KR20150031548A - 건설장비 유압시스템 - Google Patents

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KR20150031548A
KR20150031548A KR20130110874A KR20130110874A KR20150031548A KR 20150031548 A KR20150031548 A KR 20150031548A KR 20130110874 A KR20130110874 A KR 20130110874A KR 20130110874 A KR20130110874 A KR 20130110874A KR 20150031548 A KR20150031548 A KR 20150031548A
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최문규
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 건설장비의 유압시스템에 관한 것이며, 그 목적은 다양한 작업 환경에서 이루어지는 작업유닛의 복합 구동 시 기본 작업유닛뿐만 아니라 옵션 작업유닛의 구동속도를 증속시킴으로서, 복합 구동에 따른 작업유닛의 밸런싱을 유지하며, 다양한 작업환경에서 엔진이나 유량제어의 효율을 향상시킬 수 있는 건설장비의 유압시스템을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 제1 유압펌프(1)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11); 제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21); 주행유닛과 작업유닛을 구동시키는 복합 작업 모드 시, 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유를 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11)로 공급하며, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유를 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 공급하는 주행직진밸브(30); 및 제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 제3 작업유닛용 제어밸브(41);를 포함하며, 상기 주행직진밸브(30)의 동작과 함께 2 이상의 작업유닛이 복합 동작할 시, 상기 제3 유압펌프(3)의 작동유를 제1 작업유닛용 제어밸브(11) 또는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 합류시키는 방향전환밸브(50)를 포함하여 구성한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

건설장비 유압시스템{Hydraulic system of construction equipment}
본 발명은 건설장비 유압시스템에 관한 것으로, 특히 다양한 작업 환경에서 이루어지는 작업유닛의 복합 구동 시 기본 작업유닛뿐만 아니라 옵션 작업유닛의 구동속도를 증속시킴으로서, 복합 구동에 따른 작업유닛의 밸런싱을 유지하며, 다양한 작업환경에서 엔진이나 유량제어의 효율을 향상시킬 수 있는 건설장비의 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설장비는 작업조건에 따라 주행유닛과 다수개의 작업유닛을 포함하여서 구성되며, 이에 따라 유압펌프로부터 제공되는 작동유를 주행유닛뿐만 아니라 각각의 작업유닛으로 공급해 주기 위한 유압회로를 필요로 한다.
도 1은 종래 건설장비의 유압시스템의 일예를 보이는 유압회로도이다.
건설장비 유압시스템은, 엔진에 연결되는 제1,2 유압펌프(1,2)와; 상기 제1 유압펌프(1)의 제1 센터바이패스라인에 설치되며, 좌측 주행유닛(100)의 기동, 정지 및 방향전환 등을 제어하는 좌주행용 제어밸브(10)와; 상기 제2 유압펌프(2)의 제2 센터바이패스라인에 설치되며, 우측 주행유닛(200)의 기동, 정지 및 방향전환 등을 제어하는 우주행용 제어밸브(20)와; 상기 좌주행용 제어밸브(10)의 하류측으로 제1 센터바이패스라인에 순차적으로 설치되며 제1 작업유닛(110)들로 공급되는 작동유를 각각 제어하는 제1 작업유닛용 제어밸브(11)들과; 상기 우주행용 제어밸브(20)의 하류측으로 제2 센터바이패스라인에 순차적으로 설치되며 제2 작업유닛(210)들로 공급되는 작동유를 각각 제어하는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)들; 및 상기 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유를 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11)로 공급하며, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유를 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 공급해 주는 주행직진밸브(30)를 포함하여 구성하게 된다.
이를 통해 주행 시 다수개의 작업유닛을 동시에 구동시켜 복합작업을 수행할 시, 외부로부터 전달된 파일럿 신호압의 공급으로 주행직진밸브(30)가 절환 동작되고, 이로 인해 제1 유압펌프(1)로부터 토출되는 작동유 일부는 좌주행용 제어밸브(10)를 통해 좌측 주행유닛(100)에 공급되는 동시에 작동유 일부는 제1 작업유닛용 제어밸브(11)를 경유하여 제1 작업유닛(110)으로 공급된다. 마찬가지 제2 유압펌프(2)로부터 토출되는 작동유 일부는 우주행용 제어밸브(20)를 통해 우측 주행유닛(200)에 공급되는 동시에 작동유 일부는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)를 경유하여 제2 작업유닛(210)으로 공급되는 구조를 이루게 된다.
상기와 같이 2개의 유압펌프를 사용하는 유압시스템이 적용되는 장비에서 제1 유압펌프로부터 토출된 작동유에 의해 좌측 주행유닛과 제1 작업유닛을 구동시키고, 제2 유압펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 우측 주행유닛과 제2 작업유닛을 각각 구동시킴에 따라, 주행 및 다수개의 작업유닛을 동시에 구동시키는 복합 작업을 수행하게 된다.
하지만 이와 같이 2개의 유압펌프를 사용하는 유압시스템에서는, 작동압에 의한 부하(저항)가 적은 측으로 작동유가 흐르기 때문에 부하(저항)가 큰 유압시스템에서는 상대적으로 작동압이 적게 나타날 수 있으며, 이에 따라 복합 구동 모드 시 부하가 집중되는 특정 작업유닛의 구동속도가 늦어져 언밸런싱 현상이 발생되는 문제가 있다.
도 2는 종래 건설장비의 유압시스템의 다른 예를 보이는 유압회로도이다.
상기와 같이 작업유닛의 복합 구동 모드 시 특정 작업유닛의 구동속도가 늦어지는 현상을 예방하고, 해당 작업유닛이 다른 작업유닛으로부터 영향을 받지 않도록 별도의 유압펌프로부터 작동유를 독립적으로 제공받을 수 있도록 하는 유압시스템이 있다.
즉, 엔진에 연결되는 제3 유압펌프(3)와, 상기 제3 유압펌프(3)의 제3 센터바이패스라인에 순차적으로 설치되며, 독립 설치된 제3 작업유닛(410)으로 공급되는 작동유를 각각 제어하는 제3 작업유닛용 제어밸브(41)를 더 포함하여 구성함으로서, 작업유닛의 복합 구동 모드 시, 부하를 줄이고 엔진이나 유량제어를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 하고 있다.
하지만 이와 같이 3개의 유압펌프를 사용하는 유압시스템 역시, 복합 동작 모드 시 어느 정도의 성능은 만족할 수 있으나, 제3 작업유닛을 제외한 다른 작업유닛의 복합 동작 모드 시에는 제3 유압펌프가 휴직상태를 유지하거나 제3 유압펌프의 작동압을 이용할 수 없는 문제가 있다.
이를 해소하기 위해 복합 동작 모드 시 제3 유압펌프의 작동압을 제1 또는 제2 작업유닛용 제어밸브가 설치된 제1,2 센터바이패스라인의 작동유와 합류시키는 유압시스템이 사용되는 경우가 있다.
도 4(a)를 참조하면, 굴삭기는 하부주행, 선회(Swing), 붐(Boom), 암(Arm), 및 버킷(Bucket) 등을 포함하는 작업유닛들이 기본적으로 장착된다. 이때 주행 시 작업유닛을 동시에 동작시키는 복합 동작 모드 시, 제3 유압펌프로부터 토출된 작동유를 제1,2 유압펌프로부터 토출되는 작동유와 합류되도록 함으로서, 특정 작업환경에서 부하가 집중되는 작업유닛의 구동속도가 늦어지는 것을 예방할 수 있게 하고 있다.
예컨대 제3 유압펌프로부터 토출된 작동유를 선회모터로 공급하는 선회모터용 제어밸브를 부가 구성할 경우, 선회모터의 독립된 제어를 가능하게 함은 물론, 굴착 동작 즉, 암(Arm)실린더의 수축동작과 같이 큰 부하가 작용하는 작업환경에서는, 굴착 동작 수행 시 선회모터의 미사용으로 인해 휴직상태에 놓인 제3 유압펌프의 작동유를 암실린더용 제어밸브측으로 합류시킴으로서, 복합 구동 모드 시 암실린더의 수축동작을 증속시켜 엔진이나 유량제어의 효율을 향상시킬 수 있게 하고 있다.
한편 도 4(b)를 참조하면, 굴삭기는 굴착 작업뿐만 아니라, 필요에 따라 버킷을 분리하여 항타, 평탄, 산판(山坂) 등의 작업을 수행할 수 있도록 옵션 작업유닛들이 장착될 수도 있다.
특히 산판용 옵션 작업유닛은 로테이터(Rotator)와 그립(Grip)을 포함하여 구성된다. 즉, 산판용 옵션 작업유닛은 붐 선단에 로테이터를 매개로 회전 가능하게 결합되며, 2 이상의 집게로 이루어진 그립의 클램핑 동작이 가능하도록 구성됨으로서, 그립을 이용하여 불특정 위치에 놓인 불특정 위치에 놓인 목재의 파지와 분리를 원활히 수행할 수 있게 된다.
예를 들어 산판용 옵션 작업유닛이 장착된 굴삭기를 이용하여, 그립에 파지된 목재를 이동시키는 과정에서는 붐의 선회동작, 암의 펼침동작, 그립의 회전동작, 및 그립의 펼침동작이 복합적으로 구동되어야 한다. 다시 말해 선회모터, 암실린더, 산판용 로테이션모터, 산판용 그립실린더 등의 작업유닛의 복합 구동이 이루어지게 된다.
이러한 복합 구동 모드 시, 붐의 선회동작, 암의 펼침동작에 비하여 그립의 회전동작과 펼침동작에서 상대적으로 큰 부하가 작용하게 된다. 결국 산판용 로테이션모터와 산판용 그립실린더에서는 상대적으로 작동압이 적게 나타나게 됨으로서, 구동속도가 상대적으로 늦어지는 언밸런싱 동작이 구현된다.
이처럼 종래 암실린더를 향해 제3 유압모터의 작동유를 합류시키도록 하는 굴삭기 유압시스템에서는 상기와 같이 특정 작업을 수행하는 옵션 작업유닛의 구동을 증속시키는 것이 불가하고, 그러한 옵션 작업유닛을 이용한 특정 작업 시마다 유량제어의 효율성이 떨어지는 문제가 해소되지 못하였다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 옵션 작업유닛을 이용한 복합 구동 모드 시 상대적으로 적은 부하가 작용하는 작업유닛으로 공급되는 작동유를 분기하여 상대적으로 큰 부하가 작용하는 옵션 작업유닛으로 합류시켜, 옵션 작업유닛의 구동속도를 증속시켜 복합 구동 개선을 도모할 수 있는 건설장비 유압시스템을 제공하는 것이다.
특히 기존 제3 유압모터로부터 토출된 작동압을 제1,2 유압모터로 합류시켜 작업유닛의 구동속도를 증속시키는 유압합류 시스템이 적용된 굴삭기에 있어서, 간단한 유압회로의 구조개선으로부터 기본 굴착 동작을 위한 복합 구동 모드에서의 유압합류 회로를 유지하는 것은 물론 옵션 작업에 대한 복합 구동 모드에서의 유압합류를 유연하게 만족시킬 수 있는 호환성이 우수한 건설장비 유압시스템을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은 제1 유압펌프(1)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11);
제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21);
주행유닛과 작업유닛을 구동시키는 복합 작업 모드 시, 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유를 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11)로 공급하며, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유를 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 공급하는 주행직진밸브(30); 및
제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 제3 작업유닛용 제어밸브(41);를 포함하며,
상기 주행직진밸브(30)의 동작과 함께 2 이상의 작업유닛이 복합 동작할 시, 상기 제3 유압펌프(3)의 작동유를 제1 작업유닛용 제어밸브(11) 또는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 합류시키는 방향전환밸브(50)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
이때 상기 방향전환밸브(50)는 제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인의 하류측에 설치되며, 합류라인(51)으로 토출된 작동유가 상기 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)와 병렬라인(52)으로 연결되는 것일 수 있다.
또한 각 병렬라인(52)에는 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)측에서 방향전환밸브(50)측으로 작동유가 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(53)가 구성됨이 좋다.
또한 상기 제2 작업유닛용 제어밸브(21)에 그립실린더용 제어밸브(22)와, 로테이션모터용 제어밸브(23), 및 암실린더용 제어밸브(24)를 포함하여 구성한 것일 수 있으며, 이 경우 제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인의 상류측에서 그립실린더용 제어밸브(22)와, 로테이션모터용 제어밸브(23), 및 암실린더용 제어밸브(24)가 순차적으로 설치되는 것일 수 있다.
또한 복합 구동 모드 시, 상기 주행직진밸브(30)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제1 압력 분기라인(601)과, 상기 그립실린더용 제어밸브(22)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제2 압력 분기라인(602)을 연결하며, 상기 제1,2 압력 분기라인(601,602)으로부터 이동되는 신호압력들 중 큰 신호압력을 연결라인(603)으로 이동시키는 제1 셔틀밸브(61); 및
상기 암실린더용 제어밸브(24)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제3 압력 분기라인(604)과, 상기 연결라인(603)을 연결하며, 상기 제1,2,3 압력 분기라인(601,602,604)으로부터 이동되는 신호압력들 중 가장 큰 신호압력을 상기 방향전환밸브(50)의 입력포트로 이동시키는 제2 셔틀밸브(62)를 포함하여 구성한 것일 수 있다.
본 발명은 복합 구동 모드 시 상대적으로 큰 부하가 작용하는 작업유닛측으로 독립된 유압펌프로부터 토출된 작동유를 합류시켜 특정 작업유닛의 구동속도가 늦어져 전체적으로 언밸런싱 상태를 유지하는 것을 차단함으로서, 엔진 및 유량제어를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 방향전환밸브의 파일럿 신호압력을 공급하는 주행직진밸브뿐만 아니라, 옵션 작업유닛(그립실린더, 로테이션모터)용 제어밸브, 및 기본 작업유닛(암실린더)용 제어밸브들로부터 발생된 다수개의 파일럿 신호압력 신호를 비교하여, 다수개의 파일럿 신호압력 들 중 복합 구동모드 시 상기한 제어밸브들 중 어느 하나의 제어밸브의 절환 동작이 수신될 경우에는, 제3 유압펌프로부터 토출된 작동유의 일부를 해당 제어밸브의 센터바이패스라인으로 합류시켜 줌으로서, 기본 작업유닛에 의한 복합 구동 모드뿐만 아니라, 옵션 작업유닛에 의한 복합 구동모드에서의 호환성이 우수한 이점이 있다.
또한 본 발명은 기존 장비의 유압시스템에 대한 간단한 구조개선으로부터 산판 장비와 같은 특정 복합 구동 모드에서 옵션 작업유닛에 대한 구동속도를 증대시켜 다양한 옵션 장비를 필요로 하는 건설 장비에 매우 효율적으로 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 건설장비의 유압시스템의 일예를 보이는 유압회로도.
도 2는 종래 건설장비의 유압시스템의 다른 예를 보이는 유압회로도.
도 3은 본 발명에 의한 건설장비 유압시스템의 유압회로도.
도 4는 본 발명에 의한 유압시스템의 바람직한 적용 예를 보이는 굴삭기(a) 및 산판 장비(b)를 보이는 예시도.
위에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은 이하 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시 예들을 통하여 더욱 명백히 한다.
도 3은 본 발명에 의한 건설장비 유압시스템의 유압회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 유압시스템은, 엔진에 연결되는 제1,2,3 유압펌프(1,2,3); 제1 유압펌프(1)의 제1 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11); 제2 유압펌프(2)의 제2 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21); 주행유닛과 작업유닛을 구동시키는 복합 작업 모드 시, 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유를 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11)로 공급하며, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유를 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 공급하는 주행직진밸브(30); 및 제3 유압펌프(3)의 제3 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 제3 작업유닛용 제어밸브(41);를 포함하여 구성한다.
이를 통해 주행 시 다수개의 작업유닛을 동시에 구동시켜 복합작업을 수행할 시, 외부로부터 전달된 파일럿 신호압의 공급으로 주행직진밸브(30)가 절환 동작되고, 이로 인해 제1 유압펌프(1)로부터 토출되는 작동유 일부는 좌주행용 제어밸브(10)를 통해 좌측 주행유닛(100)에 공급되는 동시에 작동유 일부는 제1 작업유닛용 제어밸브(11)를 경유하여 제1 작업유닛(110)으로 공급된다. 마찬가지 제2 유압펌프(2)로부터 토출되는 작동유 일부는 우주행용 제어밸브(20)를 통해 우측 주행유닛(200)에 공급되는 동시에 작동유 일부는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)를 경유하여 제2 작업유닛(210)으로 공급되는 구조를 이루게 된다. 결국 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유에 의해 좌측 주행유닛(100)과 제1 작업유닛(110;120,130)을 구동시키고, 제2 유압펌프(2)로부터 토출되는 작동유에 의해 우측 주행유닛(200과 제2 작업유닛(210;220,230,240,250)을 각각 구동시킴에 따라, 주행 및 다수개의 작업유닛을 동시에 구동시키는 복합 작업을 기본적으로 만족하게 된다.
아울러 제1,2 유압펌프(1,2)에 비하여 상대적으로 적은 용량의 제3 유압펌프(3)로부터 토출된 작동유는 독립 설치된 제3 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치된 제3 작업유닛용 제어밸브(41;42,43)를 경유하여 제3 작업유닛(410;420,430)을 구동시키게 된다.
여기서 본 발명에 의한 유압시스템은 상기 주행직진밸브(30)의 동작에 의해 2 이상의 작업유닛이 복합 동작할 시, 상기 제3 유압펌프(3)의 작동유를 제1 작업유닛용 제어밸브(11) 또는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 합류시키는 방향전환밸브(50)를 포함하여서 구성된다.
상기 방향전환밸브(50)는 상기 방향전환밸브(50)는 제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인의 하류측에 설치되며, 합류라인(51)으로 토출된 작동유가 상기 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)와 병렬라인(52)으로 연결된다.
상기 병렬라인(52)에는 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)측에서 방향전환밸브(50)측으로 작동유가 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(53)가 각기 설치 구성된다.
도시된 본 발명의 실시 예에서는, 방향전환밸브(50)의 출력포트와 연결되는 합류라인(51)이 제2 작업유닛용 제어밸브(21)에만 병렬라인(52)으로 연결되어 있으나, 도시된 바와 달리 제1 작업유닛용 제어밸브(11)와도 연결될 수 있다.
또한 상기 주행직진밸브(30)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제1 압력 분기라인(601)이 구성되며, 상기 특정 작업유닛용 제어밸브(220)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제2 압력 분기라인(602)이 구비되며, 상기 제1 압력 분기라인(601)과 제2 압력 분기라인(602)을 연결하며 상기 제1,2 압력 분기라인(601,602)으로부터 이동되는 신호압력들 중 큰 신호압력을 연결라인(603)으로 이동시키는 제1 셔틀밸브(61)가 구성된다.
또한 상기 특정 작업유닛용 제어밸브(220)와 동일 센터바이패스라인에 설치된 다른 작업유닛용 제어밸브(24)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제3 압력 분기라인(604)이 구성되며, 상기 제3 압력 분기라인(604)과 상기 연결라인(603)을 연결하며 상기 제1,2,3 압력 분기라인(601,602,604)으로부터 이동되는 신호압력들 중 가장 큰 신호압력을 상기 방향전환밸브(50)의 입력포트로 이동시키는 제2 셔틀밸브(62)가 구성된다.
이하 본 발명에 의한 건설장비의 유압시스템의 사용 예로서, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 굴삭기의 버킷을 대신하여 로테이터와 그립으로 이루어진 산판용 옵션 작업유닛이 적용된 굴삭기 유압시스템에서의 산판용 옵션 작업유닛을 이용한 복합 구동 모드 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 3 및 도 4(b)를 참조하면, 제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로서, 그립실린더용 제어밸브(22), 로테이션모터용 제어밸브(23), 암실린더용 제어밸브(24), 붐실린더용 제어밸브(25)가 설치 구성된다.
결국 상기 그립실린더용 제어밸브(22)는 산판용 옵션 작업유닛인 그립실린더(220)를, 상기 로테이션모터용 제어밸브(23)는 산판용 옵션 작업유닛인 로테이션모터(230)를, 상기 암실린더용 제어밸브(24)는 암실린더(24)를, 상기 붐실린더용 제어밸브(25)는 붐실린더(250)를 향해 공급되는 작동유를 각기 제어하게 된다.
여기서 제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인의 상류측에서 그립실린더용 제어밸브(22)와, 로테이션모터용 제어밸브(23), 암실린더용 제어밸브(24), 붐실린더용 제어밸브(25)가 순차적으로 설치됨이 바람직하다. 이로서 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유는 상류측에 위치하는 그립실린더용 제어밸브(22), 로테이션모터용 제어밸브(23), 암실린더용 제어밸브(24), 및 붐실린더용 제어밸브(25)를 순차적으로 경유하는 유압흐름을 만족하기 때문에, 전술한 바와 같이 그립에 파지된 목재를 이동시키는 복합 작업 모드 시 부하가 집중되는 그립실린더(220)측을 우선하여 작동유를 공급함으로서 구동속도가 늦어지는 현상을 예방하고 복합 구동하는 작업유닛 간의 밸런싱을 확보할 수 있다.
또한 주행직진밸브(30)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제1 압력 분기라인(601)이 구성되며, 상기 그립실린더용 제어밸브(22)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제2 압력 분기라인(602)이 구비되며, 상기 제1 압력 분기라인(601)과 제2 압력 분기라인(602)을 연결하며 상기 제1,2 압력 분기라인(601,602)으로부터 이동되는 신호압력들 중 큰 신호압력을 연결라인(603)으로 이동시키는 제1 셔틀밸브(61)가 구성된다.
또한 암실린더용 제어밸브(24)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제3 압력 분기라인(604)이 구성되며, 상기 제3 압력 분기라인(604)과 상기 연결라인(603)을 연결하며 상기 제1,2,3 압력 분기라인(601,602,604)으로부터 이동되는 신호압력들 중 가장 큰 신호압력을 상기 방향전환밸브(50)의 입력포트로 이동시키는 제2 셔틀밸브(62)가 구성된다.
결국 주행직진밸브(30), 그립실린더(220), 로테이션모터(230) 및 암실린더(240)들 중 어느 하나의 작업유닛을 포함한 복합 구동 모드 시, 각 밸브로부터 분기된 파일럿 신호압력으로부터 방향전환밸브(50)를 절환 동작시켜, 제3 유압모터(3)로부터 토출된 작동유를 해당 작업유닛이 설치된 센터바이패스라인으로 합류시키게 된다.
예컨대 도 4 (a)에 도시된 바와 같이, 굴착 작업을 수행하는 굴삭기의 암실린더(240)의 수축 동작과 같이 큰 부하가 작용하는 작업환경뿐만 아니라, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 버킷을 분리하여 산판용 옵션 작업유닛인 로테이터(Rotator)와 그립(Grip)을 이용하여 산판 작업을 수행하는 작업환경에서 특정 작업유닛의 구동속가 늦어지는 현상을 예방할 수 있게 된다.
아울러 산판 작업 시 그립실린더(220), 로테이션모터(230), 암실린더(240)의 복합 구동이 이루어지는 경우에는, 제2 유압펌프(2)의 상류측에서 센터바이패스라인을 따라 그립실린더용 제어밸브(22), 로테이션모터용 제어밸브(23), 암실린더용 제어밸브(24)가 순차적으로 배열되어 있기 때문에, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유는 상대적으로 부하가 집중되는 그립실린더(220)측을 우선하여 공급됨으로서, 복합 구동되는 작업유닛의 구동 밸런싱을 보다 효과적으로 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의한 유압시스템은 방향전환밸브(50)의 파일럿 신호압력을 공급하는 주행직진밸브(30)뿐만 아니라, 옵션 작업유닛(그립실린더, 로테이션모터)용 제어밸브, 및 기본 작업유닛(암실린더)용 제어밸브들로부터 발생된 다수개의 파일럿 신호압력 신호를 비교하여, 다수개의 파일럿 신호압력 들 중 복합 구동모드 시 상기한 제어밸브들 중 어느 하나의 제어밸브의 절환 동작이 수신될 경우에는 제3 유압펌프(3)로부터 토출된 작동유의 일부를 해당 제어밸브의 센터바이패스라인으로 합류시켜 줌으로서, 기본 작업유닛에 의한 복합 구동 모드뿐만 아니라, 옵션 작업유닛에 의한 복합 구동모드에서의 호환성이 우수한 이점이 발생된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 제1 유압펌프 2: 제2 유압펌프
3: 제3 유압펌프 10: 좌주행용 제어밸브
11: 제1 작업유닛용 제어밸브 110: 제1 작업유닛
20: 우주행용 제어밸브 21: 제2 작업유닛용 제어밸브
210: 제2 작업유닛 220: 그립실린더
230: 로테이션모터 240: 암실린더
250; 붐실린더 30: 주행직진밸브
41: 제3 작업유닛용 제어밸브 410: 제3 작업유닛
50: 방향전환밸브 51: 합류라인
52: 병렬라인 53: 체크밸브
61: 제1 셔틀밸브 62: 제2 셔틀밸브
601: 제1 압력 분기 라인 602: 제2 압력 분기 라인
603: 연결라인 604: 제3 압력 분기 라인

Claims (6)

  1. 제1 유압펌프(1)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11);
    제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21);
    주행유닛과 작업유닛을 구동시키는 복합 작업 모드 시, 제1 유압펌프(1)로부터 토출된 작동유를 좌주행용 제어밸브(10) 및 제1 작업유닛용 제어밸브(11)로 공급하며, 제2 유압펌프(2)로부터 토출된 작동유를 우주행용 제어밸브(20) 및 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 공급하는 주행직진밸브(30); 및
    제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인을 따라 순차적으로 설치되는 제3 작업유닛용 제어밸브(41);를 포함하며,
    상기 주행직진밸브(30)의 동작과 함께 2 이상의 작업유닛이 복합 동작할 시, 상기 제3 유압펌프(3)의 작동유를 제1 작업유닛용 제어밸브(11) 또는 제2 작업유닛용 제어밸브(21)로 합류시키는 방향전환밸브(50)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 방향전환밸브(50)는 제3 유압펌프(3)의 센터바이패스라인의 하류측에 설치되며, 합류라인(51)으로 토출된 작동유가 상기 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)와 병렬라인(52)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 각 병렬라인(52)에는 제1,2 작업유닛용 제어밸브(11,21)측에서 방향전환밸브(50)측으로 작동유가 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(53)가 구성된 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 작업유닛용 제어밸브(21)에는, 그립실린더용 제어밸브(22)와, 로테이션모터용 제어밸브(23), 및 암실린더용 제어밸브(24)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 유압펌프(2)의 센터바이패스라인의 상류측에서 상기 그립실린더용 제어밸브(22)와, 로테이션모터용 제어밸브(23), 및 암실린더용 제어밸브(24)가 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    복합 구동 모드 시, 상기 주행직진밸브(30)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제1 압력 분기라인(601)과, 상기 그립실린더용 제어밸브(22)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제2 압력 분기라인(602)을 연결하며, 상기 제1,2 압력 분기라인(601,602)으로부터 이동되는 신호압력들 중 큰 신호압력을 연결라인(603)으로 이동시키는 제1 셔틀밸브(61); 및
    상기 암실린더용 제어밸브(24)의 작동으로부터 발생된 파일럿 신호압력을 이동시키는 제3 압력 분기라인(604)과, 상기 연결라인(603)을 연결하며, 상기 제1,2,3 압력 분기라인(601,602,604)으로부터 이동되는 신호압력들 중 가장 큰 신호압력을 상기 방향전환밸브(50)의 입력포트로 이동시키는 제2 셔틀밸브(62)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설장비의 유압 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329248A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械の油圧供給装置
KR20070069849A (ko) * 2005-12-28 2007-07-03 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 주행복합제어용 유압시스템
KR20080050697A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 두산인프라코어 주식회사 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치
KR20100073488A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압회로

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329248A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械の油圧供給装置
KR20070069849A (ko) * 2005-12-28 2007-07-03 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 주행복합제어용 유압시스템
KR20080050697A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 두산인프라코어 주식회사 소형 굴삭기용 컨트롤밸브의 신호장치
KR20100073488A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압회로

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