KR20030051004A - hydraulic circuit for heavy equipment swing reduction - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 굴삭기 등과 같은 중장비의 선회모터 구동으로 인해 선회작업후 정지시 제동력을 증대시켜 선회 제동거리를 줄일 수 있도록 한 중장비용 선회감속 유압회로에 관한 것이다.The present invention relates to a swing deceleration hydraulic circuit for heavy equipment to reduce the turning braking distance by increasing the braking force when the stop after the turning operation due to the driving of the swing motor of heavy equipment such as excavators.
더욱 상세하게는, 선회작업후 정지하기 위하여 제동시 선회모터 내부에 설치된 릴리프밸브의 압력을 선택적으로 승압시켜 충분한 제동력을 확보하며 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 중장비용 선회감속 유압회로에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a pivotal deceleration hydraulic circuit for heavy equipment that selectively boosts the pressure of a relief valve installed inside the swinging motor during braking to stop after the swinging operation to secure sufficient braking force and improve workability.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 중장비용 유압회로는, 메인 펌프(1) 및 파일럿 펌프(2)와, 메인 펌프(1)에 연결되어 상부선회체를 좌측 또는 우측방향으로 회전시키는 선회모터(7)와, 메인펌프(1)와 선회모터(7) 사이의 유로에 설치되어 선회모터(7)의 정지, 회전 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브(3)와, 파일럿펌프(2)와 방향절환밸브(3) 사이의 유로에 설치되어 파일럿 펌프(2)로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 방향절환밸브(3)에 인가하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브(11)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the hydraulic circuit for heavy equipment according to the prior art is connected to the main pump 1 and the pilot pump 2 and the main pump 1 to rotate the upper swing body in the left or right direction. Directional valves (3) and pilot pumps are provided in the flow path between the swing motor (7), the main pump (1) and the swing motor (7) to control the stop, rotation and direction change of the swing motor (7). And a remote control valve 11 provided in the flow path between 2) and the direction switching valve 3 to switch the pilot signal pressure discharged from the pilot pump 2 to the direction switching valve 3 for switching.
미 설명부호 12,12a는 파일럿 펌프(2) 및 메인 펌프(1)로 부터 토출되는 작동유의 압력이 설정값을 초과하는 경우 유압탱크(18)로 드레인시켜 유압회로를 보호하는 릴리프밸브, 18은 유압탱크 이다.Reference numerals 12 and 12a denote relief valves for protecting the hydraulic circuit by draining them to the hydraulic tank 18 when the pressure of the hydraulic oil discharged from the pilot pump 2 and the main pump 1 exceeds a set value. It is a hydraulic tank.
전술한 리모트컨트롤밸브(11)를 도면상, 좌측방향(도 1의 도면상, A방향)으로 조작하는 경우, 파일럿 펌프(2)로 부터 토출되는 파일럿 신호압은 리모트컨트롤밸브(11)를 경유하여 방향절환브(3)의 좌측포트에 인가되어 도면상, 우측방향으로절환시킴에 따라, 메인 펌프(10)로 부터 토출되는 작동유는 위치절환된 방향절환밸브(3)를 경유한후 유로(4)를 통과하여 선회모터(7)에 공급되며, 이와 동시에 선회모터(7)로 부터 인출되는 작동유는 유로(10) 및 방향절환밸브(3)를 경유하여 유압탱크(18)로 귀환됨에 따라, 상부선회체를 선회시킬 수 있는 것이다.In the case where the above-described remote control valve 11 is operated in the left direction in the drawing (in the drawing in FIG. 1, the A direction), the pilot signal pressure discharged from the pilot pump 2 is passed through the remote control valve 11. As it is applied to the left port of the direction switching valve 3 and is switched in the right direction in the drawing, the hydraulic oil discharged from the main pump 10 passes through the position switching direction valve 3 and then the flow path ( 4) is supplied to the swing motor (7), and at the same time the hydraulic oil drawn out from the swing motor (7) is returned to the hydraulic tank (18) via the flow path (10) and the direction switching valve (3) The upper swinging body can be turned.
한편, 선회작업후 작업장치를 어느 지점에서 정지시키기 위하여 운전자에 의해 전술한 리모트컨트롤밸브(11)를 중립위치로 복귀시키는 경우(도 1의 도면상태), 방향절환밸브(3)가 중립위치로 복귀됨에 따라 메인 펌프(1)로 부터 토출되는 작동유는 유압탱크(18)로 드레인되며, 방향절환밸브(3)와 선회모터(7) 사이의 유로 (4,10)는 폐회로를 형성하게 된다.On the other hand, in the case where the above-mentioned remote control valve 11 is returned to the neutral position by the driver in order to stop the work device at a certain point after the turning operation (the state shown in FIG. 1), the direction switching valve 3 is moved to the neutral position. As it returns, the hydraulic oil discharged from the main pump 1 is drained to the hydraulic tank 18, and the flow paths 4 and 10 between the directional valve 3 and the swing motor 7 form a closed circuit.
이때, 미도시된 상부선회체는 선회작업시의 관성력에 의해 계속적으로 회전하고자하는 상태를 유지하게 되므로, 유로(10) 내부의 압력은 상승되어 릴리프밸브 (6) 및 체크밸브(8)를 경유하여 유로(4)로 공급됨에 따라, 릴리프압력이 선회모터 (7)의 제동력으로서 작용하게 된다.At this time, the upper swing body not shown is to maintain the state to be continuously rotated by the inertial force during the turning operation, the pressure inside the flow path 10 is raised to pass through the relief valve 6 and the check valve (8) As a result, the relief pressure acts as a braking force of the swing motor 7.
이때, 미도시된 장비의 상부선회체의 관성력이 선회모터(7)의 제동력보다 상대적으로 크게 되면 선회 밀림량이 커져 운전자는 원하는 소정위치에 작업장치를 정지시키지 못하며, 또한 장비의 안전성이 떨어지는 문제점을 갖게되며, 이를 감안하여 선회 제동거리(선회작업후 제동시 관성력과 제동력에 의해 결정됨)를 줄이기 위하여 선회모터(7) 내부의 릴리프밸브(5,6)의 압력을 승압시켜 제동력을 증대시키는 경우 반대급부적으로 장비의 가속성능 또한 증대되어 제동거리가 줄어들지 않는 문제점을 갖게 된다.At this time, if the inertia force of the upper swinging body of the equipment not shown is relatively greater than the braking force of the swinging motor 7, the turning push amount increases, and the driver does not stop the work device at the desired predetermined position, and also the safety of the equipment falls. In view of this, the case of increasing the braking force by increasing the pressure of the relief valves 5 and 6 inside the swing motor 7 to reduce the turning braking distance (determined by the inertia and braking force during braking after turning operation) is reversed. Suddenly, the acceleration performance of the equipment is also increased to have a problem that the braking distance is not reduced.
따라서, 본 발명의 목적은, 선회작업후 작업장치의 정지시 선회모터 내부에 설치된 릴리프밸브의 압력을 선택적으로 승압시켜 제동력만 증대함에 따라 선회 제동거리를 줄여 운전자의 조작성을 향상시키며 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 중장비용 선회감속 유압회로를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the braking force by selectively boosting the pressure of the relief valve installed inside the swing motor when the work device is stopped after the swing work to increase the braking force, thereby improving the operability of the driver and improving workability. It is to provide a pivotal deceleration hydraulic circuit for heavy equipment.
도 1은 종래 기술에 의한 유압회로도,1 is a hydraulic circuit diagram according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 중장비용 선회감속 유압회로도 이다.Figure 2 is a swing reduction hydraulic circuit for heavy equipment according to an embodiment of the present invention.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing
1; 메인 펌프One; Main pump
2; 파일럿 펌프2; Pilot pump
3; 방향절환밸브3; Directional Valve
4,10; 유로4,10; Euro
7; 선회모터7; Turning motor
8,9; 체크밸브8,9; Check valve
11; 리모트컨트롤밸브11; Remote control valve
14; 셔틀밸브14; Shuttle Valve
15; 전환밸브15; Switching valve
16; 체크밸브16; Check valve
전술한 본 발명의 목적은, 메인 펌프 및 파일럿 펌프와, 메인 펌프에 연결되어 상부선회체를 구동시키는 선회모터와, 메인 펌프와 선회모터 사이의 유로에 설치되어 선회모터의 회전, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브와, 파일럿펌프와 방향절환밸브 사이의 유로에 설치되어 파일럿 펌프로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 방향절환밸브에 인가하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브와, 선회모터 내부에 설치되어 선회모터의 캐비테이션을 방지하는 체크밸브 및 선회모터의 선회력과 제동력을 발생하는 릴리프밸브와, 파일럿 펌프의 토출유로에 설치되어 설정압을 초과하는 경우 유압탱크로 귀환시키는 파일럿 릴리프밸브를 구비하는 중장비용 선회감속 유압회로에 있어서, 파일럿 릴리프밸브의 하류측 유로와 접속하는 선회모터의 캐비테이션방지용 유로에 설치되어 리모트컨트롤밸브로 부터 파일럿 신호압 인가시 절환되고, 선회모터의 제동시 선회모터내의 릴리프밸브의 압력을 승압시켜 제동력을 확보하는 전환밸브 및 전환밸브의 하류측 및 선회모터의 캐비테이션방지용 유로의 하류측에 설치되어 선회모터의 제동시 릴리프밸브의 하류측 압력을 승압시키는 체크밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 중장비용 선회감속 유압회로를 제공함에의해 달성된다.The object of the present invention described above is a main pump and a pilot pump, a swing motor connected to the main pump to drive the upper swing structure, and installed in a flow path between the main pump and the swing motor to rotate, stop, and change the direction of the swing motor. And a remote control valve installed in the swing motor, which is installed in the flow path between the pilot pump and the direction switching valve to apply the pilot signal pressure discharged from the pilot pump to the direction switching valve. Heavy duty turning with check valve to prevent cavitation of motor, relief valve to generate turning and braking force of turning motor, and pilot relief valve installed in discharge path of pilot pump and returning to hydraulic tank when setting pressure is exceeded Cavitation of the swinging motor connected to the downstream flow path of the pilot relief valve in the deceleration hydraulic circuit It is installed in the support flow path and is switched when the pilot signal pressure is applied from the remote control valve, and when the turning motor is braked, the switching valve and the downstream side of the switching valve and the slewing motor cavitation are secured by boosting the pressure of the relief valve in the turning motor It is achieved by providing a swing deceleration hydraulic circuit for heavy equipment, characterized in that it is provided on the downstream side of the prevention flow passage and provided with a check valve for boosting the downstream pressure of the relief valve during braking of the swing motor.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 리모트컨트롤밸브의 하류측 유로에 설치되어 전환밸브에 위치절환용 파일럿 신호압을 공급하는 셔틀밸브를 구비한다.According to a preferred embodiment, there is provided a shuttle valve which is provided in a downstream flow path of the above-described remote control valve and supplies a pilot signal pressure for position switching to the selector valve.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily carry out the present invention. It does not mean that the technical spirit and scope are limited.
도 2에 도시된 바와 같이, 메인 펌프(1) 및 파일럿 펌프(2)와, 메인 펌프(1)에 연결되어 미도시된 장비의 상부선회체를 구동시키는 선회모터(7)와, 메인 펌프(1)와 선회모터(7) 사이의 유로에 설치되어 선회모터(7)의 회전, 정지 및 방향전환을 제어하는 방향절환밸브(3)와, 파일럿 펌프(2)와 방향절환밸브(3) 사이의 유로에 설치되어 파일럿 펌프(2)로 부터 토출되는 파일럿 신호압을 방향절환밸브(3)에 인가하여 절환시키는 리모트컨트롤밸브(RCV)(11)와, 선회모터(7) 내부에 설치되어 선회모터(7)의 캐비테이션을 방지하는 체크밸브(8,9) 및 선회모터(7)의 선회력과 제동력을 발생하는 릴리프밸브(5,6)와, 파일럿 펌프(2) 및 메인 펌프(1)로 부터 토출되는 작동유의 압력이 설정값을 초과하는 경우 유압탱크(18)로 드레인시켜 유압회로를 보호하는 릴리프밸브(12,12a)를 구비하는 중장비용 선회감속 유압회로에 적용되며, 이들은 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하게 적용된다 할 것이므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하며, 중복되는 도면부호는 동일하게 표기함을 밝혀둔다.As shown in FIG. 2, a main pump 1 and a pilot pump 2, a swing motor 7 connected to the main pump 1 to drive an upper swing structure of equipment not shown, and a main pump ( 1) and a direction change valve (3) which is installed in the flow path between the swing motor (7) and controls the rotation, stop and direction change of the swing motor (7), and between the pilot pump (2) and the direction change valve (3). Remote control valve (RCV) 11, which is installed in the flow path of the pilot pump 2 and discharges from the pilot pump 2, is applied to the directional control valve 3 to be switched, and is provided inside the swing motor 7 to swing. Check valves 8 and 9 to prevent cavitation of the motor 7 and relief valves 5 and 6 which generate turning and braking force of the turning motor 7, the pilot pump 2 and the main pump 1. If the pressure of the hydraulic oil discharged from the tank exceeds the set value, drain the hydraulic tank 18 to obtain relief valves 12 and 12a to protect the hydraulic circuit. It is applied to the rotating deceleration hydraulic circuit for heavy equipment, these will be applied substantially the same as shown in Figure 1, so the detailed description of their configuration and operation will be omitted, overlapping reference numerals are indicated to be the same. .
따라서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 전술한 파일럿 릴리프밸브(12)의 하류측 유로와 접속하는 선회모터(7)의 캐비테이션방지용 유로(13)에 설치되며, 리모트컨트롤밸브(11)로 부터 파일럿 신호압 인가시 구동하여 선회모터(7)의 제동시 선회모터(7)내의 릴리프밸브(5,6)의 압력을 승압시켜 제동력을 확보하는 전환밸브(15) 및 전환밸브(15)의 하류측 및 선회모터(7)의 캐비테이션방지용 유로(13)의 하류측에 설치되어 선회모터(7)의 제동시 릴리프밸브(5,6)의 하류측 압력을 승압시키는 체크밸브(16,17)와, 리모트컨트롤밸브(11)의 하류측 유로에 설치되어 전환밸브(15)에 위치절환용 파일럿 신호압을 공급하는 셔틀밸브(shuttle valve)(14)를 구비한다.Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, it is provided in the cavitation prevention flow path 13 of the turning motor 7 to be connected to the downstream flow path of the pilot relief valve 12 described above, and to the remote control valve 11 Of the switching valve 15 and the switching valve 15 to secure the braking force by driving when the pilot signal pressure is applied to boost the pressure of the relief valves 5 and 6 in the swing motor 7 when the swing motor 7 is braked. Check valves 16 and 17 installed on the downstream side and downstream of the cavitation prevention flow path 13 of the swing motor 7 to boost the downstream pressure of the relief valves 5 and 6 during braking of the swing motor 7. And a shuttle valve 14 which is provided in a downstream flow path of the remote control valve 11 and supplies a pilot signal pressure for position switching to the switching valve 15.
이하에서, 본 발명에 의한 중장비용 선회감속 유압회로의 작동을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the rotary deceleration hydraulic circuit for heavy equipment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이, 선회작업후 작업장치를 제동시키는 경우, 즉 전술한 리모트컨트롤밸브(11)를 중립위치로 복귀시킴에 따라 파일럿 펌프(2)로 부터 방향절환밸브(3)에 인가되는 파일럿 신호압이 차단되어 방향절환밸브(3)를 중립위치로 복귀시키며, 또한 리모트컨트롤밸브(11) 하류측에 설치된 전환밸브(15)도 밸브스프링(15a)의 탄성력에 의해 초기위치로 복귀되어 절환된다.As shown in FIG. 2, when the work device is braked after the turning operation, that is, when the aforementioned remote control valve 11 is returned to the neutral position, it is applied from the pilot pump 2 to the directional valve 3. The pilot signal pressure is cut off to return the directional valve 3 to the neutral position, and the switching valve 15 provided downstream of the remote control valve 11 also returns to the initial position by the elastic force of the valve spring 15a. It is switched.
이때, 전술한 방향절환밸브(3)와 선회모터(7) 사이의 유로는 폐회로를 형성하게되어 유로(10)의 작동유는 선회모터(7) 내부에 설치된 릴리프밸브(6) 및 체크밸브(8)를 경유하여 유로(4)에 전달되므로 선회모터(7)를 제동시킬 수 있는 것이다.At this time, the flow path between the aforementioned direction switching valve (3) and the swing motor (7) forms a closed circuit so that the hydraulic oil of the flow path (10) is a relief valve (6) and a check valve (8) installed inside the swing motor (7). Since it is transmitted to the flow path (4) via) it is possible to brake the turning motor (7).
한편, 전술한 파일럿 펌프(2)로 부터 토출되는 파일럿 신호압은 파일럿 릴리프밸브(12)를 경유하여 파일럿 릴리프밸브(12) 하류측에 설치된 전환밸브(15)와 체크밸브(16)의 분기점에 도달하며, 전환밸브(15)가 초기위치에 놓이게 되므로 선회모터(7)의 캐비테이션방지를 위한 유로(13)와 연결되어 있다.On the other hand, the pilot signal pressure discharged from the above-described pilot pump 2 is connected to the branching points of the switching valve 15 and the check valve 16 provided downstream of the pilot relief valve 12 via the pilot relief valve 12. Since the switching valve 15 is placed in the initial position, it is connected to the flow passage 13 for preventing cavitation of the swing motor 7.
이때, 전술한 체크밸브(16)의 설정압력을 소정치 이상의 압력으로 설정(예를들어, 가속시의 유로(13)에서의 압력보다 높게 설정)하게 되는 경우, 유로(13)는 선회모터(7)내에 설치된 릴리프밸브(6)의 하류와 연결되므로 하류의 압력이 상승하는 효과를 갖는다.At this time, when the above-mentioned setting pressure of the check valve 16 is set to a pressure equal to or greater than a predetermined value (for example, higher than the pressure in the flow passage 13 at the time of acceleration), the flow passage 13 is turned motor ( Since it is connected to the downstream of the relief valve (6) installed in 7) has the effect of increasing the downstream pressure.
한편, 릴리프밸브는 통상적으로 배압감도를 갖게되는 데, 이는 배압(릴리프밸브의 하류측 압력을 말함)이 일정압력만큼 변동될 때 릴리프밸브 상류측 압력이 하류측 압력변동에 대해 변동되는 비율, 일반적으로 2 ∼ 6의 값(즉, 하류측 압력이 1㎏/㎠로 변동될 때, 상류측 압력은 2 ∼ 6㎏/㎠로 변동된다)을 갖게 된다.On the other hand, relief valves typically have a back pressure sensitivity, which is the rate at which the relief valve upstream pressure fluctuates with the downstream pressure fluctuations when the back pressure (refering to the downstream pressure of the relief valve) fluctuates by a certain pressure, generally It has a value of 2 to 6 (that is, when the downstream pressure fluctuates to 1 kg / cm 2, the upstream pressure fluctuates to 2 to 6 kg / cm 2).
따라서, 릴리프밸브(5,6)의 하류측 압력을 올리는 경우 상류측 압력은 하류측 압력을 올린 것보다 몇배 더 상승된 값을 갖는다. 제동력은 릴리프압력(릴리프밸브의 상류측 압력과 하류측 압력의 차를 말함)과 관련되는 데, 즉 릴리프밸브의 배압감도가 1이라 가정하면, 릴리프밸브(5,6)의 하류측 압력을 상승시키는 경우에도 릴리프밸브 상하류측 압력차는 동일하게 된다.Therefore, in the case of raising the downstream pressure of the relief valves 5 and 6, the upstream pressure has a value several times higher than that of the downstream pressure. The braking force is related to the relief pressure (refering to the difference between the upstream pressure and the downstream pressure of the relief valve), that is, assuming that the back pressure sensitivity of the relief valve is 1, the downstream pressure of the relief valves 5 and 6 is increased. Even in the case of the above, the pressure difference between the relief valve upstream and downstream is the same.
그러나, 선회모터(7)에 설치되는 릴리프밸브(5,6)의 배압감도는 2 ∼ 6의 값을 가지므로, 릴리프밸브(5,6)의 상하류측 압력차가 증대되어 제동력을 상승시키는 것이다. 이때 파일럿 릴리프밸브(12)의 하류측 유로와 유로(13)의 연결점 하류에는체크밸브(17) 또는 미도시된 오리피스를 설치해야만 릴리프밸브(6) 하류측의 압력을 상승시킬 수 있음은 물론인 것이다.However, since the back pressure sensitivity of the relief valves 5 and 6 provided in the swinging motor 7 has a value of 2 to 6, the pressure difference between the upstream and downstream sides of the relief valves 5 and 6 is increased to increase the braking force. At this time, a check valve 17 or an orifice (not shown) may be installed downstream of the downstream flow path of the pilot relief valve 12 and the flow path 13 to increase the pressure downstream of the relief valve 6. will be.
이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖는다.As mentioned above, according to a preferable embodiment, it has the following advantages.
선회작업후 작업장치의 정지시 선회모터 내부에 설치된 릴리프밸브의 압력을 선택적으로 승압시켜 제동력을 증대함에 따라 선회 제동거리를 줄여 운전자의 조작성을 향상시키며 작업성을 향상시킬 수 있다.When the work device is stopped after the turning operation, the pressure of the relief valve installed inside the swinging motor is selectively increased to increase the braking force, thereby reducing the turning braking distance and improving the operability of the driver and improving workability.
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- 2001-12-20 KR KR1020010081795A patent/KR100641385B1/en not_active IP Right Cessation
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