KR20110125502A - 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조 - Google Patents

Abstract

게시된 발명은 플로우 포스(flow force)에 의하여 회전 및 마모를 일으키는 현상을 방지하는 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조에 관한 것으로, 유압펌프에서 토출한 유량이 공급되는 센터바이패스유로(미도시함)에서 분기된 병렬브릿지 유로와 펌프유로 및 공급유로를 구비하며, 붐액츄에이터나 아암액츄에이터, 버켓액츄에이터 및 스윙모터를 포함하는 작업장치를 제어하기 위한 작업장치 제어밸브바디;
상기 병렬브릿지 유로에 연통하는 오리피스와 상기 오리피스를 통하여 도입되는 유압이 내부에 형성되는 압력실을 구비하며, 상기 병렬브릿지 유로에 인접하게 설치되는 로드체크 플러그;
상기 공급유로의 시트부에 안착되는 시트포펫 헤드부를 구비하며, 유량이 공급유로 측에서 유압탱크측으로 흐르는 유량 역류를 방지하는 대형의 시트포펫;
상기 작업장치의 동시조작시 상기 센터바이패스유로가 차단되어 병렬브릿지 유로를 통해 유량이 공급유로측으로 흐를 때 대형의 시트포펫 내부에서 습동하며 역류를 방지하는 소형의 병렬유로 체크포펫;을 포함하는 건설기계용 더블로드체크밸브 구조에 있어서,
상기 대형의 시트포펫이 상기 로드체크 플러그 내부에서 습동하는 원형몸통부를 구비하며,
상기 로드체크 플러그의 내부와 상기 원형몸통부 사이에 상기 병렬브릿지 유로를 통해 도입되는 유량이 상기 공급유로에 제공되도록 형성된 플러그내부유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조{Poppet Structure For Double Load Check Valve in Heavy Construction Equipment}

본 발명은 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 로드체크기능을 위하여 로드체크 플러그 내부에서 습동하는 시트포펫이 플로우 포스(flow force)에 의하여 회전 및 마모를 일으키는 현상을 저감하도록 구조적으로 개량된 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조에 관한 것이다.

일반적으로 건설기계용 더블로드체크밸브는 작업장치로서 구비된 아암 액츄에이터나 선회모터 또는 붐 액츄에이터나 버켓 액츄에이터의 동시조작시 부하 압력이 낮은 액츄에이터 보다 부하 압력이 높은 액츄에이터 측에 유압을 효율적으로 공급하여 유압에너지 손실을 저감하는데 많이 사용되고 있다.

종래의 공개된 유압제어밸브장치의 로드체크밸브는 한국특허공개 제1997-0062451호에 제시된 바와 같이, 기본적으로 대형의 시트포펫과 소형의 체크포펫으로 이루어진다. 대형의 시트포펫은 펌프측 유로를 개폐하는 대형 포펫부를 갖고, 소형 체크포펫은 대형 포펫의 원통바디내에서 미끄럼 가능하게 개재되어 대형 포펫부 연통유로를 개폐하는 소형 포펫부를 갖는다.

아암 액츄에이터와 선회 모터를 동시에 조작하는 경우, 아암 액츄에이터의 부하 압력이 선회 모터를 구동하는 압력 보다 낮을 때에는, 로드체크밸브의 대형 포펫부는 펌프측 유로의 시트부를 폐쇄하는 반면에, 소형 포펫부로 공급되는 유압이 대형 포펫측 유압 보다 높아지면 리프트되어 시트부 및 공급유로가 개방된다.

한편, 유압펌프에서 토출한 유량이 센터바이패스유로를 통과하여 펌프측 유량이 제공시에는 더블로드체크 밸브를 구성하는 대형의 시트포펫이 로드체크 플러그 내부에서 움직이면서 액츄에이터측 공급유로에서 유압펌프로 흐르는 유량 역류를 방지하며, 유압펌프에서 액츄에이터측으로 유량 공급시 다른 액츄에이터의 작동으로 인하여 센터바이패스유로가 차단(block)되어 병렬의 브릿지 유로를 통해 유량이 액츄에이터측으로 흐를 때 대형의 시트포펫 내부에서 소형의 병렬유로 체크포펫이 습동하며 역류를 방지한다.

이와 같이, 더블로드체크밸브는 구조적으로 대형의 포펫 내부에서 소형의 포펫이 습동하여 역류를 방지하면서, 작업장치의 동시조작시 부하 압력이 높은 액츄에이터를 부하 압력이 낮은 액츄에이터보다 우선하여 구동하도록 한다.

그러나, 대형의 시트포펫에 반복적으로 작용하는 플로우 포스(flow force)의 영향으로 회전과 함께 밸브블럭에 반복적으로 부딛히면서 시트면의 마모를 야기하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 플로우 포스가 작용하더라도 로드체크 플러그 내부에서 회전을 방지하여 밸브 블록 포펫 시트부의 마모 및 침식을 방지할 수 있는 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 한 특징은,

유압펌프에서 토출한 유량이 공급되는 센터바이패스유로(미도시함)에서 분기된 병렬브릿지 유로와 펌프유로 및 공급유로를 구비하며, 붐액츄에이터나 아암액츄에이터, 버켓액츄에이터 및 스윙모터를 포함하는 작업장치를 제어하기 위한 작업장치 제어밸브바디;

상기 병렬브릿지 유로에 연통하는 오리피스와 상기 오리피스를 통하여 도입되는 유압이 내부에 형성되는 압력실을 구비하며, 상기 병렬브릿지 유로에 인접하게 설치되는 로드체크 플러그;

상기 공급유로의 시트부에 안착되는 시트포펫 헤드부를 구비하며, 유량이 공급유로 측에서 유압탱크측으로 흐르는 유량 역류를 방지하는 대형의 시트포펫;

상기 작업장치의 동시조작시 상기 센터바이패스유로가 차단되어 병렬브릿지 유로를 통해 유량이 공급유로측으로 흐를 때 대형의 시트포펫 내부에서 습동하며 역류를 방지하는 소형의 병렬유로 체크포펫;을 포함하는 건설기계용 더블로드체크밸브 구조에 있어서,

상기 대형의 시트포펫이 상기 로드체크 플러그 내부에서 습동하는 원형몸통부(12)를 구비하며,

상기 로드체크 플러그의 내부와 상기 원형몸통부 사이에 상기 병렬브릿지 유로를 통해 도입되는 유량이 상기 공급유로에 제공되도록 형성된 플러그내부유로를 포함하여 구성되는 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조에 있다.

또한, 상기 로드체크 플러그의 플러그내부유로는 플러그내주면에 소정의 간격을 두고 길이방향으로 복수의 유로로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 플로우 포스가 복수의 유로가 형성된 로드체크 플러그 내부 안쪽으로 작용하여 종래의 시트포펫 사각몸통부에 작용하여 회전을 일으키는 것을 방지함으로써, 시트포펫의 회전이 방지될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 병렬브릿지 유로를 통하여 유입되는 유량이 로드체크 플러그 내부와 시트포펫의 원형몸통부 사이에 형성된 유로를 통과하도록 구성함으로써 구조적으로 로드체크밸브의 안정성을 향상시키는 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 건설기계용 더블로드체크밸브의 설치상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 로드체크 플러그의 단면도,
도 3b는 도3a에 도시된 로드체크 플러그의 측면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시트포펫을 도시한 단면도,

도 1 내지 도 4를 참조하면, 부호 1은 로드체크 플러그를 나타낸 것이며, 부호 3은 유압펌프에서 토출되는 펌프유로, 4는 작업장치용 액츄에이터에 연통되는 공급유로, 부호 5는 작업장치 제어밸브바디, 6은 체크포펫, 10은 시트포펫을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조는,

유압펌프에서 토출한 유량이 공급되는 센터바이패스유로(미도시함)에서 분기된 병렬브릿지 유로(2)와 펌프유로(3) 및 공급유로(4)를 구비하며, 붐액츄에이터나 아암액츄에이터, 버켓액츄에이터 및 스윙모터를 포함하는 작업장치를 제어하기 위한 작업장치 제어밸브바디(5);

상기 병렬브릿지 유로(2)에 연통하는 오리피스(13)와 상기 오리피스(13)를 통하여 도입되는 유압이 내부에 형성되는 압력실(7)을 구비하며, 상기 병렬브릿지 유로(2)에 인접하게 설치되는 로드체크 플러그(1);

상기 공급유로(3)의 시트부에 안착되는 시트포펫 헤드부를 구비하며, 유량이 공급유로(4) 측에서 유압탱크측으로 흐르는 유량 역류를 방지하는 대형의 시트포펫(10);

상기 작업장치의 동시조작시 상기 센터바이패스유로가 차단되어 병렬브릿지 유로(2)를 통해 유량이 공급유로(4)측으로 흐를 때 대형의 시트포펫(10) 내부에서 습동하며 역류를 방지하는 소형의 병렬유로 체크포펫(6);을 포함하는 건설기계용 더블로드체크밸브 구조에 있어서,

상기 대형의 시트포펫(10)이 상기 체크포펫(6)의 습동을 안내하는 내측안내부(14)와 상기 로드체크 플러그(1) 내부에서 습동하는 원형몸통부(12)를 구비하며,

상기 로드체크 플러그(1)의 내부와 상기 원형몸통부(12) 사이에 상기 병렬브릿지 유로(2)를 통해 도입되는 유량이 상기 공급유로(4)에 제공되도록 형성된 플러그내부유로(9)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 로드체크 플러그(1)의 플러그내부유로(9)는 플러그내주면(14)에 소정의 간격을 두고 길이방향으로 복수의 유로를 형성할 수 있으며, 로드체크플러그 중심축선으로부터 등간격을 형성하는 4개의 유로가 되도록 요홈구조로 제조하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조의 작동원리를 설명한다.

건설기계용 더블로드체크밸브에 있어서, 상기 시트포펫(10)은 유압펌프에서 토출한 유량이 센터바이패스유로를 통과하여 상기 펌프유로(3)에서 공급유로(4)로 유량공급시 상기 로드체크 플러그(1)의 내부에서 습동하면서 작업장치의 액츄에이터측 공급유로(4)에서 유압탱크로 흐르는 유량역류를 방지하는 기능을 수행한다.

이때, 붐액츄에이터나 스윙모터를 포함하는 작업장치의 동시조작시, 유압펌프에서 다른 작업장치의 액츄에이터의 작동으로 인하여 센터바이패스 유로가 차단(block)될 경우 병렬브릿지 유로(2)로 유량이 흐르는데, 이 유량이 공급유로(4) 측으로 흐르는 역류는 상기 시트포펫(10)의 내부에서 습동하는 체크포펫(6)에 의해 방지된다.

종래의 건설기계용 더블로드체크밸브는 상기 펌프유로(2)와 연통되어 있는 오리피스(13) 통과하여 압력실 (7)을 지나 엑츄에이터로의 공급유로(4)로 지나는 유량에 의하여 플로우 포스가 작용한다. 그에 따라서, 상기 시트포펫(10) 및 시트포펫 헤드부(11)는 상기 로드체크 플러그(1)의 내부에서 습동하며, 동시에 회전력을 받는다.

반면에, 본 발명에 실시예에 따르면, 상기 시트포펫(10)의 습동이 원형몸통부(12)와 상기 플러그내주면(14) 사이에서 이루어지며, 상기 병렬브릿지 유로(2)를 통해 도입되는 유량은 상기 원형몸통부(12)와 상기 로드체크 플러그(1)의 형성된 복수의 플러그내부유로(9)를 통과한다.

상기 플러그내부유로(9)를 통과한 유량이 상기 공급유로(4)를 거쳐서 작업장치용 액츄에이터에 공급됨은 종래와 마찬가지이므로 자세한 설명은 생략한다.

특히, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 시트포펫(10)의 후단, 즉 원형몸통부(11)가 원기둥 구조를 형성하고 있기 때문에 병렬브릿지 유로(2)를 통하여 유입되는 유량에 플러그내주면(14)에 인접하게 작용하는 플로우 포스의 영향을 적게 받는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 종래에 장기간 사용시 병렬브릿지 유로(2)를 통하여 유입되는 유량이 플러그내부를 통과하면서 플러그와 시트포펫(10)의 사각몸통부에 극심하게 작용하는 플로우 포스의 영향으로 시트포펫이 회전하며 밸브블록 시트면을 마모시키는 현상을 상쇄한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 종래 포펫직경의 증가 현상이 크게 감축되어 내구성 측면에서도 안정성을 증대시키는 것으로 나타났다.

1 : 로드체크 플러그
3 : 유압펌프에서 토출되는 펌프유로
4 : 작업장치용 액츄에이터에 연통되는 공급유로
5 : 작업장치 제어밸브바디
6 : 체크포펫
9 : 로드체크 플러그의 내부유로
10 : 시트포펫
15 : 안내부

Claims (2)

1. 유압펌프에서 토출한 유량이 공급되는 센터바이패스유로(미도시함)에서 분기된 병렬브릿지 유로와 펌프유로 및 공급유로를 구비하며, 붐액츄에이터나 아암액츄에이터, 버켓액츄에이터 및 스윙모터를 포함하는 작업장치를 제어하기 위한 작업장치 제어밸브바디;
   상기 병렬브릿지 유로에 연통하는 오리피스와 상기 오리피스를 통하여 도입되는 유압이 내부에 형성되는 압력실을 구비하며, 상기 병렬브릿지 유로에 인접하게 설치되는 로드체크 플러그;
   상기 공급유로의 시트부에 안착되는 시트포펫 헤드부를 구비하며, 유량이 공급유로 측에서 유압탱크측으로 흐르는 유량 역류를 방지하는 대형의 시트포펫;
   상기 작업장치의 동시조작시 상기 센터바이패스유로가 차단되어 병렬브릿지 유로를 통해 유량이 공급유로측으로 흐를 때 대형의 시트포펫 내부에서 습동하며 역류를 방지하는 소형의 병렬유로 체크포펫;을 포함하는 건설기계용 더블로드체크밸브 구조에 있어서,
   상기 대형의 시트포펫이 상기 체크포펫의 습동을 안내하는 내측안내부와 상기 로드체크 플러그(1) 내부에서 습동하는 원형몸통부(12)를 구비하며,
   상기 로드체크 플러그의 내부와 상기 사각몸통부 사이에 상기 병렬브릿지 유로를 통해 도입되는 유량이 상기 공급유로에 제공되도록 형성된 플러그내부유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 로드체크 플러그의 플러그내부유로는 플러그내주면에 소정의 간격을 두고 길이방향으로 복수의 유로로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 더블로드체크밸브 포펫구조.

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