KR0124340Y1 - 중장비의 주행구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 중장비의 주행구동장치에 관한 것으로, 유압펌프(1)에서 토출되는 압유를 공급받아서 유압모우터(4)의 구동을 제어하는 주행장치(3)내에 상기 유압모우터(4)의 양쪽 입출구라인(7,8)으로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 카운트밸런스밸브(9)어ㅣ 상기 양쪽 라인(7,8)을 서로 연결시켜 압력의 균형을 유지시켜주기 위한 가변형 릴리이프밸브(10,11)가 내장되고, 상기 유압모우터(4)의 회전축(12)에 이 모우터(4)의 관성에 의한 회전을 저지시켜줌과 더불어 중장비가 경사진 곳에 위치한 경우에 자중에 의해 구르는 것을 방지해 주기 위한 파킹브레이크(13)가 설치되어 있으며, 이 파킹브레이크(13)는 파일롯라인(14)을 통해서 상기 카운트밸런스밸브(9)와 연결되어 있는 한편, 상기 가변형릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)이 내부파일롯라인(17,18)을 통해서 상기 파일롯라인(14)과 각각 연결된 구조로 이루어져, 주행동작시에 높은 견인력으로 늪지에서나 경사지에서 쉽게 탈출할 수 있고, 급정지시 또는 주행정지시에 부드럽게 멈출 수 있게 됨과 더불어, 부품의 내구성을 좋게 하고 승차감을 좋게 하도록 된 것이다.

Description

중장비의 주행구동장치(Travel driving apparatus for heavy equipment)

제1도는 본 고안에 따른 중장비의 주행구동장치를 도시한 유압회로도,

제2도는 종래의 주행구동장치를 도시한 유압회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유압 펌프 2 : 방향절환밸브

3 : 주행장치 4 : 유압모우터

5 : 파일룻펌프 6 : 조이스틱

7 : 라인 8 : 라인

9 : 카운트밸런스밸브 10 : 가변형릴리이프밸브

11 : 가변형릴리이프밸브 12 : 회전축

13 : 파킹브레이크 14 : 파일롯라인

15 : 작동캡 16 : 작동캡

17 : 내부파일롯라인 18 : 내부파일롯라인

19 : 감속기 20 : 스프링

21 : 스프링 22 : 첵크밸브

23 : 첵크밸브 24 : 라인

25 : 라인

본 고안은 중장비의 주행구동장치에 관한 것으로, 특히 유압으로 작동되는 중장비를 구동시키는 주행모우터가 정지할 때 배압을 크게 받지 않고, 주행시에는 큰 견인력을 발휘할 수 있도록 한 중장비의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같이 유압으로 가동되는 중장비는, 압유의 압력을 이용하여 유압모우터를 구동시켜서 주행하도록 되어 있는 바, 이러한 유압모우터는 그 회전을 정지시킬때 유압모우터로 공급되던 압유의 흐름이 갑자기 중단되면, 고속으로 회전하던 유압모우터의 로우터가 그 관성으로 인해 계속하여 회전할려는 경향이 있게 됨과 더불어, 높은 압력으로 공급되어지던 압유의 흐름이 갑자기 정지됨으로 인해 모우터에서 카운트밸런스밸브까지의 귀환라인에 이상 고압이 발생할 가능성이 있기 때문에, 통상 릴리이프밸브를 갖춘 카운트밸런스밸브를 유압모우터로 압유를 공급하는 공급라인과 귀환라인을 연결시켜 두고 있으면서, 유압모우터로 공급되는 압유의 공급이 갑자기 차단되면 이 유압모우터의 내부에 구비되어 있는 카운트밸런스밸브가 재빨리 중립으로 위치절환되어 모우터 출력측에서 카운트밸런스밸브의 중립위치까지의 라인에 높은 압력이 형성되어지게 된다.

따라서, 모우터의 토출측 압력이 공급측 압력보다 훨씬 높아지게 되므로 역방향의 회전력이 발생하여서 굴삭기의 주행이 정지하게 되고, 이와 동시에 모우터의 고압 압유중의 일부가 릴리이프밸브를 통해서 공급라인으로 이동되어서 유압모우터를 중심으로한 양쪽 라인의 압력이 평형을 이루게 한다.

그러나 이러한 릴리이프밸브는 그 작동압력이 높게 설정해 주면 중장비의 주행성이 나빠지게 되고, 또한 주행중에 제동을 거는 경우에도 차량의 급정거하게 되며, 이러한 현상이 발생하지 않게 릴리이프밸브의 작동압력을 낮게 설정해 두면 견인력이 떨어져서 경사지를 쉽게 올라가지 못하는 현상이 발생하게 된다.

즉, 제2도에 도시한 중장비의 개략적인 주행구동시스템에서 보는 바와 같이 펌프(101)에서 토출되는 압유가 방향절환밸브(102)를 거쳐서 주행장치(103)의 유압모우터(104)로 공급되어지게 되는데, 상기 방향절환밸브(102)는 파일롯펌프(105)에서 토출되는 압유를 조이스틱(106)으로 선택조절하여 공급하므로써 절환작동되어지도록 되어 있다.

그리고, 상기 주행장치(103)내에는 상기 유압모우터(104)의 양쪽 입출구라인(107,108)으로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 카운트밸런스밸브(109)와 상기 양쪽 라인(107,108)을 서로 연결시켜 압력의 균형을 유지시켜주는 고정형 릴리이프밸브(110,111)가 내장되어 있고, 상기 유압모우터(104)의 회전축(112)에 중장비가 경사진 곳에 위치한 경우에 자중에 의해 구르는 것을 방지해 주기 위한 파킹브레이크(113)가 설치되어 있으며, 이 파킹브레이크(113)는 파일롯라인(114)을 통해서 상기 카운트밸런스밸브(109)와 연결되어 있는 한편, 상기 유압모우터 회전축(112)의 다른 한쪽은 그 출력되는 회전속도를 줄이면서 토오크를 증대시키기 위한 감속기(115)와 연결된 구조로 이루어져있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 종래의 중장비 주행구동시스템에서는, 상기 유압모우터(104)의 회전축(112)에 연결된 파킹브레이크(113)는 압유가 공급되면 제동이 해제되고, 압유가 공급되지 않으면 내장되어 있는 스프링(115)에 의해 제동이 걸리도록 되어 있다.

따라서, 조이스틱(106)을 조작하여 파일롯펌프(105)에서 토출되는 압유가 방향절환밸브(102)를 선택절환시키면, 상기 방향절환밸브(102)를 통해서 메인펌프(101)에서 토출되는 압유가 이 밸브(102)를 거치면서 공급방향이 결정되어져서 상기 라인(107,108)중의 어느 한쪽으로 유입되어지게 되고, 이에 따라 상기 카운트밸런스밸브(109)가 좌측 또는 우측으로 이동하게 된다.

따라서, 이 카운트밸런스밸브(109)를 통해서 상기 라인(107,108)의 입구단(107a,108a)과 연결되는 상기 파일롯라인(114)으로 압유의 일부가 공급되어져 유압모우터(104)의 회전축(112)를 붙잡고 있는 브레이크(113)를 해제 작동시키고, 나머지의 압유는 상기 라인(107,108)에 설치된 첵크밸브(116,117)를 거쳐서 유압모우터(104)로 유입되어서 이 모우터(104)를 구동시키게 된다. 그리고 유압모우터(104)를 구동시킨 후의 압유는 공급라인이 아닌 다른 한쪽의 라인과 카운트밸런스밸브(109) 및 방향절환밸브(102)를 거쳐서 오일탱크(118)로 드레인되게 된다.

한편, 상기 조이스틱(106)을 중립으로 이동시키면 방향절환밸브(102)를 위치이동시키는 파일롯유압의 공급이 중단되게 되므로, 방향절환밸브(102)의 양쪽에 설치되어 있는 스프링(119,120)의 힘에 의해 이 방향절환밸브(102)가 중립상태로 되게 되어, 메인펌프(101)에서 공급되는 압유의 흐름이 차단되어지게 된다. 이에 따라 상기 카운트밸런스밸브(109)도 이 카운트밸런스 밸브를 지탱하고 있는 스프링의 복원력에 의해 중립상태를 이루게 되어 궁극적으로는 상기 유압모우터(104)의 회전이 정지되게 되는 것이다.

이와 같이 카운트밸런스밸브(109)가 중립상태로 되면 유압모우터(104)를 거쳐 나온 압유가 오일탱크(118)로 드레인되지 못하기 때문에, 모우터(104)와 카운트밸런스밸브(109)사이에서 압력을 발생시키게 되는데, 이러한 압력은 굴삭기 차체의 무게로 인하여 그 압력이 약 350 - 400 kgf/㎠가 된다.

이러한 압력은 상기 라인(107,108)중의 한쪽 라인에만 발생되게 되므로 이 한쪽 라인에만 발생되어 있는 압유의 압력이 양쪽 라인(107,108)을 연결시키고 있는 릴리이프밸브(110,111)를 통해서 다른 한쪽으로 흘러가서 양쪽 라인의 압력을 균등하게 하므로써, 상기 모우터(104)의 정지에 의해 발생하는 압력을 상쇄시키게 되는 것이다.

이때, 상기 릴리이프밸브(110,111)는 고정형으로 되어 있으면서 그 릴리이프압력이 통상, 약 320 kgf/㎠로 세팅되어 있기 때문에, 이 상기 압유의 압력이 이 압력이하로 되는 경우에는 릴리이프밸브(110,111)가 작동을 하지 않게 되는 것이다. 따라서, 모우터(104)의 가동이 정지되면 이 모우터(104)에서 배출되는 압유의 압력이 상기 릴리이프밸브(110,111)의 설정압력에 도달할 때 까지는 릴리이프되지 않고, 상기한 바와 같은 압력이 될때 까지 계속하여 압력이 증가만 하게 되어, 굴삭기가 정지할 때에는 이 높은 배압때문에 급작스럽게 정지하게 된다. 따라서 운전자의 몸이 앞으로 쏠려서 승차감이 부드럽지 않게 되는 것이다.

그리고, 또한 이러한 높은 압력으로 인해 주행장치(103)의 내부 부품의 내구성에 영향을 주게 되어, 굴삭기의 작동에 이상을 일으키게 되는 것이다.

한편, 이러한 문제를 야기시키지 않기 위하여 릴리이프밸브(110,111)의 셋팅압력을 320kgf/㎠이하가 되게 하여 약 280kgf/㎠정도가 되도록 낮게 세팅하면, 주행견인력이 떨어져 경사지를 쉽게 올라가지 못하게 되거나 힘이 딸려서 올라갈 수 없게 된다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 제 문제점을 해소시켜, 주행동작시에 높은 견인력으로 늪지에서나 경사지에서 쉽게 탈출할 수 있고, 급정지시 또는 주행정지시에 부드럽게 멈출 수 있도록 함과 더불어, 부품의 내구성을 좋게 하고 승차감을 좋게 한 중장비의 주행구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 모우터로 작동압유를 공급 및 드레인시키는 양쪽라인을 연결시키서 이들 라인에 걸리는 내부 압력을 카운트밸런싱시켜 압력을 조절하는 릴리이프밸브를 유압에 의해 작동되는 가변형 릴리이프밸브로 대체 설치하고, 이들 릴리이프밸브를 상기 카운트밸런스밸브에서 부터 파킹 브레이크로 파일롯압유를 공급되는 파일롯브레이크라인에 연결시켜서, 주행모우터로 작동압유를 공급하여 주행모우터를 구동시키면 이와 동시에 파킹브레이크가 해제작동되면서 상기 릴리이프압력이 높아져 주행모우터의 작동압력이 승압되도록 하여 견인력이 증대되도록 한다.

또한, 주행모우터가 작동되지 아니하는 경우에는 상기 릴리이프밸브가 본래의 세팅압력으로 복귀되어서, 제동되는 주행모우터에서 부터 카운트밸런스밸브사이에 채워진 압유가 차체의 무게로 인해 고압으로 증대되기 이전에 릴리이프압력이 낮게 설정된 상기 릴리이프밸브를 통해서 양쪽 라인의 압력을 균형지우면서 상쇄되어지도록 하여, 제동이 부드럽게 이루어지도록 함과 더불어 급정차시에도 부드럽게 제동되어서 차량의 승차감이 좋아지게 하도록 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

본 고안은 제1도에 도시된 바와 같이, 유압펌프(1)에서 토출 압유가 방향절환밸브(2)를 거쳐서 주행장치(3)의 유압모우터(4)로 공급되어지게 되는데, 상기 방향절환밸브(2)는 파일롯펌프(5)에서 토출되는 압유를 조이스틱(6)으로 선택조절하여 공급하므로써 절환작동되어지도록 되어 있다.

그리고, 상기 주행장치(3)내에는 상기 유압모우터(4)의 양쪽 입출구라인(7,8)으로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 카운트밸런스밸브(9)와 상기 양쪽 라인(7,8)을 서로 연결시켜 압력의 균형을 유지시켜주기 위한 가변형 릴리이프밸브(10,11)가 내장되어 있고, 상기 유압모우터(4)의 회전축(12)에 이 모우터(4)의 관성에 의한 회전을 저지시켜 줌과 더불어 중장비가 경사진 곳에 위치한 경우에 자중에 의해 구르는 것을 방지해 주기 위한 파킹브레이크(13)가 설치되어 있으며, 이 브레이크(13)는 파일롯라인(14)을 통해서 상기 카운트밸런스밸브(9)와 연결되어 있는 한편, 상기 가변형릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)이 내부파일롯라인(17,18)을 통해서 상기 파일롯라인(14)과 각각 연결되어 있고, 상기 유압모우터 회전축(12)의 다른 한쪽은 그 출력되는 회전속도를 줄이면서 토오크를 증대시키기 위한 감속기(18)와 연결된 구조로 이루어져 있다.

즉, 본 고안은 모우터(4)로 압유를 공급 및 모우터(4)에서 부터 압유를 배출하는 양쪽 라인(7,8)을 유압에 의해 작동되는 가변형 릴리이프밸브(10,11)로 연결시키고, 이 릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)을 상기 브레이크파일롯라인(14)과 연결시킨 구조로 되어, 이 브레이크파일롯라인(14)을 통해서 브레이크(13)에 파일롯압이 가해질 때 이와 동시에 상기 릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)에도 파일롯압이 가해져서 릴리이프밸브(10,11)의 작동압력을 증대시켜 주므로써 모우터(4)의 구동력을 향상시키는 한편, 모우터(4)를 가동시키는 경우에는 상기 브레이크파일롯라인(14)에 압유가 공급되어지지 않으므로, 가변형 릴리이프밸브(10,11)에도 압유가 전달되지 않게 되어, 이 릴리이프밸브(10,11)의 작동압을 고유의 셋팅압력으로 낮추어주게 되는 것이다.

따라서, 주행중에 제동을 걸면 모우터로 부터 배출되는 압유가 상기 낮은 압력으로 세팅된 릴리이프밸브(10,11)를 통해서 양쪽라인(7,8)으로 유동하여 모우터(4)에서 작동압유가 배출되는 라인의 압력을 낮추어주도록 되어 있는 것이다.

그러므로 제동이 부드럽게 이루어지게 되고, 급제동시에도 제동충격이 발생하지 않게 되는 것이다.

예컨대, 상기 가변형릴리이프밸브(10,11)의 릴리이프압력을 결정지우는 스프링(20,21)의 장력을 280kgf/㎠으로 세팅시켜 두고, 이러한 상태에서 중장비를 구동시키기 위해 조이스틱(6)을 조절하여 방향절환밸브(2)를 절환작동시켜서, 펌프(1)에서 부터 공급되는 압유가 이 방향절환밸브(2)를 거쳐서 상기 컨트롤밸브(9)를 좌측 또는 우측으로 이동시킴과 더불어, 상기 라인(7,8)에 설치된 첵크밸브(22,23)를 밀어서 모우터(4)로 공급되어 이 모우터(7)를 구동시키게 된다.

이때, 상기 컨트롤밸브(9)가 방향제어밸브(2)에서 부터 공급되어오는 압유에 의해 좌측 또는 우측으로 이동됨에 따라, 상기 방향절환밸브(2)에서 부터 라인(24,25)을 통해서 카운트밸런스밸브(9)의 스푸울쪽으로 공급되는 압유가 이 카운트밸런스밸브(9)를 밀어 주고 상기 브레이크파일롯라인(14)으로 공급되어서, 모우터(4)에 제동을 걸어주고 있는 파킹브레이크(13)를 브레이크해제 작동시키게 된다.

이와 동시에 상기 브레이크파일롯라인(14)과 연결되어 있는 내부파일롯라인(17,18)을 통해서 가변형 릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)에도 압유가 유입되게 되므로, 상기한 바와 같이 예컨대 280kgf/㎠로 세팅되어 있던 릴리이프밸브(10,11)의 릴리이프압력이 상기 내부파일롯라인(17,18)을 통해서 유입되는 압유의 압력에 상기 세팅압력이 합해져서 릴리이프압력을 증대(승압)시켜 주게 되는 것이다. 예컨대 내부파일롯압력이 50kgf/㎠만 되어도, 그 결과적인 릴리이프압력이 330 kgf/㎠가 되는 것이다.

따라서, 상기 모우터(4)가 구동하면서 발휘되는 압력이 상기한 바와 같은 330kgf/㎠의 압력이 되기 때문에, 굴삭기가 험난한 지형이나 경사길을 주행하는 경우에도 이상없이 주행할 수 있게 됨은 물론, 특히 늪지와 같은 지형에서도 큰 견인력이 필요한 회전주행을 이상없이 할 수가 있는 것이다.

그리고, 상기한 바와 같이 모우터(4)를 구동시키고 배출되는 압유는 상기 라인(7,8)의 오일이 공급되는 쪽이 아닌 나머지 한쪽의 라인을 통해서 카운트밸런스밸브(9)를 거친 다음, 방향절환밸브(2)로 유입되어 오일탱크(24)로 드레인되게 된다.

한편, 중장비가 주행을 하는 도중에 상기 조이스틱(6)을 중립으로 위치절환시키면, 방향제어밸브(2)가 중립상태로 절환되어 펌프(1)에서 공급되는 압유의 공급을 중단시키게 되고, 이에 따라 상기 파킹브레이크(13)로 유입되어서 브레이크상태를 해제시켜 주던 압유의 공급이 차단되어지게 되고, 이때 상기 모우터(4)의 배출측과 중립상태인 카운트밸런스밸브사이의 작동유가 모우터의 회전관성력에 의해 서지압이 발생하여 정지되게 되고, 이러한 서어지의 발생에 의한 높은 압력은 릴리이클밸브를 통해서 배출되어 줄어들게 되므로서, 상기 카운트밸런스밸크(9)가 다시 원위치로 복귀하게 되며, 상기 스푸울의 내부통로를 통해서 상기 가변형릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)으로 공급되었던 압유가 드레인되게 되므로, 이 릴리이프밸브(10,11)의 작동압력을 다시 원래의 스프링(20,21)에 의한 세팅압력으로 되돌려 주게 된다.

그러므로, 중장비가 제동되면서 모우터(4)에서 배출되어 나온 압유가 드레인통로를 차단하고 있는 상기 카운트밸런스밸브(9)를 통해서 배출되지 못하게 되어 공급측보다 높은 압력이 되어 모우터를 역방향으로 회전시키려는 토오크에 의해 중장비가 정지하게 되며, 상기 릴리이프압력이 낮추어져 있는 가변형릴리이프밸브(10,11)를 통해서 양쪽 라인(7,8)를 연결시키므로써, 모우터(4)에서 배출되어 나오는 압유가 중장비의 중량에 의해 가해지는 압력을 지탱해 줄 수 있게 되며, 부드럽게 제동되어지게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 장치는, 중장비의 주행모우터(4)로 압유를 공급 및 이 모우터(4)에서 부터 압유를 배출하는 양쪽 라인(7,8)를 유압에 의해 작동되는 가변형 릴리이프밸브(10,11)로 연결시키고, 이 릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)을 상기 브레이크파일롯라인(14)과 연결시키므로써, 주행동작시에 높은 견인력으로 늪지에서나 경사지에서 쉽게 탈출할 수 있고, 급정지시 또는 주행정지시에 부드럽게 멈출 수 있도록 함과 더불어, 급정지시 압유의 배출이 모우터의 회전체부위로 영향을 주게 되는 현상을 줄여서 부품의 내구성을 좋게 하고 승차감을 좋게 하는 것이다.

Claims (1)

1. 유압펌프(1)에서 토출 압유가 방향절환밸브(2)를 거쳐서 주행장치(3)의 유압모우터(4)로 공급되어지고, 상기 방향절환밸브(2)는 파일롯펌프(5)에서 토출되는 압유를 조이스틱(6)으로 선택조절하여 공급하므로써 절환작동되어지도록 된 중장비의 주행구동장치에 있어서, 상기 주행장치(3)내에 상기 유압모우터(4)의 양쪽 입출구라인(7,8)으로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 카운트밸런스밸브(9)와 상기 양쪽 라인(7,8)을 서로 연견시켜 압력의 균형을 유지시켜주기 위한 가변형 릴리이프밸브(10,11)가 내장되고, 상기 유압모우터(4)의 회전축(12)에 중장비가 경사진 곳에 위치한 경우에 자중에 의해 구르는 것을 방지해 주기 위한 파킹 브레이크(13)가 설치되어 있으며, 이 파킹브레이크(13)는 파일롯라인(14)을 통해서 상기 카운트밸런스밸브(9)와 연결되어 있는 한편, 상기 가변형 릴리이프밸브(10,11)의 작동캡(15,16)이 내부파일롯라인(17,18)을 통해서 상기 파일롯라인(14)과 각각 연결된 것을 특징으로 하는 중장비의 주행구동장치