KR20050121370A - 콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 콘트롤수단을 이용하여 펌프의 작동모드를 설정하고 설정된 작업모드 조건 이하에서 알맞는 펌프구동 조건을 조절하도록 하여 연료소모와 과부하 방지 및 기기의 마모를 감소시켜 장비의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 특징이 있다.

Description

콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법{Power controling apparatus of concrete pump and method for controling thereof}
본 발명은 콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 콘트롤수단을 이용하여 펌프의 작동모드를 설정하고 설정된 작업모드 조건 이하에서 알맞는 펌프구동 조건을 조절하도록 하여 연료소모와 과부하 방지 및 기기의 마모를 감소시켜 장비의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 콘크리트 펌프의 동력제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 펌프는 콘크리트를 타설할 때 펌프의 압력으로 파이프와 호스를 통해 콘크리트를 압송하는 장비로 주로 터널공사, 항도, 고층건물, 협소한 장소 등 토목건설 공사현장 등에서 사용된다.
이와 같은 콘크리트 펌프를 사용하여 콘크리트를 압송할 때에는 작업자가 엔진의 소리를 듣고 레버나 버튼 등을 조작하여 엔진회전수를 늘리거나 줄이며 펌핑량 등을 조절한다.
즉, 작업자의 레버 또는 버튼조작에 따라 엔진제어용 모터가 구동되고, 모터의 구동에 의해 와이어 로프로 연결된 쓰로틀 레버가 조정됨에 따라 엔진에 공급되는 연료 또는 공기량이 달라져 엔진회전수가 증가되거나 감소된다.
상기와 같이 작업자에 의해 엔진회전수 및 펌프 토출량을 임으로 조절하여 펌핑력(콘크리트토출량)을 조절함으로 고속회전에 따른 엔진과 펌프의 부하가 많이 걸려 기기 파손 및 마모의 원인이 되고 동력제어장치가 없는 경우 엔진의 출력을 효율적으로 이용하지 못해 과부하를 주게되며 최적의 동력제어가 어렵고, 유압밸브를 통해 제어하는 경우에는 밸브가 부가적으로 추가 설치하여야 하며, 또한 상기 유압밸브를 추가 설치하여도 이를 셋팅하는데 어려움이 있으며 유압밸브를 이용하는 제어방식은 일반적으로 두개의 스프링을 이용한 2단 압력제어 곡선을 이용하므로 효율적인 제어가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로써 이의 목적은 콘트롤장치에 의한 최적의 동력제어가 이루어지도록 하며 이로 인해 엔진 및 펌프의 과부하 방지, 연료의 과소모 방지, 장비의 수명연장, 시스템의 조작을 용이하게 할 수 있는 편리성이 있으며 시스템의 보호 및 제어가 용이함으로 효율을 높일 수 있는 콘크리트 펌프의 동력제어방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적은 엔진의 구동력을 전달하는 동력전달장치에 동력을 전달 받아 작동하는 하이드로릭 펌프(hydraulic pump) 작동에 의해 토출량을 임으로 조절하여 콘크리트 펌프에 의해 펌핑하는 콘크리트 펌프트럭의 동력제어장치에 있어서, 상기 엔진과 하이드로릭 펌프에는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치수단 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 미세조절스위치수단이 구비된 콘트롤수단이 연결 구성되고, 상기 콘트롤수단에는 미세조절스위치수단의 조절에 의해 펌프의 유량 및 압력을 제어하는 밸브수단이 연결구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프트럭의 동력제어장치에 의하여 달성되며, 상기 장치를 제어하는 콘크리트 펌프트럭의 동력제어방법으로는 엔진의 구동력을 전달하는 동력전달장치에 동력을 전달 받아 작동하는 하이드로릭 펌프 작동에 의해 토출량을 임으로 조절하여 콘크리트 펌프에 의해 펌핑하는 콘크리트 펌프트럭의 동력제어방법에 있어서, 동력을 발생시키는 엔진을 구동시키는 시동단계; 상기 엔진과 하이드로릭 펌프(hydraulic pump)에는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치수단 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 콘크리트 토출량조절스위치수단이 구비된 콘트롤수단에 의해 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출단계; 콘드롤수단에 구비된 모드선택스위치수단를 조작하여 회전수와 토출량을 소정 이상으로는 조절하지 못하도록 모드를 선택하는 모드선택단계; 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 선택된 모드 이하에서 조절하는 콘크리트 토출량조절단계; 상기 콘크리트 토출량조절단계에 의해 밸브수단에서는 하이드로릭 펌프의 유량과 압력을 제어하는 제어단계; 상기 제어단계에 의해 콘크리트 토출량조절스위치수단으로 조절한 토출량을 토출시키도록 콘크리트 펌프를 작동시키는 콘크리트 펌프작동단계; 순으로 제어하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프트럭의 동력제어방법에 의하여 달성된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 기술이 적용된 콘크리트 펌프의 동력제어장치의 구성을 보여주는 예시도로써 이에 따르면 본 발명은 동력을 발생시키는 엔진(10)에는 발생된 구동력을 전달하는 동력전달장치(20)가 연결 설치되어 있으며, 상기 동력전달장치(20)에는 동력을 전달 받아 작동하는 하이드로릭 펌프(30)가 연결 설치되어 있다.
한편, 엔진(10)과 하이드로릭 펌프(30)는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치수단 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 미세조절스위치수단이 구비된 콘트롤수단(40)과 연결 구성되어 있다.
상기 본 발명의 장치를 수동으로 제어할 수도 있으며 자동으로 동력제어를 하는 시스템 구축시 콘트롤수단(40)에는 전 작업자의 선택모드를 아이들상태로 만드는 리셋장치가 더 구비되어야 한다.
또한 상기 콘트롤수단(40)에는 미세조절스위치수단의 조절에 의해 하이드로릭 펌프(30)의 유량 및 압력을 제어하는 밸브수단(50)이 연결 구성되어 있으며, 상기 하이드로릭 펌프(30)의 작동에 의해 토출량을 임으로 조절하수 있도록 콘크리트 토출펌프(60)가 연결 설치되어 이루어진 구조이다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 작동방법과 그 효과를 설명하면 첨부도 2를 참고하여 설명하면 동력을 발생시키는 엔진을 구동시키는 시동단계(S1), 상기 엔진과 하이드로릭 펌프에는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치수단 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 콘크리트 토출량조절스위치가 구비된 콘트롤수단에 의해 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하며 상기 콘드롤수단에 구비된 모드선택스위치를 조작하여 회전수와 토출량을 소정 이상으로는 조절하지 못하도록 모드를 선택하는 모드선택단계(S2), 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 선택된 모드 범위에서 조절하는 콘크리트 토출량조절단계(S3), 상기 콘크리트 토출량조절단계에 의해 밸브수단에서는 하이드로릭 펌프(hydraulic pump)의 유량과 압력을 제어하는 제어단계(S4), 상기 제어단계에 의해 하이드로릭 펌프를 구동시키는 구동단계(S5)와 연계하여 콘크리트 토출량조절스위치로 조절한 토출량을 토출시키도록 콘크리트 펌프를 작동시키는 콘크리트 펌프작동단계(S6) 순으로 제어한다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면 동력을 발생시키는 엔진(10)을 구동시키는 시동단계(S1)에 의해 엔진을 구동시키면 엔진(10)이 구동되면서 소정의 회전수를 발생하게 되는데, 이때 엔진 상태는 아이들 상태가 된다.
한편, 작업자가 시동단계(S1)에 의해 전 시스템을 작동시키며 더욱이 엔진(10) 구동에 따른 전원공급에 의해 콘트롤수단(20)이 작동하게 되면 다수의 모드선택스위치를 이용하여 작업 모드를 선택한다.(모드선택단계(S2)참조)
본 발명에서는 설명의 편의상 2개의 작업모드를 나누어 구성된 것으로 설명하며 더욱 세분화된 작업모드를 설정할 수도 있으며, 본 발명의 작업모드는 표준모드와 고부하모드로 나누어 설명하기로 한다.
상기 작업자가 시동단계(S1)를 거쳐 모드선택단계(S2)에서 표준모드를 작업자가 선택하게 되면 엔진 회전수가 1500rpm 이상과 소정의 펌프 토출량 이상 표준모드 하에서는 조절 및 작업이 불가능하게 설정된다.
상기 엔진(10)의 rpm과 펌프(60)의 토출량을 소정 이하에서는 조절이 가능하나 이상에서는 조절 및 작동이 불가능하도록 한 것은 과부하를 방지하고자 한 것으로 이를 좀더 설명하면 예컨데 rpm이 저속인데 펌프의 토출량은 크게하거나 반대로 rpm이 고속인데 펌프의 토출량은 작게하여 엔진 과부하와 연료과소모 기타 장치의 수명을 저해하는 원인을 근본적으로 차단하고 최적의 운전조건을 설정하여 효율를 증대시킬 수가 있는 것이다.
한편, 상기 작업자가 콘트롤수단(40)에 구비된 모드선택스위치를 이용하여 작업 모드를 선택하는 동시에 콘트롤수단(40)에서는 엔진(10)의 회전수를 검출과 동시에 하이드로릭 펌프(30)의 회전수와 압력을 검출하게 된다.
상기 검출된 신호중 엔진(10) 회전수 검출이 이루어지지 않을 시에는 장치의 완전정지를 의미하므로 이를 쉽게 판단할 수 있지만 하이드로릭 펌프에서 신호 검출이 이루어지지 않을 시에는 콘크리트 토출펌프(60)에서 토출되는 콘크리트의 토출량이 현저히 줄어들기 때문에 어느 부분에서 고장이 났는지 쉽게 알 수 있게 되는 것이다.
한편, 모드선택스위치를 선택 후 토출량조절스위치를 이용하여 밸브수단(50)의 압력과 방향 및 엔진 회전수를 조절한다. (콘크리트 토출량조절단계(S3)참조)
가령 엔진 회전수가 작으면 토출량을 작게 또는 토출량이 작다면 회전수를 작게 조절하는 것을 말한다. 그리하여 과부하를 방지하는 것이며 엔진구동에 따른 최적의 작업조건을 조절 및 제어를 하는 것이다.
이때, 상기 콘트롤수단(40)에 구비된 디스플레이수단에는 엔진회전수 및 하이드로릭 펌프의 회전수와 압력 기타 조건들이 표시되며 토출량조절스위치를 이용하는 조절조건도 표시되어 작업자 및 그 외 사용자가 쉽게 현재의 장치상태를 파악하게 할 수 있게 된다.
상기와 같이 토출량조절스위치를 이용 밸브수단(50)의 작동 조건을 조절하게 되면 밸브수단(50)은 작동조건에 따라서 작동하면서 (제어단계(S4)참조) 밸브수단(50)은 하이드로릭 펌프(30)에 전달되는 유량과 압력을 제어하게 되면서 상기 하이드로릭 펌프를 구동시키게 된다.(구동단계(S5)참조)
예컨데, 상기 하이드로릭 펌프(hydraulic pump)와 연결 구성된 엔진은 동력발생부분이고 밸브수단(50)은 하이드로릭 펌프(30)의 제어장치에 해당하는 것이다.
상기와 같이 하이드로릭 펌프(30)가 밸브수단의 작동에 관계하여 동작되면 하이드로릭 펌프(30)에서는 콘크리트 토출펌프(60)에 유량을 공급하거나 제한함으로서 콘크리트의 토출량을 제어하게 된다.
한편, 바람직하게는 상기 콘크리트 토출펌프(60)에 의해 토출되는 콘크리트의 토출량은 콘트롤수단(40)에 의해 항상 검출되고 있는 것이 좋다. 그 이유는 전자에서도 기술한 바 있듯 상대적으로 하이드로릭 펌프의 회전수 검출에 따른 고장부위를 검출하는데 이용되기 때문이다.
한편, 상기 작업자가 고부하모드를 선택하게 되면 고부하 모드에서는 엔진 회전수가 1800rpm 이상이며 콘크리트 토출량이 최대용량에 가까울때 선택하는 것으로써 엔진회전수가 1800rpm 이하에서는 고부하모드선택의 작업이 불가능하고 토출량조절스위치의 사용 또한 불가능하게 제한된다.
또한 회전수를 검출하여 유량을 환산하고 이에 압력을 검출하여 이 유량과 압력에 의한 동력과 회전수에 따른 엔진의 동력을 비교하여 펌프에서 사용되는 동력이 엔진의 출력보다 작도록 제어함으로써 과부하를 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명은 콘트롤수단을 이용하여 펌프의 작동모드를 설정하고 설정된 작업모드 조건 이하에서 알맞는 펌프구동 조건을 조절하도록 하여 연료소모와 과부하 방지 및 기기의 마모를 감소시켜 장비의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 콘크리트 펌프의 동력제어장치의 구성을 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명의 작동을 보여주는 순서도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 엔진 20 : 동력전달장치
30 : 하이드로릭 펌프 40 : 콘트롤수단
50 : 밸브수단 60 : 콘크리트 토출펌프

Claims (3)

  1. 엔진의 구동력을 전달하는 동력전달장치에 동력을 전달 받아 작동하는 하이드로릭 펌프 작동에 의해 토출량을 임으로 조절하여 콘크리트 펌프에 의해 펌핑하는 콘크리트 펌프의 동력제어장치에 있어서,
    상기 엔진과 하이드로릭 펌프에는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 미세조절스위치가 구비된 콘트롤수단이 연결 구성되고, 상기 콘트롤수단에는 미세조절스위치의 조절에 의해 하이드로릭 펌프의 유량 및 압력을 제어하는 밸브수단이 연결 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프의 동력제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전 작업자의 선택모드를 아이들상태로 만드는 리셋장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프의 동력제어장치.
  3. 엔진의 구동력을 전달하는 동력전달장치에 동력을 전달 받아 작동하는 하이드로릭 펌프 작동에 의해 토출량을 임으로 조절하여 콘크리트 펌프에 의해 펌핑하는 콘크리트 펌프의 동력제어방법에 있어서,
    동력을 발생시키는 엔진을 구동시키는 시동단계;
    상기 엔진과 하이드로릭 펌프에는 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 결과를 표시하는 디스플레이수단과 다수의 기 설정된 모드를 선택하는 모드선택스위치수단 및 작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 조절하는 콘크리트 토출량조절스위치가 구비된 콘트롤수단에 의해 엔진의 회전수검출 및 펌프의 회전수와 압력을 검출하며 상기 콘드롤수단에 구비된 모드선택스위치를 조작하여 회전수와 토출량을 소정 이상으로는 조절하지 못하도록 모드를 선택하는 모드선택단계;
    작업조건에 따라 엔진회전수와 펌프의 토출량을 선택된 모드 범위에서 조절하는 콘크리트 토출량조절단계;
    상기 콘크리트 토출량조절단계에 의해 밸브수단에서는 하이드로릭 펌프의 유량과 압력을 제어하는 제어단계;
    상기 제어단계에 의해 하이드로릭 펌프를 구동시키는 구동단계;
    상기 구동단계 연계하여 콘크리트 토출량조절스위치로 조절한 토출량을 토출시키도록 콘크리트 펌프를 작동시키는 콘크리트 펌프작동단계;
    순으로 제어하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프의 동력제어방법.
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CN103047121A (zh) * 2012-12-26 2013-04-17 三一重工股份有限公司 一种电动混凝土泵及其施工控制方法
KR102115007B1 (ko) * 2019-11-14 2020-05-26 사단법인 한국콘크리트학회 콘크리트 펌핑시 피크 이상 압력 검출 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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