KR100296448B1 - 건설중장비의 압유분배장치_ - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설중장비의 압유분배장치에 관한 것으로, 유압펌프(1)에서 토출된 압유를 이송하는 메인파일롯유압라인(2)에 직진통로(4)와 분기통로(4)및 가변오리피스(5)를 갖춘 방향전환밸브(6)가 연결되고, 이 방향전환밸브(6)의 상류측에 언로딩 밸브(7)가 연결되어 있으며, 이 언로딩 밸브(7)의 상측에 카운트밸런스밸브(8)와 축압기(9)를 통하여 브레이크 라인(10)이 연결되어 있는 한편, 상기 방향전환밸브(6)의 분기통로(4)에는 릴리이프밸브(11)와 안전밸브(12)를 통하여 조이스틱라인(13)이 연결되어 있고, 상기 축압기(9)에서 분기된 분기라인에 파킹압유의 흐름을 제어하는 파킹제어밸브(14)를 통하여 파킹브레이크라인(15)이 연결된 구조로 되어 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는 브레이크라인(10)과 조이스틱라인(13)이 방향전환밸브(6)를 통하여 분기형성되어 있으므로, 브레이크라인(10)의 압력형성에 상관없이 조이스틱라인(13)에 압유를 공급하게 할 수가 있게 된다. 따라서, 본 발명의 장치는 브레이크라인의 작동에 상관없이 조이스틱을 사용하여 굴삭기의 각종 작업기를 제어할 수가 있는 것이다.

Description

건설중장비의 압유분배장치(Hydraulic distributing system for heavy equipment)

본 발명은 하나의 유압펌프로부터 2개 이상의 작동그룹에 압유를 분배공급하는 데 사용하는 것에 관한 것으로, 특히, 휠타입 중장비과 같이 브레이크압 및 파일롯압 제어장치에 압유를 분배하는 장치에 적합하며, 또한 브레이크라인과 조이스틱라인을 별도로 분리하여 형성시키므로써 브레이크라인의 작동에 상관없이 파일롯라인을 제어할 수 있게 하여 브레이크라인에 고장이 발생하여도 조이스틱을 사용하여 중장비의 작업기를 작동시킬 수 있게 한 휠타입중장비의 브레이크압 및 파이롯압 분배제어장치에 특히 유용한 것이다.

휠타입 중장비에는 휠의 제동에 대한 안정성을 확보하기 위해 보조유압펌프에서 펌핑되는 파이롯압유가 브레이크라인에 먼저 전달되게 한 다음, 이 브레이크라인의 압력이 소정치이상으로 도달된 후에, 파일롯라인으로 전달되게 되어 있기 때문에, 브레이크라인의 이상으로 인하여 설정압이 형성되지 않으면, 조이스틱라인으로 파일롯압이 전달되지 않게 되어 있다. 따라서 상기 휠타입 중장비에서는 브레이크라인에 이상이 생기는 등 한가지 작동그룹 또는 그 부품에 이상이 발생한 경우에 다른 작동그룹,예컨대 조이스틱레버를 조작할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 예시도면 2 도를 참조하여 설명하자면, 종래의 장치에서는, 유압펌프(101)에 우선 제어밸브(102)를 통과하여 파일롯라인(103)이 연결되고, 이 파일롯라인(103)에 축압기(104)와 함께 브레이크라인(105)이 연결되어 있으며, 상기 브레이크라인(105)에서 분기된 분기라인(106)이 시이켄스밸브(107)를 통하여 브레이크라인(108)과 연결되어 있다.

그리고, 상기 우선제어밸브(102)에는 다른 작업기로 압유를 공급하는 분배라인(109)이 연결되어 있고, 상기 우선제어밸브(102)와 파일롯라인(103)사이에 언로딩밸브(110)가 연결되어 있으며, 이 언로딩밸브(110)의 한쪽 수압실(111)이 내부파이롯라인(112)을 통해 메인파일롯라인(103)과 연결되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 종래의 장치에서는, 상기 유압펌프(101)에서 토출된 압유가 우선제어밸브(102)를 통하여 파이롯라인(103)으로 전달되고, 이 파일롯라인(103)에 전달된 압유는 곧바로 축압기(104)에 충전되어, 브레이크에서 제동력이 필요한 경우에 필요한 압유를 공급하게 되어 있다.

그리고, 상기 파일롯라인(103)에서부터 브레이크라인(105)과 함께 병렬연결되어 있는 분기라인(107)으로 전달된 압유는 시이켄스밸브(107)가 설정 압력에 도달하면, 이 시이켄스밸브(107)가 개방되면서 브레이크라인(108)으로 전달되게 된다.

한편, 브레이크제동을 하지도 않고 조이스틱작동도 하지 않는 상태에서는 유압펌프(101)에서 토출되는 압유가 사용되지 않으므로 인하여 상기 메인파일롯라인(103)의 압력이 언로딩밸브(110)에 세팅된 설정치이상으로 되게 되고, 이에 따라 상기 내부파일롯라인(111)으로 전달되는 압력에 의해 언로딩밸브(110)가 절환되면서, 유압펌프(101)에서 토출되는 압유가 우선제어밸브(102)와 이 언로딩밸브(110)를 통하여 오일탱크로 드레인되게 된다.

따라서, 상기한 바에 따른 종래의 장치는, 조이스틱라인(108)으로 압유가 전달되기 위해, 시이켄스밸브(107)와 언로딩밸브(110) 및 우선제어밸브(102)가 정상적으로 작동하여야만 하는 조건이 있으므로, 이들 부품중의 하나만이라도 정상적으로 작동하지 않으면 조이스틱라인(108)에 작동압유가 전달되지 않으므로, 이들 부품이 고장나거나 정상적으로 작동하지 않는 상황에서는 조이스틱을 사용하여 중장비의 작업기를 정상적으로 작동시킬 수가 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 1개의 유압펌프으로부터 압유를 공급받아 작동하는 2개 이상의 작동그룹에 그 압유를 적절히 분배하도록 된 건설중장비의 유압분배장치를 제공함에 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 유압펌프에서 토출된 압유를 제1작동그룹과 제2작동그룹으로 분배하는 방향전환밸브와, 상기 방향전환밸브와 제1작동그룹을 연결하는 유로상에 병렬로 설치된 언로딩밸브와, 상기 방향전환밸브는 제1작동그룹과 제2작동그룹중 어느 한쪽으로 공급되는 유로를 선택적으로 제한할 수 있는 오리피스를 구비한 스풀로 형성되며, 일측 수압실에는 상기 유압펌프의 압유가 작용하게 연결하고, 타측 수압실에는 상기 언로딩밸브를 경유한 압유가 작용하도록 연결하는 한편, 상기 언로딩밸브는 상기 방향전환밸브와 제1작동그룹사이의 압유압력이 소정압력 이하인 상태에서는 상기 방향전환밸브의 일측 수압실로 압유를 공급하고, 상기 압유의 압력이 소정압력이 이상일 때에는 상기 수압실로 연결된 유로를 드레인 탱크로 연통시키는 스풀을 구비한 구성으로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 유압펌프에서 토출된 압유가 방향전환밸브에서 분기되어, 그 중 일부는 언로딩밸브를 통하여 제1작동그룹에 전달되고, 나머지의 일부는 제2작동그룹으로 전달되게 된다.

따라서, 본 발명의 장치에서는 제2작동그룹으로 전달되는 압유의 압력이 언로딩밸브의 작동에 상관없이 형성되게 되므로, 제1작동그룹에 유압이 전달되지 않는 상황에서도 제2작동그룹으로 유압을 전달하여 작동가능하게 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 압유분배장치는,특히 휠타입의 브레이크장치와 파이롯압 제어장치에 적용하여 브레이크라인에 이상이 발생하더라도 파이롯트라인으로는 압유가 공급되게 할 수 있도록 할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예로서, 휠타입 중장비의 브레이크압 및 파이롯압 을 제어하는 장치에 적용된 예를 개략적으로 도시한 유압회로도,

도 2 는 종래의 일반적인 휠타입 중장비의 브레이크압 및 파일롯압 제어장치를 나타낸 유압회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 유압펌프 2 - 메인파일롯라인

3 - 직진통로 4 - 분기통로

5 - 오리피스 6 - 방향전환밸브

7 - 언로딩밸브 8 - 카운트밸런스밸브

9 - 축압기 10 - 브레이크라인

11 - 릴리이프밸브 12 - 안전제어밸브

13 - 조이스틱라인 14 - 파킹제어밸브

15 - 파킹브레이크라인 16 - 수압실

17 - 내부파일롯라인 18 - 수압실

19 - 드레인통로 20 - 연결통로

21 - 수압실 22 - 스프링

30 - 제1작동그룹 40 - 제2작동그룹

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 압유 분배장치가 휠타입의 브레이크압 및 파이롯트 제어장치에 적용된 일실시예의 구성을 개략적으로 도시한 유압회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 장치는, 파일롯펌프(1)에서 토출된 압유를 이송하는 메인파일롯라인(2)에 직진통로(3)와 분기통로(4) 및 가변오리피스(5)를 갖춘 방향전환밸브(6)가 연결되고, 이 방향전환밸브(6)의 상단에 언로딩카트리지 밸브(7)가 연결되어 있으며, 이 언로딩카트리지 밸브(7)의 상단에 카운트밸런스밸브(8)와 축압기(9)를 통하여 브레이크 라인(10)이 연결되어 있는 한편, 상기 방향전환밸브(6)의 분기통로(4)에 릴리이프밸브(11)와 안전제어밸브(12)를 통하여 조이스틱라인(13)이 연결되어 있고, 상기 축압기(9)에서 분기된 분기라인(13)에 파킹압유의 흐름을 제어하는 파킹제어밸브(14)를 통하여 파킹라인(15)이 연결되어 있다.

그리고, 상기 방향전환밸브(6)의 한쪽 수압실(16)에 메인파일롯라인(2)에서 분기된 내부파이롯라인(17)이 연결되어 있고, 다른쪽 수압실(18)에는 상기 언로딩밸브(8)의 한쪽 포오트가 연결되어, 상기 메인파일롯라인(2)의 압력이 한쪽 수압실(16)에 전달됨에 따라 이 방향전환밸브(6)를 절환시켜 주게 되어 있다.

또한, 상기 언로딩밸브(7)에는 드레인통로(19)와 연결통로(20)가 구비되어 있고, 상기 드레인통로(19)쪽 수압실(21)에 메인파일롯라인(2)이 연결되어 있으며, 이 수압실(21)의 반대쪽에는 언로딩압력을 설정해주는 압력설정용 스프링(22)이 설치되어 있다.

따라서 상기 메인파일롯라인(2)의 압력이 언로딩밸브(7)의 작동압력보다 크면, 이 언로딩밸브(7)의 스푸울이 도면에서 좌측으로 이동하여 드레인통로(19)를 연결시켜주게 되고, 이에 따라 상기 메인파이롯라인(2)의 압유가 오일탱크로 드레인되게 된다. 즉 메인파일롯라인(2)의 압력이 언로딩밸브(7)에 설정된 언로딩압력보다 높으면 이 라인(2)의 압유가 드레인되어 장치의 안전을 도모하게 된다.

한편, 작동초기에 파일롯펌프(1)와 연결된 메인파일롯라인(2)이 저압을 유지하고 있는 상태이므로, 방향전환밸브(6)와 언로딩밸브(7)가 모두 도면 1 에 도시된 바와 같은 현위치로 절환되어 있게 되고, 이 상태에서 파일롯펌프(1)가 가동되어 메인파일롯라인(2)에 압유가 전달되면, 방향전환밸브(6)의 분기통로(4)를 통하여 조이스틱라인(13)으로 압유의 일부가 전달되게 되는데, 이때 상기 분기라인(4)에 설치되어 있는 오리피스(5)의 작용으로 인해 압유의 흐름에 저항을 받게 되므로, 결국 메인파일롯라인(2)의 압력이 순간적으로 증가하게 된다.

이렇게 메인파일롯라인(2)의 압력이 순간적으로 증가하면, 이 메인파일롯라인(2)의 압력이 내부파일롯라인(17)을 통해 방향전환밸브(6)의 왼쪽 수압실(16)에 전달되어 이 방향전환밸브(6)를 오른쪽으로 이동시키게 된다.

따라서, 이 방향전환밸브(6)는 상기 오리피스(5)가 구비되지 않은 분기통로(4)가 상기 조이스틱라인(13)과 연결되게 되므로, 오리피스(5)에 의해 저항을 받고 있던 압유가 아무런 저항을 받지 않고 상기 조이스틱라인(13)과 언로딩밸브(7)쪽으로 나누어져 전달되게 된다.

이와 같이, 조이스틱라인(13)으로 전달되는 파일롯압력은 파일롯펌프(1)의 작동초기에만 방향전환밸브(6)의 영향을 받게 되는데, 이러한 과정을 거쳐 조이스틱라인(13)으로 전달된 압유는 회로의 안전을 위해 설치되어 있는 릴리이프밸브(11)와 부하가 가해져 있는 작업기의 자중에 의한 하강을 제어해 주기 위한 안전제어밸브(12)를 통하여 조이스틱라인으로 유입되게 된다.

여기서, 상기 안전제어밸브(12)는 작업기에 부하가 가하여져 있는 상태에서 파일롯압에 의해 그 위치가 제어되는 작업기 제어스푸울의 위치를 고정시켜 주는데 사용하는 것으로서, 운전자가 운전석에 설치된 전기스위치 등을 사용하여 상기 안전제어밸브(12)의 위치를 절환시켜 주면, 조이스틱라인(13)이 차단되게 되므로, 이 조이스틱라인(13)을 통하여 파일롯압유가 귀환되지 못하게 되어 작업기의 위치이동을 막아줄 수가 있는 것이다.

그리고, 상기 파킹브레이크라인(15)은 축압기(9)에 축적되어 있는 압유를 전달받아 파킹브레이크를 작동시키게 되는데, 이 파킹브레이크라인(15)에 설치되어 있는 상하 2 개의 파킹제어밸브(14)는 동시에 작동하면서 파킹브레이크의 해제작동시 파킹브레이크의 내부에 남아 있던 파이롯압유가 드레인되게 함과 더불어, 제어작동시에는 출구가 차단되게 하기 위한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는, 유압펌프(1)의 압유를 전달받는 메인파일롯라인(2)이 직진통로(3)와 분기통로(4)를 갖춘 방향전환밸브(6)에 의해 나누어져 각각 브레이크라인(10)과 조이스티라인(13)으로 전달되게 되어 있으므로, 브레이크라인(10) 및 이 브레이크라인(10)에 설치되어 있는 언로딩밸브(8)의 이상작동에 의한 영향을 받지 않고, 독립적으로 작동할 수가 있으므로 브레이크가 정상적으로 작동하지 않는 경우에도 조이스틱을 정상적으로 작동시킬 수가 있어, 조이스틱에 의해 작동이 제어되는 작업기의 제어스푸울을 이상없이 작동시킬 수가있는 장점이 있는 것이다.

이상에서는 본 발명이 휠타입 중장비에서와 같이 브레이크압 및 파이롯압 제어장치에 압유를 분배하는 장치에 적용된 실시예에 대하여만 설명하였지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 1개의 유압펌프로부터 압유를 공급받아서 작동하는 2개이상의 작동그룹에 그 펌프의 압유를 분배하는 장치에는 모두 적용될 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 유압펌프(1)에서 토출된 압유를 제1작동그룹(30)과 제2작동그룹으로 분배하여 사용하는 압유분배장치에 있어서,

   상기 유압펌프(1)에서 토출된 압유를 상기 제1작동그룹(30)과 상기 제2작동그룹(40)으로 분배하는 방향전환밸브(6); 및

   상기 방향전환밸브(6)와 제1작동그룹(30)을 연결하는 유로상에 병렬로 설치된 언로딩밸브(7)를 구비하고,

   상기 방향전환밸브(6)는 제1작동그룹(30)과 제2작동그룹(40)중 어느 한쪽으로 압유를 공급하는 유로를 선택적으로 제한할 수 있는 오리피스(5)를 구비한 스풀로 형성되며, 상기 스풀의 일측 수압실(16)에는 상기 유압펌프(1)의 압유가 작용하게 연결하고, 타측 수압실(18)에는 상기 언로딩밸브(7)를 경유한 압유가 작용하도록 연결한 것과,

   상기 언로딩밸브(7)는 상기 방향전환밸브(6)와 제1작동그룹(30) 사이의 압유압력이 소정압력 이하인 상태에서는 상기 방향전환밸브(6)의 일측 수압실(18)로 압유를 공급하고, 상기 압유의 압력이 소정압력이 이상일 때에는 상기 수압실(18)로 연결된 유로를 드레인 탱크로 연통시키는 스풀을 구비한 것을 특징으로 하는 건설중장비의 압유분배장치.