KR20200099214A - 유압 시스템 - Google Patents

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얀-마르틴 바이트
베르너 뮌첸마이어
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푸츠마이스터 엔지니어링 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 이동식 고밀도 재료용 펌프를 작동시키기 위한 유압 시스템으로서, 제1 유압 소비 장치(유압 구동 실린더(7,8))를 작동시키고 모터로 구동되는 적어도 하나의 유압 펌프(1,2,44)를 포함한 제1 유압 구동 조립체를 가진 제1 회로(I)를 포함한다. 상기 유압 시스템은, 제2 유압 소비 장치(붐 제어기(24))를 작동시키고 모터로 구동되는 적어도 하나의 또 다른 유압 펌프(22)를 포함한 제2 유압 구동 조립체를 가진 제2 회로(II)를 추가로 포함한다. 상기 제1 회로(I)와 제2 회로(II) 내에 배열된 유압 소비 장치들은 제1 작동 상태에서 서로 독립적인 유압 구동 조립체들에 의해 탱크(60)로부터 유압유로 공급될 수 있다. 제2 작동 상태에서, 상기 제1 소비 장치(7,8)가 정지 상태에 있을 때, 유압유의 적어도 일부분이 상기 제2 소비 장치(24)를 작동시키기 위해 상기 제1 회로(I)로부터 제2 회로(II)속으로 공급될 수 있다.

Description

유압 시스템{HYDRAULIK SYSTEM}
본 발명은, 이동식 고밀도 재료용 펌프를 작동시키기 위한 유압 시스템으로서, 제1 유압 소비 장치를 작동시키고 모터로 구동되는 적어도 하나의 유압 펌프를 포함한 제1 유압 구동 조립체를 가진 제1 회로를 포함하고, 제2 유압 소비 장치를 작동시키고 모터로 구동되는 적어도 하나의 또 다른 유압 펌프를 포함한 제2 유압 구동 조립체를 가진 제2 회로를 포함하며, 상기 제1 회로와 제2 회로 내에 배열된 유압 소비 장치들은 제1 작동 상태에서 서로 독립적인 유압 구동 조립체들에 의해 탱크로부터 유압유로 적재되는 유압 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 고밀도 재료(thick matter)용 이동식 펌프를 작동시키기 위한 상기 형태의 유압 시스템들은, 일차 회로(primary circuit) 내에 배열되는 상기 고밀도 재료용 이동식 펌프를 위한 유압 구동 기구를 가지고, 이차 회로(secondary circuit) 내에 배열되고 예를 들어, 접힘식 붐(folding boom)으로서 구성된 분배 붐(distributor boom)을 위한 유압 구동 및 제어 기구를 가진다. 콘크리트 펌프로서 구성되는 것이 선호되는 상기 형태의 고밀도 재료용 펌프의 작동 상태에서, 상기 고밀도 재료용 펌프의 구동 기구와 상기 분배 붐의 구동 기구는 각각의 유압 펌프에 의해 서로 독립적으로 동시에 작동되지만, 유압 회로 내에서 오일 공급은 과정 동안 관련 유압 펌프들에 의해 전달되는 오일량에 의해 제한되고 상기 유압 회로들 중에 단지 하나가 작동하는 작동 상태가 존재한다. 이러한 상태는 예를 들어, 분배붐이 접혀진 전달 위치(folded-in transport position)와 펼쳐진 작동 위치(folded-out operating position)사이에서 펼쳐지고 접혀지는 동안 펌프 작동 전후에 발생한다. 현대적인 콘크리트 펌프들에서, 상기 펼쳐지고 접혀지는 작업은 프로그램으로 제어되어 이루어진다. 이러한 작업은 동시에 펌프 구동장치(pump driver)의 대기시간을 의미하기 때문에, 신속한 실행이 요구되어 붐 유압 회로에서 일반적으로 구해지는 펌프출력이 일반적인 작업에서는 충분하지만 미흡한 점이 많다.
따라서 본 발명의 목적은 서두에서 설명한 형태의 종래기술의 유압 시스템을 개선하여, 서로 다른 유압 회로 내에 존재하는 주어진 펌프 출력에 있어서 특정 목적을 위해 유압 시스템 내에서 작동 속도를 증가시키는 것이다.
본 발명에 의하면, 청구항 제1 항에 공개된 특징들의 조합이 상기 목적을 달성하기 위해 제안된다. 본 발명의 유리한 구성들이 종속항으로부터 제공된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 제2 작동 상태에서, 상기 제1 소비 장치가 정지 상태에 있을 때, 유압유의 적어도 일부분이 상기 제2 소비 장치를 작동시키기 위해 상기 제1 회로로부터 제2 회로 속으로 공급된다. 상기 구성에 의해 모터로 구동되는 유압 펌프의 회전속도를 증가시키지 않고도 상기 제2 소비 장치를 작동시키기 위해 더 많은 오일이 이용될 수 있고 따라서 더 높은 출력 특히, 더 높은 작동 속도가 구해진다.
고밀도 재료용 펌프를 고려하는 것이 유리한 적용예에 있어서, 제1 회로 내에 배열된 제1 소비 장치는 상기 고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구로서 구성되고, 제2 회로 내에 배열된 제2 소비 장치는 고밀도 재료용 펌프의 분배기 붐의 구동 및 제어 기구로서 구성되며, 상기 분배기 붐은 복수 개의 붐 암들로 구성된다. 이 경우 본 발명을 따르는 구성은 예를 들어, 고밀도 재료용 펌프의 메인 회로로부터 적합한 밸브 제어기에 의해 붐 회로에 공급되는 오일에 의해 상기 분배기 붐을 자동으로 접고 펼치기 위해 이용될 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시예에 의하면, 상기 고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구는 각 경우 하나의 피스톤 로드에 의해 전달 실린더에 연결되고 한쪽 단부에서 각 경우 메인 라인에 의해 적어도 하나의 유압 펌프에 연결되고 다른 한쪽 단부에서 오일 진동 라인에 의해 서로 연결되는 두 개의 유압 구동 실린더들을 가지며, 상기 유압 펌프는 상기 제1 회로 내에 배열되고, 상기 제1 회로와 제2 회로는 연결 라인에 의해 서로 연결되며, 오일 유동을 선택적으로 방출하거나 차단하는 제1 제어 밸브가 상기 연결 라인 내에 배열된다. 제2 라인 속으로 공급되어야 하는 압력을 증가시키기 위해, 탱크에 대해 오일 유동을 선택적으로 방출하거나 차단하는 적어도 하나의 제2 제어 밸브는 제1 회로 내에 배열된다. 또 다른 설계 변형에 의하면, 유압 구동 실린더들 사이에 또는 유압 구동 실린더로부터 또는 유압 구동 실린더에 대해 선택적으로 유압 유동을 방출하거나 차단하는 적어도 하나의 제3 제어 밸브가 상기 제1 회로 내에 배열된다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에 의하면, 가역가능하고 조정가능한 적어도 하나의 메인 펌프와 공급 펌프가 폐쇄된 제1 회로 내에 배열되고 상기 공급 펌프는 압력측에서 상기 제1 회로내부로 개방되고 흡인측에서 상기 탱크내부로 개방된다. 이 경우, 제1 설계 변형에 의하면, 제어 밸브를 포함하는 연결 라인이 상기 제1 회로의 메인 라인들 중 한 개로부터 분기된다. 붐 제어를 위해 필요한 압력이 상기 메인 펌프에 의해 증가될 수 있도록, 이 경우 상기 메인 펌프의 압력측이 관련 메인 라인에 배열되도록 상기 메인 펌프가 작동된다. 따라서, 상기 관련 메인 라인과 연결된 유압 구동 실린더의 피스톤은 상기 오일 진동 라인과 근접한 단부 위치로 이동해야 한다. 또 다른 설계 변형에 의하면, 상기 제어 밸브를 포함한 연결 라인은 각 경우 하나의 논리턴 밸브에 의해 상기 제1 회로의 메인 라인들 중 한 개와 연결된다. 그 결과 압력 측부가 하나의 메인 라인 또는 다른 하나의 메인 라인에 배열되도록 메인 펌프가 선택적으로 작동될 수 있다.
또한, 유동을 방출하거나 차단하는 제어 밸브가 상기 유압 구동 실린더들 사이에서 오일 진동 라인 내에 배열된다. 이와 관련하여 또 다른 유리하거나 선택적인 실시예에 의하면, 유입 및 유출(infeed and outfeed) 밸브들이 조립된 행정 보상 루프들이 상기 유압 구동 실린더 내에서 상기 피스톤들의 단부 위치 영역에 배열되고, 상기 제2 회로에 선택적으로 연결될 수 있는 방향 밸브 또는 셧오프 밸브로서 구성된 제어 밸브가 상기 행정 보상 루프들 중 적어도 한 개 내에 배열된다.
하기 설명에서, 본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 실시예들을 이용하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1 내지 도 6은, 두 개의 실린더를 가진 고밀도 재료용 펌프를 작동시키기 위한 폐쇄형 제1 회로 및 분배기 붐을 제어하기 위한 제2 회로를 가진 유압 시스템의 유압 회로 구성을 도시한다.
도 7 및 도 8은, 두 개의 실린더를 가진 고밀도 재료용 펌프를 작동시키고 작동시키기 위한 개방형 제1 회로 및 분배기 붐을 제어하기 위한 제2 회로를 가진 유압 시스템의 유압 회로 구성을 도시한다.
도면에 도시된 유압 회로는, (도면에 도시되지 않은) 두 개의 전달 실린더들을 가진 고밀도 재료용 펌프를 위한 것이고, 상기 전달 실린더의 단부측 개구부들은 재료 공급 용기 속으로 개방되며 가압 행정(pressure stroke)동안 전달 튜브에 의해 전달 라인(delivery line)과 교대로 연결될 수 있다. 상기 전달 실린더들은, 제1 회로(I) 내에 배열된 유압 구동 실린더(7,8)들에 의해 반대 행정운동(opposite stroke movement)으로 구동된다. 상기 목적을 위하여, 상기 유압 구동 실린더(7,8)들의 구동 피스톤들은 공통의 피스톤 로드에 의해 전달 실린더 내부의 전달피스톤과 연결된다. 제1 회로(I) 내에서 상기 유압 구동 실린더(7,8)들은, 적어도 하나의 모터 구동식 유압 펌프(1,2)를 포함한 유압 구동 조립체를 가진 제1 소비 장치(consumer)를 형성한다. 또한, 모든 실시예들에 제2 회로(II)가 제공되고 상기 제2 회로(II)는 또 다른 모터 구동식 유압 펌프(22)를 포함한 제2 유압 구동 조립체를 가진다. 상기 제1 회로(I)와 제2 회로(II) 내에 배열된 유압 소비 장치들은 제1 작동 상태에서, 유압 구동 조립체들에 의해 서로 독립적으로 공통 탱크(60)로부터 유압유로 충진될 수 있다. 상기 방법에 의해 유압 구동 실린더(7,8)를 가진 제1 회로(I) 및 붐 제어기(boom controller)(24)를 가진 제2 회로(II)가 동시에 구동될지라도, 상기 회로들은 각각의 유압 펌프(1, 2, 22)에 의해 서로 개별적으로 구동될 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면, 유압 구동 실린더(7,8)들을 포함한 상기 소비 장치는, 정지 상태에 있는 제2 작동 상태에서 상기 제1 회로(I)의 유압유의 적어도 일부가 제2 회로(II)에 공급되어, 분배기 붐(distributor boom)을 작동시킬 수 있다. 상기 수단에 의해, 압축된 오일이 상기 제1 회로(I)로부터 공급되어 상기 고밀도 재료용 펌프가 정지 상태에 있을 때 접힘식 붐(folding boom)으로 형성된 상기 분배기 붐은 더욱 신속하게 펼쳐지고 접혀질 수 있는 상태가 형성된다. 상기 상태를 형성하기 위해 모든 실시예들에서 상기 제1 회로(I)와 제2 회로(II)는 연결 라인(29)에 의해 서로 연결되고, 오일 유동을 선택적으로 차단하거나 방출하는 제1 제어 밸브(28)(도 1 내지 도 4 및 도 6 내지 도 8) 또는 제1 제어 밸브(35)(도 5)가 상기 연결 라인 내에 배열된다. 상기 제1 회로(I) 내에 공급하기 위한 압력을 발생시키기 위해, 하기 설명에서 자세하게 설명된 다양한 설계 변형예들이 제안된다.
도 1 내지 도 6을 따르는 실시예들은 유압 시스템에 관한 것이고 상기 유압 시스템의 제1 회로(I)는 폐쇄형 유압 회로(closed hydraulic circuit)로서 구성된다. 소비 장치를 형성하는 유압 구동 실린더(7,8)들은 메인 라인(main line)(17, 18)들을 통해 가역가능하고(reversible) 조절될 수 있는 메인 펌프(main pump)(1)에 의해 반대 방향 행정 운동으로 구동된다. 즉, 유압 구동 실린더(8) 내부의 피스톤(80)이 오일 진동 라인(oil oscillation line)(19) 내에서 유동하는 오일에 의해 후방으로 가압될 때 상기 유압 구동 실린더(7) 내부의 피스톤(70)이 연장된다. 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내부의 양쪽 피스톤(70,80)들이 피스톤의 단부 위치에 도달할 때, 상기 메인 펌프(1)는 전달 방향을 역전시켜서, 피스톤들은 각각의 다른 한쪽 방향으로 운동한다. 메인 펌프(1), 메인 라인(17,18), 유압 구동 실린더(7,8) 및 오일 진동라인(19)을 포함한 폐쇄된 제1 회로(I)로부터 해당 오일량이 항상 상기 소기 셔틀 밸브(scavenging shuttle valve)(5)와 압력 제한 밸브(6)에 의해 대기압(under atmospheric pressure)상태인 탱크(60)속으로 공급된다. 공급되어야 하는 오일량은 상기 압력제한 밸브(6)에 의해 설정될 수 있다. 상기 소기 셔틀 밸브(5)는, 상기 메인 라인(17,18)들과 연결되고 고압이 형성되는 측부에 따라 상기 소기 셔틀 밸브(5)의 밸브 슬라이드(valve slide)를 앞뒤로 가압하는 두 개의 제어 라인(25,26)들을 가진다. 연결 라인(20, 21)에 의해 오일은 메인 라인(17,18)을 통해 저압 측부로부터 탱크(60)로 공급된다. 또한, 흡입 측부에서 상기 탱크(60)에 연결되는 공급 펌프(2)가 제공된다. 상기 소기 셔틀 밸브(5)에서 빠져나와 공급되는 오일량에 해당되는 오일량이, 상기 메인 라인(17,18)들에 연결된 논 리턴(non- return) 밸브(3,4)들에 의해 상기 메인 펌프(1)의 저압 측부에 다시 공급된다. 과량의 오일이 상기 압력제한 밸브(43)에 의해 상기 탱크(60)속으로 유동한다.
메인 펌프(1)의 오일 전달이 영일 때, 상기 메인 라인(17,18)들내에 압력 평형이 형성되어 상기 소기 셔틀 밸브(5)의 밸브 슬라이드는 중심위치에 유지되고 오일은 빠져나가지 않는다. 이 상태에서, 상기 공급 펌프(2)의 완전한 오일량이 상기 압력제한 밸브(43)에 의해 상기 탱크(60)속으로 제공된다.
상기 유압 구동 실린더(7,8) 내에 발생하는 누출(leak) 때문에, 관련 피스톤(70,80)들이 각각 단부 위치에 도달하도록, 오일은 특정 작동 상태에서 내부 또는 외부로 공급되어야 한다. 예를 들어, 유압 구동 실린더(8) 속의 피스톤(80)이 유압 구동 실린더의 하측 단부 위치에 도달하지 못하고 상기 유압 구동 실린더(7) 속의 피스톤(70)이 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치에 도달하면, 오일은 스로틀(throttle)(16), 논 리턴 밸브(13) 및 오일 진동 라인(19)에 의해 유압 구동 실린더(8)로 공급될 수 있어서, 유압 구동 실린더(8) 속의 피스톤(80)은 또한 유압 구동 실린더의 바닥측 단부 위치에 도달한다. 대조적으로 상기 유압 구동 실린더(7) 속의 피스톤(70)이 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치에 도달하지 못하고 상기 유압 구동 실린더(8) 속의 피스톤(80)이 이미 유압 구동 실린더의 바닥측 단부 위치에 도달하면, 오일은 논리턴 밸브(11)에 의해 외부로 공급되어, 상기 유압 구동 실린더(7) 속의 피스톤(70)은 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치로 이동할 수 있다. 볼 콕(ball cock)으로 형성된 피스톤 단부 위치 밸브(10)는 개방되어야 한다. 상기 유압 구동 실린더(8)의 측부에서, 상기 논 리턴 밸브(12)는 바닥측 논 리턴 밸브(11)와 일치하고, 피스톤 단부 위치 밸브(9)는 거기서 피스톤 단부 위치 밸브(10)와 일치한다. 다음에, 유압 구동 실린더(8)에 위치한 논 리턴 밸브(14)는 유압 구동 실린더(7)에 위치한 로드 측 논 리턴 밸브(13)와 일치하고, 상기 로드측 스로틀(16)은 거기서 스로틀(15)과 일치한다. 붐 회로(boom circuit)로서 형성된 제2 회로(II)는, 고정 변위 펌프 (fixed displacement pump) 또는 가변 변위 펌프로서 선택적으로 형성된 유압 펌프(22)를 포함한다. 상기 유압 펌프(22)는 흡입측부에서 탱크(60)와 연결되고 가압측부에서 압력 라인(23)에 의해 붐 제어기(boom controller)(24)로서 형성된 소비 장치와 연결된다.
도 1 내지 도 4 및 도 6 내지 도 8을 따르는 실시예에서, 2/2 방식 밸브(2/2 way valve)로서 형성된 제어 밸브(28)가 상기 제1 회로(I)와 상기 제2 회로(II)사이에서 상기 연결 라인(29) 내에 제공된다. 작동 정지 위치(rest position)에서, 방향 밸브(28)는 누유없이 상기 제1 회로(I)와 압력 라인(23)사이의 연결부를 차단(shut off)하고, 상기 연결부는 스위치된 위치(switched position)에서 개방된다. 상기 붐 제어기(24)에서 필요한 압력이 상기 메인 펌프(1)에 의해 형성될 수 있도록, 도 1의 경우에서 상기 메인 펌프(1)가 작동하여 압력 측부가 상기 메인 라인(17)에 위치한다. 그러므로, 상기 유압 구동 실린더(7)의 피스톤(70)은 유압 구동 실린더의 로드측 단부 위치로 이동해야 한다. 상기 제2 회로(II)(붐 회로)에 오일이 공급되는 동안 상기 제1 회로(I)는 개방되고 상기 제2 회로(II)속으로 공급된 오일은 상기 메인 펌프(1)로 역류되지 못하고, 단지 공급 펌프(2)에 의해 보충되는 만큼의 오일이 공급될 수 있다. 가능한 최대량이 상기 메인 펌프(1)에 구성된 전기 비례(EP)식 용량 조절 수단(electrically proportional (EP) quantity adjusting means)(27)에 의해 제한될 수 있다.
도 2를 따르는 실시예에 구성된 두 개의 추가 논리턴 밸브(30,31)들에 의해 메인 라인(17) 또는 메인 라인(18)으로부터 방향 밸브(28)까지 연결부가 형성될 수 있다. 그 결과, 상기 메인 펌프(1)는, 압력 측부가 상기 메인 라인(17) 또는 메인 라인(18)에 배열되도록 선택적으로 작동될 수 있다. 상기 압력 측부가 상기 메인 라인(18)에 배열되면, 상기 유압 구동 실린더(8) 속의 피스톤은 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치로 이동해야 한다.
도 3의 실시예에서 셧오프 밸브(shut off valve)로서 형성된 추가의 제어 밸브(32)는, 상기 소기 셔틀 밸브(5)와 압력제한 밸브(6)에 의해 외부로 공급되는 오일을 작동정지된 상태의 탱크(60)로 안내한다. 상기 제2 회로(II)(붐 회로)속으로 오일을 공급하기 위해, 상기 제어 밸브(32)가 작동된다. 그 결과, 상기 탱크(60)의 연결부가 차단되어, 오일은 더 이상 상기 탱크(60)로 공급될 수 없다. 그러므로, 상기 제2 회로(II)속으로 공급하기 위해 상기 공급 펌프(2)의 완전한 오일량이 상기 메인 펌프(1)에 의해 구해질 수 있다.
도 4의 실시예에 있어서, 추가적인 셧오프 밸브(34)가 상기 행정 보상 루프(stroke compensation loop)의 논 리턴 밸브(13)와 스로틀(16)사이에 제공된다. 상기 유압 구동 실린더(7) 속의 피스톤(70)이 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치에 배열되고 상기 제2 회로(II)(붐 회로)속으로 오일이 공급되기 때문에 압력이 증가하면, 오일은 상기 스로틀(16), 연결 라인(19) 및 논리턴 밸브(13,11)에 의해 상기 메인 라인(17)으로부터 저압 측부(18)로 유동한다. 그러므로, 상기 오일은 붐 회로 속으로 오일을 공급하기 위해 이용될 수 없다. 상기 밸브(34)는 작동정지된 상태에서 개방된다. 상기 밸브(34)가 작동되면, 오일은 더 이상 외부로 공급될 수 없고, 상기 공급 펌프(2)의 완전한 오일량이 상기 제2 회로 속으로 오일 공급을 위해 이용될 수 있다.
도 5의 실시예에서, 방향 밸브(directional valve)로서 형성된 제어 밸브(35)는 상기 제어 밸브(28) 대신에 상기 유압 구동 실린더(7)의 행정 보상 루프 내에서 선택적 요소로서 제공된다. 작동정지된 상태에서 오일은 스로틀(16)과 논 리턴 밸브(13)에 의해 유동할 수 있다. 상기 방향 밸브가 작동되고 상기 유압 구동 실린더(7) 속의 피스톤(70)이 유압 구동 실린더의 로드 측 단부 위치에 배열되면, 상기 메인 라인(17)의 연결부가 상기 유압 구동 실린더(7)와 라인(29)에 의해 상기 제2 회로(II)(붐 회로)의 압력 라인(23)에 대해 형성된다. 동시에 저압 측부에 대한 유출(outfeed)은 상기 스로틀(16)과 논리턴 밸브(13)에 의해 차단된다. 그러므로 오일은 더 이상 유동할 수 없어서, 공급 펌프(2)의 완전한 오일량이 오일공급을 위해 이용된다.
도 6의 실시예에 있어서, 상기 오일 진동 라인(19) 내에 추가의 셧오프 밸브(33)가 제공된다. 작동 정지된 상태에서, 상기 셧오프 밸브(33)는 상기 유압 구동 실린더(7,8)와 연결되어, 유압 구동 실린더들은 상기 전달 사이클을 수행할 수 있다. 상기 셧오프 밸브(33)가 작동하면, 상기 오일 진동 라인(19)을 통한 연결은 차단되어, 피스톤(70,80)들은 더 이상 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내에서 이동하지 못한다. 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내에서 누출에 기인한 오일 보상(oil compensation)은 더 이상 발생할 수 없다. 그 결과, 상기 메인 펌프(1)에 의해 상기 피스톤(70,80)의 원하는 위치에서 상기 유압 구동 실린더(7,8)와 메인 라인(17,18) 내부에 압력이 증가될 수 있다. 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내부의 압력 강화(pressure intensification) 때문에 허용할 수 없는 고압이 발생할 수 있는 폐쇄된 셧오프 밸브(33)에 있어서 논 리턴 밸브(53,54)에 의해 상기 유압 구동 실린더(7,8)와 상기 셧오프 밸브(33) 사이에서 압력 챔버들에 연결되는 압력제한 밸브(52)는 허용할 수 없는 고압을 방지한다.
도 7 및 도 8에 도시된 실시예를 구성하는 콘크리트 펌프를 구동하기 위한 하나의 개방된 제1 회로(I)가 각각의 경우에 제공된다. 도 7의 경우에 있어서, 상기 메인 펌프(44)는 흡인 라인(48)에 의해 상기 탱크(60)로부터 직접 오일을 흡인한다. 상기 메인 라인(47)과 작업 라인(17',18')사이에 가역가능 밸브(36)가 배열되고, 상기 가역가능 밸브(36)는 선택적으로 상기 메인 라인(47)을 상기 작업 라인(17',18')에 연결시키거나 연결되지 않은 작업 라인(17',18')을 탱크(60)에 연결시킨다. 다음에 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내부의 피스톤(70,80)들이 상기 반대 행정운동을 수행한다. 운동방향을 역전시키기 위해, 상기 가역가능 밸브(36)는 반대방향으로 작동된다. 상기 메인 펌프(44)는 전기적으로 비례(EP)작동하는 조절 장치(45)를 가진다. 도 7의 경우에서 유압유가 제2 회로(II)(붐 회로)속으로 공급되어야 하면, 상기 밸브(36)는 작동되지 않는다. 그러므로 상기 작업 라인(17',18')에 대한 메인 라인(47)의 연결은 차단된다. 다음에 방향 밸브(28)가 작동되면, 오일은 메인 라인(47)과 라인(29)에 의해 제1 회로(I)로부터 제2 회로(II)로 공급될 수 있다. 여기서, 이론적으로 상기 메인 펌프(44)의 완전한 전달 체적이 상기 제2 회로(II)속으로 공급될 수 있다. 실제로, 공급되는 오일량은 전기적으로 비례작동하는 용량 조절 수단(45)에 의해 설정된다.
도 8의 실시예에서, 선택적으로 붐 펌프(22)는 조절기(37)에 의해 LS (부하감지)(Load Sensing) 제어되고 메인 펌프(44)는 조절기(46)에 의해 LS 제어된다. 방향 밸브(38)가 제공된다. 선택적으로 상기 방향 밸브에 의해, 라인(41)에 의해 신호를 받는 유압 구동 실린더(7,8)의 부하 압력 또는 라인(42)에 의해 신호를 받는 붐 제어기의 부하 압력이 상기 메인 펌프(44)의 부하 감지 조절기(LS)(46)로 공급된다. LS 조절식 유압 펌프에 있어서, 유압 펌프의 고압은 상기 부하 압력과 비교되고, 두 압력의 압력차는 조절 부재에 의해 일정하게 유지된다. 상기 조절 부재에 의해 오일량은 부하 압력과 독립적인 상태를 가지는 것이 보장된다. 상기 유압 구동 실린더(7,8)의 부하 압력은, 셔틀 밸브(37)를 통해 상기 작업 라인(17' 또는 18')에 의해 선택적으로 차단(tapped off)된다. 상기 방향 밸브(38)가 작동되지 않으면, 유압 구동 실린더(7,8)의 부하 압력은 메인 펌프(44)의 조절기(46)로 전달된다. 상기 조절기(46)는 조정 스로틀(adjustment throttle)(50)에서 압력차를 조절하고, 상기 조정 스로틀에 의해 상기 유압 구동 실린더(7,8) 내에서 피스톤(70,80)의 속도는 상기 부하 압력과 독립적으로 설정될 수 있다. 상기 제1 회로(I)로부터 제공된 유압유가 제2 회로(II)속으로 공급되어야 한다면, 상기 붐 제어기의 부하 압력은 상기 라인(42)을 통해 상기 밸브(38)를 작동하여 상기 메인 펌프(44)의 조절기(46)로 신호전달된다. 상기 조절기(46)는 부하 압력과 독립적으로 상기 조정 스로틀(51)에서 압력차를 조절하고, 상기 조정 스로틀(51)에 의해 공급되는 유압유의 양이 설정될 수 있다.
상기 설명에서, 본 발명은 두 개의 실린더를 가진 이동식 고밀도 재료용 펌프의 적용예에 대해 상세하게 설명하였다. 원리적으로 본 발명의 기초가 되는 원리는 예를 들어, 굴삭기 또는 작업기계에서와 같이 적어도 두 개의 유압 회로를 가진 다른 유압 시스템에 적용될 수 있다.
요약하면 다음과 같다. 본 발명은 이동식 고밀도 재료용 펌프(mobile thick matter pump)를 작동시키기 위한 유압 시스템에 관한 것이다. 상기 유압 시스템은, 제1 유압 소비 장치를 작동시키고 모터로 작동되는 적어도 하나의 유압 펌프(1,2,44)를 포함하는 제1 회로(I)를 포함한다. 또한, 제2 유압 소비 장치를 작동시키고 모터로 작동되는 적어도 하나의 또 다른 유압 펌프(22)를 포함한 제2 유압 구동 조립체를 가진 제2 회로(II)가 제공된다. 상기 제1 회로(I)와 제2 회로(II) 내에 배열된 상기 유압 소비 장치(7,8,24)는 서로 독립적인 유압 구동 조립체에 의해 제1 작동 상태에서 공통의 탱크(60)로부터 유압유로 적재될 수 있다. 본 발명의 특징에 의하면, 제1 소비 장치(7,8)가 정지 상태에 있는 제2 작동 상태에서, 상기 제1 회로(I)로부터 유압유의 적어도 일부분이 상기 제2 소비 장치(24)를 작동시키기 위해 제2 회로(II) 속으로 공급된다. 상기 제1 회로(I) 내에 배열된 제1 소비 장치(7,8)는 고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구로서 구성되는 것이 유리하고, 제2 회로(II) 내에 배열된 제2 소비 장치(24)는 복수 개의 붐 암(boom arms)을 구성하는 분배기의 구동 및 제어 기구로서 구성된다.
1....메인 펌프(유압 펌프),
2....공급 펌프(유압 펌프),
3,4....논 리턴 밸브,
5....소기 셔틀 밸브,
6....압력 제한 밸브,
7,8....유압 구동 실린더,
9,10....피스톤 단부 위치 밸브,
11,12....논 리턴 밸브,
13,14....논 리턴 밸브,
15, 16....스로틀,
17, 18....메인 라인,
17',18'....작업 라인,
19....오일 진동 라인,
20,21....연결 라인,
22....붐 펌프(유압 펌프),
23....압력 라인,
24....붐 제어기,
25,26....제어 라인,
27....용량 조절 수단,
28....제어 밸브(2/2- 웨이(way) 밸브),
29....연결 라인,
30,31....논 리턴 밸브,
32....제어 밸브,
33,34....셧오프 밸브
35....제어 밸브,
36....가역가능 밸브,
37....셔틀 밸브,
38....방향 밸브,
41,42....라인,
43....압력제한 밸브,
44....메인 펌프(유압 펌프),
45....조정 장치(용량 조정 수단),
46....부하 감지 조정기(LS),
47....메인 라인,
48....흡인 라인,
50,51....조정 스로틀,
52....압력제한 밸브,
53,54....논 리턴 밸브,
60....탱크,
70,80....피스톤,
I....제1 회로,
II....제2 회로.

Claims (7)

  1. 유압 시스템으로서, 상기 유압 시스템은
    모터로 구동되는 하나 이상의 유압 펌프를 포함하는 제1 유압 구동 조립체를 가지며 제1 유압 소비 장치를 작동시키는 제1 회로를 포함하고, 상기 제1 유압 소비 장치는 고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구로서 구성되고,
    모터로 구동되는 하나 이상의 추가 유압 펌프를 포함하는 제2 유압 구동 조립체를 가지며 제2 유압 소비 장치를 작동시키는 제2 회로를 포함하고, 상기 제2 유압 소비 장치는 고밀도 재료용 펌프의 분배기 붐의 구동 및 제어 기구로서 구성되며, 분배기 붐은 복수의 붐 암을 포함하고,
    제1 회로와 제2 회로 내에 배열된 유압 소비 장치들은 제1 작동 상태에서 서로 독립적인 유압 구동 조립체들에 의해 탱크로부터 유압유가 적재되고,
    제2 작동 상태에서, 제1 소비 장치가 정지 상태에 있고 제1 및 제2 유압 구동 조립체의 유압 펌프가 작동될 때, 분배기 붐이 펼쳐지고 접힐 수 있도록 제1 회로로부터의 유압유의 일부분이 제2 회로에 공급되어 분배기 붐을 작동시키며,
    고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구는 제1 및 제2 유압 구동 실린더를 가지며, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 제1 및 제2 피스톤 로드에 의해 각각 제1 및 제2 전달 실린더에 연결되고, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 한쪽 단부에서 제1 및 제2 메인 라인에 의해 하나 이상의 유압 펌프에 연결되고, 상기 하나 이상의 유압 펌프는 제1 회로 내에 배열되고, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 다른 단부에서 오일 진동 라인에 의해 서로 연결되고,
    제1 회로와 제2 회로는 연결 라인에 의해 서로 연결되며, 상기 연결 라인 내에는 제1 제어 밸브가 배열되고, 상기 제1 제어 밸브는 오일 유동을 선택적으로 방출하거나 또는 차단하고,
    상기 유압 펌프는 가역가능하고 조정가능한 메인 펌프 및 공급 펌프를 포함하고, 상기 공급 펌프는 제1 회로 내에 배열되고 압력측에서 제1 회로 내로 개방되고 흡인측에서 상기 탱크 내로 개방되는 유압 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 탱크에 대해 오일 유동을 선택적으로 방출하거나 또는 차단하는 하나 이상의 제2 제어 밸브는 제1 회로 내에 배열되는 유압 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 유압 구동 실린더들 사이에 또는 유압 구동 실린더로부터 또는 유압 구동 실린더에 대해 선택적으로 유압 유동을 방출하거나 또는 차단하는 하나 이상의 제3 제어 밸브가 상기 제1 회로 내에 배열되는 유압 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제1 제어 밸브를 포함하는 연결 라인이 상기 제1 회로의 메인 라인들 중 하나의 메인 라인으로부터 분기되는 유압 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 제1 제어 밸브를 포함한 연결 라인은 제1 논리턴 밸브에 의해 제1 회로의 제1 메인 라인에 연결되고 제2 논리턴 밸브에 의해 제2 메인 라인에 연결되는 유압 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 유동을 방출하거나 또는 차단하는 추가 제어 밸브가 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더들 사이에서 오일 진동 라인 내에 배열되는 유압 시스템.
  7. 유압 시스템으로서, 상기 유압 시스템은
    모터로 구동되는 하나 이상의 유압 펌프를 포함하는 제1 유압 구동 조립체를 가지며 제1 유압 소비 장치를 작동시키는 제1 회로를 포함하고, 상기 제1 유압 소비 장치는 고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구로서 구성되고,
    모터로 구동되는 하나 이상의 추가 유압 펌프를 포함하는 제2 유압 구동 조립체를 가지며 제2 유압 소비 장치를 작동시키는 제2 회로를 포함하고, 상기 제2 유압 소비 장치는 고밀도 재료용 펌프의 분배기 붐의 구동 및 제어 기구로서 구성되며, 분배기 붐은 복수의 붐 암을 포함하고,
    제1 회로와 제2 회로 내에 배열된 유압 소비 장치들은 제1 작동 상태에서 서로 독립적인 유압 구동 조립체들에 의해 탱크로부터 유압유가 적재되고,
    제2 작동 상태에서, 제1 소비 장치가 정지 상태에 있고 제1 및 제2 유압 구동 조립체의 유압 펌프가 작동될 때, 분배기 붐이 펼쳐지고 접힐 수 있도록 제1 회로로부터의 유압유의 일부분이 제2 회로에 공급되어 분배기 붐을 작동시키며,
    고밀도 재료용 펌프의 유압 구동 기구는 제1 및 제2 유압 구동 실린더를 가지며, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 제1 및 제2 피스톤 로드에 의해 각각 제1 및 제2 전달 실린더에 연결되고, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 한쪽 단부에서 제1 및 제2 메인 라인에 의해 하나 이상의 유압 펌프에 연결되고, 상기 하나 이상의 유압 펌프는 제1 회로 내에 배열되고, 상기 제1 및 제2 유압 구동 실린더는 다른 단부에서 오일 진동 라인에 의해 서로 연결되고,
    제1 회로와 제2 회로는 연결 라인에 의해 서로 연결되며, 상기 연결 라인 내에는 제1 제어 밸브가 배열되고, 상기 제1 제어 밸브는 오일 유동을 선택적으로 방출하거나 또는 차단하고,
    유입 및 유출 밸브들이 조립된 행정 보상 루프들이 유압 구동 실린더 내에서 피스톤의 단부 위치 영역에 배열되고,
    제2 회로에 선택적으로 연결될 수 있는 방향 밸브 또는 셧오프 밸브로 구성된 제어 밸브가 상기 행정 보상 루프들 중 하나 이상 내에 배열되는 유압 시스템.
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