KR101568047B1 - 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로 - Google Patents

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Abstract

굴삭기의 암과 버킷의 유압회로가 개시된다. 개시된 발명은 유압펌프의 작동유를 탱크에 드레인하는 센터 바이 패스와 암에 대응하는 암 제어밸브를 연결하고 제1 체크밸브가 설치된 암 공급라인, 암 공급라인에 붐 제어밸브 측의 작동유를 합류시키는 암 패러랠 라인, 및 암 패러랠 라인에 설치되어 붐 제어밸브 측으로부터 암 공급라인 측으로 작동유의 유동을 허용하며, 역류를 방지하고, 유량을 조절하는 제1 가변 오리피스를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 붐 측에서 암 측으로 작동유를 합류시키는 암 패러랠 라인에 제1 가변 오리피스를 설치하여 붐 측에서 암 측으로 작동유의 유량을 조절함으로써 암의 단독동작에 필요한 적정용량의 작동유를 붐 측으로부터 보다 많이 공급할 수 있으며, 붐과 암의 복합동작에서 제1 가변 오리피스에 의해 붐 측으로부터 암 측으로 작동유의 공급을 제한함으로써 붐 측에 우선적으로 작동유를 공급할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
암 공급라인, 암 패러랠 라인, 가변 오리피스, 버킷 공급라인, 버킷 패러랠 라인

Description

굴삭기의 암과 버킷의 유압회로{Hydraulic Circuit for Arm and Bucket of Excavator}
본 발명은 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 붐의 작동에서 암의 유량을 조절하고, 암의 작동에서 버킷의 유량을 조절하여 성능을 향상시키는 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 유압모터인 주행모터에 의해 주행되고, 유압모터인 선회모터에 의해 상부 선회체가 선회된다. 프런트 작업기에 해당하는 붐, 아암, 버켓 등은 유압 실린더를 포함한다.
유압모터 및 유압 실린더와 같은 구동장치는 작동유에 의해 구동되므로 각 구동장치 측에 대해 펌프로부터 토출되는 작동유를 적절하게 배분해야 한다. 작동유의 분배는 메인 컨트롤 밸브(MCV; Main Control Valve)에 의해 이루어진다.
메인 컨트롤 밸브는 붐, 암, 버킷, 주행 및 옵션에 대한 작동유의 공급을 제어하는 각각의 스풀제어밸브로 구성된다. 각각의 스풀제어밸브는 유압펌프의 작동유를 각 제어스풀로 전달하는 센터 바이 패스를 포함한다.
도 1에는 종래의 암과 버킷에 대한 유압회로가 도시되어 있다. 암 제어밸 브(10)는 유압펌프(15)에 연결되고, 탱크(20) 측으로 작동유를 귀환시키는 센터 바이 패스(22)에 연결된 암 공급라인(25)과 암 실린더를 구동시킨 작동유를 탱크로 귀환시키는 암 귀환라인(26)이 연결된다.
암 공급라인(25)에는 역류를 방지하는 암 체크밸브(27)가 설치되어 있으며, 붐 제어밸브(30) 측으로부터 작동유를 공급하는 암 패러랠 라인(33)이 연결된다. 암 패러랠 라인(33)에는 암 제어밸브(10) 측으로 작동유의 공급을 허용하고, 반대로 차단하는 고정 오리피스(34)가 설치되어 있다.
이와 같은 암 제어밸브(10)의 유압회로는 붐 측으로부터 작동유의 공급을 허용하는 고정 오리피스(34)가 작동유의 유량을 고정적으로 제한하므로 암의 단독동작 상태에서 정해진 용량의 작동유만 암 공급라인(25)에 합류시키는 단점이 있으며, 암과 붐의 복합동작에서 붐에 대한 작동유의 동력이 더 필요할 때, 암 측으로 작동유가 공급되어 붐에 대한 작동유의 공급 우선권이 제한되는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 암의 단독동작에 필요한 적정용량의 작동유를 붐 측으로부터 공급할 수 있으며, 붐과 암의 복합동작에서 붐 측에 우선적으로 작동유를 공급할 수 있는 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로는 굴삭기에서 붐, 암, 버킷, 주행 및 옵션과 같은 작업기에 대응하는 제어밸브를 구비하여 유압펌프의 작동유를 분배하는 메인 컨트롤 밸브의 유압회로로서, 상기 유압펌프의 작동유를 각 제어 스풀에 전달 하는 센터 바이 패스와 암에 대응하는 암 제어밸브를 연결하고 제1 체크밸브가 설치된 암 공급라인, 상기 암 공급라인에 붐 제어밸브 측의 작동유를 합류시키는 암 패러랠 라인, 및 상기 암 패러랠 라인에 설치되어 상기 붐 제어밸브 측으로부터 상기 암 공급라인 측으로 작동유의 유동을 허용하며, 역류를 방지하고, 유량을 조절하는 제1 가변 오리피스를 포함한다.
또한, 본 발명은 일 실시예로서, 상기 버킷에 대응하는 버킷 제어밸브에 상기 붐 제어밸브의 작동유를 공급하는 버킷 공급라인, 상기 센터 바이 패스와 상기 버킷 공급라인을 연결하고, 제2 체크밸브가 설치된 버킷 패러랠 라인, 및 상기 버킷 패러랠 라인에 설치되어 상기 버킷 제어밸브 측에 대한 작동유의 유량을 조절하고, 역류를 방지하는 제2 가변 오리피스를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로는 붐 측에서 암 측으로 작동유를 합류시키는 암 패러랠 라인에 제1 가변 오리피스를 설치하여 붐 측에서 암 측으로 작동유의 유량을 조절함으로써 암의 단독동작에 필요한 적정용량의 작동유를 붐 측으로부터 보다 많게 공급할 수 있으며, 붐과 암의 복합동작에서 제1 가변 오리피스에 의해 붐 측으로부터 암 측으로 작동유의 공급을 제한함으로서 붐 측에 우선적으로 작동유를 공급할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 붐 측에서 버킷 측으로 작동유를 공급하는 유압라인에 제2 가변 오리피스를 설치하여 붐 측에서 버킷 측으로 공급되는 작동유의 유량을 제한함으로써 붐 측의 작동유를 암 측에 우선적으로 공급할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로는 굴삭기에서 붐, 암, 버킷, 주행 및 옵션과 같은 작업기에 대응하는 제어밸브를 구비하여 유압펌프(100)의 작동유를 분배하는 메인 컨트롤 밸브를 구성하는 유 압회로로서, 암 공급라인(112), 암 패러랠 라인(115) 및, 제1 가변 오리피스(116)를 포함한다.
암 공급라인(112)은 유압펌프(100)의 작동유를 각 제어스풀에 전달 하는 센터 바이패스(101)와 암에 대응하는 암 제어밸브(110)를 연결하고, 센터 바이 패스(101) 측으로 역류를 방지하는 제1 체크밸브(111)가 설치되어 있다. 암 제어밸브(110)는 암을 구동하기 위한 작동유의 공급 및 차단, 방향전환 등을 제어하는 복수의 위치를 제공하는 스풀밸브로서, 조이스틱에 의한 파일럿 신호에 의해 위치가 변환된다. 암 공급라인(112)이 있는 위치에는 암을 구동시키는 작동유를 귀환시키는 암 귀환라인(113)이 배치되어 있다.
암 패러랠 라인(115)은 암 공급라인(112)에 붐 제어밸브(130) 측의 작동유를 합류시키는 것으로서, 버킷, 암, 및 붐 같은 프런트 작업기로 평지 고르기를 수행할 때, 붐의 작동은 줄어들고 암의 작동이 증가되어 암에 대한 작동유가 증가되는데, 암의 부족한 작동유는 붐의 작동유로 보충이 가능하다.
제1 가변 오리피스(116)는 암 패러랠 라인(115)에 설치되어 붐 제어밸브(130) 측으로부터 암 공급라인(112) 측으로 작동유의 유동을 허용하며, 역류를 방지하고, 유량을 조절할 수 있는 체크밸브의 일종이다. 붐 제어밸브(130) 측에 연결된 암 패러랠 라인(115)에 작동유가 공급되면서 제1 가변 오리피스(116)가 암 제어밸브(110) 측으로 개방된다. 작동유는 암 공급라인(112)에 합류되고, 암 제어밸브(110)에 의해 암 측에 공급된다. 암 제어밸브(110)는 암 공급라인(112)이 암 실린더에 연결되도록 절환된다.
이와 같이, 제1 가변 오리피스(116)가 암 패러랠 라인(115)에 설치되고, 붐 측에서 암 측으로 작동유의 유량이 조절됨으로써 암의 단독동작에 필요한 적정용량의 작동유를 붐 측으로부터 보다 많게 공급할 수 있다. 그리고, 붐과 암의 복합동작에서 제1 가변 오리피스(116)에 의해 붐 측으로부터 암 측으로 작동유의 공급을 제한함으로서 붐 측에 우선적으로 작동유를 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 일 실시예로서, 버킷에 대응하는 버킷 제어밸브(114)에 붐 제어밸브(130)의 작동유를 공급하는 버킷 공급라인(120), 센터 바이 패스(101)와 버킷 공급라인(120)을 연결하고 제2 체크밸브(121)가 설치된 버킷 패러랠 라인(122), 및 버킷 공급라인(120)에 설치되어 버킷 제어밸브(114) 측에 대한 작동유의 유량을 조절하고, 역류를 방지하는 제2 가변 오리피스(126)를 포함할 수 있다. 버킷 제어밸브(114)는 암 제어밸브(110)와 함께 메인 컨트롤 밸브를 구성하고, 버킷을 구동하기 위해 복수의 위치로 절환가능한 스풀밸브이다.
버킷 공급라인(120)은 센터 바이 패스(101)를 통해 공급되는 유압펌프(100)의 작동유에 붐 제어밸브(130) 측의 작동유를 합류시키는 유압라인이다. 버킷 패러랠 라인(122)과 버킷 공급라인(120)은 하나의 라인으로 버킷 제어밸브(114)에 연결되고, 버킷 제어밸브(114)가 버킷 측에 작동유를 공급할 수 있도록 절환됨으로써 작동유는 버킷을 구동시키며, 버킷 귀환라인(123)을 통해 탱크 측으로 귀환된다.
그리고, 붐 측에서 버킷 측으로 작동유를 공급하는 버킷 공급라인(120)에 제2 가변 오리피스(126)를 설치함으로써 붐 측에서 버킷 측으로 공급되는 작동유의 유량을 제한할 수 있다. 붐 측에서 버킷 측에 대한 작동유의 공급이 제한됨으로써 붐 측의 작동유를 버킷 측보다 암 측에 우선적으로 공급하여 암의 대유량 작동 시에 암을 원활하게 작동시킬 수 있다.
도 1은 종래의 암과 버킷의 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 유압펌프 101: 센터바이패스
110: 암 제어밸브 111: 제1 체크밸브
112: 암 공급라인 115: 암 패러랠 라인
116: 제1 가변오리피스 120: 버킷 공급라인
121: 제2 체크밸브 122: 버킷 패러랠 라인
126: 제2 가변 오리피스

Claims (3)

  1. 굴삭기에서 붐, 암, 버킷, 주행 및 옵션과 같은 작업기에 대응하는 제어밸브를 구비하여 유압펌프(100)의 작동유를 분배하는 메인 컨트롤 밸브의 유압회로로서,
    상기 유압펌프(100)에 연결되어 상기 유압펌프(100)의 작동유를 각 제어스풀로 통과시키는 센터바이패스(101)와 암에 대응하는 암 제어밸브(110)를 연결하고, 제1 체크밸브(111)가 설치된 암 공급라인(112);
    상기 암 공급라인(112)에 붐 제어밸브(130) 측의 작동유를 합류시키는 암 패러랠 라인(115); 및
    상기 암 패러랠 라인(115)에 설치되어 상기 암의 단독 동작시 상기 붐 제어밸브(130) 측으로부터 상기 암 공급라인(112) 측으로 작동유의 유동을 허용하며, 역류를 방지하고, 상기 붐과 상기 암의 복합 동작시에는 상기 붐 측으로부터 상기 암 측으로 작동유의 공급이 제한되도록 유량을 조절하는 제1 가변 오리피스(116)를 포함하는 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버킷에 대응하는 버킷 제어밸브(114)에 상기 붐 제어밸브(130)의 작동유를 공급하는 버킷 공급라인(120);
    상기 센터 바이 패스(101)와 상기 버킷 공급라인(120)을 연결하고, 제2 체크밸브(121)가 설치된 버킷 패러랠 라인(122); 및
    상기 버킷 공급라인(120)에 설치되어 상기 붐 측에서 상기 버킷 측으로 공급되는 작동유의 유량이 제한되도록 상기 버킷 제어밸브(114) 측에 대한 작동유의 유량을 조절하여 상기 붐 측의 작동유를 상기 버킷 측보다 상기 암 측에 우선적으로 공급하며, 역류를 방지하는 제2 가변 오리피스(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로.
  3. 굴삭기에서 붐, 암, 버킷, 주행 및 옵션과 같은 작업기에 대응하는 제어밸브를 구비하여 유압펌프(100)의 작동유를 분배하는 메인 컨트롤 밸브의 유압회로로서,
    상기 버킷에 대응하는 버킷 제어밸브(114)에 상기 붐 제어밸브(130)의 작동유를 공급하는 버킷 공급라인(120);
    센터 바이 패스(101)와 상기 버킷 공급라인(120)을 연결하고, 제2 체크밸브(121)가 설치된 버킷 패러랠 라인(122); 및
    상기 버킷 공급라인(120)에 설치되어 상기 붐 측에서 상기 버킷 측으로 공급되는 작동유의 유량이 제한되도록 상기 버킷 제어밸브(114) 측에 대한 작동유의 유량을 조절하여 상기 붐 측의 작동유를 상기 버킷 측보다 상기 암 측에 우선적으로 공급하며, 역류를 방지하는 제2 가변 오리피스(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 암과 버킷의 유압회로.
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