KR20100007877A - Hydraulic shovel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 프론트 어태치먼트를 유압 실린더에 의해 구동하는 유압 셔블에 관한 것이다.This invention relates to the hydraulic excavator which drives the front attachment which consists of a boom, an arm, and a bucket with a hydraulic cylinder.
종래의 유압 셔블로서, 프론트 어태치먼트에 분산 배치형의 컨트롤 밸브를 설치하고, 각 컨트롤 밸브에 의해 각 유압 실린더에 급배(給排)되는 작동유의 유량을 각각 제어하는 것이 있다(일본 특허 출원 공개 제2004-293089호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-68718호 공보 참조).As a conventional hydraulic excavator, a control valve of a distributed arrangement type is provided in the front attachment, and the flow rate of the hydraulic oil delivered to each hydraulic cylinder is controlled by each control valve (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004). -293089, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-68718.
일본 특허 출원 공개 제2004-293089호 공보에 개시된 유압 셔블은, 각 컨트롤 밸브가 프론트 어태치먼트를 구동하는 각 유압 실린더의 근방에 각각 배치되어 있다.The hydraulic excavator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-293089 is arranged in the vicinity of each hydraulic cylinder in which each control valve drives the front attachment.
일본 특허 출원 공개 제2005-68718호 공보에 개시된 유압 셔블은, 각 컨트롤 밸브가 붐의 외측에 각각 나란히 배치되어 있다.In the hydraulic excavator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-68718, each control valve is arranged side by side on the outside of the boom, respectively.
그러나 이러한 종래의 유압 셔블에 있어서는, 컨트롤 밸브가 프론트 어태치먼트에 설치되므로, 컨트롤 밸브의 중량에 의해 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 악화된다고 하는 문제점이 있다.However, in such a conventional hydraulic excavator, since the control valve is provided in the front attachment, there is a problem that the weight balance of the front attachment is deteriorated by the weight of the control valve.
또한, 컨트롤 밸브가 프론트 어태치먼트의 외측에 설치되므로, 작업시에 컨트롤 밸브나 그 배관 등이 장해물에 닿아 손상될 가능성이 있다.In addition, since the control valve is provided outside the front attachment, there is a possibility that the control valve, its pipes, or the like may come in contact with the obstacle and be damaged during operation.
본 발명은, 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스를 개선하고, 컨트롤 밸브나 배관의 손상을 방지하는 것이 가능한 유압 셔블을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a hydraulic excavator capable of improving the weight balance of the front attachment and preventing damage to the control valve and the pipe.
본 발명은, 주행체에 차체가 선회 가능하게 설치된 유압 셔블이며, 상기 차체에 회전 가능하게 연결된 붐과, 상기 붐에 회전 가능하게 연결된 아암과, 상기 아암에 회전 가능하게 연결된 버킷과, 상기 붐을 구동하는 붐용 유압 실린더와, 상기 아암을 구동하는 아암용 유압 실린더와, 상기 버킷을 구동하는 버킷용 유압 실린더와, 상기 각 유압 실린더에 급배되는 작동유의 유량을 각각 제어하는 붐용 컨트롤 밸브, 아암용 컨트롤 밸브 및 버킷용 컨트롤 밸브를 구비하고, 상기 붐은 중공 형상으로 형성되고, 상기 버킷용 컨트롤 밸브는 상기 붐의 내부에 배치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hydraulic excavator rotatably mounted to a traveling body, a boom rotatably connected to the vehicle body, an arm rotatably connected to the boom, a bucket rotatably connected to the arm, and the boom. Hydraulic cylinder for boom to drive, Hydraulic cylinder for arms to drive the arm, Hydraulic cylinder for buckets to drive the bucket, Control valve for booms to control the flow rate of hydraulic oil delivered to each hydraulic cylinder, Control for arms And a valve and a control valve for the bucket, wherein the boom is formed in a hollow shape, and the control valve for the bucket is disposed inside the boom.
본 발명에 따르면, 버킷용 컨트롤 밸브의 중량이 아암에 걸리는 것을 피할 수 있고, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스를 개선하여, 프론트 어태치먼트의 동작이 안정된다. 또한, 버킷용 컨트롤 밸브와 그것에 접속하는 배관 등이 장해물에 닿아 손상되는 것이 방지된다.According to the present invention, it is possible to avoid the weight of the control valve for the bucket from the arm, improve the weight balance of the front attachment, and stabilize the operation of the front attachment. In addition, the control valve for the bucket and the pipe connected to the bucket are prevented from coming in contact with the obstacle and being damaged.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블을 도시하는 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows the hydraulic excavator which concerns on embodiment of this invention.
도 2는 버킷용 유압 실린더에 작동유를 급배하는 유압 회로이다.2 is a hydraulic circuit for supplying and supplying hydraulic oil to a hydraulic cylinder for a bucket.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블(건설 기계)(1)은, 주행하는 주행체(6)의 상부에 차체(선회체)(2)가 선회 가능하게 설치된 것이다.As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator (construction machine) 1 which concerns on embodiment of this invention is a vehicle body (revolving body) 2 provided in the upper part of the
유압 셔블(1)은 차체(2)에 붐 지지 축(7)을 통해 회전 가능하게 연결된 붐(3)과, 붐(3)을 구동하는 2개의 붐용 유압 실린더(10)와, 붐(3)의 선단부에 아암 지지 축(38)을 통해 회전 가능하게 연결된 아암(4)과, 아암(4)을 구동하는 1개의 아암용 유압 실린더(9)와, 아암(4)의 선단부에 버킷 지지 축(51)을 통해 회전 가능하게 연결된 버킷(5)과, 버킷(5)을 구동하는 1개의 버킷용 유압 실린더(8)를 구비한다.The hydraulic excavator 1 includes a
차체(2)에는 유압원 유닛(21)이 탑재된다. 각 유압 실린더(8 내지 10)는 유압원 유닛(21)으로부터 유도되는 작동유에 의해 신축 작동한다. 각 유압 실린더(8 내지 10)가 신축 작동함으로써 버킷(5), 아암(4) 및 붐(3)의 각각이 회전하여, 유압 셔블에 의한 지면의 굴삭이나 토사의 반송 작업 등이 행해진다.The
붐(3), 아암(4) 및 버킷(5)에 의해 다관절형의 프론트 어태치먼트가 구성된다. 또한, 아암(4)의 선단부에 연결되는 버킷(5)은, 지면의 굴삭이나 토사의 반송 작업을 행하는 것에 한정되지 않고, 다른 작업을 행하는 것이라도 좋다.The
쌍으로 설치되는 붐용 유압 실린더(액추에이터)(10)는 붐(3)을 사이에 두고 배치된다. 각 붐용 유압 실린더(10)는, 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 받는 유 압에 의해 피스톤 로드(12)가 실린더 튜브(11)에 대해 이동하여 신축 작동한다. 각 실린더 튜브(11)의 기단부는 지지 축(13)을 통해 차체(2)에 회전 가능하게 연결되고, 각 피스톤 로드(12)의 선단부는 지지 축(14)을 통해 붐(3)에 회전 가능하게 연결된다. 2개의 붐용 유압 실린더(10)는 컨트롤 밸브(15)를 통해 급배되는 작동 유압에 의해 서로 동기하여 신축 작동하여, 붐(3)을 구동한다.The boom hydraulic cylinders (actuators) 10 installed in pairs are arranged with the
아암(4)을 구동하는 아암용 유압 실린더(액추에이터)(9)는 붐(3)의 배면부에 배치된다. 아암용 유압 실린더(9)는 피스톤(도시하지 않음)이 받는 유압에 의해 피스톤 로드(32)가 실린더 튜브(31)에 대해 이동하여 신축 작동한다. 실린더 튜브(31)의 기단부는 지지 축(33)을 통해 붐(3)에 회전 가능하게 연결되고, 피스톤 로드(32)의 선단부는 지지 축(34)을 통해 아암(4)에 회전 가능하게 연결된다. 아암용 유압 실린더(9)는 컨트롤 밸브(35)를 통해 급배되는 작동 유압에 의해 신축 작동하여, 아암(4)을 구동한다.An arm hydraulic cylinder (actuator) 9 for driving the
버킷(5)을 구동하는 버킷용 유압 실린더(액추에이터)(8)는 아암(4)의 배면부에 배치된다. 실린더 튜브(41)의 기단부는 지지 축(43)을 통해 아암(4)에 회전 가능하게 연결되고, 피스톤 로드(42)의 선단부는 지지 축(44)을 통해 버킷(5)에 회전 가능하게 연결된다.The bucket hydraulic cylinder (actuator) 8 which drives the
도 2는 버킷용 유압 실린더(8)에 작동유를 급배하는 유압 회로이다.2 is a hydraulic circuit for supplying and draining hydraulic oil of the
버킷용 유압 실린더(8)의 실린더 튜브(41) 내에는 피스톤 로드(42)가 진퇴 가능하게 삽입되고, 피스톤 로드(42)의 기단부에는 피스톤(46)이 연결된다. 피스톤(46)은 실린더 튜브(41)의 내주를 따라 미끄럼 이동 가능하게 개재 장착되고, 실 린더 튜브(41) 내에 로드 반대측 오일실(47)과 로드측 오일실(48)을 구획한다. 로드 반대측 오일실(47)과 로드측 오일실(48)에는 컨트롤 밸브(45)를 통해 작동유가 급배되고, 버킷용 유압 실린더(8)는 이 작동유압에 의해 신축 작동하여, 버킷(5)을 구동한다.The
컨트롤 밸브(45)는 브리지 회로에 개재 장착되는 4개의 전자기 밸브(V1 내지 V4)로 구성된다. 전자기 밸브(V1 내지 V4)는 컨트롤러(30)로부터의 출력 신호에 의해 개폐 작동하여, 유압 실린더(8)를 신축 작동시킨다.The
유압 펌프(22)의 토출측에는, 유압 실린더(8)로 공급되는 작동유가 유통하는 공급 통로(25)가 접속되고, 공급 통로(25)는 2방향으로 나뉜 분기 통로(26, 27)에 접속된다. 분기 통로(26, 27)는 다시 합류하여 유압 실린더(8)로부터 배출되는 작동유가 유통하는 복귀 통로(23)에 접속된다. 복귀 통로(23)는 유압 펌프(22)의 흡입측에 접속된다.To the discharge side of the
분기 통로(26, 27)에는 유압 실린더(8)의 로드 반대측 오일실(47)로 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 미터 인(meter-in)용 전자기 밸브(V1)와, 로드측 오일실(48)로 공급되는 작동유의 유량을 제어하는 미터 인용 전자기 밸브(V3)가 병렬로 개재 장착된다.The
또한, 분기 통로(26, 27)에는 유압 실린더(8)의 로드 반대측 오일실(47)로부터 배출되는 작동유의 유량을 제어하는 미터 아웃(meter-out)용 전자기 밸브(V2)와, 로드측 오일실(48)로부터 배출되는 작동유의 유량을 제어하는 미터 아웃용 전자기 밸브(V4)가 병렬로 개재 장착된다.The
이와 같이, 분기 통로(26)에는 미터 인용 전자기 밸브(V1)와 미터 아웃용 전자기 밸브(V2)가 직렬로 개재 장착되고, 분기 통로(27)에는 미터 인용 전자기 밸브(V3)와 미터 아웃용 전자기 밸브(V4)가 직렬로 개재 장착된다.Thus, the
분기 통로(26)에 있어서의 미터 인용 전자기 밸브(V1)와 미터 아웃용 전자기 밸브(V2)의 사이는, 제1 급배 통로(28)를 통해 로드 반대측 오일실(47)에 연통된다. 분기 통로(27)에 있어서의 미터 인용 전자기 밸브(V3)와 미터 아웃용 전자기 밸브(V4)의 사이는, 제2 급배 통로(29)를 통해 로드측 오일실(48)에 연통된다.Between the quoting electromagnetic valve V1 and the meter-out electromagnetic valve V2 in the
미터 인용 전자기 밸브(V1), 미터 아웃용 전자기 밸브(V2), 미터 인용 전자기 밸브(V3) 및 미터 아웃용 전자기 밸브(V4)는 전자기식의 제어 밸브(유량 제어 밸브)이다. 각 전자기 밸브(V1 내지 V4)는 컨트롤러(30)로부터 출력되는 제어 전류에 의해 구동하고, 이 제어 전류에 따라서 개구 면적이 조정된다. 이와 같이, 컨트롤러(30)는 각 전자기 밸브(V1 내지 V4)의 개구 면적을 개별로 조정하고, 각 전자기 밸브(V1 내지 V4)를 통과하는 작동유의 유량을 개별로 제어한다. 컨트롤러(30)에는 제1 급배 통로(28)와 제2 급배 통로(29)의 압력을 각각 검출하는 압력 센서(18, 19)의 신호가 입력된다.The metered electromagnetic valve V1, the metered out electromagnetic valve V2, the metered electromagnetic valve V3 and the metered out electromagnetic valve V4 are electromagnetic control valves (flow control valves). Each electromagnetic valve V1-V4 is driven by the control current output from the
붐용 컨트롤 밸브(15), 아암용 컨트롤 밸브(35)도 버킷용 컨트롤 밸브(45)와 동일한 구성이며, 컨트롤러(30)로부터 출력되는 제어 전류에 의해 제어된다. 이로 인해, 유압 셔블(1)에서는 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)를 각각 분산하여 배치하는 것이 가능해진다.The
종래의 유압 셔블에서는, 분산 배치형의 각 컨트롤 밸브를 각 유압 실린더의 근방에 각각 설치하고, 컨트롤 밸브와 유압 실린더를 접속하는 유압 배관의 길이를 짧게 하도록 하고 있었다.In the conventional hydraulic excavator, each control valve of the distributed arrangement type is provided in the vicinity of each hydraulic cylinder, and the length of the hydraulic pipe connecting the control valve and the hydraulic cylinder is shortened.
그러나 버킷용 컨트롤 밸브를 버킷용 유압 실린더의 근방에 설치하면, 버킷용 컨트롤 밸브의 중량에 의해 붐, 아암 및 버킷으로 이루어지는 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 악화된다. 즉, 유압 셔블(1)의 무게 중심이 전방으로 이동하여, 유압 셔블(1)이 불안정해진다.However, when the bucket control valve is installed in the vicinity of the bucket hydraulic cylinder, the weight balance of the front attachment consisting of the boom, the arm and the bucket is deteriorated by the weight of the bucket control valve. That is, the center of gravity of the hydraulic excavator 1 moves forward, and the hydraulic excavator 1 becomes unstable.
또한, 버킷용 컨트롤 밸브를 버킷용 유압 실린더의 근방에 설치함으로써, 버킷용 컨트롤 밸브가 아암과 함께 움직이게 되므로, 버킷용 컨트롤 밸브나 그것에 접속하는 배관 등이 장해물에 닿아 손상될 가능성이 있다.In addition, since the bucket control valve is moved together with the arm by providing the bucket control valve in the vicinity of the hydraulic cylinder for the bucket, there is a possibility that the bucket control valve, the pipe connected to it, and the like come into contact with the obstacle.
그 대책으로서, 본 발명은 분산 배치형의 버킷용 컨트롤 밸브(45)를 붐(3)의 내부에 설치하여, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스를 개선하고, 버킷용 컨트롤 밸브(45)나 그것에 접속하는 배관의 손상을 방지하는 것을 요지로 한다.As a countermeasure, the present invention provides a distribution control type
본 실시 형태에서는, 분산 배치형의 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)가 각각 붐(3)의 내부에 설치된다.In this embodiment, each
붐(3)은 강판에 의해 중공 형상의 상자형으로 형성되고, 그 내부의 공간에 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)가 수용되어 배치된다. 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)는 지지 부재(도시하지 않음)를 통해 지지된다.The
각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)는, 붐(3)을 차체(2)에 회전 가능하게 지지하는 붐 지지 축(7)의 상방에 배치된다. 즉, 컨트롤 밸브(15, 35, 45)는 붐(3)의 회전 위치에 상관없이 프론트 어태치먼트의 회전축인 붐 지지 축(7)보다 높은 위치에 배 치되고, 또한 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)가 붐(3)의 회전 위치에 의해 붐 지지 축(7)의 연직 상방에 위치하도록 배치된다. 이에 의해, 프론트 어태치먼트가 회전하는 방향의 힘이 약해진다. 즉, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 양호해져, 동작이 안정된다.Each
각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)는 붐(3)의 후방부, 즉 차체(2)의 선회 중심축(O)에 가까운 위치에 수용된다. 이에 의해, 프론트 어태치먼트는, 자유 단부측이 가벼워지고 차체(2)에 가까운 측이 무거워지므로, 중량 밸런스가 양호해져 동작이 안정된다. 또한, 유압 셔블(1)의 무게 중심이 선회 중심축(O)에 보다 가까운 위치로 되므로, 유압 셔블(1)의 주행 안정성이 향상된다. 또한, 붐(3)에 있어서 붐 지지 축(7)으로부터 아암 지지 축(38)으로 연장되는 방향을 붐(3)의 전방으로 하고, 그 반대 방향을 붐(3)의 후방으로 한다.Each
버킷용 컨트롤 밸브(45)의 배치로서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 붐용 유압 실린더(10)의 중립 위치 근방에서, 붐 지지 축(7)의 연직 상방에 위치하는 배치가 바람직하다. 버킷용 컨트롤 밸브(45)를 이와 같이 배치함으로써, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 더욱 양호해진다.As an arrangement | positioning of the
각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)는 붐(3)의 전후 방향으로 나란히 배치된다. 버킷용 컨트롤 밸브(45)는, 붐용 컨트롤 밸브(15)와 아암용 컨트롤 밸브(35)의 사이에 배치된다. 붐용 컨트롤 밸브(15)가 버킷용 컨트롤 밸브(45)의 후방에 배치되고, 아암용 컨트롤 밸브(35)가 버킷용 컨트롤 밸브(45)의 전방에 배치된다.Each
각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)로부터 각 유압 실린더(10, 9, 8)로 연장되는 각 급배 통로(16, 17, 36, 37, 28, 29)의 일부는 붐(3)의 내부에 수용된다.A part of each supply and
유압 셔블(1)은 이상과 같이 구성되어, 각 컨트롤 밸브(15, 35, 45)로부터 각 유압 실린더(10, 9, 8)에 대한 작동유의 급배를 절환하여 각 유압 실린더(10, 9, 8)를 신축 작동시키고, 붐(3), 아암(4) 및 버킷(5)에 의해 구성되는 다관절형의 프론트 어태치먼트를 구동하고, 아암(4)의 선단부에 연결되는 버킷(5)을 통해 지면의 굴삭이나 토사의 반송 작업을 행한다.The hydraulic excavator 1 is configured as described above, and switches the supply and drainage of the hydraulic oil to the
이상의 본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.According to this embodiment above, the effect shown below is exhibited.
버킷용 컨트롤 밸브(45)는 중공 상자형으로 형성된 붐(3)의 내부에 배치되므로, 버킷용 컨트롤 밸브의 중량이 아암(4)에 걸리는 것을 피할 수 있다. 따라서, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 양호해져, 프론트 어태치먼트의 동작이 안정된다. 또한, 버킷용 컨트롤 밸브(45)와 그것에 접속하는 배관 등이 장해물에 닿아 손상되는 것을 방지할 수 있다.Since the
또한, 버킷용 컨트롤 밸브(45)는 붐 지지 축(7)의 상방에 배치되므로, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 양호해져, 동작이 안정된다.Moreover, since the
또한, 붐(3)의 내부에, 버킷용 컨트롤 밸브(45)와 나란히 붐용 컨트롤 밸브(15)와 아암용 컨트롤 밸브(35)를 배치하였으므로, 프론트 어태치먼트의 중량 밸런스가 더욱 양호해진다. 따라서, 프론트 어태치먼트의 동작이 안정되는 동시에, 각 컨트롤 밸브(45, 15, 35)와 그것에 접속하는 배관 등의 손상이 방지된다.In addition, since the
또한, 버킷용 컨트롤 밸브(45)는 컨트롤러(30)로부터 출력되는 제어 전류에 의해 개별로 개폐되는 각 전자기 밸브(V1 내지 V4)로 구성되므로, 배치의 제약이 적어, 붐(3)의 내부에 배치하는 것이 가능해진다.In addition, since the
본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that various changes can be made within the scope of the technical idea.
본 발명은, 지면의 굴삭이나 토사의 반송 작업 등을 행하는 유압 셔블에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a hydraulic excavator for carrying out excavation of ground and conveyance work of earth and sand.
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