KR20100042152A

KR20100042152A - 굴삭기의 작업장치용 유압회로

Info

Publication number: KR20100042152A
Application number: KR1020080101304A
Authority: KR
Inventors: 김성곤
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-23
Also published as: KR101537727B1

Abstract

본 발명은 굴삭기에 있어서 부움, 아암, 버킷 등의 작업장치 복합작동시 저압측으로 유량이 쏠리는 것을 방지하여 원할한 작동속도가 확보되도록 개선된 유압회로에 관한 것으로, 유압구동원인 유압펌프, 작업장치인 부움과 아암, 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 작업장치를 구동하는 유압액츄에이터로써 부움실린더와 아암실린더를 갖고, 부움실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 부움-다운 작동이 일어나고, 아암실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 아암-아웃 작동이 일어나도록 된 굴삭기의 작업장치용 유압회로에 있어서, 유압펌프로부터 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 유로 중에 설치되어, 부움-다운 작동과 아암-아웃 작동이 동시에 복합적으로 일어나는 경우, 유압펌프로 부터 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 유로를 제한하는 밸브를 구비한다.

굴삭기, 부움, 아암, 상차, 우선

Description

굴삭기의 작업장치용 유압회로{Hydraulic Circuit for Operating Boom and Arm of Excavator}

본 발명은 굴삭기의 작업장치를 위한 유압회로에 관한 것으로, 특히 굴삭기에 있어서 부움, 아암, 버킷 등의 작업장치 복합작동시 저압측으로 유량이 쏠리는 것을 방지하여 원할한 작동속도가 확보되도록 개선된 유압회로에 관한 것이다.

굴삭기의 작업장치는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 부움(BOOM), 아암(ARM), 버킷(BKT)으로 구성되고, 이들 각각의 작업장치를 구동하기 위한 액츄에이터로써, 부움실린더(101), 아암실린더(102) 및 버킷실린더(103)가 설치되어, 유압구동원인 유압펌프(도시하지 않음)에 의해 구동된다.

부움실린더(101)의 라지챔버에 작동유가 공급되면, 부움실린더(101)가 신장되면서 부움-업(BOOM-UP) 작동이 일어나고, 부움실린더(101)의 스몰챔버에 작동유가 공급되면, 부움실린더(101)가 수축되면서 부움-다운(BOOM-DOWN) 작동이 일어난다.

아암실린더(102)의 라지챔버에 작동유가 공급되면, 아암실린더(102)가 신장되면서 아암-인(ARM-IN) 작동이 일어나고, 아암실린더(102)의 스몰챔버에 작동유가 공급되면, 아암실린더(102)가 수축되면서 아암-아웃(ARM-OUT) 작동이 일어난다.

버킷실린더(103)에 대해서는 따로 설명하지 않는다.

그런데, 굴삭 상차 작업과 같은 경우, 전술한 부움-다운과 아암-아웃의 복합작동이 일어나게 된다. 즉, 버킷(BKT)에 토사 등을 적재한 상태에서 이를 트럭에 상차하기 위해서는, 부움-다운, 즉 부움을 하강시키면서, 동시에, 아암-아웃, 즉 아암을 전방으로 밀어내게 되는 것이다.

이 관계를 도 2에 설명하면, 유압펌프(P)로부터의 작동유가, 부움실린더(101)의 스몰챔버(101b)에 공급되면서 부움-다운 작동을 얻으면서, 동시에, 아암실린더(102)의 스몰챔버(102b)에 공급되면서 아암-아웃 작동을 얻게 된다. 이 때, 부움실린더(101)의 라지챔버(101a), 아암실린더(102)의 라지챔버(102a)의 작동유는 유압탱크(T)로 귀환된다.

도 2에서는, 단일의 유압펌프(P)가 부움실린더(101) 및 아암실린더(102)에 대해 작동유 공급을 담당하는 것으로 도시되었지만, 복수의 유압펌프 유량이 합류되어 각각의 실린더에 공급되는 경우도 마찬가지이다. 또, 간략한 설명을 위해, 유압펌프(P)와 액츄에이터(101, 102) 사이에 필수적으로 설치되어 작동유를 제어하는 콘트롤밸브는 도시를 생략하였다.

이와 같은 부움-다운과 아암-아웃의 복합작동에 있어서, 부움-다운 작동의 경우는 부움을 비롯한 작업장치 자중 및 적재물의 하중과 동일 방향으로 작동하기 때문에 상대적으로 저압이 요구되는 반면, 아암-아웃 작동의 경우는 이러한 작업장치 자중 및 적재물의 하중과 반대 방향으로 작동하기 때문에 상대적으로 고압이 요구된다. 그에 따라, 유압펌프(P)로 부터의 작동유는 상대적으로 저압측인 부움실린더(101)의 스몰챔버(101b)에 쏠리게 되고, 고압측인 아암실린더(102)의 스몰챔버(102b)로는 유량이 적게 공급되어, 아암-아웃 작동속도가 느려지게 되는 문제점이 있었다.

이로 인해, 작업성이 저하됨은 물론, 각 작업장치 작동의 언밸런스로 인한 안전사고 발생의 우려가 있었다.

본 발명의 목적은, 굴삭기에 있어서 부움, 아암, 버킷 등의 작업장치 복합작동시 저압측으로 유량이 쏠리는 것을 방지하여 원할한 작동속도가 확보될 수 있고, 작업성이 향상될 수 있도록 된 작업장치용 유압회로를 제공하는 데에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 유압구동원인 유압펌프, 작업장치인 부움과 아암, 상기 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 상기 작업장치를 구동하는 유압액츄에이터로써 부움실린더와 아암실린더를 갖고, 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 부움-다운 작동이 일어나고, 상기 아암실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 아암-아웃 작동이 일어나도록 된 굴삭기의 작업장치용 유압회로에 있어서, 상기 유압펌프로부터 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 유로 중에 설치되어, 상기 부움-다운 작동과 상기 아암-아웃 작동이 동시에 복합적으로 일어나는 경우, 상기 유압펌프로 부터 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 상기 유로를 제한하는 밸브를 포함하는 굴삭기의 작업장치용 유압회로를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 밸브는, 상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로 중에 설치된 밸브바디와, 상기 밸브바디 내에 설치된 스풀로 구성되고, 상기 스풀은 상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로를 폐쇄하는 방향 으로 탄성지지되어 있다가, 상기 작동유가 공급되면 이 공급압력에 의해 뒤로 밀리면서 유로를 개방하게 된다. 한편, 이 밸브의 스풀 배압측에는 상기 아암-아웃 작동을 위한 파일럿 압력이 작용하도록 구성되어 있으므로, 부움-다운 작동과 동시에 아암-아웃 작동이 복합적으로 일어나게 되는 경우에는, 상기 스풀이 상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로를 폐쇄하는 방향으로 이동하게 된다. 그에 따라, 부움실린더 스몰챔버로 공급되는 작동유가 제한되고, 아암실린더의 스몰챔버 쪽으로 충분한 작동유가 공급되게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 부움-다운과 아암-아웃이 복합적으로 일어나는 굴삭 상차작업과 같은 경우, 저압측인 부움 쪽으로 유량이 쏠리지 않고, 아암 측에도 충분한 유량이 공급되게 되어, 원할한 작동속도가 확보될 수 있고, 작업성이 향상될 수 있다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 굴삭기의 부움, 아암 작동용 유압회로를 도시하고 있다.

유압구동원으로서 유압펌프(P)가 구비되고, 이 유압펌프(P)로부터 작동유를 공급받아 도시하지 않은 부움, 아암 등의 작업장치를 구동하기 위한 유압액츄에에 터로서 부움실린더(1)와 아암실린더(2)가 구성된다. 유압펌프(P)와 유압액츄에이터(1, 2) 사이에 설치되어, 유압액츄에이터(1, 2)의 작동을 제어하는 콘트롤밸브는 도시를 생략하였다. 부움실린더(1)에는 라지챔버(1a)와 스몰챔버(1b)가 구비되며, 아암실린더(2)에도 역시 라지챔버(2a)와 스몰챔버(2b)가 구비된다.

유압펌프(P)로부터의 작동유가, 부움실린더(1)의 스몰챔버(1b)에 공급되면서 부움-다운 작동을 얻게되고 아암실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급되면서 아암-아웃 작동을 얻게 된다. 이 때, 부움실린더(1)의 라지챔버(1a), 아암실린더(2)의 라지챔버(2a)의 작동유는 유압탱크(T)로 귀환된다.

도면부호 3은 유압펌프(P)로부터 부움실린더(1)의 스몰챔버(1b)에 작동유를 공급하기 위한 유로를 나타내고, 도면부호 4는 유압펌프(P)로부터 아암실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 작동유를 공급하기 위한 유로를 나타낸다. 도면부호 5, 6은 각각 부움실린더(1) 및 아암실린더(2)의 라지챔버(1a, 2a)로부터의 작동유가 탱크(T)로 귀환되는 유로이다.

유압펌프(P)로부터 부움실린더(1)의 스몰챔버(1b)에 작동유를 공급하는 전술한 유로(3) 중에, 부움-다운 작동과 상기 아암-아웃 작동이 동시에 복합적으로 일어나는 경우, 유로(3)를 제한하는 밸브(7)가 설치된다.

이 밸브(7)는, 밸브바디(7a)와, 스풀(7b)로 구성되고, 이 스풀(7b)은 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로(3)를 폐쇄하는 방향으로 탄성지지되어 있다가, 이 유로(3)에 작동유가 공급되면 공급압력에 의해 뒤로 밀리면서 유로(3)를 개방하게 된다. 한편, 이 밸브(7)의 스풀 배압측에는 아암-아웃 작동을 위한 파일럿 압 력(Pi)이 작용하도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 따라, 부움-다운 단독작동인 경우는, 유압펌프(P)로 부터의 작동유가 유로(3)를 통해 부움실린더(1) 스몰챔버(1b)에 공급될 때, 작동유 공급압력에 의해 밸브(7)의 스풀(7b)이 뒤로 밀리면서(도면상 우측), 유로(3)가 완전개방되어, 정상적인 작동유 공급이 이루어진다.

한편, 부움-다운 작동과 동시에 아암-아웃 작동이 복합적으로 일어나게 되는 경우에는, 아암-아웃 작동을 위한 파일럿 압력(Pi)의 작용으로 인해, 스풀(7b)이 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로(3)를 폐쇄하는 방향으로 이동하게 된다. 그에 따라, 부움실린더 스몰챔버(1b)로 공급되는 작동유가 제한되고, 아암실린더(2)의 스몰챔버(2b) 쪽으로 부족하지 않은 작동유가 공급되게 되는 것이다.

그에 따라, 부움-다운, 아암-아웃 복합작동시, 원할한 작동속도가 확보될 수 있고, 작업성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 굴삭기의 작업장치 및 작업장치를 구동하기 위한 유압액츄에이터 구조를 설명하기 위한 개략도

도 2는 종래의 굴삭기의 작업장치용 유압회로도

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 굴삭기의 작업장치용 유압회로도

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

P: 유압펌프

1: 부움실린더, 1a: 부움실린더의 라지챔버, 1b: 부움실린더의 스몰챔버

2: 아암실린더, 2a: 아암실린더의 라지챔버, 2b: 아암실린더의 스몰챔버

T: 유압탱크

7: 밸브, 7a: 밸브바디, 7b: 스풀

Claims

유압구동원인 유압펌프, 작업장치인 부움과 아암, 상기 유압펌프로부터 작동유를 공급받아 상기 작업장치를 구동하는 유압액츄에이터로써 부움실린더와 아암실린더를 갖고, 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 부움-다운 작동이 일어나고, 상기 아암실린더의 스몰챔버에 작동유가 공급되면 아암-아웃 작동이 일어나도록 된 굴삭기의 작업장치용 유압회로에 있어서,

상기 유압펌프로부터 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 유로 중에 설치되어, 상기 부움-다운 작동과 상기 아암-아웃 작동이 동시에 복합적으로 일어나는 경우, 상기 유압펌프로부터 상기 부움실린더의 스몰챔버에 작동유를 공급하는 상기 유로를 제한하는 밸브를 포함하는 굴삭기의 작업장치용 유압회로.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브는,

상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로 중에 설치된 밸브바디와, 상기 밸브바디 내에 설치된 스풀을 구비하고, 상기 스풀은 상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로를 폐쇄하는 방향으로 탄성지지되어 있다가, 상기 작동유가 공급되면 이 공급압력에 의해 뒤로 밀리면서 상기 유로를 개방하도록 구성되며, 상기 밸브의 상기 스풀 배압측에는 상기 아암-아웃 작동을 위한 파일럿 압력이 작용하도록 구성되어, 부움-다운 작동과 동시에 아암-아웃 작동이 복합적으로 일어나게 되는 경우 상기 스풀이 상기 부움실린더 스몰챔버 작동유 공급 유로를 폐쇄하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 작업장치용 유압회로.