KR20240015953A - 초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치 - Google Patents

Abstract

초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치에 대한 것으로서, 건설기계로부터 유압을 제공받아 암반의 할암작업에 사용되는 초고압 일체형 유압유니트에 있어서, 건설기계의 유압펌프와 연결되어 유압유를 제공받는 솔레노이드 밸브; 상기 솔레노이드 밸브로부터 제1유압라인을 통하여 유압유를 제공받고 제공된 유압유의 압력을 초고압으로 증압시켜 제2유압라인을 통하여 할암기로 제공할 수 있는 증압기; 및 상기 제1유압라인에서 분기된 제1바이패스 라인을 통하여 공급된 유압유에 의하여 작동하며 제2유압라인에서 분기된 제2바이패스 라인을 통하여 할암기와 연결되는 리턴밸브;를 포함하되, 상기 리턴밸브는, 상기 증압기에서 초고압의 유압유가 할암기로 공급되는 경우에는 제2바이패스 라인을 클로즈시키고, 할암기에서 초고압의 유압유를 회수하는 경우에는 제2바이패스 라인을 오픈시키는 초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치에 대한 것이다.

Description

초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치{High pressure hydraulic unit and hudraulic apparatus using the same}

본 발명은 초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압장치의 구성이 간소화되고 효율성을 높일 수 있는 초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치에 대한 것이다.

국내외적으로 산업 발전에 따른 건축물 증축 및 국토개발이 활성화되고 있고 이로 인해 토목 현장의 암반 제거 작업 빈도가 계속 증가하고 있는 추세에 있다. 암반 제거 작업에 적용되는 공법으로는 발파, 브레이커, 드릴링 등이 있으나, 이는 작업시 발생되는 소음, 진동 및 분진 등으로 인하여 주변 환경 안전에 상당한 위험을 초래하고 있어 작업장에서 기피되고 있게 된다.

이러한 문제점에 기인하여 최근에는 무진동 유압식 할암기가 많이 사용되고 있다. 종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암기(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 봉상으로 형성되는 할암기 본체(11); 할암기 본체(11) 내측으로 연통되어 유압 공급기(20)로 부터 공급되는 오일을 할암기 본체(11)로 출입시키는 유압라인(13); 및 할암기 본체(11)에 형성된 실린더에 설치되고 유압라인(13)을 통해 유입된 오일의 압력에 따라 작동되는 피스톤(12)으로 구성된다.

이러한 할암기 본체(11)를 이용하여 암반을 굴착하기 위해서, 먼저, 드릴 등을 사용하여 암반 상에 적정 직경의 천공홀을 형성하고, 이후, 상기 천공홀 내측으로 할암기 본체(11)를 작업자가 직접 투입한다.

이와 같이 천공홀에 할암기 본체(11)를 투입한 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 유압 공급기(20)를 작동시킴으로써, 유압 공급기(20)의 오일이 유압라인(13)을 경유하여 할암기 본체(11) 실린더실로 이동하고, 실린더에 오일이 위치됨과 동시에 피스톤(12)을 압박하며, 피스톤(12)은 압박과 동시에 할암기 본체(11) 외측으로 돌출되면서 천공홀의 주변 암반을 균열시키게 된다.

이와 같이 암반을 균열시킨 후, 암반 상에서 할암기 본체(11)를 분리하기 위해서, 먼저, 유압 공급기(20)를 작동시켜 오일을 할암기 본체(11)에서 유압 공급기(20)로 회수시킨다. 오일이 회수될 때 피스톤(12)은 실린더 내측으로 복귀하고, 피스톤(12)의 위치가 원래의 상태로 전환되면 할암기 본체(11)의 외주면에 피스톤(12)의 선단면이 대향된다. 이러한 피스톤(12)을 할암기 본체(11) 내측으로 위치시킨 후, 작업자가 직접 할암기 본체(11)를 잡아당김으로써 암반과의 분리가 이루어진다.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암기(10)는 실린더 형태를 이루면서 그 길이방향을 따라 설치된 다수의 피스톤(12)이 돌출되어 암반을 절개하게 되며, 유압 공급기(20)로부터 발생되는 압력을 유압라인(13)을 통해 할암기(10)에 전달하여 그 압력으로 암반을 절개할 수 있다.

그런데, 암반 파쇄용 할암기(10)는 할암기에 유압을 공급하기 위한 유압 공급기(20)의 구성이 복잡하기 때문에 장비의 유지 및 보수가 어렵고, 또한, 암반의 절개작업을 위한 작업위치의 변경시, 전원을 공급받아야 하기 때문에 장비의 효율성이 떨어지게 되는 단점이 있으며, 암반 파쇄용 할암기(10)를 이용할 경우, 많은 장비를 암반 절개 장소에 배치하여야 하기 때문에 작업공간의 협소로 인한 작업성 저하 및 안전성이 저하되고, 또한, 작업이 완료된 경우에도 작업자가 일일이 할암기(10)를 제거해야 하기 때문에 암반 절개작업시 많은 시간과 노력이 소요되는 단점이 있었다.

또한, 암반 공사에서 땅을 파는데 사용되는 굴삭기는 할암작업에서는 유압 공급기(20) 및 할암기(10)를 운반하는 수단으로만 사용되고 있어서 그 효율성이 높지 않게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 굴삭기와 같은 건설기계에 연결되어 유압유를 공급받고 공급된 유압유를 초고압으로 할암기에 공급할 수 있게 하여 장치의 간소화 및 효율성을 높일 수 있게 하는 초고압 일체형 유압유니트 및 이를 이용한 유압장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초고압 일체형 유압유니트는, 건설기계로부터 유압을 제공받아 암반의 할암작업에 사용되는 초고압 일체형 유압유니트에 있어서,

건설기계의 유압펌프와 연결되어 유압유를 제공받는 솔레노이드 밸브;

상기 솔레노이드 밸브로부터 제1유압라인을 통하여 유압유를 제공받고 제공된 유압유의 압력을 초고압으로 증압시켜 제2유압라인을 통하여 할암기로 제공할 수 있는 증압기;

상기 제1유압라인에서 분기되어 증압기로 공급되는 유압유 중 일부를 바이패스시키는 제1바이패스라인; 및

상기 제1유압라인에서 분기된 제1바이패스 라인을 통하여 공급된 유압유에 의하여 작동하며 제2유압라인에서 분기된 제2바이패스 라인을 통하여 할암기와 연결되는 리턴밸브;를 포함하되,

상기 리턴밸브는,

상기 증압기에서 초고압의 유압유가 할암기로 공급되는 경우에는 제2바이패스 라인을 클로즈시키고, 할암기에서 초고압의 유압유를 회수하는 경우에는 제2바이패스 라인을 오픈시킨다.

상기 초고압 일체형 유압유니트는,

제1유압라인에 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브가 더 마련될 수 있다.

상기 초고압 일체형 유압유니트는,

상기 유량조절밸브와 상기 할암기 사이에는 유압유의 압력을 감압하기 위한 제1감압밸브가 마련될 수 있다.

상기 초고압 일체형 유압유니트에서,

상기 제1바이패스 라인에는,

상기 리턴밸브로 유입되는 유압유의 압력을 감압하기 위한 제2감압밸브가 마련될 수 있다.

상기 초고압 일체형 유압유니트에서,

상기 유량조절밸브는 비례제어 센서에 의하여 작동하여 유압을 정밀하게 제어할 수 있다.

상기 초고압 일체형 유압유니트에서,

상기 할암기는 유압유가 피스톤 양측에 작용하는 복동식 실린더를 포함하되,

상기 솔레노이드 밸브는,

유압유를 증압기로 공급하여 할암기의 피스톤 일측에 유압유가 작용하게 하는 제1위치와, 유압유를 제3유압라인에 의하여 할암기의 피스톤 타측에 공급하는 제2위치 사이에서 작동할 수 있다.

상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압장치는,

제1항 내지 제5항 중 어느 항에 따른 초고압 일체형 유압 유니트를 가지는 유압모듈과,

연결링크에 의하여 유압모듈에 연결되며 건설기계와 결합되는 조인트 프레임과,

상기 유압모듈과 연결되어 바위를 할암시키는 할암기를 포함할 수 있다.

본 발명은 건설기계의 유압원으로 공급된 유압유를 초고압으로 승압한 후에 할암기로 제공하도록 구성되어 있어서 기존 건설기계의 유압원을 활용함으로써 전체적인 유압공급 장치의 구조를 간소화하면서도 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 할압기에 공급된 초고압의 유압유를 회수할 수 있는 리턴밸브가 유압에 의하여 작동하도록 구성되어 있어서, 기존의 수동이나 전기에 의하여 밸브를 동작하는 것과 대비할때 구조의 간소화 및 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 굴삭기에 의하여 공급되는 유압유가 비례제어 센서에 의하여 정밀하게 조절되도록 구성되어 있어서 유압의 누설현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 할암기를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 할암기에 유압공급기가 연결된 모습을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고압 일체형 유압유니트의 유압회로도.
도 4는 도 3의 초고압 일체형 유압유니트의 일구성인 증압기와 리턴밸브의 외형을 간략하게 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고압 일체형 유압유니트의 제어모습을 나타내는 블럭도.
도 6은 도 3의 유압회로가 포함된 유압장치를 개략적으로 나타내는 도면.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

첨부한 도면에 도시된 예들을 참조하여, 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

이하에 설명되는 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예들은, 건설기계로부터 유압유를 공급받아 이를 초고압으로 승압한 후에 이를 암반을 부수는 할암기에 공급하는 유압유를 공급하기 위한 초고압 일체형 유압유니트에 대한 것이다.

일 예로, 실시예의 건설기계는 땅을 파는데 활용되는 굴삭기가 사용될 수 있다. 굴삭기에는 주행을 위하여 엔진, 라디에이터, 오일쿨러, 오일팬 등에 유압유를 공급하기 위한 주행용 유압펌프와, 붐실린더, 아암실린더, 버켓 실린더, 선회모터 등을 포함하는 다수의 액츄에이퍼를 구동하기 위한 작업용 유압펌프가 마련되어 있으며, 이러한 굴삭기의 유압펌프는 다양한 유압회로에 의하여 제어되어 작동하도록 구성된다. 이러한 굴삭기의 유압펌프를 할암기를 위한 유압원으로 활용할 수 있게 함으로서 할암기를 위한 유압장치의 전체적으로 구조를 단순화할 수 있게 된다.

다만 실시예의 유압원은 굴삭기에만 한정되는 것은 아니며 건설장비로 사용되는 것으로서 유압펌프에 의하여 유압유가 공급될 수 있는 것이라면 다양하게 활용가능하다.

이러한 본 발명에 따른 초고압 일체형 유압유니트(200)는 솔레노이드 밸브(210), 유량조절밸브(220), 제1감압밸브(230), 증압기(240), 제2감암밸브, 리턴밸브(260)를 포함하여 구성된다.

상기 솔레노이드 밸브(210)는, 건설기계의 유압펌프(500)와 연결되어 유압유를 제공받는 것이다. 이러한 솔레노이드 밸브(210)는, 유압유를 증압기(240)로 공급하여 할암기(300)의 피스톤 일측에 유압유가 작용하게 하는 제1위치와, 유압유를 제3유압라인(3000)에 의하여 할암기(300)의 피스톤 타측에 공급하는 제2위치 사이에서 작동하는 것이다.

솔레노이드 밸브(210)는 제1밸브포트(211), 제2밸브포트(212), 제3밸브포트(213) 및 제4밸브포트(214)를 포함할 수 있다.

상기 제1밸브포트(211)는 제1유압라인(1000)에 연결될 수 있다. 제2밸브포트(212)는 제3유압라인(3000)에 연결될 수 있다. 예컨데, 솔레노이드 밸브(210)는 2포트 2위치 방향제어밸브로 구현될 수 있다. 제3밸브포트(213)는 제4유압라인(1100)에 연결될 수 있으며, 제4밸브포트(214)는 제5유압라인(3100)에 연결될 수 있다. 예컨데, 상기 솔레노이드 밸브(210)는 4포트 2위치 방향제어밸브로 구현될 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브(210)가 제1위치(A1)의 경우, 상기 제1밸브포트(211)와, 제2밸브포트(212)를 연결하는 유로가 형성될 수 있다. 이때 건설기계의 유압펌프(500)에서 공급된 유압유는 솔레노이드 밸브(210)를 거쳐서 제1유압라인(1000)으로 흐를 수 있게 된다.

상기 솔레노이드 밸브(210)가 제2위치(A2)의 경우, 제1밸브포트(211)와 제3밸브포트(213)를 연결하는 유로가 형성되고, 제2밸브포트(212)와 제4밸브포트(214)를 연결하는 유로가 형성될 수 있다. 이때 건설기계의 유압펌프(500)로부터 공급된 유압유는 솔레노이드 밸브(210)를 거쳐서 제3유압라인(3000)으로 흐를 수 있게 된다.

상기 유량조절밸브(220)는, 건설기계의 유압펌프(500)로부터 공급된 유압유의 유량을 조절하기 위한 것이다. 이러한 유량조절밸브(220)는, 유압유의 유량을 원하는 정도로 정밀하게 조정할 수 있게 함으로서 원하는 유량의 유압유가 증압기(240)를 거쳐서 할암기(300)에 전달될 수 있게 한다.

상기 유량조절밸브(220)는, 제1유압라인(1000)에 연결되어 있으며 솔레노이드 밸브(210)와, 제1감압밸브(230) 사이에 배치되어 있다. 건설기계의 유압펌프(500)로 공급된 유압유는 유량조절밸브(220)에 의하여 유량이 조절된 상태로 제1감압밸브(230)로 유압유를 공급할 수 있게 된다.

상기 제1감압밸브(230)는, 상기 유량조절밸브(220)와 상기 할암기(300) 사이에 배치되어 유압유의 압력을 감압하기 위한 것이다. 구체적으로 제1감압밸브(230)는, 건설기계의 유압펌프(500)로부터 공급된 유압유를 일정 이하의 압력으로 감압한 후에 증압기(240)로 공급함으로서 증압기(240)에 과도한 압력의 유압유가 공급되지 않게 하고, 증압기(240)의 파손을 방지하게 된다.

제1감압밸브(230)에서 감압된 유압유는 제1유압라인(1000)을 통하여 증압기(240)로 공급되도록 구성된다.

상기 증압기(240)는, 상기 솔레노이드 밸브(210)로부터 제1유압라인(1000)을 통하여 유압유를 제공받고 제공된 유압유의 압력을 초고압으로 증압시켜 제2유압라인(2000)을 통하여 할암기(300)로 제공할 수 있는 것이다.

구체적으로 증압기(240)의 후방은 제1유압라인(1000)과 연결되도록 구성되어 피스톤이 전진할 수 있게 하여 증압된 유압유가 할암기(300)로 제공될 수 있게 한다.

또한, 증압기(240)의 전방은 제2바이패스 라인(5000)과 연결되어 피스톤이 후퇴하도록 한다.

상기 증압기(240)의 전방에는 제2유압라인(2000)이 연결되어 있어서 증압기(240)에서 증압된 유압유가 할암기(300)에 제공될 수 있도록 한다. 제2유압라인(2000)을 통하여 공급된 유압유는 할암기(300)의 피스톤을 할암기(300) 본체 외측으로 돌출시키면서 천공홀 주변 암반을 균열시킬 수 있게 된다.

제2유압라인(2000)을 통하여 공급된 유압유는 할암기(300)의 피스톤이 상승하여 암반을 균열시킨 후에는 피스톤이 할암기(300) 본체 내부로 복귀해야 하는데, 이때 할암기(300)의 유압유는 증압기(240)로 회수되지 못하므로 리턴밸브(260)에 의하여 탱크로 회수되도록 구성된다.

증압기(240)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전방에 제2유압라인(2000) 상에 연결되어 있으며 상기 증압기(240)는 금속소재로 이루어진 고압 토출블럭(241)에 연결되어 있게 된다. 고압 토출블럭(241)에는 초고압의 유압유가 채워져 있으며 그 내부의 유압유는 제2유압라인(2000)을 따라서 할암기(300)에 공급되도록 구성된다.

상기 제2감압밸브(250)는, 제1감압밸브(230)와, 증압기(240)를 서로 연결하는 제1유압라인(1000)에서 분리된 제1바이패스 라인(4000)에 마련되어 있는 것으로서, 제1감압밸브(230)에서 나온 유압유 중 일부 유압유에 대한 압력을 낮추게 한다. 이러한 제2감압밸브(250)는 제1라인에 의하여 리턴밸브(260)와 연결되어 있으며 리턴밸브(260)를 동작시키는 유압유에 대한 압력을 낮게 하도록 한다.

이와 같이 제2감압밸브(250)가 마련되어 있기 때문에, 리턴밸브(260)에 과도한 압력을 가지는 유압유가 공급되지 않게 함으로서 리턴밸브(260)가 파손되는 것을 방지한다.

상기 리턴밸브(260)는, 상기 제1유압라인(1000)에서 분기된 제1바이패스 라인(4000)을 통하여 공급된 유압유에 의하여 작동하며 제2유압라인(2000)에서 분기된 제2바이패스 라인(5000)을 통하여 할암기(300)와 연결되는 것이다.

이러한 리턴밸브(260)는, 증압기(240)에서 초고압의 유압유가 할암기(300)로 공급되는 경우에는 제2바이패스 라인(5000)을 클로즈시키고, 할암기(300)에서 초고압의 유압유를 회수하는 경우에는 제2바이패스 라인(5000)을 오픈시키는 것이다.

할암기(300)에 공급된 초고압의 유압유는 제2유압라인(2000)을 통하여 증압기(240)로 회수될 수 있기 때문에 리턴밸브(260)를 통해서 탱크로 회수될 수 있도록 구성된다.

구체적으로 상기 리턴밸브(260)는, 유압실린더(262)에 의하여 스탑밸브(261)를 개방 또는 폐쇄하도록 구성되는 것으로서, 제2유압라인(2000)을 통하여 초고압의 유압유가 할암기(300)로 공급될 때에는 스탑밸브(261)를 폐쇄하여 유압유가 리턴밸브(260)를 통과하여 탱크로 회수되지 못하게 하고, 할암기(300)에 공급된 유압유의 회수가 필요한 경우에는 스탑밸브(261)를 열어서 초고압의 유체가 흘러나갈 수 있게 한다.

이때, 리턴밸브(260)는, 제2유압라인(2000)에서 분기된 제2바이패스 라인(5000)에 연결되어 있으며 유압실린더(262)는 피스톤의 일측은 제1바이패스 라인(4000)에 연결되고 타측은 제3유압라인(3000)에서 분기된 제3바이패스 라인(6000)에 연결되어 있게 된다.

제2바이패스 라인(5000)에는 초고압이 걸려 있는 상태이므로, 밸브를 열거나 닫는 것이 쉽지 않다. 특히, 초고압이 걸려 있는 유압라인이 연결된 리턴밸브(260)를 수동으로 열고 닫는 경우 그 작업이 쉽지 않을 뿐 아니라, 갑자기 열리거나 닫히는 등의 불측의 피해도 가능하게 된다. 이에 반해서, 본 발명은 리턴밸브(260)가 유압에 의하여 동작하도록 함으로서 밸브 동작을 쉽고 편하게 할 수 있다.

도 4에서는 리턴밸브(260)의 외형이 도시되어 있는데, 리턴밸브(260)는 증압기(240)와 연결되어 있으며 리턴밸브(260)는, 유압에 의하여 동작하는 유압실린더(262)와, 스탑밸브(261)를 포함하도록 구성된다. 유압실린더(262)에는 피스톤이 마련되어 있으며 피스톤이 외부로 돌출되는 경우에는 스탑밸브(261)를 폐쇄하고, 피스톤이 내부로 복귀하는 경우 스탑밸브(261)를 열어서 제2유압라인(2000)을 통하여 초고압의 유압유가 스탑밸브(261)를 지나서 탱크로 회수될 수 있게 한다.

본 발명에 나타난 유압라인은 제1유압라인(1000), 제2유압라인(2000), 제3유압라인(3000), 제1바이패스 라인(4000), 제2바이패스 라인(5000), 제3바이패스 라인(6000), 제4바이패스 라인(7000)으로 이루어진다.

상기 제1유압라인(1000)은, 건설기계의 유압펌프(500)와 연결되어 솔레노이드 밸브(210), 유량조절밸브(220), 제1감압밸브(230) 및 증압기(240)와 연결되는 유압라인이다. 이러한 제1유압라인(1000)은 건설기계의 유압펌프(500)에 의하여 공급된 유압유를 승압기까지 연결되도록 구성된다.

상기 제2유압라인(2000)은 증압기(240)와 할암기(300)를 연결하는 것으로서, 증압기(240)에서 공급된 초고압의 유체를 할암기(300)에 공급하게 하는 유압라인이다.

상기 제3유압라인(3000)은 상기 제1유압라인(1000)과 병렬로 배치된 것으로서, 솔레노이드 밸브(210), 할암기(300)에 연결되는 유압라임으로서 유압탱크에 의하여 공급된 유압유를 할압기의 피스톤을 내부로 복귀시키기 위한 것이다.

상기 제1바이패스 라인(4000)은, 상기 제1감압밸브(230)와 증압기(240) 사이를 지나는 제1유압라인(1000)에서 분기되어 리턴밸브(260)로 연결되는 것으로서, 증압기(240)로 공급되는 유압유의 일부가 리턴밸브(260)에 연결되도록 하는 유압라인이다.

상기 제2바이패스 라인(5000)은, 제2유압라인(2000)에서 분리되어 리턴밸브(260)와 연결되는 것으로서, 회수되는 초고압의 유체를 리턴밸브(260)를 통하여 탱크로 회수될 수 있게 하는 것이다.

상기 제3바이패스 라인(6000)은, 제3유압라인(3000)에서 분기되어 리턴밸브(260)에 실린더 전방에 배치되도록 하는 것으로서 리턴밸브(260)의 유압실린더(262)가 복귀될 수 있도록 유압유를 공급하기 위한 것이다.

상기 제4바이패스 라인(7000)은, 제3유압라인(3000)에서 분기되어 유압유의 일부를 증압기(240)의 실린더 전방에 공급되도록 하는 것으로서, 증압기(240)의 피스톤이 내부로 복귀할 수 있게 하기 위한 유압유를 공급하기 위한 것이다.

도 5는 본 발명의 초고압 일체형 유압유니트(200)의 제어모듈을 나타내는 것으로서, 제어부(270)는 솔레노이드 밸브(210), 유량조절밸브(220), 리턴밸브(260), 제1감압밸브(230), 제2감압밸브(250)와 연결되어 있어서 각 밸브를 제어하도록 구성된다.

구체적으로 제어부(270)는 굴삭기 유압원을 이용하여 2500bar 이상의 압력이 일정하게 할암기(300)로 공급되도록 각 밸브들을 제어하도록 구성된다.

본 발명에서는 유량조절밸브(220)를 통해 공급받은 유압유가 증압기(240)에서 2500bar 이상의 초고압을 형성하게 되는데, 제어부(270)는 2500bar의 압력이 유지될 수 있도록 각 밸브들을 제어한다.

제어부(270)는 증압기(240)를 통한 증압비율은 공급압력 대비 토출압력의 비율이 1:14를 일정하게 유지할 수 있도록 각 밸브들을 제어하고, 이와 동시에 유압 토출량이 분당 1리터 이상으로 도출될 수 있도록 유량조절밸브(220)를 제어할 수 있다.

또한, 유량조절밸브(220)에는 비례제어 센서(221)가 마련되어 있게 된다. 본 발명은 굴삭기와 연동하여 비례제어 센서(221)를 통한 전자제어식 모니터를 장착한 유압작동 제어식 초고압 유압 유니트로서, 암반 절개시 유압 작동하는 초고압의 온/오프 동작시 유압의 누설 현상을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 초고압 일체형 유압 유니트(200)는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

본 발명은 굴삭기의 유압펌프(500)를 활용하여 할암기(300)에 초고압의 유체가 공급될 수 있도록 함으로서, 유압공급을 위한 각종 장치를 별도로 마련할 필요가 없다는 장점이 있다. 특히 굴삭기를 유압공급장치의 단순한 이동에만 사용하는 것이 아니라 할암기(300)의 작동을 가능하게 함으로서 작업의 편의성 및 구조의 단순화를 가능하게 한다.

또한, 본 발명은 초고압의 유압유를 회수하기 위한 리턴밸브(260)가 증압기(240)로 공급되는 유압유의 일부를 활용하여 동작가능하게 함으로서 초고압의 유압유가 유압라인에서 공급되거나 폐쇄하는 것을 용이하게 한다.

또한, 본 발명은 2500bar 이상의 초고압 일체형 유압유니트(200)를 제공함으로서 현장 작동 편리성이 우수하고, 기존의 수동 조작을 탈피하여 초고압 생성 타입의 장비 조작성이 크게 높아지는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 증압기(240)를 이용한 2500bar 이상의 초고압 유압 유니트(200)를 구성하여 내구성을 크게 높일 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명은 유압 정밀 제어방식으로 일체형 유압 패키지를 구성함으로서 전체적인 유압장치(1)의 경량화를 달성할 수 있게 한다.

또한 본 발명은 굴삭기 유압원 이용함으로서 기존의 굴삭기 운전자가 유압조작을 가능하게 함으로서 현장에 맞는 최적화 기술로 활용가능하다.

또한 본 발명은 개발 부대장치가 불필요하고 장치 조작의 인원 감소로 인하여 경제성이 매우 우수하다는 장점이 있다.

이러한 본 발명의 초고압 일체형 유압 유니트(200)를 포함한 유압장치(1)는 할암기(300), 초고압 일체형 유압모듈(100), 조인트 프레임(400)을 포함한다.

기 할암기(300)는 유압유가 피스톤 양측에 작용하는 복동식 실린더를 포함하는 것으로서, 피스톤이 제1유압라인(1000)에서 공급되는 유압유와, 제3유압라인(3000)에서 공급되는 유압유에 의하여 동작하도록 구성된다.

상기 유압모듈(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 굴착기에 연결되는 케이스(101)와, 상기 케이스(101) 내부에 배치되는 유압유니트(200)를 포함하여 구성된다. 상기 유압모듈(100)은 그 내부에 각종 밸브류가 마련되어 있어서 하나의 간소화된 패키지 형태로 구성된다. 상기 유압모듈(100)에는 할암기(300)에 초고압의 유압유를 공급할 수 있게 하는 유압라인이 마련되어 있게 된다.

상기 조인트 프레임(400)은, 연결링크에 의하여 유압모듈(100)에 연결되며 건설기계와 결합되는 조인트 프레임(400)으로서, 굴삭기와 유압모듈(100)을 기계적을 연결하도록 구성된다.

이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

1...유압장치 100..유압모듈
200...유압유니트 210...솔레노이드 밸브
220...유량조절밸브 221...비례제어 센서
230...제1감압밸브 240...증압기
241...토출블럭 250...제2감압밸브
260...리턴밸브 261...스탑밸브
262...유압실린더 270...제어부
300...할암기 400...조인트 프레임
500...유압펌프 1000...제1유압라인
1100...제4유압라인 2000...제2유압라인
3000...제3유압라인 3100...제5유압라인
4000...제1바이패스 라인 5000...제2바이패스 라인
6000...제3바이패스 라인 7000...제4바이패스 라인

Claims (7)

1. 건설기계로부터 유압을 제공받아 암반의 할암작업에 사용되는 초고압 일체형 유압유니트에 있어서,
   건설기계의 유압펌프와 연결되어 유압유를 제공받는 솔레노이드 밸브;
   상기 솔레노이드 밸브로부터 제1유압라인을 통하여 유압유를 제공받고 제공된 유압유의 압력을 초고압으로 증압시켜 제2유압라인을 통하여 할암기로 제공할 수 있는 증압기;
   상기 제1유압라인에서 분기되어 증압기로 공급되는 유압유 중 일부를 바이패스시키는 제1바이패스라인; 및
   상기 제1유압라인에서 분기된 제1바이패스 라인을 통하여 공급된 유압유에 의하여 작동하며 제2유압라인에서 분기된 제2바이패스 라인을 통하여 할암기와 연결되는 리턴밸브;를 포함하되,
   상기 리턴밸브는,
   상기 증압기에서 초고압의 유압유가 할암기로 공급되는 경우에는 제2바이패스 라인을 클로즈시키고, 할암기에서 초고압의 유압유를 회수하는 경우에는 제2바이패스 라인을 오픈시키는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
2. 제1항에 있어서,
   제1유압라인에는 유압펌프로부터 공급되는 유압유의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유량조절밸브와 상기 할암기 사이에는 유압유의 압력을 감압하기 위한 제1감압밸브가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1바이패스 라인에는,
   상기 리턴밸브로 유입되는 유압유의 압력을 감압하기 위한 제2감압밸브가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
5. 제2항에 있어서,
   상기 유량조절밸브는 비례제어 센서에 의하여 작동하여 유압을 정밀하게 제어하는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
6. 제1항에 있어서,
   상기 할암기는 유압유가 피스톤 양측에 작용하는 복동식 실린더를 포함하되,
   상기 솔레노이드 밸브는,
   유압유를 증압기로 공급하여 할암기의 피스톤 일측에 유압유가 작용하게 하는 제1위치와, 유압유를 제3유압라인에 의하여 할암기의 피스톤 타측에 공급하는 제2위치 사이에서 작동하는 것을 특징으로 하는 초고압 일체형 유압유니트.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 항에 따른 초고압 일체형 유압 유니트를 가지는 유압모듈과,
   연결링크에 의하여 유압모듈에 연결되며 건설기계와 결합되는 조인트 프레임과,
   상기 유압모듈과 연결되어 바위를 할암시키는 할암기를 포함하는 유압장치.

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