KR101298322B1

KR101298322B1 - 휠로더의 조향충격방지장치

Info

Publication number: KR101298322B1
Application number: KR1020050133036A
Authority: KR
Inventors: 조용락
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2013-08-20
Also published as: KR20070070458A

Abstract

본 발명은 휠로더의 조향충격방지장치에 관한 것으로, 특히 조향펌프(P)는 압유를 토출하여 상기 조향유압 공급라인(2)을 통하여 조향유닛(10)쪽으로 공급하고, 동시에 상기 조향유압 공급라인(2)에서 분기된 보조 공급라인(7)을 통하여 유량증폭기(20)로도 공급한다. 조향유닛(10)과 유량증폭기(20)를 연결하는 유압라인과, 유량증폭기(20)와 조향실린더(1)를 연결하는 조향라인(5A,5B)을 각각 연결라인(11A,11B)로 연결하고, 상기 연결라인(11A,11B)에 각각 설치된 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)를 설치하여 조향휠(3)을 급속조작하여 조향라인(5A,5B)의 압력이 순간적으로 급격히 상승하는 경우 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)를 통하여 압력을 강하시킴으로써 부드러운 조향이 이루어지게 한다.

휠로더, 조향장치, 쇼크리스 릴리프밸브, 유량증폭

Description

휠로더의 조향충격방지장치{ APPARATUS FOR SOFTENING JERK OF STEERING IN A WHEEL LOADER}

도 1은 종래 휠로더의 조향장치의 개략적인 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 조향충격방지장치가 구비된 휠로더의 조향장치의 개략적인 유압회로도,

도 3은 본 발명의 조향충격방지장치를 구성하는 쇼크리스 릴리프밸브의 정특성과 동특성을 나타낸 그래프이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

P: 조향펌프 1: 조향실린더

1A,1B: 수압실 2: 조향유압 공급라인

3: 조향휠 4: 조향모터

5A,5B: 조향라인 5C,5D: 조향공급라인

6: 조향제어밸브 8A,8B: 릴리프밸브

10: 조향유닛 11A,11B: 연결라인

12A,12B: 쇼크리스 릴리프밸브 13A,13B: 릴리프부

14A,14B: 릴리프압력 조정부 20: 유량증폭기

본 발명은 휠로더의 조향장치에 관한 것으로, 특히 급조향시 발생하는 조향충격을 방지하기 위한 조향충격방지장치에 관한 것이다.

종래 휠로더의 유압식 조향장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향펌프(P)와, 조향펌프(P)의 압유에 의해 신축작동하는 조향실린더(1)와, 상기 조향펌프(P)에 연결된 조향유압 공급라인(2)에 설치되고, 조향휠(3)과, 조향휠(3)의 조작에 따라 작동되는 조향모터(4), 조향모터(4)로부터 압유를 공급받아 상기 조향유압 공급라인(2)을 조향실린더(1)의 양측 수압실(1A,1B)에 연결된 각 조향라인(5A,5B)에 선택적으로 연결하는 조향제어밸브(6)로 이루어진 조향유닛(10)을 구비한 구성으로 되어 있다.

그리고 상기 조향라인(5A,5B)에는 조향작동압력이 일정 압력이상 초과하지 않도록 릴리프밸브(8A,8B)가 설치되어 있다.

한편, 대형 휠로더는 조향유닛에서 발생하는 유량으로는 충분한 조향력을 얻을 수 없어 조향실린더(1)로 제공되는 압유의 유량을 증대시키는 유량증폭기(20)가 조향펌프(P)와 조향실린더(1)사이에 구비되어 있다.

그런데 유량증폭기(20)를 거쳐 조향실린더(1)로 제공되는 유량이 증가됨에 따라 조향휠을 급조작하여 급조향을 하는 경우에 조향라인(5A,5B)에 순간적으로 압 력이 급격하게 증가하여 조향실린더(1)가 파손될 위험이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 유량증폭기(20)와 조향실린더(1)를 연결하는 조향라인(5A,5B)과, 유량증폭기(20)와 조향유닛(10)를 연결하는 조향공급라인(5C,5D)에 각각 릴리프밸브(9A,9B)를 설치하여 조향실린더(1)에 발생한 급격한 압력증가에 따른 충격을 저감시키도록 하였다.

그러나 상기 종래 휠로더의 조향장치는 조향속도를 빠르게 하는 급조향의 경우에는 어느 정도 충격을 완화할 수 있지만, 조향속도의 증가율이 큰 경우에는 여전히 조향충격이 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래 휠로더의 조향장치가 가진 단점을 해소하여, 급조작을 하거나 큰 조향속도 변화율이 큰 경우에 조향충격을 방지할 수 있는 조향충격방지장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향펌프와, 조향펌프의 압유에 의해 신축작동하는 조향실린더와, 상기 조향펌프에 연결된 조향유압 공급라인에 설치되고, 조향휠의 조작에 따라 작동되는 조향모터, 상기 조향모터로부터 압유를 공급받아 상기 조향유압 공급라인을 조향실린더의 양측 수압실에 연결된 각 조향라인에 선택적으로 연결하는 조향제어밸브로 이루어진 조향유닛과, 조향펌프에서 제공하는 조향압유를 상기 조향유닛을 거친 조향압유와 합류시켜 유량을 증폭시키는 유량증폭기를 구비한 휠로더의 유압식 조향장치에 있어서,

상기 유량증폭기와 조향실린더를 연결하는 조향라인과, 유량증폭기와 조향유닛을 연결하는 조향공급라인을 서로 연결하는 1쌍의 연결라인과, 상기 각 연결라인에 설치된 쇼크리스 릴리프밸브를 더 구비한다.

상기 쇼크리스 릴리프밸브는 상기 조향라인과 상기 조향공급라인의 차압이 설정압력을 초과하는 경우 유로를 개방하는 릴리프부와, 상기 연결라인의 압력이 설정압력 이하에서는 상기 릴리프부의 릴리프압력을 설정압력으로 증가시키고, 연결라인의 압력이 일정압력을 초과하는 경우에는 상기 릴리프압력을 최소 설정압력으로 낮추어주는 릴리프압력 조정부를 구비한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 운전자가 조향휠을 급조작하여 조향실린더에 공급되는 압유의 압력이 순간적으로 증가하는 경우에 조향공급라인과 조향라인을 연결하는 연결라인의 쇼크리스 릴리프밸브가 조향실린더측 압유를 릴리프시킴으로써 조향장치의 손상을 방지하고, 조향휠을 정격속도 이하로 조작하면서 조작속도 증가율이 큰 경우에도 쇼크리스 릴리프밸브의 릴리프압력 조정부가 릴리프압력을 낮추어 조향압력이 릴리프되어 부드러운 조향이 이루어지게 한다.

이하, 본 발명에 따른 휠로더의 조향충격방지장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 조향충격방지장치가 적용된 휠로더의 개략적인 유압회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠로더는 조향펌프(P)와, 조향펌프(P)의 압유에 의해 신축작동하면서 차량의 방향을 전환시키는 조향실린더(1)와, 상기 조향 펌프(P)에 연결된 조향유압 공급라인(2)에 설치되고, 조향휠(3)의 조작에 따라 작동되는 조향모터(4), 조향모터(4)로부터 압유를 공급받아 상기 조향유압 공급라인(2)을 조향실린더(1)의 양측 수압실(1A,1B)에 연결된 각 조향라인(5A,5B)에 선택적으로 연결하는 조향제어밸브(6)로 이루어진 조향유닛(10)을 구비한다. 상기 조향라인(5A,5B)에는 조향작동압력이 일정 압력이상 초과하지 않도록 릴리프밸브(8A,8B)가 설치되어 있다.

상기 조향펌프(P)는 압유를 토출하여 상기 조향유압 공급라인(2)을 통하여 조향유닛(10)쪽으로 공급하고, 동시에 상기 조향유압 공급라인(2)에서 분기된 보조 공급라인(7)을 통하여 유량증폭기(20)로도 공급한다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 유량증폭기(20)의 유량증폭율이 '8'인 경우를 예를 들어 설명한다. 즉, 본 실시예에서는 조향유닛(10)에서 제공되는 조향유량이 'Q'라고 하면, 유량증폭기(20)을 거쳐 조향실린더(1)에 공급되는 유량은 '8Q'인 경우에 대하여 설명한다.

상기 유량증폭기(20)는 조향펌프(P)에서 토출되어 보조공급라인(7)을 통하여 제공되는 유량(7Q)을 조향유닛(10)을 거쳐 제공되는 유량(Q)과 합류시켜 증폭한 유량(8Q)을 조향라인(5A,5B)을 통하여 조향실린더(1)에 공급한다.

상기 유량증폭기(20)와 조향실린더(1)를 연결하는 조향라인(5A,5B)과, 유량증폭기(20)와 조향유닛(10)을 연결하는 조향공급라인(5C,5D)은 각각 연결라인(11A.11B)으로 서로 연통되고, 상기 각 연결라인(11A,11B)에는 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)가 설치된다.

상기 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)는 상기 조향라인(5A,5B)과 조향공급라인(5C,5D)의 차압이 설정압력을 초과하는 경우에 연결라인(11A,11B)을 개방하는 릴리프부(13A,13B)와, 상기 조향라인(5A,5B)과 조향공급라인(5C,5D)의 차압이 설정압력 이하인 경우에 상기 릴리프부(13A,13B)의 릴리프압력을 설정압력으로 증가시키고, 상기 조향라인(5A,5B)과 조향공급라인(5C,5D)의 차압이 설정압력을 초과하는 경우에는 상기 릴리프압력을 최소의 설정압력으로 낮추어주는 릴리프압력 조정부(14A,14B)로 이루어진다.

이하, 상기한 본 발명의 조향충격 방지장치의 작동을 설명한다.

조향휠(3)을 급조작하여 조향실린더(1)로 순간적으로 많은 유량(8Q)이 제공되면, 조향라인(5A,5B)의 압력은 순간적으로 상승하여 조향라인(5A,5B)과 조향공급라인(5C,5D)사이에는 순간적으로 큰 압력차가 발생한다. 이 차압이 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)의 릴리프압력을 초과하는 순간 릴리프밸브(12A,12B)는 유로를 개방하여 높은 압력측의 유량을 연결라인(11A,11B)를 통하여 낮은 압력측 라인으로 배출시킴으로써 조향실린더(1)에 공급되는 유량이 감소하여 조향이 부드럽고 서서히 이루어진다.

만약, 조향휠(3)을 정격속도 이하로 조작하되 조작속도의 증가율이 큰 경우에는 유량증폭기(20)를 통하여 증폭된 많은 유량이 조향실린더(1)로 서서히 공급되어 조향라인(5A,5B)의 압력이 서서히 높아지고, 그 결과 조향라인(5A,5B)과 조향공급라인(5C,5D)사이의 차압이 상대적으로 크지 않게 된다. 이 경우 조향공급라인(5C,5D)의 압유가 연결라인(11A,11B)을 통하여 릴리프밸브(12A,12B)의 릴리프압 조정부(14A,14B)에 전달되어 릴리프압력을 상대적으로 낮추어 주게 된다. 따라서 조향라인(5A,5B)의 압력은 릴리프밸브(12A,12B)를 거쳐 조향공급라인(5C,5D)로 배출됨으로써 이 경우에서도 부드러운 조향이 이루어지게 되는 것이다.

상기한 바와 같이, 조향실린더로 공급되는 조향압력이 순간적으로 증가하여 조향유닛의 출구측과 큰 차압을 형성하는 경우에는 쇼크리스 릴리프밸브의 릴리프부를 통하여 높은 압력측의 유량이 낮은 압력측으로 배출되므로써 조향실린더가 서서히 작동하여 부드러운 조향이 이루어지고, 정상적인 속도로 조향휠을 조작하는 경우에는 릴리프 설정압력이 낮아져 릴리프밸브가 조향공급라인(5C,5D)의 압력만으로 개방되어 조향공급라인의 압유가 유량증폭기를 거치지 않고 곧바로 조향라인쪽으로 바이패스함으로써 부드러운 조향이 이루어지게 된다.

Claims

조향펌프(P)와, 조향펌프(P)의 압유에 의해 신축작동하는 조향실린더(1)와, 상기 조향펌프(P)에 연결된 조향유압 공급라인(2)에 설치되고, 조향휠(3)의 조작에 따라 작동되는 조향모터(4), 상기 조향모터(4)로부터 압유를 공급받아 상기 조향유압 공급라인(2)을 조향실린더(1)의 양측 수압실(1A,1B)에 연결된 각 조향라인(5A,5B)에 선택적으로 연결하는 조향제어밸브(6)로 이루어진 조향유닛(10)과, 조향펌프(P)에서 제공하는 조향압유를 상기 조향유닛(10)을 거친 조향압유와 합류시켜 유량을 증폭시키는 유량증폭기(20)을 구비한 휠로더에 있어서,

상기 유량증폭기(20)와 조향실린더(1)를 연결하는 조향라인(5A,5B)과, 유량증폭기(20)와 조향유닛(10)을 연결하는 조향공급라인(5C,5D)을 서로 연결하는 1쌍의 연결라인(11A.11B)과, 상기 1쌍의 연결라인(11A,11B)에 각각 설치된 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)를 더 구비하며,

상기 각 쇼크리스 릴리프밸브(12A,12B)는, 상기 조향라인(5A,5B)과 상기 조향공급라인(5C,5D)의 차압이 설정압력을 초과하는 경우 유로를 개방하는 릴리프부(13A,13B)와, 상기 연결라인(11A,11B)의 압력이 설정압력 이하에서는 상기 릴리프부(13A,13B)의 릴리프압력을 설정압력으로 증가시키고, 연결라인(11A,11B)의 압력이 일정압력을 초과하는 경우에는 상기 릴리프압력을 최소 설정압력으로 낮추어주는 릴리프압력 조정부(14A,14B)를 구비한 것을 특징으로 하는 휠로더의 조향충격방지장치.
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