KR20160130117A - 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치 - Google Patents

크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치에 관한 것으로, 상기 작동용 충진장치는, 작용유에 의해 동작하는 작동실린더와; 중립 모드시 유입포트와 제1 공급포트가 제1 오리피스에 의해 오픈되며 상기 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브와; 상기 제1 공급포트와 상기 작동실린더의 피스톤 후단 측을 연결하는 제1 공급라인에 마련되며 상기 피스톤 후단 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제1 체크밸브를 갖는 제1 카운터밸런스밸브;를 포함하는 충진대상부; 및 상기 작동유를 사용하여 동작하는 유압기기;를 포함하여서, 상기 방향전환밸브의 중립 시 상기 작동실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강이 발생하면, 상기 유압기기에 걸리는 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제1 오리피스를 통해 상기 작동실린더의 피스톤 후단 측으로 충진되는 것을 특징으로 한다.

Description

크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치{Working Fluid Filling Apparatus for preventing nature descent}
본 발명은 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치에 관한 것으로, 특히 크레인의 붐조립체의 선단이 상방향으로 비스듬이 세워진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때 작동실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강을 방지하고, 크레인의 붐조립체의 선단이 하방향으로 비스듬이 뉘어진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때 작동실린더의 로드가 급격히 돌출되는 것을 방지하기 위해서 작동실린더에 작동유를 충진하는 작동유 충진장치에 관한 것이다.
크레인은 다단붐으로 이루어지는 붐조립체를 포함하여 구성되며, 상기 붐조립체는 인입 또는 인출되어 그 길이가 신장되거나 수축되도록 구성된다. 도1(PN101253)은 일반적인 트럭 크레인을 도시한다. 트럭 크레인은 트럭에 상기 크레인이 탑재된 것이다.
도1에 도시된 바와 같이, 트럭 크레인(10)은 운전자가 탑승하는 트럭(1)과 상기 트럭(1)에 결합되는 붐조립체(다단붐이 삽입된 조립체)(2)을 포함한다. 상기 붐조립체(2)은 복수의 붐이 서로 중첩되어 결합되는 조립체로서 신장 또는 수축가능하며, 상기 붐조립체(2)은 기복실린더(3)에 의해 들어 올려지거나 내려진다. 그리고, 상기 붐조립체(2)는 복수의 붐을 인출 및 인입시키기 위한 붐실린더(미도시)가 내부에 배치된다. 상기 붐조립체(2)는 상기 트럭(1)에 결합되는 칼럼(4)에 결합된다. 붐조립체(2)에 도르레(5)를 장착하여 와이어 로프(6)의 끝단에 후크(7)를 고정하여 일정 하중을 갖는 하중체를 들어 올리거나 이동하기 위해서 사용한다. 상기 크레인은 상기 와이어(6)를 당기거나 풀도록 동작하는 권과장치(8)를 구비한다.
상기 붐실린더, 기복실린더(3), 및 권과장치(8)는 작동유에 의해 동작한다. 특히, 붐실린더와 기복실린더(3)는 붐실린더와 기복실린더(3)의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 모드에 있을 때에도 작동유의 수축 등으로 인하여 실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강 현상이 발생된다.
도2는 종래 크레인에서의 유압회로를 개략적으로 도시한 것이다. 도2에 도시된 바와 같이, 작동유는 탱크(11)에 저장되어 펌프(12)에 의해 공급되며, 상기 작동유에 의해 제1 작동실린더(21) 및 제2 작동실린더(31)가 동작한다.
좀 더 구체적으로, 제1 작동부(20)는 제1 작동실린더(21), 제1 카운터밸런스밸브(22), 제1 방향전환밸브(23)를 포함하고, 제2 작동부(30)는 제2 작동실린더(31), 제2 카운터밸런스밸브(32), 제2 방향전환밸브(33)를 포함한다. 상기 제1 작동실린더(21)는 붐실린더일 수 있으며, 상기 제2 작동실린더(31)는 기복실린더일 수 있다.
도2는 상기 제1,2 작동실린더(21,31)가 중립 상태를 도시한다. 도2에 도시된 바와 같이, 종래 크레인에 채용된 방향전환밸브는 중립 상태시 유입포트(P)와 공급포트(A,B)가 완전히 차단되는 방식을 채용하고 있다. 즉, 중립 상태시 유입포트(P)로부터 공급포트(A,B)로 작동유가 공급되지 않고 기 공급된 작동유에 의해 제1 작동실린더(21) 또는 제2 작동실린더(31)의 로드가 현 상태를 유지하도록 한다.
그러나, 이러한 제1,2 작동실린더(21,31)는 중립 상태에서도 작동유의 냉각 등을 이유로 작동유의 체적이 수축하여 실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강 현상이 발생된다. 예컨대, 붐실린더에 의해 일정 길이로 인장된 상태를 유지하고 있는 붐조립체가 붐실린더의 자연하강으로 인하여 갑자기 로드가 후퇴하면 붐조립체의 길이가 수축되는 결과를 초래할 수 있다.
마찬가지로, 기복실린더에 의해 일정한 각도로 붐조립체를 들어올린 상태를 유지하고 있는데 자연하강으로 인하여 갑자기 기복실린더의 로드가 후퇴하면 일정 각도로 세워진 붐조립체가 내려앉아 사고를 야기할 수 있다. 즉, 실린더의 자연 하강은 현상은 크레인의 조작을 어렵게 하고, 경우에 따라 예기치 못한 사고가 발생될 수 있다. 따라서 이러한 자연 하강 현상을 적절히 예방할 수 있는 장치에 대한 요구가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2006-0068868호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 특히 크레인의 붐조립체의 선단이 상방향으로 비스듬이 세워진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때 작동실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강을 방지하고, 크레인의 붐조립체의 선단이 하방향으로 비스듬이 뉘어진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때 작동실린더의 로드가 급격히 돌출되는 것을 방지하기 위해서 작동실린더에 작동유를 충진하는 작동유 충진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 작용유에 의해 동작하는 작동실린더와; 중립 모드시 유입포트와 제1 공급포트가 제1 오리피스에 의해 오픈되며 상기 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브와; 상기 제1 공급포트와 상기 작동실린더의 피스톤 후단 측을 연결하는 제1 공급라인에 마련되며 상기 피스톤 후단 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제1 체크밸브를 갖는 제1 카운터밸런스밸브;를 포함하는 충진대상부; 및 상기 작동유를 사용하여 동작하는 유압기기;를 포함하여서, 상기 방향전환밸브의 중립 시 상기 작동실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강이 발생하면, 상기 유압기기에 걸리는 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제1 오리피스를 통해 상기 작동실린더의 피스톤 후단 측으로 충진되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동실린더는 다단붐으로 이루어지는 크레인의 붐조립체를 신장 및 수축하는 붐실린더 또는 상기 붐조립체를 들어올리는 기복실린더인 것이 바람직하다.
또한, 상기 충진대상부는 적어도 하나 이상 마련된 것이 바람직하다.
또한, 상기 방향전환밸브는 중립 모드시 유입포트와 제2 공급포트가 제2 오리피스에 의해 오픈되고, 상기 제2 공급포트와 상기 작동실린더의 피스톤 전단의 로드 측을 연결하는 제2 공급라인에 마련되며 상기 로드 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브를 갖는 제2 카운터밸런스밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 작용유에 의해 동작하는 작동실린더와; 중립 모드시 유입포트와 제2 공급포트가 제2 오리피스에 의해 오픈되며 상기 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브와; 상기 제2 공급포트와 상기 작동실린더의 피스톤 전단의 로드 측을 연결하는 제2 공급라인에 마련되며 상기 로드 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브를 갖는 제2 카운터밸런스밸브;를 포함하는 충진대상부; 및 상기 작동유를 사용하여 동작하는 유압기기;를 포함하여서, 상기 방향전환밸브의 중립 시 상기 작동실린더의 로드가 돌출되면, 상기 유압기기에 걸리는 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제2 오리피스를 통해 상기 작동실린더의 로드 측으로 충진되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동실린더는 다단붐으로 이루어지는 크레인의 붐조립체를 신장 및 수축하는 붐실린더인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 크레인의 붐조립체의 선단이 상방향으로 비스듬이 세워진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때, 유압기기에 걸리는 압력을 이용하여 작동실린더에 작동유를 충진함으로써 작동실린더의 로드가 후퇴하는 자연 하강을 방지하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측명에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 크레인의 붐조립체의 선단이 하방향으로 비스듬이 뉘어진 상태에서 작동실린더의 방향을 전환하는 방향전환밸브가 중립 상태에 있을 때, 유압기기에 걸리는 압력을 이용하여 작동실린더에 작동유를 충진함으로써 작동실린더의 로드가 급격히 돌출되는 것을 방지하는 효과를 제공한다.
도1은 종래 트럭 크레인의 개략도,
도2는 도1의 채용된 유압회로의 개략도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면,
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면,
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압회를 도시한 도면,
도6는 도3 내지 도5가 적용될 때의 크레인 붐조립체의 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면,
도9는 도7 및 도8이 적용될 때의 크레인 붐조립체의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는”은 언급된 부재 외의 하나 이상의 다른 부재의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면이고, 도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면이며, 도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압회를 도시한 도면이다. 도6는 도3 내지 도5가 적용될 때의 크레인 붐조립체의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 충진대상부(100) 및 유압기기(140)를 포함한다.
상기 충진대상부(100)는 자연하강이 발생하여 작동유를 충진하는 대상이 되는 부분으로, 작동실린더(110), 방향전환밸브(120), 및 제1 카운터밸런스밸브(130)를 포함한다.
상기 작동실린더(110)는 작동유에 의해 동작한다. 상기 작동유는 탱크(230)에 저장되어 펌프(240)에 의해 공급된다. 본 실시예에 작동실린더(110)는 작동유에 의해 동작하는 실린더이면서 자연 하강이 발생될 수 있는 실린더를 의미한다.
크레인에 있어서, 붐조립체(210)를 이루는 다단붐들을 신장 및 수축시키는 붐실린더 또는 붐조립체(210)를 비스듬이 들어올리는 기복실린더가 상기 작동실린더(110)에 해당된다. 도3에 도시된 바와 같이, 작동실린더(110)는 실린더몸체(111)와 로드부(112)를 포함한다. 상기 로드부(112)는 피스톤(113)과 로드(114)를 포함한다. 도3에는 작동실린더가 1개인 경우를 도시한 것으로, 상기 작동실린더(110)는 상기 붐실린더 또는 기복실린더일 수 있다.
상기 방향전환밸브(120)는 상기 작동실린더(110)의 로드(114)를 실린더몸체(111)로부터 돌출시키거나 몰입시키도록 상기 작동실린더(110)에 공급되는 작동유의 방향을 조절하기 위해서 마련된 것이다. 본 실시예에 따르면, 상기 방향전환밸브(120)는 중립 모드시 유입포트(121)와 제1 공급포트(122)가 제1 오리피스(124)에 의해 오픈된다.
상기 제1 오리피스(124)는 미세하게 작동유가 흐르도록 유로가 형성된 것으로, 상기 중립 모드시 유입포트(121)와 제1 공급포트(122)가 제1 오리피스(124)에 의해 오픈된다는 의미는, 상기 작동실린더(110)가 중립 모드에 있을 때 후술하는 다른 유압기기(140)에 작용하는 압력에 의해 작동유가 상기 제1 오리피스(124)를 통과하여 상기 작동실린더(110) 측으로 공급될 수 있음을 의미한다.
상기 제1 카운터밸런스밸브(130)는 상기 제1 공급포트(122)와 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 후단 측을 연결하는 제1 공급라인(126) 상에 마련된다. 상기 제1 카운터밸런스밸브(130)는 상기 피스톤(113)의 후단 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제1 체크밸브(131)를 포함한다.
상기 제1 체크밸브(131)에 의해서 작동유가 상기 피스톤(113)의 후단 측에서 방향전환밸브(120) 측으로 흐르는 것이 차단되고, 상기 방향전환밸브(120) 측에서 상기 피스톤(113)의 후단 측으로 작동유가 공급될 수 있다. 상기 제1 카운터밸런스밸브(130)는 작동실린더(110) 중립 모드에 있을 때, 상기 피스톤(113)의 후단 측에서 방향전환밸브(120) 측으로 작동유가 흐르는 것이 차단되어 피스톤(113)의 후단 측의 작동유의 압력을 안정적으로 유지시키기 위해 마련된 것으로, 공지된 구성을 채용한다.
상기 유압기기(140)는 상기 작동유를 사용하여 동작하는 기기로서, 상기 탱크(230)로부터 상기 펌프(240)에 의해 작동유를 공급받는다. 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유는 상기 탱크(230)로부터 상기 작동실린더(110)의 유입포트(121)를 연결하는 작동유 유입라인(250)에서 분기하며, 따라서 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유의 압력은 상기 유입라인(250)에도 작용한다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명 일 실시예의 작용을 도3 및 도6을 참조하여 상세히 설명한다.
도6은 본 발명 일 실시예에 따른 작동유 충진장치가 적용된 크레인 붐조립체(210)의 모습을 개략적으로 도시한 것이다. 도6에 도시된 바와 같이, 붐조립체(210)는 선단이 칼럼보다 높게 위치한다. 즉, 붐조립체(210)의 선단이 상방향으로 비스듬이 세워진 상태에서 작업하는 경우를 도시한 것이다.
이러한 붐조립체(210)의 상태는 아래와 같은 동작에 의해 이루어진다. 탱크(230)에 저장된 작동유가 펌프(240)에 의해 방향전환밸브(120), 제1 카운터밸런스밸브(130)의 제1 체크밸브(131)를 경유하여 작동실린더(110)의 피스톤(113) 후단 측으로 공급된다. 원하는 만큼 작동실린더(110)의 로드(114)를 돌출시키면 방향전환밸브(120)는 중립을 유지한다.
본 실시예에 있어서, 상기 작동실린더(110)가 붐실린더인 경우 붐조립체(210)가 비스듬이 세워진 상태에서 다단붐이 소정의 길이로 인출된 후 상기 붐실린더가 중립상태를 유지됨을 의미한다. 또는 상기 작동실린더(110)가 기복실린더인 경우 붐조립체(210)를 비스듬이 세우기 위해 기복실린더의 로드를 돌출시킨 후 상기 기복실린더가 중립상태를 유지함을 의미한다. 이때, 작동실린더(110)에 작동유의 공급이 중단되고, 유입포트(121)와 제1 공급포트(122)는 제1 오리피스(124)에 의해 오픈된 상태를 유지한다.
크레인은 붐실린더 이외에 유압으로 동작하는 유압기기(140)를 구비한다. 예컨대, 크레인을 구성하는 윈치가 이에 해당한다. 유압기기(140)를 동작시키기 위해 펌프(240)가 동작하고 작동유를 공급하는 압력이 걸리면, 상기 압력이 상기 탱크(230)와 상기 유입포트(121)를 연결하는 유입라인(250) 측에 작용한다.
붐조립체(210)의 다단붐을 동작시키는 붐실린더, 붐조립체(210) 자체를 들어올리는 기복실린더는 중립 상태에 있는 경우라 하더라도 작동유가 냉각되어 수축되면서 실린더의 로드(114)가 갑자기 후퇴하는 자연 하강 현상이 발생될 수 있다.
도3에 있어서, 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 후단 측의 작동유가 수축하여 압력이 떨어지면, 상기 유압기기(140)를 동작시키기 위한 작동유의 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제1 오리피스(124)를 통과하고, 제1 카운터밸런스밸브(130)의 제1 체크밸브(131)를 통하여 피스톤(113)의 후단 측으로 충진된다. 따라서 상기 피스톤(113) 후단 측에 작동유가 보충됨으로써, 작동유 수축으로 인한 자연 하강을 방지한다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치를 도시한 것이다. 본 실시예에 따르면 상기 충진대상부(100)는 적어도 하나 이상이 마련될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 충진대상부(100)가 복수 개인 것 이외에 다른 구성은 도3의 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
구체적으로, 도4는 충진대상부(100)가 2개인 경우를 도시한 것이다. 예컨대, 크레인의 붐실린더와 기복실린더에 본 발명에 따른 충진장치가 채용될 수 있다. 물론, 충진대상부(100)는 자연 하강이 발생될 수 있는 작동실린더(110)의 개수에 의존하므로 상기 2개로 한정되지 않는다.
상기 작동실린더가 붐실린더 및 기복실린더인 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 붐조립체(210)의 선단부가 상방향을 향하도록 세워진 상태를 유지하기 위해서 기복실린더에 의해 붐조립체(210)의 각도가 유지된다. 일정한 각도로 세워지도록 기복실린더의 로드(114)를 돌출시키고, 원하는 만큼 붐조립체(210)를 신장시키기 위해 붐실린더의 로드(114)를 돌출시키면 기복실린더와 붐실린더는 중립 상태를 유지한다. 중립 상태를 유지하기까지의 과정은 상술한 바와 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
도4에 도시된 바와 같이, 윈치 등의 유압기기(140)에 걸리는 압력은 복수의 충진대상부(100)에 각각 작용한다. 즉, 본 실시예에 있어서 붐실린더와 기복실린더에 작동유를 각각 충진하도록 작용한다. 유압기기(140)에 걸리는 압력이 상기 붐실린더와 기복실린더에 모두 작용하는 과정은 상기 도3의 실시예에 의한 작용과 동일하다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치를 도시한다. 도5의 실시예는 도4의 실시예와 마찬가지로 충진대상부(100)가 복수 개 구비된다. 도5의 실시예에 따르면 복수의 충진대상부(100)의 구성이 일부는 도4의 실시예와 동일하나, 다른 충진대상부(100)의 구성은 도4의 실시예와 상이하다. 이하, 도4와 구성을 달리하는 충진대상부(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면 상기 방향전환밸브(120)는 중립 모드시 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)가 제2 오리피스(125)에 의해 오픈된다. 유입포트(121)와 제1 공급포프(122)가 제1 오리피스(124)에 오픈되는 것은 동일하다. 그리고 제2 카운터밸런스밸브(150)가 상기 제2 공급포트(123)와 상기 작동실린더(110)의 로드 측을 연결하는 제2 공급라인(127)에 마련된다.
상기 제2 카운터밸런스밸브(150)는 상기 로드(111) 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브(151)를 구비한다. 즉, 도5의 실시예에 따르면, 복수의 충진대상부(100) 중 적어도 하나는 방향전환밸브(120)가 중립 모드시 유입포트(121)와 제1 공급포트(121) 및 제2 공급포트(122)가 각각 제1 오리피스(124) 및 제2 오리피스(125)에 의해 오픈된다.
이와 같은 도5의 실시예 역시 도6과 같이 크레인의 붐조립체가 배치될 때 적용된다. 방향전환밸브(120)가 중립 모드시 상기 작동실린더(110)의 작동유가 수축하여 압력이 떨어질 때, 다른 유압기기를 작동시키는 압력이 유압라인(250)에 작용하여 상기 제1,2 오리피스(124,125)에 작동유가 충진된다. 중립 상태 시 상기 제1,2 오리피스(124,125)를 함께 채용한 작동실린더(110)에는 상기 제1 오리피스(124)만을 채용한 작동실린더(110)와 마찬가지의 작용에 의해 작동유가 충진되어 작동실린더(110)의 자연 하강을 방지한다.
한편, 도7 및 도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압회로를 도시한 도면이고, 도9는 도7 및 도8이 적용될 때의 크레인 붐조립체의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도7의 실시예에 따르면, 본 실시예에 따른 작동유 충진장치는, 도3의 실시예와 마찬가지로 충진대상부(100)와 유압기기(140)를 포함한다. 도7의 실시예는 도9와 같이 붐조립체(210)가 배치되는 상태에서 작동실린더(110)의 피스톤(113) 전단의 로드(114) 측에서 작동유가 냉각되어 수축되면서 상기 작동실린더(110)의 로드(114) 선단부가 급격히 돌출되는 것을 방지한다.
구체적으로, 상기 충진대상부(100)는 작동실린더(110), 방향전환밸브(120), 및 제2 카운터밸런스밸브(150)를 포함한다.
상기 작동실린더(110)는 작동유에 의해 동작한다. 본 실시예에 따르면, 상기 작동실린더(110)는 도3의 실시예와 마찬가지로 동작한다. 상기 작동실린더(110)는 도9와 같은 상태에서 피스톤(113) 전단의 로드(114) 측에 공급되었던 작동유가 냉각되어 수축되면서 로드(114)가 급격이 돌출되는 자연 하강이 발생될 수 있는 실린더를 의미한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 작동실린더(110)는 다단붐으로 이루어지는 크레인의 붐조립체(210)를 신장 및 수축하는 붐실린더일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 작동실린더는 도3에 도시된 바와 것과 마찬가지로, 실린더몸체(111)와 로드부(112)를 포함한다. 상기 로드부(112)는 피스톤(113)과 로드(114)를 포함한다.
상기 방향전환밸브(120)는 상기 작동실린더(110)의 로드(114)를 실린더몸체(111)로부터 돌출시키거나 몰입시키도록 상기 작동실린더(110)에 공급되는 작동유의 방향을 조절하기 위해서 마련된 것이다. 본 실시예에 따르면, 상기 방향전환밸브(120)는 중립 모드시 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)가 제2 오리피스(125)에 의해 오픈된다.
상기 제2 오리피스(125)는, 상기 제1 오리피스(124)와 마찬가지로 미세하게 작동유가 흐르도록 유로가 형성된 것으로, 상기 중립 모드시 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)가 제2 오리피스(125)에 의해 오픈된다는 의미는, 상기 작동실린더(110)가 중립 모드에 있을 때 다른 유압기기(140)에 작용하는 압력에 의해 작동유가 상기 제2 오리피스(125)를 통과하여 상기 작동실린더(110) 측으로 공급될 수 있음을 의미한다.
상기 제2 카운터밸런스밸브(150)는 상기 제2 공급포트(123)와 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 전단의 로드(114) 측을 연결하는 제2 공급라인(127) 상에 마련된다. 상기 제2 카운터밸런스밸브(150)는 상기 로드(114) 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브(151)를 포함한다. 상기 제2 체크밸브(151)에 의해서 상기 로드(114) 측에서 방향전환밸브(120) 측으로 작동유가 흐르는 것이 차단되고, 상기 로드(114) 측으로 작동유가 공급될 수 있다.
상기 제2 카운터밸런스밸브(150)는 작동실린더(110) 중립 모드에 있을 때, 상기 로드(114) 측에서 방향전환밸브(120) 측으로 작동유가 흐르는 것이 차단되어 피스톤(113)의 전단인 로드(114) 측의 작동유의 압력을 안정적으로 유지시키기 위해 마련된 것으로, 공지된 구성을 채용한다.
상기 유압기기(140)는 상기 작동유를 사용하여 동작하는 기기로서, 상기 탱크(230)로부터 상기 펌프(240)에 의해 작동유를 공급받는다. 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유는 상기 탱크(230)로부터 상기 작동실린더(110)의 유입포트(121)를 연결하는 작동유 유입라인(250)에서 분기하며, 따라서 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유의 압력은 상기 유입라인(250)에도 작용한다.
상기 유압기기(140)는 도3의 실시예와 마찬가지로, 상기 작동유를 사용하여 동작하는 기기로서, 예컨대 윈치 등이 이에 해당한다. 상기 유압기기(140)는 상기 탱크(230)로부터 상기 펌프(240)에 의해 작동유를 공급받는다. 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유는 상기 탱크(230)로부터 상기 작동실린더(110)의 유입포트(121)를 연결하는 작동유 유입라인(250)에서 분기하며, 따라서 상기 유압기기(140)에 공급되는 작동유의 압력은 상기 유입라인(250)에도 작용한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명 또 다른 실시예의 작용을 도7 및 도9를 참조하여 상세히 설명한다.
도9에 도시된 바와 같이, 붐조립체(210)는 선단이 하측을 향하도록 기울어져 있다. 즉, 붐조립체(210)가 수평으로 배치되는 것과 비교하여 선단이 하방향으로 비스듬이 기울어져 현장에서 소위 말하는 마이너스(-) 방향으로 붐조립체(210)가 위치하여 작업하는 상태를 도시한 것이다.
이러한 붐조립체(210)의 상태는 도3과 비교하여 기복실린더에 의해 붐조립체(210)의 선단이 하측을 향하도록 작동하고, 붐조립체(210)의 다단붐은 필요한 만큼 길이로 인출된다. 원하는 만큼 작동실린더(110)(붐실린더)의 로드(114)를 돌출시키면 방향전환밸브(120)는 중립을 유지한다. 이때, 작동실린더(110)에 작동유의 공급이 중단되고, 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)는 제2 오리피스(125)에 의해 오픈된 상태를 유지한다.
이러한 상태에서, 상기 붐실린더 이외에 유압으로 동작하는 유압기기(140), 예컨대 크레인의 구성하는 윈치를 동작시키기 위해 펌프(240)가 동작하고 작동유를 공급하는 과정에서 압력이 걸리면, 상기 압력이 상기 탱크(230)와 상기 유입포트(121)를 연결하는 유입라인(250) 측에 작용한다.
상술한 바와 같이, 붐조립체(210)의 다단붐을 동작시키는 붐실린더는 중립 상태에 있는 경우라 하더라도 작동유가 냉각되어 수축되면서 도9과 같은 상태에서는 붐실린더의 로드(114)가 갑자기 돌출되는 자연 하강 현상이 발생될 수 있다.
도7 및 도9에 있어서, 상기 작동실린더(110)의 로드(114) 측의 작동유가 수축하여 압력이 떨어지면, 상기 유압기기(140)를 동작시키기 위한 작동유의 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제2 오리피스(125)를 통과하고, 제2 카운터밸런스밸브(150)의 제2 체크밸브(151)를 통하여 로드(114) 측으로 작동유가 충진된다. 따라서 상기 로드(114) 측에 작동유가 보충됨으로써, 작동유 수축으로 인한 자연 하강을 방지한다.
물론, 도7 및 도9의 실시예에 있어서 작동실린더(110)인 붐실린더는 자연 하강을 방지하기 위해서 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)를 제2 오리피스(125)에 의해 오픈시키는 것과 함께, 또 다른 작동실린더(110)로서 자연하강 현상을 수반할 수 있는 기복실린더는 기복실린더의 방향전환밸브(120)에 도3에 설명한 바와 같이 유입포트(121)와 제1 공급포트(122)를 제1 오리피스(124)로 오픈시키는 구성을 동시에 채용하여(도8 참조), 붐실린더 및 기복실린더의 자연하강을 모두 방지할 수 있도록 구현할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치는, 자연 하강을 유발할 수 있는 작동실린더(110)에 있어서 방향전환밸브의 중립 모드 시 유입포트와 공급포트 사이를 오리피스에 의해 오픈시키고, 상기 작동실린더에 공급된 작동유가 냉각되어 수축되어 압력이 떨어지면 크레인을 구성하는 다른 유압기기의 작동 압력을 이용하여 상기 작동실린더로 작동유를 충진시킴으로써 자연 하강을 방지할 수 있는 효과를 제공한다. 이러한 충진 과정은 크레인의 구성하는 다른 유압기기의 동작시 자동적으로 수행되므로, 운전자는 자연 하강이 발생되는 염려를 배제하고 안정하게 작업을 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100... 충진대상부 110... 작동실린더
111... 실린더몸체 112... 로드부
113... 피스톤 114... 로드
120... 방향전환밸브 121... 유입포트
122... 제1 공급포트 123... 제2 공급포트
124... 제1 오리피스 125... 제2 오리피스
126... 제1 공급라인 127... 제2 공급라인
130... 제1 카운터밸런스밸브 131... 제1 체크밸브
140... 유압기기 150... 제2 카운터밸런스밸브
151... 제2 체크밸브 210... 붐조립체
220... 칼럼 230... 탱크
240... 펌프 250... 유입라인

Claims (6)

  1. 작용유에 의해 동작하는 작동실린더(110)와; 중립 모드시 유입포트(121)와 제1 공급포트(122)가 제1 오리피스(124)에 의해 오픈되며 상기 작동실린더(110)의 방향을 전환하는 방향전환밸브(120)와; 상기 제1 공급포트(122)와 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 후단 측을 연결하는 제1 공급라인(126)에 마련되며 상기 피스톤(113) 후단 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제1 체크밸브(131)를 갖는 제1 카운터밸런스밸브(130);를 포함하는 충진대상부(100); 및
    상기 작동유를 사용하여 동작하는 유압기기(140);를 포함하여서,
    상기 방향전환밸브(120)의 중립 시 상기 작동실린더(110)의 로드(114)가 후퇴하는 자연 하강이 발생하면, 상기 유압기기(140)에 걸리는 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제1 오리피스(124)를 통해 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 후단 측으로 충진되는 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동실린더(110)는 다단붐으로 이루어지는 크레인의 붐조립체(210)를 신장 및 수축하는 붐실린더 또는 상기 붐조립체(210)를 들어올리는 기복실린더인 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충진대상부(100)는 적어도 하나 이상 마련된 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방향전환밸브(120)는 중립 모드시 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)가 제2 오리피스(125)에 의해 오픈되고,
    상기 제2 공급포트(123)와 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 전단의 로드(114) 측을 연결하는 제2 공급라인(127)에 마련되며 상기 로드(114) 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브(151)를 갖는 제2 카운터밸런스밸브(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
  5. 작용유에 의해 동작하는 작동실린더(110)와; 중립 모드시 유입포트(121)와 제2 공급포트(123)가 제2 오리피스(125)에 의해 오픈되며 상기 작동실린더(110)의 방향을 전환하는 방향전환밸브(120)와; 상기 제2 공급포트(123)와 상기 작동실린더(110)의 피스톤(113) 전단의 로드(114) 측을 연결하는 제2 공급라인(127)에 마련되며 상기 로드(114) 측으로 상기 작동유의 흐름을 허용하는 제2 체크밸브(151)를 갖는 제2 카운터밸런스밸브(150);를 포함하는 충진대상부(100); 및
    상기 작동유를 사용하여 동작하는 유압기기(140);를 포함하여서,
    상기 방향전환밸브(120)의 중립 시 상기 작동실린더(110)의 로드(114)가 돌출되면, 상기 유압기기(140)에 걸리는 압력에 의해 상기 작동유가 상기 제2 오리피스(125)를 통해 상기 작동실린더(110)의 로드(114) 측으로 충진되는 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 작동실린더(110)는 다단붐으로 이루어지는 크레인의 붐조립체(210)를 신장 및 수축하는 붐실린더인 것을 특징으로 하는 크레인의 자연 하강을 방지하는 작동유 충진장치.
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