KR0166117B1

KR0166117B1 - 굴삭기의 조작성 향상 유량제어장치

Info

Publication number: KR0166117B1
Application number: KR1019940025916A
Authority: KR
Inventors: 박희우
Original assignee: 석진철; 대우중공업주식회사
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960014681A

Abstract

본 발명은 굴삭기의 부하가 많이 걸리는 작동기가 급작스럽게 조작되어도, 펌프의 토출유량이 급격하게 증가되지 않게 하여 해당 작동기와 굴삭기의 차체가 흔들거리지 않도록 하여 안전성과 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 굴삭기의 유량제어장치에 관한 것으로, 유압을 발생시키는 펌프(101, 102)와 함께 구동되는 보조펌프(201)에서 토출되는 압유가 이송되는 보조펌프라인(202)에 조이스틱(117)으로 압유를 공급해 주기 위한 라인(203)과, 메인콘트롤밸브(204) 내부에 구비되어 있는 로직라인(205, 206)으로 압유를 공급하는 라인(207)이 서로 병렬 연결되고, 상기 보조펌프라인(202)에는 연결라인(208)을 매개하여 전자비례감압제어밸브(209)이 연결되어 있으며, 이 전자비례감압제어밸브(209)의 출구는 셔틀밸브(210, 211)을 통하여 상기 메인콘트롤밸브(204)의 네가콘 라인(137, 138)과 각각 연결되어 있는 한편, 상기 네가콘 라인(205, 206)에는 네가콘 오리피스(212, 213)와 압력스위치(214, 215)가 각각 설치되어 있고, 상기 압력스위치(214, 215)에서 출력되는 전기적신호는 전자제어기(216)로 입력되어 제어되도록 되어 있으며, 상기 전자제어기(216)의 출력단은 상기 전자비례감압제어밸브(209)의 솔레노이드(217)와 전기적으로 연결되어 있는 구조로 되어 있다.

Description

굴삭기의 조작성 향상 유량제어장치

제1도는 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 도시한 유압회로도.

제2도는 본 발명에 따른 장치를 채택한 경우의 실린더 상승속도와 제어스푸울의 작동거리 및 압력의 변화관계를 도시한 그래프.

제3도는 본 발명에 따른 장치에서의 전자제어기에서 발생하는 전류의 크기와 지연제어압력(Pf)의 관계를 도시한 그래프.

제4도는 종래의 굴삭기에서 채택하고 있는 네가콘 시스템의 유량제어장치를 도시한 유압회로도.

제5도는 유량제어밸브의 스푸울이 개구되는 면적과 이 스푸울의 행정의 관계를 도시한 그래프.

제6도는 펌프의 토출유량과 네가콘 압력(P_Z)의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 유량제어밸브를 거치지 않고 바이패스 통로를 통하여 통과하는 유량 q와 네가콘 압력 P_Z의 상관 관계를 도시한 그래프.

제8도는 펌프에서 공급되는 전체 유량과 바이패스 유량 및 실린더로 공급되는 유량의 관계를 도시한 그래프.

제9도는 상기 제4도에 도시한 종래의 유량제어장치를 사용한 경우의 실린더 속도와 스푸울의 행정 및 네가콘 압력의 시간에 따른 변화관계를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101, 102 : 오일펌프 103, 104 : 펌프라인

105, 106, 107, 108, 109, 110 : 스푸울

111, 112, 113, 114, 115, 116 : 작동기

117 : 조이스틱 118, 119 : 경사판

120, 121 : 서보피스톤 122, 123 : 라인

124, 125 : 제어 스푸울 126, 127 : 라인

128, 129 : 피드백 링크 130, 131 : 네가콘 피스톤

132, 133 : 스프링 134 : 오일탱크

135, 136 : 네가콘 오리피스 137, 138 : 네가콘 라인

201 : 보조펌프 202 : 보조펌프라인

203 : 라인 204 : 메인콘트롤밸브

205, 206 : 로직라인 207 : 라인

208 : 연결라인 209 : 전자비례 감압제어밸브

210, 211 : 셔틀밸브 212, 213 : 로직오리피스

214, 215 : 압력스위치 216 : 전자제어기

217 : 솔레노이드 218 : 탱크라인

219 : 센타 바이페스 라인 220, 221 : 조이스틱파일롯트라인

본 발명은 유압식 굴삭기의 유량제어 시스템에 관한 것으로, 특히 작동기를 조작하기 위한 조절기의 급격한 작동에 의해 작동기로 공급되는 유량이 급격하게 증가되지 않도록하여 작동기와 차제의 급가속에 의한 충격이 발생되지 않도록 함과 더불어, 작업중 차체가 앞뒤로 흔들리지 않도록하여 안정도를 높여 주도록 한 유압식 굴삭기의 유량제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 유압으로 작동되는 유압식 굴삭기와 같은 건설 중장비는, 여러개의 작동기를 갖추고 있으면서 이들 각 작동기가 개개별로 조절기에 의해 그 동작이 제어되어지도록 되어 있다.

그런데, 굴삭기의 부움에서와 같이 큰 하중을 지탱하여야 하는 작동기가 급작스럽게 작동되면, 지탱하고 있는 하중에 의해 발생하는 관성력에 대해 충격이 발생되게 되고, 이러한 충격은 작업중에 차체를 불안정하게하여 조작자가 불안을 느끼게 될 뿐만 아니라 안락한 상태에서 작업을 할 수 없기 때문에 쉽게 피로를 느끼게 되는 문제점이 있는 것이다.

예컨대 이러한 문제를 종래의 굴삭기에서 작동기로 공급되는 유량을 제어하는 유량제어시스템을 참조하여 자세히 설명하자면, 제4도에 도시한 바와 같이 종래의 유량제어장치는 2대의 펌프(101, 102)에서 펌핑되는 압유가 펌프라인(103, 104)을 따라 각각의 스푸울(105, 106, 107, 108, 109, 110)을 통해서 각 작동기(111, 112, 113, 114, 115, 116)로 유입되어지게 되어 있다.

여기서, 상기 작동기중에서 굴삭기의 부움에 설치되어 부움을 작동시켜 주는 부움실린더(115)는 부움에 가해지는 무거운 하중을 지탱해 주어야 하고, 이 부움실린더(115)는 조이스틱(117)을 조작함으로써 작동되도록 되어 있다. 또한, 상기 펌프(101, 102)의 토출량을 조절해 주는 경사판(118, 119)의 경전각은 서보피스톤(120, 121)에 의해 조절되어지도록 되어 있고, 상기 서보피스톤(120, 121)에는 직경이 큰 대경실과 직경이 작은 소경실이 각각 구비되어 있으며, 상기 서보피스톤(120, 121)의 각 소경실은 라인(122, 123)을 통해서 상기 펌프라인(103, 104)과 각각 연결되어 있는 한편, 상기 각 서보피스톤(120, 121)의 대경실은 제어스푸울(124, 125)과 라인(126, 127)을 통해서 상기 펌프라인(103, 104)과 각각 연결되어 있다. 그리고, 상기 서보피스톤(120, 121)의 피스톤헤드와 상기 제어스푸울(124, 125)이 피드백 링크(128, 129)를 통해서 서로 연결되어 상기 서보피스톤(120, 121)이 이동하면 이 이동량이 그대로 상기 제어스푸울(124, 125)로 전달되어지게 되어 있다.

그리고, 상기 제어스푸울(124, 125)의 한쪽 선단에 구비되어 있는 수압실에는 네가콘 피스톤(130, 131)이 연결되어 있고, 상기 제어스푸울(124, 125)의 네가콘 피스톤(130, 131)과 각각 연결된 다른쪽 선단에는 스프링(132, 133)이 설치되어 이 제어스푸울(124, 125)을 탄력적으로 밀어지지해 주도록 되어 있다.

따라서, 결국 상기 제어스푸울(124, 125)은 서보피스톤(120, 121)과 연결된 피드백 링크(128, 129)와, 상기 네가콘 스푸울(124, 125) 및, 이 제어스푸울(124, 125)을 탄력적으로 지지해 주고 있는 스프링(132, 133)에 의해 좌우축으로 이동하면서 상기 펌프라인(103, 104)의 펌프 압유를 서보피스톤(120, 121)의 대경실에 주입되게 하던지 아니면, 이 대경실의 압유를 오일탱크(134)로 드레인시키도록 작동하게 되어 있다.

그리고, 상기 네가콘 피스톤(130, 131)은 상기 메인 콘트롤밸브의 제어스푸울(105, 106, 107, 108, 109, 110)을 관통연결되어 뻗어 나온 펌프라인(103, 104)의 연장선에 설치된 네가콘 오리피스(135, 136)와 네가 콘라인(137, 138)을 통해서 연결되어, 상기 네가콘 피스톤(130, 131)에 메인 콘트롤밸브의 각 제어스푸울(105, 106, 107, 108, 109, 110)과 상기 부움실린더(115)와 상기 네가콘 오리피스(136)에 의해 제어된 네가콘 압력이 전달되어 지도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 상기 종래의 시스템은, 예컨대 상기 부움 작동용 조이스틱(116)을 조작하면 보조펌프(139)에서 토출되어 공급되는 압유가 파일롯트 라인(140 또는 141)을 통해 상기 부움스푸울(109)의 한쪽 수압실에 유입되어져, 이 부움스푸울(109)를 좌측 또는 우측으로 이동시켜 줌에 따라 펌프라인(103, 104)을 통하여 공급되는 압유가 부움실린더(115)로 유입되어져 이 부움실린더(115)를 작동시키게 된다.

이러한 작동이 이루어지는 과정에서 상기 조이스틱(117)의 조작에 의해 발생하는 파일롯트압력이 부움스푸울(109)의 수압실에 작용하여 이 부움스푸울(109)이 좌측 또는 우측으로 절환되면 이 스푸울(109)의 개구면적이 제5도에 도시한 바의 그래프와 같이 제어된다. 그러나 상기 조이스틱(117)이 중립위치에 있는 경우에는 부움스푸울(109)이 중립위치에 있게 되므로, 펌프(101, 102)의 토출 유량이 전부 최대의 상태로 열려져 있는 바이패스 통로(139)의 개구부(P - R)를 통하여 네가콘 오리피스(136)로 유입된다. 이 유량이 네가콘 오리피스(136)를 통과하면서 압력손실이 발생하게 되고, 이러한 압력손실로 인한 압력차이에 의해 제6도에 도시한 바와 같은 네가콘 압력 P_Z이 형성되게 되며, 이 압력이 라인(138)을 통해서 상기 네가콘 스푸울(130, 131)의 수압실로 전달되게 된다.

여기서 네가콘 압력 P_Z는 C를 비례정수, a를 네가콘 오리피스 면적, q를 바이패스 유량이라고 하면,

로 표시된다. 이 식에 따른 그래프가 제7도에 도시되어 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 부움스푸울(109)이 중립에 있는 경우에는 펌프(102)의 토출 유량 Q가 전부 바이패스 유량으로 되어 네가콘 오리피스(136)를 통과하게 되므로, 상기식에 의하여 네가콘 압력 P_Z이 상승하게 된다. 이와 같이 네가콘 압력 P_Z이 상승하면 네가콘 피스톤(131)의 추력이 증가하게 되고, 이 힘이 상기 제어스푸울(125)의 스프링(133)이 지지하는 힘을 이기고 제어스푸울(125)를 도면에서 좌측으로 밀어 주게 되는 것이다.

이와 같이 상기 제어스푸울(125)이 좌측으로 이동하면 펌프라인(104)과 연결되어 있는 라인(127)의 압유가 이 제어스푸울(125)를 통하여 서보피스톤(121)의 대경실로 유입되게 된다. 서보피스톤(121)의 대경실에 펌프라인(104)의 압력이 걸리면 서보피스톤(121)이 소경실쪽 즉 도면에서 좌측으로 이동하여 펌프 경사판(119)의 경전각도를 줄여서 유량을 감소시킨다.

이와 같은 동작으로 상기 부움스푸울(109)이 중립에 있을 경우에는 펌프(102)의 유량이 최소로 조절되게 된다.

한편, 상기 조이스틱(117)을 조작하면 이 조작량에 비례하여 부움스푸울(109)의 이동량, 즉 행정스트로크 S가 증가함에 따라 센터 바이패스 면적(P - R)이 감소하고, 상기 바이패스 라인(139)와 나란하게 배치되어 있는 패러렐라인(140)으로부터 부움실린더(115)로 연결되는 개구면적(P - C)이 증가하게 된다.

상기 센터 바이패스 면적이 감소하면 펌프압력이 상승하게 되고, 이와 동시에 열리기 시작하는 패러렐라인(140)의 개구부(P - C)를 통하여 유량이 부움실린더(115)로 공급되기 시작하게 되므로, 상기 바이패스 라인(219)을 통과하는 유량은 감소하여 네가콘 압력이 낮아지게 된다.

네가콘 압력이 낮아지면 상기 네가콘 피스톤(131)의 추력이 감소하여 제어 스푸울(125)이 스프링(133)의 힘에 의해 우측으로 이동하게 된다. 상기 제어스푸울(125)이 도면에서 우측으로 이동하게 되면, 서보피스톤(121)의 대경실이 제어스푸울(125)을 통하여 오일탱크(134)로 연결되게 되므로 대경실의 압력이 낮아지게 됨과 더불어, 서보피스톤(121)의 소경실에는 펌프라인(104)의 압력이 그대로 전달되게 되므로, 이 펌프라인(104)으로부터 전달되는 압력의 힘에 의해 서보피스톤(121)이 우측으로 이동하면서 펌프 경사판(119)의 경전각을 증가시켜서 펌프의 유량이 증가하게 된다.

이와 동시에 상기 서보피스톤(121)의 이동이 상기 피드백 링크(129)를 통해서 제어스푸울(125)로 전달되어서, 이 제어스푸울(125)을 연동시키므로써 서보피스톤(121)의 대경실이 오일탱크(134)와 연통되는 것을 차단하여 서보피스톤(121)의 움직임을 정지시켜 유량조절을 끝내게 된다. 한편, 네가콘 압력 P_Z이 감소하면 펌프(102)의유량이 증가하는 특성을 제6도의 그래프로부터 알 수 있다.

제5도는 상기한 바와 같은 동작의 과정을 도시한 그래프로서, 이 그래프에서 보는 바와 같이 부움스푸울(109)의 행정스트로크 S가 증가할수록 센터 바이패스 면적은 줄어들고, 부움실린더(115)의 개구면적은 증가하게 되므로 바이패스 유량이 줄게되어 네가콘 압력이 점차 감소하면서 펌프(102)의 유량이 증가하게 되고 부움실린더(115)의 작동 속도는 빨라지게 된다. 이와같은 제어특성이 제8도로 도시되어져 있다.

한편, 이러한 구조로 이루어진 종래의 장치에서 해당 작동기의 조이스틱(117)을 급격히 조작하면 부움스푸울(125)이 최대행정으로 급격히 절환되어 센터 바이패스의 개구부가 순간적으로 차단되므로, 네가콘 압력이 급격히 강하하여 펌프의 유량을 급증시키게 된다. 이러한 유량의 급증에 의한 실린더의 급가속은 관성이 큰 부움 및 아암의 충격적인 움직임을 유발하여 차체를 앞뒤로 흔드는 헌팅(hunting)현상이 발생하게 된다.

제9도는 상기한 바와 같이 조이스틱(117)을 급조작하여 부움스푸울(109)의 이동거리, 즉 행정이 순간적으로 커짐에 따른 부움실린더(115)의 이동속도가 급격하게 증가하는 것과 상기 네가콘 압력 P_Z이 순간적으로 떨어지는 현상을 도시한 그래프이다.

한편, 이와 같은 급조작은 주행스푸울(108)에 대해서도 마찬가지 상태가 발생하여 주행모우터(114)가 급작스럽게 작동하게 되어 충격과 헌팅현상이 발생할 수가 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점들을 해소시켜, 중량이 큰 작동기나 부하가 많이 걸려 있는 작동기를 급작스럽게 작동시켜도 그 관성에 의한 충격이 발생하지 않게 될 뿐만 아니라, 차체의 헌팅 현상을 방지하여 운전자가 안락한 상태에서 피로하지 않고 작업할 수 있도록 한 굴삭기의 유량제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보조펌프에서 토출되는 압유가 메인콘트롤밸브로 유입되어 이 메인콘트롤밸브중의 임의 스푸울이 작동함에 따라 센터 바이패스 라인이 차단되면서 보조펌프의 토출압력을 조절해 주는 로직라인에 로직오리피스와 압력스위치를 설치하고, 상기 보조펌프의 토출압유를 이송하는 보조펌프라인에 전자비례제어 감압밸브를 설치하여, 이 전자비례감압제어밸브의 출구를 네가콘 라인과 셔틀밸브를 매개하여 각각 연결시키는 한편, 이 셔틀밸브의 출구를 네가콘 피스톤으로 연결시키며, 상기 전자비례감압제어밸브는 상기 전자제어기에서 출력되는 전기적 신호에 의해 제어작동되어지도록 연결되어 있다.

따라서, 부움실린더의 조작을 제어하는 조이스틱을 급격하게 조작하면, 상기 로직회로 내부의 압력이 급격하게 상승하게 됨에 따라 이 회로에 설치되어 있는 압력스위치가 전기적신호를 발생하여 전자제어기로 인가시키고, 전자제어기는 이 신호의 크기에 따라 상기 전자비례감압제어밸브를 제어작동시킴으로써 상기 셔틀밸브에 보조펌프의 토출압유를 공급 또는 차단시키게 하며, 상기 셔틀밸브는 네가 콘라인을 통해서 공급되어 오는 압유 또는 상기 전자비례감압제어밸브를 통해서 공급되는 압유 중에서 압력이 큰쪽의 압유를 상기 네가콘 피스톤으로 공급해주게 되어 있다.

그러므로, 상기 네가콘 피스톤은 상기 보조펌프의 압력 또는 네가콘 압력에 따라 선택적으로 작동되어지게 되며, 또한 상기 전자제어기에서 출력되는 전기적신호가 소정시간 만큼 지연되어 출력되게 되므로, 상기 펌프의 토출유량을 제어하는 펌프의 경사판이 급격하게 조절되지 않게 되고, 해당 작동기로 순간적인 과다유량이 유입되지 않게 되어서 관성에 의한 충격을 방지할 수가 있도록 한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 유량제어장치를 나타내는 유압회로도로서, 그 기본적인 구조는 상기에서 설명한 종래의 유압회로장치를 그대로 이용하면서, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 부가적인 몇가지의 수단을 추가로 설치한 구조로 되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 장치의 구성을 설명하는데 있어서, 상기 종래의 구조와 동일한 부분에 있어서는 중복을 피하기 위해 반복적인 설명은 생략하고, 새로이 추가되는 구성 부분에 있어서만 설명을 부가하기로 하며, 제1도에서의 참조부호도 제4도와 동일한 부분에 있어서는 동일한 참조부호를 사용하여 전체적으로 내용이 간단해지게 한다.

제1도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 장치는, 굴삭기의 각 작동기를 작동시키기 위한 유압을 발생시키는 펌프(101, 102)와 함께 구동되는 보조펌프(201)에서 토출되는 압유가 이송되는 보조펌프라인(202)에 조이스틱(117)으로 압유를 공급해 주기 위한 라인(203)과, 메인콘트롤밸브(204) 내부에 구비되어 있는 로직라인(205, 206)으로 압유를 공급하는 라인(207)이 서로 병렬 연결되고, 또한 상기 보조펌프라인(202)에 연결라인(208)을 매개하여 전자비례감압제어밸브(209)가 연결되어 있으며, 이 전자비례감압제어밸브(209)의 출구는 셔틀밸브(210, 211)을 통하여 상기 메인콘트롤밸브(204)의 네가콘 라인(137, 138)과 각각 연결되어 있는 한편, 상기 네가콘 라인(205, 206)에는 네가콘 오리피스(212, 213)와 압력스위치(214, 215)가 각각 설치되어 있고, 상기 압력스위치(214, 215)에서 출력되는 전기적신호는 전자제어기(216)의 출력단은 전자비례감압제어밸브(209)의 솔레노이드(217)와 전기적으로 연결되어 있는 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 본 발명의 장치는, 특정 작동기(115)를 조작시켜 주기 위해 조이스틱(117)을 급격하게 조작하면 이에 따라 메인콘트롤밸브(204) 내부에 설치되어 있는 해당 작동기의 스푸울(109)이 좌측 또는 우측으로 급격하게 이동하게 되게 되고, 이에 따라, 상기 보조펌프(201)에서 토출되어 상기 라인(207)과 로직라인(205, 206)을 통해 오일탱크(134)로 드레인되는 로직라인이 상기 스푸울(109)에 의해 차단되게 되므로 상기 로직라인(205, 206)은 보조펌프(201)에서 계속하여 공급되는 압유로 인해 그 압력이 상승하게 된다.

이와 같이 로직라인(205, 206)의 내부 압력이 상승되면, 이들 라인(205, 206)에 설치되어 있는 압력스위치(214, 215)에 압력이 가해져서 온 상태로 되어 이 압력스위치(214, 215)를 통해 상기 전자제어기(216)로 전원이 인가되어지게 된다.

한편, 상기 셔틀밸브(210, 211)에는 네가콘 라인(137, 138)의 압력과 전자비례감압제어밸브(209)의 출력압력이 전달되어져 있는 상태로 있게 된다. 이러한 상태에서 셔틀밸브(210, 211)는 상기 네가콘 라인의 압력과 상기 보조펌프(201)의 압력을 비교하여 압력이 큰 쪽의 압유를 상기 네가콘 피스톤(130, 131)으로 유입시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 압력스위치(214, 215)로부터 인가되는 신호가 전자제어기(216)에서 처리되어 그 결과로 출력되는 전류는 전자비례감압제어밸브(209)의 솔레노이드(217)로 인가되어져 이 밸브(209)를 온/오프시키므로써 상기 보조펌프(201)의 토출압유가 셔틀밸브(210, 211)로 공급되어지게 하던지 또는 차단시키도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 발명의 장치에서, 전자비례감압제어밸브(209)의 출력압력은 지연제어압력 Pf이 되게 하는데 이 압력 Pf는 전자제어기(216)로부터 받는 지령 전류에 의하여 제3도에 도시한 바와 같이 제어되어진 후 셔틀 밸브(19), (20)로 출력되게 된다.

따라서, 상기 전자제어기(216)는 압력 스위치(214, 215)로부터 신호가 입력되는 순간부터 출력 전류를 최대치로부터 일정 시간 △t 동안 0㎃로 감소시키는 제어를 실시한다.

한편 상기 보조펌프(201)로부터 라인(202)과 라인(207)을 통하여 로직 오리피스(212, 213)로 오일이 공급되는데, 상기 로직 오리피스(212)를 통과한 오일은 로직 라인(205)을 통하여 탱크라인(218)으로 드레인되며, 로직 오리피스(213)를 통과한 오일은 로직 라인(206)를 통하여 탱크라인(218)으로 드레인된다.

따라서 메인콘트롤밸브의 스푸울이 중립으로 되어 있을 때에는 로직 라인(205, 206)이 탱크(134)와 연통되어지므로 인해 로직 라인(205, 206)의 압력이 낮은 상태가 된다.

한편, 보조펌프(201)의 압유가 로직오리피스(212)를 통과할 때 압손이 발생하므로 이 로직 오리피스(212)의 상류측인 라인(207)의 압력은 높게 유지되고, 메인콘트롤밸브의 스푸울 중 어느 하나가 절환되면, 오일탱크(134)와 연통되어 있던 상기 로직 라인(205)이 스푸울에 의하여 차단되므로 로직 라인(206)의 압력은 보조펌프(201)로부터 지속적으로 공급되는 압유에 의해 압력이 상승하게 된다.

그리고 조이스틱(117)을 급격히 조작하여 메인콘트롤밸브(204)의 스푸울(109)이 절환되면 센터 바이패스 통로(219)가 차단되게 되어 이 통로(219)이 하단에 연결된 네가콘라인(137, 138)의 압력 P_Z이 급격히 떨어지게 되고, 또한 상기 스푸울(109)에 의해 로직 라인(205)과 오일탱크(134)사이가 차단되므로 로직 라인(205)의 압력이 상승하여 이 라인(205)에 설치된 압력스위치(214)가 ON된다.

또한, 상기 전자제어기(216)는 입력스위치(214)가 ON되는 순간부터 일정 시간 동안 전류치를 최대치에서부터 0㎃로 서서히 감소시킨다.

따라서 네가콘 압력 P_Z이 급격히 떨어져도 전자비례감압제어밸브(209)의 지연제어 압력 Pf가 서서히 강하하게 되므로 셔틀 밸브(19, 20)에서 네가콘 압력 P_Z보다 높은 수준의 지연제어 압력 Pf가 선택되어 이 압력 Pf가 네가콘 피스톤(124, 125)에 작용하므로 펌프의 유량증가는 지연제어 압력의 강하와 더불어 서서히 증가하게 되어 부움 실린더(115)의 속도가 부드럽게 증가하여 차체에 헌팅을 발생시키지 않게 된다.

이러한 일련의 작동을 그래프로 도시하면 제2도와 같이 표현된다.

한편, 주행 스푸울(108)을 급격히 조작하여도 마찬가지의 동작이 일어나게 되는데, 다만 로직 라인(206)이 차단되어 압력스위치(215)가 ON되는 것이 다를 뿐이다.

상기 전자제어기(216)는 압력스위치 2개(212, 213)중 어느것 하나만 ON되면 지연제어를 실시하게 되고, 여기서 로직 라인(205, 206)을 한 개로 통합하여 압력 스위치(214, 215)를 1개로 할 수도 있다. 그리고 로직 라인(205, 206)을 이용하는 대신에 조이스틱의 파일롯트라인(220, 221)에 압력스위치를 설치하여 조이스틱(117)의 조작을 감지하여 전자제어기(216)로 신호를 입력시킬 수도 있다.

그리고 조이스틱(117)을 중립으로 하면 압력스위치(214, 215)가 OFF되어 전자비례감압제어밸브(209)는 최대의 전류치를 즉시 출력하여 지연제어 압력을 다시 높여 놓으므로서 다음의 조작에 대비하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 조이스틱(117)의 급격 조작시에도 펌프(101, 102)의 유량증가가 서서히 부드럽게 일어나므로, 부움 실린더(115)나 주행모타(114)의 속도증가가 부드럽게 이루어져서, 차체에 충격이나 헌팅이 발생하지 않으므로 운전자가 안락한 상태로 피곤하지 않게 작업을 실시할 수 있게 된다.

Claims

외부 지령압력(네가콘 압력)이 높으면 유량을 감소시키고, 이 지령압력이 낮으면 유량을 증가시키는 네가콘 유량제어를 실시하는 펌프(101, 102)와 이 펌프의 유량을 공급 받아서 각각의 작동기로 유량을 분배시키는 메인콘트롤밸브(204) 및 바이패스 유량으로 네가콘 압력을 출력하여 펌프의 토출량을 제어해주는 네가콘 라인(137, 138)으로 구성된 굴삭기의 유량제어 시스템에 있어서, 유압을 발생시키는 펌프(101, 102)와 함께 구동되는 보조펌프(201)에서 토출되는 압유가 이송되는 보조펌프라인(202)에 조이스틱(117)으로 압유를 공급해 주기 위한 라인(203)과, 메인콘트롤밸브(204) 내부에 구비되어 있는 로직라인(205, 206)으로 압유를 공급하는 라인(207)이 서로 병렬 연결되고, 상기 보조펌프라인(202)에는 연결라인(208)을 매개하여 전자비례감압제어밸브(209)가 연결되어 있으며, 이 전자비례감압제어밸브(209)의 출구는 셔틀밸브(210, 211)을 통하여 상기 메인콘트롤밸브(204)의 하단에 연결된 네가콘 라인(137, 138)과 각각 연결되어 있는 한편, 상기 네가콘 라인(205, 206)에는 네가콘 오리피스(212, 213)와 압력스위치(214, 215)가 각각 설치되어 있고, 상기 압력스위치(214, 215)에서 출력되는 전기적신호는 전자제어기(216)로 입력되어 제어되도록 되어 있으며, 상기 전자제어기(216)의 출력단은 상기 전자비례감압제어밸브(209)의 솔레노이드(217)와 전기적으로 연결되어 있는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유량제어장치.
제1항에 있어서, 상기 전자제어기(216)가 메인콘트롤밸브(204)의 스푸울이 절환되는 순간을 감지한 신호를 입력받으면, 상기 전자비례감압제어밸브의 출력 압력이 높은 수준에서부터 임의로 설정된 시간동안 서서히 감소하도록 전류치를 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유량제어장치.