KR100734442B1

KR100734442B1 - 주행직진용 유압회로

Info

Publication number: KR100734442B1
Application number: KR1020060034748A
Authority: KR
Inventors: 김진욱
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-07-03

Abstract

개시된 내용은, 도심지 등에서 배수관 등의 파이프를 도로에 매설하는 작업에서와 같이 작업장치의 미세한 조작과 미세한 주행이 동시에 요구되는 복합작업을 하는 경우, 작업장치와 독립적인 주행이 가능하여 장비의 편주행 또는 급주행을 방지할 수 있도록 한 것으로,

본 발명에 의한 주행직진용 유압회로는, 제1,2유압펌프와,

제1유압펌프의 제1센터바이패스통로에 설치되는 제1주행 제어밸브 및 작업장치용 제어밸브와,

제2유압펌프의 제2센터바이패스통로에 설치되는 제2주행 제어밸브 및 작업장치용 제어밸브와,

제2센터바이패스통로 상류측에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 제1,2유압펌프로 부터 토출되는 작동유를 주행과 작업장치에 분배공급하는 주행직진 밸브와,

제2센터바이패스통로의 상류측에서 분기되고 작업장치와 연결된 통로와 제2센터바이패스통로를 병렬연결한 합류통로에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 작업장치에 고부하 발생시 주행측으로 작동유 이동을 차단하는 가변 오리피스를 구비하여,

장비의 주행과 작업장치를 동시에 구동하여 복합작업하는 경우, 주행직진 밸브를 절환시키는 신호압에 의해 가변 오리피스를 절환시켜 합류통로의 개도를 줄여 작업장치와 주행을 독립적으로 구동할 수 있다.

중장비, 주행직진용 유압회로

Description

주행직진용 유압회로{hydraulic circuit for traveling priority}

도 1은 종래 기술에 의한 유압회로도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 주행직진용 유압회로도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 제1유압펌프

2; 제2유압펌프

3; 파일럿 펌프

4; 주행직진 밸브

9; 제1주행 제어밸브

14; 제2주행 제어밸브

20; 제1센터바이패스통로

22; 제2센터바이패스통로

25; 가변 오리피스

29; 합류통로

30; 밸브스프링

본 발명은 복수의 유압펌프가 사용되는 중장비의 주행과 작업장치를 동시에 조작하여 복합작업을 하는 경우에도 장비의 주행 조작성을 향상시키도록 한 주행직진용 유압회로에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 도심지 등에서 배수관 등의 파이프를 도로에 매설하는 작업에서와 같이 작업장치의 미세한 조작과 미세한 주행이 동시에 요구되는 복합작업을 하는 경우, 작업장치와 독립적인 주행이 가능하여 장비의 편주행 또는 급주행을 방지할 수 있도록 한 주행직진용 유압회로에 관한 것이다.

일반적으로, 복수의 유압펌프가 사용되는 굴삭기와 같은 건설중장비의 작업장치와 주행을 동시에 조작하는 경우에, 주행 직진성을 확보하여 작업장치의 부하에 대해 독립적인 주행이 가능하도록 일측 유압펌프의 상류측에 주행직진 밸브를 설치하여, 주행과 작업장치의 조작신호를 받아 주행직진 밸브를 절환하는 유압회로가 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 유압회로는, 복수의 제1,2유압펌프(1,2) 및 파일럿 펌프(3)와, 제1유압펌프(1)의 제1센터바이패스통로(20)에 좌측 주행모터(8)용 제1주행 제어밸브(9)와, 스윙(swing) 제어밸브(10)와, 붐(boom) 제어밸브(11)와, 옵션장치(option device) 제어밸브(12) 및 아암(arm) 제어밸브(13)가 설치되고, 제2유압펌프(2)의 제2센터바이패스통로(22)에 우측 주행모터(8a)용 제2주행 제어밸브(14)와, 붐 제어밸브(15)와, 버킷(bucket) 제어밸브(16) 및 아암 제어밸브(17)가 설치된다.

즉, 전술한 제1유압펌프(1)로 부터 토출되는 작동유는 좌측 주행모터(8) 및 작업장치를 구동시키고, 제2유압펌프(2)로 부터 토출되는 작동유는 우측 주행모터(8a) 및 작업장치를 구동시킨다.

이때, 작업장치와 주행장치를 동시에 조작하여 복합작업을 하게되는 경우, 장비의 편주행 또는 급주행되는 것을 방지할 수 있도록 파일럿 펌프(3)로부터의 파일럿 신호압에 의해 절환되는 주행직진 밸브(4)를 제2센터바이패스통로(22)의 상류측에 설치한다.

이로 인해, 작업장치와 주행을 동시에 구동하는 복합작업시 주행 직진성을 확보할 수 있도록 주행진진 밸브(4)를 파일럿 펌프(3)로부터의 파일럿 신호압에 의해 절환하는 경우, 제1유압펌프(1)로 부터 토출되는 작동유 일부는 제1센터바이패스통로(20)를 거쳐 제1주행 제어밸브(9)에 공급된다. 동시에 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 통로(21)와, 절환된 주행직진 밸브(4)를 차례로 경유하여 제2센터바이패스통로(22)를 거쳐 제2주행 제어밸브(14)에 공급된다.

한편, 제2유압펌프(2)로 부터 토출되는 작동유 일부는 통로(23)를 거쳐 우측의 작업장치에 공급되고, 동시에 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 절환된 주행직진 밸브(4)와 통로(24)를 차례로 경유하여 좌측의 작업장치에 공급된다. 즉 제1유압펌 프(1)로부터의 작동유는 장비의 주행 구동을 담당하고 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 좌,우측 작업장치 구동을 담당한다.

종래 기술의 유압회로 구조는, 전술한 주행직진 밸브(4)를 절환시켜 장비의 주행과 작업장치를 동시에 구동하여 복합작업을 수행할 경우, 통로(24)에 형성되는 좌측 작업장치의 고부하에 해당되는 압력 및 통로(23)에 형성되는 우측 작업장치의 고부하 압력이 고정 오리피스(7) 및 체크밸브를 경유하여 제2주행 제어밸브(14)에 공급된다.

이로 인해, 장비의 완전한 주행직진이 되지않고 좌,우측 주행압력이 동일하지않아 일방향으로 치우치는 장비의 편주행이 발생되거나, 또는 갑작스런 주행측에 유량 공급으로 인해 급주행 등의 쇼크가 발생된다. 또는 주행측 압력이 높고 상대적으로 작업장치측 압력이 낮을 경우에 작업장치측으로 유량이 유입되어 주행속도가 떨어진다. 이로 인해 장비의 주행 조작성 및 작업의 효율이 떨어지는 문제점을 갖는다.

즉, 도심지에서 대형 배수관 등의 중량의 파이프를 도로에 매설하는 작업시, 주행직진 밸브(4)를 절환시킨 상태에서 제1,2주행 제어밸브(9,14)의 조작레버를 풀 스트로크(full stroke) 상태가 아닌 중간정도의 미세한 조작(half lever)과, 붐 아암 버킷 등의 작업장치용 조작레버를 미세하게 조작(half lever)하면서 고부하(高負荷) 작업을 하게 된다.

이때, 좌측 작업장치용 제어밸브(10-13)의 조작레버와 우측 작업장치용 제어밸브(15-17)의 조작레버를 풀 스트로크(full stroke) 상태가 아닌 중간정도의 미세 조작(half lever)시에는 제1,2센터바이패스통로(20,22)가 완전하게 닫힌상태가 아니고 반쪽만큼 개방된 상태이다.

이로 인해, 제1유압펌프(1)의 작동유는 장비의 주행을 담당하고 제2유압펌프(2)의 작동유는 좌,우측 작업장치 구동을 담당하는 완전한 역할분담이 이루어지지 않는다.

전술한 제1주행 제어밸브(9)가 미세조작(half lever)으로 인해 반쪽만큼 절환된 경우, 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 제1센터바이패스통로(20)와 제1주행 제어밸브(9)를 경유하여 하류측 작업장치용 제어밸브(10-13)의 센터바이스패스통로에 공급된다.

이때, 하류측 작업장치용 제어밸브(10-13)의 절환유무, 또는 절환 스트로크에 따라 제1유압펌프(1)측에 걸리는 압력은 순수한 주행만의 압력이 아닌 하류측 작업장치용 제어밸브(10-13)의 스트로크에 따라 압력이 변한다.

이로 인해, 하류측 작업장치용 제어밸브(10-13)의 스풀 조작에 따라 제1유압펌프(1)에서 토출된 후 제1센터바이패스통로(20)와 유압탱크(18)로 흐르는 작동유 이동통로를 차단한다. 제1유압펌프(1)의 토출압력을 상승시키므로 제1유압펌프(1)에 걸리는 주행측 압력을 상승시킨다. 이때 제2유압펌프(2)측 제2주행 제어밸브(14)와 하류측 작업장치(15-17)도 동일하게 적용된다.

따라서, 작업장치에 발생되는 부하 압력이 커질수록 작업장치의 고부하에 해당되는 압력이 고정 오리피스(7)와 체크밸브를 경유하여 제2주행 제어밸브(14)측으로 이동되므로 우측 주행모터(8a)측 압력을 상승시킨다.

이로 인해, 작업장치와 독립적인 주행이 보장되지않고 작업장치용 제어밸브의 절환에 따른 압력을 공급받게 되므로, 좌,우측 주행압력이 서로 맞지않아 장비의 편주행 또는 급주행이 발생되어 주행 조작성이 떨어진다.

또한, 주행측 압력이 높고 상대적으로 작업장치측 압력이 낮을 경우, 작동유가 작업장치쪽으로 이동되므로 주행속도가 떨어져 작업 효율성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은, 작업장치의 미세한 조작과 미세한 주행이 동시에 요구되는 복합작업을 하는 경우, 작업장치와 독립적인 주행이 가능하여 장비의 급격한 편주행 또는 급주행을 방지하여 주행 조작성을 향상시키고, 작업 능률을 향상시키도록 한 주행직진용 유압회로를 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 제1,2유압펌프와,

제2센터바이패스통로 상류측에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되 어 제1,2유압펌프로 부터 토출되는 작동유를 주행과 작업장치에 분배공급하는 주행직진 밸브와,

장비의 주행과 작업장치를 동시에 구동하여 복합작업하는 경우, 주행직진 밸브를 절환시키는 신호압에 의해 가변 오리피스를 절환시켜 합류통로의 개도를 줄여 작업장치와 주행을 독립적으로 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 주행직진용 유압회로를 제공함에 의해 달성된다.

이때, 운전자에 의한 레버 조작시 파일럿 펌프로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 주행직진 밸브 및 가변 오리피스에 공급하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브를 더 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 주행직진용 유압회로는, 제1,2유 압펌프(1,2)와,

제1유압펌프(1)의 제1센터바이패스통로(20)에 설치되는 제1주행 제어밸브(9) 및 작업장치(스윙, 붐, 옵션장치, 아암을 말함)용 제어밸브(10-13)와,

제2유압펌프(2)의 제2센터바이패스통로(22)에 설치되는 제2주행 제어밸브(14) 및 작업장치(붐, 버킷, 아암을 말함)용 제어밸브(15-17)와,

제2센터바이패스통로(22) 상류측에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 제1,2유압펌프(1,2)로 부터 토출되는 작동유를 주행과 작업장치에 분배공급하는 주행직진 밸브(4)와,

제2센터바이패스통로(22)의 상류측에서 분기되고 작업장치와 연결된 통로(23)와 제2센터바이패스통로(22)를 병렬연결한 합류통로(29)(작업장치측 작동유 일부를 주행측으로 합류시키는 통로를 말함)에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 작업장치에 고부하 발생시 주행측으로 작동유 이동되는 것을 차단하는 가변 오리피스(25)를 구비하여,

장비의 주행과 작업장치를 동시에 구동하여 복합작업하는 경우, 주행직진 밸브(4)를 절환시키는 신호압에 의해 가변 오리피스(25)를 절환시켜 합류통로(29)의 개도를 줄여 작업장치와 주행을 독립적으로 구동할 수 있다.

이때, 운전자에 의한 레버 조작시 파일럿 펌프(3)로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 주행직진 밸브(4) 및 가변 오리피스(25)에 공급하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브(RCV)(미도시됨)를 구비한다.

도면중 미 설명부호 5는 밸브스프링이고, 6은 체크밸브이며, 30은 밸브스프 링이다.

이하에서, 본 발명에 의한 주행직진용 유압회로의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 중장비의 주행과 작업장치를 동시에 조작하여 복합작업(예를들어, 도심지에서 중량의 배수관 등을 도로에 매설하는 작업을 말함)을 하는 경우, 운전자에 의한 리모트컨트롤밸브(미도시됨) 조작으로 파일럿 펌프(3)로 부터 토출되는 파일럿 신호압(도면상, 가상선으로 도시됨)이 주행직진 밸브(4)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다(이때 밸브스프링(5)은 압축된다). 동시에 파일럿 신호압(도면상, 가상선으로 도시됨)이 가변 오리피스(25)를 도면상, 상측방향으로 절환시킨다(이때 밸브스프링(39)는 압축된다).

따라서, 제1유압펌프(1)로 부터 토출되는 작동유 일부는 제1센터바이패스통로(20)를 거쳐 좌측 주행모터(8)용 제1주행 제어밸브(9)에 공급되고, 동시에 제1유압펌프(1)의 작동유 일부는 통로(21)와, 절환된 주행직진 밸브(4)를 차례로 경유하여 제2센터바이패스통로(22)에 설치된 우측 주행모터(8a)용 제2주행 제어밸브(14)에 공급된다.

제2유압펌프(2)로 부터 토출되는 작동유 일부는 통로(23)를 거쳐 우측의 작업장치에 공급되고, 동시에 제2유압펌프(2)의 작동유 일부는 절환된 주행직진 밸브(4)와 통로(24)를 차례로 경유하여 좌측의 작업장치에 공급된다.

한편, 작업중 붐 아암 버킷 등의 작업장치에 고부하가 발생되는 경우, 제2센터바이패스통로(22) 하류측에 설치된 작업장치용 제어밸브(15-17)에 연결된 통로(23)에 고압이 형성된다.

이때, 전술한 합류통로(29)에 설치된 가변 오리피스(25)의 절환으로 인해 오리피스의 단면적이 완전 폐쇄상태에 가깝게 전환된다(오리피스 직경이 합류통로(29)를 폐쇄시킬 정도로 축소되는 것을 말함).

전술한 가변 오리피스(25)에 의해 합류통로(29)가 거의 차단된 상태이므로, 붐 등의 고부하 상태인 작업장치의 고압력이 통로(23)에 형성되는 경우에도 작업장치의 고압력이 장비의 주행에 거의 영향을 미치지 않는다.

즉, 작업장치에 고부하가 발생되는 경우에도 좌우 주행측 작동유의 압력차이로 인해 장비의 편주행 또는 급주행을 최소화할 수 있다.

전술한 가변 오리피스(25)가 중립시에는 설정된 오리피스 단면적이 확보되므로 압력손실이 발생되지 않는다. 이로 인해 작업장치에 고부하가 발생되는 경우 통로(23)에 형성되는 고압의 작동유를 가변 오리피스(25)를 통과하여 제2주행 제어밸브(14)에 응원회로로 공급할 수 있다.

따라서, 중장비의 주행과 작업장치를 동시에 조작하여 복합작업을 하기 위하여 장업장치와 주행을 미세하게 조작하는 경우에도 중장비의 편주행 또는 급주행이 발생되지않아 안정적인 주행으로 조작성이 향상된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 주행직진용 유압회로는 아래와 같은 이점을 갖는다.

주행용 제어밸브의 풀 스트로크가 아닌 미세한 조작과 붐, 버킷과 같은 작업장치의 미세한 조작이 동시에 요구되는 복합작업을 하는 경우, 작업장치와 독립적인 주행이 가능하여 장비의 급격한 편주행 또는 급주행을 방지하여 주행 조작성을 향상시키고, 또한 작업 능률을 향상시킬 수 있다.

Claims

제1,2유압펌프(1,2);

상기 제1유압펌프(1)의 제1센터바이패스통로(20)에 설치되는 제1주행 제어밸브(9) 및 작업장치용 제어밸브(13-13);

상기 제2유압펌프(2)의 제2센터바이패스통로(22)에 설치되는 제2주행 제어밸브(14) 및 작업장치용 제어밸브(15-17);

상기 제2센터바이패스통로(22) 상류측에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 제1,2유압펌프(1,2)로부터 토출되는 작동유를 주행과 작업장치에 분배공급하는 주행직진 밸브(4); 및

상기 제2센터바이패스통로(22)의 상류측에서 분기되고 작업장치와 연결된 통로(23)와 제2센터바이패스통로(22)를 병렬연결한 합류통로(29)에 설치되고, 외부로 부터 신호압 인가시 절환되어 작업장치에 고부하 발생시 주행측으로 작동유 이동을 차단하는 가변 오리피스(25); 및

운전자에 의한 레버 조작시 파일럿 펌프(3)로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 주행직진 밸브(4) 및 가변 오리피스(25)에 공급하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브를 구비하여,

장비의 주행과 작업장치를 동시에 구동하여 복합작업하는 경우, 주행직진 밸브(4)를 절환시키는 신호압에 의해 가변 오리피스(25)를 절환시켜 합류통로(29)의 개도를 줄여 작업장치와 주행을 독립적으로 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 주행직진용 유압회로.
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