KR20000024990A - 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치 - Google Patents

Abstract

목적 : 중장비의 선회부를 구동하는 유압모터의 유압제어장치에 관한 것으로서, 특히 제동시 관성에 의한 선회부의 밀림 현상을 방지하여 정확한 선회 동작이 실현되도록 하는 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치를 제공한다.

구성 : 이를 위하여 본 발명은 중장비의 선회부가 작동하는 중에 운전자에 의한 수동 조작으로 매뉴얼 밸브(5)가 중립에 위치되면, 매뉴얼 밸브와 유압모터(3)의 사이에 설치된 방향전환밸브(11)가 유압펌프(7)로부터 공급되는 파일럿 압력을 받아 교축 열림 상태로 변환되므로, 작동 유체가 유압펌프의 배출구(3b) 쪽으로 신속하게 보내지도록 한다. 여기서 상기한 파일럿 압력은 매뉴얼 밸브가 중립에 위치될 경우 우회하는 라인(13)에 상시 닫힘 압력제어밸브(15)를 설치하고, 그 우회 압력이 스프링(15a)의 힘을 이기는 소정 압력 이상에서 개방되도록 하여, 스프링(11a)에 의해 상시 열림 상태로 변환된 방향전환밸브를 교축 열림 상태로 전환되게 한다.

효과 : 이에 따라 유압모터의 배출구 압력은 급속하게 상승되는 것이며, 신속한 제동의 달성으로 선회부의 조종 특성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치

본 발명은 캐빈(cabin)과 같은 선회부를 구동하는 유압모터의 유압제어장치에 관한 것으로서, 특히 제동시 관성에 의한 선회부의 밀림 현상을 방지하므로 정확한 선회 동작이 이루어지도록 한 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치에 관한 것이다.

중장비의 일종으로 가장 널리 사용되고 있는 굴삭기는 일명 포크레인이라고도 하며, 버켓(bucket)을 사용하여 흙을 굴삭 및 적재하는 작업에 효과적으로 이용된다.

이러한 굴삭기는 휠 또는 캐터필러(caterpillar)가 설치된 주행부와, 그 상부에 설치되는 선회부, 및 그 선회부의 앞쪽에 부착되는 것으로 브레이커(breaker)나 버켓를 포함하는 작업기구로 구분되고 있으며, 특히 선회부는 운전자가 탑승하는 캐빈을 갖추고 있다.

선회부 및 작업기구는 유압장치로부터 큰 힘을 얻어 작동되는 바, 그 일 예로서 선회부 즉 캐빈이 180도로 회전 동작되는 상태가 도 3 및 도 4에 잘 표시되어 있다.

도면에서와 같이 선회부(1)는 선회축(도시생략)에 구동력을 부여하는 유압모터(3)에 의해 작동되는 것이고, 이때 유압모터(3)는 운전자에 의해 조작되는 매뉴얼 밸브(5)가 우회전에 위치되므로 엔진에 의해 구동되는 유압펌프(7)로부터 유압을 받아 흡입구(3a)의 압력이 배출구(3b)의 압력 보다 커지게 함으로써 회전하는 것이며, 유압모터(3)를 구동한 유체는 다시 오일탱크(9)로 리턴된다.

회전이 완료됨에 따라 운전자는 매뉴얼 밸브(5)를 중립에 위치시켜 제동하게 되는 바, 이때 매뉴얼 밸브(5)는 유압 라인을 차단하므로 배출구(3b)의 압력이 흡입구(3a) 보다 커지게 함으로써 선회 동작을 제동할 수 있다.

그러나 지금까지 알려진 브레이크용 유압장치는 매뉴얼 밸브(5)가 중립에 위치된 후에도 배출구(3b)의 압력이 흡입구(3a) 보다 높아질 때까지, 관성에 의해 계속 회전되어 도면과 같이 상당한 각도(θ)만큼 더 진행된 후에야 멈추게 되는 밀림 현상을 수반하게 되고, 결국 선회부의 조종성을 저하시키게 되는 문제점을 초래한다.

종래 기술에서 설명된 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 유압모터의 배출구 압력을 급속하게 높이는 방안으로 제동시의 밀림 현상을 방지하는 것이며, 결과적으로 선회부의 제동 및 조종 특성이 향상되도록 한 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

이에 따라 본 발명은 중장비의 선회부가 작동하는 중에 운전자에 의한 수동 조작으로 매뉴얼 밸브가 중립에 위치되면, 매뉴얼 밸브와 유압모터의 사이에 설치된 방향전환밸브가 유압펌프로부터 공급되는 파일럿 압력을 받아 교축 열림 상태로 변환되므로, 작동 유체가 유압펌프의 배출구로 보내져 압력을 높이고 신속한 제동이 이루어지도록 한다.

여기서 상기한 파일럿 압력은 매뉴얼 밸브가 중립에 위치될 경우 우회하는 라인에 상시 닫힘 압력제어밸브를 설치하고, 그 우회 압력이 스프링의 힘을 이기는 소정 압력 이상에서 개방되도록 하여, 스프링에 의해 상시 열림 상태로 된 방향전환밸브를 교축 열림 상태로 변화되게 한다.

도 1은 본 발명에 의한 유압모터 브레이크용 유압제어장치를 보인 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 브레이크용 유압제어장치의 제동 상태도.

도 3은 일반적인 중장비의 캡 선회 동작을 보인 상태도.

도 4는 종래 공지된 유압제어장치를 보인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1-선회부 3-유압모터

5-매뉴얼 밸브 7-유압펌프

11-방향전환밸브 11a-스프링

13-파일럿 라인 15-상시 닫힘 압력제어밸브

15a-스프링

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 발명의 구성에 대해서는 설명의 명료성을 위해 동일한 부호를 사용한다.

도 1은 본 발명에 의한 유압제어장치를 도시한 것으로 선회부의 우회전 상태를 나타내고 있다.

도 1에서와 같이 유압모터(3)는 운전자에 의해 수동 조작되는 매뉴얼 밸브(5)가 우회전 상태에 있을 때, 유압펌프(7)로부터 공급되는 작동 유체의 압력을 받아 흡입구(3a)의 압력이 배출구(3b)의 압력 보다 높아지게 하므로, 중장비의 선회부(1; 도 3 참조)에 연결된 선회축이 회전되게 한다. 한편, 유압펌프(7)를 구동한 작동 유체는 오일 탱크(9)로 리턴되어 진다.

상기와 같이 회전되는 선회부(1)는 운전자에 의해 조작되는 매뉴얼 밸브(5)가 중립에 위치될 때 정지하게 되는 바, 본 발명에서는 선회부(1)의 제동 특성을 향상시키기 위해 상기 매뉴얼 밸브(5)와 유압펌프(3)의 사이에 작동 유체의 공급 방향을 교축으로 변환하는 방향전환밸브(11)를 설치한 구성으로 이루어진다.

방향전환밸브(11)는 스프링(11a)을 개재하여 상시 열림 상태로 되어 있으며, 파일럿 압력에 의한 작동시 작동 유체의 흐름을 교축으로 바꾸어주는 교축 열림 상태로 전환될 수 있다.

보다 구체적으로 도 2는 본 발명의 유압모터 브레이크용 유압제어장치의 제동 상태를 보여주고 있다.

유압모터(3)는 선회부(1)의 우회전 중에 운전자에 의해 조작된 매뉴얼 밸브(5)가 중립에 위치되므로 더 이상의 유압 공급이 차단된다. 매뉴얼 밸브(5)에 의해 차단된 유압은 파일럿 라인(13)을 따라 우회하므로 스프링(15a)에 의해 탄지된 상시 닫힘 압력제어밸브(15)로 보내지게 되고, 그 압력이 스프링(15a)의 힘 보다 커지게 되면 통로가 개방되므로 방향전환밸브(11)로 공급되는 것이며, 그 파일럿 압력이 스프링(11a)의 힘 보다 커지게 되면 방향전환밸브(11)를 교축 열림 상태로 변환되게 하여 유압모터(3)의 흡입구(3a)쪽으로 공급되는 작동 유체를 배출구(3b)쪽으로 전환하여 공급되게 한다.

이에 따라 유압모터(3)의 배출구(3b) 압력은 신속하게 상승되고 흡입구(3a)의 압력과의 사이에 평형압이 생성되므로 유압모터(3)의 회전을 제동하는 것이며, 궁극적으로 선회부(1)에 연결된 선회축의 회전을 매뉴얼 밸브(5)의 중립 위치 전환과 동시에 정지되도록 한다.

이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 본 발명은 매뉴얼 밸브와 유압모터의 사이에 방향전환밸브를 설치하여 제동시 유압펌프에서 공급된 작동 유체를 유압모터의 배출구로 전환하여 주므로, 유압모터 및 선회부의 제동을 매뉴얼 밸브의 조작과 동시에 신속하게 달성할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 관성에 의한 선회부의 밀림 현상이 방지되는 것이며, 제동 특성이 향상되므로 정확한 조종성을 실현할 수 있다.

아울러 본 발명은 선회부의 제동에 한정되지 아니하며, 중장비의 작동기구용 액튜에이터에 적용 시에도 동일한 파급 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 운전자의 매뉴얼 밸브 조작에 의해 유압펌프로부터 공급되는 유압을 제어하므로, 작동기구 및 선회부의 선회축에 연결된 유압모터를 구동하는 중장비의 유압제어장치에 있어서, 매뉴얼 밸브와 유압모터의 사이에 설치되는 방향전환밸브를 포함하여, 상기 매뉴얼 밸브가 중립에 위치될 경우 작동 유체를 유압펌프의 배출구로 보내 신속한 제동이 이루어지도록 한 것임을 특징으로 하는 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 방향전환밸브는 스프링에 의해 상시 열림 상태로 되고, 매뉴얼 밸브가 중립에 위치될 경우 우회하는 파일럿 압력을 받아 스프링의 힘을 이기고 변환되므로 교축 열림 상태가 되는 것임을 특징으로 하는 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 매뉴얼 밸브와 방향전환밸브의 사이의 파일럿 압력 라인에는 상시 닫힘 압력제어밸브가 설치된 것임을 특징으로 하는 중장비의 유압모터 브레이크용 유압제어장치.