KR0140538Y1 - 굴삭기의 유압펌프 마력특성변경장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 굴삭기의 엔진출력을 최대한 효율적으로 이용할 수 있도록 한 굴삭기의 유압펌프마력특성 변경장치에 관한 것으로, 엔진(1)에 의해 가동되는 유압펌프(2)의 토출유량을 제어하는 제2마력제어피스톤(4)의 피스톤체임버(11)가 신호압력공급라인(13)과 연결되는 제어라인(10)의 중간에 솔레노이드(12)에 의해 작동되는 방향제어밸브(16)가 설치되고, 이 방향제어밸브(16)의 상기 솔레노이드(15)는 에어콘작동스위치(17)와 전기적으로 연결되어, 에어콘의 작동에 따라 상기 방향제어밸브(16)의 위치를 절환시킴으로써 상기 제2마력제어피스톤(4)이 펌프(2)의 출력을 조절할 수 있게 되어, 엔진의 출력을 최대로 이용할 수 있게 한 것이다.

Description

굴삭기의 유압펌프 마력특성변경장치

제1도는 본 고안에 따른 장치를 개략적으로 나타낸 유압회로도.

제2도는 본 고안에 따른 장치를 사용한 경우의 유압펌프 마력특성곡선과 엔진마력곡선의 상관 관계를 도시한 그래프.

제3도는 종래의 장치를 사용한 경우의 유압펌프 마력특성곡선과 엔진마력곡선의 상관 관계를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 유압펌프

3 : 제1마력제어피스톤 4 : 제2마력제어피스톤

5 : 경사판 6 : 피스톤로드

7 : 스프링 8 : 피스톤체임버

9 : 펌프라인 10 : 자기제어라인

11 : 피스톤체임버 12 : 제어라인

13 : 신호압력공급라인 14 : 오일탱크

15 : 솔레노이드 16 : 방향제어밸브

17 : 에어콘작용스위치 18 : 피스톤로드

본 고안은 굴삭기의 유압펌프 마력특성 변경장치에 관한 것으로, 특히 소형굴삭기에 설치된 에어콘의 사용유무에 따라 유압펌프의 마력특성이 자동적으로 변경되어져 엔진의 출력을 최대한으로 이용할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관을 이용한 차량은 운전자의 편의를 위해 에어콘을 부착하여 출고하고 있는바, 이 에어콘은 대개 엔진의 동력을 받아 작동하도록 되어 있기 때문에 차량이 가동되는 도중에 에어콘을 가동시키면 엔진의 출력이 낮아지게 된다.

특히 이러한 문제는 굴삭기를 비롯한 유압을 사용하는 중장비에 있어서는 동력원의 엔진이 직접 중장비의 바퀴를 구동시키도록 되어 있는 것이 아니고, 일단 엔진의 구동력으로 유압을 발생시키고, 이 유압을 이용하여 유압모우터등을 구동시켜서 중장비가 구동하도록 함과 더불어, 기타 여러 가지 작동기를 가동시키도록 되어 있다. 그런데, 특히 소형굴삭기와 같은 중장비에서 에어콘을 사용하는 경우에는 일단 에어콘이 엔진의 동력 일부를 이용하기 때문에 유압펌프를 가동시키는 힘이 그 만큼 약하게 된다. 이러한 이유 때문에 종래의 소형굴삭기에서는 에어콘을 사용하는 경우에 이 에어콘이 엔진의 출력을 일부 사용하는 것을 미리 고려하여, 에어콘의 사용시에 필요한 소요마력만큼 여유마력을 고려하여 유압펌프의 마력을 엔진의 출력마력보다 낮게 설정하거나, 아예 에어콘의 출력을 무시한 채 유압펌프 마력을 설정하여 사용하고 있다.

이와 같이 엔진의 정격출력 보다 유압펌프의 마력을 줄여 사용하는 경우에는, 결국 에어콘을 사용하지 않는 경우에도 항상 엔진의 효율을 낮게 사용한다는 폐점이 있고, 엔진의 출력을 에어콘의 사용에 따른 문제를 고려하지 않고 설정해 둔 경우에는 만약 에어콘을 사용하게 되면 엔진에 무리가 가게 되고, 이러한 현상이 지나친 경우에는 무거운 물체를 대상으로하여 작업하는 중장비에 있어서 작업중에 큰 사고를 유발시킬 수 있게 된다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 에어콘을 사용하는 경우에는 유압펌프의 출력마력이 엔진의 출력마력보다 소정의 여유만큼 떨어지게 하고, 에어콘을 사용하지 않을 경우에는 유압펌프가 엔진의 출력마력을 그대로 전부사용할 수 있도록 자동절환 되는 굴삭기의 유압펌프 마력특성변경장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 엔진의 출력마력을 제어하는 제2제어피스톤의 제어라인 중간에 솔레노이드로 작동되는 방향제어밸브가 설치되고, 상기 방향제어밸브가 에어콤의 작동스위치와 전기적으로 연결된 구조로 되어, 에어콘을 가동시키기 위해 에어콘 가동스위치를 온(on) 작동시키면, 상기 엔진의 출력을 제어하는 제2제어피스톤으로 압유가 유입되어 유압펌프의 출력이 소정범위를 초과하지 못하게 하고, 에어콘을 오프(off)시키면 상기 제2제어피스톤의 압유가 오일탱크로 드레인되므로써 유압펌프의 토출마력이 최고치로 상승가능하게 되어, 에어콘스위치의 온/오프에 따라 유압펌프의 최고 토출마력가능마력이 자동적으로 절환되어지도록 되어 있다. 따라서 에어콘을 가동시키지 아니할 경우에는 자동적으로 유압펌프의 토출마력이 제한을 받지 않게 되어 항상 엔진의 출력을 최고의 상태로 사용할 수가 있게 되는 것이다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 장치를 개략적으로 나타낸 유압회로도로서, 엔진(1)에 의해 가동되는 유압펌프(2)의 토출유량과 마력을 제어하는 제1마력제어피스톤(3)과 제2마력제어피스톤(4)이 상기 펌프(2)의 토출량 조절용 경사판(5)에 각각 병렬연결되어 있음과 더불어, 상기 제1마력제어피스톤(3)의 피스톤로드(6)가 압축스프링(7)에 의해 탄력지지 되어 있고, 상기 제1마력제어피스톤(3)의 피스톤체임버(8)에는 펌프(2)의 토출압유를 이송시키면서 액튜에이터의 부하압을 전달받는 자기제어라인(10)을 통해 연결되어 있는 한편, 상기 제2마력제어피스톤(4)의 피스톤체임버(11)는 제어라인(12)과 방향제어밸브(16)를 통해 신호압력라인(13) 및 오일탱크(14)와 연결된 구조로 이루어져 있다.

그리고, 상기 제어라인(12)의 중간에 설치된 솔레노이드(15)에 의해 작동되는 방향제어밸브(16)의 상기 솔레노이드(15)는 운전실에 설치된 에어콘작동스위치(17)와 전기적으로 연결된 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 고안의 장치는, 엔진(1)이 가동됨에 따라 유압펌프(2)가 구동되면서 오일탱크(14)에서부터 오일을 펌핑하여 압유를 발생시키게 되고, 이 압유의 펌핑량은 펌프(2)에 구비된 경사판(5)의 사판각에 따라 적절하게 조절되어지게 되는데, 상기 경사판(5)의 조절은 펌프라인(9)과 연결된 자기제어라인(10)을 통해서 전달되는 액튜에이터의 부하압이 상기 제1마력제어피스톤(3)의 피스톤체임버(8)로 주입되어져 상기 경사판(5)과 연결된 피스톤로드(6)를 밀어줌으로써 조절되어지도록 되어 있다.

또한 상기 경사판(5)은 신호압력 공급라인(13)과 연결된 제어라인(12)의 압력이 제2마력제어피스톤(4)의 피스톤체임버(11)로 전달되어져 상기 경사판(5)과 연결된 피스톤로드(18)를 밀어주는 요인에 의해서 소정의 범위만큼 상기 유압펌프(2)의 토출유량을 줄이는 쪽으로 조절되어지게 된다.

따라서 펌프(2)의 토출유량이 많은 상태에서 에어콘을 가동시키는 경우에는 상기 경사판(5)의 사판각이 줄어들면서 펌프의 토출유량을 줄여주어, 이 줄여진 만큼의 엔진동력을 에어콘의 가동에 사용할 수가 있게 되고, 펌프의 토출유량이 적을 경우에는 상기 경사판(5)이 이미 줄여져 있기 때문에 더 이상 줄어들지는 않고, 그대로 에어콘을 가동시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 작동과정으로 펌프(2)의 토출오일이 항상 필요에 따라 적절하게 조절되면서 제어되게 되는데, 운전자가 필요에 의해 운전석에 설치된 에어콘 작동스위치(17)을 온 시키면, 이와 동시에 에어콘이 가동되면서 상기 방향제어밸브(16)의 솔레노이드(15)에 전기적신호가 인가되어 이 솔레노이드(15)를 작동시킴으로써 상기 방향제어밸브(16)의 위치가 절환되어지게 한다. 즉, 제1도에서 에어콘을 가동시켰을 경우에는 상기 방향제어밸브(16)가 왼쪽으로 이동하여 신호압력 공급라인(13)의 파일롯압유가 상기 제어라인(12)을 통해서 상기 제2마력제어피스톤(4)의 피스톤체임버(11)로 압유를 공급해 줌으로써 상기 피스톤로드(18)가 도면에서 오른쪽방향으로 이동하면서 경사판(4)의 각도를 줄여 토출 오일량을 줄여 주게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 방법에 의해 펌프(2)의 마력이 줄어들면, 엔진(1)의 출력마력에 여유가 있게 되는데, 제2도에서 도시된 바와 같이 엔진(1)의 출력마력보다 펌프(2)의 필요마력이 작으므로 이 마력의 차이만큼 에어콘을 가동시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고, 에어콘을 가동시키지 않기 위해 상기 에어콘작동스위치(17)를 오프시킨 경우에는 상기 솔레노이드(15)의 작동에 의해 방향제어밸브(16)가 도면에서 오른쪽으로 이동하여 상기 제어라인(12)을 오일탱크(14)와 연통시켜 줌으로써 상기 피스톤체임버(11) 내부에 있는 압유가 드레인되게 되고, 이에 따라 상기 피스톤로드(18)와 연결되어 있는 경사판(4)은 제한 받지 않고, 오직 제1마력제어피스톤(3)에 의해서 최대치까지 각도가 커질 수 있으므로 펌프(2)의 토출량이 많아지게 되는 것이다.

이때 펌프(2)에서 최대 출력량을 발휘하기 위해서 사용할 수 있는 최대 마력은 제3도에 도시된 바와 같이, 엔진(1)의 최대 출력마력 전부를 그대로 유압펌프(2)의 출력을 위한 동력원으로 사용할 수가 있는 것이다.

한편, 상기한 바에서 에어콘작동스위치(17)를 오프시켜서 제2마력제어피스톤(4)의 피스톤체임버(11) 내부의 오일이 드레인되어 나올 때 상기 피스톤로드(18)의 뒤쪽에 설치되어 있는 압축스프링(7)이 복원되면서 이 피스톤로드(18)를 밀어주게 되기 때문에, 상기 피스톤체임버(11) 속의 압유가 빠른 속도로 빠져 나와 에어콘을 오프시켰을 때 펌프(2)가 최대 출력상태로 빠르게 복원되어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 장치는 중장비의 운전자가 필요에 의해 에어콘을 가동시키면, 유압펌프의 토출량이 자동적으로 에어콘 소요동력만큼 줄어들어 마력을 제어해 줄 수가 이고, 에어콘을 작동시키지 않으면 자동적으로 유압펌프의 토출량이 엔진의 출력마력을 전부 이용할 수 있도록 되어 있으므로 중장비의 엔진마력을 효율적으로 이용할 수가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 엔진(1)에 의해 가동되는 유압펌프(2)의 토출유량과 마력을 제어하는 제1마력제어피스톤(3)과 펌프(2)의 토출량 조절용 경사판(5)에 연결되어 있고, 상기 제1마력제어피스톤(3)의 피스톤체임버(8)에는 펌프(2)의 토출압유를 이송시키면서 액튜에이터의 부하압을 전달하는 제어라인(10)을 통해 연결되어 있는 굴삭기의 유압펌프 마력변경장치에 있어서, 피스톤체임버(11)와 피스톤로드(18)을 구비하고 상기 피스톤로드(18)가 유압펌프(2)의 토출량을 조절하는 경사판(5)에 제1마력제어피스톤(3)과 나란하게 병렬설치된 제2마력제어피스톤(4)과; 상기 제2마력제어피스톤(4)에 에어콘작동시 발생하는 파이롯압력을 전달하는 제어라인(12)이 연결되고, 이 제어라인(12)을 에어콘작동시 발생하는 파일롯압력을 전달하는 신호압력공급라인(13) 또는 오일탱크(14)에 선택적으로 연결시킴과 더불어 에어콘작동스위치(17)과 전기적으로 연결되어 있는 솔레노이드 방향제어밸브(16) 및; 상기 방향제어밸브(16)의 솔레노이드(15)에 전기적으로 연결된 에어콘작동스위치(17)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압펌프 마력특성 변경장치.
2. 제1항에 있어서, 유압펌프(2)의 토출량을 제어하는 경사판(5)의 기울기가 소정의 각도를 초과하지 않게 하기 위해, 상기 제1 및 제2마력제어피스톤(3), (4)의 피스톤로드(6), (18)가 압축스프링(7)에 의해 기기의 벽면에 탄력지지 되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압펌프마력 특성변경장치.