KR101928411B1 - 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 기존 10t~100t 고하중 엘리베이터의 권상기가 과거에는 생각할 수 없었던 높은 하중(10t~100t)과 1,000rpm~10,000rpm 회전속도가 발생되어 권상기의 감속기어박스부에 상당한 발열을 야기시키고, 또한 발열들은 권상기 부품 전체에 퍼지면서 불균일한 온도분포를 생성시키며, 권상기 부품의 열변형을 초래하여 그 결과로 이송 및 하중 지지신뢰성에 큰 저해요인이 되는 문제점과, 고하중으로 인해, 감속기어박스부에 충진된 오일이 과열로 인해, 소음, 오일 누유현상이 자주 발생되는 문제점을 개선하고자, 오일쿨러본체(100), 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200), 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300), 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400), 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500), 스마트제어부(600), 감속기어용 온도센서부(700), 로드셀부(800)로 구성됨으로서, 사각박스형상으로 모듈화됨으로서, 엘리베이터기계실에 설치가 용이하고, 호환성이 우수하며, 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시킬 수 있어, 기존 권상기의 감속기어박스부에서 자주 발생되는 발열에 따른 권상기의 부품변형, 소음, 오일 누유현상을 80% 방지할 수 있고, 스마트제어부의 제어하에, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시킬 수 있어, 무인화(無人化)에 따른 설비 비용을 기존에 비해 70% 낮출 수 있고, 이상신호시, 경광등 점등과 함께 100t고하중 EL(Elivator)의 구동을 멈춰, 제2의 100t고하중 EL(Elivator) 사고를 사전에 미리 예방시킬 수 있는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Description
본 발명에서는 스마트제어부의 제어하에, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시킬 수 있는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치에 관한 것이다.
10t~100t 고하중 엘리베이터를 구동시키는 엘리베이터기계실에는 권동기, 시브, 감속기어박스부가 구성된다.
하지만, 10t~100t 고하중 엘리베이터의 권상기에서는 과거에는 생각할 수 없었던 높은 하중(10t~100t)과 1,000rpm~10,000rpm 회전속도가 발생되어 권상기의 감속기어박스부에 상당한 발열을 야기시키고, 또한 발열들은 권상기 부품 전체에 퍼지면서 불균일한 온도분포를 생성시키며, 권상기 부품의 열변형을 초래하여 그 결과로 이송 및 하중 지지신뢰성에 큰 저해요인이 되고 있다.
또한, 고하중으로 인해, 감속기어박스부에 충진된 오일이 과열로 인해, 소음, 오일 누유현상이 자주 발생되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 사각박스형상으로 모듈화되어 구성되고, 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시킬 수 있으며, 스마트제어부의 제어하에, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시킬 수 있고, 이상신호시, 경광등 점등과 함께 100t고하중 EL(Elivator)의 구동을 멈춰, 제2의 100t고하중 EL(Elivator) 사고를 사전에 미리 예방시킬 수 있는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치는
100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일입구 일측과, 오일출구 일측에 연결되어, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시키고, 배출시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시키도록 구성됨으로서 달성된다.
보다 구체적으로, 상기 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치는
사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 오일쿨러본체(100)와,
오일쿨러본체의 내부공간에 위치되어 정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키고, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 내부공간 타측에 저장시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)와,
오일쿨러본체의 상단면 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)와,
오일쿨러본체의 상단면 타측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부와 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 사이인 오일쿨러본체의 상단면 중앙라인에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도를 기반으로, 기준설정치 오일온도로 제어되도록 퍼지제어규칙을 이용하여 제어입력을 자동결정시키는 스마트제어부(600)와,
권상기용 감속기어박스부 내부공간 일측에 위치되어, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 감속기어용 온도센서부(700)와,
100t고하중 EL(Elivator)의 바닥면 일측에 위치되어, 10t~100t의 고하중 객체가 적재되면, 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체하중을 감지하여, 스마트제어부로 전달시키는 로드셀부(800)가 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 사각박스형상으로 모듈화됨으로서, 엘리베이터기계실에 설치가 용이하고, 호환성이 우수하다.
둘째, 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시킬 수 있어, 기존 권상기의 감속기어박스부에서 자주 발생되는 발열에 따른 권상기의 부품변형, 소음, 오일 누유현상을 80% 방지할 수 있다.
셋째, 스마트제어부의 제어하에, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시킬 수 있어, 무인화(無人化)에 따른 설비 비용을 기존에 비해 70% 낮출 수 있다.
넷째, 이상신호시, 경광등 점등과 함께 100t고하중 EL(Elivator)의 구동을 멈춰, 제2의 100t고하중 EL(Elivator) 사고를 사전에 미리 예방시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크의 구성요소를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부의 구성요소를 도시한 정단면도,
도 7은 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 유압분배기 구성 중 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어까지 제1 냉각용 오일공급파이프가 형성되고, 제3·4감속기어 일측에 제1 분사노즐이 형성되어, 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어 쪽으로 냉각용 오일을 분사시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 제3·4감속기어용 오일펌프가 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 우측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기의 구성요소를 도시한 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 100t 고하중 엘리베이터기계실에 위치한 권상기, 모터, 권상기용 감속기어박스부가 구동되면, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간에 위치한 감속기어용 온도센서부가 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치의 전체적인 동작과정을 도시한 일실시예도.
도 2는 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크의 구성요소를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부의 구성요소를 도시한 정단면도,
도 7은 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 유압분배기 구성 중 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어까지 제1 냉각용 오일공급파이프가 형성되고, 제3·4감속기어 일측에 제1 분사노즐이 형성되어, 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어 쪽으로 냉각용 오일을 분사시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 제3·4감속기어용 오일펌프가 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 우측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기의 구성요소를 도시한 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 100t 고하중 엘리베이터기계실에 위치한 권상기, 모터, 권상기용 감속기어박스부가 구동되면, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간에 위치한 감속기어용 온도센서부가 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치의 전체적인 동작과정을 도시한 일실시예도.
먼저, 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실은 전기 제어반와, 모터(21), 감속기어박스부(22), 시브(23)로 이루어진 권상기(20) 등의 여러 기계를 수납한 기계실로서, 100t 고하중 EL(엘리베이터)의 맨 상부인 펜트하우스에 설치된다.
상기 감속기어박스부(22)는 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 감속기어(22a), 제2 감속기어(22b), 제3 감속기어(22c), 제4 감속기어(22d)로 구성되고, 제2 감속기어와 제3 감속기어 사이에 제1 보조기어가 구성되고, 제3 감속기어와 제4 감속기어 사이에 제2 보조기어가 구성된다.
본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)는 퍼지제어하여, 제1 감속기어(22a), 제2 감속기어(22b), 제3 감속기어(22c), 제4 감속기어(22d), 그리고, 제2 감속기어와 제3 감속기어 사이에 제1 보조기어, 제3 감속기어와 제4 감속기어 사이에 제2 보조기어쪽으로 냉각용 오일을 분사시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장제어시키는 것을 주요 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명에서 설명되는 고하중은 10t~100t으로 설정된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일입구 일측과, 오일출구 일측에 연결되어, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시키고, 배출시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시키도록 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치(1)는 오일쿨러본체(100), 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200), 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300), 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400), 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500), 스마트제어부(600), 감속기어용 온도센서부(700), 로드셀부(800)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 오일쿨러본체(100)에 관해 설명한다.
상기 오일쿨러본체(100)는 사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일입구 일측과, 오일출구 일측에 연결되어 구성된다.
상기 오일쿨러본체(100)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 내부공간에 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크가 형성되고, 상단면 일측에 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부가 형성되며, 상단면 타측에 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부가 형성되고, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부와 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 사이에 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기가 형성되고, 외부방향 측면 일측에 스마트제어부가 형성되어 구성된다.
그리고, 감속기어용 온도센서부는 오일쿨러본체 일측과 유선으로 연결되거나, 또는 무선으로 연결되어, 감속기어박스부 내부공간에 형성되어 구성된다.
또한, 로드셀부는 오일쿨러본체 일측과 유선으로 연결되거나, 또는 무선으로 연결되어, 100t고하중 EL(Elivator)의 바닥면 일측에 형성되어 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 오일쿨러본체(100)는 외부 일측면에 이상신호발생시, 외부로 알리는 경광등이 포함되어 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)에 관해 설명한다.
상기 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)는 오일쿨러본체의 내부공간에 위치되어 정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키고, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 내부공간 타측에 저장시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 오일저장탱크(210), 제2 오일저장탱크(220), 오일정제부(230)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 제1 오일저장탱크(210)에 관해 설명한다.
상기 제1 오일저장탱크(210)는 정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 제2 오일저장탱크(220)에 관해 설명한다.
상기 제2 오일저장탱크(220)는 제1 오일저장탱크 일측에 위치되어, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 저장시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 오일정제부(230)에 관해 설명한다.
상기 오일정제부(230)는 제2 오일저장탱크 일측에 위치되어, 제2 오일저장탱크에 저장된 오일을 고압증기로 정제하여 필터링시킨 후, 정제된 오일만을 제1 오일저장탱크로 전달시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)에 관해 설명한다.
상기 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)는 오일쿨러본체의 상단면 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 오일모터(310), 오일펌프(320), 오일흡입파이프(330), 오일공급파이프(340)로 구성된다.
상기 오일모터(310)는 회전력을 통해 오일펌프에 흡입력을 발생시키는 역할을 한다.
상기 오일펌프(320)는 오일모터로부터 회전력을 전달받아 오일흡입파이프쪽에 흡입력을 생성시킨 후, 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
상기 오일흡입파이프(330)는 제1 오일저장탱크 내부공간 일측과 오일펌프 일측 사이에 형성되어, 제1 오일저장탱크 내부공간에 정제되어 저장된 냉각용 오일을 오일펌프의 흡입력을 통해 흡입시키는 역할을 한다.
상기 오일공급파이프(340)는 오일펌프 타측과 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 입구 일측 사이에 형성되어, 오일흡입파이프를 통해 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)에 관해 설명한다.
상기 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)는 오일쿨러본체의 상단면 타측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 오일쿨러쉘(Shell)(410), 압축기(compressor)(420), 지그재그형 튜브(Tube)(430), 로드(Rod)·스페이서(Spacer)(440), 바플(Baffles)(450), 냉각용 오일공급파이프(460)로 구성된다.
상기 오일쿨러쉘(Shell)(410)은 일자형 알약 구조로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
상기 압축기(compressor)(420)는 오일쿨러쉘(Shell)의 본넷헤드 일측에 형성된 가스증기인입구쪽으로, 저압의 기상냉매를 압축하여 생성한 고온, 고압상태의 기체를 공급시키는 역할을 한다.
상기 지그재그형 튜브(Tube)(430)는 오일쿨러쉘(Shell)의 내부공간에 지그재그 형상으로 형성되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로 공급된 냉각용 오일을 지그재그로 유로를 따라 흘러가면서, 외부표면과 접촉되는 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체를 통해 응축시켜 냉각시키는 역할을 한다.
상기 로드(Rod)·스페이서(Spacer)(440)는 지그재그형 튜브 사이에 형성되어, 압축기를 통해 공급된 고온, 고압상태의 기체를 지그재그형 튜브쪽으로 유도하여 지그재그형 튜브의 외부표면과 접촉시켜 응축되도록 기체흐름로를 형성시키는 역할을 한다.
상기 바플(Baffles)(450)은 지그재그형 튜브(Tube)를 기준으로 90도 직립의 격벽구조로 복수개가 형성되어, 외압에 의해 흔들리지 않도록 지그재그형 튜브를 지지하면서, 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체가 지그재그형 튜브의 외부표면에 접촉되도록 유도시키는 역할을 한다.
상기 냉각용 오일공급파이프(460)는 지그재그형 튜브(Tube)의 끝단에 형성되어, 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)에 관해 설명한다.
상기 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)는 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부와 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 사이인 오일쿨러본체의 상단면 중앙라인에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 솔레노이드 밸브(510), 제3·4감속기어용 오일펌프(520), 제1·2감속기어용 오일펌프(530), 트윈형유압분배기(540)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브(510)에 관해 설명한다.
상기 솔레노이드 밸브(510)는 제3·4감속기어용 오일펌프, 제1·2감속기어용 오일펌프 사이에 설치되어, 유압탱크에서 제3·4감속기어용 오일펌프 및 제1·2감속기어용 오일펌프로 유입되는 냉각용 오일의 방향을 제어하는 역할을 한다.
이는 제3·4감속기어용 오일펌프로 유압이 유입되도록 선택하는 제1 솔레노이드 밸브와, 제1·2감속기어용 오일펌프로 유압이 유입되도록 선택하는 제2 솔레노이드 밸브로 구성된다.
그리고, 제1 솔레노이드 밸브와 제3·4감속기어용 오일펌프 입구 사이에 제1 체크밸브가 구성되고, 제2 분배기 솔레노이드 밸브와 제1·2감속기어용 오일펌프 사이에 제2 체크밸브가 구성되어, 역방향인 유압탱크로 유입되는 유압을 막아줌으로서 전진, 후진시 전진유압실 및 후진유압실에 고압분위기를 형성할 수 있어서, 유압의 힘에 의해 계속적으로 피스톤을 좌우방향으로 밀어줄 수가 있다.
둘째, 본 발명에 따른 제3·4감속기어용 오일펌프(520)에 관해 설명한다.
상기 제3·4감속기어용 오일펌프(520)는 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 우측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키도록 구성된다.
셋째, 본 발명에 따른 제1·2감속기어용 오일펌프(530)에 관해 설명한다.
상기 제1·2감속기어용 오일펌프(530)는 수직의 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 좌측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 유압분배기의 후진유압실로 동시에 유량을 분배시키도록 구성된다.
넷째, 본 발명에 따른 트윈형유압분배기(540)에 관해 설명한다.
상기 트윈형유압분배기(540)는 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 유압분배기(541), 제2 유압분배기(542)로 구성된다.
[제1 유압분배기(541)]
상기 제1 유압분배기(541)는 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어 일측과 연결되어, 제3·4감속기어에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 분배시켜 주어 제3·4감속기어에 냉각용 오일을 분사시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 전진유압실(541a)과 제1 후진유압실(541b), 제1 피스톤(541c)으로 구성된다.
제1 전진유압실(541a)과 제1 후진유압실(541b) 사이에 제1 피스톤(541c)이 형성되어 구성된다.
즉, 제3·4감속기어용 오일펌프로부터 제1 후진유압실에 유량이 공급되어, 제1 전진유압실로 피스톤이 전진운동을 하게 되면, 제1 전진유압실의 냉각용 오일이 제3·4감속기어로 분배시켜 주어, 제3·4감속기어에 냉각용 오일을 분사시킨다.
이어서, 스프링압에 의해 자동으로 제1 전진유압실에 위치한 제1 피스톤이 제1 후진유압실로 복귀된다.
또한, 제1 유압분배기(541)는 도 8에 도시한 바와 같이, 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어까지 제1 냉각용 오일공급파이프(541d)가 형성되고, 제3·4감속기어 일측에 제1 분사노즐(541e)이 형성되어, 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어 쪽으로 냉각용 오일을 분사시킨다.
상기 제1 유압분배기(541)의 유량은 정량밸브(metering valve)에 의하여 결정된다.
상기 제1 유압분배기의 구체적인 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
즉, 냉각용 오일이 토출되어 압력이 상승하고, 제1 유압분배기의 제1 피스톤(piston)이 스프링(spring)을 밀어 올리면서 냉각용 오일은 다시 축적되고 이때 냉각용 오일은 가지관을 통과하여 각 급유점에서 정량의 오일을 공급한다.
토출이 완료되고 관내의 압력이 높아져서 릴리프 밸브(Valve)의 설정압력이 넘어가면 잉여의 냉각용 오일은 릴리프에서 냉각용 오일공급파이프 내로 되돌아간다.
설정된 작동 시간을 마치면 제3·4감속기어용 오일펌프의 작동은 정지한다.
이때 제3·4감속기어용 오일펌프의 작동이 멈추면 제3·4감속기어용 오일펌프내의 탈압기구가 동작하고, 관내의 압력을 떨어뜨린다.
관내의 압력이 떨어지게 되면 제1 유압분배기의 제1 피스톤(piston)이 스프링(spring)에 의하여 되돌아간다.
이때 제1 분사노즐측은 잇따라 토출이 준비되고, 정량의 냉각용 오일이 모아진다.
[제2 유압분배기(542)]
상기 제2 유압분배기(542)는 권상기용 감속기어박스부의 제1·2감속기어 일측과 연결되어, 제1·2감속기어에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 분배시켜 주어 제1·2감속기어에 냉각용 오일을 분사시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 전진유압실(542a)과 제2 후진유압실(542b), 제2 피스톤(542c)으로 구성된다.
제2 전진유압실(542a)과 제2 후진유압실(542b) 사이에 제2 피스톤(542c)이 형성되어 구성된다.
즉, 제1·2감속기어용 오일펌프로부터 제2 후진유압실에 유량이 공급되어, 제2 전진유압실로 피스톤이 전진운동을 하게 되면, 제2 전진유압실의 냉각용 오일이 제1·2감속기어로 분배시켜 주어, 제1·2감속기어에 냉각용 오일을 분사시킨다.
이어서, 스프링압에 의해 자동으로 제2 전진유압실에 위치한 제2 피스톤이 제1 후진유압실로 복귀된다.
또한, 제2 유압분배기(542)는 도 11에 도시한 바와 같이, 권상기용 감속기어박스부의 제1·2감속기어까지 제2 냉각용 오일공급파이프(542d)가 형성되고, 제1·2감속기어 일측에 제2 분사노즐(542e)이 형성되어, 권상기용 감속기어박스부의 제1·2감속기어 쪽으로 냉각용 오일을 분사시킨다.
상기 제2 유압분배기(542)의 유량은 정량밸브(metering valve)에 의하여 결정된다.
상기 제2 유압분배기의 구체적인 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
즉, 냉각용 오일이 토출되어 압력이 상승하고, 제2 유압분배기의 제2 피스톤(piston)이 스프링(spring)을 밀어 올리면서 냉각용 오일은 다시 축적되고 이때 냉각용 오일은 가지관을 통과하여 각 급유점에서 정량의 오일을 공급한다.
토출이 완료되고 관내의 압력이 높아져서 릴리프 밸브(Valve)의 설정압력이 넘어가면 잉여의 냉각용 오일은 릴리프에서 냉각용 오일공급파이프 내로 되돌아간다.
설정된 작동 시간을 마치면 제1·2감속기어용 오일펌프의 작동은 정지한다.
이때 제1·2감속기어용 오일펌프의 작동이 멈추면 제1·2감속기어용 오일펌프내의 탈압기구가 동작하고, 관내의 압력을 떨어뜨린다.
관내의 압력이 떨어지게 되면 제2 유압분배기의 제2 피스톤(piston)이 스프링(spring)에 의하여 되돌아간다.
이때 제2 분사노즐측은 잇따라 토출이 준비되고, 정량의 냉각용 오일이 모아진다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(600)에 관해 설명한다.
상기 스마트제어부(600)는 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도를 기반으로, 기준설정치 오일온도로 제어되도록 퍼지제어규칙을 이용하여 제어입력을 자동결정시키는 역할을 한다.
이는 PIC원칩마이컴소자로 구성된다.
즉, 입력단자 일측에 감속기어용 온도센서부가 연결되어, 권상기용 감속기어박스부의 현재오일온도가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 로드셀부가 연결되어, 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체하중을 감지한 하중감지신호가 입력되며, 출력단자 일측에 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부가 연결되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부가 연결되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시키도록 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기가 연결되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시키도록 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 경광등이 연결되어, 이상신호발생시, 외부로 알리는 경광등출력신호를 출력시키도록 구성된다.
권상기의 감속기어박스부는 운전조건에 따라서 발열이 급격하게 변화하기 때문에 이에 따른 냉각오일의 온도를 낮게 또는 높게 조절하여 일정하게 유지되도록 공급해야한다.
이처럼, 감속기어박스부의 발열량에 따라 냉각 오일량을 가감제어하거나, 오일온도를 최적으로 제어하는 것을 능동 냉각이라 한다.
본 발명에 따른 제어부에서는 인버터를 사용하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부의 압축기 회전수를 변화시키고, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기의 솔레노이드밸브의 개도를 조절하여 냉각용 오일의 질량유량을 조절, 분배시키는 역할을 한다.
즉, 인버터와 솔레노이드밸브를 이용하여 용량 조절을 통해 지능형 오일쿨러장치의 냉각용 오일의 온도제어를 수행시킨다.
본 발명에서는 압축기의 회전수를 가변제어하기 위해서는 3상 유도전도기의 속도제어장치인 인버터를 사용한다.
압축기의 회전수는 인버터(Inverter)에 의해 조절되는데, 이는 교류를 직류로 바꾸는 정류부와 직류를 다시 교류로 만드는 변환부로 구성된다.
즉, 인버터는 3상의 일반전원을 직류로 바꾼 후, 이 직류를 다시 원하는 주파수와 3상의 출력전압으로 변환시킨다.
따라서 원하는 주파수의 교류전원으로 인버터와 연결되어 있는 압축기의 회전수를 조절하여 원하는 용량을 얻을 수 있다.
인버터와 연결되어 있는 압축기의 회전속도와 인버터의 주파수의 관계는 수학식 1과 같이 표시된다.
여기서, f는 주파수(Hz), N은 회전수(rpm), s는 슬립(slip), P는 전동기의 극수를 나타낸다.
본 발명에서 사용한 솔레노이드밸브는 미터링밸브와 스테핑모터를 결합한 형태로 구성되며, 솔레노이드밸브의 개도를 크게 하면 냉각용 오일의 질량유량이 증가하여 과열도가 감소하게 되고, 개도를 작게 하면, 냉각용 오일의 질량유량은 감소하여 과열도는 증가하게 된다.
솔레노이드밸브는 구동장치로 스테핑모터를 사용하여 전기적으로 밸브의 개도를 조절함으로서 제어오차와 밸브자체의 반응지연을 줄이며, 큰 폭의 유량제어를 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트제어부는 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)가 포함되어 구성된다.
상기 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)는 제어 대상의 특성이 변화되거나 부하 외란에 대해 적응성이 있는 제어기 역할을 수행한다.
즉, PID 파라미터의 자동 동조 기법으로는 제어 대상에 대한 정확한 모델화 없이 제어규칙을 이용하여 온라인으로 단시간에 제어입력을 결정할 수 있는 퍼지추론 알고리즘을 기초로 한다.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 오차와 오차의 변화량을 입력으로 받아 소속함수를 통하여 퍼지값을 생성하는 퍼지화부(Fuzzifier)(611)와, 두 퍼지값을 비교, 판단하는 퍼지추론부(inference engine)(612)와, 퍼지 규칙으로부터 추론된 물리적인 값을 시스템의 입력으로 사용하기 위해서, 결정론적인 하나의 상수값을 출력하는 비퍼지화부(Defuzzifier)(613)로 구성된다.
상기 퍼지화부에서는 입력변수값을 측정하고, 입력 변수의 영역을 전체집합 범위에 맞도록 크기를 변환한 뒤 입력값을 적절한 언어적인 값으로 변환시킨다.
상기 추론부는 퍼지관계와 퍼지 논리의 추론 규칙을 사용하여 퍼지 제어추력을 결정한다.
그리고, 퍼지규칙베이스부는 제어전문가가 수행하는 일련의 제어 과정을 언어적 제어 규칙들로 표현한다.
상기 비퍼지화부는 퍼지출력값을 실제 제어 입력으로 사용할 수 있도록 변환시켜 준다.
상기 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기의 기본 알고리즘은 도 10에 도시한 바와 같다.
즉, 오차(E), 오차변화율(ΔE)을 입력으로 하여 실제 오일쿨러에 연결하여 지로직형 PI(비례적분)제어기를 동작시키면서 반복적인 시행착오(trial and error) 방법을 통해 퍼지룰을 완성하도록 구성된다.
성가 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기는 수학식 2의 형태를 취하는 N개의 독립적인 제어규칙들로 구성된다.
여기서, Rk는 k번째의 제어구현 규칙(k=1,2,..., N)이다. N은 제어규현규칙의 수이며, E는 오차(error)값이다. ΔE는 오차의 변화값이며, U는 플랜트의 제어입력의 변화값이며, A,B,C는 퍼지변수이다.
퍼지집합은 소속함수, 소속도로 구성되며, 한계가 분명치 않는 경우의 집합을 정의하는데 용이하다.
퍼지집합은 집합의 한 원소가 집합에 속하거나 속하지 않는 두가지 중의 하나로 결정되지 않고, 각각에 대한 소속도를 취하는 원소들로 구성되는 집합을 의미하며, 수학식 3과 같이 표기한다.
소속함수는 퍼지집합의 각 원소들의 소속도를 합리적으로 계산해주는 함수이고, 마이크로(μ)로 나타낸다.
소속도는 전체집합 U의 퍼지부분 집합 A의 원소가 그 집합에 속하는 정도로서, [0,1] 사이의 실수값으로 표현하며, μA(x), ∀x∈U로 나타낸다.
퍼지화부에서는 오차 e(k)와, 오차의 변화량 Δe(k)을 입력받아 소속함수를 통해 각각 소속도 μAi(e), μBj(x)를 생성하게 된다.
여기서, Ai는 오차의 언어변수, Bj는 오차 변화량의 언어변수이다.
퍼지 제어기의 추론규칙은 수학식 4, 수학식 5와 같이 오차와 오차의 변화량에 근거하여 제어 입력량을 정한다.
수학식 6에서 u는 제어입력, Cij는 제어입력의 언어변수를 나타낸다.
여기서, 구하여진 값은 퍼지값이므로, 비퍼지화 과정을 거쳐 물리적인 값을 출력하게 된다.
오차 e가 Ai이고, 오차변화량 Δe가 Bj일 때, 출력 Cij에 대한 소속도는 MIN법을 사용하였고, 수학식 7와 같이 정의할 수 있다.
퍼지추론을 거쳐도 출력 U는 퍼지값이므로, 무게중심법을 이용한 비저피화를 통하여 물리적인 출력값을 결정한다.
퍼지 제어기의 i지역의 k번째 제어 규칙은 수학식 8과 같은 형태를 사용한다.
여기서, Ej는 제어 대상 i지역의 출력치와 목표치와의 오차이고, ΔEi는 오차 변화율이며, Ui는 제어량을 표시한다.
또한, Aikl과 Ajk2는 입력 변수의 퍼지변수, Bik는 출력 변수의 퍼지변수를 나타낸다. 퍼지추론을 하기 위해서는 우선 퍼지화에 따른 멤버쉽함수가 정의되어야 한다.
멤버쉽 함수는 삼각형, 사다리형, 종형 등이 있으며, 여기서는 일반적으로 많이 사용되고 계산하기에 편리한 삼각형을 사용한다.
기존의 PID제어기를 이용하여 다양한 실험을 통해 축적된 실험 결과를 바탕으로 퍼지룰을 만들고, 퍼지룰을 바탕으로 제어기를 설계한다.
그리고, 10t 고하중 엘리베이터용 권상기의 감속기어박스부상에 연결된 지능형 오일쿨러장치에 스마트제어부의 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기를 동작시키면서 반복적인 시행착오(trial and error method)를 통해 입출력 변수에 대한 최적의 소속함수를 추출하도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 감속기어용 온도센서부(700)에 관해 설명한다.
상기 감속기어용 온도센서부(700)는 권상기용 감속기어박스부 내부공간 일측에 위치되어, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 오일쿨러본체 일측과 유선의 전기라인으로 연결되는 유선형 온도센서와, 근거리무선통신으로 형성되어 오일쿨러본체의 스마트제어부와 무선으로 연결되는 무선형 온도센서로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 로드셀부(800)에 관해 설명한다.
상기 로드셀부(800)는 100t고하중 EL(Elivator)의 바닥면 일측에 위치되어, 10t~100t의 고하중 객체가 적재되면, 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체하중을 감지하여, 스마트제어부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 오일쿨러본체 일측과 유선의 전기라인으로 연결되는 유선형 로드셀과, 도 12에 도시한 바와 같이, 근거리무선통신으로 형성되어 오일쿨러본체의 스마트제어부와 무선으로 연결되는 무선형 로드셀로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 100t 고하중 엘리베이터카 내부에 30t의 고하중 객체가 적재되고, 승강구동되면, 로드셀부에서 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체(30t)하중을 감지하여, 스마트제어부로 전달시킨다.
다음으로, 도 11에 도시한 바와 같이, 100t 고하중 엘리베이터기계실에 위치한 권상기, 모터, 권상기용 감속기어박스부가 구동되면, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간에 위치한 감속기어용 온도센서부가 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시킨다.
다음으로, 스마트제어부에서, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도를 기반으로, 기준설정치 오일온도로 제어되도록 퍼지제어규칙을 이용하여 제어입력을 자동결정시켜, 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기를 순차적으로 구동제어시킨다.
즉, 스마트제어부의 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기가 구동된다.
이때, 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기는 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기를 순차적으로 구동시켜, 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시킨다.
다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부가 구동되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시킨다.
다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부가 구동되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시킨다.
다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기가 구동되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시킨다.
즉, 도 11에 도시한 바와 같이, 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시킨다.
다음으로, 권상기용 감속기어박스부의 감속기어박스용 오일이 오일출구를 통해 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크로 배출된다.
즉, 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 음압이 걸리고, 오일출구의 밸브가 개폐되면 권상기용 감속기어박스부의 하층에 위치한 감속기어박스용 오일이 오일출구를 통해 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크로 빠져나가게 된다.
끝으로, 스마트제어부에서 100t고하중 EL(Elivator)를 구동시, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도가 기준설정치 이상으로 발생되는 이상신호감지시, 100t고하중 EL(Elivator)의 구동을 멈추고, 경광등을 통해 외부로 위험신호를 알려, 긴급 A/S 점검을 받을 수 있도록 유도시킨다.
1 : 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치
100 : 오일쿨러본체
200 : 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크
300 : 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부
400 : 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부
500 : 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기
600 : 스마트제어부
700 : 감속기어용 온도센서부
800 : 로드셀부
100 : 오일쿨러본체
200 : 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크
300 : 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부
400 : 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부
500 : 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기
600 : 스마트제어부
700 : 감속기어용 온도센서부
800 : 로드셀부
Claims (7)
100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일입구 일측과, 오일출구 일측에 연결되어, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 오일온도에 따라 퍼지제어하여 감속기어박스부쪽으로 냉각된 오일을 공급시키고, 배출시켜 감속기어박스부의 오일온도를 40℃~50℃ 기준설정치로 낮추도록 현장자동제어시키는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치에 있어서,
상기 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치는
사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 오일쿨러본체(100)와,
오일쿨러본체의 내부공간에 위치되어 정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키고, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 내부공간 타측에 저장시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)와,
오일쿨러본체의 상단면 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)와,
오일쿨러본체의 상단면 타측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부와 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 사이인 오일쿨러본체의 상단면 중앙라인에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도를 기반으로, 기준설정치 오일온도로 제어되도록 퍼지제어규칙을 이용하여 제어입력을 자동결정시키는 스마트제어부(600)와,
권상기용 감속기어박스부 내부공간 일측에 위치되어, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 감속기어용 온도센서부(700)와,
100t고하중 EL(Elivator)의 바닥면 일측에 위치되어, 10t~100t의 고하중 객체가 적재되면, 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체하중을 감지하여, 스마트제어부로 전달시키는 로드셀부(800)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
상기 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치는
사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 오일쿨러본체(100)와,
오일쿨러본체의 내부공간에 위치되어 정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키고, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 내부공간 타측에 저장시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)와,
오일쿨러본체의 상단면 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크에 저장된 냉각용 오일을 흡입하여 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로 공급시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)와,
오일쿨러본체의 상단면 타측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로부터 공급된 냉각용 오일을 공랭으로 냉각시켜 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기로 전달시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부와 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 사이인 오일쿨러본체의 상단면 중앙라인에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부로부터 전달된 냉각용 오일을 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 투웨이(2WAY) 오일입구쪽으로 나누어 동시에 분배시키는 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)와,
100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부, 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부, 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 100t고하중 EL의 하중감지신호와, 감속기어박스부의 현재오일온도를 기반으로, 기준설정치 오일온도로 제어되도록 퍼지제어규칙을 이용하여 제어입력을 자동결정시키는 스마트제어부(600)와,
권상기용 감속기어박스부 내부공간 일측에 위치되어, 권상기용 감속기어박스부의 내부공간 온도를 센싱한 후, 센싱한 온도를 스마트제어부로 전달시키는 감속기어용 온도센서부(700)와,
100t고하중 EL(Elivator)의 바닥면 일측에 위치되어, 10t~100t의 고하중 객체가 적재되면, 100t고하중 EL(Elivator) 자체하중과 적재된 고하중객체하중을 감지하여, 스마트제어부로 전달시키는 로드셀부(800)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 100t 고하중 EL기계실용 오일저장탱크(200)는
정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키는 제1 오일저장탱크(210)와,
제1 오일저장탱크 일측에 위치되어, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 저장시키는 제2 오일저장탱크(220)와,
제2 오일저장탱크 일측에 위치되어, 제2 오일저장탱크에 저장된 오일을 고압증기로 정제하여 필터링시킨 후, 정제된 오일만을 제1 오일저장탱크로 전달시키는 오일정제부(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
정제된 냉각용 오일을 내부공간 일측에 저장시키는 제1 오일저장탱크(210)와,
제1 오일저장탱크 일측에 위치되어, 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 오일출구로부터 배출되는 감속기어박스용 오일을 저장시키는 제2 오일저장탱크(220)와,
제2 오일저장탱크 일측에 위치되어, 제2 오일저장탱크에 저장된 오일을 고압증기로 정제하여 필터링시킨 후, 정제된 오일만을 제1 오일저장탱크로 전달시키는 오일정제부(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제1항에 있어서, 상기 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부(300)는
회전력을 통해 오일펌프에 흡입력을 발생시키는 오일모터(310)와,
오일모터로부터 회전력을 전달받아 오일흡입파이프쪽에 흡입력을 생성시킨 후, 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 오일펌프(320)와,
제1 오일저장탱크 내부공간 일측과 오일펌프 일측 사이에 형성되어, 제1 오일저장탱크 내부공간에 정제되어 저장된 냉각용 오일을 오일펌프의 흡입력을 통해 흡입시키는 오일흡입파이프(330)와,
오일펌프 타측과 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 입구 일측 사이에 형성되어, 오일흡입파이프를 통해 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 오일공급파이프(340)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
회전력을 통해 오일펌프에 흡입력을 발생시키는 오일모터(310)와,
오일모터로부터 회전력을 전달받아 오일흡입파이프쪽에 흡입력을 생성시킨 후, 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 오일펌프(320)와,
제1 오일저장탱크 내부공간 일측과 오일펌프 일측 사이에 형성되어, 제1 오일저장탱크 내부공간에 정제되어 저장된 냉각용 오일을 오일펌프의 흡입력을 통해 흡입시키는 오일흡입파이프(330)와,
오일펌프 타측과 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부 입구 일측 사이에 형성되어, 오일흡입파이프를 통해 흡입된 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부쪽으로 공급시키는 오일공급파이프(340)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제1항에 있어서, 상기 100t 고하중 EL기계실용 오일쿨러부(400)는
일자형 알약 구조로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 오일쿨러쉘(Shell)(410)과,
오일쿨러쉘(Shell)의 본넷헤드 일측에 형성된 가스증기인입구쪽으로, 저압의 기상냉매를 압축하여 생성한 고온, 고압상태의 기체를 공급시키는 압축기(compressor)(420)와,
오일쿨러쉘(Shell)의 내부공간에 지그재그 형상으로 형성되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로 공급된 냉각용 오일을 지그재그로 유로를 따라 흘러가면서, 외부표면과 접촉되는 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체를 통해 응축시켜 냉각시키는 지그재그형 튜브(Tube)(430)와,
지그재그형 튜브 사이에 형성되어, 압축기를 통해 공급된 고온, 고압상태의 기체를 지그재그형 튜브쪽으로 유도하여 지그재그형 튜브의 외부표면과 접촉시켜 응축되도록 기체흐름로를 형성시키는 로드(Rod)·스페이서(Spacer)(440)와,
지그재그형 튜브(Tube)를 기준으로 90도 직립의 격벽구조로 복수개가 형성되어, 외압에 의해 흔들리지 않도록 지그재그형 튜브를 지지하면서, 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체가 지그재그형 튜브의 외부표면에 접촉되도록 유도시키는 바플(Baffles)(450)과,
지그재그형 튜브(Tube)의 끝단에 형성되어, 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기쪽으로 공급시키는 냉각용 오일공급파이프(460)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
일자형 알약 구조로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 오일쿨러쉘(Shell)(410)과,
오일쿨러쉘(Shell)의 본넷헤드 일측에 형성된 가스증기인입구쪽으로, 저압의 기상냉매를 압축하여 생성한 고온, 고압상태의 기체를 공급시키는 압축기(compressor)(420)와,
오일쿨러쉘(Shell)의 내부공간에 지그재그 형상으로 형성되어, 100t 고하중 EL기계실용 오일흡입펌프부로 공급된 냉각용 오일을 지그재그로 유로를 따라 흘러가면서, 외부표면과 접촉되는 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체를 통해 응축시켜 냉각시키는 지그재그형 튜브(Tube)(430)와,
지그재그형 튜브 사이에 형성되어, 압축기를 통해 공급된 고온, 고압상태의 기체를 지그재그형 튜브쪽으로 유도하여 지그재그형 튜브의 외부표면과 접촉시켜 응축되도록 기체흐름로를 형성시키는 로드(Rod)·스페이서(Spacer)(440)와,
지그재그형 튜브(Tube)를 기준으로 90도 직립의 격벽구조로 복수개가 형성되어, 외압에 의해 흔들리지 않도록 지그재그형 튜브를 지지하면서, 로드(Rod)·스페이서(Spacer)의 기체가 지그재그형 튜브의 외부표면에 접촉되도록 유도시키는 바플(Baffles)(450)과,
지그재그형 튜브(Tube)의 끝단에 형성되어, 냉각용 오일을 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기쪽으로 공급시키는 냉각용 오일공급파이프(460)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제1항에 있어서, 상기 100t 고하중 EL기계실용 오일분배기(500)는
제3·4감속기어용 오일펌프, 제1·2감속기어용 오일펌프 사이에 설치되어, 유압탱크에서 제3·4감속기어용 오일펌프 및 제1·2감속기어용 오일펌프로 유입되는 냉각용 오일의 방향을 제어하는 솔레노이드 밸브(510)와,
원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 우측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 제3·4감속기어용 오일펌프(520)와,
수직의 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 좌측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 제1·2감속기어용 오일펌프(530)와,
100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시키는 트윈형유압분배기(540)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제3·4감속기어용 오일펌프, 제1·2감속기어용 오일펌프 사이에 설치되어, 유압탱크에서 제3·4감속기어용 오일펌프 및 제1·2감속기어용 오일펌프로 유입되는 냉각용 오일의 방향을 제어하는 솔레노이드 밸브(510)와,
원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 우측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 제3·4감속기어용 오일펌프(520)와,
수직의 원통형상으로 이루어져 솔레노이브 밸브를 기준으로 좌측 일측에 위치되어, 솔레노이드 밸브의 제어신호에 따라 트윈형유압분배기의 후진유압실로 냉각용 오일을 분배시키는 제1·2감속기어용 오일펌프(530)와,
100t고하중 EL(Elivator)를 구동시키는 엘리베이터기계실의 권상기용 감속기어박스부의 제3·4감속기어와, 제1·2감속기어에 1:1로 동시에 냉각용 오일을 0.03~0.6cc/st 정량으로 토출시키는 트윈형유압분배기(540)로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(600)는
제어 대상의 특성이 변화되거나 부하 외란에 대해 적응성이 있는 제어기 역할을 수행하는 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)가 포함되어 구성되고,
상기 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)는 오차와 오차의 변화량을 입력으로 받아 소속함수를 통하여 퍼지값을 생성하는 퍼지화부(Fuzzifier)(611)와, 두 퍼지값을 비교, 판단하는 퍼지추론부(inference engine)(612)와, 퍼지 규칙으로부터 추론된 물리적인 값을 시스템의 입력으로 사용하기 위해서, 결정론적인 하나의 상수값을 출력하는 비퍼지화부(Defuzzifier)(613)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
제어 대상의 특성이 변화되거나 부하 외란에 대해 적응성이 있는 제어기 역할을 수행하는 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)가 포함되어 구성되고,
상기 퍼지로직형 PI(비례적분)제어기(610)는 오차와 오차의 변화량을 입력으로 받아 소속함수를 통하여 퍼지값을 생성하는 퍼지화부(Fuzzifier)(611)와, 두 퍼지값을 비교, 판단하는 퍼지추론부(inference engine)(612)와, 퍼지 규칙으로부터 추론된 물리적인 값을 시스템의 입력으로 사용하기 위해서, 결정론적인 하나의 상수값을 출력하는 비퍼지화부(Defuzzifier)(613)로 구성되는 것을 특징으로 하는 로 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치.
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KR1020180068735A KR101928411B1 (ko) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치 |
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KR1020180068735A KR101928411B1 (ko) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치 |
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KR1020180068735A KR101928411B1 (ko) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 퍼지제어를 통한 100t 고하중 EL기계실용 지능형 오일쿨러장치 |
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- 2018-06-15 KR KR1020180068735A patent/KR101928411B1/ko active IP Right Grant
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