KR102592504B1 - Hydraulic system - Google Patents
Hydraulic system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102592504B1 KR102592504B1 KR1020210106035A KR20210106035A KR102592504B1 KR 102592504 B1 KR102592504 B1 KR 102592504B1 KR 1020210106035 A KR1020210106035 A KR 1020210106035A KR 20210106035 A KR20210106035 A KR 20210106035A KR 102592504 B1 KR102592504 B1 KR 102592504B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- swash plate
- bleed
- hydraulic
- pilot pressure
- flow path
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2264—Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/025—Pressure reducing valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/005—Filling or draining of fluid systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
- F15B2211/20553—Type of pump variable capacity with pilot circuit, e.g. for controlling a swash plate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/40—Flow control
- F15B2211/45—Control of bleed-off flow, e.g. control of bypass flow to the return line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예에 따른 유압 시스템은 사판을 포함하는 가변 용량형 유압 펌프와, 상기 유압 펌프의 상기 사판의 기울기를 조절하는 사판 구동 피스톤과, 상기 유압 펌프가 토출한 작동유의 일부를 상기 사판 구동 피스톤으로 공급하기 위한 사판 제어 유압 라인과, 상기 사판 제어 유압 라인 상에 설치되어 입력 받은 파일럿 압력의 크기에 따라 상기 사판 구동 피스톤으로 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 사판 제어 밸브와, 상기 사판 제어 밸브에 가해질 상기 파일럿 압력을 입력 전류의 크기에 비례하여 생성하는 전자 비례 감압 밸브와, 상기 전자 비례 감압 밸브가 생성한 상기 파일럿 압력을 일부 누출시켜 상기 사판 제어 밸브로 공급되는 상기 파일럿 압력을 안정화시키는 블리드 오프 유로, 그리고 상기 블리드 오프 유로 상에 마련된 블리드 오프 오리피스를 포함한다.A hydraulic system according to an embodiment of the present invention includes a variable displacement hydraulic pump including a swash plate, a swash plate driving piston that adjusts the inclination of the swash plate of the hydraulic pump, and a portion of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to drive the swash plate. A swash plate control hydraulic line for supplying to the piston, a swash plate control valve installed on the swash plate control hydraulic line to control the flow rate of hydraulic oil supplied to the swash plate driving piston according to the size of the input pilot pressure, and the swash plate control valve an electromagnetic proportional pressure reducing valve that generates the pilot pressure to be applied in proportion to the magnitude of the input current, and a bleed that stabilizes the pilot pressure supplied to the swash plate control valve by leaking part of the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional pressure reducing valve An off flow path, and a bleed off orifice provided on the bleed off flow path.
Description
본 발명은 유압 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압 펌프의 토출 압력을 안정화시킨 유압 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic system, and more specifically to a hydraulic system that stabilizes the discharge pressure of a hydraulic pump.
일반적으로 유압 시스템은 유압 펌프가 토출한 작동유를 통해 동력을 전달하여 각종 구동 장치를 동작시킨다. 이러한 유압 시스템은 건설 기계 또는 산업 차량 등에 널리 사용된다. 예를 들어, 건설 기계에 사용되는 유압 시스템은 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 토출되는 작동유를 통해 붐, 암, 버켓, 및 주행 모터, 선회 모터 등과 같은 다수의 작업 장치를 구동한다.In general, a hydraulic system operates various driving devices by transmitting power through hydraulic oil discharged by a hydraulic pump. These hydraulic systems are widely used in construction machinery or industrial vehicles. For example, a hydraulic system used in construction machinery drives a number of work devices such as booms, arms, buckets, travel motors, and slewing motors through hydraulic oil discharged from a hydraulic pump driven by an engine.
이러한 유압 시스템에 사용되는 유압 펌프의 일종인 사판식 가변 용량형 유압 펌프는 펌프 내에 형성된 사판의 각도를 레귤레이터와 같은 유량 제어 장치를 통해 조정함으로써 토출 유량이 제어된다.The swash plate variable displacement hydraulic pump, a type of hydraulic pump used in such hydraulic systems, controls the discharge flow rate by adjusting the angle of the swash plate formed within the pump through a flow control device such as a regulator.
이러한 유압 제어 장치는 기계 제어 방식과 전자 제어 방식으로 구분될 수 있다. 과거에서는 기계 제어 방식이 주로 사용되었으나 근래에는 전자 제어 방식이 널리 사용되고 있다. 전자 제어 방식의 유압 제어 장치는 전기 신호를 레귤레이터로 인가하여 사판각을 제어한다. 이러한 전자 제어 방식의 유압 제어 장치는 유압 펌프를 제어하게 된다. 이와 같은 유압 펌프는 제어 장치를 통해 제어되는데, 제어 장치는 건설 기계의 운전석 내 설치된 조작 장치의 조작 신호와 전자 유압 펌프 내에 장착된 각도 센서로부터 사판의 각도 값을 전기적 신호로 입력받고, 해당 전자 유압 펌프로 압력 제어를 위한 전기 신호를 출력하게 된다.These hydraulic control devices can be divided into mechanical control and electronic control. In the past, mechanical control methods were mainly used, but in recent years, electronic control methods have been widely used. An electronically controlled hydraulic control device controls the swash plate angle by applying an electric signal to a regulator. This electronically controlled hydraulic control device controls the hydraulic pump. Such a hydraulic pump is controlled through a control device. The control device receives the operating signal from the operating device installed in the driver's seat of the construction machine and the angle value of the swash plate as an electrical signal from the angle sensor mounted in the electrohydraulic pump, and receives the corresponding electrohydraulic pump. The pump outputs an electrical signal for pressure control.
또한, 레귤레이터와 같은 유량 제어 장치를 통해 유압 펌프가 토출하는 작동유의 유량을 제어하게 된다. 레귤레이터의 전자 비례 제어 밸브는 입력 전류에 대응하여 파일럿 압력을 생성한다. 그리고 전자 비례 제어 밸브가 생성한 파일럿 압력에 따라 사판 제어 밸브가 사판 구동 피스톤의 동작을 제어하여 사판의 각도를 조정함으로써 유압 펌프의 토출 유량 제어하게 된다.Additionally, the flow rate of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is controlled through a flow control device such as a regulator. The regulator's electronic proportional control valve generates pilot pressure in response to the input current. And according to the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional control valve, the swash plate control valve controls the operation of the swash plate driving piston and adjusts the angle of the swash plate to control the discharge flow rate of the hydraulic pump.
이와 같은 유압 시스템에서는, 레귤레이터의 유량 특성이 개개의 제품마다 격차를 가지고 있다. 그러므로, 제조 공장 등에서는 출하 시험으로 유량 특성을 계측한 후 가변 용량형 유압 펌프를 출하하고 있다. 제품이 출하되어 차량에 장착된 후 유압 펌프의 제어 특성을 매칭하기 위해, 입력 전류를 계단(step) 파형으로 인가하고, 이에 해당하는 유압 펌프의 토출 압력을 계측하여 입력 전류 대 토출 압력을 매칭하는 보정하는 작업을 거치게 된다.In such hydraulic systems, the flow characteristics of regulators vary from individual product to product. Therefore, manufacturing plants, etc., ship variable displacement hydraulic pumps after measuring the flow rate characteristics through shipping tests. After the product is shipped and installed in a vehicle, in order to match the control characteristics of the hydraulic pump, the input current is applied in a step waveform and the discharge pressure of the corresponding hydraulic pump is measured to match the input current to the discharge pressure. It goes through a correction process.
그런데, 상온 상태에서는 입력 전류와 유압 펌프의 토출 압력이 정상적으로 제어되지만 저온, 예를 들어 섭씨 영하의 가혹한 환경 조건에서는 유압 펌프의 토출 압력에 순간적인 피크(peak)가 발생하고, 빠른 시간 내에 압력을 안정화시키지 못하여 헌팅(hunting) 현상이 발생하는 문제점이 있다. 여기서, 헌팅 현상은 비례 동작에 의한 제어 장치에 있어서 목표값을 변경한 경우에 제어량이 초과나 미달을 주기적으로 반복하여 안정되지 못하는 현상을 말한다.However, at room temperature, the input current and the discharge pressure of the hydraulic pump are controlled normally, but under harsh environmental conditions at low temperatures, for example, below zero degrees Celsius, an instantaneous peak occurs in the discharge pressure of the hydraulic pump, and the pressure is reduced in a short time. There is a problem in that hunting phenomenon occurs due to lack of stabilization. Here, the hunting phenomenon refers to a phenomenon in which the control amount periodically exceeds or falls below the target value in a control device using proportional operation and becomes unstable.
본 발명의 실시예는 사용 환경의 변화에도 유압 펌프의 토출 압력과 유압 펌프를 제어하기 위한 파일럿 압력을 안정화시킨 유압 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a hydraulic system that stabilizes the discharge pressure of the hydraulic pump and the pilot pressure for controlling the hydraulic pump despite changes in the usage environment.
본 발명의 실시예에 따르면, 유압 시스템은 사판을 포함하는 가변 용량형 유압 펌프와, 상기 유압 펌프의 상기 사판의 기울기를 조절하는 사판 구동 피스톤과, 상기 유압 펌프가 토출한 작동유의 일부를 상기 사판 구동 피스톤으로 공급하기 위한 사판 제어 유압 라인과, 상기 사판 제어 유압 라인 상에 설치되어 입력 받은 파일럿 압력의 크기에 따라 상기 사판 구동 피스톤으로 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 사판 제어 밸브와, 상기 사판 제어 밸브에 가해질 상기 파일럿 압력을 입력 전류의 크기에 비례하여 생성하는 전자 비례 감압 밸브(electronic proportional pressure reducing valve, EPPRV)와, 상기 전자 비례 감압 밸브가 생성한 상기 파일럿 압력을 일부 누출시켜 상기 사판 제어 밸브로 공급되는 상기 파일럿 압력을 안정화시키는 블리드 오프(bleed-off) 유로, 그리고 상기 블리드 오프 유로 상에 마련된 블리드 오프 오리피스(orifice)를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a hydraulic system includes a variable displacement hydraulic pump including a swash plate, a swash plate driving piston that adjusts the inclination of the swash plate of the hydraulic pump, and a portion of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the swash plate. A swash plate control hydraulic line for supplying to the driving piston, a swash plate control valve installed on the swash plate control hydraulic line to control the flow rate of hydraulic oil supplied to the swash plate driving piston according to the magnitude of the input pilot pressure, and the swash plate control An electronic proportional pressure reducing valve (EPPRV) that generates the pilot pressure to be applied to the valve in proportion to the magnitude of the input current, and the swash plate control valve by partially leaking the pilot pressure generated by the electronic proportional pressure reducing valve It includes a bleed-off flow path that stabilizes the pilot pressure supplied to the bleed-off flow path, and a bleed-off orifice provided on the bleed-off flow path.
상기 블리드 오프 유로와 상기 블리드 오프 오리피스는 상기 전자 비례 감압 밸브에 내장될 수 있다.The bleed-off flow path and the bleed-off orifice may be built into the electromagnetic proportional pressure reducing valve.
상기 전자 비례 감압 밸브에 내장된 상기 블리드 오프 유로는 드레인 탱크와 연결될 수 있다.The bleed off flow path built into the electromagnetic proportional pressure reducing valve may be connected to a drain tank.
상기한 유압 시스템은 상기 전자 비례 감압 밸브가 생성한 상기 파일럿 압력을 상기 사판 제어 밸브로 전달하는 파일럿 압력 공급 유로를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 블리드 오프 유로는 상기 파일럿 압력 공급 유로와 드레인 탱크를 연결할 수 있다.The hydraulic system may further include a pilot pressure supply passage that transmits the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional pressure reducing valve to the swash plate control valve. Additionally, the bleed-off flow path may connect the pilot pressure supply flow path and the drain tank.
상기 블리드 오프 오리피스는 온도에 따라 개도율을 가변시키는 가변 오리피스일 수 있다.The bleed off orifice may be a variable orifice that varies the opening rate depending on temperature.
상기 유압 펌프가 토출한 작동유의 온도가 낮이자면 상기 블리드 오프 오리피스의 개도율이 작아질 수 있다.If the temperature of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is low, the opening rate of the bleed-off orifice may be reduced.
상기 블리드 오프 오리피스는 사용자의 선택에 따라 개도율을 가변시킬 수 있다.The bleed off orifice can vary the opening rate according to the user's selection.
본 발명의 실시예에 따르면, 유압 시스템은 사용 환경의 변화에도 유압 펌프의 토출 압력과 유압 펌프를 제어하기 위한 파일럿 압력을 효과적으로 안정화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hydraulic system can effectively stabilize the discharge pressure of the hydraulic pump and the pilot pressure for controlling the hydraulic pump despite changes in the usage environment.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템의 유압 회로도이다.
도 2는 도 1의 유압 시스템의 전자 비례 감압 밸브를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압 시스템의 유압 회로도이다.
도 4는 도 3의 유압 시스템의 전자 비례 감압 밸브를 확대 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 실험예의 실험 결과를 나타낸 그래프들이다.
도 7 및 도 8은 비교예의 실험 결과를 나타낸 그래프들이다.1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the electromagnetic proportional pressure reducing valve of the hydraulic system of FIG. 1.
Figure 3 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of the electromagnetic proportional pressure reducing valve of the hydraulic system of FIG. 3.
Figures 5 and 6 are graphs showing experimental results of an experimental example according to the second embodiment of the present invention.
Figures 7 and 8 are graphs showing experimental results of comparative examples.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same symbols, and in the other second embodiment, only the configuration different from the first embodiment will be described. do.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.Please note that the drawings are schematic and not drawn to scale. The relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and are not limiting. And for identical structures, elements, or parts that appear in two or more drawings, the same reference numerals are used to indicate similar features.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the diagram are expected. Accordingly, the embodiment is not limited to the specific shape of the illustrated area and also includes changes in shape due to manufacturing, for example.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템(101)을 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 건설 기계 또는 산업 차량 등에 사용될 수 있으며, 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프(310)로부터 토출되는 작동유를 통해 붐 실린더, 암 실린더, 버켓 실린더, 선회 모터, 및 주행 모터 등과 같은 각종 구동 장치를 구동할 수 있다.Hereinafter, the
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 유압 펌프(310), 사판 구동 피스톤(200), 사판 제어 유압 라인(640), 사판 제어 밸브(300), 전자 비례 감압 밸브(500), 블리드 오프(bleed-off) 유로(680), 및 블리드 오프 오리피스(orifice)(860)를 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the
본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 드레인 탱크(900), 메인 유압 라인(610), 및 파일럿 펌프(370)를 더 포함할 수 있다.The
유압 펌프(310)는 사판식 가변 용량형이다. 즉, 유압 펌프(310)는 사판(314)을 포함한다. 그리고 사판(314)의 각도를 조절하여 유압 펌프(310)의 토출 유량을 조절할 수 있다.The
메인 유압 라인(610)은 유압 펌프(310)가 토출한 작동유를 이동시킨다. 예를 들어, 메인 유압 라인(610)은 유압 펌프(310)가 토출한 작동유를 메인 컨트롤 밸브(미도시)를 거쳐 각종 구동 장치로 이동시키게 된다.The main
사판 구동 피스톤(200)은 유압 펌프(310)의 사판(314)의 각도를 조절한다. 사판 구동 피스톤(200)은 가해지는 압력의 변화에 따라 유압 펌프(310)의 사판(314)의 기울기를 조절하게 된다.The swash
사판 제어 유압 라인(640)은 유압 펌프(310)가 토출한 작동유의 일부를 사판 구동 피스톤(200)으로 공급할 수 있도록 마련된다. 즉, 사판 제어 유압 라인(640)은 메인 유압 라인(610)에서 분기되어 후술할 사판 제어 밸브(300)를 거쳐 사판 구동 피스톤(200)에 연결된다.The swash plate control
사판 제어 밸브(300)는 사판 제어 유압 라인(640) 상에 설치되어 사판 구동 피스톤(200)의 대경부(290)로 공급될 작동유의 유량을 제어한다. 구체적으로, 사판 제어 밸브(300)는 스풀의 위치가 절환되면서 내부 유로가 변경되고, 이에 사판 제어 유압 라인(640)을 통해 이동하는 작동유를 사판 구동 피스톤(200)으로 공급하거나 사판 구동 피스톤(200)에서 배출된 작동유를 드레인시키게 된다. 이때, 사판 제어 밸브(300)는 입력 받은 파일럿 압력의 크기에 따라 사판 구동 피스톤(200)으로 공급되는 작동유의 유량을 제어하게 된다. 예를 들어, 파일럿 압력은 사판 제어 밸브(300)의 일측을 가압하여 스풀의 위치를 이동시키게 된다.The swash
전자 비례 감압 밸브(electronic proportional pressure reducing valve, EPPRV)(500)는 사판 제어 밸브(300)에 일측에 가해질 파일럿 압력을 생성한다. 이러한 전자 비례 감압 밸브(500)는 전자 제어 밸브이며, 인가된 입력 전류에 비례하여 파일럿 압력을 생성하게 된다. 즉, 전자 비례 감압 밸브(500)는 인가된 입력 전류의 크기에 비례하여 생성되는 파일럿 압력의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 입력 전류는 사용자가 조작 장치(미도시)를 조작하여 생성된 조작 신호에 따라 제어 장치(미도시)가 생성할 수 있다.An electronic proportional pressure reducing valve (EPPRV) 500 generates a pilot pressure to be applied to one side of the swash
예를 들어 상세히 설명하면, 입력 전류에 비례하여 전자 비례 감압 밸브(500)가 생성하는 파일럿 압력이 제어되고, 생성된 파일럿 압력에 비례하여 유압 펌프(310)의 토출 압력을 원하는 조건에 맞게 조절하게 된다. 이때, 사판 제어 밸브(300)의 스풀(spool)이 갖는 면적비에 따라 유압 펌프(310)의 토출 압력과 전자 비례 감압 밸브(500)의 파일럿 압력은 10배의 비율로 제어될 수 있다. 따라서, 전자 비례 감압 밸브(500)가 생성한 파일럿 압력의 미세한 변화에도 유압 펌프(310)의 토출 압력은 10배로 증폭된다.For example, to explain in detail, the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional
파일럿 펌프(370)는 파일럿 압력을 생성하는데 사용된다. 즉, 파일럿 펌프(370)가 토출한 작동유의 압력은 전자 비례 감압 밸브(500)에 의해 제어 밸브(300)에 전달할 파일럿 압력으로 가공된다.
블리드 오프(bleed-off) 유로(680)는 전자 비례 감압 밸브(500)가 생성한 파일럿 압력을 일부 누출시켜 사판 제어 밸브(300)로 공급되는 파일럿 압력을 안정화시킬 수 있다. 그리고 블리드 오프 오리피스(orifice)(860)는 블리드 오프 유로(680) 상에 마련될 수 있다. 블리드 오프 오리피스(860)는 블리드 오프 유로(680)로 누출되는 압력을 조절하게 된다. 여기서, 파일럿 압력은 작동유에 의해 형성되므로, 파일럿 압력을 일부 누출시킨다는 것은 작동유를 일부 누출시킨다는 의미가 된다.The bleed-
이와 같이 형성된 블리드 오프 유로(680)와 블리드 오프 오리피스(860)는 가혹한 환경 조건에서 전자 비례 감압 밸브(500)의 파일럿 압력 및 유압 펌프(310)의 토출 압력의 피크(peak) 과다 현상 및 헌팅(hunting) 현상 등과 같은 정상적인 제어가 불가능한 현상의 발생을 억제하고, 유압 펌프(310)의 토출 압력과 유압 펌프(310)를 제어하기 위한 파일럿 압력을 안정화시킬 수 있다. 일례로, 가혹한 환경 조건이란 작동유의 온도가 섭씨 영하 5도 이하로 낮아져 작동유의 점도가 상대적으로 커진 상태일 수 있다.The bleed-
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 블리드 오프 유로(680)와 블리드 오프 오리피스(860)는 전자 비례 감압 밸브(500)에 내장될 수 있다.Additionally, in the first embodiment of the present invention, the bleed-
이와 같이, 전자 비례 감압 밸브(500)의 스풀(spool)에 별도의 압력 안정화를 위한 블리드 오프 유로(680)와 블리드 오프 오리피스(860)를 생성하여 전체적인 유압 시스템(101)의 구조를 단순화시킬 수 있다.In this way, the structure of the overall
그리고 전자 비례 감압 밸브(500)에 내장된 블리드 오프 유로(680)는 드레인 탱크(900)와 연결될 수 있다. 드레인 탱크(900)는 배출된 작동유를 회수할 수 있다. 이와 같이, 드레인 탱크(900)로 회수된 작동유는 다시 유압 펌프(310)로부터 토출되어 공급될 수 있다.And the bleed off
한편, 블리드 오프 오리피스(860)는 가변 오리피스일 수 있다.Meanwhile, the bleed off
이와 같이, 가변 오리피스인 블리드 오프 오리피스(860)는 온도에 따라 개도율을 가변시킬 수 있다. 따라서, 작동유의 온도가 낮아져 점도가 높아지면 블리드 오프 오리피스(860)를 통해 누출되는 작동유를 늘려 제어의 안정성을 확보할 수 있다.In this way, the bleed off
반면, 블리드 오프 오리피스(860)로 작동유가 누출되면, 그 만큼 작동유가 불필요하게 허비되어 에너지 이용 효율이 저하된다. 따라서 작동유의 온도가 높아 전자 비례 감압 밸브(500)의 파일럿 압력 및 유압 펌프(310)의 토출 압력의 피크(peak) 과다 현상 및 헌팅(hunting) 현상이 크게 발생되지 않는 상황에서는, 블리드 오프 오리피스(860)의 개도율을 낮추어 작동유의 누출을 최소화함으로써, 에너지 이용 효율이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.On the other hand, if hydraulic oil leaks through the bleed-off
또한, 가변 오리피스인 블리드 오프 오리피스(860)는 사용자의 선택에 따라 개도율을 가변시킬 수도 있다. 즉, 사용자의 선택에 따라 에너지 이용 효율을 우선으로 할지 제어 안정화를 우선으로 할지 결정하여 블리드 오프 오리피스(860)의 개도율을 조절할 수 있다.Additionally, the bleed off
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 사용 환경의 변화에도 유압 펌프(310)의 토출 압력과 유압 펌프(310)를 제어하기 위해 전자 비례 감압 밸브(500)에서 생성된 파일럿 압력을 효과적으로 안정화시킬 수 있다.With this configuration, the
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압 시스템(102)을 설명한다.Hereinafter, the
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압 시스템(102)은 파일럿 압력 공급 유로(630)를 더 포함할 수 있다. 파일럿 압력 공급 유로(630)는 전자 비례 감압 밸브(500)가 생성한 파일럿 압력을 사판 제어 밸브(300)로 전달할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
그리고 본 발명의 제2 실시예에서는, 블리드 오프 유로(680)가 전자 비례 감압 밸브(500)에 내장되지 않고, 파일럿 압력 공급 유로(630)와 드레인 탱크(900)를 연결하도록 형성될 수 있다.And in the second embodiment of the present invention, the bleed-
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전자 비례 감압 밸브(500)의 내부에 블리드 오프 유로(680)를 적용하기 어려운 경우, 파일럿 입력의 안정화를 위한 별도의 외부 유로를 통하여 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.As such, according to the second embodiment of the present invention, when it is difficult to apply the bleed-
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 실험예와 비교예를 대비하여 작용 효과를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 5 to 8, the effects will be described by comparing experimental examples and comparative examples according to the second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 블리드 오프 유로(680) 및 블리드 오프 오리피스(860)를 갖춘 유압 시스템(102)인 실험예에서 작동유의 온도가 섭씨 영하 5도일 때 입력 전류에 따라 생성되는 파일럿 압력과 유압 펌프(310)의 사판(314)의 각도 그리고 유압 펌프(310)의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.Figure 5 is an experimental example of a
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 블리드 오프 유로(680) 및 블리드 오프 오리피스(860)를 갖춘 유압 시스템(102)인 실험예에서 유압 펌프(310)의 토출 압력과 전자 비례 감압 밸브(500)에서 생성된 파일럿 압력을 나타낸 그래프이다.Figure 6 shows the discharge pressure of the
도 7은 블리드 오프 유로(680) 및 블리드 오프 오리피스(860)를 갖추지 않은 유압 시스템인 비교예에서 작동유의 온도가 섭씨 영하 5도일 때 입력 전류에 따라 생성되는 파일럿 압력과 유압 펌프의 사판의 각도 그리고 유압 펌프의 토출 압력을 나타낸 그래프이다.Figure 7 shows the pilot pressure generated according to the input current and the angle of the swash plate of the hydraulic pump when the temperature of the hydraulic oil is -5 degrees Celsius in a comparative example, which is a hydraulic system without the bleed-
도 8은 블리드 오프 유로(680) 및 블리드 오프 오리피스(860)를 갖추지 않은 유압 시스템인 비교예에서 유압 펌프의 토출 압력과 전자 비례 감압 밸브에서 생성된 파일럿 압력을 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing the discharge pressure of a hydraulic pump and the pilot pressure generated by the electroproportional pressure reducing valve in a comparative example, which is a hydraulic system without a bleed-
도 5 및 도 6과 도 7 및 도 8을 대비하여 살펴보면, 실험예의 경우 비교예보다 피크(peak) 과다 현상 및 헌팅(hunting) 현상이 상당히 억제되고 있음을 확인할 수 있다.Comparing FIGS. 5 and 6 with FIGS. 7 and 8, it can be seen that the peak excessive phenomenon and hunting phenomenon are significantly suppressed in the experimental example compared to the comparative example.
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 embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 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 should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims described later in the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within the scope of the present invention.
101: 유압 시스템
200: 사판 구동 피스톤
300: 사판 제어 밸브
310: 유압 펌프
314: 사판
370: 파일럿 펌프
500: 전자 비례 감압 밸브
610: 메인 유압 라인
630: 파일럿 압력 공급 유로
640: 사판 제어 유압 라인
680: 블리드 오프 유로
860: 블리드 오프 오리피스
900: 드레인 탱크101: Hydraulic system
200: Swash plate driving piston
300: Swash plate control valve
310: hydraulic pump
314: Sapan
370: pilot pump
500: Electronic proportional pressure reducing valve
610: Main hydraulic line
630: Pilot pressure supply flow path
640: Swash plate control hydraulic line
680: Bleed-off Euro
860: Bleed off orifice
900: drain tank
Claims (7)
상기 유압 펌프의 상기 사판의 기울기를 조절하는 사판 구동 피스톤;
상기 유압 펌프가 토출한 작동유의 일부를 상기 사판 구동 피스톤으로 공급하기 위한 사판 제어 유압 라인;
상기 사판 제어 유압 라인 상에 설치되어 입력 받은 파일럿 압력의 크기에 따라 상기 사판 구동 피스톤으로 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 사판 제어 밸브;
상기 사판 제어 밸브에 가해질 상기 파일럿 압력을 입력 전류의 크기에 비례하여 생성하는 전자 비례 감압 밸브(electronic proportional pressure reducing valve, EPPRV);
상기 전자 비례 감압 밸브가 생성한 상기 파일럿 압력을 일부 누출시켜 상기 사판 제어 밸브로 공급되는 상기 파일럿 압력을 안정화시키는 블리드 오프(bleed-off) 유로;
상기 블리드 오프 유로 상에 마련된 블리드 오프 오리피스(orifice); 및
상기 전자 비례 감압 밸브가 생성한 상기 파일럿 압력을 상기 사판 제어 밸브로 전달하는 파일럿 압력 공급 유로
를 포함하며,
상기 블리드 오프 유로는 상기 파일럿 압력 공급 유로와 드레인 탱크를 연결하는 유압 시스템.A variable displacement hydraulic pump including a swash plate;
a swash plate driving piston that adjusts the inclination of the swash plate of the hydraulic pump;
a swash plate control hydraulic line for supplying a portion of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to the swash plate driving piston;
a swash plate control valve installed on the swash plate control hydraulic line to control the flow rate of hydraulic oil supplied to the swash plate driving piston according to the magnitude of the input pilot pressure;
An electronic proportional pressure reducing valve (EPPRV) that generates the pilot pressure to be applied to the swash plate control valve in proportion to the magnitude of the input current;
a bleed-off flow path that stabilizes the pilot pressure supplied to the swash plate control valve by leaking a portion of the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional pressure reducing valve;
a bleed-off orifice provided on the bleed-off flow path; and
A pilot pressure supply channel that transmits the pilot pressure generated by the electromagnetic proportional pressure reducing valve to the swash plate control valve.
Includes,
The bleed-off flow path is a hydraulic system that connects the pilot pressure supply flow path and the drain tank.
상기 블리드 오프 유로와 상기 블리드 오프 오리피스는 상기 전자 비례 감압 밸브에 내장된 유압 시스템.According to paragraph 1,
A hydraulic system wherein the bleed-off flow path and the bleed-off orifice are built into the electromagnetic proportional pressure reducing valve.
상기 전자 비례 감압 밸브에 내장된 상기 블리드 오프 유로는 드레인 탱크와 연결된 유압 시스템.According to paragraph 2,
The bleed-off flow path built into the electromagnetic proportional pressure reducing valve is connected to a drain tank in a hydraulic system.
상기 블리드 오프 오리피스는 온도에 따라 개도율을 가변시키는 가변 오리피스인 유압 시스템.According to paragraph 1,
The bleed off orifice is a hydraulic system that is a variable orifice that varies the opening rate depending on temperature.
상기 유압 펌프가 토출한 작동유의 온도가 낮이자면 상기 블리드 오프 오리피스의 개도율이 작아지는 유압 시스템.According to clause 5,
A hydraulic system in which the opening rate of the bleed-off orifice decreases when the temperature of the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is low.
상기 블리드 오프 오리피스는 사용자의 선택에 따라 개도율을 가변시키는 가변 오리피스인 유압 시스템.According to paragraph 1,
The bleed off orifice is a hydraulic system that is a variable orifice that changes the opening rate according to the user's selection.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210106035A KR102592504B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Hydraulic system |
CN202111403158.XA CN115875331A (en) | 2021-08-11 | 2021-11-24 | Hydraulic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210106035A KR102592504B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Hydraulic system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230024022A KR20230024022A (en) | 2023-02-20 |
KR102592504B1 true KR102592504B1 (en) | 2023-10-23 |
Family
ID=85329288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210106035A KR102592504B1 (en) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | Hydraulic system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102592504B1 (en) |
CN (1) | CN115875331A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011196116A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Yanmar Co Ltd | Hydraulic circuit for working vehicle |
JP2017177984A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社Kcm | Working vehicle |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11117914A (en) * | 1997-10-17 | 1999-04-27 | Komatsu Ltd | Hydraulic driving device for construction machine |
-
2021
- 2021-08-11 KR KR1020210106035A patent/KR102592504B1/en active IP Right Grant
- 2021-11-24 CN CN202111403158.XA patent/CN115875331A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011196116A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Yanmar Co Ltd | Hydraulic circuit for working vehicle |
JP2017177984A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社Kcm | Working vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230024022A (en) | 2023-02-20 |
CN115875331A (en) | 2023-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5771291B2 (en) | Hydraulic closed circuit system | |
US10030355B2 (en) | Hydraulic control system for construction machine | |
US9683585B2 (en) | Hydraulic drive system | |
US9790966B2 (en) | Hydraulic drive system | |
EP3305994B1 (en) | Control system for construction machinery and control method for construction machinery | |
US20090308068A1 (en) | Control circuit for construction machine | |
US8495871B2 (en) | Hydraulic system | |
JP2015086958A (en) | Hydraulic shovel drive system | |
US20060198736A1 (en) | Pump control system for variable displacement pump | |
US20140060034A1 (en) | Electro-Hydraulic Control Design for Pump Discharge Pressure Control | |
JP2014095396A (en) | Closed circuit hydraulic transmission device | |
KR101760589B1 (en) | A variable control device of spool displacement for construction machinery and method thereof | |
JP6757238B2 (en) | Hydraulic drive system | |
KR102592504B1 (en) | Hydraulic system | |
KR101648982B1 (en) | Hydraulic pump control apparatus for construction machinery and hydraulic pump control method for the same | |
US8429908B2 (en) | Hydraulic system | |
US11041515B1 (en) | Hydraulic system | |
KR20230054726A (en) | Hydraulic Active Suspension Flow Control System | |
JP5946184B2 (en) | Hydraulic drive device for work machine | |
CN108286538B (en) | Hydraulic system for construction machine | |
KR101630457B1 (en) | Power control apparatus for construction machinery | |
US10794380B2 (en) | Pump device | |
US20240110581A1 (en) | Hydraulic system | |
KR101833063B1 (en) | construction machinery | |
KR20230154352A (en) | Electronic control regulator for hydraulic pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |