KR101186496B1

KR101186496B1 - 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치

Info

Publication number: KR101186496B1
Application number: KR1020100136718A
Authority: KR
Inventors: 장동혁; 이상규; 권정호; 이상배
Original assignee: 주식회사 두산
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-09-27
Also published as: KR20120074778A

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치는, 펌프가 수용되는 메인 케이스의 외측에 비상장치 블럭이 구비되고, 비상장치 블럭에 전자비례밸브와, 이동에 의해 상기 펌프의 신호압과 전자비례밸브의 신호압을 선택적으로 레귤레이터로 공급하기 위한 유로를 절환시키는 비상스풀이 외부조작 가능하도록 장착되는 비상장치가 구비된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 안전성 및 유지 보수 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치 { Flow controll device for axial piston pump with emergency device }

본 발명은 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기에서는 내연기관과 같은 엔진에서 제공하는 회전운동에너지를 이용하여 펌프를 구동시키게 된다. 이러한 펌프는 붐과 암, 선회모터, 주행모터 등과 같은 엑추에이터가 구동할 수 있는 작동유를 공급하게 되며, 사판식 엑시얼 펌프와 같이 토출용량이 가변되는 가변 용량형 펌프가 사용되는 것이 일반적이다.

이와 같은 사판식 엑시얼 펌프에서는 사판의 기울기(경전각)에 따라 펌프로부터 토출되는 작동유의 유량이 결정되며, 상기 사판의 기울기는 파일롯압력에 따른 레귤레이터의 동작에 의해 조절될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 사판식 엑시얼 펌프에는 경전각의 조절을 위해 전자비례감압밸브가 더 구비된다. 상기 전자비례감압밸브는 굴삭기에서 오는 전류신호를 전달받아 상기 전류신호에 비례하는 소정의 압력을 출력하여 레귤레이터의 동작을 조절할 수 있도록 구성된다.

한편, 일반적인 굴삭기는 환경 조건이 좋지 않은 곳에서 사용될 수 있으며, 이와 같은 환경에서 작업시 발생되는 진동, 습기 노이드 등의 영향에 의해 전자비례밸브가 정상적인 작동을 하지 않게 되는 경우 굴삭기의 동작 등에 문제가 발생할 수 있다.

특히, 굴삭기의 사용특성상, 일반적인 차량 등의 진입이 어려운 장소에서 운전중에 이상 발생하게 되는 경우, 정비차량이 진입이 어려워 신속한 정비의 어려움이 발생하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 굴삭기의 이동이 불가능하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펌프가 수용되는 메인 케이스의 외측에 비상장치 블럭이 구비되고, 비상장치 블럭에 전자비례밸브와, 이동에 의해 상기 펌프의 신호압과 전자비례밸브의 신호압을 선택적으로 레귤레이터로 공급하기 위한 유로를 절환시키는 비상스풀이 외부조작 가능하도록 장착되는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치는, 내부에 한쌍의 엑시얼 피스톤 펌프가 구비되는 메인 케이스; 상기 메인 케이스의 외측에 장착되며 입력되는 신호압력에 따라 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 토출유량을 조절하며, 내부에 자기압과 상대압에 의해 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 경전각을 조절하는 컴펜피스톤이 구비되는 한쌍의 레귤레이터; 상기 레귤레이터에 구비되며, 입력되는 신호압에 의해 상기 엑시얼 피스톤펌프의 경전각을 조절하는 파일롯밸브; 상기 메인 케이스에 탈착가능하게 구비되며, 내부에 형성되는 상기 파일롯밸브 및 레귤레이터로 공급되는 신호압의 유로를 비상운전시 선택적으로 절환하는 한쌍의 비상스풀이 구비되는 비상장치; 상기 비상장치에 장착되며, 입력 전류에 따라 토출되는 신호압력을 조절하는 한쌍의 전자비례밸브; 및 상기 메인 케이스의 일측에 구비되며, 상기 전자비례밸브로 신호압을 공급하는 기어펌프;를 포함하며, 상기 비상장치의 비상스풀은, 정상운전시 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 자기압과 상대압이 상기 레귤레이터의 컴펜피스톤으로 공급되는 것을 차단하고 상기 전자비례밸브의 2차압이 상기 파일롯밸브로 전달될 수 있도록 유로를 개방하며, 비정상 운전시 상기 비상스풀이 이동되어, 상기 전자비례밸브의 1차압이 상기 파일롯밸브로 전달되고 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 자기압과 상대압이 상기 레귤레이터의 컴펜피스톤으로 공급될 수 있도록 유로를 절환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비상스풀은 사용자의 조작에 의해 상기 비상장치에서 이동되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비상장치의 내측에는 한쌍의 체크밸브로 구성되며, 상기 기어펌프의 신호압보다 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 신호압 중 고압의 신호압이 상기 레귤레이터로 공급될 수 있도록 유로를 선택적으로 개폐하는 셔틀밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비상장치 블럭과 상기 파일롯밸브는 외부에서 연결되는 연결호스를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비상장치는, 상기 메인케이스에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 메인 케이스와 상기 한쌍의 상기 레귤레이터를 연결하는 유로가 형성되는 비상장치 블럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치는, 굴삭기의 운전중 전자비례밸브의 고장이나 전기, 제어 계통의 고장으로 인한 정상운전이 불가능한 상황에서 비상장치의 조작으로 레귤레이터의 구동을 제어할 수 있게 되어 비상 운전이 가능한 상태가 될 수 있다.

따라서, 고장 상황발생기 작업 지역에서 벗어나 안전하게 정비를 받을 수 있는 위치까지의 이동이 가능하게 되므로, 긴급상황 발생시 신속한 대처가 가능하게 되고 안전성 및 유지 보수 성능이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 비상장치를 형성하는 비상장치 블럭의 내부에 펌프에서 토출되는 압력이 레귤레이터로 전달될 수 있도록 하는 유로를 형성함으로써 메인 케이스에 형성되는 유로를 보다 간결하게 설계할 수 있게 되어 설계 및 제조가 현저하게 용이하게 된다.

더욱이 비상장치 블럭 내부에서 사용자의 조작에 의해 이동되는 스풀이 상기 블럭의 양측에 제공됨으로써, 상기 비상장치 블럭 내부의 유로 가공 및 스풀의 가공성 및 동작 신뢰성이 향상될 수 있게 되는 효과를 기대할 수도 있다.

그리고, 상기 비상장치 블럭을 탈착 가능하도록 구성하고, 비상장치 블럭과 상기 파일롯밸브가 외부에서 결합되는 연결호스를 통해 연결되어 신호압이 상기 레귤레이터로 공급될 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 비상장치의 블럭을 생산되는 모델에 따라 선택적으로 부착할 수 있으며, 비상장치가 필요하기 않는 모델의 경우 연결호스를 통해 파일롯밸브의 유로를 연결하여 펌프의 유량을 제어할 수 있게 된다. 즉, 상기 비상장치의 장착 여부에 따라 다양한 옵션을 가지는 펌프 유량 제어장치의 제품 라인업을 형성할 수 있게 된다.

그리고, 상기 비상장치 블럭에 한쌍의 체크밸브로 구성되는 셔틀밸브를 양측에 배치시키고, 상기 펌프 및 기어펌프의 신호압이 제공될 수 있도록 유로를 형성하게 된다.

따라서, 상기 셔틀밸브와 연결되는 유로구조를 상기 비상장치 블럭으로 모두 이전 가능하게 되어, 메인 케이스 내부의 유로구조를 간결하게 함으로써 복잡한 형상의 상기 메인 케이스를 보다 용이하게 가공할 수 있게 되어 생산성이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 정상운전시 유압회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 정상운전시 스풀의 상태를 개략적으로 보인 개요도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 비상운전시 유압회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 비상운전시 스풀의 상태를 개략적으로 보인 개요도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 사시도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 정상운전시 유압회로도이다. 그리고,도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 정상운전시 스풀의 상태를 개략적으로 보인 개요도이다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 내연기관과 같은 모터(1)와 연결되는 메인 케이스(100)의 내측에는 한쌍의 엑시얼 피스톤 펌프(10)(이하 '펌프'라 함)가 연결되며, 상기 한쌍의 펌프(10)는 상기 모터(1)의 회전축과 연결되도록 구성된다. 따라서, 상기 모터(1)의 회전에 의해 상기 펌프(10)가 구동되어 작동유를 레귤레이터(200)와 엑추에이터 및 드레인 탱크 등으로 공급할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 메인 케이스(100)의 일측에는 기어펌프(20)가 구비되며, 상기 모터(1) 및 상기 한쌍의 펌프(10)와 함께 회전될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 한쌍의 펌프(10) 각각의 상측에 대응하는 상기 메인 케이스(100)의 상부 양측에는 레귤레이터(200)가 구비된다.

상기 한쌍의 펌프(10)와 레귤레이터(200)는 좌우 대칭되는 형태로, 그 구성은 서로 완전히 동일하므로 일측에 구비된 펌프(10)와 레귤레이터(200)에 대해서만 상세하게 설명하기로 한다.

상기 펌프(10)는 일반적인 엑시얼 피스톤 펌프의 구조와 같이 기울기가 조절되는 사판(12)에 다수의 피스톤(18)이 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 피스톤(18)은 상기 레귤레이터(200)에 따라 압력이 조절되는 대경실(14)과 펌프(10)의 토출압력이 공급되는 소경실(16)에 각각 제공된다. 따라서, 상기 레귤레이터(200)의 제어에 따른 상기 사판(12)의 기울기(이하 '경전각'이라 함) 조절을 통해 상기 펌프(10)의 토출 유량을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 레귤레이터(200)는 외형을 형성하는 레귤레이터 블럭(210)의 내측에 파일롯압력이 입력되는 파일롯피스톤(232)과, 상기 파일롯피스톤(232)에 연결되는 레버(220)를 포함하는 파일롯밸브(230)와, 상기 펌프(10)의 경전각에 따라 이동되는 스트로킹피스톤(252)과, 상기 레버(220)와 일단이 접하며 상기 레버(220)의 회동에 따라 상기 대경실(14)의 압력을 선택적으로 조절할 수 있도록 하는 제1스풀(240), 그리고, 상기 펌프(10)의 토출압력에 따라 좌우 이동되는 컴펜피스톤(254) 및 제2스풀(250) 등이 장착되어 구성될 수 있다.

상세히, 상기 레귤레이터(200)는 상기 펌프(10)의 상부 메인 케이스(100)의 양측에 각각 장착되며, 서로 대향되는 방향으로 장착된다. 상기 레귤레이터(200)는 전체적으로 레귤레이터 블럭(210)에 상기 파일롯밸브(230)가 결합되어 전체적인 외형을 형성하게 된다.

상기 파일롯밸브(230)는 외형을 형성하는 파일롯 케이스(234)와, 상기 파일롯 케이스(234) 내부에서 파일롯 스프링에 의해 탄성지지되며 입력되는 파일롯 압력에 따라 수평이동되는 파일롯피스톤(232) 및 상기 파일롯피스톤(232)에 연결되는 레버(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 레버(220)는 상기 파일롯피스톤(232)과 스트로킹피스톤(252)이 상대운동하는 한편, 상기 제1스풀(240)에 의해 대경실(14)의 압력이 조절될 수 있도록 하는 것으로, 일단이 상기 파일롯피스톤(232)에 축결합되고, 타단은 스트로킹피스톤(252)의 일측에 고정된다.

한편, 상기 레귤레이터 블럭(210)의 내부에는 상기 제1스풀(240)과 제2스풀(250), 스트로킹피스톤(252), 컴펜피스톤(254)등이 내장된다. 그리고, 상기 파일롯 케이스(234)의 내측에는 상기 파일롯피스톤(232)과 레버(220)가 내장된다.

상기 레귤레이터 블럭(210)의 내측 하부에는 스트로킹피스톤(252)이 구비된다. 상기 스트로킹피스톤(252)의 내측에는 다수의 스프링이 제공되며 이들 스프링의 탄성에 의해 상기 스트로킹피스톤(252)의 이동이 조절되도록 구성된다.

그리고, 상기 레귤레이터 블럭(210)의 내부의 상기 스트로킹피스톤(252) 측방에는 제2스풀(250) 및 는 컴펜피스톤(254)이 제공될 수 있다. 상기 컴펜피스톤(254)은 상기 펌프(10)의 토출압력에 따라 좌우로 이동하는 것으로 펌프(10)의 토출압이 증가하게 되면 우측으로 이동하고, 상기 펌프(10)의 토출압이 줄어들게 되면, 좌측으로 이동하여 상기 제2스풀(250) 및 상기 스트로킹피스톤(252)을 이동시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 컴펜피스톤(254)은 상기 제2스풀(250)과 접하도록 구성되어, 상기 컴펜피스톤(254)의 이동에 따라서 상기 제2스풀이 좌우로 이동될 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 제2스풀(250)의 이동에 의해 상기 대경실(14)의 압력이 조절되어 경전각이 조절되며, 상기 펌프(10)의 토출유량이 조절된다.

상기 펌프(10)의 토출유량을 조절하기 위한 상기 컴펜피스톤(254)의 이동은 정상운전시에는 상기 전자비례밸브(300)에서 공급되는 토출압에 의해 제어되고, 비상운전시에는 아래에서 설명할 비상장치(400)의 비상스풀(420)을 통해 공급되는 상기 펌프(10)의 토출압에 의해 제어될 수 있다.

한편, 상기 레귤레이터 블럭(210)의 상부에는 제1스풀(240)이 제공된다. 상기 제1스풀(240)의 일단은 상기 레귤레이터 블럭(210)의 내측에서 스프링에 의해 탄성지지되고, 타단은 상기 레버(220)의 측면과 접하도록 형성된다.

따라서, 상기 스트로킹 피스톤(18)의 이동에 따른 상기 레버(220)의 회동에 따라 상기 레버(220)와 접하는 상기 제1스풀(240)은 좌우로 이동 가능하게 구성된다. 그리고, 상기 제1스풀(240)의 좌우 이동에 따라 상기 대경실(14)과 연결된 포트가 드레인포트 또는 상기 펌프(10)의 토출포트와 연결되어 스트로킹피스톤(252)을 이동시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 메인 케이스(100)에는 비상장치(400)가 구비된다. 상기 비상장치(400)는 외형을 형성하는 비상장치 블럭(410)의 내측에 상기 펌프(10) 및 기어펌프(20)와 연결되는 다수의 유로가 형성되며, 정상운전시 사용되는 한쌍의 전자비례밸브(300) 및 비상운전시 사용되는 한쌍의 비상스풀(420)이 구비되어 정상운전 및 비상운전시 상기 펌프(10)의 토출유량을 전자 및 기계적으로 전환 조작 가능하도록 구성된다.

상기 비상장치 블럭(410)은 상기 메인 케이스(100)의 대략 중앙부에 장착되며, 상기 비상장치 블럭(410)의 장착에 의해 상기 메인 케이스(100) 내부에 형성된 다수의 유로와 상기 비상장치 블럭(410) 내부에 형성된 다수의 유로가 연결될 수 있다.

그리고, 상기 비상장치 블럭(410)에는 한쌍의 연결호스(430)가 구비된다. 상기 연결호스는 상기 비상장치 블럭(410)의 양측과 상기 파일롯밸브(230)를 외부에서 각각 연결하여 상기 파일롯밸브(230)로 신호압을 전달할 수 있는 것으로, 일반적인 유압 라인 연결용 호스(430)가 탈착 가능하게 연결될 수 있다.

상기 비상장치 블럭(410)은 탈착 가능하도록 구성되며, 펌프 유량제어 장치의 사양에 따라 선택적인 장착이 가능하게 된다. 상기 비상장치(400)가 구비되지 않는 기계식 펌프 유량제어 장치에서는 상기 유압 라인 연결용 호스(430)가 상기 레귤레이터(200)와 상기 메인케이스(100)를 직접 연결하게 되며, 이때 불필요하게 되는 유로들은 차폐될 수 있도록 한다. 따라서, 동일한 구조의 제품에 상기 비상장치(400) 및 전자비례밸브(300) 모듈을 선택적으로 탈부착 하는 것으로 다양한 사양의 제품 생산이 가능하게 된다.

한편, 상기 비상장치 블럭(410)의 상측에는 한쌍의 전자비례밸브(300)가 구비된다. 상기 전자비례밸브(300)는 굴삭기의 동작을 컨트롤하는 제어장치로부터 전달되는 전류값에 따라 출력압력을 조절하기 위한 것으로 상기 비상장치 블럭(410)의 외측에 분리 가능하게 장착된다.

상기 전자비례밸브(300)는 상기 굴삭기의 정상운전 상태일 때 동작할 수 있으며, 상기 기어펌프(20)의 토출압을 상기 제어장치의 지령에 따라 조절하여 상기 레귤레이터(200)로 입력하게 된다.

이때, 상기 전자비례밸브(300)에서 토출되는 토출압은 상기 비상스풀(420)에 의해 개방된 상기 파일롯밸브(230)측의 유로를 통해 상기 파일롯밸브(230)로 공급되어 상기 레귤레이터(200)의 제어가 가능하며, 상기 펌프(10)에서 토출되는 유량의 조절이 가능하게 된다.

한편, 상기 비상장치 블럭(410)의 좌우 양측에는 각각 비상스풀(420)이 장착된다. 상기 비상스풀(420)은 상기 전자비례밸브(300)의 고장시 사용자의 조작에 의해 조작될 수 있도록 하는 것으로, 비상상태일 때 사용자의 조작에 의한 이동되며, 상기 비상스풀(420)의 이동에 의해 상기 기어펌프(20)에서 상기 전자비례밸브(300)로 공급되는 유로를 차단하고, 상기 펌프(10)의 토출압이 상기 비상스풀(420)을 통해 상기 레귤레이터(200)의 컴펜피스톤(254)으로 직접 공급될 수 있도록 유로를 절환할 수 있도록 형성된다.

상기 비상스풀(420)은 상기 비상장치 블럭(410)의 외측에서 삽입되며, 상기 비상스풀(420)이 장착되는 상기 비상장치 블럭(410)에는 플러그(422)가 구비된다. 상기 비상스풀(420)은 상기 플러그(422)를 관통하도록 장착되며, 외측에 구비되는 너트(424)의 회전에 따라 상기 비상스풀(420)의 위치가 고정되도록 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 비상스풀(420)의 외주에는 나사산이 형성되며, 이와 대응하는 상기 플러그(422)의 내주에도 나사산이 형성되어 상기 비상스풀(420)의 회전에 따라 나사결합에 의해 상기 비상스풀(420)이 수평이동 가능하게 된다. 상기 비상스풀(420)의 수평이동에 따라서 상기 비상장치 블럭(410) 내부에 형성되는 유로의 절환이 가능하게 된다.

한편, 상기 비상스풀(420)은 탄성부재에 의해 탄성 지지되고, 원터치로 구속되는 구속에 의해 원터치 방식으로 수평이동 가능하도록 구성될 수도 있다. 그리고, 상기 비상스풀(420)은 필요에 따라서 비상 상황을 판단하는 제어부의 지령에 의해 자동으로 수평이동 가능하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 상기 비상스풀(420)은 수평이동에 의해 유로를 절환하는 다양한 구성이 가능할 것이다.

한편, 상기 비상장치 블럭(410)의 내측에는 한쌍의 체크밸브로 구성되는 셔틀밸브(440)가 좌우 양측에 각각 구비된다. 상기 셔틀밸브(440)는 상기 펌프(10)에서 토출되는 신호압이 낮을 경우 상기 레귤레이터(200)의 동작에 의한 경전각 조절이 원활하게 이루어지지 않을 수 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 펌프(10)의 토출측과 상기 기어펌프(20)의 토출측과 상기 레귤레이터(200)의 사이에 구비된다.

상기 셔틀밸브(440)는 한쌍의 레귤레이터(200) 각각에 구비되도록 구성되며, 상기 기어펌프(20)에서 대략 40kgf로 토출되는 신호압보다 낮은 압력의 신호압이 상기 펌프(10)로부터 출력될 때, 상기 셔틀밸브(440) 중 상기 펌프(10)의 출력측과 연결된 체크밸브가 닫히고, 상기 기어펌프(20)의 출력측과 연결된 체크밸브가 개방되어 상기 레귤레이터(200)로 신호압을 공급될 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 레귤레이터(200)로 공급되는 신호압은 최소한 상기 기어펌프(20)의 신호압보다는 더 큰 압력을 유지할 수 있게 되므로, 상기 펌프(10)의 낮은 신호압에 의해 경전각의 조절에 오류가 발생하지 않고, 경전각의 조절이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 비상장치 블럭(410)의 내부에는 상기 메인케이스(100)의 좌우 양측에 구비되는 각각의 상기 레귤레이터(200)를 서로 연결하는 유로가 일부 형성될 수도 있음며, 이에 따라 상기 메인케이스(100)의 내부 유로 구조가 상대적으로 간결해 질 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 2와 도 3는 상기 굴삭기의 정상 운전 상태의 흐름을 나타낸 유압회로도로서, 도면을 참조하면, 상기 굴삭기가 정상적으로 운전되고 있는 상태에서는 상기 비상장치(400)의 비상스풀(420)이 상기 비상장치 블럭(410) 내에 최대한 인입된 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 비상스풀(420)은 상기 펌프(10)의 자기압과 상대압이 상기 레귤레이터(200)의 컴펜피스톤(254)으로 공급되지 않도록 유로를 차단하게 된다. 그리고, 상기 기어펌프(20)의 신호압은 상기 전자비례밸브(300)로 공급된다.

상기 기어펌프(20)에서 토출되는 신호압은 상기 비상장치 블럭(410) 내부의 유로를 따라서 상기 전자비례밸브(300)로 공급된다. 그리고, 상기 제어장치에서 입력되는 지령에 따라서 상기 전자비례밸브(300)에서는 2차압을 토출하게 된다. 상기 전자비례벨브에서 토출되는 2차압은 상기 비상스풀(420)에 의해 개방되는 유로를 따라서 공급되어 상기 파일롯밸브(230)로 신호압을 전달하게 된다.

상기 파일롯밸브(230)로 공급되는 신호압에 따라서 상기 파일롯피스톤(232)이 이동하게 된다. 그리고, 상기 파일롯피스톤(232)의 이동에 따라 상기 레버(220)가 회전하여 제1스풀(240)이 이동하게 되어 상기 대경실(14)의 압력이 조절되어 경전각이 조절될 수 있게 된다.

그리고, 상기 펌프(10)의 경전각 조절시 상기 피드백기구(254)에 의해 상기 스트로킹피스톤(252)이 이동되고, 상기 스트로킹 피스톤(18)의 이동에 따른 레버(220)의 회동에 의해 상기 제1스풀(240)은 다시 이동되어 평형상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상기 제1스풀(240)의 이동에 의해 상기 펌프(10)의 경전각이 일정각도로 유지되면 상기 펌프(10)에서 토출되는 유량은 일정하게 유지될 수 있으며, 상기 전자비례밸브(300)에서 유입되는 신호압의 크기에 따라서 경전각의 조절이 가능하게 되어 상기 펌프(10)의 토출 유량 제어가 가능하게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 비상운전시 유압회로도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치의 비상운전시 스풀의 상태를 개략적으로 보인 개요도이다.

도 4와 도 5는 상기 굴삭기의 비상 운전 상태의 흐름을 나타낸 유압회로도로서, 도면을 참조하면, 상기 굴삭기의 운전 중 상기 전자비례밸브(300)가 정상적으로 동작되지 못하는 상태에서는 사용자가 상기 비상장치(400)를 조작하여 상기 굴삭기가 비상 운전 상태로 운전될 수 있도록 한다.

이를 위해 사용자는 상기 비상장치 블럭(410)의 양측에 구비되는 비상스풀(420)을 수평 이동시키게 된다. 상기 비상스풀(420) 또는 너트(424)의 회전에 의해 나사결합된 상기 비상스풀(420)은 외측 방향으로 수평이동되며, 상기 비상스풀(420)의 이동에 의해 상기 비상장치 블럭(410) 내부의 유로를 절환하게 된다.

상세히, 상기 비상스풀(420)이 외측방향으로 이동하게 되면, 상기 전자비례밸브(300)에서 토출되는 2차압이 상기 파일롯 밸브(230)측으로 향하는 유로를 차단하게 된다. 따라서, 상기 전자비례밸브(300)를 향하는 1차압은 상기 파일롯밸브(23)로 공급 된다. 그리고, 상기 비상스풀(420)의 이동에 의해 상기 펌프(10)의 출력측과 연결되는 유로가 개방된다.

따라서, 상기 펌프(10)의 출력측에서 공급되는 자기압과 상대압은 상기 비상장치 블럭(410)의 내부로 유입되고, 상기 비상스풀(420)의 이동에 의해 절환된 유로를 통해 유동되며, 상기 비상블럭(410) 내부의 유로를 통해 상기 레귤레이터(200)로 직접 공급될 수 있게 된다.

상기 레귤레이터(200)로 공급되는 자기압과 상대압은 상기 컴펜피스톤(254)으로 공급되어 상기 제2스풀(250)을 이동시키게 되고, 상기 제2스풀(250)의 이동에 의해 상기 대경실(14)의 압력이 조절 가능하게 된다.

상기 대경실(14)의 압력조절에 의해 상기 펌프(10)의 경전각이 조절되며, 상기 경전각의 변화는 상기 피드백기구(254)에 의해 상기 스트로킹피스톤(252)이 이동될 수 있도록 하여 상기 펌프(10)의 경전각이 일정각도를 유지하게 된다.

따라서, 상기 펌프(10)의 토출유량은 일정하게 유지될 수 있으며, 상기 굴삭기의 운전 중 상기 전자비례밸브(300)의 정상 작동이 불가능한 상황에서도 상기 펌프(10)가 일정한 토출유량을 유지하여 작업장소에서 피난하는 등의 기동이 가능하게 된다.

즉, 사용자의 상기 비상장치(400)의 조작에 의한 비상 운전 상태 전환시 상기 굴삭기를 정비할 수 있는 곳까지 운전할 수 있도록 상기 펌프(10)에서의 일정한 유량의 토출압을 생성할 수 있으며, 기타 기본적인 운전 상태를 유지할 수 있는 유량을 확보할 수 있게 된다.

10. 펌프 20. 기어펌프
100. 메인 케이스 200. 레귤레이터
230. 파일롯밸브 300. 전자비례밸브
400. 비상장치 410. 비상장치 블럭
420. 비상스풀 430. 연결 호스

Claims

내부에 한쌍의 엑시얼 피스톤 펌프가 구비되는 메인 케이스;
상기 메인 케이스의 외측에 장착되며 입력되는 신호압력에 따라 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 토출유량을 조절하며, 내부에 자기압과 상대압에 의해 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 경전각을 조절하는 컴펜피스톤이 구비되는 한쌍의 레귤레이터;
상기 레귤레이터에 구비되며, 입력되는 신호압에 의해 상기 엑시얼 피스톤펌프의 경전각을 조절하는 파일롯밸브;
상기 메인 케이스에 탈착가능하게 구비되며, 내부에 형성되는 상기 파일롯밸브 및 레귤레이터로 공급되는 신호압의 유로를 비상운전시 선택적으로 절환하는 한쌍의 비상스풀이 구비되는 비상장치;
상기 비상장치에 장착되며, 입력 전류에 따라 토출되는 신호압력을 조절하는 한쌍의 전자비례밸브; 및
상기 메인 케이스의 일측에 구비되며, 상기 전자비례밸브로 신호압을 공급하는 기어펌프;를 포함하며,
상기 비상장치의 비상스풀은,
정상운전시 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 자기압과 상대압이 상기 레귤레이터의 컴펜피스톤으로 공급되는 것을 차단하고 상기 전자비례밸브의 2차압이 상기 파일롯밸브로 전달될 수 있도록 유로를 개방하며,
비정상 운전시 상기 비상스풀이 이동되어, 상기 전자비례밸브의 1차압이 상기 파일롯밸브로 전달되고 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 자기압과 상대압이 상기 레귤레이터의 컴펜피스톤으로 공급될 수 있도록 유로를 절환하는 것을 특징으로 하는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비상스풀은 사용자의 조작에 의해 상기 비상장치에서 이동되어 유로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비상장치의 내측에는 한쌍의 체크밸브로 구성되며, 상기 기어펌프의 신호압보다 상기 엑시얼 피스톤 펌프의 신호압 중 고압의 신호압이 상기 레귤레이터로 공급될 수 있도록 유로를 선택적으로 개폐하는 셔틀밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비상장치 블럭과 상기 파일롯밸브는 외부에서 연결되는 연결호스를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 비상장치는,
상기 메인케이스에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 메인 케이스와 상기 한쌍의 상기 레귤레이터를 연결하는 유로가 형성되는 비상장치 블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 비상장치가 구비된 펌프 유량 제어장치.