KR100309511B1

KR100309511B1 - 유압실린더의 쿠션장치

Info

Publication number: KR100309511B1
Application number: KR1019990036367A
Authority: KR
Inventors: 김형의; 이용범
Original assignee: 황해웅; 한국기계연구원
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2001-09-26
Also published as: KR20010019779A

Abstract

본 발명은 유압실린더의 쿠션장치에 관한 것으로, 특히 로드(3)의 소경홈(3-1)에 스프링(7)과 스풀(6)로 구성된 체크밸브(31)가 내장되고, 쿠션플런저(5)는 그 전단측이 상기 로드(3)의 대경홈(3-2)에 가변유로(29)를 형성하도록 삽입되면서 그 관로(14)가 상기 스풀(6)에 의해 개폐되도록 설치되며, 상기 쿠션플런저(5)를 고정하도록 피스톤(4)에 조립되는 조립캡(4-1)에 상기 가변유로(29)와 쿠션체적(12)을 연결하는 유로(13)가 형성되는 쿠션플런저부(32)와; 상기 쿠션체적(12)의 초과압력이 픽압센싱포트(15)를 통해 그 소경부(18)를 누르거나, 실린더헤드포트(20)로 유압이 공급되면 스풀(10)이 탄성 하강되면서 그 유로(17)가 관로(16)와 이어져 상기 쿠션체적(12)과 실린더헤드포트(20)를 연결하도록 설치되는 릴리프밸브(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압실린더의 쿠션장치에 관한 것이다.

Description

유압실린더의 쿠션장치{CUSHION APPARATUS OF OIL HYDRAULIC CYLINDER}

본 발명은 유압실린더의 쿠션장치에 관한 것으로, 특히 유압실린더의 피스톤이 고속으로 후진할 때 발생되는 관성에너지를 유체의 저항력 즉, 열에너지로 흡수하도록 하는 유압실린더의 쿠션장치에 관한 것이다.

종래의 유압실린더는 도1에 도시한 바와같이 피스톤(4)이 후진할 경우 쿠션체적(12)에 차있던 유압이 메인관로(25)를 통해 실린더헤드포트(20)로 배출되고,피스톤의 후진이 어느정도 진행되면 쿠션플런저(Cushion Plunger)(22)가 메인관로(25)를 따라 후진된다.

이때, 쿠션플런저(22)의 경사외주면과 메인관로(25)의 내주면 사이에 발생되는 틈을 통해 쿠션체적(12)의 유압이 배출되면서 피스톤(4)의 후진시 발생되는 관성에너지를 완충하게 된다.

여기서, 쿠션체적(12)내의 유압이 메인관로(25)를 통해 배출되다가 어느순간 쿠션플런저(22)의 경사외주면과 메인관로(25)의 내주면 사이틈을 통해 배출될 경우 사용압력의 약 3.5배에 이르는 초과압력(Pick Pressure)이 발생된다.

그러나, 종래의 유압실린더에는 순간적으로 발생되는 초과압력을 완충할 수 있는 별도의 쿠션장치가 없어 누유의 발생위험이 매우 높았다.

본 발명은 유압실린더의 피스톤이 고속으로 후진할 때 발생되는 관성에너지를 유체의 저항력 즉, 열에너지로 흡수함으로써 초과압력에 의한 누유발생을 방지하도록 하는 유압실린더의 쿠션장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 쿠션장치가 장착된 유압실린더를 나타내는 요부단면도,

도2는 본 발명에 따른 쿠션장치가 장착된 유압실린더를 나타내는 요부단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 튜브 2: 헤드 3: 로드 4: 피스톤 5: 쿠션플런저 6: 스풀 7: 스프링 8: 고정볼트 10: 스풀 11: 스프링 12: 쿠션체적 13: 유로 14: 관로 15: 픽압센싱포트 16: 관로 17: 유로 18: 소경부 19: 대경부 20: 실린더헤드포트 30: 릴리프밸브 31: 체크밸브

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 로드의 소경홈에 스프링과 스풀로 구성된 체크밸브가 내장되고, 쿠션플런저는 그 전단측이 상기 로드의 대경홈에 가변유로를 형성하도록 삽입되면서 그 관로가 상기 스풀에 의해 개폐되도록 설치되며, 상기 쿠션플런저를 고정하도록 피스톤에 조립되는 조립캡에 상기 가변유로와 쿠션체적을 연결하는 유로가 형성되는 쿠션플런저부와; 상기 쿠션체적의 초과압력이 픽압센싱포트를 통해 그 소경부를 누르거나, 실린더헤드포트로 유압이 공급되면 스풀이 탄성 하강되면서 그 유로가 관로와 이어져 상기 쿠션체적과 실린더헤드포트를 연결하도록 설치되는 릴리프밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압실린더의 쿠션장치를 제공한다.

도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명에서는 피스톤(4)의 후진시 쿠션체적(12)내에서 발생되는 초과압력을 설정압력으로 해소시키기 위하여 별도의 릴리프밸브(Relief Valve)(30)가 설치되어 있다.

즉, 릴리프밸브(30)은 쿠션체적(12)에서 발생되는 초과압력이 픽압센싱포트(15)를 통해 배출되면 스풀(10)의 외주면에 형성되는 소경부(18)와 대경부(19)의 단턱이 초과압력에 의해 눌리게 된다.

이때, 스풀(10)이 스프링(11)을 압축하면서 하강하게 되고, 스풀(10)의 유로(17)가 관로(16)와 연결되면서 쿠션체적(12)의 초과압력이 관로(16)와 유로(17)를 통해 실린더헤드포트(20)로 배출되어 설정압력으로 해소된다.

또한, 릴리프밸브(30)는 실린더헤드포트(20)를 통해 유압이 공급되면 유로(17)내에 유압이 충전되면서 스풀(10)이 스프링(11)을 압축하면서 하강하게 된다.

여기서, 스풀(10)이 하강되면서 유로(17)와 관로(16)가 이어지면 실린더헤드포트(20)로부터 공급되는 유압이 쿠션체적(12)내에 충전되면서 피스톤(4)을 전진시키게 된다.

한편, 본 발명에서는 전진응답성을 향상시키기 위하여 체크밸브(31)에 의해 개폐되는 관로(14)를 형성한 쿠션플런저(5)가 설치되어 있다.

즉, 로드(3)의 후방측면에는 그 중앙에 2단의 홈(3-1,3-2)이 형성되어 있고, 이 2단홈중 소경홈(3-1)에는 스프링(7)에 의해 탄성 전후진하는 스풀(6)로 구성된 체크밸브(31)가 내장되면서 대경홈(3-2)에는 쿠션플런저(5)의 전단측이 삽입되어 있다.

이때, 쿠션플런저(5)에는 중심축을 따라 관로(14)가 관통 형성되어 있고, 이 관로(14)의 전단측이 체크밸브(31)의 스풀(6)에 의해 개폐가 이루어 진다.

특히, 로드(3)의 대경홈(3-2)과 쿠션플런저(5)의 전단측 사이에는 가변유로(29)가 형성되어 있고, 유압이 충전되는 가변유로(29)에 의해 쿠션플런저의 후진시 메인관로(25)의 편심을 보상하기 위한 쿠션플런저(5)의 유동이 허용된다.

그리고, 피스톤(4)의 후단측에 고정볼트(8)에 의해 조립되는 조립캡(4-1)에는 가변유로(29)와 쿠션체적(12) 사이를 이어주는 다수의 유로(13)가 형성되어 있다.,

따라서, 본 발명에서는 조립캡(4-1)을 분해 및 조립할 수 있어 종래와 달리 쿠션플런저(5)의 교환이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

유압실린더의 피스톤(4)이 빠른 속도로 후진할 때 쿠션체적(12)내의 유압이 메인관로(25)의 유압보다 커지면서 스풀(6)이 스프링(7)의 탄성력에 의해 쿠션플런저(5)의 관로(14)를 폐쇄하게 된다.

특히, 쿠션플런저(5)와 로드(3) 사이에는 쿠션체적(12)의 유압이 충전되는 가변유로(29)라는 적당한 틈새가 형성되어 헤드(2)와 함께 메인관로(25)가 편심되어도 이 편심을 보상할 수 있는 쿠션플런저의 유동이 가능하게 된다.

그리고, 쿠션체적(12)에서 발생되는 유압의 초과압력이 피크압력센싱포트(15)를 통하여 스풀(10)의 소경부(18)에 가해지면 스풀이 스프링(11)을 압축하면서 하강하게 된다.

이때, 유로(17)와 관로(16)가 연결되고, 쿠션체적(12)내의 초과압력이 관로(16)를 통해 유로(17)로 배출되면서 해소된다.

한편, 실린더헤드포트(20)로 유압을 공급하면 관로(14)를 통해 유압이 공급되고, 관로(14)로 공급되는 유압은 스풀(6)을 밀면서 가변유로(29)와 유로(13)를 통해 쿠션체적(12)에 충전되어 자연히 피스톤(4)을 전진시키게 된다.

또한, 유로(17)를 통해 공급되는 유압은 스풀(10)을 누르면서 연결되는 관로(16)를 통해 쿠션체적(12)에 충전되면서 피스톤(4)을 전진시키게 된다.

본 발명은 피스톤의 후진시 발생되는 초과압력을 설정압력이하로 제어함으로써 누유의 발생위험을 제거할 수 있고, 피스톤의 전진시 급속한 유량공급이 가능하여 전진응답성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims

로드(3)의 소경홈(3-1)에 스프링(7)과 스풀(6)로 구성된 체크밸브(31)가 내장되고, 쿠션플런저(5)는 그 전단측이 상기 로드(3)의 대경홈(3-2)에 가변유로(29)를 형성하도록 삽입되면서 그 관로(14)가 상기 스풀(6)에 의해 개폐되도록 설치되며, 상기 쿠션플런저(5)를 고정하도록 피스톤(4)에 조립되는 조립캡(4-1)에 상기 가변유로(29)와 쿠션체적(12)을 연결하는 유로(13)가 형성되는 쿠션플런저부(32)와;

상기 쿠션체적(12)의 초과압력이 픽압센싱포트(15)를 통해 그 소경부(18)를 누르거나, 실린더헤드포트(20)로 유압이 공급되면 스풀(10)이 탄성 하강되면서 그 유로(17)가 관로(16)와 이어져 상기 쿠션체적(12)과 실린더헤드포트(20)를 연결하도록 설치되는 릴리프밸브(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압실린더의 쿠션장치.