KR101486256B1 - Hydraulic system which is capable of controlling the actuator linearly - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템에 관한 것으로, 복수 개의 액추에이터들; 상기 액추에이터들에 작동유를 공급하는 펌프; 상기 펌프로부터 토출되어 상기 액추에이터들로 공급되며, 상기 작동유의 유량 및 흐름을 각각 제어하는 스풀밸브들; 상기 펌프로부터 토출된 상기 작동유를 공급받아 상기 각 스풀밸브로 공급하며, 상기 각 스풀밸브로 공급되는 상기 작동유의 유입 압력과 상기 각 스풀밸브에서 토출되는 상기 작동유의 토출 압력을 이용하여 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키도록 제어되는 독립 레귤레이터 스풀을 포함한다.The present invention relates to a linearly controllable hydraulic system of an actuator, comprising: a plurality of actuators; A pump for supplying operating fluid to the actuators; Spool valves which are discharged from the pump and supplied to the actuators, respectively, for controlling the flow rate and flow of the operating fluid; And the supply pressure of the operating oil discharged from each of the spool valves is used to supply the operating fluid to the respective spool valves, And an independent regulator spool that is controlled to keep the difference of the discharge pressures constant.

Description

액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템{Hydraulic system which is capable of controlling the actuator linearly}Technical Field [0001] The present invention relates to a linear controllable hydraulic system for an actuator,

본 발명은 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스풀밸브의 유입 압력과 토출 압력의 차를 일정하게 유지시킬 수 있어 스풀밸브의 개구 단면적에 비례하는 유량을 액추에이터로 공급하여 정밀 제어가 가능하고, 복수 개의 액추에이터의 부하의 차이에 관계없이 안정적으로 동시 작동 할 수 있는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a linearly controllable hydraulic system of an actuator, and more particularly, to a hydraulic control system capable of maintaining a constant difference between an inflow pressure and a discharge pressure of a spool valve and supplying a flow rate proportional to the cross- To a linearly controllable hydraulic system of an actuator that can be operated simultaneously and stably simultaneously regardless of the load difference of a plurality of actuators.

건설기계 등과 같은 기계장치는 복수의 작업기를 구비하고, 유압모터와 같은 액추에이터에 의해 구동된다. 이러한 액추에이터들의 원활한 작동을 위해서는 사용범위에 따라 단수 또는 복수의 유압펌프에서 토출되는 작동유의 유량 및 압력에 의해 구동되는 것이 일반적이다.A mechanical device such as a construction machine has a plurality of working machines and is driven by an actuator such as a hydraulic motor. In order to smoothly operate these actuators, it is generally driven by the flow rate and pressure of the hydraulic fluid discharged from a single or a plurality of hydraulic pumps depending on the use range.

종래의 유압시스템에서는 컨트롤 밸브로 유입되고 토출되는 작동유의 압력의 차를 일정하게 제어할 수 없어 복수의 액추에이터를 구동시키고자 할 때, 작동유가 복수의 액추에이터로 일정하게 분배되지 않고, 복수의 액추에이터 구동에도 텀(term)이 발생되는 문제점이 있었다.In the conventional hydraulic system, when the plurality of actuators are to be driven because the difference in the pressure of the hydraulic fluid flowing into and discharged from the control valve can not be constantly controlled, the hydraulic oil is not uniformly distributed to the plurality of actuators, There is a problem that an edt term is generated.

특히, 하나 또는 복수의 펌프에서 유량과 압력이 토출되고 있을 때, 펌프들 간에 유량이 합류되어 사용되는 경우에 있어서, 작동압이 서로 다른 액추에이터를 동시 조작 또는 시차를 가지고 조작할 경우, 작동압이 큰 액추에이터로 공급되던 유량은 압력편차에 따라 작동압이 작은 액추에이터로 공급되게 된다. 동시 동작된 액추에이터의 작동압력의 편차가 없어지는 순간까지 유량이 저압부로 공급되므로, 액추에이터의 부하가 상대적으로 큰 곳은 작업을 쉬게 된다.Particularly, when the flow rate and the pressure are being discharged from one or more pumps, and the flow rates are combined and used between the pumps, when the actuators having different operating pressures are operated with simultaneous operation or parallax, The flow rate supplied to the large actuator is supplied to the actuator having a small operating pressure in accordance with the pressure deviation. Since the flow rate is supplied to the low-pressure portion until the operating pressure deviation of the simultaneously operated actuator disappears, the work is rested where the load of the actuator is relatively large.

즉, 복수의 액추에이터들이 동시 구동 순간에는, 압력 편차를 해소하려는 유량의 움직임에 의해 액추에이터의 정밀 제어가 사실상 불가능해지는 근본적인 문제점이 있다. That is, there is a fundamental problem in that, at the instant of simultaneous driving of a plurality of actuators, precise control of the actuator is virtually impossible due to the movement of the flow amount to eliminate the pressure deviation.

한국공개특허 제10-2012-0086061호Korean Patent Publication No. 10-2012-0086061

본 발명은 스풀밸브의 유입 압력과 토출 압력의 차를 일정하게 유지시킬 수 있어 스풀밸브의 개구 단면적에 비례하는 유량을 액추에이터로 공급하여 정밀 제어가 가능하고, 복수 개의 액추에이터의 부하의 차이에 관계없이 안정적으로 동시 작동 할 수 있는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention can maintain the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of the spool valve at a constant level so that the flow rate proportional to the cross-sectional area of the opening of the spool valve can be supplied to the actuator for precise control and regardless of the load of the plurality of actuators An object of the present invention is to provide a linearly controllable hydraulic system of an actuator which can stably operate simultaneously.

본 발명은, 복수 개의 액추에이터들; 상기 액추에이터들에 작동유를 공급하는 펌프; 상기 펌프로부터 토출되어 상기 액추에이터들로 공급되며, 상기 작동유의 유량 및 흐름을 각각 제어하는 스풀밸브들; 상기 펌프로부터 토출된 상기 작동유를 공급받아 상기 각 스풀밸브로 공급하며, 상기 각 스풀밸브로 공급되는 상기 작동유의 유입 압력과 상기 각 스풀밸브에서 토출되는 상기 작동유의 토출 압력을 이용하여 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키도록 제어되는 독립 레귤레이터 스풀을 포함하는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템을 제공한다.The present invention relates to an actuator comprising: a plurality of actuators; A pump for supplying operating fluid to the actuators; Spool valves which are discharged from the pump and supplied to the actuators, respectively, for controlling the flow rate and flow of the operating fluid; And the supply pressure of the operating oil discharged from each of the spool valves is used to supply the operating fluid to the respective spool valves, And an independent regulator spool that is controlled to keep the difference in the discharge pressure constant. The present invention also provides a linear controllable hydraulic system of an actuator.

본 발명에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템은 다음과 같은 효과가 있다. The linearly controllable hydraulic system of the actuator according to the present invention has the following effects.

첫째, 독립 레귤레이터 스풀을 이용하여 스풀밸브로 유입되는 작동유의 유입 압력과 스풀밸브로 토출되는 작동유의 토출 압력의 차를 일정하게 유지시킬 수 있어, 작동유가 유동되는 스풀밸브의 개구 단면적만으로 작동유의 유량을 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 가질 수 있다. 즉, 독립 레귤레이터 스풀은 주로 압력 조절의 역할을 수행하고, 스풀밸브는 주로 유량 조절의 역할을 수행하게 되어, 정밀 유량 조절 및 안정적으로 압력 조절이 모두 가능해진다.First, by using the independent regulator spool, the difference between the inflow pressure of the hydraulic oil flowing into the spool valve and the discharge pressure of the hydraulic oil discharged to the spool valve can be kept constant, Can be precisely controlled. That is, the independent regulator spool mainly plays the role of pressure regulation, and the spool valve mainly plays the role of the flow rate control, so that both the precise flow rate regulation and the stable pressure regulation are both possible.

특히, 스풀밸브의 유입 압력과 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키면 스풀밸브의 개구 단면적도 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 일정한 유량의 작동유를 액추에이터로 공급하는 효과도 가질 수 있다.In particular, if the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of the spool valve is kept constant, the sectional area of the opening of the spool valve can be kept constant, so that the effect of supplying the actuating fluid with a constant flow rate can be obtained.

둘째, 복수 개의 액추에이터를 동시에 작동시키는 경우라도, 하나의 액추에이터가 다른 액추에이터의 작동 압력에 영향을 받지 않아 동시 구동이 가능해진다. 특히, 독립 레귤레이터 스풀이 해당 액추에이터에서 필요로 하는 압력 수준을 공급하도록 스스로 조절하고 있으므로, 펌프 또는 유압시스템에서 사용 중인 최고압력에 관계없이 해당 액추에이터가 요구하는 수준의 적정압력을 공급한다.Second, even when a plurality of actuators are simultaneously operated, one actuator is not affected by the operating pressure of the other actuator, and simultaneous driving becomes possible. In particular, the independent regulator spool is self-adjusting to supply the pressure level required by the actuator, thus providing the appropriate level of pressure required by the actuator, regardless of the maximum pressure in use in the pump or hydraulic system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템의 구성이 도시된 유압회로이다.
도 2는 밸브의 개구 단면적과 유량의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템의 구성이 도시된 유압회로이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a linearly controllable hydraulic system of an actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the cross-sectional area of the valve and the flow rate.
3 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of a linearly controllable hydraulic system of an actuator according to another embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템의 유압회로가 도시되어 있다.1 shows a hydraulic circuit of a linearly controllable hydraulic system of an actuator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템(100)은, 액추에이터들(101, 103, 105), 스풀밸브들(111, 113, 115) 및 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)들을 포함한다. 상기 액추에이터들(101, 103, 105)은 상기 유압시스템에 의해 작동되는 기계장치를 구동시키는 역할을 하는 것으로, 적어도 두 개 이상의 액추에이터들(101, 103, 105)이 구비된다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 3 개의 액추에이터들(101, 103, 105)이 구비되지만 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐, 다른 유압시스템의 실시 형태에서는 더 많은 액추에이터들(101, 103, 105)이 구비될 수 있다. 이하의 설명에서는 편의를 위해 제1 액추에이터(101), 제2 액추에이터(103), 제3 액추에이터(105)로 병기하기로 한다.Referring to Figure 1, a linearly controllable hydraulic system 100 of an actuator according to an embodiment of the present invention includes actuators 101, 103, 105, spool valves 111, 113, 115, (131, 133, 135). The actuators 101, 103, and 105 act to drive a mechanical device operated by the hydraulic system, and at least two actuators 101, 103, and 105 are provided. In the present embodiment, three actuators 101, 103, and 105 are provided as shown in FIG. 1, but this embodiment is limited to this embodiment. In other hydraulic system embodiments, more actuators 101, 103, and 105 may be provided. In the following description, the first actuator 101, the second actuator 103, and the third actuator 105 will be referred to for convenience.

상기 액추에이터들(101, 103, 105)은 공급되는 작동유의 유량에 따라 작동압이 서로 다르게 설정되며, 적어도 두 개의 액추에이터들(101, 103, 105)의 작동압이 서로 다르게 설정되도록 한다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 액추에이터(101), 상기 제2 액추에이터(103) 및 상기 제3 액추에이터(105)의 작동압이 모두 다르게 설정되어 있다. 예를 들어, 상기 제1 액추에이터(101)의 작동압이 가장 크고, 상기 제2 액추에이터(103)와 상기 제3 액추에이터(105)의 순으로 작동압이 작게 설정된다.The actuators 101, 103, and 105 are set to operate at different pressures according to the flow rates of the supplied hydraulic fluid, and at least two actuators 101, 103, and 105 are set to have different operating pressures. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, operating pressures of the first actuator 101, the second actuator 103, and the third actuator 105 are set to be different from each other. For example, the operating pressure of the first actuator 101 is the largest, and the operating pressure of the second actuator 103 and the third actuator 105 are set to be small in this order.

상기 액추에이터들(101, 103, 105)은 예를 들어, 실린더, 모터 등과 같이 다양한 장치들로 구비될 수 있으며, 이는 작업자의 필요에 따라 얼마든지 변경 가능할 수 있다.The actuators 101, 103 and 105 may be provided with various devices such as, for example, a cylinder, a motor, and the like, and may be changed as required by an operator.

상기 펌프(P)는 상기 액추에이터들(101, 103, 105)에 작동유를 공급하기 위해 구비되는 것이다. 상기 펌프(P)는 고정형 펌프 또는 가변형 펌프 중 어느 하나로 구비될 수 있는데, 본 실시예에서는 고정형 펌프로 구비된 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 상기 펌프(P)가 고정형 펌프로 구비되면, 상기 유압시스템(100)이 적용되는 기계 장치의 엔진이 구동될 때 상기 펌프(P)에서는 항상 정해진 시간에 정해진 용량의 작동유가 공급된다. The pump (P) is provided to supply operating fluid to the actuators (101, 103, 105). The pump P may be a fixed type pump or a variable type pump. In this embodiment, a fixed type pump is used as an example. When the pump (P) is provided as a fixed type pump, the pump (P) always supplies a predetermined amount of operating fluid at a predetermined time when the engine of the mechanical device to which the hydraulic system (100) is applied is driven.

상기 펌프(P)에서 공급된 작동유는 상기 펌프(P)와 연결된 공급라인(150)을 통해 유동이 되고, 상기 공급라인(150)에서 분기되는 분기라인(151, 153, 155)을 통해 유동되어 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급된다. 상기 펌프(P)에서 공급되되, 상기 액추에이터들(101, 103, 105)로 공급되지 않은 작동유는 후술될 시스템 레귤레이터 밸브(10)를 향해 유동이 된다.The hydraulic fluid supplied from the pump P flows through the supply line 150 connected to the pump P and flows through the branch lines 151 153 and 155 branched from the supply line 150 And supplied to the actuators 101, 103, and 105, respectively. The hydraulic fluid supplied from the pump P but not supplied to the actuators 101, 103 and 105 flows toward the system regulator valve 10 to be described later.

상기 스풀밸브들(111, 113, 115)은 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)와 연결되므로, 상기 액추에이터들(101, 103, 105)과 동일한 수량으로 구비되며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 스풀밸브(111), 제2 스풀밸브(113) 및 제3 스풀밸브(115)를 병기하기로 한다. 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)는 상기 펌프(P)로부터 토출되어 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급되는 작동유의 흐름 및 유량을 제어하는 역할은 하는 것이다.Since the spool valves 111, 113 and 115 are connected to the actuators 101, 103 and 105, they are provided in the same quantity as the actuators 101, 103 and 105. In the present embodiment, The first spool valve 111, the second spool valve 113 and the third spool valve 115 will be described. The spool valves 111, 113 and 115 serve to control the flow and the flow rate of the hydraulic fluid discharged from the pump P and supplied to the actuators 101, 103 and 105.

상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)는 개방되는 단면적을 조절하여 연결된 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)의 구동에 필요한 유량의 작동유를 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급한다. 그리고 작동유가 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급되는 방향을 제어하여 상기 액추에이터를 작동시킬 수 있다. The spool valves 111, 113 and 115 adjust the open cross-sectional area to supply the operating fluid at a flow rate necessary for driving the actuators 101, 103 and 105 to the actuators 101, 103 and 105 . Further, the actuators can be operated by controlling the direction in which the operating fluid is supplied to the actuators 101, 103, and 105. [

상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)는 상기 펌프(P)로부터 토출된 작동유를 공급받고 토출시켜 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 전달하는데, 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)로 유입되는 작동유의 유입 압력과 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)에서 토출되는 작동유의 토출 압력간의 차가 발생하게 된다.The spool valves 111, 113 and 115 supply and discharge the operating fluid discharged from the pump P to the respective actuators 101, 103 and 105. The spool valves 111, 113 and 115 And the discharge pressure of the operating oil discharged from each of the spool valves 111, 113, and 115, respectively.

일반적인 스풀밸브에서는 유입 압력과 토출 압력이 일정하게 유지되지 않으므로, 스풀밸브로부터 토출되는 유량이 압력 차, 유로 단면적에 영향을 받는다. 따라서 스풀밸브만으로는 토출되는 작동유의 압력(즉, 각 액추에이터마다 요구되는 작동유의 압력)과 유량을 모두 맞추기가 어렵다.In a general spool valve, the inflow pressure and the discharge pressure are not kept constant, so the flow rate discharged from the spool valve is influenced by the pressure difference and the flow path cross-sectional area. Therefore, it is difficult to match both the pressure of the hydraulic oil discharged (that is, the pressure of the hydraulic oil required for each actuator) and the flow rate with only the spool valve.

상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)은 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)와 연결되어 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)를 통해 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 유입되는 작동유가 일정한 유량으로 유입되도록 하는 동시에 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)마다 요구되는 작동유의 압력으로 유지시키는 역할을 한다.The independent regulator spools 131, 133 and 135 are connected to the respective spool valves 111, 113 and 115 and are connected to the respective actuators 101, 103 and 105 through the spool valves 111, 103, and 105, and at the same time, the pressure of the operating fluid required for each of the actuators 101, 103, and 105 is maintained.

즉, 상기 각 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)은 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키는 역할을 하는 것이다. 상기 각 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)에 의해 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차가 일정하게 유지되면 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)를 통해 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 전달되는 작동유의 압력이 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)마다 요구되는 작동유의 압력에 맞춰지게 되고, 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)가 개방되는 단면적도 일정하게 유지되므로 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)가 일정한 유량으로 작동유를 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 전달하게 된다.That is, the independent regulator spools 131, 133, and 135 maintain a constant difference between the inflow pressure and the discharge pressure of the spool valves 111, 113, and 115, respectively. When the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of each of the spool valves 111, 113 and 115 is kept constant by the independent regulator spools 131, 133 and 135, The pressure of the hydraulic fluid delivered to each of the actuators 101, 103 and 105 is adjusted to the pressure of the hydraulic fluid required for each of the actuators 101, 103 and 105 via the spool valves 111, The spool valves 111, 113, and 115 transmit the hydraulic fluid to the actuators 101, 103, and 105 at a constant flow rate.

특히, 상기 액추에이터(101, 103, 105)들이 동시에 구동되어도 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)에 의해 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 개구되는 단면적을 따라 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 유입되는 작동유의 유량이 결정된다. Particularly, even if the actuators 101, 103, and 105 are simultaneously driven, the respective independent regulator spools 131, 133, and 135 move along the sectional areas of the spool valves 111, , 103 and 105 are determined.

예를 들어 상기 제1 액추에이터(101)가 구동되면, 상기 독립 레귤레이터 스풀(131)이 상기 제1 스풀밸브(111)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차가 일정하도록 유지시킨다. 이에 따라 상기 제1 스풀밸브(111)의 개구되는 단면적은 일정하게 유지되므로 상기 제1 스풀밸브(111)를 통해 상기 제1 액추에이터(101)로 유입되는 작동유도 상기 제1 액추에이터(101)가 요구하는 압력과 일정한 유량으로 유입된다. 이 때, 상기 제2 액추에이터(103)를 구동시켜도, 상기 제1 스풀밸브(111)는 상기 독립 레귤레이터 스풀(131)에 의해 개구되는 단면적이 일정하게 유지되므로 상기 제1 액추에이터(101)로 유입되는 작동유의 압력과 유량에 변화가 없다. For example, when the first actuator 101 is driven, the independent regulator spool 131 maintains a constant difference between the inflow pressure of the first spool valve 111 and the discharge pressure. The opening area of the first spool valve 111 is kept constant so that the hydraulic fluid flowing into the first actuator 101 through the first spool valve 111 is also supplied to the first actuator 101 And at a constant flow rate. Since the sectional area of the first spool valve 111 opened by the independent regulator spool 131 is maintained constant even when the second actuator 103 is driven, the first actuator 101 is prevented from flowing into the first actuator 101 There is no change in pressure and flow rate of hydraulic fluid.

그리고 상기 제2 스풀밸브(113)도 상기 독립 레귤레이터 스풀(133)에 의해 상기 제2 스풀밸브(113)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차가 일정하게 유지되어 상기 제2 스풀밸브(113)의 개구되는 단면적도 일정하게 유지되며, 상기 제2 스풀밸브(113)를 통해 상기 제2 액추에이터(103)로 유입되는 작동유의 압력과 유량도 일정하게 유지되는 효과를 가질 수 있다.The second spool valve 113 is also controlled by the independent regulator spool 133 such that the difference between the inflow pressure of the second spool valve 113 and the discharge pressure is maintained constant, The opening area of the second actuator 103 is kept constant and the pressure and flow rate of the hydraulic fluid flowing into the second actuator 103 through the second spool valve 113 can be maintained constant.

이렇듯, 상기 액추에이터(101, 103, 105)들이 동시에 구동시켜도 상기 스풀밸브(111, 113, 115)들이 유량과 압력에 있어 서로의 영향을 받지 않고 개구되는 단면적을 일정하게 유지시킬 수 있어 서로의 영향을 받지 않고 독립적이며 안정적으로 동시 구동이 가능해지는 효과를 갖게 된다.As described above, even when the actuators 101, 103, and 105 are simultaneously driven, the spool valves 111, 113, and 115 can maintain the opening cross-sectional area constant without being influenced by each other in the flow rate and the pressure, It is possible to independently and stably perform simultaneous driving without receiving the signal.

상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)와 상기 각 액추에이터(101, 103, 105) 사이에는 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)가 구비될 수 있다. 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)는 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 토출 압력과 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)에서 배출되는 작동유의 배출 압력을 전달 받아 상기 토출 압력과 상기 배출 압력 중 더 큰 압력으로 작동되는 것이다. 본 실시예에서는 상기 토출 압력이 상기 배출 압력보다 크기 때문에 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)는 항상 상기 토출 압력의 신호로 작동된다. First shuttle valves 171, 173 and 175 may be provided between the respective spool valves 111, 113 and 115 and the respective actuators 101, 103 and 105. The first shuttle valves 171, 173 and 175 receive the discharge pressures of the spool valves 111, 113 and 115 and the discharge pressures of the hydraulic fluids discharged from the actuators 101, 103 and 105, The discharge pressure and the discharge pressure. In this embodiment, since the discharge pressure is larger than the discharge pressure, the first shuttle valves 171, 173, and 175 are always operated with the discharge pressure signal.

상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력은 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)에도 전달되며, 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)은 상기 유입 압력과 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력을 각각 전달받아 작동되어 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차가 일정하도록 유지시키는 역할을 하는 것이다.The pressure for operating the first shuttle valves 171, 173 and 175 is also transmitted to the independent regulator spools 131, 133 and 135. The independent regulator spools 131, 133, 1 and the shuttle valves 171, 173, and 175 to maintain the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of the spool valves 111, 113, and 115 to be constant.

전술한 바와 같이, 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키도록 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)을 구비하게 된 원리에 대해 설명하면 다음과 같다.
As described above, the principle that the independent regulator spools 131, 133, and 135 are provided to maintain the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of each of the spool valves 111, 113, and 115 constant The following is an explanation.

<수학식 1> &Quot; (1) &quot;

Q=Cd·A·(ΔP)1/2
Q = C d · A · ( ΔP) 1/2

상기 수학식 1은 일반적으로 밸브에서 유량을 구해내기 위한 공식이다. 상기의 수학식 1을 참조하면, Cd의 값은 유량계수를 나타내는 것으로서, 이는 상수로 취급되므로 밸브에서의 유량은 밸브가 개구되는 단면적(A) 또는 밸브를 통과하는 유량의 압력 차((ΔP)1/2)에 의해 영향을 받게 된다. 여기서 밸브를 통과하는 유량의 압력 차 ((ΔP)1/2)를 일정하게 유지할 수 있다면 이 값 또한 유량계수와 같이 상수가 되므로, 유량은 밸브가 개구되는 단면적(A)으로 제어할 수 있게 된다. Equation (1) is generally a formula for obtaining the flow rate in the valve. Referring to Equation (1), the value of C d indicates the number of flowmeters, which is treated as a constant, so that the flow rate in the valve is determined by the cross-sectional area A in which the valve is opened or the pressure difference ) 1/2 ). &Lt; / RTI &gt; Here, if the pressure difference (? P) 1/2 of the flow rate through the valve can be kept constant, this value is also a constant, such as the number of flowmeters, so that the flow rate can be controlled by the cross- .

즉, 이러한 원리를 적용하여 상기 각 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)이 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차(상기 수학식 1에서 (ΔP)1/2의 값)를 일정하게 유지하면 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 개구되는 단면적으로 작동유의 유량을 제어할 수 있게 되고, 이는 곧 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)의 개구되는 단면적이 일정해지면 상기 각 스풀밸브(111, 113, 115)를 통해 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급되는 작동유가 일정한 유량으로 공급되는 것을 의미한다.That is, by applying this principle, each of the independent regulator spools 131, 133, and 135 calculates the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of each of the spool valves 111, 113, and 115, by keeping constant the value of 1 of 2) each of the spool valves (111, 113, 115) being able to control the flow rate of the hydraulic fluid by the cross-sectional area which is an opening, which is immediately above each of the spool valves (111, 113, 115) The operating fluid supplied to each of the actuators 101, 103, and 105 through the respective spool valves 111, 113, and 115 is supplied at a constant flow rate.

도 2를 참조하면, 전술한 바와 같은 원리에 의해 유량과 스풀밸브의 개구 단면적의 관계가 그래프로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)을 이용하여 상기 스풀밸브(111, 113, 115)의 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지하면, 상기 스풀밸브(111, 113, 115)를 통해 상기 액추에이터(101, 103, 105)들로 유입되는 작동유의 유량은 상기 스풀밸브(111, 113, 115)의 개구 단면적에 따라 선형적으로 제어할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스풀밸브(111, 113, 115)의 개구 단면적을 증가시켜 상기 스풀밸브(111, 113, 115)를 통해 상기 액추에이터(101, 103, 105)들로 유입되는 작동유의 유량도 증가시킬 수 있는 것이다.Referring to FIG. 2, the relationship between the flow rate and the cross-sectional area of the opening of the spool valve is shown graphically in accordance with the principle described above. When the difference between the inflow pressure and the discharge pressure of the spool valves 111, 113, and 115 is kept constant by using the independent regulator spools 131, 133, and 135 as described above, The flow rate of the hydraulic fluid flowing into the actuators 101, 103, and 105 through the control valves 113 and 115 can be linearly controlled according to the opening cross-sectional area of the spool valves 111, 113 and 115. That is, as shown in FIG. 2, the cross-sectional area of the opening of the spool valves 111, 113, and 115 is increased, It is possible to increase the flow rate of the operating oil.

한편, 상기 유압시스템(100)은 시스템 레귤레이터 밸브(10)와, 시스템 릴리프 밸브(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)는 전술한 바와 같이, 상기 펌프(P)로부터 토출되는 작동유의 압력과 상기 제1 셔틀밸브들(171, 173, 175)의 작동압력 중 가장 큰 상기 제1 셔틀밸브(본 실시예에서는 171)의 작동압력의 차압으로 제어된다.On the other hand, the hydraulic system 100 may further include a system regulator valve 10 and a system relief valve 30. As described above, the system regulator valve 10 controls the pressure of the hydraulic fluid discharged from the pump P and the pressure of the first shuttle valve 171 (173, 175), which is the largest one of the operating pressures of the first shuttle valves 171, 173, In this embodiment, it is controlled by the differential pressure of the operating pressure of 171).

보다 구체적으로 설명하면, 상기 유압시스템(100)이 적용된 기계장치가 구동을 시작하면 상기 펌프(P)를 통해 공급되는 작동유의 대부분은 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급되기 때문에 상기 액추에이터들(101, 103, 105)로 공급되지 않은 미량의 작동유는 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)로 유동된다. 이때, 상기 미량의 작동유의 압력보다 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급된 작동유의 압력 즉, 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력이 더 크기 때문에 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)는 닫힌 상태가 된다.More specifically, when the mechanical device to which the hydraulic system 100 is applied starts to be driven, most of the hydraulic fluid supplied through the pump P is supplied to the actuators 101, 103, and 105, A small amount of hydraulic fluid not supplied to the system regulator valve 10 flows into the system regulator valve 10. Since the pressure of the operating fluid supplied to each of the actuators 101, 103 and 105, that is, the pressure for operating the first shuttle valves 171, 173 and 175, is greater than the pressure of the small amount of the operating oil, (10) is closed.

그런데 예를 들어, 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)로 공급되는 작동유가 유동되는 공급라인(150) 또는 분기라인(151, 153, 155)이 막히는 상황이거나 상기 스풀밸브들(111, 113, 115) 또는 상기 독립 레귤레이터 스풀(131, 133, 135)들이 고장 나는 등의 특수한 상황이 발생할 수 있다. 이때, 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력이 줄어들어 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)로 유동되는 미량의 작동유의 압력보다 작게 되면, 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)는 개방되어 상기 펌프(P)에서 공급되는 작동유가 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)를 통해 탱크(T)에 저장되어 회수될 수 있다. For example, the supply line 150 or the branch lines 151, 153, and 155, through which the hydraulic fluid supplied to each of the actuators 101, 103, and 105 flows, may be blocked or the spool valves 111, 115, or the independent regulator spools 131, 133, and 135 fail. At this time, when the pressure for operating the first shuttle valves 171, 173, and 175 is reduced and becomes smaller than the pressure of a small amount of hydraulic fluid flowing to the system regulator valve 10, the system regulator valve 10 is opened, The operating fluid supplied from the pump P can be stored in the tank T through the system regulator valve 10 and recovered.

특히, 본 실시예에서와 같이 상기 펌프(P)가 고정형 펌프로 구비되는 경우, 상기 유압시스템(100)의 구성들 중 일부에 문제가 발생되어도 상기 유압시스템(100)이 적용된 기계장치가 구동 중이라면 상기 펌프(P)가 일정량의 작동유를 일정 시간마다 계속 공급하게 되므로 전술한 바와 같이, 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)를 구비하여 작동유를 회수할 수 있어야 한다.In particular, in the case where the pump P is provided as a fixed type pump as in the present embodiment, even if a problem occurs in some of the configurations of the hydraulic system 100, the mechanical device to which the hydraulic system 100 is applied is in operation The pump P continuously supplies a predetermined amount of the operating oil at predetermined intervals, so that the system regulator valve 10 must be provided to recover the operating oil as described above.

상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력은 제2 셔틀밸브(181, ma 183, 185)를 통해 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)로 전달되는데, 상기 제2 셔틀밸브(181, 183, 185)는 상기 각 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)와 연결되어 있는 동시에 상기 각 제2 셔틀밸브(181, 183, 185)끼리 직렬로 연결되어 있다. 따라서 상기 각 액추에이터(101, 103, 105)가 동시에 작동되는 경우에는 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력 중 가장 큰 압력이 상기 제2 셔틀밸브(181, 183, 185)를 통해 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)로 전달된다. The pressure for actuating the first shuttle valves 171, 173 and 175 is transmitted to the system regulator valve 10 through the second shuttle valves 181, ma 183 and 185. The second shuttle valves 181, 183 and 185 are connected to the first shuttle valves 171, 173 and 175 and the second shuttle valves 181, 183 and 185 are connected in series. Accordingly, when the actuators 101, 103, and 105 operate simultaneously, the pressure of the first shuttle valve 171, 173, To the system regulator valve (10).

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 액추에이터(101)와 상기 제2 액추에이터(103)가 동시에 작동되고 있는 상태에서는, 상기 제1 액추에이터(101)와 연결된 상기 제1 셔틀밸브(171)를 작동시키는 압력이 상기 제2 셔틀밸브(181)로 전달되고, 상기 제2 액추에이터(103)와 연결된 상기 제1 셔틀밸브(173)를 작동시키는 압력이 상기 제2 셔틀밸브(183)로 전달된다. 이 때, 상기 제2 셔틀밸브(181)와 상기 제2 셔틀밸브(183)도 서로 연결되어 있으며, 상기 제2 셔틀밸브(181)로 전달된 압력이 상기 제2 셔틀밸브(183)로 전달된 압력보다 크기 때문에 상기 제2 셔틀밸브(183)에서 상기 제2 액추에이터(103) 측은 폐쇄되고, 상기 제2 셔틀밸브(181)에서 전달된 압력이 상기 시스템 레귤레이터 밸브(10)까지 전달되게 된다.For example, as shown in FIG. 1, when the first actuator 101 and the second actuator 103 are simultaneously operated, the first actuator 101 and the first actuator 101, which are connected to the first actuator 101, 171 is transmitted to the second shuttle valve 181 and a pressure for operating the first shuttle valve 173 connected to the second actuator 103 is transmitted to the second shuttle valve 183 . At this time, the second shuttle valve 181 and the second shuttle valve 183 are also connected to each other, and the pressure transferred to the second shuttle valve 181 is transmitted to the second shuttle valve 183 The second shuttle valve 183 closes the second actuator 103 side and the pressure delivered from the second shuttle valve 181 is transmitted to the system regulator valve 10. [

상기 시스템 릴리프 밸브(30)는 상기 유압시스템(100)이 안전하게 구동되도록 구비되는 것으로, 상기 시스템 릴리프 밸브(30)에는 소정의 압력이 설정되어 있다. 상기 시스템 릴리프 밸브(30)도 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력을 상기 제2 셔틀밸브(181, 183, 185)들을 통해 전달받는다. 상기 제1 셔틀밸브(171, 173, 175)를 작동시키는 압력이 상기 시스템 릴리프 밸브(30)에 설정된 압력보다 큰 경우, 상기 시스템 릴리프 밸브(30)가 개방되어 압력을 배출시킴으로써 상기 유압시스템(100)을 보호하는 효과를 가질 수 있다.
The system relief valve 30 is provided to safely drive the hydraulic system 100, and the system relief valve 30 is set to a predetermined pressure. The system relief valve 30 also receives pressure for operating the first shuttle valves 171, 173 and 175 through the second shuttle valves 181, 183 and 185. When the pressure for operating the first shuttle valve 171, 173 and 175 is greater than the pressure set for the system relief valve 30, the system relief valve 30 is opened to discharge the pressure, ). &Lt; / RTI &gt;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템(100`)의 구성이 도시된 유압회로로서, 전술한 바와 같이 상기 펌프가 가변형 펌프(P`)로 구비되어 있으며, 상기 펌프(P`)외의 구성은 전술한 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 실시예에서는 상기 액추에이터(101, 103, 105)들의 구동 상태에 따라 상기 펌프(P`)가 작동유의 공급을 조절할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 유압시스템에서는 전술한 일 실시예에 구비되어 있던 시스템 레귤레이터 스풀(10)을 생략할 수도 있다.
3 is a hydraulic circuit diagram showing the configuration of a linearly controllable hydraulic system 100 'of an actuator according to another embodiment of the present invention. As described above, the pump is provided as a variable pump P' The configuration other than the pump P 'is the same as that of the above-described embodiment of the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted. The same reference numerals as in the above-described embodiments denote the same members. According to the present embodiment, the pump P 'can control the supply of the hydraulic fluid according to the driving state of the actuators 101, 103 and 105. Therefore, in the hydraulic system according to the present embodiment, the system regulator spool 10 provided in the above-described embodiment may be omitted.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

T: 탱크 P: 펌프
10: 시스템 레귤레이터 밸브
30: 시스템 릴리프 밸브
101, 103, 105: 액추에이터
111, 113, 115: 스풀밸브
131, 133, 135: 독립 레귤레이터 스풀
150: 공급라인 151, 153, 155: 분기라인
171, 173, 175: 제1 셔틀밸브
181, 183, 185: 제2 셔틀밸브T: tank P: pump
10: System regulator valve
30: System Relief Valve
101, 103 and 105: actuators
111, 113, 115: spool valve
131, 133, 135: Independent regulator spool
150: supply line 151, 153, 155: branch line
171, 173, 175: First shuttle valve
181, 183, 185: the second shuttle valve

Claims (6)

복수 개의 액추에이터들(101, 103, 105);
상기 액추에이터들에 작동유를 공급하는 펌프;
상기 펌프로부터 토출되어 상기 액추에이터들로 공급되며, 상기 작동유의 유량 및 흐름을 각각 제어하는 스풀밸브들(111, 113, 115);
상기 펌프로부터 토출된 상기 작동유를 공급받아 상기 각 스풀밸브로 공급하며, 상기 각 스풀밸브로 공급되는 상기 작동유의 유입 압력과 상기 각 스풀밸브에서 토출되는 상기 작동유의 토출 압력을 이용하여 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키도록 제어되는 독립 레귤레이터 스풀들(131, 133, 135)을 포함하며,
상기 토출 압력과 상기 각 액추에이터에서 배출되는 상기 작동유의 배출 압력 중 더 큰 압력을 전달하는 제1 셔틀밸브들(171, 173, 175)을 더 포함하며,
상기 각 독립 레귤레이터 스풀은 상기 유입 압력과 상기 각 제1 셔틀밸브의 작동 압력에 의해 제어되는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템.A plurality of actuators (101, 103, 105);
A pump for supplying operating fluid to the actuators;
Spool valves (111, 113, 115) which are discharged from the pump and supplied to the actuators, respectively, for controlling the flow rate and flow of the operating oil;
And the supply pressure of the operating oil discharged from each of the spool valves is used to supply the operating fluid to the respective spool valves, And independent regulator spools (131, 133, 135) controlled to keep the difference in the discharge pressure constant,
Further comprising first shuttle valves (171, 173, 175) for transferring a greater pressure of the discharge pressure and the discharge pressure of the hydraulic fluid discharged from each of the actuators,
Wherein each independent regulator spool is controlled by the inlet pressure and the operating pressure of each of the first shuttle valves. 삭제delete 복수 개의 액추에이터들(101, 103, 105);
상기 액추에이터들에 작동유를 공급하는 펌프;
상기 펌프로부터 토출되어 상기 액추에이터들로 공급되며, 상기 작동유의 유량 및 흐름을 각각 제어하는 스풀밸브들(111, 113, 115);
상기 펌프로부터 토출된 상기 작동유를 공급받아 상기 각 스풀밸브로 공급하며, 상기 각 스풀밸브로 공급되는 상기 작동유의 유입 압력과 상기 각 스풀밸브에서 토출되는 상기 작동유의 토출 압력을 이용하여 상기 유입 압력과 상기 토출 압력의 차를 일정하게 유지시키도록 제어되는 독립 레귤레이터 스풀들(131, 133, 135)을 포함하며,
상기 펌프에서 공급된 상기 작동유가 유동되는 공급라인; 및
상기 공급라인으로부터 분기되어 상기 각 액추에이터로 상기 작동유가 유동되는 분기라인들을 더 포함하고,
상기 액추에이터들 중 적어도 두 개의 상기 액추에이터들은 작동압이 서로 다르게 설정되는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템.A plurality of actuators (101, 103, 105);
A pump for supplying operating fluid to the actuators;
Spool valves (111, 113, 115) which are discharged from the pump and supplied to the actuators, respectively, for controlling the flow rate and flow of the operating oil;
And the supply pressure of the operating oil discharged from each of the spool valves is used to supply the operating fluid to the respective spool valves, And independent regulator spools (131, 133, 135) controlled to keep the difference in the discharge pressure constant,
A supply line through which the hydraulic fluid supplied from the pump flows; And
Further comprising branch lines branched from the supply line and flowing the hydraulic fluid to the respective actuators,
Wherein at least two actuators of the actuators are set differently in operating pressure. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 셔틀밸브들과 연결되는 제2 셔틀밸브들을 더 포함하고,
상기 제2 셔틀밸브들은 직렬로 연결되되, 상기 제2 셔틀밸브들은 상기 제1 셔틀밸브들의 작동압력 중 가장 큰 작동압력을 전달하는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템.The method according to claim 1,
Further comprising second shuttle valves connected to the first shuttle valves,
Wherein the second shuttle valves are connected in series and the second shuttle valves deliver the largest operating pressure of the operating pressures of the first shuttle valves. 청구항 4에 있어서,
상기 펌프로부터 토출되는 작동유의 압력과 상기 제2 셔틀밸브들을 통하여 전달되는 작동압력 사이의 차압으로 제어되어, 상기 복수 개의 액추에이터들이 작동하지 않으면 상기 펌프로부터 토출되는 작동유를 탱크로 회수시키는 시스템 레귤레이터 밸브를 더 포함하는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템.The method of claim 4,
A system regulator valve which is controlled by a differential pressure between a pressure of operating fluid discharged from the pump and an operating pressure transmitted through the second shuttle valves and returns the operating fluid discharged from the pump to the tank when the plurality of actuators are not operated Further comprising a linear controllable hydraulic system of the actuator. 청구항 4에 있어서,
상기 제2 셔틀밸브들을 통하여 전달되는 작동압력이 설정된 압력보다 높으면 개방되어 압력을 배출시키는 시스템 릴리프 밸브를 더 포함하는 액추에이터의 선형 제어 가능한 유압시스템.
The method of claim 4,
And a system relief valve that opens when the operating pressure transmitted through the second shuttle valves is higher than the set pressure, thereby discharging the pressure.
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JPH07190006A (en) * 1993-12-24 1995-07-28 Zexel Corp Pressure compensation type oil pressure control circuit
JP2000055004A (en) 1999-08-30 2000-02-22 Komatsu Ltd Hydraulic circuit
JP2002070749A (en) 2000-09-05 2002-03-08 Kayaba Ind Co Ltd Control unit of pump discharge pressure
JP3916559B2 (en) 2000-08-08 2007-05-16 フスコ インターナショナル インコーポレイテッド Hydraulic control valve system with pressure compensated flow control device

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