KR20100074562A - Swing apparatus for construction machinery - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rotating device for construction machinery is provided to maintain a work even if a controller and an electric power system are out of order by rotating an upper rotating body. CONSTITUTION: A rotating device for construction machinery comprises a rotating electric motor(20), a rotating hydraulic motor(30), a power intermittence unit(40), and a controller(50). The rotating electric motor is powered by electrical energy and rotates an upper rotating body. The rotating hydraulic motor is driven by the working fluid discharged from a pump(P). The power intermittence unit stops power transferred to the rotating electric motor and comprises a hydraulic coupling(41), a rotating control valve(42), and an on-off valve(43). The hydraulic coupling selectively connects the shaft(21) of the rotating electric motor to the shaft(31) of the rotating hydraulic motor. The rotating control valve selectively supplies working fluid to the rotating hydraulic motor. The on-off valve is converted into a connection position(43a) or an off-position(43b). The controller controls the power intermittence unit so that power of the rotating hydraulic motor is transferred to the rotating electric motor.

Description

건설기계의 선회장치{SWING APPARATUS FOR CONSTRUCTION MACHINERY}Swiveling device of construction machine {SWING APPARATUS FOR CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 굴삭기 등과 같은 건설기계에 관한 것으로서, 특히 상부 선회체를 회전 구동시키기 위한 건설기계의 선회장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to construction machinery such as excavators and the like, and more particularly, to a turning device of construction machinery for rotatingly driving an upper swing structure.

최근 유가의 급격한 상승과 함께 배터리의 전기에너지에 의해 구동되는 전동모터를 이용하여 상부 선회체를 선회시키는 선회장치가 개발되고 있다. 전동모터를 이용하여 상부 선회체를 선회구동시키는 경우, 장비 컨트롤러로부터 전송된 신호에 따라 전동모터의 구동방향 및 구동속도가 제어된다. 이러한 이유로, 전동모터나 전동모터를 제어하기 위한 전력변환장치 등의 전력계통에 전기적인 고장이 발생하는 경우, 상부 선회체를 선회시키지 못하게 된다.Recently, with the sharp rise in oil prices, a turning device for turning an upper swing structure using an electric motor driven by electric energy of a battery has been developed. When the upper swing body is driven by using the electric motor, the driving direction and the driving speed of the electric motor are controlled according to the signal transmitted from the equipment controller. For this reason, when an electrical failure occurs in an electric system such as an electric motor or a power converter for controlling the electric motor, it becomes impossible to turn the upper swing body.

또한, 최근에는 엔진의 잉여 동력을 배터리에 저장하고 엔진의 부족한 동력을 배터리로부터 공급하여 연비를 개선한 하이브리드 형태의 건설기계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 하이브리드 건설기계는 엔진과, 모터링을 수행하여 엔진에 동력을 제공하거나 엔진의 잉여동력을 발전하는 전동기와, 상기 엔진에 의해 구동되는 유압펌프를 포함한다. 상기 유압펌프로부터 토출되는 작동유는 컨트롤 밸브에 의해 그 흐름 방향이 제어되어 붐 실린더와 아암 실린더와 버켓 실린더 및 주행장치 등에 공급된다. 이와 같이, 하이브리드 건설기계에서도 각 작업장치는 작동유에 의해 구동된다.In addition, recently, research on a hybrid construction machine that improves fuel efficiency by storing surplus power of an engine in a battery and supplying insufficient power of an engine from a battery has been actively conducted. Such a hybrid construction machine includes an engine, an electric motor that performs motoring to power the engine or generates surplus power of the engine, and a hydraulic pump driven by the engine. The hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is controlled by the control valve and supplied to the boom cylinder, the arm cylinder, the bucket cylinder, the traveling device, and the like. In this way, even in the hybrid construction machine, each work device is driven by the working oil.

반면, 하이브리드 건설기계의 상부 선회체는 전동모터에 의해 선회 구동된다. 이는 선회 제동시에 잉여 동력을 전동모터에 의해 발전할 수 있기 때문이다. 상기 전동모터는 배터리에 의해 공급되는 전류가 컨트롤러에 의해 제어되는 전력변환장치를 통해 변환되어 전동모터에 공급되며, 이에 의해 상부 선회체가 선회 구동된다. 그러나 전력변환장치나 전동모터 및 컨트롤러 등에 고장이 발생할 경우, 상기 각 작업장치는 유압펌프의 작동유에 의해 구동되기 때문에 정상적인 작업이 가능하나, 상부 선회체는 선회구동을 할 수 없게 된다. 이러한 이유로, 하이브리드 건설기계는 수행 중인 작업을 중단해야 하고 이로 인해 작업의 효율성이 저하된다. On the other hand, the upper pivot of the hybrid construction machine is driven by an electric motor. This is because surplus power can be generated by the electric motor during turning braking. The electric motor is supplied to the electric motor by converting the current supplied by the battery through a power conversion device controlled by the controller, thereby driving the upper swing structure. However, when a failure occurs in the power converter, the electric motor and the controller, each work device is driven by the hydraulic oil of the hydraulic pump, but normal operation is possible, but the upper swinging body is unable to rotate. For this reason, the hybrid construction machine must interrupt the work being performed, which reduces the efficiency of the work.

본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 전동모터나 전력변환장치 및 컨트롤러 등의 전력계통에 고장이 발생하더라도 선회 구동을 할 수 있도록 하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 건설기계의 선회장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned point, the construction of the construction machine that can improve the efficiency of work by enabling the turning drive even if a failure occurs in the power system, such as electric motors, power converters and controllers The purpose is to provide a turning device.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설기계의 선회장치는 상부 선회체(1)를 선회시키기 위한 것으로서, 전기에너지에 의해 구동되어 상기 상부 선회체(1)를 선회시키는 선회 전동모터(20); 펌프(P)로부터 토출되는 작동유에 의해 구동되는 선회 유압모터(30); 및 상기 선회 유압모터(30)가 상기 선회 전동모터(20)에 전달하는 동력을 단속(斷續)시키는 동력단속유닛(40); 및 전력계통의 고장신호가 발생하면, 상기 선회 유압모터(30)의 동력이 상기 선회 전동모터(20)에 전달되도록 상기 동력단속유닛(40)을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.The turning device of the construction machine according to the present invention for achieving the object as described above is for turning the upper swing body (1), the turning electric motor driven by electric energy to swing the upper swing body (1) 20; A swing hydraulic motor 30 driven by the hydraulic oil discharged from the pump P; And a power interruption unit 40 for intermittent (동력) the power transmitted by the swing hydraulic motor 30 to the swing electric motor (20); And a controller 50 that controls the power control unit 40 so that the power of the swing hydraulic motor 30 is transmitted to the swing electric motor 20 when a failure signal of the power system is generated.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 동력단속유닛(40)은 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)와 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)에 설치되어 인가되는 유압신호압에 따라 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)를 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)에 선택적으로 연결시키는 유압 커플링(41); 선회 조작부(10)로부터 발생하는 신호압에 따라 변환되어 상기 펌프(P)로부터 토출되는 작동유를 상기 선회 유압모터(30)에 선택적으로 공급하는 선회제어밸브(42); 상기 제어 부(50)로부터 출력되는 제어신호에 따라 연결위치(43a)와 차단위치(43b) 중 어느 하나의 위치로 변환되는 단속밸브(43)를 포함하며, 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 유압 커플링(41)은 상기 선회 조작부(10)로부터 발생하는 신호압에 따라 상기 선회 전동모터(20)와 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(21)(31)를 선택적으로 연결시키고, 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 유압 커플링(41)은 상기 샤프트(21)(31)의 연결을 차단한다.According to an embodiment of the present invention, the power control unit 40 is installed on the shaft 21 of the swing electric motor 20 and the shaft 31 of the swing hydraulic motor 30 is applied to the hydraulic signal pressure A hydraulic coupling (41) for selectively connecting the shaft (21) of the turning electric motor (20) to the shaft (31) of the turning hydraulic motor (30) according to the invention; A swing control valve 42 for selectively supplying hydraulic oil discharged from the pump P to the swing hydraulic motor 30 by being converted according to the signal pressure generated from the swing operation unit 10; And an intermittent valve 43 which is converted into any one of a connecting position 43a and a blocking position 43b according to a control signal output from the control unit 50, and the intermittent valve 43 is connected to the intermittent valve 43. When converted to the position 43a, the hydraulic coupling 41 is the shaft 21 of the swing electric motor 20 and the swing hydraulic motor 30 in accordance with the signal pressure generated from the swing operation unit 10 ( 31 is selectively connected, and when the control valve 43 is converted to the shutoff position 43b, the hydraulic coupling 41 cuts off the connection of the shafts 21 and 31.

또한, 상기 단속밸브(43)는 일측이 상기 선회 조작부(10)와 상기 선회제어밸브(42) 사이의 신호라인(11)(12)에 연결되고 타측은 유압신호압이 인가될 수 있도록 상기 유압 커플링(41)에 연결되며, 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 신호라인(11)(12)은 상기 유압 커플링(41)에 연결되고, 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 신호라인(11)(12)은 상기 유압 커플링(41)과 차단된다.In addition, the intermittent valve 43 has one side connected to the signal lines 11 and 12 between the swing operation unit 10 and the swing control valve 42 and the other side to receive the hydraulic signal pressure. Is connected to the coupling 41, and when the intermittent valve 43 is converted to the connection position 43a, the signal lines 11 and 12 are connected to the hydraulic coupling 41, and the intermittent valve When the 43 is converted to the cutoff position 43b, the signal lines 11 and 12 are cut off from the hydraulic coupling 41.

한편, 상기 제어부(50)가 상기 단속밸브(43)에 전류를 공급하면, 상기 단속밸브(43)는 차단위치(43b)로 변환되고, 상기 제어부(50)가 상기 단속밸브(43)에 공급하는 전류를 차단하면, 상기 단속밸브(43)는 상기 연결위치(43a)로 변환된다.On the other hand, when the control unit 50 supplies the current to the intermittent valve 43, the intermittent valve 43 is converted to the cutoff position 43b, the control unit 50 is supplied to the intermittent valve 43 When the current is cut off, the intermittent valve 43 is converted to the connection position 43a.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단속밸브(43)는 일측이 상기 선회제어밸브(42)와 상기 선회 유압모터(30) 사이의 유압라인(32a)(32b)에 연결되고, 타측은 상기 유압 커플링(41)에 연결되며, 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 유압라인(32a)(32b)은 상기 유압 커플링(41)에 연결되고, 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 유압라인(32a)(32b)은 상기 유압 커플링(41)과 차단된다.According to another embodiment of the present invention, the intermittent valve 43 has one side connected to the hydraulic lines 32a and 32b between the swing control valve 42 and the swing hydraulic motor 30, and the other side is When the intermittent valve 43 is converted to the connecting position 43a, the hydraulic lines 32a and 32b are connected to the hydraulic coupling 41, and the intermittent valve is connected to the hydraulic coupling 41. When the valve 43 is converted to the shutoff position 43b, the hydraulic lines 32a and 32b are cut off from the hydraulic coupling 41.

전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 전력계통에 고장이 발생하더라도 선회 유압모터에 의해 상부 선회체가 선회 구동되어, 진행 중인 작업을 계속할 수 있고 이에 의해 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.According to the problem solving means described above, even if a failure occurs in the power system, the upper swing structure is driven by the swing hydraulic motor to continue the work in progress, thereby improving the efficiency of the work.

특히, 제어부로부터 전류가 공급될 경우 단속밸브가 차단위치로 변환되고 제어부로부터 전류가 공급되지 않는 경우 단속밸브가 연결위치로 변환되어 제어부에 고장이 발생되는 경우에도 상기 선회 유압모터에 의해 상기 상부 선회체가 선회 구동될 수 있다.Particularly, when the current is supplied from the control unit, the control valve is converted to the shutoff position, and when the current is not supplied from the control unit, the control valve is converted to the connection position and the upper turning by the turning hydraulic motor is performed even when a failure occurs in the control unit. The sieve can be pivotally driven.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 건설기계의 선회장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a turning device for a construction machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회장치는 선회 전동모터(20)와, 선회 유압모터(30)와, 동력단속유닛(40) 및 제어부(50)를 포함한다.1 to 2b, the turning device of the construction machine according to an embodiment of the present invention is a swing electric motor 20, a swing hydraulic motor 30, a power control unit 40 and the control unit 50 It includes.

상기 선회 전동모터(20)는 전력변환부(22)에 의해 변환된 전류에 의해 구동되며, 상기 전력변환부(22)는 상기 제어부(50)에 의해 제어된다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(50)는 상기 전기에너지 저장장치(4)에 저장된 에너지를 상기 전력변환부(22)를 통해 상기 선회 전동모터(20)에 공급한다. 따라서, 상기 제어부(50) 및 상기 전력변환부(22) 등에 고장이 발생하는 경우, 상기 선회 전동모터(20)는 구동 될 수 없게 된다. 이러한 이유로, 본 실시예에서는 상기 선회 전동모터(20)가 구동되지 않더라도 상기 선회 유압모터(30)에 의해 상부 선회체(1)가 선회될 수 있도록 구성하였다.The turning electric motor 20 is driven by the current converted by the power converter 22, the power converter 22 is controlled by the controller 50. More specifically, the controller 50 supplies the energy stored in the electrical energy storage device 4 to the swing electric motor 20 through the power converter 22. Therefore, when a failure occurs in the control unit 50 and the power conversion unit 22, the turning electric motor 20 can not be driven. For this reason, in this embodiment, even if the swing electric motor 20 is not driven, the upper swing structure 1 can be turned by the swing hydraulic motor 30.

상기 선회 유압모터(30)는 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)와 상기 동력단속유닛(40)에 의해 선택적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)와 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)는 상기 동력단속유닛(40)의 유압 커플링(41)을 매개로 연결되며, 상기 유압 커플링(41)의 작동에 의해 양자는 연결 또는 차단된다. 이에 대한 설명은 후술한다.The swing hydraulic motor 30 is selectively connected by the shaft 21 of the swing electric motor 20 and the power control unit 40. More specifically, the shaft 31 of the swing hydraulic motor 30 and the shaft 21 of the swing electric motor 20 are connected via a hydraulic coupling 41 of the power control unit 40, Both of these are connected or disconnected by the operation of the hydraulic coupling 41. This will be described later.

상기 동력단속유닛(40)은 상기 선회 유압모터(30)와 상기 선회 전동모터(20)를 동력전달가능하게 연결하거나 차단하기 위한 것으로서, 유압 커플링(41)과, 선회제어밸브(42)와, 단속밸브(43)를 포함한다.The power control unit 40 is for connecting or disconnecting the swing hydraulic motor 30 and the swing electric motor 20 so as to enable power transmission, and include a hydraulic coupling 41 and a swing control valve 42. And an intermittent valve 43.

상기 유압 커플링(41)은 전술한 바와 같이 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)와 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)에 설치되어 입력되는 유압 신호에 따라 상기 샤프트(21)(31)를 상호 연결하거나 이격시킨다. 상기 유압 커플링(41)은 이미 산업계 전반에서 공지되어 관용적으로 사용되고 있는 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As described above, the hydraulic coupling 41 is installed on the shaft 31 of the swing hydraulic motor 30 and the shaft 21 of the swing electric motor 20 in accordance with a hydraulic signal input thereto. Or interconnect (31). Since the hydraulic coupling 41 is already known throughout the industry and used conventionally, a detailed description thereof will be omitted.

상기 선회제어밸브(42)는 상기 선회 유압모터(30)에 공급되는 작동유의 흐름 방향을 제어하기 위한 것으로서, 선회 조작부(10)로부터 발생하는 신호압에 따라 변환된다. 상기 선회 조작부(10)는 유압 신호를 발생시켜 신호라인(11)(12)을 통해 상기 선회제어밸브(42)의 수압부(42a)(42b)에 인가한다. 수압부(42a)(42b)에 신호 압이 인가되면, 선회제어밸브(42)는 일측 또는 타측으로 변환되면서 상기 선회 유압모터(30)에 공급될 펌프(P)의 작동유의 흐름 방향을 제어한다. The swing control valve 42 is for controlling the flow direction of the hydraulic oil supplied to the swing hydraulic motor 30, is converted in accordance with the signal pressure generated from the swing operation unit (10). The swing operation unit 10 generates a hydraulic signal and applies the hydraulic signals to the hydraulic units 42a and 42b of the swing control valve 42 through the signal lines 11 and 12. When the signal pressure is applied to the hydraulic pressure parts 42a and 42b, the swing control valve 42 controls the flow direction of the hydraulic oil of the pump P to be supplied to the swing hydraulic motor 30 while being converted to one side or the other side. .

한편, 상기 선회 조작부(10)는 전기적 신호의 형태의 조작신호를 발생시켜 제어부(50)로 전송한다. 즉, 상기 선회 조작부(10)는 유압 신호 뿐만 아니라 전기신호도 발생시킨다. 이와 같이 유압 신호 및 전기 신호를 동시에 발생시키기 위한 방법의 일 예로, 상기 선회 조작부(10)로부터 출력된 신호라인(11)(12)에 압력센서를 설치하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 또한, 선회 조작부(10)에 변위센서를 설치하여 전기적 신호를 발생시킬 수도 있다.On the other hand, the turning operation unit 10 generates an operation signal in the form of an electrical signal and transmits it to the control unit 50. That is, the turning operation unit 10 generates not only a hydraulic signal but also an electric signal. As such, as an example of a method for simultaneously generating an oil pressure signal and an electric signal, a pressure sensor may be installed in the signal lines 11 and 12 output from the swing manipulation unit 10 to generate an electric signal. In addition, a displacement sensor may be installed on the swing operation unit 10 to generate an electrical signal.

상기 단속밸브(43)는 유압 커플링(41)에 유압 신호를 선택적으로 인가하기 위한 것으로서, 연결위치(43a)와 차단위치(43b) 중 어느 하나의 위치로 변환된다. 상기 단속밸브(43)는 신호인가부(43c)를 구비하며, 상기 신호인가부(43c)는 제어부(50)와 전기적으로 연결된다. 상기 단속밸브(43)는 상기 제어부(50)가 상기 신호인가부(43c)에 전류를 공급하면, 도 2a와 같은 차단위치(43b)로 변환된다. 그러나 상기 제어부(50)가 상기 신호인가부(43c)에 전류를 공급하지 않으면 스프링(43d)의 복원력에 의해 상기 단속밸브(43)는 도 2b와 같은 연결위치(43a)로 변환된다.The intermittent valve 43 is for selectively applying a hydraulic signal to the hydraulic coupling 41, and is converted into one of the connection position 43a and the blocking position 43b. The intermittent valve 43 includes a signal applying unit 43c, and the signal applying unit 43c is electrically connected to the control unit 50. The control valve 43 is converted to the cutoff position 43b as shown in FIG. 2A when the control unit 50 supplies current to the signal applying unit 43c. However, if the control unit 50 does not supply current to the signal applying unit 43c, the intermittent valve 43 is converted to the connection position 43a as shown in FIG. 2B by the restoring force of the spring 43d.

상기 단속밸브(43)의 일측은 상기 선회 조작부(10)의 신호라인(11)(12)에 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 신호라인(11)(12)으로부터 분기된 한 쌍의 입력라인(14)(15)은 셔틀밸브(13)에 입력되고 상기 입력라인(14)(15)의 신호압 중 큰 신호압이 상기 셔틀밸브(13)의 출력라인(16)으로 출력된다. 그리고 상기 단속밸브(43)의 일측은 상기 출력라인(16)에 연결된다. 한편, 상기 단속밸브(43)의 타측 은 상기 유압 커플링(41)의 신호인가부(미 도시)에 연결된다.One side of the intermittent valve 43 is connected to the signal lines 11 and 12 of the swing operation unit 10. More specifically, a pair of input lines 14 and 15 branched from the signal lines 11 and 12 are input to the shuttle valve 13 and the greater of the signal pressures of the input lines 14 and 15 are. The signal pressure is output to the output line 16 of the shuttle valve 13. One side of the intermittent valve 43 is connected to the output line 16. On the other hand, the other side of the intermittent valve 43 is connected to the signal applying unit (not shown) of the hydraulic coupling 41.

상기 제어부(50)는 상기 전기에너지 저장장치(4)와 상기 전력변환부(22) 및 전동기(MG) 등을 제어한다. 특히, 상기 제어부(50)는 상기 전력변환부(22)와 상기 전기에너지 저장장치(4) 및 상기 전동기(MG) 등과 같은 전력계통에 고장이 발생하였는지를 판단하고, 판단결과 전력계통에 고장이 발생한 경우, 상기 단속밸브(43)의 신호인가부(43c)에 인가하던 전류의 공급을 중단한다. 상기 고장발생여부는 상기 제어부(50)가 출력한 신호에 대응되게 상기 각 전력계통의 장치들이 구동되는지 여부로부터 판단될 수 있을 뿐만 아니라 각 전력계통에 센서들을 설치하고 각 센서들로부터 입력되는 신호로부터 판단될 수도 있다.The controller 50 controls the electric energy storage device 4, the power converter 22, the electric motor MG, and the like. In particular, the controller 50 determines whether a failure occurs in a power system such as the power converter 22, the electric energy storage device 4, the electric motor MG, and the like, and as a result of the determination, a failure occurs in the power system. In this case, the supply of the current applied to the signal applying portion 43c of the intermittent valve 43 is stopped. The failure may be determined from whether the devices of the respective power systems are driven to correspond to the signal output from the controller 50, as well as from the signals input from the sensors and installing the sensors in the respective power systems. It may be judged.

이하, 전술한 바와 같은 구성을 포함하는 건설기계의 선회장치의 작동과정에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation process of the turning device of the construction machine including the configuration as described above will be described in detail.

우선, 도 2a와 같이 전력 계통에 고장이 발생하지 않는 경우, 상기 제어부(50)는 단속밸브(43)의 신호인가부(43c)에 전류를 공급한다. 그러면, 단속밸브(43)는 차단위치(43b)로 변환되어 신호라인(11)(12)의 신호압이 상기 선회 유압모터(30)에 전달되지 않게 된다. 따라서, 상부 선회체(1)는 선회 전동모터(20)에 의해서만 선회 구동된다. 한편, 상기 펌프(P)로부터 토출되는 작동유는 미도시된 각 제어밸브들에 의해 흐름 방향이 제어되어 붐 실린더(5)와, 아암 실린더(6) 및 버켓 실린더(7) 등에 공급되고, 이에 의해 각 작업기들이 구동된다. First, when a failure does not occur in the power system as illustrated in FIG. 2A, the controller 50 supplies a current to the signal applying unit 43c of the control valve 43. Then, the control valve 43 is converted to the blocking position 43b so that the signal pressure of the signal lines 11 and 12 is not transmitted to the turning hydraulic motor 30. Therefore, the upper swinging structure 1 is driven only by the swinging electric motor 20. On the other hand, the hydraulic oil discharged from the pump (P) is supplied to the boom cylinder (5), the arm cylinder (6) and the bucket cylinder (7) by the flow direction is controlled by each control valve not shown, thereby Each work machine is driven.

한편, 상기 제어부(50)가 전력 계통에 고장이 발생한 것으로 판단하면, 상기 제어부(50)는 상기 단속밸브(43)의 신호인가부(43c)에 공급되는 전류를 차단한다. 그러면 상기 단속밸브(43)는 스프링(43d)에 의해 도 2b에 도시된 바와 같은 연결위치(43a)로 변환된다. 한편, 상기 제어부(50)가 고장난 경우, 상기 제어부(50)가 상기 단속밸브(43)의 신호인가부(43c)에 전류를 공급하지 못하게 되므로, 단속밸브(43)는 스프링(43d)에 의해 연결위치(43a)로 자동 변환된다.On the other hand, if the control unit 50 determines that a failure in the power system, the control unit 50 cuts off the current supplied to the signal applying unit 43c of the intermittent valve 43. The intermittent valve 43 is then converted to the connecting position 43a as shown in FIG. 2B by the spring 43d. On the other hand, when the control unit 50 is broken, the control unit 50 can not supply the current to the signal applying unit 43c of the control valve 43, the control valve 43 by the spring 43d It is automatically converted to the connecting position 43a.

상기 단속밸브(43)가 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 선회 유압모터(30)는 상기 신호라인(11)(12)과 연결된다. 따라서, 상기 선회 조작부(10)로부터 상기 신호라인(11)(12) 중 어느 하나에 신호압이 발생하면, 발생한 신호압은 셔틀밸브(13)를 통해 상기 유압 커플링(41)에 인가된다. 그러면 상기 유압 커플링(41)은 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)와 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)를 연결시키게 된다.When the control valve 43 is converted to the connecting position 43a, the swing hydraulic motor 30 is connected to the signal lines 11 and 12. Therefore, when signal pressure is generated in any one of the signal lines 11 and 12 from the swing operation unit 10, the generated signal pressure is applied to the hydraulic coupling 41 through the shuttle valve 13. Then, the hydraulic coupling 41 connects the shaft 21 of the turning electric motor 20 and the shaft 31 of the turning hydraulic motor 30.

이와 같은 상태에서 펌프(P)로부터 토출되는 작동유가 선회제어밸브(42)를 거쳐 선회 유압모터(30)에 공급되면, 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)가 회전 구동되게 되고, 샤프트(31)의 회전력은 상기 유압 커플링(41)을 통해 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)로 전달된다. 이에 의해 선회 전동모터(20)가 구동되어 상부 선회체(1)는 선회 구동될 수 있게 된다.In this state, when the hydraulic oil discharged from the pump P is supplied to the swing hydraulic motor 30 via the swing control valve 42, the shaft 31 of the swing hydraulic motor 30 is driven to rotate, and the shaft The rotational force of 31 is transmitted to the shaft 21 of the turning electric motor 20 through the hydraulic coupling 41. Thereby, the turning electric motor 20 is driven so that the upper turning body 1 can be driven turning.

전술한 바와 같이, 전력계통에 고장이 발생하더라도 상기 선회 유압모터(30)에 의해 상부 선회체(1)가 선회구동될 수 있게 되고, 이에 의해 진행 중인 작업을 수행할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, even when a failure occurs in the power system, the swing hydraulic motor 30 can be driven by the swing hydraulic motor 30, thereby performing work in progress, thereby improving work efficiency. You can do it.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선회장치를 개략적으로 나타낸 것이다.3a and 3b schematically show a turning device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예는 상기 단속밸브(43)의 일측에 연결되는 라인이 선회제어밸브(42)와 선회 유압모터(30)를 연결하는 유압라인(32a)(32b)으로부터 인출되는 점에서 본 발명의 일 실시예와 다르다. 그외에 다른 구성 및 동작들은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 다른 구성들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Another embodiment of the present invention is that the line connected to one side of the intermittent valve 43 is drawn from the hydraulic lines 32a and 32b connecting the swing control valve 42 and the swing hydraulic motor 30 It is different from one embodiment of the invention. Since other configurations and operations are the same as in the embodiment of the present invention, detailed descriptions of the other configurations will be omitted.

보다 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 선회제어밸브(42)를 통과하여 선회 유압모터(30)에 공급되는 작동유의 압력은 셔틀밸브(13)를 통해 인출되어 상기 단속밸브(43)의 일측에 전달된다. 따라서, 도 3b와 같이 단속밸브(43)가 연결위치(43a)로 변환되고, 선회 조작부(10)로부터 조작 신호압이 발생하면 상기 선회제어밸브(42)가 일측 또는 타측으로 변환되고, 상기 한 쌍의 유압라인(32a)(32b) 중 어느 하나에는 고압이 형성되게 된다. 이와 같이 형성된 고압은 셔틀밸브(13)를 통해 상기 단속밸브(43)에 입력되고, 단속밸브(43)에 입력된 신호압은 상기 유압 커플링(41)에 전달되어 상기 유압 커플링(41)이 상기 선회 전동모터(20)와 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(21)(31)를 연결시키게 된다.More specifically, in another embodiment of the present invention, the pressure of the hydraulic oil passing through the swing control valve 42 and supplied to the swing hydraulic motor 30 is drawn out through the shuttle valve 13 so that the control valve 43 It is delivered to one side. Therefore, as shown in FIG. 3B, the intermittent valve 43 is converted to the connecting position 43a, and when the operating signal pressure is generated from the swing operating unit 10, the swing control valve 42 is converted to one side or the other side. High pressure is formed in any one of the pair of hydraulic lines 32a and 32b. The high pressure thus formed is input to the intermittent valve 43 through the shuttle valve 13, and the signal pressure input to the intermittent valve 43 is transmitted to the hydraulic coupling 41 to provide the hydraulic coupling 41. The turning electric motor 20 and the shafts 21 and 31 of the turning hydraulic motor 30 are connected.

도 1은 일반적인 건설기계를 개략적으로 나타낸 측면도,1 is a side view schematically showing a general construction machine,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 선회장치를 개략적으로 나타낸 개념도,2a and 2b is a conceptual diagram schematically showing a turning device of a construction machine according to an embodiment of the present invention,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설기계의 선회장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 3A and 3B are conceptual views schematically showing a turning device of a construction machine according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS

1; 상부 선회체 10; 선회 조작부One; Upper pivot 10; Turning control panel

11, 12; 신호라인 20; 선회 전동모터11, 12; Signal line 20; Turning electric motor

21; 선회 전동모터 샤프트 30; 선회 유압모터21; Slewing electric motor shaft 30; Slewing hydraulic motor

31; 선회 유압모터 샤프트 40; 동력단속유닛31; Slewing hydraulic motor shaft 40; Power control unit

41; 유압 커플링 42; 선회제어밸브41; Hydraulic coupling 42; Swivel Control Valve

43; 단속밸브 43a; 연결위치43; Intermittent valve 43a; Connection location

43b; 차단위치 50; 제어부43b; Blocking position 50; Control

Claims (5)

상부 선회체(1)를 선회시키기 위한 건설기계의 선회장치에 있어서,In the turning device of the construction machine for turning the upper swing body (1), 전기에너지에 의해 구동되어 상기 상부 선회체(1)를 선회시키는 선회 전동모터(20);A swing electric motor 20 driven by electric energy to pivot the upper swing body 1; 펌프(P)로부터 토출되는 작동유에 의해 구동되는 선회 유압모터(30); 및A swing hydraulic motor 30 driven by the hydraulic oil discharged from the pump P; And 상기 선회 유압모터(30)가 상기 선회 전동모터(20)에 전달하는 동력을 단속(斷續)시키는 동력단속유닛(40); 및A power interrupting unit (40) for intermittently regulating the power transmitted by the turning hydraulic motor (30) to the turning electric motor (20); And 전력계통의 고장신호가 발생하면, 상기 선회 유압모터(30)의 동력이 상기 선회 전동모터(20)에 전달되도록 상기 동력단속유닛(40)을 제어하는 제어부(50)를 포함하는 건설기계의 선회장치.When a failure signal of the power system is generated, the turning of the construction machine including a control unit 50 for controlling the power control unit 40 so that the power of the swing hydraulic motor 30 is transmitted to the swing electric motor 20. Device. 제1항에 있어서, 상기 동력단속유닛(40)은,The method of claim 1, wherein the power control unit 40, 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)와 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)에 설치되어 인가되는 유압신호압에 따라 상기 선회 전동모터(20)의 샤프트(21)를 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(31)에 선택적으로 연결시키는 유압 커플링(41);The shaft 21 of the turning electric motor 20 is pivoted according to the hydraulic signal pressure applied to the shaft 21 of the turning electric motor 20 and the shaft 31 of the turning hydraulic motor 30. A hydraulic coupling 41 for selectively connecting to the shaft 31 of the hydraulic motor 30; 선회 조작부(10)로부터 발생하는 신호압에 따라 변환되어 상기 펌프(P)로부터 토출되는 작동유를 상기 선회 유압모터(30)에 선택적으로 공급하는 선회제어밸브(42);A swing control valve 42 for selectively supplying hydraulic oil discharged from the pump P to the swing hydraulic motor 30 by being converted according to the signal pressure generated from the swing operation unit 10; 상기 제어부(50)로부터 출력되는 제어신호에 따라 연결위치(43a)와 차단위치(43b) 중 어느 하나의 위치로 변환되는 단속밸브(43)를 포함하며,An intermittent valve 43 is converted to any one of the connection position (43a) and the blocking position (43b) in accordance with the control signal output from the controller 50, 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 유압 커플링(41)은 상기 선회 조작부(10)로부터 발생하는 신호압에 따라 상기 선회 전동모터(20)와 상기 선회 유압모터(30)의 샤프트(21)(31)를 선택적으로 연결시키고,When the intermittent valve 43 is converted to the connection position 43a, the hydraulic coupling 41 is driven by the swing electric motor 20 and the swing hydraulic motor according to the signal pressure generated from the swing operation unit 10. Selectively connect shafts (21) (31) of (30), 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 유압 커플링(41)은 상기 샤프트(21)(31)의 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.When the intermittent valve 43 is converted to the shutoff position 43b, the hydraulic coupling 41 turns off the connection of the shafts 21 and 31. Device. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 단속밸브(43)는 일측이 상기 선회 조작부(10)와 상기 선회제어밸브(42) 사이의 신호라인(11)(12)에 연결되고 타측은 유압신호압이 인가될 수 있도록 상기 유압 커플링(41)에 연결되며,The intermittent valve 43 is the hydraulic coupling so that one side is connected to the signal line 11, 12 between the swing operation unit 10 and the swing control valve 42 and the other side can be applied with the hydraulic signal pressure Connected to (41), 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 신호라인(11)(12)은 상기 유압 커플링(41)에 연결되고,When the control valve 43 is converted to the connection position 43a, the signal lines 11 and 12 are connected to the hydraulic coupling 41, 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 신호라인(11)(12)은 상기 유압 커플링(41)과 차단되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.And the signal line (11) (12) is cut off from the hydraulic coupling (41) when the control valve (43) is converted to the cutoff position (43b). 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 단속밸브(43)는 일측이 상기 선회제어밸브(42)와 상기 선회 유압모터(30) 사이의 유압라인(32a)(32b)에 연결되고, 타측은 상기 유압 커플링(41)에 연결되며,The intermittent valve 43 has one side connected to the hydraulic lines 32a and 32b between the swing control valve 42 and the swing hydraulic motor 30, and the other side is connected to the hydraulic coupling 41. , 상기 단속밸브(43)가 상기 연결위치(43a)로 변환되면, 상기 유압라인(32a)(32b)은 상기 유압 커플링(41)에 연결되고, When the control valve 43 is converted to the connection position 43a, the hydraulic lines 32a and 32b are connected to the hydraulic coupling 41, 상기 단속밸브(43)가 상기 차단위치(43b)로 변환되면, 상기 유압라인(32a)(32b)은 상기 유압 커플링(41)과 차단되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.When the control valve 43 is converted to the cutoff position (43b), the hydraulic line (32a) (32b) is cut off with the hydraulic coupling (41), characterized in that the construction machine. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부(50)가 상기 단속밸브(43)에 전류를 공급하면, 상기 단속밸브(43)는 차단위치(43b)로 변환되고,When the control unit 50 supplies a current to the intermittent valve 43, the intermittent valve 43 is converted to the cutoff position 43b, 상기 제어부(50)가 상기 단속밸브(43)에 공급하는 전류를 차단하면, 상기 단속밸브(43)는 상기 연결위치(43a)로 변환되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 선회장치.When the control unit 50 cuts off the current supplied to the intermittent valve 43, the intermittent valve 43 is converted to the connection position (43a), the turning device of the construction machine.
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