KR101175789B1

KR101175789B1 - 유압시스템

Info

Publication number: KR101175789B1
Application number: KR1020090130342A
Authority: KR
Inventors: 이종헌
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-08-21
Also published as: KR20110073647A

Abstract

본 발명은 유압시스템에 관한 것으로, 펌프와, 유압을 조절하는 서보밸브와, 펌프에 일단부가 연통되고, 서보밸브에 타단부가 연통되는 제1유압관과, 서보밸브에 일단부가 연통되고, 백업롤러를 가압하는 실린더에 타단부가 연통되는 제2유압관과, 제1유압관에서 일단부가 분기되고, 서보밸브에 타단부가 연통되는 보조관 및 보조관에 구비되고, 서보밸브의 작동을 조절하는 리듀싱밸브를 포함한다.

본 발명에 따른 유압시스템은 리듀싱밸브가 서보밸브에 일정압력을 공급함으로써, 서보밸브의 동작공급압력이 일정하게 유지되어 압력헌팅을 방지하고 안정적인 실린더 제어가 가능하다.

유압, 서보밸브, 리듀싱밸브, 솔레노이드밸브, 실린더, 압연

Description

유압시스템{OIL PRESSURE SYSTEM}

본 발명은 유압시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌핑된 유압 중 일부가 서보밸브의 동작공급압력을 일정하게 유지시켜 줌으로써, 압력헌팅을 방지하고 안정적인 실린더 제어를 보장하는 유압시스템에 관한 것이다.

일반적으로 압연가공은 회전하는 한 쌍의 원기둥체인 압연롤러의 사이에 금속소재를 넣고 압연롤러의 가압력으로 소재의 길이를 늘림과 동시에 그 단면적을 축소시키는 금속가공법의 하나이다.

압연가공은 금속소재와 접촉하는 압연롤러 사이의 간격을 조절하는 것이며, 이를 위하여 압연기의 하우징 내부에는 압연소재를 상하방향으로 가압하면서 구동되는 한 쌍의 압연롤러를 설치한다.

한 쌍의 압연롤러는 위치에 따라 하부롤러와 상부롤러로 구분되며, 각각에는 압연롤러를 지지하기 위한 하부백업롤러와 상부백업롤러가 구비된다.

하부백업롤러는 로드셀에 의해 지지되고, 로드셀은 압력을 제어한다. 그리 고, 상부백업롤러는 실린더에 의해 지지되고, 실린더가 일정압력을 유지하도록 유압시스템이 구비된다.

이러한 유압시스템에는 실린더의 위치를 감지하는 위치센서와, 실린더로 공급되는 유체의 압력과 방향을 조절하는 서보밸브 및 솔레노이드밸브, 릴리프밸브 등이 구비된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래에는 서보밸브가 실린더에 일정압력을 지속적으로 공급하지 못하므로, 금속소재가 일정 두께로 압연되기 어려운 문제점이 있다.

그리고, 실린더가 설정압력 이상이 되면 릴리프밸브가 유압관을 개방하여 실린더의 압력을 완화시키지만, 이러한 릴리프밸브는 응답성이 떨어지므로 실린더에 대한 압력완화가 신속히 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 실린더에 일정압력이 유지되도록 하고, 실린더에 가해지는 압력을 신속하게 완화하는 유압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 펌프; 유압을 조절하는 서보밸브; 상기 펌프에 일단부가 연통되고, 상기 서보밸브에 타단부가 연통되는 제1유압관; 상기 서보밸브에 일단부가 연통되고, 백업롤러를 가압하는 실린더에 타단부가 연통되는 제2유압관; 상기 제1유압관에서 일단부가 분기되고, 상기 서보밸브에 타단부가 연통되는 보조관; 및 상기 보조관에 구비되고, 상기 서보밸브의 작동을 조절하는 리듀싱밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 제공한다.

상기 제2유압관에서 일단부가 분기되고, 저장탱크에 타단부가 연통되는 제3 유압관; 및 상기 제3유압관에 병렬로 설치되는 릴리프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서보밸브에 일단부가 연통되고, 상기 제3유압관에 타단부가 연통되는 제4유압관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3유압관에서 일단부가 분기되고, 솔레노이드밸브에 타단부가 연통되는 제5유압관; 상기 제1유압관에서 일단부가 분기되고, 상기 솔레노이드밸브에 타단부가 연통되는 제6유압관; 및 상기 솔레노이드밸브에 일단부가 연통되고, 상기 실린더에 타단부가 연통되는 제7유압관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유압시스템은 리듀싱밸브에 의해 서보밸브의 동작공급압력이 일정하게 유지됨으로써, 압력헌팅이 발생하지 않고 일정한 압력이 실린더에 공급되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 유압시스템은 릴리프밸브가 병렬로 배치됨으로써, 실린더에 압력이 과도하게 집중될 경우, 신속하게 압력 배출이 가능한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유압시스템의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템에 적용되는 압연장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에 유압이 공급되는 경로를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에서 유압이 릴리프밸브를 경유하여 배출되는 경로를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에서 유압이 서보밸브를 경유하여 배출되는 경로를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 타측에서 유압이 배출되는 경로를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 타측으로 유압이 공급되는 경로를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 압연장치(1)에는 금속재질의 슬라브(10)를 압연하는 워크롤러(20), 워크롤러(20)를 지지하는 백업롤러(30)가 구비된다.

워크롤러(20)는 위치에 따라 상워크롤러(21)와 하워크롤러(22)로 구분되고, 슬라브(10)는 상워크롤러(21)와 하워크롤러(22) 사이를 통과하면서 압연된다.

백업롤러(30)는 위치에 따라 상백업롤러(31)와 하백업롤러(32)로 구분되고, 상백업롤러(31)는 상워크롤러(21)를 지지하며 하백업롤러(32)는 하워크롤러(22)를 지지한다.

상백업롤러(31)에는 위치센서(41)가 장착되어, 상백업롤러(31)가 슬라브(10)에 의해 높낮이가 변경됨을 측정하고, 하백업롤러(32)에는 로드셀(42)이 장착되어 하워크롤러(22)에 가해지는 압력을 측정한다.

위치센서(41)와 로드셀(42)은 유압시스템(100)에 측정신호를 전송하고, 유압시스템(100)은 전송된 정보값에 대응되어 실린더(50)에 공급되는 압력을 조절한다.

이때, 실린더(50)는 상백업롤러(31)를 지지하여 상워크롤러(21)와 하워크롤러(22)가 일정간격을 유지하도록 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템(100)에는 펌프(110), 서보밸브(120), 리듀싱밸브(115)가 구비되고, 유압이 이동되는 제1유압관(210), 제2유압관(220) 및 보조관(215)이 구비된다.

펌프(110)는 유압을 강제로 펌핑하며, 서보밸브(120)는 실린더(50)로 공급되는 유압량을 조절한다.

제1유압관(210)은 일단부가 펌프(110)와 연통되고, 타단부가 서보밸브(120)와 연통된다. 이러한 제1유압관(210)을 통해 펌핑된 유압이 서보밸브(120)에 도달된다.

제2유압관(220)은 일단부가 서보밸브(120)와 연통되고, 타단부가 백업롤 러(30) 중에서 상백업롤러(31)를 지지하는 실린더(50)와 연통된다. 제2유압관(220)은 실린더(50)의 일측과 연통되며, 제2유압관(220)을 통해 실린더(50)로 유압이 공급되면 실린더(50)는 상백업롤러(31)를 밀어서 가압한다.

보조관(215)은 일단부가 제1유압관(210)에서 분기되고, 타단부가 서보밸브(120)와 연통되고, 리듀싱밸브(115)는 보조관(215)에 구비되어 서보밸브(120)에 유압을 일정하게 공급한다.

즉, 서보밸브(120)에는 유로를 변경하는 스풀이 장착되고, 스풀은 제어핀에 의해 수평 이동된다. 이때, 리듀싱밸브(115)에서 공급되는 유압은 제어핀의 양측으로 공급되어 제어핀의 진동을 억제한다. 따라서, 서보밸브(120)에서는 일정한 유압을 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템(100)에는 제3유압관(230) 및 릴리프밸브(130)가 더 구비된다. 제3유압관(230)은 일단부가 제2유압관(220)에서 분기되고, 타단부가 저장탱크(140)와 연통된다. 그리고, 릴리프밸브(130)는 제3유압관(230)에 병렬로 설치되고, 설정압력 이상일 경우 개방된다.

제3유압관(230)은 실린더(50)에서 역류되는 유압을 저장탱크(140)로 안내하며, 릴리프밸브(130)는 병렬로 2개 이상이 설치되어 제3유압관(230)을 개방한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템(100)에는 제4유압관(240)이 더 구비된다. 제4유압관(240)은 일단부가 서보밸브(120)에 연통되고, 타단부가 제3유압관(230)과 연통된다. 따라서, 실린더(50)에서 역류되는 유압은 서보밸브(120)를 통과한 후 제4유압관(240)을 통해 저장탱크(140)로 이동된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템(100)에는 제5유압관(250), 제6유압관(260) 및 제7유압관(270)이 더 구비된다.

제5유압관(250)은 일단부가 제3유압관(230)에서 분기되고, 타단부가 솔레노이드밸브(150)와 연통된다. 제6유압관(260)은 일단부가 제1유압관(210)에서 분기되고, 타단부가 솔레노이드밸브(150)와 연통된다. 그리고, 제7유압관(270)은 일단부가 솔레노이드밸브(150)와 연통되고, 타단부가 실린더(50)의 타단부와 연통된다.

솔레노이드밸브(150)는 위치센서(41)와 로드셀(42)의 측정값에 따라 유로를 조절한다. 그리고, 실린더(50)의 타측으로 공급되는 유압은 상백업롤러(31)를 가압하는 실린더(50)를 밀어내어 상백업롤러(31)에 대한 가압력을 저감시킨다.

실린더(50)의 타측에서 유압이 배출되면 실린더(50)는 상백업롤러(31)를 밀어서 가압한다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 펌프(110)를 통해 펌핑되는 유압은 제1유압관(210)에 의해 서보밸브(120)로 이동되고, 제2유압관(220)을 통과한 후 실린더(50)의 일측에 공급된다.

한편, 제1유압관(210)에서 분기되고 서보밸브(120)와 연통되는 보조관(215)에는 리듀싱밸브(115)가 장착됨으로써, 보조관(215)을 통해 서보밸브(120)에 공급되는 유압은 서보밸브(120)의 동작공급압력을 일정하게 유지시킨다.

도 3과 같은 유압경로는 실린더(50)가 도 1의 상백업롤러(31)를 가압하도록 유도함으로써, 슬라브(10)와의 접촉으로 인해 상백업롤러(31)가 밀려 올라가더라도 보정이 가능하다.

도 4를 참조하면, 실린더(50)의 일측에서 배출되는 유압이 제2유압관(220)과 제3유압관(230)을 통해 저장탱크(140)로 이동된다.

이때, 제3유압관(230)에는 릴리프밸브(130)가 병렬로 설치됨으로써, 실린더(50)가 설정압력 이상으로 상승하는 경우 다수개의 릴리프밸브(130) 중에서 어느 하나가 먼저 작동되어 제3유압관(230)을 개방하면, 실린더(50)가 신속하게 감압된다.

도 4와 같은 유압경로는 실린더(50)가 설정압력 이상으로 부하가 걸려 손상되는 것을 방지한다.

도 5를 참조하면, 실린더(50)의 일측에서 배출되는 유압이 제2유압관(220)을 통해 서보밸브(120)에 도달된 후, 제4유압관(240)을 통해 저장탱크(140)로 이동된다.

도 5와 같은 유압경로는 실린더(50)가 도 1의 상백업롤러(31)를 가압해제 하도록 유도함으로써, 설정높이보다 아래로 내려간 상워크롤러(20)를 설정높이에 도달되도록 이동시킨다.

도 6을 참조하면, 실린더(50)의 타측에서 배출되는 유압이 제7유압관(270)을 통해 솔레노이드밸브(150)에 도달된 후, 제5유압관(250)과 제3유압관(230)을 통해 저장탱크(140)로 이동된다.

도 6과 같은 유압경로는 실린더(50)가 도 1의 상백업롤러(31)를 가압하도록 유도함으로써, 설정높이보다 위로 올라간 상워크롤러(20)를 설정높이에 도달되도록 이동시킨다.

도 7을 참조하면, 펌프(110)에서 펌핑된 유압이 제6유압관(260)을 통해 솔레노이드밸브(150)에 도달된 후, 제7유압관(270)을 통해 실린더(50)의 타측에 공급된다.

도 7과 같은 유압경로는 실린더(50)가 도 1의 상백업롤러(31)를 가압해제 하도록 유도함으로써, 설정높이보다 아래로 내려간 상워크롤러(20)를 설정높이에 도달되도록 이동시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템에 적용되는 압연장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에 유압이 공급되는 경로를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에서 유압이 릴리프밸브를 경유하여 배출되는 경로를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 일측에서 유압이 서보밸브를 경유하여 배출되는 경로를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 타측에서 유압이 배출되는 경로를 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압시스템을 통해 실린더 타측으로 유압이 공급되는 경로를 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110 : 펌프 115 : 리듀싱밸브

120 : 서보밸브 130 : 릴리프밸브

140 : 저장탱크 150 : 솔레노이드밸브

210 : 제1유압관 215 : 보조관

220 : 제2유압관 230 : 제3유압관

240 : 제4유압관 250 : 제5유압관

260 : 제6유압관 270 : 제7유압관

Claims

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펌프;

유압을 조절하는 서보밸브;

상기 펌프에 일단부가 연통되고, 상기 서보밸브에 타단부가 연통되는 제1유압관;

상기 서보밸브에 일단부가 연통되고, 백업롤러를 가압하는 실린더에 타단부가 연통되는 제2유압관;

상기 제1유압관에서 일단부가 분기되고, 상기 서보밸브에 타단부가 연통되는 보조관;

상기 보조관에 구비되고, 상기 서보밸브의 작동을 조절하는 리듀싱밸브;

상기 제2유압관에서 일단부가 분기되고, 저장탱크에 타단부가 연통되는 제3유압관;

상기 제3유압관에 병렬로 설치되는 릴리프밸브; 및

상기 서보밸브에 일단부가 연통되고, 상기 제3유압관에 타단부가 연통되는 제4유압관을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
제 3항에 있어서,

상기 제3유압관에서 일단부가 분기되고, 솔레노이드밸브에 타단부가 연통되는 제5유압관;

상기 제1유압관에서 일단부가 분기되고, 상기 솔레노이드밸브에 타단부가 연통되는 제6유압관; 및

상기 솔레노이드밸브에 일단부가 연통되고, 상기 실린더에 타단부가 연통되는 제7유압관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.