KR20030008069A - 굴삭기의 주행 및 프론트작업의 복합작업용 유압제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기의 주행 및 프론트작업을 병행하는 복합작업시 작업성을 향상시키기 위한 유압제어장치에 관한 것이다. 본 발명은 2개의 메인유압펌프(P1,P2)를 구비하고, 각 메인유압펌프(P1,P2)는 각 제어밸브군의 제어스풀들을 바이패스하는 바이패스라인(2,3)의 유량의 증감에 따라 네가콘밸브(5,6)에서 발생하는 네가콘압력에 의해 토출유량이 가변되게 되어 있고, 프론트작업과 주행을 동시에 수행하는 경우 이들 프론트작업신호와 주행신호에 의해 한쪽 메인유압펌프(P1)는 프론트작업장치로 공급하고, 나머지 하나의 메인유압펌프(P2)의 압유는 양측 주행모터로 분배되어 공급되게 제어하는 주행직진밸브(15)를 포함하여, 프론트작업과 주행을 동시에 하는 경우에 그 프론트작업신호와 주행신호에 의해 상기 바이패스라인(2)을 컷오프하여 네가콘압력을 증대시키는 바이패스컷오프밸브(7)을 포함한 것이다. 이로써 본 발명은 이러한 복합작업시에는 주행신호와 프론트작업신호에 의해 바이패스라인을 컷오프시켜 네가콘압력을 증대시킴으로써 펌프의 토출유량을 충분하게 증대시켜 복합작업에 충분한 유량을 제공하여 복합작업성능을 향상시킨다.

Description

굴삭기의 주행 및 프론트작업의 복합작업용 유압제어장치{ Hydraulic apparatus for controlling complex work mode of travel and front works}

본 발명은 굴삭기의 주행 및 프론트작업의 복합작업용 유압제어장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 주행하면서 붐을 조작할 때 붐의 미세조작성능을 향상시켜 주행 및 붐작동의 복합작업을 원활하게 할 수 있는 굴삭기의 유압제어장치에 관한 것이다.

종래 적어도 1개 이상의 메인유압펌프를 구비하여 이들 메인유압펌프의 압유를 프론트작업장치나 주행장치에 적절히 분배하여 사용하는 굴삭기는 주행 및 프론트작업을 동시에 수행하는 소위 복합작업의 경우, 직진하지 못하고 한쪽으로 편향되어 주행하는 사행현상을 방지하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 유압회로의 유압제어장치를 구비하고 있다.

여기서 '프론트작업장치'라고 함은 붐, 암, 버켓, 선회장치 및 옵션장치 등과 같은 장치를 말하고, '복합작업'이라 함은 두가지 이상의 프론트작업장치를 동시에 작동시켜 작업을 수행하는 것을 말한다. 예컨대 주행하면서 붐작업을 하거나 붐과 암을 동시에 작동시키는 경우와 같은 작업을 말한다.

상기 종래 굴삭기의 유압제어장치를 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 굴삭기의 유압제어장치는 제1메인유압펌프(101) 및 제2메인유압펌프(102)를 구비하고, 그 중 제1메인유압펌프(101)의 압유는 제1바이패스라인(103)을 따라 콘트롤밸브의 제1콘트롤밸브그룹(110-1)을 통과하고, 제2메인유압펌프(102)의 압유는 제2바이패스라인(104)을 따라 제2콘트롤밸브그룹(110-2)을 통과하면서 이들 각 제어스풀군에 구비된 각 제어스풀에 의해 흐름제어되어 각종 작동기를 작동시킨다.

상기 제1콘트롤밸브그룹(110-1)에 포함된 좌주행제어스풀(111), 선회제어스풀(112), 붐2속제어스풀(113) 및 암1속제어스풀(114)은 파이롯밸브(120)가 파이롯펌프(105)의 압유의 압유를 감압시켜 발생시킨 각 파이롯신호에 의해 절환되어 각각의 작동기로 공급되는 제1메인유압펌프(101)의 압유의 흐름을 제어하게 된다.

마찬가지로 제2콘트롤밸브그룹(110-2)에 포함된 우주행제어스풀(115), 옵션장치제어스풀(116), 버켓제어스풀(117), 붐1속제어스풀(118) 및 암2속제어스풀(119)은, 상기 파이롯밸브(120)의 해당 파이롯신호에 의해 각각 제어되어 각각의 작동기로 공급되는 제2메인유압펌프(102)의 압유의 흐름을 제어한다.

여기서 1속 또는 2속제어스풀이라함은 일반적으로, 각각의 메인유압펌프로부터 토출된 압유를 동일한 작업장치에 공급하는 제어스풀로서, 1속제어스풀은 해당 조이스틱밸브를 조작함과 동시에 유로가 열리기 시작하여 해당 작업장치에 메인유압펌프의 압유를 공급하지만, 2속제어스풀들은 같은 메인유압펌프로 부터 압유를 공급받는 1속제어스풀들과의 압력불균형에 따른 복합작업성의 곤란을 줄이기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 다른 1속제어스풀들 보다 늦게 열리게 조정되어 있다. 즉, 해당 조이스틱밸브를 조금만 조작할 경우에는 1속제어스풀만이 열리고, 조이스틱밸브의 조작 스트로크를 좀더 크게 할 경우에야 비로서 2속제어스풀도 열려 해당 작업장치는 제1,2메인유압펌프(101,102)로부터 압유를 공급받아 작동속도가 빨라지는 것이다.

그 실예로써, 붐2속제어스풀(113)의 면적선도를 보자면, 도 2에 도시된 바와 같이 암1속제어스풀(114)의 면적선도보다 도면상 우측으로 이동시켜 합류유량을 지연시키도록, 즉, 암1속제어스풀(114)에 비해 붐2속제어스풀(113)이 늦게 열려지도록 되어 있다.

한편, 1속 제어스풀만이 있는 작업장치인 경우, 이 작업장치를 작동시키기위해 해당 조이스틱밸브를 조작하면 신호압이 해당 제어스풀을 절환시킴과 동시에 반대측 메인유압펌프의 바이패스라인을 차단시켜 드레인탱크로 귀환하는 반대측 메인유압펌프의 토출 압유를 상기 작업장치로 합류시켜 실질적으로 2속화를 구현하도록 구성되어 있다. 그 실예로써 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1바이패스라인(103) 상에 바이패스컷오프밸브(127)를 설치하고, 상기 바이패스컷오프밸브(127)의 상류측 제1바이패스라인(103)을 합류라인(103a)를 통해 제2콘트롤밸브그룹(110-2)에만 존재하는 버켓제어스풀(117)의 입구 포트와 연결하였다. 또 상기 바이패스컷오프밸브(127)의 일측 수압부는 버켓제어스풀(117)을 조작할 때 발생하는 신호압라인(Pi2)과 연결하였다.

또한, 굴삭기의 동력원이 되는 메인유압펌프의 유량제어는 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 바이패스라인(103,104)을 통과하는 유량이 감소함에 함에 따라 네가콘밸브(108,109)의 네가콘압력은 감소하고, 이렇게 감소되는 네가콘압력은 제어라인(103a,103b)을 통하여 유량조정기(128,129)를 작동시켜 각 메인유압펌프(101,102)의 토출유량을 증대시키는 반면, 바이패스유량이 증가할 때에는 네가콘압력이 증가하여 메인유압펌프의 토출유량을 감소시키는 소위 "네가콘(Negative Control)시스템"으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 굴삭기는, 상기 제2메인유압펌프(102)의 압유는 우주행제어스풀(115)에 의해 제어되어 우주행모터(M2)를 구동하게 되는 한편, 일부는 주행직진밸브(122)를 거치면서 주행신호 및 프론트작업신호가 있을 때에 이들 신호압력에 의해 좌주행모터(M1)측으로 분배되어 좌주행모터(M1)를 동시에 구동하게 된다.

따라서 주행을 하면서 프론트작업을 하는 경우에는 1개의 메인유압펌프(102)의 압유를 좌측,우측 2개의 주행모터(M1,M2)에 동일한 조건으로 분배하여 이들 주행모터는 동일한 조건에서 구동되므로 사행이 방지되고 나머지 하나의 펌프는 프론트장치를 구동하므로 복합작업을 수행할 수 있는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 주행중 프론트작업을 위하여 프론트 제어스풀을 절환시키면 프론트작업 검출라인(Px1)은 차단되어 프론트작업 신호압력은 증가하고, 이 증가된 프론트작업 신호압력은 주행직진밸브(122)의 수압부에 작용하여 주행직진밸브(122)를 도면상 좌측으로 절환시킨다.

이렇게 주행직진밸브(122)가 도면상 좌측으로 절환되면 제2메인유압펌프(102)의 압유는 우주행모터(M2)와 좌주행모터(M1)에 분배되어 공급되어 이들 주행모터를 동시에 구동하게 되고, 제1메인유압펌프(101)의 유량은 프론트 제어스풀을 거쳐 프론트작업장치를 구동하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 네가콘시스템에서는 주행을 하면서 프론트작업장치를 작동시키는 주행 및 프론트 복합작업시, 특히 하수관과 같이 고하중의 물체를 들면서 느린 속도로 운반하는 주행 및 붐상승동작의 복합작업의 경우에는 비교적 저부하의 좌.우주행모터(M1,M2)는 제2메인유압펌프(102)로부터 압유를 공급 받아 원활히 작동되지만, 고부하 상태의 붐은 붐1속제어스풀(118)에 비해 붐2속제어스풀(113)이 늦게 열리기 때문에 초기에는 제2메인유압펌프(102)로부터만압유를 공급받다가 운전자가 붐 조이스틱밸브를 좀더 조작시켜야만 붐2속제어스풀(113)을 통해 제1메인유압펌프(101)의 압유를 함께 공급받게 된다.

즉, 고부하 상태의 붐을 미세 조작할 경우 제2메인유압펌프(102)로 주행과 붐을 동시에 작동시키게 되어, 주행속도에 비해 붐의 속도가 매우 느려지거나 주행과의 복합작업 자체가 어려워지는 문제가 생기는 것이다. 반면, 제1유압펌프(101)는 붐2속제어스풀(113)이 늦게 열려 그에 따른 네가콘 압력의 감소속도가 늦어져 토출유량의 증가가 늦게 이루어져 붐은 작동 초기에는 거의 응답하지 않다가 유량이 증가되는 시점에 갑자기 응답하여 작동하게 되어 붐 미세 조작이 어려워지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 종래 굴삭기의 유압제어장치가 가진 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 주행하면서 프론트작업장치를 조작할 때, 즉 주행복합작업성을 향상시키기 위한 것으로, 특히 엔진회전수가 낮고 작업부하가 큰 조건에서 주행과 붐의 복합작업시 붐의 미세조작성능을 향상시킨 굴삭기의 유압제어장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 굴삭기의 유압제어장치를 개략적으로 도시한 유압회로도,

도 2의 (a)는 암1속제어용 면적선도,

도 2의 (b)는 붐2속제어용 면적선도,

도 3은 본 발명의 유압제어장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 4는 네가콘 유량제어시스템의 특성그래프이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

P1: 제1메인유압펌프 P2: 제2메인유압펌프

P3: 파이롯펌프 2: 제1바이패스라인

3: 제2바이패스라인 4: 합류라인

5,6: 네가콘밸브 7: 바이패스컷오프밸브

8,9: 유량조정기 10-1: 제1콘트롤밸브그룹

10-2: 제2콘트롤밸브그룹 11: 좌주행제어스풀

12: 선회제어스풀 13: 붐2속제어스풀

14: 암1속제어스풀 15: 주행직진밸브

16: 시퀀스밸브 17: 분기라인

18: 병렬라인 19-1,19-2: 제어라인

20: 선택밸브 21: 우주행제어스풀

22: 옵션장치제어스풀 23: 버켓제어스풀

24: 붐1속제어스풀 25: 암2속제어스풀

30: 조이스틱밸브 31: 주행 조이스틱밸브

32: 버켓조이스틱밸브 33: 붐조이스틱밸브

34: 암조이스틱밸브 35: 선회조이스틱밸브

Px1: 프론트작업 검출라인 Px2,Px3:프론트작업 신호라인

Py1: 주행검출라인 Py2: 주행신호라인

Py3: 주행신호라인 Pi1,Pi2: 버켓크라우드 신호라인

M1: 좌주행모터 M2: 우주행모터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1,2메인유압펌프와; 좌.우주행모터와 다수개의 프론트작업장치와; 상기 제1메인유압펌프에서 좌주행모터 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급되는 압유를 제어하는 좌주행제어스풀 및 상기 프론트작업장치에 대응되는 적어도 2개이상의 프론트제어스풀들을 구비한 제1콘트롤밸브그룹과; 상기 제2메인유압펌프에서 우주행모터 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급되는 압유를 제어하는 우주행제어스풀 및 상기 프론트작업장치에 대응되는 적어도 2개이상의 프론트제어스풀들을 구비한 제2콘트롤밸브그룹과; 상기 제1,2콘트롤밸브그룹의 하류측 제1,2바이패스라인과 유압적으로 연결되며 상기 제1,2바이패스라인상의 각각의 유압에 따라 상기 제1,2메인유압펌프의 토출유량을 조절하는 제1,2유량조정기와; 상기 제1바이패스라인 또는 제2바이패스라인 중 어느 하나의 바이패스라인 상에 설치되어, 상기 바이패스라인을 선택적으로 개폐하되, 상기 바이패스라인의 폐쇄시는 상기 바이패스라인상의 압유를 타측 메인유압펌프의 토출 유로와 합류시켜 타측 콘트롤밸브그룹으로 공급되게하는 바이패스컷오프밸브를 포함한 굴삭기의 유압제어회로에 있어서,

상기 좌.우주행제어스풀 중 어느 하나라도 조작되는 것을 검출하는 주행신호 검출수단과; 상기 프론트제어스풀들 중 어느하나라도 조작되는 것을 검출하는 프론트작업신호 검출수단과; 상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출될 경우에는 상기 프론트작업신호 검출수단으로 부터 검출된 신호압을 상기 바이패스컷오프밸브의 절환 신호압으로 제공하고, 상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출되지 않은 경우에는 상기 제어스풀들 중 미리 선택된 어느하나의 제어스풀의 조작신호압을 상기 바이패스컷오프밸브의 절환 신호압으로 제공하도록 상기 주행신호 검출수단에 의해 절환되는 선택밸브를 포함하는 구성으로 되어 있다.

또한 본 발명은 상기 주행신호 검출수단과 프론트작업신호 검출수단으로 부터 신호가 동시에 검출 될 때 상기 바이패스컷오프밸브를 절환시키는 바이패스컷오프수단을 더 포함하고, 상기 바이패스컷오프수단은, 일측 수압부로는 상기 주행신호 검출수단으로 부터 검출된 신호압과 연결되어지되, 상기 주행신호 검출 신호압이 일정 압력 이상일 경우에는 상기 프론트작업신호 검출수단으로부터 검출된 신호압을 상기 바이패스컷오프밸브의 일측 수압부로 공급되게하고, 상기 주행신호 검출 신호압이 일정 압력 미만일 경우에는 상기 미리 선택된 제어스풀의 조작신호압을 상기 바이패스컷오프밸브의 일측 수압부로 공급되게하는 스풀구조를 가지는 선택밸브로 구성될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 대한 개략적인 유압회로도이다. 본 발명의 주행 및 프론트복합작업용 유압제어장치는 제1메인유압펌프(P1), 제2메인유압펌프(P2) 및 파이롯펌프(P3)를 포함한다.

상기 제1메인유압펌프(P1)의 압유는 제1바이패스라인(2)을 따라 제1콘트롤밸브그룹(10-1)의 좌주행제어스풀(11), 선회제어스풀(12), 붐2속제어스풀(13) 및 암1속제어스풀(14)을 차례로 바이패스하여 제1바이패스라인(2)에 구비된 네가콘밸브(5)를 거쳐 탱크로 드레인되거나, 파이롯펌프(P3)의 파이롯신호에 의해 제어되는 상기 각 제어스풀(11,12,13,14)들에 의해 흐름제어되어 좌주행모터(M1),선회모터, 붐실린더 또는 암실린더에 공급되어 이들 작동기를 작동시키게 된다.

상기 제2메인유압펌프(P2)의 압유는 제2바이패스라인(3)을 따라 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 우주행제어스풀(21), 옵션장치제어스풀(22), 버켓제어스풀(23), 붐1속제어스풀(24) 및 암2속제어스풀(25)을 차례로 바이패스하여 네가콘밸브(6)을 거친 다음 탱크로 드레인되거나, 상기 파이롯펌프(P3)의 파이롯신호에 의해 제어되는 상기 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 각 제어스풀(21,22,23,24,25)들에 의해 흐름제어되어 각각에 대응하는 작동기를 작동시키게 된다.

상기 제1,제2 콘트롤밸브그룹(10-1,10-2)의 하류측 바이패스라인(2,3)에는 제어라인(19-1,19-2)이 분기되어 메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 가변제어하는 유량조정기(8,9)에 연결되어 있다. 따라서 상기 바이패스라인(2,3)을 통과하는 유량이 증가하면 네가콘압력이 증가하게 되고 이 증가한 네가콘압력은 제어라인(19-1,19-2)을 따라 유량조정기(8,9)에 작용하여 메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 감소시키게 되고, 반대로 상기 바이패스라인(2,3)을 통과하는 유량이 감소하면 네가콘압력도 감소하게 되고, 이 감소한 네가콘압력은 제어라인(19-1,19-2)을 따라 유량조정기(8,9)에 작용하여 메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 증대시키게 되어 있다.

한편, 조이스틱밸브(30)는 파이롯펌프(P3)의 압유를 감압시켜 상기 제1, 2콘트롤밸브그룹(10-1,10-2)측의 제어스풀들을 각각 절환시키기 위한 파이롯 신호압력을 발생시킨다. 예컨대 붐을 상승시키면서 버켓을 크라우드시키는 복합작업을 수행하기 위하여 붐 조이스틱밸브(33)와 버켓 조이스틱밸브(32)를 해당위치로 조작하면 도 3에 도시된 바와 같이, 파이롯펌프(P3)의 압유를 감압시켜 발생시킨 붐상승용파이롯신호압력을 해당 파이롯신호라인을 통하여 붐제어스풀(13,24)의 일측 수압부에 작용시키는 동시에, 버켓 크라우드 신호압력은 버켓 크라우드 신호라인(Pi1)을 통하여 버켓제어스풀(23)의 일측 수압부에 작용하게 된다.

한편, 본 발명은 굴삭기의 주행여부를 검출하는 주행신호 검출수단과, 굴삭기의 프론트작업장치의 작동여부를 검출하는 프론트작업 검출수단을 포함한다.

상기 주행신호 검출수단은 도 3의 일실시예로 도시된 바와 같이, 상기 파이롯펌프(P3)의 압유를 제1콘트롤밸브그룹(10-1)측의 좌주행제어스풀(11)과 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 우주행제어스풀(21)을 차례로 통과시켜 리턴라인(R)으로 연결하는 주행검출라인(Py1)으로 구성된다. 따라서 상기 주행제어스풀중 어느 하나라도 작동위치로 절환하게 되면 상기 주행검출라인(Py1)은 차단되어 그 유로압력이 상승하게 되고, 이렇게 상승하는 주행검출라인(Py1)의 압력에 의해 주행여부를 검출하게 된다.

상기 프론트작업 검출수단은 상기 파이롯펌프(P3)의 압유를 제1콘트롤밸브그룹(10-1)측의 선회제어스풀(12), 붐2속제어스풀(13), 암1속제어스풀(14) 및 제2콘트롤밸브그룹(10-2)측의 암2속제어스풀(25), 붐1속제어스풀(24), 버켓제어스풀(23) ,옵션장치제어스풀(22)을 차례로 통과시켜 리턴라인(R)으로 드레인시키는 프론트작업 검출라인(Px1)으로 구성된다. 따라서 상기 프론트작업을 위하여 해당 제어스풀중 어느 하나의 제어스풀이 작동위치로 절환되게 되면, 상기 프론트작업 검출라인(Px1)은 차단되므로 프론트작업 검출라인(Px1)의 압력은 상승하게 되고, 이 상승하는 프론트작업 검출라인(Px1)의 압력으로 프론트작업장치의 작동여부를검출하게 된다.

한편, 상기 제2메인유압펌프(P2)가 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 제어스풀들쪽으로 압유를 공급하는 유압라인에는 분기라인(17)이 분기되고, 이 분기라인(17)을 통하여 분류된 제2메인유압펌프(P2)의 압유는 상기 분기라인(17)상에 구비된 주행직진밸브(15)에 의해 흐름방향이 제어되어 제1콘트롤밸브그룹(10-1)의 좌주행제어스풀(11)로 공급되거나 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 프론트작업장치용 제어스풀쪽 병렬라인(18)에 합류되게 되어 있다.

상기 주행직진밸브(15)는 주행검출라인(Py1)을 통하여 주행신호가 검출될 때 주행검출라인(Py1)에서 분기된 주행신호라인(Py2)의 주행신호압력에 의해 절환되어 분기라인(17)을 따라 분류되는 제2메인유압펌프(P2)의 압유를 제1콘트롤밸브그룹(10-1)측의 좌주행제어스풀(11)을 통하여 좌주행모터(M1)로 분배하고, 주행검출라인(Py1)을 통하여 주행신호가 검출되지 않을 때에는 중립위치에서 상기 분기라인(17)을 따라 분류되는 제2메인유압펌프(P2)의 압유를 제2콘트롤밸브그룹(10-2)측의 프론트작업장치용 제어스풀측의 병렬라인(18)으로 합류시켜 프론트작업장치로 공급하게 된다.

그리고 상기 제1바이패스라인(2)상에는 그 바이패스라인(2)을 선택적으로 개폐하는 바이패스컷오프밸브(7)가 구비된다. 상기 바이패스컷오프밸브(7)가 상기 제1바이패스라인(2)을 폐쇄하는 경우에 상기 제1바이패스라인(2)의 압유를 제2메인유압펌프(P2)의 토출 유로와 합류시켜 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 버켓제어스풀(23)측으로 공급하도록 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 상류측 제1바이패스라인(2)은 합류라인(4)을 통하여 제2콘트롤밸브그룹(10-2)의 버켓제어스풀(23)의 상류측 압유라인과 연결된다.

여기서 본 발명은 상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출될 경우에 상기 프론트작업신호 검출수단으로 부터 검출된 신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 절환 신호압으로 제공하고, 상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출되지 않은 경우에는 상기 제어스풀들 중 미리 선택된 어느하나의 제어스풀의 조작신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 절환 신호압으로 제공하도록 상기 주행신호 검출수단에 의해 절환되는 선택밸브(20)를 포함한다.

상기 선택밸브(20)는 상기 프론트작업 신호라인(Px3)과 버켓크라우드 신호라인(Pi2)을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 수압부에 선택적으로 연결하되, 주행신호라인(Py3)을 수압부에 연결하여 이 주행신호라인(Py3)에 주행신호압력이 작용하지 않을 경우에는 버켓 조이스틱밸브(32)의 버켓크라우드 신호라인(Pi1)의 신호압력을 바이패스컷오프밸브(7)의 절환작동 신호압으로 제공하고, 주행신호라인(Py3)에 주행신호압력이 작용하는 경우에는 상기 주행신호라인(Px3)의 주행신호압력을 바이패스컷오프밸브(7)의 절환작동 신호압으로 제공한다.

본 실시예에서는 버켓 조이스틱밸브(32)의 버켓크라우드 신호압력을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 절환작동 신호압의 일예로서 예시하였지만, 본 발명은 여기에 한정하지 않고 작업특성에 따라 조이스틱밸브(30)의 다른 제어신호압력을 바이패스컷오프밸브(7)의 절환작동 신호압으로 채택할 수 있다. 특히 상기 바이패스컷오프밸브(7)가 부착되지 않은 반대측 콘트롤밸브그룹의 제어스풀들 중에서, 타측콘트롤밸브그룹에 2속제어스풀을 가지지 않고 오직 하나의 제어스풀에 의해 독립적으로 작업장치을 제어하는 해당 제어스풀의 절환동작 신호압으로 채택하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 주행직진밸브(15)의 수압부에 연결된 프론트작업신호라인(Px2)상에는, 주행신호라인(Py2)의 주행신호압력에 의해 그 유로를 개방하여 주행직진밸브(15)를 절환시키는 시퀀스밸브(16)가 구비된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동을 주행단독의 경우와, 프론트작업 및 주행 복합작업의 경우로 나누어 설명한다.

1) 굴삭기가 프론트작업을 하지 않고 주행만 하는 경우

주행 조이스틱밸브(31)를 조작하여 파이롯신호압력으로 주행제어스풀(11,21)을 어느 한쪽방향으로 절환시키면 제1메인유압펌프(P1)의 압유는 좌주행제어스풀(11)을 통과하여 좌주행모터(M1)로 공급되고, 이와 동시에 제2메인유압펌프(P2)의 압유는 우주행제어스풀(21)를 거쳐 우주행모터(M2)로 공급되어 좌우주행모터를 구동함으로써 굴삭기는 전진 또는 후진하게 된다.

이때 주행검출라인(Py1)은 차단되어 주행신호압력이 증가하지만 프론트작업이 일어나지 않으므로 프론트작업신호압력이 증가하지 않아 주행직진밸브(15)는 중립상태를 유지하게 되므로 제1메인유압펌프(P1)와 제2메인유압펌프(P2)는 각각 좌주행모터(M1) 및 우주행모터(M2)의 구동을 분담하게 되어 굴삭기는 전후진 방향으로 직진주행하게 된다.

2) 굴삭기가 주행하면서 프론트작업을 동시에 수행하는 경우(주행 및 프론트복합작업의 경우)

상기한 주행상태에서 프론트작업을 위하여 붐 조이스틱밸브(32)를 조작하여 붐1,2속제어스풀(24,13)을 절환시키면, 제1메인유압펌프(P1)의 압유는 붐1,2속제어스풀(24,13)을 통과하여 붐실린더(미도시, 본발명에서는 작업장치로 통칭함)로 공급되어 작동시키고, 이 때 프론트작업 검출라인(Px1)은 붐1,2속제어스풀(24,13)의 절환에 의해 탱크측과 차단되면서 압력이 증가하여 프론트작업신호(Px3)를 발생시킨다.

이렇게 발생된 프론트작업신호는 주행신호에 의해 유로가 개방되어 있는 시퀀스밸브(16)를 통과하여 주행직진밸브(15)에 작용하여 주행직진밸브(15)를 도면상 좌측으로 절환시킨다. 이렇게 상기 주행직진밸브(15)가 도 3의 좌측으로 절환되면 제2메인유압펌프(P2)의 압유의 유로를 변경시켜 좌주행제어스풀(11)을 통하여 좌주행모터(M1)로 분배함으로써 굴삭기의 양쪽 주행모터는 1개의 메인유압펌프의 유량을 동일한 조건에서 분배하여 사용하므로 동일하게 구동되어 직진주행을 하게 된다.

그리고 상기 주행신호압력은 주행신호라인(Py3)을 따라 선택밸브(20)의 수압부에 작용하여 그 선택밸브(20)를 도면상 우측으로 절환시키게 된다. 이러한 상태에서 상기 프론트작업신호(Px3)는 상기 절환된 선택밸브(20)에서 선택되어 바이패스컷오프밸브(7)를 도면상 우측으로 절환시키고, 이에 따라 바이패스라인(2,3)은컷오프되어 네가콘밸브(5,6)에 네가콘압력을 감소시킨다. 이렇게 감소된 네가콘압력은 제어라인(19-1,19-2)을 통하여 제1,2메인유압펌프(P1,P2)의 유량조정기(8,9)에 작용하여 그 제1,2메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 증대시킴으로써 붐속도를 증대시켜 미세복합조작성능을 향상시킨다.

3) 굴삭기가 버켓 크라우드(오므리기) 작업의 경우

한편, 운전자가 주행은 물론 다른 작업장치는 조작하지 않은 채 버켓 크라우드작업만을 수행하는 경우에는, 상기 주행신호라인(Py3)으로 부터의 주행신호압력이 전달되지 않아 상기 선택밸브(20)는 절환되지 않은 상태가 유지되고, 이에 따라 버켓 조이스틱밸브(32)를 크라우드 방향으로 조작함에 따라 발생한 버켓크라우드 파이롯신호압력이 버켓크라우드신호라인(Pi1)을 따라 선택밸브(20)를 거치면서 바이패스컷오프밸브(7)를 절환시킨다. 이로써 주행 및 프런트작업장치 복합작업시와 마찬가지로 제1메인유압펌프(P1)의 제1바이패스라인(2)은 컷오프되어, 제1바이패스라인(2) 상의 압유는 합류라인(4)을 따라 제2메인유압펌프(P2)의 압유와 합류되어 버켓실린더로 공급됨과 동시에, 네가콘밸브(5)의 네가콘압력을 감소키게 되고, 이 감소된 네가콘압력은 제어라인(19-1)을 통하여 제1메인유압펌프(P1)의 유량조정기(8)에 작용하여 제1메인유압펌프(P1)의 토출유량을 증대시킴으로써 버켓크라우드 작업성능이 향상되게 된다. 이 때 제2메인펌프(P2)의 토출유량은 버켓제어스풀(23)을 통과한 제2바이패스라인(3)상의 네가콘압력이 제어라인(19-2)을 통해 유량조정기(9)에 전달되어 제어되는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 주행과 동시에 프론트작업을 병행하는 복합작업시에 제2메인유압펌프의 압유는 좌우측 주행모터에 동일한 조건으로 분배하여 사용하므로 주행직진성을 향상시키는 한편, 제1메인유압펌프(P1)의 압유 토출량을 조기에 증가시켜 프론트작업의 복합제어를 향상시키고, 나아가 1속제어스풀에 의해서만 작동되는 프론트 작업장치인 경우, 그 단독 작업시 양측 메인유압펌프의 압유를 합류시켜 사용하므로 실질적인 2속화를 꾀하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 제1,2메인유압펌프(P1,P2)와;

   좌.우주행모터(M2)와 다수개의 프론트작업장치와;

   상기 제1메인유압펌프(P1)에서 토출된 압유를 좌주행모터(M1) 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급제어하는 좌주행제어스풀(11) 및 상기 프론트작업장치들에 대응되는 프론트제어스풀들을 구비한 제1콘트롤밸브그룹(10-1)과;

   상기 제2메인유압펌프(P2)에서 토출된 압유를 우주행모터(M2) 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급제어하는 우주행제어스풀(21) 및 상기 프론트작업장치들에 대응되는 프론트제어스풀들을 구비하되, 이들 프론트제어스풀들 중 일부는 상기 제1콘트롤밸브그룹(10-1)의 프론트제어스풀들과 동일한 프론트작업장치에 압유를 공급제어하는 프론트제어스풀들로 구비된 제2콘트롤밸브그룹(10-2)과;

   상기 제1,2콘트롤밸브그룹(10-1,10-2)의 하류측 제1,2바이패스라인(2,3)과 유압적으로 연결되며 상기 제1,2바이패스라인(2,3) 상의 각각의 유압에 따라 상기 제1,2메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 조절하는 제1,2유량조정기(8,9)와;

   상기 제1바이패스라인(2) 또는 제2바이패스라인(3) 중 어느 하나의 바이패스라인 상에 설치되어, 상기 바이패스라인을 선택적으로 개폐하되, 상기 바이패스라인의 폐쇄시는 상기 바이패스라인상의 압유를 타측 메인유압펌프의 토출 유로와 합류시켜 타측 콘트롤밸브그룹으로 공급되게하는 바이패스컷오프밸브(7)를 포함한 굴삭기의 유압제어회로에 있어서,

   상기 좌.우주행제어스풀(11,21) 중 어느 하나라도 조작되는 것을 검출하는 주행신호 검출수단과;

   상기 프론트제어스풀들 중 어느하나라도 조작되는 것을 검출하는 프론트작업신호 검출수단과;

   상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출될 경우에는 상기 프론트작업신호 검출수단으로 부터 검출된 신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 절환 신호압으로 제공하고, 상기 주행신호 검출수단으로부터 주행신호가 검출되지 않은 경우에는 상기 제어스풀들 중 미리 선택된 어느하나의 제어스풀의 조작신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 절환 신호압으로 제공하도록 상기 주행신호 검출수단에 의해 절환되는 선택밸브(20)를 포함하는 것을 특징으로하는 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 주행신호 검출수단은, 상기 좌.우주행제어스풀(11,21) 중 어느하나라도 조작될 때 파이롯펌프(P3)로부터 토출되는 압유를 상기 선택밸브(20)의 일측 수압부로 전달하는 주행신호라인(Py3)인 것을 특징으로하는 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 프론트작업신호 검출수단은, 상기 프론트 제어스풀들 중 어느하나라도 조작될 때 파이롯펌프(P3)로부터 토출되는 압유를 상기 선택밸브(20)로 전달하는 프론트작업신호라인(Px3)인 것을 특징으로하는 굴삭기의주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 미리 선택된 어느 하나의 제어스풀은 상기 제1,2콘트롤밸브그룹(10-1,10-2) 중 상기 바이패스컷오프밸브(7)가 부착되지 않은 어느 일방의 콘트롤밸브그룹에 속하되, 상기 메인유압펌프(P1,P2) 중 어느하나의 메인유압펌프의 압유만을 공급받는 프론트작업장치의 제어용 제어스풀인 것을 특징으로하는 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치
5. 제1,2메인유압펌프(P1,P2)와;

   좌.우주행모터(M2)와 다수개의 프론트작업장치와;

   상기 제1메인유압펌프(P1)에서 토출된 압유를 좌주행모터(M1) 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급제어하는 좌주행제어스풀(11) 및 상기 프론트작업장치들에 대응되는 프론트제어스풀들을 구비한 제1콘트롤밸브그룹(10-1)과;

   상기 제2메인유압펌프(P2)에서 토출된 압유를 우주행모터(M2) 및 상기 다수의 프론트작업장치로 공급제어하는 우주행제어스풀(21) 및 상기 프론트작업장치들에 대응되는 프론트제어스풀들을 구비하되, 이들 프론트제어스풀들 중 일부는 상기 제1콘트롤밸브그룹(10-1)의 프론트제어스풀들과 동일한 프론트작업장치에 압유를 공급제어하는 프론트제어스풀들로 구비된 제2콘트롤밸브그룹(10-2)과;

   상기 제1,2콘트롤밸브그룹(10-1,10-2)의 하류측 제1,2바이패스라(2,3)과 유압적으로 연결되며 상기 제1,2바이패스라인(2,3) 상의 각각의 유압에 따라 상기제1,2메인유압펌프(P1,P2)의 토출유량을 조절하는 제1,2유량조정기(8,9)와;

   상기 제1바이패스라인(2) 또는 제2바이패스라인(3) 중 어느하나의 바이패스라인 상에는 상기 바이패스라인을 차단함과 동시에 상기 바이패스라인상의 압유를 합류라인(4)를 통해 타측 메인유압펌프의 토출압유와 합류시켜 타측 콘트롤밸브그룹으로 공급되게하는 바이패스컷오프밸브(7)를 설치하되, 상기 바이패스컷오프밸브(7)는 상기 제1,2콘트롤밸브그룹(10-1,10-2) 중 상기 바이패스컷오프밸브(7)가 부착되지 않은 어느 일방의 콘트롤밸브그룹에만 존재하는 제어스풀의 조작신호에 의해 절환되게 유압적으로 연결된 굴삭기의 유압제어회로에 있어서,

   상기 좌.우주행제어스풀(11,21) 중 어느하나라도 조작되는 것을 검출하는 주행신호 검출수단과;

   상기 프론트제어스풀들 중 어느하나라도 조작되는 것을 검출하는 프론트작업신호 검출수단과;

   상기 주행신호 검출수단과 프론트작업신호 검출수단으로 부터 신호가 동시에 검출 될 때 상기 바이패스컷오프밸브(7)를 절환시키는 바이패스컷오프수단을 더 포함하는 것을 특징으로하는 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 바이패스컷오프수단은, 일측 수압부로는 상기 주행신호 검출수단으로 부터 검출된 신호압과 연결되어지되, 상기 주행신호 검출 신호압이 일정 압력 이상일 경우에는 상기 프론트작업신호 검출수단으로부터 검출된 신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 일측 수압부로 공급되게하고, 상기 주행신호 검출 신호압이 일정 압력 미만일 경우에는 상기 미리 선택된 제어스풀의 조작신호압을 상기 바이패스컷오프밸브(7)의 일측 수압부로 공급되게하는 스풀구조를 가지는 선택밸브(20)인 것을 특징으로하는 굴삭기의 주행 및 프론트 복합작업용 유압제어장치.