KR20030010730A - 유체압 회로 - Google Patents

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Abstract

붐 실린더(6)를 외부하중(W)에 의해 작동하는 붐 하강과, 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)를 공중연동조작할 때, 붐용 제 1 전환밸브(2)를 중립위치로 제어함과 동시에, 붐 재생밸브(13)를 개통위치로 제어한다. 이에 따라, 붐 실린더 (6)의 작동유 되돌아오는 쪽의 라인(9)으로부터 붐 재생밸브(13)를 거쳐 작동유 공급쪽의 라인(5)으로 작동유를 재생하기 때문에, 유압원(4)으로부터의 작동유를 붐 실린더(6)에 공급할 필요가 없는 만큼, 유압원(4)으로부터 아암용 제 2 전환밸브 (24) 또는 버킷용 전환밸브(25)를 거쳐 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)로 보다 다량의 작동유를 공급할 수 있다. 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)의 작동속도를 고속화할 수 있고, 유압 셔블의 연동조작시의 작업효율을 향상할 수 있다.

Description

유체압 회로{FLUID PRESSURE CIRCUIT}
도 5에, 유압 셔블의 붐 하강회로로 대표되는 붐 재생회로를 포함한 유압회로의 일례를 나타낸다.
이 도 5에 있어서, 붐 하강용 전기 죠이스틱(1)의 레버를 조작하면, 3위치6포트형 전자 작동식의 붐용 제 1 전환밸브(2)의 솔레노이드(2a)에 전기 죠이스틱 (1)으로부터의 신호가 콘트롤러(3)를 통해 입력되어, 이 붐용 제 1 전환밸브(2)는 위쪽으로 전환되고, 유압원(4)에서 공급된 작동유가 라인(5)을 지나 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)에 유입하고, 헤드쪽(8)내의 작동유가 라인(9,10)을 지나 탱크라인 (11)으로 흘러, 로드(12)가 축소방향으로 움직인다.
이 때, 동시에, 전기 죠이스틱(1)으로부터의 신호가 콘트롤러(3)를 통해 전자작동식의 붐 재생밸브(13)의 솔레노이드(14)에 입력되면, 이 붐재생밸브(13)가 위쪽으로 전환되므로, 로드쪽(7)내의 압력이 헤드쪽(8)내의 압력보다 낮을 동안에는, 헤드쪽(8)으로부터의 반환유 일부가 통로(15) 및 붐 재생밸브(13)내의 역지밸브(16)를 지나, 유압원(4)으로부터의 공급유와 합류하여 라인(5)을 지나 로드쪽(7)으로 유입하므로, 본 재생회로가 없는 경우에 비하여, 로드쪽(7)으로의 공급유량이많아지기 때문에, 붐 하강속도가 빨라진다.
이 때, 한쪽 로드형의 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)의 단면적은 로드쪽(7)의 단면적에 비하여, 로드(12)의 단면적만 크기 때문에, 로드쪽(7)에의 필요한 재생유 이외의 상당한 잉여유가, 붐용 제 1 전환밸브(2)의 반환유 제어개구부(17)를 통해 탱크라인(11)으로 되돌아가고 있다.
마찬가지로, 붐 상승용 전기 죠이스틱(18)을 조작하면, 붐용 제 1 전환밸브 (2)의 솔레노이드(2b)에 하강조작과 마찬가지로 콘트롤러(3)를 통해, 신호가 입력되고, 붐용 제 1 전환밸브(2)가 아래쪽으로 전환됨으로써, 유압원(4)에서 공급된 작동유가 라인(9)을 지나 헤드쪽(8)에 유입하여, 로드쪽(7)내의 작동유가 라인(5) 및 라인(10)을 지나 탱크라인(11)으로 흐르고, 로드(12)가 신장하는 방향으로 움직인다.
또한, 동시에, 마찬가지로 하여 전기 죠이스틱(18)으로부터의 신호가, 2위치 4포트형 전자 작동식의 붐용 제 2 전환밸브(19)의 솔레노이드(19a)에 입력되어 아래쪽으로 전환되고, 유압원(20)에서 공급된 작동유가 라인(21) 및 라인(22)을 지나 라인(9)에 합류하여 헤드쪽(8)으로 유입한다.
(23)은 붐용 제 2 전환밸브(19)와 직렬 또는 병렬로 접속된 다른 유체압 액츄에이터용 전환밸브, 예를 들면 3위치6포트형 전자작동식의 아암용 제 1 전환밸브이고, 이 아암용 제 1 전환밸브(23)는 붐 상승과의 연동조작시에 유압원(20)으로부터의 공급유를 서로 취한다.
또한, 24 및 25는 붐용 제 1 전환밸브(2)와 병렬(직렬의 경우도 있다)로 접속된 다른 유체압 액츄에이터용 전환밸브, 예를 들면 3위치6포트형 전자작동식의 아암용 제 2 전환밸브 및 버킷용 전환밸브이고, 이들 아암용 제 2 전환밸브(24) 및 버킷용 전환밸브(25)는 붐의 상승 또는 하강의 연동(連動) 조작시에 유압원(4)으로부터의 공급유를 서로 취한다.
아암용 제 1 전환밸브(23) 및 아암용 제 2 전환밸브(24)는 아암용 전기 죠이스틱(도시하지 않음)을 조작함으로써 전환되고, 붐 상승과 같이 각 전환밸브 (23, 24)로부터의 공급유가 합류하여 아암 실린더(26)에 공급되고, 동시에 반환유가 탱크로 흘러, 로드가 신축한다.
버킷용 전환밸브(25)도 버킷용 전기 죠이스틱(생략)을 조작함으로써 마찬가지로 작동하여, 버킷 실린더(27)가 신축한다.
이러한 유압회로에는, 다음에 나타낸 것과 같은 문제가 있다.
(1) 붐 실린더(6)에 의한 붐 하강과, 붐 실린더 이외의 다른 유체압 액츄에이터, 예를 들면 버킷과의 공중연동조작시에, 유압원(4)으로부터의 공급유가, 붐 실린더(6)와 버킷 실린더(27)로 분할되기 때문에, 버킷 단독조작시에 비하여, 버킷의 움직임이 늦어져, 작업효율이 나쁘다고 하는 문제가 있었다.
(2) 붐 하강 공중단독조작시, 헤드쪽(8)으로부터의 재생유로도 충분히 필요한 기름을 로드쪽(7)으로 공급하는 것이 가능함에도 불구하고, 유압원(4)으로부터의 기름도 공급하고 있기 때문에, 상당한 잉여유를 탱크(11)로 되돌려 보내고 있고, 유압원(4)의 펌프로부터 불필요한 기름을 공급함으로써 낭비되는 에너지 손실을 발생시키고 있다.
(3) 쇄석(碎石)현장에서의 잡석제거작업으로 대표되는 것과 같은, 붐 상승과, 아암 당기기와, 버킷 열기의 3연동조작을 하는 경우, 꽤 숙련된 기량이 요구되고 있다.
(4) 붐 하강조작에 의해, 버킷 바닥에서 흙다지기를 하는, 소위, 흙다짐작업에 있어서, 붐 하강동작과 붐 상승동작의 반복에 의한 연속조작으로 흙다짐을 할 때, 버킷바닥이 접지한 순간에 붐 상승 조작을 타이밍 좋게 하지 않으면, 하강시의 반력에 의해, 흙을 너무 강하게 치거나, 기체(機體)가 상승하여 버리기 때문에, 잘 연속하여 흙다짐을 하기 위해서는 상당한 숙련한 기량이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 작업기계의 작업효율의 저하를 방지하고, 낭비되는 에너지 손실의 발생을 방지하여, 숙련된 기량을 요하는 작업을 용이하게 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
[발명의 개시]
본 발명의 유체압회로는 유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 변위에 의해 작동유체를 방향제어하는 한쪽의 전환밸브와, 한쪽의 전환밸브에 의해 방향제어된 작동유체에 의해 작동함과 동시에 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터와, 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터의 작동유체 되돌림 쪽과 작동유체 공급쪽의 사이의 통로를 개폐하는 재생밸브과, 한쪽의 유체압 액츄에이터의 부하압력을 검출하는 압력검출기와, 유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 변위에 의해 작동유체를 방향제어하는 다른쪽의 전환밸브와, 다른쪽의 전환밸브에 의해 방향제어된 작동유체에 의해 작동하는 다른쪽의 유체압 액츄에이터와, 압력검출기에 의해 한쪽의 유체압 액츄에이터의 저부하압력상태를 검출하여 한쪽의 전환밸브를 그 액츄에이터쪽 작동유체를 차단하는 중립위치로 제어함과 동시에 재생밸브를 개통상태로 제어하는 콘트롤러를 구비한 것이다. 그리고, 한쪽 및 다른쪽의 유체압 액츄에이터를 연동조작할 때, 한쪽의 유체압 액츄에이터가 외부하중에 의해 작동될 때에는, 한쪽의 전환밸브를 중립위치로 제어함과 동시에 재생밸브를 개통위치로 제어함으로써, 유체압 액츄에이터의 작동유체 되돌림쪽에서 재생밸브를 거쳐 작동유체 공급쪽으로 작동유체가 재생되기 때문에, 유체압원으로부터의 작동유체를 한쪽의 유체압 액츄에이터에 공급할 필요가 없는 만큼, 유체압원에서 다른쪽의 전환밸브를 거쳐 다른쪽의 유체압 액츄에이터로 보다 다량의 작동유체를 공급할 수 있고, 종래 회로보다 다른쪽의 유체압 액츄에이터의 움직임을 고속화할 수 있고, 연동조작시의 작업효율을 향상시킬 수 있다.
상기 한쪽의 전환밸브는 중립위치에서 유체압원에서 공급된 작동유체를 탱크로 배출하는 기능을 가진 것이며, 그리고, 한쪽의 전환밸브가 중립위치에 있어도 재생밸브를 여는 것으로 한쪽의 유체압 액츄에이터를 작동할 수 있는 경우는, 유체압원에서 한쪽의 전환밸브에 공급된 작동유체를, 중립위치의 한쪽의 전환밸브를 거쳐 탱크로 배출함으로써, 유체압원에서 불필요한 작동유체를 한쪽의 유체압 액츄에이터에 공급함에 따른 에너지 손실을 방지할 수 있다.
상기 유체압회로는 상기 유체압원과는 별도의 유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 한쪽에의 변위에 의해 별도의 유체압원으로부터의 작동유체 및 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터 되돌아온 작동유체를 각각 탱크로 배출함과 동시에 다른쪽에의 변위에 의해 별도의 유체압원으로부터의 작동유체를 한쪽의 유체압 액츄에이터에 공급하는 별도의 전환밸브를 구비한 것이다. 그리고, 별도의 전환밸브는 한쪽에의 변위에 의해서도 별도의 유체압원으로부터의 작동유체를 탱크로 배출하기 때문에, 또, 이 한쪽에의 변위에 의해 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터의 잉여 작동유체를 탱크로 배출하기 때문에, 에너지 손실을 적게 할 수 있다. 또한, 이 별도의 전환밸브는 다른쪽에의 변위에 의해 별도의 유체압원에서 공급된 작동유체를, 한쪽의 전환밸브로부터 한쪽의 유체압 액츄에이터에 공급되는 작동유체에 합류시켜, 한쪽의 유체압 액츄에이터의 작동속도를 빠르게 할 수 있다.
상기 유체압회로는, 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터 배출된 작동유체가 재생밸브를 거쳐 한쪽의 유체압 액츄에이터에 재생되는 흐름 방향을 순방향으로 함과 동시에 외부신호에 의해 역방향흐름도 가능하게 하는 역지밸브와, 역지밸브에 외부신호를 송신하는 스위치를 구비한 것이고, 그리고, 통상적으로는, 역지밸브에 의해, 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터 배출된 작동유체의 재생흐름만을 확보하여 역방향흐름을 방지하고, 또한, 스위치로부터 외부신호를 역지밸브로 송신하였을 때는, 역지밸브의 역지작용을 해제하기 때문에, 스위치조작에 의해 한쪽의 유체압 액츄에이터를 외력으로 움직일 수 있는 자유성을 얻을 수 있다.
상기 유체압회로는, 재생밸브에서 재생흐름의 하류측에 대하여 탱크에서 작동유체를 보충할 수 있는 메이크업 체크밸브를 구비한 것이고, 그리고, 재생유량이 부족한 경우는, 그 부족분의 작동유체를 탱크에서 메이크 업 체크밸브를 거쳐 빨아들이고, 한쪽의 유체압 액츄에이터에 보충할 수 있다.
상기 한쪽의 유체압 액츄에이터는 유압 셔블의 프론트작업기의 붐을 상하이동시키는 붐 실린더이고, 다른쪽의 유체압 액츄에이터는, 유압 셔블의 붐 실린더 이외의 다른 유압 액츄에이터인 것으로 하고, 그리고, 붐 실린더에 의한 붐 하강과, 붐 실린더 이외의 다른 유압액츄에이터와의 공중연동조작시, 유압원에서 공급되는 작동유를 붐 실린더에 공급할 필요가 없고, 다른 유압 액츄에이터에 전체 유량을 공급할 수 있기 때문에, 종래 회로에 비하여 다른 유압 액츄에이터의 작동속도를 고속화할 수 있고, 유압 셔블의 연동조작시의 작업효율을 향상할 수 있다.
상기 한쪽의 유체압 액츄에이터는 유압 셔블의 프론트작업기의 붐을 상하이동시키는 붐 실린더이고, 다른쪽의 유체압 액츄에이터는 적어도 붐선단에 축지지된 아암을 회동하는 아암 실린더와, 아암 선단에 축지지된 버킷을 회동하는 버킷 실린더를 포함하고, 적어도 한쪽의 전환밸브는 붐 하강 위치에서 붐 실린더의 헤드쪽으로부터의 탱크로 배출되는 작동유를 압축하는 반환유 제어개구부를 가진 것이다. 그리고, 유압 셔블의 버킷 바닥을 접지시키면서 작업하는 잡석제거작업으로써, 유압 셔블의 조작자는, 종래는 붐 상승과 아암 당기기와 버킷 열기의 3연동조작을 할 필요가 있었지만, 개통상태의 재생밸브 및 스위치가 온 상태에서의 역지밸브에 의해, 붐 실린더가 외력으로 축방향으로 자유롭게 신축함으로써, 한쪽의 전환밸브를 붐 하강상태로 제어하여 프론트작업기를 아래쪽으로 가압하면서, 아암 당기기 조작과 버킷 열기 조작을 하는 것만으로 용이하게 잡석제거작업을 할 수 있고, 또한, 붐 하강조작에 의해 버킷 바닥에서 흙다지기를 하는 흙다짐작업을 할 때는, 버킷이접지하여 붐 실린더의 로드측의 작동유가 압력상승하고자 하면, 그 압력은 스위치가 온 상태에서의 역지밸브, 개통상태의 재생밸브 및 한쪽의 전환밸브의 반환유 제어개구부를 거쳐 탱크로 배출되므로, 버킷을 접지시켜도 기체가 일어날 정도의 붐 하강력은 발생하지 않고, 용이하게 연속적으로 흙다짐을 할 수 있다.
상기 콘트롤러는 붐 실린더의 로드쪽에, 설정된 기준압력치보다 큰 압력이 작용하는 경우는 스위치를 오프상태에서 온상태로 하여도, 스위치에서 역지밸브로 외부신호가 입력되지 않도록 제어하는 기능을 가진 것이다. 그리고, 만일, 이 콘트롤러기능이 없으면, 붐 실린더에 의한 붐 하강동작에 의해 버킷을 접지시켜 기체를 뜨게 한 로드쪽 고압상태에서, 스위치를 오프상태에서 온상태로 하여 스위치로부터 역지밸브에 외부신호가 들어가면, 역지밸브의 역지작용이 해제되어 버리기 때문에, 조작자가 잘못하여 기체를 더욱 들어 올리려고 붐 하강조작을 한 순간에, 재생밸브가 개통상태로 전환되어, 붐 실린더의 로드쪽의 작동유가 역지밸브 및 재생밸브를 거쳐 헤드쪽으로 유입함으로써 붐 실린더가 신장하여 붐이 상승하는 오동작이 생겨, 상대적으로 기체가 지면에 낙하하는 현상이 발생하는데, 이러한 기체낙하현상을 상기 역지밸브에 대한 콘트롤러기능에 의해 방지할 수 있다.
본 발명은 재생밸브를 가진 유체압 회로에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 유체압회로의 일 실시형태를 나타내는 회로도이고, 도 2는 위와 동일한 유체압회로의 콘트롤러에 의해 전환밸브를 제어하는 순서를 나타내는 플로우챠트이고, 도 3은 위와 동일한 유체압회로의 콘트롤러에 의해 역지밸브를 제어하는 순서를 나타내는 플로우챠트이고, 도 4는 본 발명에 관한 유체압회로의 다른 실시형태를 나타내는 회로도이고, 도 5는 종래의 유압회로를 나타내는 회로도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명을 도 1 내지 도 3에 나타낸 일실시형태, 도 4에 나타낸 다른 실시형태를 참조하면서 상세히 설명한다. 또, 도 5에 나타난 종래예와 같은 부분에는, 동일부호를 붙인다.
도 1은 붐 하강재생회로를 포함하는 유체압회로로서의 유압회로의 일례를 나타내며, 유체압원으로서의 유압원(4)에, 작동유체로서의 작동유(또는 간단히 '기름 (油)'라고 한다)를 공급하는 라인(31) 및 센터 바이패스라인(32)을 통해, 한쪽의 전환밸브로서의 붐용 제 1 전환밸브(2)가 접속되어 있다.
이 붐용 제 1 전환밸브(2)는 유압원(4)으로부터 작동유의 공급을 받아, 솔레노이드(2a,2b)에 공급되는 전기신호에 따른 스풀 변위에 의해 작동유를 방향제어하는 콘트롤러밸브이고, 이 붐용 제 1 전환밸브(2)에 의해 방향제어된 작동유에 의해 한쪽의 유체압 액츄에이터로서의 붐 실린더(6)를 신축작동한다.
이 붐용 제 1 전환밸브(2)는 붐 하강위치에서 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터 탱크 라인(11)을 거쳐 탱크(11a)로 배출되는 반환유를 압축하는 반환유 제어개구부(17)를 내부에 가진다.
붐 실린더(6)는 유압 셔블의 하부주행체에 대하여 선회자유롭게 설치된 상부선회체에 탑재된 프론트작업기의 붐을 상하이동시키는 유압 액츄에이터이다.
마찬가지로, 유압원(4)에는, 이 유압원(4)으로부터 작동유의 공급을 받아 변위에 의해 작동유를 방향제어하는 다른쪽의 전환밸브로서의 아암용 제 2 전환밸브 (24) 및 버킷용 전환밸브(25)가 접속되고, 더욱, 이들 아암용 제 2 전환밸브(24) 및 버킷용 전환밸브(25)에, 이들 전환밸브(24,25)에 의해 방향제어된 작동유에 의해 작동하는 다른쪽의 유체압 액츄에이터로서의 아암 실린더(26) 및 버킷 실린더 (27)가 접속되어 있다. 이들 아암 실린더(26) 및 버킷 실린더(27)가 유압 셔블의 붐 실린더(6) 이외의 다른 유압액츄에이터이다.
아암 실린더(26)는 유압 셔블의 붐 선단에 축지지된 아암을 회동하는 유압 액츄에이터이고, 버킷 실린더(27)는 아암선단에 축지지된 버킷을 회동하는 유압 액츄에이터이다.
붐 실린더(6)에는 유압 셔블의 프론트작업기의 자중이 외부하중(W)로서 작동하는 경우도 있다. 이 외부하중(W)에 의해 수축작동되는 붐 실린더(6)의 작동유 복귀쪽의 라인(9)과 작동유 공급쪽의 라인(5)과의 사이의 통로(15)중에, 이 통로 (15)를 개폐하는 재생밸브로서의 붐 재생밸브(13)가 설치되어 있다.
작동유 공급쪽의 라인(5)에는, 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)의 부하압력을 검출하는 압력검출기(33)가 설치되고, 이 압력검출기(33)는 콘트롤러(3)의 입력부에 접속되어 있다.
이 콘트롤러(3)의 입력부에는, 이 압력검출기(33)와 함께, 붐 조작용의 전기 죠이스틱(1,18) 및 붐 이외의 다른 조작용의 전기 죠이스틱(도시하지 않음)이 각각 접속되어 있다.
콘트롤러(3)의 출력부에는 붐 재생밸브(13)의 솔레노이드(14)와 함께, 붐용제 1 전환밸브(2)의 솔레노이드(2a,2b) 및 붐용 제 1 전환밸브(2)이외의 다른 전환밸브(19,23,24,25)의 솔레노이드가 각각 접속되어 있다.
이 콘트롤러(3)는 전기 죠이스틱(1)으로부터 붐 하강신호가 입력될 때에, 압력검출기(33)가 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)의 저부하압력상태를 검출하였을 때, 붐용 제 1 전환밸브(2)를 그 액츄에이터쪽 작동유를 차단하는 중립위치로 제어함과 동시에, 붐 재생밸브(13)를 개통상태로 제어하는 기능을 가진다.
붐용 제 1 전환밸브(2)는 중립위치에서 유압원(4)으로부터 센터 바이패스라인(32)을 거쳐 공급된 작동유를 탱크라인(11)으로 배출하는 회로구성을 가진다.
또한, 유압원(4)과는 별도의 유체압원으로서의 유압원(20)에, 별도의 전환밸브로서의 붐용 제 2 전환밸브(19)가, 작동유를 공급하는 라인(21) 및 센터 바이패스라인(34)을 통해 접속되어 있다.
이 붐용 제 2 전환밸브(19)는 중립위치에 의해 센터바이패스라인(34)을 라인 (35)을 거쳐 탱크라인(11)에 연이어 통하게 하고, 또한, 한쪽에의 변위로서의 붐하강위치에 의해, 유압원(20)으로부터 센터 바이패스라인(34)을 거친 작동유를 라인 (35)을 거쳐 탱크라인(11)으로 배출함과 동시에, 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터 라인(22)을 거쳐 복귀된 작동유를 라인(36) 및 라인(35)을 거쳐 탱크라인 (11)으로 배출하고, 더욱, 다른쪽에의 변위로서의 붐상승위치에 의해, 유압원(20)으로부터 라인(21)을 거쳐 공급된 작동유를 라인(22)을 거쳐 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)에 공급함으로써 붐 실린더(6)의 신장동작속도를 증가속하는 3위치5포트형 전환밸브의 회로구조를 가진다.
이러한 유체압회로에 있어서, 외부하중(W)에 의해 하강작동되는 붐 실린더 (6)의 헤드쪽(8)으로부터 라인(9)으로 배출된 작동유가 붐재생밸브(13)를 거쳐 이 붐재생밸브(13)로부터 유출하는 쪽에, 외부신호조작형의 역지밸브(37)가 접속되고, 이 역지밸브(37)에 역지작용을 해제하기 위한 외부신호를 송신하는 스위치(38)가 접속되어 있다.
외부신호조작형의 역지밸브(37)는 외부하중(W)에 의해 하강작동되는 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터 배출된 작동유가 붐 재생밸브(13)를 거쳐 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)으로 재생되는 흐름방향을 순방향으로 함과 동시에, 스위치(38)로부터의 외부신호에 의해 역방향흐름도 가능하게 하는 것이다.
붐 재생밸브(13)로부터 로드쪽 라인(5)에의 재생유 도통라인(40), 특히 붐 재생밸브(13)와 역지밸브(37)의 사이의 통로에서 라인(41)이 분기되고, 이 라인 (41)중에는, 탱크 라인(11)보다 재생유 도통라인(40)으로 작동유를 보충공급할 수 있는 메이크 업 체크밸브(42)가 설치되어 있다.
콘트롤러(3)는 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)에, 설정된 기준압력치 Pd보다 큰 압력이 작용하는 경우는, 스위치(38)를 오프상태에서 온상태로 조작하더라도, 스위치(38)로부터 역지밸브(37)에 역지해제용의 외부신호가 입력되지 않도록 스위치신호제어부(43)를 차단제어하는 스위치신호차단기능을 가진다.
이와 같이, 도 1에 나타난 실시형태가 도 5에 나타난 종래기술과 다른 점은 붐용 제 2 전환밸브(19)를 3위치5포트형 전환밸브로 한 점과, 종래의 붐 재생밸브 (13)에 내장하고 있는 역지밸브(16)를 쌍방향통로(16a)로 변경함과 동시에, 붐재생밸브(13)에서 하류쪽에, 외부신호에 의해 역류가능, 즉 로드쪽(7)으로부터 헤드쪽 (8)으로도 흘러가는 것이 가능해지는 외부신호작동식의 역지밸브(37)를 접속하고, 스위치(38)를 온으로 하면, 역지 밸브(37)에 외부신호가 입력되고, 로드쪽(7)으로부터 헤드쪽(8)으로도 작동유가 흐르도록 한 점이다.
또한, 라인(5)상에 압력검출기(33)를 부착하고, 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)의 압력을 검출하여, 그 압력검출신호를 콘트롤러(3)로 보내도록 되어 있다.
또한, 붐용 제 2 전환밸브(19)는 콘트롤러(3)로부터 전기신호가 입력되면, 위쪽으로 전환되고, 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터의 반환유 일부가 라인(22)을 지나, 붐용 제 2 전환밸브(19), 라인(36)을 지나서 탱크라인(11)으로 흐름과 동시에, 유압원(20)으로부터 센터 바이패스라인(34)을 지나 공급되는 기름이 차단되지 않고, 이것도 탱크라인(11)으로 흐르도록 되어 있다.
덧붙여, 붐 재생밸브(13)에서 로드쪽 라인(5)에의 재생유 도통라인(40)으로부터 일부의 라인(41)이 분기하고, 이 라인(41)이 메이크 업 체크밸브(42)를 통해 탱크라인(11)으로 연결되고 있다. 그리고, 붐 재생밸브(13)에서 재생흐름의 하류쪽에 탱크라인압보다 저압의 부분이 발생하면, 그 부분에 대하여 탱크라인(11)에서 메이크 업 체크밸브(42)를 거쳐 작동유를 보충할 수 있도록 되어 있다.
이어서, 도 1에 나타낸 실시형태의 작용을, 도 2 및 도 3에 나타낸 플로우챠트를 참조하면서 설명한다. 한편, 플로우챠트에 있어서의 둥근 숫자는 스텝 번호를 나타낸다.
먼저, 스위치(38)가 오프, 즉, 역지밸브(37)에 외부신호가 입력되고 있지 않은 경우에 대하여 서술한다.
통상, 공중에서의 붐하강조작에서는, 붐은 자중낙하하기 때문에, 로드쪽(7)에의 공급유가 부족하여 진공이 되지 않을 정도의 필요최소의 기름이 공급되면 충분하고, 헤드쪽(8)으로부터 재생되는 재생유만으로도 충분하며, 유압원(4)으로부터 붐용 제 1 전환밸브(2)를 통해 붐 실린더(6)에 공급되는 기름이 없어도 문제없는 점에 주목하여, 공중에서의 붐하강 조작시에는 붐용 제 1 전환밸브(2)가 중립위치로 되돌아가, 유압원(4)으로부터의 공급유를 커트한다.
즉, 전기 죠이스틱(1)으로부터 콘트롤러(3)로 붐하강 신호가 입력되었을 때에(스텝 1), 붐이 자중낙하하는 공중에서의 붐하강 조작시에는, 붐 실린더(6)의 로드쪽 라인(5)에는 거의 압력이 작용하지 않기 때문에, 판단기준이 되는 기준압력치를 Pd로 하면, 로드쪽 압력 P는 P≤Pd가 되는데(스텝 2에서 YES), 이 때는, 압력검출기(33)로부터의 신호를 받아, 전기 죠이스틱(1)으로부터의 붐 하강신호가 콘트롤러(3)에 입력되더라도, 콘트롤러(3)는 붐용 제 1 전환밸브(2)에 하강용 전기신호를 출력하지 않고(스텝 3), 붐용 제 1 전환밸브(2)가 중립위치에서 전환되지 않도록 되어 있다.
따라서, 공중에서의 붐하강 조작시, 로드측 압력 P가 P≤Pd일 때에는 붐용 제 1 전환밸브(2)가 중립상태가 되기 때문에, 유압원(4)으로부터 붐 실린더(6)에의 공급유가 커트된다.
또한, 이 때 동시에, 콘트롤러(3)에서 붐용 제 2 전환밸브(19)에 하강용 전기신호가 출력되어(스텝 4), 붐용 제 2 전환밸브(19)가 위쪽으로 전환되면, 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터의 반환유중에, 붐 재생밸브(13)의 쌍방향통로(16a), 역지밸브(37)를 통해 로드쪽(7)으로 재생되는 작동유를 제외한 잉여유가 라인(22), 붐용 제 2 전환밸브(19)의 내부통로, 라인(36), 라인(35)을 지나 탱크라인(11)으로 배출된다.
또, 이 때, 센터 바이패스라인(34)은 컷되지 않고, 라인(35)을 거쳐 탱크 라인(11)으로 기름이 흐르지만, 라인(21)으로부터의 기름은 컷되고 있다.
한편, 로드쪽 압력 P가 P> Pd일 때에는(스텝 2에서 NO), 예를 들면, 붐 하강에 의한 전압(轉壓)작업이나 경사면의 깎아내리기 작업과 같이, 유압원(4)으로부터 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)에 압유의 공급이 필요한 경우는 콘트롤러(3)에서 붐용 제 1 전환밸브(2)의 솔레노이드(2a)에 하강신호가 출력되어 전환되고(스텝 5), 유압원(4)으로부터 라인(31)을 거쳐 공급된 압유가 라인(5)을 거쳐 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)으로 공급되고, 이 때, 붐용 제 2 전환밸브(19)는 반대로 전환되지 않고 닫혀 있으며(스텝 6), 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터의 잉여유는 종래기술과 같이 붐용 제 1 전환밸브(2)의 반환유 제어개구부(17)를 지나 탱크라인(11)으로 배출된다.
또한, 메이크 업 체크밸브(42)가 있기 때문에, 재생유의 일부가 라인(41)을 지나 탱크라인(11)으로 흘러 버리는 경우는 없다. 한편, 붐 실린더(6)의 로드(12)가 축소될 때, 만일, 헤드쪽(8)으로부터 붐재생밸브(13)를 통해 로드쪽(7)으로 공급되는 기름이 일시적으로 부족하고, 로드쪽(7)이 진공이 될 듯하면, 메이크 업 체크밸브(42)가 작동하여 탱크라인(11)에서 부족분의 기름이 보충되도록 되어 있다.
다음에, 스위치(38)가 온, 즉 역지밸브(37)에 외부신호가 입력되어 있는 경우 또는 입력되는 경우에 대하여 설명한다.
이 스위치(38)를 온으로 한 상태에서는(스텝 7), 콘트롤러(3)는 붐 실린더 (6)의 로드쪽(7)에, P>Pd의 압력 P가 작용하는지의 여부를 판단하고(스텝 8), 붐 실린더(6)의 로드측 압력 P가 P≤Pd인 경우는(스텝 8에서 NO), 스위치(38)로부터의 외부신호에 의해 역지밸브(37)의 역지작용을 해제하기 때문에(스텝 9), 붐 하강조작에 의해 붐재생밸브(13)가 폐쇄상태에서 개통상태로 전환되면, 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)과 로드쪽(7)의 사이에서 기름이 자유롭게 왕래할 수 있으므로, 붐 실린더(6)의 로드(12)는 축방향으로의 외력에 따라서 신장하거나, 축소하거나 할 수 있다.
이에 따라, 붐 하강레버를 적당히 넣은 상태로, 아암 당기기와 버킷 열기 조작을 하는 것만으로 용이하게 잡석제거작업을 할 수 있다. 또한, 이 상태로 흙다짐작업을 하면, 버킷을 접지시켜도 기체가 일어나지 않기 때문에, 용이하게 연속적으로 흙다짐작업을 할 수 있다.
또한, 콘트롤러(3)는 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)에, P> Pd의 압력 P가 작용하는 경우는(스텝 8에서 YES), 스위치(38)를 오프상태에서 온상태로 조작하여도, 그 스위치(38)로부터 역지밸브(37)에의 외부신호를 차단하고, 역지밸브(37)의 역지작용을 해제하지 않도록 제어한다(스텝 8).
이것은, 만일, 붐 실린더(6)에 의한 붐 하강동작에 의해 버킷을 접지시켜 기체를 뜨게 한 상태(P> Pd)에서, 스위치(38)를 온으로 하여, 조작자가 잘못하여 기체를 더욱 들어 올리려고 붐하강 조작을 한 순간, 붐재생밸브(13)가 개통상태로 전환하여, 로드쪽(7)의 기름이 역지밸브(37) 및 붐재생밸브(13)를 거쳐 헤드쪽(8)에 흐르는 것에 의해, 붐 실린더(6)의 로드(12)가 순간적으로 신장하여 붐이 상승함으로써, 뜬 상태에 있는 기체가 상대적으로 지면에 낙하할 우려가 있기 때문에, 그러한 우려를 방지하기 위해서이다.
다음에, 도 1에 나타난 실시형태의 효과를 설명한다.
이하의 (1) 및 (2)는 스위치(38)의 온, 오프에 관계없이 얻어지는 효과이고, (3) 및 (4)는 스위치(38)가 온일 때만 얻어지는 효과이다.
(1) 붐 실린더(6)에 의한 붐 하강과, 붐 실린더(6) 이외의 다른 유체압 액츄에이터, 예를 들면 아암 실린더(26)나 버킷 실린더(27)와의 공중연동조작시에는, 유압원(4)으로부터의 공급유가 붐 실린더(6)에는 공급되지 않고, 아암 실린더(26)나 버킷 실린더(27)로 전체유량이 공급되므로, 종래 회로에 비하여 훨씬 아암이나 버킷의 움직임이 빨라지기 때문에, 연동조작시의 작업효율이 향상한다.
또, 상기 설명에서는, 다른 유체압 액츄에이터로서 아암 실린더(26)나 버킷 실린더(27)의 경우를 예로 설명하였지만, 유압 셔블의 하부주행체의 주행 모터나, 하부주행체에 대하여 상부선회체를 선회하는 선회모터 등도, 다른 유체압 액츄에이터로서 붐용 제 1 전환밸브(2)와 직렬 또는 병렬로 접속함으로써, 붐하강과의 공중연동시에 각각의 움직임이 빨라지기 때문에, 작업효율의 향상을 도모할 수 있다.
(2) 붐 하강단독조작에 있어서도, 공중조작시, 붐용 제 1 전환밸브(2)가 전환되지 않고 중립위치에 유지되기 때문에, 유압원(4)으로부터 공급된 펌프유량은센터 바이패스라인(32)을 거쳐 탱크라인(11)으로 직접 흐르기 때문에, 에너지 손실이 작고, 또한, 유압원(4)으로 가변용량형 펌프가 사용되는 경우는 통상, 전환밸브가 중립위치에 있을 때는, 네거티브 콘트롤기구가 작용하여 펌프토출유량이 최소가 되기 때문에, 더욱 에너지 손실이 작아진다.
또한, 붐용 제 2 전환밸브(19)는 하강조작에 의해 위쪽으로 전환되더라도 센터 바이패스라인(34)을 컷하지 않기 때문에, 또한, 이 위쪽에의 변위에 의해 붐 실린더(6)의 헤드쪽(8)으로부터 라인(22)에 유출한 잉여작동유를 라인(36)으로 도입하고, 탱크라인(11)으로 배출하기 때문에, 에너지 손실은 최소가 되고 있다.
(3) 붐 하강조작에 의한 전압작업이나 하강작업과 같이, 유압원(4)으로부터의 압유의 공급이 필요한 경우는 종래 회로와 같은 조작이 가능하다.
(4) 버킷 바닥을 접지시키면서의 잡석제거작업 등에서는, 종래는 붐 상승과 아암 당기기와 버킷 열기의 3연동조작을 할 필요가 있었지만, 스위치(38)의 온상태에서, 스위치(38)로부터 발신된 외부신호에 의해 역지밸브(37)의 역지작용이 해제되기 때문에, 붐 실린더(6)가 외력으로 축방향으로 자유롭게 신축함으로써, 붐 하강레버를 적당히 넣은 상태로, 아암 당기기와 버킷 열기 조작을 하는 것만으로 용이하게 잡석제거작업을 할 수 있다.
(5) 스위치(38)가 온상태로써, 흙다짐작업을 하면, 버킷을 접지시키더라도 기체가 일어나지 않기 때문에, 용이하게 연속적으로 흙다짐작업을 할 수 있다.
다음에, 도 4는 다른 실시형태를 나타내고, 도 1에 나타낸 실시형태에서는 전환밸브(2,19,23,24,25) 및 재생밸브(13)가, 솔레노이드(2a,2b) 등을 가진 전자밸브인 경우를 예시하였지만 이에 대하여, 도 4에 나타내는 실시형태는 전환밸브 (2,19,23,24,25) 및 재생밸브(13)에 대응하는 복수의 전자비례밸브(45)를 사용하고, 파이로트 유압원(46)으로부터 공급된 파이로트원압을, 콘트롤러(3)로부터 출력된 전기신호에 비례한 외부 파이로트압으로 변환하고, 이 외부 파이로트압으로써 파이로트압작동식의 전환밸브(2,19,23,24,25) 및 재생밸브(13)를 파이로트조작하도록 한 것이다. (2A,2B)는 붐용 제 1 전환밸브(2)의 스풀에 대향하는 파이로트압작용부이다.
이와 같이, 상이점은, 도 1에 나타낸 실시형태에서는 각 전환밸브(2,19, 23,24,25) 및 재생밸브(13)를 직접 솔레노이드로 전환하는 데에 비하여, 도 4에 나타낸 실시형태에서는 전자비례밸브(45)로부터의 외부 파일로드압으로 전환밸브 (2, 19,23,24,25) 및 재생밸브(13)를 전환하는 것만큼의 차이이기 때문에, 회로의 상세한 설명은 생략한다.
또, 스위치(38)로부터 외부신호작동식의 역지 밸브(37)에 보내지는 외부신호를 유압신호로 하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 한쪽의 유체압 액츄에이터로서의 붐 실린더(6)가 외부하중(W)에 의해 작동되는 붐하강과, 붐 실린더(6) 이외의 다른쪽의 유체압 액츄에이터로서의 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)를 공중연동조작할 때, 한쪽의 전환밸브로서의 붐용 제 1 전환밸브(2)를 중립위치로 제어함과 동시에 붐재생밸브(13)를 개통위치에 제어함으로써, 붐 실린더(6)의 작동유복귀쪽의 라인(9)으로부터 붐 재생밸브(13)를 거쳐 작동유 공급쪽의 라인(5)에 작동유가 재생되기 때문에, 유압원(4)으로부터의 작동유를 붐 실린더(6)에 공급할 필요가 없는 만큼, 유압원(4)으로부터 다른쪽의 전환밸브로서의 아암용 제 2 전환밸브(24) 또는 버킷용 전환밸브(25)를 거쳐 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)로 보다 다량의 작동유를 공급할 수 있고, 종래회로보다 아암 실린더(26) 또는 버킷 실린더(27)의 작동속도를 고속화할 수 있고, 유압 셔블의 연동조작시의 작업효율을 향상할 수 있다.
붐용 제 1 전환밸브(2)가 중립위치에 있더라도 붐재생밸브(13)를 여는 것으로 붐 실린더(6)를 작동할 수 있는 경우는, 유압원(4)으로부터 붐용 제 1 전환밸브 (2)에 공급된 작동유를, 중립위치의 붐용 제 1 전환밸브(2)를 거쳐 탱크라인(11)으로 배출하기 때문에, 유압원(4)으로부터 불필요한 작동유를 붐 실린더(6)에 공급함에 의한 에너지 손실을 방지할 수 있다.
별도의 전환밸브로서의 붐용 제 2 전환밸브(19)는 붐 하강위치에의 변위에 의해 센터 바이패스라인(34)을 차단하지 않고 작동유를 탱크라인(11)으로 배출하기 때문에, 또한, 이 붐 하강위치에의 변위에 의해 붐 실린더(6)로부터의 잉여작동유를 탱크라인(11)으로 배출하기 때문에, 에너지 손실을 적게 할 수 있다.
또한, 이 붐용 제 2 전환밸브(19)는 붐 상승위치에의 변위에 의해 유압원 (20)으로부터 공급된 작동유를, 붐용 제 1 전환밸브(2)로부터 붐 실린더(6)에 공급되는 작동유에 합류시켜, 붐 실린더(6)의 작동속도를 빠르게 할 수 있다.
또한, 재생유량이 부족한 경우는, 그 부족분의 작동유를 탱크라인(11)보다 메이크 업 체크밸브(42)를 거쳐 빨아들이고, 붐 실린더(6)에 보충할 수 있다.
또한, 통상적으로는, 역지밸브(37)에 의해, 외부하중(W)에 의해 작동되는 붐실린더(6)로부터 배출된 작동유의 재생흐름만을 확보하여 역방향흐름을 방지하고, 또한, 스위치(38)로부터 외부신호를 역지밸브(37)로 송신하였을 때는, 역지밸브 (37)의 역지작용을 해제하기 때문에, 스위치(38)의 조작에 의해 붐 실린더(6)를 외력으로 움직일 수 있는 자유성을 얻을 수 있다.
이에 따라, 유압 셔블의 버킷 바닥을 접지시키면서 작업하는 잡석제거작업으로써, 유압 셔블의 조작자는 종래는 붐 상승과 아암 당기기와 버킷 열기의 3연동조작을 할 필요가 있었지만, 개통상태의 붐재생밸브(13) 및 스위치(38)가 온상태에서의 역지밸브(37)에 의해, 붐 실린더(6)가 외력으로 축방향으로 자유롭게 신축함으로써, 붐용 제 1 전환밸브(2)를 붐하강 상태로 제어하여 프론트작업기를 아래쪽으로 가압하면서, 아암 끌기 조작과 버킷 열기 조작을 하는 것만으로 용이하게 잡석제거작업을 할 수 있다.
또한, 붐 하강조작에 의해 버킷 바닥에서 흙다지기를 하는 흙다짐 작업을 할 때에는, 버킷이 접지하여 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)의 작동유가 압력상승하고자 하면, 그 압력은 스위치(38)가 온상태에서의 역지밸브(37), 개통상태의 붐 재생밸브 (13) 및 붐용 제 1 전환밸브(2)의 반환유 제어개구부(17)를 거쳐 탱크라인(11)으로 배출되므로, 버킷을 접지시키더라도 기체가 일어날 정도의 붐 하강력은 발생하지 않고, 용이하게 연속하여 흙다짐할 수 있다.
덧붙여, 붐 실린더(6)에 의한 붐 하강동작에 의해 버킷을 접지시켜 기체를 뜨게 한 로드쪽(7)의 고압상태로, 스위치(38)를 오프상태에서 온상태로 하여 스위치(38)로부터 역지밸브(37)에 외부신호가 들어가면, 역지 밸브(37)의 역지작용이해제되기 때문에, 조작자가 잘못하여 기체를 더욱 들어올리려고 붐하강 조작을 한 순간에, 붐 재생밸브(13)가 개통상태로 전환하여, 붐 실린더(6)의 로드쪽(7)의 작동유가 역지밸브(37) 및 붐 재생밸브(13)를 거쳐 헤드쪽(8)에 유입함으로써 붐 실린더(6)의 로드(12)가 신장하여 붐이 상승하는 오동작이 생겨, 상대적으로 기체가 지면에 낙하하는 현상이 발생하는데, 이러한 기체낙하현상을, 콘트롤러(3)가 P>Pd에 있어서 스위치신호제어부(43)를 차단제어하는 스위치신호차단기능에 의해 방지할 수 있다.
본 유체압회로는 유압 셔블 이외의, 복수의 유체압 액츄에이터를 연동시키는 다른 작업기계에도 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 변위에 의해 작동유체를 방향제어하는 한쪽의 전환밸브와,
    한쪽의 전환밸브에 의해 방향제어된 작동유체에 의해 작동함과 동시에 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터와,
    외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터의 작동유체 복귀쪽과 작동유체 공급쪽과의 사이의 통로를 개폐하는 재생밸브와,
    한쪽의 유체압 액츄에이터의 부하압력을 검출하는 압력검출기와,
    유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 변위에 의해 작동유체를 방향제어하는 다른쪽의 전환밸브와,
    다른쪽의 전환밸브에 의해 방향제어된 작동유체에 의해 작동하는 다른쪽의 유체압 액츄에이터와,
    압력검출기에 의해 한쪽의 유체압 액츄에이터의 저부하압력상태를 검출하여 한쪽의 전환밸브를 그 액츄에이터쪽 작동유체를 차단하는 중립위치로 제어함과 동시에 재생밸브를 개통상태로 제어하는 콘트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 한쪽의 전환밸브는 중립위치에서 유체압원에서 공급된 작동유체를 탱크로 배출하는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제 1 항의 유체압원과는 별도의 유체압원에서 작동유체의 공급을 받아 한쪽으로의 변위에 의해 별도의 유체압원으로부터의 작동유체 및 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터 되돌아온 작동유체를 각각 탱크로 배출함과 동시에 다른쪽에의 변위에 의해 별도의 유체압원으로부터의 작동유체를 한쪽의 유체압 액츄에이터에 공급하는 별도의 전환밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 외부하중에 의해 작동되는 한쪽의 유체압 액츄에이터로부터 배출된 작동유체가 재생밸브를 거쳐 한쪽의 유체압 액츄에이터에 재생되는 흐름방향을 순방향으로 함과 동시에 외부신호에 의해 역방향흐름도 가능하게 하는 역지밸브와,
    역지밸브에 외부신호를 송신하는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 재생밸브에서 재생흐름의 하류쪽에 대하여 탱크에서 작동유체를 보충할 수 있는 메이크 업 체크밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 한쪽의 유체압 액츄에이터는 유압 셔블의 프론트작업기의 붐을 상하이동시키는 붐 실린더이고,
    다른쪽의 유체압 액츄에이터는 유압 셔블의 붐 실린더 이외의 다른 유압 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 한쪽의 유체압 액츄에이터는 유압 셔블의 프론트작업기의 붐을 상하이동시키는 붐 실린더이고,
    다른쪽의 유체압 액츄에이터는 적어도 붐 선단에 축지지된 아암을 회동하는 아암 실린더와, 아암선단에 축지지된 버킷을 회동하는 버킷 실린더를 포함하며,
    적어도 한쪽의 전환밸브는 붐 하강위치에서 붐 실린더의 헤드쪽에서 탱크로 배출되는 작동유를 압축하는 반환유 제어개구부를 가진 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
  8. 제 7 항에 있어서, 콘트롤러는 붐 실린더의 로드쪽에, 설정된 기준압력치보다 큰 압력이 작용하는 경우는 스위치를 오프상태에서 온상태로 하여도, 스위치로부터 역지밸브에 외부신호가 입력되지 않도록 제어하는 기능을 가진 것을 특징으로 하는 유체압 회로.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4209705B2 (ja) * 2003-03-17 2009-01-14 日立建機株式会社 作業機の油圧回路
JP4460354B2 (ja) * 2004-05-13 2010-05-12 キャタピラージャパン株式会社 流体圧回路の制御装置
WO2006065801A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Actuant Corporation Direct acting zero leak 4/3 tandem center neutral valve
JP4721353B2 (ja) * 2006-06-29 2011-07-13 キャタピラー エス エー アール エル 弁制御装置
US7487707B2 (en) * 2006-09-27 2009-02-10 Husco International, Inc. Hydraulic valve assembly with a pressure compensated directional spool valve and a regeneration shunt valve
JP2010230060A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd 建設機械用油圧制御回路
JP5135288B2 (ja) * 2009-05-29 2013-02-06 日立建機株式会社 建設機械の油圧駆動装置
JP2011106591A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の油圧駆動装置
CN102108948B (zh) * 2010-12-28 2012-11-28 山河智能装备股份有限公司 一种适用于装卸搬运电动车的能量再生发电系统
JP5771332B2 (ja) * 2011-08-09 2015-08-26 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー 建設機械の油圧制御システム
CN104428543B (zh) * 2012-07-19 2016-10-26 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工机械的流量控制阀
JP2014074433A (ja) * 2012-10-03 2014-04-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd 建設機械の油圧回路
JP2017201072A (ja) * 2014-09-17 2017-11-09 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP6291394B2 (ja) * 2014-10-02 2018-03-14 日立建機株式会社 作業機械の油圧駆動システム
US10407876B2 (en) * 2015-06-02 2019-09-10 Doosan Infracore Co., Ltd. Hydraulic system of construction machinery
JP6467515B2 (ja) * 2015-09-29 2019-02-13 日立建機株式会社 建設機械
CN105443464B (zh) * 2015-12-01 2017-08-08 湖北江山重工有限责任公司 差动液压缸控制回路
EP3181763A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-21 Caterpillar Global Mining LLC Hydraulic clam actuator valve block
US10321621B2 (en) * 2016-08-11 2019-06-18 Deere & Company Electronic latching circuit
US10323659B2 (en) 2017-05-16 2019-06-18 Parker-Hannifin Corporation Open center control valve
DE112017000136B4 (de) * 2017-06-27 2022-12-15 Komatsu Ltd. Arbeitsmaschine
JP7208701B2 (ja) * 2018-12-13 2023-01-19 キャタピラー エス エー アール エル 建設機械の油圧制御回路
JP7171475B2 (ja) 2019-03-11 2022-11-15 日立建機株式会社 作業機械
US11053958B2 (en) 2019-03-19 2021-07-06 Caterpillar Inc. Regeneration valve for a hydraulic circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1579043C2 (de) 1966-03-23 1973-01-04 Stuebbe Maschinenfabrik Gmbh, 4925 Kalletal-Kalldorf Hydraulische Formenschließeinrichtung für Spritzgießmaschinen
JPS5549116U (ko) * 1978-09-26 1980-03-31
DE2843156C2 (de) 1978-10-04 1983-01-27 Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur automatischen gleichzeitigen Entgasung und Filterung einer Flüssigkeit und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2727579B2 (ja) 1988-08-19 1998-03-11 ソニー株式会社 低損失フェライト
JPH0254902U (ko) * 1988-10-17 1990-04-20
US5415076A (en) * 1994-04-18 1995-05-16 Caterpillar Inc. Hydraulic system having a combined meter-out and regeneration valve assembly
JPH09132927A (ja) 1995-11-08 1997-05-20 Komatsu Ltd 油圧ショベルの油圧回路
US6092454A (en) 1998-07-23 2000-07-25 Caterpillar Inc. Controlled float circuit for an actuator
JP3629382B2 (ja) 1999-04-26 2005-03-16 新キャタピラー三菱株式会社 建設機械の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
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US20030150210A1 (en) 2003-08-14
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JPWO2002086331A1 (ja) 2004-08-12
WO2002086331A1 (fr) 2002-10-31
KR100680412B1 (ko) 2007-02-08
US6877417B2 (en) 2005-04-12
EP1380756A4 (en) 2009-04-08
EP1380756B1 (en) 2011-08-31

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