KR200184025Y1 - 휠로더의 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휠로더의 완충장치에 관한 것으로, 특히 선택스위치(S1)를 켜면 차단밸브(12)는 전원을 인가받아 붐실린더의 헤드측 체임버(5a)와 어큐뮬레이터(11)를 서로 연통시키도록 절환되고, 동시에 솔레노이드 선택밸브(14)도 전원을 인가받아 붐실린더의 피스톤측 체임버(5b)와 탱크를 서로 연통시키록 절환되어, 장비 주행중 붐이 관성에 의해 상하로 진동할 때 그 진동충격을 어큐뮬레이터(11)가 완충하게 되며, 선택스위치(S1)를 켠 상태에서 주행하다가 프론트작업을 병행하기 위해 파일롯밸브(7)를 조작하면 파이롯밸브(7)는 버켓제어용 파이롯신호압력이나 붐제어용 파이롯신호압력을 출력하고, 상기 파이롯신호압력에 의해 전원을 선택밸브(14)나 차단밸브(12)를 연결하는 신호라인(13)에 설치된 압력스위치(PS)가 오프되면서 상기 선택밸브(14)나 차단밸브(12)에 공급되는 전원을 차단함으로써 붐실린더 헤드측 체임버(5a)와 어큐뮬레이터(1)는 서로 차단되고, 동시에 붐실린더의 피스톤측 체임버(5b)는 탱크(T)로 연통됨으로써 본 고안의 완충장치는 작동하지 않고 프론트작업이 원활히 이루어 지게 된다.

Description

휠로더의 완충장치{ Apparatus for reducing shock on the wheel typed loader in travelling mode}

본 고안은 휠로더의 완충장치에 관한 것으로, 특히 중장거리 주행시는 물론 전후 이동하면서 작업을 할 때 프론트부가 관성에 의해 출렁거리면서 발생시키는 충격을 저감하는 장치에 관한 것이다.

건설현장에서 버켓으로 중량물을 운반 또는 트럭에 상차하는 데 주로 사용되는 휠로더는 작업장까지 이동한 후, 그 작업장에서 전후진 이동하면서 작업을 동시에 수행하는 특성을 가진다.

여기서 중,장거리를 주행하는 휠로더가 주행하다가 노면의 요철을 지나는 경우, 버켓하중, 붐하중 및 아암하중을 포함한 프론트부가 관성에 의해 상하로 진동하면서, 휠로더 장비 전체를 전후로 롤링시키게 되는 데, 이 롤링 현상은 장비에 충격을 주므로 장비를 손상시키고 아울러 운전자에게 불쾌감을 준다.

상기한 바와 같이, 주행중 장비 롤링에 따른 충격을 저감하기 위한 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같은 완충장치가 제안된 것이 있다. 상기 종래의 완충장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인펌프(106)에서 토출된 압유가 파이롯밸브(107)의 파이롯압력신호에 따라 선택적으로 절환작동하는 붐제어스풀(103)에 의해 방향제어되어 상기 붐실린더(105)의 헤드측 유로와 피스톤측 유로를 따라 각각 붐실린더의 헤드측 체임버(105a) 또는 피스톤측 체임버(105b)에 선택적으로 공급되게 되어 있고, 상기 붐실린더의 헤드측 체임버(105a)는 상기 헤드측 유로에서 분기된 제1분기라인(110)을 통하여 어큐뮬레이터(111)와 연통되어 지되, 상기 제1분기라인(110)상에 선택스위치(S1)의 온/오프조작에 따라 방향절환하여 상기 붐실린더 헤드측 체임버(105a)와 어큐뮬레이터(111)를 상호 연통 또는 차단하는 솔레노이드 차단밸브(112)가 설치되고, 상기 붐실린더의 피스톤측 체임버(105b)는 그 피스톤측 유로에서 분기된 제2분기라인(115)을 통하여 탱크(T)에 연통되어 지되, 상기 제2분기라인(115)상에는 상기 선택스위치(S1)의 온(ON)작동신호에 의해 상기 붐실린더의 피스톤측 체임버(105b)와 탱크를 차단하는 선택밸브(114)가 설치된 구성으로 된 것이다.

따라서 중,장거리 주행을 하고자하는 경우, 상기 선택스위치(S1)를 켜면 상기 차단밸브(112)는 전원을 인가받아 붐실린더의 헤드측 체임버(105a)와 어큐뮬레이터(111)를 서로 연통시키도록 절환되고, 동시에 상기 솔레노이드 선택밸브(114)도 전원을 인가받아 붐실린더의 피스톤측 체임버(105b)와 탱크(T)를 서로 연통시키록 절환된다. 이에 따라 장비 주행중 프론트부(특히 붐)가 관성에 의해 상하로 진동하는 경우 붐실린더의 헤드측 체임버(105a)는 어큐뮬레이터(111)로부터 충전된 압유를 공급받음으로써 붐진동을 완충하는 역할을 하게 된다.

반면 작업모드에서는 상기 어큐뮬레이터(111)의 압유가 탱크로 배출되지 않도록 상기 선택스위치(114)를 오프시켜 완충장치가 작동하지 않도록 하여야 하는 데, 작업장에 굴곡이 있거나 요철이 많은 험지에서 프론트작업과 단거리 이동을 동시에 반복수행하는 경우에는 상기 선택스위치를 빈번히 조작하여야 하는 번거로움이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 휠로더에서 장거리 주행만을 하는 경우는 물론 단거리 이동과 프론트작업을 동시에 반복수행하는 경우에도 주행시에 발생하는 붐진동에 따른 충격을 저감할 수 있는 완충장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 메인펌프에서 토출된 압유가 파이롯밸브의 파이롯압력신호에 따라 선택적으로 절환작동하는 붐제어스풀에 의해 방향제어되어 상기 붐실린더의 헤드측 유로와 피스톤측 유로를 따라 각각 붐실린더의 헤드측 체임버 또는 피스톤측 체임버에 선택적으로 공급되게 되어 있는 휠로더에서, 상기 붐실린더의 헤드측 유로에서 분기된 제1분기라인을 매개로 상기 붐실린더 헤드측 체임버와 상호 연통된 어큐뮬레이터와, 상기 제1분기라인상에 설치되면서 선택스위치를 켜는 경우에만 신호라인을 통하여 전원을 인가받아 절환되어 상기 붐실린더 헤드측 체임버와 어큐뮬레이터를 상호 연통 또는 차단시키는 솔레노이드 차단밸브와, 상기 붐실린더의 피스톤측 유로에서 분기되어 탱크와 연결되는 제2분기라인 상에 설치되면서 상기 선택스위치를 켜는 경우에만 신호라인을 통하여 전원을 인가받아 절환되어 상기 붐실린더 피스톤측 체임버와 탱크를 상호 연통또는 차단시키는 선택밸브로 이루어진 완충장치에 있어서,

프론트부에 해당하는 상기 붐제어스풀이나 버켓제어스풀에 작용하는 파이롯신호압력을 감지하는 프론트작업 감지수단을 더 포함하며, 이 프론트작업 감지수단은 다수의 압력스위치 또는 셔틀밸브로 구성되어 상기 차단밸브나 선택밸브의 솔레노이드부로 연결된 신호라인을 차단하도록 구성으로 된 것이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 구성으로 되어, 선택스위치를 켠 상태에서 프론트작업 없이 중장거리 주행만을 하거나, 프론트작업과 단거리 이동을 반복하는 경우이든 간에 프론트부를 조작하는 동안에만 프론트작업신호가 발생되어 상기 신호라인을 차단하게 되고, 이에따라 상기 차단밸브 및 선택밸브는 각각 붐실린더의 헤드측 체임버와 어큐뮬레이터를, 붐실린더의 피스톤측과 탱크를 상호 연통유지시켜 붐실린더의 상하 진동에 따른 충격을 흡수하게 된다.

한편, 선택스위치를 오프한 상태에서 이동을 하거나 프론트작업을 하는 경우, 상기 선택밸브나 차단밸브는 유로를 폐쇄한 상태를 유지하므로 본 고안의 완충장치는 작동을 하지 않케 된다.

따라서 본 고안에 의하면 종래와 같이 운전자가 일일이 선택스위치를 조작하지 않더라도 프론트작업시에는 완충장치는 작동하지 않고, 프론트작업을 하지 않고 주행만을 하는 경우에는 자동으로 완충장치가 작동하여 작업 또는 주행시 안전운전을 도모할 수 있게 된다.

도 1 은 종래 휠로더의 완충장치를 나타낸 유압회로도,

도 2 는 본고안의 일실시예로서 프론트작업 신호를 전기신호로 검출하는 방식의 휠로더 완충장치의 회로도.

도 3 은 본고안의 일실시예로서 프론트작업 신호를 유압신호로 검출하는 방식의 휠로더 완충장치의 회로도.이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 메인펌프 2: 버켓제어스풀

3: 붐제어스풀 4: 버켓실린더

4a: 헤드측 체임버 4b: 피스톤측 체임버

5: 버켓실린더 5a: 헤드측 체임버

5b: 피스톤측 체임버 6: 보조펌프

7: 파이롯밸브 8a: 붐하강 파이롯신호라인

8b: 붐상승 파이롯신호라인 9a: 버켓크라우드 파이롯신호라인

9b: 버켓 덤프 파이롯신호라인 10: 제1분기라인

11: 어큐뮬레이터 12: 차단밸브

12a: 솔레노이드부 13: 신호라인

14: 선택밸브 14a: 솔레노이드부

15: 제2분기라인 PS: 압력스위치

30: 셔틀밸브조립체 31: 붐작업감지용 셔틀밸브

32: 버켓작업 감지용 셔틀밸브 33: 프론트작업감지용 셔틀밸브

S1: 선택스위치

이하 본 고안의 실시예를 첨부도면에 따라 자세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 휠로더의 완충장치를 개략적으로 도시한 유압회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 메인펌프(1)에서 토출된 압유가 버켓제어스풀(2)과 붐제어스풀(3)을 통하여 각각 버켓실린더(4)와 붐실린더(5)에 공급된다. 그리고 보조펌프(6)에서 토출되는 압유는 파이롯밸브(7)를 거쳐 파이롯신호압으로 감압된 다음 파이롯신호라인(7a,7b)(8a,8b)을 따라 상기 버켓제어스풀(2)과 붐제어스풀(3)의 양쪽 수압부에 작용함으로써 이들 제어스풀(2,3)들을 절환작동시킨다.

상기 버켓제어스풀(2)과 붐제어스풀(3)은 선택적으로 작용하는 파이롯신호압에 의해 절환작동되어 상기 메인펌프(1)의 압유를 각 실린더(4,5)의 헤드측 체임버(4a,5a)나 피스톤측 체임버(4b,5b)로 공급하게 된다.

여기서 상기 붐실린더(5)의 헤드측 체임버(5a)는 제1분기라인(10)을 매개로 어큐뮬레이터(11)와 연결되어 있으며, 상기 제1분기라인(10)에는 이 제1분기라인(10)을 개방 또는 차단하는 솔레노이드 차단밸브(12)가 설치된다.

상기 솔레노이드 차단밸브(12)는 그 솔레노이드부(12a)에 신호라인(13)을 매개로 전원이 연결되고 상기 신호라인(13)에는 선택스위치(S1)가 연결되어 있다.

또한 상기 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)는 붐실린더 피스톤측 유로에서 분기된 제2분기라인(15)을 통하여 탱크(T)와 연결되며, 상기 제2분기라인(15)에는 선택밸브(14)가 설치되고, 이 선택밸브(14) 역시 솔레노이드부가 상기 신호라인(13)을 통하여 전원에 연결되어지되, 선택스위치(S1)와도 연결되어 있다.

한편, 프론트부에 해당하는 붐실린더(5)나 버켓실린더(4)를 조작하기 위한 파이롯밸브(7)에는 이를 조작할 때 발생하는 파이롯신호압력을 감지하는 프론트작업 감지수단을 포함하고, 상기 프론트작업 감지수단은 상기 차단밸브(12)나 선택밸브(14)의 솔레노이드부(12a,14a)로 전원을 공급하는 신호라인(13)에 비접점방식으로 직렬 연결된다.

따라서 상기 선택스위치(S1)를 켜고 버켓실린더(4)나 붐실린더(5)를 작동하지않을 경우, 상기 차단밸브(12)는 상기 붐실린더 헤드측 체임버(5a)와 어큐뮬레이터(11)를 상호 연통시킨 상태를 유지하고, 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)와 탱크(T)를 연결하는 제2분기라인(15)에 설치된 선택밸브(14)도 개방상태를 유지한다.

여기서 상기 프론트작업 감지수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 선택스위치(S1)를 통하여 상기 차단밸브(12) 및 솔레노이드 선택밸브(14)의 각 솔레노이드(12a,14a)에 전원을 인가하는 신호라인(13) 상에 직렬로 연결되고, 각각은 상기 파이롯밸브(7)의 붐제어용 파이롯신호압력 또는 버켓제어용 파이롯신호압력에 의해 작동하여 상기 신호라인(13)을 차단하는 복수개의 압력스위치로 구성될 수 있다.

즉 파이롯밸브(7)의 붐하강 파이롯신호라인(8a), 붐상승 파이롯신호라인(8b),버켓크라우드 파이롯신호라인(9a) 및 버켓덤프 파이롯신호라인(9b)에는 각각 붐하강감지용 압력스위치(PS1), 붐상승감지용 압력스위치(PS2), 버켓크라우드 감지용 압력스위치(PS3) 및 버켓덤프 감지용 압력스위치(PS4)가 각각 접속되어 설치되고, 이들 각 압력스위치(PS1,PS2,PS3,PS4)들은 상기 선택밸브(14)나 차단밸브(12)로 전원을 공급하는 신호라인(13)에 직렬로 접속되어 있다. 따라서 상기 복수개의 압력스위치(PS1,PS2,PS3,PS4)중 어느 하나의 스위치가 오프되면 신호라인(13)을 통하여 상기 차단밸브(12)나 선택밸브(14)에 전원이 인가되지 않으므로 이들 밸브(12,14)는 작동하지 않아 프론트작업을 정상적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.

또 상기 프론트작업 감지수단은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 선택스위치(S1)를 통하여 상기 솔레노이드 선택밸브(14) 및 차단밸브(12)의 각 솔레노이드(14a,12a)에 전원을 인가하는 신호라인(13) 상에 연결되는 압력스위치(PS)와, 상기 파이롯밸브(7)의 붐제어용 파이롯신호압력 또는 버켓제어용 파이롯신호압력 중 어느 하나의 파이롯신호압력을 감지하여 상기 압력스위치(PS)를 차단시킴으로써 상기 신호라인(13)을 차단하는 셔틀밸브조립체(30)로 구성될 수도 있다.

즉 상기 셔틀밸브조립체(30)는 상기 파이롯밸브(7)의 붐하강용 파이롯신호압력과 붐상승용 파이롯신호압력 중에서 높은 파이롯신호압력을 선택하여 출력하는 붐작업 감지용 셔틀밸브(31)와, 상기 파이롯밸브(7)의 버켓덤프(DUMP)용 파이롯신호압력과 버켓크라우드(CROWD)용 파이롯신호압력 중에서 높은 파이롯신호압력을 선택하여 출력하는 버켓작업 감지용 셔틀밸브(32)와, 상기 붐작업감지용 셔틀밸브(31)에서 출력되는 파이롯신호압력과 버켓작업 감지용 셔틀밸브(32)에서 출력되는 파이롯신호압력중 높은 압력을 선택하여 출력하는 프론트작업 감지용 셔틀밸브(33)로 이루어져 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작동을 아래에서 설명한다.

작업장소로 이동하기 위하여 중,장거리를 주행하면서 선택스위치(S1)를 켠 상태에서 장비가 주행하다가 도중에 험로를 지나거나 노면에 요철부를 지나면서 버켓과 붐이 진동하면 이 붐진동에 따른 충격은 붐실린더(5)의 헤드측 체임버와 서로 연통된 어큐뮬레이터(11)에 의해 흡수완충된다.

즉 선택스위치(S1)를 온 시켜 선택밸브(14)와 차단밸브(12)에 전원을 인가시키면 상기 차단밸브(12)는 절환하여 붐실린더(5)의 헤드측 체임버와 어큐뮬레이터(11)를 서로 연통시킴과 동시에 상기 선택밸브(14)는 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)와 탱크를 연통 상태로 유지한다. 이 상태에서 붐이 진동하게 되면 붐을 지지하던 붐실린더(5)의 피스톤은 신축하게 되는 데, 이 때 상기 붐실린더(5)의 헤드측 체임버(5a)는 어큐뮬레이터(11)에 의해 충격을 흡수하고, 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)는 탱크(T)와 유압의 왕래가 자유로와짐으로써, 상기 붐 실린더 피스톤의 왕복운동을 완화시켜 붐의 충격을 완충하게 되는 것이다.

반면 버켓이나 붐으로 중량물을 들어올리거나 덤프작업을 하는 경우에는 상기 프론트 작업감지수단에 의해 신호라인이 차단되고 이에따라 상기 선택밸브(14)와 차단밸브(12)는 각각 어큐뮬레이터(11) 및 탱크(T)로의 연통을 차단하여 완충장치가 작동하지 않케한 상태에서 버켓의 동작범위를 정확하게 제어하여 덤프작업 등 일련의 작업을 안전하고도 적확하게 수행할 수 있게된다.

이와 같이 장비가 주행과 프론트작업을 자동으로 인식하여 필요에 따라 완충장치를 작동 또는 중지시키게 된다.

즉 선택스위치(S1)를 켠 상태에서 주행하다가 프론트작업을 병행하기 위해 파일롯밸브를 조작하면 이에 따라 파이롯밸브(7)는 버켓제어용 파이롯신호압력이나 붐제어용 파이롯신호압력을 출력하게 되는 데, 이 때 상기 전원과 선택밸브(14)나 차단밸브(12)를 연결하는 신호라인(13)에 설치된 압력스위치(SP1,PS2,PS3,PS4)중 어느 하나가 상기 파이롯신호압력에 의해 오프되므로 상기 선택밸브(14)나 차단밸브(12)에 공급되는 전원은 차단되어 붐실린더(5) 헤드측 체임버(5a)와 어큐뮬레이터(11)는 서로 차단되고, 동시에 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)와 탱크도 연통이 차단 됨으로써 본 고안의 완충장치는 작동하지 않고 프론트작업이 원활히 이루어 지게 하는 것이다.

또한 제3도에서와 같은 본 발명의 다른 실시예의 경우, 프론트작업을 하기 위해 파이롯밸브(7)를 조작하게 되면 이 파이롯밸브(7)에서 출력되는 파이롯신호압이 최종적으로 프론트작업감지용 셔틀밸브(33)를 거쳐 압력스위치(PS)를 오프시키게 되므로 상기 선택밸브(14)나 차단밸브(12)에 공급되는 전원은 차단되어 붐실린더(5) 헤드측 체임버(5a)와 어큐뮬레이터(11)는 서로 차단되고, 동시에 붐실린더(5)의 피스톤측 체임버(5b)와 탱크도 연통이 차단됨으로써 본 고안의 완충장치는 작동하지 않고 프론트작업이 원활히 이루어 진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 장치는, 프론트작업과 비작업을 자동으로 구별하여 비작업시 즉, 주행시는 완충장치가 자동으로 작동되어 붐진동에 따른 충격을 흡수완충하여 장비의 충격을 저감할뿐만아니라 승차감을 좋게하고, 프런트작업시는 완충장치의 작동을 금지시켜 프런트부의 쿠션에 의한 상하 흔들림없이 안전하고도 정교한 작업제어가 가능해져 작업성을 향상시키게 된다.

Claims (3)

1. 메인펌프(1)와, 상기 메인펌프(1)에서 토출된 압유를 공급받아 작동되는 버켓실린더(4) 및 붐실린더(5)와, 상기 버켓실린더(4) 및 붐실린더(5)로 공급되는 압유의 량을 조절하는 버켓제어스풀(2) 및 붐제어스풀(3)과, 상기 버켓제어스풀(2) 및 붐제어스풀(3)을 제어하는 파이롯밸브(7)와, 상기 붐제어스풀(3)로 부터 붐실린더(5)의 헤드측으로 공급/배출되는 유로에 제1분기라인(10)을 통해 연결된 어큐뮬레이터(11)와, 상기 제1분기라인(10) 상에 설치되어 제1분기라인(10)을 개폐하는 솔레노이드 차단밸브(12)와, 상기 붐제어스풀(3)로 부터 붐실린더(5)의 피스톤측으로 공급/배출되는 유로로 부터 탱크(T)로 연결되는 제2분기라인(15) 상에 설치된 선택밸브(14)로 이루어진 휠로더의 완충장치에 있어서,

   상기 버켓제어스풀(2) 및 붐제어스풀(3)을 제어하는 파이롯밸브(7)의 파이롯신호압을 검출하는 프론트작업 감지수단을 구비하고,

   프론트작업 감지수단은 상기 솔레노이드 차단밸브(12) 및 상기 선택밸브(14)를 절환하는 신호라인(13)과 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 휠로더의 완충장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프론트작업 감지수단은 상기 버켓제어스풀(2) 및 붐제어스풀(3)을 제어하는 파이롯밸브(7)의 파이롯신호압에 의해 오프되는 다수의 압력스위치(PS1, PS2, PS3, PS4)인 것을 특징으로 하는 휠로더의 완충장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프론트작업 감지수단은 상기 파이롯밸브(7)의 붐제어용 파이롯신호압력 또는 버켓제어용 파이롯신호압력 중 어느 하나의 파이롯신호압을 감지하는 셔틀밸브조립체(30)와, 상기 셔틀밸브조립체(30)로 부터 감지된 상기 파이롯신호압력에 의해 오프되는 압력스위치(PS)인 것을 특징으로 하는 휠로더의 완충장치.