하여 원하는 압력을 설정하기 위한 전자비례 릴리프제어밸브(3b)를 포함하고 있다. 여기서 전자비례 릴리프제어밸브(3b)는 파일롯 릴리프밸브(5)와 연결되어 있어서, 파일롯 릴리프밸브(5)에서의 유량이 전자비례 릴리프제어밸브(3b)를 통하여 포핏밸브(3a)의 상부로 전달된다.

전자비례 릴리프제어밸브(3b)는 파일롯 릴리프밸브(5)의 유량을 전기적으로 제어할 수 있는 것으로 그 자체는 공지된 것이다. 이러한 전자비례 릴리프제어밸브(3b)는 파일롯 릴리프밸브(5)에서의 작동유가 포핏밸브(3a)의 상부를 가하는 압력을 조절할 수 있고, 이에 의하여 공급관(Pa) 내부의 압력이 결정된다. 이렇게 결정되는 압력에 기초하여, 포핏밸브(3a)의 출구와 연결되어 오일탱크(T)로 작동유를 귀환시키는 귀환관(Pb)으로 빠져나가는 작동유의 양도 정해진다.

포핏밸브(3a)는 실질적으로 제어수단(전자비례 릴리프밸브 및 파일롯 릴리프밸브)에 의하여 제어되면서 공급관(Pa)의 내부 압력을 제어하는 밸브임을 알 수 있다. 즉 릴리프밸브(3)의 설정 압력이 높다는 것은 포핏밸브(3a)에서 귀환관(Pb)를 통하여 나가는 유량이 작다는 것을 의미하고, 공급관(Pa) 내부의 설정 압력이 그 만큼 높다는 것을 의미한다.

이와 같이 공급관(Pa) 내부의 작동유의 압력이 설정되면, 이러한 압력의 작동유는 공급관(Pa)과 연결된 연결관(Pc)을 통하여 축압기(10)로 전달된다. 연결관(Pc)의 하류측에 설치된 축압기(10)는 예를 들면 장착블럭(B)에 장착되어 있고, 연결관(Pc)을 경유하는 오일은 축압기(10)의 공급관(Pa) 내부에서 설정된 고압으로 축압기(10)의 내부로 들어간다.

연결관(Pc)의 도중에는 체크밸브(6)와 스로틀밸브(7)가 병렬로 연결되어 있어서, 축압기(10) 방향으로는 체크밸브(6)를 경유하여 작동유가 공급되고, 그 반대 방향인 축압기(10)에서 공급관(Pa)으로는 스로틀밸브(7)를 통하여 작동유가 흐르게 된다. 그리고 상술한 바와 같이 공급관(Pa)에서 고압이 설정된 경우에는, 스로틀밸브(7)가 열려 있더라도 스로틀밸브(7)를 통한 역방향의 흐름은 없다.

그리고 릴리프밸브(3)의 제어에 의하여, 공급관(Pa)의 압력이 낮아지면 축압기(10)의 높은 압력에 의하여, 스로틀밸브(7)를 통한 작동유의 흐름이 발생한다. 즉, 스로틀밸브(7)를 경유하여 연결관(Pc)에서 공급관(Pa)으로 작동유의 흐름이 발생하게 된다. 즉, 공급관(Pa) 및 연결관(Pc)을 통하는 작동유의 흐름에서, 릴리프밸브(3)를 이용하여 공급관(Pa)의 압력을 제어함으로써, 축압기(10)에 작동유를 넣거나 빼거나 하는 시험을 수행할 수 있음을 알 수 있다.

이러한 시험은 예를 들면 ① 블래더 조립체를 일정한 압력(76 Bar)로 유지하면서, 정해진 시간(1초 ~ 10초) 동안 작동유를 공급하여 가압(210Bar)하고 배출하면서 블래더와 포핏밸브의 작동 상태를 확인하는 길들이기 시험에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 그리고 ② 고압(210Bar)으로 작동유를 가압한 상태에서 일정 시간 유지함으로써 외부로 누유 여부를 시험하는 기름 누유시험 등을 수행할 수 있을 것이다.

또한 ③ 블래더의 내부 압력을 특정 압력으로 줄인 상태에서 일정 시간 동작 작동유를 공급하여 가압함으로써 블래더의 가스 누설여부를 테스트하는 것도 가능할 것이다. 여기서 축압기(10) 내부의 블래더의 압력 조절은 예를 들면 가스탱크와 연결되는 파이프 중에 설치된 스로틀밸브(8)의 개폐를 통하여 가능할 것이다.

그리고 축압기(10)가 장착되는 장착블럭(B)과 체크밸브(6) 사이의 연결관(Pc)에는 급속귀환관(Pe)이 설치되어 있다. 이러한 급속귀환관(Pe)은 축압기(10) 내부의 작동유를 신속한 시간(예를 들면 0.5초 ~ 1초) 내에 외부(작동유 탱크)로 배출시키기 위한 작동유의 배출경로이다. 이러한 급속귀환관(Pe)에는 예를 들면 포핏밸브(4a)와, 이러한 포핏밸브(4a)의 개폐를 제어하는 솔레노이드밸브(4b)로 구성되는 로직밸브(4)가 설치되어 있다.

여기서 포핏밸브(4a)는 솔레노이드밸브(4b)의 개폐에 의한 작동유의 흐름에 기초하여 열리는 것이라고 할 수 있다. 여기서 로직밸브(4)는 실질적으로 순간적으로 신속하게 열릴 수 있는 개폐밸브와 이러한 개폐밸브를 제어하는 제어장치로 구성되는 것으로 정의할 수 있을 것이다.

이러한 로직밸브(4)를 이용하는 작동유의 흐름을 살펴보면, 축압기(10) 내부의 작동유를 신속하게 제거해야 하는 전기적 신호에 의하여 솔레노이드밸브(4b)가 열리면서, 실질적으로는 포핏밸브(4a)가 열리게 된다. 솔레노이드밸브(4b)가 열린다고 하는 것은, 솔레노이드 내부의 유로가 열리면서 포핏밸브(4a)가 열리고, 이에 따라서 급속귀환관(Pe)을 통하여 축압기(10) 내부의 작동유가 연결관(Pc)의 상류측 일부 및 급속귀환관(Pe)을 거쳐서 다시 작동유탱크(T)로 가장 신속하게 배출되도록 제어된다.

이와 같은 로직밸브(4)의 동작을 이용하게 되면, 본 발명 시험장치는 ④ 블래더의 내부 압력을 특정 압력(25 Bar)으로 줄인 상태에서 일정 시간 동작 작동유를 공급하여 가압함으로써 블래더의 가스 누설여부를 테스트하는 가스 누설 시험 등의 시험을 수행하는 것이 가능할 것이다.

그리고 본 발명에서 작동유의 경로 중에는 다른 구성요소를 설치할 수 있는데, 예를 들면 공급관(Pa)의 가장 상류측에, 석션스트레이너(14) 및 볼밸브(13) 등이 설치될 수 있고, 귀환관(Pb)의 하류측에 리턴필터(11) 및 드레인필터(12)가 설치될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다양한 변형이 가능할 것으로 생각된다. 예를 들면 예를 들면, 공급관(Pa)에 소정의 압력으로 작동유를 가압하는 구성에서도 작동유의 펌핑 및 압력 설정을 위한 다양한 구성이 가능할 것이다. 그리고 로직밸브(4) 자체도 전기적 신호에 의하여 신속하게 개폐되는 밸브(4a)와, 이러한 밸브(4a)를 전기적 신호에 기초하여 신속하게 구동시킬 수 있는 제어장치는 다양한 구성으로 가능할 것으로 생각된다.

1 ..... 모터
2 ..... 피스톤펌프
3 ..... 릴리프밸브
4 ..... 로직밸브
5 ..... 파이롯 릴리프밸브
6 ..... 체크밸브
7 ..... 스로틀밸브
8 ..... 스로틀밸브
Pa ..... 공급관
Pb ..... 귀환관
Pc ..... 연결관
Pe ..... 급속귀환관

Claims (3)

1. 작동유 탱크(T)의 작동유를 펌핑하여 소정의 압력으로 압축할 수 있는 펌핑장치를 구비하는 공급관(Pa)과;
   상기 공급관(Pa)과 연결되어 작동유를 공급받아, 하류측에 설치되는 블래더를 내장한 축압기(10)에 공급할 수 있는 연결관(Pc); 그리고
   상기 연결관(Pc)에 병렬로 설치되는 체크밸브(6) 및 스로틀밸브(7)를 포함하여 구성되고;
   공급관(Pa) 내부의 소정 압력의 작동유는 체크밸브(6)를 통하여 축압기(10) 내부로 유입될 수 있고, 스로틀밸브(7)를 통하여 역방향으로 흐를 수 있어서, 펌핑장치를 통한 공급관(Pa)의 압력에 따라서 축압기(10) 내부에 작동유를 넣거나 빼낼 수 있는 시험이 가능한 것을 특징으로 하는 블래더 타입의 축압기 시험장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 체크밸브의 하류측과 작동유탱크 사이를 연결하는 급속귀환관(Pe)을 더 포함하여 구성되고, 이러한 급속귀환관(Pe)에는 스로틀밸브(7)가 폐쇄된 상태에서 전기적 신호에 기초하여 개폐되면서 작동유를 작동유 탱크(T)로 바로 귀환시키는 로직밸브가 설치되는 블래더 타입의 축압기 시험장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 공급관(Pa)의 압력을 설정할 수 있는 압력설정수단를 더 포함하여 구성되어, 연결관(Pc)으로 공급되는 압력을 제어할 수 있는 블래더 타입의 축압기 시험장치.
   
   
   
   
   
   

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