KR0112411Y1 - Counterweight control device of the dredgers - Google Patents

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KR0112411Y1 KR2019930020038U KR930020038U KR0112411Y1 KR 0112411 Y1 KR0112411 Y1 KR 0112411Y1 KR 2019930020038 U KR2019930020038 U KR 2019930020038U KR 930020038 U KR930020038 U KR 930020038U KR 0112411 Y1 KR0112411 Y1 KR 0112411Y1
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Abstract

본 고안은 건설중장비인 굴삭기의 작업안정성을 향상시키기 위한 장치에 관련된 것으로, 특히 굴삭기의 무게 중심 위치에 따라 엔진룸 후면에 위치한 카운터웨이트를 이동시켜 굴삭기의 작업위치에 따른 작업안정성을 향상시키기 위한 카운터웨이트 이동장치에 관한 것으로, 엔진룸(210)과 카운터웨이트(10) 일측 하부로 카운터웨이트 구동실린더(110)를 장착하고, 버켓(240)과 아암(230)의 연결부위로 버켓각도센서(241)를 아암(230)과 메인붐(220)의 연결부위로 아암 각도센서(231)를 메인붐(220)과 운전실(20) 일측의 연결부위로 붐각도센서(221)를 운전실(20)과 엔진룸(210) 사이로 경사각검출센서(201)를 설치하여서 작업정도와 작업지면 각도에 따라 센서들이 상대위치를 검출하여서 카운터웨이트 구동실린더(110)를 작동시켜 카운터웨이트(10)가 이동되는 굴삭기의 작업안정성을 향상시키기 위한 카운터웨이트 이동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for improving the work stability of an excavator under construction, in particular, a counter for improving the work stability according to the working position of the excavator by moving the counterweight located in the rear of the engine room according to the position of the center of gravity of the excavator The weight moving device, the counterweight drive cylinder 110 is mounted to the lower side of the engine room 210 and the counterweight 10, and the bucket angle sensor 241 is connected to the bucket 240 and the arm 230. ) As the connection portion between the arm 230 and the main boom 220, the angular angle sensor 221 to the connection portion of one side of the main boom 220 and the cab 20, the boom angle sensor 221 and the cab 20 By installing the inclination angle detection sensor 201 between the engine room 210, the sensors detect the relative position according to the working degree and the working surface angle to operate the counterweight drive cylinder 110 to move the counterweight 10 of the excavatorThe present invention relates to a counterweight moving device for improving work stability.

Description

굴삭기의 작업안전성을 향상시키기 위한 카운터웨이트 이동장치Counterweight shifter to improve the safety of excavator

제1도는 본 고안의 카운터웨이트 이동장치를 도시한 굴삭기의 일측면도1 is a side view of an excavator showing a counterweight moving device of the present invention

제2도는 본 고안의 작동상태도2 is a working state of the present invention

제3도는 본 고안의 작동상태도3 is a working state of the present invention

제4도는 본 고안의 작동수순을 나타낸 플로우챠트이다.4 is a flowchart showing the operation procedure of the present invention.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing

10 : 카운터웨이트 110 : 카운터웨이트구동실린더10: counter weight 110: counter weight driving cylinder

101 : 피스톤로드 20 : 운전실101: piston rod 20: cab

201 : 경사각검출센서 210 : 엔진룸201: tilt angle detection sensor 210: engine room

220 : 메인붐 221 : 붐각도센서220: main boom 221: boom angle sensor

230 : 아암 231 : 아암각도센서230: arm 231: arm angle sensor

240 : 버켓 241 : 버켓각도센서240: bucket 241: bucket angle sensor

250 : 트랙250: track

본 고안은 건설중장비인 굴삭기의 작업안정성을 향상시키기 위한 장치에 관련된 것으로, 특히 굴삭기의 무게중심 위치에 따라 엔진룸 후면에 위치한 카운터웨이트를 이동시켜 굴삭기의 작업위치에 따른 작업안정성을 향상시키기 위한 카운터웨이트 이동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for improving the work stability of an excavator under construction, in particular, a counter for improving the work stability according to the working position of the excavator by moving the counter weight located in the rear of the engine room according to the center of gravity of the excavator It relates to a weight moving device.

일반적으로, 건설중장비인 굴삭기는 토목 및 건축 현장에서 기초공사를 할 때 사용되며, 굴삭기의 버켓으로 흙과 같은 작업물을 파내서 담아 덤프트럭 등에 옮겨 주는 작업을 수행하는 것으로, 굴삭기는 작업지면의 경사각도와 각 장치 예를들면, 운전실, 엔진룸 카운터웨이트, 트랙, 붐, 아암, 버켓의 무게중심 위치에 따라 굴삭기의 안정도가 결정된다.In general, excavators, which are heavy equipments, are used for foundation work in civil engineering and construction sites, and work is carried out by digging work such as soil into a bucket of an excavator and transferring them to a dump truck. The stability of the excavator is determined by the angle of inclination and the location of the center of gravity of each device, for example the cab, engine room counterweight, track, boom, arm and bucket.

종래에는 상기와 같은 붐, 아암, 버켓의 작업위치와 관계없이 운전실, 엔진룸, 카운터웨이트, 트랙 등이 고정되어 있으므로 경사가 진 작업지면에서의 작업시 굴삭기는 경사진 방향으로 중심이동할려고 하고 이에 따라 버켓을 수평상태로 유지시켜주기가 어려워 버켓 속의 내용물을 작업바닥면으로 떨어뜨리는 경우가 있어 작업장에서의 안전사고 위험을 초래할 뿐만아니라 조작시 상당한 주의를 요구하게되어 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.Conventionally, since the cab, the engine room, the counterweight, the track, etc. are fixed regardless of the working position of the boom, the arm, the bucket as described above, the excavator tries to move the center in the inclined direction when working on the inclined work surface. Therefore, it is difficult to keep the bucket in a horizontal state, which can cause the contents of the bucket to drop to the work floor, which not only incurs a risk of safety accidents at the workplace but also requires considerable caution during operation, resulting in a decrease in work efficiency. .

또한 종래에도 카운터 웨이트를 유압실린더를 사용하여 위치제어가 되도록 구성함에 따라 차체의 무게중심이 가변되는 장치가 개발되어 사용된 적도 있었으나 이러한 종래의 장치에는 카운터웨이트 위치제어에 대한 적절하고도 실제적인 방법을 제공하고 있지 않으므로 널리 사용되지 못하는 문제점이 있었다.In addition, in the past, the counterweight is configured to control the position of the body by using a hydraulic cylinder. As a result, a device having a variable center of gravity of the vehicle body has been developed and used. However, in such a conventional device, an appropriate and practical method for counterweight position control is used. Because it does not provide a problem that was not widely used.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 굴삭기의 무게중심 위치에 따라 엔진룸 후면에 위치한 카운터 웨이터를 이동시키므로서, 굴삭기의 작업위치에 따른 작업안정성을 향상시킬 수 있는 카운터웨이터 이동장치를 제공하되 컨트롤러에 의해 카운터 웨이트의 위치제어가 적절하게 이루어지도록 하여 카운터 웨이트 이동장치가 효과적으로 사용될 수 있도록 하고 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to move a counter waiter located at the rear of the engine room according to the center of gravity of the excavator, thereby improving the work stability according to the working position of the excavator It provides a moving device, but the counter weight moving device can be effectively used by the controller to properly control the position of the counter weight.

다음 본 고안의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 고안은 카운터웨이트 이동장치는 제1도에서와 같이, 엔진룸(210) 후면으로 카운터웨이트(10)가 위치하고 엔진룸(210)과 카운터웨이트(10) 일측하부로 카운터웨이트 구동실린더(110)을 장착하되 피스톤로드(101)를 카운터웨이트(10)에 장착한다.According to the present invention, as shown in FIG. 1, the counterweight moving device has a counterweight 10 located at the rear of the engine room 210 and a counterweight driving cylinder 110 at one side of the engine room 210 and the counterweight 10. Mount the piston rod 101 to the counterweight (10).

그리고, 버켓(240)과 아암(230)의 연결부위로 버켓각도센서(241)를, 아암(230)과 메인붐(220)의 연결부위로 아암각도센서(231)를 메인붐(220)과 운전실(20) 일측 연결부위로 붐각도센서(221)를 운전실(20)과 엔진룸(210) 사이로는 경사각검출센서(201)를 설치하고 있으며 상기 각종 경사각 검출센서들(241)(231)(221)(201)에서 입력된 작업각도에 따라 상기 카운터웨이트 구동실린더(110)가 적절히 구동되도록 하는 컨트롤러(270)가 구비된다.The bucket angle sensor 241 is connected to the bucket 240 and the arm 230, and the arm angle sensor 231 is connected to the main 230 and the main boom 220. One side of the cab 20 is connected to the boom angle sensor 221 between the cab 20 and the engine room 210, the inclination angle detection sensor 201 is installed and the various inclination angle detection sensors 241, 231 ( The controller 270 is provided to properly drive the counterweight driving cylinder 110 according to the working angle input from 221 and 201.

상기 컨트롤러에서의 작동상태를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the controller will be described in more detail as follows.

경사각 검출센서(201)에서 검출된 차체의 경사각도는 θ4, 붐각도 센서(221)에서 검출된 붐의 경사각도는 θ3, 아암각도 센서(231)에서 검출된 아암의 경사각도는 θ2, 버켓각도 센서(241)에서 검출된 버켓의 경사각도는 θ1이라고 하고, 버켓(240)의 수평길이 및 무게는 L1, W1, 아암(230)의 수평길이 및 무게는 L2, W2, 붐(220)의 수평길이 및 무게는 L3, W3라고 할 때, 도3에서와 같이 붐, 아암, 버켓을 모두 수평으로 편 상태에서는 θ1=θ2=θ3=θ4=0 이므로 차체의 무게중심에 작용하는 모멘트값을 M이라고 표기하면,The inclination angle of the vehicle body detected by the inclination angle detection sensor 201 is θ 4 , the inclination angle of the boom detected by the boom angle sensor 221 is θ 3 , and the inclination angle of the arm detected by the arm angle sensor 231 is θ 2. , The inclination angle of the bucket detected by the bucket angle sensor 241 is θ 1 , the horizontal length and weight of the bucket 240 is L 1 , W 1 , the horizontal length and weight of the arm 230 is L 2 , W 2 , the horizontal length and weight of the boom 220 is L 3 , W 3 , θ 1 = θ 2 = θ 3 = θ 4 = Since 0 is the moment value acting on the center of gravity of the body,

과 같이 얻어지며, 카운터웨이트(10)의 중량을 WC라 표기하고, 카운터웨이트(10)의 적합한 변위값을 LW라 표기할 때와 같이 얻을 수 있다.When the weight of the counterweight 10 is expressed as W C , and the appropriate displacement value of the counterweight 10 is expressed as L W. Can be obtained as

또한 이 상태에서 붐, 아암, 버켓의 위치를 변경함에 따라 적용할 수 있는 일반적인 식은 다음과 같이 구할 수 있다.In addition, the general equation applicable to changing the position of the boom, arm and bucket in this state can be obtained as follows.

이와같은 계산식에 의하여 컨트롤러(270)에서는 카운터웨이트(10)의 최적길이값 LW를 얻을 수 있으며, 이 값에 의해 카운터웨이트 구동실린더(110)에 구동신호를 출력함에 의하여 그 변위가 LW가 되도록 한다.In this manner, the controller 270 can obtain the optimum length L W of the counterweight 10, and outputs a drive signal to the counterweight drive cylinder 110 by this value so that the displacement becomes LW. do.

이와 같은 본 고안의 장치는 작업지면의 경사전도 및 버켓, 아암, 붐의 작업각도에 따라 센서의 신호에 의해 카운터웨이트 구동실린더(110)가 작동되어 피스톤로드(101)의 전후동작으로 카운터웨이트(10)를 엔진룸(210)에서 이동시키므로서 굴삭기의 안정성을 향상시킬 수 있는 것으로 첨부된 도면중 미설명부호 30은 지면이고 40은 스윙센터(Swing Center)이며 250은 트랙이다.The device of the present invention as described above, the counterweight driving cylinder 110 is operated by the signal of the sensor according to the inclination conductivity of the working surface and the working angle of the bucket, arm, and boom, so that the counterweight In the accompanying drawings, reference numeral 30 denotes the ground, 40 denotes the swing center, and 250 denotes the track.

이와같이 구성되는 본 고안의 작업효과에 관해 설명하면 다음과 같다.Referring to the working effect of the present invention configured as described above are as follows.

먼저 제2도에서와 같이 메인붐(220), 아암(230), 버켓(240)이 굴삭기의 스윙센타(40)로 가까워지면 카운터웨이트(10)는 엔진룸(210)에 근접되어 위치하고 제3도에서와 같이 메인붐(220), 아암(230), 버켓(240)이 굴삭기의 스윙센타(40)에서 멀어지면 카운터웨이터(10)는 엔진룸(210)에서 멀어진다. 즉, 메인붐(220), 아암(230), 버켓(240)의 차체에 대한 상대 위치를 버켓각도센서(241), 아암각도센터(231), 붐각도센서(221)로부터 산출하여 스윙센타(40)에서 모우먼트가 0이 되도록 카운터웨이터 위치를 산출하여 카운터웨이터 구동실린더(110)를 작동시켜 카운터웨이트(10)를 이동시키는 것이다.First, as shown in FIG. 2, when the main boom 220, the arm 230, and the bucket 240 approach the swing center 40 of the excavator, the counterweight 10 is located close to the engine room 210, and the third As shown in the figure, when the main boom 220, the arm 230, the bucket 240 is away from the swing center 40 of the excavator, the counter waiter 10 is away from the engine room 210. That is, the relative position of the main boom 220, the arm 230, the bucket 240 with respect to the vehicle body is calculated from the bucket angle sensor 241, the arm angle center 231, the boom angle sensor 221 and swing center ( At 40, the counter waiter position is calculated so that the moment becomes zero, and the counterweight drive cylinder 110 is operated to move the counterweight 10.

따라서, 버켓(240), 아암(230), 메인붐(220)에 대한 굴삭기의 무게중심에 비례하는 만큼 카운터웨이트(10)가 이동되어 굴삭기가 작업지면(30)에서 안정성을 유지할 수 있는 것이다.Therefore, the counterweight 10 is moved in proportion to the center of gravity of the excavator for the bucket 240, the arm 230, and the main boom 220, so that the excavator can maintain stability on the working surface 30.

더욱이 경사진 작업지면(30)에서의 작업시에는 굴삭기자체에 대한 위치를 경사각검출센서(201)가 감지하여 굴삭기의 상대위치와 지면에 대한 굴삭기의 상대각을 산출하여 스윙센터(40)에서 모우먼트가 0이 되도록 카운터웨이트(10)의 이동거리를 산출하여 카운터웨이트 구동실린더(110)를 동작시켜 카운터웨이트(10)를 엔진룸(210)에서 이동시킨다.Furthermore, when working on the inclined working surface 30, the inclination angle detection sensor 201 detects the position of the excavator itself, calculates the relative position of the excavator and the relative angle of the excavator with respect to the ground, and gathers it in the swing center 40. The counterweight driving cylinder 110 is operated by calculating the moving distance of the counterweight 10 such that the weight becomes 0 to move the counterweight 10 in the engine room 210.

이상과 같이 본 고안은 작업지면의 경사각 및 버켓, 아암, 메인붐이 굴삭기무게중심에서 멀어짐에 따라 센서에 의해 상대위치를 산출하여 카운터웨이트 구동실린더가 동작되어 카운터웨이터가 엔진룸에서 근접되거나 멀어지게 되어 굴삭기가 작업지면 및 작업정도에 따른 작업안정성을 향상시킬 수 있는 실용적인 고안이다.As described above, the present invention calculates the relative position by the sensor as the inclination angle of the working surface and the bucket, arm, and main boom move away from the center of the excavator so that the counterweight driving cylinder is operated so that the counter waiter is moved closer or farther from the engine room Excavator is a practical design to improve the work stability according to the working surface and working degree.

Claims (1)

카운터웨이트 구동실린더(110)를 수평방향으로 설치하여 카운터웨이트(10)를 좌우방향으로 위치제어할 수 있도록 구성된 굴삭기의 카운터웨이트 이동장치에 있어서, 버켓(240)과 아암(230)의 연결부위로 버켓각도센서(241)를 아암(230)과 메인붐(220)의 연결부위로 아암각도센서(231)를 메인붐(220)과 운전실(20) 일측의 연결부위로 붐각도센서(221)를 운전실(20)과 엔진룸(210) 사이로 경사각검출센서(201)를 설치하고 있으며, 상기 경사각 검출센서들(201)(221)(231)(241)에서 입력된 작업각도에 따라 상기 카운터웨이트 구동실린더(110)가 적절히 구동되도록 하는 컨트롤러(270)가 구비되는데, 상기 컨트롤러(270)에서는 모멘트값(MG)과 카운터웨이트(10)의 변위가 아래와 같은 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 작업 안정성을 향상시키기 위한 카운터웨이트 이동장치.In the counterweight moving device of an excavator configured to install the counterweight driving cylinder 110 in the horizontal direction to control the counterweight 10 in the horizontal direction, the bucket 240 and the arm 230 are connected to the connection portion. The bucket angle sensor 241 is connected to the arm 230 and the main boom 220. The arm angle sensor 231 is connected to the main boom 220 and the cab 20 at one side of the boom angle sensor 221. An inclination angle detection sensor 201 is installed between the cab 20 and the engine room 210, and the counterweight is driven according to the working angles input from the inclination angle detection sensors 201, 221, 231, and 241. A controller 270 is provided to allow the cylinder 110 to be properly driven. In the controller 270, the moment value M G and the displacement of the counterweight 10 are obtained by the following method. Counterweight to improve work stability Shifter. (단, 경사각 검출센서(201)에서 검출된 차체의 경사각도는 θ4, 붐각도 센서(221)에서 검출된 붐의 경사각도는 θ3, 아암각도 센서(231)에서 검출된 아암의 경사각도는 θ2, 버켓각도 센서(241)에서 검출된 버켓의 경사각도는 θ1, 버켓(240)의 수평길이 및 무게는 L1, W1아암(230)의 수평길이 및 무게는 L2, W2, 붐(220)의 수평길이 및 무게는 L3, W3, WC는 카운터웨이트의 중량임.)However, the inclination angle of the vehicle body detected by the inclination angle detection sensor 201 is θ 4 , the inclination angle of the boom detected by the boom angle sensor 221 is θ 3 , and the inclination angle of the arm detected by the arm angle sensor 231. Is θ 2 , the inclination angle of the bucket detected by the bucket angle sensor 241 is θ 1 , the horizontal length and weight of the bucket 240 is L 1 , W 1 the horizontal length and weight of the arm 230 is L 2 , W 2 , horizontal length and weight of the boom 220 is L 3 , W 3 , W C is the weight of the counterweight.)
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