KR20230105387A - 건설기계의 플로팅 제어 시스템 - Google Patents

건설기계의 플로팅 제어 시스템 Download PDF

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KR20230105387A
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김지훈
황거선
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에이치디현대인프라코어 주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템은, 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더를 구동시키는 메인 펌프; 파일럿 유압을 공급하는 파일럿 펌프; 상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 붐 컨트롤 밸브; 조이스틱 조작 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 조이스틱 밸브; 제어부의 제어 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 제어 신호 밸브; 및 상기 파일럿 펌프와 상기 붐 컨트롤 밸브 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브 및 상기 제어 신호 밸브 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브로 공급하는 유압 선택 밸브를 포함하고, 상기 제어부는 브레이커 작동 신호에 따라 상기 제어 신호 밸브를 제어할 수 있다.

Description

건설기계의 플로팅 제어 시스템{FLOATING CONTROL SYSTEM FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT}
본 발명은, 건설기계의 붐 제어 시스템에 관한 것이다.
건설기계는 일반적으로 건설 토목용 기계를 의미하며, 불도저, 굴착기, 로더, 덤프트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.
특히 굴착기는 산업 현장에서 가장 일반적으로 사용되는 건설기계로 굴착작업, 적재작업, 파쇄작업, 정지작업들 다양한 작업을 수행할 수 있다.
굴착기를 이용하여 파쇄작업을 수행하기 위해서는, 암의 선단에 브레이커를 장착한 상태에서 작업자가 붐 다운 조작을 통해, 브레이커에 장비의 무게를 실어주어야 한다. 굴착기에서 브레이커 작동 작업을 지속하는 것은 진동과 소음으로 인해 작업자에 극도의 피로감을 야기한다.
이에 일반적으로 붐 플로팅 기능을 사용하여, 작업자로 하여금 캐빈에 전해지는 충격을 줄이고 목표 재료에 브레이커의 힘을 계속적으로 전달하도록 돕는다.
붐 플로팅 기능은 예컨대 정지작업 등을 위해 버켓과 같은 작업장치가 지면에 가하는 하중을 일정하게 유지하기 위한 기능인데, 이 기능을 사용시 작업자는 붐 하강을 위한 조이스틱의 조작을 계속적으로 유지해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 붐 플로팅 기능 사용시 작업자의 조이스틱 조작 없이도 계속적인 브레이커 작업이 가능한 건설기계의 플로팅 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템은, 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더를 구동시키는 메인 펌프; 파일럿 유압을 공급하는 파일럿 펌프; 상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 붐 컨트롤 밸브; 조이스틱 조작 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 조이스틱 밸브; 제어부의 제어 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 제어 신호 밸브; 및 상기 파일럿 펌프와 상기 붐 컨트롤 밸브 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브 및 상기 제어 신호 밸브 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브로 공급하는 유압 선택 밸브를 포함하고, 상기 제어부는 브레이커 작동 신호에 따라 상기 제어 신호 밸브를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 상태에서 상기 브레이커 작동 신호가 온(ON)인 경우, 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 경우, 상기 메인 펌프의 토출 압력이 기 설정된 압력 범위가 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 기 설정된 압력은 상기 메인 펌프의 최소 작동 압력을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 붐 플로팅 작동 신호 및 상기 브레이커 작동 신호 중 적어도 하나가 오프(OFF)인 경우, 상기 제어 신호 밸브를 오프(OFF) 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 유압 선택 밸브는 셔틀 밸브를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 헤드 챔버 또는 상기 로드 챔버로부터 배출되는 작동유는 상기 붐 컨트롤 밸브의 스풀을 통해 작동유 탱크로 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템은, 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더를 구동시키는 메인 펌프; 파일럿 유압을 공급하는 파일럿 펌프; 상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 붐 컨트롤 밸브; 조이스틱 조작 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 조이스틱 밸브; 제어부의 제어 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 제어 신호 밸브; 및 상기 파일럿 펌프와 상기 붐 컨트롤 밸브 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브 및 상기 제어 신호 밸브 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브로 공급하는 유압 선택 밸브를 포함하고, 상기 제어부는, 브레이커 작동 신호가 온(ON)되면 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 상태에서 브레이커 작동 신호가 온(ON)되는 경우에, 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)되면 상기 메인 펌프의 토출 압력이 기 설정된 압력 이하가 되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 건설기계의 붐 플로팅 기능 사용과 함께 브레이커 작업시에 작업자의 붐 다운 조이스틱 조작을 소거하여, 피로도 저감 및 생산성 향상의 효과가 있다.
또한, 종래에 별도로 구비되던 플로팅 밸브 어셈블리를 삭제함으로써 부품수 저감 및 원가 절감의 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 플로팅 제어 시스템을 도시한 유압 회로도.
도 2는 본 발명의 플로팅 제어 시스템을 도시한 유압 회로도.
도 3은 본 발명의 다양한 구성요소간의 관계를 도시한 블록도.
이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일부 실시 예를 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '결합'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결' 또는 '결합'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템에 의해 조작되는 굴착기를 예시적으로 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니고 플로팅 제어 시스템이 적용 가능한 어떠한 건설기계도 포함될 수 있음은 자명하다.
굴착기는 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서, 작업장치, 선회체, 주행체를 포함하여 구성될 수 있다.
굴착기의 선회체에는 붐, 암이 설치되고, 암의 선단에는 버켓과 같은 작업장치가 결합되어 다양한 작업이 수행될 수 있다. 붐이 2개의 붐 실린더에 의해 작동되고 암이 암 실린더에 의해 작동됨으로써 버켓의 위치가 조절될 수 있다. 뿐만 아니라 후술하는 바와 같이 버켓 대신에 단단한 지면이나 암석 등의 파쇄를 위한 브레이커가 결합되어 사용될 수도 있다.
선회체 및 주행체는 일반적인 굴착기에 사용되는 것과 동일하므로, 본 발명의 핵심을 흐리지 않기 위해 여기서의 구체적인 설명은 생략한다.
붐, 암 및 버켓은 각각 메인 펌프로부터 공급되는 작동유로 구동되는 붐 실린더, 암 실린더 및 버켓 실린더에 의해 구동될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 플로팅 제어 시스템을 도시한 유압 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래에는 브레이커 작동 시에 붐 플로팅 기능을 사용하기 위해서는 붐 컨트롤 밸브(30)와 별도로 붐 플로팅 전환용 밸브 어셈블리(50)를 추가로 구비하게 되므로, 부품수 증가로 인해 원가 및 제조비용 상승을 초래하게 된다. 또한, 브레이커 작동과 함께 붐 플로팅 기능을 사용하기 위해서는 업자가 계속해서 조이스틱 조작을 유지하여 붐 하강 신호를 발생시켜야만 한다.
본 발명에서는 회로를 간단하게 구성하면서도, 작업자의 붐 하강 조작없이도 브레이커 작동과 함께 붐 플로팅 기능을 사용할 수 있도록 하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 건설기계의 플로팅 제어 시스템을 도시한 유압 회로도이고, 도 3은 본 발명의 다양한 구성요소간의 관계를 도시한 블록도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템은, 붐 플로팅 기능 사용시 작업자의 조이스틱 조작 없이도 계속적인 브레이커 작업이 수행될 수 있으며, 붐 실린더, 메인 펌프(101), 파일럿 펌프(102), 붐 컨트롤 밸브(130), 조이스틱 밸브(120), 제어 신호 밸브(140), 유압 선택 밸브(150) 및 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 붐 플로팅 기능의 온/오프를 위한 붐 플로팅 스위치(A), 브레이커 작동 스위치(B)를 포함할 수 있다.
메인 펌프(101)는 엔진과 같은 동력원에 의해 구동되어, 붐 실린더를 포함한 다양한 액츄에이터에 작동유를 공급할 수 있다. 일 실시예에서 메인 펌프(101)는 제어부에 의해 제어되는 전자비례감압밸브(EPPR valve)로부터 공급되는 제어 전류에 의해 제어될 수 있다. 본 발명에서는 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)되면, 메인 펌프(101)는 제어부에 의해 최소 작동 압력의 수준으로 작동유를 토출하도록 제어될 수 있다.
파일럿 펌프(102)는 파일럿 유압 공급을 통해 붐 컨트롤 밸브(130)의 붐 스풀 등 각종 밸브 또는 각종 스풀의 상태를 절환 시킬 수 있다. 파일럿 펌프(102)는 기어 펌프로 설명할 수도 있다. 본 발명에서는 파일럿 펌프(102)는 조이스틱 밸브(120) 또는 제어 신호 밸브(140)를 통해 파일럿 유압을 붐 컨트롤 밸브(130)에 공급할 수 있다. 파일럿 유압의 크기에 따라 붐 컨트롤 밸브(130)의 스풀의 절환이 제어될 수 있는데, 본 발명에서는 파일럿 펌프(102)의 최대 토출 압력으로 파일럿 압유가 토출되도록 제어될 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 메인 펌프(101)의 작동유압을 최소로 하고, 붐 컨트롤 밸브(130)의 스풀을 최대로 개방함으로써 밸브에 걸리는 하중을 최소화하고, 실린더로부터 배출되는 작동유의 흐름을 원활히 하기 위함이다. 일 실시예에서 파일럿 펌프(102)의 최대 토출 압력은 40BAR 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
붐 실린더는 헤드 챔버(192) 및 로드 챔버(191)로 구성될 수 있고, 메인 펌프(101)로부터 헤드 챔버(192) 또는 로드 챔버(191)로 공급되는 작동유에 의해 구동될 수 있다. 붐 실린더는 붐 다운 압유통로(160) 및 붐 업 압유통로(170)를 통해 메인 펌프(101)와 연결될 수 있다.
붐 컨트롤 밸브(130)는 메인 펌프(101)와 붐 실린더(190)사이에 배치되어, 메인 펌프(101)로부터 공급되는 작동유를 붐 실린더에 공급할 수 있다. 붐 컨트롤 밸브(130)의 내부에는 붐 실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어할 수 있는 붐 스풀이 배치될 수 있다. 붐 스풀은 공급되는 파일럿 유압신호에 따라 붐 업 압유통로(170) 또는 붐 다운 압유통로(160)를 통해 메인 펌프(101)의 작동유를 공급할 수 있다. 붐 스풀은 붐 업 압유통로(170) 및/또는 붐 다운 압유통로(160)를 따라 붐 실린더로부터 배출된 작동유를 작동유 탱크(180)로 연결시킬 수 있다. 붐 컨트롤 밸브(130)의 내부에는 오리피스가 구비되어 붐 실린더로 공급되는 작동유의 유량을 제어할 수 있다.
조이스틱 밸브(120)는 작업자가 조이스틱을 상승, 하강 조작함에 따라 발생되는 조이스틱 조작 신호에 의해 제어되어, 파일럿 펌프(102)로부터 공급되는 파일럿 유압을 붐 컨트롤 밸브(130)에 제공할 수 있다.
제어 신호 밸브(140)는 솔레노이드 밸브일 수 있고, 붐 플로팅 작동 신호 및/또는 브레이커 작동 신호에 따라 제어부에 의해 제어되어, 파일럿 펌프(102)로부터의 파일럿 유압을 붐 컨트롤 밸브(130)에 제공할 수 있다.
유압 선택 밸브(150)는 상기 파일럿 펌프(102)와 상기 붐 컨트롤 밸브(130) 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브(120) 및 상기 제어 신호 밸브(140) 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브(130)로 공급할 수 있다.
유압 선택 밸브(150)는 상기 조이스틱 밸브(120)를 통한 파일럿 유압 및 상기 제어 신호 밸브(140)를 통한 파일럿 유압 중 어느 하나에 의한 파일럿 유압을 선택적으로 붐 컨트롤 밸브(130)에 제공할 수 있다.
상술한 조이스틱 밸브(120) 및 제어 신호 밸브(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 유압 선택 밸브(150)와 파일럿 펌프(102) 사이에서 병렬로 배치될 수 있다.
일 실시예에서 유압 선택 밸브(150)는 셔틀 밸브를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부는 상술한 전자비례감압밸브를 통해 메인 펌프(101)의 작동유 토출 압력을 제어할 수 있다.
제어부는 작업자의 붐 플로팅 스위치(A) 조작에 따른 붐 플로팅 작동 신호 및 브레이커 스위치 조작에 따른 브레이커 작동 신호를 수신할 수 있다. 제어부는 수신된 붐 플로팅 작동 신호 및 브레이커 작동 신호에 따라 제어 신호 밸브(140)를 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에서 제어부는 수신된 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON) 신호인 경우, 붐 실린더의 플로팅 제어를 위해 메인 펌프(101)의 작동유 토출 압력을 기 설정된 압력 범위가 되도록 제어할 수 있다. 제어부는 메인 펌프(101)의 작동유 토출 압력을 메인 펌프(101)의 최소 작동 압력 수준으로 제어할 수 있다. 예시적으로 최소 작동 압력은 40BAR 내지 45BAR의 범위일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 제어부는 수신된 붐 플로팅 작동 신호 및 브레이커 작동 신호가 모두 온(ON)인 경우, 상기 제어 신호 밸브(140)를 온(ON) 되도록 제어할 수 있다.
제어부는 상기 붐 플로팅 작동 신호 및 상기 브레이커 작동 신호 중 적어도 하나가 오프(OFF)인 경우, 상기 제어 신호 밸브(140)를 오프(OFF) 되도록 제어할 수 있다.
다음은 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 건설기계의 플로팅 제어 시스템의 작동 방법을 구체적으로 설명한다.
먼저 브레이커 작동 없이 붐 플로팅 제어 과정에 대해 설명한다.
본 발명에서 작업자는 브레이커를 이용하여 파쇄 작업을 수행하기 위하여, 붐 플로팅 스위치(A)를 온(ON)으로 조작하여 플로팅 기능을 작동시킬 수 있다.
플로팅 기능이란 양방향 또는 일방향 플로팅을 포함할 수 있다.
양방향 플로팅은, 붐 실린더의 헤드 챔버(192)와 로드 챔버(191)의 유로를 연통시킴으로써 붐의 상승 운동과 하강 운동이 자유로운 상태로서 붐의 자중에 의해 지면을 누르고, 눌러지지 않을 정도의 저항이 있을 때는 그 저항에 의해 붐이 상승할 수 있는 상태를 의미하고, 정지 작업 파쇄 작업등에 사용될 수 있다.
특히 일방향 플로팅은 파쇄 작업을 위한 플로팅 기능을 사용시에는 붐의 상승은 억제하고 붐의 하강만을 허용하는 상태를 의미할 수도 있다.
본 발명에서는 여기서는 브레이커를 이용한 파쇄작업을 위한 일방향 플로팅 제어 과정으로 설명한다.
붐 플로팅 스위치(A)의 조작에 의해 온(ON) 신호가 발생되면, 제어부는 먼저 전자비례감압밸브를 제하여 메인 펌프(101)의 최소 작동 압력 수준으로 작동유가 토출되도록 제어할 수 있다. 이는 메인 펌프(101)의 토출 압력을 제어하지 않을 경우, 붐 컨트롤 밸브(130)의 오리피스 면적으로 인해 붐 컨트롤 밸브(130)에 부하가 작용할 수 있고, 붐 실린더로부터 배출되는 작동유의 흐름이 원활하지 않을 수 있기 때문이다. 예시적인 실시예에서 제어부는 40~45BAR의 압력 범위로 작동유가 토출되도록 할 수 있다.
이와 동시에 작업자는 플로팅 제어를 위해 조이스틱의 조작을 통해 붐의 상승 또는 하강을 제어할 수 있다. 여기서는 하강 플로팅 제어를 위한 조이스틱의 하강 조작을 예시적으로 설명한다.
작업자가 조이스틱의 하강 조작을 하면, 조이스틱 조작 신호에 따라 조이스틱 밸브(120)가 온(ON)되어 파일럿 유압이 유압 선택 밸브(150)로 공급될 수 있다. 이때, 브레이커 작동 신호는 오프(OFF) 상태이기 때문에, 제어 신호 밸브(140)는 오프(OFF)되어, 제어 신호 밸브(140)를 통한 파일럿 유압의 공급은 이루어지지 않는다. 유압 선택 밸브(150)는 조이스틱 밸브(120)로부터 공급되는 파일럿 유압을 붐 컨트롤 밸브(130)로 공급할 수 있다. 파일럿 유압(pb)이 붐 컨트롤 밸브(130)에 공급됨에 따라 스풀이 붐 다운 압유통로(160)와 연통되도록 절환되고, 메인 펌프(101)에 의한 작동유가 붐 다운 압유통로(160)를 통해 붐 실린더의 로드 챔버(191)로 공급될 수 있다.
한편, 메인 펌프(101)에 의한 작동유가 붐 다운 압유통로(160)를 통해 붐 실린더의 로드 챔버(191)로 공급되면, 헤드 챔버(192)의 작동유가 붐 업 압유통로(170)를 통해 배출되어 탱크(180)와 연결될 수 있다. 이때, 위에서 설명한 유압 선택 밸브(150)로부터 공급되는 파일럿 유압은, 붐 컨트롤 밸브(130)와 동시에 붐 업 압유통로(170) 상에 배치되는 붐 업 유로 제어 밸브(1301)에 공급(pb1)되어 로직 밸브(1302)를 제어할 수 있다. 붐 업 유로 제어 밸브(1301)를 통해 로직 밸브(1302)가 열림으로써 붐 업 압유통로(170)를 통해 배출되는 헤드 챔버(192)의 작동유가 로직 밸브(1302)를 통해 탱크(180)로 연결될 수 있는 것이다. 한편, 로직 밸브(1302)의 일측에는 드레인 라인(미도시)이 구비될 수도 있다.
본 발명에서는 별도의 작동유 배출 라인이나 연통 라인 없이, 붐 업 압유통로(170) 및 붐 다운 압유통로(160)가 붐 컨트롤 밸브(130)의 스풀을 통해 탱크(180)로 연결됨으로써 붐 실린더의 헤드 챔버(192), 로드 챔버(191)의 작동유 유로가 연통되어 플로팅 상태가 될 수 있는 것이다.
다음으로 브레이커 작동 시의 붐 플로팅 제어 과정에 대해 설명한다.
붐 플로팅 작동 스위치가 온(ON)된 상태에서, 작업자는 파쇄작업을 수행하기 위해 브레이커 작동 스위치(B)를 온(ON)으로 조작할 수 있다.
제어부는 브레이커 작동 스위치(B)의 신호 및 브레이커 작동 스위치(B)의 신호를 수신하여 두가지 신호가 모두 온(ON)이라고 판단된 경우, 제어 신호 밸브(140)가 온(ON)되도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 본 발명에서는 브레이커 작동 스위치(B)의 신호와 브레이커 작동 스위치(B)의 신호 모두가 온(ON)이라고 판단된 경우에만 제어 신호 밸브(140)를 온(ON)으로 제어하고 그 이외의 경우에는 제어 신호 밸브(140)가 오프(OFF)되기 때문에, 제어 신호 밸브(140)의 오동작으로 인한 문제점을 최소화할 수 있다.
제어 신호 밸브(140)가 제어부의 신호에 따라 온(ON)되면, 파일럿 유압이 제어 신호 밸브(140)를 통해 유압 선택 밸브(150)에 공급될 수 있다. 이 경우, 작업자는 붐 하강을 위해 조이스틱을 별도로 조작하지 않더라도, 제어 신호 밸브(140)를 통해 파일럿 유압이 붐 컨트롤 밸브(130)(pb) 및 붐 업 유로 제어 밸브(pb1)로 공급될 수 있다.
이때의 플로팅 기능을 위한 작동유의 흐름은 상술한 바와 동일하므로, 반복적인 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 건설기계의 붐 플로팅 기능 사용과 함께 브레이커 작업시에 작업자의 붐 다운 조이스틱 조작을 소거하여, 피로도 저감 및 생산성 향상의 효과가 있다.
또한, 종래에 별도로 구비되던 플로팅 밸브 어셈블리를 삭제함으로써 부품수 저감 및 원가 절감의 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 메인 펌프
102: 파일럿 펌프
120: 조이스틱 밸브
130: 붐 컨트롤 밸브
140: 제어 신호 밸브
150: 유압 선택 밸브
160: 붐 다운 압유통로
170: 붐 업 압유통로
180: 탱크
190: 붐 실린더
191: 로드 챔버
192: 헤드 챔버

Claims (10)

  1. 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더를 구동시키는 메인 펌프;
    파일럿 유압을 공급하는 파일럿 펌프;
    상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 붐 컨트롤 밸브;
    조이스틱 조작 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 조이스틱 밸브;
    제어부의 제어 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 제어 신호 밸브; 및
    상기 파일럿 펌프와 상기 붐 컨트롤 밸브 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브 및 상기 제어 신호 밸브 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브로 공급하는 유압 선택 밸브를 포함하고,
    상기 제어부는 브레이커 작동 신호에 따라 상기 제어 신호 밸브를 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 상태에서 상기 브레이커 작동 신호가 온(ON)인 경우, 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 경우, 상기 메인 펌프의 토출 압력이 기 설정된 압력 범위가 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기 설정된 압력은 상기 메인 펌프의 최소 작동 압력을 포함하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 붐 플로팅 작동 신호 및 상기 브레이커 작동 신호 중 적어도 하나가 오프(OFF)인 경우, 상기 제어 신호 밸브를 오프(OFF) 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유압 선택 밸브는 셔틀 밸브를 포함하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 챔버 또는 상기 로드 챔버로부터 배출되는 작동유는 상기 붐 컨트롤 밸브의 스풀을 통해 작동유 탱크로 연결되는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  8. 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더를 구동시키는 메인 펌프;
    파일럿 유압을 공급하는 파일럿 펌프;
    상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 붐 컨트롤 밸브;
    조이스틱 조작 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 조이스틱 밸브;
    제어부의 제어 신호에 따라 상기 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브에 제공하는 제어 신호 밸브; 및
    상기 파일럿 펌프와 상기 붐 컨트롤 밸브 사이에 배치되어 상기 조이스틱 밸브 및 상기 제어 신호 밸브 중 어느 하나에 의해 제공되는 파일럿 유압을 상기 붐 컨트롤 밸브로 공급하는 유압 선택 밸브를 포함하고,
    상기 제어부는, 브레이커 작동 신호가 온(ON)되면 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)인 상태에서 브레이커 작동 신호가 온(ON)되는 경우에, 상기 제어 신호 밸브를 온(ON) 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 붐 플로팅 작동 신호가 온(ON)되면 상기 메인 펌프의 토출 압력이 기 설정된 압력 이하가 되도록 제어하는 건설기계의 플로팅 제어 시스템.

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