KR20110120657A - 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템 - Google Patents

유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110120657A
KR20110120657A KR1020100040165A KR20100040165A KR20110120657A KR 20110120657 A KR20110120657 A KR 20110120657A KR 1020100040165 A KR1020100040165 A KR 1020100040165A KR 20100040165 A KR20100040165 A KR 20100040165A KR 20110120657 A KR20110120657 A KR 20110120657A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydraulic
rod cylinder
accumulator
flow path
chambers
Prior art date
Application number
KR1020100040165A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101123040B1 (ko
Inventor
김종식
박성환
이호길
이지민
박민규
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020100040165A priority Critical patent/KR101123040B1/ko
Publication of KR20110120657A publication Critical patent/KR20110120657A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101123040B1 publication Critical patent/KR101123040B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/11—Kind or type liquid, i.e. incompressible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Abstract

본 발명은 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템에 관한 것으로서, 유압 편로드 실린더를 구비하고 유압펌프의 토출유량을 전기모터로 제어하는 전기유압 일체형 구동기 시스템에 있어서, 상기 전기모터로부터 전달된 구동력을 유압으로 전환시키는 양방향형 유압펌프; 상기 양방향형 유압펌프로부터 흡입/토출되는 작동유를 상기 유압 편로드 실린더로 전달하는 메인유로; 작동유를 저장하고 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 작동유를 공급하는 어큐뮬레이터; 상기 어큐뮬레이터에서 작동유를 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 각각 전달시키기 위해 상기 메인유로와 연결되는 한 쌍의 보조유로; 상기 보조유로를 통해 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버 중 어느 한 챔버로 작동유를 선택적으로 공급시키는 챔버유량조절밸브; 상기 유압 편로드 실린더의 압력이 기 설정된 압력에 도달하는 경우에는 작동을 멈추게 하는 릴리프밸브;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 유압 편로드 실린더를 채용한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템에서 챔버유량조절밸브를 이용하여 어큐뮬레이터로부터 유압실린더의 양 챔버로 작동유가 전달되는 보조유로를 선택적으로 개폐함으로써 유압 편로드 실린더의 챔버간 좌우측 용적차를 원활히 보상할 수 있다.

Description

유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템{INDUSTRIAL ELECTRO HYDRAULIC ACTUATOR SYSTEM WITH SINGLE　ROD DOUBLE ACTING CYLINDER}
본 발명은 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기((Electro Hydraulic Actuator, 이하 EHA라고 함) 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압 편로드 실린더의 챔버간 용적차로 인한 배압 형성을 방지할 수 있는 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템에 관한 것이다.
유압제어, 즉 고압의 유체에 의한 에너지의 전달과 제어는 오래전부터 사용되어져 왔으며 실제로 제어분야에서 많은 비중을 차지하고 있는 분야이다. 특히 현대의 제어시스템에 있어서는 상당히 큰 힘을 필요로 하는 경우가 많기 때문에 작은 구동장치로 큰 힘을 전달시킬 수 있는 유압제어 시스템은 가장 적절한 시스템이라고도 볼 수 있다.
유압제어 시스템은 그 작동 양식에 따라 크게 분류하면 밸브제어 시스템과 펌프제어 시스템으로 나눌 수 있는데, 밸브제어시스템은 유압발생장치로부터 발생된 유압을 각종 밸브만을 이용하여 분배, 제어함으로써 최종적으로 액추에이터의 위치, 속도 및 방향을 제어하고자 하는 시스템으로서 유압의 발생 단계가 아닌 이미 발생된 유압의 방향과 개폐 등을 제어하므로 유압제어시스템이라고도 한다. 반면에, 펌프구동 시스템은 유압발생장치에 직결된 전기 서보 모터의 회전각속도를 제어하는 방식으로 밸브의 개입 없이 유압의 분배 및 크기를 제어함으로써 최종적으로 액추에이터의 위치, 속도, 압력 및 힘을 제어하고자 하는 시스템으로서, 모터 구동을 이용한 발생 단계에서 유압을 제어하므로 전기제어시스템이라고도 한다.
이 중에서도 펌프제어(전기제어) 시스템은 기존의 대용량 유압원을 대신하여 해당 액추에이터(전기유압 일체형 구동기)에만 유압원을 공급하면 되므로 유압원의 초소형화가 가능해지며, 필요시에만 액추에이터에 유압을 공급할 수 있기 때문에 밸브제어시스템에 비해 커다란 에너지 절감 효과가 있는 유압시스템이 된다. 이러한 장점때문에 예전에는 주로 항공기에 적용되어져 왔으나 최근에는 산업용 액추에이터 용도로 개발이 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 배관을 필요로 하지 않기 때문에 유지보수 및 장착이 매우 용이하여 일반 산업현장의 프레스, 사출성형기 등 제조기기 뿐 아니라 레져용 보트의 틸팅 액추에이터 및 대형 선박의 조타장치까지 해양기기 분야 등의 일반산업 분야 전반에 응용이 가능하다.
한편, 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템에 사용되는 유압실린더는 양로드실린더와 편로드실린더가 있다. V. Pastrakuljic가 저술하고 "DESIGN AND MODELING OF A NEW ELECIRO HYDRAULIC ACTUATOR"의 제목으로 출간된 논문에서는 전기유압 일체형 구동기는 HST(hydro-static transmission)의 개념에서 유압모터를 유압 실린더로 대체한 것으로 설명하고 있다. 따라서 EHA는 양로드 실린더만을 적용할 수 있으며, 편로드 실린더를 적용하고자 하는 경우에는 유압 트랜스포머가 필수적으로 요구되는 것으로 기술하고 있다. 또한, S. Habibi and A. Goldenberg가 저술하고 "Design of a new high-performance electro-hydraulic actuator"라는 제목으로 2000년도에 출간된 IEEE Trans. Mechatronics, 5(2)의 페이지 158-164쪽에서는 외형은 편로드 실린더이지만, 내부적으로 실제 실린더 좌 우측 수압면적이 동일한 유사 양로드 실린더를 적용한 것을 연구내용으로 하고 있다.
그러나 이러한 양로드 실린더는 내부적으로 실린더 좌 우측 수압면적이 동일한 구조가 되기 때문에 원활한 작동이 보장되는 장점이 있으나, 편로드 실린더보다 부피가 커지게 되는 문제가 있다. 따라서 편로드 실린더를 유압실린더로 하는 EHA시스템이 개발될 필요성이 제기되어 왔다.
대한민국 공개특허 제2006-0117577호에서는 편로드 실린더를 유압실린더로 하는 전기-유압 일체제어형 하이브리드 액추에이터 시스템을 개시하고 있고, 파일럿체크밸브가 오일탱크로부터 유압배관 쪽으로 항상 유로를 개방하는 구조로 되어 있다. 하지만 이러한 구성을 취하면 편로드 실린더의 양 측 챔버내의 수압면적의 차이로 말미암아 작동시 배압이 형성될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 챔버유량조절밸브를 구비하여 어큐뮬레이터로부터 유압실린더의 양 챔버로 작동유가 전달되는 유로를 선택적으로 개폐함으로써 유압 편로드 실린더의 용적차로 인한 배압이 형성되는 것을 방지할 수 있는 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 챔버유량조절밸브를 구성하는 한 쌍의 탄성부재의 탄성계수를 각각 달리하여 실린더의 동작 전에는 항상 용적이 큰 챔버쪽의 밸브가 열리도록 함으로써 전기모터의 좌우측 회전시의 회전수 차를 보정할 수 있는 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템은, 유압 편로드 실린더를 구비하고 유압펌프의 토출유량을 전기모터로 제어하는 전기유압 일체형 구동기 시스템에 있어서, 상기 전기모터로부터 전달된 구동력을 유압으로 전환시키는 양방향형 유압펌프; 상기 양방향형 유압펌프로부터 흡입/토출되는 작동유를 상기 유압 편로드 실린더로 전달하는 메인유로; 작동유를 저장하고 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 작동유를 공급하는 어큐뮬레이터; 상기 어큐뮬레이터에서 작동유를 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 각각 전달시키기 위해 상기 메인유로와 연결되는 한 쌍의 보조유로; 상기 보조유로를 통해 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버 중 어느 한 챔버로 작동유를 선택적으로 공급시키는 챔버유량조절밸브; 상기 유압 편로드 실린더의 압력이 기 설정된 압력에 도달하는 경우에는 작동을 멈추게 하는 릴리프밸브;를 포함한다.
특히, 상기 한 쌍의 보조유로에는, 상기 어큐뮬레이터와 연결되는 제1유로와, 상기 제1유로와 연결되며 단면적을 달리하는 제2유로가 각각 포함되며, 상기 챔버유량조절밸브는, 상기 제1유로상을 관통하면서 움직이는 슬라이드 바와, 상기 제2유로상에 고정설치되는 탄성부재, 및 일단은 상기 탄성부재에 의해 지지되고 타단은 상기 슬라이드 바를 가압지지하면서 상기 제1유로를 개폐하는 유로폐쇄구를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유압 편로드 실린더의 수압면적이 큰 챔버쪽에 연결된 보조유로상에 설치된 탄성부재의 탄성계수는, 수압면적이 작은 챔버쪽에 연결된 탄성부재보다 더 작은 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 유압 편로드 실린더를 채용한 EHA 시스템에서 챔버유량조절밸브를 구비하여 어큐뮬레이터로부터 유압실린더의 양 챔버로 작동유가 전달되는 보조유로를 선택적으로 개폐함으로써 유압 편로드 실린더의 챔버간 용적차로 인한 배압이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 챔버유량조절밸브는 슬라이드 바와 탄성부재 및 유로개폐구 등의 단순한 구성으로 이루어지고, 이러한 하나의 밸브로 배압형성을 방지할 수 있는 유리한 효과가 있다.
셋째, 챔버유량조절밸브를 구성하는 한 쌍의 탄성부재의 탄성계수를 각각 달리하여 실린더의 동작 전에는 항상 용적이 큰 챔버쪽의 밸브가 열리도록 함으로써 전기모터의 좌우측 회전시의 회전수 차를 보정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 전기유압 일체형 구동기 시스템의 유압회로도,
도 2는 종래의 EHA 시스템에 있어서 전기모터의 회전수에 따른 유압 편로드 실린더의 이동거리를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EHA 시스템의 유압회로도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버유량조절밸브의 구조를 도시한 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 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 않는다.
도 1은 종래의 전기유압 일체형 구동기 시스템(1000)의 유압회로도이고, 도 2는 종래의 EHA 시스템에 있어서 전기모터(130)의 회전수에 따른 유압 편로드 실린더(110)의 이동거리를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전기유압 일체형 구동기 시스템(1000)은 제어장치(100), 전기모터(130), 양방향 유압펌프(120), 어큐뮬레이터(150), 체크밸브(190), 릴리프밸브(180), 메인유로(140), 유압 편로드 실린더(110), 변위센서(200)로 이루어진다.
상기 전기유압 일체형 구동기 시스템(1000)은 유압 편로드 실린더(110)를 구비하고 유압펌프(120)의 토출유량을 전기모터(130)로 제어하는 방식으로 구동한다.
상기 전기모터(130)는 상기 양방향형 유압펌프(120)와 직결되며, 정/역방향으로 회전하여 양방향형 유압펌프(120)가 오일을 흡입/토출할 수 있도록 하여 유압 편로드 실린더(110)에 작동유를 공급하는 역할을 한다.
상기 양방향형 유압펌프(120)는 유압 편로드 실린더(110) 측으로 전달되는 유량을 제어하는데, 이때 양방향형 유압펌프(120)로부터 토출되는 유량은 유로를 통해 유압 편로드 실린더(110)로 전달되며 부하가 존재하는 경우에는 유압 편로드 실린더(110)의 압력이 상승하게 된다.
상기 어큐뮬레이터(150)는 작동유를 저장하고 상기 유압 편로드 실린더(110)의 양 챔버(111,112)로 작동유를 공급하는데, 유압 편로드 실린더(110)의 구동 시에 실린더 내에 있는 오일의 압축성에 의해 발생할 수 있는 압유의 과부족 및 온도변화에 따른 체적 감소분 및 누출에 의한 손실분을 보충해 주기 위해 저유기의 역할을 수행한다.
상기 체크밸브(190)는 상기 어큐뮬레이터(150)로부터 시스템에 공급되는 유량의 방향을 제한하며, 상기 양방향형 유압펌프(120)로부터 드레인되어 어큐뮬레이터(150)에 저장되는 유량의 방향을 결정한다.
상기 릴리프 밸브는 시스템의 과부하를 방지하기 위하여 일정한 압력을 설정하고, 상기 유압 편로드 실린더(110)의 압력이 기설정된 압력에 도달하는 경우에 동작하도록 함으로써 유압 편로드 실린더(110)의 작동을 멈추게 한다.
상기 메인유로(140)는 상기 양방향형 유압펌프(120)로부터 흡입/토출되는 작동유를 유압 편로드 실린더(110)로 전달하는 역할을 한다.
상기 변위센서(200)는 상기 유압 편로드 실린더(110)의 로드에 설치되어 유압 편로드 실린더(110)에 인가되는 피스톤의 위치를 측정함으로써 변위를 측정하고, 상기 압력센서(PS1,PS2)는 유압 편로드 실린더(110)의 입/출구 포트(PT1,PT2)에 설치되며, 유압 편로드 실린더(110)의 압력을 측정하여, 상기 제어장치(100)로 하여금 측정된 변위와 압력에 의해 전기모터(130)를 제어할 수 있도록 한다.
이상에서 전술한 종래의 전기유압 일체형 구동기시스템(1000)은 유압펌프(120)와 어큐뮬레이터(150) 사이를 체크밸브(190)로 연결하여 양방향형 유압펌프(120)로부터 드레인되어 어큐뮬레이터(150)에 저장되는 유량의 방향을 제한하는 한편, 유압펌프(120)에서 유압실린더(110)로 작동유를 전달하는 유로와 어큐뮬레이터(150) 사이에 한 쌍의 체크밸브(190)를 연결하여 항상 유로가 개방된 상태를 유지하도록 구성되어 있다.
그러나 이처럼 어큐뮬레이터(150)와 유압 편로드 실린더(110)의 양 챔버(111,112)로 작동유를 전달하는 유로를 체크밸브(190)로 개방하게 되면, 실린더(110)가 이동할 때에 유압실린더(110)의 양 챔버(111,112)상의 작동유가 가압되는 수압면적이 상이하여 배압이 형성되는 문제가 생긴다.
또한 도 2를 참조하면, 전기모터(130)의 회전수가 약 500rpm 이상이 될 경우에는 유압 편로드 실린더(110)는 우측으로 이동하나, 역방향으로는 전기모터(130)의 회전수가 약 200rpm 이상이 될 경우에 유압 편로드 실린더(110)가 좌측으로 이동됨을 확인할 수 있다. 이처럼 실린더(110) 좌·우측 이송을 위한 전기모터(130)의 회전수 편차가 생기는 이유는 실린더(110)가 우측으로 이동하기 위해서는 수압면적이 상대적으로 큰 좌측 챔버(111)에 상대적으로 많은 유량이 공급되어야 하기 때문이다.
따라서 유압실린더(110)가 좌우측으로 움직일 때 좌우측 챔버(111,112)의 용적차를 원활히 보상하기 위해 유압실린더(110)의 양 챔버(111,112)에서 어큐뮬레이터(150)로 작동유가 이동할 수 있도록 유량의 방향을 변경시킬 필요가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EHA 시스템(1000)의 유압회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버유량조절밸브(170)의 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기유압 일체형 구동기 시스템(1000)은 유압 편로드 실린더(110), 전기모터(130), 양방향형 유압펌프(120), 메인유로(140), 어큐뮬레이터(150), 보조유로(160), 챔버유량조절밸브(170), 릴리프밸브(180)로 이루어진다. 도 1에서와 동일한 참조부호를 가지는 구성요소는 동일한 기능을 수행하는 것으로 간주하며 이하에서는 설명을 생략한다.
상기 보조유로(160)는 상기 메인유로(140)에서 분기되어 상기 어큐뮬레이터(150)와 연결되며, 어큐뮬레이터(150)에서 작동유를 유압 편로드 실린더(110)의 양 챔버(111,112)로 각각 전달시키기 위해 한 쌍으로 이루어진다. 상기 한 쌍의 보조유로(160)에는 상기 어큐뮬레이터(150)와 연결되는 제1유로(161)와, 상기 제1유로(161)와 연결되며 단면적을 달리하는 제2유로(162)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 도면상으로는 제1유로(161)의 단면적이 작은 것으로 되어 있으나, 제2유로(162)의 단면적이 작아도 무방하다.
상기 챔버유량조절밸브(170)는 상기 한 쌍의 보조유로(160)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 구성되며, 보조유로(160)를 통해 어큐뮬레이터(150)와 유압 편로드 실린더(110)의 양 챔버(111,112) 중 어느 한 챔버간에 선택적으로 작동유가 공급/저장되도록 한다. 도 4를 참조하면, 상기 챔버유량조절밸브(170)는 제1유로(161)상을 관통하면서 움직이는 슬라이드 바(171)와, 제2유로(162)상에 고정설치되는 탄성부재(172) 및 일단은 탄성부재(172)에 의해 지지되고 타단은 슬라이드 바(171)를 가압지지하면서 제1유로(161)를 개폐하는 유로폐쇄구(173)로 이루어진다.
상기 슬라이드 바(171)는 원통형상으로, 외주면으로 작동유가 흐를수 있을 정도의 직경을 가지도록 형성된다. 또한 양단은 후술하는 유로폐쇄구(173)에 의해 가압지지되어 제1유로(161)상을 이동할 수 있도록 구성된다.
상기 탄성부재(172)는 제2유로(162)상에 고정설치되고 슬라이드 바(171) 쪽으로 상기 유로폐쇄구(173)를 일정한 힘으로 가압하는 역할을 한다. 도면상으로는 스프링으로 되어 있으나, 동일한 기능을 수행하는 다른 부재라도 무방하다.
상기 유로폐쇄구(173)는 단면적이 상이한 제1유로(161)와 제2유로(162) 사이에 위치되어 제2유로(162)를 개폐하는 역할을 수행한다. 만일 제1유로(161)의 단면적이 큰 경우에는 제1유로(161)상에, 제2유로(162)의 단면적이 큰 경우에는 제2유로(162) 상에 위치한다. 여기서 제2유로(162)가 개방되는 경우는 반대쪽 챔버에 연결된 보조유로(160)상의 유압의 크기가 상기 유로폐쇄구(173)를 가압지지하고 있는 탄성부재(172)의 탄성력보다 큰 경우이고, 반대로 제2유로(162)가 폐쇄되는 경우는 탄성부재(172)의 탄성력이 반대쪽 챔버의 유압의 크기보다 큰 경우가 된다. 따라서, 유량의 방향이 제한적인 체크밸브(190)와는 달리 양 방향으로 작동유가 이동가능하게 구성되어 유압 편로드 실린더(110)의 챔버(111,112)의 용적차를 보상하여 배압의 형성을 막아 원활한 작동이 가능하게 된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템은, 상기 유압 편로드 실린더(110)의 수압면적이 큰 챔버(111)쪽에 연결된 보조유로(160)상에 설치된 탄성부재(172)의 탄성계수가, 수압면적이 적은 챔버(112)쪽에 연결된 탄성부재(172)보다 더 작은 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 챔버유량조절밸브(170)의 좌우측에 설치된 스프링의 스프링 상수가 동일한 경우에는 유압 편로드 실린더가 움직이지 않을 때 어큐뮬레이터(150)와 연결된 양쪽 보조유로(160)는 모두 열려있는 상태가 된다. 따라서 전술한 바와 같이 유압 편로드 실린더(110)의 경우에는 양쪽 챔버(111,112)의 용적이 차이가 나므로 용적이 큰 챔버(111)쪽으로 작동유를 전달시켜 실린더(110)를 우측으로 이동시킬 때는 좌측으로 이동시킬 때보다 전기모터(130)의 회전수가 더 증가되어야 하는 문제가 생긴다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예는 챔버유량조절밸브(170)의 양측에 설치된 탄성부재(172)의 탄성계수 값을 상이한 값으로 조절하여, 유압 편로드 실린더(110)의 수압면적이 큰 챔버(111)쪽 유로는 항상 개방시킴으로써 유압 편로드 실린더(110)가 좌우측으로 움직일 때 나타나는 전기모터(130)의 회전수 차를 보정할 수 있도록 구성한다. 물론 이러한 설정은 유압 편로드 실린더(110)가 좌우측으로 움직일 때 실린더(110) 좌우측 챔버(111,112)의 용적차를 원활히 보상하여 유압 편로드 실린더(110) 작동 시 배압이 인가될 수 있는 문제점을 사전에 방지하는 효과도 있다.
1000 : 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템 100 : 제어장치
110 : 유압 편로드 실린더 111, 112 : 챔버
120 : 양방향 유압펌프 130 : 전기모터
140 : 메인유로 150 : 어큐뮬레이터
160 : 보조유로 161 : 제 1 유로
162 : 제 2 유로 170 : 챔버유량조절밸브
171 : 슬라이드 바 172 : 탄성부재
173 : 유로폐쇄구 180 : 릴리프밸브
190 : 체크밸브 200 : 변위센서
PS1, PS2 : 압력 센서 PT1, PT2 : 입/출구 포트

Claims (4)

  1. 유압 편로드 실린더를 구비하고 유압펌프의 토출유량을 전기모터로 제어하는 전기유압 일체형 구동기 시스템에 있어서,
    상기 전기모터로부터 전달된 구동력을 유압으로 전환시키는 양방향형 유압펌프;
    상기 양방향형 유압펌프로부터 흡입/토출되는 작동유를 상기 유압 편로드 실린더로 전달하는 메인유로;
    작동유를 저장하고 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 작동유를 공급하는 어큐뮬레이터;
    상기 어큐뮬레이터에서 작동유를 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버로 각각 전달시키기 위해 상기 메인유로와 연결되는 한 쌍의 보조유로;
    상기 보조유로를 통해 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 유압 편로드 실린더의 양 챔버 중 어느 한 챔버로 작동유를 선택적으로 공급시키는 챔버유량조절밸브;
    상기 유압 편로드 실린더의 압력이 기 설정된 압력에 도달하는 경우에는 작동을 멈추게 하는 릴리프밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 보조유로에는, 상기 어큐뮬레이터와 연결되는 제1유로와, 상기 제1유로와 연결되며 단면적을 달리하는 제2유로가 각각 포함되는 것을 특징으로 하는 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 챔버유량조절밸브는, 상기 제1유로상을 관통하면서 움직이는 슬라이드 바와, 상기 제2유로상에 고정설치되는 탄성부재, 및 일단은 상기 탄성부재에 의해 지지되고 타단은 상기 슬라이드 바를 가압지지하면서 상기 제1유로를 개폐하는 유로폐쇄구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유압 편로드 실린더의 수압면적이 큰 챔버쪽에 연결된 보조유로상에 설치된 탄성부재의 탄성계수는, 수압면적이 적은 챔버쪽에 연결된 탄성부재보다 더 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기시스템.
KR1020100040165A 2010-04-29 2010-04-29 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템 KR101123040B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100040165A KR101123040B1 (ko) 2010-04-29 2010-04-29 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100040165A KR101123040B1 (ko) 2010-04-29 2010-04-29 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110120657A true KR20110120657A (ko) 2011-11-04
KR101123040B1 KR101123040B1 (ko) 2012-03-16

Family

ID=45391775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100040165A KR101123040B1 (ko) 2010-04-29 2010-04-29 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101123040B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323861B1 (ko) * 2011-11-07 2013-10-31 토비스유압주식회사 유압모터
CN103835932A (zh) * 2014-03-14 2014-06-04 肖慧 一种可切换模式的液压泵
KR20150100242A (ko) * 2014-02-25 2015-09-02 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160025340A (ko) * 2014-08-27 2016-03-08 주식회사 두산 지게차용의 유압회로

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3828680B2 (ja) * 1999-06-28 2006-10-04 株式会社神戸製鋼所 作業機械用液圧回路およびハイブリッド作業機械
KR20060117577A (ko) * 2005-05-11 2006-11-17 주식회사 삼주기계 전기-유압 일체제어형 하이브리드 액추에이터 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323861B1 (ko) * 2011-11-07 2013-10-31 토비스유압주식회사 유압모터
KR20150100242A (ko) * 2014-02-25 2015-09-02 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압시스템
CN103835932A (zh) * 2014-03-14 2014-06-04 肖慧 一种可切换模式的液压泵

Also Published As

Publication number Publication date
KR101123040B1 (ko) 2012-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9080310B2 (en) Closed-loop hydraulic system having regeneration configuration
US9932957B2 (en) Switchable hydrostatic adjusting device
KR101387772B1 (ko) 가변 압축비 엔진의 제어 잭을 폐쇄 루프로 구동시키는 전기유압 장치
US8720196B2 (en) Controller of hybrid construction machine
US8863509B2 (en) Meterless hydraulic system having load-holding bypass
RU2312256C2 (ru) Гидравлический блок управления и способ управления гидравлическим управляемым устройством
US7614336B2 (en) Hydraulic system having augmented pressure compensation
US8944103B2 (en) Meterless hydraulic system having displacement control valve
KR101123040B1 (ko) 유압 편로드 실린더를 구비한 산업용 전기유압 일체형 구동기 시스템
US10550547B2 (en) Hydraulic systems for construction machinery
US9222594B2 (en) Directional valve equipped with pressure control
US8966892B2 (en) Meterless hydraulic system having restricted primary makeup
US8833391B2 (en) Valve arrangement
US20180119389A1 (en) Hydraulic Systems for Construction Machinery
US8443827B2 (en) Controlling device for hydraulic consumers
JP2014013062A (ja) 流体圧制御装置
EP3470676B1 (en) Pump device
JP7263003B2 (ja) ショベル及びショベル用コントロールバルブ
KR20240014073A (ko) 가변 출력 유동을 갖춘 전기 유압식 파워 유닛
JP2008298226A (ja) 油圧駆動装置
EP3470677B1 (en) Pump device
EP4214428B1 (en) Hydraulic valve block and hydraulic unit for closed circuit applications
JP2022054502A (ja) 液圧駆動回路
JP3892455B2 (ja) アクチュエーションシステム
JP3737652B2 (ja) 油圧制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150210

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160203

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170721

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee