KR0177621B1 - 휠로더용 유압시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설중장비인 휠로더의 엔진출력과 유압펌프와의 최적파워매칭을 이루기 위한 휠로더용 유압시스템에 관한 것이다.

본 발명의 구체적인 수단은, 휠로더의 엔진 파워매칭을 위한 언로딩유압방식에 있어서, 대용량 작업펌프를 한개의 작업펌프와 언로딩 펌프로 하고, 이 언로딩 펌프측라인에 언로딩밸브로 두고, 이언로딩 밸브내의 압력센싱을 작업펌프와 조향펌프 어느 쪽에서 가능하도록 언로딩 압력센싱용 서틀밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

휠로더용 유압시스템

제1도는 종래의 유압시스템의 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 유압시스템의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 작업펌프 21 : 언로딩펌프

22 : 언로딩밸브 23 : 조향펌프

24 : 셔틀밸브

본 발명은 건설중장비인 휠로더의 엔진출력과 유압펌프와의 최적 파워매칭을 이루기 위한 휠로더용 유압시스템에 관한 것이다.

종래의 휠로더용 언로딩 유압시스템은 제1도에 도시한 바와 같이 도시안된 붐실린더 및 버킷실린더의 동작을 구동제어하는 작업제어부(1)와, 이 작업제어부(1)내의 상기 실린더들의 구동을 위해 대용량의 유량을 공급하는 작업펌프(2)와, 도시 안된 조향실린더의 동작을 구동제어하는 조향제어부(3)와, 이 조향제어부(3)에 대용량의 유량을 공급하는 조향펌프(4)와, 이 조향펌프(4)와 조향제어부(3)를 연결하는 유압공급라인상에 설치된 조향제어밸브(5)와, 이 조향제어밸브(5)와 상기 작업펌프(2)의 사이에 조향펌프(4)에서 공급된 유량을 상기 작업펌프(2)의 유량공급라인에 합류시키기 위한 합류라인(10)이 연결되고, 이 합류라인(10)상에 상기 작업펌프(2)측 유량공급라인의 압력변동에 따라 상기 조향제어밸브(5)측에 연결된 합류라인(10)의 유량을 드레인탱크(T)로 바이패스시키는 언로딩밸브(6)와, 상기 조향제어밸브(5)의 유량배출공급라인(11)상에 연결 설치되어 상기 작업펌프(2)측 압력과 상기 조향펌프(4)측 압력을 서로 역비례로 감지하여 조향과 작업의 복합시 엔진꺼짐을 방지하기 위한 2단 릴리프밸브(7)를 구비하고 있다.

상기와 같은 상태에서 굴삭조건을 195bar로 하고, 언로딩밸브(6)의 설정압력을 150bar로 하였을 때 작업펌프(2) 및 조향펌프(4)가 구동을 하게 되면, 작업펌프(2)의 토출유량은 유량공급라인을 통해 작업제어부(1)로 흐르게 되는데, 이때 조향펌프(4)의 토출유량은 조향제어밸브(5)를 거쳐 합류라인(10)을 통해 작업펌프(2)측 유량공급라인에 합류하여 결국 작업제어부(1)에는 합류된 유량으로 굴삭작업 등이 이루어진다.

이같은 작업상태에서 작업제어부(1)의 부하압력으로 작업펌프(2)측의 유량공급라인의 압력이 150bar에 도달하게 되면, 언로딩밸브(6)내의 릴리프밸브(6A)의 유로가 열리고 동시에 2포트 2위치밸브(6B)가 우측으로 전환되어 조향펌프(4)의 토출유량은 무부하상태로 드레인탱크(T)로 바이패스된다.

이와같이 작업펌프(2)의 유량공급라인상에 설정된 압력 이상이 되면 합류되는 유량을 바이패스시켜 엔진의 꺼짐방지를 방지하게 된다.

그런데 이같이 대용량 조향펌프(4)의 유량이 언로딩밸브(6)를 통해 무부하상태로 드레인탱크(T)로 복귀할 시 작업펌프(2) 및 조향펌프(4)를 구동시키는 구동엔진의 출력여유가 많아져 엔진회전수가 설정치(1600rpm)이상인 1900rpm상승함에 따라 주행쪽의 견인력은 커지고, 작업제어부(1)의 영향을 받는 작업프론트 속도가 떨어지게 된다.

이같이 작동되는 상기 언로딩밸브(6)는 대용량으로 별도 설계됨으로서 하자가 발생하기 쉽다.

더욱이 대용량 작업펌프(2)를 사용하기 때문에 조향과 작업을 동시에 하는 복합조작시 작업펌프(2)에 소요되는 엔진토르크가 크기 때문에 발생되는 엔진꺼짐 방지를 위해 작업펌프(2)측 압력과 조향펌프(4)측 압력을 상호 역비례로 센싱에 주는 2단릴리프밸브(7)가 필요하다.

또한 조향복합작업시 릴리프압이 2단릴리프밸브(7)로 인해 작업펌프(2)의 압력에 따라 변동되므로 조향성능의 불균형을 가져온다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 엔진과 유압시스템의 최적파워 매칭을 이루어 프론트속도 및 조향력 증대와 언로딩 밸브의 내구성을 향상시키도록 한 휠로우더용 유압시스템을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 휠로더의 엔진 파워매칭을 위한 언로딩유압방식에 있어서, 대용량 작업펌프를 한개의 작업펌프와 언로딩펌프로 하고, 이 언로딩 펌프측라인에 언로딩밸브를 두고, 이 언로딩밸브내의 압력센싱을 작업펌프와 조향펌프 어느 쪽에서 가능하도록 언로딩 압력센싱용 셔틀밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제2도에서와 같이 휠로더의 엔진 파워매칭을 위한 언로딩유압방식에 있어서, 도시안된 붐실린더 및 버킷실린더를 구동 제어하기 위한 작업제어부(1)에 유량을 공급하기 위한 한개의 작업펌프(20)와, 이 작업펌프(20)에 유량을 합류시키는 소용량 언로딩펌프(21)가 구비되어 있다.

즉, 언로딩펌프(21)에서 토출된 유량은 유량공급라인(30)을 통해 상기 작업펌프(20)의 유량공급라인(31)에 합류유량을 공급시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 유량공급라인(31)상에는 작업펌프(20)측 공급유량이 언로딩펌프(21)측의 공급유량으로 역류하지 못하도록 체크밸브(32)가 설치되어 있다.

상기 언로딩펌프(21)의 토출구축 유량공급라인(30)상에는 언로딩펌프(21)측 부하압력과 조향제어부(3)를 구동시키는 조향펌프(23)측 부하압력의 어느 쪽에서도 압력을 받아 설정압력에 도달될 경우 상기 언로딩펌프(21)의 토출된 유량을 드레인 탱크(T)로 바이패스시켜 엔진의 꺼짐을 방지하기 위한 소형 언로딩밸브(22)가 연결 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 조향펌프(23)의 유량공급라인(33)과 상기 작업펌프(20)의 유량공급라인(31)은 언로딩밸브 구동라인(34)으로 연결되고, 이 언로딩밸브 구동라인(34)에는 언로딩밸브(22)가 작업펌프(20)측 공급압력과 조향펌프(23)측 공급압력 모두를 받을 수 있도록 셔틀밸브(24)가 연결 구성되어 있다.

그리고 상기 조향펌프(23)와 조향제어부(3)를 연결하는 유량공급라인(33)에는 조향제어밸브(5)가 설치되어 조향조건에 따라 상기 작업제어부(1) 및 조향제어부(3)에 조향펌프(23)의 토출유량을 공급시키게 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 작업펌프(20)와 언로딩펌프(21)의 합친 유량을 종래의 대용량 작업펌프와 동일 용량이고, 언로딩밸브(22)의 세팅압이 150bar로 설정된 상태에서 경부하 및 중부하 작업시 설명한다.

우선 경부하 작업일 경우, 엔진(도시안됨)의 구동력으로 구동되는 작업펌프(20), 언로딩펌프(21), 조향펌프(23)에서 토출된 유량은 각각 유량공급라인(31, 30, 33)으로 공급되서 합류되어 작업제어부(1)에 전달됨으로 종래와 동일한 작업속도가 된다.

중부하 굴삭작업일 경우(195bar 이상), 작업펌프(20)의 압력이 언로딩밸브(21)내의 설정압력(150bar)을 넘어서게 되는데, 이때 셔틀밸브(24)측의 압력이 중부하압력으로 언로딩밸브(22)의 유로가 열리게 된다.

따라서 언로딩밸브(22)의 배출포트측으로는 드레인탱크(T)와 연결되는 대기압상태가 됨으로 언로딩펌프(21)의 공급유량이 상기 작업펌프(20)의 토출구에 연결된 유량공급라인(31)에 합류되지 못하고 드레인탱크(T)로 귀환한다.

이때 작업제어부(1)에는 작업펌프(20)와 조향펌프(23)유량이 합류되어 공급됨으로 종래의 프론트 작업속도와 비해서 증대하게 되고, 엔진회전수는 최고 회전력을 발휘하며 회전수가 하강하면서 최적의 엔진파워매칭이 된다.

이후 조향과 굴삭이 동시에 이루어지게 되면 조향압력이 증가되고, 조향제어밸브(5)가 좌측으로 이동 전환되고 따라서 조향펌프(23)의 공급유량은 조향제어부(3)에 전량 공급된다.

이때 조향압력은 조향펌프(23)의 유량공급라인(33)에 연결된 언로딩밸브 구동라인(34)을 통해 압력센싱용 셔틀밸브(24)에 전달되고, 압력센싱용 셔틀밸브(24)를 통하여 언로딩밸브(21)에 작용함으로서 언로딩펌프(21)의 유량이 언로딩밸브(22)를 통해 드레인탱크(T)로 계속적으로 무부하상태로 복귀되므로 종래와 같이 2단릴리프 밸브가 필요없고 조향압력이 단독조작시와 마찬가지로 굴삭작업에 상관없이 균일한 릴리프압이 형성되어 조향력이 항상 일정하게 된다.

또 조향과 굴삭복합작업시 작업펌프(20)와 조향펌프(23)의 압력중 큰 쪽의 압력이 압력센싱용 셔틀밸브(24)를 통해 언로딩밸브(22)의 유로를 열도록 작용함으로 언로딩펌프(21)의 유량이 드레인탱크(T)로 신속하게 복귀함으로 엔진부하 변동이 신속해지고 장비의 응답성이 좋아지게 된다.

Claims (1)

1. 휠로더의 엔진 파워매칭을 위한 언로딩유압방식에 있어서, 작업제어부(1) 및 조향제어부(3)에 구동 유량을 각각 공급하는 작업펌프(20) 및 조향펌프(23)와, 상기 작업펌프(20)의 유량공급라인(31)에 합류유량을 공급하는 언로딩펌프(21)를 구비하고, 상기 조향펌프(23)의 유량공급라인(33)상에 상기 조향제어부(3) 및 작업제어부(1)에 선택적으로 유량을 공급하는 조향제어밸브(5)와 상기 작업펌프(20)측 유량공급라인(31)에 연결되는 언로딩밸브 구동라인(34)을 연결하고, 상기 조향펌프(33)의 유량공급라인(33)에는 상기 언로딩밸브 구동라인(34)상에 설치된 셔틀밸브(24)의 압력을 받아 설정압력에 도달시 언로딩펌프(21)에서 토출된 공급유량을 드레인탱크(T)로 귀환시키는 언로딩밸브(22)를 연결 구성한 것을 특징으로 하는 휠로더용 유압시스템.