KR101375273B1 - 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 락 밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 락 밸브는 본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체 일측면에서 타측면으로 관통 형성되어 제어 유니트와 작동 유니트에 각각 연결되는 주 유로와, 상기 주 유로를 개폐시키도록 밸브 몸체 내부에 수평으로 설치되는 메인 스풀과, 상기 밸브 몸체 내부에 설치되어, 상기 주 유로의 역류를 방지하는 체크 스풀과, 상기 메인 스풀과 체크 스풀을 연결시키는 보조 유로와, 상기 작동 유니트에 연결되는 주 유로에 설치되어 상기 메인 스풀을 제어하는 릴리프 밸브와, 상기 밸브 몸체에 결합되는 체결부와 상기 체결부에 결합되어 메인 스풀을 수평이동시키는 이동 핀을 포함하여, 수동으로 메인 스풀을 이동시켜서 메인 밸브를 작동시킬 수 있도록 설치되는 비상 밸브를 포함하는 특징으로 한다.

Description

비상 제어 기능을 갖는 락 밸브{lock valve}

본 발명은 락 밸브에 관한 것으로서, 비상 상황 시에도 안전하게 작동될 수 있는 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브에 관한 것이다.

락 밸브는 대표적으로 굴삭기의 붐 실린더와 암 실린더에 장착되며, 굴삭기의 유압호스가 파단되는 경우에 굴삭기의 붐 또는 암이 갑자기 아래로 떨어져서 사고가 발생할 수 있는 경우를 방지하기 위하여 설치된다.

락 밸브와 관련된 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2007-0064730호, 굴삭기의 붐 상승을 방지하기 위하여 유압 회로를 이용한 선행기술에는 제10-2003-0021449호 등이 있다.

특히, 굴삭기와 관련된 ISO 규정에는 사고로 인한 파단시에 정상시보다 2배 이상의 속도로 작동되거나, 떨어지는 높이를 제한하는 규정을 두고 있다.

도 1은 종래의 굴삭기를 도시하는 개념도이고, 도 2는 종래의 굴삭기에 장착되는 락 밸브를 도시하는 사진이다.

도 1에 도시된 바와 같이 굴삭기의 붐(1)을 작동시키는 유압 장치가 파손되는 경우에 암(2)이 떨어져서 사고가 발생되거나, 급격한 오작동으로 인하여 사고가 발생되고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 락 밸브(3)가 유압 장치에 설치된다.

도 3은 종래의 락 밸브의 단면도이다. 종래의 락 밸브는 메인 스풀(100)과 체크 스풀(200)이 밸브 몸체(10) 내부에서 수평으로 설치되고, 락 밸브의 제어가 불가능한 경우 수동으로 이를 조작하기 힘들다는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 락 밸브의 제어가 불가능한 경우에도 수동으로 이를 제어할 수 있는 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체 일측면에서 타측면으로 관통 형성되어 제어 유니트와 작동 유니트에 각각 연결되는 주 유로와, 상기 주 유로를 개폐시키도록 밸브 몸체 내부에 수평으로 설치되는 메인 스풀과, 상기 밸브 몸체 내부에 설치되어, 상기 주 유로의 역류를 방지하는 체크 스풀과, 상기 메인 스풀과 체크 스풀을 연결시키는 보조 유로와, 상기 작동 유니트에 연결되는 주 유로에 설치되어 상기 메인 스풀을 제어하는 릴리프 밸브와, 상기 밸브 몸체에 결합되는 체결부와 상기 체결부에 결합되어 메인 스풀을 수평이동시키는 이동 핀을 포함하여, 수동으로 메인 스풀을 이동시켜서 메인 밸브를 작동시킬 수 있도록 설치되는 비상 밸브를 포함하는 특징으로 한다.

그리고, 상기 체크 스풀은 상기 메인 스풀과 수직되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 락 밸브의 제어가 불가능한 경우에도 메인 스풀의 단부에 설치된 비상 밸브를 통해서 수동으로 조작할 수 있으므로 비상시에도 쉽게 조작할 수있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 굴삭기를 도시하는 개념도.
도 2는 종래의 굴삭기에 장착되는 락 밸브를 도시하는 사진.
도 3은 종래의 락 밸브의 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4의 평면도.
도 6은 도 4의 측면도.
도 7은 붐 상승시 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도.
도 8은 과다 하중이 작용될 때 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도.
도 9는 붐의 미세 제어를 위한 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도.
도 10은 비상 밸브의 작동 원리를 설명하는 단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브를 도시하는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체(10) 일측면에서 타측면으로 관통 형성되어 제어 유니트와 작동 유니트에 각각 연결되는 주 유로(도 4에는 미도시됨)와, 상기 주 유로를 개폐시키도록 밸브 몸체 내부에 수평으로 설치되는 메인 스풀(100)과, 상기 밸브 몸체(10) 내부에 설치되어 상기 주 유로의 역류를 방지하는 체크 스풀(200)과, 상기 메인 스풀과 체크 스풀을 연결시키는 보조 유로와, 상기 메인 스풀의 단부에 수동으로 메인 밸브를 작동시킬 수 있도록 설치되는 비상 밸브를 포함한다.

상기 체크 스풀(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 메인 스풀(100)과 수직되도록 설치되어 상기 주 유로의 역류를 방지하도록 한다.

본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브의 정상적인 작동 태양에 대해서 살펴보면, 도 3에 도시된 종래의 락 밸브와 비교해 보면, 본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 메인 스풀(100)가 보조 스풀(200)이 직교된 상태로 밸브 몸체(10)에 설치되어 주 유로(20)를 개폐하게 된다.

도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 4의 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 주 유로(20)는 제어 유니트(PC)와 작동 유니트(PA)에 각각 연결되도록 밸브 몸체 내부에 형성되고, 메인 스풀(100)은 수평으로 설치되어 상기 주 유로(20)를 개폐하게 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 체크 스풀(200)은 메인 스풀(100)과 직교된 방향으로 밸브 몸체(10)에 결합되어 주 유로(20)에서 유체가 역류되는 것을 방지하게 된다.

도 7은 붐 상승시 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 붐 상승의 경우 제어 유니트(PC)를 통해서 유입되는 유체는 주 유로(20)를 통해서 개방되어 작동 유니트(PA)측으로 이동된다. 이때, 체크 스풀(200)은 유체의 압력에 의해서 후방으로 밀려서 주 유로(20)가 개방된 상태를 유지하도록 한다.

도 8은 과다 하중이 작용될 때 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도이다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 작동 유니트(PA)에 연결되는 주 유로(20)에 설치되어 상기 메인 스풀(100)을 제어하는 릴리프 밸브(300)가 더 포함되고, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 스풀(100)과 체크 스풀(200)을 연결시키는 보조 유로(30)가 형성된다.

도 8에 도시된 상태는 붐 상승시 예상치 못한 물체 등에 걸려서 과대한 하중에 작용할 때 장비의 파손을 막기 위하여 릴리프 밸브(300)의 작동을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 붐에 과대 하중이 작용하게 되면 작동 유니트(PA)에 과다 압력이 발생하게 되어 릴리프 밸브(300)가 작동하게 되고, 릴리프 밸브(300)는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 제2보조 유로(40)를 통해서 메인 스풀(100)를 후방으로 이동시켜서 보조 유로(30)를 개방하게 된다.

즉, 종래의 락 밸브는 작동 유니트의 실린더에 과도한 하중에 발생하게 되면 락 밸브가 파손되거나 실린더가 파손되는 문제점이 있지만, 본 발명에 따른 락 밸브는 보조 유로를 통해서 유체를 이동시켜서 락 밸브와 유압 실린더의 파손을 방지하게 된다.

도 9는 붐의 미세 제어를 위한 락 밸브 내부의 유체 흐름을 도시하는 개념도이다.

즉, 도 9에 도시된 락 밸브는 붐에 설치된 작동 유니트가 파손되어 천천히 붐을 내려야 하는 경우의 유체 흐름을 도시하는 것이다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 작동 유니트(PA)에서 유입되는 유체는 주 유로(20)를 통해서 이동되지 못하고, 보조 유로(30)를 통해서 이동되어 제어 유니트(PC)측으로 이동된다.

이러한 유체 흐름을 통해서 붐의 급격한 이동을 막아서 안전 사고를 예방할 수 있게 된다.

다음으로 구체적인 비상 밸브의 작동 원리에 대해서 살펴보기로 한다.

도 10은 비상 밸브의 작동 원리를 설명하는 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브는 밸브 몸체(10)에 결합되는 체결부(510)와 상기 체결부(510)에 결합되어 메인 스풀(100)을 수평이동시키는 이동 핀(520)을 포함하여 이루어진다.

즉, 락 밸브는 파일럿 압력을 통해서 작동되지만, 파일럿 압력에 문제가 발생된 경우에는 비상 밸브의 조작하여 메인 스풀(100)을 이동시키는 것이다.

구체적으로는 이동 핀(520)을 외부에서 조작하여 메인 스풀(100)의 스프링(110) 장력을 조절하여 주 유로(20)가 개방 및 폐쇄되도록 하는 것이다.

따라서, 메인 스풀(100)를 작동시키는 파일럿 압력에 문제가 발생하게 되더라도 수동으로 메인 스풀(100)을 조작할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비상 밸브를 통해서 비상시에도 수동으로 조작할 수 있는 락 밸브를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 밸브 몸체
20: 주 유로
30: 보조 유로
100: 메인 스풀
110: 스프링
200: 체크 스풀
300: 릴리프 밸브
500: 비상 밸브
510: 체결부
520: 이동 핀

Claims (3)

1. 락 밸브에 있어서,
   밸브 몸체와;
   상기 밸브 몸체 일측면에서 타측면으로 관통 형성되어 제어 유니트와 작동 유니트에 각각 연결되는 주 유로와;
   상기 주 유로를 개폐시키도록 밸브 몸체 내부에 수평으로 설치되는 메인 스풀과;
   상기 밸브 몸체 내부에 설치되어, 상기 주 유로의 역류를 방지하는 체크 스풀과;
   상기 메인 스풀과 체크 스풀을 연결시키는 보조 유로와;
   상기 작동 유니트에 연결되는 주 유로에 설치되어 상기 메인 스풀을 제어하는 릴리프 밸브와;
   상기 밸브 몸체에 결합되는 체결부와 상기 체결부에 결합되어 메인 스풀을 수평이동시키는 이동 핀을 포함하여, 수동으로 메인 스풀을 이동시켜서 메인 밸브를 작동시킬 수 있도록 설치되는 비상 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 체크 스풀은,
   상기 메인 스풀과 수직되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 비상 제어 기능을 갖는 락 밸브.

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