KR20080049531A

KR20080049531A - 굴삭기의 붐 제어장치

Info

Publication number: KR20080049531A
Application number: KR1020060120186A
Authority: KR
Inventors: 김문호
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-04
Also published as: KR101324917B1

Abstract

본 발명은 굴삭기의 붐 제어장치에 관한 것으로, 궤도에 의해 구동되는 하부주행체와, 이 하부주행체의의 상부에 회전 가능하게 설치되는 상부선회체와, 일정한 각도로 굴곡되게 형성되어 상부선회체의 앞쪽에 회동 가능하게 결합되는 붐을 포함하는 굴삭기에 있어서, 상기 붐이 상기 궤도와 간섭되는 범위 이하로 하강시 이를 감지하기 위한 하강감지부와, 상기 상부선회체가 회동되어 상기 붐이 궤도와 간섭되는 측방 영역에 위치하는 지를 감지하기 위한 측방감지부 및 상기 하강감지부와 측방감지부의 신호에 따라 상기 붐의 하강 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

따라서 붐과 궤도 간의 접촉으로 인한 충격이 발생되는 것을 방지하여, 장비가 손상되는 것을 방지하고, 작업의 안정성 및 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

붐, 근접스위치, 감지플레이트, 리미트스위치, 감지레일, 솔레노이드밸브

Description

굴삭기의 붐 제어장치{Device for controlling Boom of Excavator}

도 1은 일반적으로 굴삭기의 붐이 궤도와 간섭되는 상태를 도시한 개략적인 도면,

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 붐 제어장치로 붐의 상하 회동을 제어하기 위한 구성을 도시한 구성도,

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 붐 제어장치로 붐의 선회를 제어하기 위한 구성을 도시한 구성도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기의 붐 제어장치의 회로 구성을 도시한 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 하부주행체 11 : 궤도

12 : 상부선회체 13 : 붐

14 : 버켓

20 : 하강감지부 21 : 메인 보스

22 : 근접 스위치 23 : 센터프레임

24 : 감지플레이트 25 : 장공

30 : 측방감지부 31 : 선회베어링

32 : 리미트스위치 33 : 감지레일

40 : 솔레노이드밸브 41 : 파이롯라인

본 발명은 굴삭기에 관한 것으로, 특히 굴삭기의 붐이 궤도와 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 된 굴삭기의 붐 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설 기계의 일종인 굴삭기는 토사나 암석을 채굴하기 위해 사용되는 토목 기계로서, 택지조성사업, 도로 및 하수도 공사, 하천개조 및 차수공사, 터널 및 지하철 공사, 토석 채취작업, 임야개간공사, 토사 적재작업 등의 다양한 작업을 할 수 있도록 제작되어 있다.

도 1은 일반적인 굴삭기를 도시한 도면으로, 도시된 바와 같이 궤도(11)에 의해 구동되는 하부주행체(10)와, 이 하부주행체(10)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 상부선회체(12)와, 일정한 각도로 굴곡되게 형성되어 상부선회체(12)의 앞쪽에 회동 가능하게 결합되는 붐(13)과, 이 붐(13)의 선단부에 결합되는 버켓(14)을 포함한다.

여기서 상기와 같이 궤도에 의해 주행되는 크롤라형 굴삭기의 경우 대각 또는 측방향 심 굴삭 작업시 도 1에 도시된 바와 같이 상기 붐(13)의 하판이나 붐 실린더가 상기 궤도(11)와 간섭되는 영역(S)이 발생된다.

즉, 굴삭기의 대각방향이나 측방향의 심 굴삭 시에는 붐의 최대 하강량보다 위쪽에 궤도가 위치하게 되므로 붐과 궤도간에 간섭이 일어나게 되는 것이다.

그런데 종래의 굴삭기는 상기와 같은 상호 간섭을 피하거나 방지할 수 있는 장치가 전무하고 오로지 작업자에 판단에 의존함에 따라, 미처 작업자가 가시적으로 붐과 궤도 간의 간섭을 확인하지 못하거나 무의식적으로 붐의 하강 동작을 계속하는 경우 붐 실린더 또는 붐 하판이 궤도와 부딪혀 장비가 손상되고 안전사고가 발생할 우려가 컸다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 붐의 작업 위치에 따라 그 동작 범위를 제어함으로서 붐과 궤도 간의 접촉으로 인한 충격이 발생되는 것을 방지하여, 작업의 안정성 및 작업성을 향상시킬 수 있도록 된 굴삭기의 붐 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 궤도에 의해 구동되는 하부주행체와, 이 하부주행체의의 상부에 회전 가능하게 설치되는 상부선회체와, 일정한 각도로 굴곡되게 형성되어 상부선회체의 앞쪽에 상하방향으로 회동 가능하게 결합되는 붐을 포함하는 굴삭기에 있어서, 상기 붐이 상기 궤도와 간섭되는 범위 이하로 하강시 이를 감지하기 위한 하강감지부와, 상기 상부선회체가 회동되어 상기 붐이 궤도와 간섭되는 측방 영역에 위치하는 지를 감지하기 위한 측방감지부 및 상기 하강감지부와 측방감지부의 신호에 따라 상기 붐의 하강 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.

이에 따라 상기 붐이 측방영역에 위치하고 하강각도가 설정된 범위 이하가 되면 상기 제어부를 통해 붐의 하강을 제어하여 붐이 궤도와 간섭되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 일반적으로 굴삭기의 붐이 궤도와 간섭되는 상태를 도시한 개략적인 도면이다.

상기한 도면을 참조하여 굴삭기에 대해 설명하면, 궤도에 의해 주행되는 크롤라형의 굴삭기는 궤도(11)를 포함하는 하부주행체(10)와, 이 하부주행체(10)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 상부선회체(12)와, 일정한 각도로 굴곡되게 형성되어 상부선회체(12)의 앞쪽에 회동 가능하게 결합되는 붐(13)과, 이 붐(13)의 선단부에 결합되는 버켓(14)을 포함한다.

상기 상부선회체(12)는 후술하는 선회베어링(도 4의 31 참조)을 매개로 하부주행체(10)와 회동가능하게 결합되며, 상기 붐(13)은 푸트부에 형성된 보스(도 2의 21 참조)에 푸트 핀이 결합되어 상부선회체(12)에 대해 상하로 회동가능하게 결합된다. 상기 굴삭기의 구조에 대해서는 이미 주지되어 있으므로 이하 설명을 생략하도록 한다.

상기한 구조의 굴삭기에 있어서 본 실시예에 따른 붐 제어장치에 대해 설명 하면 다음과 같다.

상기 붐 제어장치는 상기 붐(13)과 상기 상부선회체(12)간에 설치되어 상부선회체(12)에 대해 상기 붐(13)이 상하로 회동시 상기 궤도(11)와 간섭되는 범위 이하로 붐이 하강하는 경우 이를 감지하기 위한 하강감지부(20 ; 도 2 참조)와, 상기 상부선회체(12)가 회동되어 상기 붐(13)이 궤도(11)와 간섭되는 측방 영역에 위치하는 지를 감지하기 위한 측방감지부(30 ; 도 4 참조) 및 상기 하강감지부(20)와 측방감지부(30)의 검출 신호에 따라 상기 붐의 하강 동작을 제어하여 붐이 그 이상 하강하는 것을 방지하기 위한 제어부를 포함한다.

상기 하강감지부(20)는 상기 붐(13)의 푸트부 일측에 설치되는 근접 스위치(22)와, 상기 붐(13)이 상기 궤도와 간섭되는 범위와 대응되는 위치에서 상기 근접 스위치(22)에 감지되도록 상기 상부선회체(12) 일측에 설치되는 감지플레이트(24)를 포함한다.

이에 따라 상기 붐(13)이 하강되는 방향으로 회동되면 근접 스위치(22)가 붐(13)의 회동방향으로 이동되면서 감지플레이트(24)쪽으로 근접하게 되어 붐(13)의 하강 제한 위치를 확인할 수 있게 되는 것이다.

상기 근접스위치(22)와 감지플레이트(24)의 설치 위치에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 본 실시예에 의하면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 근접 스위치(22)는 상기 붐(13)의 푸트부에서 푸트 핀이 결합되는 메인 보스(21) 상에 설치되고, 상기 감지플레이트(24)는 상부선회체의 센터 프레임(23) 상에 설치된다.

또한, 상기 감지플레이트(24)는 상기 센터 프레임(23)에 볼트를 매개로 고정 설치되는 데, 설치 위치를 조절할 수 있도록 전면에 장공(25)이 형성되어 상기 장공(25)을 매개로 상기 센터 프레임(23)에 볼트 결합된 구조로 되어 있다.

이에 필요한 경우 상기 볼트에 대한 장공(25)의 결합 위치를 조절함으로서 상기 감지플레이트(24)의 위치를 조절할 수 있게 되고, 따라서 붐(13)의 상하 회동 제한 각도를 초기에 정확하게 셋팅할 수 있게 된다.

상기 측방감지부(30)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부선회체(12)의 선회베어링(31) 상부에 브라켓을 매개로 설치되는 리미트스위치(32)와, 상기 선회베어링(31)의 하부를 따라 상기 굴삭기의 측방영역에 해당되는 영역에 호형태로 설치되어 상기 리미트스위치(32)에 감지되는 감지레일(33)을 포함한다.

이하 설명에서 측방영역이라 함은 도 5에 도시된 바와 같이 굴삭기의 전방과 후방에서 붐(13)이 하강하더라도 궤도와 간섭되지 않는 굴삭기의 양쪽 궤도 사이의 영역(전방영역, 후방영역)을 제외한 나머지 영역으로 정의한다.

상기 선회베어링(31)은 상부와 하부가 각각 상부선회체(12)와 하부주행체(10)에 설치되어 있어서 상부선회체(12)의 회동에 따라 선회베어링(31)에 설치된 리미트스위치(32)가 이동되어 측방영역에 위치한 감지레일(33)을 감지하게 된다.

한편, 상기 제어부는 상기 붐(13)의 하강 제어를 위한 유압회로의 파이롯 라인(41) 상에 설치되고 상기 근접 스위치(22)와 상기 리미트스위치(32)가 온되었을 때 전류를 인가받아 상기 파이롯 라인(41)을 오프하기 위한 솔레노이드밸브(40)를 포함한다.

상기 솔레노이드밸브(40)는 상기 근접 스위치(22)와 상기 리미트스위치(32) 와 직렬로 연결되어 두 스위치가 온되어 회로가 닫혀졌을 때 전류를 인가받아 작동되는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 제어장치는 상부선회체(12)가 회동되어 붐(13)이 측방영역에 위치하고 감지플레이트(24)에 의해 설정된 위치까지 붐(13)이 하강한 경우 솔레노이드밸브(40)의 작동에 따라 파이롯 라인(41)을 차단시켜 붐(13)의 하강 동작을 멈추게 된다.

즉, 상기 붐(13)은 상부선회체(12)에 대해 푸트 핀을 회동축으로 하여 상하로 회동작동되며, 이 때 상기 붐(13)이 설정된 각도까지 하강하게 되면 상기 붐(13)의 푸트부 메인 보스(21) 상에 설치된 근접 스위치(22)가 상부선회체(12)의 센터 프레임(23)에 설치된 감지플레이트(24)에 다다르게 된다.

이에 따라 상기 근접 스위치(22)는 감지플레이트(24)에 의해 작동되어 솔레노이드밸브(40)와 연결된 회로를 온시키게 된다.

더불어 상기 상부선회체(12)의 회동에 따라 붐(13)이 측방영역에 위치하게 되면 상부선회체(12)와 연결된 선회베어링(31)의 상부가 회동되면서 상기 선회베어링(31)의 상부에 설치된 리미트스위치(32)가 이동되어 측방영역으로 이동하게 된다.

상기 측방영역에는 상기 리미트스위치(32)를 온시키기 위한 감지레일(33)이 선회베어링(31)의 하부를 따라 설치되어 있어서, 상기 리미트스위치(32)는 상기 감지레일(33)에 의해 스위치가 온되어 역시 상기 회로를 연결시키기 된다.

이와같이 상기 근접 스위치(22)를 통해서는 붐(13)의 하강상태를 검출하게 되고 리미트스위치(32)를 통해서는 붐(13)의 위치가 측방영역임을 검출하게 되어, 상기 각 스위치의 작동에 따라 회로가 연결되어 솔레노이드밸브(40)로 전류가 인가된다.

상기 솔레노이드밸브(40)로 전류가 인가됨으로서 솔레노이드밸브(40)가 작동되어 붐(13)의 하강 동작을 위한 유압회로의 파이롯 라인(41)을 차단하게 된다.

따라서 붐(13)의 하강 동작을 바로 멈출 수 있게 되고 붐(13)의 하강에 따라 상기 측방영역에서 붐(13)이 궤도와 간섭되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 붐과 궤도 간의 접촉으로 인한 충격이 발생되는 것을 방지하여, 장비가 손상되는 것을 방지하고, 작업의 안정성 및 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

궤도(11)를 포함하는 하부주행체(10)와, 이 하부주행체(10)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 상부선회체(12)와, 일정한 각도로 굴곡되게 형성되어 상부선회체(12)의 앞쪽에 상하방향으로 회동 가능하게 결합되는 붐(13)을 포함하는 굴삭기에 있어서,

상기 붐(13)이 상기 궤도(11)와 간섭되는 범위 이하로 하강시 이를 감지하기 위한 하강감지부(20)와,

상기 상부선회체(12)가 회동되어 상기 붐이 궤도와 간섭되는 측방 영역에 위치하는 지를 감지하기 위한 측방감지부(30),

상기 하강감지부와 측방감지부의 신호에 따라 상기 붐(13)의 하강 동작을 제어하기 위한 제어부

를 포함하는 굴삭기의 붐 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하강감지부(20)는 상기 붐(13)의 푸트부 일측에 설치되는 근접 스위치(22)와, 상기 붐(13)이 상기 궤도와 간섭되는 범위와 대응되는 위치에서 상기 리미트 스위치(22)에 감지되도록 상기 상부선회체(12) 일측에 설치되는 감지플레이트(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐 제어장치.
제 2 항에 있어서,

상기 감지플레이트(24)는 설치 위치를 조절할 수 있도록 전면에 장공(25)이 형성되어 상기 장공(25)을 매개로 상기 센터 프레임(23)에 볼트 결합된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 측방감지부(30)는 상기 상부선회체(12)의 선회베어링(31) 상부에 브라켓을 매개로 설치되는 리미트스위치(32)와, 상기 선회베어링(31)의 하부를 따라 상기 굴삭기의 측방영역에 해당되는 영역에 설치되어 상기 리미트스위치(32)에 감지되는 감지레일(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐 제어장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 붐(13)의 하강 제어를 위한 유압회로의 파이롯 라인(41) 상에 설치되고 상기 근접 스위치(22)와 상기 리미트스위치(32)가 온되었을 때 전류를 인가받아 상기 파이롯 라인(41)을 오프하기 위한 솔레노이드밸브(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐 제어장치.