KR19990069369A - 붐 길이 유지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 붐 길이 유지 장치 및 방법은 소정 크기로 신장 또는 수축된 붐의 길이가 일정하게 계속 유지될 수 있도록 해주는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치 및 방법은 작동유의 공급에 따라 구동되어 붐의 길이를 조절하는 유압 실린더와, 작업자의 조작에 따라 크레인의 작동 상태를 결정하는 작동 레버와, 작동 레버가 조작됨에 따라 유압 실린더를 구동시키는 붐 길이 조절 수단과, 실린더 내부의 압력을 검출하는 실린더 내부압력 검출부와, 작동 레버가 중립위치에 위치되는지를 판별하여 작동 레버가 중립위치에 위치되는 초기에 실린더 내의 압력을 검출하여 저장한 후 그 압력을 감압 밸브에 전달하여 감압 밸브의 압력을 실린더 내의 압력과 항상 같게 유지시켜주는 제어부와, 작동 레버 중립 위치에 대응하여 제어부로부터 출력되는 제어신호에 의해 실린더 내부압력을 일정하게 유지시키는 감압 밸브와, 감압 밸브에의 공급 압유를 축압하고 충격을 흡수하는 어큐뮬레이터와, 어큐뮬레이터가 소정 압력에 이르면 감압 밸브로 공급되는 압유를 탱크로 바이패스시키는 언로드 밸브로 구성됨을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 크레인의 유압 실린더 내 작동유가 온도 변화에 따라 수축되더라도 유압 실린더의 실린더 로드 인출상태를 계속 동일하게 유지되게 함으로써 붐의 길이도 일정한 상태로 계속 유지되도록 할 수 있다는 장점이 있다.

Description

붐 길이 유지 장치 및 방법

본 발명은 크레인 등과 같은 중장비에 구비된 붐의 길이를 일정하게 유지하기 위한 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크레인의 작동 레버를 중립 위치에 위치시킬 경우 붐의 길이를 조절하는 유압 실린더 내의 작동유가 온도의 변화에 따라 수축되더라도 붐을 현재의 길이 상태로 계속 유지시켜줄 수 있는 붐 길이 유지 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 크레인은 중화물의 적재, 적하 및 운반에 관한 작업을 수행할 수 있는 중장비로서 통상적으로 유압 실린더를 이용하여 붐의 길이를 조절하고, 와이어 로프를 이용하여 하중을 인양하고 있다.

이러한 크레인을 이용하여 중하중을 인양하고, 인양한 하중을 그대로 유지시키면서 소정의 작업을 수행하는 경우가 있을 수 있는데, 예를 들어 소정의 부품을 인양하여 소정의 위치로 이동시킨 후 조립 작업을 수행하는 경우 등이며, 이런 경우 조립이 완료될 때까지 장시간 인양 상태를 유지시켜야 한다.

이때, 장시간 인양 상태를 유지시키기 위해서는 붐의 길이를 조절하는 유압 실린더를 현재의 상태로 유지시키고 와이어 로프의 이송을 중지해야 한다.

상술한 바에서 유압 실린더는 작동유의 유입 및 유출에 따라 실린더 로드가 인출 및 인입되면서 길이가 조절되는 유압장치로서, 유압 실린더를 작동시키는데 사용되는 작동유는 온도의 변화에 따라 수축 및 팽창하는 특성이 있다.

그러므로 하중을 인양한 상태로 장시간 유지시키는 경우, 유압 실린더 내의 작동유가 온도 변화에 따라 수축 또는 팽창하게 된다.

즉, 크레인으로 소정의 작업을 수행하기 위하여 유압 실린더를 작동시켜 붐의 길이를 조절할 경우에 유압 실린더에서 많은 열이 발생하여 주위의 대기 온도 이상으로 상승하게 되고, 발생한 열에 의해 작동유가 팽창하게 된다.

이처럼 작동유가 팽창되어 있는 상태에서 하중을 인양시킨 상태로 지속하면 유압 실린더를 작동시키는 작동유가 붐의 연통 역할에 의한 영향 및 주위의 대기 온도에 의해 냉각되면서 수축하게 된다.

작동유가 수축됨에 따라 유압 실린더가 수축되게 되고, 결과적으로 붐의 길이도 줄어들게 되는데, 이로 인하여 인양되어 있는 하중이 흔들리거나 하강하게되어 소정의 작업을 원활하게 수행할 수 없음은 물론 안전 사고가 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 유압 실린더를 작동시키는 작동유가 온도의 변화에 따라 수축 또는 팽창되더라도 붐의 길이를 일정 상태로 계속 유지될 수 있도록 할 수 있는 붐 길이 유지 장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치를 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 붐 길이 유지 방법을 나타낸 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 2 : 유압 실린더 3 : 작동 레버

4 : 실린더 내부압력 검출부 5 : 제어부

6 : 붐 길이 조절 수단 7 : 유압 펌프

8 : 언로드 밸브 9 : 감압 밸브

10, 11, 13, 15 : 체크 밸브 14, 16 : 릴리프 밸브

12 : 어큐뮬레이터 17, 18 : 작동유 탱크

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치 및 방법의 특징은 크레인의 동작을 제어하는 작동 레버가 중립 위치에 있는지를 판별하고 중립 위치인 경우, 실린더 내부의 압력을 검출하여 감압 밸브의 압력을 실린더 내부의 압력으로 설정하여 자동으로 조절해 주는 것에 있으며, 감압밸브의 압력은 유압 펌프에서 토출된 유압을 어큐뮬레이터에서 축압하여 필요에 따라 실린더 내에 공급함으로써 최초 설정된 압력이 유지될 수 있도록 해준다.

이하, 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치 및 방법의 바람직한 하나의 실시예를 첨부된 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치는 작동유의 공급에 따라 구동되어 붐의 길이를 조절하는 하나 이상의 유압 실린더(1)(2)와, 작업자의 조작에 따라 크레인의 작동 상태를 결정하는 작동 레버(3)와, 작동 레버(3)가 조작됨에 따라 유압 실린더(1)(2)를 구동시키는 붐 길이 조절 수단(6)과, 실린더(1)(2) 내부의 압력을 검출하는 실린더 내부압력 검출부(4)와, 작동 레버(3)와 실린더 내부압력 검출부(4)의 출력신호를 인가받고 이에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(5)와, 작동 레버 중립 위치에 대응하여 제어부(5)로부터 출력되는 제어신호에 의해 실린더(1)(2) 내부압력을 일정하게 유지시키는 감압 밸브(9)와, 감압 밸브(9)에의 공급 압유를 축압하고 충격을 흡수하는 어큐뮬레이터(12)와, 어큐뮬레이터(12)가 소정 압력에 이르면 유압 펌프(7)에서 토출되어 감압 밸브(9)로 공급되는 압유를 탱크(17)로 바이패스시키는 언로드 밸브(8)로 구성되며, 감압 밸브를 통해 공급된 압유가 역류하지 않도록 하는 체크 밸브(10)(11)를 더 포함할 수 있다.

도 1의 도면 설명 중 미설명 부호 (17)(18)은 작동유를 저장하는 작동유 탱크이고, (6)은 유압 실린더 작동을 위한 회로에 구성된 유압 기기를 나타내는 것으로 붐 길이 조절 수단이며, (13)(15) 및 (14)(16)은 실린더가 자중에 의해 수축되는 것을 방지하기 위한 릴리프 밸브와 체크 밸브이다.

이러한 구성요소를 갖춘 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치의 동작은 다음과 같다.

먼저, 작업자가 크레인으로 소정의 작업을 수행하기 위하여 작동 레버(3)를 조작하면 제어부(5)는 작동 레버(3)의 조작을 검출하여 그에 따른 소정의 제어 신호를 붐 길이 조절수단으로 출력한다.

붐 길이 조절수단(6)은 제어부(5)가 출력하는 제어 신호에 따라 동작하여 작동유를 공급하고, 공급된 작동유는 체크 밸브(13)(15)를 통해 유압 실린더(1)(2)로 공급되어 붐의 길이가 조절된다.

이와 같은 상태에서 작업자가 붐 길이를 일정하게 유지시키기 위해 작동 레버(3)를 중립 위치에 위치시키면, 실린더 내부압력 검출부(4)는 작동 레버(3)를 중립 위치에 위치시킨 초기의 유압 실린더(1)(2) 내부압력을 검출하여 제어부(5)에 인가한다.

제어부(5)는 인가받은 실린더 내부압력에 따른 제어신호를 감압 밸브(9)로 출력함으로써 감압 밸브(9)의 압력이 상술한 바에서 검출된 초기 실린더(1)(2) 내부의 압력으로 설정되도록 하고, 이후 실린더(1)(2) 내부의 압력이 설정된 압력으로 계속 유지되도록 한다.

따라서, 유압 실린더(1)(2) 내의 작동유의 온도가 하강함으로 인하여 발생하던 붐의 자연적인 수축현상은 감압 밸브를 통하여 수축된 만큼의 작동유가 공급됨으로써 없어지게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 붐 길이 유지 방법을 나타낸 순서도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 붐 길이 유지 방법은 작동 레버가 중립 위치인지를 판단하는 제 1 과정(S1)과, 제 1 과정(S1)에서 작동 레버가 중립 위치인 경우 실린더가 완전히 축소되어 있는지를 판단하는 제 2 과정(S2)과, 제 2 과정(S2)의 판단결과 실린더가 완전히 축소되지 않은 경우, 실린더 내부의 압력을 검출하여 초기 압력으로 저장하는 제 3 과정(S3)과, 제 3 과정(S3)에서 검출된 초기 압력으로 감압 밸브의 압력을 설정하고 유지하는 제 4 과정(S4)과, 작동 레버의 조작여부를 판단하여 조작되지 않은 경우 제 4 과정(S4)을 반복 수행하는 제 5 과정(S5)으로 제어된다.

그리고 제 1 과정(S1) 또는 제 5 과정(S5)에서의 판단결과 작업자에 의해 작동레버가 중립 이외의 위치로 조작된 경우에는 감압 밸브의 제어를 중지하고 작동 레버의 조작에 따른 동작을 수행하게 된다.

상술한 바와 같은 과정으로 제어되는 본 발명에 따른 붐 길이 유지 방법의 작용은 다음과 같다.

먼저, 작동 레버(3)가 현재 중립 위치에 있는지를 판단하여(S1) 작동 레버(3)가 중립 위치에 있지 않을 경우, 제어부(5)는 작동 레버(3)의 조작에 따라 붐 길이 조절 수단(6)으로 제어 신호를 출력하여 붐의 길이를 조절하면서 소정의 작업을 수행한다.

그러나 작동 레버(3)가 중립 위치에 위치할 경우에 제어부(5)는 실린더가 완전하게 축소되었는지를 판별하여(S2), 완전히 축소되지 않은 경우에만 실린더 내부압력 검출부(4)가 초기의 실린더 내부압력을 검출 및 저장한 후(S3), 감압 밸브(9)의 압력을 상술한 과정(S3)에서 검출된 초기의 실린더 내부압력으로 설정하고 항상 실린더 내부의 압력이 설정된 압력으로 유지되도록 한다(S4).

여기서, 작업자가 붐 작업을 종료하고 주행 상태로 돌아가기 위한 준비를 하거나 작업 후 휴식을 취할 경우 등에는 붐을 완전히 축소시켜두게 되는데, 이때는 그 상황에 맞는 동작을 수행하게 된다.

이후, 작동 레버(3)가 조작되는지를 판단하여(S5), 작동 레버(3)가 조작되지 않고 계속 중립 위치에 있을 경우 감압 밸브(9)의 압력이 초기에 설정된 압력으로 유지되는지를 확인하고, 계속 최초 설정된 압력을 유지하도록 조정한다.

그러나 제 5과정(S5)에서의 판단결과 작동 레버(3)가 조작된 경우에는 작동 레버(3)의 조작에 따른 동작을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 붐 길이 유지 장치 및 방법에 의하면, 유압 실린더 내의 작동유가 온도의 변화에 따라 수축 또는 팽창되어 실린더 내부압력에 변화가 있을 경우에 이를 검출하여 압력을 초기 압력 상태로 항상 유지시켜 줌으로써 소정 크기로 신장 또는 수축된 붐의 길이는 일정하게 계속 유지될 수 있도록 해주어 크레인이 인양하고 있는 하중을 흔들림 없이 계속 인양한 상태를 지속시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 작동유의 공급에 따라 구동되어 붐의 길이를 조절하는 유압 실린더;

   작업자의 조작에 따라 크레인의 작동 상태를 결정하는 작동 레버;

   상기 작동 레버가 조작됨에 따라 유압 실린더를 구동시키는 붐 길이 조절 수단;

   실린더 내부의 압력을 검출하는 실린더 내부압력 검출부;

   상기 작동 레버와 실린더 내부압력 검출부의 출력신호를 인가받고, 이에 따른 제어신호를 출력하는 제어부;

   상기 작동 레버 중립 위치에 대응하여 제어부로부터 출력되는 제어신호에 의해 실린더 내부압력을 일정하게 유지시키는 감압 밸브;

   상기 감압 밸브에의 공급 압유를 축압하고 충격을 흡수하는 어큐뮬레이터; 및

   상기 어큐뮬레이터가 소정 압력에 이르면 상기 감압 밸브로 공급되는 압유를 탱크로 바이패스시키는 언로드 밸브로 구성됨을 특징으로 하는 붐 길이 유지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감압 밸브로 연장된 유로상에 압유의 역류를 방지하는 체크 밸브를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 붐 길이 유지 장치.
3. 작동 레버가 중립 위치인지를 판단하는 제 1 과정;

   상기 제 1 과정에서 작동 레버가 중립 위치인 경우, 실린더가 완전히 축소되어 있는지를 판단하는 제 2 과정;

   상기 제 2 과정의 판단결과 실린더가 완전히 축소되지 않은 경우, 실린더 내부의 압력을 검출하여 초기 압력으로 저장하는 제 3 과정;

   상기 제 3 과정에서 검출된 초기 압력으로 감압 밸브의 압력을 설정하고 유지하는 제 4 과정; 및

   작동 레버의 조작여부를 판단하여 조작되지 않은 경우, 상기 제 4 과정을 반복 수행하는 제 5 과정으로 제어됨을 특징으로 하는 붐 길이 유지 방법.