KR101428099B1 - Hydraulic circuit for construction machinery - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 건설기계의 유압회로는 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 제 1 작업기(110)에 공급하는 제 1 작업용 1속 제어밸브(130); 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 제 2 작업기(120)에 공급하는 제 2 작업용 1속 제어밸브(150); 중립 위치(141)와 변환 위치(142) 중 어느 하나의 위치로 변환되며, 상기 변환위치(142)로 변환되면, 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되어 상기 제 1 작업기(110)에 공급되는 작동유에 합류시켜 상기 제 1 작업기(110)에 공급하는 상기 제 1 작업용 2속 제어밸브(140); 중립 위치(161)와 변환 위치(162)(163) 중 어느 하나의 위치로 변환되며, 상기 변환위치(162)(163)로 변환되면, 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되어 상기 제 2 작업기(120)에 공급되는 작동유에 합류시켜 상기 제 1 작업기(110)에 공급하는 상기 제 2 작업용 2속 제어밸브(160); 및 분리 신호가 발생하면, 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)를 중립 위치(141)(161)로 변환시켜 상기 제 1 및 제 2 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유가 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)을 통해 각 작업기(110)(120)에 공급되는 것을 차단하는 분리 유닛(170)(270)(370)(470)을 포함한다.The hydraulic circuit of the construction machine according to the present invention includes a first work first speed control valve 130 for controlling the flow direction of the hydraulic fluid discharged from the first pump P1 and supplying the same to the first working machine 110; A second working first speed control valve (150) for controlling the flow direction of the hydraulic fluid discharged from the second pump (P2) and supplying the same to the second working machine (120); Is converted into the position of either the neutral position 141 or the conversion position 142 and the operating oil discharged from the second pump P2 is converted from the first pump P1 The first working second-speed control valve (140) which is discharged and joined to the working oil supplied to the first working machine (110) and supplied to the first working machine (110); The first pump P1 is converted into the neutral position 161 and the conversion positions 162 and 163. When the conversion position is converted into the conversion positions 162 and 163, The second working second-speed control valve (160) which is discharged from the second pump (P2) and joined to the working oil supplied to the second working machine (120) and supplied to the first working machine (110); The first and second work speed control valves 140 and 160 are converted into neutral positions 141 and 161 and the first and second working speeds are discharged from the first and second pumps P1 and P2 (470), (270), (370), (470), and (470) that block the supplied working fluid from being supplied to each of the working machines (110, 120) through the first and second work speed control valves ).
합류 회로, 분리 회로, 작업기, 정밀 위치 제어, 동력 손실 Junction circuit, separation circuit, working machine, precision position control, power loss
Description
본 발명은 굴삭기 등과 같은 건설기계에 관한 것으로서, 지면의 평탄화 작업이나 크레인 작업과 같이 작업장치의 세밀한 위치 제어가 필요한 작업에 효율적으로 이용될 수 있는 건설기계의 유압회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a construction machine such as an excavator and the like, and relates to a hydraulic circuit of a construction machine, which can be efficiently used for a work requiring a precise position control of a work device, such as a planarization work on the ground or a crane work.
일반적으로, 굴삭기와 같은 건설기계는 굴착, 운반, 상차 등 다양한 작업을 수행한다. 이러한 대부분의 작업들은 큰 작업 부하를 감당해야 하거나 빠른 작업 속도를 필요로 하고 있다. 따라서, 복수의 펌프로부터 토출되는 작동유는 합류되어 붐 실린더 및 아암 실린더에 공급된다.Generally, a construction machine such as an excavator performs various operations such as excavation, transportation, and cargo transportation. Most of these tasks require large workloads or require fast operation speeds. Accordingly, the working oil discharged from the plurality of pumps is joined and supplied to the boom cylinder and the arm cylinder.
일 예로, 붐 1속 제어밸브는 제1펌프로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 붐 실린더에 공급하고, 붐 2속 제어밸브는 제2펌프로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 붐 실린더에 공급한다. 또한, 아암 1속 제어밸브는 제2펌프로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 아암 실린더에 공급하고, 아암 2속 제어밸브는 제1펌프로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 아암 실린더에 공급한다. For example, the boom first-speed control valve controls the flow direction of the hydraulic fluid discharged from the first pump to supply to the boom cylinder, and the boom second-speed control valve controls the flow direction of the hydraulic fluid discharged from the second pump, Supply. The arm first-speed control valve controls the flow direction of the operating oil discharged from the second pump to supply to the arm cylinder, and the arm second-speed control valve controls the flow direction of the operating oil discharged from the first pump to supply to the arm cylinder do.
즉, 제1펌프로부터 토출되는 작동유는 붐 1속 제어밸브 및 아암 2속 제어밸 브 각각을 통해 붐 실린더 및 아암 실린더에 공급되고, 제2펌프로부터 토출되는 작동유는 아암 1속 제어밸브와 붐 2속 제어밸브 각각을 통해 아암 실린더 및 붐 실린더 각각에 공급된다.That is, the hydraulic fluid discharged from the first pump is supplied to the boom cylinder and the arm cylinder through the boom first-speed control valve and the arm second-speed control valve, respectively, and the hydraulic fluid discharged from the second pump is supplied to the arm- And is supplied to each of the arm cylinder and the boom cylinder through each of the quick control valves.
그러나 전술한 바와 같은 유압 회로는 하나의 펌프로부터 토출되는 작동유를 붐 실린더와 아암 실린더가 나누어 분배되는 구조로서 붐 및 암에 걸리는 부하에 따라 붐 실린더 및 아암 실린더에 공급되는 작동유의 유량이 변동된다. 일 예로 붐에 많은 부하가 작용하는 경우, 아암 실린더에 공급되는 작동유의 유량이 커지는 반면 붐 실린더에 공급되는 작동유의 유량은 작아지게 되며, 그 반대의 경우도 마찬가지다. However, in the hydraulic circuit as described above, the hydraulic oil discharged from one pump is divided and distributed between the boom cylinder and the arm cylinder, and the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the boom cylinder and the arm cylinder varies depending on the load applied to the boom and the arm. For example, when a large load acts on the boom, the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the arm cylinder becomes large while the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the boom cylinder becomes small, and vice versa.
이처럼, 기존의 유압 회로는 어느 하나의 작업기의 부하에 따라 다른 작업기에 공급되는 작동유의 유량 또는 압력이 변동될 수 있어서, 붐 및 아암의 높은 구동 속도를 요하는 작업에는 유용하나, 평탄화 작업이나 크레인 작업과 같이 붐 및 아암의 세밀한 위치를 제어하기가 어렵다.In the conventional hydraulic circuit, the flow rate or the pressure of the hydraulic fluid supplied to the other working machine may be changed according to the load of one of the working machine, so that it is useful for a work requiring a high driving speed of the boom and the arm. It is difficult to control the detailed position of the boom and the arm.
또한, 펌프로부터 토출되는 작동유의 압력은 붐 및 아암 중 부하가 큰 작업기의 실린더의 압력를 기준으로 형성되기 때문에 상대적으로 부하가 작은 쪽의 실린더에는 필요이상의 압력의 작동유가 공급되어 쓰로틀 손실(throttle loss)이 발생하게 된다. 이러한 쓰로틀 손실(throttle loss)은 결국 건설기계의 동력손실을 초래하여 연비를 저하시키게 된다.Further, since the pressure of the operating oil discharged from the pump is formed based on the pressure of the cylinder of the working machine having a large load among the boom and the arm, the operating oil of a necessary pressure is supplied to the cylinder having a relatively small load, . This throttle loss eventually results in a loss of power to the construction machine, which reduces fuel economy.
본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 건설기계의 동력손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작업장치의 세밀한 위치 제어를 용이하게 할 수 있는 건설기계의 유압회로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydraulic circuit of a construction machine capable of reducing power loss of a construction machine and facilitating precise position control of a work device .
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 유압회로는 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 제 1 작업기(110)에 공급하는 제 1 작업용 1속 제어밸브(130); 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 제 2 작업기(120)에 공급하는 제 2 작업용 1속 제어밸브(150); 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되어 상기 제 1 작업기(110)에 공급되는 작동유에 합류시키는 변환위치(142)와 상기 제 1 작업기(110)에는 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유만을 공급하는 중립위치(141)를 구비한 제 1 작업용 2속 제어밸브(140); 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되어 상기 제 2 작업기(120)에 공급되는 작동유에 합류시키는 변환 위치(162)(163)와 상기 제 2 작업기(120)에는 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유만을 공급하는 중립위치(161)를 구비한 제 2 작업용 2속 제어밸브(160); 및 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)를 중립위치(141)(161) 또는 변환위치(142)(162)(163)로 절환시켜는 분리유닛(170)(270)(370)(470)을 포함한다.In order to achieve the above object, a hydraulic circuit of a construction machine according to the present invention is characterized in that a hydraulic circuit of a construction machine is provided with a first work speed control unit for controlling a flow direction of hydraulic fluid discharged from a first pump (P1) A
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 분리 유닛(170)은 상기 분리 신호를 발생시키기 위한 분리 스위치(174); 및 상기 제 1 및 제 2 작업기(110)(120)를 구동시키기 위한 신호압을 발생시키는 제 1 및 제 2 조작부(101)(102)와 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)의 각 수압부(140a)(160a)(160b)를 연결하는 각 신호라인(101a)(102a)(102b)에 설치되어 상기 분리 스위치(174)로부터 발생하는 신호에 따라 상기 각 신호라인(101a)(102a)(102b)의 신호압을 상기 각 수압부(140a)(160a)(160b)에 선택적으로 인가하는 신호차단용 밸브(171)(172)(173)를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 분리 유닛(270)은 상기 분리 신호를 발생시키기 위한 분리 스위치(274); 및 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)의 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 신호 전송 가능하게 연결되며, 상기 분리 스위치(274)로부터 분리 신호가 발생하면 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160) 각각이 중립 위치(141)(161)로 변환되도록 상기 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 차단 신호를 인가하는 제어부(271)를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 분리 유닛(370)(470)은 상기 제 1 및 제 2 작업기(110)(120)의 작업패턴에 대한 신호를 발생시키는 작업패턴 신호발생부(372)(472); 및 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)의 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 신호 전송 가능하게 연결되며, 상기 작업패턴 신호발생부(372)(472)로부터 발생된 신호로부터 현재의 작업패턴을 산출하고, 산출된 현재의 작업패턴과 기설정된 기준 작업패턴을 비교하여 현재의 작업패턴과 기설정된 기준 작업패턴이 일치하면, 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160) 각각이 중립 위치(141)(161)로 변환되도록 상기 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 신호를 인가하는 제어부(371)(471)를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 작업패턴 신호발생부(372)는 상기 제 1 및 제 2 작업기(110)(120)를 구동시키기 위한 신호를 발생시키는 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(371)는 상기 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)로부터 발생하는 신호로부터 상기 현재의 작업패턴을 산출할 수 있다.The operation
또한, 상기 제 1 작업기(110)는 붐(103)을 구동시키기 위한 붐 실린더(110)이고, 상기 제 2 작업기(120)는 아암(104)을 구동시키기 위한 아암 실린더(120)이며, 상기 작업패턴 신호발생부(472)는 상기 붐(103)의 위치를 감지하기 위한 제 1 센서(472a); 및 상기 아암(104)의 위치를 감지하기 위한 제 2 센서(472b)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(471)는 상기 붐(103)과 상기 아암(104)의 위치에 대한 정보로부터 현재의 작업패턴을 산출할 수 있다.The
전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 분리 유닛이 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브를 중립 위치로 변환시켜 상기 제 1 및 제 2 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유가 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브을 통해 각 작업기에 공급되는 것을 차단함으로써, 각 펌프로부터 토출되는 작동유는 각 작업기에 독립적으로 공급될 수 있게 되고, 이에 의해 각 작업기의 정밀한 위치 제어를 할 수 있게 된다. According to the above-described problem, the separation unit converts the first and second working second-speed control valves to the neutral position, so that the operating fluid discharged from the first and second pumps (P1, P2) And the second work-use second-speed control valve, the hydraulic oil discharged from each pump can be independently supplied to each of the working machines, thereby precisely controlling the position of each of the working machines.
또한, 분리 유닛에 의해 각 펌프로부터 토출되는 작동유를 각 작업기에 독립적으로 공급함으로써, 불필요하게 높은 압력의 작동유가 작업기에 공급되는 것을 방지할 수 있고 이에 의해 건설기계의 동력 손실을 최소화할 수 있게 된다. In addition, by supplying the operating oil discharged from each pump independently to each of the working machines by the separation unit, it is possible to prevent unnecessary high-pressure operating oil from being supplied to the working machine, thereby minimizing the power loss of the construction machine .
또한, 분리 유닛의 제어부가 현재의 작업패턴을 산출하고 회로를 분리할지 또는 회로를 합류시킬지 여부를 자동으로 판단하여 제어함으로써 건설기계의 조작의 편의성이 대폭 증대된다. Further, the control unit of the separation unit automatically determines and controls whether or not to calculate the current operation pattern and to separate the circuits or merge the circuits, thereby greatly increasing the convenience of operation of the construction machine.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압회로에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hydraulic circuit of a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 건설기계의 유압회로는 제 1 작업용 1속 제어밸브(130)와, 제 2 작업용 1속 제어밸브(150)와, 제 1 작업용 2속 제어밸브(140)와, 제 2 작업용 2속 제어밸브(160)와, 분리 유닛(170)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the hydraulic circuit of the construction machine according to the first embodiment of the present invention includes a first work
상기 제 1 작업용 1속 제어밸브(130) 및 상기 제 1 작업용 2속 제어밸브(140)는 제 1 조작부(101)에 의해 발생하는 신호에 의해 변환되어 제 1 작업기(110)에 공급되는 작동유의 흐름 방향을 제어한다.The first working-purpose one-
상기 제 2 작업용 1속 제어밸브(150) 및 상기 제 2 작업용 2속 제어밸브(160)는 제 2 조작부(102)에 의해 발생하는 신호에 의해 변환되어 제 2 작업기(120)에 공급되는 작동유의 흐름 방향을 제어한다.The second work-use one-
본 실시예에서는 본 발명의 사상에 대한 이해를 돕기 위해, 상기 제 1 작업기(110)로 붐 실린더(110)를, 제 2 작업기(120)로 아암 실린더(120)를, 제 1 작업용 1속 제어밸브(130) 및 제 1 작업용 2속 제어밸브(140)로 붐 1속 제어밸브(130) 및 붐 2속 제어밸브(140)을, 제 2 작업용 1속 제어밸브(150) 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(160)로 아암 1속 제어밸브(150) 및 아암 2속 제어밸브(160)를 예시하여 설명한다. 그러나 본 발명의 사상은 붐 실린더 및 아암 실린더에 특정되어 적용되는 것이 아니라 그외 다른 작업기에도 적용될 수 있다.In the present embodiment, the
상기 붐 1속 제어밸브(130)는 일측이 제 1 펌프(P1)에 연결되고, 타측은 붐 실린더(110)에 연결되어, 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 붐 실린더(110)에 공급한다. 이러한 붐 1속 제어밸브(130)는 제 1 조작부(101)로부터 발생하는 신호압이 제 1 및 제 2 수압부(130a)(130b) 각각에 인가되어 변환되며, 이와 같은 붐 1속 제어밸브(130)의 변환에 의해 붐 실린더(110)에 공급되는 작동유의 흐름 방향이 제어된다.The boom first
상기 아암 1속 제어밸브(150)는 일측이 제 2 펌프(P2)에 연결되고, 타측은 아암 실린더(120)에 연결되며, 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유의 흐름 방향을 제어하여 아암 실린더(120)에 공급한다. 이러한 아암 1속 제어밸브(150)는 제 2 조작부(102)로부터 발생하는 신호압이 제 1 및 제 2 수압부(150a)(150b) 중 어느 하나에 인가되어 변환되며, 이와 같은 아암 1속 제어밸브(150)의 변환에 의해 아암 실린더(120)에 공급되는 작동유의 흐름 방향이 제어된다.The arm first-
상기 붐 2속 제어밸브(140)는 일측이 제 2 펌프(P2)에 연결되고, 타측은 붐 실린더(110)의 상승측(110a)에 연결되어 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 선택적으로 상기 붐 실린더(110)의 상승측(110a)에 공급한다. 보다 구체적으로, 상기 붐 2속 제어밸브(140)는 제 2 펌프(P2)의 작동유가 붐 실린더(110)에 공급되는 것을 차단하는 중립 위치(141)와 제 2 펌프(P2)의 작동유가 붐 실린더(110)에 공급되는 것을 허용하는 변환 위치(142) 중 어느 하나의 위치로 변환되어 상기 제 2 펌프(P2)의 작동유를 상기 붐 실린더(110)에 선택적으로 공급한다. The boom second-
또한, 상기 붐 2속 제어밸브(140)는 상기 제 1 조작부(101)의 상승 신호라인(101b)에 연결되는 수압부(140a)를 구비한다. 상기 제 1 조작부(101)로부터 상승 신호압이 상기 수압부(140a)에 인가되지 않으면, 상기 붐 2속 제어밸브(140)는 중립 위치(141)를 유지하게 되고, 상기 제 1 조작부(101)로부터 발생하는 상승 신호압이 상기 상승 신호라인(101b)을 통해 상기 수압부(140a)에 인가되면, 상기 붐 2속 제어밸브(140)는 변환 위치(142)로 변환되어 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 붐 실린더(110)의 상승측(110a)에 공급하게 된다. 이와 같은 상태에서 제 1 및 제 2 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유는 모두 상기 붐 실린더(110)의 상승측(110a)에 공급된다.The boom second-
상기 아암 2속 제어밸브(160)는 일측이 제 1 펌프(P1)에 연결되고, 타측은 아암 실린더(120)에 연결되어 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 선택적으로 상기 아암 실린더(120)에 공급한다. 보다 구체적으로, 상기 아암 2속 제어밸브(160)는 제 1 펌프(P1)의 작동유가 아암 실린더(120)에 공급되는 것을 차단하는 중립 위치(161)와 제 1 펌프(P1)의 작동유가 아암 실린더(120)에 공급되는 것을 허 용하는 변환 위치(162)(163) 중 어느 하나의 위치로 변환되어 상기 제 1 펌프(P1)의 작동유를 상기 아암 실린더(120)에 선택적으로 공급한다. The arm second
또한, 상기 아암 2속 제어밸브(160)는 상기 제 2 조작부(102)의 상승 신호라인(102a) 및 하강 신호라인(102b) 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 수압부(160a)(160b)를 구비한다. 상기 제 2 조작부(102)로부터 상승 및 하강 신호압이 상기 수압부(160a)(160b)에 인가되지 않으면, 상기 아암 2속 제어밸브(160)는 중립 위치(161)를 유지하게 되고, 상기 제 2 조작부(102)로부터 발생하는 상승 또는 하강 신호압이 상승 신호라인(101b) 또는 하강 신호라인(102b)을 통해 상기 수압부(160a)(160b) 중 어느 하나에 인가되면, 상기 아암 2속 제어밸브(160)는 변환 위치(162)(163) 중 어느 하나의 위치로 변환되어 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 아암 실린더(120)에 공급하게 된다. 이와 같은 상태에서 제 1 및 제 2 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유는 모두 상기 아암 실린더(120)에 공급된다.The arm second
전술한 바와 같은 유압 회로를 펌프를 기준으로 보면, 상기 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 붐 1속 제어밸브(130)와 아암 2속 제어밸브(160) 각각을 통해 붐 실린더(110)와 아암 실린더(120)에 분배되어 공급되고, 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 아암 1속 제어밸브(150)와 붐 2속 제어밸브(140) 각각을 통해 아암 실린더(120)와 붐 실린더(110)에 분배되어 공급된다. The hydraulic fluid discharged from the first pump P1 is supplied to the
이와 같은 이유로, 붐(103)과 아암(104)에 가해지는 부하가 달라질 경우, 붐 실린더(110)와 아암 실린더(120)에 공급되는 작동유의 유량에 대한 변동이 발생하게 된다. 따라서, 붐(103)과 아암(104)의 정밀한 위치 제어가 어려워 평탄화 작업 이나 크레인 작업과 같은 세밀한 위치 제어가 필요한 작업이 비효율적으로 수행되고 있다. For this reason, when the load applied to the
또한, 붐(103)과 아암(104) 중 어느 하나에 큰 작업부하가 가해지는 경우, 큰 작업 부하가 가해지는 작업기 측에 대응하여 펌프로부터 토출되는 작동유의 압력이 형성되기 때문에 작은 작업 부하가 가해지는 작업기에서는 압손이 발생하게 되고, 이로 인해 건설기계의 동력손실이 발생하게 된다. 이러한 이유로, 상기 분리 유닛(170)을 통해 각 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유가 2개 이상의 작업기에 독립적으로 분리되어 공급될 수 있도록 하였다. 이하에서는 상기 분리 유닛(170)에 대하여 상세히 설명한다.Further, when a large workload is applied to either the
상기 분리 유닛(170)은 분리 신호를 선택적으로 발생시키는 분리 스위치(174)와, 상기 분리 스위치(174)로부터 발생하는 신호에 따라 상기 붐 2속 제어밸브(140)와 아암 2속 제어밸브(160)의 변환을 제어하기 위한 신호차단용 밸브(171)(172)(173)를 포함한다.The boom second-
상기 분리 스위치(174)는 운전자가 용이하게 조작할 수 있도록 운전실의 내부에 마련될 수 있으며, 공지된 다양한 온오프 스위치가 이용될 수 있다.The
상기 신호차단용 밸브(171)(172)(173)는 제 1 내지 제 3 신호차단용 밸브(171)(172)(173)를 포함한다.The
상기 제 1 신호차단용 밸브(171)는 상기 제 1 조작부(101)의 상승 신호라인(101b) 상에 설치되어 상기 붐 2속 제어밸브(140)의 수압부(140a)에 상승 신호압이 인가되는 것을 선택적으로 차단한다. 상기 제 1 신호차단용 밸브(171)는 분리 스위치(174)에 연결되어 상기 분리 스위치(174)가 온(ON)되면, 즉, 분리 스위치(174)로부터 분리 신호가 발생하면, 전류가 공급되어 상기 제 1 조작부(101)의 상승 신호라인(101b)을 차단하게 되고, 이에 의해 상기 붐 2속 제어밸브(140)의 수압부(140a)에는 상기 상승 신호라인(101b)의 신호압이 인가되지 않게 된다. 따라서, 상기 붐 2속 제어밸브(140)는 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 붐 실린더(110)에 공급되는 것을 차단하게 되고, 이에 의해 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 아암 실린더(120)에만 공급될 수 있게 된다. 이와 반대로, 상기 분리 스위치(174)가 오프(OFF)되면, 상기 붐 2속 제어밸브(140)의 수압부(140a)는 상승 신호라인(101b)에 연결된다. 따라서, 제 1 조작부(101)로부터 상승 신호라인(101b)을 통해 상승 신호압이 상기 수압부(140a)에 인가되면, 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 붐 실린더(110)의 상승측(110a)으로 공급될 수 있게 된다.The first
상기 제 2 신호차단용 밸브(172)는 상기 제 2 조작부(102)의 상승 신호라인(102a) 상에 설치되어 상기 아암 2속 제어밸브(160)의 제 1 수압부(160a)에 상승 신호압이 인가되는 것을 선택적으로 차단한다. 상기 제 2 신호차단용 밸브(172)는 분리 스위치(174)에 연결되어 상기 분리 스위치(174)가 온(ON)되면, 즉, 분리 스위치(174)로부터 분리 신호가 발생하면, 전류가 공급되어 상기 제 2 조작부(102)의 상승 신호라인(102a)을 차단하게 되고, 이에 의해 상기 아암 2속 제어밸브(160)의 제 1 수압부(160a)에는 상기 상승 신호라인(101b)의 신호압이 인가되지 않게 된다. The second
상기 제 3 신호차단용 밸브(173)는 상기 제 2 조작부(102)의 하강 신호라인(102b) 상에 설치되어 상기 아암 2속 제어밸브(160)의 제 2 수압부(160b)에 하강 신호압이 인가되는 것을 선택적으로 차단한다. 상기 제 3 신호차단용 밸브(173)는 분리 스위치(174)에 연결되어 상기 분리 스위치(174)가 온(ON)되면, 즉, 분리 스위치(174)로부터 분리 신호가 발생하면, 전류가 공급되어 상기 제 2 조작부(102)의 상승 신호라인(102a)을 차단하게 되고, 이에 의해 상기 아암 2속 제어밸브(160)의 제 2 수압부(160b)에는 상기 하강 신호라인(102b)의 신호압이 인가되지 않게 된다.The third
이와 같이, 상기 제 2 및 제 3 신호차단용 밸브(172)(173)가 제 2 조작부(102)의 상승 신호라인(102a)과 하강 신호라인(102b) 각각을 차단하게 되면, 상기 아암 2속 제어밸브(160)는 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유가 아암 실린더(120)에 공급되는 것을 차단하게 되고, 이에 의해 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 붐 1속 제어밸브(130)를 통해 붐 실린더(110)에만 공급될 수 있게 된다.When the second and third
이와 반대로, 상기 분리 스위치(174)가 오프(OFF)되면, 상기 아암 2속 제어밸브(160)의 각 수압부(160a)(160b)는 상승 신호라인(102a) 및 하강 신호라인(102b) 각각에 연결된다. 따라서, 제 2 조작부(102)로부터 상승 신호라인(102a) 또는 하강 신호라인(102b)을 통해 신호압이 입력되면, 상기 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 아암 실린더(120)에 공급될 수 있게 된다.On the other hand, when the
전술한 바와 같이, 분리 스위치(174)를 오프(OFF)시켜 제 1 및 제 2 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유를 합류시켜 붐 실린더(110) 및 아암 실린더(120)에 공급할 수 있어 작업 속도가 필요한 작업을 효율적으로 수행하면서도, 분리 스위치(174)가 온(ON)되어 분리 신호가 발생하면, 제 1 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 붐 실린더(110)에만 공급되고, 제 2 펌프(P2)로부터 토출되는 작동 유는 아암 실린더(120)에만 공급될 수 있도록 하여 평탄화 작업이나 크레인 작업과 같이 세밀한 위치 제어를 필요로 하는 작업을 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 쓰로틀 손실(throttle loss)에 의한 동력 손실을 줄일 수 있게 된다. The separating
일 예로 도 2에 도시된 바와 같이, 버켓(105)의 수평을 유지하면서 내측으로 이동시키는 작업의 경우, 아암 실린더(120)에는 큰 작업 부하가 가해지나 붐 실린더(110)에는 작은 작업 부하가 가해진다. 이러한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래에는 제 1 펌프(P1) 및 제 2 펌프(P2)의 작동유 압력은 거의 동일하게 상승한다. 그러나 본 실시예에 의할 경우, 아암 실린더(120)에 작동유를 공급하는 제 2 펌프(P2)의 압력(실선으로 표시)만이 상승하게 되고, 붐 실린더(110)에 작동유를 공급하는 제 1 펌프(P1)의 압력(점선으로 표시)은 무부하일 때와 거의 동일하다. 이로부터 본 실시예에 의할 경우, 동력 손실을 최소화할 수 있음을 알 수 있게 되다. For example, as shown in FIG. 2, in the case of moving the
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래에는 아암 실린더(120)에 큰 부하가 걸려 붐 실린더(110)에 큰 유량의 작동유가 공급되었다. 이러한 이유로 종래에는 아암 실린더(120)에 필요 유량을 공급하기 위해 아암 조작부인 제 2 조작부(102)의 조작 각도가 점점 커지게 된다. 그러나 본 실시예에 의할 경우, 각 펌프(P1)(P2)가 각 실린더(110)(120)에 독립적으로 작동유를 공급함으로써, 아암 조작부인 제 2 조작부(102)의 조작 각도를 크게 하지 않아도 된다. 이에 의해 붐 및 아암의 위치 제어를 정밀하게 할 수 있음을 알 수 있다.Also, as shown in FIG. 4, a large load is applied to the
이하에서 설명하는 제 2 내지 제 4 실시예의 구성 요소 중 제 1 실시예와 동 일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여한다.The same constituent elements as those of the first embodiment among the constituent elements of the second to fourth embodiments described below are given the same reference numerals.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유압 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a schematic view of a hydraulic circuit according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에서는 각 제어밸브(130)(140)(150)(160)가 전자 제어될 수 있는 형태를 예시하였다. 따라서, 각 제어밸브(130)(140)(150)(160)의 신호인가부(230a)(230b)(240a)(250a)(250b)(260a)(260b)는 전자비례감압밸브로 구성되고, 각 신호인가부(230a)(230b)(240a)(250a)(250b)(260a)(260b)에는 제어부(271)가 전기적으로 연결된다. In the second embodiment of the present invention, the
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 분리 유닛(270)은 분리 스위치(274)와, 제어부(271)로 구성된다. The
상기 제어부(271)는 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)의 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 신호 전송 가능하게 연결되며, 상기 분리 스위치(274)가 온(ON)되어 분리 신호가 입력되면 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160) 각각이 중립 위치(141)(161)로 변환되도록 상기 각 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 신호를 인가한다. The
반면, 상기 제어부(271)는 상기 분리 스위치(274)가 오프(OFF)되어 합류 신호가 입력되면, 제 1 및 제 2 조작부(101)(102)로부터 인가되는 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 작업용 2속 제어밸브(140)(160)의 신호인가부(240a)(260a)(260b)에 변환 신호를 입력하게 된다.On the other hand, when the
전술한 바와 같이, 제어밸브(130)(140)(150)(160)가 전자 제어되는 경우에도 본 발명의 제 1 실시예와 동일한 작용 효과가 발생하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.As described above, even when the
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에서는 본 발명의 제 2 실시예의 분리 스위치(274)가 삭제되고, 제어부(371)에 의해 자동으로 판단된다.6 and 7 are schematic views of a hydraulic circuit of a construction machine according to a third embodiment of the present invention. Referring to Figs. 6 and 7, in the third embodiment of the present invention, the
보다 구체적으로, 제어부(371)는 현재의 작업패턴을 산출하고, 산출된 현재 작업 패턴을 기설정된 작업패턴과 비교하고, 상호 일치하는 경우에만 회로를 분리하게 된다. 즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 분리 유닛(370)은 작업패턴 발생부()와, 제어부(271)를 포함한다.More specifically, the
상기 작업패턴 발생부(372)는 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)를 포함한다. 즉, 상기 제어부(371)는 상기 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)로부터 제어부(371)에 입력되는 신호를 일정시간 저장하고, 저장된 상기 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)로부터 입력되는 신호들로부터 현재의 작업패턴을 산출하게 된다(S10)(S20).The working
그리고, 제어부(371)는 현재의 작업패턴이 기설정된 기준 작업패턴과 비교하고, 비교결과 현재의 작업패턴이 기준 작업패턴과 일치하는지 여부를 판단한다(S30). 판단결과, 양 작업패턴이 일치하는 경우, 붐 2속 제어밸브(140) 및 아암 2속 제어밸브(160) 각각을 중립 위치(141)(161)로 유지시켜 회로를 분리하게 된다(S40). 반면, 양 작업패턴이 일치하지 않는 경우, 붐 2속 제어밸브(140) 및 아암 2속 제어밸브(160) 각각을 제 1 및 제 2 조작부(372a)(372b)로부터 입력되는 신호에 따라 변환시켜 회로를 합류시키게 된다(S50). 여기서, '회로 분리'란 용어는 각 펌프(P1)(P2)로부터 토출되는 작동유가 독립적으로 각 실린더(110)(120)에 공급되는 것을 의미하고, '회로 합류'란 하나의 펌프로부터 토출되는 작동유가 복수의 실린더(110)(120)에 공급되는 것을 의미한다.Then, the
한편, 상기 기준 작업패턴은 평탄화 작업이나 크레인 작업과 같은 작업 패턴을 의미하며, 상기 기준 작업패턴은 다수개가 설정될 수 있다.Meanwhile, the reference work pattern means a work pattern such as a planarization work or a crane work, and a plurality of reference work patterns can be set.
이처럼, 제어부(371)가 자동으로 회로의 분리 및 합류 여부를 판단함으로써, 건설기계의 편의성이 더욱 증대될 수 있게 된다.Thus, the convenience of the construction machine can be further increased by determining whether the
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예는 제 3 실시예와 작업패턴 발생부(472)에서 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 동일하다.8 is a schematic view of a hydraulic circuit of a construction machine according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the fourth embodiment of the present invention differs from the third embodiment only in the
본 발명의 제 4 실시예에 따른 작업패턴 발생부(472)는 붐(103)과, 아암(104)과 버켓(105)의 위치를 감지하기 위한 제 1 내지 제 3 센서(472a)(472b)(472c)를 포함한다. 상기 복수의 센서(472a)(472b)(472c)는 붐(103), 아암(104) 및 버켓(105)의 각도를 감지하기 위한 각도 센서 또는 자이로 센서일 수 있고, 또한 각 실린더(110)(120)(121)에 로드 길이를 측정하는 변위 센서로 구성될 수도 있다. 즉, 복수의 센서(472a)(472b)(472c)는 상기 붐(103), 아암(104) 및 버켓(105)의 위치를 감지하기 할 수 있는 한 다양한 종류의 센서가 이용될 수 있고 다양한 장소의 변수를 감지할 수 있다. The working
이와 같은 복수의 센서(472a)(472b)(472c)로부터 출력되는 붐(103), 아암(104) 및 버켓(105)의 위치에 대한 정보는 제어부(471)로 입력되고, 제어부(471)는 상기 각 위치에 대한 정보를 일정 시간 저장한 후 이로부터 현재의 작업패턴을 산출하게 된다. Information on the positions of the
이후 제어 과정은 본 발명의 제 3 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는 3개의 센서(472a)(472b)(472c)를 예시하였으나, 본 실시예와 달리 상기 복수의 센서(472a)(472b)(472c) 중 붐(103)의 위치를 감지하기 위한 제 1 센서(472a)와 아암(104)의 위치를 감지하기 위한 제 2 센서(472b)로만도 구성될 수 있다. Since the control process is the same as the third embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, three
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 건설기계의 유압 회로를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a schematic view of a hydraulic circuit of a construction machine according to a first embodiment of the present invention,
도 2는 버켓의 평탄화 작업의 과정을 개략적으로 나타낸 도면,FIG. 2 is a schematic view illustrating a process of planarizing the bucket,
도 3은 종래의 건설기계 유압 회로와 제 1 실시예의 유압 회로를 비교하기 위해 도 2에 도시된 평탄화 작업 과정에서 발생하는 제 1 및 제 2 펌프의 작동유 압력의 변화를 개략적으로 나타낸 그래프,3 is a graph schematically showing changes in the operating oil pressure of the first and second pumps occurring in the planarization work process shown in FIG. 2 for comparing the conventional construction machine hydraulic circuit and the hydraulic circuit of the first embodiment,
도 4는 종래의 건설기계 유압 회로와 제 1 실시예의 유압 회로를 비교하기 위해 도 2에 도시된 평탄화 작업 과정에서 발생하는 제 1 및 제 2 조작부의 조작 각도를 개략적으로 나타낸 그래프,FIG. 4 is a graph schematically showing the operating angles of the first and second operating portions generated in the planarization work process shown in FIG. 2 to compare the conventional construction machine hydraulic circuit and the hydraulic circuit of the first embodiment,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 개략적으로 나타낸 도면,5 is a schematic view of a hydraulic circuit of a construction machine according to a second embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 개략적으로 나타낸 도면,6 is a schematic view of a hydraulic circuit of a construction machine according to a third embodiment of the present invention,
도 7은 도 6에 도시된 건설기계의 유압회로의 작동과정을 설명하기 위한 흐름도,FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the hydraulic circuit of the construction machine shown in FIG. 6;
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 건설기계의 유압회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.8 is a schematic view of a hydraulic circuit of a construction machine according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS
P1, P2; 제 1 및 제 2 펌프 110, 120; 제 1 및 제 2 작업기P1, P2; First and
130; 제 1 작업용 1속 제어밸브, 붐 1속 제어밸브130; 1-speed control valve for first work, boom 1-speed control valve
140; 제 1 작업용 2속 제어밸브, 붐 2속 제어밸브140; Second work speed control valve, boom second speed control valve
150; 제 2 작업용 1속 제어밸브, 아암 1속 제어밸브150; 1 < st > speed control valve for second work, arm 1 speed control valve
160; 제 2 작업용 2속 제어밸브, 아암 2속 제어밸브160; Second work speed control valve, arm second speed control valve
170, 270, 370, 470; 분리 유닛 174, 274; 분리 스위치170, 270, 370, 470;
171, 172, 173; 제 1 내지 제 3 신호차단용 밸브171, 172, 173; The first to third signal blocking valves
271, 371, 471; 제어부 372, 472; 작업패턴 발생부271, 371, 471;
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