KR100977130B1

KR100977130B1 - 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치

Info

Publication number: KR100977130B1
Application number: KR1020030085942A
Authority: KR
Inventors: 김형호; 임광호
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2003-11-29
Filing date: 2003-11-29
Publication date: 2010-08-23
Also published as: KR20050052094A

Abstract

본 발명은 휠타입 굴삭기의 램실린더를 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어장치에 관한 것으로, 특히 차축(4)과 상부프레임 사이에 연결된 램실린더(24)가 램실린더 유압라인(18)으로 파이롯 유압펌프(20)에 연결되고, 상기 램실린더 유압라인(18)에는 램실린더 제어밸브(29)가 설치되어 브레이크라인(16a,16b)으로부터 검출한 브레이크작동압력이 제공될 때 록킹해제위치(29b)에서 록킹위치(29a)로 절환되어 램실린더(24)를 록킹위치로 유지시키고, 브레이크작동압력이 형성되지 않는 주행의 경우에는 록킹해제 파이롯압력이 작용하지 않으므로 록킹해제위치(29b)를 유지함으로써 램실린더(24)를 록킹해제 상태로 유지시킨다.

휠타입 굴삭기, 램실린더, 주행신호, 브레이크작동, 램실린더 제어밸브

Description

휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치{ Ram cylinder control device for wheel type excavator}

도 1은 종래 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 주행모터 2: 트랜스미션

3: 구동축 4: 차축

5: 브레이크장치

10: 메인유압펌프 12: 컨트롤밸브

12a: 주행제어스풀 12b,12c: 제어스풀

14: 브레이크 공급밸브 15: 브레이크 제어밸브

15a: 페달 16a,16b: 브레이크라인

17: 브레이크작동감지용 셔틀밸브 20: 파이롯 유압펌프

21: 파이롯 공급라인 22: 파이롯 컷오프밸브

23: 파이롯 컨트롤밸브 24: 램실린더

25a,25b: 주행제어밸브 26: 전후진 조작레버

27a,27b: 주행제어 파이롯신호라인 28: 주행신호감지용 셔틀밸브

29: 램실린더 제어밸브 29a: 록킹위치

29b: 록킹해제위치 29c: 파이롯 수압부

30: 보조펌프 31: 록킹해제 파이롯라인

32: 절환밸브 33: 록킹선택밸브

34: 선택스위치

본 발명은 휠타입 굴삭기에서 차축과 상부프레임사이에 설치된 램실린더를 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 작업시에는 램실린더를 록킹하고 주행시에는 램실린더를 록킹해제시키는 램실린더 제어장치에 관한 것이다.

휠타입 굴삭기는 주행중 하중이 큰 상부프레임의 요동에 의한 충격을 감쇄시키기 위하여 차축과 상부프레임사이에 램실린더가 설치된다. 이 램실린더는 주행중에는 도로의 요철에 의해 상부프레임이 진동할 때 신축작동하면서 진동에 의한 충격을 완충하여야 하지만, 작업중에는, 특히 버켓에 고하중을 싣고 선회동작을 하는 경우 상부프레임에는 큰 관성력이 작용하게 되는데, 이 때 상기 램실린더가 신축작 동하게 되면 차량이 전복되는 경우가 발생한다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 휠타입 굴삭기에는 주행중에는 램실린더를 잠금해제시켜 신축작동하게 하고, 작업중에는 상기 램실린더가 신축작동하지 않도록 잠금시켜두는 램실린더 제어장치가 구비되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 휠타입 굴삭기에서 메인유압펌프(101)의 압유는 컨트롤밸브(102)에서 제어되어 주행모터(103)와 기타 복수개의 액츄에이터를 작동시키고, 파이롯 유압펌프(105)의 압유는 파이롯공급라인(106)을 통하여 파이롯 컨트롤밸브(107)에서 제어되어 상기 컨트롤밸브(102)를 제어하는 파이롯압력(P1a-P2b)을 출력하는 한편, 상기 파이롯공급라인(106)에서 분기된 램실린더 유압라인(108)을 따라 분류되어 램실린더 유압라인(108)에 구비된 램실린더 제어밸브(109)의 제어에 의해 차축(110)에 설치된 램실린더(111)로 공급되게 되어 있다. 그리고 브레이크공급용 보조펌프(112)의 압유는 브레이크 공급밸브(113)을 거친 후 브레이크 제어밸브(114)에서 제어되어 브레이크(115)에 공급됨으로써 차량을 제동시키게 된다.

그리고, 전진 주행제어밸브(117a)와 후진 주행제어밸브(117b)는 전후진 조작레버(118)의 조작신호에 의해 상기 파이롯 유압펌프(105)의 압유를 제어하여 각각 상기 주행제어스풀(102a)에 전진 주행파이롯압력과 후진 주행파이롯압력을 제공한다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 휠타입 굴삭기에서 램실린더(111)를 록킹시키거나 록킹해제시키는 제어장치는 파이롯 유압펌프(105)의 압유를 램실린더(111)의 수압실에 공급하도록 연결된 램실린더 유압라인(108)과, 상기 램실린더 유압라인(108)을 입력신호에 따라 개폐시키는 솔레노이드 램실린더 제어밸브(109)와, 상기 램실린더 제어밸브(109)에 솔레노이드 작동전원을 공급 또는 차단하는 램실린더 작동스위치(116)로 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 종래의 램실린더 제어장치는 주행중 램실린더를 록킹해제하고자하는 경우 상기 작동스위치(116)를 켜면 램실린더 제어밸브(109)는 전원이 인가되어 상기 램실린더 유압라인(108)을 개방하도록 절환함으로써 상기 램실린더(111)는 주행중 상부프레임의 진동을 흡수완충하게 되고, 반면 작업을 하기 위하여 상기 작동스위치(116)를 끄면 상기 램실린더 제어밸브(109)는 상기 램실린더 유압라인(108)을 차단하여 램실린더(111)가 신축작동하지 않도록 고정한다. 이에 따라 작업중에는 상부프레임이 출렁거리는 현상이 일어나지 않게 되는 것이다.

그러나 상기 종래의 램실린더 제어장치는 램실린더를 록킹 및 록킹해제시키기 위하여 작업자가 반드시 수동으로 작동스위치(116)를 작동시켜야만 하도록 되어 있다. 따라서 작업자가 램실린더 작동스위치(116)의 조작을 잊고서 램실린더를 작동시키지 않아야 되는 경우에 램실린더가 작동하여 전복사고를 일으키거나 반대로 램실린더를 작동시켜야 하는 경우에 램실린더를 록킹시켜 주행중 충격을 완충하지 못하는 등 문제점이 있었다. 즉, 이러한 문제는 램실린더 작동스위치를 작업자가 수작업으로 조작하여야 하는 것에서 비롯되는 것이다.

이에 본 발명은 상기 종래의 램실린더 제어장치가 가진 단점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 굴삭기의 동작모드에 따라 자동으로 램실린더를 고정하거나 고정해제시켜 작업자의 부주의에 의한 안전사고를 예방할 수 있는 램실린더 제어장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 굴삭기의 프레임에 대하여 차축을 요동가능하게 지지하는 램실린더와, 상기 램실린더에 압유를 차단 또는 공급하여 상기 램실린더를 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어밸브를 포함한 휠타입 굴삭기에 있어서,

브레이크장치로 공급되는 브레이크라인상의 브레이크작동압력을 검출하는 브레이크작동 감지수단과,

전ㆍ후진 주행제어 파이롯신호라인으로부터 주행제어 파이롯압력을 검출하여 주행신호를 감지하는 주행감지수단과,

상기 브레이크작동 감지수단으로부터는 브레이크 작동압력이 검출되고, 상기 주행감지수단으로부터는 주행제어 파이롯신호압력이 검출되지 않을 경우에는 상기 램실린더 제어밸브를 록킹방향으로 절환시키고, 그외의 경우에는 상기 램실린더 제어밸브를 록킹해제방향으로 절환시키는 절환밸브 구동수단으로 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 램실린더 제어장치는 굴삭기의 동작모드에 따라 램실린더의 록킹 또는 록킹해제를 위하여 작업자가 수동으로 조작스위치를 작동시 키지 않더라도 굴삭기의 동작모드에 따라 컨트롤러가 램실린더를 자동으로 록킹시키거나 록킹해제시킨다.

한편, 본 발명은 상기 절환밸브와 상기 램실린더 제어밸브 사이의 록킹해제 파이롯라인에 연결되어 선택스위치의 작동에 따라 상기 램실린더 제어밸브의 파이롯 수압부를 파이롯 유압펌프 또는 상기 절환밸브에 선택적으로 연결하는 록킹선택밸브를 추가로 포함할 수 있다.

상기 록킹선택밸브로 램실린더를 어느 한가지의 상태로 강제로 고정시켜 둠으로써 작업중 램실린더를 록킹시켜두거나 주행중 램실린더를 록킹해제시켜둘 필요가 있는 경우에 대처할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 램실린더 제어장치가 적용된 휠타입 굴삭기의 개략적인 유압회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠타입 굴삭기는 주행모터(1)등 유압 액츄에이터에 압유를 제공하는 메인유압펌프(10)와, 컨트롤밸브제어용 파이롯압력을 제공하는 파일롯 유압펌프(20) 및 차축(4)에 구비된 브레이크장치(5)에 브레이크압력을 공급하는 보조펌프(30)를 포함한다.

상기 메인유압펌프(10)의 압유는 컨트롤밸브(12)의 주행제어스풀(12a)를 포함한 복수개의 제어스풀(12b,12c)에서 제어되어 주행모터(1) 및 다른 복수개의 유압 액츄에이터로 공급되어 작동시키고, 상기 주행모터(1)는 차축(4)을 구동하는 구 동축(3)에 트랜스미션(2)을 통하여 연결되어 차량을 주행구동하게 되어 있다.

상기 보조펌프(30)의 압유는 브레이크 공급밸브(14)을 거친 다음 브레이크 제어밸브(15)를 거쳐 차축(4)에 구비된 브레이크장치(5)에 공급되어 브레이크장치(5)를 작동시킨다. 즉, 주행모터(1)가 작동하여 구동축(3)과 연동하는 차축(4)을 회전구동시키다가 작업자가 브레이크 제어밸브(15)의 페달(15a)을 밟으면 보조펌프(30)의 압유는 브레이크 제어밸브(15)을 거쳐 브레이크장치(5)에 공급됨으로써 브레이크장치(5)를 작동시켜 차량을 제동시키게 된다.

그리고, 상기 보조펌프(30)의 압유를 상기 브레이크장치(5)로 공급하는 브레이크라인(16a,16b)으로부터 브레이크작동압력을 검출하여 브레이크작동을 감지하는 브레이크작동 감지수단이 구비된다. 상기 브레이크작동 감지수단은 상기 브레이크 제어밸브(15)와 브레이크장치(5)를 연결하는 1쌍의 브레이크라인(16a,16b)에 연결되어 이들 브레이크라인(16a,16b)중 높은 브레이크작동압력을 검출하는 브레이크작동감지용 셔틀밸브(17)로 이루어진다.

한편, 파이롯 컨트롤밸브(23)는 상기 파일롯 유압펌프(20)에서 토출되어 압유를 감압제어하여 컨트롤밸브(12)의 각 제어스풀(12a-12c)을 제어하는 파이롯신호(P1a,p1b)(P2a,P2b)(PTF,PTR)를 출력한다. 상기 도면부호 22는 파이롯유압펌프(20)에서 파이롯 공급라인(21)을 따라 파이롯 컨트롤밸브(23)로 공급되는 압유를 공급 또는 차단하는 파이롯 컷오프밸브이다.

그리고, 전진 주행제어밸브(25a)와 후진 주행제어밸브(25b)는 전후진 조작레버(26)의 조작신호에 의해 상기 파이롯 유압펌프(20)의 압유를 제어하여 각각 주행 제어 파이롯신호라인(27a,27b)을 통하여 상기 주행제어스풀(12a)에 전진 주행파이롯압력과 후진 주행파이롯압력을 제공한다.

상기 전ㆍ후진 주행제어 파이롯신호라인(27a,27b)으로부터 검출한 주행제어 파이롯압력에 의해 주행신호를 감지하는 주행감지수단이 구비된다. 상기 주행감지수단은 상기 1쌍의 주행제어 파이롯신호라인(27a,27b)사이에 설치되어 이들 파이롯신호라인(27a,27b)으로부터 주행제어 파이롯압력을 검출하여 주행신호를 감지하는 주행신호감지용 셔틀밸브(28)로 이루어진다.

한편, 상기 차축(4)에는 상부프레임을 지지하는 적어도 1개 이상의 램실린더(24)가 설치되고, 이들 램실린더(24)는 상기 파이롯 공급라인(21)에서 분기된 램실린더 유압라인(18)을 통하여 상기 파이롯 유압펌프(20)에 연결된다. 상기 램실린더 유압라인(18)에는 램실린더(24)를 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어밸브(29)가 구비되어 있다.

상기 램실린더 제어밸브(29)는 램실린더(24)의 수압실을 파이롯 유압펌프(20)와 연통시켜 램실린더(24)가 신축작동하게 하는 록킹해제위치(29b)와, 램실린더(24)의 수압실을 파이롯 유압펌프(20)와는 차단시키는 동시에 탱크(T)로 연통시켜 램실린더(24)가 신축작동하지 않도록 고정시키는 록킹위치(29a)를 구비하고, 일측에 파이롯 수압부(29c)가 구비되어 상기 브레이크작동압력을 검출하는 브레이크작동감지용 셔틀밸브(17)에 록킹해제 파이롯라인(31)을 통하여 연결된다.

따라서 작업시 운전자가 페달(15a)을 밟아 브레이크라인(16a,16b)에 브레이크작동압력이 형성되면, 브레이크작동감지용 셔틀밸브(17)는 브레이크라인(16a,16b)의 브레이크작동압력을 검출하여 상기 록킹해제 파이롯라인(31)을 통하여 램실린더 제어밸브(29)의 수압부(29c)에 작용시킴으로써 램실린더 제어밸브(29)를 록킹해제위치(29b)에서 록킹위치(29a)로 절환시키게 된다.

반면 작업중 또는 주행중에 브레이크를 밟지 않은 상태에서는 브레이크라인(16a,16b)에는 브레이크작동압력이 형성되지 않아 브레이크작동감지용 셔틀밸브(17)에서는 브레이크작동압력이 검출되지 않으므로 램실린더 제어밸브(29)에는 록킹해제 파이롯압력이 작용하지 않게 되고, 이에 따라 램실린더 제어밸브(29)는 스프링의 힘에 의해 록킹해제위치(29b)를 유지함으로써 램실린더(24)는 수압실이 항상 파이롯 유압펌프(20)와 연결되어 록킹해제 상태(램실린더가 작동하는 상태)를 유지하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 램실린더 제어장치는 상기 절환밸브(32)와 상기 램실린더 제어밸브(29) 사이의 록킹해제 파이롯라인(31)에는 록킹선택밸브(33)가 연결된다. 상기 록킹선택밸브(33)는 선택스위치(34)를 통하여 전원과 연결되어 선택스위치(34)를 켜면 상기 램실린더 제어밸브(29)의 파이롯 수압부를 상기 록킹해제 파이롯라인(31)과는 차단시키면서 파이롯 유압펌프(20)에 연결하여 상기 램실린더 제어밸브(29)를 강제로 록킹해제위치로 유지시켜 램실린더(24)를 록킹해제상태로 유지시킨다. 이 경우 램실린더 제어밸브(29)는 주행여부나 작업여부에 관계없이 항상 록킹해제위치(29b)로 유지되어 램실린더(24)를 록킹해제상태로 유지시키게 된다.

반면 상기 선택스위치(34)를 끄면 록킹선택밸브(33)는 상기 램실린더 제어밸브(29)의 수압부(29c)를 절환밸브(32)와 록킹해제 파이롯라인(31)으로 연결하여 절환밸브(32)의 작동에 따라 램실린더 제어밸브(29)를 록킹위치(29a) 또는 록킹해제위치(29b)로 절환시키게 된다.

즉, 상기 록킹선택밸브(33)는 주행여부 또는 작업여부에 영향을 받지 않고 램실린더(24)를 항상 일정하게 록킹 또는 록킹해제중 어느 하나의 상태로 고정할 필요가 있는 경우에 사용된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 램실린더 제어장치는 굴삭기의 동작모드, 즉 주행이나 작업상태에 따라 자동으로 램실린더를 록킹시키거나 록킹해제시키므로 작업성을 개선할 뿐아니라 작업자가 잊고서 램실린더를 조작하지 않음으로써 발생하는 전복사고와 같은 안전사고를 예방할 수 있다.

Claims

굴삭기의 프레임에 대하여 차축(4)을 요동가능하게 지지하는 램실린더(24)와, 상기 램실린더(24)에 압유를 차단 또는 공급하여 상기 램실린더(24)를 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어밸브(29)를 포함한 휠타입 굴삭기에 있어서,

브레이크장치(5)로 공급되는 브레이크라인(16a,16b)상의 브레이크작동압력을 검출하는 브레이크작동 감지수단과,

전ㆍ후진 주행제어 파이롯신호라인(27a,27b)으로부터 주행제어 파이롯압력을 검출하여 주행신호를 감지하는 주행감지수단과,

상기 브레이크작동 감지수단으로부터는 브레이크 작동압력이 검출되고, 상기 주행감지수단으로부터는 주행제어 파이롯신호압력이 검출되지 않을 경우에는 상기 램실린더 제어밸브(29)를 록킹방향으로 절환시키고, 그외의 경우에는 상기 램실린더 제어밸브(29)를 록킹해제방향으로 절환시키는 절환밸브 구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 굴삭기의 램실린더 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 브레이크작동 감지수단은 상기 한쌍의 브레이크라인(16a,16b)으로부터 압유를 공급받는 셔틀밸브(17)로 구성되고, 상기 주행감지수단은 전ㆍ후진 주행제어 파이롯신호라인(27a,27b)으로부터 압유를 공급받는 셔틀밸브(28)로 구성된 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 절환밸브 구동수단은 상기 브레이크작동 감지수단과 램실린더 제어밸브(29)의 수압부를 연결하는 록킹해제 파이롯라인(31)상에 설치되어 상기 주행감지수단으로부터 제공되는 주행신호에 의해 상기 록킹해제 파이롯라인(31)을 탱크 또는 램실린더 제어밸브(29)의 수압부에 선택적으로 연결하도록 절환되는 절환밸브(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.
제3항에 있어서, 상기 절환밸브(32)와 상기 램실린더 제어밸브(29) 사이의 록킹해제 파이롯라인(31)에 설치되어 선택스위치(34)의 작동에 따라 상기 록킹해제 파이롯라인(31)을 한번 더 절환하는 록킹선택밸브(33)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.