KR101100263B1

KR101100263B1 - 가변용량형 액압기계의 제어장치

Info

Publication number: KR101100263B1
Application number: KR1020090113186A
Authority: KR
Inventors: 주영모
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-12-28
Also published as: KR20110056735A

Abstract

본 발명은 굴삭기와 같은 건설장비에 장착되는 액압기계(일 예로서 트랙모터를 말함)에 내장 또는 부착되어 액압기계의 회전속도를 제어하는 장치에 있어서, 액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전제어밸브에 대해, 유압펌프로부터 액압기계에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브에서 직접적으로 공급되도록 구성하여, 액압기계의 구조를 단순화시켜 부품수를 절감할 수 있도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치는,

유압펌프와,

유압펌프의 토출유로에 접속되는 제1,2유로와,

제1,2유로에 설치되는 가변용량형 액압기계 및 작업장치와,

유압펌프의 토출유로에 설치되어 유압펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 절환되며, 절환시 유압펌프로부터 액압기계 및 작업장치로 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브와,

방향절환밸브와 액압기계사이의 유로에 설치되고, 방향절환밸브의 절환시 연결되는 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 액압기계를 제동시키는 브레이크실린더와,

방향절환밸브의 출구측 포트에 연통되는 누유방지용 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압에 의해 절환될 경우 액압기계의 사판 경전각을 제 어하는 경전피스톤에 방향절환밸브에서 공급되는 작동유를 공급하여 제어하는 경전제어밸브를 포함한다.

가변용량형, 액압기계, 선회모터, 경전각, 방향절환밸브

Description

가변용량형 액압기계의 제어장치{control device of track motor of variable capacity type}

본 발명은 굴삭기와 같은 건설장비에 장착되는 가변용량형 액압기계(일 예로서 트랙모터를 말함)에 내장 또는 부착되어 액압기계의 회전속도를 제어할 수 있도록 한 가변용량형 액압기계의 제어장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전제어밸브에 대해, 유압펌프로부터 액압기계에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브에서 직접적으로 공급되도록 구성하여, 액압기계의 구조를 단순화시켜 부품수를 절감할 수 있도록 한 가변용량형 액압기계의 제어장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 종래 기술에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치는,

유압펌프(미 도시됨)와,

유압펌프의 토출유로(A,B)에 연통되도록 접속되는 제1,2유로(1,2)와,

제1,2유로(1,2)에 설치되는 가변용량형 액압기계(3)(이하, "액압기계"라고 함) 및 작업장치(아암 또는 붐을 말함)와,

유압펌프의 토출유로(A,B)에 설치되어 유압펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 절환되며, 절환시 유압펌프로부터 액압기계(3) 및 작업장치로 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브(4)와,

방향절환밸브(4)의 출구측 포트와 액압기계(3)사이의 유로(5)에 설치되고, 방향절환밸브(4)의 절환시 연결되는 유로(5)를 통해 공급되는 작동유에 의해 액압기계(3)를 제동시키는 브레이크실린더(6)와,

제1,2유로(1,2)에 병렬접속되는 유로(7)에 접속되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압(Pi)에 의해 절환시 액압기계(3)의 사판(3a) 경전각을 제어하는 경전피스톤(8)을 제어하는 경전제어밸브(9)를 포함한다.

도면중 미 설명부호 10은 제1,2유로(1,2)에 병렬접속되는 유로(11,12)에 각각 설치되고, 제1유로(1) 또는 제2유로(2)에 설정된 압력을 초과하는 과부하 발생시 릴리프시켜 해당부품을 보호하는 릴리프밸브이다.

전술한 바와 같이 구성되는 종래의 액압기계의 제어장치는, 유압펌프로부터 토출되는 작동유 일부가 토출유로(A 또는 B)를 통해 방향절환밸브(4)의 좌측 또는 우측 포트에 공급됨에 따라 내부 스풀이 좌측 또는 우측 방향으로 절환된다. 이로 인해 유압펌프로부터의 작동유가 아암 또는 붐에 공급되고, 이와 동시에 유압펌프로부터의 작동유가 방향절환밸브(4)를 경유하여 제1유로(1) 또는 제2유로(2)를 따라 액압기계(3)에 공급된다.

이때, 유압펌프로부터의 작동유가 유로(5)를 따라 브레이크실린더(6)의 피스톤실(6a)에 공급되므로, 피스톤이 도면상, 우측방향으로 이동되어 액압기계(3)의 제동상태를 해제시킨다. 이로 인해 액압기계(3)는 좌측 또는 우측방향으로 회전하게 된다.

한편, 유로(7)에 설치된 셔틀밸브(13)를 통하여 경전제어밸브(9)를 경유하는 작동유가 경전피스톤(8) 우측에 전달되어 액압기계(3)의 사판(3a) 경전각을 제어하게 된다.

이때 액압기계(3)를 가변속시키기 위하여 외부로부터 경전제어밸브(9)에 공급되는 파일럿 신호압(Pi)에 의해 내부 스풀을 도면상, 좌측 방향으로 절환시킴에 따라, 유압펌프로부터의 작동유는 셔틀밸브(13), 경전제어밸브(9)를 통과하여 경전피스톤(8) 좌측에 전달되므로 경전피스톤(8)을 우측방향으로 이동시킨다. 이로 인해 액압기계(3)의 사판(3a)을 반시계 방향으로 제어하여 액압기계(3)의 회전속도를 제어할 수 있다.

전술한 바와 같은 종래 기술의 액압기계 제어장치는, 액압기계(3)의 사판(3a) 경전각을 제어하기 위하여, 유압펌프로부터의 작동유를 유로(7)에 설치된 셔틀밸브(13)를 통하여 경전제어밸브(9)에 공급하게 된다. 이로 인해 반대측 셔틀밸브(한 쌍으로 이루어진 체크밸브중 대향측 체크밸브를 말함)에서 누유로 인한 압력 손실이 발생될 수 있다.

또한 액압기계(3)를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시킬 수 있도록 셔틀밸 브(13)를 설치하기 위한 유로(7)를 액압기계(3)에 형성하게 된다. 이로 인해 액압기계(3)의 구조가 복잡해져 부품수가 증가 되므로 이들을 제작 및 조립하는 작업성이 떨어져 원가비용 상승을 초래하는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전제어밸브측에, 유압펌프로부터 액압기계에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브에서 직접적으로 공급되도록 구성하여, 액압기계의 구조를 단순화시켜 해당 부품수를 줄임에 따라 이들을 제작 및 조립하는 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 가변용량형 액압기계의 제어장치와 관련된다.

본 발명의 실시예는, 유압펌프로부터의 작동유를 경전제어밸브측으로 공급하는 유로를 통한 누유로 인해 압력 손실되는 것을 최소화할 수 있도록 한 가변용량형 액압기계의 제어장치와 관련된다.

유압펌프와,

유압펌프의 토출유로에 접속되는 제1,2유로와,

제1,2유로에 설치되는 가변용량형 액압기계 및 작업장치와,

방향절환밸브와 액압기계사이의 유로에 설치되고, 방향절환밸브의 절환시 연 결되는 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 액압기계를 제동시키는 브레이크실린더와,

방향절환밸브의 출구측 포트에 연통되는 누유방지용 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압에 의해 절환될 경우 액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전피스톤에 방향절환밸브에서 공급되는 작동유를 공급하여 제어하는 경전제어밸브를 포함한다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전제어밸브측에, 유압펌프로부터 액압기계에 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브에서 직접적으로 공급되도록 구성하여, 액압기계의 구조를 단순화시켜 해당 부품수를 줄임에 따른 원가비용을 절감할 수 있다.

또한, 유압펌프로부터의 작동유를 경전제어밸브측으로 공급하는 유로를 통한 누유로 인해 압력 손실되는 것을 최소화하여, 액압기계의 효율을 극대화할 수 있다.

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

도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치는,

유압펌프(미 도시됨)와,

유압펌프의 토출유로(A,B)에 접속되는 제1,2유로(1,2)와,

제1,2유로(1,2)에 설치되는 가변용량형 액압기계(3)(이하, "액압기계" 라고 함) 및 작업장치(붐, 또는 아암을 말함)와,

방향절환밸브(4)와 액압기계(3)사이의 유로(5)에 설치되고, 방향절환밸브(4)의 절환시 연결되는 유로(5)를 통해 공급되는 작동유에 의해 액압기계(3)를 제동시키는 브레이크실린더(6)와,

방향절환밸브(4)의 출구측 포트에 연통되는 누유방지용 유로(14)에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압(Pi)에 의해 절환될 경우 액압기계(3)의 사판(3a) 경전각을 제어하는 경전피스톤(8)에 방향절환밸브(4)에서 공급되는 작동유를 공급하여 제어하는 경전제어밸브(9)를 포함한다.

이때, 전술한 누유방지용 유로(14)에 설치되고, 외부로부터의 파일럿 신호 압(Pi)에 의해 절환되는 경우 방향절환밸브(4)에서 공급되는 작동유를 경전피스톤(8)에 공급하여 제어하는 경전제어밸브(9)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 액압기계의 제어장치의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유압펌프로부터 토출되는 작동유 일부가 토출유로(A)를 통해 방향절환밸브(4)의 좌측 포트에 공급되는 경우 내부 스풀이 도면상, 우측 방향으로 절환된다. 이로 인해 유압펌프로부터 토출되어 방향절환밸브(4)를 경유한 작동유 일부는 아암에 공급되고, 이와 동시에 방향절환밸브(4)를 경유한 작동유 일부는 제1유로(1)를 따라 액압기계(3)에 공급된다.

또한 유압펌프로부터의 작동유가 유로(5)를 따라 브레이크실린더(6)의 피스톤실(6a)에 공급되므로, 도면상, 우측방향으로 이동되는 피스톤에 의해 액압기계(3)의 제동상태를 해제시킨다. 이로 인해 액압기계(3)는 좌측 또는 우측방향으로 회전된다. 액압기계(3)를 구동시킨 작동유는 제2유로(2), 방향절환밸브(4)를 차례로 경유하여 유압탱크(미 도시됨)로 귀환된다.

이때 액압기계(3)를 가변속시키기 위하여 경전제어밸브(9)에 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압(Pi)에 의해 내부 스풀을 도면상, 좌측 방향으로 절환시킴에 따라, 유압펌프로부터 방향절환밸브(4)를 경유하는 작동유는 누유방지용 유로(14)를 따라 경전제어밸브(9)에 공급된다. 이로 인해 경전피스톤(8)을 도면상, 우측방향으로 이동시켜 액압기계(3)의 사판(3a)을 반시계 방향으로 제어하여 액압기계(3)의 회전속도를 제어할 수 있다.

전술한 바와 같이, 액압기계(3)의 사판(3a) 경전각을 제어하기 위해 경전피스톤(8)에 공급되는 작동유를 제어하도록 경전제어밸브(9)에 작동유를 공급할 경우, 방향절환밸브(4)의 출구측 포트에 접속된 누유방지용 유로(14)를 통해 직접적으로 경전제어밸브(9)에 공급할 수 있다.

이로 인해, 액압기계(3)의 좌측 또는 우측 방향으로의 회전을 방향절환밸브(4)의 절환에 의해 제어할 수 있다. 액압기계(3)가 좌측 또는 우측의 어느 방향으로 회전되는 경우에도 누유방지용 유로(14)를 통해 경전제어밸브(9)에 작동유를 공급할 수 있다.

따라서, 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 액압기계의 제어장치에서는, 도 1에 도시된 종래 기술에 의한 액압기계(3)의 좌측 또는 우측방향으로의 회전 제어를 위한 셔틀밸브(13)가 불필요하고, 셔틀밸브(13)가 설치되는 유로(7)가 액압기계(3)에 불필요하게 된다. 이로 인해 액압기계(3)의 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 전술한 경전제어밸브(9)측으로 작동유를 공급하는 누유방지용 유로(14)를 통해 누유되는 것을 방지함에 따라, 작동유 누유로 인한 압력 손실을 방지하여 액압기계(3)의 효율을 향상시킬 수 있다(반면에 종래에는 경전제어밸브(9) 에 셔틀밸브(13)를 통해 작동유를 공급하게 되므로, 셔틀밸브(13)의 대향측 밸브를 통해 누유 발생으로 인한 압력 손실이 발생되어 액압기계(3)의 효율이 떨어짐.).

도 1은 종래 기술에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치의 유압회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 가변용량형 액압기계의 제어장치의 유압회로도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 제1유로

2; 제2유로

3; 액압기계

4; 방향절환밸브

6; 브레이크실린더

8; 경전피스톤

9; 경전제어밸브

10; 릴리프밸브

11,12; 유로

14; 누유방지용 유로

Claims

유압펌프;

상기 유압펌프의 토출유로에 접속되는 제1,2유로;

상기 제1,2유로에 설치되는 가변용량형 액압기계 및 작업장치;

상기 유압펌프의 토출유로에 설치되어 상기 유압펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 절환되며, 절환시 상기 유압펌프로부터 상기 액압기계 및 작업장치로 공급되는 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브;

상기 방향절환밸브와 액압기계사이의 유로에 설치되고, 상기 방향절환밸브의 절환시 연결되는 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 액압기계를 제동시키는 브레이크실린더; 및

상기 방향절환밸브의 출구측 포트에 연통되는 누유방지용 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압에 의해 절환될 경우 상기 액압기계의 사판 경전각을 제어하는 경전피스톤에 상기 방향절환밸브에서 공급되는 작동유를 공급하여 제어하는 경전제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변용량형 액압기계의 제어장치.