KR100712948B1 - 토출량을 높일 수 있는 유압펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설정된 고압력(또는 토크)에 도달하고 유압펌프의 작동시에 부하가 걸리지 않도록 하면서 토출량을 높일 수 있도록 하기 위하여, 언로딩 밸브와 릴리프 밸브가 연결된 유압펌프를 구비하고, 그 사이에 릴리프 기능과 언로딩 기능을 동시에 수행할 수 있는 언로딩/릴리프 밸브와 이와 연결된 유압펌프를 설치하여 구성된 토출량을 높일 수 있는 유압펌프를 제시하고자 한다.

유압펌프, 밸브, 언로딩, 릴리프, 오일.

Description

토출량을 높일 수 있는 유압펌프{a oil pressure pump}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 토출량을 증가시켜 작업효율을 높일 수 있는 유압펌프의 구성을 보이고 있는 유압 회로도.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 제2 밸브(20)의 상세구성을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 유압펌프 12: 오일탱크

14: 필터 16: 블럭

18: 제1 밸브 20: 제2 밸브

20a: 유입구 20b: 배출구

20c: 노즐부 22: 제3 밸브

24: 오일 레벨 게이지 26: 환기관

28: 드레인 밸브 30: 스프링

32: 스플 34: 에지부

본 발명은 유압펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토출량을 증가시켜 작업효율을 최대화시킬 수 있는 유압펌프에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 유압기기는 제어가 용이하고 작은 힘으로 큰 동력을 출력할 수 있으며, 동력의 분배와 집중 및 전달이 원활함과 아울러 운동방향을 쉽게 전환할 수 있어 각종 산업기기 및 기구에 널리 사용되고 있다.

이와 같은 유입기기 중에서 가장 널리 사용되고 있는 유압펌프는 전동기(또는 모터)나 엔진 등에 의하여 얻어진 기계적 에너지를 받아서 기름의 압력과 유량의 유체 에너지를 주어 유압모터나 유압실린더 등의 기계장치를 작동시키는 유압설비의 기본 동력원으로 사용된다. 이러한 유압펌프에는 기어펌프, 베인펌프, 플런저펌프, 로터리펌프, 스크류펌프 등이 있다.

그러나 위와 같이 구성된 종래의 유압펌프는 전체적인 토출량이 작기 때문에 설정된 고압력에 도달할 때까지는 상기 토출량이 작아서 설정된 압력을 제대로 구현할 수 없게 되고, 이에 따라 펌프 및 모터에 부하게 심하게 걸리게 되어 작업 효율이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 상기 펌프와 모터의 회전축이 쉽게 마모되거나 파손되는 단점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목적은 전체적인 토출량을 높여 작업 효율을 최대화시킬 수 있는 유압펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 유압펌프의 토출량을 높이면서 상기 펌프나 모터에 부하가 걸리지 않도록 하는 유압펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토출량을 서서히 증가시킬 수 있는 유압펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토출량이 급격히 떨어지는 현상을 방지할 수 있는 유압펌프를 제공함에 있다.

상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은, 유압펌프와 연결된 릴리프 밸브와 언로딩 밸브 사이에 릴리프/언로딩 밸브를 설치하여 설정된 압력에 도달할 때까지 상기 릴리프/언로딩 밸브가 작동되도록 구성한 토출량을 높일 수 있는 유압펌프를 제안한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

한편 본 발명에서 사용되고 있는 '언로딩(unloading)'이라는 용어는 유압펌프가 작동하여 설정된 압력까지 도달하게 되면 밸브 내에 있는 오일(즉, 유압)을 오일탱크로 배출시키는 기능을 의미하며, 또한 '릴리프(relief)'라는 용어는 유압펌프가 작동하여 설정된 압력까지 도달했을 때 상기 압력을 계속해서 유지하면서 나머지 오일은 오일탱크 쪽으로 배출시키는 기능을 의미한다.

본 발명에서는 설정된 고압력(또는 토크)에 도달하고 유압펌프의 작동시에 부하가 걸리지 않도록 하면서 토출량을 높일 수 있도록 하기 위한 유압펌프의 기술적 구성을 구현하고자 한다.

즉, 본 발명은 언로딩 밸브와 릴리프 밸브가 연결된 유압펌프를 구비하고, 그 사이에 릴리프 기능과 언로딩 기능을 동시에 수행할 수 있는 릴리프/언로딩 밸브와 이와 연결된 유압펌프를 설치함으로써 위에서 언급한 특징을 구현할 수 있으며, 이와 같은 기술적 구성은 후술하는 각 도면의 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출량을 높일 수 있는 유압펌프의 구성을 나타낸 유압 회로도이다. 상기 도 1을 참조하면, 본 발명에서 구현하고자 하는 유압펌프는 오일이 저장되어 있는 오일탱크(12)와 3개의 펌프(a,b,c)로 구성된 유압펌프(10)를 구비하고 있다. 또한 상기 오일탱크(12)에는 탱크에 저장되어 있는 오일의 량을 확인할 수 있도록 하는 오일 레벨 게이지(oil level gauge)(24)와 탱크 내의 공기를 빼내는 환기관(air breather)(26)이 설치되고, 아래쪽에는 드레인 밸브(drain valve)(28)가 설치된다.

한편, 위에서 언급한 각 유압펌프(a,b,c)(10)의 아래쪽에는 오일 내에 잔존하는 이물질을 걸러내는 필터(14)가 각각 설치되고 상단부에는 밸브들이 각각 연결된다. 즉, 상기 유압펌프(10a)에는 언로딩 기능을 수행하는 제1 밸브(unloading valve)(18)가 연결되고, 상기 유압펌프(10c)에는 릴리프 기능을 수행하는 제3 밸브(relief valve)(22)가 설치된다. 특히 상기 유압펌프(10b)에는 릴리프 기능과 언 로딩 기능을 동시에 수행하는 제2 밸브(relief/unloading valve)(20)가 연결되며, 상기 제2 밸브(20)의 상세구성은 도 2에 도시한 바와 같다.

도 2는 본 발명에 따른 제2 밸브(20)의 내부 구성을 구체적으로 나타낸 단면도로서, 상기 제2 밸브(20)에는 유압펌프(10b)로부터 공급되는 오일이 유입되기 위한 유입구(20a)가 형성되고, 상기 유입구(20a)와 90°를 이루는 지점에는 배출구(20b)가 형성된다. 이때 상기 배출구(20b)를 통해서는 불필요한 오일이 배출되는데, 즉 유압펌프(10b)로부터 공급된 오일에 의해 설정된 압력(예를 들어, 350bar)에 도달하게 되면 350bar(설정된 압력)까지만 유지할 수 있도록 하고 나머지 오일(즉, 유압)은 배출구(20b)를 통해 배출되어진다.

또한 상기 제2 밸브(20)의 내부에는 일측단에 에지부(34)를 가지는 스플(32)이 설치되고, 상기 스플(32)의 타측단에는 스프링(30)이 설치된다. 상기 스프링(30)은 소정의 텐션력으로 상기 스플(32)을 유입구(20a) 쪽으로 가압하는 역할을 하며, 즉 상기 스플(32)의 일측단에 형성된 에지부(34)가 노즐부(20c)를 막고 있도록 하여 제2 밸브(20)의 유입구(20a)로부터 공급된 오일이 배출구(20b)를 통해 배출되지 못하도록 한다. 이때 상기 유입구(20a)를 통해 유입된 오일이 설정된 압력까지 도달하게 되면 상기 스프링(30)은 압축되고 이에 따라 상기 스플(32)은 후방으로 이동하게 되며, 결국 상기 오일(위에서 언급한 것처럼, 일정한 압력을 유지하고 남은 오일을 말함)은 배출구(20b)를 통해 오일탱크(12)로 배출된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유압펌프는 부하가 걸리지 않도록 함과 동시에 펌프의 토출량과 작업효율을 높일 수 있으며, 이는 후술하는 동작설명에 의해 보다 명확하게 뒷받침될 것이다. 상기 동작설명은 도 1과 예를 들어 설명할 것이며, 구체적으로는 각 단계별(3단계로 이루어짐)로 설명할 것이다.

우선 도 1에 도시한 바와 같이, 유압펌프(10a,10b,10c)의 작동에 따라 오일탱크(12)에 저장된 오일은 필터(14)를 거쳐 제1,2,3, 밸브(18,20,22)로 공급되고 이에 따라 상기 유압펌프(10)에 연결된 기계장치는 작동을 수행하게 된다.

첫 번째로, 상기 유압펌프(10a)를 통해 공급되고 있는 유압이 '70bar'까지 도달했으면 상기 제1 밸브(18)는 언로딩되어 오일을 오일탱크(12)로 보내게 되고, 유압은 '0' 상태로 된다. 이때 상기 유압펌프(10b,10c)로부터 공급되고 있는 유압은 계속해서 제2,3 밸브(20,22)를 거쳐 기계장치로 공급된다. 즉, 토출량이 갑자기 줄어들지 않으면서 유압이 기계장치에 공급되는데, 이는 '350bar'까지 작동하는 제2 밸브(20)와 '700bar'까지 작동하는 제3 밸브(22)를 통해 계속해서 일정량의 유압이 기계장치로 공급되기 때문이다.

두 번째로, 상기 유압펌프(10b)를 통해 공급되고 있는 유압이 '350bar'까지 도달하게 되면 상기 제2 밸브(20)는 설정된 유압 '350bar'까지 유지할 수 있는 오일(유압)만 남겨두고 나머지 오일은 오일탱크(12)로 배출시킨다. 이에 따라 상기 유압펌프(10)와 연결된 기계장치에는 '350bar~700bar' 범위 내에서는 제3 밸브(22)를 통해서 계속해서 유압이 공급된다.

세 번째로, 상기 유압펌프(10c)를 통해 공급되고 있는 유압이 '700bar'까지 도달하게 되면 상기 제2 밸브(20)는 언로딩되어 모든 오일을 오일탱크(12)로 배출시켜 유압을 '0' 상태로 만든다. 이와 동시에 제3 밸브(22)는 '700bar'를 유지하면서 나머지 유압(오일)은 오일탱크(12)로 배출시킨다. 이에 따라 상기 유압펌프(10)와 연결된 기계장치에는 설정된 압력인 '700bar'를 유지하게 되는데, 결국 유압의 토출량이 종래와 같이 갑작스럽게 떨어지지 않고 서서히 가변됨으로 인해 부하를 받지 않게 되고 토출량이 종래에 비해 높아져 작업효율이 상승하게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 유압펌프의 토출량을 높이면서 펌프나 모터에 부하가 걸리지 않도록 함으로써 상기 유압펌프의 파손이나 손상을 방지할 수 있으며, 특히 작업 효율을 최대화시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 오일이 저장되는 오일탱크(12)와, 상기 오일을 공급하는 3개의 유압펌프(10)(a,b,c)들로 구성되며; 상기 유압펌프(10)(a)에는 언로딩 기능을 수행하는 제1 밸브(18)가 연결되고, 상기 유압펌프(10)(b)에는 언로딩 및 릴리프 기능을 수행하는 제2 밸브(20)가 연결되며, 상기 유압펌프(10)(c)에는 릴리프 기능을 수행하는 제3 밸브(22)가 연결된 토출량을 높일 수 있는 유압펌프의 구조에 있어서,

   상기 제2 밸브(20)는 설정된 압력에 도달했을 때 상기 오일을 설정된 압력만 유지할 수 있도록 하고 나머지 오일은 상기 오일탱크(12)로 배출시키며;

   상기 제2 밸브(20)에는 오일이 유입되고 배출되기 위한 유입구(20a) 및 배출구(20b)가 형성되고, 내부에는 상기 유입구(20a)와 연결된 노즐부(20c)의 입구를 막고 있는 에지부(34)가 형성된 스플(32)이 설치되며, 상기 스플(32)에는 소정의 텐션력으로 상기 에지부(34)를 가압하는 스프링(30)이 설치됨을 특징으로 하는 토출량을 높일 수 있는 유압펌프.

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