KR20120085623A - hydraulic circuit of using recycling energy - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A hydraulic circuit for reproducing energy is provided to increase efficiency of energy use without additional or excessive manufacturing costs and to provide reproduced energy to a driving hydraulic circuit of a working device through operation of multiple valve units. CONSTITUTION: A hydraulic circuit for reproducing energy comprises a first actuator(100), a second actuator(200), a pump(210), an accumulator(300), a first valve unit(510), a second valve unit(520), a third valve unit(530), and a fourth valve unit(540). The first actuator generates potential energy. The second actuator generates inertial kinetic energy. The pump is installed in the second actuator to generate a first hydraulic pressure. The accumulator provides reproduced energy to the pump to generate a second hydraulic pressure. The first valve unit is arranged in a first hydraulic line(L1) for connecting the first actuator and the accumulator to control the flow of working fluid. One side of the second valve unit is connected to a second hydraulic line(L2) branched from the first hydraulic line, and the other side of the second valve unit is connected to the second actuator to control the flow of the working fluid.

Description

재생 에너지를 이용하는 유압회로 {hydraulic circuit of using recycling energy}Hydraulic circuit of using recycling energy

본 발명은 재생 에너지를 이용하는 유압회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중력이 작용하는 위치에너지 또는 관성 운동에너지를 재생할 수 있도록 하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydraulic circuit using renewable energy, and more particularly to a hydraulic circuit using renewable energy to enable the regeneration of potential energy or inertial kinetic energy acting by gravity.

일반적으로 유압장비에는 유압을 이용하여 각종 작업 장치를 구동시키고, 그러한 각종 작업 장치는 높은 위치에 있을 때에는 중력이 작용하는 방향으로 위치에너지를 갖고, 운동 중일 때에는 관성 운동에너지를 갖는다.In general, hydraulic equipment is used to drive various work devices using hydraulic pressure, and such work devices have potential energy in the direction in which gravity acts when at a high position, and inertial kinetic energy when in motion.

상술한 유압장비는 굴삭기, 휠 로더, 크레인, 포크리프트 등 다양하고, 각각의 유압장비마다 작업 장치는 위치 변동에 따라 상술한 바와 같이, 위치에너지와 관성 운동에너지를 갖는 것이다.The above-mentioned hydraulic equipment is various, such as an excavator, a wheel loader, a crane, a forklift, and each hydraulic equipment has a potential energy and an inertial kinetic energy as described above according to the position change.

상술한 작업 장치는 굴삭기를 예로 들면 붐(boom)이 상승위치에서 하강할 때에 위치에너지를 갖는 것이고, 상부체가 하부체로부터 선회한 후에 정지할 때에 관성 운동에너지를 갖는 것이다.The above-mentioned working device is an example of an excavator having a potential energy when the boom descends from an elevated position, and an inertial kinetic energy when the upper body stops after turning from the lower body.

한편, 상술한 작업 장치의 위치 변동에 따라 그 작업 장치에 구비된 유압회로에서 작동유는 유압탱크로 드레인 되는데, 이때 드레인 되는 작동유에는 상술한 위치에너지와 상술한 관성 운동에너지에 의해 압력이 작용되는 것이다.On the other hand, in the hydraulic circuit provided in the work device according to the position change of the work device described above, the hydraulic oil is drained to the hydraulic tank, where the pressure is applied by the above-described potential energy and inertial kinetic energy. .

그러나 종래의 유압장비에서는 상술한 위치에너지와 상술한 관성 운동에너지는 재생이 가능한 에너지임에도 적절하게 이용되지 못하고 낭비되는 문제점이 있다.However, in the conventional hydraulic equipment, the above-described potential energy and the above-described inertial kinetic energy have a problem in that they are not properly used and waste, even though they are renewable energy.

다른 한편으로, 상술한 위치에너지와 상술한 관성 운동에너지는 재생에너지로 정의하고, 상술한 재생에너지를 이용하도록 하는 전기에너지를 생산하여 전기에너지와 유압을 이용하는 하이브리드(hybrid) 유압장비가 제안되었다.On the other hand, the above-described potential energy and the above-described inertial kinetic energy are defined as renewable energy, and a hybrid hydraulic equipment using electric energy and hydraulic pressure by producing electric energy to use the above-mentioned renewable energy has been proposed.

상술한 하이브리드 유압장비는 발전기, 배터리, 전동모터, 전기제어회로 등의 부가구성을 구비하고, 상술한 재생에너지를 동력으로 발전기를 구동하며, 상술한 발전기에 의해 생성된 전기에너지를 배터리에 축전하고, 축전된 전기에너지를 이용하여 전동모터를 구동하며, 전동모터는 유압펌프를 구동하는 것이다.The above-mentioned hybrid hydraulic equipment has an additional configuration such as a generator, a battery, an electric motor, an electric control circuit, drives a generator by using the above-mentioned renewable energy, and stores the electric energy generated by the above-described generator in a battery. The electric motor is driven using the stored electric energy, and the electric motor drives the hydraulic pump.

그러나 상술한 바와 같은 하이브리드 유압장비는 상술한 바와 같은 복잡한 부가구성을 필요로 하고 이러한 부가구성은 유압장비의 가격에 반영되므로 유압장비의 가격 상승이 되는 문제점이 있다.However, the hybrid hydraulic equipment as described above requires a complicated additional configuration as described above, and this additional configuration is reflected in the price of the hydraulic equipment, there is a problem that the price of the hydraulic equipment increases.

따라서 상술한 재생에너지를 효율적으로 이용하면서도 유압장비의 가격이 과다하게 상승하지 않도록 하는 것이 요구된다.
Therefore, while using the above-mentioned renewable energy efficiently, it is required to prevent the price of hydraulic equipment from excessively rising.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 위치에너지와 관성운동에너지를 이용하여 작업 장치를 구동할 때에 유압을 발생하도록 하는 유압펌프의 부하를 경감시킬 수 있도록 하여 에너지효율을 높일 수 있도록 하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to use the renewable energy to increase the energy efficiency by reducing the load of the hydraulic pump to generate the hydraulic pressure when driving the work device by using the potential energy and inertial kinetic energy The purpose is to provide a hydraulic circuit.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to at least partially solve the problems in the conventional arts. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로는, 위치에너지를 발생하는 제1 액추에이터; 관성 운동에너지를 발생하는 제2 액추에이터: 상기 제2 액추에이터에 설치되어 제1 유압을 발생시키는 펌프; 상기 제1 액추에이터에서 드레인 되는 제1 작동유의 일부와 상기 펌프로부터 토출되는 제2 작동유의 일부가 유입되어 상기 위치에너지와 상기 관성운동에너지가 재생에너지로 축적되고, 상기 재생에너지를 상기 펌프에 제공하여 제2 유압을 발생시키도록 하는 어큐뮬레이터; 상기 제1 액추에이터와 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 제1 유압라인에 배치되어 작동유의 흐름을 제어하는 제1 밸브 유닛; 상기 제1 유압라인에서 분기되는 제2 유압라인에 일측이 연결되고 상기 제2 액추에이터에 타측이 연결되어 작동유의 흐름을 제어하는 제2 밸브 유닛; 상기 어큐뮬레이터와 상기 펌프를 연결하는 제3 유압 라인에 배치되어 작동유의 흐름을 제어하는 제3 밸브 유닛; 및 상기 펌프와 상기 제3 밸브 유닛의 사이의 상기 제3 유압라인에서 분기되는 제4 유압라인에 일측이 연결되고, 상기 제2 유압을 유압장비의 작동유압회로에 제공하도록 제어하는 제4 밸브 유닛;을 포함한다.Hydraulic circuit using the renewable energy according to the present invention for achieving the above technical problem, the first actuator for generating potential energy; A second actuator for generating inertial kinetic energy: a pump installed in the second actuator to generate a first hydraulic pressure; A portion of the first hydraulic oil drained from the first actuator and a portion of the second hydraulic oil discharged from the pump are introduced to accumulate the potential energy and the inertial kinetic energy as renewable energy, and provide the renewable energy to the pump. An accumulator for generating a second hydraulic pressure; A first valve unit disposed in a first hydraulic line connecting the first actuator and the accumulator to control a flow of hydraulic oil; A second valve unit having one side connected to a second hydraulic line branched from the first hydraulic line and the other side connected to the second actuator to control the flow of hydraulic oil; A third valve unit disposed in a third hydraulic line connecting the accumulator and the pump to control a flow of hydraulic oil; And a fourth valve unit connected to a fourth hydraulic line branched from the third hydraulic line between the pump and the third valve unit, to control the second hydraulic pressure to be provided to an operating hydraulic circuit of the hydraulic equipment. It includes;

또한, 상기 어큐뮬레이터와 상기 제3 밸브 유닛의 사이의 상기 제3 유압라인에서 배치되어 작동유가 상기 제3 밸브 유닛 쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제1 체크 밸브;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a first check valve disposed in the third hydraulic line between the accumulator and the third valve unit to prevent hydraulic fluid from flowing back toward the third valve unit.

또한, 상기 제4 밸브 유닛과 작동유압회로를 연결하는 제5, 제6 유압라인에 각각 배치되어 작동유가 상기 제4 밸브 유닛 쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제2, 제3 체크 밸브;를 더 포함일 수 있다.The apparatus may further include second and third check valves disposed in fifth and sixth hydraulic lines connecting the fourth valve unit and the hydraulic pressure circuit to prevent the hydraulic oil from flowing back toward the fourth valve unit. Can be.

또한, 상기 제1 액추에이터의 한쪽과 상기 제1, 제2 유압라인의 분기점 사이에 배치되어 작동유가 상기 제1 액추에이터 쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제5 밸브 유닛);를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a fifth valve unit disposed between one side of the first actuator and the branch points of the first and second hydraulic lines to prevent the hydraulic oil from flowing back toward the first actuator.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로는 작업장치의 위치 변동에 따라 발생하는 위치에너지와 관성운동에너지를 재생할 수 있고, 이로써 에너지 효율을 높일 수 있는 것이다.The hydraulic circuit using the renewable energy according to the present invention made as described above can reproduce the potential energy and the inertial kinetic energy generated by the position change of the working device, thereby increasing the energy efficiency.

또한, 본 발명에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로는 위치에너지 또는 관성운동에너지를 어큐뮬레이터에 재생에너지로 축적하고, 복수 개의 밸브 유닛의 조작에 의해 재생에너지를 작업 장치의 구동 유압회로에 제공하도록 하는 것으로 과다한 원가가 추가되지 않고도 재생에너지 이용 효율이 높은 유압장비를 제공할 수 있는 것이다.
In addition, the hydraulic circuit using the renewable energy according to the present invention is to store the potential energy or inertial kinetic energy in the accumulator as the renewable energy, and to provide the renewable energy to the drive hydraulic circuit of the working device by the operation of a plurality of valve units. It is possible to provide hydraulic equipment with high efficiency of using renewable energy without adding excessive cost.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 위치에너지와 관성운동에너지를 작업 장치의 구동 유압회로에 제공하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 위치에너지와 관성운동에너지를 축적하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 축적된 재생에너지를 작업 장치의 구동 유압회로에 제공하는 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining an example of providing the potential energy and inertial kinetic energy to the drive hydraulic circuit of the working device in the hydraulic circuit using the renewable energy according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example of accumulating potential energy and inertial kinetic energy in a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining an example of providing renewable energy accumulated in a hydraulic circuit using renewable energy to a driving hydraulic circuit of a working apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에 대해서 설명한다.Hereinafter, a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

첨부도면 도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압회로는 위치에너지를 발생하는 제1 액추에이터(100)와 관성 운동에너지를 발생하는 제2 액추에이터(200)와 어큐뮬레이터(300)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention includes a first actuator 100 generating potential energy, a second actuator 200 generating an inertial kinetic energy, and an accumulator 300. It is composed.

상술한 제1 액추에이터(100)는 굴삭기를 예로 들면 붐(boom)을 구동하도록 하는 유압 실린더일 수 있고, 붐이 높게 위할 때에 중력이 작용하는 방향으로 위치에너지를 갖는 것이며, 붐이 하강 운동할 때에 제1 액추에이터(100)에서 작동유가 드레인 되며 이때 작동유에 작용하는 유압은 위치에너지를 포함하는 것이다.The first actuator 100 described above may be a hydraulic cylinder for driving an boom, for example, an excavator, having a potential energy in a direction in which gravity acts when the boom is high, and when the boom moves downward. The hydraulic oil is drained from the first actuator 100, and the hydraulic pressure acting on the hydraulic oil includes potential energy.

또한, 상술한 제2 액추에이터(200)는 굴삭기를 예로 들면 상부체(cabin)를 선회 구동하도록 하는 선회 유압모터일 수 있고, 상부체가 선회한 후에 정지할 때에 상부체에는 관성 운동에너지를 갖는 것이며, 이때 제2 액추에이터(200)에서는 작동유가 흡입과 배출된다.In addition, the second actuator 200 described above may be a swing hydraulic motor for pivoting a cabin, for example, an excavator, and the upper body has an inertial kinetic energy when the upper body stops after turning. At this time, the working oil is sucked and discharged from the second actuator 200.

또한, 상술한 제2 액추에이터(200)에는 펌프(210)가 설치되고, 상술한 펌프(210)는 제2 액추에이터(200)에 의해 구동되어 제1 유압의 작동유의 압력을 발생시킨다.In addition, the pump 210 is installed in the second actuator 200 described above, and the pump 210 is driven by the second actuator 200 to generate pressure of the hydraulic oil of the first hydraulic pressure.

상술한 어큐뮬레이터(300)는 상술한 제1 액추에이터(100)에서 드레인 되는 제1 작동유의 일부와 상술한 펌프(210)로부터 토출되는 제2 작동유의 일부가 유입되고, 이때 제1, 제2 작동유에 포함된 위치에너지와 관성운동에너지가 재생에너지로 축적된다.In the accumulator 300, a part of the first hydraulic oil drained from the first actuator 100 and a part of the second hydraulic oil discharged from the pump 210 are introduced into the accumulator 300. Potential potential energy and inertial kinetic energy are accumulated as renewable energy.

또한, 어큐뮬레이터(300)에 축적된 재생에너지는 상술한 펌프(210)에 제공될 수 있고, 이로써 펌프(210)에서 제2 유압을 발생시킨다.In addition, the renewable energy accumulated in the accumulator 300 may be provided to the pump 210 described above, thereby generating a second hydraulic pressure in the pump 210.

한편, 상술한 제1 액추에이터(100)와 상술한 어큐뮬레이터(300)는 제1 유압라인(L1)으로 연결되어 작동유의 유동되고, 상술한 제1 유압라인(L1)에는 제1 밸브 유닛(510)이 배치되어 작동유의 흐름을 제어한다.Meanwhile, the first actuator 100 and the accumulator 300 described above are connected to the first hydraulic line L1 to flow hydraulic oil, and the first valve unit 510 is connected to the first hydraulic line L1. It is arranged to control the flow of hydraulic fluid.

또한, 상술한 제1 유압라인(L1)에서 분기되어 상술한 제2 액추에이터(200)에 제2 유압라인(L2)이 연결되고, 상술한 제2 유압라인(L2)에는 제2 밸브 유닛(520)이 배치되어 작동유의 흐름을 제어한다.In addition, the second hydraulic line L2 is connected to the second actuator 200 which is branched from the first hydraulic line L1 described above, and the second valve unit 520 is connected to the second hydraulic line L2. ) Is arranged to control the flow of hydraulic fluid.

또한, 상술한 어큐뮬레이터(300)와 상술한 펌프(210)에 제3 유압라인(L3)이 연결되고, 상술한 제3 유압 라인(L2)에는 제3 밸브 유닛(530)이 배치되어 작동유의흐름을 제어한다.In addition, the third hydraulic line L3 is connected to the accumulator 300 and the pump 210 described above, and the third valve unit 530 is disposed in the third hydraulic line L2 to flow the hydraulic fluid. To control.

또한, 상술한 어큐뮬레이터(300)와 상기 제3 밸브 유닛(530)의 사이의 상기 제3 유압라인(L3)에 제1 체크 밸브(610)가 더 배치될 수 있고, 상술한 제1 체크 밸브는(610)는 작동유가 상기 제3 밸브 유닛(530)쪽으로 역류되는 것을 방지한다.In addition, a first check valve 610 may be further disposed in the third hydraulic line L3 between the accumulator 300 and the third valve unit 530. 610 prevents hydraulic fluid from flowing back toward the third valve unit 530.

상술한 제1, 제2, 제3 밸브 유닛(510)(520)(530)은 파일럿 압력이 작용하면 유로를 개방하고, 파일롯 압력이 해제되면 유로를 폐쇄하며, 파일럿 압력은 제어부(C)에서 제공될 수 있으며, 상술한 제어부(C)는 유압장비의 액추에이터를 조작하도록 하는 조이스틱과 연동될 수 있다.The first, second, and third valve units 510, 520, 530 described above open the flow path when the pilot pressure is applied, close the flow path when the pilot pressure is released, and the pilot pressure is controlled by the controller C. It may be provided, the above-mentioned control unit (C) may be linked with the joystick to operate the actuator of the hydraulic equipment.

상술한 유압장비의 액추에이터는 굴삭기를 예로 들면, 붐 실린더, 암 실린더, 버킷 실린더, 좌측 주행 모터, 우측 주행 모터 등일 수 있으며, 상술한 액추에이터를 구동하도록 하는 작동유압회로(700)가 구성된다.The actuator of the above-mentioned hydraulic equipment may be, for example, an excavator, a boom cylinder, an arm cylinder, a bucket cylinder, a left traveling motor, a right traveling motor, or the like, and an operating hydraulic circuit 700 for driving the above-described actuator is configured.

상술한 작동유압회로(700)는 복수 개의 제1, 제2 펌프(410)(420)가 구비되고, 상술한 제1, 제2 펌프(410)(420)에는 제1, 제2 작동 유압회로(710, 720)가 각각 연결되며, 상술한 제1, 제2 펌프(410)(420)는 작동유 유압을 발생시켜 상술한 제1, 제2 작동 유압회로(710, 720)에 제공한다.The operating hydraulic circuit 700 is provided with a plurality of first and second pumps 410 and 420, and the first and second pumps 410 and 420 are provided with first and second operating hydraulic circuits. 710 and 720 are connected to each other, and the first and second pumps 410 and 420 described above generate hydraulic oil and provide the hydraulic oil to the first and second hydraulic pressure circuits 710 and 720 described above.

또한, 상술한 제1, 제2 작동 유압회로(710, 720)는 상술한 액추에이터에서 담당하는 특정한 액추에이터에 작동유를 제공하는 것이고, 이러한 작동유압회로(700)는 알려진 기술적 사상이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.In addition, the above-mentioned first and second operating hydraulic circuits 710 and 720 provide the hydraulic oil to a specific actuator that is in charge of the above-described actuator, and since the operating hydraulic circuit 700 is a known technical concept, a detailed description thereof will be omitted. do.

한편, 상술한 펌프(210)와 상술한 제3 밸브 유닛(530)의 사이의 상기 제3 유압라인(L3)에서 제4 유압라인(L4)이 분기되고, 상술한 제4 유압라인(L4)의 일측에 제4 밸브 유닛(540)이 배치된다.Meanwhile, the fourth hydraulic line L4 branches from the third hydraulic line L3 between the pump 210 and the third valve unit 530 described above, and the fourth hydraulic line L4 described above. One side of the fourth valve unit 540 is disposed.

상술한 제4 밸브 유닛(540)은 상술한 펌프(210)에서 발생시키는 제2 유압의 작동유를 상술한 작동 유압회로(700)에 제공하고, 제2 유압의 작동유 흐름을 제어한다.The above-mentioned fourth valve unit 540 provides the hydraulic oil of the second hydraulic pressure generated by the pump 210 to the hydraulic oil circuit 700 described above, and controls the hydraulic oil flow of the second hydraulic oil.

또한, 상술한 제4 밸브 유닛(540)은 제어부(C)로부터 제공되는 파일럿 압력에 의해 작동되며, 제2 유압을 제1, 제2 작동유압회로(710)(720)에 동시에 제공하거나 제1 작동유압회로(710) 또는 제2 작동유압회로(720)에 선택적으로 제공할 수도 있다.In addition, the fourth valve unit 540 described above is operated by the pilot pressure provided from the controller C, and simultaneously provides the second hydraulic pressure to the first and second hydraulic pressure circuits 710 and 720 or the first pressure. It may optionally be provided to the hydraulic hydraulic circuit 710 or the second hydraulic hydraulic circuit (720).

또한, 상술한 제4 밸브 유닛(L4)과 작동유압회로(700)를 연결하는 제5, 제6 유압라인(L5)(L6)에 각각 제2, 제3 체크 밸브(622)(624)가 더 배치될 수 있고, 상술한 제2, 제3 체크 밸브(622)(624)는 작동유가 상기 제4 밸브 유닛(L4)쪽으로 역류되는 것을 방지한다.In addition, second and third check valves 622 and 624 are respectively provided in the fifth and sixth hydraulic lines L5 and L6 connecting the fourth valve unit L4 and the hydraulic pressure circuit 700 described above. Further, the second and third check valves 622 and 624 described above prevent the hydraulic fluid from flowing back toward the fourth valve unit L4.

한편, 상술한 제1 액추에이터(100)에 한쪽과 상술한 제1 유압라인(L1)과 상술한 제2 유압라인(L2)의 분기점 사이에 제5 밸브 유닛(550) 또는 체크 밸브가 더 배치될 수 있고, 상술한 제5 밸브 유닛(550) 또는 체크 밸브는 어큐믈레이터(300)로부터 토출되는 작동유가 제1 액추에이터(100)쪽으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, a fifth valve unit 550 or a check valve may be further disposed on one side of the first actuator 100 and between the branch points of the first hydraulic line L1 and the second hydraulic line L2. The above-mentioned fifth valve unit 550 or the check valve may prevent the hydraulic oil discharged from the accumulator 300 from flowing back toward the first actuator 100.

이하, 도 2 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로의 작용에 대해서 설명한다.Hereinafter, an operation of a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5.

첨부도면 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 위치에너지와 관성운동에너지를 작업 장치의 구동 유압회로에 제공하는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 위치에너지와 관성운동에너지를 축적하는 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로에서 축적된 재생에너지를 작업 장치의 구동 유압회로에 제공하는 예를 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 are views for explaining an example of providing the potential energy and inertial kinetic energy to the driving hydraulic circuit of the working device in the hydraulic circuit using the renewable energy according to an embodiment of the present invention, Figure 4 5 is a view for explaining an example of accumulating potential energy and inertial kinetic energy in a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a hydraulic circuit using renewable energy according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the example which provides the accumulated renewable energy to the drive hydraulic circuit of a work device.

도 2는 제1 액추에이터(100)에서 발생하는 위치에너지에 의한 재생에너지를 이용하는 예를 보인 것이다.Figure 2 shows an example of using the renewable energy by the potential energy generated in the first actuator 100.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 밸브 유닛(510)은 제1 유압 라이(L1)을 폐쇄하고, 제3 밸브 유닛(530)은 제3 유압라인(L3)을 폐쇄하여 어큐뮬레이터(300)를 차단하며, 제2 밸브 유닛(520)은 개방한 상태에서 위치에너지에 의해 제1 액추에이터(100)가 작동되고, 제1 액추에이터(100)에서 작동유가 드레인 되어 제2 액추에이터(200)를 구동한다.That is, as shown in FIG. 2, the first valve unit 510 closes the first hydraulic lie L1, and the third valve unit 530 closes the third hydraulic line L3 to accumulate 300. The first actuator 100 is operated by the potential energy in the open state of the second valve unit 520, and the operating oil is drained from the first actuator 100 to drive the second actuator 200. .

상술한 바와 같이, 제2 액추에이터(200)가 구동하면, 상술한 제2 액추에이터(200)의 한쪽에 설치된 펌프(210)는 제2 유압을 발생시킨다.As described above, when the second actuator 200 is driven, the pump 210 provided on one side of the second actuator 200 generates the second hydraulic pressure.

이후, 상술한 제2 유압의 작동유은 제4 밸브 유닛(540)을 경유하여 작동유압회로(700)에 제공된다.Thereafter, the above-described second hydraulic oil is provided to the hydraulic oil circuit 700 via the fourth valve unit 540.

한편, 상술한 제4 밸브 유닛(540)을 제어하여 제1, 제22 작동유압회로(710)(720) 중에 어느 한쪽으로 제2 유압의 작동유를 집중시킬 수도 있다.On the other hand, the fourth valve unit 540 described above may be controlled to concentrate the hydraulic fluid of the second hydraulic pressure to either of the first and the twenty-second hydraulic fluid circuits 710 and 720.

또한, 제1, 제2 펌프(410)(420)가 구동하여 고압이 발생하더라도 상술한 고압은 제2, 제3 체크 밸브(622)(624)에 의해 차단되므로 제4 밸브 유닛(540)에 영향을 끼치지 않는 것이다.In addition, even when the first and second pumps 410 and 420 are driven to generate a high pressure, the above-described high pressure is blocked by the second and third check valves 622 and 624, so that the fourth valve unit 540 is connected to the fourth valve unit 540. It does not affect.

이하, 제1액추에이터(100)의 위치에너지가 어큐뮬레이터(300)에 재생에너지로 축적되는 작용을 첨부도면 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an operation of accumulating the potential energy of the first actuator 100 as the renewable energy in the accumulator 300 will be described with reference to FIG. 4.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 밸브 유닛(510)은 개방되고, 제2 밸브 유닛(520)은 폐쇄되며, 이때 제1 체크 밸브(610)는 제3 밸브 유닛(530)쪽으로 작동유의 전달을 차단하므로 제3 밸브 유닛(530)의 개폐 상태는 의미가 없을 수 있다.As shown in FIG. 4, the first valve unit 510 is opened and the second valve unit 520 is closed, wherein the first check valve 610 is configured to transfer the hydraulic fluid toward the third valve unit 530. Since the shut-off state of the third valve unit 530 may be meaningless.

즉, 제1 액추에이터(100)에서 드레인 되는 작동유는 제1 밸브 유닛(510)을 경유하여 어큐뮬레이터(300)에 전달되어 어큐뮬레이터(300)에 재생에너지 형태로 축적되는 것이다.That is, the hydraulic oil drained from the first actuator 100 is transferred to the accumulator 300 via the first valve unit 510 and accumulated in the accumulator 300 in the form of renewable energy.

이하, 상술한 어큐뮬레이터(300)에 축적된 재생 에너지의 사용을 첨부도면 도 5을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the use of the renewable energy accumulated in the accumulator 300 described above will be described with reference to FIG. 5.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2 밸브 유닛(510)(520)이 개방되고, 이때 제1 체크 밸브(610)는 제3 밸브 유닛(320)쪽으로 작동유의 흐름을 차단하므로 제3 밸브 유닛(530)의 개폐 유무는 의미가 없을 수 있다.As shown in FIG. 5, the first and second valve units 510 and 520 are opened, and at this time, the first check valve 610 blocks the flow of hydraulic oil toward the third valve unit 320 so that the third valve is closed. Opening and closing of the unit 530 may be meaningless.

상술한 어큐뮬레이터(300)에 축적된 재생에너지는 제1 압력의 작동유를 토출하고, 이때 제1 압력의 작동유는 제5 밸브 유닛(550) 또는 체크 밸브에 의해 차단되어 제1 액추에이터(100)가 비정상적으로 진동하는 것을 방지할 수 있다.The renewable energy accumulated in the accumulator 300 discharges the hydraulic oil of the first pressure, and at this time, the hydraulic oil of the first pressure is blocked by the fifth valve unit 550 or the check valve so that the first actuator 100 is abnormal. Vibration can be prevented.

또한, 제1 압력의 작동유는 제2 밸브 유닛(520)을 경유하여 제2 액추에이터(200)에 제공되고, 이로써 제2 액추에이터(200)가 구동되어 펌프(210)에서 제2 압력의 작동유를 토출하게 된다.In addition, the hydraulic oil of the first pressure is provided to the second actuator 200 via the second valve unit 520, whereby the second actuator 200 is driven to discharge the hydraulic oil of the second pressure from the pump 210. Done.

이후, 상술한 펌프(210)에서 토출된 작동유는 제4 밸브 유닛(540)을 경유하여 작동유압회로(700)에 제공되고, 이때 제4 밸브 유닛(540)을 제어함으로써 제1, 제2 작동 유압회로(710, 720)에 선택적으로 제공될 수 있다.Thereafter, the hydraulic oil discharged from the above-described pump 210 is provided to the hydraulic oil pressure circuit 700 via the fourth valve unit 540, and at this time, the first and second operations are performed by controlling the fourth valve unit 540. The hydraulic circuits 710 and 720 may be selectively provided.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 유압회로는 펌프(210)에서 토출되는 제2 압력의 작동유는 유압장비를 운영할 때에 압력에너지를 보충하게 되므로 압력의 손실을 방지할 수 있고, 이로써 에너지 효율을 높일 수 있는 것이다.Therefore, in the hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention, the hydraulic oil of the second pressure discharged from the pump 210 replenishes the pressure energy when operating the hydraulic equipment, thereby preventing the loss of pressure, thereby improving energy efficiency. It can be increased.

또한, 본 발명의 유압회로는 종래의 하이브리드 유압회로에 비교하여 재생에너지를 이용하도록 함에 있어서, 고가의 전자장비(발전기, 축전 배터리, 전기제어회로 등)를 구비하지 않아도 되므로 상대적으로 저렴한 투자비용으로 고효율을 유압장비를 개발 및 제공할 수 있게 되는 것이다.In addition, the hydraulic circuit of the present invention does not require expensive electronic equipment (generators, storage batteries, electrical control circuits, etc.) in order to use renewable energy as compared to conventional hybrid hydraulic circuits. It will be possible to develop and provide hydraulic equipment with high efficiency.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

본 발명에 따른 재생 에너지를 이용하는 유압회로는 위치에너지 또는 관성 운동에너지가 발생하는 중장비에 적용되어 위치에너지 또는 관성에너지를 재생하여 활용하는 데에 이용될 수 있다.
The hydraulic circuit using the renewable energy according to the present invention may be applied to heavy equipment generating potential energy or inertial kinetic energy and used to regenerate potential energy or inertial energy.

100, 200: 제1, 제2 액추에이터
210: 펌프
300: 어큐뮬레이터(accumulator)
410, 420: 제1, 제2 펌프
510, 520, 530, 540, 550: 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 밸브 유닛
541, 542, 543: 제1, 제2, 제3 포트
610, 622, 624: 제1, 제2, 제3 체크 밸브
700: 작동유압회로
710, 720: 제1, 제2 작동 유압회로
L1 ~ L6: 제1 ~ 제6 유압 라인100, 200: first and second actuators
210: pump
300: accumulator
410, 420: first and second pump
510, 520, 530, 540, 550: first, second, third, fourth, fifth valve unit
541, 542, 543: first, second, and third ports
610, 622, 624: first, second, third check valve
700: working hydraulic circuit
710, 720: first and second operating hydraulic circuit
L1 to L6: 1st to 6th hydraulic lines

Claims (4)

위치에너지를 발생하는 제1 액추에이터(100);
관성 운동에너지를 발생하는 제2 액추에이터(200):
상기 제2 액추에이터(200)에 설치되어 제1 유압을 발생시키는 펌프(210);
상기 제1 액추에이터(100)에서 드레인 되는 제1 작동유의 일부와 상기 펌프(210)로부터 토출되는 제2 작동유의 일부가 유입되어 상기 위치에너지와 상기 관성운동에너지가 재생에너지로 축적되고, 상기 재생에너지를 상기 펌프(210)에 제공하여 제2 유압을 발생시키도록 하는 어큐뮬레이터(300);
상기 제1 액추에이터(100)와 상기 어큐뮬레이터(300)를 연결하는 제1 유압라인(L1)에 배치되어 작동유의 흐름을 제어하는 제1 밸브 유닛(510);
상기 제1 유압라인(L1)에서 분기되는 제2 유압라인(L2)에 일측이 연결되고 상기 제2 액추에이터(200)에 타측이 연결되어 작동유의 흐름을 제어하는 제2 밸브 유닛(520);
상기 어큐뮬레이터(300)와 상기 펌프(210)를 연결하는 제3 유압 라인(L3)에 배치되어 작동유의 흐름을 제어하는 제3 밸브 유닛(530); 및
상기 펌프(210)와 상기 제3 밸브 유닛(530)의 사이의 상기 제3 유압라인(L3)에서 분기되는 제4 유압라인(L4)에 일측이 연결되고, 상기 제2 유압을 유압장비의 작동유압회로(700)에 제공하도록 제어하는 제4 밸브 유닛(540);
을 포함하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로.
A first actuator 100 for generating potential energy;
Second actuator 200 for generating inertial kinetic energy:
A pump 210 installed in the second actuator 200 to generate a first hydraulic pressure;
A portion of the first hydraulic oil drained from the first actuator 100 and a portion of the second hydraulic oil discharged from the pump 210 are introduced to accumulate the potential energy and the inertial kinetic energy as renewable energy. An accumulator (300) for providing a pump to the pump (210) to generate a second hydraulic pressure;
A first valve unit (510) disposed in a first hydraulic line (L1) connecting the first actuator (100) and the accumulator (300) to control the flow of hydraulic oil;
A second valve unit 520 connected to one side of the second hydraulic line L2 branching from the first hydraulic line L1 and the other side of the second actuator 200 to control the flow of hydraulic oil;
A third valve unit 530 disposed on a third hydraulic line L3 connecting the accumulator 300 and the pump 210 to control the flow of hydraulic oil; And
One side is connected to a fourth hydraulic line L4 branched from the third hydraulic line L3 between the pump 210 and the third valve unit 530, and the second hydraulic pressure is operated by the hydraulic equipment. A fourth valve unit 540 which controls to provide the hydraulic circuit 700;
Hydraulic circuit using a renewable energy comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터(300)와 상기 제3 밸브 유닛(530)의 사이의 상기 제3 유압라인(L3)에서 배치되어 작동유가 상기 제3 밸브 유닛(530)쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제1 체크 밸브(610);
를 더 포함하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로.
The method of claim 1,
A first check valve 610 disposed in the third hydraulic line L3 between the accumulator 300 and the third valve unit 530 to prevent hydraulic fluid from flowing back toward the third valve unit 530. );
Hydraulic circuit using a renewable energy further comprising.
제 1항에 있어서,
상기 제4 밸브 유닛(L4)과 작동유압회로(700)를 연결하는 제5, 제6 유압라인(L5)(L6)에 각각 배치되어 작동유가 상기 제4 밸브 유닛(L4)쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제2, 제3 체크 밸브(622)(624);
를 더 포함하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로.
The method of claim 1,
Disposed in the fifth and sixth hydraulic lines L5 and L6 connecting the fourth valve unit L4 and the hydraulic pressure circuit 700 to prevent the hydraulic oil from flowing back toward the fourth valve unit L4. Second and third check valves 622 and 624;
Hydraulic circuit using a renewable energy further comprising.
제 1항에 있어서,
상기 제1 액추에이터(100)의 한쪽과 상기 제1, 제2 유압라인(L1)(L2)의 분기점 사이에 배치되어 작동유가 상기 제1 액추에이터(100)쪽으로 역류되는 것을 방지하는 제5 밸브 유닛(550);
를 더 포함하는 재생 에너지를 이용하는 유압회로.
The method of claim 1,
A fifth valve unit disposed between one side of the first actuator 100 and a branch point of the first and second hydraulic lines L1 and L2 to prevent hydraulic fluid from flowing back toward the first actuator 100 ( 550);
Hydraulic circuit using a renewable energy further comprising.
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