KR101657248B1 - 건설장비의 작동유 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기의 버킷 대신에 교체되는 옵션 작업장치가 배압에 민감하여, 옵션 작업장치로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 오일쿨러를 거치지않고 옵션장치를 사용할 경우, 유압시스템 내에 작동유의 과열되는 것을 방지함에 따라 연속적인 작업이 가능하고, 유압시스템의 손상을 방지할 수 있도록 한 것으로,

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

엔진에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프와,

제1유압펌프에 연결되어 구동되는 작업장치와,

제1유압펌프의 제1센터바이패스통로에 설치되어 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀과, 제2유압펌프의 제2센터바이패스통로에 설치되어 다른 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 다른 작업장치용 스풀을 포함하는 메인 컨트롤밸브와,

제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되어 제1,2유압펌프를 각각 제어하기 위해 압력을 형성하는 오리피스 및 릴리프밸브와,

유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와,

작업장치용 스풀들을 제어하도록 조작력에 대응되게 제어신호를 각각 출력하는 하나 이상의 작업장치용 조작수단과,

작업장치의 작업 준비를 위한 전기스위치와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신 호압력에 의해 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브와,

작업장치용 스풀의 작동압력을 검출하는 압력 검출수단과,

유압탱크의 작동유 온도를 검출하는 온도센서와,

제2센터바이패스통로에 설치된 릴리프밸브의 설정압력을 파일럿 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브에 출력하는 제2전자비례밸브와,

제1,2전자비례밸브와, 제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되는 작업장치용 스풀을 절환시키도록 파일럿 신호압력을 공급하는 파일럿 펌프와,

온도센서 및 압력 검출수단으로부터 검출신호를 각각 입력받고, 온도센서로부터의 검출신호에 따라 릴리프밸브의 설정압력을 신호압력에 의해 조정할 수 있도록 제2전자비례밸브에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 포함한다.

건설장비, 옵션 작업장치, 작동유 냉각시스템

Description

건설장비의 작동유 냉각시스템{hydraulic oil cooling system of construction equipment}

본 발명은 굴삭기의 버킷을 탈거하고 햄머(hammer) 등의 옵션 작업장치를 장착하여 작업할 경우, 귀환되는 작동유의 과열되는 것을 방지하여 연속적으로 작업을 수행할 수 있도록 한 건설장비의 작동유 냉각시스템에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 버킷 대신에 교체되는 옵션 작업장치가 배압에 민감하여, 옵션 작업장치로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 오일쿨러를 거치지않고 옵션 작업장치를 사용할 경우, 유압시스템 내에 작동유의 과열되는 것을 방지함에 따라 연속적인 작업이 가능하고, 유압시스템의 손상을 방지할 수 있도록 한 건설장비의 작동유 냉각시스템에 관한 것이다.

도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

엔진에 연결되는 한 쌍의 가변용량형 제1,2유압펌프(P1,P2)(이하 "유압펌프" 라고함)와,

제1유압펌프(P1)에 연결되어 구동되는 작업장치(2)와,

제1유압펌프(P1)의 제1센터바이패스통로(1)에 설치되어 작업장치(2) 등에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀(3)과, 제2유압펌프(P2)의 제2센터바이패스통로(4)에 설치되어 다른 작업장치(미 도시됨) 등에 공급되는 작동유를 제어하는 다른 작업장치용 스풀(5)을 포함하는 메인 컨트롤밸브(6)(MCV)와,

제1,2센터바이패스통로(1,4)의 하류측에 각각 설치되어 제1,2유압펌프(P1,P2)를 각각 제어하기 위해 압력을 형성하는 오리피스(7) 및 릴리프밸브(8)와,

유압탱크(T)로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(9)와,

제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어하여 작업장치(2)로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 전자비례밸브(10)와,

작업장치용 스풀(3,5)들을 제어하도록 조작력에 대응되게 제어신호를 출력하는 하나 이상의 작업장치용 조이스틱(11)과,

작업장치(2)의 작업 준비를 위한 전기스위치(12)를 포함한다.

도면중 미 설명부호 13은 전자비례밸브(10)를 제어하도록 제어신호를 출력하는 컨트롤러이고, 14는 작업장치용 스풀(3)의 작동 압력을 검출하는 압력스위치이다.

따라서, 운전자가 작업장치(2)(일 예로서 햄머를 말함)를 작동시키기 위하여 작업장치용 조이스틱(11)을 조작하고 전기스위치(12)를 작동시키는 경우, 압력스위 치(14)에 의해 작업장치용 스풀(3)의 작동압력이 검출되어 컨트롤러(13)에 입력된다. 이로 인해 컨트롤러(13)부터의 출력신호에 의해 구동되는 전자비례밸브(10)에 의해 제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어한다.

이때 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 작업장치(2)에서 사용가능한 최대 토출유량을 초과하지않도록 제어된다. 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 제1센터바이패스통로(1)의 하류측에 설치된 오리피스(7) 및 릴리프밸브(8)에 의해 제1센터바이패스통로(1)에 압력을 형성하게 된다.

이로 인해, 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 제1센터바이패스통로(1)에 설치되어 절환되는 작업장치용 스풀(3)을 경유하여 작업장치(2)에 공급되므로 작업장치(2)를 구동시킨다. 이때 작업장치(2)를 구동시킨 작동유는 유압탱크(T)로 귀환된다.

한편, 작업장치(2)의 사양, 또는 종류에 따라 작업장치(2)가 배압에 대해 민감한 경우, 귀환되는 작동유를 오일쿨러(9)를 경유하지않고 유압탱크(T)로 곧바로 귀환시킨다. 이와 같은 작업장치(2)의 구동조건에서, 작업장치(2)를 계속적으로 작동시킬 경우에 오일쿨러(9)를 경유하지않은 작동유는 과열되므로, 유압시스템 내의 작동유 온도를 고온으로 상승시킨다.

이로 인해 유압시스템 내의 작동유 온도를 낮추기 위하여 작업장치(2)를 이용한 작업을 일시적으로 중단하게 되므로 작업능률이 떨어진다.

한편 귀환되는 작동유를 오일쿨러(9)를 경유하지않는 조건에서 작업장치(2)를 계속적으로 작동시킬 경우, 작업장치(2)에 공급되는 작동유를 제어하는 유압시 스템의 손상을 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.

본 발명의 실시예는, 굴삭기의 버킷 대신에 교체되는 옵션 작업장치가 배압에 민감하여, 옵션 작업장치로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 오일쿨러를 거치지않고 옵션 작업장치를 사용할 경우, 유압시스템 내에 작동유의 과열되는 것을 방지함에 따라 연속적인 작업이 가능하여 작업성을 향상시키고, 유압시스템의 손상을 방지할 수 있도록 한 건설장비의 작동유 냉각시스템과 관련된다.

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

엔진에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프와,

제1유압펌프에 연결되어 구동되는 작업장치와,

제1유압펌프의 제1센터바이패스통로에 설치되어 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀과, 제2유압펌프의 제2센터바이패스통로에 설치되어 다른 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 다른 작업장치용 스풀을 포함하는 메인 컨트롤밸브와,

제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되어 제1,2유압펌프를 각각 제어하기 위해 압력을 형성하는 오리피스 및 릴리프밸브와,

유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와,

작업장치용 스풀 및 다른 작업장치용 스풀을 제어하도록 조작력에 대응되게 제어신호를 각각 출력하는 하나 이상의 작업장치용 조작수단과,

작업장치의 작업 준비를 위한 전기스위치와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력에 의해 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브와,

작업장치용 스풀의 작동압력을 검출하는 압력 검출수단과,

유압탱크의 작동유 온도를 검출하는 온도센서와,

제2센터바이패스통로에 설치된 릴리프밸브의 설정압력을 파일럿 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브에 출력하는 제2전자비례밸브와,

제1,2전자비례밸브와, 제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되는 작업장치용 스풀 및 다른 작업장치용 스풀을 절환시키도록 파일럿 신호압력을 공급하는 파일럿 펌프와,

온도센서 및 압력 검출수단으로부터 검출신호를 각각 입력받고, 온도센서로부터의 검출신호에 따라 릴리프밸브의 설정압력을 신호압력에 의해 조정할 수 있도록 제2전자비례밸브에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 포함한다.

전술한 작업장치용 조작수단은 조이스틱 또는 페달이 사용될 수 있다.

전술한 압력 검출수단은 압력센서 또는 압력스위치가 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

가변용량형 제1,2유압펌프와, 제1유압펌프에 연결되는 작업장치와, 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀과, 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀을 포함하는 메인 컨트롤밸브와, 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와, 유압탱크의 작동유 온도를 검출하는 온도센서와, 2차 신호압력에 의해 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브와, 제2유압펌프의 토출압력을 형성하는 릴리프밸브의 설정압력을 2차 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브와, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브에 출력하는 제2전자비례밸브를 포함하는 건설장비의 작동유 냉각시스템에 있어서,

작업장치를 작동하기 위한 전기스위치의 작동신호를 읽어들이는 제1단계와,

제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 제1유압펌프로부터 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어할 수 있도록 제1전자비례밸브에 미리 설정된 제어신호를 출력하는 제2단계와,

작업장치용 스풀의 작동 압력을 검출한 검출신호를 읽어들이는 제3단계와,

온도센서에 의해 유압탱크의 작동유 온도를 검출한 검출신호를 읽어들이는 제4단계와,

온도센서에 의해 검출된 작동유의 온도와 미리 설정된 작동유 온도를 비교판단하는 제5단계와,

제5단계에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 높은 것으로 판단된 경우, 파일럿 조작형 릴리프밸브에 2차 신호압력을 공급하여 릴리프밸브의 설정 압력을 제2유압펌프의 중립상태의 토출압력보다 낮게 조정할 수 있도록 제2전자비례밸브에 제어신호를 출력하는 제6단계와,

제5단계에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 낮은 것으로 판단된 경우, 제2전자비례밸브에 인가되는 제어신호를 정지하는 제7단계를 포함하여,

유압탱크의 작동유 온도가 설정된 온도까지 떨어질 때까지 제2유압펌프로부터 토출되는 작동유를 중립상태의 유량보다 많게 토출시키고, 제2유압펌프로부터 토출되는 작동유가 오일쿨러를 경유하여 냉각되어 유압탱크로 귀환된다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.

버킷 대신에 교체되는 옵션 작업장치가 배압에 민감하여, 옵션 작업장치로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 오일쿨러를 거치지않고 옵션 작업장치를 가동시킬 경우, 유압시스템 내에 과열된 작동유의 온도를 낮추는 과정이 불필요하여 작업성을 향상시키고, 유압시스템의 손상을 방지하여 신뢰성을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사 상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

엔진에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프(P1,P2)(이하 "유압펌프" 라고함)와,

제1유압펌프(P1)에 연결되어 구동되는 작업장치(2)(일 예로서 햄머를 말함)와,

제1유압펌프(P1)의 제1센터바이패스통로(1)에 설치되어 작업장치(2)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀(3)과, 제2유압펌프의 제2센터바이패스통로(4)에 설치되어 다른 작업장치(미 도시됨)에 공급되는 작동유를 제어하는 다른 작업장치용 스풀(5)을 포함하는 메인 컨트롤밸브(6)(MCV)와,

제1,2센터바이패스통로(1,4)에 각각 설치되어 제1,2유압펌프(P1,P2)를 각각 제어하기 위해 압력을 형성하는 오리피스(7) 및 릴리프밸브(8)와,

유압탱크(T)로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(9)와,

작업장치용 스풀(3,5)들을 제어하도록 조작력에 대응되게 제어신호를 각각 출력하는 하나 이상의 작업장치용 조작수단(11)과,

작업장치(2)의 작업 준비를 위한 전기스위치(12)와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력에 의해 제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어하여 작업장치(2)로 공급 되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브(10)와,

작업장치용 스풀(3)의 작동압력을 검출하는 압력 검출수단(14)과,

유압탱크(T)의 작동유 온도를 검출하는 온도센서(15)와,

제2센터바이패스통로(4)에 설치된 릴리프밸브(8)의 설정압력을 파일럿 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)와,

외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)에 출력하는 제2전자비례밸브(16)와,

제1,2전자비례밸브(10,16)와, 제1,2센터바이패스통로(1,4)에 각각 설치되는 작업장치용 스풀(3,5)을 절환시키도록 파일럿 신호압력을 공급하는 파일럿 펌프(17)와,

온도센서(15) 및 압력 검출수단(14)으로부터 검출신호를 각각 입력받고, 온도센서(15)로부터의 검출신호에 따라 릴리프밸브(8)의 설정압력을 파일럿 펌프(17)로부터 공급되는 신호압력에 의해 조정할 수 있도록, 제2전자비례밸브(16)에 제어신호를 출력하는 컨트롤러(13)를 포함한다.

전술한 작업장치용 조작수단(11)은 조이스틱 또는 페달이 사용될 수 있다.

전술한 압력 검출수단(14)은 압력센서 또는 압력스위치가 사용될 수 있다.

이때, 전술한 유압탱크(T)의 작동유 온도를 검출하는 온도센서(15)와, 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)에 신호압력을 출력하는 제2전자비례밸브(16)와, 릴리프밸브(8)의 설정압력을 파일럿 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브(18) 및 컨트롤러(13)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 작동유 냉각시스템의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.

도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템은,

가변용량형 제1,2유압펌프(P1,P2)와, 제1유압펌프(P1)에 연결되는 작업장치(2)와, 작업장치(2)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀(3)과, 작업장치(2)에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀(3)을 포함하는 메인 컨트롤밸브(6)와, 유압탱크(T)로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(9)와, 유압탱크(T)의 작동유 온도를 검출하는 온도센서(15)와, 2차 신호압력에 의해 제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어하여 작업장치(2)로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브(10)와, 제2유압펌프(P2)의 토출압력을 형성하는 릴리프밸브(8)의 설정압력을 2차 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)와, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)에 출력하는 제2전자비례밸브(16)를 포함하는 건설장비의 작동유 냉각시스템에 있어서,

작업장치(2)를 작동하기 위한 전기스위치(12)의 작동신호를 읽어들이는 제1단계(S100, S200)와,

제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어하여 제1유압펌프(P1)로부터 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어할 수 있도록 제1전자비례밸브(10)에 미리 설정된 제어신호를 출력하는 제2단계(S300)와,

작업장치용 스풀(3)의 작동 압력을 검출한 검출신호를 읽어들이는 제3단 계(S400, S500)와,

온도센서(15)에 의해 유압탱크(T)의 작동유 온도를 검출한 검출신호를 읽어들이는 제4단계(S600)와,

온도센서(15)에 의해 검출된 작동유의 온도와 미리 설정된 작동유 온도를 비교판단하는 제5단계(S700, S800)와,

제5단계(S700, S800)에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 높은 것으로 판단된 경우, 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)에 2차 신호압력을 공급하여 릴리프밸브(8)의 설정압력을 제2유압펌프(P2)의 중립상태의 토출압력보다 낮게 조정할 수 있도록 제2전자비례밸브(16)에 제어신호를 출력하는 제6단계(S900)와,

제5단계(S700, S800)에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 낮은 것으로 판단된 경우, 제2전자비례밸브(16)에 인가되는 제어신호를 정지하는 제7단계(S1000)를 포함하여,

유압탱크(T)의 작동유 온도가 설정된 온도까지 떨어질 때까지 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 중립상태의 유량보다 많게 토출시키고, 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 오일쿨러(9)를 경유하여 냉각되어 유압탱크(T)로 귀환된다.

이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4의 S100에서와 같이, 전술한 작업장치(2)(일 예로서 햄머를 말함)를 작동하기 위한 준비상태를 만들기 위하여 전기스위치(12)의 작동신호를 컨트롤러(13)에서 읽어들인다.

S200에서와 같이, 컨트롤러(13)에서 전기스위치(12)의 작동신호 입력여부를 판단하되, 전기스위치(12)의 작동신호가 감지되는 경우 다음 단계(S300 참조)로 진행하고, 반면에 전기스위치(12)의 작동신호가 없을 경우 종료한다.

S300에서와 같이, 컨트롤러(13)로부터 제1전자비례밸브(10)에 제어신호가 출력됨에 따라 제어신호에 대응하도록 파일럿 펌프(17)로부터 토출되는 작동유를 가압하여 2차 신호압력을 생성한다. 제1유압펌프(P1)로부터 센터바이패스통로(1)를 통해 토출되는 작동유는 오리피스(7)와 릴리프밸브(8)에 의해 압력이 형성되고 통로(19)를 통해 전달된다.

이때 제1유압펌프(P1)의 사판(a) 경전각을 제어하는 압력은 최소한 제1전자비례밸브(10)에서 출력된 2차 신호압력 이상이 되므로, 제1유압펌프(P1)로부터 작업장치(2)로 공급되는 최대 토출유량을 제1전자비례밸브(10)로 제어할 수 있게 된다.

S400에서와 같이, 작업장치용 스풀(3)의 작동 압력을 압력 검출수단(14)(일예로서 압력스위치 또는 압력센서가 사용됨)에 의해 검출한 검출신호를 컨트롤 러(13)에서 읽어들인다.

S500에서와 같이, 컨트롤러(13)에서 압력 검출신호 입력여부를 판단하되, 압력 검출수단(14)의 압력 검출신호가 감지되는 경우 다음 단계(S600 참조)로 진행하고, 반면에 압력 검출수단(14)으로부터 압력 검출신호가 없을 경우 전술한 "S100단계"로 진행한다.

운전자에 의해 작업장치용 조작수단(11)(일 예로서 조이스틱 또는 페달이 사용됨)을 조작시, 조작력에 대응하도록 파일럿 펌프(17)로부터 토출되는 신호압력에 의해 작업장치용 스풀(3)을 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 작업장치용 스풀(3)을 경유하여 작업장치(2)에 전달되어 작업장치(2)를 구동시킨다. 작업장치(2)를 구동시킨 작동유는 유압탱크(T)로 귀환된다.

S600에서와 같이, 온도센서(15)에 의해 유압탱크(T)의 작동유 온도를 검출한 검출신호를 컨트롤러(13)에서 읽어들인다.

S700에서와 같이, 온도센서(15)에 의해 유압탱크(T)에서 검출된 작동유의 온도와 미리 설정된 작동유 온도를 비교한다.

S800에서와 같이, 온도센서(15)에 의해 검출된 작동유의 온도와 미리 설정된 작동유 온도를 비교판단한 후, 검출된 작동유의 온도가 미리 설정된 작동유의 온도 보다 낮은 경우에 "S1000"단계로 진행한다. 반면에 검출된 작동유의 온도가 미리 설정된 작동유의 온도보다 높을 경우에는 "S900"단계로 진행한다.

S900에서와 같이, 온도센서(15)에 의해 검출된 작동유의 온도가 미리 설정된 작동유의 온도보다 높을 경우에, 컨트롤러(13)로부터 미리 설정된 제어신호를 제2전자비례밸브(16)에 출력하고 초기단계(S100 참조)로 진행한다. 제2전자비례밸브(16)에 입력되는 제어신호에 대응되도록 파일럿 펌프(17)로부터 토출되는 작동유를 가압하여 2차 신호압력을 생성한다. 2차 신호압력에 의해 파일럿 조작형 릴리프밸브(18)를 조작하여 릴리프밸브(8)의 설정압력을 조정한다.

즉 릴리프밸브(8)의 설정압력을 제2유압펌프(P2)의 중립상태의 토출압력(도 3의 유압펌프 제어압력 "Ps"를 말함)보다 낮게 조정하게 된다.

따라서, 릴리프밸브(8)의 설정압력이 낮게 조정된 유압펌프 제어압력(도 3의 "Pa"압력을말함)가 통로(20)를 통해 제2유압펌프(P2)에 전달되어 사판(a)의 경전각을 제어한다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)의 토출유량을 중립상태의 토출유량보다 많게 조정한다(도 3에서와 같이 유압펌프 토출유량이 Qs → Qa로 증가됨).

이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 센터바이패스통로(4), 통로(21)를 차례로 통과하여 유압탱크(T)로 귀환된다. 이때 귀환되는 작동유가 통로(21)에 설치된 오일쿨러(9)를 경유하면서 냉각된 후 유압탱크(T)로 귀환된다.

전술한 유압탱크(T)의 작동유 온도가 설정된 온도로 떨어질때까지 컨트롤러(13)로부터 제어신호가 제2전자비례밸브(16)에 계속적으로 출력됨에 따라, 제2유 압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 중립상태의 토출유량보다 많게 토출된다.

S1000에서와 같이, 온도센서(15)에 의해 검출된 작동유의 온도가 미리 설정된 작동유의 온도보다 낮을 경우, 컨트롤러(13)로부터 제2전자비례밸브(16)에 인가되는 제어신호를 정지하고 초기단계(S100 참조)로 진행한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템에 의하면, 제1유압펌프(P1)에 연결된 작업장치(2)가 배압에 민감하여, 작업장치(2)로부터 유압탱크(T)로 귀환되는 작동유가 오일쿨러(9)를 거치지않고 작업장치(2)를 구동시킬 경우에, 릴리프밸브(8)의 설정압력을 낮추어 제2유압펌프(P2)의 토출유량이 중립상태의 토출유량보다 많도록 조정하고, 유압탱크(T)로 귀환되는 작동유를 오일쿨러(9)에 의해 냉각시킴에 따라, 유압시스템 내에 작동유의 과열되는 것을 방지하여 연속적인 작업이 가능하고 유압시스템의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템의 유압회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템의 유압회로도,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템에서, 유압펌프의 제어특성을 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비의 작동유 냉각시스템의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 제1센터바이패스통로

2; 작업장치

3,5; 작업장치용 스풀

4; 제2센터바이패스통로

6; 메인 컨트롤밸브(MCV)

7; 오리피스

8; 릴리프밸브

9; 오일쿨러

10,16; 전자비례밸브

11; 작업장치용 조이스틱

12; 전기스위치

13; 컨트롤러

14; 압력검출수단

15; 온도센서

17; 파일럿 펌프

18; 파일럿 조작형 릴리프밸브

P1; 가변용량형 제1유압펌프

P2; 가변용량형 제2유압펌프

Claims (4)

1. 엔진에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프;

   상기 제1유압펌프에 연결되어 구동되는 작업장치;

   상기 제1유압펌프의 제1센터바이패스통로에 설치되어 상기 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀과, 상기 제2유압펌프의 제2센터바이패스통로에 설치되어 다른 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 다른 작업장치용 스풀을 포함하는 메인 컨트롤밸브;

   상기 제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되어 상기 제1,2유압펌프를 각각 제어하기 위해 압력을 형성하는 오리피스 및 릴리프밸브;

   유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러;

   상기 작업장치용 스풀 및 다른 작업장치용 스풀을 제어하도록 조작력에 대응되게 제어신호를 각각 출력하는 하나 이상의 작업장치용 조작수단;

   상기 작업장치의 작업 준비를 위한 전기스위치;

   외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력에 의해 상기 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 상기 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브;

   상기 작업장치용 스풀의 작동압력을 검출하는 압력 검출수단;

   상기 유압탱크의 작동유 온도를 검출하는 온도센서;

   상기 제2센터바이패스통로에 설치된 상기 릴리프밸브의 설정압력을 파일럿 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브;

   외부로부터 입력되는 제어신호에 대응되게 2차 신호압력을 형성하여, 2차 신호압력을 상기 파일럿 조작형 릴리프밸브에 출력하는 제2전자비례밸브;

   상기 제1,2전자비례밸브와, 상기 제1,2센터바이패스통로에 각각 설치되는 작업장치용 스풀 및 다른 작업장치용 스풀을 절환시키도록 파일럿 신호압력을 공급하는 파일럿 펌프; 및

   상기 온도센서 및 압력 검출수단으로부터 검출신호를 각각 입력받고, 상기 온도센서로부터의 검출신호에 따라 상기 릴리프밸브의 설정압력을 신호압력에 의해 조정할 수 있도록 상기 제2전자비례밸브에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 냉각시스템.
2. 가변용량형 제1,2유압펌프와, 상기 제1유압펌프에 연결되는 작업장치와, 상기 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀과, 작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 작업장치용 스풀을 포함하는 메인 컨트롤밸브와, 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러와, 유압탱크의 작동유 온도를 검출하는 온도센서와, 2차 신호압력에 의해 상기 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 상기 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어하는 제1전자비례밸브와, 상기 제2유압펌프의 토출압력을 형성하는 릴리프밸브의 설정압력을 2차 신호압력에 의해 가변 조정하는 파일럿 조작형 릴리프밸브와, 2차 신호압력을 파일럿 조작형 릴리프밸브에 출력하는 제2전자비례밸브를 포함하는 건설장비의 작동유 냉각시스템에 있어서:

   상기 작업장치를 작동하기 위한 전기스위치의 작동신호를 읽어들이는 제1단계;

   상기 제1유압펌프의 사판 경전각을 제어하여 상기 제1유압펌프로부터 상기 작업장치로 공급되는 최대 토출유량을 제어할 수 있도록 상기 제1전자비례밸브에 미리 설정된 제어신호를 출력하는 제2단계;

   상기 작업장치용 스풀의 작동 압력을 검출한 검출신호를 읽어들이는 제3단계;

   상기 온도센서에 의해 상기 유압탱크의 작동유 온도를 검출한 검출신호를 읽어들이는 제4단계;

   상기 온도센서에 의해 검출된 작동유의 온도와 미리 설정된 작동유 온도를 비교판단하는 제5단계;

   상기 제5단계에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 높은 것으로 판단된 경우, 상기 파일럿 조작형 릴리프밸브에 2차 신호압력을 공급하여 상기 릴리프밸브의 설정압력을 제2유압펌프의 중립상태의 토출압력보다 낮게 조정할 수 있도록 상기 제2전자비례밸브에 제어신호를 출력하는 제6단계; 및

   상기 제5단계에 의해 작동유의 온도가 설정된 작동유 온도보다 낮은 것으로 판단된 경우, 상기 제2전자비례밸브에 인가되는 제어신호를 정지하는 제7단계를 포함하여,

   상기 유압탱크의 작동유 온도가 설정된 온도까지 떨어질 때까지 상기 제2유압펌프로부터 토출되는 작동유를 중립상태의 유량보다 많게 토출시키고, 제2유압펌 프로부터 토출되는 작동유가 상기 오일쿨러를 경유하여 냉각되어 상기 유압탱크로 귀환되는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 냉각시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작수단은 조이스틱 또는 페달이 사용되는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 냉각시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 압력 검출수단은 압력센서 또는 압력스위치가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설장비의 작동유 냉각시스템.

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