KR200407441Y1 - 유압식 암반천공기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 암반을 천공하기 위한 암반 천공기의 유압 제어장치에 관한 것이다.
그러나, 종래의 유압식 암반천공기에서는, 천공 시작시의 작업이나, 암반에서 균열이나 공동이 있는 장소를 천공하는 때에, 가변 용량형 유압 펌프로부터 송출된 압력유의 일부가 릴리프 밸브로부터 탱크에 되돌려지는 때에 압력유의 에너지가 열로 변환되어서 쓸데없이 소비될 뿐만 아니라, 작동유가 열화되고 발열된 작동유의 냉각이 필요하게 되어 바람직하지 않다. 또한, 시시각각 상태가 변화되는 암반을 천공하는 경우에 단계적인 제어로는 능률 좋게 정확한 천공을 하는 것이 곤란하다는 문제를 가지고 있었다.
본 고안은 이러한 상기의 문제를 해결하기 위한 유압식 암반천공기의 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 고안의 유압식 암반천공기는, 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출 관로(18)가 조작밸브(10)를 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속됨과 동시에, 조작 밸브(10)을 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속되며, 가변 용량형 유압펌프(11)의 서보기구(21)에는, 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)로부터 분기하여 유압신호 관로(22)가 접속되고, 이 유압신호 관로(22)에는, 감압밸브(12)와 신호압력 조작밸브(13)가 설치되어 있으며, 감압밸브(12)는 유압신호 관로(22)의 최고 압력을 규제하고, 신호압력 조작밸브(13)는 수동 조작의 가변 감압밸브이며, 수동핸들의 조작량에 의하여 유압신호 관로(22)의 신호 압력을 무단계로 변화시켜서 서보기구(21)를 통하여 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량을 무단계로 제어하도록 하고, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)를 구동관로(20)에 설치하여 편솔레이드에 전류가 흐를 때는 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 작동위치에 놓이게 되어 상기의 신호압력 조작밸브(13)로 압력유가 들어가지 않고, 릴리프밸브(31)를 통하여 탱크로 유출시키도록 하여서 서보기구가 작동되지 않도록 하며, 편솔레이드에 전류가 흐르지 않도록 하면, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 정상위치에 놓이게 되어 다시 감압밸브(12)를 통하여 신호압력 조작밸브(13)를 흐르는 압력유가 서보기구(21)를 작동하여, 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량이 제어되도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의해, 본 고안의 유압식 암반천공기의 제어 장치에 의하면, 유압펌프의 송출량을 무단계로 제어하여, 유압식 암반천공기에 천공 작업의 상태에 적합한 양의 압력유를 공급할 수가 있으며, 릴리프에 의한 에너지의 손실과 작동유의 열화를 방지할 수가 있다. 또한, 상태가 변화하는 암반에 있어서, 타격력을 무단계로 제어 가능하며 능률 좋게 정확한 천공을 행할 수 있는 효과를 가진다.
암반천공기, 유압, 제어장치, 유압 펌프, 작동유, 서보기구

Description

유압식 암반천공기{Device for rock drilling with hydraulic mechanism}
도 1은 본 고안의 유압식 암반 천공기의 제어장치를 구비한 턴넬 굴진용의 암반 찬공장치의 전체 구성을 나타내는 설명도
도 2는 본 고안의 유압식 암반천공기의 유압회로의 설명도
도 3은 신호압력과 가변용량형 유압펌프의 송출량과의 관계를 나타내는 성능선도
도 4는 종래의 유압식 암반천공기의 제어장치의 유압회로의 설명도
도 5는 종래의 유압식 암반천공기의 제어장치의 유압회로의 설명도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 유압식 암반천공기 2 : 가이드셀
3 : 붐 4 : 대차
5 : 조작부 6 : 유압팩
10 : 조작밸브 11 : 가변용량형 유압펌프
12 : 감압밸브 13 : 신호압력 조작밸브
18 : 송출 관로 20 : 구동 관로
21 : 서보 기구 22 : 유압신호 관로
30 : 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브 31 : 릴리프 밸브
본 고안은 암반을 천공하기 위한 암반 천공기의 유압 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 유압식 암반천공기의 유압 펌프는, 도 4에서 보이는 바와 같이, 고정 용량형 유압 펌프(8)가 사용되어 왔다. 이 고정 용량형 유압 펌프(8)는 엔진이나 전동 모터 등의 원동기(M)에 의하여 구동되어 압력유를 송출한다. 송출된 압력유는 조작 밸브(10)을 거쳐서 유압식 암반천공기(1)에 보내지고, 유압식 암반천공기(1)를 작동시킴과 동시에, 조작 밸브(15)를 거쳐서 천공 장치의 다른 엑츄에이터(도면 생략)에도 보내지게 된다. 그러나, 고정 용량형 유압펌프(8)은, 유압식 암반천공기(1)가 작동하지 않더라도 다른 액츄에이터를 작동시키기 위해서는 일정량의 압력유를 계속적으로 송출하여야 하므로, 에너지를 쓸데없이 낭비하게 된다.
따라서, 도 5에서 보이는 바와 같이, 가변 용량형 유압 펌프(11)를 사용하고, 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)로부터 감압 밸브(12)를 거쳐서 가변 용량형 유압 펌프(11)의 서보 기구(21)에 유압 신호 관로(22)를 접속하여, 유압식 암반 천공기(1)가 작동하고 있는 때에는 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출량을 크게 하고, 유압식 암반천공기(1)가 작동하고 있지 않는 때에는 가변 용량형 유압 펌프(11)의 송출량이 작아지도록 송출량을 2단계로 제어하는 제어 기구도 채용되어 왔다.
그러나 이와 같은 유압식 암반천공기에 의하여 암반을 천공하는 경우에, 천공 시작시의 초기 작업에서나, 또는 암반에서 균열이나 공동이 있는 위치에서의 천공작업에서는, 유압식 천공기의 힘을 떨어트려서 약한 힘으로 천공할 필요가 있으며, 종래에는 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속한 릴리프 밸브(9)의 설정 압력을 단계적으로 변경시켜서 공급하는 압력유의 압력을 저하시키도록 제어하고 있었다.
그러나, 천공 시작시의 작업이나, 암반에서 균열이나 공동이 있는 장소를 천공하는 때에, 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속된 릴리프 밸브(9)의 설정 압력을 변경하여 공급하는 압력유의 압력을 저하시키는 압력 제어에서는, 가변 용량형 유압 펌프(11)로부터 송출된 압력유의 일부가 릴리프 밸브(9)로부터 탱크(14)에 되돌려지는 때에 압력유의 에너지가 열로 변환되어서 쓸데없이 소비될 뿐만 아니라, 작동유가 열화되고 발열된 작동유의 냉각이 필요하게 되어 바람직하지 않다. 또한, 시시각각 상태가 변화되는 암반을 천공하는 경우에 단계적인 제어로는 능률 좋게 정확한 천공을 하는 것이 곤란하였었다.
본 고안은, 유압 펌프의 송출량을 무단계로 제어하여, 유압식 암반천공기의 천공 작업의 상태에 적합한 유량의 압력유를 공급할 수가 있으며, 릴리프에 의한 에너지의 손실과, 작동유의 열화를 방지할 수가 있으며, 상태가 변화되는 암반에서 연속적인 제어가 가능하도록 하여 능률 좋게 정확한 천공을 행할 수 있는 유압식 암반 천공기의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, 유압 펌프의 송출량을 무단계로 제어하여, 유압식 암반천공기와 구동용의 유압 펌프를 구비한 천공 장치에 있어서, 유압 펌프를 가변용량형 유압 펌프로 하고, 가변 용량형 유압 펌프의 서보 기구에 유압식 암반천공기의 구동 관로로부터 분기하여 유압 신호 관로를 접속하고, 이 유압 신호관로에 가변 용량형 유압 펌프의 송출량을 무단계로 제어하는 신호 압력 조작밸브를 설치하는 것이다. 또한, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브를 구동관로에 설치하여 편솔레이드에 전류가 흐를 때는 상기의 신호 압력 조작밸브로 압력유가 들어가지 않고, 릴리프밸브를 통하여 탱크로 유출시키도록 하여서, 서보기구가 작동되지 않도록 한다.
본 고안에서의 가변 용량형 유압 펌프의 서보 기구는, 신호 압력에 의하여 가변 용량형 유압 펌프의 송출량을 변화시킨다. 송출량의 변화 개시 압력과 변화 종료 압력과의 사이에는, 송출량이 신호 압력에 비례하여 변화하기 때문에, 신호 압력 조작밸브를 조작하여 신호 압력을 무단계로 변경 제어하는 것에 의하여, 유압식 암바넌공기에는 천공 작업의 상태에 적합한 양의 압력유가 공급된다. 따라서 잉여의 압력유를 릴리프할 필요가 없이, 에너지의 손실과 작동유의 열화가 방지된다.
아래에, 도면을 참조하여 본 고안의 유압식 암반 천공기의 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 도 1은, 본 고안의 유압식 암반천공기의 제어 장치를 구비한 턴넬 굴진용의 천공장치의 전체 구성의 설명도이다. 여기서 천공 장치(J)는 대차(4)의 앞뒤에 천공용 붐(3)을 지지하고, 이 천공용 붐(3)으로 유압식 암반천공기(1)를 탑재한 가이드셀(2)을 지지하고 있다. 대차(4)의 위에는 조작부(5)와 유압팩(6)이 설치되어 있다.
도 2는 본 고안의 유압 회로의 설명도이다. 여기서 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출 관로(18)는 조작밸브(10)를 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속됨과 동시에, 조작 밸브(10)을 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속됨과 동시에, 조작밸브(15)를 거쳐서 천공 장치의 다른 액츄에이터(도시 생략)에도 접속되어 있다. 가변 용량형 유압펌프(11)의 서보기구(21)에는, 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)으로부터 분기하여 유압신호 관로(22)가 접속되어 있다. 이 유압신호 관로(22)에는, 감압밸브(12)와 신호압력 조작밸브(13)가 설치되어 있으며, 감압밸브(12)는 유압신호 관로(22)의 최고 압력을 규제한다. 신호압력 조작밸브(13)는 수동 조작의 가변 감압밸브이며, 수동 핸들의 조작량에 의하여 유압신호 관로(22)의 신호 압력을 무단계로 변화시키고, 도 3에서 보이는 바와 같이 송출량의 변화 개시압력(P1)으로부터 변화 종료압력(P2)과의 사이에, 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출량을 최소 송출량(Q1)으로부터 최대 송출량(Q2)까지 무단계로 제어할 수가 있다.
천공 작업시에는, 우선 조작부(5)의 조작 밸브(15)를 조작하여 천공장치(J)의 천공용 붐(3)을 작동시키고, 가이드 셀(2)을 천공 위치에 맞춘다. 이 때에, 유압식 암반천공기(1)는 아직 작동하지 않기 때문에, 유압신호 관로(22)의 신호압은 0이며, 가변 용량형 유압펌프(11)의 압력유의 송출량은, 도 3에서 보이는 최소 송 출량(Q1)으로 되어 있다. 다음에, 조작 밸브(10)를 조작하여 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출관로(18)를 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 연통시켜서 천공을 개시한다. 천공의 초기 작업시에는, 신호압력 조작밸브(13)의 수동 핸들의 조작량을 작게하는 것에 의하여 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량의 증가는 적어지고, 유압식 암반천공기(1)에는 천공의 초기 작업에 적당한 약한 타격력을 부여하는 소량의 압력유가 공급된다. 천공의 초기 작업이 완료되면 신호압력 조작밸브(13)의 수동 핸들의 조작량을 크게 취하고, 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량을 증가시켜서, 유압식 암반천공기(1)에서 천공에 필요한 타격력을 부여하는 대량의 압력유를 공급한다. 암반에 균열이나 공동이 있는 위치에서는 신호압력 조작밸브(13)의 수동 핸들의 조작량을 작게 하는 것에 의하여 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출량을 감소시키고, 유압식 암반천공기(1)에는 암반의 상태에 적합한 약한 타격력을 부여하도록 된다.
또한, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)를 구동관로(20)에 설치하여 편솔레이드에 전류가 흐를 때는 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 작동위치에 놓이게 되어 상기의 신호압력 조작밸브(13)로 압력유가 들어가지 않고, 릴리프밸브(31)를 통하여 탱크로 유출시키도록 하여서 서보기구가 작동되지 않도록 하며, 편솔레이드에 전류가 흐르지 않도록 하면, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 정상위치에 놓이게 되어 다시 감압밸브(12)를 통하여 신호압력 조작밸브(13)를 흐르는 압력유가 서보기구를 작동하여, 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량 이 상기와 같이 제어되도록 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 유압식 암반천공기의 제어 장치에 의하면, 유압 펌프의 송출량을 무단계로 제어하여, 유압식 암반천공기에 천공 작업의 상태에 적합한 양의 압력유를 공급할 수가 있으며, 릴리프에 의한 에너지의 손실과 작동유의 열화를 방지할 수가 있다. 또한, 상태가 변화하는 암반에 있어서, 타격력을 무단계로 제어 가능하며 능률 좋게 정확한 천공을 행할 수가 있다.

Claims (1)

  1. 가변 용량형 유압펌프(11)의 송출 관로(18)는 조작밸브(10)를 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속됨과 동시에, 조작 밸브(10)을 거쳐서 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)에 접속되며, 가변 용량형 유압펌프(11)의 서보기구(21)에는, 유압식 암반천공기(1)의 구동 관로(20)로부터 분기하여 유압신호 관로(22)가 접속되고, 이 유압신호 관로(22)에는, 감압밸브(12)와 신호압력 조작밸브(13)가 설치되어 있으며, 감압밸브(12)는 유압신호 관로(22)의 최고 압력을 규제하며, 신호압력 조작밸브(13)는 수동 조작의 가변 감압밸브이고, 수동 핸들의 조작량에 의하여 유압신호 관로(22)의 신호 압력을 무단계로 변화시켜서 서보기구(21)를 통하여 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량을 무단계로 제어하도록 하고, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)를 구동관로(20)에 설치하여 편솔레이드에 전류가 흐를 때는 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 작동위치에 놓이게 되어 상기의 신호압력 조작밸브(13)로 압력유가 들어가지 않고, 릴리프밸브(31)를 통하여 탱크로 유출시키도록 하여서 서보기구가 작동되지 않도록 하며, 편솔레이드에 전류가 흐르지 않도록 하면, 편솔레노이드 4/2웨이 방향제어밸브(30)의 정상위치에 놓이게 되어 다시 감압밸브(12)를 통하여 신호압력 조작밸브(13)를 흐르는 압력유가 서보기구(21)를 작동하여, 가변용량형 유압펌프(11)의 송출량이 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 유압식 암반천공기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101314299B1 (ko) * 2012-12-10 2013-10-02 주식회사 성한 디앤티 시추기용 유압회로 및 이를 적용한 시추기

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KR101314299B1 (ko) * 2012-12-10 2013-10-02 주식회사 성한 디앤티 시추기용 유압회로 및 이를 적용한 시추기

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