KR100752115B1

KR100752115B1 - 굴삭기의 유압펌프 제어시스템

Info

Publication number: KR100752115B1
Application number: KR1020050130260A
Authority: KR
Inventors: 장달식
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-08-24
Also published as: US20060147315A1; CN1824895A; US7430859B2; EP1676963A2; KR20060079101A; EP1676963A3; CN1824895B

Abstract

본 발명은 굴삭기의 유압펌프 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명의 유압펌프 제어시스템은 가변용량형 유압펌프(10,50)의 메인유압라인(12,52)의 압력을 펌프의 토출유량을 제어하기 위한 유량제어신호압으로 감압한 후 유량제어신호라인(22,62)를 통하여 유압펌프(10,50)의 유량조절기구(11,51)에 유량제어신호압(Pi)으로 작용시키고, 이 유량제어신호라인(22,26)의 유량제어신호압(Pi)은 조작레버(18A,58A)의 조작량에 비례하여 리모트 컨트롤밸브(18,58)에서 출력되는 파이롯신호압의 세기에 비례하여 절환하는 복수개의 컷-오프밸브(31,32,33,34)들에 의해 조절되며, 복수개의 컷-오프밸브(31,32,33,34)들은 유량제어신호라인(22,62)을 탱크(T)와 연결하는 유량제어신호 조절라인(41A,41B)상에 차례로 설치되어 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)에 의해 조절되는 각 유량제어신호압(P1,P2)의 총합을 최종 유량제어신호압(Pi)으로 제공한다.

굴삭기, 유압펌프제어, 컷-오프밸브, 포지티브 컨트롤, 유량제어신호압력

Description

굴삭기의 유압펌프 제어시스템{HYDRAULIC PUMP CONTROL SYSTEM FOR AN EXCAVATOR}

도 1은 종래의 포지콘 방식의 유압펌프 제어시스템의 개략적인 유압회로도,

도 2는 종래의 포지콘 방식의 유압펌프 제어시스템에서 유량제어신호압과 펌프의 토출유량과의 관계를 도시한 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 굴삭기의 유압펌프 제어시스템의 일시예의 개략적인 유압회로도,

도 4는 본 발명에 따른 유압펌프 제어시스템에서 유량제어신호압과 펌프의 토출유량의 관계를 도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 굴삭기의 유압펌프 제어시스템의 다른 실시예의 유압회로도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,50: 가변용량형 유압펌프 11,51: 유량조절기구

12,52: 메인유압라인 14A,14B,14C,14D: 스풀

14: 컨트롤밸브 18A,58A: 조작레버

20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B: 파이롯신호라인

18,58: 리모트 컨트롤밸브 22,62: 유량제어신호라인

41A,41B: 유량제어신호압 조절라인 30: 파이롯펌프

31,32,33,34: 컷-오프밸브

본 발명은 굴삭기의 유압펌프 제어시스템에 관한 것으로, 특히 리모트 컨트롤밸브의 조작량에 비례하여 가변용량형 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유압펌프 제어시스템에 관한 것이다.

굴삭기의 유압펌프를 제어하는 방식에는, 입력신호의 세기에 비례하여 펌프의 토출유량을 제어하는 ‘포지티브’ 제어방식(Positive Control, 이하 “포지콘(posicon) 시스템”이라 한다.)과, 입력신호의 세기에 반비례적으로 펌프의 토출유량을 제어하는 ‘네가티브’ 제어방식(Negative Control, 이하, “네가콘(Negacon) 시스템”이라 한다)이 있다.

상기 포지콘 시스템을 도 1에 도시된 유압회로를 참고하여 설명하면, 가변용량형 유압펌프(101,102)(이하, “유압펌프”라 한다)가 구비되고, 상기 유압펌프(101,102)의 메인유압라인(110,111)상에는 컨트롤밸브(103,104)의 복수개의 스풀(103A,103B,104A,104B)이 순차적으로 배치되어 유압펌프(101,102)에 병렬로 연결된다.

리모트 컨트롤밸브(105,106)는 파이롯펌프(도시안함)의 압유를 감압하여 발생시킨 파이롯신호압을 파이롯신호라인 (105A,105B,105C,105D,106A,106B,106C,106D,106D)을 통하여 상기 컨트롤밸브(103,104)의 각 스풀(103A,103B,104A,104B)의 수압부에 제공하고, 상기 각 스풀(103A,103B,104A,104B)들은 절환하여 유압펌프(101,102)의 압유를 액츄에이터(도시안함)에 제공한다.

한편, 상기 유압펌프(101,102)의 경사판에는 유량조절기구(101A,102A)가 연결되고, 유량조절기구(101A,102A)는, 상기 리모트 컨트롤밸브(105,106)에서 출력되는 복수개의 파이롯신호압중 가장 높은 압력을 선택하여 유량제어신호압(Pi)으로 출력하는 복수개의 셔틀밸브(107A,107B,108A,108B)에 연결되어 이들 셔틀밸브(107A,107B,108A,108B)에서 제공하는 유량제어신호압(Pi)에 비례하여 상기 유압펌프(101,102)의 토출유량을 가변시킨다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 리모트 컨트롤밸브(105,106)에서 출력되는 파이롯신호압이 증가하여 셔틀밸브(107A,107B,108A,108B)에서 검출되는 유량제어신호압이 P1에서 P2로 증가하면, 유압펌프(101,102)의 토출유량(Q)은 Q1에서 Q2로 증가하고, 반대로 파이롯신호압(Pi)이 감소하면 셔틀밸브(107A,107B,108A,108B)에서 검출되는 유량제어신호압도 감소하여 유압펌프(101,102)의 토출유량(Q)도 감소하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 포지콘 시스템에서는, 복합작업을 하기 위하여 적어도 2개의 액츄에이터를 동시에 작동시켜 리모트 컨트롤밸브(105,106)에서 이들 액츄에이터를 제어하기 위한 2개의 파이롯신호압(P1,P2)를 발생시키면, 셔틀밸브(107A,107B,108A,108B)는 이들 파이롯신호압(P1,P2)중 상대적으로 높은 1개의 파이롯신호압(P2)만 유량제어신호압(Pi)으로 선택하고, 상대적으로 낮은 파이롯신호압(P1)은 유량제어신호압으로 채택하지 않고 버리게 된다.

그 결과 유압펌프는 하나의 파이롯신호압(P2)에 대응하는 유량(Q2)만을 토출하므로, 실제로 2개의 액츄에이터를 작동시켜 이루어지는 복합작업에 충분한 유량을 제공하지 못하는 단점이 있다.

반면, 네가콘 시스템은 컨트롤밸브의 각 스풀에서 발생하는 모든 파이롯신호압에 대응하는 유압펌프의 유량제어신호압을 얻을 수 있어 상기한 포지콘 시스템가 가진 단점을 해결할 수 있다. 그러나 이 네가콘 시스템은 유량제어신호압을 검출하기 위하여 컨트롤밸브의 바이패스라인의 최하류에 설치한 오리피스와 릴리프밸브 등에서 발생하는 압력손실로 인하여 실제로 검출되는 유량제어신호압에 차이가 발생하고 이에 따라 펌프에서 토출되는 유량에도 차이가 발생하여 정밀한 복합작업을 수행할 수 없는 단점이 있다.

상기 종래의 유압펌프 제어시스템이 가진 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 리모트 컨트롤밸브에서 발생하는 각 파이롯신호압의 총합에 대응하는 포지티브 펌프유량제어신호를 얻을 수 있는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 1개 이상의 가변용량형 유압펌프와, 파이롯펌프와, 상기 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유량조절기구와, 상기 유압펌프에서 토출되어 메인유압라인을 통하여 복수개의 유압액츄에이터로 각각 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수개의 스풀을 구비한 컨트롤밸브와, 상기 파이롯펌프의 압유를 조작레버의 조작량에 비례적으로 감압하여 상기 컨트롤밸브의 각 스풀을 절환시키기 위한 파이롯신호압을 각각의 파이롯신호라인을 통하여 제공하는 리모트 컨트롤밸브를 포함한 굴삭기의 유압펌프 제어시스템에 있어서, 상기 메인유압라인의 압유가 상기 유량조절기구에 유량제어신호압으로 작용하도록 상기 메인유압라인에서 분기되어 상기 유량조절기구에 연결된 유량제어신호라인과, 상기 유량제어신호라인의 유량제어신호압을 감소시키도록 상기 유량제어신호라인을 탱크에 연통시키는 유량제어신호압 조절라인 및 상기 유량제어신호압 조절라인상에 직렬로 연결되고, 상기 콘트롤밸브의 각 스풀의 절환량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인의 유량제어신호압을 증가시키는 복수개의 컷-오프밸브를 더 포함한다.

그리고, 상기 각 컷-오프밸브는 상기 리모트 컨트롤밸브의 파이롯신호압에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인의 유로를 폐쇄한다.

또한, 상기 유량제어신호라인상에는 감압밸브와 오리피스가 차례로 설치되어 유량제어신호압이 소정의 압력을 초과하지 않게 한다.

상기한 본 발명은 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유량제어신호압이 복수개의 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 각 파이롯신호압의 총합에 의해 가변되므로, 복합작업에 적합한 유량이 제공되어 복합작업의 작업성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 굴삭기의 유압펌프 제어시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 굴삭기의 유압펌프 제어시스템의 실시예를 개략적으로 나타내는 유압회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유압펌프 제어시스템은 2개의 가변용량형 유압펌프(10,50)와 파이롯펌프(30)를 구비한다. 상기 각 유압펌프(10,50)는 경사판(10A,50A)에 연결된 유량조절기구(11,51)에 의해 경전각이 조절되어 토출유량이 가변되는 가변용량형 유압펌프이고, 상기 파이롯펌프(30)는 정용량 유압펌프이다.

상기 유압펌프(10,50)에서 토출되어 메인유압라인(12,52)을 통하여 제공되는 압유를 붐실린더, 암실린더 등과 같은 유압액츄에이터(도시안함)에 공급하도록, 상기 유압펌프(10,50)의 압유의 흐름을 제어하는 복수개의 스풀(14A,14B,14C,14D)을 구비한 컨트롤밸브(14)가 상기 각 유압펌프(10,50)의 메인유압라인(12,52)에 접속된다.

상기 컨트롤밸브(14)는 복수개의 스풀(14A,14B,14C,14D)과, 상기 메인유압라인(12,52)을 통하여 공급되는 압유를 탱크(T)로 귀환시키는 센터바이패스라인(16A,16B)을 구비하고, 상기 복수개의 스풀(14A,14B,14C,14D)들은 상기 센터바이패스라인(16A,16B)에 순차적으로 연결된다.

또한 상기 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)들은 양쪽 수압부에 리모트 컨트롤밸브(18,58)에서 출력되는 각 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)이 연결된다. 상기 리모트 컨트롤밸브(18,58)는 조작레버(18A,58A)의 조작량에 따라 상기 파이롯펌프(30)의 압유를 감압하여 조작레버(18A,58A)의 조작량에 비례하는 파이롯신호압을 생성하고, 이 파이롯신호압은 각각 의 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)을 통하여 상기 컨트롤밸브(14)의 스풀(14A,14B,14C,14D)들의 각 수압부에 제공한다.

한편, 상기 각 유압펌프(10,50)의 유량조절기구(11,51)는, 각 유압펌프(10,50)의 메인유압라인(12,52)에 형성되는 압력을 그 유압펌프(10,50)의 유량제어신호압으로 제공받도록, 상기 유압펌프(10,50)의 메인유압라인(12,52)에서 분기된 유량제어신호라인(22,62)과 연결된다. 그리고 상기 유량제어신호라인(22,62)에는 감압밸브(23,63)와 유량제어용 오리피스(24,64)가 구비된다. 상기 감압밸브(23,63)는 상기 유량조절기구(11,51)에 작용하는 유량제어신호압이 소정의 압력을 초과하지 않도록 제한하고, 상기 오리피스(24,64)는 유량조절기구(11,51)에 작용하는 유량제어신호용 유량을 줄인다.

상기 각 유량제어신호라인(22,62)상에 구비된 상기 오리피스(24,64)의 하류측에는 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)이 분기되어 탱크(T)에 연결된다.

상기 각 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에는, 상기 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)에 하나씩 대응하는 복수개의 컷-오프밸브(31,32,33,34)가 순차적으로 연결되고, 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 중립위치에 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)을 탱크(T)로 바이패스시키는 바이패스유로(31A,32A,33A,34A)를 구비하여 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 접속되고, 좌/우측으로 절환된 위치에서는 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)을 차단하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 유량제어신호압을 형성한다.

그리고 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 대응하는 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)과 함께 상기 컨트롤밸브(14)의 파이롯신호압에 비례적으로 연동하도록, 양쪽 수압부에 상기 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 각 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)에서 분기된 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)이 연결되고, 양쪽 수압부에 파이롯신호압이 작용하지 않을 경우에 중립위치를 유지하도록 스프링(S)이 설치된다.

상기한 본 발명의 유압펌프 제어시스템은 다음과 같이 작동한다.

1) 유압액츄에이터를 작동시키지 않는 경우

이 경우 컨트롤밸브(14)의 스풀(14A,14B,14C,14D)들은 리모트 컨트롤밸브(18,58)로부터 어떠한 파이롯신호압도 제공받지 않으므로 모두 중립에 위치하여 유압펌프(10,50)의 압유를 전부 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)들의 바이패스유로(31A,32A,33A,34A)를 거쳐 탱크(T)로 귀환시킨다. 이에 따라 유압펌프(10,50)의 메인유압라인(12,52)에는 압력이 형성되지 않는다. 상기 메인유압라인(12,52)에 연통된 유량제어신호라인(22,62)에도 유량제어신호압력(Pi)이 형성되지 않으므로 유량조절기구(11,51)는 유압펌프(10,50)의 경전각을 최소로 유지시켜, 유압펌프(10,50)의 토출유량을 최소로 유지시킨다.

2) 1개의 유압액츄에이터 만을 단독으로 작동시킬 경우

1개의 유압액츄에이터만을 단독으로 작동시키기 위하여, 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 조작레버(18A,58A)를 조작하면, 리모트 컨트롤밸브(18,58)에서는 조작레 버(18A,58A)의 조작량에 비례하는 하나의 파이롯신호압이 발생한다. 상기 파이롯신호압은 컨트롤밸브(14)의 해당 스풀(14A,14B,14C,14D)의 수압부에 작용하여 스풀(14A,14B,14C,14D)을 파이롯신호압에 비례하여 절환시키고, 동시에 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 해당 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 수압부에도 작용하여 컷-오프밸브(31,32,33,34)를 파이롯신호압에 비례적으로 중립위치에서 어느 한쪽으로 절환시킨다.

이 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 중립위치에서 이동한 변위량에 비례하여 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유량을 감소시킴으로써 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 연결된 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압을 증가시킨다. 유량조절기구(11,51)는 상기 유량제어신호압의 증가에 대응하여 유압펌프(10,50)의 경전각을 증가시킴으로써 유압펌프(10,50)는 토출유량을 증가시키게 된다.

예를 들면, 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 조작레버(18A,58A)를 최대로 당기면, 리모트 컨트롤밸브(18,58)는 최대 파이롯신호압을 출력하여 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)을 통하여 컨트롤밸브(14)의 해당 스풀(14A,14B,14C,14D)을 절환시켜 유압액츄에이터에 유압펌프(10,50)의 압유가 공급되게 하고, 동시에 파이롯신호압을 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)에서 분기된 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 해당 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 수압부에 작용하여 해당 컷-오프밸브(31,32,33,34)를 최대 스트로크까지 절환시킨다.

이에 따라 상기 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 유량제어신호압 조절라인 (41A,41B)을 완전히 폐쇄하여 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압을 최대로 증가시켜 유량조절기구(11,51)에 제공함으로써 유압펌프(10,50)가 최대 유량을 토출하도록 제어하고, 이렇게 증가된 토출유량이 상기 컨트롤밸브(14)의 해당 스풀(14A,14B,14C,14D)을 거쳐 액츄에이터에 제공함으로써 액츄에이터를 최대 속도로 작동시킨다.

반면에, 액츄에이터를 미세하게 조작하기 위하여 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 조작레버(18A,58A)를 상대적으로 조작량을 작게하면, 리모트 컨트롤밸브(18,58)는 조작레버의 조작량에 비례하여 상대적으로 낮은 파이롯신호압을 컨트롤밸브(14)의 해당 스풀(14A,14B,14C,14D)에 제공하고, 동시에 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B), (60A,60B,61A,61B)에서 분기된 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 해당 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 수압부에 작용하는 파이롯신호압도 감소하여 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 이동변위를 감소시킴으로써 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유로의 감소량을 줄인다.

이에 따라 상기 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유량의 감소량에 비례하여 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압을 증가시킨다. 유량제어신호압의 증가에 따라 유량조절기구(11,51)는 유압펌프(10,50)의 경전각을 증가시켜 유압펌프(10,50)의 토출유량을 증가시킨다. 이렇게 증가된 토출유량이 상기 컨트롤밸브(14)의 해당 스풀(14A,14B,14C,14D)을 거쳐 액츄에이터에 제공함으로써 액츄에이터를 미세 작동시킨다.

3) 적어도 2개의 유압액츄에이터를 동시에 작동시켜 복합동작을 하는 경우( 이하, 2개의 유압액츄에이터를 동시에 작동시키는 경우를 예를 들어 설명한다.)

2개의 유압액츄에이터가 동시에 작동하는 복합동작을 하기 위하여, 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 조작레버(18A,58A)를 조작하여 2개의 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 2개의 파이롯신호압을 발생시키면, 이들 파이롯신호압은 각 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)을 통하여 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)의 수압부에 각각 작용하여 상기 각 스풀(14A,14B,14C,14D)들을 절환시키고, 동시에 이들 컨트롤밸브(14)의 스풀(14A,14B,14C,14D)들에 각각 대응하는 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 수압부에도 상기 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)에서 분기된 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 동일한 파이롯신호압을 작용시켜 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)들을 절환시킨다.

상기 컷-오프밸브(31,32,33,34)들은 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 직렬로 연결되어 있으므로 상기 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 작용하는 각 파이롯신호압의 세기에 비례하여 개별적으로 절환되면서 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 바이패스유량을 독립적으로 감소시키고, 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)에 의해 형성된 각 유량제어신호압들의 총합이 전체 유량제어신호압으로 유량조절기구에 제공되어 유압펌프(10,50)는 상기 전체 유량제어신호압에 따라 토출유량을 증가시킨다.

즉, 2개의 컷-오프밸브(31,32)(33,34)중 상류측에 배치된 컷-오프밸브(31,33)(이하, “제1 컷-오프밸브라 한다)는 수압부에 작용하는 파이롯신호압에 의 해 절환되는 변위에 비례하여 바이패스유량을 감소시키고, 이에 따라 그 바이패스유량의 감소량에 대응하는 유량제어신호압(이하, “제1유량제어신호압”이라 한다)을 유량제어신호라인(22,62)에 형성한다.

이어서 상기 제1컷-오프밸브(31,33)의 하류측에 배치된 컷-오프밸브(32,34)(이하, “제2컷-오프밸브”라 한다)도 수압부에 작용하는 파이롯신호압에 의해 독립적으로 절환되어 절환 변위에 비례하여 상기 제1유량제어신호압과는 별도의 제2유량제어신호압을 유량제어신호라인(22,62)에 형성한다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 유량조절기구(11,51)에는 2개의 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 각 파이롯신호압에 의해 작동하는 컷-오프밸브(31,32,33,34)들에서 발생하는 각 유량제어신호압(P1,P2)의 총합(P1+P2)이 전체 유량제어신호압(Pi)으로 제공되므로, 유압펌프(10,50)는 2개의 유압액츄에이터를 동시에 작동시키는 복합동작에 적합한 유량을 토출하므로 복합작업이 원활하게 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에 따른 굴삭기의 유압펌프 제어시스템의 다른 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다. (이하, 도 3에 도시된 실시예의 구성과 동일한 구성에 대하여는 설명을 생략하고, 다른 구성에 대하여 설명한다.)

이 실시예에 따른 유압펌프 제어시스템에서는 상기 각 가변용량형 유압펌프(10,50)의 유량조절기구(11,51)에 유량제어신호압(Pi)를 제공하는 적어도 1개 이상의 보조펌프(40A,40B)가 구비된다.

상기 각 가변용량형 유압펌프(10,50)는 유량제어신호라인(22,62)를 통하여 유량조절기구(11,51)에 연결되어 토출압력을 유량제어신호압(Pi)으로 제공한다. 상기 유량제어신호라인(22,62)은 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)을 통하여 탱크(T)에 연통된다.

상기 각 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에는 복수개의 컷-오프밸브(31,32),(33,34)가 직렬로 연결된다. 상기 각 컷-오프밸브(31,32),(33,34)는 상기 콘트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)에 작용하는 각 파이롯신호압의 세기에 비례하여 절환되도록 각 수압부에는, 상기 콘트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)에 작용하는 각 파이롯신호압의 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B) ,(60A,60B,61A,61B)에서 분기된 제어라인(35A,35B,36A,36B), (75A,75B,76A,76B)이 연결되고, 양쪽 수압부에 파이롯신호압이 작용하지 않을 경우에 중립위치를 유지하도록 스프링(S)이 설치된다.

그리고 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 중립위치에 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)을 탱크(T)로 연결하는 바이패스유로(31A,32A,33A,34A)를 구비하여 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 접속되고, 좌/우측으로 절환된 위치에서는 절환량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유로단면적을 감소시켜 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)에 유량제어신호압을 형성한다.

한편, 상기 유량제어신호라인(22,62)상에는 릴리프밸브(42A,42B)가 구비되어 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압이 일정한 압력을 초과하지 않도록 한다.

따라서, 2개의 유압액츄에이터가 동시에 작동하는 복합동작을 하기 위하여, 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 조작레버(18A,58A)를 조작하여 2개의 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 2개의 파이롯신호압을 발생시키면, 이들 파이롯신호압은 각 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)을 통하여 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)의 수압부에 각각 작용하여 상기 각 스풀(14A,14B,14C,14D)들을 절환시키고, 동시에 이들 컨트롤밸브(14)의 스풀(14A,14B,14C,14D)들에 각각 대응하는 컷-오프밸브(31,32,33,34)의 수압부에도 각각의 제어라인(35A,35B,36A,36B) (75A,75B,76A,76B)을 통하여 동일한 파이롯신호압을 작용시켜 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)들을 상기 파이롯신호압에 비례하는 량만큼 절환시킨다.

이에 따라 상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)들은 절환량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유로단면적을 감소시킴으로써 유로단면적의 감소량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유량제어신호압(Pi)을 증가시킨다.

이 경우 유량제어신호압(Pi)은 각 파이롯신호압에 의해 작동하는 컷-오프밸브(31,32,33,34)들에서 발생하는 각 유량제어신호압(P1,P2)의 총합(P1+P2)이 전체 유량제어신호압(Pi)으로 제공된다. 그 결과, 각 유압펌프(10,50)는 각 파이롯신호압의 총합에 비례하여 토출유량을 증가시키게 되므로 복합작업의 경우 유압액츄에이터에 충분한 유량을 제공하여 원활한 복합작업이 수행된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 유압펌프의 토출유량을 조절하는 유량 제어신호압이 복수개의 유압액츄에이터를 작동시키기 위한 각 파이롯신호압의 총합에 의해 가변되므로, 복합작업에 적합한 유량이 제공되어 복합작업의 작업성능을 향상시킬 수 있다.

Claims

적어도 1개 이상의 가변용량형 유압펌프(10,50)와, 파이롯펌프(30)와, 상기 유압펌프(10,50)의 토출유량을 조절하는 유량조절기구(11,51)와, 상기 유압펌프(10,50)에서 토출되어 메인유압라인(12,52)을 통하여 복수개의 유압액츄에이터로 각각 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수개의 스풀(14A,14B,14C,14D)을 구비한 컨트롤밸브(14)와, 상기 파이롯펌프(30)의 압유를 조작레버(18A,58A)의 조작량에 비례적으로 감압하여 상기 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)을 절환시키기 위한 파이롯신호압을 각각의 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B)을 통하여 제공하는 리모트 컨트롤밸브(18,58)를 포함한 굴삭기의 유압펌프 제어시스템에 있어서,

상기 메인유압라인(12,52)의 압유가 상기 유량조절기구(11,51)에 유량제어신호압으로 작용하도록 상기 메인유압라인(12,52)에서 분기되어 상기 유량조절기구(11,51)에 연결된 유량제어신호라인(22,62);

상기 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압을 감소시키도록 상기 유량제어신호라인(22,62)을 탱크(T)에 연통시키는 유량제어신호압 조절라인(41A,41B); 및

상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)상에 직렬로 연결되고, 상기 콘트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)의 절환량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유량제어신호압을 증가시키는 복수개의 컷-오프밸브(31,32,33,34);를 포함하는 것을 특징으로하는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 각 컷-오프밸브(31,32,33,34)는 상기 리모트 컨트롤밸브(18,58)의 파이롯신호압의 세기에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유로단면적을 감소시켜 유량제어신호압을 증가키는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 유량제어신호라인(22,62)상에는 감압밸브(23, 63)와 오리피스(24, 64)가 설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템.
적어도 1개 이상의 가변용량형 유압펌프(10,50)와, 파이롯펌프(30)와, 상기 유압펌프(10,50)의 토출유량을 조절하는 유량조절기구(11,51)와, 상기 유압펌프(10,50)에서 토출되어 메인유압라인(12,52)을 통하여 복수개의 유압액츄에이터로 각각 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수개의 스풀(14A,14B,14C,14D)을 구비한 컨트롤밸브(14)와, 상기 파이롯펌프(30)의 압유를 조작레버(18A,58A)의 조작량에 비례적으로 감압하여 상기 컨트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)을 절환시키기 위한 파이롯신호압을 각각의 파이롯신호라인(20A,20B,21A,21B,60A,60B,61A,61B) 을 통하여 제공하는 리모트 컨트롤밸브(18,58)를 포함한 굴삭기의 유압펌프 제어시스템에 있어서,

상기 각 가변용량형 유압펌프(10,50)의 유량조절기구(11,51)에 유량제어신호압(Pi)를 제공하는 적어도 1개 이상의 보조펌프(40A,40B);

상기 각 가변용량형 유압펌프(10,50)의 유량조절기구(11,51)에 상기 각 보조펌프(40A,40B)의 유량제어신호압(Pi)을 제공하기 위하여 상기 각 보조펌프(40A,40B)와 유량조절기구(11,15)를 연결하는 유량제어신호라인(22,62);

상기 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압을 탱크(T)로 드레인시키는 유량제어신호압 조절라인(41A,41B); 및

상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)상에 직렬로 설치되고, 각각은 상기 콘트롤밸브(14)의 각 스풀(14A,14B,14C,14D)에 작용하는 각 파이롯신호압에 의해 절환되면서 그 절환량에 비례하여 상기 유량제어신호압 조절라인(41A,41B)의 유로단면적을 감소시켜 상기 유량제어신호라인(22,62)의 유량제어신호압력을 증가시키는 복수개의 컷-오프밸브(31,32,33,34);를 더 포함하는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템.
제 4항에 있어서,

상기 유량제어신호라인(22,62) 상에는, 상기 유량제어신호압이 일정한 압력을 초과하지 않도록 제어하는 릴리프밸브(42A,42B)가 설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 유압펌프 제어시스템.