KR20160063453A - 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압 시어 및 크러셔의 작업 시작 전에 상기 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 실린더의 유압 관로에 설치된 압력센서의 유압을 피크값에 근접한 설정값으로 설정하고 설정값을 유지하는 시간을 설정하고, 설정시간 이후에 압력센서에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교됨으로써, 유압을 공급하는 실린더의 파손 또는 실린더의 실 마모 등으로 인한 실린더의 유압의 이상 유,무를 작업 시작 전에 체킹하도록 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템에 관한 것으로, 유압 시어 및 유압 크러셔에 장착된 액튜에이터에 의해 유압을 공급받는 실린더(20)의 유압을 체킹하기 위해 상기 실린더(20)의 유압관로에 설치되는 압력센서(40)를 포함하며; 상기 압력센서(401)는 입,출력부(70)를 통하여 출력값을 출력토록 설치되는 제어부(30)에 연결되며; 상기 제어부(30)는 타이머(31)와 연동되는 프로그램이 미리 설치되며, 상기 제어부(30)는 상기 프로그램에 의해 설정시간과 설정유압의 입력이 가능토록 설치되면서 유압과 시간의 설정시 상기 압력센서(40)에서 발생되는 출력신호를 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여 실린더(20)의 유압이 설정유압 이하로 저하될 상기 입,출력부(70)를 통하여 경보신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템{NO LOAD CHECKING SYSTEM FOR HYDRAULIC SHEAR AND CRUSHER}

본 발명은 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압 시어 및 크러셔의 작업 시작 전에 상기 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 실린더의 유압 관로에 설치된 압력센서의 유압을 피크값에 근접한 설정값으로 설정하고 설정값을 유지하는 시간을 설정하고, 설정시간 이후에 압력센서에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교됨으로써, 유압을 공급하는 실린더의 파손 또는 실린더의 실 마모 등으로 인한 실린더의 유압의 이상 유,무를 작업 시작 전에 체킹하도록 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 암반을 파쇄하거나 건축물을 철거하기 위해서는 유압을 이용하는 브레이커나, 시어 또는 크러셔가 사용된다.

상기 유압을 사용하는 브레이커나, 시어 및 크러셔는 분배 밸브에 의해 제어되는 왕복운동식 피스톤과 실린더 보어를 가진 하우징 및 축압기를 포함한다.

그리고, 상기 유압 브레이커는 브레이커가 작동하는 동안 상기 축압기는 유압 브레이커가 유체 캐비티와 압력 구배에 의해 손상되는 것으로부터 보호하고 유압 브레이커의 성능을 증가시키기 위해 예비-하중(pre-load) 압력까지 예비 가압되며, 피스톤에 의한 타격을 치즐로 전달함으로써, 피스톤의 운동에너지에 의해 치즐팁이 암반을 파쇄한다.

또한, 상기 시어 및 크러셔는, 실린더의 동작시 시어 및 크러셔가 동작하여 절단 및 파쇄작업을 수행하며, 절단 및 파쇄작업은 동작전 낮은 상태의 유압이 실린더에 의해 공급되고, 절단 시어 유압을 설정 피크까지 상승하여 작업을 수행하게 된다.

이러한 기술과 관련되어 종래의 대한민국 실용신안등록 제396929호에 굴삭기 크러셔의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도 1에서와 같이, 크러셔(100)가 굴삭기의 유압시스템에서 발생된 유압이 유압호스(110)(110a)를 통하여 내부로 공급되는 유압실린더(120)(120a)와, 상기 유압실린더(120)(120a)의 하단에 힌지 결합된 상태에서 유압실린더 내부로 유압이 공급되면 작동하여 자재를 파쇄시키는 작동암(130)(130a)으로 구성된다.

그리고, 상기 크러셔(100)와, 상기 크러셔 (100)상단을 선택하고 선택된 크러셔 상단에 일체로 연결 형성되는 증속밸브(200)와, 이 증속밸브(200)에 장착 사용되는 릴리프밸브(300)가 기본적으로 동원되며, 상기 증속밸브(200) 몸체 한쪽에는 유압시스템에서 발생된 유압이 공급 또는 배출되게 하는 공급라인(230)과 배출라인이 각각 형성되고, 다른 한쪽에는 공급된 유압이 유압실린더(120)(120a)로 공급 배출될 수 있도록 연결호스(110)(110a)측에 각각 연결되는 공급관(210)과 배출관(220)이 형성되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 크러셔는, 유입실린더에서 공급되는 유압의 이상시 이를 확인할 수 없어 실린더의 파손이나 유압밸브의 손상을 가져오게 되는 단점이 있는 것이다.

1. 한국 등록실용신안 제 20-396929 호 "증속밸브를 갖는 굴삭기의 크러셔" (등록일자 : 2005. 09. 21.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 유압 시어 또는 유압 크러셔의 작업 전에 상기 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 실린더의 유압 관로에 설치된 압력센서의 유압을 피크값에 근접한 설정값으로 설정하고 설정값을 유지하는 시간을 설정하고, 설정시간 이후에 압력센서에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교됨으로써, 유압실린더의 오작동을 사전에 체킹할 수 있도록 하고 유압의 이상시 이를 신속하게 조치함으로써, 파이프나 펌프의 손상 및 시어 또는 크러셔의 고가의 구성부품(커터, 투스 등)의 손상을 예방할 수 있도록 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템은 유압 시어 및 유압 크러셔에 장착된 액튜에이터에 의해 유압을 공급받는 실린더의 유압을 체킹하기 위해 상기 실린더(20)의 유압관로에 설치되는 압력센서를 포함하며; 상기 압력센서는 입,출력부를 통하여 출력값을 출력토록 설치되는 제어부에 연결되며; 상기 제어부는 타이머와 연동되는 프로그램이 미리 설치되며, 상기 제어부는 상기 프로그램에 의해 설정시간과 설정유압의 입력이 가능토록 설치되면서 유압과 시간의 설정시 상기 압력센서에서 발생되는 출력신호를 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여 실린더의 유압이 설정유압 이하로 저하될 상기 입,출력부를 통하여 경보신호로 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 입,출력부는 설정유압 및 설정시간의 입력이 가능토록 터치패드타입의 입력부와; 제어부에 의한 이상신호시 이를 출력토록 램프 또는 스피커중 어느 하나 이상으로 이루어진 경보부; 및 이상 확인시 수동에 의해 시스템을 복원하는 리셋부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제어부는 설정유압의 지속시간을 체크하는 타이머와; 압력센서와 연결되고 상기 압력센서에서 발생하는 출력신호를 원하는 데이터값으로 변환하는 전압변환부와; 상기 전압변환부에서 변환된 데이터값이나 사전설정된 유압변동률을 저장하는 데이터저장부와; 상기 데이터 저장부에 저장된 변환된 데이터값과 사전설정된 유압변동률을 자동비교하기 위한 유압비교부와; 프로그램에 의해 유압이 저하될 경우 압력센서의 신호값을 출력하는 신호출력부; 및 상기 압력센서의 출력신호와 사전설정된 유압변동률을 자동비교하고, 상기 전압변환부, 데이터저장부, 유압비교부 및 신호출력부를 제어하기 위한 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템은 유압 시어 또는 유압 크러셔의 작업 전에 상기 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 실린더의 유압 관로에 설치된 압력센서의 유압을 피크값에 근접한 설정값으로 설정하고 설정값을 유지하는 시간을 설정하고, 설정시간 이후에 압력센서에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교됨으로써, 유압실린더의 오작동을 사전에 체킹할 수 있도록 하고 유압의 이상시 이를 신속하게 조치하여 유압실린더의 유압을 사전에 체킹할 수 있도록 하고 유압의 이상시 이를 신속하게 조치함으로써, 파이프나 펌프의 손상 및 시어 또는 크러셔의 고가의 구성부품의 손상을 예방할 수 있고, 작업 효율성을 향상시키는 상승된 효과를 구현할 수 있다는 것이다.

도 1은 종래의 유압식 충격 매커니즘을 도식적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔의 작동 상태 및 이에 적용되는 실린더 상태 도시도.
도 3은 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템의 개략적 구성 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템의 입,출력부 도시도.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.

도 2는 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔의 작동 상태 및 이에 적용되는 실린더 상태 도시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템의 개략적 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템의 입,출력부 도시도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템은, 유압 시어 또는 유압 크러셔로 이루어진 작동체(10)의 작업 시작 전에 상기 작동체(10)의 시어 또는 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 상기 작동체(10)에 장착된 액튜에이터(도시되지 않음)에 의해 유압을 공급받는 실린더(20)의 유압을 체킹하도록 제어부(30)와 연결되는 압력센서(40)를 실린더(20)의 유압 관로에 설치한다.

여기서, 상기 압력센서(40)는 입,출력부(70)에 내장되는 제어부(30)와 전기적으로 연결된다.

또한, 상기 제어부(30)는, 타이머(31)와 연동되는 프로그램이 미리 설치된다.

또한, 상기 프로그램은, 설정유압과 설정시간의 저장이 가능토록 설치되어, 설정유압(예를 들어, 250 bar)과 설정시간(예를 들어, 9초)을 설정하고, 상기 설정시간 후에, 상기 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여, 실린더(20)의 유압이 상기 설정유압 이하의 유압으로 떨어질 경우 제어부(30)에 의해 입,출력부(70)를 통하여 경보신호로 출력토록 설치된다.

한편, 상기 입,출력부(70)는 설정유압 및 설정시간의 입력이 가능토록 터치패드타입의 입력부(71)가 구비되며, 상기 제어부(30)에 의한 이상신호시 이를 출력토록 램프 또는 스피커중 어느 하나 이상으로 이루어진 경보부(73)가 구비되고, 이상 확인시 시스템을 복원하는 리셋부(75)가 일체로 구비된다.

또한, 상기 제어부(30)는, 설정유압의 지속시간을 체크하는 타이머(31)와; 압력센서(40)와 연결되고 상기 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호를 원하는 데이터값으로 변환하는 전압변환부(32)와; 상기 전압변환부(32)에서 변환된 데이터값이나 사전설정된 유압변동률을 저장하는 데이터저장부(33)와; 상기 데이터 저장부(33)에 저장된 변환된 데이터값과 사전설정된 유압변동률을 자동비교하기 위한 유압비교부(34)와; 프로그램에 의해 유압이 설정시간 이후 저하될 경우 압력센서(40)의 신호값을 출력하는 신호출력부(35); 및 압력센서(40)의 출력신호와 사전설정된 유압변동률을 자동비교하고, 상기 전압변환부(32), 데이터저장부(33), 유압비교부(34) 및 신호출력부(35)를 제어하기 위한 컨트롤러(36)로 이루어진다.

또 한편, 상기 프로그램은 설정시간과 설정유압의 입력이 가능하고 유압과 시간의 설정시, 작동체(10)의 작업 시작 전에 상기 작동체(10)의 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 설정된 시간 후에 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여, 실린더(20)의 유압이 상기 설정유압 이하의 유압으로 떨어질 경우 제어부(30)에 의해 입,출력부(70)를 통하여 경보 및 발광 신호를 출력한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템의 동작을 설명한다.

도 2 내지 도 4에서와 같이 본 발명의 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템은 시어 또는 크러셔로 이루어진 작동체(10)에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 설정시간 후에 액튜에이터에 의해 유압을 공급받는 실린더(20)의 유압의 저하를 체킹하기 위해 제어부(30)와 연결되고 실린더(20)의 유압관로에 설치되는 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호가 사전설정된 유압 변동률과 자동비교됨으로써, 실린더(20)에서 발생하는 유압을 실시간으로 확인토록 한다.

또한, 상기 압력센서(40)는 입,출력부(70)에 내장되는 제어부(30)와 전기적으로 연결되는 구성으로 무부하 상태에서 설정시간 후에 발생하는 신호로써 실린더(20)의 유압을 제어부(30)에 실시간으로 전달하게 된다.

이때, 상기 제어부(30)는, 타이머(31)와 연동되는 프로그램이 미리 설치되어 설정시간 후에 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호를 사전설정된 유압 변동률과 자동비교함으로써, 실린더(20)의 유압이 사전 설정된 유력에 비해 저하될 경우 이를 운전자와 관리자에게 알린다.

즉, 상기 제어부(30)에 설치되는 프로그램은, 설정시간과 설정유압의 입력 및 저장이 가능토록 설치되면서 유압과 시간의 설정시 설정시간 후에 상기 압력센서(40)에 의해 발생되는 출력신호를 컨트롤러(37)의 제어하에 유압비교부(35)에 의해 데이터 저장부(34)에 저장된 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여, 실린더(20)의 유압이 설정시간 후에 설정유압 이하로 떨어질 경우 제어부(30)에 의해 입,출력부(70)를 통하여 경보신호를 출력함으로써, 상기 작동체(10)의 작업 시작 전에 작동체(10)의 실린더(20)에 공급되는 유압의 저하를 체킹하여 유압 저하의 원인을 운전자 또는 관리자가 체크하게 한다.

또한, 상기 입,출력부(70)는, 터치패드타입의 입력부(71)가 구비되는 구성으로 설정유압 및 설정시간의 입력이 가능하며, 램프 또는 스피커중 어느 하나 이상으로 이루어진 경보부(73)가 구비되어 설정시간 후에 실린더(20)의 유압이 설정된 유압 이하로 저하될 경우 제어부(30)에서 공급되는 신호에 의해 경보를 발령시켜 운전자가 이를 확인할 수 있게 된다.

이때, 상기 입,출력부(70)에 구비되는 리셋부(75)는, 제어부(30)에 의한 이상신호시 이를 출력토록 한 후 이상 확인시 시스템을 수동에 의해 복원하게 된다.

또한, 상기 제어부(30)는, 타이머(31)를 통하여 설정시간 후에 압력센서(40)에서 발생되는 출력신호를 체크하며, 전압변환부(32)에서 측정된 신호를 원하는 데이터값으로 변환하고, 데이터저장부(33)에서 측정된 데이터값이나 사전설정된 유압 변동률을 저장하며, 유압비교부(34)에서 측정된 데이터값과 사전설정된 유압 변동률을 자동비교하며, 컨트롤러(36)에서 유압비교부(34)에서 자동비교된 결과를 대조하여, 설정시간 후에 실린더(20)의 유압이 저하될 경우 프로그램에 의해 신호출력부(35)를 신호값을 출력한다.

이제, 본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템에서, 상기 유압비교부(34)에 저장된 사전설정된 유압 변동률은 이하 표 1에 표시된 바와 같다.

상기 표 1에서, 유압표시는 하기의 수학식으로 표현된다.

[수학식]

유압표시 = 압력센서 풀 스케일 x △mA/16

여기서, 압력센서 풀 스케일은 다양한 압력센서(예를 들어, 250 bar, 400 bar, 600 bar)중에서 선택된 어느 한 압력센서이며, xmA는 압력센서의 출력신호의 변동값(예를 들어, 4.0 mA의 출력신호를 발생하는 압력센서에서 4.1 mA의 출력신호가 발생되면, xmA는 0.1 mA임)이며, 16은 압력센서의 최대 출력신호인 20 mA에서 최소출력 신호인 4 mA를 감산한 값이다. 예를 들어, 400 bar 압력센서를 선택하고 상기 400 bar 압력센서의 출력신호가 4.1 mA 이면, 400 x 0.1/16 = 2.5 bar이다. 따라서, 4.0 mA의 출력신호를 발생하는 압력센서에서 4.1 mA의 출력신호가 발생되면, 2.5 bar의 유압이 감소되는 것으로 환산된다.

본 발명에 따른 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템은 유압실린더의 오작동을 미연에 방지하고, 무부하 상태에서 유압실린더의 유압을 신속하게 확인하여 파이프나 펌프의 손상 및 시어 또는 크러셔의 고가의 구성부품(커터, 투스 등)의 손상을 예방하며, 유압시어나 유압크러셔의 동작상태를 실시간으로 파악하는 상승된 효과를 구현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 작동체 20: 실린더
30: 제어부 31: 타이머
32: 전압변환부 33: 데이터 저장부
34: 유압비교부 35: 신호출력부
36: 컨트롤러 40: 압력센서
70: 입,출력부 71: 입력부
73: 경보부 75: 리셋부

Claims (5)

1. 유압 시어 및 유압 크러셔에 장착된 액튜에이터에 의해 유압을 공급받는 실린더(20)의 유압을 체킹하기 위해 상기 실린더(20)의 유압관로에 설치되는 압력센서(40)를 포함하며;
   상기 압력센서(401)는 입,출력부(70)를 통하여 출력값을 출력토록 설치되는 제어부(30)에 연결되며;
   상기 제어부(30)는 타이머(31)와 연동되는 프로그램이 미리 설치되며, 상기 제어부(30)는 상기 프로그램에 의해 설정시간과 설정유압의 입력이 가능토록 설치되면서 유압과 시간의 설정시 상기 압력센서(40)에서 발생되는 출력신호를 사전설정된 유압 변동률과 자동비교하여 실린더(20)의 유압이 설정유압 이하로 저하될 상기 입,출력부(70)를 통하여 경보신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 입,출력부(70)는, 설정유압 및 설정시간의 입력이 가능토록 터치패드타입의 입력부(71)와;
   상기 제어부(30)에 의한 이상신호시 이를 출력토록 램프 또는 스피커중 어느 하나 이상으로 이루어진 경보부(73); 및
   이상 확인시 수동에 의해 시스템을 복원하는 리셋부(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   제어부(30)는 설정유압의 지속시간을 체크하는 타이머(31)와;
   압력센서(40)와 연결되고 상기 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호를 유압의 데이터값으로 변환하는 전압변환부(32)와;
   상기 전압변환부(32)에서 변환된 데이터값이나 사전설정된 유압변동률을 저장하는 데이터저장부(33)와;
   상기 데이터 저장부(33)에 저장된 변환된 데이터값과 사전설정된 유압변동률을 자동비교하기 위한 유압비교부(34)와;
   프로그램에 의해 유압이 저하될 경우 압력센서(40)의 신호값을 출력하는 신호출력부(35); 및
   상기 압력센서(40)의 출력신호와 사전설정된 유압변동률을 자동비교하고, 상기 전압변환부(32), 데이터저장부(33), 유압비교부(34) 및 신호출력부(35)를 제어하기 위한 컨트롤러(36)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 유압 시어 및 크러셔는 작업 시작 전에 상기 유압 시어 및 크러셔에 아무런 부하가 걸리지 않은 무부하 상태에서 체킹되는 것을 특징으로 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 입력부(71)에 설정유압 및 설정시간이 입력된 후, 설정시간 후에 압력센서(40)에서 발생하는 출력신호가 전압변환부(32)에 의해 유압의 데이터값으로 변환되어 데이터저장부(33)에 저장된 사전설정된 유압변동률과 자동비교되는 것을 특징으로 하는 유압 시어 및 크러셔용 무부하 체킹 시스템.
   
   

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