KR970011594B1

KR970011594B1 - 깊게 파는 굴착기

Info

Publication number: KR970011594B1
Application number: KR1019930006032A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 키시
Original assignee: 가부시끼가이샤 렌타루노닛켄; 미츠히로 키시
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1993-04-10
Publication date: 1997-07-12
Also published as: AU3697693A; AU669885B2; US5375348A; KR940005859A; EP0567218A1; CA2091623A1

Abstract

없음

Description

깊게 파는 굴착기

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 다른 깊게 파는 굴착기를 나타낸 사시도,

제 2 도는 제 1 실시예에 따른 신축아암의 전체의 외부 외관을 나타내는 측면도,

제 3 도는 제 1 실시예에 따른 신축아암의 내부 구조를 나타낸 단면도,

제 4 도는 제 1 실시예에 따른 작업유니트의 구조를 나타내는 단면도,

제 5 도는 제 4 도에서 주어진 5-5선을 따른 단면면적을 확대한 도면,

제 6 도는 제 1 실시예에 따른 유압시스템의 다이어그램,

제 7 도는 제 1 실시예의 동작을 나타내는 도면,

제 8 도는 제 2 실시예에 따른 신축아암의 내부구조를 나타내는 측단면도,

제 9 도는 제 2 실시예에 따른 작업유니트의 구조를 나타내는 단면도,

제 10 도는 제 2 실시예에 따른 유압시스템을 나타내는 측단면도,

제 11 도는 제 3 실시예에 따른 신축아암의 내부구조를 나타내는 단면도,

제 12 도는 제 3 실시예에 따른 작업유니트의 구조를 나타내는 단면도,

제 13 도는 제 3 실시예에 따른 유압실린더의 구조를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 차체2 : 무한궤도

3 : 작업대4 : 붐

5 : 제 1 유압실린더6, 106 : 베이스아암

7 : 힌지핀8 : 유압실린더

9, 109 : 중간아암10, 110 : 상부아암

11 : 힌지핀12 : 축

13 : 버키트15, 115 : 신축아암

20, 120, 180 : 작업유니트21, 122, 182 : 유압실린더

23, 24, 123, 124, 183, 184 : 실린더로드

29 : 블록30, 130 : 핀

25, 125 : 로드헤드27 : 핀

31 : 동조파이프32 : 압력호스

33 : 급압호스34 : 압력파이프

35 : 배출호스40 : 폐쇄캡

42, 52, 152 : 고정볼트43, 53, 143 : 피스톤

45 : 오일 안내구멍46, 47, 55, 146 : 포트

50 : 밀폐캡51 : 캡

60 : 오일펌프61 : 모우터

62 : 밸브63 : 오일탱크

64 : 제 1 파이롯트 밸브65 : 체크밸브

66 : 릴리이프 밸브B : 깊은 구멍

본 발명은 긴 깊이를 가지는 구멍을 형성하도록 토목공사, 건축공사등에서 땅을 깊게 파낼 수 있는 굴착기에 관한 것으로, 특히, 복수개의 신축이 자유로운 조립된 아암(신축아암에 대하여는 후술함)을 포함하는 연장되는 아암을 가지는 굴착기에 관한 것이다.

토목공사 건축공사등에에 있어서, 직경에 비하여 너무 긴 깊이를 가지는 구멍을 형성하도록 깊게 파야만하는 경우가 많이 있다. 예를들면, 철탑을 지지하기 위한 앵커를 묻은 구멍, 정화 탱크를 묻은 구멍, 기초공사용 구멍 및 우물용 구멍을 형성하기 위하여 땅을 굴착하는 경우가 있다. 이경우 구멍은 일반적으로 직경이 5m 정도에 대하여 15m에서 20m 범위로 너무 긴 깊이를 가지게 된다.

깊게 파는 굴착작업에서 종래에는 붐(boom)에 고정되어 신축아암으로 구성된 신축이 자유로운 장치를 가지는 깊게 파는 굴착기를 가지고 있고, 흙을 푸는 바께스(이하 버키트(bucket)라함)가 신축아암의 선단 끝단부에 결합되어 있다. 이러한 깊이 파는 굴착기의 구조에서, 거의 굴착하는 장치는 구멍의 바닥에 도달하도록 걸려 있는 선단 아암에 매달린 버키트에서 적어도 2단계의 아암을 가지는 붐의 끝단에 고정된 신축아암으로 구성된다. 그러나, 이와 같은 구조에서 신축아암의 아암은 다른 아암과 같이 동시에 신축(늘어나거나 줄어드는 것)한다. 각각의 아암을 신축하기 위하여 장치가 복잡하게 된다.

각각의 아암을 신축하기 위한 종래의 장치에서는 와이어 또는 체인이 각각의 아암 사이에 연장되어 건너짐으로써 각각의 아암은 와이어 또는 체인에 의하여 서로 같이 신축된다. 이와 같은 장치에서 신축아암의 각각의 아암을 부드럽게 신장하거나 수축할 수 있으나, 와이어 또는 체인의 구조가 복잡하게 만들어지는 아암 사이에 들러지거나 연장되게 실려야만 한다. 또한, 각각의 아암의 신장과 같이 수축을 위하여 와이어 또는 체인은 각각의 아암 사이에 둘려지거나 연장되어야만 하므로, 적어도 2개의 와이어 또는 체인이 하나의 아암에 필요하여 와이어 또는 체인의 복잡한 구조를 일으킨다. 이와 같은 와이어 또는 체인의 구성에서, 와이어 또는 체인은 외부 외관으로 나타내는 것이 적합하지 아니한 신축아암을 외부로 노출시킬 우려가 있다.

땅과 모래를 와이어 또는 체인에 의하여 찌르게 되므로 마모가 되거나 장치에 문제점이 일어날 우려가 있다.

따라서, 신축아암내에 연결된 유압실린더에 의하여 발생되는 유압을 사용하는 신축아암을 늘이거나 줄어들게 하기 위한 장치가 제공된다. 그러나 종래의 굴착기에서는 각각의 유압실린더하에서 오일을 공급하기 위하여 각각의 아암에 연결된 각각의 유압실린더상에 고 압력 적용 호스(이하 압력호스라 칭함)를 제공할 필요가 있다.

압력호스가 느슨해지면, 압력호스는 신축아암에서 얽히어 장치가 복잡화가 된다. 또한, 압력호스를 장시간 사용하면, 압력호스는 노화되고, 부서진다. 더욱 각각의 아암이 복수개의 유압실린더에 의하여 동작시 신축아암이 고속으로 신장되거나 수축될 수 없고, 신장 및 수축 속도는 와이어 또는 체인의 사용에 비하여 늦다.

종래의 굴착기에서는 와이어 또는 체인이 신축아암을 신장하거나 수축하기 위하여 사용시 신장 및 축소 속도는 빠르지만, 장치가 복잡화되고, 와이어 또는 체인이 신축아암 외부로 노출된다. 이때문에 유압실린더는 신축아암을 신장하거나 수축하기 위하여 사용시 신축아암의 외부 외관이 단순화되고, 와이어 또는 체인이 신축아암 외부로 노출되지 아니한 이점이 있으나, 신장 및 수축 속도가 늦은 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 깊게 파는 굴착기의 단점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 차체와, 차체상에 배치된 작업대와, 작업대상에 축지지되어 수직으로 미끄럼운동 자유로운 붐과, 원격적으로 조립되는 복수개의 베이스아암과, 중간아암 및 상부아암으로 구성되고 길이방향으로 신축할 수 있는 신축아암과, 토사를 굴착하거나 담기 위하여 상부아암에 부착된 버키트로 구성된 깊게 파는 굴착기에 있어서, 중간아암에 고정되어 신축아암을 원격적으로 신장하거나 수축하기 위하여 유압에 의하여 동작되는 작업유니트로 구성되고, 상기 작업유니트는 대향하는 방향으로 연장되게 배치된 실린더로드에서 서로 평행하게 구성된 한쌍의 유압실린더의 실린더로드는 베이스아암에 연결되고, 타측 유압실린더의 실린더로드는 상부아암에 연결되는 것을 특징으로 하는 깊게 파는 굴착기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 차체와, 차체상에 배치된 작업대와, 작업대상에 축지지되어 수직으로 미끄럼운동 자유로운 붐과, 원격적으로 조립되는 복수개의 베이스아암과, 중간아암 및 상부아암으로 구성되고 길이방향으로 신축할 수 있는 신축아암과, 토사를 굴착하거나 담기 위하여 상부아암에 부착된 버키트로 구성된 깊게 파는 굴착기에 있어서, 중간아암에 고정되어 유압에 의하여 동작되는 작업유니트로 구성되고, 상기 작업 유니트는 대향하는 방향으로 연장되게 배치된 실린더로드에서 서로 평행하게 구성된 한쌍의 유압실린더로 구성되고, 일측 유압실린더의 실린더로드는 상부아암에 연결되고, 타측 유압실린더의 실린더로드는 베이스 아암에 연결되고, 유압실린더는 실린더로드의 측면에서 각각 배출실가 실린더로드의 대향면에서 압력실을 가지며, 유압실린더의 압력실은 서로 연결되고, 유압실린더의 압력실과 배출실 사이에서 일측 방향의 압력하에 오일이 흐르는 합체수단을 더 포함하는 깊게 파는 굴착기를 제공하고자 하는 것이다.

제 1 실시예(제 1 도에서 제 7 도)

본 발명의 제 1 실시예에 따른 깊게 파는 굴착기를 제 1 도에서 제 7 도에 의하여 설명한다.

무한궤도 또는 트랙(2)은 무한궤도(2)에 의하여 전후 좌우로 자유롭게 이동할 수 있는 굴착기 차체의 양옆에 설치된다. 작업대(3)은 수평으로 360도 회전하도록 차체(1)의 상부에 배치된다. 대략 「L」자형 붐(4)은 수직으로 미끄럼운동이 자유롭게 작업대의 전면 끝단부에서 이웃한 하부 끝단부에 축지지되게 장착된다.

제 1 유압실린더(5)는 어떤 각도로 작업대(3)에 대하여 붐(4)을 수직으로 회전하기 위하여 붐(4)의 중심과 작업대(3)의 전면 사이에 삽입된다. 단면이 사각형상인 긴 중공 베이스아암(6)은 수직으로 미끄럼운동이 자유롭게 힌지핀(7)에 의하여 붐(4)의 끝단에 연결되고, 제 2 유압실린더(8)는 아암(6)의 미끄럼운동을 제어하기 위하여 붐(4)의 배면 중앙부와 베이스아암(6)의 배면 끝단 사이에 삽입된다. 베이스아암(6)은 얇은 강철판의 구부려 형성하며, 단면은 사각형상이다.

베이스아암(6)은 얇은 강철판을 절곡하고 단면이 사각형상으로 형성되며, 미끄럽게 삽입되는 긴 중공부 중간아암을 통하는 하부 끝단 개구부를 가진다. 중간아암(9)은 얇은 강철판을 절곡하고 단면이 사각형상으로 형성되며, 미끄럽게 삽입되는 긴 중공부 상부를 통하는 하부끝단 개구부를 가진다. 이들 베이스아암(6), 중간아암(9), 상부아암(10)은 원격 신축아암(15)으로 구성된다.

원형 현가축은 항상 아래 방향이 되도록 힌지핀(11)에 의하여 상부아암(10)의 끝단부에 연결된다. 버키트(13)는 땅을 굴착하기 위하여 폐쇄하고 굴착된 토사를 담은 한쌍의 셀 버키트로 구성되고, 현가축(12)의 하부 끝단부에 힌지에 의하여 결합된다.

제 3 및 제 4 유압실린더(14)는 현가축(12)의 중앙부와 각각의 셀 버키트(13)의 배면 사이에 삽입된다. 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 신축아암(15)의 내부 구성의 단면도를 나타내고, 상부아암은 중간아암내에 삽입되고, 중간아암은 베이스아암(6)내에 삽입되고, 이들 아암이 조립에 의하여 각각 상부 및 중간아암(10), (9)은 길이방향으로 중간 및 베이스아암(9), (6)내에 슬라이드 된다. 작동유니트(20)은 길이방향으로 서로 나란하게 배치된 크고 소사이즈의 유압실린더로 구성된다. 대사이즈의 유압실린더(이하 대실린더라 칭함)와 소사이즈의 유압실린더(이하 소실린더라 칭함)는 축방향으로 서로 평행하게 설치되고, 작업방향이 서로 상이할때, 서로 통합되도록 중간아암에 고정된다. 대실린더(21)의 대로드(23)는 상부쪽이고, 소실린더(22)의 소로드는 아래방향이다. 블록(29)는 소실린더의 배면 끝단부에 고정되고, 핀(30)에 의하여 중간아암(9)에 결합된다.

따라서 작업유니트(20)는 중간아암(9)과 같이 이동된다. 대로드(23)는 대실린더(21)의 상부 끝단부로부터 위쪽으로 연장되고, 대실린더(21)내에 스므스하게 삽입된다. 블록 형상 로드헤드(25)는 로드에 고정되고, 핀(26)에 의하여 베이스아암(6)의 상부 위치에 연결된다.

소로드(24)는 소실린더(22)의 하부 끝단으로부터 아래쪽으로 연장되고, 소실린더(24)로 스므스하게 삽입된다. 소로드(24)의 하부 끝단부는 핀(27)에 의하여 상부아암(10)의 하부 위치에 결합된다.

대로드(23)(중공)의 상부 끝단부는 작업대(3)에서 조정되는 모우터에 연결된 신축성 있는 압력호스(32)에 연결되고, 고무나 수지로 형성되고, 압력하에서 오일이 통하여 흐른다. 동조파이프(31)는 대실린더 및 배출실의 아래쪽과 소실린더(22)의 아래쪽 사이에 연결된다. 소실린더(22)의 아래쪽 배출실은 고무나 수지로 형성된 신축성 있는 급압호스(33)의 하나의 끝단부에 연결되고, 압력흐름하에서 오일이 통과한다.

급압호스(33)의 다른 끝단부는 베이스아암(6)과 중간아암(9) 사이에 캡을 통하여 통과하는 압력파이프(34)의 하나의 끝단부에 연결되고, 베이스아암(6)의 옆면에 고정된다. 압력파이프(34)의 다른 끝단은 고무나 수지로 형성된 압력 배출 호스(35)에 연결되고, 작업대(3)의 내부에서 조정된 오일압력을 전달하여 압력 흐름하에 오일을 통하여 전달된다. 제 4 도는 작업유니트(20)의 내부 배치를 나타낸다. 대실린더(21)는 둥근 파이프로 형성되고, 내부가 비어 있고, 상하부 끝단부는 개방되어 있다. 폐쇄캡(40)은 하부 끝단 개구부를 폐쇄하기 위하여 대실린더(21)의 하부 끝단 개구부를 밀폐되게 체결한다. 중앙에 슬라이드 홀을 가진 캡(41)은 대실린더(21)의 상부 끝단 개구부에 체결된다. 슬라이드되어 밀폐되는 대로드(23)는 캡(41)의 슬라이드홀내에 삽입된다.

대로드(23) 그 자체는 내부가 중공이고, 둥근 파이프 형상이다. 바깥둘레에 나사를 가진 고정볼트(42)는 대로드(23)의 하부 끝단부에 고정된다. 고정볼트(42)는 대실린더(21)의 내부 표면을 밀폐하게 접속되는 피스톤(43)내에 삽입된다. 피스톤(43)은 고정볼트(42)상에 나사결합되는 너트(42)에 의하여 대로드(23)에 연결된다. 고정볼트(42)는 대실린더(21)의 하부 위치에 놓여진 압력실에 전달되는 대로드(23)의 내부공간을 통하여 오일 안내구멍(45)을 형성하기 위하여 중심축에서 돌출된다. 대실린더(21)의 내부는 대실린더(21)내에 피스톤이 슬라이드되게 삽입됨으로써 상부반과 하부 밀폐실로 분리되어, 전자는 배출실이라 부르고, 후자는 압력실이라 부른다.

동일하게 소실린더(22)는 둥근 파이프 형상이고, 내부가 중공되고 상하부 끝단이 개구되어 있다. 밀폐캡(50)은 상부 끝단 개구를 폐쇄하기 위하여 소실린더(22)의 상부 개구 끝단으로 밀폐되게 결합된다. 중앙에 슬라이드 구멍을 가진 캡(51)은 소실린더(22)의 하부 끝단 개구에 결합된다. 소로드(24)은 캡(51)의 슬라이드 구멍안으로 밀폐되게 삽입된다. 바깥둘레에 나사를 가진 고정볼트(52)는 소로드(24)의 상부 끝단부에 고정된다. 고정볼트(52)는 소실린더(22)의 내부 표면을 밀폐되게 접속하는 피스톤(53)내에 삽입된다. 피스톤(53)은 고정볼트(52)내에 나사결합되는 너트에 의하여 소로드(24)에 연결된다.

소실린더(22)의 내부는 피스톤(53)이 슬라이드되게 삽입되므로서 상부반과 하부 밀폐실로 분리되어 전자는 압력실이라 불리고, 후자는 배출실이라 불려진다.

포트(46)는 대실린더(21)의 배출실에 전달하기 위한 대실린더의 상부 표면에 제공된다. 포트(47)는 소실린더(22)의 압력실에 전달하기 위한 소실린더(22)의 상부 표면에 제공된다.

양쪽 포트(46), (47)은 동조 파이프(31)에 의하여 서로 연결된다. 포트(55)는 소실린더(22)의 배출실에 전달하기 위하여 소실린더(22)의 하부 표면에 제공된다. 포트(55)는 급압호스 끝단부에 연결된다. 제 5 도는 제 4 도의 5-5선을 따른 대소실린더(21), (22)의 단면도이다.

제 5 도에서, 대실린더(21)의 배출실 단면 영역은 대실린더(21)의 내부 둘레에 의하여 쌓여진 영역으로부터 대로드(23)의 바깥둘레에 의하여 둘러쌓인 영역을 빼내므로서 얻어지는 X를 나타낸 영역과 같고, 소실린더(22)의 단면 영역은 소실린더(22)의 내부 둘레에 의하여 둘러쌓인 영역에 대응하는 Y로 나타낸 영역과 같다. 대소실린더(21), (22)의 형상은 단면 영역 X와 단면 영역 Y이 동일한 방식으로 결정된다. 압력하에 오일은 단면 영역 X, Y에 공급된다.(압력 적용 단면 영역 X, Y으로 후술함) 제 6 도는 본 발명이 제 1 실시예에 따른 유압회로를 나타낸다. 제 6 도에서, 압력 오일 펌프(60)는 모우터(61)에 의하여 구동되고, 오일탱크(63)에 전달하는 흡입측과 방향제어밸브(62)에 연결된 배출측을 가진다. 방향제어밸브(62)의 한쪽 끝단은 제 1 파이롯트 체크밸브(64)의 방향으로 압력호스(32)의 한쪽 끝단이 연결된다. 압력호스(32)의 다른 끝단은 대로드(23)의 상부 개구에 연결된다. 포트(55)에 연결된 급압호스(33)는 제 2 파이롯트 체크밸브(65)의 방향으로 방향제어밸브(62)의 다른 끝단이 연결된다. 방향제어밸브(62)의 다른 끝단은 오일탱크(63)에 연결되어 압력하에서 오일은 오일탱크(63)으로 되돌아간다. 릴리이프 밸브(66)는 평상시 폐쇄되고, 제 2 파이롯트 체크밸브(65)와 평행하게 배치되며, 압력호스(33)와 방향조절밸브(62)에 연결된다. 제 1, 제 2 파이롯트 체크밸브(64), (65)는 각각 병렬로 연결되어 각각 다른 체크밸브(65), (64)로부터 공급된 오일압력을 받아 동작된다. 깊게 파는 굴착기의 동작에 대하여 설명한다.

제 1 실시예에 의하면, 모우터(61)은 오일 펌프(60)의 구동에 의하여 동작되어 압력하에서 오일은 오일탱크(63)로부터 흡입되어 깊게 파는 굴착기의 각각의 구성요소에 공급됨으로써 각각의 구성요소가 동작된다.

압력하에 오일이 제 1 및 제 2 유압실린더(5), (8)에 공급되면, 제 1 및 제 2 유압실린더(5), (8)는 적당하게 연장되거나 접속되어 붐(4)이 수직으로 이동되고, 베이스아암(6) 역시 붐(4)에 대하여 수직으로 이동된다. 결과적으로 제 7 도의 실선으로 나타낸 바와 같이 약간 경사지게 위치된 베이스아암(6)의 형태는 제 7 도의 점선으로 나타낸 바와 같이 지면에 대하여 수직을 이루는 방향으로 된다. 다음에 기술되는 것과 같이 신축아암(15)이 연장되는 동작은 제 1 도 및 제 7 도의 점선과 같이 나타난다. 즉, 다음에 기술하는 바와 같이 제 1 도, 제 3 도 및 제 7 도의 실선에 나타낸 바와 같은 상태에서 작업유니트(20)가 동작하여 중간아암(9)는베이스아암(6)으로부터 빼지고, 상부아암(10)은 중간아암(9)으로부터 빼진다.

먼저, 방향제어밸브(62)는 평상시 방향 포트 또는 위치가 선택되어(제 6 도에서 우측) 오일펌프(60)으로부터 오일압력은 제 1 파이롯트 체크밸브(64)쪽으로 강제적으로 흐른다. 압력하에서 오일은 제 1 파이롯트 밸브(64)를 통과하여 압력호스(32)를 통하여 대로드(23)의 입력되고, 이때 오일 안내구멍(45)를 통하여 대실린더의 하부위치에 설치된 압력실에 들어가 오일압력은 대실린더(21)에서 위쪽으로 피스톤(43)을 민다. 피스톤(43)의 슬라이드에 동반하여 대로드(23)는 제 4 도와 같이 위쪽으로 밀어진다. 그러나 대로드는 대로드(23)의 상부 끝단부가 핀(26)에 의하여 베이스아암(6)에 연결되므로 베이스아암(6)에 대하여 움직이지 아니하나, 대실린더(21)는 강제적으로 아래쪽으로 이동된다.

따라서, 대소실린더(21), (22)가 각각 고정블록(29)내에 삽입된 핀에 의하여 중간아암에 연결되므로 중간아암(9)은 베이스아암(6)에 대하여 강제적으로 아래쪽으로 슬라이드된다.

피스톤(43)이 대실린더(21)의 내부쪽으로 움직이면, 대실린더(21)의 배출실에 남아 있는 압력하에서 오일은 포트(46)에서 흘러나와 동조 파이프(31)와 포트(47)를 통하여 소실린더(22)의 압력실로 들어간다. 따라서 압력하에서 오일은 소실린더(22)의 압력실로 들어가 소실린더(22) 내부쪽으로 피스톤(53)을 민다.

결과적으로, 피스톤(53)과 같이 소로드(24)는 소실린더(22)에 대하여 아래쪽으로 이동된다. 소로드(24)의 아래 끝단은 핀(27)에 의하여 상부아암(10)에 연결되므로 소로드(24)가 소실린더(22)로부터 밀려질때 상부아암(10)은 중간아암(9)으로부터 밀려나오거나 아래쪽이 된다.

다음에 소실린더(22)의 배출실에 남아 있는 오일은 포트(55)로부터 흘러나와 급압호스(33), 압력파이프(34), 압력 배출호스(35)를 통하여 제 2 파이롯트 체크밸브(65)쪽으로 흐른다. 그러나, 제 2 파이롯트 밸브(65)가 폐쇄되면, 제 2 파이롯트 체크밸브(65)쪽으로 흐르는 오일의 압력은 릴리이프 밸브(66)가 개방되어 압력하에서 오일이 통과하여 방향제어밸브(62)쪽으로 흐르고, 나중에 압력 오일탱크(63)로 돌아온다.

대실린더(21)의 압력 적용 단면 영역 X는 소실린더(22)의 압력 적용 단면 영역 X과 동일하므로 포트(46)으로부터 흘러나온 오일압력의 흐름비는 포트(47)의 흐름과 같고, 피스톤(43)의 이동속도는 피스톤(53)과 같다. 따라서 대실린더(21)로부터 밀려나온 대로드(23)의 뻗은 속도는 소실린더(22)로부터 밀려나온 소로드(24)의 속도와 같다.

결과적으로 베이스아암(6)에 대하여 중간아암(9)의 이동비는 중간아암(9)에 대하여 상부아암의 이동비율과 같고, 베이스, 중간 및 상부아암(6), (9), (10)는 서로에 대하여 동일한 연장비율로 동기되어 슬라이드된다. 이와 같은 공정에서 중간아암(9)는 베이스아암(6)으로부터 밀려나오고, 상부아암(10)은 중간아암(9)으로부터 밀려나와 내부길이는 제 7 도의 점선과 같이 나타낸 신축아암(15)의 내부길이가 연장되도록 된다. 그후 버키트(13)의 하부 끝단부는 강제적으로 깊은구멍(B)의 바닥에 접속된다. 이때 제 3 및 제 4 유압실린더가 동작하여 버키트(13)는 땅을 굴착하기 위하여 폐쇄되어 이때 흙은 담는다.

깊게 파는 굴착기의 동작은 다음에 의하는 바와 같이, 신축아암(15)의 내부길이가 굴착을 하기 위하여 뻗어지고, 상태가 변경되어 버키트(13)에 의하여 토사를 담으며, 신축아암(15)의 깊은구멍(B)으로부터 버키트(13)를 끌어당기기 위하여 수축된다.

먼저, 방향제어밸브(62)가 역방향 포트 또는 위치로 전환되어(제 6 도에서 좌측) 오일 펌프(60)로부터 오일 압력은 제 2 파이롯트 체크밸브(65)에 공급된다. 이 경우 릴리이프 밸브(66)가 폐쇄되므로 오일압력은 제 2 파이롯트 밸브(65)를 통과하여 압력호스(35), 압력호스(34) 및 급압호스(33)를 통하여 소실린더(22)의 배출실로 들어간다. 배출실내에 이와 같이 들어간 압력오일은 위쪽으로 피스톤(53)을 민다. 따라서 피스톤(53)에 연결된 소로드(24)는 소실린더(22)에서 뽑아내어 소실린더(22)와 소로드(24)의 내부길이는 수축되고, 소로드(24)에 연결된 상부아암(10)은 중간아암(9)으로부터 뽑아진다. 피스톤(53)은 소실린더(22)의 상부위치ㅉ고으로 슬라이드되고, 소실린더의 압력실에 남아 있는 오일압력은 포트(47)로부터 흘러나오고, 동조 파이프(31)와 포트(46)를 통하여 대실린더의 배출실로 들어간다. 대실린더(21)의 배출실에 들어간 오일은 대실린더(21)의 아래쪽으로 피스톤(43)을 민다.

따라서 피스톤(43)에 연결된 대로드(23)는 대실린더(21)에서 뽑아져 대실린더(21)와 대로드(23)의 내부길이는 축소된다.

대로드(23)에 연결된 로드헤드(25)는 베이스아암(9)에 연결되고, 작업유니트(20)는 고정블록(29)의 핀(30)에 의하여 중간아암(9)에 결합되며, 작업유니트(20)는 로드헤드(25) 상부쪽으로 잡아당겨져 베이스아암내에 조절되도록 베이스아암내에서 잡아당겨진다.

이와 같은 방식으로, 피스톤(43)이 대실린더(21)에서 아래쪽으로 슬라이드되면, 대실린더(21)의 압력실에 남아있는 오일은 오일 안내 구멍(45)을 통하여 대로드(23)의 내부로 들어가 대로드(23)를 통하여 흐르고, 후에 압력호스(32), 제 1 파이롯트 체크밸브(64)를 통하여 흐르고 나중에 방향제어밸브(62)에 의하여 오일탱크(63)로 돌아온다. 그동안 제어밸브(62)가 역방향 포트 또는 위치에 위치된 상태의 오일의 압력하의 흐름비는 제어밸브(62)가 노말 방향 포트 또는 위치에 위치된 상태보다 적게 된다.

따라서, 소실린더(22)에서 피스톤(53)의 축소되는 슬라이드 속도와 대실린더(21)에서 피스톤(43)이 축소되는 슬라이드 속도는 각각 신장되는 슬라이드 속도보다 늦다.

소실린더(22)의 압력실 압력 적용 단면 영역 Y은 대실린더(21)의 배출실의 압력 적용 영역 X가 동일하므로 소실린더(22)의 압력실로부터 배출된 오일에 의하여 주어진 피스톤(43)의 이동속도는 소실린더(22)의 대한 피스톤(53)의 이동속도와 동일하다.

따라서 실린더(22)에서 잡아당겨진 소로드(24)의 속도는 대실린더(21)가 잡아 당겨진 대로드(23)의 속도와 동일하여 베이스아암(6)에 대하여 중간아암(9)의 이동비는 중간아암(9)에 대하여 상부아암(10)의 속도와 동일하다. 결과적으로 신축아암(15)을 구성하는 베이스, 중간, 상부아암 사이에 수축속도는 동일하고, 각각의 아암은 동기되어 동작되어 신축아암(15)의 내부길이는 수축된다. 중간아암(9), 상부아암(10) 및 신축아암(15)는 제 1 도와 제 7 도의 실선에 나타낸 바와 같은 상태이면, 버키트(13)는 깊은구멍(B)으로부터 흙을 담는다. 다음에 제 1 및 제 2 유압실린더(5), (8)는 신축아암(15)을 경사하도록 구동되어 버키트(13)에 의하여 굴착된 담겨진 토사를 버린다.

연속된 동작을 반복하면, 땅은 자체 지름보다 깊은 깊은구멍 B를 형성하기 위하여 성공적으로 굴착된다. 깊은구멍(B)을 형성하기 위하여 땅굴착시의 노말 방향포트 또는 위치를 반전하여 방향제어밸브(62)를 전환함으로서 신축아암(15)이 신장되고, 버키트(13)이 깊은구멍(B)의 바닥 표면에 접속된 후 계속적인 압력으로 오일을 공급하여 셀 버키트(13)는 깊은구멍(B)의 바닥 표면에 대항하여 파내진다. 굴착된 토사의 양이 증가되면 버키트(13)에 담겨진다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성되어, 버키트에 매달린 신축아암을 한쌍의 유압실린더로 구성된 작업유니트에 의하여 신장하고, 수축할 수 있다. 신축아암의 각각의 아암을 동기하여 신축하는 것이 가능하여 신장 및 수축 속도는 단일 유압실린더를 사용하는 장치들보다 빠르게 할 수 있다. 또한, 식축아암의 각각 아암이 와이어 또는 체인에 의하여 서로 연결되지 아니하므로 구조가 단순화되고, 와이어나 체인이 신축아암의 외부에 노출되지 아니하므로 토사에 의하여 나타나는 일반적인 두려움이 발생되지 아니한다. 또한, 깊게파는 굴착기는 하나의 유압실린더로부터 오일압력이 다른 유압실린더에 들어갈때, 다른 유압실린더가 동작되게 배치되는 구조를 가지고 있어 동작속도가 증가되고, 양쪽 유압실린더는 서로 동기될 수 있어 각각의 아암은 동기되어 신축할 수 있다.

또한, 작업유니트는 최소한의 한쌍의 조립된 유압실린더, 각각의 유압실린더에 둘러지거나 부착된 다수개의 압력호스로 구성되므로, 조립 및 수리를 매우 쉽게 할 수 있다.

제 2 실시예(제 8 도에서 제 10 도)

제 2 실시예에 따른 깊게 파는 굴착기에 대하여 제 8 도에서 제 10 도를 참조하여 설명한다.

제 2 실시예의 깊게 파는 굴착기의 구조는 신축아암에서 배치된 유압실린더의 사이즈는 동일하고, 제 2 실시예에서 결합수단이 제공되는 것을 제외하고는 제 1 실시예와 대체적으로 동일하고 유압실린더의 사이즈가 제 1 실시예와 서로 다르다.

제 8 도에 나타낸 바와 같이, 신축아암(115)은 중간아암(109) 사이에 삽입된 상부아암(110), 베이스아암(106)쪽에 삽입된 중간아암(109)을 포함하고, 길이방향으로 상부 및 중간아암(110), (109)이 각각 중간 및 베이스아암(109), (106)에 삽입됨으로써 이들 아암이 조립된다. 작업유니트(120)는 축방향에 서로 평행하게 배치된 동일 크기의 제 5 및 제 6 유압실린더(121)로 구성된다. 이들 작업 방향이 서로 대향하므로 서로 집적되도록 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)는 중간아암(109)에 고정된다. 제 5 유압실린더(121)의 제 5 실린더로드(123)는 아래쪽 방향이고, 제 6 유압실린더(122)의 제 6 실린더로드(123)는 위쪽 방향이다.

블록(129)은 제 5 실린더(121)의 배면 끝단부에 고정되고, 핀(130)에 의하여 중간아암(9)에 결합된다. 따라서 작업유니트(120)는 중간아암(109)과 같이 이동한다. 제 5 실린더로드(123)는 제 5 유압실린더(121)의 아래 끝단부로부터 아래쪽으로 연장되고, 아래 끝단부에서 핀(127)에 의하여 상부아암(110)에 연결된다.

블록 형상 로드헤드(125)는 제 6 실린더(122)의 상부 끝단부로부터 위쪽으로 향해진 제 6 실린더로드(124)의 상부 끝단부에 고정되고 핀(126)에 의하여 베이스아암(106)과 결합된다.

제 5 및 제 6 유압실린더(121) 및 (122)의 압력실은 외부 작업유니트(120)에 노출된 동조 파이프(131)에 의하여 서로 전달된다. 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실은 외부 작업유니트(120)에 노출된 동조 파이프(131)에 의하여 서로 전달된다. 따라서 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 압력실과 배출실은 서로 각각 통해 있다. 제 5 유압실린더(121)의 압력실은 압력호스(133)의 끝단부에 연결되어 통해 있고, 제 5 유압실린더(121)의 배출실은 급압호스 끝단부에 연결되어 통해 있다. 양쪽 압력파이프(135), (136)은 각각 베이스아암(106)에 병렬로 각각 고정되고 베이스아암(106)에 병렬로 배치된다. 압력파이프(135), (136)는 수지로 형성되고, 압력 흐름하에서 오일을 통하여 각각 신축성 있게 연결되는 호스(137), (138)에 연결되는 상부 끝단부를 가진다. 상부아암(110) 및 중간아암(109)이 각각 베이스아암(106)에 수직으로 슬라이드된다 하여도 각각 신축아암(115)에서 조정되는 경우 상부 및 중간아암(110), (109)의 슬라이드 동작을 방해하지 아니할 정도로 양쪽 압력호스(133) 및 급압호스(134)는 각각 신축성 있는 충분한 길이를 가진다.

제 9 도는 작업유니트(120)의 내부 구조를 나타낸다. 제 5 유압실린더(121)는 둥근 파이프 형상이고, 내부는 중공이며, 상하부 끝단은 개방되어 있다. 폐쇄캡은 상부 끝단 개구를 닫도록 제 5 유압실린더(121)의 상부 끝단 개구에 견고하게 체결된다. 중앙에 슬라이드 구멍을 가지는 캡(141)은 제 5 실린더(121)의 하부 개구부에 체결된다.

제 5 실린더로드(123)는 내부가 중공이고, 둥근 파이프 형상을 가진다. 주위에 나사를 가지는 고정볼트(142)는 제 5 실린더로드의 상부 끝단부에 고정된다. 고정볼트(142)는 제 5 유압실린더(121)의 내부 표면에 단단하게 접속되는 피스톤(143)내에 삽입된다. 피스톤(143)는 고정볼트(142)상에 나사고정된 너트(144)에 의하여 제 5 실린더로드(123)에 연결된다. 제 5 유압실린더의 내부는 제 5 유압실린더(121)내의 피스톤(143)내에 슬라이드되게 삽입되는 상하부 챔버내에서 분리된다. 여기서 전자는 압력실이라 부르고, 후자는 배출실이라 부른다.

마찬가지로 제 6 유압실린더(122)는 둥근 파이프 형상이고 내부는 중공이며, 상하부는 개구되어 있다. 폐쇄캡은 하부 끝단을 폐쇄하기 위하여 제 6 실린더의 하부 끝단에 단단히 체결된다.

중앙에 슬라이드 구멍을 가진 캡(151)은 제 6 실린더(122)의 상부 개구부에 체결된다. 제 6 실린더로드(124)는 캡(151)의 슬라이드 구멍내에 미끄러져 단단하게 삽입된다. 외부 바깥둘레에 나사를 가진 고정볼트(152)는 제 6 실린더 하부 끝단부에 고정된다. 고정볼트(152)는 제 6 실린더(122)의 내부 표면에 슬라이드되어 피스톤(153)내에 삽입된다. 피스톤(153)은 고정볼트(152)내에 나사결합된 너트에 의하여 소로드(124)에 연결된다. 제 6 실린더(122)의 내부는 제 6 실린더내에 슬라이드되는 피스톤(153)에 의하여 상부반과 하부 밀폐실로 분리된다. 여기서 전자는 배출실로 불려지고 후자는 압력실로 불려진다.

포트(145)는 제 5 유압실린더(121)의 압력에 통하기 위한 제 5 유압실린더(121)의 상부 표면에 제공된다. 포트(146)는 제 5 유압실린더(121)의 압력실에 통하기 위한 제 5 유압실린더(121)의 상부 표면에 제공된다. 공급호스(133)과 급압호스(146)의 한쪽 끝단은 포트(145), (146)에 각각 연결된다. 포트(147)는 압력실에 통하기 위한 제 5 유압실린더(121)의 상부 표면에 제공되고, 포트(148)는 배출실에 통하기 위한 제 5 유압실린더(121)의 상부 표면에 제공된다. 포트(155)는 압력실에 통하기 위한 제 6 유압실린더(122)의 상부 표면에 제공된다.

포트(147), (155)는 동조 파이프(131)를 통하여 서로 연결되고, 포트(148), (156)는 동조 파이프(132)를 통하여 서로 연결된다.

제 10 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유압 회로를 나타낸다. 제 10 도에서 압력 오일 펌프(160)는 모우터(161)에 의하여 구동되고, 오일탱크(163)와 통하는 단면과 방향제어밸브(162)에 연결된 배출면을 가진다. 방향제어밸브(162)는 제 1 파이롯트 페크밸브(164)를 통하여 압력호스(133)의 한쪽 끝단부에 연결된다. 압력호스(133)의 다른 끝단은 제 5 유압실린더(121)의 포트(145)에 통하여 있다. 급압호스(134)는 제 5 유압실린더(121)의 포트(146)에 연결되고, 제 1 경사 체크밸브(165)를 통하여 방향제어밸브(162)에 또한 연결된다.

릴리이프 밸브(166)는 제 1 경사 체크밸브(165)에 병렬로 연결되고, 급압호스(134) 및 방향제어밸브(167)에 연결된다. 제 2 파이롯트 체크밸브(167) 및 제 2 경사 체크밸브(168)는 각각 압력 적용 호스(133)와 제 1 파이롯트 체크밸브(164) 사이에 연결되고, 급압호스(134)와 제 1 경사 체크밸브(165) 사이에 연결된다. 제 2 파이롯트 체크밸브(167)의 오일압력 제어방향은 제 2 경사 체크밸브(168)에 대향진다. 방향제어밸브(162)가 노말 방향위치에 위치되면, 방향제어밸브(167)로부터 오일압력은 제 2 파이롯트 밸브(167)와 제 2 경사 체크밸브(168)내에 흐르지 아니한다. 압력라인(170)이 제 1 체크밸브(164)로부터 오일압력을 공급하기 위하여 제 2 파이롯트 체크밸브(167)의 제어포트에 연결하므로 압력라인(169)은 제 1 경사 체크밸브(165)로부터 오일압력을 공급하기 위하여 제 1 파이롯트 체크밸브(164)의 제어포트에 연결된다. 제 2 파이롯트 체크밸브(167)와 제 2 경사 체크밸브(168)는 합체수단을 구성한다.

제 2 실시예의 동작을 기술한다.

모우터(161)가 압력 오일 펌프를 구동하도록 동작되면, 오일은 오일탱크(163)로부터 흡수되어 각각의 깊게 파는 굴착기에 공급됨으로써 각각의 구성요소가 동작될 수 있다. 압력하에 오일이 제 1 및 제 2 유압실린더(105), (108)에 공급되고, 제 1 및 제 2 유압실린더(105), (108)가 적당하게 신장 또는 축소되므로 붐(104)은 수직으로 움직이고, 베이스아암(106)도 수직으로 이동된다. 결과적으로 베이스아암의 위치는 제 7 도에 나타낸 바와 같이 제 1 실시예와 동일하게 변화된다.

신축아암(115)이 신장되는 동작을 다음에 기술한다.

먼저, 방향제어밸브(162)가 노말 방향위치(제10도에서 우측으로)에 위치하고, 압력 오일 펌프(160)으로부터 배출되는 압력하의 오일은 제 1 파이롯트 체크밸브(164)내에 강제적으로 흐른다. 제 1 파이롯트 밸브(164)가 노말 방향위치에 위치되면, 오일압력은 제 1 파이롯트 체크밸브(164)를 통과하여 압력호스(133)와 포트(145)를 통하여 제 5 유압실린더에 공급된다. 제 5 유압실린더(121)에 공급되는 유압하의 오일은 압력실에서 확장되어 제 9 도에서 아래쪽으로 피스톤(143)을 밀면서 제 1 실린더(123)는 아래쪽으로 이동된다. 제 1 유압실린더(121)의 압력실에 공급되는 오일압력은 포트(147)를 통하여 제 6 유압실린더(122)의 압력실, 동조 파이프(131), 포트(155)에 또한 공급된다.

따라서, 오일압력이 제 5 유압실린더(121)의 압력실에 확장되고, 피스톤(153)은 제 9 도에서 위쪽으로 밀어짐으로써 제 6 실린더로드(124)는 위쪽으로 밀어진다. 결과적으로 로드(124)가 제 6 유압실린더(122)으로부터 위쪽으로 돌출하므로 로드(123)는 제 5 실린더로부터 아래쪽으로 돌출한다. 이때 제 5 유압실린더(121)는 중간아암(109)에 고정되고, 제 5 실린더로드(123)는 상부아암(109)에 고정되고, 제 5 실린더로드(123)가 제 5 실린더에 대하여 신장하면, 상부아암(110)은 중간아암(109)로부터 밀려진다.

제 6 유압실린더(122)가 중간아암(109)에 고정되고, 제 6 실린더로드(124)가 베이스아암(106)에 고정되어 제 6 실린더로드(124)는 베이스아암(106)에 대하여 이동하지 아니한다. 따라서 중간아암(109)는 베이스아암(106)으로부터 각각 밀려진다. 결과적으로 양쪽 중간아암과 상부아암(109), (110)는 베이스아암에 대하여 아래쪽으로 이동하여 양쪽 중간, 상부아암(109), (110)은 동시에 신장된다.

제 5 및 제 6 피스톤(143), (153)이 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)에서 상하로 슬라이드되면, 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실에 남아 있는 오일은 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)로부터 밀려진다. 유압실린더(122)의 배출실에 오일압력은 포트(156), 동조 파이프(132), 포트(148)를 통하여 유압실린더의 배출실로 들어가고, 유압실린더(121)의 배출실에서 오일압력내로 합쳐지며, 합쳐진 오일은 포트(146)으로부터 흘러나와 급압호스(134)를 통하여 배출된다. 급압호스(134)로부터 배출된 제 5 및 제 6 유압실린더의 배출실에서 오일압력은 제 1 경사 체크밸브(165)쪽으로 향해진다. 제 1 경사 체크밸브(165)는 급압호스(134)로부터 오일압력하에 흐르기 위하여 대향면에 향해지고, 오일압력은 제 1 체크밸브(165)를 통하여 방향제어밸브(162)쪽으로 흐르지 못한다. 그러나, 오일압력 펌프(160)으로부터 오일압력은 압력라인(170)를 통하여 파이롯트 압력으로 제 2 파이롯트 체크밸브(167)에 공급되어 제 2 파이롯트 체크밸브(167)는 개방된다.

따라서 급압호스(134)로부터의 오일압력하에 제 2 파이롯트 체크밸브(167)를 통과하고 나중에 급압호스(134)로부터 오일압력하에 흐름을 결정하는 방향으로 제 2 경사 체크밸브(168)를 통과한다.

제 2 경사 체크밸브(168)를 통과한 급압호스(134)로부터 압력하의 오일은 제 1 파이롯트 체크밸브(164)를 통과하는 시점에서 압력 오일 펌프로부터 공급되어 압력호스(133)를 통하여 흐른다. 오일 펌프(160)로부터 압력하의 오일과 제 6 유압실린더(121)의 배출실의 압력하의 오일은 하나로 합쳐지고 압력호스(133)에 공급되는 오일의 양은 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실로부터 배출되는 압력하의 오일에 대응하는 양으로 증가된다. 오일압력의 증가된 양은 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 압력실에 공급된다. 압력하에 합쳐진 오일은 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 압력실에 공급되므로 상하 방향으로 제 5 및 제 6 피스톤(143), (153)의 이동속도는 제 5 및 제 6 실린더로드(123), (124)의 이동속도와 동시에 증가된다. 따라서, 신축아암(115)을 구성하는 중간 및 상부아암(109), (110)은 베이스아암(106)으로부터 고속으로 증가된다.

그러나 제 5 및 제 6 유압실린더(121)의 배출실로부터 흘러나온 압력하의 오일의 압력은 상당히 높고, 동일압력이 급압호스(134)를 통하여 제 1 경사 체크밸브(165)에 공급되고, 압력 릴리이프 밸브(166)는 개방되어 압력하의 오일은 방향제어밸브(162)안으로 흘러 오일탱크(163)로 복귀한다. 이와 같은 방식으로 릴리이프 밸브(166)는 제 1 경사 체크밸브(165)에 공급된 불균등한 압력에 의한 손상으로부터 유압회로를 보호한다.

이와 같은 공정으로, 압력 오일 펌프(160)로부터 압력하의 오일이 제 1 파이롯트 체크밸브(164)와 압력호스(133)를 통하여 제 5 및 제 6 유압실린더의 압력실에 공급되고, 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실로부터 흘러나온 압력하의 오일은 합쳐져 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)안으로 다시 공급되어 양쪽 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 슬라이드 속도는 증가된다. 제 7 도에 점선으로 나타낸 바와 같이 제 1 실시예와 동일방 방식으로 신축아암(115)의 내부길이는 신장된다. 다음에 버키트(113)의 하부 끝단부는 깊은 홀(B)의 바닥에 강제적으로 접촉된다. 이때, 제 3, 제 4 유압실린더(114)는 동작하여 버키트(113)는 땅을 굴착하기 위하여 폐쇄된다.

다음에 신축아암(115)이 축소되는 동작을 기술한다.

먼저, 방향제어밸브(162)는 역전 방향 포트 또는 위치(제10도에서 우측)로 전환되어 압력 오일 펌프(160)로부터 압력하의 오일은 제 1 경사 체크밸브(165)에 공급된다. 제 1 경사 체크밸브(165)는 압력 오일 펌프(160)로부터 압력하의 흐름에 따른 방향이 되고, 압력하의 오일은 급압호스(134)와 포트(146)를 통하여 제 2 유압실린더(121)의 배출실로 들어간다.

이때 파이롯트 압력은 제 2 파이롯트 체크밸브(167)에 공급되지 아니하므로 제 2 파이롯트 체크밸브(167)는 제 1 경사 체크밸브(165)를 통한 압력하의 오일이 흐름에 대향하는 방향이 되고 제 1 경사 체크밸브(165)를 통한 압력하의 오일은 제 2 파이롯트 체크밸브(167)를 통하지 아니한다. 제 5 유압실린더(121)의 배출실에 들어간 오일은 위쪽으로 피스톤(143)을 밀어 제 5 실린더로드(123)는 제 5 유압실린더(121)내 흐른다. 따라서 상부아암(110)은 중간아암(109)내에 잡아당겨지고, 제 5 유압실린더(121)의 배출실에 들어간 오일압력은 포트(148), 동조 파이프(132), 포트(156)를 통하여 제 6 유압실린더의 배출실에 들어가 제 6 유압실린더(122)의 배출실에서 확대하여 피스톤(153)를 밀어 제 6 실린더로드(124)는 제 6 유압실린더(122)에서 잡아당겨진다. 결과적으로 중간아암은 베이스아암(106)내에 잡아당겨진다. 이와 같은 방식으로 중간아암(109) 및 상부아암(110)은 각각 베이스아암(106)내에 잡아당겨져 신축아암(115)의 내부길이는 축소되고, 버키트(113)는 위쪽으로 밀려진다.

피스톤(153)은 제 6 유압실린더(122)내에서 아래쪽으로 밀고, 제 5 유압실린더(121)의 압력실의 압력하의 오일은 제 6 실린더(122)의 압력실로부터 동일 압력실로 들어가는 압력 오일과 합쳐진다. 압력하에 합쳐진 오일은 포트(145)와 압력호스(133)를 통하여 제 1 파이롯트 체크밸브(154)쪽으로 흐른다. 제 1 파이롯트 체크밸브(164)에서, 오일압력은 압력라인(169)을 통하여 제 1 경사 체크밸브(165)로부터 제 1 파이롯트 체크밸브(164)쪽에 공급되고, 제 1 파이롯트 체크밸브(164)는 개방되며, 압력호스(133)으로 부터 압력하의 오일은 제 1 파이롯트 체크밸브(164)를 통과하여 방향제어밸브(162)를 통하여 오일탱크(163)로 돌아간다. 이 경우에 압력 오일 펌프(160)으로부터 압력하의 오일은 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실에 공급되고, 제 5 유압실린더(121)가 잡아당겨지는 경우에 제 5 실린더로드(123)의 속도 또는 제 6 유압실린더(122)가 잡아당겨지는 경우의 제 6 실린더로드(124)의 속도는 모두 증가하지 아니한다.

제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 배출실에서 피스톤(143), (153)의 압력 적용 단면 영역은 각각 제 5 및 제 6 실린더로드(123), (124)의 단면 영역에 의하여 각각 감소되고, 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)의 압력실 압력 적용 단면 영역보다 적게 된다. 따라서, 압력 오일 펌프(160)으로부터 배출된 압력하의 오일의 양은 일정하고, 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)내에 당겨질때 피스톤(143), (153)의 슬라이드 속도는 제 5 및 제 6 유압실린더(121), (122)으로부터 당겨진다. 속도보다 빠르게 된다. 신축아암(115)로 구성된 중간아암(109)과 상부아암(110)는 베이스아암(106)내에서 조절되어 신축아암(115)의 내부길이는 축소되고, 신축아암(115)의 상태는 제 1 도 및 제 7 도에 나타낸 제 1 실시예와 동일한 방식으로 변경되어 버키트(113)는 깊은구멍(B)으로부터 땅위로 나온다. 그후 제 1 및 제 2 유압실린더(105), (108)은 신축아암(115)이 경사하도록 구동되어 채굴된 토사를 담고 버키트(113)에 의하여 트럭의 바닥에 배출할 수가 있다.

연속된 동작의 반복에 의하여 땅은 깊은 구멍을 형성하기 위하여 굴착된다. 신축아암(115)이 깊은구멍(B)을 형성하기 위하여 땅을 굴착할때 노말 방향 포트 또는 위치를 역전으로부터의 방향제어밸브(162)의 전환에 의하여 신장되면, 버키트(113)가 깊은구멍(B)의 바닥 표면에 접속된 후 압력하의 오일의 공급이 계속 유지되므로 버키트(113)는 깊은구멍(B)의 바닥 표면으로 아래로 밀 수 있다. 이 토사양의 증가는 버키트(113)에 의하여 굴착되고 담겨진다.

제 3 실시예(제11도에서 제13도)

제 3 실시예에 따른 깊게 파는 굴착기는 제 11 도에서 제 13도를 참조하여 설명한다. 제 3 실시예는 작업유니트의 구성을 제외하고 제 2 실시예와 대체적으로 동일하다.

제 2 실시예와 동일한 제 3 실시예의 구성은 동일부호를 나타낸 제 2 실시예와 동일하고 이 설명은 생략한다.

신축아암(115)의 내부 구성의 단면을 나타내는 제11도에서 상부아암(110)은 중간아암(109)내에 삽입되고, 중간아암(109)은 베이스암(106)내에 삽입되며 각각의 아암은 조립되어 상부 및 중간아암(110), (109)는 세로방향으로 중간아암(109) 및 베이스아암(106)내에 각각 슬라이드된다.

작업유니트(180)는 동일 사이즈를 가지는 각각 다른 유압실린더(181), (182)로 구성된다.

일측의 유압실린더(181)와 타측 유압실린더(182)는 축방향에서 서로 병렬로 구성되어 그들의 작업방향이 서로 대향하므로 서로 집적화할 수 있도록 중간아암(109)에 고정된다.

일측의 유압실린더(181)의 실린더로드(183)는 아래쪽이고, 타측 유압실린더(182)의 실린더로드(184)는 위쪽이다.

블록(189)는 일측의 유압실린더의 배면 끝단에 고정되고 핀(190)에 의하여 중간아암(109)과 결합된다. 따라서, 작업유니트(180)는 중간아암(109)과 함께 이동한다. 일측의 실린더로드(183)는 일측의 유압실린더(181)의 하부 끝단부로부터 아래쪽으로 연장되고 하부 끝단부에서 핀(187)에 의하여 상부아암(110)에 결합된다. 블록형상 로드헤드(185)는 타측 유압실린더(182)의 상부 끝단부로부터 위쪽 방향인 타측 실린더로드의 상부 끝단부에 연결되고 핀(186)에 의하여 베이스아암(106)에 결합된다.

유압실린더(181), (182)의 압력실은 작업유니트(180)의 외부에 노출된 동조 파이프(191)에 의하여 서로 관통된다. 유압실린더(181), (182)의 배출실은 작업유니트(180) 외부에 노출된 동조 파이프(192)에 의하여 서로 관통된다.

따라서, 유압실린더(181), (182)의 압력실 및 배출실은 서로 관통된다. 또한 연결호스(137), (138)는 좌우측에 로드헤드(185)에 연결된다. 압력하의 오일은 연결호스(137), (138)를 통하여 유압실린더(181), (182)에 공급되어 작업유니트(180)의 각각의 구성요소들을 구동한다.

제 12 도는 작업유니트(180)의 내부구조를 나타낸다. 일측 유압실린더(181)는 원형 파이프 형태이고, 내부가 중공이며, 상, 하부 끝단부는 개방된다. 그 상부 끝단 개구부를 폐쇄하기 위하여 유압실린더(181)의 상부 끝단 개구부에 견고하게 체결된다.

중앙에 구멍을 가진 캡(196)은 일측 유압실린더(181)의 하부 끝단 개구부에 체결된다.

하나의 실린더로드(183)는 캡(196)의 슬라이드 구멍내에 삽입된다. 실린더로드(183)는 내부가 중공이고 둥근 파이프 형상이다. 바깥둘레에 나사를 가진 고정볼트(197)는, 일측 실린더로드(183)의 상부 끝단에 고정된다. 고정볼트(197)는 일측 유압실린더(181)의 내부 표면에 견고하게 접속되는 피스톤(198)내에 삽입된다.

피스톤(198)은 고정볼트(197)에 나사결합된 너트를 통하여 일측 실린더로드(183)에 고정된다. 일측 유압실린더(181)의 내부는 일측 유압실린더(181)내에 삽입되는 피스톤(198)에 의하여 상하부 밀폐실로 분리되며, 전자는 압력실이라고 부르고 후자는 배출실이라고 불려진다. 일측 유압실린더(181)의 압력실에 관통되는 포트(200)는 일측 유압실린더(181) 및 포트(201)의 상부 표면에 제공되며, 일측 유압실린더(181)의 배출실에 관통되어 일측 유압실린더(181)의 하부 표면에 제공된다. 동조 파이프(191) 및 포트(201)의 일측 끝단에 연결된 포트(200)는 동조 파이프(192)의 일측 끝단에 연결된다.

마찬가지로, 타측 유압실린더(182)는 둥근 파이프 형상이고, 내부가 중공이며, 상, 하부 끝단이 개구되어 있다. 폐쇄캡(235)은 하부 개구부를 닫기 위하여 타측 유압실린더의 하부 끝단 개구부에 견고하에 체결된다.

중앙에 슬라이드 구멍을 가진 캡(206)은 타측 유압실린더(182)의 상부 끝단 개구부에 체결된다.

타측 실린더로드(184)는 타측 실린더로드(184)내에 동심축으로 삽입된다. 중간파이프(205)는 하부 끝단부의 바깥주위에 나사부를 가진다. 중간파이프(205)는 타측 유압실린더의 내부 주위 표면에 견고하게 접속되고, 슬라이드되는 피스톤(207)내에 삽입된다.

피스톤(207)은 중간파이프(205)의 나사부(208)내에 나사결합된 너트(201)에 의하여 중간파이프(205)에 연결된다. 피스톤(207)은 타측 유압실린더(182)내에 삽입되고, 타측 유압실린더(182)의 내부에 상, 하부 밀폐실로 분리된다. 전자는 배출실이라 불리우고, 후자는 압력실이라 불리운다.

통공(211)는 타측 실린더로드(184)의 내외 주위를 통하도록 타측 실린더로드(184)의 아래 끝단부를 통하여 개구되어 있다. 로드헤드(185)는 타측 실린더로드(184)의 상부 끝단부에 단단히 연결되고, 중간파이프(205)의 상부 끝단부는 로드헤드(185)에 단단하게 연결된다. 따라서 중심에 배치된 이중 공간이나 통로는 타측 실린더로드(184)에서 설정된다. 그러나, 이중 공간은 서로 통하지 아니한다.

중간파이프(205)의 하부 끝단은 제공된 개구부를 통하여 유압실린더(182)의 압력실에 통해진다. 로드헤드(185)의 내부와 중간파이프(205)의 외부 사이에 설정된 공간은 구멍(211)을 통하여 유압실린더(182)의 배출실에 통해 있다.

타측 실린더로드(184)는 외부 실린더로드(184)의 내부와 중간파이프(205)의 외부 사이에 설정된 공간을 통하는 중간파이프(205) 및 포트(215)의 내부에 통하는 포트(214)를 가진다.

연결호스(137)는 포트(214)에 연결되고 연결호스(138)는 포트(215)에 연결된다.

다른 유압실린더(182)는 배출실을 통하기 위하여 상부 표면에서 압력실과 포트(212)에 연결되기 위한 하부 표면의 포트(213)를 가진다. 포트(213)는 동조 파이프(191)의 일측 끝단에 연결되고, 포트(212)는 동조 파이프(192)의 일측 끝단에 연결된다.

제 3 실시예에 의하면, 오일압력탱크(163)로부터 공급된 압력하의 오일은 연결호스(137), (138)를 통하여 작업유니트(180)에 공급된다. 이 경우, 오일압력이 연결호스(137)로부터 공급되고 포트(214) 중간파이프(205)를 통하여 타측 유압실린더(182)의 압력실내로 흘러 동일한 압력실에서 확대된다. 따라서 피스톤(207)과 타측 실린더로드(184)는 타측 유압실린더(182)의 상부로 슬라이드되어 중간아암(109)는 베이스아암(106)으로부터 당겨지므로, 타측 실린더로드(184)는 베이스아암(106)에 결합되고, 타측 유압실린더(182)는 중간아암(109)에 결합된다.

이와 동시에 오일압력은 포트(213), 동조 파이프(191), 포트(200)를 통하여 일측 유압실린더의 압력실에 공급되고 동일 압력실에 확장된다. 따라서 피스톤(198)은 일측 유압실린더(181)에서 아래쪽으로 슬라이드되면서 양쪽의 피스톤(198)과 일측 실린더로드(183)는 아래쪽으로 밀리고, 일측 실린더로드(183)는 일측 유압실린더(181)로부터 강제적으로 돌출된다. 중간아암(109)은 일측 유압실린더에 결합되고 상부아암(110)은 일측 실린더로드(183)에 결합되어 내부 사이의 간격이 증가되므로 상부아암(110)은 중간아암(109)으로부터 밀려나온다. 결과적으로 양쪽 개구부와 타측 유압실린더(181), (182)는 동시에 동작하여 원격적으로 신축아암(115)을 신장한다. 피스톤(207)은 타측 유압실린더(182)내에서 위쪽으로 슬라이드되면 타측 유압실린더(182)의 배출실에 남아 있는 오일압력은 구멍(211)을 통하여 타측 실린더로드(184)의 내부에 들어가, 타측 실린더로드(184)와 중간파이프(205) 사이를 흐르고, 후에 포트(215) 및 연결호스(138)를 통하여 오일압력탱크(163)로 돌아온다. 이와 동일한 동작은 일측 유압실린더(181)에서도 실행된다. 즉, 일측 유압실린더의 배출실에 남아있는 오일압력은 포트(201), 동조 파이프(192), 포트(212)를 통하여 흐르고, 포트(211)로부터 흘러나온다.

제 3 실시예에 의하면, 오일압력을 공급하거나 배출하기 위한 유압호스(133), 급압호스(134), 압력파이프(135), (136)는 신축아암(115)에서 복잡하게 구성되지 않고, 베이스아암(106)의 상부위치에서 중심에 구성할 수 있다.

따라서, 굴착기의 구조는 간단화된다. 또한 장시간 사용하여 변형을 일으키는 압력호스는 복잡하게 구성될 필요가 없게 깊게 파는 굴착기의 유지가 쉽다.

본 발명의 제 1에서 제 3 목적에 의하면, 깊게 파는 굴착기의 신축아암은 상부, 중간 및 베이스아암으로 구성되며, 버키트는 상부아암에 지지되고 작업유니트는 중간아암에 구성된다. 작업유니트에서 2개의 유압실린더는 실린더로드가 대향되는 방향이므로 서로 평행하게 배치되며, 여기서 일측 유압실린더의 일측 실린더로드는 상부아암에 결합되고, 타측 유압실린더의 타측 실린더로드는 베이스아암에 결합된다.

2개의 유압실린더의 배출실과 압력실은 각각 서로 연결되고, 오일압력이 유압실린더의 압력실에 공급되면, 일측 유압실린더의 배출실로부터 배출된 오일압력은 타측 유압실린더의 압력실에 공급된다. 결과적으로 오일압력는 일측 유압실린더에 공급되는 경우 타측 유압실린더는 일측 유압실린더에 의하여 구동된다.

따라서 오일압력이 일측 유압실린더에 공급되면, 타측 유압실린더는 일측 유압실린더와 동기되어 신장 및 수축되고 신장 및 수축되는 속도는 현저하게 증가된다. 깊은 깊이를 가지는 구멍을 형성하기 위하여 땅이 깊게 굴착시 단일 유압실린더를 가지는 일반적인 깊게 파는 굴착기와 비교하여 고속으로 서로 동기되는 신축아암의 신장 및 수축이 가능하다.

압력호스는 일측 유압실린더와 타측 유압실린더 사이에 결합되므로, 일반적인 깊게 파는 굴착기와 같이 각각의 유압실린더에 유압호스를 제공할 필요가 없고, 압력호스의 수를 감소시키며 구조를 간단화할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제 2 및 제 3 목적에 의하면, 각각 유압실린더의 배출실로부터 흘러나온 오일압력은 각각 유압실린더를 확장하기 위한 오일압력으로 합쳐지고 합쳐진 오일압력은 압력실에 공급될 수 있어 압력실의 오일압력의 양은 오일압력원으로부터 압력실로 공급되는 오일압력과 비교하여 증가된다. 각각의 실린더헤드의 확장이 신속하고 버키트에 의하여 땅의 굴착이 또한 신속하게 할 수 있어 버키트는 빠르게 구멍의 바닥에 도달할 수 있다.

따라서 작업효과가 개선될 수 있다.

본 발명의 실시예를 참조하여 부분적으로 목적을 나타내기 위하여 상세히 기술하였지만 본 발명의 요지를 벗어나지 아니하는 한 부분적인 치환을 포함하여 공개된 장치의 변경 또는 개량을 할 수 있다.

Claims

차체(1)와, 차체(101)상에 배치된 작업대(3)와, 작업대(30상에 축지지되어 수직으로 미끄럼운동 자유로운 붐(104)과, 원격적으로 조립되는 복수개의 베이스아암(6), (106)과, 중간아암(9), (109) 및 상부아암(10), (110)으로 구성되고 길이방향으로 신축할 수 있는 신축아암(15), (115)과, 토사를 굴착하거나 담기 위하여 상부아암(10), (110)에 부착된 버키트(13)로 구성된 깊이 파는 굴착기에 있어서, 중간아암(9), (109)에 고정되어 신축아암을 원격적으로 신장하거나 수축하기 위하여 유압에 의하여 동작되는 작업유니트(20), (120), (180)로 구성되고, 상기 작업유니트는 대향하는 방향으로 연장되게 배치된 실린더로드(23), (24); (123), (124); (183), (184)에서 서로 평행하게 구성된 한쌍의 유압실린더(21), (22); (121), (122); (181), (182)로 구성되어 일측 유압실린더(21), (122), (182)의 실린더로드(24), (124), (184)는 베이스아암(6), (106)에 연결되고, 타측 유압실린더(22), (121), (181)의 실린더로드(24), (123), (183)는 상부아암(10), (110)에 연결되는 것을 특징으로 하는 깊게 파는 굴착기.
제 1 항에 있어서, 양쪽 유압실린더(21), (22); (121), (122); (181), (182)는 실린더로드(23), (24)의 측면에 각각 배출실과 실린더로드(23), (24)의 대향면에 압력실을 가지는 깊게 파는 굴착기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 작업유니트(20)의 일측 유압실린더(21)는 타측 유압실린더보다 큰 직경을 가지며, 일측 유압실린더(21)의 실린더로드(23)는 타측 유압실린더(22)의 실린더로드(24)보다 큰 직경을 가지는 깊게 파는 굴착기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 일측 유압실린더(21)의 배출실은 타측 유압실린더(22)의 압력실과 직접 통해 있는 깊게 파는 굴착기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 일측 유압실린더(21)의 배출실 압력 적용 단면은 타측 유압실린더(22)의 압력실 압력 적용 단면과 동일한 깊게 하는 굴착기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 베이스아암(6)에 결합된 실린더로드(23)를 가지는 일측 유압실린더(21)는 압력실에 통해 있는 오일안내구멍(45)을 가지며 상술한 실린더로드(23)는 압력호스(32)가 연결된 상부 끝단 개구부를 가지는 깊게 파는 굴착기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 베이스아암(6)에 결합된 일측 실린더로드(23)는 오일압력원(63)에 연결된 상부 끝단 개구부를 가지며, 타측 유압실린더(22)의 배출실은 오일압력원에 연결된 깊게 파는 굴착기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 타측 파이롯트 체크밸브(65), (64)로부터 오일압력을 받도록 일측 및 타측 유압실린더(21), (22)와 오일압력원(63) 사이에 연결되고 서로 평행하게 배치된 파이롯트 체크밸브를 더 구성시킨 깊게 파는 굴착기.
제 2 항에 있어서, 상기 유압실린더(121), (122)의 압력실은 서로 직접 연결되고, 상기 유압실린더(121), (122)의 배출실이 서로 직접 연결되며, 상기 유압실린더(121), (122)의 압력실과 배출실 사이에 한방향으로 흐르기 위하여 오일압력을 주는 합체수단(167), (168)으로 구성된 깊게 파는 굴착기.
제 9 항에 있어서, 합체수단(167), (168)은 흐름제어방향이 서로 대향되도록 직렬로 서로 연결되는 제 1 및 제 2 체크밸브(167), (168)로 구성된 깊게 파는 굴착기.
제 2 항에 있어서, 상기 유압실린더(121), (122)의 유압실은 서로 직접 연결되며, 상기 유압실린더(121), (122)의 배출실이 서로 직접 연결되고, 한쌍의 체크밸브(167), (168)는 상기 유압실린더(121), (122)의 압력실과 배출실 사이에 배치되며, 상기 체크밸브(167), (168)은 직렬로 서로 연결되어, 흐름제어방향을 서로 대향되게하고, 체크밸브(164), (165)는 상기 유압실린더(121)의 압력실 및 배출실과 일측 오일압력원(163) 사이에 배치된 깊게 파는 굴착기.
제 11 항에 있어서, 상기 유압실린더(121), (122)의 압력실과 배출실 사이에 배치된 체크밸브(167), (168)의 하나가 파이롯트 밸브(167)이고, 상기 파이롯트 체크밸브(167)는 파이롯트 체크밸브(167)에 연결된 상기 일측 압력원(163)에 대향하게 배치된 타측 압력원으로 부터 파이롯트 압력을 받은 깊게 파는 굴착기.
제11항에 있어서, 하나의 체크밸브(164)는 상기 일측 유압실린더(121)의 압력실과 일측 압력원 사이에 배치되고 다른 체크밸브(165)는 일측 유압실린더(121)의 배출실과 타측 오일압력원 사이에 배치되는 깊게 파는 굴착기.
제13항에 있어서, 일측 유압실린더(121)의 압력실과 일측 오일압력원 사이에 배치된 체크밸브는 파이롯트 압력이 타측 오일압력원으로부터 공급되는 파이롯트 체크밸브(164)이고, 한쌍의 체크밸브의 하나가 상기 유압실린더(121), (122)의 압력실과 배출실 사이에 배치되고 서로 연결되어 흐름제어방향이 서로 대향되며, 일측 유압실린더(121)의 배출실에 연결된 체크밸브는 파이롯트 압력이 일측 오일압력원(163)으로부터 공급된 파이롯트 체크밸브인 깊게 파는 굴착기.
제 9 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 베이스아암(106)에 결합된 타측 유압실린더(122), (182)의 실린더로드(124), (184)는 실린더로드(124), (184)보다 적은 직경의 중간파이프를 가지고, 상기 중간파이프(205)는 길이방향으로 실린더로드내에 삽입되며, 중간파이프(205)의 끝단부는 타측 유압실린더(122), (182)의 압력실과 통해 있고, 실린더로드(124), (184)와 중간파이프(205) 사이의 간격은 타측 유압실린더(122), (182)의 배출실과 통해 있어서, 압력하의 오일의 유입 및 배출이 타측 유압실린더(122), (182)의 실린더로드(124), (184)의 상부위치에서 실행되는 깊게 파는 굴착기.