KR20050005296A - 건설중장비의 작동유 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설중장비의 작동유 냉각장치에 관한 것으로, 특히 메인유압펌프(P1)에서 토출되어 오일탱크(T)로 귀환하는 작동유는 오일쿨러(4)를 통과하지 않고 주귀환라인(2a)을 따라 곧바로 오일탱크(T)로 귀환되게 하며, 조향펌프(P2)에서 토출된 조향작동유와 파이롯펌프(P3)에서 토출되어 팬모터(M)를 작동시킨 작동유는 보조귀환라인(3a)을 따라 오일쿨러(4)를 통과하여 냉각되게 함으로써 오일쿨러(4)를 통과하는 작동유의 유량을 줄여 오일쿨러의 부하와 배압을 줄여서 오일쿨러의 내구성을 향상시키고, 배관을 간단하게 하여 제조원가를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

건설중장비의 작동유 냉각장치{ Oil cooling apparatus of construction heavy equipment}

본 발명은 건설중장비의 작동유 냉각장치에 관한 것으로, 특히 휠로더와 같은 건설중장비에서 작동유의 유온을 냉각하는 오일쿨러의 내구성을 향상시키는 작동유 냉각장치에 관한 것이다.

건설중장비에서 유압펌프에 의해 토출된 작동유는 여러개의 엑츄에이터를 작동시킨 후 다시 오일탱크로 순환하는 과정을 거치는 동안 유온이 상승하게 된다. 그런데 작동유의 유온이 지나치게 상승하게 되면 작동유로서 구비하여야 할 특성을 잃게 되므로 통상 엑츄에이터를 거쳐 오일탱크로 귀환하는 작동유를 오일쿨러를 거치게 하여 냉각시키게 되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 작동유 냉각장치는 일반적으로 도 1에 도시한 유압회로와 같이 구성되어 있다. 즉, 오일탱크(T)에 저장된 작동유는 메인유압펌프(P1)에 의해 토출되어 메인유압라인(1)을 통하여 콘트롤밸브(13)에서 제어된 다음 여러개의 엑츄에이터(12)에 선택적으로 공급되어 이들 엑츄에이터(12)를 작동시킨 후 오일탱크(T)로 귀환하기 전에 귀환라인(2)상에 설치된 오일쿨러(4)를 거치면서 냉각되게 되어 있다. 그런데 상기 오일탱크(T)로 귀환하는 작동유의 유량이 과다하여 오일쿨러(4)의 배압이 지나치게 상승하는 경우, 일부의 유량만이 상기 귀환라인(2)을 통하여 오일쿨러(4)를 거친 후 오일탱크(T)로 귀환하고, 대부분의 유량은 상기 귀환라인(2)상에 설치된 바이패스밸브(6)를 거쳐급속귀환라인(3)을 따라 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있다. 즉 바이패스밸브(6)는 귀환라인(2)을 급속귀환라인(3)과 연결하는 복수개의 분기라인(5)이 형성되고, 상기 각 분기라인(5)상에는 소정의 압력이상에서 유로를 개방하는 체크밸브(7)가 설치된 구조로 되어 있다. 따라서 귀환라인(2)을 통과하는 작동유의 압력이 일정이상 초과하게 되는 경우(오일쿨러의 배압이 설정치 이상으로 상승하는 경우)에 상기 귀환라인(2)의 압유는 체크밸브(7)를 거쳐 급속귀환라인(3)을 따라 곧바로 오일탱크(T)로 귀환함으로써 오일쿨러(4)의 부하를 감소시키게 되는 것이다.

한편, 조향펌프(P2)에서 토출된 압유는 조향우선밸브(8)에서 조향장치측으로 우선공급되고, 조향작동을 하지 않을 경우에는 상기 메인유압펌프(P1)의 압유에 합류되어 사용된 후 상기 메인유압펌프(P1)의 압유가 귀환하는 경로를 따라 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있다.

또 콘트롤밸브에 파이롯신호압력을 제공하는 파이롯펌프(P3)는 오일탱크(T)의 압유를 펌핑하여 콘크롤밸브에 파이롯신호압력을 제공하지만, 일부는 냉각팬모터(M)로 공급하여 팬모터(M)를 작동시키는 데 사용된 후 배출라인(9)을 통하여 오일쿨러(4)를 거쳐 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있다.

상기한 바와 같은 종래 작동유 냉각장치에서는 탱크로 귀환하는 유량이 증가하여 오일쿨러에 과다한 부하가 걸리는 경우에는 그 귀환유량이 일부 오일쿨러를 거치지 않고 급속귀환라인을 따라 곧바로 오일탱크로 귀환하게 되지만 그러한 급속귀환작용이 일어나게 하는 바이패스밸브가 추가로 설치되어야 하므로 전체구조가 복잡해질 뿐아니라 원가를 상승시키는 단점이 있고, 조향펌프에서 토출된 압유와파이롯펌프에서 토출된 압유가 메인유압펌프에서 토출된 압유와 합류하여 오일탱크로 귀환하는 경우에는 오일쿨러에 여전히 높은 배압을 형성하게 되고, 이 경우 팬모터의 케이싱이 오일쿨러의 높은 배압에 의해 파손되는 문제점을 일으킬 수 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래 건설중장비의 작동유 냉각장치가 가진 단점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 오일쿨러의 부하를 줄여 오일쿨러의 수명을 연장하고, 오일쿨러의 배압을 줄여서 팬모터의 케이싱의 파손을 방지할 수 있으며, 구성부품을 줄이고 유압배관을 단순하게 함으로써 제조원가를 절감할 수 있는 작동유 냉각장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래 건설중장비의 작동유 냉각장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 건설중장비의 작동유 냉각장치에 대한 실시예,

도 3은 본 발명에 따른 건설중장비의 작동유 냉각장치에 대한 실시예이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

P1: 메인유압펌프 1: 메인유압라인

2a: 주귀환라인 T: 오일탱크

P2: 조향펌프 3a: 보조귀환라인

4: 오일쿨러 8: 조향우선밸브

8a: 합류라인 9: 배출라인

P3: 파이롯펌프 10: 파이롯공급라인

11: 분기라인 M: 팬모터

12: 엑츄에이터 13: 콘트롤밸브

14: 조향장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수개의 엑츄에이터에 작동유를 공급하는 메인유압펌프와, 조향장치에 작동유를 공급하며 조향장치를 작동하지 않을 때에는 상기 메인유압펌프와 합류하여 상기 복수개의 엑츄에이터에 작동유를 공급하는 조향펌프와, 상기 메인유압펌프의 압유를 복수개의 엑츄에이터로 선택적으로 공급하거나 오일탱크로 귀환시키도록 제어하는 콘트롤밸브와, 상기 콘트롤밸브를 제어하기 위한 파이롯신호를 공급하며 오일쿨러용 팬모터를 구동시키는 파이롯펌프와, 상기 펌프에서 토출되어 오일탱크로 귀환하는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러를 포함한 건설중장비에 있어서,

상기 메인유압펌프와 조향펌프의 귀환 작동유중 어느 하나의 귀환라인을 상기 오일쿨러를 거치지 않고 곧바로 오일탱크로 귀환시키는 주귀환라인과 연결하고, 상기 주귀환라인과 연결되지 않은 다른 하나의 귀환라인은 상기 오일쿨러의 상류측에 접속되어 상기 오일쿨러를 거쳐 상기 오일탱크로 귀환되게 하는 제1보조귀환라인과 연결되게 된다.

상기한 구성의 본 발명은 메인유압펌프의 귀환작동유나 조향펌프의 귀환작동유중 상대적으로 유량이 많은 작동유를 오일쿨러를 통과시키지 않고 곧바로 오일탱크로 귀환시킴으로써 오일쿨러의 부하는 줄어 들어 오일쿨러의 수명을 연장시킬 수 있고, 아울러 오일쿨러의 입구측에 배압이 줄어들어 오일쿨러의 배압 증가에 의한 팬모터의 케이싱의 파손을 방지할 수 있다. 또한 상대적으로 온도가 높은 귀환작동유는 오일쿨러를 통하여 냉각된 후, 오일쿨러를 거치지 않아 상대적으로 온도가 높은 귀환작동유는 서로 탱크에서 혼합되어 충분히 냉각된다.

그리고 귀환 작동유의 압력에 따라 귀환유로를 변경시키기 위한 별도의 보조밸브들이 불필요하게 되어 구조가 간단해지는 장점을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 건설중장비의 작동유 냉각장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 건설중장비의 작동유 냉각장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 유압회로도이다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 메인유압펌프(P1)에서 메인유압라인(1)을 따라 토출되는 작동유는 콘트롤밸브(13)에서 제어되어 복수개의 엑츄에이터(12)에 선택적으로 공급되어 해당 엑츄에이터를 작동시키거나 콘트롤밸브를 바이패스한 후 주귀환라인(2a)을 따라 곧바로 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있다.

조향펌프(P2)에서 토출되는 압유는 조향우선밸브(8)에서 제어되어 조향장치(14)로 우선공급되어 조향장치를 작동시킨 후 보조귀환라인(3a)을 따라 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있는 데, 상기 보조귀환라인(3a)상에 설치된 오일쿨러(4)에서 냉각된 후 오일탱크(T)로 귀환하게 된다.

조향작동하지 않을 때에는 상기 조향펌프(P2)의 압유는 대부분 합류라인(8a)을 통하여 상기 메인유압라인(1)의 메인유압펌프(P1)의 작동유와 합류한 다음, 메인유압펌프(P1)의 압유와 함께 주귀환라인(2a)을 따라 오일쿨러(4)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있다.

파이롯펌프(P3)에서 토출된 압유는 파이롯공급라인(10)을 따라 파이롯밸브로 공급되고, 아울러 상기 파이롯공급라인(10)에서 분기된 분기라인(11)을 따라 팬모터(M)로 공급되어 팬모터(M)를 작동시킨 후 배출라인(9)을 통하여 상기 보조귀환라인(3a)에 설치된 오일쿨러(4)의 상류측에 합류되어 오일쿨러(4)를 거친 다음 오일탱크(T)로 귀환하게 된다.

한편, 도 2b는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 유압회로도이다. 도 2b에 도시된 본 발명의 실시예는 메인유압펌프(P1)에서 토출되어 엑츄에이터를 작동시키거나 콘트롤밸브를 바이패스한 작동유가 보조귀환라인(3a)을 따라 오일쿨러(4)를 거친 다음 오일탱크(T)로 귀환하게 되어 있고, 조향장치를 통과한 작동유는 주귀환라인(2a)을 따라 오일쿨러(4)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(T)로 귀환하게된 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 작동유 냉각장치는, 상대적으로 많은 메인유압펌프의 귀환 작동유를 오일쿨러를 거치지 않고 곧바로 오일탱크로 귀환시키고, 상대적으로 적은 유량의 조향펌프의 귀환 작동유와 파이롯펌프의 귀환 작동유만 오일쿨러를 거치게 함으로써 오일쿨러의 부하를 현저히 줄여서 오일쿨러의 내구성을 향상시킬 수 있고, 오일쿨러에 걸리는 배압을 줄여 팬모터의 케이싱에 작용하게 되는 압력을 줄여줌으로써 팬모터 케이싱의 파손을 방지할 수 있으며, 나아가 오일쿨러의 크기를 줄임으로써 제조원가를 낮출 수 있다. 그리고 종래 귀환 작동유의 압력에 따라 귀환유로를 변경하기 위한 체크밸브등의 부품을 삭제하고, 유로를 간단하게 하여 원가를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 복수개의 엑츄에이터에 작동유를 공급하는 메인유압펌프(P1)와, 조향장치에 작동유를 공급하며 조향장치를 작동시키지 않을 때에는 상기 메인유압펌프(P1)와 합류하여 상기 복수개의 엑츄에이터에 작동유를 공급하는 조향펌프(P2)와, 상기 메인유압펌프(P1)의 압유를 복수개의 엑츄에이터에 선택적으로 공급하거나 오일탱크로 귀환시키도록 제어하는 콘트롤밸브와, 상기 콘트롤밸브를 제어하기 위한 파이롯신호를 공급하며 오일쿨러용 팬모터(M)를 구동시키는 파이롯펌프(P3)와, 상기 펌프에서 토출되어 오일탱크로 귀환하는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(4)를 포함한 건설중장비에 있어서,

   상기 메인유압펌프(P1)와 조향펌프(P2)의 작동유 귀환라인 중 어느 하나의 귀환라인을 상기 오일쿨러(4)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(T)로 귀환시키는 주귀환라인(2a)과 연결하고, 상기 주귀환라인(2a)과 연결되지 않은 다른 하나의 귀환라인은, 상기 오일쿨러(4)의 상류측에 접속되어 상기 오일쿨러(4)를 거쳐 냉각된 후 상기 오일탱크(T)로 귀환되게 하는 보조귀환라인(3a)과 연결된 것을 특징으로 하는 건설중장비의 작동유 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일쿨러(4)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(T)로 귀환시키는 주귀환라인(2a)에 연결된 작동유 귀환라인은 조향펌프(P2)의 작동유 귀환라인인 것을 특징으로 하는 건설중장비의 작동유 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일쿨러(4)를 거치지 않고 곧바로 오일탱크(T)로 귀환시키는 주귀환라인(2a)에 연결된 작동유 귀환라인은 상기 메인유압펌프(P1)의 작동유 귀환라인인 것을 특징으로 하는 건설중장비의 작동유 냉각장치.