KR101711645B1 - 작업장비 - Google Patents

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디르크 아잠
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리프헤어-하이드라울릭바거 게엠베하
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 작업용 유압 실린더에 의해 작동시킬 수 있는 부재를 구비하는 작업장비, 특히 굴착기 또는 자재 반송용 기계에 관한 것으로서, 적어도 하나의 에너지 회수용 유압 실린더가 가동부재의 작동으로부터 에너지를 회수하기 위해 설치된다. 본 발명에 따르면, 상기 에너지 회수용 유압 실린더는 저부에 가스가 충전되며, 중공형 피스톤 로드를 구비한다.

Description

작업장비{PIECE OF WORKING EQUIPMENT}
본 발명은 적어도 하나의 작업용 유압 실린더(working hydraulic cylinder)에 의해 작동시킬 수 있는 부재를 구비하는 작업장비 구체적으로는 가동성(mobile) 작업장비, 특히 굴착기(excavator) 또는 자재 반송용 기계에 관한 것으로서, 적어도 하나의 에너지 회수용 유압 실린더(energy recovery hydraulic cylinder)가 가동부재(movable element)의 작동으로부터 에너지를 회수하기 위해 설치된다.
여기서, 독일공개특허 ＤＥ 10 2004 032 868 A1을 통해 공지된 굴착기는, 리프팅 실린더 옆에, 에너지 회수용 유압 실린더가 상부구조(superstructure)와 굴착기 붐(boom) 사이에 설치되며, 에너지 회수용 유압 실린더의 베이스 측(base side)이 밸브들과 유압라인을 통해 유압저장부(hydraulic store)와 연통(communicating)한다. 굴착기 붐이 하강하면, 실린더 저부(bottom)를 향한 피스톤 로드의 작동에 의해, 유압 유체(hydraulic fluid)가 유압저장부 안으로 밀려 들어간다. 그리고 나서 반대 방향으로의 작동시, 상기 에너지 회수용 유압 실린더는 유압저장부에 저장된 유압 유체에 의해 굴착기 붐의 상향작동을 지지한다. 그렇지만, 상술한 공지의 시스템은 다수의 구성요소를 필요로 하는데, 이로 인해, 제작과 설치가 복잡하고 비용이 많이 든다. 아울러, 유지 비용(servicing cost)이 높고 에너지 회수가 이상적이지 못하다.
그러므로 본 발명은 효율적이고 비용면에서 바람직한 에너지 회수를 가능하게 하는 에너지 회수용 유압 실린더를 구비하는 작업장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 제 1 항에 의한 작업장비에 의해 달성된다. 여기서, 본 발명에 의한 작업장비, 특히 가동성 작업장비, 특히 굴착기나 자재 반송용 기계는 적어도 하나의 작업용 유압 실린더를 통해 작동시킬 수 있는 부재를 가지며, 가동부재의 작동으로부터 에너지를 회수하도록 하는 적어도 하나의 에너지 회수용 유압 실린더를 구비한다. 여기서, 본 발명에 의한, 에너지 회수용 유압 실린더는 저부에 가스가 채워지며, 중공형 피스톤 로드를 갖는다. 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더에 의하면, 조임부재(fastening part)들, 호스라인(hose line)들 및 밸브들을 포함하는 유압저장부는 불필요하게 된다. 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더는 가스가 저부에 채워짐으로써 그 자체가 가동부재의 작동으로부터 에너지를 회수하는 에너지 저장부로서의 역할을 한다. 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 및 중공형 피스톤 로드에 의해 형성되는 공간은, 피스톤 로드가 저부를 향해 작동할 때 가압되는 압축가스로 채워진다. 그런 다음 이 과정에서 저장된 에너지는 피스톤 로드의 상향작동시 작업용 유압 실린더를 지지하는데 다시 활용된다. 또한, 중공형 피스톤 로드가 저부 쪽으로 개방되기 때문에, 유입형(moved-in) 실린더는 가스 체적을 충분히 갖춘다. 이로써 이상적인 에너지 회수가 이루어지고, 가동부재를 낮출 때에는 압력은 완만하게 증가한다.
그러므로 유압저장부를 갖는 공지의 시스템들에 비해, 구조의 공간, 중량과 제작과 설치비용의 측면에서 이점이 있고 실질적으로 더 콤팩트하고 비용적으로 더 유리한 시스템을 얻는다. 아울러 유압저장부가 불필요하면 씰 교환이 불필요하기 때문에 유지비용도 감소한다. 아울러, 종래기술에서는 불가피했던 실린더와 저장부 사이에서의 압력 손실도 방지된다.
여기서, 본 발명에 의한 작업장비의 가동부재는, 수직 회전축 둘레로 회동가능한 작업장비에 항상 피벗식으로 연결되고, 또한 작업용 유압 실린더(들)에 의해 수직방향의 피벗 평면(pivoting plane)에서 회동가능하다. 특히 여기서, 상기 가동부재는 굴착기의 아암(arm) 또는 자재 반송용 장비의 붐이다. 여기서, 상기 가동부재에는 교환가능한 장비 아이템, 예를 들면, 셔블(shovel)이나 그립(grip)이 장착된다. 가동부재를 낮출 때, 가동부재 및 교환가능한 장비 아이템의 위치 에너지(potential energy)가 에너지 회수용 유압 실린더에 의해 저장되어, 상기 가동부재의 상향이동시 장비 무게를 다시 적어도 부분적으로 분담(compensate)하도록 한다. 이로써 작업용 유압 실린더에 의해 가동부재를 상향으로 이동할 때 에너지가 적게 소모된다. 이로써 장착 엔진의 동력이 적게 요구되고, 연료소모가 적어지므로 작동 장치의 에너지 밸런스가 향상된다.
여기서, 바람직하게는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더는, 작업장비의 상부구조와 가동부재 사이에, 작업용 유압 실린더 또는 실린더들과 유사하게 장착된다. 그러므로 에너지 회수용 유압 실린더는 가동부재의 작동시 작업용 유압 실린더와 동시에 작동한다.
여기서, 바람직하게는 작업장비는 가동성 작업장비이고, 특히 굴착기 또는 가동성의 자재 반송용 작업장비이다. 더 바람직하게는, 여기서 가동성 작업장비는, 이동기어(traveling gear)를 구비한 차대(undercarriage)와, 상기 차대 상에서 수직 회전축 둘레로 회전가능하게 장착되고, 여기에 가동부재가 피벗식으로 연결되는 상부구조(superstructure)를 갖는다.
더 바람직하게는, 에너지 회수용 유압 실린더는 작업장비의 유압 시스템에 연결가능 및/또는 연결되어 있는 에너지 회수용 유압 실린더의 링 공간(ring space)을 통해 오일이 공급되도록, 링 측(ring side)에 커넥터(connector)를 갖는다. 또한, 이에 의해 에너지 회수용 유압 실린더는, 단순한 에너지 회수에 부가하여 추가적인 작업을 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 에너지 회수용 유압 실린더의 링 공간은 에너지 회수를 위해 압력이 리턴(return) 되도록 세팅됨으로써, 저부 공간(bottom space), 그리고 에너지 회수용 유압 실린더의 중공형 피스톤 로드에서 압축가스에 대해 최소 저항만 부과되고, 그럼으로써 피스톤 로드의 상향작동에 대해 최소저항만 부과된다. 그렇지만, 에너지 회수용 유압 실린더의 링 측으로, 그리고 링 측 밖으로의 유압 오일의 흐름이 또한 에너지 회수용 유압 실린더 자체 또는 다른 구성요소의 제어를 위해 사용될 수 있다.
더 바람직하게는, 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더는, 바람직하게는 그 저부에 장착되는, 가스를 채우기 위한 충전 밸브(filling valve) 및/또는 압 력 릴리프 밸브(pressure relief valve)를 갖는다. 그러므로 상기 저부에는 충전 밸브를 통해 가스가 채워질 수 있다. 반면에, 압력 릴리프 밸브는 과압(overpressure)으로부터 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더를 보호한다.
더 바람직하게는, 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더가 제작되어 작업장비의 유압 시스템에 연결됨으로써, 피스톤 로드의 작동에 의해 압축된 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스 체적은, 에너지 회수용 유압 실린더로의 오일 공급에 의해 또는 에너지 회수용 유압 실린더로부터의 오일 배출(conducting)에 의해 변화될 수 있다. 그러므로 에너지 회수용 유압 실린더의 저장 특성(storage characteristic)은 에너지 회수용 유압 실린더로의 오일 추가량(the addition of an oil amount)에 의해 또는 에너지 회수용 유압 실린더로부터 오일 배출량(the conducting of an oil amount)에 의해 세팅될 수 있다.
여기서 바람직하게는, 제어장치(control apparatus)가 제공되어, 에너지 회수용 유압 실린더로의 오일 공급을 통해 또는 에너지 회수용 유압 실린더로부터의 오일 배출에 의해, 에너지 회수용 유압 실린더에서의 압축가능한 가스 체적, 그리고 그 특성이 제어된다.
여기서, 오일이 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 공간에 바로 채워질 수 있도록 하기 위해, 바람직하게는, 본 발명에 의한 작업장비의 유압 시스템에 연결되는 커넥터를 갖는다.
대안적으로 또는 추가적으로, 피스톤 로드를 따라 작동가능한 에너지 회수용 유압 실린더의 중공형 피스톤 로드에 분리 피스톤(separating piston)이 구비됨으 로써, 중공형 피스톤 로드 내에 형성되어 오일이 충전되는 공간을, 가스가 충전되는 에너지 회수용 유압 실린더의 저부로부터 분리시킨다. 여기서 오일이 충전되는 상기 공간에, 바람직하게는, 오일을 공급하기 위한 커넥터가 구비됨으로써, 오일이 충전되는 공간의 충전량에 의해, 피스톤 로드를 따른 분리 피스톤의 위치가 조정가능하다. 이에 의해 분리 피스톤의 위치, 그리고 그에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 가스 체적은, 오일이 충전되는 공간 내의 오일 량을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 여기서, 바람직하게는, 오일이 충전되는 공간의 커넥터는 피스톤 로드의 베어링 러그(bearing lug) 영역에 구비된다.
이와 같이, 에너지 회수용 유압 실린더에서의 가스 체적의 변화에 의해 가동부재를 낮추거나 높일 때의 완만하거나 급격한 압력특성이 세팅될 수 있고, 이리하여 사용조건에 맞춰 적용될 수 있다.
더 바람직하게는, 오일-유압적으로(oil-hydraulically) 서로 작동가능하게 연통(in operative communication)되는 두 개 또는 그 이상의 에너지 회수용 유압 실린더가 구비된다. 이 예는 에너지 회수용 유압 실린더가 작동하는 동안 압축가능한 가스 체적의 변화를 가능하게 함으로써 에너지 회수의 향상을 가능하게 한다. 여기서, 바람직하게는, 상술한 바와 같은 분리 피스톤을 갖는 에너지 회수용 유압 실린더가 구비되고, 그것의 오일 충전 공간이 다른 에너지 회수용 유압 실린더의 링 측에 연결된다. 이에 따라, 가동부재를 올릴 때, 오일이 제 2 에너지 회수용 유압 실린더의 링 측 밖으로 밀려 나와, 제 1 유압 실린더의 공간으로 밀려들어 감으로써, 가스가 채워지는 제 1 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 공간의 압력은 현 저하게 적게 강하된다. 반대로 가동부재를 낮출 때 압력은 현저하게 적게 증가된다. 여기서, 바람직하게는 제 2 에너지 회수용 유압 실린더는, 게다가, 상술한 바와 같이, 그 저부에 가스가 채워지고, 저부 쪽으로 개방된 중공형 피스톤 로드를 갖는 유압 실린더이다. 이로써, 서로 오일-유압적으로 작동가능하게 연통되는 다수의 에너지 회수용 유압 실린더들의 조합에 의해 더 향상된 에너지 회수가 가능하게 된다.
본 발명의 더 바람직한 실시형태에 의하면, 에너지 회수용 유압 실린더의 링 공간에, 피스톤 로드를 따라 이동가능하고, 오일로 채워지는 링 공간의 한 구역으로부터 가스로 채워지는 링 공간의 다른 구역을 분리시키는 분리 피스톤이 제공된다. 또한, 이에 의해 에너지 회수용 유압 실린더의 가스 체적은 변화 가능하다. 여기서, 바람직하게는 가스가 채워지는 링 공간의 한 구역은 유출구멍(overflow opening)들을 통해 에너지 회수용 유압 실린더의 저부에 연결된다.
더 바람직하게는, 에너지 회수용 유압 실린더의 저부에 오일을 공급하기 위한 커넥터가 구비되어, 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 공간이 작업장비의 유압 시스템에 연결된다. 이에 의해, 한편으로, 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스 체적을 설정하기 위해, 오일이 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 공간에 공급되고, 또한 상기 저부 공간으로부터 배출될 수 있다. 또한, 커넥터로 인해, 에너지 회수용 유압 실린더는 그 수동적인 기능에 부가하여, 가동부재의 작동에 대한 동적인 보조를 위한 에너지 저장부로서도 사용될 수 있다.
여기서, 바람직하게는 에너지 회수용 유압 실린더는 밸브들을 통해 작업장비 의 작업용 유압 제어부(working hydraulic control)에 연결가능하고, 작업용 유압 실린더의 보조를 위해 오일로 채워질(loaded) 수 있다. 이는 특히 가스 압력 손실과 관련하여 큰 이점이 된다. 그리고 나서, 에너지 회수용 유압 실린더가, 작업용 유압 실린더의 필요에 응하도록(supplying) 유압회로에 연결되어, 작업용 유압 실린더를 보조할 수 있다. 이로써 기술자의 도착시까지 대기할 수 있다. 이는 작업용 유압 실린더 또는 실린더들의 치수를 그다지 크게 할 필요가 없고 또한 이것/이들은 어떠한 보조 없이 에너지 회수용 유압 실린더를 통해 작업량을 조절할 수 있다는 이점을 가져온다.
상술한 바와 같이, 바람직하게는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더는 작업장비와 가동부재 사이의 작업용 유압 실린더(들)와 동일한 방법으로 배치된다. 여기서 바람직하게는 작업용 유압 실린더는, 가동부재, 특히 작업장비에 수평회전축 둘레로 회동가능하게 연결된 가동부재, 특히 유압식 굴착기의 아암 또는 붐에 대한 올리기와 내리기 동작을 행하게 한다. 여기서, 두 개의 작업용 유압 실린더들은 항상 제공된다.
여기서 본 발명은 작업장비에, 에너지 회수용 유압 실린더(들) 또는 작업용 유압 실린더(들)의 더 바람직한 피벗 결합수단들을 제시한다. 여기서, 이들 피벗 결합수단들은 또한, 가스가 채워지는 저부 및 중공형 피스톤 로드를 구비한 에너지 회수용 유압 실린더의 디자인으로부터 독립된 이점을 명백히 가지므로 이들 피벗 결합수단의 가능성에 대한 독립된 권리보호가 청구된다.
여기서 본 발명에 의한 작업장비의 가동부재는, 바람직하게는, 두 개의 측 판(side cheek)을 갖는 박스구조물(box construction)을 갖는데, 에너지 회수용 유압 실린더(들) 및/또는 작업용 유압 실린더(들)가 상기 측판들을 잇는 파이프를 통해 가동부재에 피벗식으로 연결된다. 이에 의해 특히 안정적인 구조물을 얻는다. 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더들과 작업용 유압 실린더들은 둘 다 파이프를 통해 가동부재에 피벗식으로 연결된다.
바람직하게는 에너지 회수용 유압 실린더는 파이프에 용접된 러그들에 의해 파이프에 피벗식으로 연결된다. 더 바람직하게는, 작업용 실린더들이 측부에 배치되는데 비해 에너지 회수용 유압 실린더는 두 측판 사이의 파이프에 배치됨으로써 파이프에 굽힘 토크(bending torque)가 작게 발생한다. 이로써, 공지의 장치와 같이 단지 두 개의 작업용 유압 실린더가 측판의 바깥쪽에 좌우로 배치된 경우에 비해 치수를 더 작게 할 수 있다.
바람직하게는 파이프는 측판에 있는 컷 아웃(cut-out)들을 통해 안내되고, 러그들이 파이프에서 상기 측판들 바깥쪽에 배치되며, 작업용 유압 실린더들 또는 에너지 회수용 유압 실린더들이 상기 러그들과 피벗식으로 연결된다. 여기서 바람직하게는 작업용 유압 실린더들은 측판들 쪽으로 러그들과 피벗식으로 연결된다.
대안적으로, 파이프는 측판들에 있는 컷 아웃들을 통해 안내(guide)되고, 또한 작업용 유압 실린더들 또는 에너지 회수용 유압 실린더들은 파이프 안으로 안내된 볼트(bolt)에 의해 측판들 옆으로 피벗식으로 연결된다. 여기서 볼트는 파이프 내에 직접적으로 안내된다. 이러한 볼트에 의한 피벗 결합은, 바람직하게는, 박스구조물을 통해 안내되고, 여기서 러그들에 의해 특히 작업용 유압 실린더들의 피벗 결합으로 대체되는 것을 가능하게 한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 작업용 유압 실린더 또는 에너지 회수용 유압 실린더가 피벗식으로 연결되는 볼트의 지지(bearing)를 위해 주조품(casting)들이 제공되는데, 바람직하게는 상기 주조품들은 측판들에 있는 컷 아웃들 및/또는 측판들에 있는 컷 아웃들을 통해 안내되는 파이프에 용접된다. 여기서, 바람직하게는 볼트가 박스구조물을 통해 차례로 안내되면서, 더욱이 주조품들도, 특히 작업용 유압 실린더들이 피벗식으로 연결되는 볼트에 대한 양호한 지지를 가능하게 한다. 여기서, 바람직하게는 파이프가 측판들에 차례로 연결되는 것이 안정성을 증가시킨다. 여기서, 상기 주조품들은 파이프 자체에 및/또는 박스구조물의 측판에 있는 컷 아웃들에 용접될 수 있다.
더 바람직하게는, 박스구조물은, 적어도 2개의 금속 시트로 만들어져 파이프에 용접되는 하부 웹(lower web)을 갖는다. 여기서, 바람직하게는 금속 시트 중 적어도 한 장은 파이프 영역에서 컷 아웃들을 갖는데, 이 컷 아웃들을 통해 러그들이 작업용 유압 실린더(들) 및/또는 에너지 회수용 유압 실린더(들)의 피벗 결합을 위해 안내되며, 바람직하게는 이 러그들은 금속 시트(들)에 용접된다. 이와 같이, 파이프에서 결합하고, 하부 웹의 베이스(base) 금속 시트들의 컷 아웃들에 의해 안내되는 러그들이, 특히 작업용 유압 실린더의 피벗 결합을 위해 제공되면서, 측판들을 연결하는 파이프는 부분적으로 박스구조물 안으로 안내된다. 여기서 하부 웹에서의 컷 아웃들은 넓은 영역에 걸쳐 파이프에 연결될 수 있기 때문에, 보다 나은 러그들의 연결을 가능하게 한다.
대안적으로, 에너지 회수용 유압 실린더(들) 및/또는 작업용 유압 실린더(들)가 러그들에 의해 측판 사이로 피벗식으로 파이프에 연결되면서, 이 측판들을 연결하는 파이프가 하부 웹 아래로 안내된다. 이에 의해, 특히 작업용 유압 실린더의 피벗 결합을 위해 러그들이 더 이상 하부 웹에 의해 안내될 필요가 없다. 러그들이 충분한 용접접합길이로서 하부 웹 아래에 맞대어지는 횡단 파이프(transverse pipe)에 직접 연결될 수 있기 때문에, 이에 따라 하부 웹에 컷 아웃이 불필요하게 된다.
본 발명에 의한 작업장비에 있어서, 가동부재는, 바람직하게는, 두 개의 측판과, 상기 측판들을 연결하는 베이스 플레이트(base plate)를 포함하는 용접구조물에 피벗식으로 결합된다. 여기서 바람직하게는 베이스 플레이트는 차대에 대해 수직 회전축 둘레로 회전가능한 상부구조의 회전조립체 지지부로서의 역할을 한다. 여기서 바람직하게는 가동부재는, 수평 피벗축 둘레로 회동가능하게 용접구조물의 측판에 피벗식으로 연결된다. 더 바람직하게는, 작업용 유압 실린더도 마찬가지로 용접구조물의 측판에 피벗식으로 연결된다.
더 바람직하게는, 에너지 회수용 유압 실린더(들) 및/또는 작업용 유압 실린더(들)는 베이스 플레이트에 연결된 러그들에 피벗식으로 연결되고 또한, 횡단 금속 시트(transverse metal sheet)를 통해 측판에 연결된다. 특히 작업용 유압 실린더의 지지는 오직 용접구조물에서의 압력에 영향을 받으므로, 회전조립체 지지부 상에서 베이스 플레이트로의 러그들의 맞댐(attachment), 그리고 측판을 연결하는 횡단 금속 시트로의 러그들의 연결은 지지포인트(bearing point)의 맞댐을 가능하 게 하는데, 이것은 비용 대비 효율이 높고 안정적이다.
여기서, 바람직하게는 러그들은 횡단 금속판에 용접된다. 대안적으로, 러그들은 횡단 금속 시트 내의 컷 아웃들을 통해 안내되고, 또한 바람직하게는 상기 러그들은 베이스 플레이트 및 측판에 대해 수직으로 안내된 다른 금속 시트의 뒷부분(rear side)에 용접된다. 여기서, 러그들은 회전조립체의 센터 영역 위로, 그리고 센터 영역 안으로 횡단 금속 시트 내의 컷 아웃들을 통해 안내된다. 여기서, 다른 횡단 금속 시트로의 연결은, 회전조립체 지지부 영역 내의 베이스 플레이트 상에서 작용하는 굽힘 토크를 줄인다. 이로써 더 안정된 결합이 가능하다. 여기서, 러그들은 전 길이에 걸쳐 베이스 플레이트에 용접된다.
여기서, 에너지 회수용 유압 실린더(들)는 측판들 사이에 배치되는데, 바람직하게는 두 개의 작업용 유압 실린더들이 측판들에 피벗식으로 연결된다.
더욱이, 본 발명은 상술한 바와 같이 작업장비로서 에너지 회수용 유압 실린더를 포함한다. 이러한 에너지 회수용 유압 실린더는, 상술한 바와 같이, 작업장비와 관련하여 명백하게 동일한 이점을 갖는다. 여기서, 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더는 특히, 저부 쪽으로 개방된 중공형 피스톤 로드를 갖는다. 이에 의해, 에너지 회수용 유압 실린더는 저부에서 가스가 채워질 수 있고, 에너지 회수의 역할을 할 수 있다. 더 바람직하게는, 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더에, 가스용 충전 밸브 및 릴리프 밸브가 제공된다. 더 바람직하게는, 여기서, 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더는, 작업장비와 관련하여 이미 위에서 언급된 바와 같이 만들어진다.
여기서, 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더는, 에너지 회수에 있어 불필요한 유압저장부들이 생략되므로, 작업장비 내에 상대적으로 단순하면서 비용면에서 유리하게 통합될 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더를 구비하는 본 발명에 따른 작업장비에 의하면, 본 발명은 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 영역과 중공형 피스톤 로드 내의 압축 가스에 의해 에너지 회수를 실현할 수 있으며, 상기 에너지 회수용 유압 실린더를 사용하는 것이 비용 면에서 효과적이다.
또한, 본 발명은 작업용 실린더들과 에너지 회수용 유압 실린더의 저널링에 대해서 대단히 안정적인 실현 가능성을 나타내며, 그에 관해, 에너지 회수용 유압 실린더의 실시형태와는 별도로, 보호를 청구한다.
이하, 본 발명은 실시형태와 첨부도면을 참조로 더 자세하게 설명된다.
도 1에, 수평방향으로 뻗어 있는 피벗축(pivot axis)(5)에 의해 작업장비의 용접구조물(weld construction)(4)에 피벗식(pivotally)으로 결합되는 가동부재(movable element)(2)를 구비하고 있는, 본 발명에 따른 작업장비의 일 실시형태가 도시된다. 여기서, 작업장비는 유압식 굴착기이고, 가동부재(2)는 굴착기의 상부구조(superstructure)에 피벗식으로 결합되는 굴착기 아암이다. 여기서, 상부구조 자체는 새시(chassis)를 가진 차대(undercarriage)에 대해, 수직 회전축 둘레로 회전 가능하게 결합된다.
가동부재(2)를 작동시키기 위해, 이 실시형태에서는 2개의 작업용 유압 실린더(1)가 제공되며, 작업용 유압 실린더(1)들은 대응하는 피벗 결합지점을 통해, 상부구조의 용접구조물(4)뿐 아니라 가동부재(2)에 피벗식으로 결합된다. 또한, 작업용 유압 실린더(1)들처럼, 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더(energy recovery hydraulic cylinder)(3)의 일 실시형태가 제공되어 가동부재(2)와 작업장비의 상부구조(4) 사이에 설치됨으로써, 가동부재의 작동에 의해 에너지 회수를 수행한다. 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 2개의 작업용 유압 실린더(1) 사이에 설치된다. 여기서, 작업용 유압 실린더들과 에너지 회수용 유압 실린더의 독특한 피벗 결합이 도 8 내지 13을 참조하여 더 상세하게 다시 검토될 것이다.
여기서, 작업공구는, 예컨대 굴착기 셔블(shovel)은, 가동부재(2)에, 이 경우에는 굴착기 붐(boom)에 설치된다. 가동부재(2)의 하강시, 정지력(static force)을 조금이라도 분담(compensate)하여 작업용 유압 실린더(1)에 의해 더 적은 에너지를 공급하도록 하기 위해서는, 작업공구뿐 아니라 가동부재의 위치 에너지도 회수되어 저장되어야 하는데, 그렇지 않으면 가동부재의 상향 작동시 가동부재와 작업공구의 무게 때문에 상기 정지력이 작업용 유압 실린더들에게 가해지게 된다. 이 때문에, 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더는 저부(bottom side)에 가스가 충전되며, 상기 저부를 향해 개방된 중공형 피스톤 로드(hollow piston rod)를 구비한다. 가동부재의 하강시, 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스가 압축되지만, 가동부재의 상승시에는 가스가 팽창하여 작업용 유압 실린더(1)를 지지한다.
도 2a와 2b에, 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 제 1 실시형 태의 개략도와 제 2 실시형태의 개략도가 도시된다. 실시형태 둘 다, 피스톤 로드(11)가 축방향으로 이동 가능하게 저널링(journaling) 되는 실린더(10)를 구비한다. 피스톤 로드(11)는 중공형 실린더 형태로 만들어지므로 피스톤 로드(11) 내부에는 공동(hollow space)(13)이 형성되며, 상기 공동은 실린더의 저부(12)를 향해 개방된다. 여기서, 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 저부(12)와 피스톤 로드(11) 내의 공동(13)은, 가압 가스가 충전되는 연결 체적(connected volume)을 형성한다. 실린더(10) 내에서의 피스톤 로드(11)의 작동시, 피스톤 로드(11)가 완전히 안으로 전진한 경우에는 가스를 충전하는 체적이 중공형 피스톤 로드 내부의 공동(13)과 거의 일치하는 반면, 피스톤 로드가 완전히 바깥으로 후퇴한 경우에는 가스를 충전하는 체적이 이러한 공동(13)의 체적에 실린더(10)의 체적을 더한 것과 일치하도록, 저부(12)의 크기가 변화한다.
여기서, 에너지 회수용 유압 실린더는 작업장비와 가동부재에 피벗식으로 결합되도록 상기 저부에 베어링 러그(bearing lug)(15)를 구비하며, 피스톤 로드 측에도 베어링 러그(16)를 구비한다. 이 실시형태에서, 에너지 회수용 유압 실린더는 가동부재와 작업장비 사이에 피벗식으로 결합되므로, 피스톤 로드(11)가 가동부재와 작업공구의 무게에 의해 에너지 회수용 유압 실린더의 베이스(base) 쪽을 향해 아래로 움직이고, 그 결과, 가스 체적이 압축된다. 여기서, 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더는 중공형 피스톤 로드(11)를 가지고 있기 때문에, 작업공구의 하강시, 미소한 압력 증가를 허용할 수 있게, 함몰된 실린더(retracted cylinder)에 의해 충분한 가스 체적이 형성된다. 반대로, 가동부재의 상향 작동시, 무게의 일부가 에너지 회수용 유압 실린더의 가스 체적에 걸리므로, 더 이상 작업용 유압 실린더들이 정 하중 전부를 충당할 필요가 없다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더는 상기 저부에 가스를 충전하기 위한 충전 밸브(17)와 가스 압력을 규제하기 위한 압력 릴리프 밸브(18)를 구비한다. 도 2a에 도시된 제 1 실시형태에서는, 충전 밸브(17)와 압력 릴리프 밸브(18)는 저부에 설치된다. 도 2b에 도시된 제 2 실시형태에서는, 반대로 충전 밸브(17)와 압력 릴리프 밸브(18)가 피스톤 로드 측에 설치된다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 제 1 실시형태와 제 2 실시형태는 양 방향 유압 실린더(two-side hydraulic cylinder)들이므로 커넥터(12)를 통해 작업장비의 유압 시스템에 접속될 수 있는 링 공간(ring space)이 형성되어 있다. 상기 저부는 커넥터를 구비할 수 있으며, 커넥터를 통해, 상기 저부가 작업장비의 유압 시스템에 접속될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 에너지 회수용 유압 실린더의 가스 체적은 에너지 회수용 유압 실린더에 오일을 공급함으로써 또는 에너지 회수용 유압 실린더로부터 오일을 배출시킴으로써 변화될 수 있다. 이 때문에, 오일을 공급하기 위한 커넥터(20)가 도 2b에 도시된 제 2 실시형태에 나타나 있으며, 커넥터를 통해, 에너지 회수용 유압 실린더의 저부 공간이 작업장비의 유압 시스템에 접속될 수 있다. 이에 의해, 가동부재의 하강시나 상승시, 압력 특성이 더 낮게 또는 더 높게 세팅될 수 있으므로, 사용 조건에 따른 세팅이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 제 3 실시형태가 도 3에 도시 된다. 도 3에서, 저부(12)와 피스톤 로드(11) 내의 공동(13)도 가압 가스가 충전된다. 이와 관련하여, 또한 피스톤(21)이 대응하는 씰(corresponding seal)들과 함께 단면도에 도시된다. 여기서, 피스톤 로드(11) 내의 공동(13)은 피스톤(21)을 관통하여 안내된 통로(22)에 의해 저부(12)에 접속된다. 상기 저부는 또한, 저부(12)에 가스를 충전하기 위한 커넥터(23)를 구비한다. 여기서, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 제 3 실시형태는 일 방향 유압 실린더(one-sided hydraulic cylinder)로 제작되므로, 링 공간이 형성되지 않는다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 제 4 실시형태가 도 4에 도시되는데, 제 4 실시형태는 도 2a에 도시된 제 1 실시형태와 거의 동일하다. 이러한 관계에서, 공동(13)이 피스톤 로드(11) 내부에 형성된다. 상기 공동은 피스톤 로드의 거의 전 길이에 걸쳐 형성되고, 가스가 충전되며, 앞서 언급한 것처럼 저부(12)를 향해 개방된다. 상기 저부에는 커넥터(23)가 형성된다. 에너지 회수용 유압 실린더의 제 4 실시형태도 양 방향으로 구성되므로, 실린더(10)와 피스톤 로드(11)의 외측면에 의해 형성되는 링 공간(14)을 구비한다. 여기서, 피스톤 로드(11)는 상기 피스톤 로드 측에서 링 공간(14)의 경계를 짓는 가이던스(27) 내에서 안내된다. 링 공간(14)은 작업장비의 유압 시스템에 접속시키기 위한 커넥터(25)를 구비한다. 링 공간(14)은 오일이 충전된다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 다른 실시형태가 도 5에 도시되는데, 이 실시형태는, 도 4와 관련해서 이미 설명했던 구성 외에, 상기 중공형 피스톤 내에서 길이방향으로 이동될 수 있는 분리 피스톤(28)을 더 구비한다. 따라 서 분리 피스톤(28)은 피스톤 로드(11) 내의 공동(13)을, 저부(12)와 연통해 있어 가스가 충전되는 저부 영역(29)과, 오일이 충전되는 로드 측 영역(30)으로 분리한다. 커넥터(31)는 오일이 충전되는 상기 영역(30)에 형성된다. 따라서 분리 피스톤(28)의 위치와 저부 영역(29)의 크기는 오일이 충전되는 상기 영역(30) 내의 오일 량을 조절함으로써 세팅될 수 있다. 이에 의해, 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스 체적은 오일이 충전되는 상기 영역(30) 내의 오일 량을 조절함으로써 세팅될 수 있다. 이에 의해, 에너지 회수용 유압 실린더의 특성이 유연하게 조정될 수 있다. 이 실시형태에서는, 접합부(abutment)(32)가 형성되는데, 상기 접합부는 분리 피스톤이 피스톤 로드 바깥으로 빠지는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 작업장비의 더 바람직한 실시형태로서, 도 5에 도시된 에너지 회수용 유압 실린더의 실시형태가 제 2 에너지 회수용 실린더, 특히, 도 4에 도시된 실시형태에 따른 에너지 회수용 유압 실린더와 결합된다. 여기서, 오일이 충전되고 그에 따라 분리 피스톤(28)의 위치가 조정될 수 있는 상기 영역(30)은, 커넥터(31)를 통해, 제 2 에너지 회수용 유압 실린더의 링 공간(14)에 접속된다. 가동부재의 상승시, 오일은 상기 링 공간(14) 바깥으로 배출되어 오일이 충전되는 상기 영역(30) 안으로 가압되므로, 분리 피스톤(28)이 저부를 향해 이동하여 가스 체적이 줄어든다. 이에 의해, 더 효과적인 에너지 회수가 이루어질 수 있다. 반대로, 가동부재의 하강시, 분리 피스톤(28)이 저부로부터 멀어지는 쪽으로 이동하므로 가스 체적이 증가한다. 이러한 구성에 의해, 에너지 회수를 손상시킴이 없이, 실린더 내에 형성되는 최대 가스압력이 낮게 유지된다.
본 발명에 따른 에너지 회수용 유압 실린더의 다른 실시형태가 도 6에 도시된다. 마찬가지로, 이 또한 도 4에 도시된 실시형태에 사실상 근거하고 있으며, 분리 피스톤(33)이 링 공간(14) 내에 더 설치되어 있다. 여기서, 분리 피스톤(33)은 상기 링 공간(14)을, 가스가 충전되는 제 1 구역(34)과, 오일이 충전되는 제 2 구역(35)으로 분리한다. 가스가 충전되는 상기 링 공간의 제 1 구역은, 유출구멍(overflow opening)(36)들을 통해, 가스가 충전되는 상기 저부와 연통된다. 이 실시형태에서, 상기 유출구멍들은 링 공간과 피스톤 로드(11) 내의 공동 사이에 형성된다. 따라서 분리 피스톤(33)의 위치와 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스 체적도, 이 실시형태에서 오일이 충전되는 링 공간의 상기 구역(35)의 오일 체적에 의해 세팅될 수 있다.
여기서, 에너지 회수용 유압 실린더 내의 가스 체적의 세팅은 대응하는 제어장치를 통해 본 발명에 따라 실시되는데, 예를 들면, 앞에서 설명한 것처럼, 하나 이상의 다른 유압 실린더들에 의해 완전히 기계적으로 실시될 수 있다. 수동 제어 밸브들 또는 제어 기구(control device)에 의한 제어도 고려될 수 있다.
2개의 작업용 유압 실린더(1)와 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 유압 회로도가 도 7에 도시된다. 여기서, 상기 작업용 실린더(1)들의 저부(A)들은 압력 라인(40)을 통해 가압되고, 작업용 실린더(1)들의 링 측(B)들은 압력 라인(41)을 통해 가압된다. 본 발명에 따르면, 스위칭 밸브(42, 43)들이 설치되며, 이들 스위칭 밸브를 통해, 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 저부 측 커넥터(A)가 압력 라인(40)에 접속될 수 있고, 또한 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 링 측 커넥터(B)가 상기 라인(41)에 접속될 수 있다. 도 7에 도시된 폐쇄 위치(blocked position)에서, 저부(12)는 폐쇄되어 그 안에 들어 있는 압축 가스에 의한 에너지 저장을 수행한다. 링 측(14)은 유압 시스템의 회수 라인(return line)에 접속되므로 최소 압력이 된다. 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 저부 공간(12)에서의 가스 압력의 손실시, 스위칭 밸브(42, 43)를 스위칭함으로써 작업용 실린더(1)들과 동시에 스위칭 될 수 있다. 그 후, 작업용 유압 실린더들을 지지하기 위해, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)가 오일로 충전된다.
다음으로, 2개의 작업용 실린더(1)들과 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 상기 가동부재(2)와 작업장비에 대한 피벗 결합이 도 8 내지 12를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다. 여기서, 상기 가동부재(2)는, 모든 실시형태에서, 2개의 측판(50)과 하부 웹(51), 그리고 선택적으로 상부 웹(upper web)을 가지는 박스구조물을 구비한다. 여기서, 상기 박스구조물은 베어링(52)에 연결되며, 상기 베어링을 통해, 상기 가동부재(2)가 수평축(horizontal axis) 둘레로 회동 가능하게 상기 작업장비에 피벗식으로 결합된다. 따라서 상기 측판들은 거의 수직방향으로 설치된다.
도 8에, 상기 작업용 실린더들과 에너지 회수용 유압 실린더의 상기 가동부재(2)에 대한 피벗 결합의 제 1 실시형태가 도시된다. 하나의 파이프(55)가 설치되며, 상기 파이프는 상기 박스구조물의 측판(50)들을 결합시킨다. 에너지 회수용 유압 실린더가 피벗식으로 결합되는 러그(57)들은 두 측판(50) 사이의 파이프(55)에 결합된다. 상기 파이프(55)는 두 측판(50)들의 컷 아웃을 관통하여 안내되며, 상기 작업용 유압 실린더들을 피벗 결합시키기 위한 러그(56)들이 상기 측판들의 바깥쪽으로 상기 파이프에 설치된다. 에너지 회수용 유압 실린더가 작업용 유압 실린더들의 피벗 결합 영역들 사이의 파이프(55)에 피벗 결합됨으로써, 가동부재가 에너지 회수용 유압 실린더를 통해 지지되어 더 적은 굽힘을 받기 때문에, 상기 파이프가 덜 단단하게 제작될 수 있다. 여기서, 박스구조물의 하부 웹(51)은 많은 부품으로 제작되며, 제 1 하부 웹 금속 시트(51a)와 제 2 하부 웹 금속 시트(51b)가 상기 파이프(55)와 접촉하도록 위치되어 상기 파이프에 용접된다. 이 실시형태에서, 상기 파이프(55) 영역 내의 하부 웹 금속 시트(51b)에 컷 아웃(58)들이 형성되며, 상기 컷 아웃을 관통하여, 상기 에너지 회수용 유압 실린더를 지지하기 위한 러그(57)들이 안내되어 상기 러그들이 하부 웹 금속 시트와 용접된다. 이것이 상기 러그(57)들의 더 양호한 결합(connection)을 가능하게 한다.
피벗 결합(pivotal connection)의 제 2 실시형태가 도 9a와 9b에 도시되는데, 이 실시형태에서, 파이프(55)는 하부 웹(lower web)보다 아래에 뻗어 있다. 이 때문에, 상기 파이프(55) 영역에서, 측판(side cheek)(50)들이 하부 웹보다 아래로 돌출된다. 또한, 에너지 회수용 유압 실린더의 저널링(journaling)은 파이프(55)에 용접된 러그(57)들에서 실시된다. 이에 반해, 작업용 실린더들의 저널링은 상기 파이프(55) 내에 안내된 볼트(60)에 의해 실시된다.
본 발명에 따른 피벗 결합의 제 3 실시형태가 도 10a와 10b에 도시되는데, 이 실시형태에서는, 주조품(casting)(61)들이 설치되어, 상기 주조품 내에, 작업용 실린더들을 저널링하기 위한 볼트(60)가 저널링 된다. 도 10b의 단면 B-B에서 명확 하게 알 수 있는 것처럼, 상기 볼트(60)는 파이프(55) 내에 설치되는데, 상기 파이프는 상기 볼트보다 지름이 크고, 박스구조물을 완전히 관통해 있다. 파이프(55)는 측판들의 컷 아웃(cut-out)을 관통하여 안내되며 거기서 측판들과 용접된다. 도 10b의 상세도 A에서 더 구체적으로 알 수 있는 것처럼, 상기 주조품(61)들은 파이프(55)에 용접된다. 상기 볼트(60)는 주조품(61) 안으로 저널링 되어 작업용 실린더들의 베어링 러그(62)들을 지지한다.
또한, 도 11a와 11b에 도시된 피벗 결합의 제 4 실시형태에서는, 주조품(61)들이 볼트(60)를 저널링 하기 위해 사용된다. 도 11b의 상세도 A에서 알 수 있는 것이지만, 주조품(61)들은 상기 측판(50)들의 컷 아웃들을 관통하여 안내되며, 거기서 측판들과 용접된다. 마찬가지로, 상기 파이프(55)는 상기 주조품(61)들과 용접된다.
에너지 회수용 유압 실린더를 저널링 하기 위한 러그(57)들의 배치는 상기 제 1 실시형태, 제 3 실시형태, 제 4 실시형태처럼 실시된다. 여기서는, 하부 웹의 두 금속 시트들이 파이프(55)와 접촉하며, 러그들은 두 측판(50)들 사이의 파이프(55)에 용접되어 하부 웹들 중 어느 하나에 있는 컷 아웃들을 관통하여 안내된다.
도 12와 13에, 작업용 유압 실린더들과 에너지 회수용 유압 실린더의 상기 작업장비의 상부구조에 대한 피벗 결합이 더 상세하게 도시될 것이다. 여기서는, 두 측판(70)과 베이스 플레이트(base plate)(72)로 구성되는 용접구조물이 설치되며, 상기 가동부재는 저널링 부재(71)들을 통해 상기 측판(70)들에 저널링 된다. 이것은 도 1에 의해서도 알 수 있다. 여기서, 상기 용접구조물의 베이스 플레이트(72)는 상부구조의 회전 조립체 지지부의 역할을 수행한다. 작업용 유압 실린더들은 러그(74)들뿐 아니라 측판(70)들에 저널링 되는데, 상기 러그들은 측판(70)들 사이에 배치된다. 러그(73)들은 에너지 회수용 유압 실린더를 저널링 하기 위해 작업용 실린더 베어링(74)들 사이에 설치된다. 상기 러그들은 베이스(base) 금속 시트(72)와 적어도 하나의 금속 시트(75)에 결합되며, 상기 금속 시트는 러그들에 대해 횡방향으로 배치되고, 또한 상기 측판(70)들과 베이스 플레이트(72)를 서로 결합시킨다. 횡단(transverse) 금속 시트(75)의 전면 단부(front edge)는 베이스 플레이트(72)에 용접되며, 상기 금속 시트의 측면 단부(side edge)들은 측판(70)들에 용접된다.
제 1 실시형태와 관련하여 다양한 도면들이 도 12에 도시되는데, 제 1 실시형태에서는, 에너지 회수용 유압 실린더를 저널링 하기 위한 러그(73)들이 횡단 금속 시트(75)에 장착되어, 상기 금속 시트와 베이스 플레이트(72)에 용접된다.
제 2 실시형태와 관련하여 다양한 도면들이 도 13에 도시되는데, 제 2 실시형태에서는, 횡단 금속 시트(75)가 컷 아웃들을 구비하며, 상기 컷 아웃들을 관통하여, 러그(73)들이 통과한다. 따라서 상기 러그(73)들도 러그들의 뒷부분(rear part)을 통해 베이스 플레이트(72)에 용접되며, 베이스 플레이트를 따라 다른 횡단판(transverse plate)(76)까지 뻗어 있으며, 마찬가지로 상기 러그들이 상기 다른 횡단판에 용접된다. 상기 다른 횡단판(transverse plate)(76)은 베이스 플레이트에 거의 수직으로 설치되며, 마찬가지로 상기 측판(70)들을 서로 결합시킨다. 상기 러 그(73)들은 컷 아웃을 관통하여 횡단 금속 시트(76) 쪽으로 회전 조립체의 센터 영역까지 안으로 뻗어 있다. 다른 횡단 금속 시트(76)와의 결합은, 저널링을 통해 상기 회전 조립체 지지부 내의 베이스 플레이트(72)에 작용하는 굽힘 토크(bending torque)를 감소시킨다. 이에 의해, 안정적인 결합이 이루어진다.
도 1은 본 발명에 의한 작업장비의 실시형태로서, 두 개의 작업용 유압 실린더들과 하나의 에너지 회수용 유압 실린더이다.
도 2a는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 1 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 2b는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 2 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 3 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 4 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 5 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 에너지 회수용 유압 실린더의 제 6 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 작업장비의 유압 시스템의 개략도이다.
도 8은 작업용 실린더들 및 에너지 회수용 실린더들의 가동부재로의, 본 발명에 의한 피벗 결합의 제 1 실시형태를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 작업용 및 에너지 회수용 실린더들의 가동부재로의, 본 발명에 의한 피벗 결합의 제 2 실시형태를 나타낸다.
도 10a 및 도 10b는 작업용 및 에너지 회수용 실린더들의 가동부재로의, 본 발명에 의한 피벗 결합의 제 3 실시형태를 나타낸다.
도 11a 및 도 11b는 작업용 및 에너지 회수용 실린더들의 가동부재로의, 본 발명에 의한 피벗 결합의 제 4 실시형태를 나타낸다.
도 12는 작업용 및 에너지 회수용 유압 실린더의, 작업장비의 용접구조물로의 피벗 결합의 제 1 실시형태를 나타낸다.
도 13은 작업용 및 에너지 회수용 유압 실린더의, 작업장비의 용접구조물로의 피벗 결합의 제 2 실시형태를 나타낸다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 작업용 유압 실린더(working hydraulic cylinder; 1)에 의해 작동시킬 수 있는 부재를 구비하는 적어도 하나의 에너지 회수용 유압 실린더(energy recovery hydraulic cylinder; 3)가 가동부재(movable element; 2)의 작동으로부터 에너지를 회수할 수 있도록 설치되는 작업장비에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 저부(bottom side; 12)에 가스가 충전되며, 중공형 피스톤 로드(hollow piston rod; 11)를 구비하고,
    둘 이상의 에너지 회수용 유압 실린더들(3)이 설치되고, 상기 에너지 회수용 유압 실린더들(3)은 오일-유압식(oil-hydraulically)으로 서로 작동가능하게 연통(in operative communication)되며, 하나의 에너지 회수용 유압 실린더(3)가 설치되어, 오일이 충전되는 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 공간이 다른 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 링 측에 접속되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 오일을 공급할 수 있도록 링 측(ring side)에 커넥터(20)를 구비하며, 상기 커넥터(20)를 통해, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 링 공간(ring space; 14)이 상기 작업장비의 유압 시스템에 접속될 수 있거나 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 가스를 충전하기 위한 충전 밸브(17) 및/또는 압력 릴리프 밸브(18)를 구비하며, 상기 충전 밸브(17) 및/또는 압력 릴리프 밸브(18)가 상기 저부(bottom side; 12)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)가 제작되어 상기 작업장비의 유압 시스템에 접속됨으로써, 상기 피스톤 로드(11)의 작동에 의해 압축가능한 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 가스 체적이, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)로의 오일 공급 또는 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)로부터의 오일 배출에 의해, 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    분리 피스톤(separating piston; 28)이 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 중공형 피스톤 로드(11)에 설치되고, 상기 피스톤 로드(11)를 따라 이동가능하며, 상기 중공형 피스톤 로드(11)에 형성되어 오일이 충전되는 공간(30)을 가스가 충전되는 상기 에너지 회수용 유압 실린더의 저부(12)로부터 분리시키며,
    상기 오일이 충전되는 공간(30)이 오일을 공급하기 위한 커넥터(20)를 구비함으로써, 오일이 충전되는 공간(30)의 충전량에 의해 상기 피스톤 로드(11)를 따르는 상기 분리 피스톤(28)의 위치가 세팅될 수 있고, 상기 커넥터(20)가 상기 피스톤 로드(11)의 베어링 러그(bearing lug; 15) 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분리 피스톤(28)이 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 링 공간(14)에 설치되고, 상기 피스톤 로드(11)를 따라 이동가능하며, 가스가 충전되는 상기 링 공간(14)의 어느 한 구역(34)과 오일이 충전되는 상기 링 공간(14)의 다른 구역(35)을 분리시키며, 가스가 충전되는 상기 링 공간(14)의 상기 구역(34)이 유출구멍들(36)을 통해 상기 에너지 회수용 유압 실린더의 저부에 접속되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 오일을 공급하기 위한 커넥터(20)를 상기 저부(12)에 구비하며, 상기 커넥터(20)를 통해, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 저부(12) 공간이 상기 작업장비의 유압 시스템에 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)는 밸브들을 통해 상기 작업장비의 작업용 유압 제어부(working hydraulic control)에 접속될 수 있어 상기 작업용 유압 실린더(1)를 지지할 수 있도록 오일이 충전될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동부재(2)는 2개의 측판(50)을 구비하는 박스구조물을 포함하며, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3) 및/또는 상기 작업용 유압 실린더(1)가 상기 측판들을 결합시키는 파이프(55)를 통해 상기 가동부재(2)에 피벗식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 파이프(55)는 상기 측판들(50)의 컷 아웃(cut-out)들을 관통하여 안내되고, 러그(lug)들(56)은 상기 파이프에서 상기 측판들(50)의 바깥쪽에 설치되며, 상기 작업용 유압 실린더들(1) 또는 상기 에너지 회수용 유압 실린더들(3)은 상기 러그들(56)에 피벗식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 파이프(55)는 상기 측판들(50)의 컷 아웃들을 관통하여 안내되고, 상기 작업용 유압 실린더들(1) 또는 상기 에너지 회수용 유압 실린더들(3)은 상기 파이프(55) 내에 안내된 볼트(60)에 의해 상기 측판들(50)의 횡방향으로 피벗식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 볼트(60)를 저널링(journaling) 하기 위한 주조품(casting)들(61)이 설치되고, 상기 주조품들(61)에 대해 상기 작업용 유압 실린더들(1) 또는 상기 에너지 회수용 유압 실린더들(3)이 피벗식으로 결합되며, 상기 주조품들(61)이 상기 측판들(50)의 컷 아웃들 및/또는 상기 측판들(50)의 컷 아웃들을 관통하여 안내된 파이프(55)에 용접되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 박스구조물은 상기 파이프(55)에 용접되는 적어도 2개의 금속 시트(51a, 51b)로 구성되는 하부 웹(lower web; 51)을 구비하고, 상기 금속 시트들(51a, 51b) 중 적어도 하나가 파이프 영역에서 컷 아웃들을 구비하며, 상기 컷 아웃들을 관통하여, 러그들(57)이 상기 작업용 유압 실린더(1) 및/또는 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3)의 피벗 결합을 위해 안내되며, 상기 러그들(57)이 상기 금속 시트(51a 또는 51b) 또는 금속 시트들(51a, 51b)과 용접되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 박스구조물은, 하부 웹(51)과, 상기 하부 웹(51)보다 아래에 설치되어 상기 측판들(50)을 결합시키는 파이프(55)를 더 포함하며, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3) 및/또는 상기 작업용 유압 실린더(1)는 러그들에 의해 상기 측판들(50) 사이의 상기 파이프(55)에 피벗식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동부재(2)는 용접구조물(4)에 피벗식으로 결합되며, 상기 용접구조물(4)은 2개의 측판(70)과 상기 측판들(70)을 연결하는 베이스 플레이트(72)를 포함하고, 상기 에너지 회수용 유압 실린더(3) 및/또는 상기 작업용 유압 실린더(1)는 러그들(73)과 피벗식으로 결합되며, 상기 러그들(73)은 상기 베이스 플레이트(72)와, 횡단 금속 시트(75)를 통해, 상기 측판들(70)과 결합되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 러그들(73)은 횡단 금속 시트(75)에 용접되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 러그들(73)은 상기 횡단 금속 시트(75)의 컷 아웃들을 관통하여 안내되며, 상기 베이스 플레이트(72)와 상기 측판들(70)에 대해 수직으로 안내된 다른 금속 시트(75)에 대해 뒷부분에서 용접되는 것을 특징으로 하는 작업장비.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 작업장비용 에너지 회수용 유압 실린더.
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