KR102599449B1 - 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치 - Google Patents

제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리프팅 실린더에, 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더에 노면 상태에 따라 실린더의 가동이 가능한 무압 상태에서 실린더에 리프팅 압력을 부여하는 백압유닛을 연결한다. 이로 인해, 제설작업시 훨씬 고속으로 작업이 가능하고, 노면 돌출물 충격시 제설기 파손이 방지되며, 노면 돌출물 충격시 제설차량 충격 완화로 안전성이 증대된다. 또한 제설기 삽날의 마모가 방지되어 제설기 삽날의 내구성이 약 7배 이상 증대되고, 제설기 삽날 교체에 따른 제설작업 공백이 해소되며, 잦은 제설기 삽날 교체에 따른 비용이 감소한다. 또한 무압 대비 조향축의 접지 하중을 높임으로써 조향 접지력이 증대되며, 제설기 하중의 조향축(1축) 전이로 눈길 주행 제설차량의 조향 안전성이 증대된다.

Description

제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치{Road contact pressure adjustment device for mitigating snow plow impact and minimizing shovel blade wear}
본 발명은 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치에 관한 것이다.
제설기는 눈을 미는 장치다. 도로에 눈이 많이 쌓인 경우 제설기를 제설차량의 전방에 부착하여 도로를 주행하면서 적설을 도로의 갓길 쪽으로 밀어내어 도로에 쌓인 눈을 신속하게 제거하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제설기는 제설차량의 전반부에 장착된 제설판(1)과, 제설판(1)의 하부에 장착된 제설기 삽날(2)과, 제설판(1)을 조정하기 위한 유압장치(3)와, 제설판(1)을 지지하는 바퀴유닛(4)으로 구성된다.
제설판(1)은 유압장치(3)의 리프팅 실린더(10) 이동에 의해 승강 및 하강 동작이 이루어지는데, 제설작업시 노면의 구배로 인해 리프팅 실린더(10)가 자유롭게 움직일 수 있도록 무압장치에 의해 리프팅 실린더(10)의 압력을 제거하는 것은 공지된 기술이다. 제설기의 무압 작동시 제설기 삽날(2)에 가해지는 총 중량은 제설기 삽날(2)을 포함한 제설기 전체 무게가 1000kg인 경우 약 700kg이므로 충격흡수장치가 장착되어 있는 제설기라고 하더라도 제설작업 중 노면의 돌출물 충격시 순간적으로 상승하기 에는 한계가 있으므로 제설기와 차체는 큰 충격을 받게 되며, 종종 제설기 파손이나, 차량의 사고로 이어지게 된다.
이러한, 제설기의 노면 접촉압력을 계산하면, 강철재질로 만들어진 강첩 삽날의 두께 16mm를 기준으로 단위면적당 압력은 다음 계산식 1에 따라 약 1.4kg/㎠이다.
<계산식 1>
단위면적당 노면 접촉압력=제설판 하중(약 700kg)÷제설기 삽날의 접촉면적(320cm×1.6cm)=700kg÷512㎠=1.4kg/㎠
일반적으로 무압으로 세팅시 제설작업 가능거리는 약 150km 정도이며, 이후에 정비소로 들어와 강철 삽날을 교체해야 한다. 이와 같이, 강철 삽날 전체를 교체하는 데에는 상당한 비용이 소요되며, 장시간 폭설시에는 교체 횟수가 늘어나므로 교체 비용도 증가한다. 또한 교체에 따른 정비시간 소요로 제설작업에 지장을 주게 된다.
한편, 제설차량에 장착된 제설기를 무압으로 세팅하여 제설작업시에는 다음 표 1과 같이 제설차량의 조향축인 1축의 총 하중의 감소로 인해, 제설차량의 노면 마찰력이 저하되어 제설차량이 미끄러지는 사고가 발생할 위험이 증가하게 된다.
구분 제설삽날 노면
접촉 하중(kg)		 조향축 노면
접촉 하중(kg)		 비고
제설기 완전
리프팅시		 - 7,500
제설기 무압
작동시		 700 6,800 제설기 중량의 30%는 차체에서 부담
* 제설기 자체 중량 : 1000kg
* 조향축(1축) 공차 중량 : 6500kg
제설판(1)의 특성에 따라 차이가 있으나, 무압시 노면 접촉하중은 제설기 삽날(2)을 포함한 제설판(1) 전체 하중의 60~70% 범위에 있다.
따라서 이러한 미끄럼 사고를 방지하기 위해서는 1축 총 하중을 최대로 부여하면서 무압으로 작동되는 기술이 필요하다.
한국공개특허(10-2012-0062476)
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치는,
제설기 삽날이 부착된 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더; 및
상기 리프팅 실린더에 연결되며, 노면 상태에 따라 상기 리프팅 실린더의 가동이 가능한 무압 상태에서 상기 리프팅 실린더에 리프팅 압력을 부여하는 백압유닛을 포함하며,
상기 백압유닛은,
상기 리프팅 실린더에 연결되며, 피스톤 로드 하강시 실린더 내 압력을 제거하거나 일정압력을 유지하는 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브;
상기 리프팅 실린더와 상기 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브 사이에 연결되며, 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터; 및
상기 어큐뮬레이터에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터를 작동시키는 어큐뮬레이터용 방향제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
제설기 삽날이 부착된 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더와 별개로 상기 제설판에 연결되며, 상기 리프팅 실린더의 승하강을 보조하는 리프팅 보조 실린더;
상기 리프팅 보조 실린더에 연결되며, 노면 상태에 따라 상기 리프팅 보조 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 상기 리프팅 보조 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터; 및
상기 어큐뮬레이터에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터를 작동시키는 어큐뮬레이터용 방향제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
노면과 접촉하여 제설기 삽날이 부착된 제설판을 지지하는 바퀴유닛의 바퀴에 연결되며, 상기 바퀴를 승하강시키는 바퀴용 보조 실린더;
상기 바퀴용 보조 실린더에 연결되며, 노면 상태에 따라 상기 바퀴용 보조 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 상기 바퀴용 보조 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터; 및
상기 어큐뮬레이터에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터를 작동시키는 어큐뮬레이터용 방향제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치에 의해 달성된다.
본 발명은 제설기 삽날이 부착된 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더에, 노면 상태에 따라 리프팅 실린더의 가동이 가능한 무압 상태에서 리프팅 실린더에 리프팅 압력을 부여하는 백압유닛을 연결한다. 이로 인해, 제설작업시 훨씬 고속으로 작업이 가능하고, 노면 돌출물 충격시 제설기 파손이 방지되며, 노면 돌출물 충격시 제설차량 충격 완화로 안전성이 증대된다. 또한 제설기 삽날의 마모가 방지되어 제설기 삽날의 내구성이 약 7배 이상 증대되고, 제설기 삽날 교체에 따른 제설작업 공백이 해소되며, 잦은 제설기 삽날 교체에 따른 비용이 감소한다. 또한 무압 대비 조향축의 접지 하중을 높임으로써 조향 접지력이 증대되며, 제설기 하중의 조향축(1축) 전이로 눈길 주행 제설차량의 조향 안전성이 증대된다.
본 발명은 제설기 삽날이 부착된 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더와 별개로 제설판에 연결되며, 리프팅 실린더의 승하강을 보조하는 리프팅 보조 실린더에, 노면 상태에 따라 리프팅 보조 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 리프팅 보조 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터 회로를 연결한다. 이로 인해, 제설작업시 훨씬 고속으로 작업이 가능하고, 노면 돌출물 충격시 제설기 파손이 방지되며, 노면 돌출물 충격시 제설차량 충격 완화로 안전성이 증대된다. 또한 제설기 삽날의 마모가 방지되어 제설기 삽날의 내구성이 약 7배 이상 증대되고, 제설기 삽날 교체에 따른 제설작업 공백이 해소되며, 잦은 제설기 삽날 교체에 따른 비용이 감소한다. 또한 무압 대비 조향축의 접지 하중을 높임으로써 조향 접지력이 증대되며, 제설기 하중의 조향축(1축) 전이로 눈길 주행 제설차량의 조향 안전성이 증대된다.
본 발명은 노면과 접촉하여 제설기 삽날이 부착된 제설판을 지지하는 바퀴유닛의 바퀴에 연결되며, 바퀴를 승하강시키는 바퀴용 보조 실린더에, 노면 상태에 따라 바퀴용 보조 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 바퀴용 보조 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터 회로를 연결한다. 이로 인해, 제설작업시 훨씬 고속으로 작업이 가능하고, 노면 돌출물 충격시 제설기 파손이 방지되며, 노면 돌출물 충격시 제설차량 충격 완화로 안전성이 증대된다. 또한 제설기 삽날의 마모가 방지되어 제설기 삽날의 내구성이 약 7배 이상 증대되고, 제설기 삽날 교체에 따른 제설작업 공백이 해소되며, 잦은 제설기 삽날 교체에 따른 비용이 감소한다.
도 1은 종래 기술에 따른 제설기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치가 설치된 제설기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 유압회로도다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치가 설치된 제설기 작업 중 노면 돌출물 충돌시 제설기 장애물 충격완충기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치가 설치된 제설기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 유압회로도다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치가 설치된 제설기를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 리프팅 실린더의 유압회로도다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 바퀴용 보조 실린더의 유압회로도다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치를 자세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치는 리프팅 실린더(10), 백압유닛(100)으로 구성된다.
[리프팅 실린더(10)]
리프팅 실린더(10)는 제설기 삽날(2)이 부착된 제설판(1)을 승하강시킨다.
리프팅 실린더(10)는 유압이 유출입되는 제1유압라인(L1)과 제2유압라인(L2)을 통해 파워유닛(20), 방향제어밸브(30), 듀얼체크밸브(40)에 연결된다. 제1유압라인(L1)은 리프팅 실린더(10)의 피스톤(11) 상부에 연통되고, 제2유압라인(L2)은 피스톤 로드(12)가 위치하는 피스톤(11) 하부에 연통된다. 리프팅 실린더(10)는 백압유닛(100)이 작동되지 않을 때는 파워유닛(20), 방향제어밸브(30), 듀얼체크밸브(40)의 작동에 의해 제설판(1)을 승하강시킨다.
파워유닛(20)은 제설차량의 엔진동력을 사용하지 않고 차량의 전원으로 전기모터를 구동하고, 이 전기모터에서 생성된 전력을 이용하여 유압펌프(P)를 작동하며, 유압펌프(P)는 유압탱크(T)에 저장된 작동유를 펌핑하여 토출함으로써 리프팅 실린더(10)에 유압을 전용으로 제공하고 토출된 작동유를 유압탱크(T)로 회수할 수 있게 된다.
방향제어밸브(30)는 파워유닛(20)에서 리프팅 실린더(10)로 연결된 제1유압라인(L1)과 제2유압라인(L2)의 유압흐름을 개폐 및 방향변환한다.
듀얼체크밸브(40)는 방향제어밸브(30)에 후속하여 연결되어 리프팅 실린더(10) 가동시 제1유압라인(L1)과 제2유압라인(L2)의 유로를 동시에 제한적으로 개방함으로써 리프팅 실린더(10)의 작동이 원활하게 이루어지도록 하며, 지면의 제설압력을 선택 조절한 후 리프팅 실린더(10)의 가동을 중단하여 유압의 흐름이 없을 때에는 자동으로 제1유압라인(L1)과 제2유압라인(L2)의 유로를 차단함으로써 리프팅 실린더(10)의 유압이 임의로 빠져나가는 누유를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
[백압유닛(100)]
백압유닛(100)은 리프팅 실린더(10)에 연결되며, 노면 상태에 따라 리프팅 실린더(10)의 가동이 가능한 무압 상태에서 리프팅 실린더(10)에 리프팅 압력을 부여한다.
백압유닛(100)은 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110), 어큐뮬레이터(120), 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130), 압력센서(140)로 구성된다.
무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)는 리프팅 실린더(10)와 리프팅용 듀얼체크밸브(40)를 연결하는 제2유압라인(L2)에 연결된 바이패스라인(L3)을 통해 리프팅 실린더(10)에 연결된다. 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)는 피스톤 로드(12) 하강시 실린더 내 압력을 제거하여, 노면 상태에 따라 리프팅 실린더(10)의 가동이 가능한 무압 상태를 만들거나 실린더 내 압력을 일정 압력으로 유지한다. 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)는 설정압력으로 세팅된다.
어큐뮬레이터(120)는 리프팅 실린더(10)와 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110) 사이의 바이패스라인(L3)에 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)와 병렬로 연결되며, 리프팅 실린더(10) 가동 중 노면 상태에 따른 리프팅 실린더(10)의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지한다. 어큐뮬레이터(120)가 없으면 유압펌프(P)가 자주 작동하게 되어 제설판(1)의 충격 발생시 리프팅 실린더(10) 내부의 압력 변화가 심해진다.
어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 어큐뮬레이터(120)에 후속하여 제4유압라인에 연결되며, 어큐뮬레이터(120)를 작동시킨다.
어큐뮬레이터(120)와 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)에 의한 어큐뮬레이터 회로는 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110) 작동시 제설기의 상하작동(압력변화)에 따른 유압시스템의 잦은 작동을 방지하고, 고속작업시 신속한 유압회로 반응이 가능하며, 장애물 충격시 충격완충으로 유압시스템 보호 및 신속한 반응이 가능하다.
한편, 어큐뮬레이터(120)와 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 다수 개가 구비되어, 다수 개의 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)를 작동시켜 단계적으로 설정된 압력으로 리프팅 압력을 부여할 수 있다.
또한 어큐뮬레이터 회로는 여건에 따라 생략될 수도 있다.
압력센서(140)는 리프팅 실린더(10)와 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110) 사이에 연결되며, 리프팅 실린더(10)와 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)에 연결된 유압라인의 내부 압력을 측정한다. 압력센서(140)에서 측정한 내부 압력이 설정된 압력 미만인 경우 리프팅 실린더(10)에 연결된 파워유닛(20)의 유압펌프(P)가 작동된다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 작동을 자세히 설명한다. 도 2 및 도 3을 기본적으로 참조한다.
제설기 하강을 위해 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)의 설정압력을 무압, 중압(접촉하중 약 300kg), 고압(접촉하중 약 100kg) 중에서 선택 조정한다.
[무압 작동시]
백압유닛(100)의 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)의 설정압력이 무압인 경우, 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)가 작동되면 피스톤 로드(12)가 위치한 리프팅 실린더(10)의 유압이 제거되어 리프팅 실린더(10)가 무압 상태가 된다.
무압 상태에서는 리프팅 실린더(10)의 직접적인 조작 없이 노면상태에 따라 제설판(1)의 승하강에 의해 리프팅 실린더(10)가 승하강하게 된다. 이때, 제설판(1)의 승하강에 의한 압력변화에 의해 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)가 열려 어큐뮬레이터(120)가 작동하여 유압시스템의 잦은 작동을 방지한다.
[중압, 고압 작동시]
백압유닛(100)의 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)의 설정압력이 중압, 고압인 경우, 리프팅 실린더(10)가 무압 상태가 되고, 무압 상태에서 리프팅 실린더(10)에 리프팅 압력을 부여할 수 있다.
제설판(1) 승하강시, 압력센서(140)에 의해 설정된 압력 초과시에는 리프팅 압력을 해제하고, 설정된 압력 범위 미달시에는 유압을 공급하여 설정압력을 유지한다. 이때, 제설판(1)의 승하강에 의한 압력변화에 의해 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)가 열려 어큐뮬레이터(120)가 작동한다.
노면접촉압력을 최소로 작동시키기 위해서 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브(110)의 설정압력은 약 13~16kg/㎤, 어큐뮬레이터(120) 설정압력은 15kg/㎤이다.
노면 상태에 따라 리프팅 실린더(10)의 변동이 가능한 무압 상태에서 리프팅 실린더(10)에 리프팅 압력을 부여함으로써, 노면의 접촉하중을 줄임과 동시에 1축 하중을 증가시킬 수 있다. 여기서, 1축이란 제설차량의 조향기능을 담당하는 제설차량의 조향축을 말한다.
다음 표 2에 도시된 바와 같이, 리프팅 없는 무압작동, 무압작동 및 저압리프팅, 무압작동 및 고압리프팅으로 나누어 리프팅 실린더(10)의 리프팅 압력을 조정하는 경우, 제설기 삽날(2)이 부착된 제설판(1)의 노면접촉압력이 줄어들어, 1축에 하중을 부여함으로써 제설차량의 조향 안정성을 확보할 수 있다.
항목 제설판
노면접촉하중		 제설판 하중 1축 하중
(자체중량)		 1축 총 하중
(실제 1축 하중)
제설기 리프팅 시 - 1,000kg 6,500kg 7,500kg
무압작동시
(리프팅 없음)		 700kg 300kg 6,500kg 6,800kg
무압작동
저압리프팅
(300kg)		 400kg 600kg 6,500kg 7,100kg
무압작동
고압리프팅
(600kg)		 100kg 900kg 6,500kg 7,400kg
또한, 다음 표 3에 도시된 바와 같이, 노면접촉압력이 줄어들면 제설기 삽날(2)의 단위면적당 압력을 줄여주게 되어 제설기 삽날(2)의 마모를 획기적으로 줄일 수 있다.
항목 제설판
노면접촉하중		 제설판 하중 노면접촉압력
(kg/㎠)		 노면접촉압력비율 내마모율
제설기
리프팅 시		 - 1,000kg - - -
무압작동시
(리프팅 없음)		 700kg 300kg 1.4 100% 1(기준)
무압작동
저압리프팅
(300kg)		 400kg 600kg 0.8 57% 1.8배
무압작동
고압리프팅
(600kg)		 100kg 900kg 0.2 14% 7배
※ 제설기 삽날 : 폭 320cm × 두께 1.6cm
마모율(rate of wear)이 접촉압력에 비례한다는 아차드(Archard) 마모 법칙을 적용하면, 동일한 제설기 삽날(2)을 사용하더라도, 저압리프팅(약300kg) 가동시 내마모율은 1.8배 이상, 고압리프팅(약600kg) 가동시 제설기 삽날(2)의 내마모율은 약 7배 이상 증대하게 된다.
또한 도 4에 도시된 바와 같이, 제설기 작업 중 노면 돌출물 충돌시, 리프팅 하중만큼 제설기와 차량의 충격력은 반감된다. 따라서 돌출물 충격시 제설차량 충격 완화로 안전성이 증대되고, 돌출물 충격시 제설기 파손 방지되며, 제설작업시 훨씬 고속으로 작업이 가능하다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치를 자세히 설명한다.
본 발명의 제2실시예는, 기존 제품에 제1실시예와 같은 백압유닛(100)을 설치하기 곤란한 경우에, 리프팅 실린더(10)와 별개로 제설판(1)에 리프팅 보조 실린더(60)를 설치하고, 설치된 리프팅 보조 실린더(60)에 어큐뮬레이터 회로를 연결하여, 제1실시예와 같은 백압유닛(100)의 기능을 리프팅 보조 실린더(60)와 어큐뮬레이터 회로로 구현하는 실시예다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치는 리프팅 보조 실린더(60), 어큐뮬레이터(120), 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)로 구성된다. 제2실시예의 경우, 무압용 방향제어밸브(111)에 의해 작동되는 종래의 리프팅 실린더(10)에, 리프팅 실린더(10)와 별개로 리프팅 보조 실린더(60)를 추가하여 노면접촉 압력을 조정한다.
[리프팅 보조 실린더(60)]
리프팅 보조 실린더(60)는 제설기 삽날(2)이 부착된 제설판(1)을 승하강시키는 리프팅 실린더(10)와 별개로 제설판(1)에 연결되며, 리프팅 실린더(10)의 승하강을 보조한다. 리프팅 보조 실린더(60)는 리프팅 실린더(10)와 평행하게 설치되며, 리프팅 실린더(10)의 작동에 지장이 없을 정도로 작은 하중용량의 단동형 보조실린더다.
[어큐뮬레이터(120), 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)]
어큐뮬레이터(120)는 리프팅 보조 실린더(60)에 연결되며, 노면 상태에 따라 리프팅 보조 실린더(60) 가동 중 노면 상태에 따른 리프팅 보조 실린더(60)의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지한다.
어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 어큐뮬레이터에 연결되며, 어큐뮬레이터를 작동시킨다.
이와 같이 리프팅 보조 실린더(60)에 어큐뮬레이터 회로를 연결하면, 기존 제품에 제1실시예와 같은 백압유닛(100)을 설치하기 곤란한 경우 간단하게 설치할 수 있다.
한편, 어큐뮬레이터(120)와 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 다수 개가 구비되어, 다수 개의 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)를 작동시켜 단계적으로 설정된 압력으로 리프팅 압력을 부여할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 작동을 자세히 설명한다. 도 5 및 도 6을 기본적으로 참조한다.
제2실시예는 리프팅 실린더(10)는 종래 기술과 같이 무압용 방향제어밸브(111)에 의해 작동에 의해 작동되고, 제1실시예의 백압유닛(100)의 기능이 리프팅 보조 실린더(60)와 어큐뮬레이터 회로에 의해 구현된다.
리프팅 실린더(10)는 상승, 하강, 무압만 작동하고, 제설기 하강을 위한 설정압력은 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)에 의해 조정되며, 어큐뮬레이터(120)에 의해 리프팅 압력이 작동한다.
따라서 리프팅 보조 실린더(60)에 의한 백압기능에 의해, 제설기 삽날(2)의 마모가 방지되어 내구성이 증대되고, 제설기 삽날(2)의 장애물 충격시 충격완충 효과와 제설기 삽날(2)의 접촉하중을 조향축으로 이전하여 안전성이 증대된다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치를 자세히 설명한다.
본 발명의 제3실시예는, 기존 제품에 제1실시예와 같은 백압유닛(100)을 설치하기 곤란한 경우에, 각 바퀴(41)에 바퀴용 보조 실린더(50)를 설치하고, 설치된 바퀴용 보조 실린더(50)에 어큐뮬레이터 회로를 연결하여, 제1실시예와 같은 백압유닛(100)의 기능을, 각 바퀴(41)에 설치된 바퀴용 보조 실린더(50)와 어큐뮬레이터 회로로 구현하는 실시예다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치는 바퀴용 보조 실린더(50), 어큐뮬레이터(120), 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)로 구성된다. 제3실시예의 경우, 리프팅 실린더(10)는 종래와 같이 무압용 방향제어밸브(111)에 의해 작동되고, 바퀴유닛(4)에 바퀴용 보조 실린더(50)를 각각 추가하여 노면접촉 압력을 조정한다.
[바퀴용 보조 실린더(50)]
바퀴용 보조 실린더(50)는 노면과 접촉하여 제설기 삽날(2)이 부착된 제설판(1)을 지지하는 바퀴유닛(4)의 좌측과 우측의 한 쌍의 바퀴(41)에 각각 연결되며, 바퀴(41)를 승하강시킨다. 바퀴용 보조 실린더(50)는 단동형 보조실린더다.
도 7에 도시된 바와 같이, 바퀴유닛(4)은 노면에 접촉되는 바퀴(41)와 바퀴(41)의 높이와 방향을 조정하는 높이조향 조정부재(42)를 구비한다. 바퀴(41)에는 제1브래킷(43)이 결합되고, 높이조향 조정부재(42)에는 제2브래킷(44)이 결합되어, 제1브래킷(43)과 제2브래킷(44)이 힌지 결합됨으로써, 바퀴(41)가 높이조향 조정부재(42)에 회전 가능하게 연결된다.
바퀴용 보조 실린더(50)는 바퀴(41)에 결합된 제1브래킷(43)과 높이조향 조정부재(42)에 결합된 제2브래킷(44)에 연결된다. 바퀴용 보조 실린더(50)가 승하강하면, 바퀴(41)에 결합된 제1브래킷(43)이 높이조향 조정부재(42)에 결합된 제2브래킷(44)에 대해 회전한다.
[어큐뮬레이터(120), 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)]
어큐뮬레이터(120)는 바퀴용 보조 실린더(50)에 연결되며, 노면 상태에 따라 바퀴용 보조 실린더(50) 가동 중 노면 상태에 따른 바퀴용 보조 실린더(50)의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지한다.
어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 어큐뮬레이터에 연결되며, 어큐뮬레이터를 작동시킨다.
이와 같이 바퀴용 보조 실린더(50)에 어큐뮬레이터 회로를 연결하면, 기존 제품에 제1실시예와 같은 백압유닛(100)을 설치하기 곤란한 경우 간단하게 설치할 수 있다.
한편, 어큐뮬레이터(120)와 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)는 다수 개가 구비되어, 다수 개의 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)를 작동시켜 단계적으로 설정된 압력으로 리프팅 압력을 부여할 수 있다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치의 작동을 자세히 설명한다. 도 7 내지 도 9를 기본적으로 참조한다.
제3실시예는 리프팅 실린더(10)는 종래 기술과 같이 무압용 방향제어밸브(111)에 의해 작동에 의해 작동되고, 제1실시예의 백압유닛(100)의 기능이 각 바퀴(41)에 설치된 바퀴용 보조 실린더(50)와 어큐뮬레이터 회로에 의해 구현된다.
리프팅 실린더(10)는 상승, 하강, 무압만 작동하고, 제설기 하강을 위한 설정압력은 어큐뮬레이터용 방향제어밸브(130)에 의해 조정되며, 어큐뮬레이터(120)에 의해 리프팅 압력이 작동한다.
종래 바퀴(41)에 스프링을 이용하여 압축하는 경우 압축률에 따라 하중이 변하고 고하중을 리프팅할 수 없었다. 본 실시예의 경우 이러한 단점을 보완하고 설치가 간단하다. 또한 제설기 삽날(2)의 마모가 방지되어 내구성이 증대되고, 제설기 삽날(2)의 장애물 충격시 충격완충 효과로 인해 안전성이 증대된다. 그러나 본 실시예의 경우 제1실시예 및 제2실시예와 달리, 리프팅 압력을 가하더라도 제설기 삽날(2)의 하중이 조향축이 아닌 바퀴(41)로 전가되므로, 조향축의 하중 변화는 없다.
1: 제설판 2: 제설기 삽날
3: 유압장치 4: 바퀴유닛
10: 리프팅 실린더 20: 파워유닛
30: 방향제어밸브 40: 듀얼체크밸브
50: 바퀴용 보조 실린더 60: 리프팅 보조 실린더
100: 백압유닛 110: 무압 및 압력조정용 전자비례제어밸브
120: 어큐뮬레이터 130: 어큐뮬레이터용 방향제어밸브
140: 압력센서 T: 유압탱크
P: 유압펌프

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 제설기 삽날이 부착된 제설판을 승하강시키는 리프팅 실린더와 별개로 상기 제설판에 연결되며, 상기 리프팅 실린더의 승하강을 보조하는 리프팅 보조 실린더;
    상기 리프팅 보조 실린더에 연결되며, 노면 상태에 따라 상기 리프팅 보조 실린더 가동 중 노면 상태에 따른 상기 리프팅 보조 실린더의 승하강시 유압라인 내 압력을 일정하게 유지하는 어큐뮬레이터; 및
    상기 어큐뮬레이터에 연결되며, 상기 어큐뮬레이터를 작동시키는 어큐뮬레이터용 방향제어밸브를 포함하며,
    상기 리프팅 실린더는 상승, 하강, 무압 상태로만 작동하고,
    상기 리프팅 실린더의 변동이 자유로운 무압 상태에서,
    상기 리프팅 보조 실린더가 상기 리프팅 실린더에 별개의 리프팅 압력을 부여함으로써, 상기 제설기 삽날의 노면 접촉하중을 줄임과 동시에 제설차량의 조향기능을 담당하는 1축 하중을 증가시키는 것을 특징으로 하는 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터와 상기 어큐뮬레이터용 방향제어밸브는 다수 개가 구비되어, 다수 개의 상기 어큐뮬레이터용 방향제어밸브를 작동시켜 단계적으로 설정된 압력으로 리프팅 압력을 부여하는 것을 특징으로 하는 제설기 충격완화 및 삽날 마모 최소화를 위한 노면접촉 압력 조정 장치.
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