KR102340464B1 - 유압 라인들에서 압력을 경감시키기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

유압 라인들, 특히 연결 라인들에서 압력을 경감시키기 위한 장치가 개시되며, 상기 연결 라인들은 유압식 작동 액추에이터들을 갖는 어태치먼트들과 상기 어태치먼트들을 제공하는 작용 도구들 사이에 결합 지점들(6,8)을 구비한다. 개시된 장치는 경감될 상기 라인에 연결되고 릴리프 밸브로서 작동가능한 비복귀 밸브(12)를 수용하는 제어 블록(2), 상기 비복귀 밸브(12)가 개방될 때 릴리프 용적부를 유지하는 축압기(22) 및 상기 비복귀 밸브(12)를 개방시키기 위하여 수동으로 이동할 수 있고 상기 축압기(22)의 하우징(24)에서 이동가능하도록 배열되는 작동 부재(38)를 포함한다.

Description

유압 라인들에서 압력을 경감시키기 위한 장치{DEVICE FOR RELIEVING PRESSURE IN HYDRAULIC LINES}
본 발명은 유압 라인들, 특히 연결 라인들에서 압력을 경감시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 연결 라인들은 결합 지점들을 가지며 상기 결합 지점들은 유압식 작동 액추에이터들을 갖는 어태치먼트들과 상기 어태치먼트들을 제공하는 작용 도구들 사이에 위치한다.
건설업 또는 농업 또는 임업에서 사용된 것들과 같이 매우 다양한 작용 도구들은 일반적으로 작용 실린더, 구동 트레인, 조정 또는 제동 시스템과 같은 다양한 소비재를 제공하기 위한 유압 시스템을 가진다. 어태치먼트는 호스 및 유압 지점들과 같은 연결 라인들을 통해서 유압 시스템으로부터의 유압 동력에 의해서 공급되고, 상기 어태치먼트는 여러 활동을 위한 작용 공구와 같은 대응 작용 도구에 설치될 수 있고 사용하지 않을 때 분리될 수 있다. 이러한 어태치먼트, 예를 들어, 삽, 클램셀(clamshell) 등은 일반적으로 관련 작용 도구의 시스템으로부터 압력 매체를 공급함으로써 작용 도구를 작동시키는 액추에이터들과 같은 작용 실린더를 가진다.
바가압 상태의 시스템에 의해서, 대응 어태치먼트는 사용하지 않을 때 결합기들을 분리하여 쉽고 안전하게 분리될 수 있다. 예를 들어 저장 사이트에서 태양 복사열로 인한, 분리되고 파킹된 어태치먼트 상의 열의 영향으로, 파킹된 어태치먼트의 시스템에서의 유압 유체의 압력은 상당히 증가한다. 켈빈 온도가 몇도 증가하면, 압력을 100 바아보다 높게 상승시키기에 충분하다. 이러한 압력 수준에서, 파킹된 어태치먼트를 서비스 상태로 놓기 위하여 자체 폐쇄 결합기들을 연결하는 것은 거의 불가능하고 큰 상해의 위험성을 포함한다. 라인들을 연결할 수 있게 하기 위하여, 작업자는 스크류 연결부를 느슨하게 할 수 밖에 없고, 이는 큰 불편함을 초래할 뿐 아니라 결과적으로 유압 유체를 방출시키게 되고, 또한 나사결합의 해제로 인하여 시스템을 오염시킬 가능성이 있다.
이들 문제점들에 관해서, 본 발명은 문제점에 대처하여, 대응 유압 라인의 안전한 압력 경감을 가능하게 하는 용이하게 작동하고 컴팩트한 장치를 제공한다.
본 발명에 따라서, 상기 문제점은 제 1 항의 형태들을 갖는 장치에 의해서 전체적으로 해결된다.
따라서, 본 발명에 따른 장치는 경감될 상기 라인에 연결되고 릴리프 밸브로서 작동가능한 비복귀 밸브를 수용하는 제어 블록에서, 상기 작동가능한 비복귀 밸브를 통해서 라인 압력을 감소시키는 릴리프 용적부가 축압기 안에 제공될 수 있고, 상기 비복귀 밸브는 상기 축압기의 하우징에서 이동가능하도록 배열되는 수동 이동식 작동 부재에 의해서 개방될 수 있다. 파킹된 어태치먼트를 서비스 상태로 놓기 위해 결합하기 전에, 어태치먼트에서 형성되는 시스템 압력은 그에 의해서 작용 도구에 연결하기 위한 결합 프로세스가 쉽고 안전하게 실행될 수 있는 압력으로 쉽고 안전하게 하강된다. 본 발명에 따른 압력 릴리프는 온도 상승으로 인한 압력을 경감시키는 것을 보조할 뿐 아니라, 일반적으로 초기의 폐쇄 시스템에서의 오일 용적부로 인하여 결합 중에 변위되어야 한다. 더우기, 결합에 의해서 대항력이 발생할 때 힘이 정확하게 우측 모멘트에 [너무 이르지 않고 너무 늦지 않게] 항상 작용한다. 압력 릴리프를 트리거하기 위한 수동 가동식 작동 부재가 축압기의 하우징에서 이동가능하도록 창의적으로 배열되고 따라서 작동 기구의 구성요소가 되기 때문에, 상기 장치는 특히 단순하고 구성이 컴팩트하며 경제적으로 제조된다.
특히, 유리한 방식에서, 상기 제어 블록 및 상기 축압기의 하우징은 하나의 구조체로 조합되고, 상기 구조체에서, 상기 비복귀 밸브의 릴리프 출구에 대한 상기 축압기의 유체 챔버의 직접적 연결이 형성된다. 이러한 구성에 의해서, 장치에 대해서 최소량의 공간이 요구되고, 따라서 축압기를 포함하는 전체 장치는 어태치먼트에 직접 쉽게 설치될 수 있거나 또는 작용 기계와 호스 사이로 이어지는 호스 라인에 삽입될 수 있다.
특히, 유리한 예시적 실시예에서, 길이방향 축을 따라 연장되는 하우징을 갖는 축압기가 제공되고 액추에이터 로드 형태의 작동 부재는 상기 하우징을 통해서 상기 비복귀 밸브의 폐쇄 몸체로 동축방향으로 안내되고, 상기 폐쇄 몸체는 상기 액추에이터 로드에 의해서 폐쇄력에 대항하여 개방 위치로 이동할 수 있다. 작동 기구는 이 방식에서 축압기에 통합될 수 있기 때문에, 상기 장치는 양호하게는 최소의 전체 치수로 구성될 수 있다. 제어 블록은 비복귀 밸브의 작동 방향이 결합의 작동 방향과 항상 일치하도록 설계되고, 이는 용이한 조작, 양호하게는 한손에 의한 작동을 가능하게 한다.
특히, 유리한 방식에서, 스프링 축압기 형태의 축압기가 제공되고, 상기 축압기는 상기 유체 챔버의 반대편을 향하는 측부 상에서 압력 스프링에 의해서 스프링 인장되는 축방향 가동식 축압기 피스톤을 가지며 상기 동축방향 액추에이터 로드는 상기 축압기를 통과하고 상기 로드는 내단부에 의하여 상기 하우징의 유체 입구를 통해서 상기 비복귀 밸브의 폐쇄 몸체로 연장된다. 상기 축압기는 또한 스프링 축압기로서 비용 효과적 방식 및 컴팩트한 방식으로 구현될 수 있다. 릴리프 시스템은 또한 임의의 환경에서 가스 기밀의 관점에서 엄격한 요구 사항을 유도하는 축압기로서 구현될 수 있다.
쉽고 편리한 작동을 위하여, 상기 액추에이터 로드를 수동으로 이동시키기 위한 액추에이터 버튼은 상기 축압기의 하우징의 외단부 위로 돌출하는 상기 액추에이터 로드의 외부 단부 상에 설치될 수 있다.
상기 장치의 특히 편리한 조작을 위하여, 상기 제어 블록 및 상기 축압기 하우징으로 형성되는 상기 구조체는 상기 하우징에 의해서 형성된 상기 작동축에 인접하게 핸들을 형성할 수 있다. 결합 프로세스를 실행하기 위하여, 제어 블록 상의 핸들은 그에 의해서 한손으로 파지될 수 있고 액추에이터 버튼은 작업자의 다른 손이 예를 들어 플러그 결합에 의해서 플러그 삽입하여 결합 프로세스를 자유롭게 수행하도록 동일 손의 손가락으로 동시에 가압될 수 있다.
특히, 유리한 예시적 실시예에서, 상기 핸들은 상기 작동축을 따라 상기 축압기 하우징 옆으로 매달리게 연장되는 라인 결합기를 구비한 제 1 결합 부분과, 상기 작동축 상에 위치한 제 2 라인 결합기 사이에서 연결 부분을 형성하고, 상기 연결 부분은 상기 결합 부분 및 상기 제 2 라인 결합기 사이에서 만곡 형태로 연장된다. 따라서, 설계된 상기 구조체는 작업자를 위한 편안하고 안전한 핸들을 형성한다. 제 2 라인 결합기는 작동축에 놓여지기 때문에, 비복귀 밸브를 개방하기 위한 작동 방향 및 제 2 라인 결합기에 대한 플러그 인 연결을 형성하기 위한 작동 방향은 예를 들어 장치를 작동시키기 위한 양호한 힘 방향을 유도하도록 일치한다.
스프링 축압기의 양호한 구성에서, 상기 하우징은 상기 유체 챔버의 반대편을 향하는 단부에서 폐쇄 몸체에 의해서 폐쇄되고, 상기 축압기 피스톤에 스프링 장력을 인가하는 나선형 스프링 형태의 압축 스프링은 상기 폐쇄 몸체와 접대하고 상기 폐쇄 몸체는 상기 압력 스프링 내부에서 축방향으로 연장되는 관형 연장부를 가지며, 상기 폐쇄 몸체를 통과하는 상기 액추에이터 로드는 축방향으로 이동가능하도록 안내된다. 그 연장부에 의해서, 하우징 단부 부분은 액추에이터 로드를 위한 안내로 뿐 아니라 연장부를 둘러싸는 나선형 스프링에 대한 내부 안내 코어를 형성한다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적 실시예를 참조하여 하기에 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 예시적 실시예의 경사 사시도를 도시한다.
도 2는 예시적 실시예의 유압 회로의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적 실시예의 개별 도시된 축압기의 실제 실시예의 크기를 대략 2배로 그린 길이방향 단면을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 변형된 예시적 실시예의 도 1에 따른 사시도를 도시한다.
도 1에 도시된 장치의 예시적 실시예는 직사각형 단부면(4)을 갖는 직사각형 고체 형태의 제어 블록(2)을 가진다. 유체 통로(10)를 통해서 제어 블록(2) 내부에서 서로 연결되는 라인 결합기들(6,8)은 상기 단부면 및 반대 후방측에 각각 위치한다(도 2). 상기 장치는 각각 라인 결합기들(6,8)을 통해서 도시되지 않은 어태치먼트의 유압 시스템과 역시 도시되지 않은 공급 작용 도구의 유압 시스템에 연결될 수 있다.
유체 통로(10) 이외에, (밸브 블록을 형성하는) 제어 블록(2)은 도 2에서 도면부호 12로 지시된 비복귀 밸브(12)를 가진다. 폐쇄 스프링(14)에 의해서 인장되는 폐쇄 볼(16)에 의해서, 상기 밸브는 유체 통로(10) 및 릴리프 출구(18) 사이의 유체 연결을 폐쇄한다. 릴리프 출구는 도 3에서 길이방향 단면으로 개별적으로 도시된 스프링 축압기(22) 형태의 축압기의 유체측(20)에 연결된다. 스프링 축압기(22)는 제어 블록(2)에 할당된 단부(26)에서 유체 입구(28)까지 폐쇄되는 원통형 하우징(24)을 가지며, 상기 유체 입구는 유체 챔버(20)로 안내되고 길이방향 하우징 축(46)에 동축방향으로 배열된다. 하우징(24)을 제어 블록(2)의 단부면(4) 상으로 나사체결하는 나사형 핀(30)은 유체 입구(28)에 연결된다. 나사형 핀(30)의 내부에는, 비복귀 밸브(12)의 릴리프 출구(18)에 대한 직접 연결부(32)가 있고, 릴리프 출구(18)는 비복귀 밸브(12)를 개방하기 위한 밸브 볼(16)이 내부 연결부(32)를 통해서 작동 부재에 의해서 접근될 수 있도록 나사형 핀(30)의 내부 연결부(32)로 직접 변이된다.
수동으로 이동가능한 작동 부재에 의해서 릴리프 프로세스를 개시하기 위하여, 본 발명에 따른 장치는 작동 단부(40)가 비복귀 밸브(12)의 밸브 볼(16)에 대해서 접대하는 방식으로 축압기 하우징(24)을 통해서 길이방향 하우징 축(40)과 동축방향으로 안내되는 액추에이터 로드(38)를 가진다. 따라서, 액추에이터 로드(38)는 유체 챔버(20)와 경계를 이루는 축압기 피스톤(42) 뿐 아니라 유체 챔버(20)의 반대편을 향하는 단부 상의 축압기 하우징(24)을 폐쇄하는 폐쇄 몸체(44)를 통과한다. 폐쇄 몸체(44)는 하우징 길이의 약 2/3에 대한 반대편 하우징 단부(26)를 향하여 축방향으로 축(46)과 동심으로 연장되는 관형 연장부(48)를 가진다.
관형 연장부(48)는 액추에이터 로드(38)를 위한 안내로를 형성하고, 폐쇄 몸체(44)를 통해서 통로에 칼라(50)가 형성되고, 상기 칼라는 액추에이터 로드(38)가 좁은 직경을 갖는 단부 섹션(54)으로 변이되는 레지(52)와 연계하여 액추에이터 로드(38)의 외부 지향의 활주 동작을 도 3에 도시된 위치로 제한하는 단부 정지부를 형성한다. 연장부(48)를 둘러싸고 폐쇄 몸체(44) 및 축압기 피스톤(42)에 대해서 접대하는 나선형 스프링(56)은 작동 움직임 중에 축압기 피스톤을 인장시키고, 비복귀 밸브(12)가 개방될 때 상기 나선형 스프링은 작동 움직임 중에 결합기들(6,8)에 연결된 시스템의 압력을 경감하기 위한 릴리프 용적부를 받는다.
릴리프 프로세스를 수동으로 실행하기 위하여, 액추에이터 버튼(58)은 작동 단부(40)가 폐쇄 스프링(14)의 힘에 대항하여 밸브 볼(16)을 이동시키고 비복귀 밸브(12)를 개방시키는 방식으로 액추에이터 로드(38)를 활주시키기 위하여 축압기 하우징(24) 위로 돌출하는 액추에이터 로드(38)의 외단부 섹션(54)에 설치된다. 도 3에서, 액추에이터 로드(38)는 이 액추에이터 로드가 관형 연장부(48)를 나오는 영역에서 계단식으로 좁아진다. 연장부(48)의 하단부 밑의 소정 이동 거리에서 계단식 감소[즉, 이렇게 액추에이터 로드(38)에 형성된 레지]의 결과로 인하여, 실시예로서 전혀 상세히 추가 설명되지 않은, 유압 작동 챔버가 다시 폐쇄되도록 기계식 스프링을 향한 피스톤의 기계식 단부 위치에 도달되기 직전에 액추에이터 핀은 액추에이터 핀 상의 상술한 돌출 에지로 인하여 작업자에 의해서 발생된 수동력에 대항하여 뒤로 가압될 것이다. 결과적으로, 최대 시스템 압력이 아닌 수동력에 의해서 작용되는 최대 작동 압력만이 상기 챔버에 발생할 수 있다. 이러한 방식에서, 압력 릴리프 밸브의 최대 설계 압력은 상당히 감소될 수 있고, 이는 작동을 더욱 용이하게 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 축압기 하우징(24)은 단일 부재 구조체를 형성하기 위해 밸브 블록(2)에 결합되고, 상기 단일 부재 구조체에서, 축압기 하우징(24)의 축(46) 및 그에 따른 압력 경감을 유도하기 위한 작동축은 라인 결합기(8)와 정렬된다. 단부면(4)의 평면을 향하여 작동축에 대해서 오프셋된 상태에서, 제어 블록(2)을 갖는 구조체는 핸들(60)을 형성하고, 상기 핸들에서 작동축에 대해 오프셋된 결합기(6)가 위치하고 상기 핸들은 장치의 편리한 작동을 위하여 작업자에 의해서 파지될 수 있다.
특히 안전하고 편리한 조작을 위하여, 도 4에 도시된 변형된 예시적 실시예에서, 제어 블록(2)에 의해서 형성된 핸들(60)은 구형으로 제공된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 결합기(6)를 구비하고 축압기 하우징(24)의 작동축 옆에 있는 결합 부분(62)은 작동축의 방향으로 매달리도록 구성되고, 연결 부분(66)은 상기 결합 부분(62) 및 작동축 상에 놓여진 라인 결합기(8) 사이에 형성되고, 상기 연결 부분은 상기 구조체가 손잡이 유형을 형성하는 방식으로 만곡지는 형태로 라인 결합기(8) 및 결합 부분(62) 사이에서 연장되어서, 상기 장치는 작업자가 한손으로 편리하게 파지하고 유지할 수 있으며 액추에이터 버튼(58)을 동시에 동일 손의 손가락으로 누를 수 있다.
스프링 축압기(22)는 비복귀 밸브(12)가 개방될 때 축압기(22)의 압력이 충분히 낮아져서 결합 프로세스가 쉽고 안전하게 실행될 수 있도록 나선형 스프링(56)에 의해서 발생된 비교적 작은 사전 인장력을 가진다. 어태치먼트에서의 시스템이 비가압되는 작동 상태 뿐 아니라 스프링 축압기(22)의 사전 인장으로 인하여 어태치먼트가 더이상 작동되지 않을 때, 내부에 수용된 오일 용적부는 비복귀 밸브(12)를 통해서 시스템으로 피드백된다. 이러한 작동 주기는 반복적으로 발생될 수 있다.

Claims (8)

  1. 유압 라인에서 압력을 경감하기 위한 장치로서, 상기 장치는,
    경감될 라인에 연결되고 릴리프 밸브로서 개방가능한 비복귀 밸브(12)를 수용하는 제어 블록(2), 상기 비복귀 밸브(12)가 개방될 때 릴리프 용적부를 유지하는 축압기(22) 및 상기 비복귀 밸브(12)를 개방하기 위하여 수동으로 이동될 수 있고 상기 축압기(22)의 하우징(24) 상에 이동가능하도록 배열되는 작동 부재(38)를 구비하며,
    상기 축압기(22)는 길이방향 축(46)을 따라 연장되는 상기 하우징(24)을 구비하고, 상기 작동 부재는 상기 하우징(24)을 통해서 상기 비복귀 밸브(12)의 폐쇄 몸체(16)로 안내되는 액추에이터 로드(38)로서 형성되고, 상기 폐쇄 몸체(16)는 상기 폐쇄 몸체의 폐쇄 위치를 향해 상기 폐쇄 몸체를 편향시키는 폐쇄력에 대항하여 상기 액추에이터 로드(38)에 의해서 상기 폐쇄 몸체의 개방 위치로 이동될 수 있고, 상기 축압기(22)는 축방향 가동식 축압기 피스톤(42)을 가지는, 상기 장치에 있어서,
    상기 액추에이터 로드(38)는 상기 하우징(24)을 통하여 동축방향으로 안내되고 상기 축압기 피스톤(42)을 통과하는 것을 특징으로 하는, 유압라인들에서 압력을 경감하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 블록(2) 및 상기 축압기(22)의 상기 하우징(24)은 하나의 구조체를 형성하도록 결합하고, 상기 구조체 내에 상기 비복귀 밸브(12)의 릴리프 출구(18)에 대한 상기 축압기(22)의 유체 챔버(20)의 직접 연결부(32)가 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 축압기는 스프링 축압기(22)로서 형성되고, 상기 축압기는 상기 유체 챔버(20)의 반대편을 향하는 상기 축방향 가동식 축압기 피스톤(42)의 측부 상에서 압력 스프링(56)에 의해서 인장되는 상기 축방향 가동식 축압기 피스톤(42)을 가지며, 상기 축압기를 통해 상기 축압기(22)의 상기 하우징(24)과 동축방향에 있는 상기 액추에이터 로드(38)가 통과하고 상기 액추에이터 로드(38)는 상기 액추에이터 로드(38)의 내단부(40)가 상기 하우징의 유체 입구를 통해서 상기 비복귀 밸브(12)의 폐쇄 몸체(16)로 연장하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터 로드(38)를 수동으로 이동시키기 위한 액추에이터 버튼(58)은 상기 축압기(22)의 하우징의 외단부 위로 돌출하는 상기 액추에이터 로드(38)의 외부 단부(54) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 블록(2) 및 상기 축압기의 하우징(24)으로 형성되는 구조체는 작동축(46) 옆에 위치된 핸들(60)을 형성하되, 상기 작동 부재가 상기 축압기 하우징 내에서 상기 작동축(46)을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핸들(60)은 상기 작동축(46)을 따라 상기 축압기의 하우징(24) 옆으로 매달리게 연장되는 라인 결합기(6)를 구비한 제 1 결합 부분(62)과 상기 작동축(46) 상에 위치한 제 2 라인 결합기(8) 사이에서 연결 부분(66)을 형성하고, 상기 연결 부분은 상기 결합 부분(62) 및 상기 제 2 라인 결합기(8) 사이에서 만곡 형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 스프링 축압기(22)의 상기 하우징(24)은 상기 유체 챔버(20)의 반대편을 향하는 단부에서 폐쇄 몸체(44)에 의해서 폐쇄되고, 상기 축압기 피스톤(42)을 인장시키는 상기 압력 스프링(56)은 상기 폐쇄 몸체와 접대하고 상기 폐쇄 몸체는 상기 압력 스프링(56) 내부에서 축방향으로 연장되는 관형 연장부(48)를 가지며, 상기 관형 연장부(48)내에서 상기 폐쇄 몸체(44)를 통과하는 상기 액추에이터 로드(38)는 축방향으로 이동가능하도록 안내되는 것을 특징으로 하는 장치.
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