KR20120005182A - Hydraulic grab excavator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 굴착기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프리캐스트 옹벽 등을 시공하기 위해 유압그래브를 이용하여 수직 굴착하는 유압그래브 굴착기에 관한 것이다.The present invention relates to an excavator, and more particularly, to a hydraulic grab excavator for vertical drilling using a hydraulic grab to construct a precast retaining wall.
최근, 건축 및 토목 현장에서는 지표면을 따라 수직 굴착한 후, 굴착 홀에 프리캐스트 패널을 삽입하는 것으로, 기초 공사 효율을 향상시키는 프리캐스트 옹벽 시공법이 활성화되고 있으며, 이와 같은 수직 굴착을 위한 중장비로서 유압그래브 굴착기가 활용되고 있다. 유압그래브 굴착기는 수직 낙하 동작에 수반하여 한 쌍의 그래브 버켓(grab bucket)을 유압에 의해 개폐시키는 동작으로 굴착을 수행하는 중장비로서, 그래브 버켓에 유압을 공급하기 위해 굴착기 본체로부터 각각의 그래브 버켓 상단으로 연결되는 한 쌍의 유압호스를 구비하고 있다. 유압호스는, 상하이동하는 유압그래브를 굴착기 본체와 연결하기 위해 매우 긴 길이로 형성되기 때문에, 유압호스 자체 손상 및 타 구성요소의 동작 방해를 방지하기 위해 유압호스릴에 권취되어 지지되고 있다. Recently, in the construction and civil engineering sites, after pre- digging along the ground surface, the precast panel is inserted into the excavation hole, and the precast retaining wall construction method, which improves the foundation construction efficiency, has been activated. Grab excavators are being used. Hydraulic Grab Excavator is a heavy equipment that performs excavation by opening and closing a pair of grab buckets by hydraulic pressure along with vertical drop operation. It has a pair of hydraulic hoses connected to the top of the grab bucket. Since the hydraulic hose is formed to have a very long length to connect the hydraulic grab moving with the excavator body, the hydraulic hose is wound and supported by the hydraulic hose reel to prevent damage to the hydraulic hose itself and the operation of other components.
한편, 종래의 유압그래브는 와이어에 의해 상하이동 동작이 이루어진다. 또한, 종래의 유압호스릴은 유압호스를 권취하는 방향으로만 회전력을 가지며, 유압그래브의 하강 동작 시에는 유압호스에 작용하는 장력이 유압호스릴에 작용하는 회전력보다 크게 되어 권출 동작이 이루어진다. 하지만, 이와 같은 구조의 유압호스릴은 유압호스에 유압그래브의 무게가 그대로 가중되기 때문에, 유압그래브를 자유낙하시키는 경우 등에는 유압호스가 받는 하중이 크게 증가하여 유압호스가 손상되거나, 심각한 경우에는 유압호스가 파손되는 문제점이 있다.On the other hand, in the conventional hydraulic grab is made of copper movement by the wire. In addition, the conventional hydraulic hose reel has a rotational force only in the direction of winding the hydraulic hose, and during the downward operation of the hydraulic grab, the tension acting on the hydraulic hose is greater than the rotational force acting on the hydraulic hose reel is made unwinding operation. However, the hydraulic hose reel having such a structure weights the hydraulic grab to the hydraulic hose as it is, so in the case of free fall of the hydraulic grab, the load of the hydraulic hose is greatly increased and the hydraulic hose is damaged or severe. In this case, there is a problem that the hydraulic hose is broken.
또한, 종래의 유압그래브 굴착기는 유압그래브 상승 또는 하강 시 와이어의 꼬임으로 인하여 유압그래브가 회전하므로, 유압호스의 손상 위험 또는 파손 위험이 있는 한편, 굴착을 정확하게 하지 못하는 문제점이 있다.In addition, the conventional hydraulic grab excavator has a hydraulic grab rotates due to the twisting of the wire when the hydraulic grab is raised or lowered, there is a risk of damage or breakage of the hydraulic hose, there is a problem that does not accurately excavate.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 유압그래브의 상하이동 동작 시, 유압호스의 권취 및 권출 동작을 안정적으로 수행할 수 있는 유압그래브 굴착기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a hydraulic grab excavator that can stably perform the winding and unwinding operation of the hydraulic hose when the hydraulic grab operation.
또한, 본 발명은 유압그래브의 하강시 와이어의 꼬임으로 인하여 유압그래브가 회전하는 것을 방지할 수 있는 유압그래브 굴착기를 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a hydraulic grab excavator that can prevent the hydraulic grab from rotating due to twisting of the wire when the hydraulic grab descends.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another problem to be solved by the present invention not mentioned here is apparent to those skilled in the art from the following description. Can be understood.
본 발명에 따른 유압그래브 굴착기는, 다단의 텔레스코프 타입으로 형성되어, 하단에 장착되는 유압그래브를 상하 방향으로 이동시키는 켈리바; 켈리바의 상부에 장착되며, 유압그래브에 개폐 유압을 제공하는 한 쌍의 유압호스를 권취 또는 권출시키는 유압호스릴; 유압호스릴의 중심축과 연결되어 회전시키며, 유압그래브의 상하이동 동작에 따른 유압호스의 하중 변화를 감지하는 로드셀이 중심축 상에 장착되는 릴 구동모터; 및 유압그래브의 상하이동 동작에 연동하여 릴 구동모터의 회전 동작을 제어하되, 로드셀에서 감지되는 하중값에 따라 권취 동작 또는 권출 동작을 개시시키는 제어 수단을 포함한다.Hydraulic grab excavator according to the present invention is formed of a multi-stage telescope type, kelly bar for moving the hydraulic grab mounted on the bottom in the vertical direction; A hydraulic hose reel mounted on an upper portion of the kelly bar and winding or unwinding a pair of hydraulic hoses to provide opening and closing hydraulic pressure to the hydraulic grab; A reel driving motor which is connected to the central axis of the hydraulic hose reel and rotates and has a load cell mounted on the central axis for detecting a load change of the hydraulic hose according to the movement of the hydraulic grab; And control means for controlling the rotation operation of the reel drive motor in conjunction with the shank movement of the hydraulic grab, and starting the winding operation or the unwinding operation according to the load value detected by the load cell.
또한, 본 발명의 제어 수단은, 유압그래브의 상하이동 동작신호를 수신하는 동작신호 수신부와, 로드셀의 하중신호를 수신하는 하중신호 수신부와, 유압그래브의 하강 동작신호가 수신된 후 유압호스의 하중이 증가하여 제1 문턱 하중값에 도달하면 릴 구동모터에 권출 동작신호를 송신하며, 유압그래브의 상승 동작신호가 수신된 후 유압호스의 하중이 감소하여 제2 문턱 하중값에 도달하면 릴 구동모터에 권취 동작신호를 송신하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control means of the present invention, the operation signal receiving unit for receiving the movement signal of the hydraulic grab, the load signal receiving unit for receiving the load signal of the load cell, and the hydraulic hose after receiving the lowering operation signal of the hydraulic grab When the load increases and the first threshold load value is reached, the unwinding operation signal is transmitted to the reel drive motor. After the upward movement signal of the hydraulic grab is received, the load of the hydraulic hose decreases to reach the second threshold load value. It characterized in that it comprises a motor control unit for transmitting the winding operation signal to the reel drive motor.
또한, 본 발명의 제1 문턱 하중값은 200kg이며, 제2 문턱 하중값은 50kg인 것을 특징으로 한다.In addition, the first threshold load value of the present invention is characterized in that 200kg, the second threshold load value is 50kg.
또한, 본 발명의 제어 수단은 유압그래브의 자유낙하 동작신호 또는 등속 낙하 동작신호를 수신하여, 릴 구동모터의 권출 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control means of the present invention is characterized in that for receiving the free fall operation signal or the constant velocity falling operation signal of the hydraulic grab, to control the take-up rotation speed of the reel drive motor.
또한, 본 발명의 릴 구동모터는 한 쌍으로 구비되어, 제어 수단에 의해 서로 연동하도록 자동 제어되며, 외부 신호 입력에 의해 일측의 회전 동작을 수동으로 제어 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the reel drive motor of the present invention is provided as a pair, is automatically controlled to interlock with each other by the control means, it is characterized in that the rotational operation of one side by the external signal input can be manually controlled.
또한, 본 발명의 유압그래브 굴착기는, 한 쌍의 유압호스의 하중값을 각각 표시하고, 한 쌍의 유압호스릴 각각의 권취 또는 권출 상태를 표시하며, 자동 제어 상태를 표시하는 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The hydraulic grab excavator of the present invention further includes display means for displaying a load value of a pair of hydraulic hoses, displaying a winding or unwinding state of each of the pair of hydraulic hose reels, and displaying an automatic control state. It is characterized by including.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 유압그래브 굴착기는 유압그래브의 상하이동 동작 시, 유압호스의 권취 및 권출 동작을 안정적으로 수행할 수 있으므로, 유압호스의 손상 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.By the means for solving the above problems, the hydraulic grab excavator of the present invention can stably perform the winding and unwinding of the hydraulic hose during the movement of the hydraulic grab, it is possible to prevent damage and damage to the hydraulic hose It has an effect.
또한, 본 발명의 유압그래브 굴착기는 유압그래브의 회전에 의한 유압호스의 손상 및 파손을 방지하는 한편, 정확한 굴착을 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the hydraulic grab excavator of the present invention prevents damage and breakage of the hydraulic hose by the rotation of the hydraulic grab, and has the effect of making accurate excavation.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 켈리바의 신장된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회동 수단을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유압호스릴과 릴 구동모터를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압호스릴과 릴 구동모터를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 수단을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 수단을 나타낸 개략도이다.1 is a front view of a hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing the stretched state of the kelly bar according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a rotating means according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a hydraulic hose reel and a reel driving motor according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a hydraulic hose reel and a reel driving motor according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing a control means according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view showing display means according to an embodiment of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 켈리바의 신장된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 회동 수단을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유압호스릴과 릴 구동모터를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압호스릴과 릴 구동모터를 나타낸 단면도이다.1 to 6 are views for explaining a hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a front view of a hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. Figure 4 is a side view showing an extended state of the kelly bar, Figure 4 is a schematic view showing a rotating means according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a hydraulic hose reel and reel driving motor according to an embodiment of the present invention 6 is a cross-sectional view illustrating a hydraulic hose reel and a reel driving motor according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 굴착기는 굴착기 본체(110)와, 켈리바(kelly bar, 120)와, 서포트 스트럭처(support structure, 130)와, 유압실린더(140)와, 회동 수단(150)과, 유압그래브(160)와, 윈치 수단(170)과, 유압호스릴(180)과, 릴 구동모터(190)와, 제어 수단(도 7의 도면 부호 ‘200’ 참조)을 포함한다.1 to 6, the excavator according to the embodiment of the present invention, the
굴착기 본체(110)에는 전체시스템을 제어할 수 있도록 구성된 유압회로, 그리고 각종 센서와 모니터들로 구성된 오퍼레이팅 시스템 등이 있다.The
켈리바(120)는 신축이 가능한 다단의 텔레스코프(telescope) 타입으로서, 본 발명의 일실시예에서는 3단으로 구성된다. 켈리바(120)의 각 단의 단면이 사각형으로 되어 켈리바(120)가 신축할 때 와이어(171)의 꼬임 등으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.Kelly
스포트 스트럭처(130)는 켈리바(120)를 지지하는 역할을 한다. 스포트 스트럭처(130)는 켈리바(120)와 회동 수단(150)으로 연결되어 켈리바(120)를 지지한다.The
유압실린더(140)는 굴착기 본체(110)에 장착되어 유압에 의하여 신축가능하며 서포트 스트럭처(130)를 이동할 때 눕히며, 작업할 때 세우는 역할을 한다.The
회동 수단(150)은 켈리바(120)를 서포트 스트럭처(130)에 연결시켜 켈리바(120)를 회동시키는 역할을 한다. 이를 위하여 회동 수단(150)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 핀연결부(151)와 켈리바 회동실린더(152)를 구비한다. 핀연결부(151)는 켈리바(120)가 서포트 스트럭처(130)에 대하여 회동할 수 있도록 핀으로 켈리바(120)와 스포트 스트럭처(130)를 연결시킨다. 켈리바 회동실린더(152)는 유압으로 켈리바(120)를 회동시키기 위하여 일단은 켈리바(120)에 연결되고 타단은 서포트 스트럭처(130)에 연결된다. 즉, 켈리바 회동실린더(152)에 유압이 작용하여 켈리바 회동실린더(152)가 신축하면 켈리바(120)는 서포트 스트럭처(130)에 대하여 회동한다.The rotation means 150 serves to rotate the
유압그래브(160)는 켈리바(120)의 하단에 착탈이 가능하게 핀으로 연결되며, 좌우 각각의 그래브 버켓(160a, 160b)로 구성된다. 유압그래브(160)는 지면에 닿아서 굴착하는 역할을 한다.The
윈치 수단(170)은 유압그래브(160)를 상하로 이동시키기 위해 켈리바(120)를 신장 또는 수축시키는 역할을 한다. 이를 위하여 윈치 수단(170)은 와이어(171)와, 윈치(172)를 구비한다. 와이어(171)는 윈치(172)에 권취되어 켈리바(120)에 연결된다. 윈치(172)는 와이어(171)를 권취하거나 권출시킨다. 윈치(172)가 와이어(171)를 권출시키면 켈리바(120)는 신장되고 유압그래브(160)는 하강한다. 본 발명의 일실시예의 경우, 사각형 단면으로 된 켈리바(120)가 신장하므로, 종래의 와이어의 꼬임에 의한 유압그래브의 회전을 방지할 수 있다. 따라서, 켈리바(120)의 하단에 장착된 유압그래브(160)가 회전하지 않고 하강할 수 있다. 윈치(172)가 와이어(171)를 권취시키면 켈리바(120)는 수축되어 유압그래브(160)가 상승한다.The winch means 170 serves to stretch or contract the
유압호스릴(180)은 켈리바(120)의 상부에 장착되며, 유압그래브(160)에 개폐 유압을 제공하는 한 쌍의 유압호스(181)를 권취 또는 권출시키는 역할을 한다. 구체적으로, 유압호스(181)는 굴착기 본체(110)로부터 유압그래브(160)의 상단까지 연결되며, 굴착기 본체(110)에 장착되는 유압공급 수단(도시하지 않음)에서 공급되는 유압을 유압그래브(160)에 제공하여, 유압그래브(160)를 개폐시킨다. 또한, 유압호스(181)는 굴착기 본체(110)와, 켈리바(120)의 상부와, 켈리바(120)의 하단의 유압그래브(160)까지 연결되기 위해 매우 긴 길이를 가지므로, 유압그래브(160)를 상하 방향으로 이동시키기 위해 켈리바(120)를 신장 또는 수축시킬 때 타 구성요소와의 간섭을 배제하고 유압호스(181)를 보호하기 위해 유압호스릴(180)에 권취되어 지지된다. 유압호스릴(180)은, 그래브 버켓(160a, 160b) 각각에 연결되는 한 쌍의 유압호스(181)를 권취하기 위해 켈리바(120)의 좌우측에 나란히 한 쌍으로 형성되며, 시계 방향과 반시계 방향 회전을 통해 유압호스(181) 각각을 권취 또는 권출시키는 동작을 한다. 한편, 유압호스(181) 또한, 켈리바(120)에 의해 가이드되므로, 꼬임 등의 문제가 발생하지 않는다.The
릴 구동모터(190)는 유압호스릴(180)의 중심축과 연결되어, 유압호스릴(180)을 회전시키는 동력원 역할을 한다. 또한, 릴 구동모터(190)에는 유압그래브(160)의 상하이동 동작에 따른 유압호스(181)의 하중 변화를 감지하는 로드셀(191)을 중심축 상에 장착한다. 즉, 유압그래브(160)가 상하이동하면서 유압호스(181)에 인가하는 하중을, 릴 구동모터(190)의 회전핀에 로드셀(191)을 장착시키는 것으로 용이하게 감지할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일실시예에서는 로드셀을 일례로 들고 있으나, 유압호스에 작용하는 하중을 충분히 감지할 수 있으면 로드셀 외에도 다른 수단을 충분히 설치가능하며, 그 설치 위치도 무방함은 물론이다.The
제어 수단(도 7의 200)은 유압그래브(160)의 상하이동 동작에 연동하여 릴 구동모터(190)의 회전 동작을 제어하되, 로드셀(191)에서 감지되는 하중값에 따라 권취 동작 또는 권출 동작을 개시시킨다. 유압그래브(160)의 상하 위치에 따라 유압호스(181)를 길이를 맞추기 위해, 유압그래브(160)가 하강하는 경우에는 유압호스(181)를 권출하여야 하고, 유압그래브(160)가 상승하는 경우에는 유압호스(181)를 권취하여야 하므로, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 수단은 유압그래브(160)의 상하이동 동작신호를 릴 구동모터(190)의 일차적인 회전 동작 제어원으로 한다. 상하이동 동작신호에 연동하여 권취 또는 권출 동작을 준비하는 상태에서, 유압호스의 하중값을 이차적인 회전 동작 제어원으로 하여 권취 동작 또는 권출 동작을 개시함으로써, 유압그래브(160)의 상하이동 동작에 따라 유압호스(181)의 하중이 변하는 것에 의해 유압호스(181)에 과도한 하중이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 유압호스릴(180)에 유압호스(181)를 안정적으로 권취 또는 권출할 수 있다 The control means (200 of FIG. 7) controls the rotation operation of the
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 유압그래브 굴착기의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the hydraulic grab excavator according to an embodiment of the present invention.
먼저, 굴착기 본체(110)의 운전실에서 유압그래브(160)를 하강시키는 명령을 주게 되면, 윈치(172)가 와이어(171)를 권출시키고, 유압그래브(160)의 무게에 의해 켈리바(120)가 신장되어 유압그래브(160)가 하강하게 된다. 이때, 유압그래브(160)의 하강에 맞추어 유압호스(181)가 권출되도록 제어된다. 켈리바(120)가 신장되면서 유압그래브(160)는 회전하지 않고 그대로 내려오며, 유압호스(181)의 꼬임도 발생하지 않는다. 유압그래브(160)는 토사 조건에 따라 자유낙하 또는 등속 낙하시킬 수 있다. First, when a command to lower the
다음으로, 유압그래브(160)가 토사에 닿게 되면 윈치(172)의 동작을 멈춘 후 유압그래브(160)의 그래브 버켓(160a, 160b)을 닫는 신호를 주게 되며, 이 신호를 따라 굴착기의 굴착기 본체(110)에서부터 유압호스(181)를 통하여 유압그래브(160)에 유압을 작동시켜 그래브 버켓(160a, 160b)을 닫게 된다. 그러면, 토사가 유압그래브(160)에 담기게 된다. Next, when the
다음으로, 상기 동작이 완료되면 윈치(172)를 감아서 유압그래브(160)를 지상으로 인양한다. 구체적으로, 굴착기 본체(110)의 운전실에서 유압그래브(160)를 상승시키는 명령을 주게 되면, 윈치(172)가 와이어(171)를 권취시키고, 켈리바(120)가 수축되어 유압그래브(160)가 상승하게 된다. 이때, 유압그래브(160)의 상승에 맞추어 유압호스(181)가 권취되도록 제어된다. 켈리바(120)가 수축되면서 유압그래브(160)는 회전하지 않고 그대로 올라오며, 유압호스(181)의 꼬임도 발생하지 않는다.Next, when the operation is completed, the
다음으로, 굴착기 본체(110)의 상부를 회전시켜서 일정지역에 두고 유압그래브(160)의 그래브 버켓(160a, 160b)을 열어주면 내부의 토사가 방출된다. Next, when the top of the
한편, 굴착기 본체(110)의 접근이 곤란한 구석부분의 굴착은 회동 수단(150)의 켈리바 회동실린더(152)를 사용하여 유압그래브(160)를 회동시킴으로써 사각지역에서의 작업을 용이하게 수행할 수 있다.On the other hand, the excavation of the corner portion that is difficult to access the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 수단을 나타낸 블록도이다.7 is a block diagram showing a control means according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 수단(200)은 동작신호 수신부(210)와, 하중신호 수신부(220)와, 모터 제어부(230)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the control means 200 according to an embodiment of the present invention includes an
동작신호 수신부(210)는 유압그래브(160)의 상하이동 동작신호를 수신하며, 하중신호 수신부(220)는 로드셀(191)의 하중신호를 수신한다. 즉, 앞에서 언급한 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 상하이동 동작신호와 하중신호를 유압호스릴(180)의 권취 및 권출 동작을 제어하기 위한 파라미터로 사용한다.The operation
모터 제어부(230)는 유압그래브(160)의 하강 동작신호가 수신된 후 유압호스(181)의 하중이 증가하여 제1 문턱 하중값에 도달하면 릴 구동모터(190)에 권출 동작신호를 송신한다. 즉, 하강 동작신호에 의해 유압그래브(160)가 하강하기 시작하면, 이에 연결된 유압호스(181)에는 장력에 의한 하중이 작용하며, 유압호스릴(180)이 회전하지 않는 상태이므로 유압그래브(160)와의 이격도가 증가함에 따라 하중이 증가하게 된다. 이 하중은 로드셀(191)에 의해 용이하게 감지할 수 있다. 증가하는 하중이 제1 문턱 하중값에 도달하면 이때 릴 구동모터(190)에 권출 동작신호를 송신하며 권출 동작의 속도, 즉 회전 속도는 감지되는 하중이 제1 문턱 하중값을 유지하는 정도 한다. 따라서, 모터 제어부(230)는 하강 동작신호와 제1 문턱 하중값 도달 조건이 다 만족되는 경우에 권출 동작신호를 발생시킴으로써, 권출 동작을 안정적으로 제어할 수 있다. The
이때의 제1 문턱 하중값은, 유압그래브(160)의 하강 속도와 비교하여 유압호스(181)가 과다하게 권출되어 이완되는 것을 방지할 수 있으며, 유압호스(181)가 손상 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 정도의 하중이다. 즉, 유압호스(181)에 무리를 주지 않고 적절한 속도로 권출시킬 수 있는 하중값에 해당된다. 이와 같은 작용 및 효과를 가지기 위해, 제1 문턱 하중값은 대략 200kg으로 하는 것이 바람직하다.In this case, the first threshold load value may prevent the
또한, 모터 제어부(230)는 유압그래브의 상승 동작신호가 수신된 후 유압호스(181)의 하중이 감소하여 제2 문턱 하중값에 도달하면 릴 구동모터(190)에 권취 동작신호를 송신한다. 즉, 상승 동작신호에 의해 유압그래브(160)가 상승하기 시작하면, 이에 연결된 유압호스(181)에는 장력에 의한 하중이 작용하며, 유압호스릴(180)이 회전하지 않는 상태이므로 유압그래브(160)와의 이격도가 감소함에 따라 하중이 감소하게 된다. 이 하중은 로드셀(191)에 의해 용이하게 감지할 수 있다. 감소하는 하중이 제2 문턱 하중값에 도달하면 이때 릴 구동모터(190)에 권취 동작신호를 송신하며 권취 동작의 속도, 즉 회전 속도는 감지되는 하중이 제2 문턱 하중값을 유지하는 정도 한다. 따라서, 모터 제어부(230)는 상승 동작신호와 제2 문턱 하중값 도달 조건이 다 만족되는 경우에 권취 동작신호를 발생시킴으로써, 권취 동작을 안정적으로 제어할 수 있다. In addition, the
이때의 제2 문턱 하중값은, 유압그래브(160)의 상승 속도와 비교하여 유압호스(181)가 과다하게 권취되어 손상 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 정도의 하중이다. 즉, 유압호스(181)에 무리를 주지 않고 적절한 속도로 권취시킬 수 있는 하중값에 해당된다. 이와 같은 작용 및 효과를 가지기 위해, 제2 문턱 하중값은 대략 50kg으로 하는 것이 바람직하다.At this time, the second threshold load value is a load that can prevent the
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 제어 수단(200)은 유압그래브(160)의 자유낙하 동작신호 또는 등속 낙하 동작신호를 수신하여, 릴 구동모터(190)의 권출 회전속도를 제어하는 것이 가능하다. 앞서 언급한 바와 같이, 토사에 상태에 따라 유압그래브(160)의 굴착면 충돌 강도를 조절하기 위해 유압그래브(160)는 자유낙하 또는 등속 낙하를 행함으로써, 낙하 속도를 조절하는 것이 가능하다. 이에 수반하여 본 발명의 일실시예에서는 권출 회전속도를 제어하는 것으로, 유압호스(181)를 안정적으로 권출시킬 수 있다.On the other hand, the control means 200 according to an embodiment of the present invention receives the free fall operation signal or the constant velocity falling operation signal of the
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴 구동모터(190)는 한 쌍으로 구비되어, 제어 수단(200)에 의해 서로 연동하도록 자동 제어되며, 외부 신호 입력에 의해 일측의 회전 동작을 수동으로 제어하는 것도 가능하다. 유압호스(181)가 한 쌍으로 구비되므로, 유압호스릴(180), 릴 구동모터(190) 및 로드셀(191)도 각각이 한 쌍으로 구비된다. 이때, 앞서 언급한 권취 및 권출 제어는 일반적으로 릴 구동모터(190) 한 쌍을 서로 연동하도록 자동 제어된다. 다만, 긴급 상황이나 필요한 경우에는 일측의 릴 구동모터(190)를 외부 입력 수단에 의해 입력되는 외부 신호에 수동 제어할 수 있다. 수동 제어하는 경우는, 예를 들어 유압호스릴(180), 유압호스(181), 릴 구동모터(190), 로드셀(191)의 일측이 파손되어 다른 하나만을 임시적으로 구동시키거나 제어해야 되는 긴급 상황, 계속되는 굴착 동작에 의해 권취 및 권출 동작의 오차로 유압호스(181) 간에 하중 또는 권취 정도가 맞지 않아 이를 수평 보정해야 하는 경우, 일측의 릴 구동모터(190)에 과부하 발생시 이를 정비해야 하는 경우 등에 해당한다.In addition, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 수단을 나타낸 개략도이다.8 is a schematic view showing display means according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 수단은 화면상에, 감지되는 한 쌍의 유압호스(181)의 하중값을 각각 표시하고(①, ②), 한 쌍의 유압호스릴(180) 각각의 권취 또는 권출 상태를 표시하며(③, ④, ⑤, ⑥), 자동 제어 상태(⑦)를 표시하는 것이 가능하다. 각각의 하중값을 표시함으로써, 수평이 잘 맞고 있는지를 사용자에게 알려줄 수 있고, 각각의 권취 또는 권출 상태를 표시함으로써, 자동 제어의 경우 각각이 잘 작동되고 있는지 또는 수동 제어의 경우 제어가 잘되고 있는지를 사용자에게 알려줄 수 있으며, 자동 제어 상태를 표시함으로써, 자동 제어가 잘 이루어지고 있는지 또는 자동제어/수동 제어 중 어느 상태인지를 사용자에게 알려줄 수 있다.As shown in FIG. 8, the display means according to the exemplary embodiment of the present invention displays a load value of the detected pair of
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from an equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
110 : 굴착기 본체
120 : 켈리바
130 : 서포트 스트럭처
140 : 유압실린더
150 : 회동 수단
151 : 핀연결부
152 : 켈리바 회동실린더
160 : 유압그래브
160a, 160b : 그래브 버켓
170 : 윈치 수단
171 : 와이어
172 : 윈치
180 : 유압호스릴
181 : 유압호스
190 : 릴 구동모터
191 : 로드셀
200 : 제어 수단
210 : 동작신호 수신부
220 : 하중신호 수신부
230 : 모터 제어부110: excavator body
120: Kelly Bar
130: support structure
140: hydraulic cylinder
150: means of rotation
151: pin connection
152: Kelly Bar Cylinder
160: hydraulic grab
160a, 160b: Grab Bucket
170: winch means
171: wire
172: winch
180: hydraulic hose reel
181: Hydraulic Hose
190: Reel Drive Motor
191: load cell
200: control means
210: operation signal receiver
220: load signal receiving unit
230: motor control unit
Claims (6)
상기 켈리바의 상부에 장착되며, 상기 유압그래브에 개폐 유압을 제공하는 한 쌍의 유압호스를 권취 또는 권출시키는 유압호스릴;
상기 유압호스릴의 중심축과 연결되어 회전시키며, 상기 유압그래브의 상하이동 동작에 따른 상기 유압호스의 하중 변화를 감지하는 로드셀이 중심축 상에 장착되는 릴 구동모터; 및
상기 유압그래브의 상하이동 동작에 연동하여 상기 릴 구동모터의 회전 동작을 제어하되, 상기 로드셀에서 감지되는 하중값에 따라 권취 동작 또는 권출 동작을 개시시키는 제어 수단;
을 포함하는 유압그래브 굴착기.Kelly bar is formed of a multi-stage telescope type, for moving the hydraulic grab mounted on the bottom in the vertical direction;
A hydraulic hose reel mounted on an upper portion of the kelly bar and winding or unwinding a pair of hydraulic hoses that provide opening and closing hydraulic pressure to the hydraulic grab;
A reel driving motor which is connected to the central axis of the hydraulic hose reel and rotates and has a load cell mounted on the central axis for detecting a load change of the hydraulic hose according to the movement of the hydraulic grab; And
Control means for controlling the rotational operation of the reel drive motor in conjunction with the shank movement of the hydraulic grab, and initiating a winding or unwinding operation in accordance with the load value detected by the load cell;
Hydraulic grab excavator including a.
상기 제어 수단은,
상기 유압그래브의 상하이동 동작신호를 수신하는 동작신호 수신부와, 상기 로드셀의 하중신호를 수신하는 하중신호 수신부와, 상기 유압그래브의 하강 동작신호가 수신된 후 상기 유압호스의 하중이 증가하여 제1 문턱 하중값에 도달하면 상기 릴 구동모터에 권출 동작신호를 송신하며, 상기 유압그래브의 상승 동작신호가 수신된 후 상기 유압호스의 하중이 감소하여 제2 문턱 하중값에 도달하면 상기 릴 구동모터에 권취 동작신호를 송신하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압그래브 굴착기.The method of claim 1,
Wherein,
After receiving the operation signal receiving unit for receiving the movement signal of the hydraulic grab, the load signal receiving unit for receiving the load signal of the load cell, and the lowering operation signal of the hydraulic grab after receiving the load of the hydraulic hose increases When the first threshold load value is reached, the unwinding operation signal is transmitted to the reel driving motor, and after the lifting operation signal of the hydraulic grab is received, the load of the hydraulic hose decreases to reach the second threshold load value. And a motor controller for transmitting a winding operation signal to the drive motor.
상기 제1 문턱 하중값은 200kg이며, 상기 제2 문턱 하중값은 50kg인 것을 특징으로 하는 유압그래브 굴착기.The method of claim 2,
The first threshold load value is 200kg, the second threshold load value is a hydraulic grab excavator, characterized in that 50kg.
상기 제어 수단은 상기 유압그래브의 자유낙하 동작신호 또는 등속 낙하 동작신호를 수신하여, 상기 릴 구동모터의 권출 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 유압그래브 굴착기.The method of claim 1,
And the control means receives the free fall operation signal or the constant velocity drop operation signal of the hydraulic grab, and controls the unwinding rotation speed of the reel drive motor.
상기 릴 구동모터는 한 쌍으로 구비되어, 상기 제어 수단에 의해 서로 연동하도록 자동 제어되며, 외부 신호 입력에 의해 일측의 회전 동작을 수동으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 유압그래브 굴착기.The method of claim 1,
The reel drive motor is provided in a pair, the automatic control to interlock with each other by the control means, the hydraulic grab excavator, characterized in that the manual control of the rotational motion of one side by an external signal input.
상기 한 쌍의 유압호스의 하중값을 각각 표시하고, 상기 한 쌍의 유압호스릴 각각의 권취 또는 권출 상태를 표시하며, 상기 자동 제어 상태를 표시하는 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압그래브 굴착기.The method of claim 5,
And a display means for displaying a load value of the pair of hydraulic hoses, displaying a winding or unwinding state of each of the pair of hydraulic hose reels, and displaying the automatic control state. Bro excavator.
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