KR19980071989A

KR19980071989A - 항타기의 유압회로

Info

Publication number: KR19980071989A
Application number: KR1019980027650A
Authority: KR
Inventors: 김성배
Original assignee: 김택; 주식회사 동광중공업
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 1998-10-26
Also published as: KR100267211B1

Abstract

본 발명은 항타기의 유압회로에 관한 것으로, 작동유탱크(170)로 부터 유압펌프(171)에 의해 유압이 공급되어 고압유를 저장하는 고압어큐므레이터(100)와, 이 고압어큐므레이터(100)와 분리된 위치에서 저압유를 저장하게 되는 저압어큐므레이터(110)와, 상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)로 공급되는 유압라인의 설정에 따라 램(122)을 취부하고 있는 피스톤로드(2a)를 승강시키며, 2중구조의 인너실린더(123)와 아우터실린더(124)를 구비한 유압실린더(120)로 구성된 것에 있어서, 상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)는 제1로직밸브(140)와 제2로직밸브(141)에 의해 그 통로가 제어되도록 고압통로(131) 및 저압통로(132)에 각각 연통되게 로직메니폴드(130)에 접속시키고, 상기 유압실린더(120)는 이 로직메니폴드(130)를 관통하게 설치하되, 아우터실린더(124)는 저압통로(132)와, 그리고 인너실린더(123)는 고압통로(131)와 각각 연통되게 설치하는 것에 의해 달성된다.

Description

항타기의 유압회로

본 발명은 항타기의 유압회로에 관한 것으로, 더 상세하게는 유압통로를 갖는 블록체에 각 부속품들을 체결하여 제품의 고장에 의한 오동작을 방지하고, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 항타기는 크레인이나 클롤러 등에 부착된 상태로 지반에 파일을 항타시키는 기기로 디젤식과 유압식으로 구분된다.

디젤식은 폭발음이나 매연이 심하게 발생되어 작업소음에 의한 민원의 대상이 되어 최근에는 유압회로에 의한 방식이 주로 이용되고 있다.

유압식 항타기의 구성은 파워팩으로 부터 유압원이 호스 및 파이프에 의해 실린더에 연결하고, 피스톤의 단부에 결합된 램이 자유낙하방식으로 하강될 때 항이 지반을 향해 충격이 가해져 파일의 항타작업이 이루어 지는 것으로, 그 회로는 도 2에서와 같다.

즉, 유압공급장치(1)와 별도로 설치된 해머본체에 조립된 유압실린더(2)의 피스톤로드(2a)에 램(3)이 고정되어 피스톤로드(2a)의 상하 작동에 의해 램(3)이 승강운동을 하는 것이다.

유압펌프(4)에서 발생되는 고압유는 제1라인(5)을 통하여 고압어큐므레이터(6)-H.P Accumulator-에 저장되고, 감압변(7)을 통과한 파일럿압력은 파일럿어큐므레이터(12)에 저장된다.

이때 소정의 설정압력이 도달하면 릴리이프밸브(9)에서 필요 이상의 유량을 작동유탱크(10)로 리턴시켜 유압회로에 안정을 유지시키게 된다.

이러한 회로를 갖는 종래 유압회로에서 램(3)의 상승동작은 스타트스위치를 '온'시켜 해버콘트롤밸브(11)에 전원이 인가되는 것에 의해 파일럿어큐뮬레이터(12)에 저장된 파일럿압력은 해머콘트롤밸브(11)의 작동위치 P → b포오트를 통과한후 제3라인(13)을 지나서 스플밸브(14)의 수압부(Pi)에 전달되어 스플밸브(14)를 작동위치로 절환시킨다. 동시에 상기 유압펌프(4)에서 토출되는 고압유와 상기 고압어큐뮬레이터(6)에 저장되어 있던 고압유가 순간적으로 방출되어 즉, 스플밸브(14)의 작동위치 P → b포트를 거쳐 유압실린더(2)에 전달되어 램(3)은 상승동작을 시작한다.

이때, 유압실린더(2)의 T측으로 흘러나오는 저압유는 체크밸브(15)의 크레이킹압력(Cracking Pressure)까지는 상기 저압어큐뮬레이터(8)에 저장되고 남은 유압유는 제2라인(16)과 체크밸브(15)를 거쳐서 작동유탱크(10)로 복귀한다.

한편, 해머콘크롤밸브(11)에 인가된 전원은 타이머(17)의 설정시간에 의하여 전원이 OFF되므로 상기 상기 램(3)의 상승동작은 정지한다.

다음, 램(3)의 하강동작을 설명하면, 상기 타이머(17)의 설정시간에 의해 전원이 OFF되면 해머콘트롤밸브(11)는 중립위치로 절환되고, 스플밸브(14)의 Pi측에 작동하던 파일럿압력은 해머콘트롤밸브(11)의 b → T포트를 통과하여 작동유탱크(10)로 드레인되며, 스플밸브(14)가 중립위치로 절환되면서 P → A측은 닫히고 B→T측이 개방되어 유압실린더(2)를 상승시키던 고압유는 작동유탱크(10)로 급속 방출된다.

이때, 램(3)은 자중에 의해 급속 하강하게 되고 유압실린더(2)를 상승시키던 고압유는 순간적으로 압력이 떨어져 스플밸브(14)의 중립위치B → T를 지나서 유압실린더(2)의 T측으로 복귀되고, 피스톤의 급격한 하강으로 T측의 압력은 부압으로 변한다. 한편, 상기에서 부압을 방지하기 위하여 저압어큐뮬레이터(8)에 저장되어 있던 저압유가 방출되어 부압방지 및 맥동압력을 흡수하여 유압회로의 진동을 줄여준다.

이와같이 순간적으로 자유낙하된 램(8)은 파일을 강타하여 작업을 하며, 센서(18)의 감지로 타이머(17)를 작동시켜 해머콘트롤밸브(11)에 다시 전원을 접속시켜 상승작동을 다시 시작한다. 따라서, 상기에서와 같은 작동을 계속 반복하여 파일 박는 작업을 자동으로 하게 된다.

여기서, 유압공급장치(1)로부터 회로를 연결하는 상기 유압실린더(2)와, 저압어큐뮬레이터(8) 및 고압어큐뮬레이터(6), 그리고 유압회로를 제어하는 각종 밸브들이 각각 분리된 위치에서 호스 또는 파이프에 의해 서로 회로가 연결되도록 구성되어 있었다.

상기와 같이 구성된 바와 같이 종래 콘크리트파일 항타기용 유압회로는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 해머콘트롤밸브(11)가 유압공급장치(1)에 설치되어 램(3)을 작동시키는 파일럿압력이 제3라인(13)을 통과해야 하므로 해머콘트롤밸브(11)절환시 발생되는 맥동압력에 의하여 제1라인(5), 제2라인(13), 제3라인(16)이 심하게 진동되는 문제점이 있었다.

둘째, 세 개의 제1라인(5), 제2라인(13), 제3라인(16)을 각각 설치해야 하기 때문 부품수의 증가로 그 구조가 복잡하고, 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

셋째, 파일럿압력이 제3라인(13)을 통과할 때 압력손실이 많은 문제점이 있었다.

넷째, 유압공급장치(1)에 감압변(7), 파일럿어큐뮬레이터(12), 해머콘트롤밸브(11)를 각각 설치하기 때문에 각 부품에서 유량통과정항으로 인하여 압력손실이 많아 압력손실이 커지면 열발생이 많고 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

다섯째, 응답속도가 느린 스플밸브(14)의 사용으로 인하여 램(3)의 작동시간이 길어지는 문제점이 있었다.

여섯째, 유압실린더(2)와, 저압어큐뮬레이터(8) 및 고압어큐뮬레이터(6), 그리고 유압회로를 제어하는 각종 밸브들이 분리된 위치에 고정 설치하고, 이들을 호스 또는 파이프에 의해 서로 회로를 연결하므로써, 부품의 내구성 및 안정성이 저하되고, 특히 허용내압이 충분하지 못하여 그 용량에 많은 제한을 주는 등의 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 부품수를 줄이고 보다 적은 비용에 간단하게 제작할 수 있도록 된 항타기의 유압회로을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 호스에서의 압력손실 및 진동을 절감시키며 응답속도가 빠르게 하여 그 효율을 높이도록 한 항타기의 유압회로을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 내구성 및 안정성과 전체 성능을 향상시킬 수 있는 항타기의 유압회로을 제공하는 데 있다.

도 1는 본 발명의 요부 장치도

도 2은 종래 항타기의 유압회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 고압어큐므레이터 110 : 저압어큐므레이터

120 : 유압실린더 121 : 실린더로드

122 : 램 130 : 로직메니폴드

131 : 고압통로 132 : 저압통로

140 : 제1로직밸브 141 : 제2로직밸브

150 : 콘트롤밸브

이러한 본 발명의 목적은, 작동유탱크(170)로 부터 유압펌프(171)에 의해 유압이 공급되어 고압유를 저장하는 고압어큐므레이터(100)와,

이 고압어큐므레이터(100)와 분리된 위치에서 저압유를 저장하게 되는 저압어큐므레이터(110)와,

상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)로 공급되는 유압라인의 설정에 따라 램(122)을 취부하고 있는 피스톤로드(2a)를 승강시키며, 2중구조의 인너실린더(123)와 아우터실린더(124)를 구비한 유압실린더(120)로 구성된 것에 있어서,

상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)는 제1로직밸브(140)와 제2로직밸브(141)에 의해 그 통로가 제어되도록 고압통로(131) 및 저압통로(132)에 각각 연통되게 로직메니폴드(130)에 접속시키고, 상기 유압실린더(120)는 이 로직메니폴드(130)를 관통하게 설치하되, 아우터실린더(124)는 저압통로(132)와, 그리고 인너실린더(123)는 고압통로(131)와 각각 연통되게 설치하는 것에 의해 달성된다.

따라서, 상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)와 유압실린더(120)가 내부에 저압통로(132) 및 고압통로(131)가 형성된 로직메니폴드(130)에 기구적으로 접속되므로 설치가 안정되고, 허용 내압이 증가되므로 전체 성능이 향상되는 것이다.

또, 부품수를 줄이고 전체 장치가 콤팩트하므로 저렴한 가격으로 대량생산이 가능하게 되는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 항타기의 유압회로를 보이고 있다.

도 1는 본 발명의 항타기 유압회로의 요부 장치도로써, 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)와 유압실린더(120)가 로직메니폴드(130)가 기구적으로 접속되어, 로직메니폴드(130)내에 형성된 통로에 의해 유압회로가 형성되는 장치를 도시하고 있다.

즉, 본 발명은 도 1에서와 같이 작동유탱크(170)에 유압펌프(171)가 설치되어 인입라인을 따라 압유가 로직메니폴드(130)의 고압어큐므레이터(100)가 접속된 접속니플로 접속된다.

한편, 이 고압어큐므레이터(100)의 타측에는 저압어큐므레이터(110)가 로직메니폴드(130)에 접속되는 데, 로직메니폴드(130)에 서로다른 위치로 가로질로 연통된 고압통로(131) 및 저압통로(132)가 각각 연통되게 접속된다.

그리고, 저압통로(132) 및 고압통로(131)의 경계에는 제1로직밸브(140) 및 제2로직밸브(141)가 각각 로직메니폴드(130)의 내측으로 내장 설치되어 압유의 흐름을 제어하게 된다.

한편, 이 로직메니폴드(130)의 중앙측에는 유압실린더(120)가 관통되게 접속된다.

이 유압실린더(120)는 외측의 아우터실린더(124)와 내측의 인너실린더(123)가 2중관으로 형성되고, 인너실린더(123)의 내부에 승강 가능하게 설치된 실린더로드(121)의 단부에는 램(122)이 취부되어 유압회로의 제어에 의해 실린더로드(121)가 승강될 때 램(122)이 승하강되며 자유낙하될 때의 충격으로 파일을 지반에 설치되도록 하는 것이다.

이하, 본 발명의 유압회로의 작동원리를 설명하기로 한다.

우선, 유압펌프(171)에서 발생되는 고압유가 인입라인을 거쳐 로직메니폴드(130)에 기구적으로 접속된 고압어큐므레이터(100)의 직결라인을 통해 저장되고, 소정의 설정 압력이 되면 릴리이프밸브를 통해 작동유탱크로 리턴되어 유압회로가 안정상태를 유지하게 된다.

그리고, 램(122)의 상승은 스타트스위치를 '온'시키는 것에 의해 큰트롤밸브(150)가 작동위치로 전환되는 것에 의해 제1로직밸브(140)의 파일럿압력은 작동유탱크(170)로 드레인됨과 아울러, 로직엘리멘트가 개방되어 유압펌프(171)에서 발생되는 고압유와 고압어큐므레이터(100)에 저장되어 있던 고압유가 함께 합쳐져서 순간적으로 고압통로(131)로 방출된다.

이 고압통로(131)에는 유압실린더(120)의 인너실린더(123)가 연통되어 있으므로, 램(122)을 취부하고 있던 실린더로드(121)를 상승시키게 된다.

이때, 제2로직밸브(141)는 폐쇄되어 있으므로, 도시하지 않은 릴리이프밸브의 설정 압력가지 저압어큐므레이터(110)에 저장되고, 그 설정치보다 높은 저압유는 작동유탱크(170)로 복귀된다.

이와같은 램(122)의 상승을 위한 작동 후, 도시하지 않은 타이커의 설정시간에 의해 콘트롤밸브(150)가 전환되며 제1로직밸브(140)의 로직엘레멘트가 폐쇄되어 고압통로(131)를 통과하던 고압유가 차단된다.

그리고 제2로직밸브(141)에 작용하던 파일럿압력은 콘트롤밸브(150)를 통해 작동유탱크(170)로 드레인됨과 동시에 제2로직밸브(141)의 로직엘레멘트가 개방되어 유압실린더(120)의 인너실린더(123)의 실린더로드(121)에 작용되었던 고압유가 작동유탱크(170)로 방출됨과 동시에 램(122)의 자중에 의해 피스톤로드(121)와 함께 급속 하강되는 것이다.

이때, 실린더로드(121)의 하강으로 순간 방출되는 고압유는 제2로직밸브(141)의 개방으로 고압통로(131)와 제2로직밸브(141)를 거쳐 저압통로(132)를 통해 아우터실린더(124)의 내측으로 공급되는 것이며, 동시에 저압어큐므레이터(110)에 저장되어 있던 유압유가 방출되므로 부압 및 맥동압력을 흡수하여 유압회로의 진동을 감소시키는 것이다.

자중에 의해 자유낙하된 램(122)은 파일의 상부를 강타하여 파일박는 작업이 이루어 지는 것이며, 작동을 감지하는 도시하지 않은 센서가 타이머를 작동시켜 다시 콘트롤밸브(150)가 동작되는 과정을 반복하는 것이다.

상기 로직메니폴드(130)에는 실린더로드(121)의 결합부에 누유를 방지하기 위한 실하우징(135)이 접속되어 있다.

또, 로직메니폴드(130)의 외측으로는 제1,제2로직밸브(140)(141)와 콘트롤밸브(150)를 연결하는 회로를 위해 연결통로(161)를 갖는 실린더블록(160)이 결합되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)와 유압실린더(120)가 로직메니폴드(130)가 기구적으로 결합되어 있으므로, 회로가 간단해 지고 허용 내압이 증대되므로 전체 성능 및 안정성이 향상된다.

또, 응답속도가 빠르므로 램(122)의 작동시간을 단축시키는 것에 작업성 및 전체 효유이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

작동유탱크(170)로 부터 유압펌프(171)에 의해 유압이 공급되어 고압유를 저장하는 고압어큐므레이터(100)와, 이 고압어큐므레이터(100)와 분리된 위치에서 저압유를 저장하게 되는 저압어큐므레이터(110)와, 상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)로 공급되는 유압라인의 설정에 따라 램(122)을 취부하고 있는 피스톤로드(2a)를 승강시키며, 2중구조의 인너실린더(123)와 아우터실린더(124)를 구비한 유압실린더(120)로 구성된 것에 있어서, 상기 고압어큐므레이터(100) 및 저압어큐므레이터(110)는 제1로직밸브(140)와 제2로직밸브(141)에 의해 그 통로가 제어되도록 고압통로(131) 및 저압통로(132)에 각각 연통되게 로직메니폴드(130)에 접속시키고, 상기 유압실린더(120)는 이 로직메니폴드(130)를 관통하게 설치하되, 아우터실린더(124)는 저압통로(132)와, 그리고 인너실린더(123)는 고압통로(131)와 각각 연통되게 설치하는 것을 특징으로 하는 항타기의 유압회로.
청구항 1에 있어서, 상기 로직메니폴드(130)의 외측으로는 제1,제2로직밸브(140)(141)와 콘트롤밸브(150)를 연결하는 회로를 위해 연결통로(161)를 갖는 실린더블록(160)이 결합됨을 특징으로 하는 항타기의 유압회로.