KR102156447B1 - Hydraulic system of construction machinery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설기계의 유압시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 주행 모드일 때에 제1 메인 펌프로부터 토출되는 작동유를 제2메인 펌프로부터 토출되는 작동유에 합류시키고 합류된 작동유를 주행모터에 제공하여 주행성능을 향상시킨다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 알 수 없는 이유로 제1, 3 컨트롤 밸브유닛(51, 53)의 제어가 올바르게 제어되지 못하는 상황이 발생되더라도 주행모드일 때에 제1 메인 펌프에서 토출되는 최대 토출유량을 제한함으로써 주행 과속을 방지할 수 있고, 이로써 주행 안정성을 확보할 수 있으며, 주행시스템의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to a hydraulic system for a construction machine.
In the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, when in the driving mode, hydraulic oil discharged from the first main pump is joined to the hydraulic oil discharged from the second main pump, and the combined hydraulic oil is provided to the driving motor to improve driving performance. Improve.
In addition, the hydraulic system of the construction machine according to the embodiment of the present invention, even if a situation in which the control of the first and third control valve units 51 and 53 is not properly controlled for an unknown reason occurs, the first main By limiting the maximum discharge flow rate discharged from the pump, driving overspeed can be prevented, thereby ensuring driving stability, and preventing deterioration of the durability of the driving system.

Figure R1020140047451
Figure R1020140047451

Description

건설기계의 유압시스템 {Hydraulic system of construction machinery}Hydraulic system of construction machinery

본 발명은 건설기계의 유압시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 메인 펌프와 제2메인 펌프가 구비된 유압시스템에 있어서, 주행 모드일 때에 제1 메인 펌프로부터 토출되는 작동유를 제2메인 펌프로부터 토출되는 작동유에 합류시키고 합류된 작동유를 주행모터에 제공하여 주행성능을 향상시키도록 하는 건설기계의 유압시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydraulic system of a construction machine, and more particularly, in a hydraulic system provided with a first main pump and a second main pump, the hydraulic oil discharged from the first main pump in the running mode is supplied to the second main pump. The present invention relates to a hydraulic system of a construction machine that combines hydraulic oil discharged from the hydraulic oil and provides the combined hydraulic oil to a driving motor to improve driving performance.

일반적으로 건설기계는 동력원과 유압시스템이 탑재된다. 동력원은 엔진 또는 전동모터일 수 있다. 유압시스템은 메인 펌프와 메인 컨트롤 밸브와 액추에이터와 서브 펌프와 조이스틱을 포함하여 구성된다.In general, construction machinery is equipped with a power source and a hydraulic system. The power source may be an engine or an electric motor. The hydraulic system consists of a main pump, a main control valve, an actuator, a sub pump and a joystick.

메인 펌프는 상술한 동력원에 의해 작동되어 압력이 형성된 작동유를 메인컨트롤밸브 쪽으로 토출한다. 또한, 메인 펌프는 복수로 제공될 수 있다. 또한, 메인 펌프는 토출 유량이 가변되는 가변 용적식일 수 있다.The main pump is operated by the above-described power source to discharge hydraulic oil having a pressure generated toward the main control valve. In addition, a plurality of main pumps may be provided. In addition, the main pump may be a variable displacement type in which the discharge flow rate is variable.

메인 컨트롤 밸브에는 복수의 컨트롤 밸브유닛이 배치된다. 각각의 컨트롤 밸브유닛은 각각의 액추에이터와 유압라인으로 연결된다.A plurality of control valve units are disposed on the main control valve. Each control valve unit is connected to each actuator by a hydraulic line.

서브 펌프는 상술한 동력원에 의해 작동되어 파일럿 작동유를 토출한다. 서브펌프는 설정된 압력과 설정된 유량을 유지하는 것일 수 있다. 파일럿 작동유는 조이스틱에 제공된다.The sub pump is operated by the power source described above to discharge pilot hydraulic oil. The sub-pump may be to maintain a set pressure and a set flow rate. Pilot fluid is provided to the joystick.

조이스틱은 작업자에 의해 조작될 수 있고, 조이스틱이 조작됨으로써 제어신호가 발생된다. 제어신호는 조이스틱의 조작 변위에 대응하는 신호이다. 제어신호는 파일럿 작동유를 매개로 해당 컨트롤 밸브유닛의 스풀에 제공된다.The joystick can be operated by an operator, and a control signal is generated when the joystick is operated. The control signal is a signal corresponding to the operating displacement of the joystick. The control signal is provided to the spool of the corresponding control valve unit via pilot hydraulic oil.

즉, 작업자가 조이스틱을 조작하면, 해당 컨트롤 밸브유닛의 스풀이 이동되고, 이로써 상술한 고압의 작동유가 해당 액추에이터에 제공된다. 액추에이터는 제공된 작동유에 의해 작동되어 소망하는 작업을 수행하게 된다.That is, when the operator manipulates the joystick, the spool of the control valve unit is moved, thereby providing the above-described high-pressure hydraulic oil to the actuator. The actuator is actuated by the supplied hydraulic oil to perform the desired operation.

액추에이터는 선형 작동되는 리니어 타입이 있고, 선회 작동되는 로터리 타입이 있다. 리니어 타입의 액추에이터는 붐 액추에이터, 암 액추에이터, 버킷 액추에이터 등일 수 있다. 또한, 로터리 타입은 건설기계의 주행 모터, 스윙 모터 등일 수 있다.The actuator has a linear type of linear actuation, and there is a rotary type of pivot actuation. The linear type actuator may be a boom actuator, an arm actuator, a bucket actuator, or the like. In addition, the rotary type may be a traveling motor or a swing motor of a construction machine.

또한, 액추에이터는 추가적인 기능을 수행할 수 있도록 하는 옵션 액추에이터, 아우트리거(outrigger), 도저(dozer)가 더 포함될 수도 있다.In addition, the actuator may further include an optional actuator, an outrigger, and a dozer to perform additional functions.

한편, 상술한 메인컨트롤밸브에는 제1 메인 펌프와 연결되는 제1유압라인과 제2 메인 펌프와 연결되는 제2유압라인이 구비된다. 즉, 제1 메인 펌프와 제2메인 펌프는 주로 담당하는 액추에이터가 정해져 있다.Meanwhile, the above-described main control valve includes a first hydraulic line connected to the first main pump and a second hydraulic line connected to the second main pump. That is, actuators mainly responsible for the first main pump and the second main pump are determined.

예컨대, 제1유압라인에는 옵션 컨트롤 밸브 유닛, 버킷 컨트롤 밸브 유닛, 붐2속 컨트롤 밸브 유닛, 암1속 컨트롤 밸브 유닛 등이 배치될 수 있다.For example, an optional control valve unit, a bucket control valve unit, a second boom control valve unit, and a first arm control valve unit may be disposed in the first hydraulic line.

또한, 제2유압라인에는 주행 컨트롤 밸브 유닛, 옵션 컨트롤 밸브 유닛, 스윙 컨트롤 밸브 유닛, 붐1속 컨트롤 밸브 유닛, 암2속 컨트롤 밸브 유닛 등이 배치될 수 있다.
In addition, a travel control valve unit, an optional control valve unit, a swing control valve unit, a first speed boom control valve unit, and a second arm control valve unit may be disposed in the second hydraulic line.

그러나 일반적인 건설기계의 유압시스템은 다음과 같은 문제가 있다.However, the hydraulic system of a general construction machine has the following problems.

엔진이 구동되면 제1, 제2 메인 펌프와 서브 펌프가 구동되고, 주행컨트롤 밸브 유닛은 제1 메인 펌프로부터 작동유를 제공받는다.When the engine is driven, the first and second main pumps and sub-pumps are driven, and the driving control valve unit receives hydraulic oil from the first main pump.

한편, 건설기계는 작업모드와 주행모드 중에 어느 하나를 선택할 수 있다. 작업모드는 작업을 우선하는 것으로, 붐, 암, 버킷, 상부체 선회 등을 주로 작동시킨다. 주행모드는 주행을 우선하는 것으로 주행모터를 주로 작동시킨다.On the other hand, the construction machine can select either a work mode or a driving mode. The work mode prioritizes work and mainly operates the boom, arm, bucket, and upper body turning. In the driving mode, driving is prioritized, and the driving motor is mainly operated.

주행모드가 선택되어 주행이 수행되는 경우에, 일반적인 건설기계의 유압시스템은 제2 메인 펌프와 주행 컨트롤 밸브 유닛이 연결되어 있으므로, 제1 메인 펌프에서 토출되는 작동유는 주행에 활용되지 못하고 곧바로 배출되는 문제점이 있다.
When driving is performed by selecting the driving mode, the hydraulic system of a general construction machine is connected to the second main pump and the driving control valve unit, so the hydraulic oil discharged from the first main pump is not utilized for driving and is immediately discharged. There is a problem.

다른 한편으로, 주행 중에는 주행모터에 작동유를 충분하게 공급하기 위해 일반 작업모드일 때보다 보다 높은 엔진의 회전수(rpm), 예를 들어 2,000rpm으로 엔진을 구동시키는 경우가 있다.On the other hand, during driving, the engine may be driven at a higher engine speed (rpm) than in the normal working mode, for example, 2,000 rpm in order to supply sufficient hydraulic oil to the driving motor.

즉, 주행 중에는 일반적인 작업을 진행할 때에 엔진의 회전수를 1,500rpm 내지 1,800rpm으로 설정하는 것에 비교하면 주행 중의 엔진 회전수가 상대적으로 매우 높은 것이다.That is, the engine speed during driving is relatively very high compared to setting the engine speed to 1,500 rpm to 1,800 rpm during normal operation.

따라서 종래에는 주행성능 만족을 위해 높은 회전수를 출력할 수 있도록 엔진 출력이 큰 엔진을 선택하여야 하고, 이는 엔진을 구동할 때에 손실이 증가하여 연비 효율이 불리해지는 문제점이 있다.
Therefore, in the related art, an engine having a large engine output must be selected so as to output a high rotation speed to satisfy the driving performance, and this has a problem in that fuel efficiency is disadvantageous due to an increase in loss when the engine is driven.

또 다른 한편으로, 주행성능과 작업기 성능을 모두 고려하여 메인 펌프 용적 사양을 결정해야 함에 있어서 어려움이 있다. 예를 들면, 주행성능과 견인력을 고려하여 주행 모터의 용적이 결정되면, 주행속도는 엔진회전수와 메인 펌프의 용적에 의해 설계될 수 있다.On the other hand, there is a difficulty in determining the main pump volume specification in consideration of both driving performance and work machine performance. For example, when the volume of the traveling motor is determined in consideration of the traveling performance and the traction force, the traveling speed may be designed according to the engine speed and the volume of the main pump.

그러나 메인 펌프의 용적은 작업기 성능에 의해 결정되므로 주행속도를 만족시켜 주기 위해 위한 엔진회전수는 설계자의 의도와 무관하게 결정 될 수밖에 없는 것이다.However, since the volume of the main pump is determined by the performance of the work machine, the engine speed to satisfy the driving speed must be determined regardless of the intention of the designer.

결국, 건설기계의 주행목표 성능(견인력과 주행속도)을 충족하게 하기 위하여 주행계를 효율적으로 설계할 수 있는 성능 인자가 없으므로 주행계 효율은 작업기 효율에 비해 매우 나쁠 수밖에 없는 문제점이 있다.
As a result, there is no performance factor for efficiently designing the driving system to meet the driving target performance (traction force and driving speed) of the construction machine, so there is a problem that the driving system efficiency is very bad compared to the work machine efficiency.

또 다른 한편으로, 종래의 건설기계의 유압시스템에 관한 기술로서, 주행 모드일 때에, 제1 메인 펌프로부터 토출되는 작동유를 제2메인 펌프로부터 토출되는 작동유에 합류시키고 합류된 작동유를 주행모터에 제공하여 주행성능을 향상시키도록 하는 기술이 제안되었다. 주행은 주행 시스템에 의해 이루어지는데, 주행 시스템에는 주행 모터 이외에 주행과 관련한 수많은 구성요소를 포함한다.On the other hand, as a technology related to the hydraulic system of a conventional construction machine, when in the running mode, the hydraulic oil discharged from the first main pump is joined to the hydraulic oil discharged from the second main pump, and the combined hydraulic oil is provided to the traveling motor. Thus, a technology has been proposed to improve driving performance. Driving is performed by a driving system, which includes a number of components related to driving in addition to a travel motor.

그러나 종래의 건설기계의 유압시스템에서는 알 수 없는 이유로 전류값에 의해 제어되는 제어부에 문제가 생길 수 있다. 제어부에 문제가 발생되면 제1 메인 펌프에 대한 제어가 비정상적일 수 있고, 특히 제1 메인 펌프로부터 토출된 작동유가 제2메인 펌프로부터 토출된 작동유에 합류될 때에, 제1 메인 펌프로부터 토출된 작동유가 과잉일 수 있다.However, in the conventional hydraulic system of a construction machine, for reasons unknown, a problem may occur in the control unit controlled by the current value. If a problem occurs in the control unit, the control of the first main pump may be abnormal, and in particular, when the hydraulic oil discharged from the first main pump merges with the hydraulic oil discharged from the second main pump, the hydraulic oil discharged from the first main pump May be excess.

즉, 건설기계의 제조사에서 설계된 주행속도보다 과속으로 주행될 우려가 있어 주행 안전성이 저해되는 문제점이 있다. 또한, 작동유가 주행모터에 과잉으로 제공되면 주행 시스템의 내구성에 문제가 발생될 수 있다.
In other words, there is a problem that driving safety is impaired because there is a concern that the vehicle may run at a higher speed than the driving speed designed by the manufacturer of the construction equipment. In addition, when hydraulic oil is excessively provided to the driving motor, a problem may occur in durability of the driving system.

일본 공개특허공보 제2004-27706호(2004.01.29.)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-27706 (2004.01.29.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건설기계의 주행성능을 향상시키면서도 주행계의 내구성 악화를 방지할 수 있도록 하는 건설기계의 유압시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a hydraulic system for a construction machine capable of preventing deterioration in durability of a traveling system while improving the running performance of the construction machine.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and another technical problem that is not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 고압의 작동유가 각각 토출되는 제1, 2 메인 펌프(11, 12); 파일럿 작동유가 토출되는 서브 펌프(70); 상기 제1 메인 펌프(11)와 연결되는 제1 유압라인(21); 상기 제2 메인 펌프(12)와 연결되는 제2 유압라인(22); 상기 제2 유압라인(22) 상에 배치되어 주행모터(80)를 제어하도록 하는 주행 컨트롤 밸브 유닛(31); 상기 제1 유압라인(21) 상에 배치되어 상기 제1 유압라인(21)의 압력이 릴리프 압력으로 유지되도록 하는 제1 릴리프 밸브(41); 주행 모드가 선택되면, 개방되어 상기 파일럿 작동유를 통과시키는 제1 컨트롤 밸브 유닛(51); 상기 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)를 경유한 상기 파일럿 작동유에 의해 작동되어 상기 제1 메인 펌프(11)로부터 토출되는 작동유를 상기 제2 유압라인(22)에 연결시키는 제2 컨트롤 밸브 유닛(52); 및 양단에서 상기 파일럿 작동유의 압력과 상기 릴리프 압력이 경합되어 상대적으로 큰 압력의 작동유를 상기 제1 메인 펌프(11)의 제1레귤레이터(13)로 연결시키는 셔틀 밸브(60);를 포함한다.The hydraulic system of a construction machine according to the present invention for achieving the above technical problem comprises: first and second main pumps 11 and 12 through which high-pressure hydraulic oil is discharged, respectively; A sub pump 70 from which pilot hydraulic oil is discharged; A first hydraulic line 21 connected to the first main pump 11; A second hydraulic line 22 connected to the second main pump 12; A traveling control valve unit 31 disposed on the second hydraulic line 22 to control the traveling motor 80; A first relief valve 41 disposed on the first hydraulic line 21 to maintain the pressure of the first hydraulic line 21 as a relief pressure; When the driving mode is selected, the first control valve unit 51 is opened to pass the pilot hydraulic oil; A second control valve unit 52 that connects hydraulic oil discharged from the first main pump 11 to the second hydraulic line 22 operated by the pilot hydraulic oil passing through the first control valve unit 51 ); And a shuttle valve 60 for connecting the hydraulic oil having a relatively high pressure to the first regulator 13 of the first main pump 11 by competing with the pressure of the pilot hydraulic oil at both ends.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 상기 제1 릴리프 밸브(41)에 설정되는 릴리프 압력과 상기 서브 펌프(70)에서 토출되는 파일럿 작동유의 압력이 동일하게 설정된 것일 수 있다.In addition, in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, the relief pressure set in the first relief valve 41 and the pressure of the pilot hydraulic oil discharged from the sub pump 70 may be set equally. .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 상기 제1 메인 펌프(11) 또는 상기 제2 메인 펌프(12) 중에 어느 하나의 펌프압력이 설정 압력보다 높으면, 상기 제1레귤레이터(13)로 제공되는 작동유의 압력을 감소시키는 제3 컨트롤 밸브 유닛(53);을 더 포함할 수 있다.In addition, in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, if any one of the first main pump 11 or the second main pump 12 is higher than a set pressure, the first regulator ( It may further include a third control valve unit 53 for reducing the pressure of the hydraulic oil provided to 13).

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 상기 제3 컨트롤 밸브 유닛(53)은 상기 펌프압력과 상기 설정압력의 차이에 비례하여 상기 제1레귤레이터(13)로 제공되는 작동유의 압력을 감소시키는 전자비례제어밸브인 것일 수 있다.In addition, in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, the third control valve unit 53 is proportional to the difference between the pump pressure and the set pressure, the hydraulic oil provided to the first regulator 13. It may be an electronic proportional control valve that reduces pressure.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 작업 모드가 선택되면, 상기 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)은 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 스풀 수압부를 드레인 탱크와 연결시키고, 상기 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)는 상기 제1 유압라인(21)과 상기 제2 유압라인(22)의 연결을 단절시키는 것일 수 있다.In addition, in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, when the work mode is selected, the first control valve unit 51 connects the spool pressure receiving part of the second control valve unit 52 to the drain tank, The second control valve unit 52 may be to disconnect the connection between the first hydraulic line 21 and the second hydraulic line 22.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 주행 모드일 때에 제1 메인 펌프로부터 토출되는 작동유를 제2메인 펌프로부터 토출되는 작동유에 합류시키고 합류된 작동유를 주행모터에 제공하여 주행성능을 향상시킬 수 있다.In the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention made as described above, when in the driving mode, the hydraulic oil discharged from the first main pump is joined to the hydraulic oil discharged from the second main pump, and the combined hydraulic oil is added to the driving motor. By providing it to improve driving performance.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 알 수 없는 이유로 제1, 3 컨트롤 밸브유닛의 제어가 올바르게 제어되지 못하는 상황이 발생되더라도 주행모드일 때에 제1 메인 펌프에서 토출되는 최대 토출유량을 제한함으로써 주행 과속을 방지할 수 있고, 이로써 주행 안정성을 확보할 수 있으며, 나아가 주행시스템의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
In addition, the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, even if a situation in which the control of the first and third control valve units is not properly controlled for an unknown reason occurs, the maximum discharged from the first main pump in the driving mode. By limiting the discharge flow rate, driving overspeed can be prevented, thereby ensuring driving stability, and further, it is possible to prevent the durability of the driving system from deteriorating.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 작업모드일 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 주행모드일 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 주행모드에서 과부하가 작용될 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram for explaining a working mode in a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
2 is a hydraulic circuit diagram for explaining a driving mode in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a hydraulic circuit diagram for explaining when an overload is applied in a driving mode in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are illustratively shown to aid understanding of the present invention, and it should be understood that the present invention may be variously modified and implemented differently from the embodiments described herein. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description and detailed illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale to aid understanding of the invention, but the sizes of some components may be exaggerated.

한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Meanwhile, terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of the producer, so the definition should be made based on the contents throughout the present specification.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에 대해서 설명한다.Hereinafter, a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

첨부도면 도 1는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 작업모드일 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram for explaining a working mode in a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 유압시스템은, 제1, 2메인 펌프(11, 12)와 메인 컨트롤 밸브(30)와 서브 펌프(70)를 포함한다.The hydraulic system according to the embodiment of the present invention includes first and second main pumps 11 and 12, a main control valve 30, and a sub pump 70.

제1, 2 메인 펌프(11, 12)는 엔진(17)으로부터 출력되는 동력에 의해 작동되어 각각 고압의 작동유를 각각 토출한다.The first and second main pumps 11 and 12 are operated by power output from the engine 17 to discharge high-pressure hydraulic oil, respectively.

또한, 제1, 2 메인 펌프(11, 12)는 사판각도를 제어하도록 하는 각각의 제1, 2 레귤레이터(13, 14)가 구비된다. 즉, 제1, 2 레귤레이터(13, 14)에 의해 제1, 2 메인 펌프(11, 12)에서 토출되는 작동유의 유량과 압력이 제어되는 것이다.In addition, the first and second main pumps 11 and 12 are provided with respective first and second regulators 13 and 14 to control the swash plate angle. That is, the flow rate and pressure of the hydraulic oil discharged from the first and second main pumps 11 and 12 are controlled by the first and second regulators 13 and 14.

또한, 제1, 2 메인 펌프(11, 12)는 각각의 펌프 압력이 계측되어 제어부로 제공될 수 있다. 각각의 펌프 압력은 제1, 2 압력 센서(15, 16)에 의해 검출될 수 있다. 제1, 2 압력 센서(15, 16)는 각각 제1, 2 메인 펌프(11, 12)에서 작동유가 토출되는 쪽에 배치될 수 있다.In addition, the first and second main pumps 11 and 12 may be provided to the control unit by measuring the respective pump pressures. Each pump pressure can be detected by the first and second pressure sensors 15 and 16. The first and second pressure sensors 15 and 16 may be disposed on the side where hydraulic oil is discharged from the first and second main pumps 11 and 12, respectively.

서브 펌프(70)는 상술한 엔진(17) 또는 별도의 전동모터에 의해 작동될 수 있다. 서브 펌프(70)는 파일럿 작동유를 토출하고, 서브 펌프(70)의 토출 측에서 파일럿 작동유의 압력(pc)이 검출된다. 파일럿 작동유는 조이스틱에 제공되고, 조이스틱을 조작함에 따라 조이스틱의 조작 변위에 해당하는 제어신호를 발생시키는데, 그 제어신호는 파일럿 작동유에 의해 메인 컨트롤 밸브(30)에 구비된 복수의 컨트롤 밸브의 스풀에 작용된다.The sub pump 70 may be operated by the above-described engine 17 or a separate electric motor. The sub pump 70 discharges the pilot hydraulic oil, and the pressure pc of the pilot hydraulic oil is detected on the discharge side of the sub pump 70. The pilot hydraulic oil is provided to the joystick and generates a control signal corresponding to the operating displacement of the joystick as the joystick is operated, and the control signal is transmitted to the spools of a plurality of control valves provided in the main control valve 30 by the pilot hydraulic oil. Works.

한편, 제1 메인 펌프(11)에는 제1 유압라인(21)이 연결된다. 마찬가지로 제2 메인 펌프(12)에는 제2 유압라인(22)이 연결된다.Meanwhile, the first hydraulic line 21 is connected to the first main pump 11. Similarly, the second hydraulic line 22 is connected to the second main pump 12.

제1, 2 유압라인(21, 22)는 상술한 메인 컨트롤 밸브(30)에 연결된다. 메인 컨트롤 밸브(30)는 내부에 복수의 컨트롤 밸브가 구비될 수 있다. 이에 부연 설명하면, 제1 유압라인(21)상에는 복수의 컨트롤 밸브가 연달아 배치될 수 있고, 제2 유압라인(22)에도 복수의 컨트롤 밸브가 연달아 배치될 수 있다. 각각의 컨트롤 밸브는 제어신호가 형성된 파일럿 작동유에 의해 작동되는 것으로, 파일럿 작동유가 해당 컨트롤 밸브의 스풀에 작용되고, 이로써 해당 컨트롤 밸브의 스풀이 이동되어 해당 액추에이터가 작동된다.The first and second hydraulic lines 21 and 22 are connected to the above-described main control valve 30. The main control valve 30 may be provided with a plurality of control valves therein. To further explain this, a plurality of control valves may be successively disposed on the first hydraulic line 21, and a plurality of control valves may be successively disposed on the second hydraulic line 22. Each of the control valves is operated by pilot hydraulic oil having a control signal formed thereon, and the pilot hydraulic oil is applied to the spool of the corresponding control valve, thereby moving the spool of the corresponding control valve to operate the corresponding actuator.

주행 컨트롤 밸브 유닛(31)은 상술한 제2 유압라인(22) 상에 배치되는 복수의 컨트롤 밸브 중에 하나일 수 있다. 주행 컨트롤 밸브 유닛(31)은 주행 모터(80)를 제어하도록 한다.The travel control valve unit 31 may be one of a plurality of control valves disposed on the second hydraulic line 22 described above. The travel control valve unit 31 controls the travel motor 80.

한편, 제1 유압라인(21) 상에 제1 릴리프 밸브(41)가 배치될 수 있고, 마찬가지로 제2 유압라인(22) 상에는 제2 릴리프 밸브(42)가 배치될 수 있다. 좀 더 부연 설명하면, 제1 유압라인(21)에는 복수의 컨트롤 밸브가 구비되고, 가장 하류에 상술한 제1 릴리프 밸브(41)가 배치된다. 마찬가지로, 제2 유압라인(22)에는 복수의 컨트롤 밸브가 구비되고, 가장 하류에 제2 릴리프 밸브(42)가 배치된다.Meanwhile, the first relief valve 41 may be disposed on the first hydraulic line 21, and similarly, the second relief valve 42 may be disposed on the second hydraulic line 22. In more detail, the first hydraulic line 21 is provided with a plurality of control valves, and the first relief valve 41 described above is disposed at the most downstream. Likewise, the second hydraulic line 22 is provided with a plurality of control valves, and the second relief valve 42 is disposed at the most downstream.

상술한 제1, 2 릴리프 밸브(41, 42)에는 릴리프 압력이 설정될 수 있다. 이로써 제1유압라인(21)에 이상 고압이 형성되는 경우에 제1 릴리프 밸브(41)가 개방되고, 제1유압라인(21)는 릴리프 압력이 유지하도록 한다. 마찬가지로, 제2유압라인(22)에 이상 고압이 형성되는 경우에 제2 릴리프 밸브(42)가 개방되어 제2유압라인(22)는 릴리프 압력이 유지하도록 한다. 릴리프 압력은 예를 들면 40kgf/cm2일 수 있다.A relief pressure may be set in the above-described first and second relief valves 41 and 42. Accordingly, when an abnormal high pressure is formed in the first hydraulic line 21, the first relief valve 41 is opened, and the first hydraulic line 21 maintains the relief pressure. Likewise, when an abnormal high pressure is formed in the second hydraulic line 22, the second relief valve 42 is opened so that the second hydraulic line 22 maintains the relief pressure. The relief pressure may be 40 kgf/cm 2 , for example.

또한, 서브 펌프(70)의 파일럿 작동유 토출라인에는 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)이 배치된다.In addition, a first control valve unit 51 is disposed on the pilot hydraulic oil discharge line of the sub pump 70.

다른 한편으로, 상술한 제1 릴리프 밸브(41)에 설정되는 릴리프 압력과 상술한 서브 펌프(70)에서 토출되는 파일럿 작동유의 압력(pc)이 동일하게 설정될 수 있다.On the other hand, the relief pressure set in the above-described first relief valve 41 and the pressure pc of the pilot hydraulic oil discharged from the above-described sub-pump 70 may be set equally.

이로써, 파일럿 작동유의 압력(pc)에서 유압펌프의 토출 유량이 최솟값이므로 제1, 제2 메인펌프(11, 12)에서 토출된 작동유가 합류될 때에 제1 메인펌프(11)의 토출유량이 최소유량으로 토출되도록 할 수 있다. 제1 메인펌프(11)의 토출유량을 최소로 유지함으로써 주행의 안정성이 향상된다.Accordingly, since the discharge flow rate of the hydraulic pump is the minimum value at the pressure (pc) of the pilot hydraulic oil, the discharge flow rate of the first main pump 11 is minimum when the hydraulic oil discharged from the first and second main pumps 11 and 12 merges. It can be discharged at a flow rate. By maintaining the discharge flow rate of the first main pump 11 to a minimum, the stability of running is improved.

또한, 제1 유압라인(21) 상에는 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)이 구비된다.In addition, a second control valve unit 52 is provided on the first hydraulic line 21.

또한, 제3 유압라인(23)은 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)과 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부를 연결시킨다. 이에 부연 설명하면, 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)은 제1전류신호가 입력되지 않으면, 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부와 드레인 탱크가 연결되고, 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부와 서브 펌프(70)는 단절된다. In addition, the third hydraulic line 23 connects the pressure receiving portion of the first control valve unit 51 and the second control valve unit 52. To further explain this, when the first current signal is not input, the first control valve unit 51 is connected to the water pressure portion of the second control valve unit 52 and the drain tank, and the second control valve unit 52 The water pressure unit and the sub pump 70 are disconnected.

반대로, 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)은 제1전류신호가 입력되면 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부와 서브 펌프(70)가 연결된다. 즉, 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)이 개방되면 파일럿 작동유를 통과시키고, 그 파일럿 작동유를 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부에 작용하는 것이다. 상술한 제1전류신호는 작동유의 합류여부를 결정하는 신호이다.
Conversely, when the first current signal is input to the first control valve unit 51, the pressure receiving unit of the second control valve unit 52 and the sub pump 70 are connected. That is, when the first control valve unit 51 is opened, the pilot hydraulic oil passes through, and the pilot hydraulic oil acts on the pressure receiving portion of the second control valve unit 52. The above-described first current signal is a signal that determines whether hydraulic oil is joined.

또한, 제4 유압라인(24)은 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)과 제2 유압라인(22)을 연결시킨다.In addition, the fourth hydraulic line 24 connects the second control valve unit 52 and the second hydraulic line 22.

제2 컨트롤 밸브 유닛(52)은 상술한 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)을 경유한 파일럿 작동유에 의해 작동된다. 즉, 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)에 파일럿 작동유가 제공되지 않으면, 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 작동유가 제1 유압라인(21)을 따라 제1 릴리브 밸브(41)쪽으로 흐른다. 반대로, 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)에 파일럿 작동유가 제공되면, 제1 유압라인(21)에서 메인 컨트롤 밸브(30)쪽으로의 유로는 단절되고, 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 작동유가 제4 유압라인(24)을 따라 제2 유압라인(22)에 합류 된다.The second control valve unit 52 is operated by the pilot hydraulic oil via the first control valve unit 51 described above. That is, when the pilot hydraulic oil is not provided to the second control valve unit 52, the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 flows toward the first relief valve 41 along the first hydraulic line 21. Conversely, when pilot hydraulic oil is provided to the second control valve unit 52, the flow path from the first hydraulic line 21 toward the main control valve 30 is cut off, and the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 is It joins the second hydraulic line 22 along the fourth hydraulic line 24.

셔틀 밸브(60)의 양쪽에는 각각 제5, 6유압라인(25, 26)이 연결된다. 제5 유압라인(25)은 제3유압라인(23)과 연결된다. 제6유압라인(26)은 제1유압라인(21)의 하류에 연결된다. 즉, 제6 유압라인(26)은 제1 릴리프 밸브(41)의 입구에서 연결되는 것이다.The fifth and sixth hydraulic lines 25 and 26 are connected to both sides of the shuttle valve 60, respectively. The fifth hydraulic line 25 is connected to the third hydraulic line 23. The sixth hydraulic line 26 is connected to the downstream of the first hydraulic line 21. That is, the sixth hydraulic line 26 is connected at the inlet of the first relief valve 41.

또한, 셔틀 밸브(60)는 제7유압라인(27)에 의해 제1 레귤레이터(13)와 연결된다.In addition, the shuttle valve 60 is connected to the first regulator 13 by a seventh hydraulic line 27.

따라서 셔틀 밸브(60)의 양단에서 파일럿 작동유의 압력과 릴리프 압력이 경합하게 되고, 상대적으로 더 큰 압력의 작동유가 선택되며, 선택된 작동유는 제1 레귤레이터(13)에 작용되는 것이다.Accordingly, the pressure of the pilot hydraulic oil and the relief pressure compete at both ends of the shuttle valve 60, and a hydraulic oil having a relatively higher pressure is selected, and the selected hydraulic oil is applied to the first regulator 13.

다른 한편으로, 제7유압라인(27)에는 제8유압라인(28)이 연결된다. 제8유압라인(28)상에는 제3컨트롤 밸브유닛(53)이 구비된다. 제3컨트롤 밸브 유닛(53)은 제1 메인 펌프(11) 또는 상기 제2 메인 펌프(12) 중에 어느 하나의 펌프압력이 설정 압력보다 높으면 개방된다. 펌프압력의 높고 낮음은 제어부에서 판단하고, 판된된 결과에 따라 제2전류신호가 상술한 제3컨트롤 밸브 유닛(53)에 인가되는 것이다.On the other hand, the eighth hydraulic line 28 is connected to the seventh hydraulic line 27. A third control valve unit 53 is provided on the eighth hydraulic line 28. The third control valve unit 53 is opened when the pump pressure of either the first main pump 11 or the second main pump 12 is higher than the set pressure. The high or low pump pressure is determined by the controller, and the second current signal is applied to the third control valve unit 53 according to the determined result.

제3컨트롤 밸브 유닛(53)이 개방되면 제7유압라인(27)의 작동유가 드레인 된다. 이로써 제3컨트롤 밸브유닛(53)이 개방되면 제7유압라인(27)의 압력이 감소되는 것이다.When the third control valve unit 53 is opened, the hydraulic oil of the seventh hydraulic line 27 is drained. Accordingly, when the third control valve unit 53 is opened, the pressure of the seventh hydraulic line 27 is reduced.

펌프압력이 높아진다는 의미는 작업부하가 크게 작용되므로 더 많은 작동유 유량이 필요하다는 의미이다. 한편, 제7유압라인(27)의 압력이 감소되면 제1레귤레이터(13)에 작용되는 압력이 감소되고, 제1레귤레이터(13)는 제1메인 펌프(11)의 사판 경전각을 크게 형성하여 토출유량이 증대되도록 제1메인 펌프(11)를 제어한다.Increasing the pump pressure means that a larger work load is applied and a higher hydraulic oil flow rate is required. On the other hand, when the pressure of the seventh hydraulic line 27 decreases, the pressure applied to the first regulator 13 decreases, and the first regulator 13 forms a large swash plate tilt angle of the first main pump 11 The first main pump 11 is controlled to increase the discharge flow rate.

다른 한편으로 제2레귤레이터(14)에 작용되는 압력이 감소되면, 제2레귤레이터(13)는 제2메인 펌프(12)의 사판 경전각을 크게 형성하여 토출유량이 증대되도록 제2 메인 펌프(12)를 제어한다.On the other hand, when the pressure applied to the second regulator 14 decreases, the second regulator 13 forms the swash plate tilt angle of the second main pump 12 to increase the second main pump 12 so that the discharge flow rate increases. ) To control.

또 다른 한편으로, 제3 컨트롤 밸브 유닛(53)은 전자비례제어밸브 일 수 있다. 좀 더 상세하게는, 제3 컨트롤 밸브 유닛(53)은 제1 메인 펌프(11)의 펌프압력(ps1)과 제1 릴리프 밸브(41)에 설정압력의 차이에 비례하여 제1레귤레이터(13)로 제공되는 작동유의 압력을 비례하여 감소시킨다. 이로써, 제1 메인 펌프(11)에서 최소 유량이 토출될 때에 부하가 늘어날수록 점진적으로 비례하여 토출유량을 증가시킬 수 있게 된다.
On the other hand, the third control valve unit 53 may be an electronic proportional control valve. In more detail, the third control valve unit 53 is proportional to the difference between the pump pressure ps1 of the first main pump 11 and the set pressure at the first relief valve 41, and the first regulator 13 It proportionally decreases the pressure of the hydraulic oil supplied to it. Accordingly, when the minimum flow rate is discharged from the first main pump 11, as the load increases, the discharge flow rate can be gradually increased in proportion.

< 작업 모드 > <Work mode>

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유압시스템에서 작업모드를 설명한다.Hereinafter, a working mode in a hydraulic system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

작업자의 선택에 의해 작업모드가 선택되면, 파일럿 작동유는 제1컨트롤 밸브유닛(51)에 의해 단절되므로 제2컨트롤 밸브유닛(52)은 작동하지 않는다.When the work mode is selected by the operator's selection, the pilot hydraulic oil is cut off by the first control valve unit 51 and the second control valve unit 52 does not operate.

이로써, 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 작동유는 제1유압라인(21)을 경유하여 제1릴리프 밸브(41)쪽으로 흐른다. 제1유압라인(21)에 형성되는 압력이 릴리프 압력보다 높을 때에는 제1 릴리프 밸브(41)가 개방된다.Accordingly, the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 flows toward the first relief valve 41 via the first hydraulic line 21. When the pressure formed in the first hydraulic line 21 is higher than the relief pressure, the first relief valve 41 is opened.

한편, 제1유압라인(21)에 흐르는 작동유는 제1유압라인(21)과 제6유압라인(26)을 경유하여 셔틀밸브(60)에 작용된다. 셔틀 밸브(60)에는 제6유압라인(26)에 형성된 압력과 제5유압라인(25)에 형성된 압력이 경합되는데, 제5유압라인(25)은 드레인 탱크와 연결되므로 실질적인 압력은 대기압일 수 있다. 그러나 제6유압라인(26)에는 릴리프 압력과 동일한 크기의 압력이거나 릴리프 압력 보다 낮은 압력이 형성된다. 따라서 셔틀 밸브(60)는 제6유압라인(26)의 압력이 선택된다.Meanwhile, the hydraulic oil flowing in the first hydraulic line 21 is applied to the shuttle valve 60 via the first hydraulic line 21 and the sixth hydraulic line 26. In the shuttle valve 60, the pressure formed in the sixth hydraulic line 26 and the pressure formed in the fifth hydraulic line 25 compete. Since the fifth hydraulic line 25 is connected to the drain tank, the actual pressure may be atmospheric pressure. have. However, the sixth hydraulic line 26 has a pressure equal to or lower than the relief pressure. Accordingly, the pressure of the sixth hydraulic line 26 is selected for the shuttle valve 60.

이로써 제6유압라인(26)에는 최대압력이 릴리프 압력이고, 이 릴리프 압력이 제6, 7 유압라인(26, 27)을 경유하여 제1 메인 펌프(11)의 제1레귤레이터(13)에 전달된다.Accordingly, the maximum pressure in the sixth hydraulic line 26 is the relief pressure, and this relief pressure is transmitted to the first regulator 13 of the first main pump 11 via the sixth and seventh hydraulic lines 26 and 27 do.

다른 한편으로, 제2메인 펌프(12)에서 토출되는 작동유는 주행 컨트롤 밸브 유닛(31)을 포함하여 제2 유압라인(22)에 구비된 각각의 컨트롤 제어 유닛에 제공된다. 즉, 작업모드에서는 조이스틱의 조절에 해당하는 컨트롤 밸브 유닛의 스풀이 작동되어 고압의 작동유를 해당 액추에이터에 제공하면서 소망하는 작업을 수행하는 것이다.
On the other hand, the hydraulic oil discharged from the second main pump 12 is provided to each control control unit provided in the second hydraulic line 22 including the travel control valve unit 31. That is, in the work mode, the spool of the control valve unit corresponding to the adjustment of the joystick is operated to provide high pressure hydraulic oil to the actuator to perform a desired operation.

< 주행 모드 > <driving mode>

이하, 도 2를 참조하여 주행모드를 설명한다. 첨부도면 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 주행모드일 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.Hereinafter, a driving mode will be described with reference to FIG. 2. 2 is a hydraulic circuit diagram for explaining a driving mode in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

작업자의 선택에 의해 주행모드가 선택될 수 있다. 주행모드가 선택되면, 제1컨트롤 밸브 유닛(51)에 제1전류신호가 입력된다. 이로써 제1컨트롤 밸브 유닛(51)은 파일럿 작동유를 제2컨트롤 밸브 유닛(52)의 수압부와 셔틀밸브(60)에 제공한다.The driving mode may be selected by the operator's selection. When the driving mode is selected, the first current signal is input to the first control valve unit 51. Thereby, the first control valve unit 51 provides pilot hydraulic oil to the pressure receiving portion of the second control valve unit 52 and the shuttle valve 60.

제2 컨트롤 밸브 유닛(52)은 제공되는 파일럿 작동유에 의해 전환되어 제1 유압라인(21)에서 메인 컨트롤 밸브(30)쪽으로의 유로는 단절되고, 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 작동유가 제4 유압라인(24)을 따라 제2 유압라인(22)에 합류 된다.The second control valve unit 52 is switched by the provided pilot hydraulic oil so that the flow path from the first hydraulic line 21 to the main control valve 30 is cut off, and the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 is It joins the second hydraulic line 22 along the fourth hydraulic line 24.

즉, 주행모터(80)에는 더 많은 유량의 작동유를 제공받을 수 있기 때문에 주행성능이 향상된다.That is, since the driving motor 80 can be provided with hydraulic oil of a higher flow rate, driving performance is improved.

한편, 셔틀밸브(60)는 릴리프 압력과 파일럿 압력이 경합되는데, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 유압라인(21)이 단절됨으로써 제6유압라인(26)에는 압력이 형성되지 않거나 매우 낮은 압력이 형성된다. 반면에, 제5유압라인에는 파일럿 작동유가 제공되는 것이므로 파일럿 작동유의 압력이 형성된다.On the other hand, in the shuttle valve 60, the relief pressure and the pilot pressure compete. As described above, as the first hydraulic line 21 is disconnected, no pressure or very low pressure is formed in the sixth hydraulic line 26. do. On the other hand, since the pilot hydraulic oil is provided to the fifth hydraulic line, the pressure of the pilot hydraulic oil is formed.

따라서 주행모드일 때에, 셔틀밸브(60)는 제5유압라인(25)의 압력을 선택한다.Therefore, in the running mode, the shuttle valve 60 selects the pressure of the fifth hydraulic line 25.

이로써 파일럿 작동유는 제5유압라인(25)과 셔틀밸브(60)와 제7 유압라인(27)을 경유하여 제1 메인 펌프(11)의 제1레귤레이터(13)에 전달된다.Accordingly, the pilot hydraulic oil is transmitted to the first regulator 13 of the first main pump 11 via the fifth hydraulic line 25, the shuttle valve 60, and the seventh hydraulic line 27.

한편, 파일럿 작동유의 압력은 제1, 2메인 펌프(11, 12)에서 토출되는 작동유의 압력에 비교하면 현저하게 낮은 압력이다. 좀 더 구체적인 예를 들면, 파일럿 작동유의 압력은 40kgf/cm2일 수 있다.On the other hand, the pressure of the pilot hydraulic oil is significantly lower than that of the hydraulic oil discharged from the first and second main pumps 11 and 12. For a more specific example, the pressure of the pilot hydraulic oil may be 40kgf/cm 2 .

따라서 본 발명의 실시예에 따른 유압시스템은 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 최대유량은 제한되는 것이다. 또한, 제1 컨트롤 밸브(51)는 전류 값에 의해 제어되는데, 제1 컨트롤 밸브(51)에 어떤 알 수 없는 오류가 발생되더라도 제1 레귤레이터(13)를 제어하도록 하는 압력은 파일럿 작동유 압력으로 제어되므로 건설기계의 주행속도가 비정상적으로 과속되는 것이 방지되어 주행 안정성이 향상된다.Therefore, in the hydraulic system according to the embodiment of the present invention, the maximum flow rate discharged from the first main pump 11 is limited. In addition, the first control valve 51 is controlled by a current value, and even if any unknown error occurs in the first control valve 51, the pressure to control the first regulator 13 is controlled by the pilot hydraulic oil pressure. Therefore, the driving speed of construction machinery is prevented from overspeeding abnormally, thereby improving driving stability.

또한, 비정상적인 과속이 방지됨으로써 주행 시스템에 관련된 구성요소의 내구성이 비정상적으로 악화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
In addition, by preventing abnormal speeding, it is possible to prevent abnormal deterioration of the durability of the components related to the driving system.

< 주행모드 - 과부하> <Driving mode-Overload>

이하, 도 3을 참조하여 주행모드에서 주행에 과부하가 작용될 때를 설명한다. 첨부도면 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템에서 주행모드에서 과부하가 작용될 때를 설명하기 위한 유압회로도이다.Hereinafter, a case where an overload is applied to driving in the driving mode will be described with reference to FIG. 3. 3 is a hydraulic circuit diagram for explaining when an overload is applied in a driving mode in a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.

건설기계가 주행할 때에 오르막길을 주행할 수 있다. 이때에는 주행모터(80)에서 더 많은 작동유 유량이 필요할 수 있다.When construction equipment is running, it can travel uphill. In this case, a more hydraulic oil flow rate may be required from the driving motor 80.

한편, 주행모터(80)에 부하 작용되면 제1 메인 펌프(11) 또는 제2 메인 펌프(12)의 펌프 압력이 상승된다. 펌프 압력은 제1 압력센서(15)에서 ps1압력으로 검출되고, 제2 압력센서(16)에서 ps2압력으로 검출될 수 있다.On the other hand, when a load is applied to the traveling motor 80, the pump pressure of the first main pump 11 or the second main pump 12 increases. The pump pressure may be detected as ps1 pressure by the first pressure sensor 15 and as ps2 pressure by the second pressure sensor 16.

제1 메인 펌프(11) 또는 제2 메인 펌프(12)의 펌프 압력이 상승되면, 제3컨트롤 밸브 유닛(53)은 개방된다.When the pump pressure of the first main pump 11 or the second main pump 12 increases, the third control valve unit 53 is opened.

제3컨트롤 밸브 유닛(53)이 개방되면 제7, 8유압라인(27, 28)의 작동유가 드레인 되므로, 제7, 8유압라인(27, 28)의 압력은 낮아진다. 이에 부연 설명하면, 제1레귤레이터(13)에 작용되는 압력은 파일럿 작동유의 압력보다 낮은 압력이 작용된다는 의미이다.When the third control valve unit 53 is opened, the hydraulic oil of the seventh and eighth hydraulic lines 27 and 28 is drained, so that the pressure of the seventh and eighth hydraulic lines 27 and 28 is lowered. To further explain this, it means that the pressure applied to the first regulator 13 is lower than the pressure of the pilot hydraulic oil.

제1레귤레이터(13)에 작용되는 압력이 낮아짐으로써 제1 메인 펌프(11)의 사판각도는 커지고, 이로써 제1 메인 펌프(11)에서 작동유의 토출유량은 증가된다.As the pressure applied to the first regulator 13 decreases, the swash plate angle of the first main pump 11 increases, thereby increasing the discharge flow rate of hydraulic oil from the first main pump 11.

나아가, 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 작동유 유량이 증가됨으로써 증가된 작동유가 제1 유압라인(21)에서 제2유압라인(22)으로 합류되어 주행모터(80)에 제공된다. 따라서 오르막길을 오르는 등, 주행부하가 증가되더라도 주행모터(80)에 더 많은 작동유를 제공할 수 있으므로 주행성능이 양호하게 유지될 수 있다.Further, as the flow rate of the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 is increased, the increased hydraulic oil is joined from the first hydraulic line 21 to the second hydraulic line 22 and provided to the traveling motor 80. Therefore, even if the driving load is increased, such as climbing uphill, more hydraulic oil can be provided to the driving motor 80, so that the driving performance can be maintained satisfactorily.

한편, 제3 컨트롤 밸브(53)는 전류 값에 의해 제어되는데, 제3 컨트롤 밸브(53)에 어떤 알 수 없는 오류가 발생되더라도 제1 레귤레이터(13)를 제어하도록 하는 압력은 파일럿 작동유 압력으로 제어되므로 건설기계의 주행속도가 비정상적으로 과속되는 것이 방지되어 주행 안정성이 향상된다.On the other hand, the third control valve 53 is controlled by the current value, and even if any unknown error occurs in the third control valve 53, the pressure to control the first regulator 13 is controlled by the pilot hydraulic oil pressure. Therefore, the driving speed of construction machinery is prevented from overspeeding abnormally, thereby improving driving stability.

또한, 비정상적인 과속이 방지됨으로써 주행 시스템에 관련된 구성요소의 내구성이 비정상적으로 악화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
In addition, by preventing abnormal speeding, it is possible to prevent abnormal deterioration of the durability of the components related to the driving system.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 유압시스템은, 주행 모드일 때에 제1 메인 펌프(11)로부터 토출되는 작동유를 제2메인 펌프(12)로부터 토출되는 작동유에 합류시키고 합류된 작동유를 주행모터(80)에 제공하여 주행성능을 향상시킬 수 있다.As described above, in the hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention, the hydraulic oil discharged from the first main pump 11 joins and merges the hydraulic oil discharged from the second main pump 12 in the running mode. It is possible to improve the driving performance by providing the hydraulic oil to the driving motor 80.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은, 알 수 없는 이유로 제1, 3 컨트롤 밸브유닛(51, 53)의 제어가 올바르게 제어되지 못하는 상황이 발생되더라도 주행모드일 때에 제1 메인 펌프(11)에서 토출되는 최대 토출유량을 제한함으로써 주행 과속을 방지할 수 있고, 이로써 주행 안정성을 확보할 수 있으며, 나아가 주행시스템의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the hydraulic system of the construction machine according to the present invention is the first main pump 11 in the running mode even if a situation in which the control of the first and third control valve units 51 and 53 is not properly controlled for an unknown reason occurs. ) By limiting the maximum discharge flow rate discharged from the vehicle, it is possible to prevent overspeed driving, thereby ensuring driving stability, and further preventing the durability of the driving system from deteriorating.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and from the meaning and scope of the claims and the concept of equivalents thereof. All changes or modified forms derived should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템은 건설기계의 주행 성능을 향상시키는 데에 이용될 수 있다.
The hydraulic system of a construction machine according to the present invention can be used to improve the running performance of the construction machine.

11, 12: 제1, 2 메인 펌프
13, 14: 제1, 2 레귤레이터
15, 16: 제1, 2 압력 센서
17: 엔진
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28: 제1 ~ 8 유압라인
30: 메인 컨트롤 밸브(MCV)
31: 주행 컨트롤 밸브 유닛
41, 42: 제1, 2 릴리브 밸브
51, 52, 53: 제1, 2, 3 컨트롤 밸브 유닛
60: 셔틀 밸브
70: 서브 펌프
80: 주행 모터11, 12: first and second main pumps
13, 14: 1st and 2nd regulator
15, 16: first and second pressure sensors
17: engine
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28: hydraulic lines 1 to 8
30: main control valve (MCV)
31: drive control valve unit
41, 42: first and second relief valves
51, 52, 53: 1st, 2nd, 3rd control valve unit
60: shuttle valve
70: sub pump
80: drive motor

Claims (5)

고압의 작동유가 각각 토출되는 제1, 2 메인 펌프(11, 12);
파일럿 작동유가 토출되는 서브 펌프(70);
상기 제1 메인 펌프(11)와 연결되는 제1 유압라인(21);
상기 제2 메인 펌프(12)와 연결되는 제2 유압라인(22);
상기 제2 유압라인(22) 상에 배치되어 주행모터(80)를 제어하도록 하는 주행 컨트롤 밸브 유닛(31);
상기 제1 유압라인(21) 상에 배치되어 상기 제1 유압라인(21)의 압력이 릴리프 압력으로 유지되도록 하는 제1 릴리프 밸브(41);
주행 모드가 선택되면, 개방되어 상기 파일럿 작동유를 통과시키는 제1 컨트롤 밸브 유닛(51);
상기 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)를 경유한 상기 파일럿 작동유에 의해 작동되어 상기 제1 메인 펌프(11)로부터 토출되는 작동유를 상기 제2 유압라인(22)에 연결시키는 제2 컨트롤 밸브 유닛(52); 및
양단에서 상기 파일럿 작동유의 압력과 상기 릴리프 압력이 경합되어 상대적으로 큰 압력의 작동유를 상기 제1 메인 펌프(11)의 제1레귤레이터(13)로 연결시키는 셔틀 밸브(60)
를 포함하며,
작업 모드가 선택되면,
상기 제1 컨트롤 밸브 유닛(51)은 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)의 스풀 수압부를 드레인 탱크와 연결시키고,
상기 제2 컨트롤 밸브 유닛(52)는 상기 제1 유압라인(21)과 상기 제2 유압라인(22)의 연결을 단절시키는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
First and second main pumps 11 and 12 through which high-pressure hydraulic oil is discharged, respectively;
A sub pump 70 from which pilot hydraulic oil is discharged;
A first hydraulic line 21 connected to the first main pump 11;
A second hydraulic line 22 connected to the second main pump 12;
A traveling control valve unit 31 disposed on the second hydraulic line 22 to control the traveling motor 80;
A first relief valve 41 disposed on the first hydraulic line 21 to maintain the pressure of the first hydraulic line 21 as a relief pressure;
When the driving mode is selected, the first control valve unit 51 is opened to pass the pilot hydraulic oil;
A second control valve unit 52 that connects hydraulic oil discharged from the first main pump 11 to the second hydraulic line 22 operated by the pilot hydraulic oil passing through the first control valve unit 51 ); And
Shuttle valve 60 for connecting the hydraulic oil having a relatively high pressure to the first regulator 13 of the first main pump 11 by competing with the pressure of the pilot hydraulic oil at both ends
Including,
When the working mode is selected,
The first control valve unit 51 connects the spool pressure receiving part of the second control valve unit 52 to the drain tank,
The second control valve unit (52) disconnects the connection between the first hydraulic line (21) and the second hydraulic line (22).
제 1항에 있어서
상기 제1 릴리프 밸브(41)에 설정되는 릴리프 압력과
상기 서브 펌프(70)에서 토출되는 파일럿 작동유의 압력이 동일하게 설정된 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템
The method of claim 1
The relief pressure set in the first relief valve 41 and
Hydraulic system of a construction machine, characterized in that the pressure of the pilot hydraulic oil discharged from the sub pump 70 is set equally
제 1항에 있어서,
상기 제1 메인 펌프(11) 또는 상기 제2 메인 펌프(12) 중에 어느 하나의 펌프압력이 설정 압력보다 높으면, 상기 제1레귤레이터(13)로 제공되는 작동유의 압력을 감소시키는 제3 컨트롤 밸브 유닛(53);
를 더 포함하는 건설기계의 유압시스템.
The method of claim 1,
A third control valve unit for reducing the pressure of hydraulic oil provided to the first regulator 13 when any one of the first main pump 11 or the second main pump 12 is higher than a set pressure (53);
Hydraulic system of a construction machine further comprising a.
제 3항에 있어서,
상기 제3 컨트롤 밸브 유닛(53)은 상기 펌프압력과 상기 설정압력의 차이에 비례하여 상기 제1레귤레이터(13)로 제공되는 작동유의 압력을 감소시키는 전자비례제어밸브인 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템
The method of claim 3,
The third control valve unit 53 is an electronic proportional control valve for reducing the pressure of hydraulic oil provided to the first regulator 13 in proportion to the difference between the pump pressure and the set pressure. Hydraulic system
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