KR20120072522A - Control system for rotational direction of fan - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 팬의 회전 방향 제어 시스템에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 건설기계의 냉각팬 등과 같이 유압을 사용하여 회전 구동되는 냉각팬의 회전 방향을 정방향에서 역방향으로 또는 그 역으로 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for controlling the rotational direction of a fan, and more particularly, a system capable of controlling the rotational direction of a cooling fan that is rotationally driven using hydraulic pressure, such as a cooling fan of a construction machine, from forward to reverse or vice versa. It is about.
굴삭기 등과 같은 건설기계는 통상적으로 엔진룸, 냉각수, 작동유 등의 온도를 냉각하기 위한 수단으로 유압에 의해 구동되는 냉각팬을 포함하고 있으며, 이들 냉각팬은 필요에 따라 정방향 또는 역방향으로 구동될 수 있도록 구성되어 있다.Construction machinery such as excavators and the like typically include a cooling fan driven by hydraulic pressure as a means for cooling the temperature of the engine room, the coolant, the hydraulic oil and the like, so that the cooling fan can be driven in the forward or reverse direction as necessary. Consists of.
또한, 이러한 냉각팬과 같은 팬은 정방향에서 역방향으로, 또는 그 역으로 팬이 회전 방향을 전환할 수 있도록 구성되며, 이때 팬의 회전 속도를 적절히 감속시킨 후 솔레노이드 밸브와 같은 방향 제어 밸브를 이용하여 팬의 회전 방향을 전환하도록 구성된다.In addition, a fan such as a cooling fan is configured to allow the fan to change the direction of rotation from forward to reverse, or vice versa. In this case, by appropriately reducing the rotation speed of the fan, a direction control valve such as a solenoid valve is used. And to change the rotation direction of the fan.
이러한 종래의 방향 제어 시스템의 일 예를 도 1을 참조하여 설명한다.An example of such a conventional direction control system will be described with reference to FIG. 1.
예컨대, 도 1에서 도시한 바와 같이, 통상의 시스템은 작동유를 토출하는 팬 펌프(10)와, 유압 라인을 통해 팬 펌프(10)와 연결되는 팬 모터(40), 이 유압 라인 상에 배치된 유량 제어 밸브(50) 및 방향 제어 밸브(60)를 포함한다. 팬 모터(40)에는 팬(30)이 연결되고, 유량 제어 밸브(50)와 방향 제어 밸브(60)의 제어를 통해 팬(30)의 회전 속도와 회전 방향이 제어될 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, a typical system includes a
또한, 팬 펌프(10)에서 토출되는 작동유를 제동 장치(22)로 우선 공급하도록 구동될 수 있는 제동 우선 밸브(20), 및 탱크(12)가 더 형성되어 있다.Further, a
이러한 시스템에서, 일 방향으로 회전 중인 팬(30)의 회전 방향을 전환하는 절차는 유량 제어 밸브와 방향 제어 밸브의 구동 시점을 들어 예시적으로 설명될 수 있다.In such a system, the procedure of switching the rotational direction of the
도 2에 도시된 것처럼, 일 방향으로 회전 중인, 예컨대 역방향으로 회전 중인 팬에 대해서 유량 제어 밸브에 인가되는 전류 지령을 MIN 값에서 MAX 값으로 약 2.5초의 기간에 걸쳐 변경함으로써 팬의 회전 속도를 감속한다. 감속이 완료됨과 동시에 솔레노이드 밸브와 같은 방향 제어 밸브가 ON 상태에서 OFF 상태로 구동되어 작동유의 공급 방향을 전환하며, 이에 팬의 회전 방향이 예컨대 역방향에서 정방향으로 전환된다. 감속된 속도에서 팬의 정방향의 회전이 약 3초의 기간 동안 유지되고, 이후 전류 지령을 약 2.5초의 기간에 걸쳐 MAX 값에서 적정한 전류값으로 변경함으로써 적정한 회전 속도로 팬이 정방향에서 회전하게 된다. 예컨대, 적정한 전류값은 약 50~550 mA가 될 수 있다.As shown in FIG. 2, the fan rotation speed is reduced by changing the current command applied to the flow control valve over a period of about 2.5 seconds from the MIN value to the MAX value for the fan rotating in one direction, for example, rotating in the reverse direction. do. At the same time as the deceleration is completed, a direction control valve such as a solenoid valve is driven from the ON state to the OFF state to switch the supply direction of the hydraulic oil, whereby the rotational direction of the fan is changed from the reverse direction to the forward direction, for example. At reduced speed, the fan's forward rotation is maintained for a period of about 3 seconds, and then the fan rotates in the forward direction at the proper rotational speed by changing the current command from the MAX value to the appropriate current value over a period of about 2.5 seconds. For example, a suitable current value may be about 50-550 mA.
이와 같은 절차를 통해 팬은 역방향에서 정방향으로, 또한 그 역으로 정방향에서 역방향으로 회전 방향을 전환할 수 있다.This procedure allows the fan to switch the direction of rotation from reverse to forward and vice versa from forward to reverse.
이때, 이러한 팬 회전 방향의 전환이 반복됨에 따라, 팬 모터가 손상되거나 방향 제어 밸브의 내구성이 저하되거나, 나아가 팬 회전 방향 제어 시스템의 고장으로 건설기계 자체가 다운되는 등의 문제가 나타날 수 있다.At this time, as the switching of the fan rotation direction is repeated, the fan motor may be damaged, the durability of the direction control valve may be degraded, or the construction machine itself may be down due to a failure of the fan rotation direction control system.
특히, 팬은 통상적으로 정방향으로 회전할 때 냉각하고자 하는 대상의 온도에 기초하여 적정한 회전 속도로 회전하는 반면, 역방향으로 회전할 때 최대 속도에서 회전하기 때문에, 역방향 회전에서 정방향 회전으로 회전 방향을 전환할 때 위와 같은 문제가 발생할 확률이 더 높다.In particular, since the fan typically rotates at an appropriate rotational speed based on the temperature of the object to be cooled when rotating in the forward direction, while the fan rotates at the maximum speed when rotating in the reverse direction, the rotation direction is changed from the reverse rotation to the forward rotation. The more likely you are to encounter these problems.
예컨대, 팬의 회전 속도를 제어하기 위해 유량 제어 밸브로 인가되는 전류값 범위(MIN값 내지 MAX값)에서, 회전 속도를 감속할 때 MAX값이 사용되지만, MAX값에 의해 제어된 팬의 회전 속도는 팬의 회전 방향을 전환하기에 충분히 감속된 속도가 아니며, 이에 팬 모터가 손상될 수 있었다.For example, in the current value range (MIN value to MAX value) applied to the flow control valve to control the rotation speed of the fan, the MAX value is used when decelerating the rotation speed, but the rotation speed of the fan controlled by the MAX value Is not a speed slowed down enough to switch the direction of rotation of the fan, which could damage the fan motor.
또한, 감속된 상태에서 곧장 방향 제어 밸브가 구동되어 회전 방향을 전환하기 때문에, 팬 관성에 의한 회전력이 충분히 줄어들지 않은 상태에서 방향 전환이 이루어지게 됨으로써, 방향 제어 밸브의 내구성이 저하될 수 있었다.In addition, since the direction control valve is directly driven in the decelerated state to change the rotation direction, the direction change is performed while the rotational force due to the fan inertia is not sufficiently reduced, so that the durability of the direction control valve could be lowered.
예컨대, 통상의 팬 회전 속도에서 반대 방향으로의 전환이 발생하면 팬 모터(40)에서 최고 압력이 발생하고 이 압력이 방향 제어 밸브에도 영향을 미치며, 팬 모터 축에도 악영향을 주는 등 문제를 가져올 수 있었다. 이에, 통상 팬 모터는 약 300 rpm 이하의 회전 속도에서 회전 방향의 전환이 실시되도록 구성되어 있다.For example, switching from the normal fan rotation speed to the opposite direction can cause problems such as peak pressure in the
한편, 통상의 팬 펌프(10)는 통상 브레이크와 같은 제동 장치(22)에 대해 작동유를 공급하며, 제동 장치(22) 작동시 팬 펌프(40)보다 제동 장치(22)로 작동유를 우선적으로 공급하도록 설정된 제동 우선 밸브(20)가 더 연결되어 있다.On the other hand, the
따라서, 팬이 회전 중이거나, 팬의 회전 방향을 전환하는 중에 제동 장치(22)에 대한 요구가 발생한다면, 예컨대 제동 장치(22)에 대한 파일럿 압력이 감지된다면, 제동 우선 밸브(20)가 구동되어 팬 펌프(10)로부터 토출되는 작동유가 제동 장치(22)를 향해 우선적으로 공급된다.Thus, if a request is made for the
이에, 팬 모터(30)로 공급되는 작동유의 유량이 끊기는 현상이 발생하게 되고, 이는 팬의 회전이 급작스럽게 정지하게 되고, 나아가 팬 모터 등과 같은 구성 요소의 손상을 야기할 수 있었다.As a result, a phenomenon in which the flow rate of the hydraulic oil supplied to the
요약하면, 종래의 팬 회전 방향 제어 시스템에 의해 팬의 회전 방향이 전환될 때, 특히 역방향 회전에서 정방향 회전으로 전환될 때, 팬 모터가 손상되거나, 방향 제어 밸브의 내구성이 저하되거나, 심지어는 이러한 시스템의 고장으로 인해 건설기계 자체가 다운되어 작업을 할 수 없게 되는 결과를 야기할 수 있었다.In summary, when the fan rotation direction is switched by the conventional fan rotation direction control system, especially when switching from reverse rotation to forward rotation, the fan motor is damaged, the durability of the direction control valve is deteriorated, or even such Failure of the system could result in the construction equipment itself crashing and becoming inoperable.
또한, 제동 우선 밸브의 동작시 팬 펌프로부터 토출되는 작동유의 공급이 중단됨에 따라 그로 인해 급작스러운 팬의 멈춤 또는 관련 구성 요소들의 손상과 같은 문제점이 야기될 수 있었다.In addition, the stopping of the supply of the hydraulic oil discharged from the fan pump during the operation of the braking priority valve may cause problems such as sudden stop of the fan or damage of related components.
본 발명의 목적은 건설기계의 팬을 역방향 회전에서 정방향 회전으로 전환할 때 팬 모터가 손상되는 것을 방지하기 위한 팬의 회전 방향 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a rotation direction control system of a fan for preventing the fan motor from being damaged when the fan of the construction machine is switched from reverse rotation to forward rotation.
본 발명의 다른 목적은 팬의 회전 방향 전환으로 인해 방향 제어 밸브의 내구성이 저하됨을 방지할 수 있는 팬의 회전 방향 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotation direction control system of a fan that can prevent the durability of the direction control valve from deteriorating due to the rotation direction of the fan.
본 발명의 또 다른 목적은 팬의 회전 방향 제어 시스템의 고장으로 인해 건설기계 자체가 다운되는 등의 문제를 방지하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to prevent problems such as the construction machine itself is down due to the failure of the rotation direction control system of the fan.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 작동유를 토출하는 팬 펌프와; 작동유에 의해 구동되는 팬 모터에 의해 양방향으로 회전하는 팬과; 팬 모터의 회전 속도를 제어하는 유량 제어 밸브와; 팬 모터로 공급되는 작동유의 방향을 조절하는 방향 제어 밸브; 및 팬 펌프, 유량 제어 밸브, 방향 제어 밸브의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 이 제어부는 a) 일 방향으로 회전 중인 팬의 속도를 유량 제어 밸브를 이용하여 구현 가능한 최저 속도로 감속하는 단계와; b) 감속된 속도로 팬의 회전을 유지하는 단계와; c) 방향 제어 밸브를 이용하여 팬의 회전 방향을 다른 방향으로 전환하는 단계; 및 d) 유량 제어 밸브를 이용하여 팬의 회전 속도를 가속하는 단계;를 포함하는 적어도 일련의 절차를 수행하도록 구성되고, 이때 b) 단계는 적어도 a) 단계 및 d) 단계에 소요되는 기간의 합보다 더 길게 유지되는 것을 특징으로 하는 팬의 회전 방향 제어 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention includes a fan pump for discharging hydraulic oil; A fan rotating in both directions by a fan motor driven by operating oil; A flow control valve for controlling the rotational speed of the fan motor; A direction control valve for adjusting a direction of the hydraulic oil supplied to the fan motor; And a control unit controlling an operation of the fan pump, the flow control valve, and the directional control valve, wherein the control unit comprises the steps of: a) reducing the speed of the fan rotating in one direction to the lowest speed that can be realized using the flow control valve; Wow; b) maintaining rotation of the fan at a reduced speed; c) switching the rotation direction of the fan to another direction using a direction control valve; And d) accelerating the rotational speed of the fan using a flow control valve, wherein step b) is at least the sum of the time periods required for steps a) and d). It provides a system for controlling the rotation direction of the fan, characterized in that it is kept longer.
또한 본 발명에 있어서, 시스템이 제동 장치와, 팬 모터보다 제동 장치에 대해 팬 펌프의 작동유를 우선적으로 공급하는 제동 우선 밸브를 더 포함할 때, 이 시스템은 팬 모터의 양단에 병렬로 연결되고, 팬 모터로 공급되는 작동유의 일부를 충전하는 축압기; 및 제어부에 의해 작동되며, 축압기의 충전 방향을 제어하는 충전 제어 밸브;를 더 포함하며, 제동 우선 밸브가 구동될 때, 축압기로부터 팬 모터로 작동유가 공급되는 것을 특징으로 한다.Also in the present invention, when the system further includes a braking device and a braking priority valve that preferentially supplies the hydraulic fluid of the fan pump to the braking device over the fan motor, the system is connected in parallel to both ends of the fan motor, An accumulator for filling a part of the hydraulic oil supplied to the fan motor; And a charge control valve which is operated by the controller and controls the charging direction of the accumulator. When the braking priority valve is driven, hydraulic oil is supplied from the accumulator to the fan motor.
또한 본 발명에 있어서, 충전 제어 밸브는 b) 단계의 시작과 동시에 구동되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the filling control valve is characterized in that it is driven at the same time as the start of step b).
본 발명에 따르면, 관성에 따른 팬의 회전력을 충분히 줄일 수 있기 때문에 팬 회전 방향의 제어로 인한 팬 모터의 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the rotational force of the fan due to the inertia can be sufficiently reduced, damage to the fan motor due to the control of the fan rotation direction can be prevented.
또한 본 발명에 따르면, 팬을 최저 속도에서 충분히 유지시킨 이후에 팬의 회전 방향을 전환시키기 때문에 방향 제어 밸브의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, since the rotation direction of the fan is changed after the fan is sufficiently maintained at the minimum speed, the durability of the direction control valve can be prevented from being lowered.
또한 본 발명에 따르면 팬 모터의 손상과 방향 제어 밸브의 내구성 저하를 방지함으로써 건설기계 자체의 다운 등과 같은 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to prevent problems such as the down of the construction machine itself by preventing damage to the fan motor and durability of the direction control valve.
도 1은 통상의 팬의 회전 방향을 제어하는 시스템의 일 예를 도시한 개략적인 유압 회로도;
도 2는 종래의 팬 회전 방향 전환시 방향 제어 밸브와 유량 제어 밸브의 예시적인 구동 시점을 도시한 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 회전 방향 제어 절차를 도시한 순서도;
도 4는 도 3의 실시예에 따른 방향 제어 밸브와 유량 제어 밸브의 예시적인 구동 시점을 도시한 도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 팬의 회전 방향을 제어하는 시스템을 개략적으로 도시한 유압 회로도; 및
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 충전 제어 밸브의 예시적인 구동을 포함하는 도이다.1 is a schematic hydraulic circuit diagram showing an example of a system for controlling the rotational direction of a conventional fan;
2 is a view showing an exemplary driving time of the direction control valve and the flow control valve in the conventional fan rotation direction changeover;
3 is a flowchart illustrating a fan rotation direction control procedure according to an embodiment of the present invention;
4 shows an exemplary driving time of the direction control valve and the flow control valve according to the embodiment of FIG. 3;
5 is a hydraulic circuit diagram schematically showing a system for controlling a rotational direction of a fan according to another embodiment of the present invention; And
6 includes an exemplary drive of a fill control valve in accordance with another embodiment of the present invention.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 회전 방향 전환에 관한 순서도이고, 도 4는 도 3의 실시예에 따른 밸브들의 예시적인 구동 시점을 도시한 도이다. 또한, 이 실시예의 시스템은 기본적으로 도 1의 구성과 실질적으로 유사하며, 이에 도 1의 참조번호를 사용하여 설명하기로 한다.3 is a flowchart illustrating a change in fan rotation direction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary driving time point of the valves according to the embodiment of FIG. 3. In addition, the system of this embodiment is basically similar to the configuration of FIG. 1, which will be described using reference numerals of FIG.
본 발명에 따르면, 팬 회전 방향의 전환은 팬이 일 방향으로, 예컨대 역방향으로 회전 중인 단계(S110)에서 시작하며, 유량 제어 밸브(50)를 이용하여 구현 가능한 최저 속도로 팬의 회전 속도를 감속하는 단계(S120)와, 감속된 속도에서 팬의 회전을 소정 기간 동안 유지하는 단계(S130)와, 방향 제어 밸브(60)를 이용하여 팬의 회전 방향을 다른 방향으로, 예컨대 역방향에서 정방향으로 전환하는 단계(S140), 그리고 유량 제어 밸브(50)를 이용하여 팬의 회전 속도를 적정한 속도로 가속하는 단계(S150)를 포함한다.According to the present invention, the switching of the fan rotation direction starts at step S110 in which the fan is rotating in one direction, for example, in a reverse direction, and decelerates the rotation speed of the fan at the lowest speed which can be realized using the
예컨대, 단계 S110은 팬(30)이 약 5분간 최대 속도로 역방향으로 회전 중인 상태를 나타낼 수 있고, 이때 5분은 통상 건설기계에서 역방향 회전에 대해 설정된 임의의 값이며, 자유롭게 설정될 수 있다. 다음으로 단계 S120은 유량 제어 밸브(50)로 인가되는 제어 전류값을 약 2.5초에 걸쳐 MIN값에서 제어기 최대 전류값으로 변경하는 것이며, 제어기 최대 전류값은 점선으로 표시된 통상의 제어 범위 를, 특히 MAX값을 벗어난 값이며, 예컨대, 도 4에서 도시된 것처럼 약 580 mA가 될 수 있다. 이에, 팬은 종래의 감속 속도보다 더 낮은 최저 속도까지 감속될 수 있다.For example, step S110 may represent a state in which the
다음으로 단계 S130은 약 10초간에 걸쳐 최저 속도로 감속된 팬의 회전을 유지하는 것이며, 이때 종래와 달리 팬의 회전 방향은 초기의 회전 방향, 즉 역방향을 유지한다. 이는 팬이 최저 속도로 감속된 상태에서 소정 기간, 예컨대 10초간 유지됨으로써 팬의 관성에 의한 회전력을 최소화할 수 있음을 의미한다. 이 실시예에서 단계 S130에 설정된 기간 10초는 임의의 값이며, 종래의 3초에 비해 배 이상으로 증가한 기간임을 알 수 있다. 단계 S130의 유지 기간은 예컨대, 이전의 감속 단계(S120)와 이후의 가속 단계(S150)에 소요되는 기간의 합보다 더 길게 설정되는 것이 바람직할 수 있다.Next, step S130 is to maintain the rotation of the fan decelerated at the lowest speed for about 10 seconds, in which the rotational direction of the fan maintains the initial rotational direction, that is, the reverse direction, unlike in the prior art. This means that the rotational force due to the inertia of the fan can be minimized by being maintained for a predetermined period of time, for example, 10 seconds while the fan is decelerated at the lowest speed. In this embodiment, it can be seen that the period of 10 seconds set in step S130 is an arbitrary value and is a period which is increased by more than twice as compared with the conventional 3 seconds. For example, it may be preferable that the sustain period of step S130 is set longer than the sum of the periods required for the previous deceleration step S120 and the subsequent acceleration step S150.
다음으로 단계 S140은 솔레노이드 밸브와 같은 방향 제어 밸브(60)를 구동하여 팬의 회전 방향을 전환시키는 것이며, 예컨대 팬 모터(40)로 공급되는 작동유의 공급 방향을 전환시킴으로써 팬의 회전 방향을 제어할 수 있다. 예컨대, 역방향에서 정방향으로 팬의 회전 방향을 전환할 수 있다. 종래와 달리 약 10초의 최저 속도 유지 단계(S130) 이후에 방향 제어 밸브(60)가 구동되기 때문에, 관성에 의한 팬의 회전력이 최소화된 상태에서 방향 전환이 이루어지게 되어 결과적으로 방향 제어 밸브(60)의 내구성 저하를 방지할 수 있다.Next, step S140 is to drive a
마지막으로, 단계 S150은 약 2.5초에 걸쳐 팬의 회전 속도를 가속하는 것이다. 예컨대, 유량 제어 밸브(50)로 인가되는 전류값을 제어기 최대 전류값에서 적정한 전류값으로 변경함으로써, 팬의 회전 속도를 최저 속도에서 적정한 속도로 가속할 수 있다.Finally, step S150 is to accelerate the rotation speed of the fan over about 2.5 seconds. For example, by changing the current value applied to the
본 발명의 실시예는 팬의 회전 방향을 전환함에 있어서, 팬의 회전 속도를 감속하기 위해 유량 제어 밸브로 인가되는 제어 전류값을 종래의 제어 구간 범위 내 MAX값에서 구간 범위를 벗어난, 특히 MAX값을 벗어난 제어기 최대값으로 변경함으로써, 팬의 회전 속도를 최저 속도로 감속시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, the control current value applied to the flow control valve to reduce the rotation speed of the fan in switching the rotation direction of the fan is outside the interval range from the MAX value in the conventional control interval range, in particular, the MAX value. By changing the controller to a value outside of the controller, the fan speed can be reduced to the lowest speed.
또한, 팬이 최저 속도로 감속된 상태에서 종래보다 길게, 예컨대 종래의 3초보다 긴 약 10초의 기간 동안 팬의 회전을 유지시킴으로써 관성에 의한 팬의 회전력을 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize the rotational force of the fan by inertia by maintaining the rotation of the fan for a period of about 10 seconds longer than conventional, for example, longer than conventional 3 seconds while the fan is decelerated at the lowest speed.
또한, 관성에 의한 팬의 회전력이 최소화된 상태에서, 예컨대 약 10초의 유지 기간 후에, 즉 팬의 가속 직전에 팬의 회전 방향을 전환함으로써 솔레노이드 밸브와 같은 방향 제어 밸브의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the durability of a directional control valve such as a solenoid valve from deteriorating in a state in which the rotational force of the fan due to inertia is minimized, for example, by changing the rotational direction of the fan after a holding period of about 10 seconds, that is, immediately before the fan is accelerated. Can be.
이처럼, 본 발명은 팬의 회전 속도를 감속하기 위해 인가되는 전류값의 변경(예컨대, 기존 제어 구간 범위를 벗어난 제어기 최대값)과 감속 이후 최저 상태에서 유지 기간의 증가(예컨대, 3초에서 10초로), 그리고 방향 제어 밸브의 구동 시점 변경(예컨대, 유지 기간 시작 시점에서 유지 기간 종료 시점으로)을 통해, 팬 모터의 손상과 방향 제어 밸브의 내구성 저하 등을 방지할 수 있고, 나아가 건설기계가 팬 회전 방향 제어 시스템의 고장으로 인해 다운되던 문제점 등을 방지할 수 있다.As such, the present invention is directed to changing the current value applied to slow down the rotational speed of the fan (e.g., the controller maximum value outside the range of the existing control section) and to increasing the holding period at the lowest state after deceleration (e.g., from 3 to 10 seconds). And changing the driving timing of the direction control valve (for example, from the start of the maintenance period to the end of the maintenance period), to prevent damage to the fan motor and deterioration of the durability of the direction control valve. Downtime due to failure of the rotation direction control system can be prevented.
다음으로, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 회전 방향 제어 시스템의 예시를 도시한 회로도이고, 도 6은 각 밸브들의 구동 시점을 도시한 도이다.Next, FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a fan rotation direction control system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a driving time point of each valve.
도 5는 예컨대, 축압기(70)와 충전 제어 밸브(72)의 구성을 제외한다면, 기본적으로 도 1의 구성과 유사하다. 실질적으로 동일한 구성 요소에 대한 상세는 생략하기로 한다.5 is basically similar to that of FIG. 1, except for the configuration of the
예컨대, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템(100)은 작동유를 토출하는 팬 펌프(10)와, 유압 라인을 통해 팬 펌프(10)와 연결되는 팬 모터(40), 이 유압 라인 상에 배치된 유량 제어 밸브(50) 및 방향 제어 밸브(60)를 포함한다. 팬 모터(40)에는 팬(30)이 연결되고, 유량 제어 밸브(50)와 방향 제어 밸브(60)의 제어를 통해 팬(30)의 회전 속도와 회전 방향이 제어될 수 있다. 이들 요소(팬 펌프, 유량 제어 밸브, 방향 제어 밸브 등)는 제어부(도시되지 않음)에 의해 제어된다.For example, as shown in FIG. 5, the
또한, 팬 펌프(10)에서 토출되는 작동유를 제동 장치(22)로 우선 공급하도록 구동될 수 있는 제동 우선 밸브(20), 및 탱크(12)가 더 형성되어 있다.Further, a
또한, 이 실시예의 특징에 따라, 팬 모터(40)의 양단에서 병렬로 연결되는 축압기(70)와, 축압기(70)에 대한 작동유의 충전 방향을 제어하는 충전 제어 밸브(72)를 더 포함한다.Further, according to the feature of this embodiment, the
또한, 팬(30)의 회전 방향에 맞추어 축압기(70)로 작동유를 공급하기 위해, 충전 제어 밸브(72)가 형성되며, 예컨대, 이 충전 제어 밸브(72)는 도 6에 도시된 것처럼 팬의 회전 방향을 전환하기 위해 팬의 회전 속도가 감속된 때에 구동되어 축압기(70)로의 작동유 공급 방향을 제어하도록 구성된다.In addition, in order to supply hydraulic oil to the
이에, 팬의 회전 방향이 전환되는 경우에도 축압기(70)에 대한 작동유의 공급 방향이 적절하게 변경됨으로써, 항시 축압기(70) 내에 적절한 유량의 작동유가 충전된 상태로 유지될 수 있다.Thus, even when the rotation direction of the fan is switched, the supply direction of the hydraulic oil to the
이처럼, 축압기(70)는 팬(30)의 회전시, 팬 모터(40)로 공급되는 작동유의 일부를 충전하도록 구성되며, 예컨대 제동 우선 밸브(20)가 구동되어 팬 모터(40)에 대한 팬 펌프(10)의 작동유 공급이 중단될 때, 임시로 축압기(70)로부터 팬 모터(40)로 작동유를 공급할 수 있다. 따라서, 축압기(70)를 포함하는 이 실시예에서, 제동 우선 밸브(20)가 구동되는 경우에도 팬 펌프(40)로 작동유가 중단 없이 공급될 수 있다.As such, the
덧붙여, 본 발명의 축압기(70)는 팬 회전 방향 전환시 팬의 관성 모멘트를 줄여 팬 회전 방향 제어 시스템 전반의 내구성을 강화시킬 수 있다.In addition, the
예컨대, 도 5를 기준으로 설명하면, 팬(30)이 역방향으로 회전할 때, 예컨대 방향 제어 밸브(60)가 ON 상태일 때 충전 제어 밸브(72) 역시 ON로 구동된 상태에서 축압기(70)를 작동유로 충전하고 있다가, 역방향에서 정방향으로 팬의 회전 방향 전환시 충전 제어 밸브(72)가 OFF 상태로 전환되어 축압기(70) 내에 충전되어 있던 작동유의 유량 및 압력이 팬 모터(40)에 반대 방향으로 공급되고, 이에 팬 모터로 작동유의 공급이 끊기는 캐비테이션을 방지할 수 있고, 또한 팬의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.For example, referring to FIG. 5, when the
역으로, 팬이 정방향으로 회전할 때, 예컨대 방향 제어 밸브(60)가 OFF 상태일 때 충전 제어 밸브(72) 역시 OFF로 구동된 상태에서 축압기(70)를 작동유로 충전하고 있다가, 정방향에서 역방향으로 팬의 회전 방향 전환시 충전 제어 밸브(72)가 ON 상태로 전환되어 축압기(70) 내에 충전되어 있던 작동유의 유량 및 압력이 역시 팬 모터(40)에 반대 방향으로 공급되고, 이에 팬 모터의 캐비테이션을 방지할 수 있고, 또한 팬의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.On the contrary, when the fan rotates in the forward direction, for example, when the
따라서, 축압기(70)에 대한 충전 제어 밸브(72)의 구동은 실제 팬 모터로 작동유의 공급 방향을 제어하기는 방향 제어 밸브의 구동 이전에 미리 실시됨으로써, 팬의 회전 속도를 미리 감소시키는 데 기여할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 6에 도시된 것처럼, 팬(30)이 최저 속도로 감속된 상태로 유지되는 기간, 예컨대 약 10초의 기간이 시작하는 시점에서 충전 제어 밸브(72)가 구동될 수 있다.Therefore, the drive of the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 팬의 회전 방향을 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 유량 제어 밸브에 인가되는 전류값의 변경과, 최저 속도에서 유지되는 시간의 증가, 그리고 방향 제어 밸브의 구동 시점의 변경을 통해 팬 모터의 손상이나 방향 제어 밸브의 내구성 저하 등과 같은 종래의 문제점들이 해소될 수 있다.As described above, the present invention relates to a system for controlling the rotational direction of the fan, and in particular, the change of the current value applied to the flow control valve, the increase in the time maintained at the minimum speed, and the driving of the direction control valve. By changing the viewpoint, the conventional problems such as damage to the fan motor or deterioration of the durability of the directional control valve can be solved.
또한, 축압기를 포함하는 추가 구성요소를 통해, 제동 우선 밸브의 구동시 팬 모터에 대한 작동유의 유량이 끊기던 문제점이 해소될 수 있다.In addition, through the additional components including the accumulator, the problem that the flow rate of the hydraulic oil to the fan motor when the braking priority valve is driven can be solved.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 특정하게 도시되고 기술되었지만, 첨부된 특허청구범위와 같은 본 발명의 사상으로부터 벗어남 없이 당업자에게 다양한 변형 및 수정이 실시될 수 있다는 점이 이해될 것이다.While the invention has been particularly shown and described with reference to the preferred embodiments, it will be understood that various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims.
100: 팬의 회전 방향 제어 시스템
10: 팬 펌프 12: 탱크
20: 제동 우선 밸브 22: 제동 장치
30: 팬 40: 팬 펌프
50: 유량 제어 밸브 60: 방향 제어 밸브
70: 축압기 72: 충전 제어 밸브100: rotation direction control system of the fan
10: fan pump 12: tank
20: braking priority valve 22: braking device
30: fan 40: fan pump
50: flow control valve 60: directional control valve
70: accumulator 72: charge control valve
Claims (3)
상기 작동유를 통해 구동되는 팬 모터(40)에 의해 양방향으로 회전하는 팬(30);
상기 팬 모터(40)의 회전 속도를 제어하는 유량 제어 밸브(50);
상기 팬 모터(40)로 공급되는 작동유의 방향을 조절하는 방향 제어 밸브(60); 및
상기 팬 펌프(10), 유량 제어 밸브(50), 방향 제어 밸브(60)의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는
a) 일 방향으로 회전 중인 팬의 속도를 상기 유량 제어 밸브(50)를 이용하여 구현 가능한 최저 속도로 감속하는 단계;
b) 상기 감속된 속도로 팬의 회전을 유지하는 단계;
c) 상기 방향 제어 밸브(60)를 이용하여 상기 팬의 회전 방향을 다른 방향으로 전환하는 단계; 및
d) 상기 유량 제어 밸브(50)를 이용하여 상기 팬의 회전 속도를 가속하는 단계;
를 포함하는 적어도 일련의 절차를 수행하도록 구성되고,
이때 상기 b) 단계는 적어도 상기 a) 단계 및 d) 단계에 소요되는 기간의 합보다 더 길게 유지되는 것을 특징으로 하는 팬의 회전 방향 제어 시스템.A fan pump 10 for discharging hydraulic oil;
A fan 30 rotating in both directions by the fan motor 40 driven through the hydraulic oil;
A flow control valve 50 controlling the rotation speed of the fan motor 40;
A direction control valve 60 for adjusting a direction of the hydraulic oil supplied to the fan motor 40; And
And a control unit for controlling the operation of the fan pump 10, the flow control valve 50, and the direction control valve 60.
a) decelerating the speed of the fan rotating in one direction to the lowest speed possible using the flow control valve 50;
b) maintaining rotation of the fan at the reduced speed;
c) switching the rotation direction of the fan to another direction by using the direction control valve (60); And
d) accelerating the rotational speed of the fan by using the flow control valve (50);
Is configured to perform at least a series of procedures, including
Wherein the step b) is maintained at least longer than the sum of the periods required for steps a) and d).
상기 시스템은 상기 팬 모터(40)의 양단에 병렬로 연결되고, 상기 팬 모터(40)로 공급되는 작동유의 일부를 충전하는 축압기(70); 및
상기 제어부에 의해 작동되며, 상기 축압기(70)의 충전 방향을 제어하는 충전 제어 밸브(72);
를 더 포함하며, 상기 제동 우선 밸브(20)가 구동될 때, 상기 축압기(70)로부터 상기 팬 모터(40)로 작동유가 공급되는 것을 특징으로 하는 팬의 회전 방향 제어 시스템.2. The brake priority valve (20) according to claim 1, wherein the system preferentially supplies hydraulic fluid of the fan pump (10) to the brake device (22) and the fan motor (40) rather than the fan motor (40). When including more
The system includes an accumulator (70) connected in parallel to both ends of the fan motor (40) and filling a portion of the hydraulic oil supplied to the fan motor (40); And
A charge control valve 72 which is operated by the control unit and controls a charging direction of the accumulator 70;
It further comprises, when the braking priority valve (20) is driven, the rotation direction control system of the fan, characterized in that the operating oil is supplied from the accumulator (70) to the fan motor (40).
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CN105156408A (en) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 | Loader fan driving hydraulic system and positive and negative rotation switching method |
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2010
- 2010-12-24 KR KR1020100134304A patent/KR101674219B1/en active IP Right Grant
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