KR101539030B1

KR101539030B1 - 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치

Info

Publication number: KR101539030B1
Application number: KR1020140157890A
Authority: KR
Inventors: 양천규; 김수철
Original assignee: 주식회사 에네스지
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2015-07-24
Also published as: WO2016076635A1; PH12015502828A1

Abstract

본 발명에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치는 유압유를 수용 및 수용된 유압유를 배출하는 본체, 공기와 유압유를 선택적으로 배출 및 차단하는 공기배출밸브, 공기배출밸브가 배치되고 본체에 수용된 유압유가 배출되는 배출라인에 배치되며 본체 내부에 일정 압력으로 공급되는 가스의 공급 압력에 따라 배출라인으로 유동되는 유압유에 의해 공기배출밸브에 작용되는 압력과 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제1 테스트유닛 및 공기배출밸브가 배치되고 본체에 연결되며 본체 내부에 공급되는 유압유에 의해 공기배출밸브에 작용되는 압력과 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제2 테스트유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 발전소용 유압액추에이터에 공기배출밸브를 장착하기 전에 제1 테스트유닛과 제2 테스트유닛을 이용하여 발전소용 유압액추에이터의 실제 운전 환경에서의 공기배출밸브의 작동 특성을 테스트 할 수 있으므로, 공기배출밸브의 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치{TEST APPARATUS OF AIR VENTILATION VALVE USED IN HYDRAULIC ACTUATOR FOR A POWER PLANT}

본 발명은 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전소용 유압액추에이터에 실사용되기 전에 공기배출밸브를 테스트 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력 발전소 및 원자력 발전소에 설치되는 증기 터빈은 고압 터빈과 저압 터빈으로 구성된다. 그리고, 고압 터빈과 저압 터빈으로 유입되는 증기 및 터빈을 경유하여 배출되는 증기는 터빈 조속기 제어 계통 설비 장치에 의해 제어된다.

여기서, 터빈 조속기 제어 계통 설비는 증기의 압력 및 유량을 조절하는 터빈 밸브들 및 터빈 밸브들에 구동력을 제공하는 발전소용 유압액추에이터로 구성되는 것이 일반적이다. 이러한 발전소용 유압액추에이터는 공급 및 회수되는 유압유의 유체압에 따라 리니어 왕복 운동을 하는 피스톤과 피스톤을 작동 공간을 형성하며 유압유를 수용 및 배출하는 실린더로 구성된다.

한편, 발전소용 유압액추에이터의 실린더로 유압유가 공급될 때 실린더 내부의 공기가 압축되기 때문에 압축 공기에 따른 폭발성에 따라 Seal(O-ring 등)이 파손될 수 있는 문제점이 있었다. 이러한 발전소용 유압액추에이터의 작동 시 실린더 내부에 잔존하는 공기의 압축에 따른 문제점을 해소하기 위해 본 출원인은 2011년 10월 26일자로 특허출원하여 2012년 7월12일자로 한국등록 특허공보 제10-1166689호인 "체크밸브 내장형 원자력 및 화력발전소 터빈밸브 제어 액추에이터"를 등록 받은 바가 있다. 본 출원인의 등록특허인 "체크밸브 내장형 원자력 및 화력발전소 터빈밸브 제어 액추에이터"는 피스톤 내부에 등록된 체크밸브의 구성을 배치하여 발전소용 유압액추에이터의 작동 시 공기와 함께 미량의 유압유를 배출하여 공기가 압축되어 폭발되는 문제점을 해소하였다.

그런데, 본 출원인의 특허출원하여 등록된 체크밸브는 발전소용 유압액추에이터의 피스톤에 장착될 때만 실질적으로 작동 특성을 확인할 수 있으므로, 요구되는 작동 특성을 벗어날 때는 피스톤으로부터 분리하고 재차 장착해야 되는 불편한 점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1166689호; 체크밸브 내장형 원자력 및 화력발전소 터빈밸브 제어 액추에이터

본 발명의 목적은 발전소용 유압액추에이터에 장착하기 전에 발전소용 유압액추에이터의 작동 환경에서의 공기배출밸브의 작동 특성을 테스트할 수 있는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 유압유를 수용 및 수용된 유압유를 배출하는 본체와, 공기와 유압유를 선택적으로 배출 및 차단하는 복수 개의 공기배출밸브와, 복수 개의 상기 공기배출밸브 중 어느 하나가 배치되고 상기 본체에 수용된 유압유가 배출되는 배출라인에 배치되며 상기 본체 내부에 일정 압력으로 공급되는 가스의 공급 압력에 따라 상기 배출라인으로 유동되는 유압유에 의해 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력과 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제1 테스트유닛과, 복수 개의 상기 공기배출밸브 중 적어도 다른 하나가 배치되고 상기 본체에 연결되며 상기 본체 내부에 공급되는 유압유에 의해 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력과 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제2 테스트유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치에 의해 이루어진다.

여기서, 바람직하게 상기 제1 테스트유닛에서 측정되는 압력은 상기 제2 테스트유닛에서 측정되는 압력 보다 상대적으로 저압일 수 있다.

또한, 더욱 바람직하게 상기 제1 테스트유닛은 상기 발전소용 유압액추에이터의 설정 압력으로 상기 공기배출밸브를 테스트 하고, 상기 제2 테스트유닛은 상기 설정 압력을 기준으로 상기 발전소용 유압액추에이터의 작동 압력으로 상기 공기배출밸브를 테스트 할 수 있다.

상기 제1 및 제2 테스트유닛에서 측정되는 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력은 공기의 압력과 유압유의 압력을 포함할 수 있다.

상기 제1 테스트유닛은 상기 공기배출밸브를 수용하며 상기 공기배출밸브를 사이에 두고 상기 본체로부터 상기 배출라인으로 유동되는 유압유가 공급 및 배출되는 유로를 형성하는 제1 테스트 블록과, 상기 공기배출밸브에 연결되어 상기 공기배출밸브에 작용되는 공기와 유압유의 압력을 측정하는 제1 압력측정부와, 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량을 측정하는 제1 유량측정부를 포함할 수 있다.

상기 제1 테스트유닛은 상기 본체에 연결되어 상기 제1테스트 블록으로 유압유가 유동되도록 상기 본체 내부에 설정한 일정 압력으로 가스를 공급하는 가스공급부를 더 포함할 수 있다.

상기 가스공급부에서 공급되는 가스는 질소 가스를 포함할 수 있다.

한편, 바람직하게 상기 제1 테스트 블록에는 상기 유압유와 함께 상기 공기배출밸브로 유동되는 공기가 체류하는 공기 체류부가 형성되어 있을 수 있다.

상기 제2 테스트유닛은 상기 본체의 상부에 배치되고 적어도 하나의 상기 공기배출밸브를 수용하며 상기 공기배출밸브를 사이에 두고 상기 본체 내부로 공급되는 유압유가 공급 및 배출되는 유로를 형성하는 제2 테스트 볼록과, 상기 공기배출밸브에 연결되어 상기 공기배출밸브에 작용되는 공기와 유압유의 압력을 측정하는 제2 압력측정부와, 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량을 측정하는 제2 유량측정부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 테스트유닛은 상기 제2 테스트 블록에 수용된 적어도 하나의 상기 공기배출밸브에 대해 외부로부터 상기 본체 내부로 공급되는 유압유에 의해 발생되는 압력과 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정할 수 있다.

상기 본체의 기립 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 본체 내부의 압력을 측정하는 복수 개의 본체 압력측정유닛을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 공기배출밸브는 공기와 유압유를 배출하는 배출유로가 형성된 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 내부에 배치되고 상기 배출유로와 연통하는 오리피스를 형성하며 유압유에 의해 상기 배출유로와 상기 오리피스가 연통 및 연통 해제되는 위치 사이에서 왕복 이동하는 밸브 스풀과, 상기 밸브몸체의 내부에 배치되어 상기 밸브 스풀에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기배출밸브는 상기 밸브 스풀의 왕복 이동 방향을 따라 상기 밸브몸체와 상기 밸브 스풀 중 어느 하나에 일정 간격을 두고 상기 밸브몸체와 상기 밸브 스풀 사이의 틈새 보다 상대적으로 큰 폭을 가지고 복수 개로 형성되어, 상기 틈새로 유동되는 유압유를 교축 작용하는 교축 작용부를 더 포함할 수 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 효과는 다음과 같다.

첫째, 발전소용 유압액추에이터에 공기배출밸브를 장착하기 전에 제1 테스트유닛과 제2 테스트유닛을 이용하여 발전소용 유압액추에이터의 실제 운전 환경에서의 공기배출밸브의 작동 특성을 테스트 할 수 있으므로, 공기배출밸브의 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.

둘째, 발전소용 유압액추에이터에 공기배출밸브를 장착하기 전에 공기배출밸브를 테스트 하여 추후 공기배출밸브 장착 후에 공기배출밸브에 대한 설정 조정 소요 시간을 감소할 수 있으므로, 발전소용 유압액추에이터의 응동 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 발전소용 유압액추에이터의 제1 작동 단면도,
도 2는 발전소용 유압액추에이터의 제2 작동 단면도,
도 3은 도 1의 'A'영역에 도시된 공기배출밸브의 작동 단면도,
도 4는 도 1의 'B'영역에 도시된 공기배출밸브의 작동 단면도,
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 공기배출밸브에 대한 다른 실시 예의 작동 단면도,
도 6은 도 5에 도시된 'C'영역의 확대 단면도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 평면도,
도 8은 도 7에 도시된 'Ⅷ-Ⅷ' 선의 단면도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 제어블록도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 제1 테스트유닛에 대한 작동 단면도,
도 11은 도 10에 도시된 'D'영역의 확대 단면도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 테스트유닛에 대한 작동 단면도,
도 13은 도 7에 도시된 '

' 선의 일부 단면도이다.

도 1은 발전소용 유압액추에이터의 제1 작동 단면도, 도 2는 발전소용 유압액추에이터의 제2 작동 단면도, 도 3은 도 1의 'A'영역에 도시된 공기배출밸브의 작동 단면도, 그리고 도 4는 도 1의 'B'영역에 도시된 공기배출밸브의 작동 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 발전소용 유압액추에이터(1)는 실린더(10), 피스톤(30) 및 공기배출밸브(110)를 포함한다. 여기서, 피스톤(30)에는 공기배출밸브(110)가 배치되어 공기와 유압유(F)를 선택적으로 배출 및 차단한다. 상세하게 도 1에 도시된 발전소용 유압액추에이터(1)의 실린더(10)에 유압유(F)가 공급되면, 도 2에 도시된 발전소용 유압액추에이터(1)와 같이 피스톤(30)이 유압유(F)에 의해 상승한다. 이러한 발전소용 유압액추에이터(1)에 작동 과정에 관련된 공기배출밸브(110)의 작동은 도 3 및 도 4에 더욱 상세하게 도시되어 있다.

한편, 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 공기배출밸브에 대한 다른 실시 예의 작동 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 'C'영역의 확대 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 공기배출밸브(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 공기배출밸브(110)와 다른 구성 및 특징을 가지고 있다. 이러한 도 3 내지 도 6에 도시된 공기배출밸브(110)는 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터(1)에 사용되는 공기배출밸브(110)의 테스트 장치(100)에 사용되므로 이하에서 발전소용 유압액추에이터(1)에 사용되는 공기배출밸브(110)의 테스트 장치(100)를 설명할 때 상세히 설명하기로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터(1)에 사용되는 공기배출밸브(110)의 테스트 장치(100)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터(1)에 사용되는 공기배출밸브(110)의 테스트 장치(100)에는 도 3 내지 도 6에 도시된 2개의 공기배출밸브(110) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 또한, 이하에서 설명되는 공기배출밸브(110)의 구성에 대한 도면 부호는 도 3 내지 도 6에 명시된 도면 부호로 동일하게 기재하였음을 미리 밝혀둔다. 더불어, 공기배출밸브(110)의 상세한 설명은 도 3 내지 도 6에 도시된 도면을 인용하여 함께 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 평면도, 도 8은 도 7에 도시된 'Ⅷ-Ⅷ' 선의 단면도, 그리고 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 제어블록도이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터(1)에 사용되는 공기배출밸브(110)의 테스트 장치(100)(이하, 테스트 장치로 명시함)는 공기배출밸브(110), 본체(120), 제1 테스트유닛(140) 및 제2 테스트유닛(160)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치(100)는 본체 압력측정유닛(170), 제어부(180) 및 디스플레이부(190)를 더 포함한다.

공기배출밸브(110)는 공기와 유압유(F)를 선택적으로 배출 및 차단한다. 공기배출밸브(110)는 상술한 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 구성과 특징으로 마련된다. 공기배출밸브(110)는 실질적으로 발전소용 유압액추에이터(1)에 장착되는 것으로서, 본 발명의 테스트 장치(100)에 배치되어 제1 테스트유닛(140) 및 제2 테스트유닛(160)의 작동에 따라 테스트 된다.

상술한 도 3 및 도 4에 도시된 공기배출밸브(110)는 밸브몸체(112), 밸브 스풀(114) 및 탄성부재(116)를 포함한다. 밸브몸체(112)는 공기와 유압유(F)를 배출하는 배출유로(112a)를 형성한다. 밸브몸체(112)의 내부에는 밸브 스풀(114)과 탄성부재(116)가 수용된다. 밸브 스풀(114)은 유압유(F)의 압력 상태에 따라 선택적으로 작동한다. 상세히 밸브 스풀(114)은 유압유(F)의 압력 상태에 따라 승강 운동된다. 밸브몸체(112)에 수용되는 스풀몸체(114a), 공기와 유압유(F)가 유입되는 유입유로(114b) 및 배출유로(112a)와 연통하는 오리피스(orifice)(114c)를 포함한다. 탄성부재(116)는 밸브몸체(112)의 내부에 배치되어 밸브 스풀(114)에 탄성력을 제공한다. 탄성부재(116)는 승강된 밸브 스풀(114)을 하강시키도록 밸브 스풀(114)에 탄성력을 제공한다.

밸브 스풀(114)은 도 3에 도시된 바와 같이 공급되는 유압유(F)를 배출하도록 배출유로(112a)와 오리피스(114c)가 연통하는 연통위치 상에 위치된다. 이렇게 밸브 스풀(114)이 연통위치 상에 위치될 때 유압유(F)와 혼입된 공기 또는 체류되던 공기는 유압유(F)와 함께 공기배출밸브(110)를 통해 배출된다. 밸브 스풀(114)이 연통위치 상에서 공기와 미량의 유압유(F)를 배출함에 따라 발전소용 유압액추에이터(1)에 공기배출밸브(11)를 장착할 때 공기의 압축에 따른 Seal(O-ring 등)의 손실을 방지할 수 있다.

밸브 스풀(114)은 도 4에 도시된 바와 같이 실질적으로 유압유(F)가 저압일 때에서 지속적인 유압유(F)의 공급에 따라 공기와 미량의 유압유(F)가 공기배출밸브(110)를 통해 배출될 때, 밸브 스풀(114)은 유압유(F)의 유체압에 의해 상승하여 오리피스(114c)와 배출유로(112a)를 차단하는 차단위치 상에 위치한다.

한편, 상술한 도 5 및 도 6에 도시된 공기배출밸브(110)는 밸브몸체(112), 밸브 스풀(114), 탄성부재(116) 및 교축 작용부(118)를 포함한다. 도 5 및 도 6에 도시된 공기배출밸브(110)의 밸브몸체(112), 밸브 스풀(114) 및 탄성부재(116)는 형상에서 미차가 있을 뿐, 실질적으로 도 3 및 도 4에 도시된 공기배출밸브(110)와 작동 과정은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

교축 작용부(118)는 밸브 스풀(114)의 이동 방향을 따라 밸브몸체(112)와 밸브 스풀(114) 중 어느 하나에 일정 간격을 두고 밸브몸체(112)와 밸브 스풀(114) 사이의 틈새(G) 보다 상대적으로 큰 폭을 가지고 복수 개로 형성되어, 틈새(G)로 유동되는 유압유(F)를 교축 작용한다. 교축 작용부(118)는 밸브 스풀(114)이 연통위치에 위치될 때 틈새(G)로 유동하는 유압유(F)를 교축 작용한다. 상세하게 교축 작용부(118)는 틈새(G)의 유동 면적 보다 상대적으로 크기 때문에 틈새(G)에서 교축 작용부(118)로 유동된 유압유(F)에는 압력 강하가 발생한다. 공기는 유압유(F)의 입자 보다 작고 속도가 빠르기 때문에 교축 작용부(118)에 교축 작용에 의해 지속적으로 배출된다.

복수 개의 교축 작용부(118)는 틈새(G)로 유동되는 유압유(F)의 유동 방향을 따라 순차적으로 압력을 강하하며, 공기와 유압유(F)를 배출유로(112a)로 안내한다. 한편, 본 발명의 교축 작용부(118)는 틈새(G)를 사이에 두고 배치된 밸브몸체(112)의 내부면과 밸브 스풀(114)의 외부면에 동일한 압력을 제공하여 밸브 스풀(114)의 편심 이동을 저지한다.

또한, 교축 작용부(118)는 틈새(G)를 통해 유동되는 유압유(F)에 함유된 이물질을 수용한다. 즉, 교축 작용부(118)로 유동된 이물질은 재차 틈새(G)로 유동하지 못 하고 교축 작용부(118)에 수용된다. 그러면, 밸브몸체(112)와 밸브 스풀(114) 사이에 이물질이 유동되는 것을 방지할 수 있으므로, 밸브몸체(112)와 밸브 스풀(114) 사이에 윤활력 저하를 방지할 수 있다.

다음으로 본체(120)는 유압유(F)를 수용 및 수용된 유압유(F)를 배출한다. 본체(120)는 수용된 유압유(F)가 제1 테스트유닛(140)으로 유동되도록 유압유(F)를 배출 또는 제2 테스트유닛(160)에 유압유(F)를 공급한다. 본체(120)는 하우징(122), 공급배관(124), 배출배관(126) 및 가스 공급배관(128)을 포함한다.

하우징(122)은 통 형상으로 마련되어 유압유(F)를 수용한다. 공급배관(124)은 하우징(122)과 미도시된 유압유 공급부를 상호 연결하고 유압유 공급부로부터 제공된 유압유(F)를 하우징(122)으로 공급한다. 배출배관(126)은 하우징(122)과 제1 테스트유닛(140) 사이에 배치되어 하우징(122)으로부터 배출되는 유압유(F)의 배출라인을 형성한다. 가스 공급배관(128)은 하우징(122)과 후술할 가스공급부(148)를 상호 연결하여 제1 테스트유닛(140)의 작동 시 가스공급부(148)로부터 제공된 가스를 하우징(122)으로 안내한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치의 제1 테스트유닛에 대한 작동 단면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 'D'영역의 확대 단면도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 테스트유닛(140)은 공기배출밸브(110)를 수용하고 본체(120)에 수용된 유압유(F)가 배출되는 배출라인에 배치된다. 제1 테스트유닛(140)은 본체(120) 내부에 일정 압력으로 공급되는 가스의 공급 압력에 따라 배출라인으로 유동되는 유압유(F)에 의해 공기배출밸브(110)에 작용되는 압력과 공기배출밸브(110)를 통해 유출되는 유압유(F)의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정한다. 실질적으로 제1 테스트유닛(140)은 도 1에 도시된 발전소용 유압액추에이터(1)에서 저압의 유압유(F)가 공급될 때와 동일한 환경을 조성하여 공기배출밸브(110)를 테스트 한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제1 테스트유닛(140)은 제1 테스트 블록(142), 제1 압력측정부(144), 제1 유량측정부(146) 및 가스공급부(148)를 포함한다.

제1 테스트 블록(142)은 공기배출밸브(110)를 수용하여 공기배출밸브(110)를 사이에 두고 유로가 형성된 제1 블록본체(142a) 및 공기가 체류하는 공기 체류부(142b)를 포함한다. 여기서, 공기 체류부(142b)는 유압유(F)와 함께 공기배출밸브(110)로 유동되는 공기가 체류하는 공간을 형성한다. 상세하게 공기 체류부(142b)는 실질적인 발전소용 유압액추에이터(1)와 동일한 환경을 조성하기 위해 실린더(10) 내부에 체류하는 공기량을 고려하여 유압유(F)와 함께 유동되는 공기의 체류 공간을 형성한다. 이렇게, 공기 체류부(142b)가 마련되어 발전소용 유압액추에이터(1)의 저압상태에서 공기배출밸브(110)에 작용 또는 배출되는 공기의 양을 보상할 수 있다.

제1 압력측정부(144)는 공기배출밸브(110)에 연결되어 공기배출밸브(110)에 작용되는 압력을 측정한다. 제1 압력측정부(144)에서 측정되는 압력은 공기의 압력과 유압유(F)의 압력을 포함한다. 물론, 후술할 제2 압력측정부(164)도 제1 압력측정부(144)와 동일하게 공기의 압력과 유압유(F)의 압력을 측정한다. 그리고, 제1 유량측정부(146)는 공기배출밸브(110)를 통해 유출되는 유압유(F)의 유출량을 측정한다.

가스공급부(148)는 제1 테스트 블록(142)으로 유압유(F)가 유동되도록 본체(120) 내부에 일정 압력의 가스를 공급한다. 이러한 가스공급부(148)는 실질적인 발전소용 유압액추에이터(1)와 동일한 설정 압력이 제1 테스트유닛(140)에 적용되도록 가스를 공급한다. 예를 들어, 발전소용 유압액추에이터(1)의 설정 압력이 10bar일 때, 가스공급부(148)는 제1 테스트유닛(140)으로 10bar에 해당하는 유압유(F)의 압력이 적용될 수 있도록 본체(120) 내부에 10bar의 가스를 공급한다. 이렇게 가스공급부(148)로부터 공급된 10bar의 가스는 본체(120) 내부에 수용된 유압유(F)에 10bar의 압력을 제공함에 따라 유압유(F)는 10bar의 압력으로 배출라인을 따라 제1 테스트유닛(140)으로 유동된다. 그러면, 제1 테스트유닛(140)의 공기배출밸브(110)에 연결된 제1 압력측정부(144)와 제1 유량측정부(146)는 각각 압력과 유량을 측정한다. 가스공급부(148)로부터 공급되는 가스는 본 발명의 일 실시 예로서, 질소 가스를 포함한다.

상술한 제1 테스트유닛(140)의 공기배출밸브(110)에 대한 테스트 과정은 공급배관(124)의 공급라인을 폐쇄하고, 배출배관(126)의 배출라인과 가스 공급배관(128)의 가스공급라인을 개방하여 이루어진다.

다음으로 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 테스트유닛에 대한 작동 단면도이고, 도 13은 도 7에 도시된 '

' 선의 일부 단면도이다.

제2 테스트유닛(160)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 공기배출밸브(110)를 수용하고 본체(120)에 연결된다. 제2 테스트유닛(160)은 본체(120) 내부에 공급되는 유압유(F)에 의해 공기배출밸브(110)에 작용되는 압력과 공기배출밸브(110)를 통해 유출되는 유압유(F)의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정한다. 제2 테스트유닛(160)은 제1 테스트유닛(140)에서 설정 압력으로 테스트가 끝난 후, 설정 압력 상에서 테스트가 진행된다. 상세하게 설명하면 제1 테스트유닛(140)은 발전소용 유압액추에이터(1)의 설정 압력에서의 공기배출밸브(110)를 테스트 하는 것이고, 제2 테스트유닛(160)은 발전소용 유압액추에이터(1)의 작동 압력에서의 공기배출밸브(110)를 테스트 하는 것이다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제2 테스트유닛(160)은 제2 테스트 블록(162), 제2 압력측정부(164) 및 제2 유량측정부(166)를 포함한다.

제2 테스트 블록(162)은 본체(120)의 상부에 배치되고 적어도 하나의 공기배출밸브(110)를 수용하며, 공기배출밸브(110)를 사이에 두고 본체(120) 내부로 공급되는 유압유(F)가 공급 및 배출되는 유로를 형성한다. 여기서, 제2 테스트 블록(162)의 유로를 통해 배출되는 유압유(F)는 공기배출밸브(110)를 통해 배출된 미량의 유압유(F)이다. 제2 테스트 블록(162)은 제2 블록본체(162a)와 연통부(162b)를 포함한다. 연통부(162b)는 본체(120)로부터 공급되는 유압유(F)를 공기배출밸브(110)로 안내한다. 여기서, 연통부(162b)에는 공급배관(124)의 개방, 배출배관(126) 및 가스 공급배관(128)의 폐쇄 상태에서 본체(120) 내부로 공급된 유압유(F)의 수위 증가에 따라 유압유(F)가 공급된다. 물론, 연통부(162b)는 제1 테스트유닛(140)의 공기 체류부(142b)와 유사하게 공기가 체류될 수 있다.

제2 압력측정부(164)와 제2 유량측정부(166)는 각각 공기배출밸브(110)에 작용되는 압력과 공기배출밸브(110)를 통해 유출되는 유압유(F)의 유출량을 측정한다.

한편, 제1 테스트유닛(140)과 제2 테스트유닛(160)을 비교해 보면, 제1 테스트유닛(140)에서 측정되는 압력은 제2 테스트유닛(160)에서 측정되는 압력 보다 상대적으로 저압이다. 즉, 제1 테스트유닛(140)은 발전소용 유압액추에이터(1)의 설정 압력으로 공기배출밸브(110)를 테스트 하고, 제2 테스트유닛(160)은 설정 압력을 기준으로 발전소용 유압액추에이터(1)의 작동 압력으로 공기배출밸브(110)를 테스트 한다. 이렇게 제1 테스트유닛(140)과 제2 테스트유닛(160)은 발전소용 유압액추에이터의 설정 압력과 작동 압력에 대한 공기배출밸브(110)의 작동을 측정할 수 있는 장점이 있다.

본체 압력측정유닛(170)은 본체(120)의 기립 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 배치되어 본체(120) 내부의 압력을 측정한다. 본체 압력측정유닛(170)은 제1 테스트유닛(140)의 작동 과정에서 본체(120) 내부에 공급되는 가스의 압력이 설정된 압력과 동일한 지 등과 같이 피드백 역할을 수행하기 위해 배치된다.

제어부(180)는 제1 압력측정부(144), 제1 유량측정부(146), 제2 압력측정부(164), 제2 유량측정부(166) 및 본체 압력측정유닛(170)으로부터 감지된 신호를 수신하여 측정 데이터로 표시하도록 디스플레이부의 작동을 제어한다. 제어부(180)와 디스플레이부(190)는 컴퓨터 장치로 대체될 수 있다.

이에, 발전소용 유압액추에이터에 공기배출밸브를 장착하기 전에 제1 테스트유닛과 제2 테스트유닛을 이용하여 발전소용 유압액추에이터의 실제 운전 환경에서의 공기배출밸브의 작동 특성을 테스트 할 수 있으므로, 공기배출밸브의 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 발전소용 유압액추에이터에 공기배출밸브를 장착하기 전에 공기배출밸브를 테스트 하여 추후 공기배출밸브 장착 후에 공기배출밸브에 대한 설정 조정 소요 시간을 감소할 수 있으므로, 발전소용 유압액추에이터의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 공기배출밸브 120: 본체
140: 제1 테스트유닛 142: 제1 테스트 블록
144: 제1 압력측정부 146: 제1 유량측정부
148: 가스공급부 160: 제2 테스트유닛
162: 제2 테스트 블록 164: 제2 압력측정부
166: 제2 유량측정부 170: 본체 압력측정유닛

Claims

유압유를 수용 및 수용된 유압유를 배출하는 본체와;
공기와 유압유를 선택적으로 배출 및 차단하는 복수 개의 공기배출밸브와;
복수 개의 상기 공기배출밸브 중 어느 하나가 배치되고 상기 본체에 수용된 유압유가 배출되는 배출라인에 배치되며, 상기 본체 내부에 일정 압력으로 공급되는 가스의 공급 압력에 따라 상기 배출라인으로 유동되는 유압유에 의해 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력과 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제1 테스트유닛과;
복수 개의 상기 공기배출밸브 중 적어도 다른 하나가 배치되고 상기 본체에 연결되며, 상기 본체 내부에 공급되는 유압유에 의해 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력과 상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 제2 테스트유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 테스트유닛에서 측정되는 압력은 상기 제2 테스트유닛에서 측정되는 압력 보다 상대적으로 저압인 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 테스트유닛은 상기 발전소용 유압액추에이터의 설정 압력으로 상기 공기배출밸브를 테스트 하고,
상기 제2 테스트유닛은 상기 설정 압력을 기준으로 상기 발전소용 유압액추에이터의 작동 압력으로 상기 공기배출밸브를 테스트 하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 테스트유닛에서 측정되는 상기 공기배출밸브에 작용되는 압력은 공기의 압력과 유압유의 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 테스트유닛은,
상기 공기배출밸브를 수용하며, 상기 공기배출밸브를 사이에 두고 상기 본체로부터 상기 배출라인으로 유동되는 유압유가 공급 및 배출되는 유로를 형성하는 제1 테스트 블록과;
상기 공기배출밸브에 연결되어, 상기 공기배출밸브에 작용되는 공기와 유압유의 압력을 측정하는 제1 압력측정부와;
상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량을 측정하는 제1 유량측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 테스트유닛은 상기 본체에 연결되어, 상기 제1테스트 블록으로 유압유가 유동되도록 상기 본체 내부에 설정한 일정 압력으로 가스를 공급하는 가스공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제6항에 있어서,
상기 가스공급부에서 공급되는 가스는 질소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 테스트 블록에는 상기 유압유와 함께 상기 공기배출밸브로 유동되는 공기가 체류하는 공기 체류부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 테스트유닛은,
상기 본체의 상부에 배치되고 적어도 하나의 상기 공기배출밸브를 수용하며, 상기 공기배출밸브를 사이에 두고 상기 본체 내부로 공급되는 유압유가 공급 및 배출되는 유로를 형성하는 제2 테스트 볼록과;
상기 공기배출밸브에 연결되어, 상기 공기배출밸브에 작용되는 공기와 유압유의 압력을 측정하는 제2 압력측정부와;
상기 공기배출밸브를 통해 유출되는 유압유의 유출량을 측정하는 제2 유량측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2 테스트유닛은,
상기 제2 테스트 블록에 수용된 적어도 하나의 상기 공기배출밸브에 대해 외부로부터 상기 본체 내부로 공급되는 유압유에 의해 발생되는 압력과 유압유의 유출량 중 적어도 어느 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체의 기립 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 본체 내부의 압력을 측정하는 복수 개의 본체 압력측정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제1항에 있어서,
상기 공기배출밸브는,
공기와 유압유를 배출하는 배출유로가 형성된 밸브몸체와;
상기 밸브몸체의 내부에 배치되고 상기 배출유로와 연통하는 오리피스를 형성하며, 유압유에 의해 상기 배출유로와 상기 오리피스가 연통 및 연통 해제되는 위치 사이에서 왕복 이동하는 밸브 스풀과;
상기 밸브몸체의 내부에 배치되어, 상기 밸브 스풀에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.
제12항에 있어서,
상기 공기배출밸브는,
상기 밸브 스풀의 왕복 이동 방향을 따라 상기 밸브몸체와 상기 밸브 스풀 중 어느 하나에 일정 간격을 두고 상기 밸브몸체와 상기 밸브 스풀 사이의 틈새 보다 상대적으로 큰 폭을 가지고 복수 개로 형성되어, 상기 틈새로 유동되는 유압유를 교축 작용하는 교축 작용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소용 유압액추에이터에 사용되는 공기배출밸브의 테스트 장치.