KR20130143550A

KR20130143550A - 유압 굴삭기의 메인 밸브 및 이를 구비한 유압 굴삭기

Info

Publication number: KR20130143550A
Application number: KR1020137004303A
Authority: KR
Inventors: 칭후아 허; 용 구오; 스요우 장; 구이팡 첸
Original assignee: 선워드 인텔리전트 이큅먼트 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-12-31
Also published as: JP2013532781A; CN101886405B; EP2597211B1; CN101886405A; EP2597211A1; JP5869567B2; EP2597211A4; WO2012010097A1

Abstract

본 발명은 유압 굴삭기의 메인 밸브는 직선 이동 밸브 세트(1)와, 회전 세트(2)와, 도저블레이드 세트(3)와, 스윙암2＼브레이크 세트(5)와, 암1 세트(6)와, 좌측 이동 세트(7)와, 오일 공급 세트와, 우측 이동 세트(8)와, 스윙암1 세트(9)와, 버켓 세트(10)와, 암2 세트(11)와, 오일 회수 통로(T2)를 포함하고 유압 굴삭기의 메인 밸브는 세개 펌프에 의하여 오일을 공급하고 펌프는 제1 펌프와, 제2 펌프와, 제3 펌프를 포함하고 그중, 제1 펌프와 제2 펌프는 배출량이 동일한 두 변량 펌프이고 제3 펌프는 독립된 펌프이며 세개 펌프는 총 전력 제어을 수행하고 또한 제3의의 정격 압력은 제1 펌프와 제2 펌프의 정격 압력보다 작으며 유압 굴삭기의 메인 밸브는 제1 펌프, 제2 펌프, 제3 펌프가 합류하여 유압 굴삭기의 암 실린더로 오일을 공급하기 위한 정지 모드에서의 오일을 공급 회로를 더 포함한다. 본 발명에 의하면 정지의 속도가 빠르고 효율적이며 이와 동시에 발굴시 에너지 절감 효과가 높은 장점을 구비한다.

Description

유압 굴삭기의 메인 밸브 및 이를 구비한 유압 굴삭기{HYDRAULIC EXCAVATOR MAIN VALVE AND HYDRAULIC EXCAVATOR HAVING SAME}

본 발명은 소형 유압 굴삭기의 유압 시스템중의 스로틀 메인 밸브에 관한 것으로, 특히 소형 유압 굴삭기의 효율적이고 에너지 절감 효과가 높은 유압 굴삭기의 메인 밸브 및 이를 구비한 유압 굴삭기에 관한 것이다.

소형 유압 굴삭기는 널리 이용되는 기술 집적도가 높고 다기능적이며 효율적이고 에너지 절감 효과가 높으며 제어성이 양호하고 인간 기계 환경이 양호한 소형 기계로 그 제어장치인 메인 제어 밸브는 기타 공정 기계의 다방향 밸브(multi-way valves)에 비하여 기능 집적도가 높고 유량 분배가 정밀하며 다수의 동작이 조합되는 등 특징을 구비한다. 발굴과 정지(整地)의 두 기능은 소형 유압 굴삭기의 주요 작업으로 유압 회로에 대응되고 특히 암(bucket arm)과 버켓의 동시 발굴 회로의 기능이 양호한가, 그리고 정지를 수행할 때의 암의 내부로의 회수 및 외부로의 움직임의 고속 운동 모드는 소형 굴삭기의 작업의 에너지 절감 효과와 효율화에 직접 영향을 주게 되고 굴삭기의 핵심 기술중의 하나이다.

일반적으로 유압 굴삭기의 유압 제어 회로는 두개 혹은 세개의 유압 변량 펌프에 의하여 구동되고 총 전력 제어를 수행하며 빈 작업의 속도가 빠르고 정지의 속도가 빠르며 발굴 속도 역시 빠르고 발굴할 때의 에너지 절감 효과가 양호한 목적을 실현할 수 있다. 현재 세개의 펌프로 총 전력 제어하는 유압 굴삭기의 유압 회로에 있어서 P1 펌프와 P2 펌프는 배출량이 동일한 두 변량 펌프이고, P3 펌프는 독립된 펌프이며 이 세개의 펌프는 총 전력 제어를 수행하며 그중, P3 펌프의 정격 압력은 P1 펌프와 P2 펌프의 정격 압력보다 작고, 유압 회로의 몇가지 주요한 제어 방식은 하기와 같다. 발굴과 정지를 수행할 경우의 유압 회로의 오일 공급 통로는 동일하고 스윙암(swing arm)을 상승시킬 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하고 스윙암을 하강시킬 경우에는 P1 펌프로 오일을 공급하며 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P2 펌프와 P3 펌프로 오일을 공급하고 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프로 오일을 공급하며 P3 펌프의 정격 압력이 P1 펌프와 P2 펌프의 정격 압력보다 작음으로 견고한 땅을 발굴할 경우에는 P3 펌프가 오버플로우하여 에너지를 소비하게 되는 가능성이 존재하고 정지를 수행할 경우에는 P3 펌프의 유량이 적음으로 엔진의 전력을 충분히 이용할 수 없고 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 속도가 늦고 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직이는 단일한 동작을 수행할 경우, 바이패스를 이용하여 분류시켜 제어하여 바이패스로 분류함으로 인한 에너지의 소비가 크고 암의 내부로의 회수와 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작 및 암의 내부로의 회수, 버켓의 내부로의 회수, 스윙암의 상승의 복합 동작을 수행할 경우, 그중의 한 동작에 오버플로우가 발생되면 오버플로우된 유량이 직접 오일 탱크로 되돌아가므로 오버플로우로 인한 손실이 엄중하다.

본 발명은 단일한 동작을 수행할 경우의 속도가 빠르고 정지의 효율화를 실현할 수 있는 유압 굴삭기의 메인 밸브 및 이를 구비한 유압 굴삭기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 한 방면에 의하면 직선 이동 밸브 세트와, 회전 세트와, 도저블레이드 세트와, 스윙암2＼브레이크 세트와, 암1 세트와, 좌측 이동 세트와, 오일 공급 세트와, 우측 이동 세트와, 스윙암1 세트와, 버켓 세트와, 암2 세트와, 오일 회수 통로를 구비하고 제1 펌프와, 제2 펌프와, 제3 펌프를 포함한 세개 펌프에 의하여 오일을 공급하고 제1 펌프와 제2 펌프는 배출량이 동일한 두 변량 펌프이고 제3 펌프는 독립된 펌프이며 세개의 펌프가 총 전력 제어를 수행하고 또한 제3 펌프의 정격 압력이 제1 펌프와 제2 펌프의 정격 압력보다 작은 유압 굴삭기의 메인 밸브에 있어서, 제1 펌프와, 제2 펌프와 제3 펌프가 합류하여 유압 굴삭기의 암 실린더로 오일을 공급하기 위한 정지 모드에서의 오일 공급 회로를 더 포함하는 유압 굴삭기의 메인 밸브를 제공한다.

또한 제1 펌프와 제2 펌프가 합류하여 암1 세트와 암2 세트로 오일을 공급하여 암 실린더를 제어하고, 또한 제1 펌프와 제2 펌프의 배출량을 조절함으로서 암 실린더의 피스톤 봉의 신축 속도를 제어한다.

또한 본 발명에 따른 유압 굴삭기의 메인 밸브는 암 실린더에서 오버플로우된 유량을 회수하고 암 실린더에서 오버플로우된 유량을 유압 굴삭기의 버켓 실린더로 도입시키기 위한 제1 오버플로우 회수 회로를 더 포함한다.

또한 제1 오버플로우 회수 회로는 입구가 암1 세트의 챔버의 오일 배출구에 연결되는 암 제어 밸브와, 입구가 암 제어 밸브의 출구에 연결되고 출구가 오일 통로에 연결되는 제1 체크 밸브를 포함한다.

또한 본 발명의 유압 굴삭기의 메인 밸브는 버켓 실린더에서 오버플로우된 유량을 회수하고 유압 굴삭기의 버켓 실린더에서 오버플로우된 유량을 암 실린더 및/혹은 유압 굴삭기의 스윙암 실린더로 도입시키기 위한 제2의 오버플로우 회수 회로를 더 포함한다.

또한 제2의 오버플로우 회수 회로는 입구가 오일 통로에 연결되고 출구가 버켓 세트의 오일 공급구에 연결된 버켓 제어 밸브를 포함한다.

또한 정지 모드에서의 오일 공급 회로는 입구가 도저블레이드 세트에 연결되고 한 출구가 스윙암2＼브레이크 세트에 연결되고 다른 한 출구가 오일 회수 통로에 연결되는 정지 모드 선택 밸브와, 일단이 암1 세트에 연결되고 타단이 버켓 세트에 연결되는 통로를 포함한다.

또한 통로에 버켓 세트로 진입하기 전에 유량 조절공이 형성된다.

또한 정지 모드 선택 밸브는 3포트-2위치 파일럿 밸브이다.

또한 버켓 세트와 암2 세트의 병렬되는 오일 통로에 각각 제2의 체크 밸브와 제3의 체크 밸브가 설치된다.

본 발명의 다른 한 방면에 의하면 제1 펌프와, 제2 펌프와, 제3 펌프와, 상기 임의의 유압 굴삭기의 메인 밸브를 포함하고 제1 펌프가 유압 굴삭기의 메인 밸브의 오일 공급 세트에 연결되고 제2 펌프가 유압 굴삭기의 메인 밸브의 오일 공급 세트에 연결되며 제3 펌프가 유압 굴삭기의 메인 밸브의 직선 이동 세트에 연결되는 유압 굴삭기를 제공한다.

상기 유압 굴삭기의 메인 밸브에 의하면 메인 밸브에 정지 모드에서의 오일 공급 회로를 추가하여 제1 펌프, 제2 펌프와 제3 펌프가 정지 모드에서의 오일 공급 회로를 통하여 합류하여 유압 굴삭기의 암 실린더로 오일을 공급할 수 있다. 정지의 속도를 유효하게 향상시킬 수 있다.

일반적인 발굴 작업을 수행할 경우, 암을 내부로 회수하는 단일한 동작을 수행하는 시간이 발굴 시간 전체의 약 15%를 차지하고 버켓의 내부로의 회수와 암의 내부로의 회수의 복합 동작을 수행하는 시간이 약 70%를 차지하며 버켓을 내부로 회수하는 단일한 동작을 수행하는 시간이 약 15%를 차지하며 이 기간에 있어서, 스윙암은 미소한 조절 동작을 수행하여 암과 버켓의 동작과 협력하며 일반적인 3 펌프 시스템에 있어서 P1 펌프와 P2 펌프는 완전히 동일한 두 변량 펌프이고 P3 펌프는 독립된 펌프이며 또한 P1 펌프와 P2 펌프의 설정 압력이 P3 펌프의 설정 압력보다 크고 정격 유량 역시 P3 펌프의 정격 유량보다 많으며 발굴의 부하가 클 경우, 기존의 유압 회로를 이용하면 P3 펌프가 빨리 오버플로우되어 에너지를 낭비하게 되고 발굴 속도가 늦어지는 문제에 감안하여 상기 기술 방안에 있어서 상기 발굴 모드에서의 오일 공급 통로에 의하면 암의 단일한 동작이 수행될 경우 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하고 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프가 유량을 조절한 후 오일을 공급하며 스윙암은 P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하고, 원래 시스템에 비하여 P1 펌프와 P2 펌프가 완전히 동일한 두 펌프이므로 암의 내부로의 회수와 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작을 수행할 경우 설정 압력을 초과하지 않으면 에너지의 손실을 방지할 수 있고 또한 버켓을 내부로 회수하는 단일한 동작을 수행할 경우 P1 펌프와 P2 펌프가 동시에 버켓으로 오일을 공급하고 버켓의 발굴 속도를 향상시키고 정지 모드를 시작한 후, 정지시 부하가 작음으로 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 빠른 속도가 요구되고 스윙암과 버켓의 동작이 작고 P3 펌프는 정지 모드 선택 밸브를 통하여 우선 암으로 오일을 공급하고 유량 조절 공을 통하여 유량을 조절한 후 버켓으로 오일을 공급하고 P1 펌프와 P2 펌프의 오일 공급 통로는 변경되지 않고, 즉 P1 펌프는 우선 스윙암으로 오일을 공급하고 유량 조절 공을 통하여 유량을 조절한 후 암과 버켓으로 오일을 공급하며 암의 부하가 작음으로 P2 펌프는 병렬되는 오일 통로를 통하여 우선 암으로 오일을 공급하고 일부의 오일을 스윙암, 버켓으로 공급하고 이로하여 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프의 세개 펌프에 의하여 암으로 오일을 공급하며 P1 펌프, P2 펌프의 두 펌프가 스윙암으로 오일을 공급하고 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프가 버켓으로 오일을 공급하며 정지의 속도를 가속화할 수 있다.

소형 유압 굴삭기의 서로 다른 작업 상황에 있어서의 실제 테스트 및 이론 분석한 결과, 본 발명에 의하면 암과 버켓의 발굴 상태에서의 두 펌프 합류 회로와, 정지 모드에서의 암의 3 펌프에 의한 오일 공급 회로를 제공하고 에너지 절감 효과가 높고 효율적인 주요 제어 밸브를 형성하며 오일 통로의 설계가 훌륭하고 단일한 동작을 수행할 경우의 속도가 빠르고 복합 동작을 수행할 경우의 오일 통로의 분배가 합리적인 특징을 구비하고 발굴시의 에너지 절감 효과 및 정지시의 효율성을 나타낼 수 있다.

도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 명세서의 일부분이고 본 발명의 실시예와 본 발명을 해석하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도1은 산하지능의 SWE70 메인 밸브 원리 설명도이고,
도2는 대우의 DH60 메인 밸브 원리 설명도이며,
도3은 본 발명의 실시예중의 유압 굴삭기 메인 밸브의 유압 원리 설명도이고,
도4는 본 발명의 다른 실시예중의 유압 굴삭기 메인 밸브의 원리 설명도이며,
도5는 도3에 도시한 유압 굴삭기 메인 밸브의 정지 모드 선택 밸브의 원리 설명도이고,
도6은 도4에 도시한 유압 굴삭기 메인 밸브의 발굴 모드에서의 암의 유압 회로도이며,
도7은 도4에 도시한 유압 굴삭기 메인 밸브의 발굴 모드에서의 암의 내부로의 회수와 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작을 수행할 경우의 유압 회로도이고,
도8은 도4에 도시한 유압 굴삭기 메인 밸브의 발굴 모드에서의 암의 내부로의 회수, 버켓의 내부로의 회수, 스윙암의 상승의 복합 동작을 수행할 경우의 유압 회로도이다.

여기서, 상호 모순되지 않는 상황하에서 본 발명중의 실시예 및 실시예에 기재된 특징을 상호 결합할 수 있다. 아래 도면을 참조하고 실시예를 결합하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도1과 도2는 흔히 볼수있는 두 소형 유압 굴삭기의 3 펌프 시스템의 메인 밸브 유압 원리를 나타낸 도로, 3 펌프 시스템에 있어서, P1 펌프와 P2 펌프는 두개의 완전히 동일한 플런저 펌프이고 P3 펌프는 유량 및 설정 압력이 모두 P1 펌프보다 작은 기어 펌프이며 도1의 메인 밸브 시스템은 직선 이동 밸브 세트M1과, 회전 세트M2와, 불도저(Dozer Blade) 세트M3과, 파쇄 세트M4와, 암 세트M5와, 스윙암2 세트M6과, 우측 이동 세트M7과, 좌측 이동 세트M8과, 스윙암1 세트M9와, 버켓 세트M10으로 구성되고, 이 시스템에 있어서 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P2 펌프와 P3 펌프가 밸브내 합류를 통하여 오일을 공급하고 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프로 오일을 공급하며 스윙암을 상승시킬 경우에는 P1과 P2 펌프에 의하여 두 세트를 합류시켜 오일을 공급하고 중부하(重荷重)를 발굴할 경우, P3 펌프가 일찍히 오버플로우되어 에너지의 낭비 및 속도의 저하를 가져올 가능성이 있는 한편 정지를 수행할 경우는 P3 펌프의 유량이 적음으로 암의 내부로의 회수 혹은 외부로의 움직임 속도가 늦고 정지가 효율적이지 못하다.

도2에 도시한 메인 밸브 시스템은 직선 이동 밸브 세트S1과, 회전 세트S2와, 도저블레이드 세트S3과, 스윙암 전향(轉向) 세트S4와, 스윙암2＼파쇄 세트S5와, 암1 세트S6과, 좌측 이동 세트S7과, 우측 이동 세트S8과, 스윙암1 세트S9와, 버켓 세트S10과, 암2 세트S11으로 구성되고, 이 펌프 시스템에 있어서 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프가 두 세트를 밸브외 합류시켜 오일을 공급하고 스윙암을 상승시킬 때 역시 P1 펌프와 P2 펌프가 두 세트를 밸브외 합류시켜 오일을 공급하며 발굴을 수행할 경우 P1 펌프와 P2 펌프가 완전히 동일한 두 펌프이므로 합류시켜 오일을 공급할 때 그중의 한 펌프가 일찍히 오버플로우되지 않으므로 에너지의 손실을 피면할 수 있지만 정지를 수행할 경우 부하가 작음으로 P3 펌프가 작업 장치로 오일을 공급하지 않고 엔진의 전력을 최대로 이용할 수 없으며 정지의 속도가 낮다.

도3은 본 발명의 실시예중의 유압 굴삭기의 메인 밸브 유압 원리를 나타낸 도로 이 실시예중의 메인 밸브는 칩형의 다방향 밸브 구조를 가지고 직선 이동 밸브 세트1과, 회전 세트2와, 도저블레이드 세트3과, 정지 모드 선택 밸브 세트4와, 스윙암2＼브레이크 세트5와, 암1 세트6과, 좌측 이동 세트7과, 오일 공급 세트와, 이동 세트8과, 스윙암1 세트9와, 버켓 세트10과, 암2 세트11으로 구성되며 그중, 정지 모드 선택 밸브 세트4는 3포트-2위치 파일럿 밸브이고, 도5에 도시한 바와 같이 정지 모드 선택 밸브4의 입구M는 도저블레이드 세트3에 연결되고 정지 모드 선택 밸브4의 한 출구N는 스윙암2＼브레이크 세트5에 연결되고 다른 한 출구W는 오일 회수 통로T2에 연결되며 우선 유압Pi4이 구축되였을 경우 정지 모드가 시작되고 우선 유압Pi4이 구축되지 않았을 경우는 정지 모드를 폐쇄하여 일반 발굴 모드로 되고 이때의 오일 통로의 접속 방식은 도3에 도시한 바와 같다. 스윙암2＼브레이크 세트5는 스윙암의 합류와 브레이커가 공용하는 밸브 세트이고 우선 유압이 좌측을 통과할 경우는 스윙암 합류 세트이고 우선 유압이 우측을 통과할 경우는 브레이크 세트이며, 스윙암의 합류는 외부 관로를 이용하여 밸브외 합류 방식으로 합류되고 도3에 도시한 바와 같이 암1 세트6과 암2 세트11 역시 밸브외 합류 방식으로 암의 동작을 위하여 합류되고 메인 밸브 본체에 통로12가 형성되고 통로12의 일단은 암1 세트6에 연결되고 타단은 버켓 세트10에 연결되며 통로12에 버켓 세트10로 진입되기 전에 유량 조절 공이 형성되어 P2 펌프와 P3 펌프의 오일이 버켓 세트10로 진입되기 위한 통로를 증가시켰다.

도4는 발명의 다른 한 실시예중의 유압 굴삭기의 메인 밸브 유압 원리를 나타낸 도 및 유압 회로도로, 이 메인 밸브는 칩형의 밸브 구조를 가지고 직선 이동 밸브 세트1과, 회전 세트2와, 도저블레이드 세트3과, 정지 모드 선택 밸브 세트4와, 스윙암2＼브레이크 세트5와, 암 제어 밸브13과, 제1 체크 밸브14와, 암1 세트6과, 좌측 이동 세트7과, 오일 공급 세트와, 우측 이동 세트8과, 스윙암1 세트9와, 버켓 제어 밸브15와, 버켓 세트10과, 암2 세트11과, 제2의 체크 밸브17과, 제3의 체크 밸브16 등으로 구성되고, 그중, 정지 모드 선택 밸브 세트4는 3포트-2위치 파일럿 밸브이고 도5에 도시한 바와 같이 정지 모드 선택 밸브4의 입구M는 도저블레이드 세트3에 연결되고 정지 모드 선택 밸브4의 한 출구N는 스윙암2＼브레이크 세트5에 연결되며 다른 한 출구W는 오일 회수 통로T2에 연결되고, 우선 유압Pi4가 구축되였을 경우 정지 모드가 시작되고 우선 유압Pi4이 구축되지 않았을 경우 정지 모드는 폐쇄되고 일반 발굴 모드로 되고 오일 통로의 접속 형태는 도4에 도시한 바와 같다. 스윙암2＼브레이크 세트5는 스윙암의 합류와 브레이커가 공용하는 밸브 세트이고 우선 유압이 좌측을 통과할 때는 스윙암의 합류 세트이고 우선 유압이 좌측을 통과할 때에는 브레이크 세트이며, 스윙암의 합류는 외부 관로를 이용하여 밸브외 합류 방식으로 합류되고 도4에 도시한 바와 같이 암1 세트6과 암2 세트11 역시 밸브외 합류 방식으로 암의 동작을 위하여 합류되고 메인 밸브의 본체에 통로12가 형성되고 통로12의 일단은 암1 세트6에 연결되고 타단은 버켓 세트10에 연결되며 통로12에 버켓 세트10로 진입하기 전에 유량 조절 공이 형성되고 P2 펌프와 P3 펌프의 오일이 버켓 세트10로 진입하기 위한 통로를 증가시켰다. 도4에 도시한 실시예와 도3에 도시한 실시예의 차이점은 도4에 도시한 실시예가 정지시의 효율적인 장점을 구비함과 동시에 발굴시 에너지 절감 효과가 높은 장점을 구비하고, 주로 오버플로우가 발생되면 유량을 회수할 수 있음으로 에너지 절감 효과가 더욱 양호하고 구체적으로는 하기와 같다.

도4에 도시한 바와 같이 발굴 모드에 있어서, 암과 스윙암에 각각 두개의 세트로부터 오일이 공급되고 밸브외 합류 방식을 이용하며 도4에 도시한 바와 같이 스윙암을 상승시킬 경우, P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하고 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하며 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프로 오일을 공급하는 것이 바람직하다. 세개 펌프의 오일 통로 방향은 P1 펌프로부터 출력되는 유압 작업오일은 우측 이동 세트8의 중간 통로를 통과한 후 병렬되는 오일 통로를 통하여 스윙암1 세트9, 버켓 세트10, 암2 세트11에 공급되고, P2 펌프로부터 출력되는 유압 작업오일은 좌측 이동 세트7의 중간 통로를 통과한 후 병렬되는 오일 통로를 통하여 암1 세트6, 스윙암2＼브레이크 세트5, 버켓 세트10에 공급된다. P3 펌프는 직선 이동 밸브 세트1, 회전 세트2, 도저블레이드 세트3의 중간 통로 및 정지 모드 선택 밸브 세트4의 출구W를 경과하여 오일 회수 탱크로 회수된다.

발굴 모드일 경우, 굴삭기의 유압 메인 밸브의 암 실린더의 오일 공급 회로는 도6에 도시한 바와 같이, 암 실린더의 오일 공급 회로는 두개의 펌프P1, P2와, 암 실린더18과, 오일 탱크21과, 암1 세트6과, 암2 세트11로 구성되고, 도6에 도시한 바와 같이 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직이는 단일한 동작을 수행할 경우에는 P1 펌프와 P2 펌프가 합류되어 오일을 공급하고 암1 세트6과 암2 세트11이 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직이는 단일한 동작을 수행할 경우에는 바이패스를 통한 분류의 제어를 수행하지 않으므로 바이패스 분류로 인한 손실을 절감시키고 암 실린더의 속도를 펌프의 배출량의 변화를 조절함으로서 제어하는 것이 바람직하다.

발굴 모드일 경우, 굴삭기 발굴의 에너지 절감 및 정지의 효율화를 실현한 유압 회로의 암의 내부로의 회수 및 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작시의 오일 공급 회로는 도7에 도시한 바와 같이 암의 내부로의 회수 및 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작시의 오일 공급 회로는 두개의 펌프P1, P2와, 암 실린더18과, 버켓 실린더20과, 오일 탱크21과, 암 제어 밸브13과, 제1 체크 밸브14와, 암1 세트6과, 버켓 세트10과, 암2 세트11로 구성되고, 암을 내부로 회수할 경우 P1 펌프와 P2 펌프에 의하여 합류하여 오일을 공급하고 버켓을 내부로 회수할 경우 P1 펌프와 P2 펌프에 의하여 유량을 조절한 후 분류시켜 오일을 공급하며 도7에 도시한 바와 같이 암의 내부로의 회수와 버켓의 내부로의 회수의 복합 동작을 수행할 경우, 암 실린더의 오버플로우가 발생되면, 즉 암 실린더의 챔버의 압력이 시스템의 안전 밸브 설정 압력에 도달하였을 경우, 이때 암 제어 밸브 역시 시작 압력에 달하였음으로 암 제어 밸브는 방향을 전환하여 상위에 위치하며 P2 펌프의 유압 작업오일은 시스템 안전 밸브로부터 오버플로우되지 않고 암 제어 밸브의 상위와 제1 체크 밸브14를 통하여 버켓 세트10을 통과하여 버켓 실린더로 진입하여 오버플로우된 유량의 이동 방향을 개변시켜 제1 체크 밸브14를 통하여 버켓의 내부로의 회수 회로로 진입하게 하여 오버플로우된 유량이 오일 탱크로 직접 되돌아 가지 않고 오버플로우로 인한 에너지의 손실을 절감시킬 수 있다.

발굴 모드일 경우, 굴삭기 발굴의 에너지 절감 및 정지의 효율화를 실현한 유압 회로의 암의 내부로의 회수, 버켓의 내부로의 회수, 스윙암의 상승의 복합 동작을 수행하는 오일 공급 회로는 도8에 도시한 바와 같이 암의 내부로의 회수, 버켓의 내부로의 회수, 스윙암의 상승의 복합 동작을 수행하는 오일 공급 회로는 세개의 펌프P1, P2와, 암 실린더18과, 스윙암 실린더19와, 버켓 실린더20과, 오일 탱크21과, 스윙암2＼브레이크 세트5와, 암1 세트6과, 스윙암1 세트9와, 버켓 제어 밸브15와, 버켓 세트10과, 암2 세트11로 구성되고, 스윙암을 상승시킬 때 P1 펌프와 P2 펌프가 합류하여 오일을 공급하고 암을 내부로 회수할 경우 P1 펌프와 P2 펌프가 합류하여 오일을 공급하며 버켓을 내부로 회수시킬 경우 P1 펌프와 P2 펌프가 유량을 조절한 후 분류시켜 오일을 공급하며 도에 도시한 바와 같이 암의 내부로의 회수, 버켓의 내부로의 회수, 스윙암의 상승의 복합 동작을 수행할 경우, 버켓 실린더에 오버플로우가 발생되면, 즉 버켓 실린더의 챔버의 압력이 시스템의 안전 밸브 설정 압력에 도달하였을 경우, 이때 버켓 제어 밸브15 역시 시작 압력에 달하였음으로 버켓 제어 밸브15는 방향 전환을 수행하여 우측에 위치하고 P1 펌프의 유압 작업오일은 버켓 실린더로 진입되지 않고 병렬되는 오일 통로를 통하여 스윙암1 세트9와 암2 세트10으로 진입하며 각각 스윙암 회로와 암 회로에 공급되고 오버플로우의 유량의 이동 방법을 변환시켜 오버플로우로 인한 에너지의 손실을 절감시킬 수 있다.

정지 모드일 경우, 암과 스윙암에 각각 두개의 세트로부터 오일을 공급하고 밸브외 합류 방식을 이용하며 도3과 도4에 도시한 바와 같이 스윙암을 상승시킬 경우, P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프로 오일을 공급하고 스윙암을 하강시킬 경우에는 P1 펌프로 오일을 공급하며 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프로 오일을 공급하고 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프로 오일을 공급한다. 세개의 펌프의 오일 통로의 방향은 P1 펌프로부터 출력되는 유압 작업오일은 우측 이동 세트8의 중간 통로를 통과한 후 병렬되는 오일 통로를 통과하고 스윙암1 세트9, 버켓 세트10, 암2 세트11로 공급되고 P2 펌프로부터 출력된 유압 작업오일은 좌측 이동 세트7의 중간 통로를 통과한 후 병렬되는 오일 통로를 통과하고 암1 세트6, 스윙암2＼브레이크 세트5, 버켓 세트10로 공급된다. P3 펌프는 직선 이동 밸브 세트1, 회전 세트2, 도저블레이드 세트3의 중간 통로과 정지 모드 선택 밸브 세트4의 출구N를 통과하고 병렬되는 오일 통로를 통하여 스윙암2＼브레이크 세트5, 암1 세트6, 버켓 세트10으로 오일을 공급한다. 정지를 수행할 경우, 저항이 작고 펌프의 전력 곡선이 정전력(constant power) 제어 곡선이내이며 정지 모드에서의 오일 공급 방식을 통하여 정지를 수행할 경우, 암을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프의 세개의 펌프가 합류하여 오일을 공급하여 암의 단일한 동작의 고속화를 실현하며 버켓을 내부로 회수하거나 혹은 외부로 움직일 경우에는 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프로 오일을 공급하고 스윙암을 상승시킬 경우에는 P1 펌프, P2 펌프, P3 펌프로 오일을 공급하며 스윙암을 하강시킬 경우에는 P1 펌프로 오일을 공급함으로서 정지의 효율화를 실현할 수 있다.

도4에 도시한 바와 같이 버켓 세트10와 암2 세트11의 병렬되는 오일 통로에 각각 제2의 체크 밸브17와 제3의 체크 밸브16을 설치하여 정지 모드일 경우 제2의 체크 밸브17와 제3의 체크 밸브16의 유량 조절 공을 조절함으로서 스윙암, 암, 버켓의 복합 동작을 수행할 경우의 유량의 분배를 합리하게 조절할 수 있다.

상기한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예로, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명에 여러가지 변화를 가져올 수 있다. 본 발명의 정신과 원칙을 벗어나지 않는 범위내에서 수행하는 모든 수정, 동등교체, 개량 등은 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims

직선 이동 밸브 세트(1)와, 회전 세트(2)와, 도저블레이드 세트(3)와, 스윙암2＼브레이크 세트(5)와, 암1 세트(6)와, 좌측 이동 세트(7)와, 오일 공급 세트와, 우측 이동 세트(8)와, 스윙암1 세트(9)와, 버켓 세트(10)와, 암2 세트(11)와, 오일 회수 통로(T2)를 포함하고, 제1 펌프(P1)와, 제2 펌프(P2)와, 제3 펌프(P3)를 포함한 세개의 펌프(P1, P2, P3)에 의하여 오일을 공급하고, 상기 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)는 배출량이 동일한 두 변량 펌프이고 상기 제3 펌프(P3)는 독립된 펌프이며 상기 세개의 펌프(P1, P2, P3)는 총 전력 제어를 수행하고 또한 상기 제3 펌프(P3)의 정격 압력이 상기 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)의 정격 압력보다 작은 유압 굴삭기의 메인 밸브에 있어서,
상기 제1 펌프(P1), 제2 펌프(P2), 제3 펌프(P3)가 합류하여 유압 굴삭기의 암 실린더로 오일을 공급하기 위한 정지 모드에서의 오일 공급 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제1항에 있어서,
상기 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)를 합류하여 암1 세트(6)와 암2 세트(11)로 오일을 공급하여 상기 암 실린더를 제어하고, 또한 상기 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)의 배출량을 조절함으로서 상기 암 실린더의 피스톤 봉의 신축 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제2항에 있어서,
상기 암 실린더의 오버플로우된 유량을 회수하여 상기 암 실린더의 오버플로우된 유량을 유압 굴삭기의 버켓 실린더로 도입시키기 위한 제1 오버플로우 회수 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제3항에 있어서,
상기 제1 오버플로우 회수 회로가
입구가 상기 암1 세트(6)의 챔버의 오일 배출구에 연결되는 암 제어 밸브(13)와,
입구가 상기 암 제어 밸브(13)의 출구에 연결되고 출구가 오일 통로(A)에 연결되는 제1 체크 밸브(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제2항에 있어서,
상기 버켓 실린더의 오버플로우된 유량을 회수하고 상기 유압 굴삭기의 버켓 실린더의 오버플로우된 유량을 상기 암 실린더 및/혹은 상기 유압 굴삭기의 스윙암 실린더로 도입하는 제2의 오버플로우 회수 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제5항에 있어서,
상기 제2의 오버플로우 회수 회로가
입구가 오일 통로(A)에 연결되고 출구가 버켓 세트(10)의 오일 공급구에 연결되는 버켓 제어 밸브(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제1항에 있어서,
상기 정지 모드에서의 오일 공급 회로가
입구가 상기 도저블레이드 세트(3)에 연결되고 한 출구가 상기 스윙암2＼브레이크 세트(5)에 연결되며 다른 한 출구가 상기 오일 회수 통로(T2)에 연결되는 정지 모드 선택 밸브(4)와,
일단이 상기 암1 세트(6)에 연결되고 타단이 상기 버켓 세트(10)에 연결되는 통로(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제7항에 있어서,
상기 통로(12)가 상기 버켓 세트(10)로 진입하기 전에 유량 조절 공이 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제8항에 있어서,
상기 정지 모드 선택 밸브(4)가 3포트-2위치 파일럿 밸브인 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제1항에 있어서,
상기 버켓 세트(10)와 암2 세트(11)의 병렬되는 오일 통로에 각각 제2의 체크 밸브(17)와 제3의 체크 밸브(16)가 설정되는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기의 메인 밸브.
제1 펌프(P1)와, 제2의 펌프(P2)와, 제3의 펌프(P3)와, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서의 유압 굴삭기의 메인 밸브를 포함하고,
상기 제1 펌프(P1)가 상기 유압 굴삭기의 메인 밸브의 오일 공급 세트에 연결되고 상기 제2의 펌프(P2)가 상기 유압 굴삭기의 메인 밸브의 오일 공급 세트에 연결되며 상기 제3의 펌프(P3)가 상기 유압 굴삭기의 메인 밸브의 직선 이동 세트(1)에 연결되는 것을 특징으로 하는 유압 굴삭기.