KR20220060359A - 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템 및 이의 운영방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템 및 이의 운영방법은 작동유 탱크에서 토출된 작동유가 파워팩을 지나 메인밸브를 통해 실린더로 유동하도록 이루어진 슬래그 스키머에서, 작동유 탱크 및 파워팩 사이의 라인에 연결되어 작동유가 유입되는 유입라인; 유입라인에 연결되어 작동유가 유입되는 다수의 펌프; 펌프들을 작동시키는 모터; 일측이 각 펌프에 연결되면서 타측이 파워팩 및 메인밸브 사이의 라인에 연결된 다수의 연결라인; 일부 연결라인들과 각 펌프를 연결하면서 체크밸브가 장착된 압력라인; 나머지 연결라인들과 각 펌프를 연결하면서 셔틀밸브가 장착된 로드센싱라인;과, 유입라인 및 연결라인을 개폐하도록 설치된 스톱밸브;를 구비한 스페어 파워팩(SP)을 포함하여 이루어짐으로써, 기존의 파워팩 이외에 스페어 파워팩을 보유함으로써, 기존의 파워팩이 고장나면 스페어 파워팩으로 대체하여 슬래그 스키머가 정상적으로 지속 가동되고, 작업의 지속성 및 효율성이 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 슬래그 스키머용 파워팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 슬래그 스키머에 각각 장착된 파워팩 중 어느 것이 고장 난 경우 여분으로 마련한 스페어 파워팩을 연결하고, 고장난 파워팩을 수리하는 동안 스페어 파워팩이 작동하도록 된 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템 및 이의 운영방법에 관한 것이다.
일반적으로 고로에서 출선된 용선은 래들에 수선하여 크레인에 의해 이동한 후 래들스탠드에 안착시켜 슬래그 분리작업, 즉 용선과 슬래그를 비중차에 의해 분리하여 슬래그만 긁어내서 하부로 흐르게 하는 배제작업을 실시하는 데 이때 사용되는 장비가 슬래그 스키머이다.
이러한 종래의 일반적인 슬래그 스키머는 도 1에 도시된 바와 같이, 스키머(10), 스키머(10)가 장착된 아암(11), 아암(11)을 승강시키는 틸팅 실린더(12), 아암(11)이 장착된 주행장치(13), 주행장치(13)를 전, 후진시키는 슬라이드 모터(14), 주행장치(13)가 안착된 스윙대차(15)와, 스윙대차(15)를 스윙시키는 스윙 모터(16)와, 이들 틸팅 실린더(12), 슬라이드 모터(14) 및 스윙 모터(16)에 작동유를 공급하여 아암(11)의 승강, 전후진 및 스윙을 동작시키도록 구성된 파워팩(PP, 도 2 참조)을 포함하여 이루어진다.
따라서, 아암(11)과 더불어 스키머(10)가 승강, 전후진 및 스윙하게 되고, 이 스키머(10)에 의해 래들 내의 표면에 응집된 슬래그를 제거할 수 있다.
이러한 종래의 슬래그 스키머의 작동에 대해 도 2를 참조하여 설명하자면, 작동유 탱크(20)에서 방출된 작동유가 석션필터(21)를 통과하여 모터(M) 및 펌프(P)를 구비한 공급장치(22)에 의해 메인밸브(23)들을 지나 슬라이드 모터(24), 틸팅 실린더(25)와, 스윙 모터(26)로 공급될 수 있다. 이로 인해, 슬라이드 모터(24)에 의해 주행장치(13, 도 1 참조)가 전후진하고, 틸팅 실린더(25)에 의해 아암(11, 도 1 참조)이 상승 또는 하강하며, 스윙 모터(26)에 의해 스윙대차(15, 도 1 참조) 및 아암(11)이 좌우로 회전하게 된다. 이러한 동작을 통해 스키머(10)가 전후, 상하 및 좌우로 이동하면서 래들에 부유된 슬래그를 제거할 수 있다.
여기서, 공급장치(22)는 작동유를 메인밸브(23), 모터(24,26) 및 실린더(25)로 공급하기 위해 모터(M)와 펌프(P)와, 유동하는 작동유의 유동을 제어하기 위한 다수의 밸브를 구비할 수 있다.
또한, 위의 설명에서는 1개의 파워팩(PP)을 구비한 1개의 슬래그 스키머가 도시되었지만, 필요에 따라 2개 이상의 슬래그 스키머가 설치될 수도 있다. 물론, 각 슬래그 스키머에는 각각의 파워팩(PP)이 구비될 수 있다.
하지만, 파워팩(PP)의 공급장치(22)가 고장 또는 오류 작동하게 되면 슬래그 스키머의 작동이 정지되어 작업이 중단되고, 공급장치(22)를 수리하는 동안 작업 중지에 따른 손실이 발생하는 문제점이 있다.
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 모터 및 펌프를 구비한 파워팩의 공급장치가 고장나면 이를 대체할 수 있는 스페어 파워팩이 구비됨으로써, 파워팩이 고장나서 정지되면, 공급장치에 유입되던 작동유가 전환되어 스페어 파워팩으로 유입되고, 스페어 파워팩이 동작되어 슬래그 스키머가 지속적으로 작동하도록 된 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템 및 이의 운영방법을 제공함에 있다.
상술된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템은 작동유 탱크에서 공급된 작동유가 공급장치를 지나 메인밸브를 통해 모터 및 실린더로 유동하도록 이루어진 슬래그 스키머에서, 작동유 탱크와 공급장치 사이에 연결되어 작동유가 유입되는 유입라인; 유입라인에 연결되어 작동유가 유입되는 다수의 펌프; 펌프들을 작동시키는 모터; 펌프들에 각각 연결되면서 체크밸브가 장착된 다수의 압력라인; 펌프들에 각각 연결되면서 다수의 셔틀밸브가 장착된 다수의 로드센싱라인; 압력라인 또는 로드센싱라인에 일측이, 공급장치 및 메인밸브 사이의 라인들에 타측이 각각 연결된 다수의 연결라인; 유입라인 또는 연결라인을 개폐하도록 각각 설치된 스톱밸브; 하나의 로드센싱라인과 다수의 연결라인의 연결부위에 각각 설치된 셔틀밸브;를 구비한 스페어 파워팩(SP)을 포함할 수 있다.
일례로, 슬래그 스키머는 1번 슬래그 스키머(S1) 내지 (1+n)번 슬래그 스키머(S(1+n))를 포함할 수 있다. (이하, n=1,2,3, ...자연수, n=2인 경우 3대의 슬래그 스키머가 설치됨)
여기서, 1번 슬래그 스키머는, 제1작동유 탱크; 제1작동유 탱크에서 토출된 작동유가 유입되는 제1-1펌프 및 제1-2펌프와, 이 제1-1펌프 및 제1-2펌프를 작동시키는 제1모터를 구비한 제1공급장치; 제1-1펌프에서 토출된 작동유가 제1-1메인밸브를 거쳐 슬라이드 모터)로 공급되도록 연결된 제1-1라인; 제1-1라인에 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제1-1메인밸브에서 유입되어 제1-1펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제1-3라인; 제1-2펌프에서 토출된 작동유가 제1-2메인밸브 및 제1-3메인밸브를 거쳐 틸팅 실린더 및 스윙모터로 공급되도록 연결된 제1-2라인;과, 제1-2라인에 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제1-2,1-3메인밸브에서 유입되어 제1-2펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제1-4라인;을 구비할 수 있다.
또한, (1+n)번 슬래그 스키머(S(1+n))는 제(1+n)작동유 탱크; 제(1+n)작동유 탱크에서 토출된 작동유가 유입되는 제(1+n)-1펌프 및 제(1+n)-2펌프와, 이 제(1+n)-1펌프 및 제(1+n)-2펌프를 작동시키는 제(1+n)모터를 구비한 제(1+n)공급장치; 제(1+n)-1펌프에서 토출된 작동유가 제(1+n)-1메인밸브를 거쳐 슬라이드 모터로 공급되도록 연결된 제(1+n)-1라인; 제(1+n)-1라인에 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제(1+1)-1메인밸브에서 유입되어 제(1+n)-1펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제(1+n)-3라인; 제(1+n)-2펌프에서 토출된 작동유가 제(1+n)-2메인밸브 및 제(1+n)-3메인밸브를 거쳐 틸팅 실린더 및 스윙 모터로 공급되도록 연결된 제(1+n)-2라인;과, 제(1+n)-2라인으로 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제(1+n)-2메인밸브 및 제(1+n)-3메인밸브에서 유입되어 제(1+n)-2펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제(1+n)-4라인;을 구비할 수 있다.
그리고 스페어 파워팩에서 유입라인은 제1작동유탱크에 연결된 제1유입라인과, 제(1+n)작동유탱크에 연결된 제(1+n)유입라인일 수 있다.
또한, 모터는 제2모터일 수 있다.
또한, 펌프는 제2모터에 의해 작동되는 제2-1펌프와 제2-2펌프일 수 있다.
또한, 압력라인은 제2-1펌프와 연결된 제1압력라인과, 제2-2펌프와 연결된 제2압력라인일 수 있다.
또한, 로드센싱라인은 제2-1펌프와 연결된 제1로드센싱라인과, 제2-2펌프와 연결된 제2로드센싱라인일 수 있다.
또한, 연결라인은 제1-1라인과 제1압력라인을 연결하는 제1-1연결라인, 제1-2라인과 제2압력라인을 연결하는 제1-2연결라인, 제1-3라인과 제1로드센싱라인을 연결하는 제1-3연결라인과, 제1-4라인과 제2로드센싱라인을 연결하는 제1-4연결라인일 수 있다.
또한, 연결라인에는 제(1+n)-1라인과 제1압력라인을 연결하는 제(1+n)-1연결라인, 제(1+n)-2라인과 제2압력라인을 연결하는 제(1+n)-2연결라인, 제(1+n)-3라인과 제1로드센싱라인을 연결하는 제(1+n)-3연결라인과, 제(1+n)-4라인과 제2로드센싱라인을 연결하는 제(1+n)-4연결라인이 추가 구비될 수 있다.
그리고 스톱밸브는 제1유입라인 및 제(1+n)유입라인에 장착된 제3스톱밸브와, 제1-1연결라인 내지 제(1+n)-4연결라인에 장착된 제4스톱밸브일 수 있다.
한편, 상술된 본 발명의 스페어 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템을 운영하는 방법에서, 공급장치가 고장나면 전원을 차단하고 스페어 파워팩의 전원을 공급하는 제10단계; 고장난 파워팩에 공급되던 작동유가 유입되도록 해당 유입라인을 개방하는 제20단계; 해당 유입라인을 통해 유입된 작동유가 해당 라인을 통해 해당 메인밸브로 유동하도록 해당 라인과 연결된 해당 연결라인을 개방하는 제30단계; 작동유가 해당 펌프, 해당 압력라인, 해당 연결라인, 해당 라인를 거쳐 해당 메인밸브를 통해 모터 및 실린더로 공급되는 제40단계;를 포함할 수 있다.
제40단계에서 해당 라인의 작동유 중 일부가 해당 메인벨브를 통해 다른 라인 및 다른 연결라인을 지나 해당 로드센싱라인으로 유입되어 해당 펌프의 개방 정도를 제어할 수 있다.
일례로, 공급장치들 중 고장난 공급장치가 제1공급장치(110)인 경우를 예로 하여 설명하자면, 제1작동유 탱크에서 토출된 작동유가 제1유입라인을 통해 제2-1 및 제2-2펌프로 유입될 수 있다.
다음으로, 제2-1펌프에서 토출된 작동유가 제1압력라인, 제1-1연결라인, 제1-1라인 및 제1-1메인밸브를 통해 슬라이드 모터로 공급될 수 있다.
끝으로, 제2-2펌프에서 토출된 작동유가 제2압력라인, 제1-2연결라인, 제1-2라인 및 제1-2,1-3메인밸을 통해 틸팅 실린더 및 스윙 모터로 공급될 수 있다.
이외에, 제1-1메인밸브를 통헤 일부 작동유가 제1-3라인, 제1-3연결라인, 제1로드센싱라인을 통해 제2-1펌프의 개방 정도를 제어하도록 유동될 수 있다.
그리고 제1-2,1-3메인밸브을 통해 일부 작동유가 제1-4라인, 제1-4연결라인, 제2로드센싱라인을 통해 제2-2펌프의 개방 정도를 제어하도록 유동될 수 있다.
전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 기존의 파워팩 이외에 스페어 파워팩을 보유함으로써, 기존의 파워팩, 정확하게는 모터 및 펌프를 구비한 공급장치가 고장나면 스페어 파워팩으로 대체하여 슬래그 스키머가 정상적으로 지속 가동되고, 작업의 지속성 및 효율성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
그리고 스페어 파워팩에 로드센싱 방식을 도입함으로써, 작동유의 열화 및 변질을 최소화하고, 파워팩의 전동모터 및 펌프의 소형화 및 출력 향상과, 석션필터의 필터링 향상 등을 실현할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일반적인 슬래그 스키머가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 일반적인 슬래그 스키머의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템이 개략적으로 도시된 회로 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스페어 파워팩이 확대 도시된 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 통합 파워모듈 시스템의 운영방법이 도시된 순서도이다.
도 1은 일반적인 슬래그 스키머가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 일반적인 슬래그 스키머의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템이 개략적으로 도시된 회로 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스페어 파워팩이 확대 도시된 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 통합 파워모듈 시스템의 운영방법이 도시된 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 또한, 다양한 실시 예에서 언급된 구성들 중 각 실시 예에서 상호 유사한 구성 및 관련 구성은 대체 또는 교체되거나 추가될 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템은 작동유 탱크, 공급장치 및 메인밸브를 갖는 파워팩을 비롯하여 모터 및 실린더를 구비한 슬래그 스키머(S)와, 스페어 파워팩(SP)을 포함하여 이루어진다. 이때, 스페어 파워팩(SP)은 1대이고, 슬래그 스키머는 1대 또는 여러 대가 될 수 있다.
예를 들어, 슬래그 스키머(S)는 1번 슬래그 스키머(S1), 2번 슬래그 스키머(S2), 3번 슬래그 스키머(S3), ..., (1+n)번 슬래그 스키머(S(1+n)가 설치 될 수 있다. 여기서, n은 1,2,3...의 자연수이다.
또한, 일례로 1번 슬래그 스키머의 경우, 제1파워팩(PP1), 제1공급장치(110), 제1메인밸브(130), 제1-1라인(140) 내지 제1-4라인(143) 등으로 기재하고, 2번 슬래그 스키머 부터 n번 슬래그 스키머는 제(1+n)파워팩, 제(1+n)공급장치, 제(1+n)메인밸브, 제(1+n)-1라인 내지 제(1+n)-4라인 등으로 기재한다.
<실시 예>
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 작동유 탱크 및 메인밸브를 갖는 파워팩(PP1)을 비롯한 모터(C1.C3) 및 실린더(C2)를 구비한 슬래그 스키머와, 스페어 파워팩(SP)을 포함하여 이루어진다. 이하에서는, 도면에서와같이 1번, 2번, 3번, 3개의 슬래그 스키머(S1,S2,S3)를 운영하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 이때, 2번 슬래그 스키머는 n=1이고, 1+1이 되어 2번이 된다. 또한, 3번 슬래그 시키머는 n=2이고, 1+2가 되어 3번이 된다.
여기서, 슬래그 스키머에 대한 설명의 편의상 도면에서 1번 슬래그 스키머(S1)를 예로 하여 설명한다. 그리고 제1파워팩(PP1)은 제1작동유 탱크(100), 제1공급장치(110), 제1메인밸브(130) 및 이들과 연결된 구성을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 제1작동유 탱크(100)는 궁극적으로 스키머를 전후진, 승하강 및 좌우 이동시키기 위해 모터(C1,C3) 또는 실린더(C2)까지 공급되고, 모터(C1,C3)에서 배출되는 작동유가 저장된다. 즉, 제1작동유 탱크(100)에서 저장된 작동유는 석션필터(101)를 거쳐 제1공급장치(110) 및 제1메인밸브(130)에 공급된 후 모터(C1,C3) 및 실린더(C2)로 공급되고, 모터(C1,C3)에서 배출된 작동유가 배출라인을 통해 제1작동유 탱크(100)로 재저장될 수 있다.
또한, 제1메인밸브(130)에 유입된 작동유 중 일부가 회수라인(120)을 통해 제1작동유 탱크(100)로 회수될 수 있다. 이때, 회수라인(120)에는 제1메인밸브(130)에서 회수되는 오일을 냉각할 수 있는 오일쿨러(121)와, 정비를 위해 개폐하도록 설치된 제1스톱밸브(122)를 구비할 수 있다.
한편, 제1공급장치(110)는 제1작동유 탱크(100)의 작동유를 제1메인밸브(130)로 공급하여 모터(C1,C3) 및 실린더(C2), 즉 슬라이드 모터(C1), 틸팅 실린더(C2), 스윙 모터(C3)에 전달하도록 설치된다. 이를 위해 제1공급장치(110)는 제1모터(111), 제1-1펌프(112) 및 제1-2펌프(113)를 구비할 수 있다.
제1모터(111)는 제1-1펌프(112) 및 제1-2펌프(113)를 작동시키도록 설치될 수 있다. 물론, 제1모터(111)는 각각의 펌프를 작동시키도록 다수 설치될 수도 있다.
제1-1펌프(112)는 제1작동유 탱크(100)에서 유입된 작동유를 제1-1라인(140) 및 제1-1메인밸브(131)를 통해 슬라이드 모터(C1)로 공급하도록 설치된다. 이때, 제1-1라인(140)의 작동유 중 일부가 제1메인밸브(131) 및 제1-3라인(142)을 통해 유동하여 제1-1펌프(112)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
제1-2펌프(113)는 제1작동유 탱크(100)에서 유입된 작동유를 제1-2라인(141), 제1-2메인밸브(132)와 제1-3메인밸브(133)를 통해 틸팅 실린더(C2) 및 스윙모터(C3)로 공급하도록 설치된다. 이때, 제1-2라인(141)의 작동유 중 일부가 제1-2메인밸브(132) 또는 제3메인밸브(133) 및 1-4라인(143)을 통해 유동하여 제1-2펌프(113)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
제2스톱밸브(114)와 제1체크밸브(115)는 제1-1라인(140)과 제1-2라인(141)에 설치되어 제1공급장치(110)에서 나가거나 역류하는 작동유의 유동을 제어하도록 설치될 수 있다. 여기서, 일례로 제1공급장치(110)가 고장나면 필요에 의해 제2스톱밸브(114)가 폐쇄되어 작동유의 유동이 차단되고, 제1공급장치(110)의 수리가 완료되면 제2스톱밸브(114)가 개방되어 작동유의 유동이 재개될 수 있다.
한편, 제1메인밸브(130)는 제1공급장치(110)에서 유입된 작동유를 모터(C1,C3) 및 실린더(C2)에 공급하도록 설치된다. 이를 위해 제1메인밸브(130)는 제1-1메인밸브(131), 제1-2메인밸브(132)와 제1-3메인밸브(133)를 구비할 수 있다.
제1-1메인밸브(131)는 제1-1펌프(112)에서 토출된 후 압력필터(F)를 거쳐 유입된 작동유를 슬라이드 모터(C1)로 공급하도록 설치될 수 있다.
제1-2메인밸브(132)는 제1-2펌프(113)에서 토출된 후 압력필터(F)를 거쳐 유입된 작동유를 틸팅 실린더(C2)로 공급하도록 설치될 수 있다.
제1-3메인밸브(133)는 제1-2펌프(113)에서 토출된 후 압력필터(F)를 거쳐 유입된 작동유를 스윙 모터(C3)로 공급하도록 설치될 수 있다.
이 제1메인밸브(130)는 일부 작동유를 제1-3라인(142) 또는 제1-4라인(143)으로 유동시켜 제1-1펌프(112) 또는 제1-2펌프(113)의 작동유의 토출량을 제어할 수 있다.
한편, 슬라이드 모터(C1), 틸팅 실린더(C2)와 스윙 모터(C3)는 스키머를 전후진, 승강 및 스윙시키기 위해 아암(11, 도 1 참조), 주행장치(13, 도 1 참조) 및 스윙대차(15, 도 1 참조)를 동작시키도록 설치될 수 있다.
한편, 스페어 파워팩(SP)은 파워팩(PP)의 제1공급장치(110)가 고장난 경우 이를 대체하도록 설치된다. 이 스페어 파워팩(SP)은 1대의 슬래그 스키머에 즉, 1대의 파워팩(PP)과 연동하도록 설치될 수 있고, 효율상 2대 이상의 파워팩과 연결되어 어느 하나의 파워팩이 고장난 경우 대체하도록 설치될 수도 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 3대의 슬래그 스키머(S1,S2,S3), 즉 제1파워팩(PP1), 제2파워팩(PP2) 및 제3파워팩(PP3)과 1대의 스페어 파워팩(SP)이 설치된 경우를 일례로 하여 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 스페어 파워팩(SP)은 로드센싱시스템을 적용하여 작동유의 열에 취약한 단점을 보완하고, 이로 인해 석션필터(101), 모터, 펌프 등의 크기는 줄이면서 출력은 높일 수 있다.
이러한 스페어 파워팩(SP)은 도 3 및 도 4에서 보듯이, 제1유입라인(200), 제2유입라인(201), 제3유입라인(202), 제2모터(210), 제2-1펌프(211), 제2-2펌프(212), 제1압력라인(220), 제1로드센싱라인(230), 제2압력라인(240), 제2로드센싱라인(250)과, 제1-1 내지 제3-4연결라인(260~271)을 구비할 수 있다. 여기서, 스페어 파워팩(SP)은 석션필터(101)를 지난 작동유가 우회하여 제1메인밸브(130)로 공급하도록 구성되어 있으므로 이외의 구성은 파워팩의 구성을 공유하도록 설치될 수 있다. 일례로, 제1,2,3작동유 탱크(100,102,103), 석션필터(101), 제1-1라인(140) 내지 제1-4라인(143)과 제1메인밸브(130) 등을 공유하도록 설치될 수 있다.
제1유입라인(200)은 제1작동유 탱크(100)와 제1공급장치(110) 사이의 작동유를 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프(212)로 유동하도록 설치될 수 있다.
제2유입라인(201)은 제2작동유 탱크(102)와 제2공급장치(150) 사이의 작동유를 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프(212)로 유동하도록 설치될 수 있다.
제3유입라인(202)은 제3작동유 탱크(103)와 제3공급장치(160) 사이의 작동유를 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프(212)로 유동하도록 설치될 수 있다.
여기서, 제1,2,3유입라인(200,201,202)은 제1,2,3작동유 탱크(100,102,103)에서 토출되어 석션필터(101)를 지난 작동유를 안내하도록 설치될 수 있다. 그리고 제1,2,3유입라인(200,201,202)에는 각각의 라인을 개폐하기 위한 제3스톱밸브((203)가 설치될 수 있다.
제2모터(210)는 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프(212)를 작동시키도록 설치될 수 있다. 물론, 제2모터(210)는 각각의 펌프를 작동시키도록 다수 설치될 수 있다.
한편, 제2-1펌프(211)는 제1유입라인(200), 제2유입라인(201) 또는 제3유입라인(202)으로부터 유입된 작동유를 제1압력라인(220)으로 공급하도록 설치될 수 있다.
여기서, 제1압력라인(220)은 제2-1펌프(211)에서 유입된 작동유가 제4스톱밸브(272)의 개폐를 통해 제1-1연결라인(260), 제2-1연결라인(264) 또는 제3-1연결라인(268)으로 공급되도록 설치될 수 있다.
또한, 제1-1연결라인(260)은 1번 슬래그 스키머(S1)의 제1-1라인(140)에 연결되고, 제2-1연결라인(264)은 2번 슬래그 스키머(S2)의 제2-1라인(151)에 연결되며, 제3-1연결라인(268)은 3번 슬래그 스키머(S3)의 제3-1라인(161)에 연결될 수 있다.
한편, 제1로드센싱라인(230)은 제2-1펌프(211)와, 제1-3연결라인(262), 제2-3연결라인(266) 및 제3-3연결라인(270)을 연결하여 설치될 수 있다. 이 제1로드센싱라인(230)과 각 연결라인(262,266,270)의 연결지점에는 제1셔틀밸브(280)과 제2셔틀밸브(281)가 설치되고, 이들 셔틀밸브(280,281)에 의해 어느 하나의 연결라인(262,266,270)과 제1로드센싱라인(230)이 통하게 될 수 있다.
이때, 제1-3연결라인(262)은 제1-3라인(142)에 연결되고, 제2-3연결라인(266)은 제2-3라인(153)에 연결되며, 제3-3연결라인(270)은 제3-3라인(163)에 연결될 수 있다.
따라서, 제1-1라인(140)의 작동유 중 일부가 제1-3라인(142) 및 제1-3연결라인(262)을 통해 또는, 제2-1라인(151)의 작동유 중 일부가 제2-3라인(153) 및 제2-3연결라인(266)을 통해 또는, 제3-1라인(161)의 작동유 중 일부가 제3-3라인(163) 및 제3-3연결라인(270)을 통해 제1로드센싱라인(230)으로 유동되어 제2-1펌프(211)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
한편, 제2-2펌프(212)는 제1유입라인(200), 제2유입라인(201) 또는 제3유입라인(202)으로부터 유입된 작동유를 제2압력라인(240)으로 공급하도록 설치될 수 있다.
여기서, 제2압력라인(240)은 제2-2펌프(212)에서 유입된 작동유가 제4스톱밸브(272)의 개폐를 통해 제1-2연결라인(261), 제2-2연결라인(265) 또는 제3-2연결라인(269)으로 공급되도록 설치될 수 있다.
또한, 제1-2연결라인(261)은 제1-2라인(141)에 연결되고, 제2-2연결라인(265)은 제2-2라인(152)에 연결되며, 제3-2연결라인(269)은 제3-2라인(162)에 연결될 수 있다.
한편, 제2로드센싱라인(250)은 제2-2펌프(212)와, 제1-4연결라인(263), 제2-4연결라인(267) 및 제3-4연결라인(271)을 연결하여 설치될 수 있다. 이 제2로드센싱라인(250)과 각 연결라인(263,267,271)의 연결부위에는 제3셔틀밸브(282)과 제4셔틀밸브(283)가 설치되고, 이들 셔틀밸브(282,283)에 의해 어느 하나의 연결라인(263,267,271)과 제2로드센싱라인(250)이 통하게 될 수 있다.
이때, 제1-4연결라인(263)은 제1-4라인(143)에 연결되고, 제2-4연결라인(267)은 제2-4라인(154)에 연결되며, 제3-4연결라인(271)은 제3-4라인(164)에 연결될 수 있다.
따라서, 제1-2라인(141)의 작동유 중 일부가 제1-4라인(143) 및 제1-4연결라인(263)을 통해 또는, 제2-2라인(152)의 작동유 중 일부가 제2-4라인(154) 및 제2-4연결라인(267)을 통해 또는, 제3-2라인(162)의 작동유 중 일부가 제3-4라인(164) 및 제3-4연결라인(271)을 통해 제2로드센싱라인(250)으로 유동되어 제2-2펌프(212)의 개방 정도를 제어할 수 있다.
또한, 제1-1 내지 제3-4연결라인(260~271)에는 각각 제4스톱밸브(272)가 설치될 수 있다.
그리고 제1압력라인(220)과 제2압력라인(240)에는 작동유의 역류를 방지하기 위한 제2체크밸브(221)가 설치될 수 있다.
<운영>
이하에서는 3대의 슬래그 스키머 중 1번 슬래그 스키머(S1)의 파워팩(PP1)이 고장난 경우를 예로 하여 스페어 파워팩(SP)으로 대체하는 운영에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
정상 운영되는 경우, 스페어 파워팩(SP)의 모든 라인이 폐쇄되어 있다. 자세하게는 제1,2,3유입라인(200,201,202)이 제3스톱밸브(203)에 의해 차단되고, 제1-1 내지 제3-4연결라인(260~271)이 제4스톱밸브(272)에 의해 차단될 수 있다.
먼저, 제1파워팩(PP1)의 제1공급장치(110)이 고장 나면, 제1공급장치(110)의 전원을 차단하고, 스페어 파워팩(SP)의 전원을 공급한다(S10). 일례로, 제1공급장치(110)의 제1모터(111), 제1-1펌프(112) 또는 제1-2펌프(113) 중 어느 하나가 고장 나면, 제1공급장치(110)의 전원이 차단되고, 스페어 파워팩(SP)에 전원이 공급될 수 있다. 즉, 제2모터(210)에 전원이 공급되고, 이와 더불어 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프(212)와, 이들 펌프에 연결된 모든 밸브가 제어될 수 있다.
다음으로, 제3스톱밸브(203)를 조작하여 제1유입라인(200)을 개방한다(S20). 이때, 작업자가 직접 제3스톱밸브(203)를 조작할 수 있다. 따라서, 제1작동유 탱크(100)에서 토출되어 석션필터(101)를 지난 작동유가 개방된 제1유입라인(200)을 통해 제1공급장치(110) 대신 스페어 파워팩(SP)으로 유동할 수 있게 된다. 이때, 제1공급장치(110)에는 전원이 인가되지 않으므로 작동유가 유입되지 않을 수 있다.
다음으로, 제1파워팩(PP1)의 제1-1라인(140), 제1-2라인(141), 제1-3라인(142)과 제1-4라인(143)에 연결된 스페어 파워팩(SP)의 제1-1,1-2,1-3,1-4연결라인(160,161,162,163)을 개방한다(S30). 이를 위해 제4스톱밸브(272)를 조작하여 제1-1,1-2,1-3,1-4연결라인(160,161,162,163)을 개방할 수 있다.
끝으로, 제2모터(210)를 통해 제2-1펌프(211)와 제2-2펌프(212)를 작동시켜 작동유가 유동되도록 하여 1번 슬러그 스키머(S1)를 정상 가동시킨다(S40).
자세히 설명하자면, 제2모터(210), 제2-1펌프(211)와 제2-2펌프(212)가 작동되면, 제1작동유 탱크(100)에서 나와 석션필터(101)를 지난 작동유가 제1유입라인(200)을 따라 제2-1펌프(211) 및 제2-2펌프로 유입되고, 제1압력라인(220), 제2압력라인(240)으로 유동될 수 있다.
이후, 제1압력라인(220)의 작동유는 제1-1연결라인(260), 제1-1라인(140) 및 제1-1메인밸브(131)을 거쳐 슬라이드 모터(C1)로 유입되고, 제2압력라인(240)의 작동유는 제1-2연결라인(261), 제1-2라인(141) 및 제1-2,1-3메인밸브(132,133)를 거쳐 틸팅 실린더(C2) 및 스윙모터(C3)로 유입될 수 있다. 이때, 제1압력라인(220)에 연결된 제2-1연결라인(264)과 제3-1연결라인(268)은 제4스톱밸브(272)에 의해 폐쇄된 상태이고, 제2압력라인(240)에 연결된 제2-2연결라인(265)과 제3-2연결라인(269)은 제4스톱밸브(272)에 의해 폐쇄된 상태일 수 있다.
또한, 제1-1메인밸브(131)에서 일부 작동유가 제1-3라인(142), 제1-3연결라인(262) 및 제1로드센싱라인(230)으로 유동되어 제2-1펌프(211)의 개방 정도를 제어하도록 유동될 수 있다.
그리고 제1-2,1-3메인밸브(132,133)에서 일부 작동유가 제1-4라인(143), 제1-4연결라인(263) 및 제2로드센싱라인(250)으로 유동되어 제2-2펌프(212)의 개방 정도를 제어하도록 유동될 수 있다. 이때, 제1로드센싱라인(230)에 연결된 제2-3연결라인(266) 및 제3-3연결라인(270)과, 제2로드센싱라인(250)에 연결된 제2-4연결라인(267) 및 제3-4연결라인(271)은 제4스톱밸브(272)에 의해 폐쇄된 상태일 수 있다.
이렇게, 1번 슬래그 스키머(S1)는 정상 작동하게 될 수 있다.
한편, 제1공급장치(110)의 수리가 완료되면, 제4스톱밸브(272)의 조작으로 개방되었던 제1-1,1-2,1-3,1-4연결라인(260,261,262,263)이 폐쇄되고, 제3스톱밸브(203)의 조작으로 제1유입라인(200)이 폐쇄되며, 스페어 파워팩(SP)의 전원이 차단되면서 제1공급장치(110)의 전원이 공급될 수 있다. 이때, 제1-1,1-2연결라인(260,261)으로부터 제2-1펌프(211)와 제2-2펌프(212)로 작동유가 역류하는 현상이 제2체크밸브(221)에 의해 방지될 수 있다. 이로써, 제1작동유 탱크(100)의 작동유가 석션필터(101)를 지나 제1공급장치(110)로 공급된 후 제1메인밸브(130), 모터(C1,C3) 및 실린더(C2)로 공급될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:제1작동유 탱크
101:석션필터 102:제2작동유 탱크
103:제3작동유 탱크
110:제1공급장치
111:제1모터 112:제1-1펌프
113:제1-2펌프 114:제2스톱밸브
115:제1체크밸브
120:회수라인
121:오일쿨러 122:제1스톱밸브
130:제1메인밸브
131:제1-1메인밸브 132:제1-2메인밸브
133:제1-3메인밸브
140:제1-1라인
141:제1-2라인 142:제1-3라인
143:제1-4라인
150:제2공급장치
151:제2-1라인 152:제2-2라인
153:제2-3라인 154:제2-4라인
160:제3공급장치
161:제3-1라인 162:제3-2라인
163:제3-3라인 164;제3-4라인
200:제1유입라인
201:제2유입라인 202:제3유입라인
203:제3스톱밸브
210:제2모터
211:제2-1펌프
212:제2-2펌프
220:제1압력라인
221:제2체크밸브
230:제1로드센싱라인
240:제2압력라인
250:제2로드센싱라인
260~271:제1-1 내지 제3-4연결라인
272:제4스톱밸브
280:제1셔틀밸브
281:제2셔틀밸브 282:제3셔틀밸브
283:제4셔틀밸브
C1:슬라이드 모터 C2:틸팅 실린더
C3:스윙 모터
F:압력필터
S1:1번 슬래그 스키머
S2:2번 슬래그 스키머 S3:3번 슬래그 스키머
PP:파워팩
PP1:제1파워팩 PP2:제2파워팩
PP3:제3파워팩.
SP:스페어 파워팩.
101:석션필터 102:제2작동유 탱크
103:제3작동유 탱크
110:제1공급장치
111:제1모터 112:제1-1펌프
113:제1-2펌프 114:제2스톱밸브
115:제1체크밸브
120:회수라인
121:오일쿨러 122:제1스톱밸브
130:제1메인밸브
131:제1-1메인밸브 132:제1-2메인밸브
133:제1-3메인밸브
140:제1-1라인
141:제1-2라인 142:제1-3라인
143:제1-4라인
150:제2공급장치
151:제2-1라인 152:제2-2라인
153:제2-3라인 154:제2-4라인
160:제3공급장치
161:제3-1라인 162:제3-2라인
163:제3-3라인 164;제3-4라인
200:제1유입라인
201:제2유입라인 202:제3유입라인
203:제3스톱밸브
210:제2모터
211:제2-1펌프
212:제2-2펌프
220:제1압력라인
221:제2체크밸브
230:제1로드센싱라인
240:제2압력라인
250:제2로드센싱라인
260~271:제1-1 내지 제3-4연결라인
272:제4스톱밸브
280:제1셔틀밸브
281:제2셔틀밸브 282:제3셔틀밸브
283:제4셔틀밸브
C1:슬라이드 모터 C2:틸팅 실린더
C3:스윙 모터
F:압력필터
S1:1번 슬래그 스키머
S2:2번 슬래그 스키머 S3:3번 슬래그 스키머
PP:파워팩
PP1:제1파워팩 PP2:제2파워팩
PP3:제3파워팩.
SP:스페어 파워팩.
Claims (5)
- 작동유 탱크에서 공급된 작동유가 공급장치를 지나 메인밸브를 통해 모터 및 실린더로 유동하도록 이루어진 슬래그 스키머에서,
상기 작동유 탱크와 공급장치 사이에 연결되어 작동유가 유입되는 유입라인;
상기 유입라인에 연결되어 작동유가 유입되는 다수의 펌프;
상기 펌프들을 작동시키는 모터;
상기 펌프들에 각각 연결되면서 체크밸브가 장착된 다수의 압력라인;
상기 펌프들에 각각 연결되면서 다수의 셔틀밸브가 장착된 다수의 로드센싱라인;
상기 압력라인 또는 로드센싱라인에 일측이, 공급장치 및 메인밸브 사이의 라인들에 타측이 각각 연결된 다수의 연결라인;
상기 유입라인 또는 연결라인을 개폐하도록 각각 설치된 스톱밸브;
상기 하나의 로드센싱라인과 다수의 연결라인의 연결부위에 각각 설치된 셔틀밸브;를 구비한 스페어 파워팩(SP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템.
- 청구항 1에서,
상기 슬래그 스키머는 1번 슬래그 스키머(S1) 내지 (1+n)번 슬래그 스키머(S(1+n))를 포함하고, (이하, n=1,2,3, ...자연수, n=2인 경우 3대의 슬래그 스키머가 설치됨)
상기 1번 슬래그 스키머(S1)는,
제1작동유 탱크(100);
상기 제1작동유 탱크(100)에서 토출된 작동유가 유입되는 제1-1펌프(112) 및 제1-2펌프(113)와, 이 제1-1펌프(112) 및 제1-2펌프(113)를 작동시키는 제1모터(111)를 구비한 제1공급장치(110);
상기 제1-1펌프(112)에서 토출된 작동유가 제1-1메인밸브(131)를 거쳐 슬라이드 모터(C1)로 공급되도록 연결된 제1-1라인(140);
상기 제1-1라인(140)에 공급된 작동유 중 일부가 제1-1메인밸브(131)에서 유입되어 제1-1펌프(112)의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제1-3라인(142);
상기 제1-2펌프(113)에서 토출된 작동유가 제1-2메인밸브(132) 및 제1-3메인밸브(133)를 거쳐 틸팅 실린더(C2) 및 스윙모터(C3)로 공급되도록 연결된 제1-2라인(141);과,
상기 제1-2라인(141)에 공급된 작동유 중 일부가 제1-2,1-3메인밸브(132,133)에서 유입되어 제1-2펌프(113)의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제1-4라인(143);을 구비하고,
상기 (1+n)번 슬래그 스키머(S(1+n))는,
제(1+n)작동유 탱크;
상기 제(1+n)작동유 탱크에서 토출된 작동유가 유입되는 제(1+n)-1펌프 및 제(1+n)-2펌프와, 이 제(1+n)-1펌프 및 제(1+n)-2펌프를 작동시키는 제(1+n)모터를 구비한 제(1+n)공급장치;
상기 제(1+n)-1펌프에서 토출된 작동유가 제(1+n)-1메인밸브를 거쳐 슬라이드 모터(C1)로 공급되도록 연결된 제(1+n)-1라인;
상기 제(1+n)-1라인에 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제(1+1)-1메인밸브에서 유입되어 제(1+n)-1펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제(1+n)-3라인;
상기 제(1+n)-2펌프에서 토출된 작동유가 제(1+n)-2메인밸브 및 제(1+n)-3메인밸브를 거쳐 틸팅 실린더(C2) 및 스윙 모터(C3)로 공급되도록 연결된 제(1+n)-2라인;과,
상기 제(1+n)-2라인으로 공급된 작동유 중 일부 작동유가 제(1+n)-2메인밸브 및 제(1+n)-3메인밸브에서 유입되어 제(1+n)-2펌프의 개방 정도를 제어하도록 연결된 제(1+n)-4라인;을 구비하고,
상기 스페어 파워팩(SP)은,
상기 유입라인은 제1작동유탱크(100)에 연결된 제1유입라인(200) 내지 제(1+n)작동유탱크에 연결된 제(1+n)유입라인이고,
상기 모터는 제2모터(210)이고,
상기 펌프는 제2모터(210)에 의해 작동되는 제2-1펌프(211)와 제2-2펌프(212)이고,
상기 압력라인은 제2-1펌프(211)와 연결된 제1압력라인(220)과, 제2-2펌프(212)와 연결된 제2압력라인(240)이고,
상기 로드센싱라인은 제2-1펌프(211)와 연결된 제1로드센싱라인(230)과, 제2-2펌프(212)와 연결된 제2로드센싱라인(250)이고,
상기 연결라인은 제1-1라인(140)과 제1압력라인(220)을 연결하는 제1-1연결라인(260), 제1-2라인(141)과 제2압력라인(240)을 연결하는 제1-2연결라인(261), 제1-3라인(142)과 제1로드센싱라인(230)을 연결하는 제1-3연결라인(262)과, 제1-4라인(143)과 제2로드센싱라인(250)을 연결하는 제1-4연결라인(263)이고,
상기 연결라인에는 제(1+n)-1라인과 제1압력라인(220)을 연결하는 제(1+n)-1연결라인, 제(1+n)-2라인과 제2압력라인(240)을 연결하는 제(1+n)-2연결라인, 제(1+n)-3라인과 제1로드센싱라인(230)을 연결하는 제(1+n)-3연결라인과, 제(1+n)-4라인과 제2로드센싱라인(250)을 연결하는 제(1+n)-4연결라인이 추가 구비되고,
상기 스톱밸브는 제1유입라인(200) 및 제(1+n)유입라인에 장착된 제3스톱밸브(203)와, 제1-1연결라인(260) 내지 제(1+n)-4연결라인에 장착된 제4스톱밸브(272)이고,
상기 셔틀밸브는 제1-3연결라인(262) 및 제(1+n)-3연결라인과 제1로드센싱라인(230)의 연결지점과, 제1-4연결라인(263) 및 제(1+n)-4연결라인과 제2로드센싱라인(250)의 연결지점에 설치된 것을 특징으로 하는 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템.
- 청구항 2의 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템을 운영하는 방법에서,
공급장치가 고장나면 전원을 차단하고 스페어 파워팩(SP)의 전원을 공급하는 제10단계(S10);
고장난 파워팩에 공급되던 작동유가 유입되도록 해당 유입라인을 개방하는 제20단계(S20);
상기 해당 유입라인을 통해 유입된 작동유가 해당 라인을 통해 해당 메인밸브로 유동하도록 해당 라인과 연결된 해당 연결라인을 개방하는 제30단계(S30);
상기 작동유가 해당 펌프, 해당 압력라인, 해당 연결라인, 해당 라인를 거쳐 해당 메인밸브를 통해 모터(C1,C3) 및 실린더(C2)로 공급되는 제40단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템의 운영방법.
- 청구항 3에서,
상기 제40단계(S40)에서 해당 라인의 작동유 중 일부가 해당 메인벨브를 통해 다른 라인 및 다른 연결라인을 지나 해당 로드센싱라인으로 유입되어 해당 펌프의 개방 정도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템의 운영방법.
- 청구항 4에서,
상기 공급장치들 중 고장난 공급장치는 제1공급장치(110)이고,
상기 제1작동유 탱크(100)에서 토출된 작동유가 제1유입라인(200)을 통해 제2-1 및 제2-2펌프(211,212)로 유입되고,
상기 제2-1펌프(211)에서 토출된 작동유가 제1압력라인(220), 제1-1연결라인(260), 제1-1라인(140) 및 제1-1메인밸브(131)를 통해 슬라이드 모터(C1)로 공급되고,
상기 제2-2펌프(212)에서 토출된 작동유가 제2압력라인(240), 제1-2연결라인(261), 제1-2라인(141) 및 제1-2,1-3메인밸브(132,133)을 통해 틸팅 실린더(C2) 및 스윙 모터(C3)로 공급되고,
상기 제1-1메인밸브(131)를 통헤 일부 작동유가 제1-3라인(142), 제1-3연결라인(162), 제1로드센싱라인(230)을 통해 제2-1펌프(211)의 개방 정도를 제어하도록 유동되고,
상기 제1-2,1-3메인밸브(132,133)을 통해 일부 작동유가 제1-4라인(143), 제1-4연결라인(163), 제2로드센싱라인(250)을 통해 제2-2펌프(212)의 개방 정도를 제어하도록 유동되는 것을 특징으로 하는 스페어 파워팩을 구비한 슬래그 스키머용 통합 파워모듈 시스템의 운영방법.
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