KR20200077251A - Hydraulic System for Construction Equipment - Google Patents

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KR20200077251A
KR20200077251A KR1020180166583A KR20180166583A KR20200077251A KR 20200077251 A KR20200077251 A KR 20200077251A KR 1020180166583 A KR1020180166583 A KR 1020180166583A KR 20180166583 A KR20180166583 A KR 20180166583A KR 20200077251 A KR20200077251 A KR 20200077251A
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pressure
spool
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hydraulic system
valve
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KR1020180166583A
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이태엽
이종찬
김태인
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현대건설기계 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a hydraulic system for construction equipment, which comprises: one electromagnetic pressure reducing valve provided to control, in common, a reference pressure of a pilot pressure oil supplied to one end of each of one or more spools; and electronic proportional control valves provided one by one so as to individually control the pressure of the pilot hydraulic oil supplied to the other end of each of the spools. Accordingly, the hydraulic system for construction equipment of the present invention can easily respond to a user and a work environment through the electronic proportional control valves.

Description

건설기계의 유압시스템{Hydraulic System for Construction Equipment}Hydraulic system for construction machinery{Hydraulic System for Construction Equipment}

본 발명은 건설기계의 유압시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic system of a construction machine.

건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 건설기계가 사용된다. 건설기계는 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 굴삭기, 휠로더, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러, 크레인 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.Various construction machines are used at work sites such as construction sites and civil engineering sites. Construction machinery has mechanical structure and performance suitable for each characteristic of each construction such as roads, rivers, ports, railways, and plants. In other words, construction machinery can be classified into excavation equipment, loading equipment, transportation equipment, unloading equipment, compaction equipment, and basic construction equipment due to the diversity of work performed in industrial sites. Specifically, excavators, wheel loaders, forklifts, bulldozers, It is a concept that includes quite a lot of equipment, such as trucks, rollers, and cranes.

현재 건설기계 시장의 미래 기술 중 하나인 전기 굴삭기와 자동 굴삭기의 핵심 기술 중 하나는 액츄에이터를 제어하는 각종 스풀과 밸브들로 구성되는 전자제어 메인컨트롤밸브(MCV) 이다. 전자제어 메인컨트롤밸브를 구현함에 있어 일반적으로 사용되는 설계 방법은 전자비례제어밸브를 사용하여 메인컨트롤밸브의 스풀을 움직이는 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 방법과 작업장치에 사용되는 유량을 직접 제어하는 방법 등이 존재 한다.One of the core technologies of electric excavators and automatic excavators, one of the future technologies in the construction machinery market, is an electronically controlled main control valve (MCV) composed of various spools and valves that control the actuator. The design method that is generally used in implementing the electronic control main control valve is to directly control the pressure of the pilot hydraulic oil that moves the spool of the main control valve using the electronic proportional control valve, and to directly control the flow rate used in the work device. There are methods, etc.

전자인 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 방법의 경우, 전자비례제어밸브의 정격 유량이 상대 적으로 낮아 밸브의 부피를 최소화 할 수 있어, 모듈형 컨트롤밸브 혹은 로드 센싱 메인컨트롤밸브에서 많이 사용되고 있다. 또한, 별도의 카트리지를 통해 기존 시스템의 변경을 최소화 하여 구현이 가능하다는 장점이 있다.In the case of the method of directly controlling the pressure of the pilot pressure oil by using the electronic proportional control valve, the rated flow of the electronic proportional control valve is relatively low to minimize the volume of the valve. It is often used in control valves. In addition, there is an advantage that it can be implemented by minimizing the change of the existing system through a separate cartridge.

하지만 메인컨트롤밸브의 스풀을 통해 작업장치의 유량이 제어되는 시스템의 특성상 스풀 튜닝을 통해 최적화가 진행되므로 시스템 혹은 작업 환경의 변화에 유동적인 대처가 어려우며, 각 작업장치 별 2개의 전자비례제어밸브가 사용되어 기존 시스템 대비 원가 및 부피 증가하고 별도의 카트리지를 사용할 경우 그 증가량이 더욱 증가하는 단점이 있다.However, due to the nature of the system in which the flow rate of the work device is controlled through the spool of the main control valve, optimization is performed through spool tuning, making it difficult to respond flexibly to changes in the system or work environment, and two electronic proportional control valves for each work device It has the disadvantage of increasing the cost and volume compared to the existing system and increasing the amount of increase when using a separate cartridge.

후자인 전자비례제어밸브를 통해 작업장치에 사용되는 유량을 직접 제어하는 방법의 경우, 메인컨트롤밸브의 구성요소 중 스풀을 사용하지 않고 소프트웨어를 통해 각 전자비례제어밸브를 제어 함으로 시스템 및 작업 환경 변화에 유동적으로 대체가 가능하며 시스템 전체의 구성을 간소화 할 수 있는 장점이 있다.In the case of the method of directly controlling the flow rate used in the working device through the latter electronic proportional control valve, the system and working environment change by controlling each electronic proportional control valve through software without using a spool among the components of the main control valve. It has the advantage that it can be flexibly replaced and can simplify the overall system configuration.

하지만 밸브의 정격 유량 및 정격 압력의 증가를 통해 밸브의 크기 및 원가가 증가하게 되며, 전자비례제어밸브를 통해 기존 메인컨트롤밸브의 스풀이 수행했던 방향제어 기능을 구현하지 위해서는 파일럿압유의 압력을 제어하는 방법 보다 더 많은 수량의 밸브 혹은 복잡한 구조의 밸브가 요구된다. 추가적으로 기계요소 없이 소프트웨어를 통해 모든 밸브를 제어하는 시스템 특성 상 소프트웨어 오류에 대한 안정성이 떨어진다는 단점이 있다.However, by increasing the rated flow and rated pressure of the valve, the size and cost of the valve increases, and through the electronic proportional control valve, the pressure of the pilot pressure oil is controlled to implement the directional control function performed by the spool of the existing main control valve. More valves or more complex valves than required are required. In addition, there is a disadvantage in that stability against software errors is poor due to a system characteristic that controls all valves through software without mechanical elements.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 건설기계에 사용되는 전자비례제어밸브를 활용한 제어 시스템의 구성에 있어, 기계요소와 전자비례제어밸브 제어 시스템을 조합하여 기계요소를 통해 소프트웨어 오류 및 외란에 대한 시스템의 안정성을 확보하고, 전자비례제어밸브를 통해 사용자 및 작업 환경에 용이하게 대응할 수 있도록 하는 건설기계의 유압시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to construct a control system using an electronic proportional control valve used in a construction machine, a mechanical element and an electronic proportional control valve control system. It is to provide a hydraulic system of a construction machine that secures the stability of a system against software errors and disturbances through mechanical elements by combining them, and makes it easy to respond to users and work environments through an electronic proportional control valve.

또한, 본 발명의 목적은 전자비례제어밸브를 활용한 기존 시스템 대비 전자비례제어밸브의 수량, 부피 및 가격을 감소시켜 경쟁력을 확보할 수 있도록 하는 건설기계의 유압시스템을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a hydraulic system of a construction machine to secure competitiveness by reducing the quantity, volume, and price of an electronic proportional control valve compared to an existing system using an electronic proportional control valve.

본 발명의 일 측면에 따른 건설기계의 유압시스템은, 하나 혹은 그 이상의 스풀 각각의 일단부로 공급되는 파일럿압유의 기준 압력을 공용으로 제어하도록 1개가 마련되는 전자감압밸브; 및 상기 스풀 각각의 타단부로 공급되는 파일럿압유의 압력을 개별적으로 제어하도록 1개씩 마련되는 전자비례제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.Hydraulic system of a construction machine according to an aspect of the present invention, one or more spool provided with one electronic pressure-reducing valve is provided to control the reference pressure of the pilot pressure oil to be supplied to one end; And an electronic proportional control valve provided one by one to individually control the pressure of the pilot pressure oil supplied to the other end of each of the spools.

구체적으로, 상기 스풀과 작업장치의 헤드챔버를 연결하는 제1압유라인과, 상기 스풀과 상기 작업장치의 로드챔버를 연결하는 제2압유라인 사이를 연결하는 연통라인 상에 마련되고, 상기 작업장치의 동작 방향에 따라 고압을 통과시켜 주는 셔틀밸브를 더 포함할 수 있다.Specifically, it is provided on a communication line connecting a first hydraulic oil line connecting the spool and the head chamber of the working device, and a second hydraulic oil line connecting the spool and the load chamber of the working device, It may further include a shuttle valve for passing the high pressure according to the operating direction of the device.

구체적으로, 상기 셔틀밸브와 탱크 사이를 연결하는 배출라인 상에 마련되고, 상기 작업장치 및 상기 스풀의 포트를 압유에 의한 과부하로부터 보호하는 릴리프밸브를 더 포함할 수 있다.Specifically, a discharge valve provided on the discharge line connecting the shuttle valve and the tank, and may further include a relief valve that protects the port of the working device and the spool from overload due to hydraulic pressure.

본 발명의 다른 측면에 따른 건설기계는, 상기에 기재된 유압시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.Construction machinery according to another aspect of the present invention is characterized by including the hydraulic system described above.

본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 시스템의 구성에 있어 메인컨트롤밸브 섹션의 개수와 상관없이 1개의 전자감압밸브로 전체 시스템 압력을 제어할 수 있다.The hydraulic system of a construction machine according to the present invention can control the overall system pressure with one electromagnetic pressure reducing valve regardless of the number of main control valve sections in the configuration of the system.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 메인컨트롤밸브의 스풀을 1개의 전자비례제어밸브로 제어하도록 구성함으로써, 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 기존 시스템 대비 시스템 제어에 사용되는 밸브의 수량을 절반으로 줄일 수 있으며, 동시에 전자감압밸브를 통해 기준 압력을 형성함으로써, 전자비례제어밸브의 조작만으로 파일럿펌프의 최대압력범위 내에서 스풀의 전구간 조작이 가능하게 할 수 있다.In addition, the hydraulic system of a construction machine according to the present invention is configured to control the spool of the main control valve with one electronic proportional control valve, a system compared to an existing system that directly controls the pressure of the pilot hydraulic oil by utilizing the electronic proportional control valve. The number of valves used for control can be reduced by half, and at the same time, by forming the reference pressure through the electromagnetic pressure reducing valve, the operation of the electromagnetic proportional control valve can be used to enable the spool to operate within the maximum pressure range of the pilot pump. have.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 기존 시스템에서 각 섹션별 릴리프밸브를 2개씩 사용되었던 것과 달리 셔틀밸브를 통해 1개의 릴리프밸브를 사용하도록 구성함으로써, 전자비례제어밸브의 수량과 더불어 전체 시스템에 사용되는 밸브의 수량을 줄일 수 있어, 전체 시스템의 부피 및 원가를 감소 시킴과 동시에 동일 성능을 구현할 수 있다.In addition, the hydraulic system of the construction machine according to the present invention, unlike the existing two systems using two relief valves for each section in the existing system that directly controls the pressure of the pilot hydraulic pressure by using an electronic proportional control valve, one relief through the shuttle valve By configuring the valve to be used, it is possible to reduce the number of electronic proportional control valves and the number of valves used in the entire system, thereby reducing the volume and cost of the entire system and achieving the same performance.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 전자비례제어밸브를 통해 소프트웨어를 활용하여 빠른 작업환경 및 사용자 대응이 가능하며, 장비 이상 혹은 시동정지로 파일럿펌프 정지 시 양쪽 파일럿압유의 압력의 회로 공유로 인해 동일 압력이 되며 작업장치를 제어하는 스풀의 스프링을 통해 기계적 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the hydraulic system of the construction machine according to the present invention, it is possible to respond quickly to the working environment and the user using software through an electronic proportional control valve, and the circuit of the pressure of both pilot oil pressures when the pilot pump stops due to equipment failure or start stop Due to the sharing, it becomes the same pressure and mechanical stability can be secured through the spring of the spool that controls the working device.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 복수 개의 작업장치 각각을 제어하는 복수 개의 스풀 각각을 제어함에 있어, 1개의 전자감압밸브로 시스템을 제어하여 장비 이상 혹은 시동정지로 파일럿펌프 정지 시 작업장치 자주(自走) 방지를 위해 스풀 각각을 중립위치로 이동시킬 필요가 있고, 이때 전자감압밸브를 최대 개방함으로써 양쪽 파일럿압유의 압력의 회로 공유로 인해 동일 압력이 되며 스풀의 스프링을 통해 기계적 안정성을 확보할 수 있다.In addition, the hydraulic system of a construction machine according to the present invention, in controlling each of a plurality of spools to control each of a plurality of working devices, when the pilot pump stops due to equipment failure or start stop by controlling the system with one electromagnetic pressure reducing valve It is necessary to move each of the spools to a neutral position in order to prevent the work device from being self-locked. At this time, by opening the electromagnetic pressure reducing valve to the maximum, it becomes the same pressure due to the circuit sharing of the pressure of both pilot hydraulic oils. Stability can be secured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템의 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. It should be noted that, in the specification, when adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same number as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템의 유압회로도이다. 본 발명의 유압시스템(100)은 단일 혹은 복합 스풀 시스템으로 구성될 수 있다.1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention. The hydraulic system 100 of the present invention may be composed of a single or multiple spool system.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템(100)은, 건설기계의 작업장치가 작업을 수행할 수 있도록 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 방식의 유압시스템으로서, 작업장치(110), 스풀(120), 동력원(130), 전자감압밸브(140), 전자비례제어밸브(150), 셔틀밸브(160), 릴리프밸브(170)를 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the hydraulic system 100 of the construction machine according to the present invention, a method of directly controlling the pressure of the pilot pressure oil by using an electronic proportional control valve so that the working device of the construction machine can perform the work As the hydraulic system of the work device 110, spool 120, power source 130, electromagnetic pressure reducing valve 140, electronic proportional control valve 150, shuttle valve 160, relief valve 170 to include Can.

작업장치(110)는, 제1압유라인(191)과 제2압유라인(192)에 의해 스풀(120)과 연결되고, 스풀(120)의 제어에 의해 메인펌프(132)로부터 동작압유를 공급받아 작업을 수행하도록 구동된다. 작업장치(110)는 건설기계에서 붐, 암, 버켓, 선회장치 및 옵션장치 등과 같은 장치일 수 있다.The working device 110 is connected to the spool 120 by the first hydraulic oil line 191 and the second hydraulic oil line 192, and operating hydraulic oil from the main pump 132 under the control of the spool 120. It is driven to receive the supply and perform the operation. The working device 110 may be a device such as a boom, an arm, a bucket, a turning device, and an optional device in a construction machine.

상기에서, 제1압유라인(191)은 작업장치(110)의 헤드챔버(111)에 연결되고, 제2압유라인(192)은 작업장치(110)의 로드챔버(112)에 연결될 수 있다.In the above, the first oil pressure line 191 is connected to the head chamber 111 of the work device 110, and the second oil pressure line 192 can be connected to the load chamber 112 of the work device 110. have.

본 실시예에서 작업장치(110)는, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템으로 구성될 경우 1개가 마련되고, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우 복수 개로 마련된다.In this embodiment, the working device 110 is provided when the hydraulic system 100 is composed of a single spool system, and when the hydraulic system 100 is composed of a composite spool system, it is provided in plural.

스풀(120)은, 작업장치(210)에 대응되도록 마련되며, 파일럿펌프(133)로부터 토출되는 파일럿압유에 의해 변위되어 메인펌프(132)로부터 작업장치(110)로 공급되는 동작압유의 흐름을 제어할 수 있다.The spool 120 is provided to correspond to the working device 210, and is displaced by the pilot pressure oil discharged from the pilot pump 133 to control the flow of the operating pressure oil supplied from the main pump 132 to the working device 110. Can be controlled.

이러한 스풀(120)은, 일단부가 제1파일럿라인(195)과 제1파일럿라인(195)으로부터 분지되는 제1분지라인(195a)에 의해 파일럿펌프(133)와 연결되고, 타단부가 제2파일럿라인(196)과 제2파일럿라인(196)으로부터 분지되는 제2분지라인(196a)에 의해 파일럿펌프(133)와 연결될 수 있으며, 제1파일럿라인(195)과 제1분지라인(195a) 또는 제2파일럿라인(196)과 제2분지라인(196a)을 통해 공급되는 파일럿압유에 의해 변위될 수 있다.The spool 120 has one end connected to the pilot pump 133 by a first pilot line 195 and a first branch line 195a branched from the first pilot line 195, and the other end is second. It can be connected to the pilot pump 133 by a second branch line 196a branched from the pilot line 196 and the second pilot line 196, and the first pilot line 195 and the first branch line 195a. Alternatively, it may be displaced by pilot pressure oil supplied through the second pilot line 196 and the second branch line 196a.

또한, 스풀(120)은, 제1압유라인(191)에 의해 작업장치(110)의 헤드챔버(111)와 연결되고, 제2압유라인(192)에 의해 작업장치(110)의 로드챔버(112)와 연결될 수 있으며, 제1압유라인(191)과 제2압유라인(192)을 통해 동작압유가 작업장치(110)에 공급, 배출 또는 차단되도록 제어함으로써, 작업장치(110)의 작동을 제어할 수 있다.In addition, the spool 120 is connected to the head chamber 111 of the working device 110 by the first hydraulic oil line 191, and the rod of the working device 110 by the second hydraulic oil line 192. It can be connected to the chamber 112, by controlling the operating pressure through the first oil pressure line 191 and the second oil pressure line 192 to supply, discharge or block the working device 110, the working device 110 ) Can be controlled.

본 실시예에서 스풀(120)는, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템으로 구성될 경우 1개가 마련되고, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우 복수 개로 마련된다.In this embodiment, one spool 120 is provided when the hydraulic system 100 is composed of a single spool system, and a plurality of spools are provided when the hydraulic system 100 is composed of a composite spool system.

동력원(130)은, 메인펌프(132)와 파일럿펌프(133)에 동력을 공급하는 동력장치(131)와, 동력장치(131)로부터 전달받은 동력에 의해 구동되어 스풀(120)을 통해 작업장치(110)에 동작압유를 공급하는 메인펌프(132)와, 동력장치(131)로부터 전달받은 동력에 의해 구동되어 스풀(120)에 파일럿압유를 공급하는 파일럿펌프(133)로 구성될 수 있다.The power source 130 is a power device 131 that supplies power to the main pump 132 and the pilot pump 133, and is driven by power received from the power device 131, and a working device through the spool 120 It may be composed of a main pump 132 for supplying the operating pressure to the 110 and the pilot pump 133 is driven by the power received from the power unit 131 to supply the pilot pressure oil to the spool 120.

파일럿펌프(133)는, 파일럿압유를 스풀(120)에 공급하여 스풀(120)이 변위되도록 할 수 있다.The pilot pump 133 may supply the pilot pressure oil to the spool 120 so that the spool 120 is displaced.

이러한 파일럿펌프(133)는, 제1파일럿라인(195)과 제1분지라인(195a)을 통해 스풀(120)의 일단부에 파일럿압유를 공급하여 스풀(120)이 일측방향으로 변위되도록 하고, 제2파일럿라인(196)과 제2분지라인(196a)을 통해 스풀(120)의 타단부에 파일럿압유를 공급하여 스풀(120)이 타측방향으로 변위되도록 할 수 있다.The pilot pump 133 supplies pilot pressure to one end of the spool 120 through the first pilot line 195 and the first branch line 195a so that the spool 120 is displaced in one direction, Pilot pressure oil may be supplied to the other end of the spool 120 through the second pilot line 196 and the second branch line 196a so that the spool 120 is displaced in the other direction.

전자감압밸브(140)는, 스풀(120)을 제어함에 있어 파일럿압유의 기준 압력을 형성할 수 있다.The electromagnetic pressure reducing valve 140 may form a reference pressure of the pilot pressure oil in controlling the spool 120.

구체적으로, 전자감압밸브(140)는 파일럿펌프(133)의 최대 동작 압력 범위 내에서 스풀(120)의 제1파일럿라인(195)으로부터 분지되는 제1분지라인(195a)까지의 기준 압력을 형성할 수 있다.Specifically, the electromagnetic pressure reducing valve 140 forms a reference pressure from the first pilot line 195 of the spool 120 to the first branch line 195a branched within the maximum operating pressure range of the pilot pump 133. can do.

이러한 전자감압밸브(140)는, 파일럿펌프(133)와 스풀(120)의 일단부를 연결하는 제1파일럿라인(195) 상에 마련될 수 있다.The electromagnetic pressure reducing valve 140 may be provided on the first pilot line 195 connecting the pilot pump 133 and one end of the spool 120.

본 실시예에 따른 전자감압밸브(140)는, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템 또는 복합 스풀 시스템으로 구성되는 것에 관계없이 1개가 마련되며, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성되는 경우, 복수 개의 스풀(120)을 공용으로 제어할 수 있도록, 스풀들(120) 중 첫번째 스풀(120)과 연결되는 제1분지라인(295a) 상류의 제1파일럿라인(195) 상에 1개가 마련될 수 있다.One electromagnetic pressure reducing valve 140 according to this embodiment is provided regardless of whether the hydraulic system 100 is composed of a single spool system or a composite spool system, and the hydraulic system 100 is composed of a composite spool system. In order to control a plurality of spools 120, one is provided on the first pilot line 195 upstream of the first branch line 295a connected to the first spool 120 of the spools 120. Can be.

이를 통해 본 실시예는, 작업장치(110)를 제어하는 스풀(120)을 제어함에 있어, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템 또는 복합 스풀 시스템으로 구성되는 것에 관계없이 1개의 전자감압밸브(140)로 제어하여 장비 이상 혹은 시동정지로 파일럿펌프(133) 정지 시 작업장치(110) 자주(自走) 방지를 위해 스풀(120) 각각을 중립위치로 이동시킬 필요가 있고, 이때 전자감압밸브(140)를 최대 개방함으로써 양쪽 파일럿압유의 압력의 회로 공유로 인해 동일 압력이 되며 스풀(120)의 스프링을 통해 기계적 안정성을 확보할 수 있다.Through this embodiment, in controlling the spool 120 for controlling the working device 110, regardless of whether the hydraulic system 100 is composed of a single spool system or a composite spool system, one electromagnetic pressure reducing valve 140 ), it is necessary to move each of the spools 120 to a neutral position in order to prevent the work device 110 from self-locking when the pilot pump 133 stops due to equipment malfunction or start stop. 140) by opening the maximum, it becomes the same pressure due to the circuit sharing of the pressure of both pilot pressure oils, and it is possible to secure mechanical stability through the spring of the spool 120.

전자비례제어밸브(150)는, 스풀(120)에 공급되는 파일럿압유의 압력을 조절할 수 있다.The electronic proportional control valve 150 can adjust the pressure of the pilot pressure oil supplied to the spool 120.

구체적으로, 전자비례제어밸브(150)는, 전자감압밸브(140)에서 형성된 제1파일럿라인(195)으로부터 분지되는 제1분지라인(195a)까지의 기준 압력을 통해 파일럿펌프(133)의 최대 동작 압력 범위 내에서 제2파일럿라인(196)으로부터 분지되는 제2분지라인(196a)까지의 압력 제어를 통해 스풀(120)의 전구간 조작이 가능하게 한다.Specifically, the electromagnetic proportional control valve 150 is the maximum of the pilot pump 133 through the reference pressure from the first pilot line 195 formed in the electromagnetic pressure reducing valve 140 to the first branch line 195a branched. Through the pressure control from the second pilot line 196 to the second branch line 196a which is branched within the operating pressure range, it is possible to operate the spool 120 in all directions.

이러한 전자비례제어밸브(120)는, 파일럿펌프(133)와 스풀(120)의 타단부를 연결하는 제2분지라인(196a) 상에 각각 마련될 수 있다.The electronic proportional control valve 120 may be provided on the second branch line 196a connecting the pilot pump 133 and the other end of the spool 120, respectively.

본 실시예에서 전자비례제어밸브(120)는, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템으로 구성될 경우 1개가 마련되고, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우 복수 개로 마련된다.In this embodiment, the electronic proportional control valve 120 is provided when the hydraulic system 100 is composed of a single spool system, and when the hydraulic system 100 is composed of a composite spool system, it is provided in plural.

본 실시예에 따른 전자비례제어밸브(150)는, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우, 스풀(120) 각각의 상류에 1개씩 마련되어 스풀(120)의 전 구간을 제어할 수 있으며, 이로 인해 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 기존 시스템(기존 시스템에는 전자비례제어밸브가 2개씩 마련됨) 대비 시스템 제어에 사용되는 밸브의 수량을 절반으로 줄일 수 있다.Electronic proportional control valve 150 according to the present embodiment, when the hydraulic system 100 is composed of a composite spool system, one is provided upstream of each of the spool 120 to control the entire section of the spool 120 Due to this, it is possible to reduce the number of valves used for system control in half compared to the existing system (two electronic proportional control valves are provided in the existing system) that directly control the pressure of the pilot hydraulic pressure by using the electronic proportional control valve.

상기한 바와 같이, 본 발명은 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템으로 구성될 경우 1개의 전자감압밸브(140)와 1개의 전자비례제어밸브(150)를 통해 파일럿압유의 압력을 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우에도 1개의 전자감압밸브(140)가 공용으로 사용되고 전자비례제어밸브(150)가 각 스풀(120) 마다 1개씩 사용되는데, 이는 종래 기술과 달리 전자감압밸브(140)를 통해 전체 파일럿압유의 압력을 자유롭게 설정 할 수 있고, 전자비례제어밸브(150)를 통해 형성된 파일럿압유의 압력에서 항상 최대 스풀 조작을 할 수 있기에 가능하다.As described above, the present invention can freely set the pressure of the pilot hydraulic oil through one electromagnetic pressure reducing valve 140 and one electronic proportional control valve 150 when the hydraulic system 100 is configured as a single spool system. . In addition, even when the hydraulic system 100 is configured as a composite spool system, one electromagnetic pressure reducing valve 140 is commonly used and one electronic proportional control valve 150 is used for each spool 120, which is a prior art. Unlike this, it is possible to freely set the pressure of the entire pilot pressure oil through the electromagnetic pressure reducing valve 140, and it is possible to always operate the maximum spool at the pressure of the pilot pressure oil formed through the electronic proportional control valve 150.

또한, 본 발명은 파일럿펌프(133)와 연결된 전자감압밸브(140)와 전자비례제어밸브(150)는 스풀(120)의 양 끝단과 연결되며, 전자감압밸브(140)를 통해 기준 압력을 형성함으로써, 전자비례제어밸브(150)의 조작만으로 파일럿펌프(133)의 최대압력범위 내에서 스풀(120)의 전구간 조작이 가능하게 한다.In addition, the present invention, the electromagnetic pressure reducing valve 140 and the electronic proportional control valve 150 connected to the pilot pump 133 is connected to both ends of the spool 120, and forms a reference pressure through the electronic pressure reducing valve 140 By doing so, only the operation of the electromagnetic proportional control valve 150 enables the operation of the entire spool 120 within the maximum pressure range of the pilot pump 133.

셔틀밸브(160)는, 작업장치(110)의 동작 방향에 따라 고압을 통과시켜줄 수 있도록 마련될 수 있다.The shuttle valve 160 may be provided to pass high pressure according to the operating direction of the working device 110.

이러한 복수 개의 셔틀밸브(160)는, 작업장치(110)의 헤드챔버(111)에 연결되는 제1압유라인(191)과, 작업장치(110)의 로드챔버(112)에 연결되는 제2압유라인(192) 사이를 연결하는 연통라인(193) 상에 마련될 수 있다.The plurality of shuttle valves 160 includes a first hydraulic oil line 191 connected to the head chamber 111 of the working device 110 and a second connected to the load chamber 112 of the working device 110. It may be provided on the communication line 193 connecting between the oil pressure line 192.

릴리프밸브(170)는, 작업장치(110) 및 스풀(120) 각각의 포트를 동작압유에 의한 과부하로부터 보호할 수 있다.The relief valve 170 may protect the ports of the working device 110 and the spool 120 from overload due to operating oil.

이러한 복수 개의 릴리프밸브(170)는, 복수 개의 셔틀밸브(160)와 탱크(180) 사이를 연결하는 배출라인(194) 상에 마련될 수 있다.The plurality of relief valves 170 may be provided on the discharge line 194 connecting the plurality of shuttle valves 160 and the tank 180.

상기에서, 셔틀밸브(160) 및 릴리프밸브(170)는, 유압시스템(100)이 단일 스풀 시스템으로 구성될 경우 1개의 작업장치(110)에 대응되도록 1개가 마련되고, 유압시스템(100)이 복합 스풀 시스템으로 구성될 경우 복수 개의 작업장치(110)에 대응되도록 복수 개로 마련된다.In the above, the shuttle valve 160 and the relief valve 170, when the hydraulic system 100 is composed of a single spool system, one is provided to correspond to one working device 110, the hydraulic system 100 is When configured as a composite spool system, it is provided in a plurality so as to correspond to a plurality of work devices (110).

이와 같이 본 실시예는, 시스템의 구성에 있어 메인컨트롤밸브 섹션의 개수와 상관없이 1개의 전자감압밸브(140)로 전체 시스템 압력을 제어할 수 있다.Thus, in the present embodiment, in the configuration of the system, regardless of the number of main control valve sections, the entire system pressure can be controlled by one electromagnetic pressure reducing valve 140.

또한, 본 실시예는, 메인컨트롤밸브의 스풀(120)을 1개의 전자비례제어밸브(150)로 제어하도록 구성함으로써, 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 기존 시스템 대비 시스템 제어에 사용되는 밸브의 수량을 절반으로 줄일 수 있으며, 동시에 전자감압밸브(140)를 통해 기준 압력을 형성함으로써, 전자비례제어밸브(150)의 조작만으로 파일럿펌프(130)의 최대압력범위 내에서 스풀(120)의 전구간 조작이 가능하게 할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the system is configured to control the spool 120 of the main control valve with one electronic proportional control valve 150, thereby utilizing an electronic proportional control valve to directly control the pressure of the pilot hydraulic system compared to the existing system. The number of valves used for control can be reduced in half, and at the same time, by forming a reference pressure through the electromagnetic pressure reducing valve 140, the operation of the electromagnetic proportional control valve 150 is within the maximum pressure range of the pilot pump 130. The spool 120 can be operated at all times.

또한, 본 실시예는, 전자비례제어밸브를 활용하여 파일럿압유의 압력을 직접 제어하는 기존 시스템에서 각 섹션별 릴리프밸브를 2개씩 사용되었던 것과 달리 셔틀밸브(160)를 통해 1개의 릴리프밸브(170)를 사용하도록 구성함으로써, 전자비례제어밸브(150)의 수량과 더불어 전체 시스템에 사용되는 밸브의 수량을 줄일 수 있어, 전체 시스템의 부피 및 원가를 감소 시킴과 동시에 동일 성능을 구현할 수 있다.In addition, in the present embodiment, unlike the two relief valves for each section were used in the existing system for directly controlling the pressure of the pilot hydraulic pressure by using the electronic proportional control valve, one relief valve 170 through the shuttle valve 160 By configuring to use ), it is possible to reduce the number of valves used in the entire system in addition to the quantity of the electronic proportional control valve 150, thereby reducing the volume and cost of the entire system and implementing the same performance.

또한, 본 실시예는, 전자비례제어밸브(150)를 통해 소프트웨어를 활용하여 빠른 작업환경 및 사용자 대응이 가능하며, 장비 이상 혹은 시동정지로 파일럿펌프(133) 정지 시 양쪽 파일럿압유의 압력의 회로 공유로 인해 동일 압력이 되며 작업장치(110)를 제어하는 스풀(120)의 스프링을 통해 기계적 안정성을 확보할 수 있다.In addition, in the present embodiment, it is possible to respond quickly to the working environment and the user by using software through the electronic proportional control valve 150, and when the pilot pump 133 stops due to equipment failure or start stop, the circuit of the pressure of both pilot oils Due to the sharing, it becomes the same pressure and mechanical stability can be secured through the spring of the spool 120 that controls the work device 110.

또한, 본 실시예는, 복수 개의 작업장치(110) 각각을 제어하는 복수 개의 스풀(120) 각각을 제어함에 있어, 1개의 전자감압밸브(140)로 시스템을 제어하여 장비 이상 혹은 시동정지로 파일럿펌프(133) 정지 시 작업장치 자주(自走) 방지를 위해 스풀(120) 각각을 중립위치로 이동시킬 필요가 있고, 이때 전자감압밸브(140)를 최대 개방함으로써 양쪽 파일럿압유의 압력의 회로 공유로 인해 동일 압력이 되며 스풀(120)의 스프링을 통해 기계적 안정성을 확보할 수 있다.In addition, in the present exemplary embodiment, in controlling each of the plurality of spools 120 controlling each of the plurality of working devices 110, the system is controlled by one electromagnetic pressure reducing valve 140 to pilot equipment failure or start-up. When the pump 133 is stopped, it is necessary to move each of the spools 120 to a neutral position in order to prevent the work device from self-locking, and at this time, the circuits of the pressures of both pilot oils are shared by opening the electromagnetic pressure reducing valve 140 to the maximum. Due to the same pressure, it is possible to secure mechanical stability through the spring of the spool 120.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described based on the embodiments of the present invention, but this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains will not depart from the essential technical content of this embodiment It will be appreciated that various combinations or variations and applications not illustrated in the examples are possible in the scope. Accordingly, technical contents related to modifications and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

100: 유압시스템 110: 작업장치
111: 헤드챔버 112: 로드챔버
120: 스풀 130: 동력원
131: 동력장치 132: 메인펌프
133: 파일럿 펌프 140: 전자감압밸브
150: 전자비례제어밸브 160: 셔틀밸브
170: 릴리프밸브 180: 탱크
191: 제1압유라인 192: 제2압유라인
193: 연통라인 194: 배출라인
195: 제1파일럿라인 195a: 제1분지라인
196: 제2파일럿라인 196a: 제2분지라인100: hydraulic system 110: working device
111: head chamber 112: road chamber
120: spool 130: power source
131: power unit 132: main pump
133: pilot pump 140: electromagnetic pressure reducing valve
150: electronic proportional control valve 160: shuttle valve
170: relief valve 180: tank
191: 1st oil pressure line 192: 2nd oil pressure line
193: communication line 194: discharge line
195: first pilot line 195a: first branch line
196: 2nd pilot line 196a: 2nd branch line

Claims (4)

하나 혹은 그 이상의 스풀 각각의 일단부로 공급되는 파일럿압유의 기준 압력을 공용으로 제어하도록 1개가 마련되는 전자감압밸브; 및
상기 스풀 각각의 타단부로 공급되는 파일럿압유의 압력을 개별적으로 제어하도록 1개씩 마련되는 전자비례제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.An electronic pressure-reducing valve provided with one to control the reference pressure of the pilot pressure oil supplied to one end of each of the one or more spools in common; And
And an electronic proportional control valve provided one by one to individually control the pressure of the pilot pressure oil supplied to the other end of each of the spools. 제1항에 있어서,
상기 스풀과 작업장치의 헤드챔버를 연결하는 제1압유라인과, 상기 스풀과 상기 작업장치의 로드챔버를 연결하는 제2압유라인 사이를 연결하는 연통라인 상에 마련되고, 상기 작업장치의 동작 방향에 따라 고압을 통과시켜 주는 셔틀밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.According to claim 1,
It is provided on a communication line connecting a first hydraulic oil line connecting the spool and the head chamber of the working device and a second hydraulic oil line connecting the spool and the load chamber of the working device, and operating the working device. Hydraulic system of a construction machine, characterized in that it further comprises a shuttle valve for passing the high pressure according to the direction. 제2항에 있어서,
상기 셔틀밸브와 탱크 사이를 연결하는 배출라인 상에 마련되고, 상기 작업장치 및 상기 스풀의 포트를 압유에 의한 과부하로부터 보호하는 릴리프밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.According to claim 2,
It is provided on the discharge line connecting the shuttle valve and the tank, the hydraulic system of the construction machine further comprising a relief valve for protecting the port of the working device and the spool from overload by hydraulic pressure. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 상기 유압시스템이 구비되는 것을 특징으로 하는 건설기계.A construction machine characterized in that the hydraulic system according to any one of claims 1 to 3 is provided.
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