KR100790049B1

KR100790049B1 - 오일쿨러용 유압회로

Info

Publication number: KR100790049B1
Application number: KR1020060078384A
Authority: KR
Inventors: 지덕근
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-01-02

Abstract

본 발명은 오일쿨러용 유압회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압구동 차량에 있어서 조향장치로부터 오일쿨러로 리턴되는 유압라인의 작동유를 일정조건에서 다른 유압라인으로 바이패스시켜 조향장치의 급격한 조작에 따른 오일쿨러의 손상을 방지할 수 있는 유압회로에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로는, 오일탱크와, 작업장치로부터 상기 오일탱크로 리턴되는 작동유가 흐르는 리턴라인과, 조향장치로부터 연결된 제1 냉각라인과 팬모터로부터 연결된 제2 냉각라인을 통해 각각 작동유를 공급받아 냉각시킨 후 상기 오일탱크로 배출하는 오일쿨러를 구비한 유압구동 차량의 유압회로에 있어서, 상기 제1 냉각라인과 상기 리턴라인을 연결하는 바이패스라인과, 상기 바이패스라인상에 위치하며 상기 제1 냉각라인의 압력이 사전 설정된 값을 초과하는 동시에 상기 리턴라인의 압력보다 클 때 상기 바이패스라인을 따라 형성된 유로를 개방하는 바이패스밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

오일쿨러, 바이패스.

Description

오일쿨러용 유압회로{HYDRAULIC CIRCUIT FOR OIL COOLER}

도 1은 종래기술에 따른 오일쿨러용 유압회로의 일례의 유압회로도

도 2는 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로의 일실시예의 유압회로도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 100: 조향장치 11, 110: 제1 냉각라인

20, 200: 팬모터 21, 210: 제2 냉각라인

30, 300: 오일쿨러 40, 400: 오일탱크

50, 500: 작업장치 51, 510: 리턴라인

60, 600: 바이패스라인 61, 610: 바이패스밸브

70, 80, 700, 800: 유압펌프 810: 공급라인

유압구동 차량(Hydraulically Driven Vehicle)이란 유압모터, 유압실린더와 같은 유압작동기(Hydraulic Actuator)의 작동에 의해 움직이는 차량을 일컫는다. 유압구동 차량의 일례로서 굴삭기는, 붐, 아암, 버킷과 같이 굴삭 작업을 위한 작업장치를 구비하고 있고, 이들은 유압실린더의 신축에 의해 구동된다. 또한 굴삭기의 주행은 유압모터의 회전에 의해 이루어지며, 조향장치 또한 유압에 의해 작동된다. 이와 같이 유압작동기를 작동시키기 위해 유압구동 차량은 유압펌프를 구비하여 이를 통해 작동유를 가압하여 유압작동기로 공급한다. 한편, 작동유는 유압펌프에서 가압되는 한편 유압작동기를 작동시키는 과정에서도 압력이 변화하므로 자체적으로 열이 발생한다. 따라서 유압구동 차량은 작동유를 냉각시키기 위한 열교환기로서 오일쿨러를 구비하고 있다. 또한 오일쿨러에 열교환 매체인 공기를 공급하기 위해 쿨링팬이 구비되며, 이 쿨링팬 또한 작동유의 공급에 의해 회전하는 유압모터인 팬모터에 의해 구동된다.

도 1은 종래기술에 따른 오일쿨러용 유압회로의 일례를 도시한 유압회로도이다.

작동유 중 일부만 냉각하여도 충분하므로, 모든 유압작동기를 통과한 작동유가 오일쿨러를 거치는 것은 아니다. 도 2는 조향장치(10)에 공급되었다가 리턴되는 작동유가 흐르는 제1 냉각라인(11)과, 냉각 팬을 구동하는 팬모터(20)에 공급되었다가 리턴되는 작동유가 흐르는 제2 냉각라인(21)이 합류하여 오일쿨러(30)에 연결된 예를 도시하고 있다. 즉, 오일쿨러(30)는 이들 두 유압라인을 통한 작동유만을 냉각하여 냉각된 작동유를 오일탱크(40)로 배출한다. 한편, 작업장치(50)에 공 급되었다가 리턴되는 작동유는 오일쿨러(30)를 거치지 않고 리턴라인(51)을 통해 곧바로 오일탱크(40)로 리턴된다.

팬모터(20)는 작업 상황에 무관하게 항상 작동하는 것이 일반적이므로, 제2 냉각라인(21)에는 항상 일정한 양의 작동유가 흐른다. 반면, 조향장치(10)는 작업자의 조작에 따라 작동유의 소요가 변화하므로, 제1 냉각라인(11)을 따라 흐르는 작동유의 양은 변화하게 된다. 특히 작업 또는 주행 조건에 따라 조작자가 조향장치(10)를 급격히 조작하는 경우 제1 냉각라인(11)을 따라 흐르는 작동유의 양이 급격히 증가한다. 이때 오일쿨러(30) 내부는 급격히 압력이 증가하므로 오일쿨러(30)가 물리적으로 변형되거나 파손되어 그 수명이 감소하는 문제점이 있다.

이를 해소하기 위하여 종래기술에 따른 오일쿨러용 유압회로는 바이패스라인(60)과, 바이패스밸브(61)를 더 구비하고 있다. 바이패스라인(60)은 제1 냉각라인(11)으로부터 분기되어 오일탱크(40)에 이르기까지 형성되며, 바이패스라인(60) 상에 구비된 바이패스밸브(61)는 바이패스라인(60)의 압력, 즉 제1 냉각라인(11)의 압력이 사전 설정된 값 이상일 경우 개방되어 제1 냉각라인(11)의 작동유를 오일쿨러(30)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(40)로 배출되도록 한다.

이상에서 미설명된 도면부호 70, 80은 각각 작동유를 가압하여 공급하는 유압모터이다.

그러나, 종래기술에 따른 바이패스 라인을 구비한 오일쿨러용 유압회로는, 별도의 바이패스 라인을 구현하기 위해서는 물리적으로 배관이 추가되어야 하므로 부품 수가 증가할 뿐더러, 최소한으로 제한된 공간 내에서 유압회로를 실제로 구현하여야 하는 유압구동 차량에 있어서 추가적인 배관의 설치는, 장치를 복잡하게 하고, 정비성을 저하시키며, 제조원가를 상승시키는 등의 여러가지 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오일쿨러가 과압 상태에 놓이지 않도록 작동유를 바이패스시키는 동시에 유압회로의 구성을 간단하게 할 수 있는 오일쿨러용 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로는, 오일탱크와, 작업장치로부터 상기 오일탱크로 리턴되는 작동유가 흐르는 리턴라인과, 조향장치로부터 연결된 제1 냉각라인과 팬모터로부터 연결된 제2 냉각라인을 통해 각각 작동유를 공급받아 냉각시킨 후 상기 오일탱크로 배출하는 오일쿨러를 구비한 유압구동 차량의 유압회로에 있어서, 상기 제1 냉각라인과 상기 리턴라인을 연결하는 바이패스라인과, 상기 바이패스라인상에 위치하며 상기 제1 냉각라인의 압력이 사전 설정된 값을 초과하는 동시에 상기 리턴라인의 압력보다 클 때 상기 바이패스라인을 따라 형성된 유로를 개방하는 바이패스밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로에 있어서, 구조를 단순화시키고 회로 구성을 간략화할 수 있도록, 상기 바이패스밸브는, 크래킹압력을 제어할 수 있는 체크밸브인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로에 있어서, 상기 바이패스라인과 상기 바이패스밸브는 각각 블럭 밸브 내에 위치하는 것이 바람직하다.

이하에서 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로의 일실시예의 유압회로도이다.

오일쿨러(300)는 외부 공기를 이용해 작동유를 냉각시키는 열교환기이다. 조향장치(100)를 작동시키고 리턴되는 작동유는 제1 냉각라인(110)을 따라 오일쿨러(300)로 공급된다. 또한 오일쿨러는 냉각팬에 의해 외부 공기를 공급받는데, 이 냉각팬은 유압모터인 팬모터(200)에 의해 회전하며, 팬모터(200)를 작동시키고 리턴되는 작동유는 제2 냉각라인(210)을 따라 오일쿨러(300)로 공급된다. 오일쿨러(300)는 제1 및 제2 냉각라인(210)을 통해 공급된 작동유를 냉각시키고, 오일탱크(400)로 리턴시킨다.

그리고, 작업장치(500)를 작동시키고 리턴되는 작동유는 리턴라인(510)을 따라 오일쿨러(300)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(400)로 진입한다.

한편, 복수의 유압펌프(700, 800)는 조향장치(100), 조향장치(100) 또는 팬모터(200) 등에 선택적으로 작동유를 가압하여 공급하는데, 특히 메인유압펌프(800)로부터 작업장치(500)에 공급되는 공급라인(810)과, 제1 냉각라인(110) 및 리턴라인(510)은 공히 블럭밸브(900)를 통과한다. 블럭밸브(900)는 이 유압라인들을 통과하는 작동유의 흐름을 제어하는 밸브조립체를 가리킨다.

바이패스라인(600)은 이 블럭밸브(900) 내부에서 제1 냉각라인(110)으로부터 분기되어 리턴라인(510)에 연결된다. 또한 바이패스라인(600)에는 바이패스밸브(610)가 설치되며, 바이패스밸브(610)는 제1 냉각라인(110)의 압력이 사전 설정한 값 이상인 동시에 리턴라인(510)의 압력보다 높을 경우에 바이패스라인(600)을 따라 형성된 유로를 개방한다. 따라서 제1 냉각라인(110)의 작동유가 리턴라인(510)으로 흘러들어가며, 결국 이 작동유는 오일쿨러(300)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(400)로 배출된다. 통상 리턴라인(510)의 압력은 오일탱크(400)의 압력과 같으므로 매우 낮은 수준인 바, 실질적으로는 제1 냉각라인(110)의 압력이 사전에 설정된 값 이상이기만 하면 바이패스밸브(610)가 작동하게 된다. 이때 사전 설정된 값이란 오일쿨러(300)에 손상이 없는 제1 냉각라인(110)의 압력값을 말한다.

블럭밸브(900)는 밸브들이 집합된 블럭으로서, 바이패스라인(600)을 구성하기 위해 별도의 배관을 배치할 필요없이 블럭 내부에 유로를 하나더 형성하면 되므로 간편하다. 이와 같이 바이패스라인(600)을 블럭밸브(900) 내부에 형성함으로써, 별도의 배관을 추가 설치할 필요가 없어지므로 구조도 간단해진다.

위와 같이 제1 냉각라인(110)의 압력값에 따라 개폐되는 바이패스밸브(610)로는 여러가지 종류의 밸브를 사용할 수 있다. 도 2는 스프링 있는 체크밸브(Check Valve)가 바이패스밸브로 사용되고 있는 예를 도시하고 있다. 이 체크밸브는 크래킹압력(Cracking Pressure)를 설정할 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 크 래킹압력을 설정함으로써 오일쿨러(300)에 손상을 주지않는 제1 냉각라인(110)의 압력값을 설정할 수 있다. 따라서 크래킹압력을 한 번 설정해두면 체크밸브는 자동적으로 작동하여 제1 냉각라인(110)의 압력이 사전 설정된 값 이하가 되도록 유지한다.

바이패스밸브(610)의 다른 예로서 교축밸브(Throttle Valve)와 병렬연결된 릴리프밸브(Relief Valve)를 사용할 수도 있다. 교축밸브가 제1 냉각라인(110)의 압력을 일정 이상으로 유지하는 동시에 사전 설정된 압력값이 초과되면 릴리프밸브가 개방되면서 제1 냉각라인(110)의 압력을 떨어뜨린다.

그 밖에 감압밸브(Reduction Valve)로 바이패스밸브(610)를 구성할 수도 있다.

이와 같이 다양한 밸브 및 밸브의 조합으로 바이패스밸브를 구성할 수 있으며, 바이패스밸브를 파일럿 작동형으로 설계하여, 작업조건에 따라 조작자가 바이패브밸브의 작동을 온오프하도록 할 수도 있다. 그러나, 특히 구조가 간단하고 유압회로를 간단하게 한다는 점에서 바이패스밸브는 체크밸브로 이루어지는 것이 바람직하다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 오일쿨러용 유압회로는, 조향장치가 급히 조작되는 경우에 바이패스밸브가 작동하여 조향장치로부터 리턴되는 작동유를 바이패스라인을 거쳐 작업장치로부터 리턴되는 작동유 측으로 합류시킴으로써, 오일쿨러에 과압이 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서 오일쿨러가 과압에 의해 수명이 단축되는 현상을 방지한다. 또한 바이패스라인 및 바이패스밸브의 배치가 컴팩트하므로 정비성이 향상되며 공간제약에 따른 곤란도 완화된다. 특히 바이패스라인 및 바이패스밸브를 블럭밸브에 내장시킴으로써 별도 배관의 추가설치 소요를 배제할 수도 있다.

Claims

오일탱크(400)와, 작업장치로부터 상기 오일탱크로 리턴되는 작동유가 흐르는 리턴라인(510)과, 조향장치(100)로부터 연결된 제1 냉각라인(110)과 팬모터(200)로부터 연결된 제2 냉각라인(210)을 통해 각각 작동유를 공급받아 냉각시킨 후 상기 오일탱크로 배출하는 오일쿨러(300)를 구비한 유압구동 차량의 유압회로에 있어서,

상기 제1 냉각라인(110)과 상기 리턴라인(510)을 연결하는 바이패스라인(600)과,

상기 바이패스라인(600)상에 위치하며 상기 제1 냉각라인(110)의 압력이 사전 설정된 값을 초과하는 동시에 상기 리턴라인(510)의 압력보다 클 때 상기 바이패스라인(600)을 따라 형성된 유로를 개방하는 바이패스밸브(610)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일쿨러용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 바이패스밸브(610)는,

크래킹 압력을 제어할 수 있는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 오일쿨러용 유압회로.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 바이패스라인(600)과 상기 바이패스밸브(610)는 각각 블럭 밸브 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 오일쿨러용 유압회로.