KR19980031865U - 유압모터의 반전방지밸브 구조 - Google Patents

유압모터의 반전방지밸브 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 유압모터의 반전방지밸브 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하우징의 양단을 관통하는 관통공의 좌측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 1 포트와 관통공을 연결하는 제 1 내부유로를 개폐하는 제 1 스풀과, 상기 관통공의 우측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 2 포트와 관통공을 연결하는 제 2 내부유로를 개폐하는 제 2 스풀과, 양단부가 상기 제 1 스풀의 제 1 내부챔버와 상기 제 2 스풀의 제 2 내부챔버 사이에 삽입되며, 이동함에 따라 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀 사이의 센터챔버와 제 1 내부챔버를 연통하는 센터스풀이 구비된 유압모터의 반전방지밸브에 있어서, 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 일측 소정위치에 형성되어 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀이 좌, 우측으로 이동함에 따른 상기 제 1 내부유로와 상기 제 2 내부유로를 개폐시 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 스트로크를 제한하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 유압모터의 반전방지밸브 구조를 제공한다.

Description

유압모터의 반전방지밸브 구조
본 고안은 유압모터의 반전방지밸브 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴삭기, 크레인 등의 건설기계의 선회용 유압모터에 의하여 선회체가 정지동작시 발생하는 반전현상을 방지할 수 있도록 한 반전방지밸브의 개선에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기 및 크레인 등의 건설기계는 유압으로 구동되는 선회장치를 구비하여 하부주행체에 대하여 운전자의 조작에 의해 작업기기가 장착된 상부작업체(이하, 선회체이라 함)가 선회하도록 이루어져 있다.
이러한 선회장치는 통상적으로 감속기와 일체로 구성된 유압모터에 의해 구동되며, 이 때에 유압모터는 방향절환밸브에 의해 유압펌프로부터 압유를 받아 기동, 선회 및 정지가 행하여 진다.
한편, 선회장치의 정지시에는 방향절환밸브가 중립으로 귀환되어 유압모터의 양 포트가 막혀지는 데, 이 때에 선회체는 그 관성력에 의해 계속 회전하려 하고 이 힘이 감속기를 거쳐 유압모터에 전달되기 때문에 막혀진 유압모터의 한쪽의 기름은 압축되어 압력이 상승한다. 이 상승 압력이 선회체를 일단 정지시킨 후 다시 역방향으로 회전시키게 된다. 이것에 의해 반전이 생기고 이 반력이 감소하기 까지 복수회 반전현상이 발생하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본출원인에 의해 선출원된 특허출원 제 13946 호를 제안한 바 있다. 즉, 첨부도면 도 1 및 2 에 도시된 바와 같이, 유압원을 구성하는 유압펌프(P)와, 관성체인 선회체(1)를 구동하는 액츄에이터인 유압모터(M)와, 유압펌프(P)로부터 유압모터(M)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 방향절환밸브(2)와, 이 방향절환밸브(2)와 유압모터(M)의 사이를 접속하고, 방향절환밸브(2)의 절환에 의해 선택적으로 압유공급관로 및 압유귀환관로로서 기능하는 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)와, 이 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)를 접속하는 관로에 각각 배설한 릴리프밸브(5)(6)와, 작동유가 저장되는 오일탱크(T)와, 제 1 외부포트(40)가 제 1 주관로(3)에 연락되고, 제 2 외부포트(41)가 제 2 주관로(4)에 접속되며, 선회체(1)의 정지작동시의 요동현상을 방지하기 위한 반전방지밸브(A)를 구비하고 있다.
전술한 반전방지밸브(A)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 하우징(20)에 관통공(21)을 뚫은 제 1 및 제 2 격벽(22)(23)으로 구분된 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)와 센터챔버(26)를 형성하고, 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)에는 차례로 제 1 및 제 2 탄성부재(27)(28), 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)을 각각 끼워 장착하여 제 1 및 제 2 플러그(31)(32)로 제 1 및 제 2 탄성부재(27)(28)를 소정압력으로 설정하고, 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)의 중앙부에 각각 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)를 형성하여 센터스풀(35)을 삽입함과 동시에 제 3 및 제 4 탄성부재(36)(37)에 의해 센터스풀(35)의 양단을 각각 탄성적으로 지지하도록 설치하며, 센터스풀(35)의 양단부에 제 1 및 제 2 내부유로(38)(39)가 형성되어 일측은 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)에 각각 연통하고 타측은 센터스풀(35)의 원주면에 형성되어 센터스풀(35)이 이동함에 따라 센터챔버(26)와 간헐적으로 연통되도록 구성되어 있으며, 전술한 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)는 제 1 및 제 2 유로(42)(43), 제 1 및 제 2 내부포트(44)(45), 및 제 1 및 제 2 외부포트(41)를 통해 도시되시 않은 주관로에 연통되도록 구성되어 있다. 그리고 제 1 및 제 2 유로(42)(43)를 각각 분기하여 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)와 연통하는 제 3 및 제 4 분기유로(46)(47)를 형성하고, 이 제 3 및 제 4 분기유로(46)(47)를 트로틀링하는 제 1 및 제 2 오리피스 플러그(48)(49)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 유압모터의 구동장치는, 먼저, 선회체가 가속되는 상태에서 반전방지밸브(A)의 작동을 설명한다. 이 때에 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)는 서로 연통되지 않아야 한다.
제 1 주관로(3)의 압유는, 제 1 외부포트(40)를 통하여 반전방지밸브(A)내로 유입되며, 압유는 제 1 유로(42)와 제 3 분기유로(46)를 통하여 제 1 내부챔버(33) 및 제 1 챔버(24)에 공급되어 센터스풀(35)과 제 1 스풀(29)을 우측으로 밀어 제 2 스풀(30)은 제 2 플러그(32)와 접하는 상태가 된다. 따라서, 제 1 내부포트(44)가 제 1 유로(42)로부터 폐쇄상태가 된다.
또한, 이와 같은 선회체(1)가 가속되는 상태에서 방향절환밸브(2)를 중립위치로 절환하면, 릴리프밸브(5)(6)의 설정압보다 낮은 경우에 이르도록 선회체(1)는 감속될 것이다. 이 경우에도 전술한 가속상태와 동일하게 반전방지밸브(A)는 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)는 서로 연통하지 않도록 작동하여야 할 것이다.
즉, 고압인 제 2 주관로(4)의 압유가 제 2 외부포트(41)를 통해 제 2 유로(43)와 제 4 분기유로(47)를 통해 제 2 스풀(30)과 센터스풀(35)의 우단에 작용하여 좌행함에 따라 제 1 스풀(29)은 제 1 플러그(31)와 접하는 상태가 된다. 따라서, 제 2 내부포트(45)가 제 2 유로(43)로부터 폐쇄된다.
다음, 방향절환밸브(2)가 중립위치가 되어 선회체(1)가 정지하는 경우 반전방지밸브(A)의 작동을 설명한다. 이 경우, 본 발명의 의도하는 상태로서, 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)가 일시적으로 연통되어 반전이 방지되도록 압유의 압력이 상쇄되는 반전방지밸브(A)의 개방상태로 된다.
전술한 선회체(1)가 감속하는 상태인 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)과 센터스풀(35)이 좌측으로 이동한 상태에서 제 2 주관로(4)의 압력이 릴리프밸브(5)(6)의 세팅압 보다 낮아지면 릴리프밸브(5)(6)는 제 1 및 제 2 주관로(3)(4)를 차단하게 되어 선회체(1)의 관성회전에 의하여 제 1 주관로(3)의 압력이 상승된다.
따라서, 이와 같은 압유는 반전방지밸브(A)의 제 1 외부포트(40)로 유입되어 제 1 유로(42), 제 1 내부포트(44)를 통하여 제 1 내부챔버(33)로 공급되어 제 3 및 제 4 탄성부재(36)(37)의 탄성력을 이기고 센터스풀(35)을 우측으로 민다. 이 때에 센터스풀(35)에 형성된 제 1 내부유로(38)가 센터챔버(26)와 연통하게 되고 이 경우에 센터스풀(35)은 이미 제 2 내부포트(45)를 통해 센터챔버(26)와 저압측인 제 2 유로(43)가 연통하므로 고압측의 제 1 유로(42) 압유는 센터챔버(26)를 통하여 저압측인 제 2 주관로(4)에 공급된다. 이 때에 제 3 분기유로(46)에 설치되어 트로틀링하는 제 1 오리피스 플러그(48)에 의해 소정의 시간이 경과한 후에야 제 1 챔버(24)에 압력이 상승하여 제 1 스풀(29)을 우측으로 밀것이므로 이 시간 만큼 반전방지밸브(A)는 개방상태가 되어 반전에 필요한 압력이 소실되는 것이다.
그러나, 종래의 유압모터의 반전방지밸브는, 방향절환밸브(2)를 반대로 절환하여 선회체(1)를 역회하는 상태에서 방향절환밸브(2)를 중립위치로 절환하여 선회체(1)를 정지시키는 과정에서 제 및 제 2 스풀(30)의 스트로크(stroke)에 대한 제한이 없어서 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)이 반전방지밸브(A)의 작동시 복귀하는데 시간이 걸리게 되어 반전방지밸브(A)의 기능 확보에 어려움이 있었다.
따라서, 본 고안의 목적은, 유압으로 구동되는 선회장치에 있어서 회전체의 정지작동시 관성력에 의해 발생되는 반전현상을 줄이고, 미세조작성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 유압모터의 반전방지밸브 구조를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 종래의 유압모터의 구동장치를 나타내는 유압회로도,
도 2 는 도 1 의 반전방지밸브를 개략적으로 나타내는 종단면도,
도 3 (a)(b)은 본 고안의 일실시예에 의한 유압모터의 반전방지밸브를 나타내는 종단면도 및 요부 발췌도,
도 4 는 선회체의 가속시 반전방지밸브의 작동상태도,
도 5 는 선회체의 감속시 반전방지밸브의 작동상태도,
도 6 은 선회체의 정지시 반전방지밸브의 작동상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20: 하우징
22, 23: 격벽
24, 25: 제 1 및 제 2 챔버
26: 센터챔버
29, 30: 제 1 및 제 2 스풀
33, 34: 제 1 및 제 2 내부챔버
40, 41: 제 1 및 제 2 외부포트
42, 43: 제 1 및 제 2 유로
48, 49: 제 1 및 제 2 오리피스 플러그
전술한 본 고안의 목적은, 하우징의 양단을 관통하는 관통공의 좌측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 1 포트와 관통공을 연결하는 제 1 내부유로를 개폐하는 제 1 스풀과, 상기 관통공의 우측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 2 포트와 관통공을 연결하는 제 2 내부유로를 개폐하는 제 2 스풀과, 양단부가 상기 제 1 스풀의 제 1 내부챔버와 상기 제 2 스풀의 제 2 내부챔버 사이에 삽입되며, 이동함에 따라 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀 사이의 센터챔버와 제 1 내부챔버를 연통하는 센터스풀이 구비된 유압모터의 반전방지밸브에 있어서, 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 일측 소정위치에 형성되어 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀이 좌, 우측으로 이동함에 따른 상기 제 1 내부유로와 상기 제 2 내부유로를 개폐시 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 스트로크를 제한하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 유압모터의 반전방지밸브 구조를 제공함에 의해 달성된다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3 (a)(b)은 본 고안의 일실시예에 의한 유압모터의 반전방지밸브를 나타내는 종단면도 및 요부 발췌도이고, 도 4 는 선회체의 가속시 반전방지밸브의 작동상태도이고, 도 5 는 선회체의 감속시 반전방지밸브의 작동상태도이며, 도 6 은 선회체의 정지시 반전방지밸브의 작동상태도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 하우징(20)에 관통공(21)을 뚫은 제 1 및 제 2 격벽(22)(23)으로 구분된 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)와 센터챔버(26)를 형성하고, 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)에는 차례로 제 1 및 제 2 탄성부재(27)(28), 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)을 각각 끼워 장착하여 제 1 및 제 2 플러그(31)(32)로 제 1 및 제 2 탄성부재(27)(28)를 소정압력으로 설정하고, 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)의 중앙부에 각각 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)를 형성하여 센터스풀(35)을 삽입함과 동시에 제 3 및 제 4 탄성부재(36)(37)에 의해 센터스풀(35)의 양단을 각각 탄성적으로 지지하도록 설치하며, 센터스풀(35)의 양단부에 제 1 및 제 2 내부유로(38)(39)가 형성되어 일측은 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)에 각각 연통하고 타측은 센터스풀(35)의 원주면에 형성되어 센터스풀(35)이 이동함에 따라 센터챔버(26)와 간헐적으로 연통되도록 구성되어 있으며, 전술한 제 1 및 제 2 내부챔버(33)(34)는 제 1 및 제 2 유로(42)(43), 제 1 및 제 2 내부포트(44)(45), 및 제 1 및 제 2 외부포트(41)를 통해 도시되시 않은 주관로에 연통되도록 구성되어 있다. 그리고 제 1 및 제 2 유로(42)(43)를 각각 분기하여 제 1 및 제 2 챔버(24)(25)와 연통하는 제 3 및 제 4 분기유로(46)(47)를 형성하고, 이 제 3 및 제 4 분기유로(46)(47)를 트로틀링하는 제 1 및 제 2 오리피스 플러그(48)(49) 등의 구성은, 도 2 에 도시된 종래의 구성과 동일함으로 이에 대하여 동일명칭 및 동일부호를 부여하고, 상세한 중복설명은 생략한다.
따라서, 본 고안의 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)의 일측 소정위치에 형성되어 제 1 스풀(29) 또는 제 2 스풀(30)이 좌, 우측으로 이동함에 따른 센터스풀(35)의 제 1 내부유로(38) 또는 제 2 내부유로(39)를 개폐시 제 1 스풀(29) 또는 제 2 스풀(30)의 스트로크를 제한하는 스토퍼(100)가 구비된다.(도 3b 참조)
이하, 위와 같이 구성된 본 실시예의 작동을 설명한다.
우선, 선회체가 가속되는 상태에서 반전방지밸브(A)의 작동을 설명한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 가속시 고압상태의 압유가 제 1 외부포트(40)를 통하여 반전방지밸브(A)내로 유입된다. 즉, 압유가 제 1 유로(42)와 제 3 분기유로(46)를 통해 제 1 내부챔버(33) 및 제 1 챔버(24)에 공급되어 센터스풀(35)과 제 1 스풀(29)을 도면상 우측(화살표 방향)으로 밀게 됨에 따라 제 2 스풀(30)은 제 2 플러그(32)와 접하는 상태가 되어 제 1 내부포트(44)가 제 1 유로(42)로부터 폐쇄상태가 된다.
다음, 선회체가 감속되는 상태에서 반전방지밸브(A)의 작동을 설명한다. 이경우는 선회체가 가속되는 상태에서 도시되지 않은 방향절환밸브를 중립위치로 절환하면, 도 5 에 도시된 바와 같이, 고압의 압유가 제 2 외부포트(41)를 통해 제 2 유로(43)와 제 4 분기유로(47)를 통과해 제 2 스풀(30)과 센터스풀(35)의 우단에 작용하여 도면상 좌측(화살표 방향)으로 이동함에 따라 제 1 스풀(29)은 제 1 플러그(31)와 접하는 상태가 되어 제 2 내부포트(45)가 제 2 유로(43)로부터 폐쇄된다.
그리고, 방향절환밸브가 중립위치가 되어 선회체가 정지하는 경우 반전방지밸브(A)의 작동을 설명한다. 이 경우는 도 6 에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 외부포트(40)(41)가 일시적으로 연통되어 반전이 방지되도록 압유의 압력이 상쇄되는 밸브의 개방상태로된다. 즉, 선회체가 감속하는 상태인 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)과 센터스풀(35)이 도면상 좌측으로 이동한 상태에서 선회체의 관성회전에 의해 제 1 외부포트(40) 내의 압력이 상승한다. 따라서 압유가 제 1 외부포트(40)를 통과해 제 1 유로(42) 및 제 1 내부포트(44)를 통해 제 1 내부챔버(33)로 공급되면서 제 3 및 제 4 탄성부재(36)(37)의 탄성력을 이기고 센터스풀(35)을 도면상 우측으로(화살표 방향)으로 민다. 이 때에 센터스풀(35)에 형성된 제 1 내부유로(38)가 센터챔버(26)와 연통하게 되고, 이 경우에 센터스풀(35)은 이미 제 2 내부포트(45)를 통하여 센터챔버(26)와 저압측인 제 2 유로(43)를 통하여 저압측인 제 2 외부포트(41)에 공급된다. 이 때에 제 3 분기유로(46)에 설치된 트로틀링하는 제 1 오리피스 플러그(48)에 의해 소정의 시간이 경과한 후에야 제 1 챔버(24)에 압력이 상승하여 제 1 스풀(29)을 도면상 우측으로 밀게되므로 이 시간 만큼 반전방지밸브(A)는 개방상태가 되어 반전에 필요한 압력이 소실되는 것이다.
한편, 선회체(1)의 가속, 감속시 및 정지시 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)이 제 1 및 제 2 외부포트(41)를 통해 공급되는 압유에 의해 좌, 우측으로 이동됨에 따른 제 1 및 제 2 내부포트(44)(45)가 제 1 및 제 2 유로(42)(43)로부터 폐쇄되는 경우에 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)의 외주면에 형성된 스토퍼(100)가 격벽(22)(23)에 의해 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)의 이동구간, 즉 스트로크가 제한된다. 따라서 반전방지밸브(A)의 작동에 따른 제 1 및 제 2 스풀(29)(30)이 원상태로 복귀하는데 걸리는 시간이 감소되어 반전방지밸브(A)의 기능이 확보되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 유압모터의 반전방지밸브 구조는, 유압으로 구동되는 선회장치에 있어서 회전체의 정지작동시 관성력에 의해 발생되는 반전현상시 반전에 필요한 작동압을 제거하여 반전현상이 방지되는 것은 물론, 스풀에 형성된 스토퍼에 의해 스풀의 스트로크가 제한되어 미세조작성 및 안전성을 얻게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 하우징의 양단을 관통하는 관통공의 좌측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 1 포트와 관통공을 연결하는 제 1 내부유로를 개폐하는 제 1 스풀과, 상기 관통공의 우측에 관통공을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되며, 이동함에 따라 제 2 포트와 관통공을 연결하는 제 2 내부유로를 개폐하는 제 2 스풀과, 양단부가 상기 제 1 스풀의 제 1 내부챔버와 상기 제 2 스풀의 제 2 내부챔버 사이에 삽입되며, 이동함에 따라 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀 사이의 센터챔버와 제 1 내부챔버를 연통하는 센터스풀이 구비된 유압모터의 반전방지밸브에 있어서:
    상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 일측 소정위치에 형성되어 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀이 좌, 우측으로 이동함에 따른 상기 제 1 내부유로와 상기 제 2 내부유로를 개폐시 상기 제 1 스풀과 상기 제 2 스풀의 스트로크를 제한하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 유압모터의 반전방지밸브 구조.
KR2019960045030U 1996-11-30 1996-11-30 유압모터의 반전방지밸브 구조 KR19980031865U (ko)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180071693A (ko) * 2016-12-20 2018-06-28 현대건설기계 주식회사 릴리프 밸브의 공용화가 가능한 건설장비용 반전방지밸브
CN109826839A (zh) * 2019-03-29 2019-05-31 潍柴动力股份有限公司 一种回转马达用防反转阀及工程机械
KR20230017545A (ko) * 2021-07-28 2023-02-06 주식회사 모트롤 모터
CN109826839B (zh) * 2019-03-29 2024-05-17 潍柴动力股份有限公司 一种回转马达用防反转阀及工程机械

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