KR980008643U - 증압장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증압장치에 관한 것으로, 특히 워터젯트 절단장치를 비롯한 초고압의 수압을 연속 발생하여 토출하기 위한 증압기에 관한 것이다.

그 구조는 고압실린더(1, 11)와 저압실린더(2, 21)를 형성하고 있는 단동형 증압기(A, B)가 서로 병렬로 연결되어서 토출이 순차 연속하여 이루어질 수 있도록 플런져(3, 31)와 일체인 피스톤(4, 41)이 상기 실린더(1, 11), (2, 21)의 내부에서 왕복운동하면서 가압, 전진, 후퇴가 상호 연관하여서 일어날 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

상기와 같은 구조는 2개의 단동형 증압기가 연속해서 순차적으로 작동하여 토출상태를 지속시키기때문에 토출수압의 맥동현상이 극히 적으며 유압펌프의 부하압력도 거의 일정하게 유지하므로 기계의 수명을 오래도록 유지할 수 있어 유용하고 경제적인 것이다.

Description

증압장치

본 고안은 증압장치에 관한 것으로, 특히 워터젯트 절단장치를 비롯한 초고압의 수압을 연속 발생하여 토출하기 위한 증압기에 관한 것이다.

종래의 증압기는 일반적으로 제5도에 나타내는 바와같이 복동형의 증압기를 사용하고 있었다. 상기와 같은 복동형의 증압기(110)는 제5도에서 나타내는 바와같이 물을 토출하기 위해서는 유압펌프(111)에서 공급된 유압유는 전자식 솔레노이드밸브(112)의 작동에 의해 스풀밸브가 실린더와 스풀밸브 사이의 출입구를 열으면 유압유는 유압펌프(111)에 의해 솔레노이드밸브(112)를 지나 고압실린더(113)의 좌측(114)으로 들어가 피스톤(116)을 우측(115)으로 밀게 된다. 이때 피스톤(116)에 연결되어 있는 고압플런져(117, 118)도 함께 이동하므로 고압실린더(113)안의 액체는 첵크밸브(119)를 지나 축압기(200)를 통해 토출되며 공급수펌프(210)로 부터 공급된 액체는 첵크밸브(212)를 통해 좌측(114)의 고압실린더(113)로 흡입된다. 피스톤(116)이 전진을 완료하여 센서(213)(후퇴시 센서(214) 작동)가 작동되면 솔레노이드밸브(112)가 토출상태로 전환되어 피스톤(116)을 좌측(114)으로 밀게 되어 토출과 흡입방향이 바뀌게 된다. 상기와 같이 계속하여 고압플런져(117, 118)가 왕복운동을 반복하면서 토출을 진행하게 된다. 이때 상기의 복동형 증압기는 작동이 간단하고 고압을 얻기 쉬운 구조이지만 작동행정이 바뀔때 마다 고압실린더(113)의 액체가 압축되는데 걸리는 시간(밸브전환시간)과 전환에 소요되는 시간의 합한분(유체압축시간의 합) 만큼 고압수를 토출하지 못하는 시간 간격이 생겨 이때 토출수압의 저하와 구동유압의 저하가 일어나는 맥동현상이 일어나게 된다. 이를 완화시키기 위하여 고압토출관로 중에 축압기(200)를 설치하고 유압의 급격한 저하를 막기 위한 밸브전환시간조정, 밸브스풀에의 놋치가공 등의 방법이 사용되지만 그 효과에 있어서는 한계가 있어 수압맥동의 영향에 의한 절단품질 저하나 유압구동부 소음발생 등의 영향을 미치게 되는 폐단이 있었던 것이다.

따라서 이에 대한 대처방법으로는 복동형 증압기를 2개 병렬로 연결하여 두 증압기의 작동시각을 조절하는 방법이 있으나 이는 구조가 커지고 작동에 있어서도 매우 복잡하여 사용을 기피하여 왔던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 결함을 해결하기 위하여 개량 안출한 것으로 단동형 증압기 2개를 연결하여서 각각 하나의 전자식 솔레노이드밸브가 피스톤을 작동시키도록 되어 있어 맥동현상이 발생하지 않음은 물론 토출행정이 끊기지 않고 연속적으로 작동하여 토출행정전에 가압이 완료되므로 흡입행정은 유량조정밸브에 의해 후퇴속도가 조정되어서 반대편 피스톤이 전진 완료되기 전에 가압이 완료될 수 있도록 제공함으로써 절단품질의 저하를 방지할 수 있는 것을 목적으로 한 것이다.

또한 흡입구동은 공기스프링에 의해 이루어지도록 하였기때문에 유압원의 유량소비가 없어 유압밸브의 압력변화 및 유량변화가 적고 최소 용량의 유압펍프를 구동할 수 있으며 압축공기의 소모도 거의 없도록 제공함을 목적으로 하는 것이다.

제1도는 본 고안의 A증압기가 토출중이고 B증압기가 가압중인 상태를 나타낸 구조도이다.

제2도는 본 고안의 A증압기가 흡입중이고 B증압기가 토출중인 상태를 난타낸 구조도이다.

제3도는 본 고안의 A의 증압기가 가압중이고 B증압기가 토출중인 상태를 나타낸 구조이다.

제4도는 본 고안의 또 다른 실시예를 나타낸 증압기의 구조이다.

제5도는 종래의 복동형 증압장치의 구조이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 고압실린더 2 : 저압실린더 3 : 플런져

4 : 피스톤 5 : 전진단 센서 6 : 후퇴단 센서

7 : 솔레노이드밸브 8 : 공기탱크 9 : 공기조정장치

10 : 유량조정밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구조를 첨부된 도면에 의하여 그 구조를 설명하면 다음과 같다.

고압실린더(1, 11)와 저압실린더(2, 21)를 형성하고 있는 단동형 증압기(A, B)가 서로 병렬로 연결되어서 토출이 순차 연속하여 이루어질 수 있도록 플런져(3, 31)와 일체인 피스톤(4, 41)이 상기 실린더(1, 11),(2, 21)의 내부에서 왕복운동하면서 가압, 전진, 후퇴가 상호 연관하여서 일어날 수 있도록 실린더 내부의 공기압을 일정하게 유지시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

또한 상기 단동형 증압기(A, B)의 고압실린더(1, 11)는 플런져형이나 피스톤형으로 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

또한 상기 단동형 증압기(A, B)의 저압실린더(2, 22)부의 로드측(후퇴측)의 구동력이 공기 스프링으로 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

또한 상기 단동형 증압기(A, B)의 유압을 변한시키는 전자식 솔레노이드밸브(7, 71)가 그 중립위치 형식이 "1방향 교축"이 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

그리고 제1도에 나타내고 있는 본 고안은 단동형 증압기(A, B)가 서로 병렬로 연결되어 있는 구성이다. 즉, 단동형 증압기(A, B)는 고압실린더(1, 11)와 저압실린더(2, 21)의 내부에서 왕복운동할 수 있는 플런져(3, 31)와 일체로 결합되어 있는 피스톤(4, 41)과, 상기 저압실린더(2, 21)의 양단에는 전원과 연결되어서 피스톤(4, 41)을 작동하는 전진단 및 후퇴단센서(5, 51)(6, 61)와, 상기 저압실린더(2, 21)의 일측으로는 전자식 솔레노이드밸브(7, 71)와 유량조정밸브(10, 101)가 각각 연결되어 있다. 그리고 고압실린더(1, 11)의 일측에는 토출관(12)이 각각 연결되어 있어 공급수펌프(13)에 의해서 공급된 물이 토출관(12)을 통해 토출할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 전자식 솔레노이드밸브(7, 71)는 유압펌프(14)에 의해서 유로로 흐르는 유체의 방향을 조정하고, 유량조정밸브(10, 101)는 피스톤(4, 41)이 후퇴되는 속도를 유량으로 조정하는 것이다. 그뿐만아니라 공기조정기(9)와 연결된 공기탱크(8)는 저압실린더(2, 21)의 상단에 각각 연결되어 있어 공기탱크(8)에서 발생되는 공기는 저압실린더(2, 21) 내부의 공기압을 일정하게 유지시켜 주기 위해 공기스프링의 작용을 할 수 있도록 한 증압장치인 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 나타내는 바와같이 (A)의 단동형 증압기는 피스톤(4)이 전진하고 있는 토출행정이고, (B)의 단동형 증압기는 피스톤(41)이 저속으로 밀고 있는 가압행정이다.

다시말해서 초고압의 물을 토출하고자 할때는 먼저 유압펌프 (14)에 의해서 유입되는 유체는 토출상태로 전환된 전자식 솔레노이드밸브(7)를 거쳐서 (A)의 단동형 증압기에 형성되어 있는 저압실린더 (2)의 내부로 유입되고, 상기 유입된 유체가 플런져(3)와 일체인 피스톤(4)을 전진시키게 되면 (A)의 단동형 증압기는 토출행정이 된다.

제1도에서 (B)의 단동형 증압기의 솔레노이드밸브(71)는 가압상태로 되어 있고, 유압펌프(14)로 부터 공급된 유체는 솔레노이드밸브(71)의 교축된 유로를 통해 저속으로 피스톤(41)을 밀게되어 단동형 증압기는 가압행정으로 되는 것이다.

제2도에서 상기 (A)의 단동형 증압기에 형성되어 피스톤(4)이 완전히 전진하여서 완료가 되었을때 전원과 연결되어 있는 전진단 센서(5)가 작동하게 되면 전자식 솔레노이드밸브(7)가 흡입상태로 전환되고, 피스톤(4)은 공기탱크(8)에서 저압실린더(2)의 상부로 공급되는 공기스프링에 의해 플렌져(3)와 함께 후퇴하게 되어 (A)의 단동형 증압기는 흡입행정이 되며 후퇴속도는 유량조정밸브(10)에 의해 조정된다. 동시에 (B)의 단동형 증압기를 이루고 있는 저압실린더(21)와 연결되어 있는 전자식 솔레노이드밸브(71)는 토출상태로 전환되고, 유압펌프(14)에 의해서 유입되는 유체는 솔레노이드밸브(71)의 토출상태를 거쳐서 (B)의 단동형 증압기를 이루고 있는 저압실린더(21)의 내부로 유입되어 플런져(31)와 일체인 실린더(41)를 전진시킨다. 이때 (B)의 단동형 증압기는 토출행정이 되는 것이다.

제3도와 같이 (A)의 단동형 증압기의 피스톤(4)이 완전히 후퇴완료되어 후퇴단센서(6)가 작동되면 솔레노이드밸브(7)가 가압으로 전환되어 피스톤(4)을 저속으로 밀어 (A)의 단동형 증압기를 가압시키는 가압행정으로 된다.

이때 (A)의 단동형 증압기가 필요로 한 가압력치에 도달하기까지 (B)의 단동형 증압기는 계속 토출행정에 있게 되도록 (A)의 단동형 증압기의 유량조정밸브(10)가 조정되어 흡입속도가 정해진다. 따라서 고압실린더(11)의 고압에 의해 토출관(12)을 통해서 토출되는 물은 초고압을 유지하면서 연속적으로 쉬임이 없이 토출하게 되는 것이다.

이와같이 상기의 실시예는 본 고안의 증압장치에 형성되어 있는 고압실린더(1, 11)와 저압실린더(2, 21)의 내부에서 피스톤(4, 41)에 의해 고압실린더(1, 11)내로 왕복운동하여 고압을 발생시키는 로드가 플런져(3, 31)로 형성되어 있는 플런져형 증압기에 대하여 설명하였으나, 본 고안의 또 다른 실시예는 도 4에서 나타내는 바와같이 고압실린더(1, 11)의 내부에서 왕복운동하는 로드를 플런져(3, 30) 대신에 상단에 피스톤(30)을 형성하여서 구성된 피스톤형인 단동형 증압기에 관한 것이다. 상기 피스톤형의 단동형 증압기(C)를 상기의 실시예와 같이 서로 병렬로 연결하여 사용하게 되면 그 작용효과도 상기의 실시예인 플런져형의 증압기(A, B)와 동일하게 나타나는 것이다.

이와같이 작용되는 본 고안은 2개의 단동형 증압기가 연속해서 순차적으로 작동하여 토출상태를 지속시키기때문에 토출수압의 맥동현상이 극히 적으며 유압펌프의 부하압력도 거의 일정하게 유지하므로 기계의 수명을 오래도록 유지할 수 있어 유용하고 경제적인 것이다.

Claims (3)

1. 고압실린더(1, 11)와 저압실린더(2, 21)를 형성하고 있는 단동형 증압기(A, B)가 서로 병렬로 연결되어서 토출이 순차 연속하여 이루어질 수 있도록 플런져(3, 31)와 일체인 피스톤(4, 41)이 상기 실린더(1, 11),(2, 21)의 내부에서 왕복운동하면서 가압, 전진, 후퇴가 상호 연관하여서 일어날 수 있도록 실린더 내부의 공기압을 일정하게 유지시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증압장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단동형 증압기(A, B)의 고압실린더(1, 11)는 플런져형이나 피스톤형으로 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 단동형 증압기(A, B)의 저압실린더(2, 22)부의 로드측(후퇴측)의 구동력이 공기 스프링으로 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치인 것이다.

   또한 상기 단동형 증압기(A, B)의 유압을 변한시키는 전자식 솔레노이드밸브(7, 71)가 그 중립위치 형식이 "1방향 교축"이 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 증압장치.

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.