KR20110067588A - Multipurpose underwater heavy machinery system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다목적 수중장비 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물속에 위치한 메인몸체의 전면과 후면에 설치된 핀부시 링크와 다수개의 붐 구조물 끝단에 부착된 버켓, 뿌레카, 스톤그랩 등은 액추에이터에 의해 작동하고, 상기 메인몸체의 하부에는 다수개의 평판구조물이 복수개의 액추에이터에 의해 조립되어 수평과 수직으로 각각 작동하고, 메인몸체의 코너 4곳에는 랙-피니언과 액추에이터로 연동되는 유압바퀴를 설치하여 메인몸체의 전후좌우 조향성과 이동성을 확보하고, 메인몸체의 내부에는 조명장치와 수중카메라, 모든 수중장치를 작동하기 위한 제어장치, 솔레노이드밸브를 비롯한 유압장치, 각종 기계장치, 배터리 등이 설치되고, 유압펌프를 작동하기 위한 엔진과 유압탱크, 통합제어관리시스템 등을 수상에 설치하여 수상에서 생성한 유압을 유압호스로 수중의 메인몸체에 공급하고, 수중작업을 수중카메라와 액추에이터에 의해 원격으로 작동할 수 있도록 구성하였기 때문에 수중에서 안전하고 효율적으로 사석을 굴삭 및 굴착하고, 고르면서 다지는 것은 물론 잡아서 이동시킬 수 있도록 구성된 다목적 수중장비 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose underwater equipment system, and more specifically, the pin bushing links installed on the front and rear of the main body located in the water and the buckets, pureca, stone grabs and the like attached to the ends of the plurality of boom structure by the actuator In the lower part of the main body, a plurality of plate structures are assembled by a plurality of actuators to operate horizontally and vertically, respectively. Four corners of the main body are installed with hydraulic wheels interlocked by rack-pinion and actuators. It secures forward and backward steering and mobility of the body, and inside the main body, lighting devices, underwater cameras, control devices for operating all underwater devices, hydraulic devices including solenoid valves, various mechanical devices, batteries, etc. are installed. The engine, hydraulic tank and integrated control management system to operate the pump were installed in the water Since the hydraulic power is supplied to the main body of the hand with a hydraulic hose and the underwater work can be operated remotely by the underwater camera and the actuator, it is possible to safely and efficiently excavate and excavate the sandstone, and evenly compact the water. A multipurpose underwater equipment system configured to be grabbed and moved.
종래에는 수중에서 사석을 고르거나 다지는 장비가 없었으므로 건설 중장비 를 사용하여 일정깊이 이하의 낮은 곳을 대상으로 수중작업을 진행하거나, 또는 수상에서 사석을 중력으로 떨어뜨리는 것이 대부분이지만, 특별한 경우는 일정구역에 수막펜스 구조물을 설치하고 물을 모두 배수한 상태에서 육상용 중장비로 사석작업을 수행하였다. 또한 잠수부가 물속에 들어가 인력으로 굴삭하고, 사석을 고르거나 다지는 수중작업을 수행하니까 수심에 따른 작업한계와 산소공급의 한계성 때문에 수상으로 자주 올라오면서 시공품질과 시공기간이 길어지는 문제점이 있었다.Conventionally, there was no equipment for selecting or compacting sandstones in the water, so it is most common to use underwater construction equipment to carry out underwater work at a lower depth or to drop the sandstone into gravity in the water. The deadwater work was carried out with heavy equipment for the land with the water fence structure installed in the area and draining all the water. In addition, the divers go into the water to excavate with manpower, and even the sandstone to perform the underwater work to select or chop, there was a problem that the construction quality and the construction period is long, as it often comes up to the water due to the limitation of the working limit and oxygen supply depending on the depth.
따라서 종래의 육상용 중장비의 사용과, 잠수부에 의해 수행된 수중작업은 작업의 효율성과 안전성이 떨어지고, 수중작업 생산성은 낮아지는 것은 물론, 사석의 정확한 시공이 어렵고, 공사기간이 길어지는 등의 문제점이 지적되었다.Therefore, the use of conventional heavy equipment for land, and the underwater work performed by the divers, the efficiency and safety of the work is lowered, the productivity of underwater work is lowered, as well as the difficult construction of the sandstone, the construction period is long, etc. This pointed out.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 물속에 수중장비를 투입하여 수중 바닥면을 대상으로 굴삭작업, 다짐작업, 평탄작업, 사석운반 등의 수중작업을 원격으로 조종함으로써 안전하고 효율적으로 진행하여 생산성을 확보하는 것으로, 수상에 설치한 유압시스템에서 호스로 유압을 물속의 메인몸체에 공급하여 수중장비의 자유로운 이동성을 확보하고, 동시에 굴삭작업, 다짐작업, 평탄작업, 운반작업과 같은 다양한 수중작업을 수행하기 위해 붐 구조물과 액추에이터와 같은 작업도구를 메인몸체에 설치하고, 수중작업을 원격으로 조종하고 운영하기 위해 영상 및 조명시스템을 포함한 통합제어관리시스템을 구축함으로써 수상에서 안전하고 효율적인 수중작업을 진행할 수 있는 다 목적 수중장비 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the purpose is to put the underwater equipment in the water underwater work such as excavation work, compaction work, flat work, sandstone transport, etc. Remotely control the safety and efficiency to secure productivity. The hydraulic system installed in the water supply the hydraulic power to the main body in the water with a hose to secure free mobility of the underwater equipment, and at the same time excavation work and compaction work Integrated control management system including video and lighting system for installing and operating work tools such as boom structures and actuators on the main body to perform various underwater operations such as flattening and conveying operations, and for remotely controlling and operating underwater operations. Multi-purpose underwater to build safe and efficient underwater work in the water To provide a non-system.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수상에 설치한 엔진구동 유압시스템에 의해 생성된 유압과 전력을 수중장비에 유압호스 및 전선으로 공급하여 수중에 위치한 메인몸체 전면과 후면의 액추에이터에 공급하여 붐 구조물과 버켓, 스톤그랩 등을 원격으로 작동하여 굴삭하고, 메인몸체의 하면에 설치한 다수개의 액추에이터에 유압을 공급하여 평판구조물의 상하운동과 회전운동에 의한 다짐작업, 평탄작업 등을 제공하고, 메인몸체의 내부 코너 4곳에 설치한 유압바퀴의 액추에이터에 공급된 유압에 의해 랙-피니언의 회전운동을 제공하여 유압바퀴의 조향기능을 확보하고, 상기 유압바퀴에 설치된 유압모터와 브레이크 장치에 유압을 공급하여 메인몸체를 이동시키거나 정지하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, by supplying the hydraulic pressure and electric power generated by the engine driven hydraulic system installed in the water to the hydraulic equipment and the hydraulic hoses and wires to the actuators in the front and rear of the main body located in the water boom Excavates by remotely operating structures, buckets, stone grabs, etc., and provides hydraulic power to a plurality of actuators installed on the lower surface of the main body to provide compacting, flattening, etc. The hydraulic power supplied to the actuator of the hydraulic wheels installed at the four inner corners of the main body provides the rotational motion of the rack-pinion to secure steering function of the hydraulic wheels, and to apply hydraulic pressure to the hydraulic motors and brake devices installed on the hydraulic wheels. The supply is characterized in that to move or stop the main body.
또한, 수중에서 메인몸체의 주행과 정지, 굴삭작업, 다짐작업, 파쇄작업, 평탄작업 등을 안전하고 효율적으로 진행하기 위한 조명장치와 수중카메라를 메인몸체의 전후좌우와 하부, 그리고 붐 구조물의 최끝단에 함께 설치하고, 수중작업을 원격으로 제어하고 조종할 수 있는 통합제어관리시스템을 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting device and underwater camera for the safe and efficient process of running and stopping the main body underwater, excavating work, compaction work, crushing work, flat work, etc. Installed together at the end, it is characterized by configuring an integrated control management system that can remotely control and control underwater operations.
본 발명은 수중에서 연소가스와 수압에 연계된 수중장비 시스템의 밀봉처리가 어렵기 때문에 부피가 큰 엔진과 유압시스템은 수상의 바지선 등에 설치하여 유압과 전력만을 수중의 메인몸체에 제공하고, 물속에서 이동하면서 굴삭작업, 다짐 작업, 파쇄작업, 평탄작업 등을 수행해야 하는 메인몸체와 유압바퀴, 액추에이터, 버켓, 평판구조물의 작동상태를 조종하기 위한 조명장치와 영상장치를 추가한 시스템을 수중에 설치하여 작업성과 안전성을 동시에 확보한다. The present invention is difficult to seal the underwater gas system associated with the combustion gas and hydraulic pressure in the water, so the bulky engine and hydraulic system is installed on the barge of the water to provide only the hydraulic and electric power to the main body of the underwater, Underwater installation system that adds lighting device and imaging device to control the operation status of main body, hydraulic wheel, actuator, bucket, flat plate structure, which should carry out excavation work, compaction work, crushing work, flat work, etc. To ensure workability and safety at the same time.
동력과 유압을 제공하는 수상시스템과 작업을 담당하는 수중시스템을 분리하여 수상에서 원격으로 안전하게 수중작업을 진행하기 때문에 기계장치의 밀봉성과 연소가스 문제를 모두 해결할 수 있고, 잠수부에 의해 수중작업을 하지 않기 때문에 장기간 수중에서 지속적으로 작업을 진행해도 아무런 문제가 없으므로 생산성과 효율성이 높아 공기단축, 비용절감을 기대할 수 있다. By separating the water system that provides power and hydraulic pressure and the underwater system responsible for the work, it is possible to safely and safely work underwater remotely from the water, thus solving both the sealing of the machinery and the combustion gas problem, and not working underwater by divers. Therefore, there is no problem even if you work continuously in the water for a long time, so you can expect air reduction and cost reduction because of high productivity and efficiency.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the present invention will be described in detail according to the embodiment.
도 1은 본 발명의 다목적 수중장비 시스템을 나타낸 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 수상의 엔진(10)에 의해 구동되는 유압펌프(11)에 유압탱크(12)의 유압유를 흡상하여 가압한 다음 유압호스(13)를 통해 수중의 메인몸체(14)에 설치한 제어장치(15)와 솔레노이드밸브(16)를 거쳐 메인몸체(14)의 전면과 후면에 설치한 링크형상의 핀부시(17,17')에 의해 회전이 가능하도록 연결된 붐 구조물(18)과 상기 붐 구조물(18)을 구동하기 위해 설치한 다수개의 액추에이터(19,19',19'')에 유압을 공급하여 붐 구조물(18)의 최끝단에 설치한 버켓(20), 스톤그랩(21) 등으로 굴삭, 사석잡아 이동하기와 같은 수중작업을 수행한다.1 is a configuration diagram showing a multi-purpose underwater equipment system of the present invention, as shown in the present invention, the hydraulic oil of the
도 2는 본 발명의 평판구조물을 메인몸체의 하부에 설치한 것을 나타낸 사시 도로서, 상기 메인몸체(14)의 외부 하면에 2개의 액추에이터(22,22')를 서로 엇갈리도록 사각형상의 평판구조물(23,23',23'')에 핀부시(17'')로 체결하여 다수개의 액추에이터(22,22')가 작동함에 따라 평판구조물(23,23',23'')의 상하방향 왕복운동에 의해 수중 바닥면의 다지기와, 상기 액추에이터(22,22')의 작동에 의해 90도 이내의 회전도 가능하도록 형성되어 있으므로 평판구조물(23)의 에지에 설치된 다수개의 포크형상끝단(24)을 사용하여 메인몸체(14)가 이동하면서 수중 바닥면을 고르는 평탄작업을 함께 수행한다.Figure 2 is a perspective view showing the installation of the flat plate structure of the present invention in the lower portion of the main body, the square plate structure (2, 22, 22 ') on the outer lower surface of the
도 3은 본 발명의 유압바퀴를 메인몸체의 코너부에 설치한 것을 나타낸 사시도로서, 상기 메인몸체(14)의 내부 코너 4곳에 유압바퀴(25)의 요크프레임(26) 상단부에 체결된 피니언(27)과 연계되어 구동하는 랙(28), 이들을 구동하기 위한 액추에이터(29)를 일렬로 설치하여 앞쪽과 뒤쪽의 유압바퀴(25,25')가 좌우로 자유롭게 조향될 수 있도록 하고, 상기 요크프레임(26)의 측면 외측부 회전축에는 유압모터(30)를 설치하여 유압바퀴(25)의 회전 구동력을 확보하고, 내측부에는 유압으로 구동하는 요철형상의 주름식 마찰재(31)를 설치하고, 상기 주름식 마찰재(31)와 마찰접촉에 의해 제동력을 제공하기 위해 주름홈을 갖는 요철형상의 디스크 브레이크(32)를 유압바퀴(25)의 측면에 일체형으로 형성하고, 유압바퀴(25)의 구름마찰 주행력을 확보하기 위해 유압바퀴(25)의 원주면을 따라서 균등한 광폭림(33)을 다수개 설치하고, 상기 광폭림(33)에 고무테(34)를 체결하여 주행성과 내진성을 향상시킨다.3 is a perspective view showing that the hydraulic wheel of the present invention is installed in the corner of the main body, the pinion fastened to the upper end of the
도 4는 본 발명의 평형추를 메인몸체의 내부 중앙에 설치한 것을 나타낸 사 시도로서, 상기 메인몸체(14)의 내부 바닥면 중심부근에 설치한 액추에이터(35) 작동에 의해 안내구조물(36,36')을 따라서 이동이 가능한 한 쌍의 평형추(37,37')를 핀부시(17'')로 체결하여 버켓(20), 스톤그랩(21) 등에 의해 수중작업을 하는 동안 메인몸체(14)의 전체적인 균형을 잡아주는 안전장치이다.Figure 4 is a trial showing that the counterweight of the present invention is installed in the inner center of the main body, the
도 5는 본 발명에 의한 통합제어관리시스템을 나타낸 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 엔진(10)의 발전기에서 공급된 전원은 모니터(40)와 전자제어유니트(41)을 거쳐 수중의 메인몸체(14)에 설치된 제어장치(15) 및 솔레노이드밸브(16)에 공급되고, 상기의 제어장치(15)에서 공급된 전원은 시야확보 및 작동상태를 모니터링하기 위해 다수개의 조명장치(42,42')와 수중카메라(43,43'), 그리고 유압유의 온도와 압력, 주요 구동부의 위치를 모니터링하기 위한 온도센서(44), 압력센서(45), 위치센서(46)에 공급되어 데이터를 확보한다. 또한 상기 솔레노이드밸브(16)에서 공급된 유압은 수중작업을 수행하기 위해 설치한 액추에이터(19,19',19'')에 공급되어 붐 구조물(18)을 비롯한 버켓(20), 스톤그랩(21), 뿌레카(47), 크래셔(48), 평판구조물(23), 유압바퀴(25,25'), 평형추(37,37') 등을 작동하고, 이들의 작동상태는 수상의 통합제어관리시스템(49)을 통해 안전하고 효율적인 수중작업이 진행된다.5 is a configuration diagram showing an integrated control management system according to the present invention. As shown therein, the power supplied from the generator of the
본 발명에 있어서, 수중의 메인몸체에 설치한 붐 구조물과 액추에이터의 개수와 설치위치, 붐 구조물의 최끝단에 조립되는 버켓, 스톤그랩, 뿌레카, 크래셔 등과 같은 작업도구의 종류, 유압으로 구동되는 바퀴의 조향작동 메커니즘, 유압바퀴에 부착되는 유압모터와 브레이크의 배열, 메인몸체의 하부에 설치한 다짐장치와 평탄장치의 배열순서와 액추에이터의 수량, 메인몸체의 벽면 및 붐 구조물의 최끝단에 설치되는 조명장치와 수중카메라의 배열순서와 수량 등은 수중장비의 크기와 용량에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In the present invention, the number and installation position of the boom structure and actuators installed on the main body underwater, the type of work tools such as buckets, stone grabs, ureka, crashers, etc. assembled to the end of the boom structure, hydraulically driven Steering operation mechanism of wheel, arrangement of hydraulic motor and brake attached to hydraulic wheel, arrangement order of compaction device and flat device installed in the lower part of main body, quantity of actuator, wall of main body and the end of boom structure The arrangement order and quantity of the lighting device and the underwater camera can be changed according to the size and capacity of the underwater equipment.
이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구 범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.The present invention described above is not limited to the configuration and operation as shown and described. That is, the present invention can be variously changed and modified within the spirit and scope of the claims described.
도 1은 본 발명에 의한 다목적 수중장비 시스템의 개략적인 구성도1 is a schematic configuration diagram of a multipurpose underwater equipment system according to the present invention
도 2는 본 발명에 의해 메인몸체의 하부에 설치한 평판구조물의 개략적인 사시도Figure 2 is a schematic perspective view of the flat plate structure installed in the lower part of the main body according to the present invention
도 3은 본 발명에 의해 메인몸체의 내부 코너부에 설치한 유압바퀴의 개략적 인 사시도Figure 3 is a schematic perspective view of the hydraulic wheel installed in the inner corner of the main body according to the present invention
도 4는 본 발명에 의해 메인몸체의 내부 중앙부에 설치한 평형추의 개략적인 사시도Figure 4 is a schematic perspective view of the counterweight installed in the inner central portion of the main body according to the present invention
도 5는 본 발명에 의해 통합제어관리시스템을 나타낸 개략적인 구성도5 is a schematic configuration diagram showing an integrated control management system according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 엔진 11 : 유압펌프10
12 : 유압탱크 13 : 유압호스12: hydraulic tank 13: hydraulic hose
14 : 메인몸체 15 : 제어장치14: main body 15: control device
16 : 솔레노이드밸브 17,17',17'' : 핀부시16: Solenoid Valve 17,17 ', 17' ': Pin Bushing
18 : 붐 구조물 19,19',19'' : 액추에이터18:
20 : 버켓 21 : 스톤그랩20: bucket 21: stone grab
22,22' : 액추에이터 23,23',23'' : 평판구조물22,22 ':
24 : 포크형상끝단 25,25' : 유압바퀴24:
26 : 요크프레임 27 : 랙26: yoke frame 27: rack
28 : 피니언 29 : 액추에이터28: Pinion 29: Actuator
30 : 유압모터 31 : 주름식 마찰재30: hydraulic motor 31: corrugated friction material
32 : 디스크 브레이크 33 : 광폭림32: disc brake 33: wide forest
34 : 고무테 35 : 액추에이터34: rubber frame 35: actuator
36,36' : 안내구조물 37,37' : 평형추36,36 ':
40 : 모니터 41 : 전자제어유니트 40: monitor 41: electronic control unit
42,42' : 조명장치 43,43' : 수중카메라42,42 ':
44 : 온도센서 45 : 압력센서44: temperature sensor 45: pressure sensor
46 : 위치센서 47 : 뿌레카46: position sensor 47: Pureka
48 : 크래셔 49 : 통합제어관리시스템48: Crasher 49: Integrated Control Management System
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