KR100312727B1 - 크레인 승강구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크레인 승강구동장치에 관한 것으로,저면에 바닥면(110)과 상단에 스토퍼(120)가 형성된 실린더하우징(100)과;
상기 실린더 하우징(100)에 순차적으로 결합되는 1)(2단 실린더 로드(200)(300) 및 최상단 실린더 로드(400)와;
상기 1, 2단 실린더로드(200)(300)의 저면 중앙의 유체출입구(211)(311)에 설치되어 유체 흐름을 제어하는 제 1체크벨브(212)(312)와;
상기 1, 2단 실린더 로드(200)(300)의 로드 통몸체(220)(320)의 하단측면에 파여지는 오리피스(222)(322)와;
상기 1단 및 2단 실린더 로드(200)(300)가 실린더 하우징(100)에 최상점 및 최하점으로 위치되는 것을 감지하여 경보토록 하는 경보수단(500)으로 구성되는 것에 의해, 로드의 상승 또는 하강속도가 일정하게 되며, 로드스토퍼가 각 실린더로드의 걸림턱을 강하게 부딪치지 않도록 하므로서 충격발생 요인을 제거하여 설비자체의 수명을 연장할 수 있는 것이다.
또, 각 실린더로드가 유압에 의해 펴지거나 접혀 질 때 최상점과 최하점을 경보토록 하여 운전자로 하여금 인식토록 하고 회로구성에 의한 완충 제어운전이 가능하게 되는 것이다.

Description

크레인 승강구동장치 {Crane ascending and descending device}
본 발명은 크레인 승강구동장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 실린더로드의 상승시 로드스토퍼 쇼크가 발생되지 안아 장비전체의 자연수명이 연장되며 실린더로드의 상승과 하강이 정속구동되고, 최상승점과 최하점에서 경보로 인해 장치의 안전성과 신뢰도가 향상될 수 있도록 발명된 것이다.
종래에 크레인이나 고소작업대등을 가동시키기 위한 장치로 유압실린더가 주로 이용되고 있다.
즉, 도 1에 도시된 바처럼 종래의 다단 유압실린더는 가장 큰 내직경을 갖는 실린더하우징(1)에 점진적으로 그 외직경이 작아지는 1단 실린더로드(2), 2단 실린더로드(3)에 수납되는 3단 실린더로드(4)로 구성된다.
상기 실린더 하우징(1) 및 1단 실린더로드(2), 2단 실린더로드(3)는 바닥면(21,31)이 형성되는 파이프상 구조를 이루고 실린더하우징(1)의 바닥면(11)에는 유압콤프레셔(도시 생략)에 연관되어 있는 유체 파이프(도시 생략)가 배관되는 유체출입구(111)가 형성되고 1단 실린더로드(2) 및 2단 실린더로드(3)의 바닥면(21,31)은 파이프상의 로드 몸체의 직경보다 약간 더 긴 직경을 이루어져 스토프(S)를 형성한다.
로드몸체와 바닥면(21,31)은 일체로 용접 등에 의해 고정부착되며 각 실린더로드(2,3)의 바닥면(21,31)의 중앙에 각각 유체 출입구(211,311)가 형성된다.
그리고 3단 실린더로드(4)는 봉상체의 로드모체와 이보다 약간 더 긴 직경의 바닥면(41)으로 구성된다.
한편, 실린더하우징(1), 1단 실린더로드(2), 2단 실린더로드(3)의 상단부는 내측으로 절곡된 형태로 각각 걸림턱(121,221,321)이 형성되어 있다.
이와같은 구조로 된 종래의 크레인 승강구동용 3단 유압실린더는 도 2에 도시된 바처럼 유압 콤프레셔에 의해 유체가 실린더하우지(1)내로 들어오게 되면 각 실린더로드(2)(3)(4)가 유압에 의해 펴지거나 접히어지는데, 각 실린더로드(2)(3)(4)의 상승 또는 접히는 순서가 무질서하고 가장 편한 순서대로 불규칙하게 이루어지므로 3단 실린더로드(4)의 상승 또는 접히는 속도가 일정하지 않게 된다.
또한, 각 실린더로드(2)의 하단에 형성된 스토퍼(S)가 각 걸림턱(121)(221)(321)에 강하게 부딪치므로 그 충격 때문에 종래의 다단유압실린더는 안전성을 필요로 하는 고소작업대 및 크레인등의 승강장치에 부적합 하였던 것이다.
그리고, 상기와 같은 로드 스토퍼 쇼크(Rod Stoper Shock)로 인하여 실린더 자체 뿐아니라 장비 전체에 피로(Fatigue)를 주어 설비의 자연수명을 단축하는 원인을 제공하였다.
한편, 종래 크레인 승강구동용 3단 유압실린더는 각 실린더로드(2)(3)(4)가유압에 의해 펴지거나 접히어 질 때, 최상점과 최하점의 위치를 감지할 수 없어 운전자가 무리한 운전을 지속하거나, 불필요한 펌프구동으로 인해 펌프에 많은 무리가 발생되는 등, 완충제어로 인한 기기의 안전성을 확보하지 못하여 제품의 안전성과 실뢰성이 저하되는 등의 폐단이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 유압식 실린더의 구조르르 개선하여 복수개로 된 실린더로드의 상승이 동시에 이루어지게 하여 최상단 로드의 상단부의 상승 또는 하강 속도와 최하단 로드의 상승 또는 하강속도가 일정하게 되도록하며 로드스토퍼가 각 실린더로드의 걸림턱을 강하게 부딪치지 않도록 하므로서 충격발생 요인을 제거하여 설비자체의 자연수명을 연장하도록 된 크레인 승강구동장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 실린더로드가 유압에 의해 펴지거나 접혀 질 때 최상점과 최하점을 경보토록 하여 운전자로 하여금 인식토록 하고 회로구성에 의한 완충 제어운전이 가능하도록 된 크레인 승강구동장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 3단 유압실린더의 구조를 보인 측단면도
도 2는 종래의 3단 유압실린더의 작동상태를 예시한 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 연동식 3단 유압실린더의 측단면도
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 연동식 3단 유압실린더의 상승동작을 나타낸 측단면도
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 연동식 3단 유압실린더의 하강동작을 나타낸 측단면도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 - 실린더하우징 200 - 1단 실린더로드
300 - 2단 실린더로드 400 - 최상단 실린더로드
212,312 - 제 1체크밸브 220,320 - 통몸체
222,322 - 오리피스 500 - 경보수단
이러한 본 발명의 목적은, 저면에 바닥면(110)과 상단에 스토퍼(120)가 형성된 실린더하우징(100)과;
상기 실린더 하우징(100)에 순차적으로 결합되는 1, 2단 실린더 로드(200)(300) 및 최상단 실린더 로드(400)와;
상기 1, 2단 실린더로드(200)(300)의 저면 중앙의 유체출입구(211)(311)에 설치되어 유체 흐름을 제어하는 제 1체크벨브(212)(312)와;
상기 1, 2단 실린더 로드(200)(300)의 로드 통몸체(220)(320)의 하단측면에 파여지는 오리피스(222)(322)와;
상기 1단 및 2단 실린더 로드(200)(300)가 실린더 하우징(100)에 최상점 및 최하점으로 위치되는 것을 감지하여 경보토록 하는 경보수단(500)으로 구성되는 것에 의해 달성된다.
따라서, 로드의 상승 또는 하강속도가 일정하게 되며, 로드스토퍼가 각 실린더로드의 걸림턱을 강하게 부딪치지 않도록 하므로서 충격발생 요인을 제거하여 설비자체의 수명을 연장할 수 있는 것이다.
또, 각 실린더로드가 유압에 의해 펴지거나 접혀 질 때 최상점과 최하점을 경보토록 하여 운전자로 하여금 인식토록 하고 회로구성에 의한 완충 제어운전이 가능하게 되는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 연동식 3단 유압실린더를 종단면도로 도시하고, 도 4내지 도 6은 본 발명에 따른 연동식 3단 유압실린더의 상승동작을 순차적으로 도시
상기 실린더하우징(100)은 통상구조로서 하단에는 바닥면(110)이 형성되고 이 바닥면(110)에는 유압콤프레셔(도시생략)에 연관되어 유체가 출입하는 유체출입구(111)가 형성된다. 개방된 상단은 그 내경이 작아지며 스토퍼(120)가 형성되고 상기 1단 실린더로드(200) 및 상기 2단 실린더로드(300)는 통상구조로 그 내경이 단계별로 작게 된 몸통체(220)(320)가 형성되어 있으며, 그 하단에는 직경이 약간 더 큰 각각 바닥면(210)(310)이 형성되고 그 중앙에 중앙유체출입구(211)(311)가 형성되어 있다. 이 중앙유체출입구(211)(311)에는 제 1체크밸브(212)(312)가 각각 설치되어 있다.상기 제 1체크밸브(212)(312)는 대략 'T'형상의 피스톤 형상으로 성형되어 스프링(212')(312')에 의해 탄력 지지되어 중앙유체출입구(211)(311)의 하부 출구를 일방향으로 개폐 제어하게 된다.즉, 유압에 의해 피스톤이 접혀지는 방향으로 밀려 들어가면 스프링(212')(312')의 탄력을 이기고 제 1체크밸브(212)(312)가 후퇴되며 중앙유체출입구(211)(311)가 개방되는 것이며, 이와 역방향으로 피스톤들이 펼쳐지는 방향으로 작용되면 스프링(212')(312')의 탄력에 의해 신속하게 제 1체크밸브(212)(312)가 중앙유체출입구(211)(311)의 하부측 출구를 밀폐시키도록 구성되어 있다.따라서, 유로의 일방향 제어가 가능하게 되는 것이다.
그리고 통몸체(220)(320)와 바닥면(210)(310)이 접합되는 부분에 측면쪽을 통몸체(220)(320)의 하단에 복수개의 오리피스(222)(322)가 형성된다.
상기 통몸체(220)(320)의 상단은 내경쪽으로 절곡된 형태로 스토퍼(221)(321)가 형성된다.
상기 최상단 실린더로드(400)은 원기둥상의 로드몸체와 그 하단에 직경이 약간 더 큰 바닥면(410)이 형성되며 바닥면(410)의 외주면에 가깝게 형성된 관통구인 복수개의 유체출입구에 복수개의 제 2체크밸브(411)가 형성된다.제 2체크밸브(411)은 후단측에서 도시하지 않은 스프링의 탄력 지지로 대략 'T'형상의 피스톤이 오일 출구를 일방향으로 제어하는 것으로써, 그 구성 및 작용은 상기 제 1체크밸브(212)(312)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.한편, 상기된 제 1체크밸브(212)(312), 오리피스(222)(322) 및 최상단 실린더로드(400)에 형성된 제 2체크벨브(411)는 유체의 압력이 일정압에 도달될 때 개방되도록 되어 있다.
이상과 같은 구조로 본 발명에 따른 연동식 다단 유압실린더는 도 3에 도시되어 있드시 실린더하우징(100)에 1단 실린더로드(200)가 끼워지고, 1단 실린더로드(200)에 2단 실린더로드(300)가 끼워 넣어지고, 2단 실린더로드(300)에 최상단 실린더로드(400)가 끼워 넣어지므로서 복수개의 베이스 유체충진공간(BS1, BS2, BS3)과 복수개의 사이드유체충진공간(SS1, SS2, SS3)가 형성되어 진다.
그리고, 사이드유체충진공간(SS1, SS2, SS3)의 상단 각층에, 즉 각 스토퍼(120)(221)(321) 직하단에 각각 도시하지 않은 에어벤트를 설치하는 것이 좋다. 이 에어벤트는 유체가 작동될 때 생성될 수 있는 기포배출을 위해 설치되는 것이며, 작업자가 필요시 개방하여 내부 기포등을 외부로 배출시키는데 사용된다.도 4 내지 도 6은 본 발명에 다른 다단유압실린더의 상승동작을 구분동작으로 도시하고 있고 도 7 내지 도 9까지는 하강동작을 구분하여 도시하고 있다.
따라서 본 발명의 연동식 다단 유압실린더가 상승할 때의 유체(0)의 거동은 먼저 유압 콤프레셔에 하여 최하단의 베이스 유체충진공간(BS1)에 의해 다른베이스 유체충진공간(BS1, BS2)에 균분하여 진입되게 되고 이에 따라 1단 실린더로드(100)부터 최상단 실린더로드(400)까지 전(全) 실린더로드(100, 200, 300, 400)가 동시에 상승하는데, 이처럼 전 실린더로드가 상승하면 사이드유체 충진공간(SS1, SS2, SS3)은 그 공간크기가 작아지므로 여기에 충진된 유체는 베이스유체충진공간(BS1, BS2, BS3)로 진입하여 베이스 유체충진공간(BS1, BS2, BS3)의 유압을 적절하게 조정하게 되는 것이다.
반대로 본 발명의 유압실린더가 하강할 때 베이스 유체충진공간(BS1, BS2, BS3)에 있는 유체(0)가 제 1체크밸브(212, 312)에 의하여 유압이 적절히 조정되면서 균일한 양 만큼씩 빠져나오므로서 각 실린더로드(100∼400)가 일정 길이만큼씩 하강하게 되면 사이드유체충진공간(SS1, SS2, SS3)의 공간크기가 커지므로 오리피스(222, 322)를 통해 베이스 유체충진공간(BS1, BS2, BS3)로부터 사이드유체충진공간(SS1, SS2, SS3)로 유체가 이동되는 것이다.
따라서 본 발명의 유압실린더의 하강시 다단시 실린더로드가 동시에 접힐 때 다.
한편, 도 8 내지 도 9에서 도시한 바와같이 상기 1단 및 2단 실린더 로드(200)(300)가 실린더 하우징(100)에 최상점 및 최하점으로 위치되는 것을 감지하여 경보하는 경보수단(500)이 구비되어 있다.
이 경보수단(500)으로는 실린더하우징(100)의 최상점과 최하점에 해당되는 위치로 근접스위치(510)(520)를 각각 부착하고, 이 근접스위치(510)(520)의 위치에 상기 1단 및 2단 실린더 로드(200)(300)중 특히, 1단 실린더 로드(200)의 바닥면(210)이 근접되는 것을 상기 근접스위치(510)(520)가 감지하여 마이컴으로 구성된 최상점 및 최하점 감지부(530)가 경보가동부(540) 및 경보램프구동부(550)를 어느 하나 또는 둘다를 동시 가동토록 하여 스피커(560)에서는 경보음이, 그리고 램프(570)가 점등하는 것에 의해 운전자가 최하점 및 최상점으로 구동되는 위치를 육안 내지 청각으로 감지할 수 있는 것이다.
이와같이 운전자 및 기타 도시하지 않은 제어장치의 회로와 연동되어 크레인 및 고소작업대를 승하강 시키는 실린더 구동장치를 제어하므로, 안전성과 신뢰성을
상기와 같은 본 발명에 의하면, 로드의 상승 또는 하강속도가 일정하게 되며, 로드스토퍼가 각 실린더로드의 걸림턱을 강하게 부딪치지 않도록 하므로서 충격발생 요인을 제거하여 설비자체의 수명을 연장할 수 있는 것이다.
또, 각 실린더로드가 유압에 의해 펴지거나 접혀 질 때 최상점과 최하점을 경보토록 하여 운전자로 하여금 인식토록 하고 회로구성에 의한 완충 제어운전이 가능하게 되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 저면에 바닥면(110)과 상단에 스토퍼(120)가 형성된 실린더하우징(100)과;
    상기 실린더 하우징(100)에 순차적으로 결합되는 1, 2단 실린더 로드(200)(300) 및 최상단 실린더 로드(400)와;
    상기 1, 2단 실린더로드(200)(300)의 저면 중앙의 유체출입구(211)(311)에 설치되어 유체 흐름을 제어하는 제 1체크벨브(212)(312)와;
    상기 1, 2단 실린더 로드(200)(300)의 로드 통몸체(220)(320)의 하단측면에 파여지는 오리피스(222)(322)와;
    상기 1단 및 2단 실린더 로드(200)(300)가 실린더 하우징(100)에 최상점 및 최하점으로 위치되는 것을 감지하여 경보토록 하는 경보수단(500)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 크레인 승강구동장치.
  2. 청구항 1항에 있어서, 상기 경부수단(500)은 실린더하우징(100)의 최상점과 최하점에 해당되는 위치로 근접스위치(510)(520)를 각각 부착하고, 이 근접스위치(510)(520)의 위치에 상기 1단 실린더 로드(200)의 바닥면(210)이 근접되는 것을 상기 근접스위치(510)(520)가 감지하여 마이컴으로 된 최상점 및 최하점 감지부(530)가 경보가동부(540) 및 경보램프구동부(550)를 가동토록 하여 스피커(560)와 램프(570)가 경보 및 점등하도록 구성됨을 특징으로 하는 크레인 승강구동장치.
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