KR20110077064A - 건설장비용 유압시스템 - Google Patents

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KR20110077064A
KR20110077064A KR1020090133521A KR20090133521A KR20110077064A KR 20110077064 A KR20110077064 A KR 20110077064A KR 1020090133521 A KR1020090133521 A KR 1020090133521A KR 20090133521 A KR20090133521 A KR 20090133521A KR 20110077064 A KR20110077064 A KR 20110077064A
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Abstract

본 발명은 운전자에 의한 조작레버(RCV lever)의 조작량에 비례하여 붐실린더 등의 작업장치 또는 주행장치에 공급되는 작동유 량을 제어하는 굴삭기 등의 건설장비의 유압시스템에 있어서, 파일럿 펌프로부터 작업장치용 또는 주행용 조작레버에 공급되는 파일럿 압력을 전기적 제어신호에 대응되게 각각 제어함에 따라, 조작레버에 의해 제어되는 작업장치의 동작 민감도를 조절하고, 장비에 중대한 결함이 발생될 경우 장비 주행을 정지시킬 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템은,
엔진에 의해 구동되는 제1,2유압펌프 및 파일럿 펌프와,
제1유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제1조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제1작업장치와,
제1유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
제2유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제2조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제2작업장치와,
제2유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파 일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
파일럿 펌프와 작업장치용 제1,2조작레버 및 주행용 조작레버사이의 파일럿 유로에 설치되고, 제어부로부터 입력되는 전기적 제어신호에 비례하는 파일럿 압력을 출력하여 작업장치용 제1,2조작레버 또는 주행용 조작레버에 공급하는 비례압력제어밸브를 포함한다.
건설장비, 유압시스템, 압력 설정수단, 파일럿 신호압력, RCV

Description

건설장비용 유압시스템{hydraulic system of construction equipment}
본 발명은 운전자에 의한 조작레버(RCV lever)의 조작량에 비례하여 붐실린더 등의 작업장치, 또는 주행장치에 공급되는 작동유 량을 제어하는 굴삭기 등의 건설장비의 유압시스템에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 파일럿 펌프로부터 작업장치용 또는 주행용 조작레버에 공급되는 파일럿 압력을 전기적 제어신호에 대응되게 제어함에 따라, 조작레버에 의해 제어되는 작업장치의 동작 민감도를 조절하고, 장비에 중대한 결함이 발생될 경우 장비 주행을 정지시킬 수 있도록 한 건설장비용 유압시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술의 건설장비용 유압시스템은,
엔진에 의해 구동되는 제1,2유압펌프(P1,P2) 및 파일럿 펌프(P3)와,
제1유압펌프(P1)에 연결되고, 작업장치용 제1조작레버(1)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 선회모터(4)와, 아암 실린더(5)와,
제1유압펌프(P1)에 연결되고, 주행용 조작레버(3)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 좌측 주행모터(9)와,
제2유압펌프(P2)에 연결되고, 작업장치용 제2조작레버(2)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 버킷 실린더(6)와, 붐 실린더(7)와,
제2유압펌프(P2)에 연결되고, 주행용 조작레버(3)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 우측 주행모터(8)를 포함한다.
전술한 바와 같이 구성되는 종래 기술의 유압시스템은, 굴삭기를 이용하여 지면 평탄작업 등과 같이 미세한 작업 등을 수행할 경우, 엔진 회전수를 감소시키고 유압펌프의 입력 토크를 저하시켜서 작업장치의 구동속도를 줄인 상태에서 미세한 작업을 수행하게 된다.
또는 작업모드 중에서 미세 작업모드를 선택함에 따라 자동으로 엔진 회전수를 줄이고 유압펌프의 입력 토크를 감소시켜 작업장치 구동속도를 줄여 미세작업을 수행할 수 있다.
또는 합류 차단 스위치를 선택함에 따라 유압펌프의 합류 기능이 해제되므로 저속상태에서 정밀작업을 수행할 수 있게 된다.
한편, 운전자에 의해 작업장치용 제1,2 조작레버(1,2) 또는 주행용 조작레 버(3)를 조작할 경우, 운전자에 의한 제1,2 조작레버(1,2) 및 주행용 조작레버(3)의 조작량에 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 컨트롤밸브 각각에 공급되는 파일럿 2차 압력을 제어할 수 있게 된다.
이로 인해 건설장비에 대한 운전자의 숙련 정도에 따라 제1,2 조작레버(1,2) 및 주행용 조작레버(3)를 조작시 작업장치의 구동속도가 매우 민감하게 제어된다. 즉 조작레버(1,2)(3)에 공급되는 파일럿 압력이 낮아지면 조작레버를 동일하게 조작할 경우에도 작업장치의 구동속도는 느려진다.
이로 인해, 미숙련자일 경우 제1,2 조작레버(1,2) 및 주행용 조작레버(3)를 조작하여 도랑 파기, 정지 평탄작업 등과 같은 미세한 작업을 수행할 경우, 운전자가 쉽게 피로감을 느끼고, 작업 능률이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 굴삭기와 같은 건설장비의 유압시스템에 있어서, 파일럿 펌프로부터 작업장치용 또는 주행용 조작레버에 공급되는 파일럿 압력을 전기적 제어신호에 대응되게 각각 제어함에 따라 작업장치의 동작 민감도 조절이 가능하여, 미숙련자도 조작레버를 용이하게 조정 가능하고, 정지 평판작업 등의 미세한 작업을 정확하게 수행할 수 있도록 한 건설장비용 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예는, 작업중 또는 주행중에 장비에 중대한 결함이 발생될 경우, 안전레버(safety lever)를 조작하지 않고도 작업장치 또는 주행장치의 작동을 정지시킬 수 있도록 한 건설장비용 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템은,
엔진에 의해 구동되는 제1,2유압펌프 및 파일럿 펌프와,
제1유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제1조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제1작업장치와,
제1유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
제2유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제2조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제2작업장치와,
제2유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
파일럿 펌프와 작업장치용 제1,2조작레버 및 주행용 조작레버사이의 파일럿 유로에 설치되고, 제어부로부터 입력되는 전기적 제어신호에 비례하는 파일럿 압력을 출력하여 작업장치용 제1,2조작레버 또는 주행용 조작레버에 공급하는 비례압력제어밸브를 포함한다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제어부로부터 비례제어밸브에 전기적 신호를 출력할 수 있도록 제어부에 입력되는 압력 설정수단으로서, 운전자에 의해 신호압력을 선택할 수 있는 스위치가 사용된다.
전술한 제어부로부터 비례제어밸브에 전기적 신호를 출력할 수 있도록 제어부에 입력되는 압력 설정수단으로서, 장비에 장착되는 제어부의 알고리즘에 의해 장비의 구동상태가 위험상황인 것으로 판단될 경우 제어부에서 자체적으로 생성하는 신호압력값이 사용된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템과 관련된다.
굴삭기 등의 파일럿 펌프로부터 작업장치용 또는 주행용 조작레버에 공급되는 파일럿 압력을 전기적 제어신호에 대응되게 제어함에 따라 작업장치의 동작 민감도 조절이 가능하여, 미숙련자도 조작레버를 용이하게 조정 가능하고, 정지 평판작업 등의 미세한 작업시 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 작업중 또는 주행중에 장비에 중대한 결함이 발생될 경우, 안전레버를 조작하지 않고도 작업장치 또는 주행장치의 작동을 정지시킴에 운전자에게 편리성및 신뢰성을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템은,
엔진에 의해 구동되는 제1,2유압펌프(P1,P2) 및 파일럿 펌프(P3)와,
제1유압펌프(P1)에 연결되고, 작업장치용 제1조작레버(1)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제1작업장치(일 예로서 선회모터(4), 아암 실린더(5) 등을 말함)와,
제1유압펌프(P1)에 연결되고, 주행용 조작레버(3)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 좌측 주행모터(9)와,
제2유압펌프(P2)에 연결되고, 작업장치용 제2조작레버(2)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제2작업장치(일 예로서 버킷 실린더(6), 붐 실린더(7) 등을 말함)와,
제2유압펌프(P2)에 연결되고, 주행용 조작레버(3)의 조작에 따라 이와 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 우측 주행모터(8)와,
파일럿 펌프(P3)와 작업장치용 제1,2조작레버(1,2) 및 주행용 조작레버(3)사이의 파일럿 유로에 설치되고, 제어부(12)(ECU)로부터 입력되는 전기적 제어신호에 비례하는 파일럿 압력을 출력하여 작업장치용 제1,2조작레버(1,2) 또는 주행용 조작레버(3)에 공급하는 비례압력제어밸브(10)를 포함한다.
이때, 전술한 제어부(12)로부터 비례제어밸브(10)에 전기적 신호를 출력할 수 있도록 제어부(12)에 입력되는 압력 설정수단(11)으로서, 운전자에 의해 신호압력값을 선택할 수 있는 스위치(미 도시됨)가 사용된다.
전술한 제어부(12)로부터 비례제어밸브(10)에 전기적 신호를 출력할 수 있도 록 제어부(12)에 입력되는 압력 설정수단(11)으로서, 장비에 장착되는 제어부(12)의 알고리즘에 의해 장비의 구동상태가 위험상황인 것으로 판단될 경우 제어부(12)에서 자체적으로 생성하는 신호압력값이 사용된다.
한편, 전술한 압력 설정수단(11) 및 비례압력제어밸브(10)를 제외한 유압시스템의 구성은, 도 1에 도시된 유압시스템의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 작업장치용 제1조작레버(1)를 조작할 경우, 이의 조작량에 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 작업장치용 컨트롤밸브의 스풀이 각각 절환 되므로, 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유에 의해 아암 실린더(5) 등의 작업장치가 구동된다.
전술한 작업장치용 제2조작레버(2)를 조작할 경우, 이의 조작량에 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 작업장치용 컨트롤밸브의 스풀이 각각 절환 되므로, 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유에 의해 붐 실린더(7) 등의 작업장치가 구동된다.
한편, 주행용 조작레버(3)를 조작할 경우, 이의 조작량에 비례하여 파일럿 펌프(P3)로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 주행용 컨트롤밸브의 스풀이 각각 절 환 되므로, 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 공급되는 작동유에 의해 좌,우측 주행모터(9,8)를 구동시켜 장비를 주행시킬 수 있게 된다.
이때 전술한 압력 설정수단(11)을 통해 제어부(12)에 압력신호가 입력될 경우, 이와 대응되게 제어부(12)로부터 출력되는 전기적 제어신호에 비례하여 비례압력제어밸브(10)를 구동시킨다. 이로 인해 파일럿 펌프(P3)로부터 작업장치용 제1,2조작레버(1,2) 또는 주행용 조작레버(3)에 공급되는 파일럿 압력을 각각 제어할 수 있다.
즉 장비의 운전 경험이 적은 미숙련자가 미세한 작업을 수행할 경우, 운전자가 미 도시된 스위치를 통해 압력신호를 제어부(12)에 입력시킴에 따라, 이와 대응되게 제어부(12)로부터 출력되는 전기적 제어신호에 비례하여 비례압력제어밸브(10)를 구동시킨다.
이로 인해 파일럿 펌프(P3)로부터 작업장치용 조작레버(1,2)에 공급되는 파일럿 압력을 제어할 수 있다. 따라서 작업장치용 제1,2조작레버(1,2)를 최대한 밀어 조작할 경우에도 작업장치용 컨트롤밸브의 스풀 절환량을 제한할 수 있게 된다.
즉 조작레버의 조작에 의한 작업장치의 구동속도의 구동 민감도를 떨어트리게 된다. 따라서 미숙련자가 미세한 정밀작업을 수행할 경우에 붐 등의 작업장치 구동속도를 용이하게 제어할 수 있게 된다.
한편, 작업중 또는 주행중에 장비에 중대한 결함이 발생될 경우, 제어부(12) 자체의 알고리즘에 의해 자체적으로 장비의 위험상황을 인식하여 생성되는 신호압력에 대응되는 전기적 제어신호를 비례압력제어밸브(10)에 출력하게 된다. 이로 인 해 파일럿 펌프(P3)로부터 주행모터용 컨트롤밸브에 공급되는 파일럿 압력을 차단할 수 있다.
따라서 작업 중에 운전자가 직접 안전레버(미 도시됨)를 조작하지 않을 경우에도 주행장치에 공급되는 작동유를 제어하여 장비를 비상 정지시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템에 의하면, 파일럿 펌프로부터 작업장치용 또는 주행용 조작레버에 공급되는 파일럿 압력을 전기적 제어신호에 대응되게 제어함에 따라,미숙련자도 조작레버를 용이하게 조정하여 정지 평판작업 등의 미세한 작업시 작업성을 향상시키고, 작업중 또는 주행중에 장비에 중대한 결함이 발생될 경우 안전레버(safety lever)를 조작하지 않고도 작업장치 또는 주행장치의 작동을 정지시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설장비용 유압시스템의 유압회로도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템의 유압회로도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 유압시스템의 블록도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
1,2; 작업장치용 조작레버
3; 주행용 조작레버
4; 선회모터
5; 아암 실린더
6; 버킷 실린더
7; 붐 실린더
8,9; 주행모터
10; 비례압력제어밸브
11; 압력 설정수단
12; 제어부
P1; 제1유압펌프
P2; 제2유압펌프
P3; 파일럿 펌프

Claims (3)

  1. 엔진에 의해 구동되는 제1,2유압펌프 및 파일럿 펌프;
    상기 제1유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제1조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 상기 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제1작업장치;
    상기 제1유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 상기 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 좌측 주행모터;
    상기 제2유압펌프에 연결되고, 작업장치용 제2조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 상기 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 각각 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 제2작업장치;
    상기 제2유압펌프에 연결되고, 주행용 조작레버의 조작에 따라 이와 비례하여 상기 파일럿 펌프로부터 공급되는 파일럿 압력에 의해 절환되는 컨트롤밸브에 의해 구동되는 우측 주행모터; 및
    상기 파일럿 펌프와 상기 작업장치용 제1,2조작레버 및 주행용 조작레버사이의 파일럿 유로에 설치되고, 제어부로부터 입력되는 전기적 제어신호에 비례하는 파일럿 압력을 출력하여 상기 작업장치용 제1,2조작레버 또는 주행용 조작레버에 공급하는 비례압력제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비용 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 비례제어밸브에 전기적 신호를 출력할 수 있도록 상기 제어부에 입력되는 압력 설정수단으로서,
    운전자에 의해 압력신호값을 선택할 수 있는 스위치가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설장비용 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 비례제어밸브에 전기적 신호를 출력할 수 있도록 상기 제어부에 입력되는 압력 설정수단으로서,
    장비에 장착되는 제어부의 알고리즘에 의해 장비의 구동상태가 위험상황인 것으로 판단될 경우 상기 제어부에서 자체적으로 생성하는 신호압력값이 사용되는 것을 특징으로 하는 건설장비용 유압시스템.
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