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KR930003763B1 - 수압파이프 시스템 등의 세척장치(Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like) - Google Patents

수압파이프 시스템 등의 세척장치(Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like) Download PDF

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KR930003763B1
KR930003763B1 KR1019890702475A KR890702475A KR930003763B1 KR 930003763 B1 KR930003763 B1 KR 930003763B1 KR 1019890702475 A KR1019890702475 A KR 1019890702475A KR 890702475 A KR890702475 A KR 890702475A KR 930003763 B1 KR930003763 B1 KR 930003763B1
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hydraulic
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선돌름 고란
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선돌름 고란
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Abstract

내용 없음.

Description

수압파이프 시스템 등의 세척장치(Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like)
제 1 도는 본 발명의 회로도.
제 2 도는 바람직한 실린더구조의 실시예를 보인 종단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 파이프 시스템 2 : 어그리게이트(aggregate)
3 : 세척장치 4, 5, 6, 7 : 연결부
8 : 실린더 9 : 격벽
10, 11 : 피스톤 12 : 피스톤축
13, 14 : 실린더실 15, 16 : 환형실린더실
17 : 파이롯트 밸브 18, 19, 20, 21, 22 : 역류방지밸브
23 : 필터 25 : 어큐물레이터
30 : 압력구멍 31, 32 : 귀환구멍
33 : 스템 34 : 오목부
40, 41 : 고정단 42 : 피스톤
43, 44 : 실린더실 45, 46 : 스프링
47, 48 : 구멍
본 발명은 수압 파이프 시스템 등을 세척하는 장치에 관한 것이다. 수압파이프 및 이와 비슷한 파이프 시스템은 설치후 사용되기 전에 파이프 내부에 남아 있는 불순물을 세척해야 하며 만약 그렇지 않으면 나중에 상기 불순물이 심한 부식을 일으키게 된다.
이 기술분야의 기술자들의 통상적인 인식으로 만족할 만한 세척효과를 얻으려면 약 4000정도의 레이놀두수의 난류가 형성되도록 유량체적을 보내야 한다.
소위 정상수압에서는 직경이 최고 약 50mm이고 유량체적이 약 300ℓ/min-400ℓ/min인 상대적으로 작은 길이와 중간크기의 직경을 갖는 파이프 시스템이 요구된다. 사실 수압어그리게이트(hydraulic aggrejate)가 유용하나 크기나 가격에 문제가 있으며 특히 수압시스템의 세척은 한번의 작동으로 행하여 지기때문에 엄청난 경비가 소비된다. 이러한 이유때문에 약 100ℓ/min-150ℓ/min의 유량체적의 적은 수압 어그리게이트로 세척하도록 제한하여 왔으며 따라서 난류가 형성되지 않고 층류가 형성되어 거의 세척효과를 얻을 수 없었으며 그렇지 않으면 세척을 하지 않았었다. 그 결과 작동중 심한 부식이 발생되게 되었다.
본 발명의 목적은 기존의 수압어그리게이트를 사용하여 표준크기의 수압 파이프 및 이와 비슷한 파이프 시스템을 효과적으로 세척하는 신규한 장치를 마련하는데 있다.
본 발명의 주요한 특징은 복동실린더가 파이프시스템과 수압어그리게이트 사이에 연결되고 상기 복동실린더는 실린더 양부분에 공통인 피스톤 축으로 구성되며 각 부분의 피스톤은 4개의 실린더실을 마련하며 그중 2개의 실린더실은 다른 두개의 실린더실보다 더 작은 단면적을 갖는다.
또한 작은 단면적을 갖는 2개의 실린더실은 수압 어그리게이트의 출구와 선택적으로 연결되게 배열되며 따라서 수압어그리게이트에 연결되지 않는 작은 실린더실과 큰 실린더실중 하나는 파이프시스템의 입구와 연결되고 큰 실린더실의 다른 하나는 필터를 통해 파이프시스템의 출구에 연결된다. 또한 필터하류에 지선이 준비되어 일정한 배압하에서 세척유체의 일부분을 다시 수압어그리게이트로 보내게 된다.
본 발명에 의한 필터를 포함한 실린더는 단일장치로서 구성될 수 있으며 다음 서술에서부터는 세척장치로 명명할 수도 있다. 이 세척장치로 깨끗하게 세척하기 위해서는 파이프시스템으로부터 파이프시스템까지 유체를 보낼 필요가 있다. 세척장치는 소형이며 값이싸고 조작하는데 특별한 기술을 요하지 않는다. 또한 전원공급이 필요치 않으므로 본 발명은 접근하기 곤란한 구역에 위치하는 굴착기계등의 세척에 매우 적당하며 이 경우에 기계적인 수압어그리게이트가 사용될 수 있다.
제기기계의 수압주선(trunkline) 또는 탱크에 설치된 카고펌프 또는 본 발명에 따른 수압파이프 시스템으로 구성된 지(支)루프를 갖는 다른 비슷한 시스템용 주선(trunkline)은 수압어그리게이트로서 역할을 할 수 있다. 주선(trunkline)과 지루프(branch loop)사이에 세척장치를 연결함으로써 문제의 루프(loop)들은 정상적인 주시스템에 작동하는 동안 깨끗이 세척될 수 있다. 세척류의 일부가 항상 수압어그리게이트의 저수조를 재순환하기 때문에 주위온도에 덜 민감하게 된다. 즉 어느정도까지 과열 및 불필요한 냉각을 피할 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 제 1 도의 참조번호 1은 세척될 파이프시스템을 표시하고, 2는 구동장치 즉 종래의 수압어그리게이트이고 본 발명의 세척장치는 점선으로 둘러싸인 블럭으로서 3으로 표시된다. 수압어그리게이트(2)와 세척장치(3)과의 연결부는 4 및 5로 표시되고 세척장치(3)와 파이프시스템(1)과의 연결부는 6 및 7로 표시된다. 세척장치(3)는 격벽(9)에 의해 두개의 실린더실로 나누어진 일정한 두께의 실린더(8)를 포함한다.
각각의 반실린더실은 움직일 수 있는 피스톤(10) 및 피스톤(11)을 가지며 상기 피스톤들은 격벽(9)을 관통하여 움직일 수 있는 공통의 피스톤축(12)에 설치된다. 피스톤(10) 및 피스톤(11)의 외부에 있는 실린더실들은 13 및 14로 표시되고 피스톤들과 격벽(9)사이의 환형실린더실은 15 및 16으로 표시되며 17은 파이롯트 밸브로서 수압어그리게이트(hydraulic aggregate)로부터 실린더실(15) 또는 실린더실(16)으로 오일을 보내는 역할을 한다. 즉, 도면에서 도시된 위치에서는 파이롯트밸브(17)가 실린더실(15)로 오일을 보내는 것을 표시하고 있다. 18 내지 22는 역류방지밸브로서 22는 일정한 배압, 예를들면 3기압의 압력을 갖는다. 23은 파이프시스템(1)에서 유출되는 세척유체로부터 불순물을 제거하는 필터를 표시하며 24는 어그리게이트(2)로부터 파이롯트밸브(17)로 가는 압력선에 있는 필터를 표시한다.
본 발명에 따른 장치는 다음과 같은 방법으로 작동한다.
처음에 전체파이프시스템(1) 및 세척장치(3)는 세척유체, 일반적으로 오일로 채워진다.
실린더(8) 및 연결파이프를 포함하는 파이프시스템 및 세척장치가 오일로 채워지면 수압어그리게이트(2)는 정상구동을 하게되며 여기서 정상구동이란 토출유량체적이 최고 100ℓ/min 및 작동압이 최고 200기압(200bar)인 상태인 구동을 의미한다.
파이롯트밸브(17)가 제 1 도에서 도시된 위치로 작동할때 오일은 수압어그리게이트(2)로부터 실린더실(15)안으로 흐르며 그때 피스톤(10)은 제 1 도에서 우측 최단위치로 움직인다. 피스톤이 이 최단위치로 움직이는 동안 피스톤(10)은 오일을 실린더실(13)으로부터 역류방지밸브(18) 및 연결부(6)를 통해 파이프시스템(1)으로 보내게 된다. 파이프시스템(1)으로부터 연결부(7) 및 필터(23)를 통한 귀환유동의 일부는 역류방지밸브(21)를 통해 실린더(8)에 있는 피스톤(11)의 외부실린더(14)로 흐르고 나머지는 역류방지밸브(22) 및 연결부(5)를 통해 수압어그리게이트(2)의 저수조로 들어가게 된다.
피스톤(10)이 우측 최단위치로 도달할 때 파이롯트밸브(17)는 제 1 도에서 도시된 위치로부터 우측으로 이동된다. 이때 수압어그리게이트(2)로부터 오일은 실린더실(16)내로 흐르며 피스톤(11)은 좌측으로 움직이기 시작하며 압축된 오일은 실린더실(14)로부터 역류방지밸브(20) 및 연결부(6)를 통해 파이프시스템(1)으로 보내지며 또한 실린더실(15)로부터 파이롯트밸브(17)을 통해 파이프시스템(1)으로 보내진다. 필터(23)을 통한 귀환유동의 일부는 역류방지밸브(19)를 통해 흘러 실린더실(13)을 채우게 되며 피스톤(10)은 좌측으로 이동된다. 그리고 나머지는 역류방지밸브(22)를 통해 수압어그리게이트(2)의 저수조로 흐르게 된다.
파이롯트밸브(17)는 실린더(8)의 격벽(9)을 관통하게 배열되는 것이 바람직하며 이 경우에 각각의 피스톤이 격벽(9)에 도달할때 피스톤(10) 및 피스톤(11)은 파이롯트밸브(17)를 변환시킨다. 이런형식의 바람직한 실시예가 제 2 도에 도시되며 다음에 더욱 자세히 설명될 것이다.
파이롯트밸브(17)는 중앙에 위치한 압력구멍(30) 및 압력구멍(30)의 양면에 2개의 귀환구멍(31) 및 (32)으로 구성되어 있다. 격벽내에는 실린더(8)의 벽까지 밀착되는 스템(33)용 구멍이 있으며 상기 구멍은 구멍(30)(31) 및 (32)용 환형오목부(34)로 되어 있다. 스템(33)은 구멍벽을 지지하는 중간쇼울더(35)와 2개의 같은 단(端) 쇼울더(36)를 갖는다. 또한 스템(33)은 각단에 축구멍(37)이 형성되며 그 축구멍밑면은 거의 중간쇼울더에 놓이게 된다. 중간쇼울더(35)와 단쇼울더(36)사이에서 스템(33)은 각각의 축구멍(37)에 구멍(38)을 포함한 축소부를 갖는다.
제 2 도에 도시된 상태에서 스템(33)은 우측으로 움직이며 실린더(15)내에 확장됨으로써 압축된 유동이 구멍(30)으로부터 실린더실(16)으로 흐르며 피스톤(11)을 좌측으로 보낸다. 스템(33)의 좌측단 쇼울더(36)는 실린더실(16)로부터 귀환구멍(31)으로 연결부를 받으며 실린더실(15)로부터 귀환구멍(32)으로의 연결부는 개방된다.
또한 피스톤(10) 역시 최좌측위치로 움직이여 스템과 접할때까지 좌측으로 이동하며, 압력구멍(30)으로부터 실린더실(15) 및 귀환구멍(31)으로부터 실린더실(16)의 연결은 개방된 반면 실린더실(15)로부터의 귀환연결은 닫혀진다. 피스톤(10) 및 피스톤(11)은 피스톤(11)이 그 최우측위치로 스템(33)을 다시 이동하게 할때까지 우측으로 이동한다. 그러나 스템(33)이 최단위치에서 최단위치로 움직이는 동안 중간쇼울더(35)는 완전하게 그리고 순간적으로 압력구멍(30)을 폐쇄시킬 것이며 또한 귀환구멍(31) 및 (32)는 단쇼울더(36)에 의해 순간적으로 닫혀지게 되며 이 연결부에 있는 스템(33)은 사점(dead point)에 달라붙어 움직이지 않게 되어("get stuck") 전체장치의 작동을 방해할 것이다.
연속적인 기능을 위해 일정한 부가에너지가 요구되는데 그것은 스템(33)이 사점을 통과하도록 하는데 필요하다.
도면에서 도시된 바람직한 실시예는 제 1 도의 번호 25로 표시된 이목적에 적합한 어큐물레이터(accumulator)를 포함하며 그 구성은 제 2 도에 상세히 도시되어 있다.
피스톤축(12)은 두개의 고정단(40) 및 (41)을 갖는 파이프로 구성되며 양단사이에 피스톤(42)이 움직일 수 있게 내장된다. 43 및 44는 피스톤(42)과 각각의 고정단(40)(41)사이에 있는 2개의 실린더실을 표시한다. 각 실린더실(43) 및 (44)에는 나선형 스프링(45) 및 (46)이 내장되고 상기 스프링의 양단들은 피스톤(42) 및 각 고정단(40)(41)에 대항해서 지지된다. 피스톤(42) 및 양단(40)(41)은 바람직하게 나선형 스프링의 양단을 안내할 수 있는 핀을 가지고 있다. 실린더실(43)은 구멍(47)을 통해 실린더실(16)과 연결되고 실린더실(44)은 구멍(48)을 통해 실린더실(15)과 연결된다.
제 2 도에서 도시된 상태에서 압축유체는 실린더실(16)로부터 실린더실(43)로 흐르며 피스톤(42)을 우측으로 보내어 실린더실(44)의 스프링(46)이 압축되며 이러한 방식으로 에너지를 축적시키게 된다. 스템(33)이 그 중간위치에 도달하면 압력구멍(30)은 폐쇄되고 실린더실(16) 및 (43)내의 압력상승은 멈추게되며, 스프링(46)은 확장되며 스프링(46)의 압력하에서 피스톤(42)에 의해 더 많은 유체를 실린더실(34)로부터 실린더실(16)로 보내게 된다. 따라서 피스톤(11)은 좌측으로 더 움직이게 되고 피스톤(10) 역시 스템(33)의 시점을 지나 좌측으로 움직이게 하여 압력구멍(30)으로부터 실린더실(15)로의 연결이 이루어진다. 스프링(46) 및 피스톤(42)에 의해 실린더실(43)로부터 빠져나간 유체는 실린더실(15)로부터 구멍(48)을 통해 실린더실(44)로 들어온 같은량의 유체에 의해 보충된다.
압축된 유체가 구멍(30)을 통해 실린더실(15) 및 (44)에 도달한 즉시 피스톤(42)은 좌측으로 이동하여 실린더실(43)에 내장된 스프링(45)에 에너지를 축적시킨다. 수압어큐물레이터(25)의 이점, 즉 상기의 40 내지 48은 전체세척장치가 종래의 수압어그리게이트(2)에 의해 독립적으로 작동할 수 있는 것을 표시하고 있다.
실린더(8)의 외부에 있는 전기적으로 조작되는 파이롯트밸브(17)를 사용하게 되면 스템(33) 및 어큐물레이터(25)는 생략될 수 있으나 그때 전선을 포함한 전기에너지의 소스가 필요하며 또한 잘알려진 쇽압쇼버장치가 실린더(8)의 양단에 인접하여 피스톤의 운동을 감소하게 하여 피스톤(10) 및 (11)은 실린더양단에 대하여 심하게 부딪치지 않게 된다. 피스톤의 운동이 감소하는 동안 수압어그리게이트(2)로부터 오일의 일부가 박막으로 된 압축유체어큐물레이터 내로 흘러들어가게 되기도 하며 상기 박막은 유연한 구조로 되어 있고 개스를 압축할 수 있다. 피스톤(10) 및 (11)의 방향이 변환된 후 압력유체어큐물레이터는 비우게되고 그것이 피스톤을 전진시키게 된다. 상기와 같은 순서는 첨부도면에 따른 것이 바람직하나 본 발명의 영역내에서 가능하다.
파이프시스템의 세척은 깨끗이 청소될 때까지 상기와 같은 방법으로 진행된다.
다음과 같이 본 발명은 실시예에 의해 더욱 상세히 설명될 것이다. 수압 어그리게이트(2)는 압력 200기압(200bar)에서 100ℓ/min의 오일용량을 갖는 것으로 가정할 수 있다. 실린더실(13) 및 (14)의 단면적은 A1일 것이고 실린더실(15) 및 (16)의 단면적은 A2일 것이다. 피스톤축의 직경은 A1 : A2=3 : 1이 되도록 선택할 수 있다. 이러한 값을 가정한 후 도면에 도시된 상태에서 실린더실(15)은 100ℓ/min 유량으로 채워져야하며 실린더실(16)은 100ℓ/min의 유량이 빠져야 한다. 또한 실린더실(13)은 300ℓ/min의 유량이 빠지게되며 실린더실(14)은 300ℓ/min의 유량이 채워지게 된다. 파이프시스템의 세척은 실린더실(13) 및 (16)의 400ℓ/min의 유량으로 이루어진다. 100ℓ/min의 유량이 역류방지밸브(22)를 통해 수압어그리게이트(2)로 역류된다. 밸브(22)는 3기압(3bar)의 일저한 배압을 가지고 있기 때문에 실린더실(13) 및 (14)내에서의 공동현상(cavitation)이 제거된다.
수압어그리게이트(2)의 작동압이 P1이고 파이프시스템(1)에서 유체저항에 의해 발생하며 실린더실(13) 및 (16)내에 존재하는 배압을 P2라하면 P1×A2=P2(A1+A2)의 방정식이 성립된다. 따라서 상기와 같이 A1 : A2=3 : 1이라 가정하면 P1 : P2=4 : 1이 된다. 400ℓ/min의 유량으로 파이프시스템(1)을 세척하는 데는 50기압의 압력이 필요하다.

Claims (6)

  1. 수압파이프시스템등을 세척하는 장치에 있어서 복동실린더(8)는 파이프시스템(1)과 수압어그리게이트(2) 사이에 연결되고, 상기 실린더는 실린더 양부분에 공통인 피스톤축(12)과 4개의 실린더실(13, 14, 15, 16)을 형성하도록 각 부분에 피스톤(10, 11)으로 구성되며 2개의 실린더실(15, 16)은 다른 2개의 실린더실(13, 14)보다 작은 단면적을 가지며, 작은 단면적을 갖는 2개의 실린더실(15, 16)은 수압어그리게이트(2)의 출구와 선택적으로 연결되게 배열되며 따라서 수압어그리게이트(2)에 연결되지 않는 작은 실린더실과 큰 실린더실(13, 14)중 하나는 파이프시스템(1)의 입구(6)와 연결된 반면 큰 실린더실 중 나머지 하나는 필터(23)를 통해 파이프시스템(1)의 출구(7)와 연결되며, 필터(23)의 하방향으로 지선이 준비되어 일정한 배압하에서 세척유체의 일부를 다시 수압어그리게이트(2)로 보내는 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템 등의 세척장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 실린더구조는 실린더(8)를 반으로 나누는 격벽(9)을 갖는 실린더(8)와 축양단에 피스톤(10, 11)을 갖는 피스톤축(12)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템 등의 세척장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 파이롯트밸브(17)가 격벽(9)에 배열설치되어 각 인접 실린더(15, 16)를 수압어그리게이트(2)의 출구(4)에 선택적으로 연결하도록 각 피스톤(10, 11)에 대해 반응하도록 된 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템 등의 세척장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 파이롯트밸브(17)는 2개의 피스톤(10, 11) 사이에서 이동 가능하게 격벽(9)내에 설치되고 2개의 피스톤(10, 11)에 의해 작동되도록 배열된 스템(33)으로 구성되어 각 인접 실린더실(16, 15)을 수압어그리게이트(2)의 출구(4)와 선택적으로 연결되게 되며, 피스톤축(12)은 실린더를 2개의 실린더실(43, 44)로 나누는 이동가능한 피스톤(42)을 갖는 실린더로 형셩되고 구멍(47, 48) 각각은 격벽(9) 내에 설치된 스템(33)에 인접한 실린더실(16, 15)과 각각 연결되며, 스프링(45, 46)이 피스톤축(12) 내의 실린더실(43, 44)에 각각 내장되어 상기 피스톤(42)과 실린더양단(40, 41)을 지지하여 스템(33)이 그 중간위치를 확실히 통과하게 하는 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템 등의 세척장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 필터(23)로부터 수압어그리게이트(2)로 연결되는 하향 귀환선은 배압을 일으키도록 한쪽에 스프링에 의해 지지된 역류 방지밸브(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템등의 세척장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 파이롯트밸브(17), 역류방지밸브(18, 19, 20, 21, 22), 필터(23)를 포함한 실린더(8)는 세척장치(3)와 같이 설치된 것을 특징으로 하는 수압파이프시스템 등의 세척장치.
KR1019890702475A 1988-04-29 1989-04-21 수압파이프 시스템 등의 세척장치(Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like) Expired - Lifetime KR930003763B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI882024A FI882024A7 (fi) 1987-10-23 1988-04-29 Anordning foer spolning av hydrauliska roersystem el.dyl.
FI882024 1988-04-29
PCT/FI1989/000073 WO1989010214A1 (en) 1988-04-29 1989-04-21 Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR900700194A KR900700194A (ko) 1990-08-11
KR930003763B1 true KR930003763B1 (ko) 1993-05-10

Family

ID=8526378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019890702475A Expired - Lifetime KR930003763B1 (ko) 1988-04-29 1989-04-21 수압파이프 시스템 등의 세척장치(Apparatus for flushing of hydraulic pipe systems or the like)

Country Status (11)

Country Link
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