KR100974285B1

KR100974285B1 - 노멀 오픈식 유압 회로

Info

Publication number: KR100974285B1
Application number: KR1020080078871A
Authority: KR
Inventors: 박성복
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2010-08-06
Also published as: KR20100020188A

Abstract

개시된 내용은, 굴삭기를 이용하여 중량체의 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나, 선회구동하는 복합 작업시, 선회모터에 공급되는 유량을 제어하여 운전자 의지에 반하여 장비의 급 선회되는 것을 차단함에 따라, 관성에 의한 인양물의 흔들림 및 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는,

엔진에 연결되는 제1,2,3,4유압펌프와,

제1유압펌프에 연결되어 구동되는 좌측 주행모터 및 붐실린더와,

제1유압펌프의 토출유로에 설치되고, 절환시 좌측 주행모터 및 붐실린더에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브와,

제2유압펌프에 연결되어 구동되는 우측 주행모터 및 아암실린더와,

제2유압펌프의 토출유로에 설치되고, 절환시 우측 주행모터 및 아암실린더에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브와,

제3유압펌프에 연결되어 구동되는 선회모터와,

제3유압펌프의 토출유로에 설치되고, 절환시 선회모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브와,

제1,2,3유압펌프의 토출유로가 합류되는 합류유로에 설치되고, 절환시 제3유압펌프의 작동유를 제1,2유압펌프에 합류시키는 합류스풀과,

전원 스위치와,

제4유압펌프와 합류스풀사이의 파일럿 유로에 설치되고, 전원 스위치로부터 전기적 신호의 공급으로 절환시 제3유압펌프로부터 공급되는 작동유가 제1,2유압펌프의 작동유에 합류되는 것을 제어하는 셀렉트 밸브를 포함한다.

노멀 오픈식, 유압 회로

Description

노멀 오픈식 유압 회로{hydraulic circuit of normal open type}

본 발명은 굴삭기를 이용하여 중량체의 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나, 선회구동하는 복합 작업시 운전자 의지에 반하여 장비의 급 선회되는 것을 방지할 수 있도록 한 노멀 오픈식 유압 회로에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 송유관 등을 인양한 상태에서 주행 및 선회 구동하는 복합작업시(토관 작업을 말함), 선회모터에 공급되는 유량을 제어하여 장비의 급 선회되는 것을 차단함에 따라, 관성에 의한 인양물의 흔들림 및 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한 노멀 오픈식 유압 회로에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는,

엔진(미 도시됨)에 연결되는 제1,2,3,4유압펌프(P1,P2,P3,P4)와,

제1유압펌프(P1)에 연결되어 구동되는 좌측 주행모터(5) 및 붐실린더(6)와,

제1유압펌프(P1)의 토출유로에 설치되고, 절환시 좌측 주행모터(5) 및 붐실린더(6)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브(7,8)와,

제2유압펌프(P2)에 연결되어 구동되는 우측 주행모터(9) 및 아암실린더(10)와,

제2유압펌프(P2)의 토출유로에 설치되고, 절환시 우측 주행모터(9) 및 아암실린더(10)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브(11,12)와,

제3유압펌프(P3)에 연결되어 구동되는 선회모터(13)와,

제3유압펌프(P3)의 토출유로에 설치되고, 절환시 선회모터(13)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(14)와,

제2,3유압펌프(P2,P3)의 토출유로가 합류되는 합류유로(15)에 설치되고, 절환시 제3유압펌프(P3)의 작동유를 제1,2유압펌프(P1,P2)에 합류시키는 합류스풀(16)을 포함한다.

도면중 미 설명부호 19는 유압펌프와 액츄에이터사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 신호압 공급으로 절환시 액츄에이터의 구동을 제어하는 메인 컨트롤밸브(MCV)이다.

따라서, 주행과 작업장치를 동시에 구동시키는 복합 작업시, 제4유압펌프(P4)의 토출유로에 설치된 오리피스(17,18)와, 주행모터용 제어밸브(7,11) 및 붐실린더용 제어밸브(8)의 절환시 형성되는 파일럿 신호압에 의해 합류스풀(16)이 절 환된다(도 1에 도시된 상태). 이로 인해 제3유압펌프(P3)로부터 토출되는 작동유는 합류스풀(16)을 경유하여 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유와 합류되어 제어밸브(8)에 공급된다.

따라서, 붐실린더(6)에 공급되는 작동유를 제어하여 복합작업을 원활하게 수행할 수 있다.

작업능률을 감안하여 복합 작업을 수행하는 경우에는, 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유가 메인 컨트롤밸브(19)의 내부 회로에서 제3유압펌프(P3)로부터 토출되는 작동유와 합류된다.

즉, 선회모터(13)가 부하 상태이고, 주행모터(5,9)는 부하 상태이며, 작업장치(일 예로서, 붐실린더(6))는 낮은 부하상태인 작업조건일 경우, 제3유압펌프(P3)로부터 작동유가 선회모터(13)로 일정유량 공급되므로, 운전자는 선회모터(13)를 용이하게 제어할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작업을 수행하는 경우, 즉 선회모터(13)를 미세하게 조작하고(middle pressure)(제어밸브(14)의 스풀 과도기 전환단계), 주행모터(5,9)는 부하 상태이며, 작업장치(일 예로서, 아암실린더(10))는 높은 부하상태(high pressure)인 작업조건일 경우, 제어밸브(14)의 오리피스(14a)를 경유하여 선회모터(13)에 공급되는 유량은, 오리피스(14a) 전,후의 압력 차이가 커지면서 운전자 의지에 무관하게 작업장치의 부하가 낮은 경우보다 상대적으로 많은 유량이 선회모터(13)로 공급된다.

이와 같은 작업조건은 굴삭기를 이용하여 중량체의 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나 또는 선회시킬 경우 많이 적용된다(소위, 토관작업을 말함). 이때 토관작업은 작업 특성상 굴삭기 운전자를 제외한 별도의 보조자가 정확한 위치 조정 또는 조정 신호를 위해 인양물(송유관 등)을 직접 콘트롤하게 된다.

이와 같은 작업조건의 복합 작업시, 운전자의 의지에 반하여 선회모터(13)측으로 작동유가 과다한 양으로 공급되어 굴삭기가 급 선회되는 경우, 원활한 토관작업을 수행하지 못하고, 또한 인양물체가 관성에 의해 흔들림으로 인해 와이어로프로부터 이탈되거나, 인양물체로 인해 보조 작업자의 안전에 치명상을 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 굴삭기를 이용하여 중량체의 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나, 선회구동하는 복합 작업시, 선회모터에 공급되는 유량을 임의적으로 제어하여 운전자 의지에 반하여 장비의 급 선회되는 것을 차단하여 안전성을 확보하고, 굴삭기의 일반적인 복합 작업모드시 합류 기능 회복으로 작업장치에 작동유를 보충시켜 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 노멀 오픈식 유압 회로와 관련된다.

본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는,

엔진에 연결되는 제1,2,3,4유압펌프와,

제3유압펌프에 연결되어 구동되는 선회모터와,

제3유압펌프의 토출유로에 설치되고, 절환시 선회모터의 기동, 정지 및 방향 전환을 제어하는 제어밸브와,

전원 스위치와,

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 셀렉트 밸브로서 솔레노이드밸브가 사용된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는 아래와 같은 이점을 갖는다.

중량체의 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나, 선회구동하는 복합 작업시(토관 작업시), 선회모터에 공급되는 유량을 임의적으로 제어하여 장비의 급 선회되는 것을 차단함에 따라 관성에 의한 인양물체의 흔들림을 방지하여 안전성을 확보하고, 굴삭기의 일반적인 복합작업시 합류 기능의 회복으로 작업장치에 작동유를 보충하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

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 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는,

엔진(미 도시됨)에 연결되는 제1,2,3,4유압펌프(P1,P2,P3,P4)와,

제3유압펌프(P3)에 연결되어 구동되는 선회모터(13)와,

제1,2,3유압펌프(P1,P2,P3)의 토출유로가 합류되는 합류유로(15)에 설치되 고, 절환시 제3유압펌프(P3)의 작동유를 제1,2유압펌프(P1,P2)에 합류시키는 합류스풀(16)과,

배터리와 연결되는 전원 스위치(20)와,

제4유압펌프(P4)와 합류스풀(16)사이의 파일럿 유로(22)에 설치되고, 전원 스위치(20)로부터 전기적 신호의 공급으로 절환시 제3유압펌프(P3)로부터 공급되는 작동유가 제1,2유압펌프(P1,P2)의 작동유에 합류되는 것을 제어하는 셀렉트 밸브(21)를 포함한다.

전술한 셀렉트 밸브(21)(select valve)로서 솔레노이드밸브가 사용된다.

이때, 전원 스위치(20)와, 전원 스위치(20)로부터 전기적 신호의 공급으로 절환시 제3유압펌프(P3)로부터 공급되는 작동유가 제1,2유압펌프(P1,P2)의 작동유에 합류되는 것을 제어하는 셀렉트 밸브(21)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로, 이들의 상세한 설명은 생략하고 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 굴삭기를 이용하여 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양한 후, 송유관 등을 매설장소로 이동하거나 또는 선회시키는 복합 작업(토관 작업)을 하는 경우, 전원 스위치(20)로부터 공급되는 전기적 신호에 의해 셀렉 트 밸브(21)가 도면상, 우측 방향으로 절환된다(이때 밸브스프링(21a)은 압축됨).

즉, 제4유압펌프(P4)로부터 토출되는 파일럿 신호압이 셀렉트 밸브(21)에 의해 차단되어 파일럿 유로(22)에 파일럿 신호압이 형성되지 않는다.

이로 인해, 합류 유로(15)에 설치된 합류 스풀(16)이 절환되지 않아 합류기능이 차단된다(도 4에 도시된 상태임). 이로 인해 선회모터용 제어밸브(14)가 미세 조작(스풀 과도기 전환단계)되는 작업조건일 경우, 작업장치(일 예로서, 아암실린더(10))측에 발생되는 높은 부하 압력이 선회모터(13)의 구동에 영향을 미치지 못하게 된다.

따라서, 토관 작업시 선회모터(13)의 급 선회되는 것을 방지함에 따라, 관성으로 인해 송유관의 흔들림을 방지하고, 와이어로프로부터 송유관의 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 전술한 합류 스풀(16)이 절환되지 않아 합류 기능이 차단된다. 즉 제3유압펌프(P3)로부터 토출되는 작동유가 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 합류되지 않는다. 이로 인해 주행과 작업장치를 동시에 구동시키는 복합 작업시 작업장치에 작동유 공급 부족현상이 발생될 수 있으나, 토관 작업 조건일 경우에는 일반 굴삭 작업 조건에 비해 상대적으로 많은 작동유 량이 소모되지 않는 작업 조건이므로, 작업능률에는 큰 영향을 미치지 않는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 굴삭기의 일반적인 작업(굴삭작업 등) 조건일 경우에는 합류 기능을 회복시킨다. 즉 전원 스위치(20)로부터 공급되는 전기적 신호 를 차단함에 따라, 셀렉트 밸브(21)는 이의 밸브스프링(21a)의 복원력에 의해 도면상, 좌측 방향으로 절환된다.

이로 인해, 제4유압펌프(P4)로부터 토출되는 파일럿 신호압이 셀렉트 밸브(21)를 경유하여 파일럿 유로(22)에 공급된다. 즉 합류 스풀(16)이 도면상, 상방향으로 절환(도 5에 도시된 상태)되므로, 제3유압펌프(P3)로부터 토출되는 작동유를 합류 스풀(16)을 통과시켜 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 합류시킨다.

따라서, 주행과 작업장치를 동시에 구동시키는 복합 작업모드일 경우, 제3유압펌프(P3)로부터 토출되는 작동유를 작업장치(일 예로서, 붐실린더(6))에 보충시켜 원활하게 작업을 수행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로는, 송유관 등을 와이어로프에 의해 인양하여 매설장소로 이동하거나, 선회시키는 복합 작업시(토관 작업시)에는 운전자 의지에 반하여 작업장치측에서 선회모터에 작동유 공급되는 것을 차단하여 급 선회되는 것을 방지하므로 안전성을 향상시키고, 굴삭기의 일반적인 복합 작업시에는 합류 기능을 회복시켜 제3유압펌프로부터의 작동유를 제1,2유압펌프의 작동유에 합류시켜 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 노멀 오픈식 유압 회로도,

도 2는 종래 기술에 의한 노멀 오픈식 유압 회로의 사용상태도,

도 3은 종래 기술에 의한 노멀 오픈식 유압 회로도에서, 선회모터의 구동을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로도,

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 노멀 오픈식 유압 회로의 사용상태도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

5; 좌측 주행모터

6; 붐실린더

7,8,11,12,14; 제어밸브

9; 우측 주행모터

10; 아암실린더

13; 선회모터

15; 합류유로

16; 합류 스풀

17,18; 오리피스

19; 메인 컨트롤밸브(MCV)

20; 전원 스위치

21; 셀렉트 밸브

22; 파일럿 유로

P1; 제1유압펌프

P2; 제2유압펌프

P3; 제3유압펌프

P4; 제4유압펌프

Claims

엔진에 연결되는 제1,2,3,4유압펌프(P1,P2,P3,P4);

상기 제1유압펌프(P1)에 연결되어 구동되는 좌측 주행모터(5) 및 붐실린더(6);

상기 제1유압펌프(P1)의 토출유로에 설치되고, 절환시 좌측 주행모터(5) 및 붐실린더(6)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브(7,8);

상기 제2유압펌프(P2)에 연결되어 구동되는 우측 주행모터(9) 및 아암실린더(10);

상기 제2유압펌프(P2)의 토출유로에 설치되고, 절환시 우측 주행모터(9) 및 아암실린더(10)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 량을 각각 제어하는 제어밸브(11,12);

상기 제3유압펌프(P3)에 연결되어 구동되는 선회모터(13);

상기 제3유압펌프(P3)의 토출유로에 설치되고, 절환시 선회모터(13)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제어밸브(14);

상기 제1,2,3유압펌프(P1,P2,P3)의 토출유로가 합류되는 합류유로(15)에 설치되고, 절환시 제3유압펌프(P3)의 작동유를 제1,2유압펌프(P1,P2)에 합류시키는 합류스풀(16);

전원 스위치(20); 및

상기 제4유압펌프(P4)와 합류스풀(16)사이의 파일럿 유로(22)에 설치되고, 상기 전원 스위치(20)로부터 전기적 신호의 공급으로 절환시 상기 제3유압펌프(P3)로부터 공급되는 작동유가 상기 제1,2유압펌프(P1,P2)의 작동유에 합류되는 것을 제어하는 셀렉트 밸브(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노멀 오픈식 유압 회로.
청구항 1에 있어서, 상기 셀렉트 밸브로서 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 노멀 오픈식 유압 회로.