KR101058670B1

KR101058670B1 - 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인보호장치

Info

Publication number: KR101058670B1
Application number: KR1020050104964A
Authority: KR
Inventors: 이성춘; 조현기
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2011-08-22
Also published as: KR20070048001A

Abstract

본 발명은 버켓, 브레이커, 어쓰오거, 스위퍼 등 각종 작업장치를 장착하여 작업하는 건설장비에서 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치에 관한 것으로, 그 목적은 유압탱크 내의 작동유의 온도를 측정하여 측정된 온도에 따라 유량조절밸브를 조절하여 오일쿨러로 유입되는 작동유의 유량을 가변시킬 수 있도록 하여 다량의 작동유가 오일쿨러로 유입되는 것을 막아 고가의 오일쿨러를 보호할 수 있고 유압탱크 내의 작동유 온도를 적정온도 이하로 유지시켜 유압라인을 보호하며 유압회로 내의 펌프, 모터, 밸브, 실린더 등 각종 유압부품들의 효율을 극대화 할 수 있게 하는 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 유압탱크에서 유압파이프를 통하여 펌프로 이송된 작동유를 압축하여 변환된 압축에너지를 사용하여 유압파이프를 통하여 버켓, 브레이커, 어스오거, 스위퍼 등 각종 작업장치를 작동시키기 위해 유압라인의 모터, 실린더, 밸브등으로 이송되어 모터에서 회전운동, 실린더에서 직선왕복운동 등 기계적 에너지로 변환하여 소요의 일을 하도록 하는 건설장비의 유압라인에 있어서, 유압탱크의 온도를 측정하기 위한 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 오일쿨러로 유입되는 작동유의 양과 유압탱크로 직접 유입되는 작동유의 양을 조절할 수 있는 유량조절밸브와, 온도가 높아지면 사용자에게 경고를 할 수 있는 경고장치로 구성되고, 유압탱크의 온도가 높아짐에 따라 유량밸브가 조절되어 오일쿨러로 유입되는 작동유의 양이 조절되어 오일쿨러 및 유압라인의 파손을 막을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

유압라인, 오일쿨러, 온도센서, 경고장치, 건설장비, 유량조절밸브

Description

건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치{OIL COOLER ＆ HYDRAULIC LINE PROTECTIVE DEVICE BY TEMPERATURE CONTROL FOR HYD.OIL}

도 1 은 종래 건설장비의 유압라인의 개략도

도 2 는 본 발명인 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치의 개략도

도 3 은 본 발명인 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치의 유량조절밸브의 상세도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1): 유압탱크 (2): 펌프

(3): 모터 (4): 실린더

(5): 밸브 (6): 오일쿨러

(7): 쿨링팬 (8): 유량조절밸브

(9): 온도센서 (10): 경고장치

(11): 밸브블럭 (12): 스풀

(13): 리턴스프링 (14): 고정너트

(15): 전기 카트리지

본 발명은 버켓, 브레이커, 어쓰오거, 스위퍼 등 각종 작업장치를 장착하여 작업하는 건설장비에서 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압탱크 내의 작동유의 온도를 측정하여 측정된 온도에 따라 유량조절밸브를 조절하여 오일쿨러로 유입되는 작동유의 유량을 가변시킬 수 있도록 하여 다량의 작동유가 오일쿨러로 유입되는 것을 막아 고가의 오일쿨러를 보호할 수 있고 유압탱크 내의 작동유 온도를 적정온도 이하로 유지시켜 유압라인을 보호하며 유압회로 내의 펌프, 모터, 밸브, 실린더 등 각종 유압부품들의 효율을 극대화 할 수 있게 하는 것이다.

유압장치의 동력전달 모체로 사용하는 작동유가 동력을 확실하게 전달하기 위해서는 작동유 자체가 비압축성 이어야 하고 동력손실을 최소화하기 위해서는 적당한 점도가 유지되어야 함에도 불구하고 건설장비의 작업 특성상 여러 작업장치 등의 반복적인 작동으로 작동유의 온도가 상승되어 점도가 묽어지므로 유압회로 내의 펌프, 모터, 밸브, 실린더 등 각종부품 및 오일쿨러의 효율이 현저히 저하되어 작업성능이 떨어지고 또한 유압라인 상에서 누유가 발생하여 장비이미지에 상당한 영항을 미친다.

따라서, 건설장비에서 종래에는 작동유의 온도를 적정온도 이하가 되도록 고가의 오일쿨러를 설치하여 유압탱크로 리턴되는 작동유가 오일쿨러에서 쿨링된 후 유압탱크 내로 들어가 적정온도를 유지한채 다시 유압라인을 순환할 수 있도록 하는 유압시스템을 일반적으로 구성한다.

그러나, 유압탱크로 리턴되는 작동유는 압유가 갖는 압력에너지를 조작단에서 직선왕복운동, 회전운동 등 기계적 에너지로 변환하여 소요의 일을 한 상태로 대부분 압력을 소실하였지만 일정부분 잔압이 존재하며 고온인 상태이고 직선왕복운동을 하는 실린더에서 필요한 유량과 회전운동을 하는 모터에서 필요한 유량등을 고려한 펌프의 용량을 선정 시 다량의 작동유가 유압회로 내를 순환하게 된다.

도 1 은 종래의 건설장비 유압라인의 개략도를 나타낸 것으로, 도 1 에서 보는 바와 같이 유압탱크(1)에서 유압파이프(P1)를 통하여 펌프(1)로 이송된 작동유는 압축되어 압력에너지로 변환되며, 이 변환된 압력에너지는 유압파이프(P2,P3,P4,P5,P6)을 통하여 버켓, 브레이커, 어스오거, 스위퍼 등 각종 작업장치를 작동시키기 위해 유압라인의 모터, 실린더, 밸브등으로 이송되어 모터(3)에서 회전운동, 실린더(4)에서 직선왕복운동 등 기계적 에너지로 변환하여 소요의 일을 한다.

이때 작동유는 대부분 압력을 소실하고 온도가 상승하며 리턴 파이프(Pr1)을 통하여 오일쿨러(6)로 이송되고 오일쿨러(6)를 통과하는 동안 쿨링팬(7)에 의해 냉각된 작동유는 리턴파이프(Pr2)를 통해 유압탱크(1)로 귀환된다. 이후, 작업장치의 반복적인 작업에 따라서 작동유도 반복적으로 유압회로 내를 순환하는데 회전운동을 하는 모터(3)와 직선왕복운동을 하는 실린더(4)에서 필요한 유량을 고려하여서 펌프(2)를 선정하면 다량의 작동유가 유압회로 내로 반복적으로 순환된다.

이러한 다량의 작동유가 전량 오일쿨러로 보내어지면 오일쿨러의 크기가 커져 장비 원가상승의 요인이 될 뿐만 아니라 잔압이 있는 작동유에 의해서 고가의 오일쿨러가 파손되거나 누유가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 유압탱크 내에 온도를 감지할 수 있는 센서를 부착하여 이 온도변화에 따른 전기적인 신호를 오일쿨러 입구에 설치된 유량조절 밸브에 보내서 유압탱크의 온도가 높으면 밸브의 개구면적을 증대시키고 온도가 낮으면 밸브의 개구면적을 축소시켜 유량 조절 밸브의 입,출구 포트의 개구면적을 가변시킴으로서 오일쿨러로 유입되는 유량을 변화시킬 수 있도록 하는 오일쿨러 및 유압라인 보호장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유압탱크에서 유압파이프를 통하여 펌프로 이송된 작동유를 압축하여 변환된 압축에너지를 사용하여 유압파이프를 통하여 버켓, 브레이커, 어쓰오거, 스위퍼 등 각종 작업장치를 작동시키기 위해 유압라인의 모터, 실린더, 밸브등으로 이송되어 모터에서 회전운동, 실린더에서 직선왕복운동 등 기계적 에너지로 변환하여 소요의 일을 하도록 하는 건설장비의 유압라인에 있어서, 유압탱크의 온도를 측정하기 위한 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 오일쿨러로 유입되는 작동유의 양과 유압탱크로 직접 유입되는 작동유의 양을 조절할 수 있는 유량조절밸브와, 온도가 높아지면 사용자에게 경고를 할 수 있는 경고장치로 구성되고, 유압탱크의 온도가 높아짐에 따라 유량밸브가 조절되어 오일쿨러로 유입되는 작동유의 양이 조절되어 오일쿨러 및 유압라인의 파손을 막을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치에 관한 것이다.

본 발명의 구성을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명인 건설장비 유압라인 및 오일쿨러 보호장치의 개략도를 나타낸 것으로, 본 발명은 오일쿨러(6)로 이송되는 리턴파이프(Pr1)상에 설치되어 전기적인 신호를 받는 솔레노이드 타입의 유량조절밸브(8)와, 유압탱크(1) 내부에 설치되어 유압탱크(1) 내의 작동유 온도를 감지하는 온도센서(9)와, 운전석에 설치되며 온도센서(9)에 의해 측정되는 온도에 따라 운전자에게 경고를 할 수 있는 경고장치(10)로 구성되어 있으며, 유압탱크(1) 내부에 있는 온도센서(9)에서 온도를 감지하고 이 온도 변화에 따라 전장 하니스(H1)를 통하여 전기적인 신호를 유량조절벨브(8)의 전기 카트리지(15)에 보내면, 유량조절밸브(8) 내부의 스풀(12)이 움직이면서 출구 포트(PR3,PR4)의 개구면적이 변화되면서 작동유의 일부는 오일쿨러(6)로 보내어져서 쿨링된 후 유압탱크(1)로 귀환하고 작동유 일부는 유압탱크(1)로 직접 귀환하여 고가의 오일쿨러(6)도 보호하고 작동유를 적정온도 이하로 유지시켜 유압라인의 효율을 극대화시킬 수 있도록 되어 있다.

또한 유압탱크(1) 내부에 있는 온도센서(9)에서 일정 온도 이상의 온도를 감지하면 운전석에 설치된 경고장치(10)를 통하여 운전자에게 경고신호을 줌으로서 장비의 이상유무를 사전에 점검할 수 있도록 한다.

도 3 은 유량조절밸브의 상세도를 나타낸 것으로, 유량조절밸브(8)의 작동방법을 기술하면 작동전 상태에서는 작동유 전량의 출구 포트(PR4)를 통하여 유압탱크(1)로 귀환하고 오일쿨러측 출구 포트(PR3)는 폐돼되어 있다.

작동 후 상태에서는 유압탱크(1) 내부에 있는 온도센서(9)에서 감지한 온도를 전장 하니스(H1)를 통하여 유량조절밸브(8)의 전기 카트리지(15)에 전기적인 신호를 보내면 내부의 스풀(12)이 움직이면서 PR1를 통과한 유량이 출구 포트(PR3,PR4)의 개구면적의 변화에 따라 일부는 오일쿨러측 출구 포트(PR3)를 통하여 오일쿨러(8)로 이동하여 쿨링된 후 유압탱크(1)로 귀환하고 일부는 작동유 전량의 출구 포트(PR4)를 통하여 유압탱크(1)로 직접 귀환한다.

즉, 유압탱크(1) 내의 작동유 온도가 높으면 오일쿨러(6) 내로 유입되는 작동유 유량을 많게 하여 오일쿨러(6)에서 쿨링된 작동유가 유압탱크(1)에 유입되도록 함으로써 유압탱크(1) 내의 작동유 온도를 적정온도 이하로 유지시켜 작동유의 점도가 묽어지면서 발생할 수 있는 유압시스템 내의 펌프(2), 모터(3), 밸브(5), 실린더(4) 등 각종부품들의 효율저하로 인한 작업성능의 불만족으로 장비자체를 불신하게 되는 문제점을 해결하고 유압탱크 내의 작동유 온도가 낮으면 오일쿨러(6)로 유입되는 작동유 유량을 최소화하여 통과시키므로 고가의 오일쿨러(6)의 파손 및 누유의 문제점을 해결할 수 있으며, 특히 본 발명에서는 유압탱크(1) 내의 온도 센서(9)가 일정규제 온도이상이 되면 경고장치(10)를 사용하여 운전자에게 경고신호를 함께 줌으로서 운전자로 하여금 장비를 점검할 수 있도록 하여서 장비의 내구성을 증대시키고 유압시스템의 효율을 극대화시켜 작업성능을 한층 더 향상시킬 수 있도록 하는 오일쿨러 및 유압라인 보호장치이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

본 발명을 사용할 경우 사용유의 적정온도 유지로 유압회로상의 펌프, 모터, 실린더, 밸브등 각종 유압부품들의 효율을 최대화하여 건설장비에서 유압으로 작동시키는 필수적인 작업장치의 성능을 향상시킴은 물론 고가의 오일쿨러의 파손도 방지하고 유압회로상의 각종 유압부품들의 내구성도 증대시킬 수 있다.

Claims

삭제
유압탱크에서 유압파이프를 통하여 펌프로 이송된 작동유를 압축하여 변환된 압축에너지를 사용하여 유압파이프를 통하여 버켓, 브레이커, 어쓰오가, 스위퍼와 같은 각종 작업장치를 작동시키기 위해 유압라인의 모터, 실린더, 밸브로 이송되어 모터에서 회전운동, 실린더에서 직선왕복운동의 기계적 에너지로 변환하여 소요의 일을 하도록 하는 건설장비의 유압라인에 있어서,

오일쿨러(6)로 이송되는 리턴파이프(Pr1)상에 설치되어 전기적인 신호를 받는 솔레노이트 타입의 유량조절밸브(8)와, 유압탱크(1) 내부에 설치되어 유압탱크(1) 내의 작동유 온도를 감지하는 온도센서(9)와, 운전석에 설치되며 온도센서(9)에 의해 측정되는 온도에 따라 운전자에게 경고를 할 수 있는 경고장치(10)로 구성되되,

유량조절밸브(8)는 작동전 상태에서는 작동유 전량의 출구 포트(PR4)를 통하여 유압탱크(1)로 귀환하고 오일쿨러측 출구 포트(PR3)는 폐쇄되어 있으며, 작동 후 상태에서는 유압탱크(1) 내부에 있는 온도센서(9)에서 감지한 온도를 전장하니스(H1)를 통하여 유량조절밸브(8)의 전기 카트리지(15)에 전기적인 신호를 보내면 내부의 스풀(12)이 움직이면서 리턴파이프(PR1)를 통과한 유량이 오일쿨러측 출구 포트(PR3)와 작동유 전량의 출구 포트(PR4)의 개구면적의 변화에 따라 일부는 오일쿨러측 출구 포트(PR3)를 통하여 오일쿨러(8)로 이동하여 쿨링된 후 유압탱크(1)로 귀환하고 일부는 작동유 전량의 출구 포트(PR4)를 통하여 유압탱크(1)로 직접 귀환하도록 하여 온도센서(9)에서 측정된 온도에 따를 전기신호를 받아 유량조절밸브(8)가 오일쿨러(6)로 유입되는 작동유의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 온도제어에 따른 오일쿨러 및 유압라인 보호장치.