WO2021085735A1 - 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치 - Google Patents
이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a valve opening/closing device for temperature compensation having a double material stem nut, a dual reduction gear ratio reducer, and a valve opening/closing device for temperature compensation of a dual reduction ratio, and more particularly, for temperature compensation having a double material stem nut having improved durability and maintenance workability.
- a valve opening/closing device, a dual reduction gear ratio reducer, and a valve opening/closing device for dual reduction ratio temperature correction having a structure capable of outputting different reduction ratios for one input so as to control torque during opening and closing operation.
- a valve may be used to control or regulate the amount of flow while flowing a fluid such as a gas or liquid.
- valves such as gate valves, globe valves, and plate stock valves are configured to be opened and closed by vertical or axial movement of the valve stem shaft. It is configured to receive rotational force from an actuator or an opening/closing operation device including a gear and a rotation shaft.
- members such as valves are thermally expanded or contracted by high or cryogenic temperatures, thereby causing problems in the sealing property of the valve or the function of controlling the amount of opening and closing of the valve to the pipe. May occur or excessive thermal stress may occur in members such as valves.
- valves are not suitable when a large load is applied, so stability and reliability are low, and when the valve is operated frequently or used for a long time, problems occur in sealing and accurate operation due to abrasion of internal components or excessive thermal stress. do.
- valve stem may be worn due to friction between the valve stem and the stem nut, which may interfere with the precise operation of the valve.
- the valve stem is formed of an expensive material, there is a problem that the cost increases.
- the reducer is a device that receives rotational force from a power source such as a motor rotating at a considerable speed, converts it to a low speed and outputs it, and uses an assembly of various types of gears.
- reducers that increase power transmission efficiency by reducing the load and speed transmitted from the input shaft to the output shaft using planetary gears can be widely used in all fields of industry such as shipbuilding, offshore plants, power plants, and industrial plants.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a reduction gear using a conventional planetary gear.
- a gear housing having an internal gear is formed, one end is connected to the motor shaft, and the other end is inserted into the input shaft of the gear housing and a sun gear coupled to the other end of the input shaft, and the sun gear and the gear housing. It was configured to include a plurality of planetary gears simultaneously engaged with the internal gear, and a rotating plate on which a plurality of connection pins fitted to the center of the planetary gear is installed in the lower part, and an output shaft is installed in the upper center.
- the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a valve opening and closing device for temperature compensation with improved durability and maintenance workability by having a double material stem nut having a different material of a portion in contact with a valve stem and a portion not in contact with the valve stem.
- the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a dual reduction ratio reducer having a structure capable of selectively outputting one rotational speed input at different reduction ratios according to the torque required during the opening/closing operation, and a valve opening/closing device for temperature compensation having a dual reduction ratio. .
- an embodiment of the present invention provides a valve opening and closing device for temperature correction having a double material stem nut that prevents damage due to temperature change of a valve body that opens and closes a pipe.
- a valve opening/closing device for temperature correction having a double-material stem nut is a first housing in a cylindrical shape into which a valve stem extending in a vertical direction from the valve body is inserted, and a first housing in which the valve body is located under the first housing.
- a rotation support part installed inside the first housing; A second housing coupled to an upper portion of the first housing; A drive sleeve rotatably installed inside the second housing; A driving unit coupled to the second housing and providing a rotational force to rotate the drive sleeve; An external stem nut made of a first material and hollow inside so that the valve stem is inserted, and inserted into the first housing so that the outer surface of the external stem nut is supported by the rotation support part, and the lower portion of the drive sleeve An external stem nut coupled to be movable up and down while receiving rotational force from the drive sleeve; An elastic member installed in the vicinity of the outer surface of the external stem nut in the vertical direction of the inside of the first housing in the vicinity of the rotation support part, and compressible or expandable due to a change in the position of the external stem nut; And an inner stem nut made of a second material and into which the valve stem is inserted and coupled, and an inner stem nut inserted into and coupled to the outer stem nut
- the first material may be one of SUS and cast iron
- the second material may be made of one of copper alloy, nitride, oxide, and carbide.
- a coating film formed on the surface of the inner stem nut of one of copper alloy, nitride, oxide, and carbide; may be further included.
- the external stem nut may be spaced apart from the valve stem.
- the inner stem nut may be screwed with the valve stem.
- the inner stem nut may be spline-coupled with the outer stem nut.
- the rotation support part includes a bearing box supporting an outer circumferential surface of the outer stem nut, and the elastic member may be disposed along the circumference of the outer circumferential surface of the outer stem nut.
- the elastic member includes at least one disc spring interposed between the upper portion of the first housing and the bearing box, and the change in the position of the external stem nut is caused by the elastic member through the bearing box. Can be delivered to the member.
- the second material may have a greater wear resistance than the first material.
- another embodiment of the present invention provides a valve opening and closing device for correcting a dual reduction ratio temperature that prevents damage to a valve body that opens and closes a pipe.
- the valve opening/closing device for dual reduction ratio temperature compensation includes a first housing having a cylindrical shape into which a valve stem extending in a vertical direction from the valve body is inserted, and wherein the valve body is positioned under the first housing; A rotation support part installed inside the first housing; A second housing coupled to an upper portion of the first housing; A reduction unit coupled to the second housing and transmitting a rotational force; An external stem nut made of a first material and hollow inside so that the valve stem is inserted, and inserted into the first housing so that the outer surface of the external stem nut is supported by the rotation support part, and the rotational force from the reduction part An external stem nut coupled with the deceleration unit so as to be moved up and down while receiving the signal; An elastic member installed in the vicinity of the outer surface of the external stem nut in the vertical direction of the inside of the first housing in the vicinity of the rotation support part, and compressible or expandable due to a change in the position of the external stem nut; An inner stem nut made of a second material and into
- the first gear may be a sun gear
- the second gear may be a planetary gear
- the reduction unit includes: a drive sleeve installed on an upper side of the external stem nut in the second housing, wherein an upper end of the external stem nut and a lower portion of the drive sleeve are spline-coupled; A third gear installed on the outer circumferential surface of the drive sleeve; And it may further include a; drive shaft one end is coupled to the third gear and the other end is connected to the output shaft.
- the third gear is a bevel gear, and a pinion gear meshed with the bevel gear may be formed at one end of the drive shaft.
- the output shaft and the shaft of the valve stem are positioned in parallel, and the reduction unit may connect the output shaft and the upper portion of the external stem nut in the axial direction of the valve stem.
- the advance and retreat of the input shaft may be selected and opened/closed according to the preload set in the elastic member or the temperature of the valve stem.
- the dual reduction ratio reducer includes a housing in which a ring gear having an internal gear shape is formed on an inner circumferential surface and an input shaft is rotatably inserted into one side thereof; An output shaft rotatably inserted into the other side of the housing, the output shaft transmitting the rotational force for opening/closing of the valve body; A first gear formed at an end of the input shaft; A reduced speed carrier in which a first internal gear capable of engaging with the first gear is formed while the valve body is substantially separated from the conduit and the valve stem connected to the valve body is operated with a stroke; A high speed reduction carrier formed at one end of the output shaft facing the reduction speed carrier and having a second internal gear formed thereon; And at a time when the valve body is substantially in contact with the pipeline and opened and closed, at least one second gear capable of being engaged with the first gear and the
- the first gear is a sun gear
- the second gear is a planetary gear
- the rotational force is output to the output shaft, when the input shaft is in the second position, the sun gear and the first internal gear are engaged so that the rotational force may be output to the output shaft at a reduced speed ratio.
- a valve opening/closing device for temperature compensation with improved durability and maintenance workability by having dual material stem nuts having different materials of a portion in contact with a valve stem and a portion not in contact with the valve stem.
- valve opening/closing device for temperature compensation having a dual reduction ratio having a structure capable of selectively outputting one rotation speed input at different reduction ratios according to a torque required during the opening/closing operation.
- the structure is simple and the volume is small, and thus, miniaturization and weight reduction are possible.
- valve opening and closing when applying to valve opening and closing, a high reduction ratio is selected at the beginning and end of opening and closing, so that a large torque can be generated and the opening and closing can be made smoothly. You can quickly open and close by increasing the speed.
- an inner stem nut and a spline-coupled outer stem screwed to the valve stem shaft can be allowed or corrected by the device itself by moving the nut in the axial direction while engaged with the drive sleeve. Therefore, it is possible to stably prevent damage to the speed reducer and the valve from high load or excessive thermal stress that may occur in a high temperature or cryogenic environment.
- FIG. 2 is a view showing an example of a cross-section of a valve opening and closing device for temperature correction having a double material stem nut according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a view showing an example of a drive sleeve.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an external stem nut.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a cross section along line A-A' in FIG. 2.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an internal stem nut.
- FIG. 7 is a diagram for explaining examples of the internal stem nut.
- FIG. 8 is a view showing the structure of a reduction gear using a conventional planetary gear.
- FIG. 9 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a double reduction ratio according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a double reduction ratio according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a double reduction ratio according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a double material stem nut according to an embodiment of the present invention.
- 2 is a view showing an example of a cross-section of a valve opening and closing device for temperature correction having a double material stem nut according to an embodiment of the present invention.
- a valve opening/closing device for temperature correction having a double material stem nut is a device for opening/closing operation of the valve body 100 for opening and closing a pipe, and may be used in combination with the valve body 100.
- a valve opening/closing device for temperature correction (hereinafter referred to as a valve opening/closing device) having a double-material stem nut has a function of preventing damage due to temperature change of the valve body 100, for example, damage due to stress due to thermal expansion and thermal contraction. can do.
- the valve opening/closing device includes a first housing 300, a rotation support part, a second housing 500, a reduction part 600, an external stem nut 700, an elastic member 800, and an internal stem nut 900.
- the valve body 100 is a part that actually opens and closes a pipe, and may be heated and cooled by a fluid of high temperature, high pressure, or cryogenic temperature inside the pipe.
- the valve stem 200 has a bar shape connected to the valve body 100 and may be coupled with a stem nut made of a double material to be described later to transmit a force for the opening and closing operation of the valve body 100.
- valve stem 200 When the valve body 100 is heated and cooled, the valve stem 200 may also be heated and cooled.
- the longitudinal axis of the valve stem 200 is referred to as a valve stem axis.
- the first housing 300 is installed between the lower portion of the second housing 500 to be described later and the valve body 100, and the second housing 500 and the valve body can be separated and coupled by fastening elements such as bolts. It can be installed between 100.
- the first housing 300 may have a cylindrical shape into which the valve stem 200 extending in the vertical direction from the valve body 100 is inserted.
- a through hole may be formed in the upper portion of the first housing 300 by a drive sleeve 650 to be described later or an external stem nut 700 to be described later.
- a through hole penetrating through the valve stem shaft may also be formed under the first housing 300.
- the first housing 300 not only provides a space for accommodating a rotation support part and an elastic member 800 to be described later, but also serves to provide a space for vertical movement of the valve stem 200 inserted into the inner stem nut 900. can do.
- the rotation support may be installed inside the first housing 300.
- the rotation support may be, for example, a bearing box 400.
- the bearing box 400 may be installed inside the first housing 300 so as to rotatably support the external stem nut 700 inside the first housing 300.
- the bearing box 400 may include an outer case 410 and a tapered roller bearing 430 accommodated in the outer case 410.
- a through hole through which the valve stem 200 is inserted by the inner stem nut 900 may be formed.
- the pair of tapered roller bearings 430 may be disposed to face each other inside the outer case 410 with a flange portion formed on the lower outer circumferential surface of the outer stem nut 700 interposed therebetween.
- the flange portion may transmit a load (preload) to the bearing box 400 applied by the elastic member 800 to be described later to the external stem nut 700.
- the second housing 500 may be coupled to an upper portion of the first housing 300.
- the second housing 500 may include a base 530 coupled to an upper portion of the first housing 300 and a head 510 disposed on the base 530.
- the base 530 and the head 510 may be coupled by a bolt or the like with one side open.
- a through hole may be formed in the base 530 by a drive sleeve 650 to be described later or an external stem nut 700.
- a through hole may be formed in the central portion of the head 510 to check the inside of the second housing 500, but may be closed if necessary.
- the reduction unit 600 may include a drive sleeve 650 and a driving unit.
- the driving unit is coupled to the second housing 500 and may provide a rotational force to rotate the drive sleeve 650.
- the driving unit may include a first gear and a driving shaft 630.
- the first gear may be a reduction gear, and may be, for example, a bevel gear 610.
- the bevel gear 610 may be axially fixed to the outer circumferential surface of the drive sleeve 650 through fitting coupling or fastening elements such as bolts.
- One end of the drive shaft 630 may be coupled to the first gear.
- a pinion gear 631 meshing with the bevel gear 610 is formed at one end of the drive shaft 630, and is connected to a driving means (not shown) such as a motor at the other end of the drive shaft 630.
- the radial ball bearings 632 and 633 and the collar 634 may be axially supported at an open portion on one side of the second housing 500.
- the rotational force of the drive shaft 630 rotated by a driving means such as a motor may be decelerated while being transmitted to the drive sleeve 650 through the pinion gear 631 and the bevel gear 610.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a drive sleeve 650.
- 4 is a diagram illustrating an example of an external stem nut 700.
- the drive sleeve 650 may be rotatably installed inside the second housing 500.
- the drive sleeve 650 is a cylindrical member rotatably installed inside the second housing 500, and is installed on the upper side of the tapered roller bearing 513 and the base 530 installed on the lower side of the head 510 It may be interposed between the thrust ball bearings 511 to be axially supported.
- the upper end of the external stem nut 700 is coupled to the lower end of the drive sleeve 650, so that the rotational force of the drive sleeve 650 may be transmitted to the external stem nut 700.
- the external stem nut 700 receives rotational force from the drive sleeve 650, it may be coupled to the drive sleeve 650 so as to be movable in the axial direction of the valve stem 200.
- An externally toothed spline 711 may be formed on an outer circumferential surface of the upper end of the external stem nut 700, and an internally toothed spline 713 may be formed on an inner circumferential surface of the lower end of the drive sleeve 650.
- an external spline 711 of the external stem nut 700 and the internal spline 651 of the drive sleeve 650 are engaged and engaged, the upper end of the external stem nut 700 and the lower end of the drive sleeve 650 are splined. Can be.
- the external stem nut 700 rotatably supported by the bearing box 400 is present in a normal state with a preload set higher than the valve thrust through the disc spring 810, while the drive shaft 630, the bevel gear ( 610), the drive sleeve 650, the outer stem nut 700, the inner stem nut 900 may be transmitted in the order of rotational force.
- the valve stem 200 screwed with the inner stem nut 900 moves up and down to open and close the valve.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a cross section along line A-A' in FIG. 2.
- the outer stem nut 700 may be a hollow cylindrical block in which the valve stem 200 is inserted.
- the outer stem nut 700 may be installed by being inserted into the first housing 300 so that a flange portion formed on the outer circumferential surface of the outer stem nut 700 is supported by the bearing box 400.
- the upper end of the external stem nut 700 may be coupled to the lower end of the drive sleeve 650 and may be spline-coupled to move up and down while receiving rotational force from the drive sleeve 650.
- the elastic member 800 may be installed in the first housing 300 in the vertical direction, near the bearing box 400, and along the circumference of the outer circumferential surface of the external stem nut 700. Specifically, the elastic member 800 may be interposed between the upper portion of the first housing 300 and the bearing box 400 (see FIG. 2 ).
- the bearing box 400 can be elastically supported in the first housing 300, and a load is applied to the bearing box 400 by the elastic force of the elastic member 800.
- the load may be applied to the flange portion of the external stem nut 700 as described above.
- the preload is set higher than the valve thrust to prevent the external stem nut from moving in the axial direction.
- the elastic member 800 may be adopted as the elastic member 800, but as a preferred example, one or more plate springs 810 suitable for high load may be stacked to form the elastic member 800, and more preferably, the plate spring 810 ) May be stacked in the forward and reverse directions, respectively.
- valve opening/closing device The operation of the valve opening/closing device is summarized as follows.
- the external stem nut 700 rotatably supported by the bearing box 400 is normally positioned in a normal state with a preload set higher than the valve thrust through the elastic member 800, the drive shaft 630, the bevel gear ( 610), the drive sleeve 650, the outer stem nut 700, the inner stem nut 900 may be transmitted in the order of rotational force.
- the valve stem 200 screwed with the inner stem nut 900 moves up and down to open and close the valve.
- the external stem nut 700 moves upward with respect to the spline-coupled drive sleeve 650, thereby displacing the valve stem 200 due to thermal expansion. Can be corrected.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the internal stem nut 900.
- 7 is a diagram for describing examples of the internal stem nut 900.
- the inner stem nut 900 may be screwed with the valve stem 200, and the inner stem nut 900 may be splined with the outer stem nut 700. Accordingly, the external stem nut 700 may be spaced apart without contacting the valve stem 200.
- a through hole into which the valve stem 200 is inserted may be formed in the inner stem nut 900.
- a thread 913 for screwing may be formed on the inner circumferential surface of the inner stem nut 900.
- a thread 913 formed on the inner circumferential surface of the inner stem nut 900 and a thread for screwing may be formed on the outer circumferential surface of the valve stem 200.
- the inner stem nut 900 is inserted into the through hole of the outer stem nut 700, and as shown in FIG. 5, an outer toothed spline 911 and an outer stem in the form of a protrusion formed on the outer circumferential surface of the inner stem nut 900
- the internally toothed splines 713 in the form of grooves formed on the inner circumferential surface of the nut 700 may be engaged with each other to be spline-coupled.
- the spline coupling between the upper end of the external stem nut 700 and the lower end of the drive sleeve 650 described above may also have a shape similar to that illustrated in FIG. 5.
- the valve opening and closing device has a double material stem nut structure. That is, the outer stem nut 700 may be made of a first material, and the inner stem nut 900 may be made of a second material.
- the inner stem nut 900 is coupled with the valve stem 200, and as the rotational force is transmitted, the frictional force between the outer circumferential surface of the valve stem 200 and the inner circumferential surface of the inner stem nut 900 acts. With rotation, the valve stem 200 may be advanced or retracted up and down.
- a very large force for example, a force of several kilo Newtons may be applied to the valve body 100, and thus frictional force between the outer circumferential surface of the valve stem 200 and the inner circumferential surface of the inner stem nut 900 may be very large.
- the valve opening and closing device can be used over a long period of time, the internal stem nut 900 may be worn due to friction over a long period of time. In particular, if the thread is worn and the proper function is lost, the function of the valve opening/closing device may also cause a large defect.
- the inner stem nut 900 may be formed of a second material having strong wear resistance against such frictional force.
- the second material may be one of copper alloy, nitride, oxide, and carbide.
- the second material may have a greater wear resistance than the first material.
- the material meets the wear resistance requirement and has mechanical strength, it is not limited to the example of the second material.
- the inner stem nut 900 using the second material may be manufactured and handled separately from the outer stem nut 700. Therefore, even if the second material is a special material or an expensive material, there is convenience in manufacturing and cost reduction by manufacturing the internal stem nut 900 in a relatively small volume.
- the first material constituting the external stem nut 700 one of SUS and cast iron may be used. Any first material that satisfies the mechanical strength for transmitting the rotational force is not limited to the example and may be variously adopted.
- the first material may be a material that is inexpensive compared to the second material. Since the outer stem nut 700 is not a part that rubs against the valve stem 200, the outer stem nut 700 having a larger volume than the inner stem nut 900 may be made of a first material. Accordingly, it is possible to reduce cost while securing the durability and mechanical toughness of the structure of the overall dual material stem nut.
- valve opening and closing device may further include a coating film 915 formed on the surface of the inner stem nut 900.
- the inner stem nut 900 is made of the same first material as the outer stem nut 700 or made of a different second material, and the coating film 915 is a third material, for example, copper alloy, nitride , Oxide (oxide), carbide (carbide), or the like, the coating film 915 may be formed using one of the materials.
- the coating film 915 may be formed entirely on the inner stem nut 900, or may be formed only on the inner circumferential surface of the inner stem nut 900.
- valve opening and closing device of this embodiment has an advantage in terms of maintenance as well. .
- the inner stem nut 900 can be spline-coupled with the outer stem nut 700, so that it can be easily mounted and detached.
- FIG. 9 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a dual reduction ratio according to an embodiment of the present invention.
- the valve opening and closing device for correcting the dual reduction ratio temperature may function to prevent damage to the valve body 100 for opening and closing the pipe.
- the valve opening/closing device for dual reduction ratio temperature compensation includes a first housing 300, a bearing box 400, a second housing 500, a reduction unit 600, an external stem nut 700, an elastic member 800, and an internal stem nut. 900, a driving-side housing 1100, an output shaft 1300, a sun gear 1400, a reduced speed carrier 1500, a high speed reduction carrier 1600, and a planetary gear 1700.
- the reduction unit 600 may include a drive sleeve 650, a bevel gear 610, and a drive shaft 630.
- the first housing 300, the bearing box 400, the second housing 500, the reduction unit 600, the outer stem nut 700, the elastic member 800, and the inner stem nut 900 are shown in FIGS. Since they may be substantially the same as those described in 7, duplicate descriptions will be omitted.
- the driving-side housing 1100, the output shaft 1300, the sun gear 1400, the reduced speed carrier 1500, the high reduction carrier 1600 and the planetary gear 1700 constitute a dual reduction ratio module, and such a dual reduction ratio module It may be connected to the reduction unit 600 through 630.
- the amount of torque required by the drive shaft 630 at the start and close time of the opening operation of the valve opening and closing device described in FIGS. 1 to 7 is equal to the torque required by the drive shaft 630 for the stroke operation of the valve therebetween. Larger than the size. Thus, the dual reduction ratio module can provide this torque difference mechanically.
- the drive-side housing 1100 includes an input shaft 1200, an output shaft 1300, a first gear (e.g., sun gear 1400), a reduction speed carrier 1500, a high speed reduction carrier 1600, and a second gear (e.g., planetary gear). It is possible to support and accommodate all of the gears 1700 therein.
- a first gear e.g., sun gear 1400
- a reduction speed carrier 1500 e.g., a high speed reduction carrier 1600
- a second gear e.g., planetary gear
- the driving-side housing 1100 may be located near the second housing 500, specifically, on the side of the driving shaft 630 protruding from the second housing 500.
- the driving-side housing 1100 may be formed in a substantially cylindrical shape, and may have a structure that is separated into an input-side housing and an output-side housing so as to be disassembled and assembled. The edges of the input-side housing and the output-side housing may be mutually fastened with a plurality of fastening bolts.
- An input port into which the input shaft 1200 is inserted may be formed in the input-side housing, and an output port into which the output shaft 1300 is inserted may be formed in the output-side housing.
- a ring gear which is an internal gear, may be formed on the inner circumferential surface of the driving-side housing 1100, and preferably, may be formed on the inner circumferential surface of the output-side housing.
- the input shaft 1200 may be inserted into an input port of the driving housing 1100 and rotated by various power sources.
- a bushing and an O-ring are inserted between the input shaft 1200 and the input port to enable rotation and sealing.
- the input shaft 1200 is slidable to move forward or backward along the input port.
- the output shaft 1300 is rotatably inserted into the other side of the driving-side housing 1100, and may transmit a rotational force from the input shaft to the driving shaft 630.
- the output shaft 1300 may be installed rotatably by being inserted into an output port of the driving housing 1100.
- a bearing (b) may be installed between the output shaft 1300 and the output port, and an O-ring may be provided for sealing.
- the output shaft 1300 may be a hollow type or a solid type.
- the sun gear 1400 may be formed at an end of the input shaft 1200. Alternatively, the sun gear 1400 may be coupled to an end of the input shaft 1200 and rotated by the rotation of the input shaft 1200. A gear tooth may be formed on the outer periphery of the sun gear 1400.
- one or more planetary gears 1700 to be described later may be engaged around the outside of the sun gear 1400.
- a through hole through which the sun gear 1400 can penetrate is formed in the reduced speed carrier 1500, and a reduced speed gear in the shape of an internal gear that can be engaged with the sun gear 1400 when the input shaft 1200 is retracted in the inner circumferential surface of the through hole Can be formed.
- the reduced speed carrier 1500 is coupled to each other by the high reduction carrier 1600 and the rotation pin 1800, and the planetary gears 1700 can be penetrated by each rotation pin 1800, and the reduced speed carrier 1500 It may be accommodated between the and the high-deceleration carrier (1600). Accordingly, as the planetary gear 1700 revolves, the reduced speed carrier 1500 may also be rotated together with the high reduction carrier 1600.
- the bearing (b) may also be placed between the reduced speed carrier 1500 and the input-side housing.
- a through hole may be formed in the center of the reduced speed carrier 1500, and a reduced speed gear having an internal gear shape may be formed on an inner circumferential surface of the through hole.
- the reduction gear When the input shaft 1200 is retracted, the reduction gear may be engaged with the sun gear 1400. Accordingly, the rotational force of the sun gear 1400 is transmitted to the reduced speed carrier 1500, and thus, the high speed reduction carrier 1600 and the output shaft 1300 may rotate.
- the output shaft 1300 passes through the reduced speed carrier 1500 and the high speed carrier 1600 to the input shaft 1200.
- the high-deceleration carrier 1600 may be formed at an end of the output shaft 1300 on the opposite side of the deceleration part 600.
- the high-deceleration carrier 1600 may be coupled with the reduced-speed carrier 1500 by a rotation pin 1800 to rotate together with the reduced-speed carrier 1500 at a reduced speed ratio when the input shaft 1200 is retracted.
- the high-deceleration carrier 1600 may be coupled or formed at an end of the output shaft 1300 to rotate together with the output shaft 1300.
- the high-deceleration carrier 1600 may be formed in an approximately disk shape, and a seating groove may be formed in the center so that the end of the input shaft 1200 can be inserted.
- a bearing b may be provided in the seating groove to support the end of the input shaft 1200 so as to be inserted and rotatable.
- the rotation pin 1800 is vertically coupled to the high-deceleration carrier 1600 at regular intervals along the circumferential direction, and the planetary gears 1700 may be rotatably coupled and supported to the rotation pin 1800, respectively.
- the output shaft 1300 passes through the planetary gears 1700, a ring gear, and a high-deceleration carrier 1600, and the input shaft 1200 It can be rotated at a smaller speed. In other words, deceleration is achieved with the reduction ratio N:1.
- One or more planetary gears 1700 may be installed between the reduction speed carrier 1500 and the high speed reduction carrier 1600 by a rotation pin 1800.
- the planetary gear 1700 is engaged between the sun gear 1400 and the ring gear when the input shaft 1200 moves forward, so that the high reduction carrier 1600 can be rotated with a high reduction ratio.
- 2 to 4 planetary gears 1700 may be arranged at regular intervals, and all of them may be rotated in the same direction and at the same speed by being interlocked by the rotation of the sun gear 1400.
- Each of the planetary gears 1700 may be engaged with a ring gear.
- the sun gear 1400 rotates
- the planetary gears 1700 rotate.Since the planetary gears 1700 are interlocked with the ring gear, the planetary gears 1700 may also move along the ring gear while drawing a circular trajectory. As a result, the planetary gears 1700 may rotate and orbit around the sun gear 1400 at the same time.
- the sun gear 1400 may be selectively linked with the planetary gear 1700 or the reduction gear to achieve double deceleration.
- FIG. 10 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a dual reduction ratio according to another embodiment of the present invention.
- the dual reduction ratio module discloses a structure in which the input shaft 1200 is elastically supported so that the input shaft 1200 is retracted smoothly in the forward state.
- a guide rod having a protruding shape may be formed at the inner center of the high-deceleration carrier 1600.
- a guide hole may be formed at the center of the end of the input shaft 1200.
- the guide hole may be processed so that the guide rod can be custom inserted.
- the input shaft 1200 can slide while maintaining concentricity with the center of the output shaft 1300 when moving forward and backward.
- a restoration spring 1900 may be provided in the guide hole.
- the restoration spring 1900 is a compression spring, and one end may be seated on the upper end of the guide rod. Accordingly, when the input shaft 1200 is pushed forward with an external force, the guide rod is inserted into the guide hole while compressing the restoration spring 1900 so that the sun gear 1400 may be interlocked with the planetary gear 1700.
- the input shaft 1200 is pushed back by the elastic force of the restoration spring 1900 and the sun gear 1400 may be linked to the reduced speed gear.
- a locking groove may be continuously formed along the circumference on the outer circumference of the input shaft 1200.
- a locking pin may be installed on one side of the driving-side housing 1100, specifically, on the input port.
- the front end of the locking pin may be inserted into the locking groove, and the rear end may be elastically supported by the locking spring.
- the locking pin is pushed away from the locking groove, and when the input shaft 1200 moves backward, the locking pin is caught in the locking groove so that the input shaft 1200 does not move backward.
- FIG. 11 is a view showing a valve opening and closing device for temperature correction having a dual reduction ratio according to another embodiment of the present invention.
- the temperature correction valve opening/closing device having a dual reduction ratio has a configuration in which a temperature correction valve opening/closing device and a dual reduction ratio module are combined.
- the valve opening/closing device for temperature correction is substantially the same except for the valve opening/closing device and the reduction unit 600 described in FIGS. 1 to 7.
- the bevel gear 610 and the drive sleeve 650 of the reduction unit 600 described in FIGS. 1 to 7 are deleted, and as shown in FIG. 11, the reduction unit 600 is the axis of the valve stem.
- the upper portion of the external stem nut 700 and the output shaft 1300 may be connected in a direction.
- the output shaft 1300 of the dual reduction ratio module is disposed parallel to the shaft of the valve stem 200.
- the output shaft 1300 of the dual reduction ratio module may be located on the axis of the valve stem 200.
- rotational force is output to the output shaft 1300 at a dual reduction ratio according to the forward and backward movement of the input shaft 1200.
- the output shaft 1300 is connected to the reduction gear module 670 from the upper side, and transmits rotational force.
- the upper end of the external stem nut 700 may be moved on the axis of the valve stem 200 while receiving rotational force from the output shaft.
- control of the reduction ratio may be performed manually according to the operator's judgment.
- the reduction ratio may be automatically controlled using the clutch principle or the stepless deceleration principle as shown in FIG. 12.
- the control unit when the valve body 100 is opened or closed, the control unit is configured to open and close the input shaft 1200 by selecting advance and retreat according to specific factors such as the preload set in the elastic member 800 or the temperature of the valve stem 200. You may.
- the dual reduction ratio reducer may be used as a device for opening and closing a valve body for opening and closing a pipe.
- the dual reduction gear reducer includes a housing, an output shaft, a first gear, a reduction speed carrier, a high speed reduction carrier, and a second gear. Examples of the housing, the output shaft, the first gear, the reduced speed carrier, the high speed carrier, and the second gear according to the present embodiment may be those described in FIGS. 9 to 11.
- a ring gear having an internal gear shape may be formed on an inner circumferential surface, and an input shaft may be rotatably inserted into one side thereof.
- the output shaft is rotatably inserted into the other side of the housing and can transmit a rotational force for the opening and closing operation of the valve body.
- the first gear may be formed at an end of the input shaft.
- the reduced speed carrier may have a first internal gear capable of being engaged with the first gear at a reduced speed ratio during a stroke operation of the valve stem connected to the valve body by the valve body being substantially separated from the conduit.
- the high-deceleration carrier is formed at one end of the output shaft facing the reduced-speed carrier, and a second internal gear may be formed.
- the second gear may be decelerated at a high reduction ratio at a time when the valve body is substantially in contact with the conduit and opened and closed, and may be engaged with the first gear and the second internal gear to transmit a greater torque than the stroke operation.
- the first gear is a sun gear
- the second gear is a planetary gear
- the sun gear and the first internal gear are engaged so that the rotational force can be output to the output shaft at a reduced speed ratio.
- valve opening/closing device for temperature correction the dual reduction ratio reducer, and the valve opening/closing device for temperature correction of the dual reduction ratio having a double material stem nut of the present invention
- a double material stem nut having a different material of a part in contact with the valve stem and a part not in contact with the valve stem Durability and maintenance workability can be improved.
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Abstract
본 발명은 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성과 유지보수 작업성이 향상된 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 개폐작동시 토크를 조절할 수 있도록 하나의 입력에 대하여 서로 다른 감속비로 출력이 가능한 구조를 가지는 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성과 유지보수 작업성이 향상된 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 개폐작동시 토크를 조절할 수 있도록 하나의 입력에 대하여 서로 다른 감속비로 출력이 가능한 구조를 가지는 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가스나 액체와 같은 유체를 유동시키면서 유동량을 제어하거나 단속하기 위하여 밸브가 사용될 수 있다.
밸브의 작동 원리에 따라서 여러 종류의 밸브가 있으나, 게이트밸브, 글로브밸브, 판스톡크밸브 등과 같은 밸브는 밸브스템축의 상하 운동 또는 축방향 이동에 의해 개폐되도록 구성되고, 이러한 밸브스템축은 스템너트, 베벨기어, 및 회전축이 포함된 액츄에이터 또는 개폐 작동 장치로부터 회전력을 전달받도록 되어 있다.
한편, 이와 같이 밸브에 의해 개폐되는 관로 내부에 고온 또는 초저온 유체가 유동하게 될 경우, 밸브 등의 부재들이 고온 또는 초저온에 의해 열팽창 또는 열수축하게 됨으로써 관로에 대한 밸브의 밀폐성이나 개폐량 조절 기능에 문제가 발생하거나 밸브 등의 부재에 과도한 열응력이 발생할 수 있다.
또한, 종래의 밸브들은 큰 하중이 작용할 경우에는 적합하지 않아 안정성이나 신뢰성이 낮을 뿐만 아니라 밸브를 자주 작동시키거나 오래 사용하였을 경우 내부 구성품의 마모나 과도한 열응력으로 인해 밀폐와 정확한 작동에 문제가 발생한다.
특히, 밸브를 자주 작동시키거나 오래 사용하였을 경우 밸브스템과 스템너트 사이에 마찰로 인해 밸브스템이 마모되어 밸브의 정밀한 작동에 지장을 초래할 수 있다. 이를 해소하기 위해, 밸브스템을 고가의 재질로 형성하는 경우, 비용이 증가하는 문제가 있다.
한편, 일반적으로 공작기계, 세탁기, 자동차 등 다양한 장치에는 회전비를 가변시키기 위해 다양한 기어를 사용하는 감속기가 필요하다. 감속기는 상당한 속도로 회전하는 모터와 같은 동력원으로부터 회전력을 입력받아 이를 저속으로 전환하여 출력시키는 장치로서 다양한 종류의 기어들의 조립체를 사용한다.
이 가운데 유성기어를 이용하여 입력축으로부터 출력축에 전달되는 하중과 속도를 줄여 동력 전달효율을 높이는 감속기가 조선, 해양플랜트, 발전소, 산업플랜트 등 산업의 모든 분야에 많이 사용될 수 있다.
특히, 밸브 및 밸브 기어박스 등의 액츄에이터 작동을 위해 이러한 감속기가 많이 사용되는데, 밸브를 개폐하거나 작동시킬 때 중요하다.
도 7은 종래 유성기어를 이용한 감속기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래 감속기는 내접기어가 형성된 기어하우징과, 일단은 모터 샤프트에 연결되고 타단은 기어하우징의 입력 측에 삽입되는 입력축과 입력축의 타단부에 결합된 선기어와, 선기어와 기어하우징의 내접기어에 동시에 치합되는 복수개의 유성기어와, 하부에는 유성기어의 중앙에 끼워지는 복수개의 연결핀이 설치되고 상부 중앙에 출력축이 설치되는 회전판을 포함하여 구성되었다.
이 같은 구성에 의해, 입력축이 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하면 이와 치합된 복수개의 유성기어가 자전과 동시에 입력축을 중심으로 공전하면서 회전판이 유성기어의 공전속도로 회전하면서 출력축을 통하여 감속된 후 출력될 수 있다.
그러나 종래의 감속기는 구성이 간단하지만 단지 1개의 감속회전비 가 가지기 때문에 두 종류 이상의 감속비를 구현할 수 없는 단점이 있다.
또 두 종류 이상의 감속비를 가지도록 하려면 구조가 매우 복잡해지고 부피가 커지는 문제가 있고, 특히 각 감속비에 대응하는 출력축이 별도로 구비되어야 하는 문제가 있다.
밸브의 경우, 개폐시 스트로크(stroke) 시작과 끝나는 시점에 토크가 크게 필요하므로 이때는 감속비를 높일 필요가 있지만, 스트로크 중간에는 큰 토크가 필요하지 않으므로 감속비를 줄여서 작동속도를 높일 필요가 있다.
종래의 밸브의 경우, 이러한 개폐작동에 필요한 토크의 효과적 조절을 위한 필요를 만족시킬 수 없었다.
또한, 고온, 고압 또는 초저온인 밸브의 작동 환경에서 밸브 개폐시 토크와 스트로크의 선택적인 제어가 필요한데, 이를 달성해 주는 종래의 밸브는 없었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 밸브스템에 접하는 부분과 접하지 않는 부분의 재질이 서로 다른 이중 재질 스템너트를 가져서 내구성과 유지보수 작업성이 향상된 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 개폐작동시 필요한 토크에 따라 하나의 회전속도 입력에 대하여 서로 다른 감속비로 선택적 출력이 가능한 구조를 가지는 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 관로를 개폐하는 밸브 본체의 온도 변화로 인한 손상을 방지하는 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공한다. 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치는 상기 밸브 본체로부터 상하방향으로 연장되는 밸브스템이 삽입되는 통 형상의 제1 하우징으로서, 상기 제1 하우징의 하부에 상기 밸브 본체가 위치되는 제1 하우징; 상기 제1 하우징 내부에 설치되는 회전 지지부; 상기 제1 하우징의 상부에 결합되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되는 드라이브 슬리브; 상기 제2 하우징에 결합되며 상기 드라이브 슬리브를 회전시키는 회전력을 제공하는 구동부; 제1 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되도록 내부가 중공된 외부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트의 외면이 상기 회전 지지부에 의해 지지되도록 상기 제1 하우징에 삽입되며, 상기 드라이브 슬리브의 하부와 결합되되 상기 드라이브 슬리브로부터 회전력을 전달받으면서 상하로 이동 가능하게 결합되는 외부 스템너트; 상기 제1 하우징의 내부에 상기 상하방향으로 상기 회전 지지부의 인근에 상기 외부 스템너트의 외면의 인근에 설치되며, 상기 외부 스템너트의 위치변화로 인해 압축 또는 신장 가능한 탄성부재; 그리고 제2 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되어 결합되는 내부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트에 삽입되어 결합되는 내부 스템너트;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 소재는 SUS 및 주철 중 하나이고, 상기 제2 소재는 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드(carbide) 중 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제3 소재로서, 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드 중 하나로 상기 내부 스템너트의 표면에 형성된 코팅막;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 외부 스템너트는 상기 밸브스템과 이격될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 내부 스템너트는 상기 밸브스템과 나사결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 내부 스템너트는 상기 외부 스템너트와 스플라인 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전 지지부는 상기 외부 스템너트의 외주면을 지지하는 베어링 박스를 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 외부 스템너트의 외주면 둘레를 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 제1 하우징의 상부와 상기 베어링 박스의 사이에 개재되는 하나 이상의 접시 스프링을 포함하며, 상기 외부 스템너트의 위치변화는 상기 베어링 박스를 통해 상기 탄성부재에 전달될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 소재는 상기 제1 소재보다 더 큰 내마모성을 가질 수 잇다.
기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 관로를 개폐하는 밸브 본체의 손상을 방지하는 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공한다.
듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치는 상기 밸브 본체로부터 상하방향으로 연장되는 밸브스템이 삽입되는 통 형상의 제1 하우징으로서, 상기 제1 하우징의 하부에 상기 밸브 본체가 위치되는 제1 하우징; 상기 제1 하우징 내부에 설치되는 회전 지지부; 상기 제1 하우징의 상부에 결합되는 제2 하우징; 상기 제2 하우징에 결합되며 회전력을 전달하는 감속부; 제1 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되도록 내부가 중공된 외부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트의 외면이 상기 회전 지지부에 의해 지지되도록 상기 제1 하우징에 삽입되며, 상기 감속부로부터 상기 회전력을 전달받으면서 상하로 이동 가능하게 상기 감속부와 결합되는 외부 스템너트; 상기 제1 하우징의 내부에 상기 상하방향으로 상기 회전 지지부의 인근에 상기 외부 스템너트의 외면의 인근에 설치되며, 상기 외부 스템너트의 위치변화로 인해 압축 또는 신장 가능한 탄성부재; 제2 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되어 결합되는 내부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트에 삽입되어 결합되는 내부 스템너트; 상기 제2 하우징의 인근에 위치하는 구동측 하우징으로서, 내주면에 내접기어 형상의 링기어가 형성되고 일측에 입력축이 회전 가능하게 삽입되는 구동측 하우징; 상기 구동측 하우징의 타측에 회전 가능하게 삽입되는 출력축으로서, 상기 회전력을 상기 감속부로 전달하는 출력축; 상기 입력축의 단부에 형성되는 제1 기어; 상기 제1 기어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀의 내주면에는 상기 입력축의 후퇴시에 상기 제1 기어와 치합될 수 있는 내접기어 형상의 저감속기어가 형성되어 있는 저감속캐리어; 상기 감속부의 반대측 상기 출력축의 단부에 형성되며, 회전핀에 의해 상기 저감속캐리어와 결합되어 상기 입력축의 후퇴시에 저감속비로 상기 저감속캐리어와 함께 회전되는 고감속캐리어; 그리고 상기 회전핀에 의해 상기 저감속캐리어와 상기 고감속캐리어의 사이에 설치되는 하나 이상의 제2 기어로서, 상기 입력축이 전진시 상기 제1 기어와 상기 링기어 사이에 치합되어, 고감속비로 상기 고감속캐리어를 회전시키는 하나 이상의 제2 기어;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 기어는 선기어이고, 상기 제2 기어는 유성기어일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 감속부는, 상기 제2 하우징 내에 상기 외부 스템너트의 상측에 설치되는 드라이브 슬리브로서, 상기 외부 스템너트 상단과 상기 드라이브 슬리브의 하부가 스플라인 결합되는 드라이브 슬리브; 상기 드라이브 슬리브의 외주면에 설치되는 제3 기어; 그리고 일단부가 상기 제3 기어와 결합되고 타단부에는 상기 출력축과 연결되는 구동축;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제3 기어는 베벨기어이고, 상기 구동축의 일단부에는 상기 베벨기어와 치합되는 피니언기어가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 출력축과 상기 밸브스템의 축은 평행하게 위치하며, 상기 감속부는, 상기 밸브스템의 축 방향으로 상기 출력축과 상기 외부 스템너트의 상부를 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 밸브 본체의 개폐시 상기 탄성부재에 설정된 예압 또는 상기 밸브스템의 온도에 따라, 상기 입력축의 전진 및 후퇴가 선택되어 개폐작동될 수 있다.
기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는 관로를 개폐하는 밸브 본체의 개폐동작을 위한 회전력을 제공하는 듀얼 감속비 감속기를 제공한다. 듀얼 감속비 감속기는 내주면에 내접기어 형상의 링기어가 형성되고 일측에 입력축이 회전 가능하게 삽입되는 하우징; 상기 하우징의 타측에 회전 가능하게 삽입되는 출력축으로서, 상기 회전력을 상기 밸브 본체의 개폐작동을 위해 전달하는 출력축; 상기 입력축의 단부에 형성되는 제1 기어; 상기 밸브 본체가 상기 관로와 실질적으로 떨어져서 상기 밸브 본체에 연결된 밸브스템이 스트로크 동작되는 동안 상기 제1 기어와 치합될 수 있는 제1 내접기어가 형성되어 있는 저감속캐리어; 상기 저감속캐리어와 마주하는 상기 출력축의 일측단에 형성되며, 제2 내접기어가 형성된 고감속캐리어; 그리고 상기 밸브 본체가 상기 관로와 실질적으로 접촉하면서 개폐되는 시점에 고감속비로 감속하여 상기 스트로크 동작보다 더 큰 토크 전달을 위해 상기 제1 기어 및 상기 제2 내접기어와 치합될 수 있는 하나 이상의 제2 기어;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 기어는 선기어이고, 상기 제2 기어는 유성기어이며, 상기 입력축이 제1 위치에 있을 때 상기 선기어, 유성기어 및 상기 제2 내접기어가 치합되어 고감속비로 상기 회전력이 상기 출력축으로 출력되며, 상기 입력축이 제2 위치에 있을 때 상기 선기어 및 상기 제1 내접기어가 치합되어 저감속비로 상기 회전력이 상기 출력축으로 출력될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 밸브스템에 접하는 부분과 접하지 않는 부분의 재질이 서로 다른 이중 재질 스템너트를 가져서 내구성과 유지보수 작업성이 향상된 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개폐작동시 필요한 토크에 따라 하나의 회전속도 입력에 대하여 서로 다른 감속비로 선택적 출력이 가능한 구조를 가지는 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 제공할 수 있다.
따라서, 두 종류의 감속비를 제공함에도 불구하고 구조가 단순하고 부피가 작아서 소형화 및 경량화가 가능하다.
또한, 밸브 개폐에 적용시 개폐 시작과 끝나는 시점에 높은 감속비를 선택함으로써 토크를 크게 발생시켜 개폐가 원활하게 이루어질 수 있고, 개폐중간 시점에는 큰 토크가 필요하지 않으므로 낮은 감속비를 선택함으로써 큰 토크 없이 작동속도를 높여 빠르게 개폐를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고온 또는 초저온 유체가 유동하는 관로를 개폐하는 밸브에 대해 고온 또는 초저온에 따른 열팽창 또는 열수축이 발생할 경우에도 밸브스템축과 나사 결합하는 내부 스템너트와 스플라인 결합된 외부 스템너트가 드라이브 슬리브에 맞물려 결합된 상태에서 축방향으로 이동함으로써 밸브스템의 축방향 변위를 장치 자체적으로 허용 또는 보정할 수 있다. 따라서, 고온 또는 초저온 환경하에서 발생될 수 있는 고하중 또는 과도한 열응력으로부터 감속기 및 밸브의 손상을 안정적으로 예방할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치의 단면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 드라이브 슬리브의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 외부 스템너트의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에서 A-A' 선을 따라 단면의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6는 내부 스템너트의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 내부 스템너트의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래의 유성기어를 이용한 감속기의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 클러치의 원리를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치의 단면의 일 예를 나타내는 도면이다.
이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치는 관로를 개폐하는 밸브 본체(100)의 개폐작동을 위한 장치로서, 밸브 본체(100)와 결합되어 사용될 수 있다. 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치(이하, 밸브 개폐장치로 칭함)는 밸브 본체(100)의 온도 변화로 인한 손상, 예들 들어, 열팽창 및 열수축으로 인한 응력으로 인한 손상을 방지하는 기능을 할 수 있다.
밸브 개폐장치는 제1 하우징(300), 회전 지지부, 제2 하우징(500), 감속부(600), 외부 스템너트(700), 탄성부재(800) 및 내부 스템너트(900)를 포함한다.
밸브 본체(100)는 관로를 실제로 개폐하는 부분이며, 관로의 내부의 고온, 고압 또는 초저온의 유체에 의해 가열 및 냉각될 수 있다.
밸브스템(200)은 밸브 본체(100)와 연결된 바(bar) 형상을 가지며, 후술될 이중 재질의 스템너트와 결합되어 밸브 본체(100)의 개폐 작동을 위한 힘을 전달하게 될 수 있다.
밸브 본체(100)가 가열 및 냉각되면, 밸브스템(200)도 가열 및 냉각될 수 있다. 밸브스템(200)의 길이방향 축을 밸브스템축이라고 칭한다.
제1 하우징(300)은 후술될 제2 하우징(500)의 하부와 밸브 본체(100)의 사이에 설치되는 것으로, 볼트 등의 체결 요소에 의해 분리결합 가능하게 제2 하우징(500) 및 밸브 본체(100)의 사이에 설치될 수 있다. 제1 하우징(300)은 밸브 본체(100)로부터 상하방향으로 연장되는 밸브스템(200)이 삽입되는 통 형상을 가질 수 있다.
제1 하우징(300)의 상부에는 후술될 드라이브 슬리브(650) 또는 후술될 외부 스템너트(700)에 의해 관통되는 관통공이 형성될 수 있다. 제1 하우징(300)의 하부에도 밸브스템축에 의해 관통되는 관통공이 형성될 수 있다. 제1 하우징(300)은 후술될 회전 지지부와 탄성부재(800)를 수용하는 공간을 제공할 뿐만 아니라, 내부 스템너트(900)에 내삽되는 밸브스템(200)의 상하 이동 공간을 제공하는 역할을 할 수 있다.
회전 지지부는 제1 하우징(300)의 내부에 설치될 수 있다. 회전 지지부는 일 예로 베어링 박스(400)일 수 있다. 구체적으로 베어링 박스(400)는 외부 스템너트(700)를 제1 하우징(300) 내부에서 회전 가능하게 지지하도록 제1 하우징(300) 내부에 설치될 수 있다. 베어링 박스(400)는 외부 케이스(410)와 외부 케이스(410) 내에 수용된 테이퍼 롤러 베어링(430)을 포함할 수 있다.
외부 케이스(410)에는 밸브스템(200)이 내삽된 내부 스템너트(900)에 의해 관통되는 관통공이 형성될 수 있다.
한쌍의 테이퍼 롤러 베어링(430)은 외부 스템너트(700)의 하부 외주면에 형성된 플랜지부를 개재시킨 상태로, 외부 케이스(410) 내부에 서로 대향하게 배치될 수 있다. 플랜지부는 후술될 탄성부재(800)에 의해 가해지는 베어링 박스(400)에 대한 하중(예압)을 외부 스템너트(700)에 전달할 수 있다.
제2 하우징(500)은 제1 하우징(300)의 상부에 결합될 수 있다. 제2 하우징(500)은 제1 하우징(300)의 상부에 결합되는 베이스(530)와, 베이스(530)의 상부에 배치되는 헤드(510)를 포함할 수 있다. 베이스(530)와 헤드(510)는 일측이 개구된 상태로 볼트 등에 의해 결합될 수 있다. 베이스(530)에는 후술될 드라이브 슬리브(650) 또는 외부 스템너트(700)에 의해 관통되는 관통공이 형성될 수 있다. 제2 하우징(500)의 내부 확인 등을 위해 헤드(510) 중앙 부위에 관통공이 형성될 수 있으나 필요시 폐쇄될 수 있다.
감속부(600)는 드라이브 슬리브(650) 및 구동부를 포함할 수 있다.
구동부는 제2 하우징(500)에 결합되며, 드라이브 슬리브(650)를 회전시키는 회전력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동부는 제1 기어 및 구동축(630)을 포함할 수 있다.
제1 기어로는 감속기어이면 무방하며, 일 예로 베벨기어(610)일 수 있다. 베벨기어(610)는 끼워맞춤 결합이나 볼트 등의 체결 요소를 통해 드라이브 슬리브(650)의 외주면에 축고정될 수 있다.
구동축(630)은 일단부가 제1 기어와 결합될 수 있다. 본 실시예에서는 구동축(630)의 일단부에는 베벨기어(610)와 치합되는 피니언 기어(631)가 형성되고, 구동축(630)의 타단부에는 모터 등의 구동 수단(도시되지 않음)과 연결되며, 제2 하우징(500)의 일측의 개구된 부위에서 래디얼 볼 베어링(632,633)과 칼라(634) 등에 축지지될 수 있다. 예를 들어, 모터 등의 구동 수단에 의해 회전하는 구동축(630)의 회전력이 피니언 기어(631)와 베벨기어(610)를 통해 드라이브 슬리브(650)에 전달되면서 감속될 수 있다.
도 3은 드라이브 슬리브(650)의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 외부 스템너트(700)의 일 예를 나타내는 도면이다.
드라이브 슬리브(650)는 제2 하우징(500) 내부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로 드라이브 슬리브(650)는 제2 하우징(500)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 원통형 부재로서, 헤드(510)의 하측에 설치되는 테이퍼 롤러 베어링(513)과 베이스(530)의 상측에 설치되는 스러스트 볼 베어링(511) 사이에 개재되어 축지지될 수 있다.
외부 스템너트(700)의 상단부는 드라이브 슬리브(650)의 하단부와 결합되어, 드라이브 슬리브(650)의 회전력이 외부 스템너트(700)에 전달될 수 있다.
외부 스템너트(700)가 드라이브 슬리브(650)로부터 회전력을 전달받으면서, 밸브스템(200)의 축방향으로 이동 가능하게 드라이브 슬리브(650)와 결합될 수 있다.
외부 스템너트(700)의 상단부 외주면에는 외치형 스플라인(711)이 형성되고, 드라이브 슬리브(650)의 하단부 내주면에는 내치형 스플라인(713)이 형성될 수 있다. 외부 스템너트(700)의 외치형 스플라인(711)과 드라이브 슬리브(650)의 내치형 스플라인(651)이 맞물려 치합됨으로써, 외부 스템너트(700)의 상단부와 드라이브 슬리브(650)의 하단부가 스플라인 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 외부 스템너트(700)가 드라이브 슬리브(650)와 함께 회전하면서 축 방향(길이 방향)으로 슬라이딩 이동(슬립 이동) 가능하게 될 수 있다.
우선, 평상시에는 베어링 박스(400)에 회전 가능하게 지지된 외부 스템너트(700)가 접시 스프링(810)을 통해 밸브 스러스트보다 높게 설정된 예압으로 정상 상태로 존재하면서, 구동축(630), 베벨기어(610), 드라이브 슬리브(650), 외부 스템너트(700), 내부 스템너트(900) 순으로 회전력이 전달될 수 있다. 내부 스템너트(900)가 회전하면 내부 스템너트(900)와 나사결합된 밸브스템(200)이 상하로 이동하면서 밸브를 개폐한다.
도 5는 도 2에서 A-A' 선을 따라 단면의 일 예를 나타내는 도면이다.
외부 스템너트(700)는 밸브스템(200)이 삽입되도록 내부가 중공된 통 형상의 블록일 수 있다. 외부 스템너트(700)는 외부 스템너트(700)의 외주면에 형성된 플랜지부가 베어링 박스(400)에 의해 지지되도록 제1 하우징(300)에 삽입되어 설치될 수 있다. 전술된 바와 같이, 외부 스템너트(700)의 상단부가 드라이브 슬리브(650)의 하단부와 결합되되 드라이브 슬리브(650)로부터 회전력을 전달받으면서 상하로 이동 가능하게 스플라인 결합될 수 있다.
탄성부재(800)는 제1 하우징(300)의 내부에 상하방향으로 베어링 박스(400)의 인근에, 외부 스템너트(700)의 외주면 둘레를 따라 설치될 수 있다. 구체적으로 탄성부재(800)는 제1 하우징(300)의 상부와 베어링 박스(400)의 사이에 개재될 수 있다(도 2 참조).
탄성부재(800)로 인해 베어링 박스(400)가 제1 하우징(300) 내에서 탄성적으로 지지될 수 있고, 탄성부재(800)의 탄성력에 의해 베어링 박스(400)에 하중이 작용되며, 이러한 하중은 전술된 바와 같이 외부 스템너트(700)의 플렌지부에 가해질 수 있다.
탄성부재(800)가 베어링 박스(400)에 가하는 하중이 열팽창 또는 열수축이 발생하지 않는 평상시에는 예압이 밸브 스러스트(thrust)보다 높게 설정되어 있어 외부 스템너트의 축방향 움직임을 방지한다.
즉, 평상시에는 탄성부재(800)에 의해 외부 스템너트(700)에 밸브 추력(thrust)보다 높게 설정된 예압(preload)이 작용하고 있어 외부 스템너트(700)가 축방향으로 움직이지 않으나, 밸브스템(200)이 가열되어 열팽창이 진행되는 경우에는 밸브스템(200)으로부터의 추력이 설정 예압보다 커지게 되면 외부 스템너트(700)가 이동하게 되며, 이러한 외부 스템너트(700)의 위치변화에 따라 탄성부재(800)는 압축될 수 있다.
탄성부재(800)로는 다양한 스프링이 채택될 수 있으나, 바람직한 일 예로서, 고하중에 적합한 접시 스프링(810)이 하나 이상 적층되어 탄성부재(800)를 이룰 수 있으며, 더욱 바람직하게는 접시 스프링(810)이 순방향과 역방향으로 각각 적층될 수 있다.
밸브 개폐 장치의 구동에 대해 요약하면 다음과 같다.
우선, 평상시에는 베어링 박스(400)에 회전 가능하게 지지된 외부 스템너트(700)가 탄성부재(800)를 통해 밸브 스러스트 보다 높게 설정된 예압으로 정상 상태로 위치하면서, 구동축(630), 베벨기어(610), 드라이브 슬리브(650), 외부 스템너트(700), 내부 스템너트(900) 순으로 회전력이 전달될 수 있다. 내부 스템너트(900)가 회전하게 되면 내부 스템너트(900)와 나사결합된 밸브스템(200)이 상하로 이동되면서 밸브를 개폐할 수 있다.
그러나, 밸브스템(200)이 열팽창하여 밸브 추력이 설정된 예압보다 크게 되면 외부 스템너트(700)는 스플라인 결합된 드라이브 슬리브(650)에 대해 상측으로 이동하게 되어 열팽창에 따른 밸브스템(200)의 변위를 보정하게 될 수 있다.
도 6은 내부 스템너트(900)의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 7은 내부 스템너트(900)의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
내부 스템너트(900)는 밸브스템(200)과 나사결합되고, 내부 스템너트(900)는 외부 스템너트(700)와 스플라인 결합될 수 있다. 이에 따라, 외부 스템너트(700)는 밸브스템(200)과 접촉되지 않고 이격될 수 있다.
내부 스템너트(900)에는 밸브스템(200)이 삽입되는 관통공이 형성될 수 있다. 내부 스템너트(900)의 내주면에는 나사결합을 위한 나사산(913)이 형성될 수 있다. 밸브스템(200)의 외주면에는 내부 스템너트(900)의 내주면에 형성된 나사산(913)과 나사결합을 위한 나사산이 형성될 수 있다.
내부 스템너트(900)는 외부 스템너트(700)의 관통공에 삽입되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부 스템너트(900)의 외주면에 형성된 돌기 형태의 외치형 스플라인(911)과 외부 스템너트(700)의 내주면에 형성된 홈 형태의 내치형 스플라인(713)이 서로 맞물려 스플라인 결합될 수 있다.
전술된 외부 스템너트(700)의 상단부와 드라이브 슬리브(650)의 하단부 간의 스플라인 결합도 도 5에 예시된 형태와 유사한 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 밸브 개폐장치는 이중 재질의 스템너트 구조를 가진다. 즉 외부 스템너트(700)는 제1 소재로 이루어지고, 내부 스템너트(900)는 제2 소재로 이루어질 수 있다.
내부 스템너트(900)는 밸브스템(200)과 결합을 하고, 회전력이 전달됨에 따라 밸브스템(200)의 외주면과 내부 스템너트(900)의 내주면 간의 마찰력이 작용하여 내부 스템너트(900)의 회전과 함께 밸브스템(200)이 상하로 전진되거나 후퇴될 수 있다.
밸브 본체(100)에는 매우 큰 힘, 예를 들어, 수 킬로 뉴튼의 힘이 가해질 수 있으며, 따라서 밸브스템(200)의 외주면과 내부 스템너트(900)의 내주면 간의 마찰력도 매우 클 수 있다. 또한 밸브 개폐장치는 장기간에 걸쳐 사용될 수 있으므로 장기간에 걸쳐 마찰력으로 인해 내부 스템너트(900)는 마모될 수도 있다. 특히 나사산이 마모되어 적절한 기능을 상실하는 경우 밸브 개폐장치의 기능도 큰 하자가 발생할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 내부 스템너트(900)는 이러한 마찰력에 강한 내마모성을 가지는 제2 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 소재는 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드(carbide) 중 하나일 수 있다. 제2 소재는 제1 소재보다 더 큰 내마모성을 가질 수 있다.
내마모성 요구를 충족하고 기계적 강인함이 있는 소재라면 제2 소재의 예로 한정되지는 않는다. 이러한, 제2 소재를 사용한 내부 스템너트(900)는 외부 스템너트(700)와 별개로 제조 및 취급될 수 있다. 따라서, 제2 소재가 특수한 소재이거나 고가의 소재라도 비교적 작은 부피로 내부 스템너트(900)를 제조함으로써 제조에 있어 편리함이 있고, 비용절감을 할 수 있다.
외부 스템너트(700)를 이루는 제1 소재로는 SUS 및 주철 중 하나가 채택될 수 있다. 회전력 전달을 위해 기계적 강인함이 만족되는 제1 소재라면 예에 한정되지 않고 다양하게 채택될 수 있다.
제1 소재는 제2 소재에 비해 저가의 소재를 사용할 수 있다. 외부 스템너트(700)는 밸브스템(200)과의 마찰되는 부분이 아니어서, 부피가 내부 스템너트(900)보다 큰 외부 스템너트(700)를 제1 소재로 제조해도 무방할 것이다. 따라서, 전체적인 이중 재질의 스템너트의 구조의 내구성과 기계적 강인성을 확보하면서, 비용절감을 할 수 있다.
한편, 도 7의 하측에 제시된 실시예도 적용될 수 있다. 도 7의 하측의 실시예에서는 밸브 개폐장치는 내부 스템너트(900)의 표면에 형성되는 코팅막(915)을 더 포함할 수 있다.
내부 스템너트(900)가 외부 스템너트(700)와 동일한 제1 소재로 이루어지거나 다른 제2 소재로 이루어고, 코팅막(915)는 제3 소재로서, 예를 들어, 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드(carbide) 등 중에서 하나의 소재를 사용하여 코팅막(915)이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성하면, 내부 스템너트(900)의 소재의 비용을 절감하면서도 코팅막(915)을 형성하여 기능적 및 기계적 요구를 만족시킬 수 있다.
이러한 코팅막(915)은 내부 스템너트(900) 전체적으로 형성될 수도 있고, 내부 스템너트(900)의 내주면에만 형성될 수도 있다.
이와 같이, 내부 스템너트(900)와 외부 스템너트(700)로 이중 재질 구조로 형성함으로써, 전술된 바와 같이 비용절감의 장점이나 사이즈 측면에서 제조의 용이함이 있다.
이에 더하여, 밸브 개폐장치를 유지보수를 위해 정비하는 경우, 교체가 필요한 내부 스템너트(900) 또는 외부 스템너트(700)만을 교체하면 되므로, 본 실시예의 밸브 개폐장치는 유지보수 측면에서도 장점을 가진다.
또한, 분해 조립의 측면에서도 내부 스템너트(900)는 외부 스템너트(700)와 스플라인 결합을 할 수 있어서, 쉽게 장탈착될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치는 관로를 개폐하는 밸브 본체(100)의 손상을 방지하는 기능을 할 수 있다.
듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치는 제1 하우징(300), 베어링 박스(400), 제2 하우징(500), 감속부(600), 외부 스템너트(700), 탄성부재(800), 내부 스템너트(900), 구동측 하우징(1100), 출력축(1300), 선기어(1400), 저감속캐리어(1500), 고감속캐리어(1600) 및 유성기어(1700)를 포함한다.
도 9에 제시된 실시예에서 감속부(600)는 드라이브 슬리브(650), 베벨기어(610) 및 구동축(630)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(300), 베어링 박스(400), 제2 하우징(500), 감속부(600), 외부 스템너트(700), 탄성부재(800), 내부 스템너트(900)는 도 1 내지 도 7에서 설명된 것들과 실질적으로 동일할 수 있으므로 중복된 설명은 생략한다.
구동측 하우징(1100), 출력축(1300), 선기어(1400), 저감속캐리어(1500), 고감속캐리어(1600) 및 유성기어(1700)는 듀얼 감속비 모듈을 구성하며, 이러한 듀얼 감속비 모듈은 구동축(630)을 통해 감속부(600)와 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 7에서 설명된 밸브 개폐장치의 개방 동작이 시작되는 시점과 폐쇄되는 시점에 구동축(630)에 필요한 토크의 크기는 그 사이에 밸브의 스트로크 동작을 위해 구동축(630)에 필요한 토크의 크기보다 크다. 따라서, 듀얼 감속비 모듈은 이러한 토크 차이를 기계적으로 제공할 수 있다.
구동측 하우징(1100)은 입력축(1200), 출력축(1300), 제1 기어(예: 선기어(1400)), 저감속캐리어(1500), 고감속캐리어(1600) 및 제2 기어(예: 유성기어(1700))를 모두 내부에 수용하면서 지지할 수 있다.
구동측 하우징(1100)은 제2 하우징(500)의 인근에, 구체적으로 제2 하우징(500)으로부터 돌출된 구동축(630) 측에 위치할 수 있다. 구동측 하우징(1100)은 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 분해 및 조립이 가능하도록 입력측 하우징과 출력측 하우징으로 분리되는 구조일 수 있다. 입력측 하우징과 출력측 하우징은 가장자리가 복수개의 체결볼트로 상호 체결될 수 있다.
입력측 하우징에는 입력축(1200)이 삽입되는 입력구가 형성되고, 출력측 하우징에는 출력축(1300)이 삽입되는 출력구가 형성될 수 있다.
구동측 하우징(1100)의 내주면에는 내접기어인 링기어가 형성될 수 있는데, 바람직하게는 출력측 하우징의 내주면에 형성될 수 있다.
입력축(1200)은 구동측 하우징(1100)의 입력구에 삽입되고 다양한 동력원에 의해 회전하게 될 수 있다.
입력축(1200)과 입력구 사이에 부싱 및 오링이 삽입되어 회전 가능하고 실링이 이루어질 수 있다. 그리고 입력축(1200)은 입력구를 따라 전진 또는 후진이 가능하도록 슬라이딩 작동 가능하다.
출력축(1300)은 구동측 하우징(1100)의 타측에 회전 가능하게 삽입되며, 입력축으로부터의 회전력을 구동축(630)에 전달할 수 있다. 출력축(1300)은 구동측 하우징(1100)의 출력구에 삽입되어 회전 가능하게 설치될 수 있다.
출력축(1300)과 출력구 사이에는 베어링(b)이 설치되고 실링을 위해 오링이 구비될 수 있다. 그리고 출력축(1300)은 중공형 또는 중실형 가능하다.
선기어(1400)는 입력축(1200)의 단부에 형성될 수 있다. 또는 선기어(1400)는 입력축(1200)의 단부에 결합되어 입력축(1200)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 선기어(1400)의 외주에는 기어치가 형성될 수 있다.
입력축(1200)이 전진하는 경우 선기어(1400)의 외측을 둘러 후술되는 하나 이상의 유성기어(1700)가 치합될 수 있다.
저감속캐리어(1500)에는 선기어(1400)가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되며, 관통홀의 내주면에는 입력축(1200)의 후퇴시에 선기어(1400)와 치합될 수 있는 내접기어 형상의 저감속기어가 형성될 수 있다.
저감속캐리어(1500)는 고감속캐리어(1600)와 회전핀(1800)에 의해 서로 결합되는데, 유성기어(1700)들은 각 회전핀(1800)에 의해 관통될 수 있고, 저감속캐리어(1500)와 고감속캐리어(1600)의 사이에 수용될 수 있다. 따라서, 유성기어(1700)가 공전함에 따라 저감속캐리어(1500)도 고감속캐리어(1600)와 함께 회전될 수 있다.
저감속캐리어(1500)와 입력측 하우징 사이에도 베어링(b)이 게재될 수 있다.
저감속캐리어(1500)의 중앙에는 관통홀이 형성되고, 관통홀의 내주면에는 내접기어 형상의 저감속기어가 형성될 수 있다.
입력축(1200)이 후퇴된 경우, 저감속기어는 선기어(1400)와 치합될 수 있다. 따라서, 선기어(1400)의 회전력은 저감속캐리어(1500)에 전달되고, 이로 인해 고감속캐리어(1600)와 출력축(1300)이 회전하게 될 수 있다.
예를 들어, 입력축(1200)이 후진한 상태에서 선기어(1400)가 저감속기어에 치합되어 회전하면 출력축(1300)은 저감속캐리어(1500)와 고감속캐리어(1600)를 거쳐 입력축(1200)과 동일한 속도로 회전하게 될 수 있다. 다시 말해서, 실제 감속없이 등속 전달될 수 있다(감속비 1 : 1.
고감속캐리어(1600)는 감속부(600)의 반대측의 출력축(1300)의 단부에 형성될 수 있다. 고감속캐리어(1600)는 회전핀(1800)에 의해 저감속캐리어(1500)와 결합되어 입력축(1200)의 후퇴시에 저감속비로 저감속캐리어(1500)와 함께 회전될 수 있다.
고감속캐리어(1600)는 출력축(1300)의 단부에 결합 또는 형성되어 출력축(1300)과 함께 회전될 수 있다. 고감속캐리어(1600)는 대략 원판 형상으로 형성될 수 있고, 입력축(1200)의 단부가 삽입될 수 있도록 중앙에 안착홈이 형성될 수 있다. 그리고 안착홈에는 입력축(1200)의 단부가 삽입되어 회전 가능하도록 지지하는 베어링(b)이 구비될 수 있다.
고감속캐리어(1600)에는 원주 방향을 따라 일정간격으로 회전핀(1800)이 수직으로 결합되고, 회전핀(1800)에 각각 유성기어(1700)들이 회전 가능하게 결합, 지지될 수 있다.
입력축(1200)이 전진하여 선기어(1400)가 유성기어(1700)에 치합되어 회전하면, 출력축(1300)은 유성기어(1700)들과 링기어 및 고감속캐리어(1600)를 거쳐 입력축(1200)보다 작은 속도로 회전하게 될 수 있다. 다시 말해서, 감속비 N : 1로 감속이 이루어진다.
유성기어(1700)는 회전핀(1800)에 의해 저감속캐리어(1500)와 고감속캐리어(1600)의 사이에 하나 이상이 설치될 수 있다. 유성기어(1700)는 입력축(1200)이 전진시 선기어(1400)와 링기어 사이에 치합되어, 고감속비로 고감속캐리어(1600)를 회전시킬 수 있다.
유성기어(1700)는 보통 2 ~ 4개가 일정한 간격을 두고 배열될 수 있으며, 선기어(1400)의 회전에 의해 연동되어 모두 동일한 방향과 동일한 속도로 회전하게 될 수 있다.
유성기어(1700)는 각각 링기어에 치합될 수 있다. 선기어(1400)가 회전하면 유성기어(1700)들이 회전하게 되는데, 유성기어(1700)들이 링기어에 연동되므로 유성기어(1700)들도 링기어를 따라 원 궤적을 그리며 이동하게 될 수 있다. 결국, 유성기어(1700)들은 자전하는 동시에 선기어(1400) 주위를 공전하게 될 수 있다.
유성기어(1700)가 공전함에 따라 고감속캐리어(1600)가 회전하게 되고 이로 인해 출력축(1300)도 회전하게 될 수 있다. 입력축(1200)의 전진 또는 후진에 따라 선기어(1400)가 유성기어(1700) 또는 저감속기어와 선택적으로 연동되어 이중 감속이 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 10에 도시된 실시예는 도 9에 도시된 실시예에서 듀얼 감속비 모듈만 변경되고 나머지 구성을 실질적으로 동일하다.
본 실시예에서 듀얼 감속비 모듈은 입력축(1200)의 전진 상태에서 후진이 원활하게 이루어지도록 입력축(1200)이 탄성 지지되는 구조를 개시한다.
이를 위해, 고감속캐리어(1600)의 내부 중심에는 돌출된 형상의 가이드봉이 형성될 수 있다.
그리고 입력축(1200)의 단부 중심에는 가이드홀이 형성될 수 있다.
이때, 가이드홀에는 가이드봉이 맞춤 삽입될 수 있게 가공될 수 있다.
따라서, 입력축(1200)은 전후진시 출력축(1300)의 중심과 동심을 유지하면서 슬라이딩이 가능하다.
그런데 가이드홀에는 복원스프링(1900)이 구비될 수 있다.
복원스프링(1900)은 압축스프링이며, 일단이 가이드봉의 상단에 안착될 수 있다. 따라서, 외력으로 입력축(1200)을 눌러 전진시키면 가이드봉이 복원스프링(1900)을 압축시키면서 가이드홀 내부로 삽입되어 선기어(1400)가 유성기어(1700)에 연동될 수 있다.
반대로 외력을 제거하면 복원스프링(1900)의 탄성력에 의해 입력축(1200)은 밀려 후진하게 되면서 선기어(1400)는 저감속기어에 연동될 수 있다.
또 입력축(1200)의 외주 상에는 원주를 따라 연속적으로 걸림홈이 형성될 수 있다.
그리고 구동측 하우징(1100)의 일측, 구체적으로 입력구 상에는 걸림핀이 관통하도록 설치될 수 있다. 걸림핀의 선단은 걸림홈에 삽입될 수 있고, 후단은 걸림스프링에 의해서 탄성 지지될 수 있다.
따라서, 입력축(1200)이 전진하면 걸림홈으로부터 상기 걸림핀이 밀려나면서 이탈하고, 입력축(1200)이 후진하면 걸림핀이 걸림홈에 걸리면서 입력축(1200)이 더 이상 후진하지 않도록 한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치를 나타내는 도면이다.
본 실시예의 듀얼 감속비를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치는 온도 보정용 밸브 개폐장치와 듀얼 감속비 모듈이 결합된 구성을 가진다. 온도 보정용 밸브 개폐장치는 도 1 내지 도 7에서 설명된 밸브 개폐장치와 감속부(600)를 제외하고는 실질적으로 동일하다.
본 실시예에서는 도 1 내지 도 7에서 설명된 감속부(600)의 베벨기어(610)와 드라이브 슬리브(650)가 삭제되고, 도 11에 도시된 바와 같이 감속부(600)가 밸브스템의 축방향으로 외부 스템너트(700)의 상부와 출력축(1300)을 연결할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 도 9에 제시된 실시예와 다르게, 듀얼 감속비 모듈의 출력축(1300)이 밸브스템(200)의 축과 평행하게 배치되어 있다. 구체적으로 밸브스템(200)의 축선상에 듀얼 감속비 모듈의 출력축(1300)이 위치할 수 있다.
듀얼 감속비 모듈은 전술된 바와 같이 입력축(1200)의 전진 및 후퇴에 따라 듀얼 감속비로 회전력이 출력축(1300)으로 출력된다.
출력축(1300)은 상측에서 감속기어모듈(670)에 접속되어 있고, 회전력을 전달한다.
외부 스템너트(700)의 상단은 출력축으로부터 회전력을 전달받으면서 밸브스템(200)의 축 선상에서 이동될 수 있다.
도 9 내지 도 11에 제시된 실시예들이 밸브개폐에 적용될 경우, 토크가 크게 필요하지 않은 스트로크 중간에는 입력축(1200)이 후진된 상태에서 선기어(1400)가 저감속기어와 연동되도록 함으로써 출력축(1300)이 빠르게 회전하도록 할 수 있다.
그러나 밸브 개폐시 스트로크(stroke) 시작과 끝나는 시점에 토크가 크게 필요하므로 이때는 감속비를 높일 필요가 있다. 따라서, 입력축(1200)을 전진시켜 선기어(1400)가 유성기어(1700)에 연동되게 함으로써 출력축(1300)이 크게 감속되도록 할 수 있다.
한편, 이러한 감속비의 제어는 작업자의 판단에 따른 수동으로 수행될 수 있다. 이와 다르게, 도 12에 도시된 바와 같은 클러치 원리 또는 무단감속 원리를 이용하여 감속비의 제어가 자동으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 밸브 본체(100)의 개폐시 탄성부재(800)에 설정된 예압 또는 밸브스템(200)의 온도 등 특정한 요인에 따라, 입력축(1200)의 전진 및 후퇴가 선택되어 개폐작동되도록 제어부를 구성할 수도 있다.
한편, 본 발명으 또 다른 실시예로서, 듀얼 감속비 감속기는 관로를 개폐하는 밸브 본체를 개폐시키는 장치로서 사용될 수 있다. 물론 이러한 적용에 한정되는 것은 아니다. 듀얼 감속기 감속기는 하우징, 출력축, 제1 기어, 저감속캐리어, 고감속캐리어, 제2 기어를 포함한다. 본 실시예의 하우징, 출력축, 제1 기어, 저감속캐리어, 고감속캐리어, 제2 기어로는 도 9 내지 도 11에서 설명된 것들을 예로 들 수 있다.
하우징은 내주면에 내접기어 형상의 링기어가 형성되고 일측에 입력축이 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 출력축은 하우징의 타측에 회전 가능하게 삽입되며 회전력을 밸브 본체의 개폐작동을 위해 전달할 수 있다.
제1 기어는 입력축의 단부에 형성될 수 있다.
저감속 캐리어는 밸브 본체가 관로와 실질적으로 떨어져서 밸브 본체에 연결된 밸브스템의 스트로크 동작동안 제1 기어와 저감속비로 치합될 수 있는 제1 내접기어가 형성될 수 있다.
고감속 캐리어는 저감속캐리어와 마주하는 출력축의 일측단에 형성되며, 제2 내접기어가 형성될 수 있다. 제2 기어는 밸브 본체가 관로와 실질적으로 접촉하면서 개폐되는 시점에 고감속비로 감속하여 스트로크 동작보다 더 큰 토크 전달을 위해 제1 기어 및 제2 내접기어와 치합될 수 있다.
제1 기어는 선기어이고, 제2 기어는 유성기어이며, 입력축이 제1 위치에 있을 때 선기어, 유성기어 및 제2 내접기어가 치합되어 고감속비로 회전력이 출력축으로 출력되며, 입력축이 제2 위치에 있을 때 선기어 및 제1 내접기어가 치합되어 저감속비로 회전력이 출력축으로 출력될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명의 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치, 듀얼 감속비 감속기 및 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 따르면, 밸브스템에 접하는 부분과 접하지 않는 부분의 재질이 서로 다른 이중 재질 스템너트를 가져서 내구성과 유지보수 작업성이 향상될 수 있다.
Claims (17)
- 관로를 개폐하는 밸브 본체의 온도 변화로 인한 손상을 방지하는 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치에 있어서,상기 밸브 본체로부터 상하방향으로 연장되는 밸브스템이 삽입되는 통 형상의 제1 하우징으로서, 상기 제1 하우징의 하부에 상기 밸브 본체가 위치되는 제1 하우징;상기 제1 하우징 내부에 설치되는 회전 지지부;상기 제1 하우징의 상부에 결합되는 제2 하우징;상기 제2 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되는 드라이브 슬리브;상기 제2 하우징에 결합되며 상기 드라이브 슬리브를 회전시키는 회전력을 제공하는 구동부;제1 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되도록 내부가 중공된 외부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트의 외면이 상기 회전 지지부에 의해 지지되도록 상기 제1 하우징에 삽입되며, 상기 드라이브 슬리브의 하부와 결합되되 상기 드라이브 슬리브로부터 회전력을 전달받으면서 상하로 이동 가능하게 결합되는 외부 스템너트;상기 제1 하우징의 내부에 상기 상하방향으로 상기 회전 지지부의 인근에 상기 외부 스템너트의 외면의 인근에설치되며, 상기 외부 스템너트의 위치변화로 인해 압축 또는 신장 가능한 탄성부재; 그리고제2 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되어 결합되는 내부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트에 삽입되어 결합되는 내부 스템너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1 소재는 SUS 및 주철 중 하나이고,상기 제2 소재는 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드(carbide) 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,제3소재로서, 동합금, 나이트라이드(nitride), 옥사이드(oxide) 및 카바이드(carbide) 중 하나로 상기 내부 스템너트의 표면에 형성된 코팅막;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 외부 스템너트는 상기 밸브스템과 이격된 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 내부 스템너트는 상기 밸브스템과 나사결합된 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 내부 스템너트는 상기 외부 스템너트와 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 회전 지지부는 상기 외부 스템너트의 외주면을 지지하는 베어링 박스를 포함하며,상기 탄성부재는 상기 외부 스템너트의 외주면 둘레를 따라 배치된 것을 특징으로 하는, 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제7항에 있어서,상기 탄성부재는 상기 제1 하우징의 상부와 상기 베어링 박스의 사이에 개재되는 적어도 하나 이상의 접시 스프링을 포함하며, 상기 외부 스템너트의 위치변화는 상기 베어링 박스를 통해 상기 탄성부재에 전달되는 것을 특징으로 하는 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 소재는 상기 제1 소재보다 더 큰 내마모성을 가지는 것을 특징으로 하는 이중 재질 스템너트를 가지는 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 관로를 개폐하는 밸브 본체의 손상을 방지하는 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치에 있어서,상기 밸브 본체로부터 상하방향으로 연장되는 밸브스템이 삽입되는 통 형상의 제1 하우징으로서, 상기 제1 하우징의 하부에 상기 밸브 본체가 위치되는 제1 하우징;상기 제1 하우징 내부에 설치되는 회전 지지부;상기 제1 하우징의 상부에 결합되는 제2 하우징;상기 제2 하우징에 결합되며 회전력을 전달하는 감속부;제1 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되도록 내부가 중공된 외부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트의 외면이 상기 회전 지지부에 의해 지지되도록 상기 제1 하우징에 삽입되며, 상기 감속부로부터 상기 회전력을 전달받으면서 상하로 이동 가능하게 상기 감속부와 결합되는 외부 스템너트;상기 제1 하우징의 내부에 상기 상하방향으로 상기 회전 지지부의 인근에 상기 외부 스템너트의 외면의 인근에 설치되며, 상기 외부 스템너트의 위치변화로 인해 압축 또는 신장 가능한 탄성부재;제2 소재로 이루어지며, 상기 밸브스템이 삽입되어 결합되는 내부 스템너트로서, 상기 외부 스템너트에 삽입되어 결합되는 내부 스템너트;상기 제2 하우징의 인근에 위치하는 구동측 하우징으로서, 내주면에 내접기어 형상의 링기어가 형성되고 일측에 입력축이 회전 가능하게 삽입되는 구동측 하우징;상기 구동측 하우징의 타측에 회전 가능하게 삽입되는 출력축으로서, 상기 회전력을 상기 감속부로 전달하는 출력축;상기 입력축의 단부에 형성되는 제1 기어;상기 제1 기어가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀의 내주면에는 상기 입력축의 후퇴시에 상기 제1 기어와 치합될 수 있는 내접기어 형상의 저감속기어가 형성되어 있는 저감속캐리어;상기 감속부의 반대측 상기 출력축의 단부에 형성되며, 회전핀에 의해 상기 저감속캐리어와 결합되어 상기 입력축의 후퇴시에 저감속비로 상기 저감속캐리어와 함께 회전되는 고감속캐리어; 그리고상기 회전핀에 의해 상기 저감속캐리어와 상기 고감속캐리어의 사이에 설치되는 하나 이상의 제2 기어로서, 상기 입력축이 전진시 상기 제1 기어와 상기 링기어 사이에 치합되어, 고감속비로 상기 고감속캐리어를 회전시키는 하나 이상의 제2 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제10항에 있어서,상기 제1 기어는 선기어이고,상기 제2 기어는 유성기어인 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제10항에 있어서,상기 감속부는,상기 제2 하우징 내에 상기 외부 스템너트의 상측에 설치되는 드라이브 슬리브로서, 상기 외부 스템너트의 상단과 상기 드라이브 슬리브의 하부가 스플라인 결합되는 드라이브 슬리브; 그리고상기 드라이브 슬리브의 외주면에 설치되는 제3 기어; 그리고일단부가 상기 제3 기어와 결합되고, 타단부에는 상기 출력축과 연결되는 구동축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제12항에 있어서,상기 제3 기어는 베벨기어이고, 상기 구동축의 일단부에는 상기 베벨기어와 치합되는 피니언기어가 형성된 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제10항에 있어서,상기 출력축과 상기 밸브스템의 축은 평행하게 위치하며,상기 감속부는, 상기 밸브스템의 축 방향으로 상기 출력축과 상기 외부 스템너트의 상부를 연결하는 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 제10항에 있어서,상기 밸브 본체의 개폐시 상기 탄성부재에 설정된 예압 또는 상기 밸브스템의 온도에 따라, 상기 입력축의 전진 및 후퇴가 선택되어 개폐작동되는 것을 특징으로 하는 듀얼 감속비 온도 보정용 밸브 개폐장치.
- 관로를 개폐하는 밸브 본체의 개폐동작을 위한 회전력을 제공하는 듀얼 감속비 감속기에 있어서,내주면에 내접기어 형상의 링기어가 형성되고 일측에 입력축이 회전 가능하게 삽입되는 하우징;상기 하우징의 타측에 회전 가능하게 삽입되는 출력축으로서, 상기 회전력을 상기 밸브 본체의 개폐작동을 위해 전달하는 출력축;상기 입력축의 단부에 형성되는 제1 기어;상기 밸브 본체가 상기 관로와 실질적으로 떨어져서 상기 밸브 본체에 연결된 밸브스템의 스트로크 동작동안 상기 제1 기어와 저감속비로 치합될 수 있는 제1 내접기어가 형성되어 있는 저감속캐리어;상기 저감속캐리어와 마주하는 상기 출력축의 일측단에 형성되며, 제2 내접기어가 형성된 고감속캐리어; 그리고상기 밸브 본체가 상기 관로와 실질적으로 접촉하면서 개폐되는 시점에 고감속비로 감속하여 상기 스트로크 동작보다 더 큰 토크 전달을 위해 상기 제1 기어 및 상기 제2 내접기어와 치합될 수 있는 하나 이상의 제2 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 감속비 감속기.
- 제16항에 있어서,상기 제1 기어는 선기어이고,상기 제2 기어는 유성기어이며,상기 입력축이 제1 위치에 있을 때 상기 선기어, 유성기어 및 상기 제2 내접기어가 치합되어 고감속비로 상기 회전력이 상기 출력축으로 출력되며,상기 입력축이 제2 위치에 있을 때 상기 선기어 및 상기 제1 내접기어가 치합되어 저감속비로 상기 회전력이 상기 출력축으로 출력되는 것을 특징으로 하는, 듀얼 감속비 감속기.
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