KR102080086B1 - 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치 - Google Patents

동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치에 관한 것으로, 트랙터 차체의 수평을 유지하는 각각의 밸런스용 밸브를 갖는 밸런스 구동부와, 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 작동시키는 각각의 어태치먼트용 밸브를 갖는 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있는 트랙터 유압장치로서, 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 유압을 공급하기 위한 유압펌프에 연결되는 유압라인; 유압라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 공급라인; 유압라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 다른 경로로 바이패스시키는 분기라인; 분기라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 유압탱크로 리턴시키는 리턴라인; 리턴라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 배출라인; 분기라인 상에 구비되어 분기라인을 유동하는 유압의 흐름을 제어하는 언로딩밸브;를 포함하여, 언로딩밸브에 의해 분기라인이 개방될 시 유압이 분기라인 및 유압라인, 공급라인을 통해 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 분배 공급되어 채워져 있다가 언로딩밸브에 의해 분기라인이 폐쇄될 시 유압라인 및 공급라인을 통해 유압이 작동되는 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 균등하게 공급되어 밸런스 구동부 및 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있는 트랙터 유압장치를 제공한다.

Description

동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치{Tractor hydraulic system with ability of simultaneous operation}
본 발명은 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랙터 및 트랙터에 연결되는 어태치먼트를 동시에 작동시킬 수 있는 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치에 관한 것이다.
일반적으로, 트랙터는 견인력을 이용해서 농업 또는 건설 분야에서 각종 작업을 수행하는 작업 차량이다.
특히, 농업용 트랙터는 작물의 운반 또는 기계화 농업 등에 이용되고 있는데, 이러한 트랙터에는 본 출원인에 의해 특허 등록된 등록특허 제10-1029371호에 개시된 굴절 아암이 구비되고, 이 굴절 아암의 선단부에는 집게, 버킷, 후크 등의 각종 작업용 장비인 어태치먼트가 설치되어 해당 작업을 수행할 수 있으며, 트랙터의 후방에는 논바닥을 고르는 써레, 경운 작업을 하는 로터베이터, 농작물의 운반을 위한 트레일러, 도저 작업을 하는 도저 등의 어태치먼트가 설치되어 해당 작업을 수행한다.
이와 같은 트랙터에는 각 어태치먼트가 연결되는 부위마다 어태치먼트를 승강 또는 회전시키기 위한 각각의 실린더가 구비되고, 각 실린더에는 각각의 밸브가 개별적으로 독립되게 구비된다. 이로써, 종래의 트랙터는 각각의 기능이 개별적으로만 작동되는 단점이 있다.
즉, 트랙터의 굴절 아암에 집게가 설치되고 트랙터 후방에는 써레가 설치된 경우를 일례로 들어 설명하면, 트랙터 후방의 써레가 작동되는 상태에서는 트랙터의 수평 유지를 위한 밸런스(자동 레벨링) 작동이나 굴절 아암에 설치되는 집게의 작동을 위한 유압의 대부분이 먼저 작동된 써레 측으로 공급됨에 따라 유압의 공급이 충분치 못해 원하는 동작을 이룰 수 없고, 이를 작동시키기 위해서는 작동 중인 트랙터 후방의 써레를 정지시킨 상태에서 트랙터의 밸런스 기능이나 집게를 작동시켜야만 원하는 동작을 충분히 이룰 수 있게 된다.
이로써, 트랙터를 이용한 여러 작업시는 각각의 작업이 개별적으로 이루어짐에 따라 이의 작업성 및 작업능률이 더디게 진행되는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1029371호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 트랙터의 각 실린더마다 구비되는 밸브들을 모두 연결하고, 이 밸브들을 하나의 언로딩밸브로서 제어하여 유압의 유량을 분배함으로써, 트랙터의 밸런스 기능이나 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 동시에 작동시킬 수 있도록 한 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치는, 트랙터 차체의 수평을 유지하는 각각의 밸런스용 밸브를 갖는 밸런스 구동부와, 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 작동시키는 각각의 어태치먼트용 밸브를 갖는 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있는 트랙터 유압장치로서, 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 유압을 공급하기 위한 유압펌프에 연결되는 유압라인; 유압라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 공급라인; 유압라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 다른 경로로 바이패스시키는 분기라인; 분기라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 유압탱크로 리턴시키는 리턴라인; 리턴라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 배출라인; 분기라인 상에 구비되어 분기라인을 유동하는 유압의 흐름을 제어하는 언로딩밸브;를 포함하여, 언로딩밸브에 의해 분기라인이 개방될 시 유압이 분기라인 및 유압라인, 공급라인을 통해 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 분배 공급되어 채워져 있다가 언로딩밸브에 의해 분기라인이 폐쇄될 시 유압라인 및 공급라인을 통해 유압이 작동되는 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 균등하게 공급되어 밸런스 구동부 및 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있도록 구성된다.
그리고, 분기라인을 폐쇄시키는 언로딩밸브의 작동은 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들의 작동과 연동되게 이루어질 수 있다.
게다가, 유압장치에는 트랙터에 구비되는 작업기를 작동시키는 작업기용 밸브를 갖는 트랙터 작업기 구동부가 구비되고, 작업기용 밸브는 유압펌프와 제 2 유압라인으로 연결되며, 제 2 유압라인에는 분기라인이 연결되게 구비될 수 있다.
또한, 유압펌프는 유압라인을 통해 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 소유량의 유압을 공급하는 소유량 유압펌프와, 제 2 유압라인을 통해 트랙터 작업기 구동부의 작업기용 밸브로 대유량의 유압을 공급하는 대유량 유압펌프를 포함할 수 있다.
본 발명의 동시 작동이 가능한 트랙터 유압장치에 따르면, 트랙터의 각 실린더마다 구비되는 밸브들을 모두 연결한 상태에서 하나의 언로딩밸브로 제어하여 유압의 유량을 분배하여 각 밸브로 유압을 고르게 공급함으로써, 트랙터의 밸런스 기능이나 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 동시에 작동시킬 수 있으므로 작업이 원활히 이루어져 작업성 및 작업능률을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 트랙터 유압장치의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 유압장치에 구성되는 올 블록 유압장치를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 올 블록 유압장치에서 언로딩밸브의 작동전 상태의 유압 흐름을 도시한 계통도이다.
도 4는 본 발명에 따른 올 블록 유압장치에서 언로딩밸브가 작동된 상태의 유압 흐름을 도시한 계통도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 트랙터 유압장치 및 이에 구성되는 올 블록 방식의 유압 계통을 나타낸 도면들이다.
본 발명에 따른 트랙터 유압장치는 트랙터 차체의 수평을 유지하기 위한 각각의 밸런스용 밸브(141)를 갖는 밸런스 구동부(140)와, 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 작동시키기 위한 각각의 어태치먼트용 밸브(131)를 갖는 어태치먼트 구동부(130)를 동시 작동시킬 수 있는 올 블록 유압장치(100)를 포함한다.
즉, 본 발명의 올 블록 유압장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸런스 구동부(140)의 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트 구동부(130)의 어태치먼트용 밸브들(131)로 유압을 공급하기 위한 유압펌프(110)에 연결되는 유압라인(111)과, 유압라인(111)에서 분기되어 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)과 각각 연결되어 유압이 유동하는 공급라인(150)과, 유압라인(111)에서 분기되어 유압펌프(110)에 의해 공급되는 유압을 다른 경로로 바이패스시키는 분기라인(112)과, 분기라인(112)에서 분기되어 유압펌프(110)에 의해 공급되는 유압을 유압탱크로 리턴시키는 리턴라인(114)과, 리턴라인(114)에서 분기되어 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)과 각각 연결되어 유압이 유동하는 배출라인(151)과, 분기라인(112) 상에 구비되어 분기라인(112)을 유동하는 유압의 흐름을 제어하는 언로딩밸브(120)를 포함한다.
따라서, 언로딩밸브(120)에 의해 분기라인(112)이 개방될 시 유압펌프(110)에 의해 공급되는 유압은 분기라인(112) 및 유압라인(111), 공급라인(150)을 통해 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)로 분배 공급되어 채워져 있다가 언로딩밸브(120)에 의해 분기라인(112)이 폐쇄될 시 유압라인(111) 및 공급라인(150)을 통해 유압이 작동되는 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)로 균등하게 신속히 공급되어 밸런스 구동부(140) 및 어태치먼트 구동부(130)를 동시 작동시킬 수 있도록 구성된다.
여기서, 밸런스 구동부(140)는 트랙터의 차체 레벨을 자동 조절하는 장치와, 트랙터 후방에 구비되어 작업기가 연결되는 3점 링크 장치와, 자동 경심 장치를 작동시키는 밸런스용 밸브(141)를 모두 포함한다. 이러한 밸런스용 밸브(141)는 각 장치마다 복수개 이상의 밸브로 구비된다.
어태치먼트 구동부(130)는 트랙터에 연결되는 써레, 집게, 버켓링크 등과 같은 작업기를 구동시키는 어태치먼트용 밸브(131)를 포함하고, 어태치먼트용 밸브(131)는 트랙터에 연결되는 작업기마다 각각의 밸브가 구비된다.
이러한 밸런스용 밸브(141)와 어태치먼트용 밸브(131)는 솔레노이드에 의해 작동되는 스풀 방식과 퍼펫 방식의 밸브로 구성될 수 있으나, 밸런스용 밸브(141)는 리크가 원천 차단되는 퍼펫식 밸브로 구성하여 트랙터 밸런스의 오작동을 방지함으로써 트랙터의 전복 등과 같은 대형사고를 사전에 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 밸런스용 밸브(141)와 어태치먼트용 밸브(131)는 모두 하나의 유압라인(이하 "제 1 유압라인"이라 한다)(111)으로 연결되게 구비되고, 각 밸런스용 밸브들(141)과 어태치먼트용 밸브들(131)은 제 1 유압라인(111)에 공급라인(150)과 배출라인(151)으로 각각 연결되게 구비된다.
그리고, 제 1 유압라인(111)의 선단부에는 밸런스용 밸브(141)와 어태치먼트용 밸브(131)로 유압을 공급하기 위한 유압펌프(이하 "소유량 유압펌프"라 한다)(110)가 구비되어, 도 3에서와 같이 제 1 유압라인(111)을 통해 각 공급라인(150)으로 유압이 공급되고, 이와 같이 공급된 유압은 각 공급라인(150)에 균등하게 분배 공급되어 작동 대기 상태로 구비된다.
또한, 소유량 유압펌프(110)와 구동부(130)(140) 사이의 제 1 유압라인(111)에는 제 1 유압라인(111)에서 분기되어 소유량 유압펌프(110)에 의해 공급되는 유압을 다른 경로 즉 후술될 제 2 유압라인(211)으로 바이패스시키는 분기라인(112)이 구비되고, 분기라인(112)에는 언로딩밸브(120)가 구비된다.
언로딩밸브(120)는 하나의 우회유로와, 하나의 폐쇄유로가 형성돼 있고, 솔레노이드에 전기적 신호가 인가됨에 따라 유로가 전환되는 밸브이다.
상기와 같은 언로딩밸브(120)는 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)과 동시에 연동되어 작동되도록 구비된다. 즉, 밸런스용 밸브들(141) 또는 어태치먼트용 밸브들(131)이 작동되어 유로가 확보되면 언로딩밸브(120)도 동시에 작동되어 언로딩밸브(120)가 폐쇄됨으로써 소유량 유압펌프(110)에 의한 유압이 제 1 유압라인(111)만을 통해 작동된 밸런스용 밸브(141) 또는 어태치먼트용 밸브(131)의 공급라인(150)으로 공급되게 된다.
그리고, 분기라인(112)에는 분기라인(112)에서 분기되어 유압탱크에 연결되는 리턴라인(114)이 더 구비되고, 리턴라인(114)에는 릴리프밸브(113)가 구비된다. 릴리프밸브(113)는 평상시엔 리턴라인(114)의 유로를 차단한 상태로 구비되어 있다가 밸런스용 밸브(141)들이 연결되는 실린더 및 어태치먼트용 밸브(131)들이 연결되는 실린더에 상승압보다 큰 압력이 제 1 유압라인(111)에 작용하면 릴리프밸브(113)가 작동되어 리턴라인(114)의 유로를 연결하게 된다. 이로써, 제 1 유압라인(111)에 작용하는 큰 압력의 유압을 리턴라인(114)을 통해 유압탱크로 리턴시킴으로써 과부하로부터 관로를 안전하게 보호할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 트랙터 유압장치에는 올 블록 유압장치(100)와 연동되는 별도의 유압수단이 더 구성되고, 이 유압수단은 트랙터에 장착된 작업기 즉 굴절 아암 등을 작동시키는 작업기용 밸브(201)를 갖는 트랙터 작업기 구동부(200)가 구비되며, 작업기용 밸브(201)는 대유량 유압펌프(210)와 제 2 유압라인(211)으로 연결되며, 제 2 유압라인(211)에는 분기라인(112)이 연결되게 구비된다.
이로써, 밸런스용 밸브(141) 및 어태치먼트용 밸브(131)가 작동하지 않는 평상시엔 도 3과 같이 언로딩밸브(120)의 우회유로가 확보되어, 소유량 유압펌프(110)에 의한 유압이 제 1 유압라인(111) 및 분기라인(112)을 통해 제 2 유압라인(211)으로 공급되어 대유량 유압펌프(210)에 의한 유압과 합유된 상태로 제 2 유압라인(211)을 통해 트랙터 작업기 구동부(200)의 작업기용 밸브(201)로 공급되어 트랙터에 장착된 굴절 아암을 작동시키게 된다.
이와 같이 트랙터에 장착된 작업기를 구동시키기 위해서는 트랙터 작업기 구동부(200)로 큰 유압이 공급되어야 하기 때문에, 소유량 유압펌프(110)에 의한 유압을 대유량 유압펌프(210)에 의한 유압과 혼합하여 제 2 유압라인(211)을 통해 트랙터 작업기 구동부(200)로 공급하게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 트랙터 유압장치의 작동관계를 설명한다.
트랙터에 구비된 밸런스 구동부(140) 및 어태치먼트 구동부(130)가 작동하지 않는 경우에는 도 3에서와 같이, 언로딩밸브(120)의 우회유로가 확보되어, 즉 분기라인이 개방되어 소유량 유압펌프(110)에 의해 공급되는 유압 중 일부는 제 1 유압라인(111)을 통해 밸런스용 밸브들(141) 및 어태치먼트용 밸브들(131)의 각 공급라인(150)으로 공급되어 작동 대기 상태를 유지하게 된다.
그리고, 나머지 유압은 분기라인(112) 및 언로딩밸브(120)의 우회유로를 통해 제 2 유압라인(211)으로 공급되어 트랙터 작업기 구동부(200)에 구비된 작업기용 밸브(201)로 공급된다.
이 상태에서 트랙터에 장착된 작업기 즉 굴절 아암을 작동시킬 때에는 대유량 유압펌프(210)가 작동되어 제 2 유압라인(211)으로 유압을 공급하고, 대유량 유압펌프(210)에 의해 제 2 유압라인(211)으로 공급되는 유압이 소유량 유압펌프(110)에 의해 제 2 유압라인(211)으로 바이패스된 유압과 합해져 트랙터 작업기 구동부(200)의 작업기용 밸브(201)로 공급되어 굴절 아암을 작동시키게 된다.
이후, 트랙터에 구비된 밸런스 구동부(140) 및 어태치먼트 구동부(130)가 작동될 시엔 도 4에서와 같이, 밸런스용 밸브(141) 또는 어태치먼트용 밸브(131)가 작동됨과 동시에 언로딩밸브(120)가 작동되어 분기라인(112)을 폐쇄시키게 된다.
그러면, 제 2 유압라인(211)으로 바이패스되던 유압은 모두 제 1 유압라인(111)으로 공급되어 작동된 밸런스용 밸브(141) 또는 어태치먼트용 밸브(131)의 각 공급라인(150)으로 유입되어 트랙터의 밸런스 또는 어태치먼트를 각각 또는 동시에 작동시킬 수 있게 된다.
그리고, 밸런스용 밸브(141) 및 어태치먼트용 밸브(131)의 배출라인(151)으로 배출되는 유압은 리턴라인(114)으로 유입되어 유압탱크에 저장된다.
따라서, 하나의 올 블록 유압장치(100)로서 트랙터의 밸런스 및 트랙터에 연결되는 어태치먼트를 각각 또는 동시에 작동시킬 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 올 블록 유압장치 110 : 유압펌프
111 : 제 1 유압라인 112 : 분기라인
113 : 릴리프밸브 114 : 리턴라인
120 : 언로딩밸브 130 : 어태치먼트 구동부
131 : 어태치먼트용 밸브 140 : 밸런스 구동부
141 : 밸런스용 밸브 150 : 공급라인
151 : 배출라인 200 : 트랙터 작업기 구동부
201 : 작업기용 밸브 210 : 유압펌프
211 : 제 2 유압라인

Claims (4)

  1. 트랙터 차체의 수평을 유지하는 각각의 밸런스용 밸브를 갖는 밸런스 구동부와, 트랙터에 연결되는 어태치먼트들을 작동시키는 각각의 어태치먼트용 밸브를 갖는 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있는 트랙터 유압장치로서,
    밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 유압을 공급하기 위한 유압펌프에 연결되는 유압라인; 유압라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 공급라인; 유압라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 다른 경로로 바이패스시키는 분기라인; 분기라인에서 분기되어 유압펌프에 의해 공급되는 유압을 유압탱크로 리턴시키는 리턴라인; 리턴라인에서 분기되어 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들과 각각 연결되어 유압이 유동하는 배출라인; 분기라인 상에 구비되어 분기라인을 유동하는 유압의 흐름을 제어하는 언로딩밸브;를 포함하여,
    언로딩밸브에 의해 분기라인이 개방될 시 유압이 분기라인 및 유압라인, 공급라인을 통해 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 분배 공급되어 채워져 있다가 언로딩밸브에 의해 분기라인이 폐쇄될 시 유압라인 및 공급라인을 통해 유압이 작동되는 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 균등하게 공급되어 밸런스 구동부 및 어태치먼트 구동부를 동시 작동시킬 수 있는 트랙터 유압장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    분기라인을 폐쇄시키는 언로딩밸브의 작동은 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들의 작동과 연동되게 이루어지는 트랙터 유압장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    유압장치에는 트랙터에 구비되는 작업기를 작동시키는 작업기용 밸브를 갖는 트랙터 작업기 구동부가 구비되고, 작업기용 밸브는 유압펌프와 제 2 유압라인으로 연결되며, 제 2 유압라인에는 분기라인이 연결되게 구비되는 트랙터 유압장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    유압펌프는 유압라인을 통해 밸런스용 밸브들 및 어태치먼트용 밸브들로 소유량의 유압을 공급하는 소유량 유압펌프와, 제 2 유압라인을 통해 트랙터 작업기 구동부의 작업기용 밸브로 대유량의 유압을 공급하는 대유량 유압펌프를 포함하는 트랙터 유압장치.
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