KR20140009998A - 건설기계의 유압시스템 - Google Patents

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이재훈
조성용
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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Abstract

작업능률을 높이기 위해 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우 편주행이 발생되지않게 제어하기 위한 건설기계의 유압시스템을 개시한다.
본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템에 있어서, 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와, 제1유압펌프에 연결되는 좌측 주행모터와, 제1유압펌프의 토출유로에 설치되는 제1제어밸브와, 제2유압펌프에 연결되는 우측 주행모터와, 제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터와, 제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되는 제2제어밸브와, 제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되는 제3제어밸브와, 제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되는 제1바이패스 밸브와, 제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되는 제2바이패스 밸브와, 제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되는 합류밸브와, 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 유압시스템{HYDRAULIC PUMP FOR CONSTRUCTION MACHINERY}
본 발명은 복수개의 유압펌프가 구비되는 건설기계의 유압시스템에 관한 것으로, 특히 작업능률을 높이기 위해 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우 편주행이 발생되지 않게 제어할 수 있도록 한 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 두 개 이상의 유압펌프가 구비되는 굴삭기와 같은 건설기계의 유압시스템에 있어서, 붐 또는 아암을 작동시킬 경우 작업장치의 작동속도를 확보하여 작업능률을 높이기 위해 두 개의 유압펌프로부터 작동유를 동시에 공급받는다. 두 개의 유압펌프 유량을 합류시키기 위해 두 개의 유압펌프 사이에는 유로를 연통시킬 수 있는 합류밸브가 설치되며, 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다.
이때, 각 유압펌프의 토출유로에 설치되는 바이패스 밸브(bypass valve)는 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다.
한편, 주행의 경우에는 좌측 주행 및 우측 주행은 각각의 유압펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되며, 이때 바이패스 밸브는 사용자에 의한 조작장치의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다. 즉 중량체의 토관(土管)을 이동하는 작업시 양주행과 붐 또는 아암 등의 작업장치를 미세 조작하게 되며, 이때 작업장치를 조작하는 경우라도 장비의 주행 직진이 이뤄져야 작업을 쉽게 수행할 수 있다.
한편, 바이패스 밸브(bypass valve)와 합류밸브(summation valve)를 구비하고 로드센싱 밸브(load sensing valve)가 적용된 굴삭기에서, 좌측 주행 및 우측 주행을 조작하면서 붐이나 아암 등의 작업장치를 동시에 조작하는 복합작동의 경우, 각 유압펌프의 토출 유량은 양주행과 작업장치의 구동에 따른 작업조건에 따라 유량이 결정된다.
즉 일측 유압펌프의 유량은 좌측 주행모터와 작업장치(일측 유압펌프에 연결된 작업장치의 조작레버 조작시)에 공급되고, 타측 유압펌프의 유량은 우측 주행모터와 작업장치(타측 유압펌프에 연결된 작업장치의 조작레버 조작시)에 동시에 공급된다. 또한 운전자의 조작에 따라 바이패스 밸브의 개구면적도 양주행과 작업장치의 구동에 따른 작업조건에 따라 결정된다.
따라서 운전자가 주행 직진을 하기 위해 양주행을 같은 조작량으로 조작을 하고, 중량물을 인양하기 위해 붐 또는 아암을 조작할 경우에는, 양주행이 요구하는 유량이 각 유압펌프의 유량 제어에 입력되고, 또한 붐과 같은 다른 작업장치의 조작에 따른 요구 유량이 해당 유압펌프의 유량 제어에 입력된다.
이로 인해 작업장치의 조작에 따른 해당 유압펌프의 요구 유량이 주행만 조작하는 유압펌프의 요구 유량보다 크므로, 각 유압펌프의 토출 유량이 달라지고, 유압펌프 유량 계산과 같은 개념으로 주행만 조작한 쪽의 바이패스 밸브와 주행과 작업장치를 조작한 바이패스 밸브의 개구면적이 달라진다.
또한, 붐 또는 아암 조작시 양쪽 유압펌프의 유량을 연통시키는 합류밸브도 붐 또는 아암의 조작량이 적을 경우 완전하게 개방되지않아 압력 손실이 발생된다.이로 인해 좌측 주행모터와 우측 주행모터로 작동유가 균등하게 공급되지않아 장비의 편주행이 발생된다.
본 발명의 실시예는, 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우, 유압펌프의 토출유량 분배 공급으로 편주행 발생을 방지하여 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계의 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와,
제1,2유압펌프와,
제1유압펌프에 연결되며 좌측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
제1유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 좌측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
제2유압펌프에 연결되며 우측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되며 작업장치용 조작레버의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터와,
제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되고, 절환시 우측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브와,
제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브와,
제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브와,
제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되며, 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브와,
좌측 및 우측 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러로 구성되어, 양주행과 작업장치를 복합구동시킬 경우 제1바이패스 밸브와 제2바이패스 밸브의 개구면적을 동일하게 제어하며, 합류밸브는 최대 개구량으로 제어한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 유압시스템은,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제1바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제2바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 합류밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브를 포함한다.
전술한 제1,2바이패스 밸브는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
전술한 주행용 조작장치는 제1제어밸브를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치와, 제3제어밸브를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치를 각각 구비한다.
전술한 주행용 조작장치는 한 개로 구성되어 제1제어밸브와 제3제어밸브에 동일한 값을 동시에 출력한다.
전술한 주행용 조작장치는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 주행용 조작장치는 조작에 따라 유압력을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 유압력을 출력한다,
전술한 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 전기적 출력값은 상기 컨트롤러에 입력되고, 전기적인 출력값을 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브가 컨트롤러와 각 제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 조작량은 각각의 압력센서로서 검출되어 전기적 출력값이 컨트롤러에 입력되고, 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우에 편주행 발생을 방지함에 따라, 운전자 의지에 따라 작업하게 되므로 조작성 개선으로 인한 작업능률 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 유압회로도,
도 2(a-e)는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에서, 작업장치를 단독으로 구동시킬 경우 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 설명하기 위한 그래프,
도 3(a-d)은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에서, 양주행 및 작업장치를 복합작동시킬 경우 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 설명하기 위한 그래프이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명＞
1; 좌측 주행용 조작장치
2; 작업장치용 조작레버
3; 제1유압펌프
4; 제2유압펌프
5; 제1제어밸브
6; 우측 주행모터
7; 유압 액츄에이터
8; 제2제어밸브
9,13; 유로
10; 제3제어밸브
11; 제1바이패스 밸브
12; 제2바이패스 밸브
14; 합류밸브
15; 컨트롤러
16,17,18; 전자비례밸브
19; 좌측 주행모터
20; 우측 주행용 조작장치
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 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 않는 것이다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 좌측 주행용 조작장치(left travel joystick)(1), 우측 주행용 조작장치(right travel joystick)(20) 및 작업장치용 조작레버(actuator joystick)(2)와,
엔진(미도시됨)에 각각 연결되는 제1,2유압펌프(3,4)와,
제1유압펌프(3)에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터(left travel motor)(19)와,
제1유압펌프(3)의 토출유로에 설치되며, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작으로 인해 절환시 좌측 주행모터(19)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브(좌측 주행모터용 스풀을 말함)(5)와,
제2유압펌프(4)에 연결되며, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터(right travel motor)(6)와,
제2유압펌프(4)(또는 제1유압펌프(3))에 연결되며, 작업장치용 조작레버(2)의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터(hydraulic actuator)(일 예로서 붐실린더 등을 말함)(7)와,
제2유압펌프(4)(또는 제1유압펌프(3))의 토출유로에 설치되며, 작업장치용 조작레버(2)의 조작으로 인해 절환시 유압 액츄에이터(7)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브(유압 액츄에이터용 스풀을 말함)(8)와,
제2유압펌프(4)의 토출유로에서 분기된 유로(9)에 설치되고, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작으로 인해 절환시 우측 주행모터(6)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브(우측 주행모터용 스풀을 말함)(10)와,
제1유압펌프(3)의 토출유로 상류측에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치(1) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브(11)와,
제2유압펌프(4)의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치(20) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브(12)와,
제1,2유압펌프(3,4)의 토출유로를 병렬연결하는 유로(13)에 설치되며, 주행용 조작장치(1,20) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브(summation valve)(14)와,
주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브(11,12) 및 합류밸브(14)의 개구량을 제어하는 컨트롤러(controller)(15)로 구성되어, 양주행과 작업장치를 복합구동시킬 경우 제1바이패스 밸브(11)와 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적을 동일하게 제어하며, 합류밸브(14)는 최대 개구량으로 제어한다.
전술한 유압시스템은,
컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제1바이패스 밸브(11)에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브(16)와,
컨트롤러로(15)부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제2바이패스 밸브(12)에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브(17)와,
컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 합류밸브(14)에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브(18)를 포함한다.
전술한 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브(11)의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
전술한 주행용 조작장치는 제1제어밸브(5)를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치(1)와, 제3제어밸브(10)를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치(20)를 각각 구비한다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 한 개로 구성되어 제1제어밸브(5)와 제3제어밸브(10)에 동일한 값을 동시에 출력할 수 있다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 조작에 따라 유압력을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버(2)는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버(2)는 조작에 따라 유압력을 출력한다,
전술한 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 전기적 출력값은 컨트롤러(15)에 입력되고, 전기적인 출력값을 제1제어밸브(5), 제2제어밸브(8) 및 제3제어밸브(10)를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브(16,17,18)가 컨트롤러(15)와 각 제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량은 각각의 압력센서(미도시됨)로서 검출되어 전기적 출력값이 컨트롤러(15)에 입력되고, 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브(5), 제2제어밸브(8) 및 제3제어밸브(10)사이의 유로에 설치된다.
도면중 미 설명부호 T는 유압탱크이다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 유압펌프가 구비되는 굴삭기의 붐 또는 아암의 작업장치를 구동시켜 작업할 경우, 운전자에 의해 작업장치용 조작레버(2)를 조작함에 따라 공급되는 파일럿 신호압에 의해 제2제어밸브(8)의 스풀을 도면상, 좌측 방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(4)(도 1에서는 작업장치가 제2유압펌프(4)에 연결되었으나, 제1유압펌프(3)에 연결될 수도 있음)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압 액츄에이터(7)를 구동시킴에 따라 붐 또는 아암을 구동시킬 수 있다.
이때, 작업 초기에는 미세 조작성을 위해 제2유압펌프(4)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압 액츄에이터(7)를 구동시키고, 어느 정도 조작된 이후에는 미세 조작성보다는 작업장치의 작동속도를 확보하기 위해 제1유압펌프(3)에서도 작동유를 공급받게 된다.
즉, 컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 의해 합류용 전자비례밸브(18)에 의해 생성되는 2차 신호압에 의해 합류밸브(14)를 도면상, 상방향으로 절환시킴에 따라, 제1유압펌프(3)의 작동유를 제2유압펌프(4)에 합류시킬 수 있다.
한편, 전술한 제1유압펌프(3)의 토출 유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)와, 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)는, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 주행레버(2)의 조작량에 따라 제어되므로 조작성을 확보할 수 있다.
도 2는 작업장치의 붐 또는 아암을 구동시킬 경우에 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 나타내는 그래프이다.
도 2(a)는 바이패스 밸브의 개구 특성을 나타내는 것으로, 파일럿 압력의 증가에 따라 제1,2바이패스 밸브(11,12)의 개구 면적이 감소되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(b)는 합류밸브의 개구 특성을 나타내는 것으로, 파일럿 압력의 증가에 따라 합류밸브(14)의 개구면적이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(c)는 제1유압펌프(3)의 토출유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1바이패스 밸브(11)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(d)는 합류밸브(14)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 합류밸브(14)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(e)는 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제2바이패스 밸브(12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
주행의 경우에는, 좌측 주행모터(19) 및 우측 주행모터(6)는 각각 제1유압펌프(3) 및 제2유압펌프(4)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되며, 이때 제1,2유압펌프(3,4)의 토출유로에 연결되는 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 각각의 좌측 주행용 조작장치(1) 및 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 제어되므로 조작성을 확보할 수 있다.
한편, 바이패스 밸브(bypass valve)와 합류밸브(summation valve)를 구비하고 로드센싱 밸브(load sensing valve)가 적용된 굴삭기에서, 좌측 주행용 조작장치(1) 및 우측 주행용 조작장치(20)를 조작하여 좌측 주행모터(19) 및 우측 주행모터(6)를 구동시키면서, 동시에 작업장치용 조작레버(2)를 조작하여 유압 액츄에이터(7)를 구동시켜 붐 또는 아암의 작업장치를 복합작동시킬 수 있다. 이때 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량은 양주행과 작업장치의 복합구동에 따라 요구되는 유량을 고려하여 결정된다.
즉, 제1유압펌프(3)의 토출 유량은 좌측 주행모터(19)에 공급되고, 제2유압펌프(4)의 토출 유량은 우측 주행모터(6)와 작업장치용 유압 액츄에이터(7)에 각각 공급된다.
전술한 바와 같이 양주행과 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에는, 컨트롤러(15)부터의 제어신호가 합류밸브용 전자비례밸브(18)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 합류밸브(14)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다. 이때 합류밸브(14)를 최대로 개방되도록 제어하여 제1유압펌프(3)의 토출유량을 제2유압펌프(4)의 토출유량에 합류시킨다.
이와 동시에, 컨트롤러(15)로부터의 제어신호가 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브(16)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 제1바이패스 밸브(11)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다. 또한 컨트롤러(15)로부터의 제어신호가 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브(17)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 제2바이패스 밸브(12)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다.
이때 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 이의 개구면적이 동일하도록 제어된다. 또한 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브(11)의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
이와 같이 양주행과 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에, 합류밸브(14)를 최대로 개방시켜 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량을 합류시키고, 제1,2바이패스 밸브(11,12)의 개구면적이 동일하도록 절환시킴에 따라, 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량이 합류되고, 바이패스되는 유량 또한 동일하므로, 편주행 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 양주행과 붐 또는 아암의 작업장치를 동시에 조작하여 복합작동시킬 경우에 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 나타내는 그래프이다.
도 3(a)는 합류밸브(14)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례하여 합류밸브(14)에 공급되는 파일럿 압력이 수직으로 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(b)는 제1유압펌프(3)의 토출유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1바이패스 밸브(11)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(c)는 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제2바이패스 밸브(12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(d)는 제1,2바이패스밸브(11,12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1,2바이패스 밸브(11,12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
산업상 이용가능성
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에 의하면, 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우에 유압펌프의 유량을 분배공급하여 편주행 발생을 방지함에 따라 조작성 개선으로 인한 작업능률 및 안전성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와,
    제1,2유압펌프와,
    상기 제1유압펌프에 연결되며 좌측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 상기 좌측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
    상기 제2유압펌프에 연결되며 우측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
    상기 제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되며 상기 작업장치용 조작레버의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터와,
    상기 제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 상기 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되고, 절환시 상기 우측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 상기 좌측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브와,
    상기 제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되며, 상기 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브와,
    상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 상기 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러를 구비하여,
    양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우 상기 제1바이패스 밸브와 제2바이패스 밸브의 개구면적을 동일하게 제어하며, 상기 합류밸브는 최대 개구량으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,2바이패스 밸브는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브의 개구면적 중에서 최소값으로 제어되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압시스템은,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 제1바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 제2바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 합류밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 상기 제1제어밸브를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치와, 상기 제3제어밸브를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 한 개로 구성되어 상기 제1제어밸브와 제3제어밸브에 동일한 값을 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 조작에 따라 유압력을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 유압력을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 전기적 출력값은 상기 컨트롤러에 입력되고, 전기적인 출력값을 상기 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브가 상기 컨트롤러와 각 제어밸브사이의 유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 조작량은 각각의 압력센서로서 검출되어 전기적 출력값이 상기 컨트롤러에 입력되고, 상기 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브사이의 유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
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