KR101294406B1 - Control device of speed of revolution of steering handle for wheel loader - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치에 관한 것으로, 펌프(P)와 선택적으로 연통되는 우선밸브(4)와; 조향 핸들(6)과 연동된 오비트롤 펌프(1)에 의해 절환되며, 상기 우선밸브(4)와 연통되고 탱크(T)와 선택적으로 연통되는 메인 스풀(7)과; 상기 메인 스풀(7)에 의해 조작되며 상기 오비트롤 펌프(1)와 연통된 조향밸브 블록(10)과; 상기 우선밸브(4) 및 상기 메인 스풀(7) 사이의 유로와 상기 오비트롤 펌프(1) 사이에 개재되며, 상기 조향밸브 블록(10)과 상기 오비트롤 펌프(1)를 연통하는 라인의 압력에 의해 절환되는 제 1 파이롯트 압력밸브(8)와; 상기 메인 스풀(7) 및 상기 탱크(T) 사이의 유로와 상기 제 1 파이롯트 압력밸브(8) 및 상기 오비트롤 펌프(1) 사이를 연통하는 분기라인(11)과; 상기 메인 스풀(7)과 상기 탱크(T) 사이에 개재되어 있으며 상기 분기라인(11)의 압력에 의해 절환되는 제 2 파이롯트 압력밸브(9)와; 상기 제 1 파이롯트 압력밸브(8)와 상기 오비트롤 펌프(1) 사이에 개재된 유량 제한밸브(5)을 제공함으로써, 휠로더의 저속 운전시 운전자의 조향 핸들 조작 속도와 실제 조향 속도 상호간의 차이가 발생되지 않도록 하여 종래 기술에 의한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a steering wheel rotational speed control device of a wheel loader, comprising: a priority valve (4) selectively communicating with a pump (P); A main spool (7) switched by an orbitrol pump (1) interlocked with a steering handle (6), in communication with the priority valve (4) and in selective communication with a tank (T); A steering valve block (10) operated by the main spool (7) and in communication with the orbitrol pump (1); Pressure of the line interposed between the flow path between the priority valve 4 and the main spool 7 and the orbitrol pump 1 and communicating with the steering valve block 10 and the orbitrol pump 1. A first pilot pressure valve 8 switched by; A branch line (11) communicating between a flow path between the main spool (7) and the tank (T), between the first pilot pressure valve (8) and the orbitrol pump (1); A second pilot pressure valve (9) interposed between the main spool (7) and the tank (T) and switched by the pressure of the branch line (11); By providing the flow restriction valve 5 interposed between the first pilot pressure valve 8 and the orbitrol pump 1, the difference between the steering wheel operation speed of the driver and the actual steering speed during low speed operation of the wheel loader is achieved. There is an effect that can be prevented in advance to prevent the accident caused by the prior art.
휠로더, 오비트롤 펌프, 유량 제한 Wheel Loaders, Orbitrol Pumps, Flow Limits
Description
도 1은 본 발명에 의한 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치를 나타내는 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a steering wheel rotational speed control apparatus of a wheel loader according to the present invention.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >><< Explanation of symbols for main part of drawing >>
1 : 오비트롤 펌프 2 : 파이롯트 제어방식의 조향밸브1: Orbitrol Pump 2: Pilot Controlled Steering Valve
3 : 조향 실린더 4 : 우선밸브3: steering cylinder 4: priority valve
5 : 유량 제한밸브 6 : 조향 핸들5: flow restriction valve 6: steering wheel
7 : 메인 스풀 8, 9 : 파이롯트 압력밸브7:
10 : 조향밸브 블록 11 : 분기라인10: steering valve block 11: branch line
본 발명은 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering wheel rotation speed control device of a wheel loader.
특히, 본 발명은 휠로더의 저속 운전시 핸들 조향회로에 공급되는 압유 부족에 의해 운전자의 조향 핸들 조작 속도와 실제 조향 속도 차이로 인해 발생되던 안전 사고를 방지하도록 실제 휠로더의 조향 속도에 대응하게 조향 핸들 조작 속도를 제한할 수 있는 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치에 관한 것이다.In particular, the present invention is to handle the steering wheel corresponding to the actual steering speed of the wheel loader to prevent a safety accident caused by the difference between the steering wheel operation speed and the actual steering speed of the driver due to the lack of pressure oil supplied to the steering wheel steering circuit during low speed operation of the wheel loader The present invention relates to a steering wheel rotation speed control device of a wheel loader that can limit an operation speed.
휠로더는 조향 핸들의 조작을 용이하게 하기 위해 오비트롤 펌프를 구비하고 있다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 조향 핸들(6)과 연동된 스티어링 유닛, 소위 오비트롤 펌프(1)에 형성된 유량과 압력은 조향 밸브의 메인 스풀(7) 제어용으로만 작용하고 탱크(T)로 리턴되며 펌프(P)의 유량은 메인 스풀(7)을 경유하여 조향 실린더(3)에 공급되어 조향이 이루어진다.The wheel loader is equipped with an orbitrol pump to facilitate manipulation of the steering handle. As shown in FIG. 1, the flow rate and pressure formed in the steering unit 6, the so-called orbitrol pump 1, in conjunction with the steering handle 6, act only for the control of the main spool 7 of the steering valve and into the tank T. It returns and the flow volume of the pump P is supplied to the
여기서 통상적인 휠로더의 조향 장치는 오비트롤 펌프(1)의 공급 유량이 조향 실린더(3)로 공급되어 조향이 구현되는 락 투 락 턴스(Rock To Rock Returns)는 조향 실린더(3)의 체적/오비트롤 펌프 용적(cc/cc/rev)로 고정되어 있는 반면, 파이롯트 제어 방식에서의 락 투 락 턴스는 조향이 이루어지는 시간 동안 핸들 회전속도에 따라 달라진다.Here, the steering apparatus of a conventional wheel loader has a rock-to-rock return, in which steering flow is implemented by supplying the flow rate of the orbitrol pump 1 to the
그리고 펌프(P)의 공급 유량이 충분하지 못한 엔진 저속상태에서 휠로더는 느리게 조향되지만 오비트롤 펌프(1)와 연결된 조향 핸들(6)은 운전자의 의지에 따라 얼마든지 빠르게 또는 느리게 회전될 수 있다.In the engine low speed state where the supply flow rate of the pump P is not sufficient, the wheel loader is steered slowly, but the steering wheel 6 connected to the orbitrol pump 1 can be rotated as fast or slow as the driver desires.
이러한 엔진 저속상태에서 운전자가 조향 핸들(6)을 빠르게 조작하면 펌프(P)의 공급 유량은 일정한 반면, 오비트롤 펌프(1)이 빠르게 회전할수록 오비트 롤 펌프(1) 자체에서 소비하고 탱크(T)로 리턴하는 유량이 증가되어 실제 휠로더의 조향 속도는 이에 상응하게 저하된다.When the driver operates the steering wheel 6 quickly at such engine low speed, the supply flow rate of the pump P is constant, while the faster the orbitrol pump 1 rotates, the more it is consumed by the orbit roll pump 1 itself and the tank T The flow rate returned to) is increased so that the actual wheel loader's steering speed is correspondingly lowered.
따라서 휠로더의 엔진 저속상태에서 운전자는 조향 핸들(6)을 빠르게 조작하면 휠로더 자체의 조향이 급속하게 이루어질 수 있다고 착각을 할 수 있으며 이로 충돌 사고 또는 전복 사고 등의 인한 사고가 실제 발생되는 심각한 문제점이 있다.Therefore, in the engine low-speed state of the wheel loader, the driver may be mistaken that the steering of the wheel loader itself can be made rapidly if the steering wheel (6) is quickly manipulated, and this causes a serious problem in which an accident such as a collision accident or a rollover accident actually occurs. have.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은, 휠로더의 실제 주행 속도에 상응하는 조향 핸들의 회전 속도를 구현하여 휠로더의 안전 사고를 방지할 수 있는 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치를 제공함에 있다.An object of the present invention created to solve the above problems is, by implementing a rotation speed of the steering wheel corresponding to the actual running speed of the wheel loader to control the steering wheel rotation speed control device of the wheel loader that can prevent the safety accident of the wheel loader In providing.
이러한 본 발명의 목적은, 펌프와 선택적으로 연통되는 우선밸브와; 조향 핸들과 연동된 오비트롤 펌프에 의해 절환되며, 상기 우선밸브와 연통되고 탱크와 선택적으로 연통되는 메인 스풀과; 상기 메인 스풀로부터 공급되는 어느 한방향의 유압에 의해 조작되며 상기 오비트롤 펌프와 연통된 조향밸브 블록과; 상기 우선밸브 및 상기 메인 스풀 사이의 유로와 상기 오비트롤 펌프 사이에 개재되며, 상기 조향밸브 블록과 상기 오비트롤 펌프를 연통하는 라인의 압력에 의해 절환되는 제 1 파이롯트 압력밸브와; 상기 메인 스풀 및 상기 탱크 사이의 유로와 상기 제 1 파이롯트 압력밸브 및 상기 오비트롤 펌프 사이를 연통하는 분기라인과; 상기 메인 스풀과 상기 탱크 사이에 개재되어 있으며 상기 분기라인의 압력에 의해 절환되는 제 2 파이롯트 압력밸브와; 상기 제 1 파이롯트 압력밸브와 상기 오비트롤 펌프 사이에 개재되며 상기, 펌프, 우선밸브 및 메인스풀을 연통하는 유로의 압력에 의해 절환되는 유량 제한밸브를 포함하여 구성된 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치에 의해 달성될 수 있다.The object of this invention is to provide a preferential valve in selective communication with the pump; A main spool switched by an orbitrol pump in conjunction with a steering handle and in communication with said priority valve and selectively in communication with a tank; A steering valve block operated by hydraulic pressure in one direction supplied from the main spool and in communication with the orbitrol pump; A first pilot pressure valve interposed between the flow path between the priority valve and the main spool and the orbitrol pump and switched by the pressure of a line communicating the steering valve block and the orbitrol pump; A branch line communicating between a flow path between the main spool and the tank and the first pilot pressure valve and the orbitrol pump; A second pilot pressure valve interposed between the main spool and the tank and switched by the pressure of the branch line; A steering wheel rotational speed control device of a wheel loader including a flow restriction valve interposed between the first pilot pressure valve and the orbitrol pump and switched by the pressure of a flow path communicating with the pump, the priority valve and the main spool. Can be achieved by
바람직하게는, 본 발명의 상기 제 1 파이롯트 압력밸브는 상기 조향밸브블록과 상기 오비트롤 펌프를 연통하는 라인의 압력이 미리 정해진 압력 이하일 때는 연통하고, 미리 정해진 압력 이상일 때는 연통을 제한하는 밸브인 것을 특징이며, 또 상기 유량 제한밸브는 상기 펌프, 우선밸브 및 메인스풀을 연통하는 유로의 압력이 미리 정해진 압력 이하일 때는 연통을 제한하고, 미리 정해진 압력 이상일 때는 연통을 제한하지 않는 밸브이다.Preferably, the first pilot pressure valve of the present invention is a valve that communicates when the pressure of the line connecting the steering valve block and the orbitrol pump is less than a predetermined pressure, and when the pressure is greater than the predetermined pressure to limit the communication. The flow rate limiting valve is a valve that restricts communication when the pressure of the flow path communicating with the pump, the priority valve and the main spool is equal to or less than a predetermined pressure, and does not restrict communication when the pressure exceeds the predetermined pressure.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 의한 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치를 나타내는 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a steering wheel rotational speed control apparatus of a wheel loader according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 휠로더의 조향 핸들 회전속도 제어장치는 펌프(P)와 탱크(T)에 각기 연통된 파이롯트 제어방식의 조향밸브(2)와, 조향 핸들(6)과 연동된 오비트롤 펌프(1)와, 조향밸브(2)와 오비트롤 펌프(1) 사이에 개재되어 있으며 엔진이 저속 상태일 때 오비트롤 펌프(1)로 공급되는 유량을 제한하여 조향 핸들(6)의 회전 속도를 강제적으로 제한할 수 있는 유량 제한밸브(5)를 포함 하여 구성되어 있다.Referring to Figure 1, the steering wheel rotational speed control apparatus of the wheel loader according to the present invention is a pilot control method of the steering valve (2) and the steering wheel (6) of the pilot control method respectively connected to the pump (P) and the tank (T) The steering wheel (6) interposed between the conventional orbitrol pump (1), the steering valve (2) and the orbitrol pump (1) and limiting the flow rate supplied to the orbitrol pump (1) when the engine is at low speed. It is configured to include a flow rate limiting valve (5) that can forcibly limit the rotational speed of.
파이롯트 제어방식의 조향밸브(2)는 펌프(P)와 선택적으로 연통되는 우선밸브(4)와, 우선밸브(4)와 연통된 메인 스풀(7)과, 메인 스풀(7)에 의해 조작되는 조향밸브 블록(10)을 포함하며, 압유가 유동되는 유로에 제 1 및 제 2 파이롯트 압력밸브(8,9)를 제공하여 구성된다.The pilot control
우선밸브(4)는 기본 위치가 펌프(P)와 메인 스풀(7)을 연통하는 위치이며, 메인스풀(7)로부터 제공되는 로드센싱 신호(LS)별도의 조작에 의해 타 위치로 절환되는 위치 사이에서 절환되는 밸브이다. 여기서 우선밸브(4)가 메인 스풀(7)과 연통되는 위치에서는 펌프(P)에서 공급된 압유는 우선밸브(4)의 CF 오리피스를 통해 메인 스풀(7)에 공급되고 메인 스풀(7)의 절환 상태에 따라 대응된다. 그리고 우선밸브(4)가 타 위치로 절환된 상태에서는 펌프(P)의 압유가 EF 오리피스를 통해 다른 작업기로 공급된다.The priority valve 4 is a position where the basic position communicates with the pump P and the main spool 7, and is switched to another position by a separate operation of the load sensing signal LS provided from the main spool 7. The valve is switched between. Here, in the position where the priority valve 4 communicates with the main spool 7, the pressure oil supplied from the pump P is supplied to the main spool 7 through the CF orifice of the priority valve 4, and Corresponds to the switching state. In the state where the priority valve 4 is switched to another position, the pressure oil of the pump P is supplied to another work machine through the EF orifice.
메인 스풀(7)은 조향 핸들(6)과 연동된 오비트롤 펌프(1)에 의해 절환된다. 먼저 메인 스풀(7)은 중립 위치와, 오비트롤 펌프(1)의 'L','R'신호에 대응하여 절환되며 제 1 위치 및 제 2 위치로 절환된다. 예컨대 메인 스풀(7)의 제 1 위치는 조향밸브 블록(10)을 조작하여 압유가 조향 실린더(3)에 공급하되 차륜(도시 안됨)이 좌회전될 수 있도록 하며, 제 2 위치는 이와는 반대로 차륜이 우회전하도록 한다. 여기서 조향밸브 블록(10)은 메인 스풀(7)의 위치에 대응하여 압유가 일측 방 향으로만 유입되어 각기 대응된 조향 실린더(3)를 조작하도록 구성되어 있으며 이는 본 발명에 의한 중요 구성요소가 아니기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The main spool 7 is switched by the orbitrol pump 1 in conjunction with the steering handle 6. First, the main spool 7 is switched corresponding to the neutral position and the 'L' and 'R' signals of the orbitrol pump 1 and is switched to the first position and the second position. For example, the first position of the main spool 7 operates the
메인 스풀(7)이 중립 위치인 경우에는 압유는 제 2 파이롯트 압력밸브(9)를 경유하여 탱크(T)로 드레인된다.When the main spool 7 is in the neutral position, the pressurized oil is drained to the tank T via the second
제 1 파이롯트 압력밸브(8)는 우선밸브(4) 및 메인 스풀(7) 사이에 해당되는 유로와 오비트롤 펌프(1) 사이에 개재되어 있으며, 조향밸브 블록(10)과 오비트롤 펌프(1)를 연통하는 유로의 압력을 체크하여 이에 대응하여 절환된다. 여기서 제 1 파이롯트 압력밸브(8)는 기본 위치가 연통하는 위치이며 압력이 기준치 이상인 경우에는 유로를 연통해제한다.The first
제 2 파이롯트 압력밸브(9)는 전술된 바와 같이, 메인 스풀(7)과 탱크(T) 사이에 개재되어 있다. 여기서 제 2 파이롯트 압력밸브(9)는 기본 위치가 연통해제하는 위치이며, 메인 스풀(7) 및 제 2 파이롯트 압력밸브(9) 사이의 유로와 제 1 파이롯트 압력밸브(8)와 오비트롤 펌프(1) 사이의 유로를 연통하는 분기라인(11)의 압력을 체크하여 기준치 이상의 압력인 경우에는 연통시키도록 절환된다.The second
본 발명에 의한 유량 제한밸브(5)는 제 1 파이롯트 압력밸브(8)와 오비트롤 펌프(1) 사이에 개재되어 있다. 여기서 유량 제한밸브(5)는 유량을 제한하는 위치가 기본 위치이며, 다른 위치는 유량을 제한하지 않는 위치이다.The flow rate limiting valve 5 according to the present invention is interposed between the first
본 발명에 의한 유량 제한밸브(5)는 통상적으로 4bar 이하인 경우 예컨대 압유의 압력은 펌프(P), 우선밸브(4) 및 메인 스풀(7)을 연통하는 유로의 압력으로 기준치인 4bar 이하인 경우에는 유량을 제한한다.When the flow rate limiting valve 5 according to the present invention is typically 4 bar or less, for example, the pressure of the hydraulic oil is the pressure of a flow path communicating with the pump P, the priority valve 4 and the main spool 7, and is below 4 bar, the reference value. Limit the flow rate.
여기서 유량 제한밸브(5)에 의해 유량이 제한되는 경우는 휠로더의 엔진이 저속상태로서 펌프(P)로부터의 압유의 공급이 원활하지 못한 경우로서 이러한 경우에 운전자가 조향 핸들(6)을 과격한 힘으로 회전시키고자 하여도 오비트롤 펌프(1)의 내부로 공급되는 유량이 제한되기 때문에 원활하게 회전되지 않아 조향 속도와 조향 핸들(6)의 회전 속도를 맞출 수 있게 한 것이다.In this case, when the flow rate is limited by the flow rate limiting valve 5, the engine of the wheel loader is in a low speed state and the supply of pressure oil from the pump P is not smooth. Even if it is to be rotated by the flow rate supplied to the inside of the orbitrol pump (1) is limited because it does not rotate smoothly to match the steering speed and the rotational speed of the steering handle (6).
특히 압유의 압력 기준치는 사용자의 선택에 따라 다양하게 변형 실시가능하다.In particular, the pressure reference value of the pressure oil can be variously modified according to the user's selection.
본 발명에 의한 휠로더의 조향 관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the steering relationship of the wheel loader according to the invention as follows.
여기서 우선밸브(4)는 펌프(P)와 메인 스풀(7)을 연통하는 기본 위치으로 가정한다.Here, the priority valve 4 is assumed to be a basic position in which the pump P and the main spool 7 communicate.
펌프(P)에서 공급되는 유량이 충분한 경우When the flow rate supplied from the pump (P) is sufficient
운전자가 조향 핸들(6)을 조작 예컨대 좌 또는 우측 방향으로 돌리면 이에 대응하여 오비트롤 펌프(1)로부터 이에 상응하는 신호(L,R)가 메인 스풀(7)에 전달되고 이에 따라 메인 스풀(7)은 위치가 절환된다.When the driver turns the steering wheel 6 in an operation, for example, in a left or right direction, a corresponding signal L, R is transmitted from the orbitrol pump 1 to the main spool 7 correspondingly, and thus the main spool 7 accordingly. ) Is switched position.
이때 유량 제한밸브(5)는 유량을 제한하지 않는 위치로 절환된 상태를 유지한다.At this time, the flow rate limiting valve 5 maintains the switched state to a position which does not limit the flow rate.
결과적으로, 펌프(P)로부터 공급되는 압유는 우선밸브(4), 메인 스풀(7)의 좌,우 위치 및 조향밸브 블록(10)을 거쳐 조향 실린더(3)에 공급되어 차륜(도시 안됨)이 좌회전 또는 우회전된다.As a result, the hydraulic oil supplied from the pump P is supplied to the
펌프(P)에서 공급되는 유량이 불충분한 경우 (Insufficient flow rate from pump (P) ( 휠로더Wheel loader 엔진 저속 운전상태) Engine low speed operation state)
먼저 제 1 파이롯트 압력밸브(8)에 의해 우선밸브(4)와 메인 스풀(7)을 연통하는 유로의 압유 압력이 기준치 이하(4bar)인 경우에 유량 제한밸브(5)는 유량을 제한하는 기본 위치로 절환된다.First, when the pressure oil pressure of the flow path communicating the priority valve 4 and the main spool 7 by the first
따라서 오비트롤 펌프(1)로 공급되는 유량이 충분하지 않아 운전자가 조향 핸들(6)을 조작하기가 쉽지 않게 되어 엔진의 실제 조향 속도와 운전자에 의한 조향 핸드(6) 회전 속도가 대응하여 종래 기술에 의한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.Therefore, the flow rate supplied to the orbitrol pump 1 is not sufficient, so that it is not easy for the driver to operate the steering wheel 6, so that the actual steering speed of the engine and the rotation speed of the steering hand 6 by the driver correspond to each other. Safety accidents by accident can be prevented beforehand.
이상에서 설명된 본 발명은 전술된 실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.Although the present invention described above is limited to the above-described embodiments, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be easily modified by those skilled in the art. It is obvious that it belongs to the technical idea of the.
이상의 구성을 갖는 본 발명은 휠로더의 저속 운전시 운전자의 조향 핸들 조작 속도와 실제 조향 속도 상호간의 차이가 발생되지 않도록 하여 종래 기술에 의 한 충돌 사고 또는 전복 사고와 같은 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention having the above configuration can prevent a safety accident such as a collision accident or a rollover accident according to the prior art by preventing a difference between a steering wheel operation speed of a driver and an actual steering speed during low speed driving of a wheel loader. It has an effect.
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