KR20040049277A - 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한방법 및 장치 - Google Patents

이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 유압굴착기와 같은 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 유압실린더가 하나의 이동한계에 도달하기 이전에 그 속도가 감소되고, 상기 유압실린더가 감속된 속도로 각각의 이동한계까지 움직이며, 속도를 감소시킬 목적으로 상기 유압실린더로의 유입량 및/또는 유압실린더로부터의 유출량이 유량조절장치에 의해 쓰로틀링된다. 본 발명에 의하면, 상기 방법은 각각의 이동한계에 도달하기 이전에 유압실린더의 작동속도가 기록되고, 쓰로틀링의 시작에 맞추어 기록된 작동속도에 따라 그 시점이 변화하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 특히 유압굴착기와 같은 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 유압실린더의 임시의 한계위치를 기록하기 위한 위치기록장치, 상기 유압실린더의 유입량 및/또는 유출량을 쓰로틀링하기 위한 제어장치, 그리고 상기 임시의 한계위치에 도달하였을 때 유량조절장치를 제어하기 위한 제어장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 임시의 한계위치에 도달하였을 때 유압실린더의 동작속도를 기록하기 위한 속도기록장치와 상기 기록된 동작속도에 의해, 유량조절장치의 구동을 지연시키는 지연장치를 포함하는 것에 그 특징이 있다.

Description

이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR ATTENUATING THE MOTION OF HYDRAULIC CYLINDERS OF MOBILE WORK MACHINERY}
본 발명은 특히 유압굴착기와 같은 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 피스톤 기록장치에 의해, 상기 유압실린더가 임시의 한계위치에 도달하는 것이 기록되고; 상기 유압실린더가 이동한계에 도달하기 이전에 그 속도가 감소되며; 그리고, 상기 유압실린더가 단지 감소된 속도로 각각의 이동한계까지 움직이는 것을 특징으로 한다. 이를 위하여, 상기 유압실린더로의 유입량 및/또는 유압실린더로부터의 유출량을 쓰로틀링(Throttling)하기 위한 유량조절장치가 구비되며, 상기 유압실린더로 유입 또는 유압실린더로부터 유출되는 유량을 쓰로틀링하기 위하여, 상기 임시의 한계위치에 도달할 때 이에 대응하여 조절장치에 의해 쓰로틀링이 수행된다.
유압실린더의 동작감소 또는 이동 스위치 차단의 한계설정은, 상기 유압실린더의 속도가 기계적 한계지점에 도달하기 바로 직전에 감소되는 것을 보장하는데,이는 돌발적인 지연에 의해 발생하는 관성력에 기인하여 강 부재에 작용하는 과도한 기계 하중을 방지하고, 작업의 안락성을 향상시키기 위한 것이다. 이러한 동작감소를 위해 유압을 이용한 해법 및 전기적 스위치 차단장치가 이미 제안되어 있다.
도7은 유압을 이용한 해법을 도시한 것이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 유압굴착기 등과 같은 지면이동기계의 유압실린더는 유압펌프(1)와 상기 유압펌프의 하측에 배치된 방향 조절밸브(4)에 의해 일정하게 구동된다. 피스톤과 로드(Rod)의 한계영역에 있어서, 상기 유압실린더(10)는 기하학적인 변화(13)를 포함하는데, 이는 귀환유체가 실린더 하우징(Cylinder Housing)의 변화된 단면(12)으로 진입하는 순간에 압력을 증대시키게 된다.
실린더의 속도는 상기 실린더로 유입하는 유압펌프(1)의 유량에 의해 결정된다. 감소효과는 상기 실린더로 유입되는 양이 감소될 경우에만 발생하게 된다. 이러한 배열에 있어서, 동작감소는, 유압회로의 부분을 형성하는 펌프(1)의 조절기(R)나 압력 릴리프 밸브(Relief Valve, 7)가 응답할 경우에만 달성될 수 있다. 이러한 배열에 있어서, 상기 펌프 조절기나 압력 릴리프 밸브의 응답은 유입압력에 의해 달성되는데, 이는 유출측의 뱅킹 업(Banking-up) 압력이 유압실린더의 전송율에 맞추어 증가되어야 함을 의미한다. 기계의 크기에 따라, 상기 펌프 조절기, 또는 압력 릴리프 밸브의 압력은 각각 300 바아(Bar)와 350 바아의 압력에서 응답하게 되어, 상기 유압실린더의 유입측에서는 600 바아에서 700 바아의 뱅킹 업 압력이 요구되게 된다.
상기 뱅킹 업 압력은, 환상 간극에서의 쓰로틀링과 특별한 쓰로틀(Throttle) 단면을 통하여 달성되는데, 상기 환상 간극에서의 쓰로틀 효과는 제작 공차와 유체의 점성에 크게 의존한다. 이러한 형상 및 유체에 관련된 변수들의 편차에 기인하여, 상기 뱅킹 업 압력이 조절장치들을 구동하기에 불충분하거나, 또는 상기 뱅킹 업 압력이 상기 실린더 하우징의 완전성이 위험할 정도까지 상승될 가능성이 있다.
이러한 단점에 기인하여, 유입량과 유출량의 전기적 스위치 차단이 제안되었다. 전기-유압 파일롯(Pilot) 제어를 구비한 시스템에서는 전기 스위치 차단이 사용되고 있는데, 상기 실린더의 각 운동방향에 대해 하나의 한계 스위치(Limit Switch)가 구비되어 있다. 상기 실린더가 그 운행한계에 도달하기 바로 직전에, 각각의 방향 조절밸브를 차단하기 위하여 상기 조절장치에 대한 한계 스위치의 신호에 의해, 각각의 한계 스위치는 과도하게 작동하게 된다. 이러한 결과로서, 방향 조절밸브의 스위칭 속도에 따라 동작이 감속되는 것이다.
그러나, 이러한 방법에 의하면, 정지가 너무 빠르게 또는 너무 느리게 일정하게 발생한다. 이것은 운동력이 충분히 활용되지 않거나, 유압실린더의 기계적 한계 정지가 아직 과도한 속도로 이루어지고 있다는 것을 의미한다. 더욱이, 제어되지 않은 스위치 차단중에, 유출측에 압력 피크(Peak)가 발생하고, 유입측은 불완전하게 채워짐으로써, 각 라인(Line)과 유압 부품에는 하중이 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 종래기술의 단점을 피하고 장점을 향상시키기 위한 것으로서, 상기한 형식의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 개선된 방법 및 장치를창안하는데 그 목적이 있다.
바람직하게는, 상기 유압실린더의 운동력은 최대한도로 이용하면서, 기계적 한계에 대해 과도한 속도로 구동되는 것은 확실하게 방지하는 것이다.
도1은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동작감소장치를 포함하는 유압굴착기의 2개 유압실린더용 유압구동 시스템으로서, 3개의 펌프를 포함하는 유압구동 시스템을 도시한 개략도.
도2는, 원하는 동작감소를 달성하기 위하여, 도1의 유압구동시스템의 방향제어밸브용 구동전류 커브를 도시한 유동시간 다이어그램.
도3은, 본 발명의 실시예에 따라 유압실린더의 임시의 한계위치와 피스톤의 속도를 기록하는 한계신호 전송기의 배치도로서, 피스톤 로드에서 마킹(Marking) 을 기록하는 4개의 한계신호 전송기가 구비된 도면.
도4는, 유압실린더의 피스톤 로드에 연결된 검출 디스크와, 양 운동방향에 대해 유압실린더의 임시의 한계위치와 속도를 기록하기 위한 기록장치의 한계신호 전송기의 관련된 배열을 도시한 개략도.
도5는, 피스톤 위치와 속도를 기록하기 위한 장치가 유압실린더 내부에 통합된 상태를 나타내는 개략도.
도6은, 본 발명의 다른 실시예에 따라 유압실린더의 임시 한계위치와 피스톤의 속도를 기록하기 위한 장치가 유압실린더 내부에 통합된 상태를 나타내는 개략도.
도7은, 상기 기술에 따라 유압 동작을 감소시키는 유압실린더의 유압 단일펌프 구동을 나타내는 개략도.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구범위 제1항의 방법과 청구범위 제7항의 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항들을 형성한다.
따라서, 본 발명은 유압실린더가 각각의 이동한계에 도달하기 이전에 유압실린더의 동작속도를 기록하는 속도 기록장치를 제공한다. 유입량과 유출량을 쓰로틀링하기 위한 유량 조절장치를 구동하는 상기 조절장치는, 기록된 동작속도에 따라 쓰로틀링이 시작되는 시점에 맞추어 그 지점이 변화되는 지연장치를 포함한다.
따라서, 상기 유압실린더의 기록된 동작속도에 따라, 상기 유량 조절장치가 조만간 작동되어, 상기 유압실린더의 동작감소 및 이로 인한 속도 감소가 조만간 시작된다. 동작감소는 특히, 상기 동작속도에 맞추어 질 수 있으며, 이에 따라 한편으로는 기계적 한계지점에 도달하면서, 다른 한편으로는 바라는 최소속도일 경우에만 끝 지점에 도달하게 된다.
기록된 속도에 동작감소를 일치시키기 위하여, 원칙적으로 유동라인(Line)의 쓰로틀링 속도를 변화시키는 것, 즉, 유량이 저하될 때 속도를 감소시키는 것이 가능할 것이다. 그러나, 단순한 제어를 보장하기 위하여, 본 발명의 개선에 의하면 유량 조절장치의 쓰로틀링 속도가 유압실린더의 기록된 동작속도에 관계없이 미리설정되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 동작감소의 일치는, 쓰로틀링이 시작되는 시점, 즉, 유량 조절장치가 작동되는 시점이, 기록된 속도에 따라 시간에 맞추어 움직인다는 점에 의해서만 달성된다. 그렇지만, 만일 여러개의 유량 조절장치가 사용된다면, 조절장치가 작동되는 시점이 다양하게 움직이게 되는 것도 가능하게 되어, 전체적으로 다양한 감소특성을 얻는 것도 가능하게 된다. 그렇지만, 각 조절장치에 대하여 동일한 쓰로틀링 속도를 유지하는 것 또한 가능하다.
편의상, 동작감소의 시작은 유압실린더의 감소된 동작속도와 같이 지연된다. 즉, 동작감소의 시작은 추후에 시작된다.
기본적으로, 상기 동작속도를 동작감소가 시작되는 시점에 일치시키는 것은 여러가지 방법에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 조절장치의 배열을 간단하게 유지하기 위하여, 본 발명에서는, 상기 조절장치는, 상기 기록된 동작속도가 미리 설정된 한계속도 보다 크거나 같을 경우에는, 시간에 맞춘 고정된 최초의 지점이 항상 미리 설정되도록 설계된다; 다시 말하면, 피스톤 위치 기록장치에 의해 기록된 임시의 한계위치가, 한계속도로 또는 상기 한계속도보다 높은 속도로 초과이동될 경우이다. 이러한 경우, 동작감소는 즉시 시작된다. 그러나, 임시 한계위치에 기록된 동작속도가 상기 한계속도 보다 낮을 경우에는, 동작감소가 시작되는 시점은 일정한 기간동안 지연된다. 동작감소가 시작되는 시점에 의한 기간이나, 유량 조절장치가 구동되고 지연되는 시점에 의한 기간은, 상기 조절장치에 의해 가변적으로 결정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 조절장치는, 상기 임시 한계위치에 도달하였을 때에 기록된 속도에 따라 비례적으로, 동작감소가 변경되는 기간을 변화시킨다.
본 발명의 개선에 의하면, 속도 기록장치는, 세로로 배열되어 피스톤이 그의 한계위치에 도달하기 바로 직전에 초과이동되는 두개의 한계신호 전송기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 속도 기록장치는, 두개의 한계신호 전송기의 신호간의 기간을 기록하는 시간 기록장치를 더 포함할 수 있다. 상기 시간 기록장치의 신호는, 상기 두 한계신호의 신호간의 기간을 반영하는데, 이는 상기 조절장치가 유량 조절장치를 구동하기 위한 기초를 제공하는 속도신호를 형성한다.
상기 조절장치의 콤퍼레이터(Comperator) 장치에서, 세로로 배열된 두개의 한계신호 전송기의 초과이동 기간을 반영한 기록된 시간은, 미리 설정된 시간과 비교된다. 만일 그 차이가 음(Negative), 즉, 상기 기록된 시간이 미리 설정된 시간보다 작을 경우에는, 상기 조절장치는 동작감소가 시작되는 시점에 고정된 최초의 가능한 시점을 결정한다. 만일, 상기 차이가 양(Positive), 즉, 상기 기록된 시간이 미리 설정된 시간을 초과할 경우에는, 차동적인(Differential) 양이 동작감소의 시작을 지연시키는 기초로 사용된다. 특히, 동작감소가 시작되는 시점은 상기 결정된 차이의 양에 의해 지연될 수 있다.
원칙적으로, 상기 속도 기록장치, 또는 그의 한계신호 전송기는 각각, 어느 위치에나 배열될 수 있고, 유압실린더와 결합될 수 있다. 양 한계위치에 단지 한쌍의 한계신호 전송기만 요구되도록 단순한 배열을 하기 위해서는, 유압실린더의 피스톤 로드 및/또는 그와 결합된 검출 전송기에 제1 및 제2 마킹(Marking)이 제공될 수 있는 데, 상기 제1 및 제2 마킹은, 상기 두 제한 위치중의 하나, 또는 상기 피스톤의 임시 제한 위치에 대응한다. 상기 양 마킹은 대응되게 배열된 한쌍의 한계신호 전송기에 의해 기록될 수 있다. 따라서, 양 한계위치를 기록하는데 단지 하나의 기록장치만 제공되고, 상기 두 한계위치에 도달하였을 때의 속도를 기록하는데에도 단지 하나의 기록장치만 제공된다.
바람직하게는, 상기 기록장치는, 유압실린더에 통합될 수도 있는데, 특히, 피스톤 로드 출구에 연결된 유압실린더의 칼라(Collar)부위에 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예의 특별한 이점에 따르면, 검출 전송기가 상기 유압실린더의 동작을 따라 움직이면서, 유압실린더와 격리되어 있으면서도 상기 유압실린더와 연결된 검출 전송기가 제공될 수 있다. 특히, 회전 디스크(Disk)가 이 배열에 제공될 수 있는데, 상기 회전 디스크는 위에서 언급한 형식의 두 마킹을 포함한다. 상기 마킹의 위치는 대응하는 한계신호 전송기에 의해 기록될 수 있다.
이하에서, 바람직한 실시예와 관련도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도1에 도시된 바와 같이, 유압실린더(10,11), 예를 들면, 유압굴착기의 상승실린더가 될 수 있는 유압실린더는, 세개의 유압펌프(1,2,3)를 포함하는 유압 구동장치에 의해 구동되고, 각 유압펌프는 조절기(R)에 의해 조절된다. 상기 세개의 유압펌프(1,2,3)는, 각각 방향 제어밸브(4,5,6)에 의해 유압실린더(10,11)에 연결되어 있고, 상기 유압실린더(10,11)도 역시 각각에 대하여 평행하게 스위치된다. 방향 제어밸브(4,5,6)에 의해, 상기 유압실린더(10,11)로의 유입량 및 유압실린더(10,11)로부터의 유출량은, 공지의 방법에 의해 각각의 펌프(1,2,3)로 부터 감소되거나 차단되거나, 상기 펌프로의 유량연결은, 유동 방향을 역전시켜 상기 유압실린더가 연장되거나 후퇴되도록 함으로써 가능하다. 방향 제어 밸브(4,5,6)의 상류에서, 상기 펌프(1,2,3)로부터 나오는 압력라인들은 작동유체가 탱크(14)로 배출될 수 있는 압력 릴리프 밸브(Relief Valve, 7,8,9)를 포함한다. 대응되는 라인에 의해, 방향 제어밸브(4,5,6)는, 차단위치와 대응되는 전환위치에서, 상기 유압실린더로부터 귀환하는 유체를 탱크로 유도하기 위하여 상기 탱크(14)에 연결되어 있다.
상기 방향 제어밸브(4,5,6)는, 상기 유압실린더(10,11)의 운동을 제어하기 위하여 전기 제어장치(15)에 의해 구동된다.
상기 유압실린더(10,11)의 운동은, 피스톤 로드가 그의 두 한계위치에 도달할 때를 보여주는, 특히, 임시 한계위치에 도달할 때를 보여주는 위치 기록장치(17)에 의해 모니터 된다. 더욱이, 속도 기록장치(16)는, 유압실린더(10,11)가 상기 임시 한계위치에 도달할 때 상기 유압실린더(10,11)의 피스톤 로드의 속도를 기록한다.
상기 속도를 기록하고 상기 임시 한계위치를 기록하는 것은 다양한 방법에 의해 이루어 질 수 있다. 도3은 가장 간단한 형태의 속도 기록장치(16)를 도시하고 있다. 이러한 형태에 있어서, 속도의 기록은, 유압실린더 피스톤의 각각의 임시 한계위치에서, 각각 두개의 리미트 스위치(Limit Switch) S1과 S2, 그리고 S3와 S4에 의해 이루어진다. 상기 피스톤 로드(18)는, S1부터 S4의 리미트 스위치에 의해 기록된 마킹을 표시하는데, 이는 상기 피스톤 로드가 움직여 그것을 지날때에 기록된 것이다. 상기 리미트 스위치는 기계적 스위치 또는 유도 변환기 일 수 있다. 제어장치(15)상의 시간 기록장치(19)는 S1부터 S4의 리미트 스위치에 연결되어 있고, 상기 시간 기록장치(19)는 상기 리미트 스위치 S1과 S2, 또는 S3와 S4가 각각 초과이동되는데 걸리는 시간을 결정하며, 상기 리미트 스위치들은 세로로 배열되어 있다. 한쌍의 리미트 스위치가 초과이동 되는데 소요되는 시간은, 임시의 한계위치에 도달하였을 때의 피스톤 속도의 양이다.
도4는 속도 기록장치(16)의 간단한 형태를 도시한 것이다. 이러한 형태에 있어서, 상기 리미트 스위치 S1과 S2는 유압실린더에 직접 배열되어 있지 않다. 즉, 피스톤 로드(18)와 직접 연결되어 있지 않다. 그러나, 그 대신에, 유압실린더(10,11)에 의해 서로 관련되어 움직이는 대응 설비 부품의 구동센터에 배열되어 있다. 예를 들면, 회전 검출 디스크(20)는 구동부품에 연결될 수 있는데, 디퍼 레이들(Dipper Ladle)상에서 유압 굴착기의 베어링 블록(Bearing Block)에 연결되거나, 상기 베어링 블록의 부품으로 형성될 수도 있다. 유도 변환기 형태의 상기 리미트 스위치 S1과 S2는 카운터 파트(Counter Part), 예를 들면, 유압굴착기의 푸쉬 셔블(Push Shovel)의 축에 연결될 수도 있다. 상기 마킹(21,22)은, 상기 유압실린더가 그의 임시 한계위치 중의 하나에 도달할 때마다 상기 리미트 스위치 S1과 S2에 도달할 수 있도록 하기 위해, 상기 검출 디스크(20)에 구비되어 있다.
도5는 속도 기록장치(16)의 더 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 피스톤 이동은, 실린더 로드 또는 피스톤 로드(18) 및 대응하는 리미트 스위치 또는 센서(S1, S2)에 마킹하는 것에 의해 피스톤이 이동한 모든 거리를 따라 기록된다. 상기 센서 S1과 S2는 피스톤 로드 베어링의 압력이 가해지지 않은 부위에 위치한다. 바람직하게, 그러한 상대적인 검출시스템은, 기계의 각 운전개시 동안 적어도 한번은 초과이동하는 참조 제로점(Zero-point)을 포함한다.
이와 비교하여, 도6에 도시된 바와 같이, 피스톤과 속도 기록장치(16, 17)를 설계하는 것이 현재의 동작감소를 위하여 바람직하다. 피스톤 로드(18)의 이동은, 이동의 두 한계위치의 지역에만 기록된다 - 이것은 본 발명에 따라, 단지 동작감소만이 발생하는 유압실린더에 매우 적합하다. 또한, 상기 리미트 스위치 S1과 S2는 피스톤 로드 베어링의 지역에 있는 유압실린더에 통합되고, 상기 리미트 스위치 S1과 S2는 상기 피스톤 로드(18)상에 마킹을 기록하는데, 상기 마킹은 상기 피스톤 로드(18)의 한계지역 상에 제공된다. 만일, 상기 마킹(21,22)이 리미트 스위치 또는 한계신호 전송기(S1, S2)에 도달하면, 신호를 전송하여, 상술한 방법에 의해, 피스톤의 임시위치에 도달하는 때를 알려주고, 그때의 피스톤의 속도가 기록되거나 결정될 수 있도록 한다.
도1에 도시된 제어장치(15)는, 상기 임시위치에 도달하였을 때, 다음과 같이 그 때의 기록된 속도에 따라, 상기 방향 제어밸브(4,5,6)를 구동한다:
도2에 도시한 바와 같이, 유압 실린더(10,11)의 움직임은, P1점에서 방향 제어밸브(4,5,6)를 구동함으로써 시작된다. 구동전류는 먼저 I10과 같이 10% 값까지 증가되어 상기 유압 실린더의 동작이 P2점에서 시작하는 것으로 간주할 수 있다. 유압실린더(10,11)의 압력증강 및 가속은 P2점과 P3점사이의 제어 경사선을 따른다. 상기 유압 실린더들은, 도2에 도시된 다이어그램의 P3점인, 최대속도의 90%인구동전류 I90에 도달하게 된다. 이것으로부터 P4점인 최대전류 Imax 로 전이되어, 유압 피스톤은 최대속도로 이동한다.
만일 상기 피스톤이 그의 하나의 한계위치로 움직이면, 처음에 제1 한계신호 전송기 S1이 그의 이동방향으로 초과이동 된다. 도2에 도시된 다이어그램의 P5점에 있어서, 상기 유압 실린더는 계속 최대속도로 움직이고, 상기 제1 한계신호 전송기 S1은 그 신호를 보낸다. 이 지점에서, 장치 부품에 따라, 방향 제어밸브(4)중의 하나의 제어 피스톤, 또는 여러개의 방향 제어밸브(4,5)들 중의 여러개의 제어 피스톤이 급속히 차단되고, 이들 방향 제어밸브들의 대응하는 구동 전류가 P5점으로부터 P6점, 즉, 제로(Zero)점 까지 급속히 하락되어, 상기 제어 피스톤들이 그들의 동적특성에 일치하는 전류를 따라가게 된다.
나머지 제어 피스톤들은, 제2 한계신호 전송기 S2가 또한 초과이동되고 그의 대응하는 신호를 전송할 때까지, 최초에는 최대의 구동전류 Imax로 계속 구동된다. 상기 제어장치(15)의 시간 기록장치(19)는, 2개의 한계신호 전송기(S1, S2)가 초과이동되는 시간인 tk를 결정한다. 제어장치(15)상의 콤퍼레이터와 공제장치(23)는, 상기 유압 실린더의 속도값이며 상기 시간의 기록된 값인 tk를 기 설정된 값인 ts와 비교한다. 만일, 상기 기록된 값인 tk가 ts값보다 작거나 같으면, 감소효과는 P7, P8, P9, P10, P11, P12점 사이의 선을 따라 발생한다. 이것은 상기 기록된 피스톤 속도가 한계속도 보다 크거나 같았다는 것을 의미한다. 상기 감소과정은 즉시 시작된다.
그러나, 만일 상기 기록된 시간 tk가 기 설정된 값 ts보다 크면, 감소는 시간상으로 오프셋(Offest), 즉, P7', P8', P9', P10', P11', P12'사이의 선을 따른다. 이 과정에서, 상기 제어장치(15)는, ts의 시간초과에 비례하여, 즉, 상기 기록된 시간 tk가 기 설정된 시간 ts를 초과하는 양에 따라 시간 오프셋 tF를 선택한다.
P7점과 P12점 사이의 선을 따르는 지연되지 않는 동작감소 과정과, P7'점과 P12'점 사이의 선을 따르는 지연된 동작감소 과정은 다음과 같이 기술될 수 있다.
먼저, 나머지 방향 제어밸브 6에서 n 까지의 구동전류는 레벨-변경 값 ls 까지 감소된다. 즉, 방향 제어밸브에 있어서, 구동전류는, 제1 한계신호 전송기 S1이 초과이동 되는 때에 즉시 감소되지는 않는다. 점프(Jump)의 결과로서, 방향 제어밸브의 제어 피스톤은, 상기 유압실린더(10,11)의 유출측상의 감속효과가 발생하는 지점으로 급격히 이동된다.
이어서, 감속은, P8점 부터 P9점까지, 그리고 P8'점 부터 P9'점까지 각각의 감소 경사선을 따라 발생한다. 나머지 제어 피스톤의 수에 따라, 피스톤은 P11점과 P11'점 까지의 각각의 감소 경사선을 따라 더 이동한 다음, 상기 피스톤은 스위치 차단된다. 즉, 상기 전류는, P12점 과 P12'점에 의해 표시된 것과 같이, 제로(Zero)점 까지 셧다운(Shut Down)된다.
하나의 방향 제어밸브의 나머지 제어 피스톤은, P9점 부터 P10점 까지, P9'점 부터 P10'점 까지, 각각의 제어 경사선을 따라 구동되어, 상기 제어 피스톤은P10점 에서 런-다운(Run-Down)전류 lA에 도달한다. 상기 런-다운 전류에 의해, 최대의 실린더 동력으로 한계위치에 도달하는 것이 가능해 진다.
수동의 제어 전송기를 해제함으로써 P13점에서 점진적인 차단이 시작된다. 전류는, P13점 부터 P14까지의 레벨 변화 경사선을 따라 이동한뒤, P14점부터 P15점까지의 라인(Line)을 따라 스위치 차단된다.
반대방향에서의 상기 동작감소 과정은, 검출 및 방향인식이 반대방향에서 발생하는, 동일한 모델에 의해 발생하는 것을 이해할 수 있을 것이다.
만일 3개의 펌프(1,2,3) 대신에 단지 하나의 펌프만이 유압실린더의 공급을 위해 사용된다면, 제1 한계신호 전송기 S1이 초과이동될 때, 각각의 방향 제어밸브의 제어 피스톤은 아직 스위치 차단되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 나서, 전체적인 과정은, 제2 한계신호 전송기 S2의 초과이동되는 지점부터, 속도의존적인 방법에 의해 발생하게 된다. 원칙적으로, n개의 펌프가 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 유압실린더가 하나의 이동한계에 도달하기 이전에 그 속도가 감소되고, 상기 유압실린더가 감속된 속도로 각각의 이동한계까지 움직이며, 속도를 감소시킬 목적으로 상기 유압실린더로의 유입량 및/또는 유압실린더로부터의 유출량이 상기 유량조절장치에 의해 쓰로틀링 되므로,상기 유압실린더의 운동력은 최대한도로 이용하면서, 기계적 한계에 대해 과도한 속도로 구동되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 유압실린더(10,11)가 하나의 이동한계에 도달하기 이전에 그 속도가 감소되고, 상기 유압실린더(10,11)가 감속된 속도로 각각의 이동한계까지 움직이는, 특히 유압굴착기와 같은 이동작업기계에 있어서,
    속도를 감소시키기 위하여, 상기 유압실린더로의 유입량 및/또는 유압실린더로부터의 유출량이 유량조절장치(4,5,6)에 의해 쓰로틀(Throttle)되고, 각각의 이동한계에 도달하기 이전에 상기 유압실린더(10,11)의 작동속도가 기록되고, 쓰로틀링(Throttling)이 시작되는 시점(P7, P7')이 기록된 작동속도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유량조절장치(4,5,6)의 쓰로틀링 속도는, 상기 유압실린더(10,11)의 기록된 작동속도에 관계없이 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    동작감소의 시작(P7,P7')은, 감소되어 기록된 작동속도에 따라 지연되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    만일 상기 기록된 작동속도가 미리 설정된 한계속도보다 크거나 같으면 고정된 최초의 시점 P7은 항상 미리 설정되고, 만일 상기 기록된 작동속도가 상기 한계속도보다 낮으면 상기 시점 P7'은 상기 고정된 시점 P7과 관련하여 시간 tF에 의해 지연되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시간 tF는, 기록된 작동속도에 따라 변화하고, 바람직하게는 기록된 작동속도와 관련하여 비례적으로 선정되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 이동한계에 도달하기 이전에, 세로로 배열된 두개의 한계신호 전송기(S1,S2)가 초과이동되고; 상기 두개의 한계신호 전송기(S1,S2)의 초과이동 사이의 시간 tK가 기록되고; 상기 기록된 시간 tK와 미리 설정된 시간 tS로부터 시간차이 □t 가 결정되고; 상기 시간차이 □t 에 따라 동작감소가 시작되는 시점 P7'의 지연시간 tF가 결정되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 방법.
  7. 제1항에 기재된 방법에 의해, 특히 유압굴착기와 같은 이동작업기계의 유압실린더의 동작감소를 위한 장치로서, 유압실린더(10,11)의 임시 한계위치를 기록하기 위한 위치기록장치(17), 유압실린더의 유입량 및/또는 유출량을 쓰로틀링(Throttling)하기 위한 제어장치(4,5,6)와 임시 한계위치에 도달하였을 때 유량 조절장치(4,5,6)를 제어하기 위한 제어장치(15)를 포함하는 유압실린더의 동작감소를 위한 장치에 있어서,
    상기 장치는, 임시 한계위치에 도달하였을 때 상기 유압실린더의 작동속도를 기록하기 위한 속도기록장치(16)를 포함하고, 상기 제어장치(15)는 상기 기록된 작동속도에 따라 상기 유량조절장치(4,5,6)의 구동을 지연시키는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 속도기록장치(16)는, 세로로 배열된 두개의 한계신호 전송기(S1,S2)를 포함하고, 상기 두개의 한계신호 전송기(S1, S2)의 신호들 사이의 시간 tK를 기록하는 시간기록장치(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 한계신호 전송기(S1,S2)중의 하나는, 동시에 위치기록장치(17)를 형성하는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    제1 마킹(Marking)과 제2 마킹이, 유압실린더(10,11)의 피스톤 로드(Piston Rod,18) 및/또는 그와 결합된 검출전송기(20)에 제공되고, 상기 제1 및 제2 마킹은 두개의 임시 한계위치에 대응하며, 양 마킹은 위치기록장치(17) 및/또는 속도기록장치(16)에 의해 기록될 수 있는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  11. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 속도기록장치(16)는 상기 유압실린더(10,11)에 통합되는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  12. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 속도기록장치(16)는, 상기 유압실린더(10,11)로부터 분리되기 위하여 배열되어 있고 검출전송기(20)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제어장치(15)는, 기록된 시간 tK를 미리 설정된 시간 tS와 비교하여 두 시간 tK와 tS사이의 차이를 구하는 콤퍼레이터(Comparator) 장치(23)를 포함하고, 상기 지연장치는, 유량조절장치(4,5,6)가 구동되는 지연시간 tF를 미리 설정하는 지연전송기를 포함하는데, 그러한 설정은 상기의 결정된 차이에 의존하고, 바람직하게는 상기 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
  14. 제7항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치기록장치(17)는, 유압실린더(10,11)에 의해 구동되는 작동 트레인(Train)의 두 부품의 힌지점(Hinge Point)에 연결되어 있고, 서로에 관련된 두 부품의 위치를 기록하는 것을 특징으로 하는 이동작업기계의 유압실린더의 동작을 감소시키기 위한 장치.
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