KR100868721B1 - 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치 - Google Patents
조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기존의 기계 방식(다수의 레버를 이용한 넉클 크레인의 구동방식)을 탈피하고 유압을 이용한 조이스틱 방식을 채택함으로써 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 하고 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 넉클 크레인의 구동장치를 구현하고자 한다.
넉클크레인, 조이스틱, 유압, 밸브, 메인컨트롤밸브, 고저압블럭
Description
도 1은 통상적인 넉클 크레인(knuckle crane)의 구성을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 조이스틱을 이용한 넉클 크레인 구동장치의 전체적인 구성을 보여주고 있는 유압 회로도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 스윙(S)과 아웃터 붐(O/B)을 구동시키기 위한 제1 조이스틱(12)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 구동시키기 위한 제1 푸쉬페달(16)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 로테이터(R)를 구동시키기 위한 제2 푸쉬페탈(20)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 그래플(G)과 메인 붐(M/B)을 구동시키기 위한 제2 조이스틱(24)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 메인 컨트롤 밸브 12: 제1 조이스틱
14:제1 조이스틱 밸브 16: 제1 푸쉬페달
18: 제1 푸쉬페달 밸브 20: 제2 푸쉬페달
22: 제2 푸쉬페달 밸브 24: 제2 조이스틱
26: 제2 조이스틱 밸브 28: 고저압 블럭
a: 스윙 실린더 b: 메인붐 실린더
c: 아웃터붐 실린더 d: 익스텐션붐 실린더
e: 로테이터 실린더 f: 그래플 실린더
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 조이스틱을 이용한 넉클 크레인 구동장치의 전체적인 구성을 보여주고 있는 유압 회로도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 스윙(S)과 아웃터 붐(O/B)을 구동시키기 위한 제1 조이스틱(12)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 구동시키기 위한 제1 푸쉬페달(16)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 로테이터(R)를 구동시키기 위한 제2 푸쉬페탈(20)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 넉클 크레인의 그래플(G)과 메인 붐(M/B)을 구동시키기 위한 제2 조이스틱(24)의 구성 및 동작상태를 나타낸 유압 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 메인 컨트롤 밸브 12: 제1 조이스틱
14:제1 조이스틱 밸브 16: 제1 푸쉬페달
18: 제1 푸쉬페달 밸브 20: 제2 푸쉬페달
22: 제2 푸쉬페달 밸브 24: 제2 조이스틱
26: 제2 조이스틱 밸브 28: 고저압 블럭
a: 스윙 실린더 b: 메인붐 실린더
c: 아웃터붐 실린더 d: 익스텐션붐 실린더
e: 로테이터 실린더 f: 그래플 실린더
본 발명은 넉클 크레인의 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압 방식을 이용하여 넉클 크레인을 부드럽게 작동시킬 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치에 관한 것이다.
통상적으로 넉클 크레인(knuckle crane)은 차량에 탑재되어서 고철이나 파지 또는 각종 스크랩 등을 상,하차 및 집하할 때 사용되는 것으로서, 구체적으로는 다수로 굴절되는 링크 끝부분에 그래플을 장착하여 상기 폐기물들을 수거하고 운반하거나 다른 운송수단으로 적재하여 운반하도록 하는데 이용되고 있다.
이러한 넉클 크레인의 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량에 장착되어 회전하는 스윙(swing: S), 조정석에 인접해 있고 상/하 방향으로 작동하는 메인 붐(main boom: M/B), 붐조립체의 외형에 해당하고 전/후 방향으로 작동하는 아웃터 붐(outer boom: O/B) 및 상기 아웃터 붐(O/B)의 내부에 인출 가능하게 삽입되는 익스텐션 붐(extention boom: E/B), 그리고 다수의 그랩이 장착되어 있는 그래플(grapple: G) 및 상기 그래플(G)을 회전시키기 위한 로테이터(rotator: R)로 구성된다.
또한 상기 넉클 크레인에는 복수의 실린더가 설치되는데, 구체적으로는 위에서 언급한 구성요소인 스윙(S)를 구동시키기 위한 스윙 실린더(a)와, 메인 붐(M/B)을 구동시키기 위한 메인붐 실린더(b)와, 아웃터 붐(O/B)을 구동시키기 위한 아웃터붐 실린더(c)와, 익스텐션 붐(E)을 구동시키기 위한 익스텐션붐 실린더(d), 로테이터(R)를 구동시키기 위한 로테이터 실린더(e)와, 그래플(G)을 구동시키기 위한 그래플 실린더(f)로 구성된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)는 2개로 구성되고 전술한 스윙(S)을 시계/반시계 방향으로 회전시키며, 메인붐 실린더(b)는 메인 붐(M/B)을 상승/하강시키는 역할을 한다. 또한 아웃터붐 실린더(c)는 아웃터 붐(O/B)을 상승/하강시키며, 익스텐션붐 실린더(d)는 익스텐션 붐(E)을 전진/후진시키고, 로테이터 실린더(e)는 로테이터(R)를 시계/반시계 방향으로 회전시키며, 그래플 실린더(f)는 그래플(G)을 열고/닫는 역할을 한다.
한편, 위와 같이 구성된 넉클 크레인은 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 부가적으로 상기 넉클 크레인의 상세 구성 및 동작은 등록실용신안공보 등록번호 제20-0377482호(너클 크레인) 및 등록번호 제20-0324684호(넉클크레인의 붐 조립체)에 구체적으로 기술되어 있다.
상기 선등록 된 넉클 크레인은 운전석(3)에 설치된 다수의 레버를 선택적으로 조작하여 스윙(S), 메인 붐(M/B), 아웃터 붐(O/B), 익스텐션 붐(E) 등을 작동시켜서 그래플(G)을 각종 폐기물이 적재되어 있는 위치까지 이동시킨 다음, 다시 상기 레버를 조작하여 로테이터(R)와 그래플(G)을 작동시켜 각종 폐기물들을 집어서 수거 및 적재하도록 구성되어 있다.
그러나 종래에는 위에서 언급한 바와 같이 넉클 크레인을 조작하기 위하여 다수의 레버를 기계적으로 연결하고 또는 정해진 순서대로 운전석에 고정시키기 때문에 작업자의 임의대로 레바 순서를 변경시킬 수 없었다. 그리고 기계식으로 인하여 악셀 RPM이 고정되어 있기 때문에 상황에 따라 가변작업을 할 수 없으며, 또한 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 할 수 없었다. 뿐만 아니라 종래의 기계식 구동장치는 행정거리가 매우 크기 때문에 작업자의 다리 관절에 심한 무리를 주게 되고, 이로 인해 무릎과 허리 통증을 유발시키는 등의 산업재해를 일으키는 문제점이 있었다.
통상적으로 넉클 크레인(knuckle crane)은 차량에 탑재되어서 고철이나 파지 또는 각종 스크랩 등을 상,하차 및 집하할 때 사용되는 것으로서, 구체적으로는 다수로 굴절되는 링크 끝부분에 그래플을 장착하여 상기 폐기물들을 수거하고 운반하거나 다른 운송수단으로 적재하여 운반하도록 하는데 이용되고 있다.
이러한 넉클 크레인의 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 차량에 장착되어 회전하는 스윙(swing: S), 조정석에 인접해 있고 상/하 방향으로 작동하는 메인 붐(main boom: M/B), 붐조립체의 외형에 해당하고 전/후 방향으로 작동하는 아웃터 붐(outer boom: O/B) 및 상기 아웃터 붐(O/B)의 내부에 인출 가능하게 삽입되는 익스텐션 붐(extention boom: E/B), 그리고 다수의 그랩이 장착되어 있는 그래플(grapple: G) 및 상기 그래플(G)을 회전시키기 위한 로테이터(rotator: R)로 구성된다.
또한 상기 넉클 크레인에는 복수의 실린더가 설치되는데, 구체적으로는 위에서 언급한 구성요소인 스윙(S)를 구동시키기 위한 스윙 실린더(a)와, 메인 붐(M/B)을 구동시키기 위한 메인붐 실린더(b)와, 아웃터 붐(O/B)을 구동시키기 위한 아웃터붐 실린더(c)와, 익스텐션 붐(E)을 구동시키기 위한 익스텐션붐 실린더(d), 로테이터(R)를 구동시키기 위한 로테이터 실린더(e)와, 그래플(G)을 구동시키기 위한 그래플 실린더(f)로 구성된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)는 2개로 구성되고 전술한 스윙(S)을 시계/반시계 방향으로 회전시키며, 메인붐 실린더(b)는 메인 붐(M/B)을 상승/하강시키는 역할을 한다. 또한 아웃터붐 실린더(c)는 아웃터 붐(O/B)을 상승/하강시키며, 익스텐션붐 실린더(d)는 익스텐션 붐(E)을 전진/후진시키고, 로테이터 실린더(e)는 로테이터(R)를 시계/반시계 방향으로 회전시키며, 그래플 실린더(f)는 그래플(G)을 열고/닫는 역할을 한다.
한편, 위와 같이 구성된 넉클 크레인은 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 부가적으로 상기 넉클 크레인의 상세 구성 및 동작은 등록실용신안공보 등록번호 제20-0377482호(너클 크레인) 및 등록번호 제20-0324684호(넉클크레인의 붐 조립체)에 구체적으로 기술되어 있다.
상기 선등록 된 넉클 크레인은 운전석(3)에 설치된 다수의 레버를 선택적으로 조작하여 스윙(S), 메인 붐(M/B), 아웃터 붐(O/B), 익스텐션 붐(E) 등을 작동시켜서 그래플(G)을 각종 폐기물이 적재되어 있는 위치까지 이동시킨 다음, 다시 상기 레버를 조작하여 로테이터(R)와 그래플(G)을 작동시켜 각종 폐기물들을 집어서 수거 및 적재하도록 구성되어 있다.
그러나 종래에는 위에서 언급한 바와 같이 넉클 크레인을 조작하기 위하여 다수의 레버를 기계적으로 연결하고 또는 정해진 순서대로 운전석에 고정시키기 때문에 작업자의 임의대로 레바 순서를 변경시킬 수 없었다. 그리고 기계식으로 인하여 악셀 RPM이 고정되어 있기 때문에 상황에 따라 가변작업을 할 수 없으며, 또한 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 할 수 없었다. 뿐만 아니라 종래의 기계식 구동장치는 행정거리가 매우 크기 때문에 작업자의 다리 관절에 심한 무리를 주게 되고, 이로 인해 무릎과 허리 통증을 유발시키는 등의 산업재해를 일으키는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유압을 이용한 방식으로 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 구현할 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 넉클 크레인의 작업성을 향상시킬 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 연료비 절감 및 작업속도를 향상시킬 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 제공함에 있다.
상기한 바를 달성하기 위한 견지에 있어, 본 발명은 스윙 실린더(a)와 아웃터붐 실린더(c)와 연결되어 있는 밸브(14)로 구성되며, 스윙(S)과 아웃터 붐(O/B)을 작동시키는 제1 조이스틱(12)과; 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되어 있는 밸브(18)로 구성되며, 익스텐션 붐(E)을 작동시키는 제1 푸쉬페달(16)과; 로테이터 실린더(e)와 연결되어 있는 밸브(22)로 구성되며, 로테이터(R)를 작동시키는 제2 푸쉬페달(20)과; 그래플 실린더(f)와 메인붐 실린더(b)와 연결되어 있는 밸브(26)로 구성되며, 그래플(G)과 메인 붐(M/B)을 작동시키는 제2 조이스틱(24)과; 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)와 각각 연결되어 있는 제1 포트(10a), 제2 포트(10b), 제3 포트(10c), 제4 포트(10d), 제5 포트(10e), 제6포트(10f)로 구성되며, 제1,2 조이스틱(12,24)의 작동에 따라 상기 넉클 크레인를 작동시키기 위한 메인 컨트롤 밸브(10)와; 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 펌프(30)로부터 공급되는 유압을 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)로 균일하게 공급하며, 상기 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)를 통해 배출되는 유압을 오일탱크(32)로 재공급해 주는 고저압 블럭(28)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 넉클 크레인의 구동장치를 제안한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 넉클 크레인의 작업성을 향상시킬 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 연료비 절감 및 작업속도를 향상시킬 수 있는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 제공함에 있다.
상기한 바를 달성하기 위한 견지에 있어, 본 발명은 스윙 실린더(a)와 아웃터붐 실린더(c)와 연결되어 있는 밸브(14)로 구성되며, 스윙(S)과 아웃터 붐(O/B)을 작동시키는 제1 조이스틱(12)과; 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되어 있는 밸브(18)로 구성되며, 익스텐션 붐(E)을 작동시키는 제1 푸쉬페달(16)과; 로테이터 실린더(e)와 연결되어 있는 밸브(22)로 구성되며, 로테이터(R)를 작동시키는 제2 푸쉬페달(20)과; 그래플 실린더(f)와 메인붐 실린더(b)와 연결되어 있는 밸브(26)로 구성되며, 그래플(G)과 메인 붐(M/B)을 작동시키는 제2 조이스틱(24)과; 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)와 각각 연결되어 있는 제1 포트(10a), 제2 포트(10b), 제3 포트(10c), 제4 포트(10d), 제5 포트(10e), 제6포트(10f)로 구성되며, 제1,2 조이스틱(12,24)의 작동에 따라 상기 넉클 크레인를 작동시키기 위한 메인 컨트롤 밸브(10)와; 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 펌프(30)로부터 공급되는 유압을 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)로 균일하게 공급하며, 상기 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)를 통해 배출되는 유압을 오일탱크(32)로 재공급해 주는 고저압 블럭(28)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 넉클 크레인의 구동장치를 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.
본 발명에서는 기존의 기계 방식(다수의 레버를 이용한 넉클 크레인의 구동방식)을 탈피하고 유압을 이용한 조이스틱 방식을 채택함으로써 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 하고 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 넉클 크레인의 구동장치를 구현하고자 한다.
이를 위해서는 조이스틱의 작동에 따른 넉클 크레인의 각 붐(boom)들의 동작 상태 및 상기 동작을 이루기 위한 유압 회로도가 구체적으로 개시되어야 하고, 또한 상기 붐들을 개별적으로 작동시키기 위한 실린더와 상기 각 실린더의 동작을 제어하기 위한 유압구동 방식과, 그리고 상기 조이스틱의 동작에 따른 오일의 유로가 구체적으로 개시되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 보이고 있는 유압 회도로이다. 본 발명의 구동장치는 2개의 조이스틱(12,24), 2개의 푸쉬페달(16,20), 메인 컨트롤 밸브(10), 고저압 블럭(28)으로 구성된다.
우선 본 발명의 상세구성을 설명하기에 앞서, 도 1에서 도시하고 있는 각 붐(boom)들을 작동시키기 위한 실린더에 대해서 설명한다. 상기 도 1을 참조하면, 스윙 실린더(a)는 2개로 구성되는데, 넉클 크레인 전체를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 스윙(S) 동작을 수행한다. 메인붐 실린더(b)는 메인 붐(M/B)을 상/하 방향으로 동작시키며, 아웃터붐 실린더(c)는 끝부분에 그래플(G)이 설치된 아웃터 붐(O/B)을 상/하 방향으로 동작시킨다. 익스텐션붐 실린더(d)는 일반적으로 2개의 붐(boom)으로 구성되어 있는 익스텐션 붐(E)을 전/후 방향으로 동작시킨다. 로테이터 실린더(e)는 그래플(G)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 로테이터(R) 동작을 수행하며, 그래플 실린더(f)는 다수의 그랩으로 구성된 그래플(G)를 '오므렸다, 접었다'하는 동작을 수행한다.
이와 같은 동작을 개별적으로 수행하는 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)를 종래의 기계적 방식이 아닌 유압 방식으로 부드럽게 작동시키는 방법이 본 발명에서 구현하고자 하는 기술적 사상(조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치)이며, 이는 하기의 도 2 내지 도 6b를 참조하여 구체적으로 설명한다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 컨트롤 밸브(main control valve: 10)는 후술하는 제1,2 조이스틱(12,24)의 작동에 따라 연동하여 넉클 크레인을 움직이게 하는 밸브로서, 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되어 있고 또한 제1 내지 제6 포트(10a~10f)로 구성된다. 상기 제1 포트(10a)는 넉클 크레인의 스윙 실린더(a)와 연결되어 있으며, 제2 포트(10b)는 아웃터붐 실린더(c)와 연결되고, 제3 포트(10c)는 익스텐션붐 실린더(d)와 연결된다. 또한 제4 포트(10d)는 로테이터 실린더(e)와 연결되며, 제5 포트(10e)는 그래플 실린더(f)와 연결되며, 제6 포트(10f)는 메인붐 실린더(b)와 연결된다.
제1 조이스틱(12)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인을 시계/반시계 방향으로 회전(스윙: S)시키고 아웃터 붐(O/B)을 상/하 방향으로 구동시키기 위한 것으로서, 통상 4방향으로 작동(구체적으로는 전/후, 좌/우 방향으로 작동)을 한다. 상기 제1 조이스틱(12)은 스윙(S) 동작을 위한 스윙 실린더(a) 및 아웃터 붐(O/B)의 동작을 위한 아웃터붐 실린더(c)와 각각 연결되어 있는 제1 조이스틱 밸브(14)로 구성된다.
이러한 제1 조이스틱 밸브(14)는 제1 조이스틱(12)의 전/후, 좌/우 작동에 따라 스윙 실린더(a)와 아웃터붐 실린더(c)에 유압을 공급하게 되는데, 이와 같은 동작은 후술하는 도 3a 및 도 3b에 의해 용이하게 이해될 것이다. 마찬가지로, 하기에서 후술하는 제2 조이스틱 밸브(18)와 제1 푸쉬페달 밸브(18) 및 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 상세 동작 또한 도 4a 내지 도 6b에서 구체적으로 설명할 것이다.
제1 푸쉬페달(16)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 전/후 방향으로 구동시키기 위한 것으로서, 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되어 있는 제1 푸쉬페달 밸브(18)로 구성된다. 제2 푸쉬페달(20)은 넉클 크레인의 그래플(G)을 시계/반시계 방향으로 회전(로테이터: R)시키기 위한 구동부로서, 로테이터 실린더(e)와 연결되어 있는 제2 푸쉬페달 밸브(22)로 구성된다.
제2 조이스틱(24)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인의 메인 붐(M/B)을 상/하 방향으로 구동시키고 그래플(G)을 '열고, 닫는' 기능을 수행하기 위한 구동부로서, 위에서 언급한 제1 조이스틱(12)과 같이 4방향으로 작동을 한다. 이때 상기 제2 조이스틱(24)은 그래플(G) 동작을 위한 그래플 실린더(f)와 메인 붐(M/B) 동작을 위한 메인붐 실린더(b)와 각각 연결되어 있는 제2 조이스틱 밸브(26)로 구성된다.
고저압 블럭(28)은 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)에 유압을 공급하고(즉, 동력을 전달하고), 사용하고 남은 저압을 다시 재사용할 수 있도록 오일탱크(32)로 공급하는 역할을 한다. 즉, 상기 고저압 블럭(28)은 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되어 있으며, 펌프(30)를 통해 공급되는 유압을 균일하게 분할하여 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)로 공급한 다음 넉클 크레인의 동작 후 남은 저압을 다시 오일탱크(32)로 재공급해 준다. 이때 상기 고저압 블럭(28)에는 4개의 제1 유로(28a), 제2 유로(28b), 제3 유로(28c), 제4 유로(28d)가 각각 형성되어 있는데, 이들은 전술한 제1 조이스틱 밸브(14), 제1 푸쉬페달 밸브(18), 제2 푸쉬페달 밸브(22), 제2 조이스틱 밸브(26)와 서로 연결되어 있다.
끝으로, 펌프(30)는 오일탱크(32)에 충진되어 있는 오일을 각 밸브 쪽으로 공급하는 장치이며, 오일탱크(32)는 상기 펌프(30)와 연결되어 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 조이스틱 방식으로 된 유압 구동장치를 이용하여 넉클 크레인을 동작시키는 방법을 도 1 내지 도 6b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 넉클 크레인이 설치된 차량의 시동을 "온"시키게 되면, 전술한 메인 컨트롤 밸브(10), 제1,2 조이스틱 밸브(14,26), 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22), 고저압 블럭(28)이 연결되어 있는 모든 유로에는 유압이 가득차 있으며, 이는 언제든지 넉클 크레인을 작동시킬 수 있도록 하기 위함이고 또한 제1,2 조이스틱(12,24)의 동작을 부드럽게 할 수 있도록 하기 위함이다.
첫 번째로, 넉클 크레인의 스윙(S) 동작과 아웃터 붐(O/B) 동작상태를 도 1, 도2, 도 3a, 도 3b를 참조하여 설명한다.
1. 넉클 크레인의 스윙(S) 동작상태
제1 조이스틱(12)을 좌측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "A"로 공급되어 스윙 실린더(a) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 스윙 실린더(a)는 도 1에 도시한 넉클 크레인을 좌회전(스윙: S)시키게 된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 조이스틱(12)을 우측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "B"로 공급되어 스윙 실린더(a) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 스윙 실린더(a)는 도 1에 도시한 넉클 크레인을 우회전(스윙: S)시키게 된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
2. 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B) 동작상태
제1 조이스틱(12)을 전방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "3"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "A"로 공급되어 아웃터붐 실린더(c) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 아웃터붐 실린더(c)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B)을 상승시키게 된다. 이때 상기 아웃터붐 실린더(c)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "4"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 조이스틱(12)을 후방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "4"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "B"로 공급되어 아웃터붐 실린더(c) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 아웃터붐 실린더(c)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B)을 하강시키게 된다. 이때 상기 아웃터붐 실린더(c)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "3"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
두 번째로, 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E) 동작상태를 도 1, 도 2, 도 4a, 도 4b를 참조하여 설명한다.
제1 푸쉬페달(16)의 앞부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "P2"을 통해 유압은 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "A"로 공급되어 익스텐션붐 실린더(d) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 익스텐션붐 실린더(d)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 후진시키게 된다. 이때 상기 익스텐션붐 실린더(d)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "T2"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 푸쉬페달(16)의 뒷부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "P2"을 통해 유압은 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "B"로 공급되어 익스텐션붐 실린더(d) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 익스텐션붐 실린더(d)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 전진시키게 된다. 이때 상기 익스텐션붐 실린더(d)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "T2"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
세 번째로, 넉클 크레인의 로테이터(R) 동작상태를 도 1, 도 2, 도 5a, 도 5b를 참조하여 설명한다.
제2 푸쉬페달(20)의 앞부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "P3"를 통해 유압은 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "A"로 공급되어 로테이터 실린더(e) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 로테이터 실린더(e)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 로테이터(R)을 좌회전시키게 된다. 이때 상기 로테이터 실린더(e)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "T3"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 푸쉬페달(20)의 뒷부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "P3"를 통해 유압은 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "B"로 공급되어 로테이터 실린더(e) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 로테이터 실린더(e)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 로테이터(R)을 우회전시키게 된다. 이때 상기 로테이터 실린더(e)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "T3"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
네 번째로, 넉클 크레인의 그래플(G) 동작과 메인 붐(M/B) 동작상태를 도 1, 도2, 도 6a, 도 6b를 참조하여 설명한다.
1. 넉클 크레인의 그래플(G) 동작상태
제2 조이스틱(24)을 좌측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "A"로 공급되어 그래플 실린더(f) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 그래플 실린더(f)는 도 1에 도시한 그래플(G)을 열게(open) 된다. 이때 상기 그래플 실린더(f)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 조이스틱(24)을 우측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "B"로 공급되어 그래플 실린더(f) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 그래플 실린더(f)는 도 1에 도시한 그래플(G)을 닫게(close) 된다. 이때 상기 그래플 실린더(f)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
2. 넉클 크레인의 메인 붐(M/B) 동작상태
제2 조이스틱(24)을 전방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "4"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "A"로 공급되어 메인붐 실린더(b) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 메인붐 실린더(b)는 도 1에 도시한 메인 붐(M/B)을 상승시키게 된다. 이때 상기 메인붐 실린더(b)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "3"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 조이스틱(24)을 후방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "3"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "B"로 공급되어 메인붐 실린더(b) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 메인붐 실린더(b)는 도 1에 도시한 메인 붐(M/B)을 하강시키게 된다. 이때 상기 메인붐 실린더(b)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "4"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
본 발명에서는 기존의 기계 방식(다수의 레버를 이용한 넉클 크레인의 구동방식)을 탈피하고 유압을 이용한 조이스틱 방식을 채택함으로써 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 하고 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 넉클 크레인의 구동장치를 구현하고자 한다.
이를 위해서는 조이스틱의 작동에 따른 넉클 크레인의 각 붐(boom)들의 동작 상태 및 상기 동작을 이루기 위한 유압 회로도가 구체적으로 개시되어야 하고, 또한 상기 붐들을 개별적으로 작동시키기 위한 실린더와 상기 각 실린더의 동작을 제어하기 위한 유압구동 방식과, 그리고 상기 조이스틱의 동작에 따른 오일의 유로가 구체적으로 개시되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치를 보이고 있는 유압 회도로이다. 본 발명의 구동장치는 2개의 조이스틱(12,24), 2개의 푸쉬페달(16,20), 메인 컨트롤 밸브(10), 고저압 블럭(28)으로 구성된다.
우선 본 발명의 상세구성을 설명하기에 앞서, 도 1에서 도시하고 있는 각 붐(boom)들을 작동시키기 위한 실린더에 대해서 설명한다. 상기 도 1을 참조하면, 스윙 실린더(a)는 2개로 구성되는데, 넉클 크레인 전체를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 스윙(S) 동작을 수행한다. 메인붐 실린더(b)는 메인 붐(M/B)을 상/하 방향으로 동작시키며, 아웃터붐 실린더(c)는 끝부분에 그래플(G)이 설치된 아웃터 붐(O/B)을 상/하 방향으로 동작시킨다. 익스텐션붐 실린더(d)는 일반적으로 2개의 붐(boom)으로 구성되어 있는 익스텐션 붐(E)을 전/후 방향으로 동작시킨다. 로테이터 실린더(e)는 그래플(G)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 로테이터(R) 동작을 수행하며, 그래플 실린더(f)는 다수의 그랩으로 구성된 그래플(G)를 '오므렸다, 접었다'하는 동작을 수행한다.
이와 같은 동작을 개별적으로 수행하는 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)를 종래의 기계적 방식이 아닌 유압 방식으로 부드럽게 작동시키는 방법이 본 발명에서 구현하고자 하는 기술적 사상(조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치)이며, 이는 하기의 도 2 내지 도 6b를 참조하여 구체적으로 설명한다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이, 메인 컨트롤 밸브(main control valve: 10)는 후술하는 제1,2 조이스틱(12,24)의 작동에 따라 연동하여 넉클 크레인을 움직이게 하는 밸브로서, 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되어 있고 또한 제1 내지 제6 포트(10a~10f)로 구성된다. 상기 제1 포트(10a)는 넉클 크레인의 스윙 실린더(a)와 연결되어 있으며, 제2 포트(10b)는 아웃터붐 실린더(c)와 연결되고, 제3 포트(10c)는 익스텐션붐 실린더(d)와 연결된다. 또한 제4 포트(10d)는 로테이터 실린더(e)와 연결되며, 제5 포트(10e)는 그래플 실린더(f)와 연결되며, 제6 포트(10f)는 메인붐 실린더(b)와 연결된다.
제1 조이스틱(12)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인을 시계/반시계 방향으로 회전(스윙: S)시키고 아웃터 붐(O/B)을 상/하 방향으로 구동시키기 위한 것으로서, 통상 4방향으로 작동(구체적으로는 전/후, 좌/우 방향으로 작동)을 한다. 상기 제1 조이스틱(12)은 스윙(S) 동작을 위한 스윙 실린더(a) 및 아웃터 붐(O/B)의 동작을 위한 아웃터붐 실린더(c)와 각각 연결되어 있는 제1 조이스틱 밸브(14)로 구성된다.
이러한 제1 조이스틱 밸브(14)는 제1 조이스틱(12)의 전/후, 좌/우 작동에 따라 스윙 실린더(a)와 아웃터붐 실린더(c)에 유압을 공급하게 되는데, 이와 같은 동작은 후술하는 도 3a 및 도 3b에 의해 용이하게 이해될 것이다. 마찬가지로, 하기에서 후술하는 제2 조이스틱 밸브(18)와 제1 푸쉬페달 밸브(18) 및 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 상세 동작 또한 도 4a 내지 도 6b에서 구체적으로 설명할 것이다.
제1 푸쉬페달(16)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 전/후 방향으로 구동시키기 위한 것으로서, 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되어 있는 제1 푸쉬페달 밸브(18)로 구성된다. 제2 푸쉬페달(20)은 넉클 크레인의 그래플(G)을 시계/반시계 방향으로 회전(로테이터: R)시키기 위한 구동부로서, 로테이터 실린더(e)와 연결되어 있는 제2 푸쉬페달 밸브(22)로 구성된다.
제2 조이스틱(24)은 도 1에서 도시하고 있는 넉클 크레인의 메인 붐(M/B)을 상/하 방향으로 구동시키고 그래플(G)을 '열고, 닫는' 기능을 수행하기 위한 구동부로서, 위에서 언급한 제1 조이스틱(12)과 같이 4방향으로 작동을 한다. 이때 상기 제2 조이스틱(24)은 그래플(G) 동작을 위한 그래플 실린더(f)와 메인 붐(M/B) 동작을 위한 메인붐 실린더(b)와 각각 연결되어 있는 제2 조이스틱 밸브(26)로 구성된다.
고저압 블럭(28)은 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)에 유압을 공급하고(즉, 동력을 전달하고), 사용하고 남은 저압을 다시 재사용할 수 있도록 오일탱크(32)로 공급하는 역할을 한다. 즉, 상기 고저압 블럭(28)은 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되어 있으며, 펌프(30)를 통해 공급되는 유압을 균일하게 분할하여 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)로 공급한 다음 넉클 크레인의 동작 후 남은 저압을 다시 오일탱크(32)로 재공급해 준다. 이때 상기 고저압 블럭(28)에는 4개의 제1 유로(28a), 제2 유로(28b), 제3 유로(28c), 제4 유로(28d)가 각각 형성되어 있는데, 이들은 전술한 제1 조이스틱 밸브(14), 제1 푸쉬페달 밸브(18), 제2 푸쉬페달 밸브(22), 제2 조이스틱 밸브(26)와 서로 연결되어 있다.
끝으로, 펌프(30)는 오일탱크(32)에 충진되어 있는 오일을 각 밸브 쪽으로 공급하는 장치이며, 오일탱크(32)는 상기 펌프(30)와 연결되어 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 조이스틱 방식으로 된 유압 구동장치를 이용하여 넉클 크레인을 동작시키는 방법을 도 1 내지 도 6b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 넉클 크레인이 설치된 차량의 시동을 "온"시키게 되면, 전술한 메인 컨트롤 밸브(10), 제1,2 조이스틱 밸브(14,26), 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22), 고저압 블럭(28)이 연결되어 있는 모든 유로에는 유압이 가득차 있으며, 이는 언제든지 넉클 크레인을 작동시킬 수 있도록 하기 위함이고 또한 제1,2 조이스틱(12,24)의 동작을 부드럽게 할 수 있도록 하기 위함이다.
첫 번째로, 넉클 크레인의 스윙(S) 동작과 아웃터 붐(O/B) 동작상태를 도 1, 도2, 도 3a, 도 3b를 참조하여 설명한다.
1. 넉클 크레인의 스윙(S) 동작상태
제1 조이스틱(12)을 좌측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "A"로 공급되어 스윙 실린더(a) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 스윙 실린더(a)는 도 1에 도시한 넉클 크레인을 좌회전(스윙: S)시키게 된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 조이스틱(12)을 우측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "B"로 공급되어 스윙 실린더(a) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 스윙 실린더(a)는 도 1에 도시한 넉클 크레인을 우회전(스윙: S)시키게 된다. 이때 상기 스윙 실린더(a)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제1 포트(10a) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
2. 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B) 동작상태
제1 조이스틱(12)을 전방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "3"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "A"로 공급되어 아웃터붐 실린더(c) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 아웃터붐 실린더(c)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B)을 상승시키게 된다. 이때 상기 아웃터붐 실린더(c)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "4"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 조이스틱(12)을 후방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "P1"을 통해 유압은 제1 조이스틱 밸브(14)의 "P"으로 공급되고 이어서 "4"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "B"로 공급되어 아웃터붐 실린더(c) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 아웃터붐 실린더(c)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 아웃터 붐(O/B)을 하강시키게 된다. 이때 상기 아웃터붐 실린더(c)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제2 포트(10b) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 조이스틱 밸브(14)의 "3"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제1 유로(28a) "T1"으로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
두 번째로, 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E) 동작상태를 도 1, 도 2, 도 4a, 도 4b를 참조하여 설명한다.
제1 푸쉬페달(16)의 앞부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "P2"을 통해 유압은 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "A"로 공급되어 익스텐션붐 실린더(d) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 익스텐션붐 실린더(d)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 후진시키게 된다. 이때 상기 익스텐션붐 실린더(d)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "B"를 통해 유입되고 이어서 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "T2"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제1 푸쉬페달(16)의 뒷부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "P2"을 통해 유압은 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "B"로 공급되어 익스텐션붐 실린더(d) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 익스텐션붐 실린더(d)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 익스텐션 붐(E)을 전진시키게 된다. 이때 상기 익스텐션붐 실린더(d)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제3 포트(10c) "A"를 통해 유입되고 이어서 제1 푸쉬페달 밸브(18)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제2 유로(28b) "T2"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
세 번째로, 넉클 크레인의 로테이터(R) 동작상태를 도 1, 도 2, 도 5a, 도 5b를 참조하여 설명한다.
제2 푸쉬페달(20)의 앞부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "P3"를 통해 유압은 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "A"로 공급되어 로테이터 실린더(e) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 로테이터 실린더(e)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 로테이터(R)을 좌회전시키게 된다. 이때 상기 로테이터 실린더(e)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "T3"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 푸쉬페달(20)의 뒷부분을 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "P3"를 통해 유압은 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "B"로 공급되어 로테이터 실린더(e) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 로테이터 실린더(e)는 도 1에 도시한 넉클 크레인의 로테이터(R)을 우회전시키게 된다. 이때 상기 로테이터 실린더(e)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제4 포트(10d) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 푸쉬페달 밸브(22)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제3 유로(28c) "T3"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
네 번째로, 넉클 크레인의 그래플(G) 동작과 메인 붐(M/B) 동작상태를 도 1, 도2, 도 6a, 도 6b를 참조하여 설명한다.
1. 넉클 크레인의 그래플(G) 동작상태
제2 조이스틱(24)을 좌측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "2"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "A"로 공급되어 그래플 실린더(f) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 그래플 실린더(f)는 도 1에 도시한 그래플(G)을 열게(open) 된다. 이때 상기 그래플 실린더(f)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "1"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 조이스틱(24)을 우측방향으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "1"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "B"로 공급되어 그래플 실린더(f) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 그래플 실린더(f)는 도 1에 도시한 그래플(G)을 닫게(close) 된다. 이때 상기 그래플 실린더(f)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제5 포트(10e) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "2"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
2. 넉클 크레인의 메인 붐(M/B) 동작상태
제2 조이스틱(24)을 전방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "4"를 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "A"로 공급되어 메인붐 실린더(b) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 메인붐 실린더(b)는 도 1에 도시한 메인 붐(M/B)을 상승시키게 된다. 이때 상기 메인붐 실린더(b)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "B"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "3"을 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
제2 조이스틱(24)을 후방으로 작동시키게 되면, 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "P4"를 통해 유압은 제2 조이스틱 밸브(26)의 "P"으로 공급되고 이어서 "3"을 통해 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "B"로 공급되어 메인붐 실린더(b) 쪽으로 유압이 흐르게 된다. 이에 따라 상기 메인붐 실린더(b)는 도 1에 도시한 메인 붐(M/B)을 하강시키게 된다. 이때 상기 메인붐 실린더(b)로 공급된 유압은 다시 메인 컨트롤 밸브(10)의 제6 포트(10f) "A"를 통해 유입되고 이어서 제2 조이스틱 밸브(26)의 "4"를 통해 유입된 다음, "T"를 통해 고저압 블럭(28)의 제4 유로(28d) "T4"로 유입되어져 결국 오일탱크(32)로 재공급되어진다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 유압방식의 조이스틱 구동장치를 채택함으로써 넉클 크레인의 작동을 부드럽게 구현할 수 있고 또한 넉클 크레인의 작업성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 유압에 의해 넉클 크레인의 실린더가 작동하기 때문에 엔진에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있고 연료비를 절감할 수 있으며, 또한 종래의 기계방식(즉, 다수의 레버에 의한 넉클 크레인의 구동 방식)보다 장비의 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 특히 상기 기계방식에 비해 작업속도를 배가(倍加)시킬 수 있는 이점이 있다.
Claims (3)
- 삭제
- 스윙(S), 메인 붐(M/B), 아웃터 붐(O/B), 익스텐션 붐(E), 로테이터(R), 그래플(G)로 구성되며, 상기 각 붐들을 작동시키기 위한 각각의 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)와; 상기 스윙 실린더(a)와 아웃터붐 실린더(c)와 연결되어 있는 밸브(14)로 구성되며, 상기 스윙(S)과 아웃터 붐(O/B)을 작동시키는 제1 조이스틱(12)과; 상기 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되어 있는 밸브(18)로 구성되며, 상기 익스텐션 붐(E)을 작동시키는 제1 푸쉬페달(16)과; 상기 로테이터 실린더(e)와 연결되어 있는 밸브(22)로 구성되며, 상기 로테이터(R)를 작동시키는 제2 푸쉬페달(20)과; 상기 그래플 실린더(f)와 메인붐 실린더(b)와 연결되어 있는 밸브(26)로 구성되며, 상기 그래플(G)과 메인 붐(M/B)을 작동시키는 제2 조이스틱(24)과; 상기 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 상기 각각의 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)와 연결되어 있는 각각의 제1 내지 제6 포트(10a,10b,10c,10d,10e,10f)로 구성되며, 상기 제1,2 조이스틱(12,24)의 작동에 따라 상기 넉클 크레인를 작동시키기 위한 메인 컨트롤 밸브(10)와; 상기 제1,2 조이스틱 밸브(14,26) 및 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22)와 연결되고, 펌프(30)로부터 공급되는 유압을 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)로 균일하게 공급하며, 상기 스윙 실린더(a), 메인붐 실린더(b), 아웃터붐 실린더(c), 익스텐션붐 실린더(d), 로테이트 실린더(e), 그래플 실린더(f)를 통해 배출되는 유압을 오일탱크(32)로 재공급해 주는 고저압 블럭(28)을 포함하여 구성하는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치에 있어서,상기 제1 포트(10a)는 스윙 실린더(a)와 연결되며, 상기 제2 포트(10b)는 아웃터붐 실린더(c)와 연결되고, 상기 제3 포트(10c)는 익스텐션붐 실린더(d)와 연결되며, 상기 제4 포트(10d)는 로테이터 실린더(e)와 연결되며, 상기 제5 포트(10e)는 그래플 실린더(f)와 연결되며, 상기 제6 포트(10f)는 메인붐 실린더(b)와 연결됨을 특징으로 하는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치.
- 제2항에 있어서,상기 메인 컨트롤 밸브(10), 제1,2 조이스틱 밸브(14,26), 제1,2 푸쉬페달 밸브(18,22), 고저압 블럭(28)이 연결되어 있는 모든 유로에는 유압이 충진되어 있음을 특징으로 하는 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치.
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| KR1020070036752A KR100868721B1 (ko) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | 조이스틱을 이용한 넉클 크레인의 구동장치 |
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2007
- 2007-04-16 KR KR1020070036752A patent/KR100868721B1/ko not_active IP Right Cessation
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