KR20110005003U

KR20110005003U - 실린더 라이너 분해공구

Info

Publication number: KR20110005003U
Application number: KR2020090014758U
Authority: KR
Inventors: 김채홍; 한영범; 곽희준
Original assignee: 한국철도공사
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: KR200455994Y1

Abstract

본 고안은 무게가 가벼우면서도 유압을 이용하여 혼자서 작업할 수 있어서 실린더 라이너 분해작업에 소요되는 인원과 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 실린더 라이너 분해공구에 관한 것이다.

본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구는, 유압에 의해 작동되는 유압실린더; 중심부분을 유압실린더의 하단이 관통하고, 각 모서리부에 다리를 구비하여 사용시 다리가 실린더 블록의 상면에 거치되는 지지대; 후단(後端)이 유압실린더의 피스톤 단부(端部)에 고정 결합되어, 피스톤과 함께 상하방향으로 운동하는 로드; 상부의 중심부분이 로드의 선단과 힌지 결합되는 하부거치대; 로드에 끼워져서 로드를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩부재; 하단(下端)이 슬라이딩부재에 고정 결합되고, 작업자가 상단(上端)을 밀거나 당겨서 작동시키는 조정봉; 상단은 슬라이딩부재에 힌지 결합되고, 하단은 하부거치대의 상부에 힌지 결합되어, 조정봉의 작동에 따라 하부거치대를 회동시키는 연결대로 구성되는 것을 특징으로 한다.

실린더 라이너, 분해공구, 하부거치대, 회동

Description

실린더 라이너 분해공구{Device for extracting a cylinder liner}

본 고안은 실린더 라이너 분해공구에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무게가 가벼우면서도 유압을 이용하여 혼자서 작업할 수 있어서 실린더 라이너 분해작업에 소요되는 인원과 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 실린더 라이너 분해공구에 관한 것이다.

기관차, 동차, 자동차 등과 같은 기계 장치 또는 장비에는 자체의 구동을 위하여 또는 필요한 동력을 발생시키기 위하여 엔진이 탑재되어 있는데, 이와 같은 엔진들은 사용되는 연료에 따라 가솔린엔진, 디젤엔진, 가스엔진, 전기엔진 등으로 분류될 수 있으며, 또한 작동방식에 따라 2사이클기관, 4사이클기관 등으로 분류되고 있다.

일반적으로 엔진의 실린더 내벽이 마모된 경우에는 보링(Boring)을 하는데, 보링을 자주 하여 실린더 내벽이 마모되어 얇아지게 되면, 실린더 블럭 전체를 교 체하는 것은 비효율적이고 비경제적이므로 실린더 내벽만을 용이하게 교체할 수 있도록 하기 위하여 실린더 내에 장입시킨 원통형 부품인 실린더 라이너를 끼워서 사용하고 있다. 이러한 실린더 라이너는 엔진을 최초 만들 때부터 실린더 내벽에 끼우는 분리형으로 할 수도 있는데, 일체형이든 분리형이든 엔진을 오랜 기간 사용함에 따라 라이너의 내측면에서 발생하는 마모에 의해 실린더 라이너의 두께가 얇아지는 경우에 라이너를 교환함으로써 기관차나 동차 또는 자동차 엔진의 수명을 연장시킬 수 있다.

이와 같은 실린더 라이너의 교체 작업시 엔진의 실린더 블록으로부터 마모된 실린더 라이너를 분리시키기 위하여 라이너 분해공구가 사용되는데, 종래의 라이너 분해공구에 대하여 도 1을 참조하여 간략히 설명하면, 실린더 블록의 상부에 안치시키는 지지대(1)와, 상기 지지대(1)의 수평부 중앙에 형성된 추출공에 끼워지는 추출봉(2)과, 상기 추출봉(2)과 결합되는 스핀들(3)과, 상기 스핀들(3)의 일단에 형성된 개구부와 고정핀에 의해 일단이 연결되는 결합봉(4)과, 중앙에 형성된 볼트공을 통해 상기 결합봉(4)과 볼트와 너트로 결합되는 추출플레이트(5)로 구성된다.

상기 추출플레이트(5)는 금속 판재로 형성되고 양측단으로는 실린더의 내경에 끼워진 라이너의 형상과 일치되도록 곡면부(5a)가 형성되고, 양측 곡면부의 상단에는 라이너의 하단이 걸릴 수 있도록 걸림턱(5b)이 형성된다. 또한 이러한 라이너 분해공구는 자중이 클 뿐만 아니라 라이너의 크기에 따라 크기가 다른 추출플레 이트를 사용할 수 있도록 통상 분리형으로 만들어지는데, 추출플레이트(5)의 중앙부에 형성된 볼트공에 결합봉(4)의 하단에 형성된 볼트가 결합되고, 또 결합봉(4)의 상단은 스핀들(3)에 결합된 상태로 실린더 블록에 삽입되어 추출플레이트(5)의 걸림턱(5b)이 라이너의 하단에 일치하도록 스핀들(3)을 조작하여 세팅하면서, 스핀들(3) 상단에 결합된 추출봉(2)을 지지대(1) 수평부의 추출공에 끼우고 너트가 추출봉(2)에 결합되고 스패너 등의 공구에 의해 너트를 지지대(1) 수평부의 상부에서 회전시키면 스핀들(3)과 결합봉(4) 및 추출프레이트(5)가 상부로 이동되면서 라이너가 실린더의 내부에서 분리되게 된다.

그러나, 종래의 라이너 분해공구는 무게(약 20㎏ 정도)가 무거울 뿐만 아니라 2인 이상이 협력하면서 작업해야 하므로 라이너를 분해 작업하는데 많은 시간이 소요되고, 또 분해공구의 지지대를 엔진 블록에 거치시켜 고정하고 작업자 중에서 한 사람이 엔진을 회전시키면서 엔진 밑으로 들어가서 분해공구의 추출플레이트를 실린더 라이너에 거치시켜야 하기 때문에 작업이 불편함은 물론 언제나 안전사고의 위험이 따랐었다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은, 무게가 가벼우면서도 유압을 이용하여 혼자서도 실린더 라이너 분해작업을 할 수 있어서 분해작업에 소요되는 인력과 시간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 작업시 발생하는 안전사고도 방지할 수 있는 실린더 라이너 분해공구를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구는, 유압에 의해 피스톤이 작동되는 유압실린더; 중심부분을 상기 유압실린더의 하단이 관통하고, 각 모서리부에 다리를 구비하여 사용시 상기 다리가 실린더 블록의 상면(上面)에 거치되는 지지대; 후단(後端)이 상기 유압실린더의 피스톤 단부(端部)에 고정 결합되어, 상기 피스톤과 함께 상하방향으로 운동하는 로드(rod); 상부의 중심부분이 상기 로드의 선단(先端)과 회동 가능하도록 힌지 결합되는 하부거치대; 상기 로드에 끼워져서 로드를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩부재; 하단(下端)이 상기 슬라이딩부재에 고정 결합되고, 작업자가 상단(上端)을 밀거나 당겨서 작동시키는 조정봉; 상단은 상기 슬라이딩부재에 힌지 결합되고, 하단은 상기 하부거치대의 상부에 힌지 결합되어, 상기 조정봉의 작동에 따라 하부거치대를 회동시키는 연결대로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 하부거치대의 서로 마주하는 양측단은 직경이 실린더 라이너의 내경보다 크고 외경보다 같거나 작은 크기를 갖는 원호 형상이고, 원호 형상 부분에는 걸림턱이 형성되어 있어서, 실린더 라이너를 분해할 때 걸림턱에 실린더 라이너의 하단이 안치되도록 구성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구는, 무게가 가벼우면서도 기계식이 아니라 유압을 이용하는 전동식이기 때문에 힘들이지 않고 혼자서도 실린더 라이너의 분해작업을 할 수 있어서 실린더 라이너 분해작업에 소요되는 작업인원과 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 하부거치대를 회동시킬 수 있기 때문에 엔진 하부로 작업자가 내려가지 않고 한 사람이 엔진 블록 위에서 내려다보면서 원터치로 작업하므로 작업이 수월함은 물론 안전사고의 위험이 전혀 없다.

본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구는 유압실린더(10)와, 실린더 블록의 상면(上面)에 거치되는 지지대(20)와, 유압실린더의 피스톤에 고정 결합되어 피스톤과 함께 움직이는 로드(rod)(30)와, 로드(30)의 선단(先端)과 힌지 결합되는 하부거치대(40)와, 로드(30)를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩부재(31)와, 하부거치 대(40)를 회동시키는 조정봉(32) 및 슬라이딩부재(31)와 하부거치대(40)를 연결시키고 있는 연결대(43)로 구성된다.

유압실린더(10)는 내부에 피스톤(13)을 구비하고, 제어부(미도시)의 제어에 따라 유입구(11)와 유출구(12)를 통해 오일이 유동하여 피스톤(13)을 행정거리만큼씩 작동시키면서 실린더 라이너를 분해하는데 필요한 힘을 제공하게 된다.

지지대(20)는 본 고안의 분해공구로 실린더 라이너 분해작업을 할 때 분해공구를 실린더 블록의 상면에 고정 지지시켜 주는 기능을 하는 구성으로, 지지대(20) 본체의 형상은 정3∼5각형을 이루는데 정사각형으로 하는 것이 바람직하고, 각 모서리부(꼭지점 부분)에는 동일한 길이의 다리(21)가 돌출 형성되어 있어서, 작업시 상기 다리(21)가 실린더 블록의 상면(上面)에 거치되면서 분해공구를 고정 지지해 주게 된다. 또한, 지지대(20) 본체의 중심부분에는 유압실린더(10)의 하단 외면이 삽입고정되는 구멍이 형성되어 있고, 각 모서리부(꼭지점 부분)와 중심부분이 연결되거나 본체 자체를 판상(板狀)의 부재로 할 수도 있다.

로드(30)는 후단(後端)이 유압실린더(10)의 피스톤(13) 단부(端部)에 고정 결합되어 피스톤(13)과 함께 상하방향(즉, 로드의 길이방향)으로 운동하게 되며, 로드(30)에는 슬라이딩부재(31)가 끼워지는데, 슬라이딩부재(31)가 로드(30)를 따라 상하방향(즉, 로드의 길이방향)으로 슬라이딩하면서 하부거치대(40)를 회동시키 게 된다. 이때, 로드(30)와 슬라이딩부재(31)에는 요철(凹凸)을 서로 대응되게 형성하여, 대응되는 모양이 서로 맞물려서 운동하게 함으로써 슬라이딩부재(31)의 원활한 슬라이딩을 안내할 수 있다.

하부거치대(40)는 판상(板狀)의 부재인데 상부의 중심부분이 로드(30)의 선단(先端)과 힌지 결합되어 회동 가능하고, 하부거치대(40)의 상부에 '∪'형상의 돌출부(42)를 형성하고 로드(30)의 선단을 '∪'형상에서 돌출된 부분의 사이에 삽입하여 볼트와 너트 등의 결합수단으로 결합시키는 것이 바람직하다(도 2 참조). 하부거치대(40)의 형상은, 서로 마주하는 양측단은 직경이 실린더 라이너의 내경보다는 크고 외경보다는 같거나 작은 크기를 갖는 원호 형상이고, 양측단의 원호 형상을 제외한 부분은 직선 등 특별한 제한은 없으며, 원호 형상 부분에는 걸림턱(41)이 형성되어 있어서, 실린더 라이너를 분해할 때 걸림턱(41)의 턱이진 부분에 실린더 라이너의 하단이 안치되도록 하는 것이 바람직하다. 하부거치대(40)의 평면도는 실린더 라이너의 하단이 거치되는 부분만 실린더 라이너의 형상과 일치하는 원형의 일부이면 나머지 부분의 형상은 어떤 형상이라도 상관없다.

연결대(43)는 조정봉(32)의 작동에 따라 하부거치대(40)를 회동시키는 구성으로, 상단이 슬라이딩부재(31)의 하부 쪽에 힌지 결합되고, 하단이 하부거치대(40)의 상부에 힌지 결합되는데, 연결대(43)의 형상은 곧은 막대로 해도 되지만 만곡 또는 원호 형상으로 하는 것이 바람직하다. 조정봉(32)을 같은 길이만큼 움직 여도 만곡 또는 원호 형상으로 할 경우에는 하부거치대(40)의 회동 각도를 더 크게 해 줄 수 있기 때문이다. 연결대(43)의 하부거치대(40)에 결합되는 부분은 돌출부(42)의 중심이 아닌 일측, 즉 하부거치대(40)의 상부에 편심되게 힌지 결합시켜야 한다.

조정봉(32)은 하단(下端)이 슬라이딩부재(31)의 상부 쪽에 고정 결합되는데, 작업자가 유압실린더(10) 부분에 위치하는 조정봉(32)의 상단(上端)을 잡고 상하방향(즉, 로드의 길이방향)으로 밀거나 당겨서 하부거치대(40)를 회동시키는 구성이다. 조정봉(32)을 밀거나 잡아당겨서 하부거치대(40)를 로드(30)에 대하여 수직한 위치에서 로드(30)와 거의 나란한 각도(70∼80°정도)까지 회동시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구로 실린더 라이너를 분해하는 작업을 할 때는, 조정봉(32)을 잡아당겨 하부거치대(40)를 로드(30)에 대하여 수직이 아닌 경사지도록 한 상태에서 지지대(20)를 실린더 블록에 거치시켜 분해공구를 고정 지지시킨 후, 작업자가 눈으로 확인하면서 유압실린더(10)를 작동시켜 하부거치대(40)가 실린더 라이너를 관통한 위치까지 피스톤(13)을 작동시킨 다음, 조정봉(32) 상부를 작업자가 손으로 잡고 밀어서 하부거치대(40)를 로드(30)에 대하여 수직으로 위치하게 한 후, 하부거치대(40)의 걸림턱(41)에 실린더 라이너의 하단이 안치되게 한 다음, 유압실린더(10)를 작동시켜 실린더 라이너를 분해한다.

이상의 고안은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 실린더 라이너 분해공구를 도시한 도면이다.

도 2는 본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 고안에 따른 실린더 라이너 분해공구의 사용상태를 도시한 도면이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 유압실린더 11 : 유입구

12 : 유출구 13 : 피스톤

20 : 지지대 21 : 다리

30 : 로드(rod) 31 : 슬라이딩부재

32 : 조정봉

40 : 하부거치대 41 : 걸림턱

42 : 돌출부 43 : 연결대

Claims

유압에 의해 피스톤이 작동되는 유압실린더;

중심부분을 상기 유압실린더의 하단이 관통하고, 각 모서리부(꼭지점 부분)에 다리를 구비하여 사용시 상기 다리가 실린더 블록의 상면(上面)에 거치되는 지지대;

후단(後端)이 상기 유압실린더의 피스톤 단부(端部)에 고정 결합되어, 상기 피스톤과 함께 상하방향으로 운동하는 로드(rod);

상부의 중심부분이 상기 로드의 선단(先端)과 회동 가능하도록 힌지 결합되는 하부거치대;

상기 로드에 끼워져서 로드를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩부재;

하단(下端)이 상기 슬라이딩부재에 고정 결합되고, 작업자가 상단(上端)을 밀거나 당겨서 작동시키는 조정봉;

상단은 상기 슬라이딩부재에 힌지 결합되고, 하단은 상기 하부거치대의 상부에 힌지 결합되어, 상기 조정봉의 작동에 따라 하부거치대를 회동시키는 연결대;

를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더 라이너 분해공구.
제1항에 있어서,

상기 지지대는 4개의 다리를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 실린더 라이 너 분해공구.
제1항에 있어서,

상기 로드와 슬라이딩부재에는, 요철(凹凸)이 서로 대응되게 형성되어 대응되는 부분끼리 서로 맞물려 운동하면서 상기 슬라이딩부재의 슬라이딩을 안내하도록 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 라이너 분해공구.
제1항에 있어서,

상기 하부거치대는, 서로 마주하는 양측단은 직경이 실린더 라이너의 내경보다 크고 외경보다 같거나 작은 크기를 갖는 원호 형상이고, 원호 형상 부분에는 걸림턱이 형성되어 있어서, 실린더 라이너를 분해할 때 상기 걸림턱의 턱이진 부분에 실린더 라이너의 하단이 안치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 라이너 분해공구.
제1항에 있어서,

상기 연결대의 하부거치대에 결합된 부분은, 하부거치대의 상부에 편심되게 힌지 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더 라이너 분해공구.