KR101524842B1 - 유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법 - Google Patents

유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 유압브레이커의 유압유 입구 또는 유압유 출구에 설치된 유량계와, 입력된 유압브레이커 정보에 대응하여 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 정격유량 산출부와, 유량계로부터 전달된 유량신호로부터 유량을 카운팅하는 유량 카운터부와, 유량 카운터부로에서 누적된 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 누적타격수 산출부와, 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 교체 판단부와, 교체 판단부로부터 전달된 판단신호에 대응하여 작동하는 알림부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 유압브레이커에 입력 또는 출력되는 유압유의 누적유량을 측정하여 이에 대응하는 타격수를 산출함으로써 부품의 적절한 교환이 이루어질 수 있다.

Description

유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법{STROKE-NUMBER MEASUREMENT APPARATUS AND METHOD FOR HYDRAULIC BREAKER}
본 발명은 유압브레이커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압브레이커의 유압유로부터 타격수를 산출하여 부품 교체 시기를 알릴 수 있는 유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
유압브레이커는 유압을 이용하여 펌프에서 공급되는 동력원을 피스톤의 왕복운동에너지로 변환하여, 건축물의 해체 작업이나 보수작업, 암반의 파쇄작업 등에 사용되어지는 건설기계장비이다.
그러면, 여기서 굴삭기 등에 장착되어 사용되는 유압브레이커에 대해 간략하게 설명한다.
도 1은 유압브레이커의 사용상태도이다.
도 1을 참조하면, 굴삭기에 장착되어 사용되는 유압브레이커(1)는 굴삭기의 암부(2)에 설치되며, 유압공급라인(3)과 유압배출라인(4)에 연결되어 굴삭기의 유압펌프에서 발생되는 유압동력을 에너지원으로 이용한다.
도 2는 일반적인 유압브레이커의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 유압브레이커(1)는 밸브어셈블리(11), 피스톤(12), 실린더(13), 프론트헤드(14), 치즐(15)로 구성된다.
이와 같이 구성된 유압브레이커(1)는 유압공급라인(3)으로부터 공급된 유압유가 유압유 입구(11a)로 공급되며, 밸브 어셈블리(11)와 실린더(13)에 설치된 유압회로를 통해 유압을 흐르게 하여 피스톤(12)을 상하 왕복운동시킨 후, 유압유 출구(11b)를 통해 배출된다. 이에 피스톤(12)이 프론트헤드(14)에 장착되어 있는 치즐(15)을 타격하여 암반 등과 같은 파쇄목적물을 파쇄시키는 작업을 수행한다.
한편, 유압브레이커(1)는 피스톤(12)이 치즐(15)을 때려 물체를 파쇄하는 건설기계장비이므로, 피스톤(12) 및 치즐(15) 등의 구성 요소가 상당한 충격을 받게 될 뿐 아니라, 또한 외부 환경 및 사용 시 발생하는 열로 인한 내부 오링 및 기타 구성 요소들의 손상이 자주 발생된다. 이로 인한 고장 수리 시, 유압브레이커(1)의 특성상 이동이 힘들고, 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한 오일 누유, 오일 온도 상승, 약간의 스크래치 등의 고장을 조기 발견하지 못하고 계속 사용할 경우, 전체적인 시스템에 손상을 주는 문제가 발생하게 된다.
이와 같이, 유압브레이커가 충격을 주어 물체를 파쇄하는 장비이므로 동작 특성상 많은 피로가 부품에 누적되게 된다. 이에 밸브 어셈블리, 피스톤, 실린더, 프론트헤드, 치즐 등 큰 부품 뿐 아니라 고무오링, 플라스틱 씰, 체크 밸브, 스프링 등의 작은 부품은 누적된 타격수에 따라 주기적으로 교환되어야 한다.
그러나, 유압브레이커의 타격수와 부품의 수명과의 관계가 반드시 비례하는 것은 아니므로 부품의 교체시기가 적절하지 않을 수 있을 뿐 아니라, 고장이 발생한 이후에 부품을 교체하는 문제가 발생하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0023801호(공개일 2009.03.06.)
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 유량계로부터 측정된 유량값으로부터 타격수를 산출함으로써 부품 교체 시기를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압브레이커의 타격수측정 장치는, 유압브레이커의 유압유 입구 또는 유압유 출구에 설치된 유량계; 입력된 유압브레이커 정보에 대응하여 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 정격유량 산출부; 상기 유량계로부터 전달된 유량신호로부터 유량을 카운팅하는 유량 카운터부; 상기 유량 카운터부로에서 누적된 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 누적타격수 산출부; 상기 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 교체 판단부; 및 상기 교체 판단부로부터 전달된 판단신호에 대응하여 작동하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 유압브레이커 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 유압브레이커의 타격수측정 방법은, 유압브레이커의 종류에 대응하여 정격유량 산출부에서 해당 유압브레이커의 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 단계; 유량계로부터 전달된 유량신호에 대응하여 유량 카운터부에서 상기 유량신호에 대응한 유량값을 카운팅 및 누적시키는 단계; 누적타격수 산출부에서 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 단계; 교체 판단부에서 상기 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 단계; 및 부품 교체 여부의 판단에 따라 부품 교체 정보의 알림 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 유압브레이커의 타격수측정 장치 및 방법에 따르면, 유압브레이커에 입력 또는 출력되는 유압유의 누적유량을 측정하여 이에 대응하는 타격수를 산출함으로써 부품의 적절한 교환이 이루어질 수 있다.
도 1은 유압브레이커의 사용상태도이다.
도 2는 일반적인 유압브레이커의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 타격수측정 장치가 적용된 유압브레이커의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압브레이커의 타격수측정 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압브레이커의 타격수측정 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 유압브레이커의 고장진단 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 기존 유압브레이커와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일 참조부호를 부여하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 고장진단 시스템이 적용된 유압브레이커의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 유압브레이커(1)는 밸브어셈블리(11), 피스톤(12), 실린더(13), 프론트헤드(14), 치즐(15)을 포함한다.
밸브어셈블리(11)는 유압유 입구(11a)와 유압유 출구(11b)를 포함한다. 오일은 유압유 입구(11a)로 유입되어 피스톤(12)의 왕복 이동을 위한 유압을 제공한 후, 유압유 출구(11b)를 통해 배출된다.
피스톤(12)은 실린더(13) 내에 장착되어 실린더(13)의 길이방향을 따라 전후 이동한다. 이 때, 피스톤(12)의 전후 이동은 유압에 의해 이루어지며, 피스톤(12)에 유압을 제공하는 오일은 상기한 밸브어셈블리(11)를 통해 공급되게 된다.
실린더(13)는 유압브레이커(1)의 전체적인 본체 외형을 형성하고, 내부에 수용공간이 형성된다. 이 수용공간에는 피스톤(12)이 장착되게 된다.
프론트헤드(14)는 피스톤(12)의 일단을 구성한다.
치즐(15)은 프론트헤드(14)의 일단부에 구비되며, 피스톤(12)과 동축상에 배치된다.
여기에, 본 발명에서는 유압브레이커에 유량계(51)를 더 형성시키고 있다. 이 유량계(51)는 유압유 입구(11a) 또는 유압유 입구측 전단에 설치되거나, 또는 유압유 출구(11b) 또는 유압유 출구측 부근에 설치될 수 있다. 이와 같이 설치된 유량계(51)는 유량값 카운팅으로부터 타격수를 측정하는 타격수측정 장치에 연결되어 있다. 이 타격수측정 장치는 도 4에서 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압브레이커의 타격수측정 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 타격수측정 장치는, 입력된 종류별 유압브레이커 데이터에 대응하여 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 정격유량 산출부(52)와, 유압브레이커로 입력 또는 출력되는 유량을 카운팅하는 유량 카운터부(53)와, 유량 카운터부(53)로에서 누적된 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 누적타격수 산출부(54)와, 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 교체 판단부(55)와, 교체 판단부(55)로부터 전달된 판단신호에 대응하여 작동하는 알림부(56)를 포함한다.
여기에, 타격수측정 장치에는 종류별로 유압브레이커의 정보를 저장하고 있는 저장부(57)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
유압브레이커는 일반적으로 각 모델에 맞는 오일의 정격유량이 존재하지만 실제 작업자에 의해 또는 작업 환경에 따라 ㅁ 20% 정도 시간당 유량이 달라지게 된다. 또한 일반적으로 유압브레이커의 1회 타격을 위해 필요한 유량은 일정하므로, 누적된 유량을 측정하면 유압브레이커의 타격수를 산출할 수 있게 된다. 이에 유압브레이커의 유압유 입구 또는 출구에 유량계(51)를 설치하고, 타격수측정 장치에서 유량계(51)로부터 출력되는 신호를 분석함으로써 유압브레이커의 누적된 유량값과 산출된 타격수를 작업자에게 실시간으로 알려줄 수 있다. 이에 작업자가 유압브레이커 부품의 교환 주기를 인지할 수 있도록 한다.
타격수를 측정하는 일례로서, 특정 유압브레이커의 시간당 정격 유량이
Figure 112014035898754-pat00001
[liter/min]이고, 이때 시간당 타격수가
Figure 112014035898754-pat00002
[rpm]이라면, 1회 타격에 필요한 유량은
Figure 112014035898754-pat00003
이다. 타격수측정 장치의 유량 카운터부(53)에 저장된 누적유량이
Figure 112014035898754-pat00004
라면, 누적된 타격수
Figure 112014035898754-pat00005
은
Figure 112014035898754-pat00006
로 산출될 있고, 이 누적타격수가 설정값을 초과할 경우에는 작업자에게 부품의 교환 주기를 알려주게 된다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 장치를 이용한 본 발명의 유압브레이커의 타격수측정 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 유압브레이커의 타격수측정 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저, 유압브레이커의 종류가 입력되면, 정격유량 산출부(52)에서는 해당 유압브레이커의 1회 타격에 필요한 유량을 산출한다(S1).
한편, 타격수측정 장치의 구동에 따라 유량계(51)로부터 유량신호가 전달되면(S2), 유량 카운터부(53)는 유량신호에 대응한 유량값을 카운팅 및 누적시킨다(S3).
정격유량 산출부(52)로부터 출력된 1회 타격에 필요한 유량 정보와 유량 카운터부(53)로부터 출력된 누적유량 정보가 누적타격수 산출부(54)로 입력되고, 이에 누적타격수 산출부(54)에서는 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출한다(S4).
이어서, 누적타격수 정보는 교체 판단부(55)로 전달되고, 이에 교체 판단부(55)에서는 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하게 된다(S5).
이 때, 누적타격수가 설정값을 초과할 경우에는 부품 교체 정보를 알림부(56)로 전달한다(S6).
이에 알림부(56)에서는 부저, 디스플레이 등을 통해 작업자가에게 부품 교체 정보를 알린다(S7).
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
11 : 밸브 어셈블리 12 : 피스톤
13 : 실린더 14 : 프론트헤드
15 : 치즐 51 : 유량계
52 : 정격유량 산출부 53 : 유량 카운터부
54 : 누적타격수 산출부 55 : 교체 판단부
56 : 알림부 57 : 저장부

Claims (3)

  1. 유압브레이커의 유압유 입구 또는 유압유 출구에 설치된 유량계;
    입력된 유압브레이커 정보에 대응하여 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 정격유량 산출부;
    상기 유량계로부터 전달된 유량신호로부터 유량을 카운팅하는 유량 카운터부;
    상기 유량 카운터부로에서 누적된 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 누적타격수 산출부;
    상기 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 교체 판단부; 및
    상기 교체 판단부로부터 전달된 판단신호에 대응하여 작동하는 알림부를 포함하는 유압브레이커의 타격수측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유압브레이커 정보를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하는 유압브레이커의 타격수측정 장치.
  3. 유압브레이커의 종류에 대응하여 정격유량 산출부에서 해당 유압브레이커의 1회 타격에 필요한 유량을 산출하는 단계;
    유량계로부터 전달된 유량신호에 대응하여 유량 카운터부에서 상기 유량신호에 대응한 유량값을 카운팅 및 누적시키는 단계;
    누적타격수 산출부에서 누적유량을 1회 타격에 필요한 유량으로 나누어 누적타격수를 산출하는 단계;
    교체 판단부에서 상기 누적타격수와 설정값을 비교하여 부품 교체 여부를 판단하는 단계; 및
    부품 교체 여부의 판단에 따라 부품 교체 정보의 알림 여부를 결정하는 단계를 포함하는 유압브레이커의 타격수측정 방법.
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