KR20150041936A

KR20150041936A - The wheel loader have a maximum load weight control unit

Info

Publication number: KR20150041936A
Application number: KR20130120514A
Authority: KR
Inventors: 류성현
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-20

Abstract

본 발명은 최대 적재하중 제어장치를 갖춘 휠 로더에 관한 것으로, 그 주된 목적은 적재량에 맞는 중량으로 하역작업이 이루어지도록 함으로써, 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더 및 유압장치의 고장을 미연에 방지하는 것이다.
이러한 목적으로 이루어진 본 발명은,
휠 로더에 관한 것으로,
상기 휠 로더는,
운전석 일측에 구비된 작업장치의 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더에 작용하는 하중을 감지하는 감지장치와;
상기 감지장치에 설정된 하중이 오버할 경우, 유압장치의 동작을 멈추는 컨트롤러로 이루어진 최대 적재하중 제어장치를 포함한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 최대 적재하중 제어장치를 갖춘 휠 로더에 의하면, 적재량에 맞는 중량으로 하역작업이 이루어지도록 함으로써, 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더 및 유압장치의 고장을 미연에 방지하는 이점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel loader equipped with a maximum load control device and its main purpose is to prevent a failure of a lift arm cylinder, a bucket arm cylinder and a hydraulic device by carrying out a load operation with a weight corresponding to a load amount .
The present invention, made for this purpose,
With regard to the wheel loader,
The wheel loader includes:
A sensing device for sensing a load acting on the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder of the working device provided at one side of the driver's seat;
And a controller for stopping the operation of the hydraulic device when the load set on the sensing device is exceeded.
Thus, according to the wheel loader equipped with the maximum load control device according to the present invention, the loading operation can be performed with a weight corresponding to the load amount, thereby advantageously preventing the failure of the lift arm cylinder, the bucket arm cylinder and the hydraulic device have.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wheel loader having a maximum load-

본 발명은 휠 로더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버켓에 적재되는 화물의 중량이 적정중량보다 오버하는 경우 이를 감지한 뒤, 운전자에게 경보를 통해 1차적으로 통보하고, 2차적으로는 유압시스템을 정지시킴으로서, 무리한 가동이 이루어지지 않도록 하여 작업장치의 내구성을 향상시키는 최대 적재하중 제어장치를 갖춘 휠 로더에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a wheel loader, and more particularly, to a wheel loader that senses when a weight of a cargo loaded on a bucket exceeds a proper weight, informs the driver of the load primarily through an alarm, The present invention relates to a wheel loader equipped with a maximum load control device that improves the durability of a work device by preventing an unreasonable operation from occurring.

일반적으로 지상에 산재한 적재물, 다시 말해서 골재 또는 곡물 등의 중량물을 들어올리거나 이동해서 특정 장소에 하역하도록 하는 휠 로더에 대해서는 여러가지가 알려져 오고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] There are various known wheel loaders that generally lift or move heavy materials such as aggregates or grains, which are scattered on the ground, and unload them to a specific place.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같은 휠 로더(1)가 그 대표적인 것으로, 그 내용은 다음과 같다.For example, the wheel loader 1 shown in Fig. 1 is a typical example, and the contents thereof are as follows.

도시한 바와 같이, 휠 로더(1)는 운전실(10)을 기준한 일측에 작업장치(20)가 구비되고, 이 작업장치(20)의 타측에 엔진 룸(30)이 구비된다.As shown in the figure, the wheel loader 1 is provided with a working device 20 on one side relative to the cab 10, and the engine room 30 is provided on the other side of the working device 20.

운전실(10)에는 도시하지는 않았으나, 운전자가 착좌(着座)할 수 있도록 시트(미도시)가 구비되고, 상기한 작업장치(20)를 조작할 수 있도록 조작레버(미도시)가 구비된다. Although not shown in the cabin 10, a seat (not shown) is provided so that the driver can sit on the cabin, and an operation lever (not shown) is provided to operate the above-described working device 20. [

작업장치(20)는 차체(2)에 힌지결합된 리프트 아암(21)이 구비되고, 이 리프트 아암(21)의 단부에 버켓(25)이 구비된다.The working device 20 is provided with a lift arm 21 hinged to the vehicle body 2 and a bucket 25 is provided at the end of the lift arm 21. [

리프트 아암(21)의 하측 중간부분에는 리프트 아암 실린더(22)가 구비되어, 이 리프트 아암(21)의 상, 하 방향 회동이 용이하도록 하였다.A lift arm cylinder 22 is provided at a lower middle portion of the lift arm 21 to facilitate the upward and downward rotation of the lift arm 21.

한편, 리프트 아암(21)의 단부에는 버켓(25)이 힌지결합되는데, 이 버켓(25) 일측에 버켓레버(26)가 구비된다.A bucket 25 is hinged to an end of the lift arm 21 and a bucket lever 26 is provided at one side of the bucket 25. [

이 버켓레버(26)는 상기한 리프트 아암(21)에 중간부분이 힌지결합된 버켓아암(27)의 일단과 힌지결합된다.The bucket lever 26 is hinged to one end of the bucket arm 27 with the intermediate portion hinged to the lift arm 21 described above.

버켓아암(27)의 타단에는 버켓 아암 실린더(28)가 힌지결합되어 상기 버켓(25)의 회동이 용이하도록 하였다.A bucket arm cylinder (28) is hinged to the other end of the bucket arm (27) so that the bucket (25) can be rotated easily.

따라서, 상기한 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)에 의해 리프트 아암(21)과 버켓(25)이 상, 하 방향으로 회동하며 골재 또는 곡물등의 적재물의 적재가 용이하도록 하였다.Therefore, the lift arm 21 and the bucket 25 are rotated in the upward and downward directions by the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 to facilitate loading of aggregates, grain, and other loads.

그러나, 상기한 바와 같은 작업장치(20)는 운전실에서 조작하는 운전자의 경험치에 의해 적재정량보다 오버하여 적재가 이루어짐으로써, 리프트 아암 실린더(28) 및 버켓 아암 실린더(28)의 고장이 다발하는 문제가 있었다.However, the above-described working device 20 is overloaded beyond the load amount due to the experience of the driver operating in the cab, so that the trouble of the lift arm cylinder 28 and the bucket arm cylinder 28 .

또한, 지면이 고르지 못한 작업현장 사정상 과도한 중량을 적재하는 과정에서 휠 로더가 균형을 잃고 전복되는 대형사고로 이어지는 문제가 있었다.In addition, there was a problem that the wheel loader was unbalanced and overturned into a large accident in the process of loading excessive weight due to uneven work site convenience.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 적재량에 맞는 중량으로 하역작업이 이루어지도록 함으로써, 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더 및 유압장치의 고장을 미연에 방지하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a lift arm cylinder, a bucket arm cylinder and a hydraulic device, .

또한, 적정중량의 화물만을 적재하도록 하여 휠로더가 전복되는 대형사고를 예방하는데 있다.In addition, only a proper weight of cargo is loaded so as to prevent a large accident that the wheel loader overturns.

이러한 목적으로 이루어진 본 발명은, The present invention, made for this purpose,

운전실과, 상기 운전실 일측에 구비된 엔진룸과, 상기 엔진룸에 대향하는 타측의 차체에 일단이 힌지결합된 리프트 아암과, 상기 리프트 아암의 중간부분에 힌지결합된 리프트 아암 실린더와, 적재물을 적재할 수 있도록 상기 리프트 아암의 단부에 힌지결합되며, 일측으로 상기 리프트 아암의 상측에 중간부분이 힌지결합된 버켓아암 일단과 버켓레버에 의해 힌지결합된 버켓과, 상기 버켓 아암의 타측에 힌지결합된 버켓아암 실린더로 이루어진 작업장치를 갖춘 휠 로더에 관한 것으로, A lift arm hinged at one end to a vehicle body on the other side opposite to the engine room; a lift arm cylinder hinged to an intermediate portion of the lift arm; A bucket hinged to an end of the lift arm and hinged to one end of the lift arm by a bucket lever at one end of the bucket arm having an intermediate portion hinged to the upper side of the lift arm and hinged to the other side of the bucket arm, The present invention relates to a wheel loader having a working device composed of a bucket arm cylinder,

상기 휠 로더는,The wheel loader includes:

상기 작업장치의 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더에 작용하는 하중을 감지하는 감지장치와;A sensing device for sensing a load acting on the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder of the working device;

상기 감지장치에 설정된 하중이 오버할 경우, 유압장치의 동작을 멈추는 컨트롤러로 이루어진 최대 적재하중 제어장치를 포함한다.And a controller for stopping the operation of the hydraulic device when the load set on the sensing device is exceeded.

또한, 상기 감지장치는.The sensing device may further comprise:

상기 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더에 적재되는 적재 하중을 감지하는 하중감지센서인 것을 특징으로 한다.
And a load sensing sensor for sensing a load applied to the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder.

상기 하중감지센서는,The load sensing sensor includes:

스트레인 게이지 또는 피에조센서 또는 자기장센서가 내장된 로드셀인 것을 특징으로 한다.
A strain gauge or a piezo sensor or a load cell having a built-in magnetic field sensor.

또한, 상기 감지장치는,In addition,

유압장치상에 상기 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더의 압력을 감지하도록 구비되는 압력게이지인 것을 특징으로 한다.
And a pressure gauge provided on the hydraulic apparatus to detect the pressure of the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder.

또한, 상기 최대 적재하중 제어장치는,The maximum load control device may further include:

상기 감지장치에서 감지된 과적중량을 운전자에게 경고하도록 구비되는 경보장치를 더 포함한다.
And an alarm device provided to alert the driver of the excessive weight detected by the sensing device.

상기 경보장치는,The alarm device includes:

경광등 또는 싸이렌 또는 알람중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
A warning light or a siren or an alarm.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 적재정량에 맞는 중량으로 작업이 이루어지도록 함으로써, 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더 및 유압장치의 고장을 미연에 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the failure of the lift arm cylinder, the bucket arm cylinder, and the hydraulic apparatus from occurring by performing work with a weight suitable for the load determination.

또한, 적정중량의 화물만을 적재하도록 하여 휠로더가 전복되는 대형사고를 예방하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of preventing a large accident that the wheel loader is overturned by only loading a cargo of a proper weight.

도 1은 종래의 휠 로더를 보인 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 최대 적재하중 제어장치를 갖춘 휠 로더를 보인 일측면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 최대적재하중 제어장치를 모식적으로 보인 블럭도이다.1 is a perspective view showing a conventional wheel loader,
2 is a side view showing a wheel loader equipped with a maximum load control device according to the present invention,
3 is a block diagram schematically showing a maximum load control device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휠 로더(1)는 운전실(10) 일측에 구비되며, 내부에는 도시하지는 않았으나, 유압장치가 구비된 엔진룸(30)이 구비되고, 이 엔짐룸(30)에 대향하는 타측에 구비된 작업장치(20)와 최대 적재하중 제어장치(100)(이하, “제어장치”라 칭한다)로 대별된다.2, the wheel loader 1 according to the present invention is provided at one side of the cab 10 and includes an engine room 30 having a hydraulic device, not shown, (Hereinafter referred to as " control device ") provided on the other side opposite to the work device 20 opposite to the work device 20.

작업장치(20)는 차체(2)에 일단이 힌지결합된 리프트 아암(21)이 구비되며, 이 리프트 아암(21)의 중간부분에 리프트 아암 실린더(22)가 힌지결합된다.The working device 20 is provided with a lift arm 21 hinged at one end to the vehicle body 2 and a lift arm cylinder 22 is hinged to an intermediate portion of the lift arm 21. [

이 리프트 아암(21)의 단부에는 적재물을 적재할 수 있도록 버켓(25)이 힌지결합되며, 그 일측으로 상기한 리프트 아암(21)의 상측에 중간부분이 힌지결합된 버켓아암(27) 일단과 힌지결합된 버켓레버(26)가 힌지결합된다.A bucket 25 is hinged to an end of the lift arm 21 so that a load can be loaded thereon. One end of the bucket arm 27 is hinged to an upper portion of the lift arm 21, The hinge-coupled bucket lever 26 is hinged.

상기한 버켓아암(27)의 타측에 버켓아암 실린더(28)가 힌지결합됨으로써, 상기한 버켓(25)의 상, 하 방향으로의 힌지회동이 용이하도록 하였다.(이하, 종래의 구성과 동일한 구성은 동일명칭과 동일부호를 부여하고, 별도의 설명은 생략한다)The bucket arm cylinder 28 is hinged to the other side of the bucket arm 27 so that the bucket 25 can be rotated in the upward and downward directions. Are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted)

최대 적재하중 제어장치(100)는, 감지장치(110)와 컨트롤러(130)와 경보장치(150)로 이루어진다.The maximum load control device 100 includes a sensing device 110, a controller 130, and an alarm device 150.

감지장치(110)는 상기한 작업장치(20)의 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)에 각각 구비되어, 이 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)에 각각 작용하는 적재 하중을 감지하는 하중감지센서인 로드 셀(Load Cell)이다.The sensing device 110 is provided in each of the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 of the above-described working device 20 so as to be capable of acting on the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 And a load cell which is a load sensing sensor for sensing a load.

로드 셀은, 힘(질량 및 토오크)을 검출하는 센서의 일종으로서, 상기한 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)에 화물의 적재가 이루어질 때 발생하는 힘이 가해지면, 그 힘을 전기신호로 변환하여 하중변환기라고도 한다. The load cell is a type of sensor that detects force (mass and torque). When a force generated when the load is loaded on the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 is applied, It is also called a load converter by converting it into an electric signal.

이와 같이 전기신호로 변환된 힘(하중)은 컨트롤러(130)에 전달되고, 컨트롤러(130)는 미리 설정된 하중이 근접할 때, 1차적으로 경광등 또는 알람 또는 싸이렌중 어느 하나로 이루어진 경보장치(150)를 작동하여 운전자에게 하중이 초과할 수 있음을 경고하고, 설정된 하중보다 초과할 경우, 엔진룸(30)에 구비된 유압장치(170)의 전원을 차단한다. The load 130 is transmitted to the controller 130. When the load is close to a preset load, the controller 130 receives the alarm signal 150, which is primarily a warning light or an alarm or a siren, And warns the driver that the load may be exceeded. When the load exceeds the set load, the power source of the hydraulic device 170 provided in the engine room 30 is shut off.

상기한 감지장치(110)인 로드셀은, 스트레인 게이지(Strtain Gage) 또는 피에조 센서(Piezo Electric Sensor) 또는 자기장센서가 내장된 것으로서, 스트레인 게이지는 물리적인 변형량(Strain)을 전기적인 신호로 바꾸어 피측정물의 변형량을 측정하는 저항센서이다.The load cell, which is the sensing device 110, includes a strain gage or a piezo electric sensor or a magnetic field sensor. The strain gage converts a physical strain into an electrical signal to measure It is a resistance sensor that measures the deformation amount of water.

피에조센서는, 압전센서(Piezoelectric sensor)로서, 어떤 물질에 압력의 힘을 가하면 전기(약한 전기)가 발생하는 압전효과가 일어나는데, 이와 같은 압전효과를 이용하여 압력 가속도 스트레인을 측정하여 전기신호로 변환시키는 장치이다Piezoelectric sensor is a piezoelectric sensor. When a pressure force is applied to a substance, a piezoelectric effect occurs in which electricity (weak electricity) is generated. By measuring the pressure acceleration strain using the piezoelectric effect, It is a device

상기한 센서들 이외에도 자기장센서가 내장된 로드셀을 이용하여 작용하는 하중을 감지할 수 있다.In addition to the above sensors, a load acting on a load cell having a built-in magnetic field sensor can be detected.

한편, 상기한 감지장치(110)는 로드셀 이외에 유압장치상에 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)의 압력을 감지하도록 압력게이지(미도시)를 구비하여 하중을 감지하여도 본 발명 소기의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.The sensing device 110 may include a pressure gauge (not shown) to sense the pressure of the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 on the hydraulic device in addition to the load cell, It is of course possible to achieve the desired purpose.

계속 해서, 도 2와 도 3을 참조로 하여 본 발명에 따른 제어장치(100)의 작용, 효과를 설명한다.Next, operations and effects of the control apparatus 100 according to the present invention will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig.

우선, 버켓(25)에 화물을 적재하기 위해서, 리프트 아암(21)과 버켓아암(27)을 힌지회동하기 위해 각각의 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)가 작동하며 화물을 적재한다.The lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 are operated to hinge the lift arm 21 and the bucket arm 27 in order to load the cargo in the bucket 25, do.

이 때, 리프트 아암 실린더(22)와 버켓 아암 실린더(28)에 각각 구비된 감지수단(110)은 수시로 작용하는 하중을 연산하며, 이 연산된 데이터를 컨트롤러(130)에 전달한다.At this time, the sensing means 110 provided in each of the lift arm cylinder 22 and the bucket arm cylinder 28 calculates a load acting from time to time and transfers the calculated data to the controller 130.

이 때 컨트롤러(130)는 미리 설정된 하중에 근접한 신호가 전달될 경우, 경보장치(150)를 작동하여 운전자에게 위험한 상황이 도래했음을 알린다.At this time, when a signal close to a preset load is transmitted, the controller 130 operates the alarm device 150 to inform the driver that a dangerous situation has arrived.

그럼에도 불구하고, 운전자가 무리하게 적재를 시도하면, 컨트롤러(130)는 엔진룸(30) 내에 구비된 유압장치(170)의 전원을 차단함으로써, 무리한 적재를 강제로 중단한다. Nevertheless, when the driver tries to forcibly load, the controller 130 cuts off the power of the hydraulic device 170 provided in the engine room 30, thereby forcibly stopping the heavy load.

이에 따라, 본 발명에 따른 최대 적재하중 제어장치(100)에 의해, 적재정량에 맞는 중량으로 작업이 이루어지도록 함으로써, 리프트 아암 실린더와 버켓 아암 실린더 및 유압장치의 고장을 미연에 방지하였으며, 적정중량의 화물만을 적재하도록 하여 휠 로더가 전복되는 대형사고를 예방하였다.Accordingly, the maximum load control apparatus 100 according to the present invention can prevent the lift arm cylinder, the bucket arm cylinder, and the hydraulic apparatus from failing by allowing the work to be carried out at a weight suitable for the load determination. To prevent a large accident that the wheel loader overturns.

한편, 본 발명에 따른 최대 적재하중 제어장치(100)는 휠 로더에 적용된 실시예에 대해서만 설명하였으나, 그것은 지게차 또는 굴삭기등의 건설장비에 적용해도 본 발명 소기의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, although the maximum load control apparatus 100 according to the present invention has been described in connection with the embodiment applied to the wheel loader, it is needless to say that the present invention can be achieved by applying the present invention to a construction equipment such as a forklift or an excavator .

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 있게 된다.It is to be understood that the present invention is not limited to the specific exemplary embodiments described above and that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. And such modified embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

1 : 휠 로더 2 : 차체
10 : 운전실 20 : 작업장치
21 : 리프트 아암 22 : 리프트 아암 실린더
25 : 버켓 26 : 버켓레버
27 : 버켓아암 28 : 버켓 아암 실린더
30 : 엔진 룸
100 : 최대 적재하중 제어장치 110 : 감지수단
130 : 컨트롤러 150 : 경보장치
170 : 유압장치1: Wheel Loader 2: Bodywork
10: cab 20: working device
21: lift arm 22: lift arm cylinder
25: Bucket 26: Bucket lever
27: Bucket arm 28: Bucket arm cylinder
30: Engine room
100: maximum load control device 110: sensing means
130: Controller 150: Alarm device
170: Hydraulic device

Claims

A lift arm hinged at one end to a vehicle body on the other side opposite to the engine room; a lift arm cylinder hinged to an intermediate portion of the lift arm; A bucket hinged to an end of the lift arm and hinged to one end of the lift arm by a bucket lever at one end of the bucket arm having an intermediate portion hinged to the upper side of the lift arm and hinged to the other side of the bucket arm, The present invention relates to a wheel loader having a working device composed of a bucket arm cylinder,
The wheel loader includes:
A sensing device for sensing a load acting on the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder of the working device;
And a maximum load control device comprising a controller for stopping the operation of the hydraulic device when a load set to the sensing device is exceeded.

The method according to claim 1,
The maximum load control device includes:
And a warning device provided to warn the driver of an overload sensed by the sensing device.

3. The method of claim 2,
The alarm device includes:
Wherein the wheel loader is a wheel loader equipped with a maximum load control device.

The method according to claim 1,
The sensing device comprises:
And a load sensing sensor for sensing a load applied to the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder.

5. The method of claim 4,
The load sensing sensor includes:
Characterized in that the load cell is a load cell incorporating a strain gauge or a piezo sensor or a magnetic field sensor.

The method according to claim 1,
The sensing device includes:
And a pressure gauge provided to detect the pressure of the lift arm cylinder and the bucket arm cylinder on the hydraulic device.