KR20080058930A

KR20080058930A - Ｌｉｓ 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅충격 완화장치

Info

Publication number: KR20080058930A
Application number: KR1020060133156A
Authority: KR
Inventors: 이만규
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-26

Abstract

본 발명은 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치에 관한 것으로, 레이즈/로어 기능 및 플로팅 기능을 구비한 조이스틱 밸브(2)와; 펌프 및 유압 탱크와 연통되는 중립 위치와, 상기 조이스틱 밸브(2)의 레이즈/로어 파일럿 유압신호라인(Prl)과 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 의해 각기 절환되는 붐 스풀(3b)을 갖는 콘트롤 밸브(3)와; 상기 붐 스풀(3b)과 유압 라인(Lf)(Lr)에 의해 연통되어 붐 실린더(4)와; 상기 제 1 및 제 2 유압 라인(Lf)(Lr)에 분기 연통된 LIS 밸브 스풀(9)을 갖는 LIS(6)와; 상기 제 2 유압라인(Lr)과 분기 연통된 어큐뮬레이터(7)를 구비한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더에 있어서, 상기 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 개재된 압력 스위치(8)을 제공함으로써, 휠로더에 장착되는 LIS 기능을 이용하여 붐 실린더의 플로팅(자동하강)시 프론트 어태치먼트의 하강에 의한 지면과의 충격을 방지하여 장비의 충격을 줄여주고 작업의 효율성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

휠로더, 자동 운전, LIS, 충격

Description

ＬＩＳ 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치 {Floating shock-absorbing device with LIS accumulator for wheel loader}

도 1은 종래 기술에 의한 휠로더의 유압 회로도이다.

도 2는 본 발명에 의한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치 를 나타내는 유압 회로도이다.

<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>

1 : 조이스틱 2 : 조이스틱 밸브

3 : 콘트롤 밸브 4 : 붐 실린더

5 : 버켓 실린더 6 : LIS

7 : 어큐뮬레이터 8 : 압력 스위치

9 : LIS 밸브 스풀

본 발명은 LIS(Load Isolation System) 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 플로팅 신호라인에 압력 스위치를 설치하여 붐 실린더 로드 측과 실린더 측 유압이 유압 탱크로 리턴될 때 시간 차를 두고 실린더 측 유압에 배압이 형성되도록 함으로써 프론트 어태치먼트의 하강 속도를 줄여 지면의 지면 굴삭 위치 복귀시 발생되던 충격 및 장비의 출렁임을 방지할 수 있는 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치에 관한 것이다.

휠로더는 토사를 굴삭, 적재한 후 트럭에 상차하는 작업을 반복적으로 수행한다. 이러한 경우 통상적인 휠로더는 작업자의 피로를 경감하거나 또는 반복 작업의 효율성을 제고하기 위하여 자동작업 수행 기능을 채택하고 있다.

이와 같은 구성을 갖는 LIS(6)을 구비한 휠로더는 토사를 굴삭하고 적재한 후 붐 실린더(4) 라이즈(raise)(자동 상승) 기능을 이용하여 붐을 최고 높이로 상승시킨 다음, 트럭에 토사를 상차한 후 리턴 투 디그(return to dig) 기능을 이용하여 버켓을 덤프 각도에서 수평위치로 자동 복귀시킨 후 붐 실린더(4)의 플로팅(자동 하강) 기능을 이용하여 버켓을 지면 굴삭 위치로 복귀시킨 후 동일한 작업을 반복하게 된다. 여기서, 운전자는 휠로더의 운전실에 제공된 조이스틱(1)을 조작하면 이에 대응된 신호가 조이스틱 밸브(2)를 통해 콘트롤 밸브(3)를 제어함으로써 구현된다. 통상적으로, 조이스틱 밸브(2)는 덤프 기능, 크라우드/자동 리턴 투 디그 기능, 라이즈 기능 및 오토 플로팅 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 미설명부 호 "3a", "3b"는 콘트롤 밸브(3)에 내장된 버켓 스풀과 붐 스풀이고, "5"와 "7"은 각기 버켓 실린더와 어큐뮬레이터이다.

종래 기술에 의한 휠로더에 있어서, 붐 실린더(4)의 프로팅 기능은 붐(lift arm)이 최고 높이에 있을 때, 플로팅 신호를 입력받고 붐 실린더(4)의 로드 측과 실린더 측 유압을 유압 탱크(도시 안됨)으로 리턴시키고 있으나, 프론트 어태치먼트의 자유 하강으로 인하여 지면에 가까워질수록 중력에 의한 하강 속도가 증가되어 굴삭(Digging) 위치로의 복귀시 버켓이 지면에 부딪혀 충격이 발생됨은 물론, 하강 속도의 증가로 인하여 장비의 출렁임이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은, 붐 실린더의 플로팅시 발생되는 충격량을 감소시키기 위해 종래의 휠로더에 장착되는 LIS 시스템을 적용되는 어큐뮬레이터를 이용하여 리턴 유압을 완충시켜 버켓의 충격 및 장비의 출렁임을 방지할 수 있는 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 레이즈/로어 기능 및 플로팅 기능을 구비한 조이스틱 밸브와; 펌프 및 유압 탱크와 연통되는 중립 위치와, 상기 조이스틱 밸브의 레이즈/로어 파일럿 유압신호라인과 플로팅 파일럿 유압신호라인에 의해 각기 절환 되는 붐 스풀을 갖는 콘트롤 밸브와; 상기 붐 스풀과 유압 라인에 의해 연통되어 붐 실린더와; 상기 제 1 및 제 2 유압 라인에 분기 연통된 LIS 밸브 스풀을 갖는 LIS와; 상기 제 2 유압라인과 분기 연통된 어큐뮬레이터를 구비한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더에 있어서, 상기 플로팅 파일럿 유압신호라인에 개재된 압력 스위치를 포함하되, 상기 압력 스위치는 상기 조이스틱 밸브의 플로팅 기능 선택되어 프론트 어태치먼트가 셋팅된 위치에 위치되면 상기 콘트롤 밸브의 붐 스풀의 위치가 중립 위치로 절환되어 상기 붐 실린더의 로드 측과 실린더 측 유압 라인과 유압 탱크 리턴 라인을 차단하여 상기 붐 실린더의 하강을 중지시키는 것을 특징으로 하는 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치에 의해 달성될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치를 나타내는 유압 회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치는 조이스틱(1), 조이스틱 밸브(2), 콘트롤 밸브(3), 붐 및 버켓 실린더(4)(5), LIS(6), 어큐뮬레이터(7) 및 압력 스위치(8)를 포함하여 구성된다.

조이스틱 밸브(2)는 조이스틱(1)의 선택의 조작에 의하여 덤프 기능, 크라우드(Crowd)/오토 리턴 투 디그(Auto Return to Dig) 기능, 레이즈(Raise) 기능, 로어(Lower) 기능 및 플로팅(Float) 기능이 각기 선택되도록 제공되어 있다.

콘트롤 밸브(3)는 버켓 스풀(3a)과 붐 스풀(3b)이 제공되어 있으며, 조이스틱 밸브(2)의 기능 선택에 대응하여 절환되어 각기 대응된 버켓 실린더(5)와 붐 실린더(4)를 작동한다. 특히, 붐 스풀(3b)은 중립 위치와, 붐 실린더(4)를 신장시키는 위치 사이에서 절환된다.

그리고, 붐 스풀(3b)은 조이스틱 밸브(2)의 기능 선택에 대응 예컨대 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)과, 레이즈/로어 파일럿 유압신호라인(Prl)에 대응하여 절환되어 각기 대응된 제 1 및 제 2 유압 라인(Lf)(Lr)을 통해 붐 실린더(4)를 신장시키도록 제어한다.

여기서, LIS(6)는 붐 스풀(3b)과 붐 실린더(4)를 연통하는 유압 라인(Lf) (Lr)과 분기 연통되어 있으며, LIS 밸브 스풀(9)을 구비한다. 또한 어큐뮬레이터(7)는 붐 실린더(4)를 레이즈시키는 제 2 유압 라인(Lr)과 분기 연통되어 있다.

본 발명의 압력 스위치(8)는 조이스틱 밸브(2)과 콘트롤 밸브(3)의 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 제공되어 있다.

이상과 같은 본 발명의 ＬＩＳ 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치의 작동 관계를 설명하기로 한다.

먼저, 운전자가 조이스틱(1)을 조작하여 조이스틱 밸브(2)의 붐 실린더(4)의 플로팅(자동하강) 기능을 선택하면, 압력 스위치(8)와 전기적으로 연결된 LIS 밸브 스풀(9)에 입력 전기신호가 전달되어 붐 실린더(4)의 실린더 측 라인(Lf)과 어큐뮬레이터(7)가 연결된다.

이어서, 조이스틱 밸브(2)의 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 의해 콘트롤 밸브(3)에 내장된 붐 스풀(3b)이 플로팅(자동하강) 위치로 절환되면 붐 실린더(4)의 로드 측과 실린더 측 유압이 동시에 유압 탱크(도시 안됨)로 리턴되도록 라인이 연결된다.

계속해서, 붐 실린더(4)의 로드 측과 실린더 측 유압이 유압 탱크로 리턴될 때 실린더 측 유압은 어큐뮬레이터(7)에도 저장되며, 실린더 측 유압이 어큐뮬레이터(7)에 일부 저장이 되면서 프론트 어태치먼트의 하강 속도는 지연된다. 그리고, 나머지 어큐뮬레이터(7) 유압 및 실린더 측 유압이 유압 탱크로 순차적으로 리턴된다.

이렇게 굴삭위치 확인센서(도시 안됨)가 셋팅된 위치를 감지하면 이 신호에 의해 조이스틱 밸브(2)의 플로팅(자동하강) 기능이 복귀되고, 압력 스위치(8)의 전기 신호가 차단되어 LIS 기능이 차단되고, 결과적으로 붐 실린더(4)의 실린더 측 라인과 어큐뮬레이터(7)와 연결이 차단된다. 따라서, 콘트롤 밸브(3)의 붐 스풀(3b)의 위치가 원상태로 절환되어 붐 실린더(4)의 로드 측과 실린더 측 유압 라인(Lf)(Lr)과 유압 탱크 리턴 라인이 차단됨으로써, 붐 실린더(4)의 플로팅(자동하강) 기능은 중지된다.

이상에서 설명된 본 발명은 전술된 실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 휠로더에 장착되는 LIS 기능을 이용하여 붐 실린더의 플로팅(자동하강)시 프론트 어태치먼트의 하강에 의한 지면과의 충격을 방지하여 장비의 충격을 줄여주고 작업의 효율성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims

레이즈/로어 기능 및 플로팅 기능을 구비한 조이스틱 밸브(2)와; 펌프 및 유압 탱크와 연통되는 중립 위치와, 상기 조이스틱 밸브(2)의 레이즈/로어 파일럿 유압신호라인(Prl)과 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 의해 각기 절환되는 붐 스풀(3b)을 갖는 콘트롤 밸브(3)와; 상기 붐 스풀(3b)과 유압 라인(Lf)(Lr)에 의해 연통되어 붐 실린더(4)와; 상기 제 1 및 제 2 유압 라인(Lf)(Lr)에 분기 연통된 LIS 밸브 스풀(9)을 갖는 LIS(6)와; 상기 제 2 유압라인(Lr)과 분기 연통된 어큐뮬레이터(7)를 구비한 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더에 있어서,

상기 플로팅 파일럿 유압신호라인(Pf)에 개재된 압력 스위치(8)를 포함하되, 상기 압력 스위치(8)는 상기 조이스틱 밸브(2)의 플로팅 기능 선택되어 프론트 어태치먼트가 셋팅된 위치에 위치되면 상기 콘트롤 밸브(3)의 붐 스풀(3b)의 위치가 중립 위치로 절환되어 상기 붐 실린더(4)의 로드 측과 실린더 측 유압 라인(Lf)(Lr)과 유압 탱크 리턴 라인을 차단하여 상기 붐 실린더(4)의 하강을 중지시키는 것을 특징으로 하는 LIS 어큐뮬레이터를 구비한 휠로더의 붐 실린더 플로팅 충격 완화장치.