KR870000506B1

KR870000506B1 - 토목 건설기계의 유압회로 시스템

Info

Publication number: KR870000506B1
Application number: KR8201934A
Authority: KR
Inventors: 세이지 다무라; 도시미찌 이께다; 도이찌 히라따
Original assignee: 니시모도 후미히라(西元文平); 히다찌겡끼 가부시기 가이샤
Priority date: 1981-05-02
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1987-03-12
Also published as: US4614475A; DE3216249C2; KR830010259A; DE3216249A1

Abstract

내용 없음.

Description

토목 건설기계의 유압회로 시스템

제1도는 본 발명의 유압회로 시스템의 대상인 토목 건설기계의 1예인 유압셔블의 전체적인 구성을 나타낸 측면도.

제2도는 제1도의 유압셔블의 평면도.

제3도는 본 발명의 토목건설기계의 유압회로 시스템의 제1의 실시예를 나타낸 회로도.

제4도는 제3도에 나타낸 유압회로 시스템의 변형예를 나타낸 회로도.

제5도는 본 발명의 토목건설기계의 유압회로시스템의 제2의 실시예를 나타낸 회로도.

제6도는 제5도에 나타낸 유압회로 시스템의 변형예를 나타낸 회로도.

제7도는 제5도에 나타낸 유압회로시스템에 있어서, 압력조정수단으로서의 릴리프 밸브를 사용한 예를 나타낸 부분회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 선회모우터 4 : 좌트랙

5 : 좌주행 모우터 6 : 우트랙

7 : 우주행 모우터 8 : 부움

9 : 아암 10 : 버킷

11 : 부움실린더 12 : 아암실린더

13 : 버킷실린더 17 : 센터바이패스회로

18 : 병렬회로 20 : 제1유압펌프

24 : 제2유압펌프 21 : 버킷용방향 변환밸브

23, 27 : 주행용방향 변환램프 25 : 아암용방향 변환밸브

26 : 선회용방향 변환밸브 28 : 제1부움용방향 변환밸브

29 : 제2부움용방향 변환밸브 30 : 접속관

33 : 개폐밸브 35 : 드로틀

36 : 바이패스회로 27 : 릴리프밸브

본 발명은 토목건설기계의 유압회로 시스템에 관한 것이며, 특히 작업요소를 구비한 유압셔블과 같은 토목건설기계의 유압회로시스템에 관한 것이다.

일반적으로 토목건설기계 예를 들면, 유압셔블은 선회체, 좌우주행체, 부움, 아암, 버킷 등의 복수의 작업요소를 구비하고 있으며 이들은 각각 유압회로시스템에서, 선회모우터, 좌우주행모우터, 부움실린더, 버킷실린더 등의 작동기에 의하여 구동되며 이들의 작동기는 방향변환밸브에 의해 각각 제어된다.

종래의 상기한 유압회로시스템에 있어서, 버킷용방향 변환밸브, 부움용방향 변환밸브 및 우주행용방향 변환밸브는 제1유압펌프에 대하여 병렬로 접속되며, 제1유압펌프, 방향변환밸브 및 버킷실린더, 부움실린더 우주행모우터에 의하여 하나의 독립된 유압회로를 구성하고, 또 아암용방향 변환밸브, 선회용방향 변환밸브 좌주행용방향 변환밸브는 제2유압펌프에 대하여 병렬로 접속되며 제2유압펌프, 방향변환밸브 및 아암실린더, 선회모우터, 좌주행모우터에 의하여 별도의 독립된 유압회로를 구성한다.

그러나 이와 같은 구성의 종래 유압회로에 있어서는 다음과 같은 결점이 있다. 즉,

(가) 주행중에 아암을 조작할 경우 아암용방향 변환밸브와 좌주행용방향 변환밸브가 병렬로 접속되어 있기 때문에 좌주행용방향 변환밸브쪽에 비하면 부하가 가벼운 아암용방향 변환밸브쪽에 압유가 흐르게 되는 경향이 있고, 그로 인해 좌트랙의 작동이 우트랙의 작동에 비하여 지연되기 쉽고 차체의 직진주행이 불가능해진다. 또, 종래의 습지 탈출시 등에는 아암, 주행복합 조작이 행해지고 있지만 좌우트랙이 공전하는 경우에는 아암에 충분한 힘이 얻어지지 않는다.

(나) 주행중에 선회조작을 행하는 경우, 선회용방향 변환밸브와 좌주행용방향 변환밸브가 병렬로 접속되어 있기 때문에 좌주행용방향 변환밸브쪽에 비하여 선회용방향 변환밸브쪽으로 압유가 흐르는 경향이 있고, 그 결과 좌트랙의 작동이 우트랙의 작동에 비하여 지연되기 쉽고 차체의 직진주행이 불가능해진다.

또 주행 부하가 가벼운 경우에는 선회에 필요한 압력이 부족하여 선회동작을 행하기 곤란한 점이 있다.

(다) 주행중에 버킷을 조작할 경우, 버킷용방향 변환밸브와 우주행용방향 변환밸브가 병렬로 접속되어 있기 때문에 우주행용방향 변환밸브쪽에 비하여 부하가 가벼운 버킷용방향 변환밸브쪽으로 압유가 흐르는 경향이 있고, 그 결과 우트랙의 작동이 좌트랙에 비하여 지연되기 쉽고, 차체의 직진주행이 불가능해진다.

(라) 주행중에 부움을 조작할 경우, 부움용방향 변환밸브와 우주행용방향 변환밸브가 병렬로 접속되어 있기 때문에 부움용방향 변환밸브에는 부움을 올리는데 충분한 압유가 공급되지 않게 된다. 그로 인해 부움이 올라갈 수 없게 되는 사태가 발생한다.

본 발명은 이와 같은 종래의 기술에 있어서의 실정을 감안하여 이루어진 것으로써, 그 목적으로 하는 점은 주행중에 각종의 작업요소를 작동시킬 경우에 주행체를 구성하는 좌우트랙에 균일한 주행력을 줄 수 있는 토목 건설 기계의 유압회로시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 최소한 제1 및 제2유압펌프와 이들의 유압펌프로부터의 압유에 의하여 구동되는 복수의 작동기와, 유압펌프로부터 작동기에 공급되는 압유의 방향 및 유량을 제어하는 복수의 방향변환밸브를 구비한 토목 건설기계의 유압회로 시스템에 있어서, 방향변환밸브가 제1유압펌프에 병렬로 접속된 제1부움용 방향변환밸브와 좌, 우중의 한쪽 주행용 방향변환밸브와, 제2유압펌프에 병렬로 접속된 선회용방향 변환밸브와 아암용 방향변환밸브와 제2부움용 방향변환밸브와, 선회용, 아암용 및 제2부움용방향 변환밸브의 하류위치에서 탠덤(tandem)접속된 타방의 주행용방향 변환밸브 등을 가지며, 일방의 주행용방향 변환밸브의 입력포오트와 타방의 주행용방향 변환밸브의 입력포오트를 접속관에 의해 연락(連絡)한 토목건설 기계의 유압회로시스템이 제공되는 것이다.

바람직하게는 접속관의 도중에 개폐밸브가 설치된 또한 상기한 타방의 주행용 방향변환밸브의 입력포오트와 제2유압펌프는 압력조정수단을 통해 연결되는 것이 바람직하다.

상기 압력조정수단들은 드로틀 또는 릴리프밸브로 해도 좋다.

제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명의 유압회로시스템의 대상이 되는 토목건설기계의 한예인 유압셔블은 선회체(1)를 가지고 있으며, 그 선회체(1)는 주행체(2)의 상부에 배설되어 선회모우터(3)의 구동에 의해 선회된다. 주행체(2)는 좌주행 모우터(5)로 구동되는 좌트랙(4)과 우주행 모우터(7)로 구동되는 우트랙(6)을 갖는다.

유압셔블은 또 부움(8), 아암(9), 버킷(10) 등을 가지고 있으며, 부움(8)은 부움실린더(11)에 의하여, 또 아암(9)은 아암실린더(12)에 의하여, 그리고 버킷(10)은 버킷실린더(13)에 의하여 각각 작동된다.

상기한 유압셔블에 작용된 본발명의 유압회로시스템의 제1의 실시예를 제3도를 참조하여 설명한다.

제3도에 표시한 유압회로시스템은 전체적으로 부호 15로 나타냈으며, 이 회로시스템(15)은 제1유압펌프(20) 및 제2유압펌프(24)를 갖는다. 시스템(15)에 있어서, 버킷실린더(13)를 작동시키는 버킷용방향 변환밸브(21)와, 부움실린더(11)를 작동시키는 제1부움용방향 전환밸브(28)와, 우주행모우터(7)를 작동시키는 우주행용방향 변환밸브(23) 등은 제1유압펌프(20)에 대하여 병렬접속되어 있다. 또 선행모우터(3)를 작동시키는 선회용방향 변환밸브(26)와, 부움실린더(11)를 작동시키는 제2부움용방향 변환밸브(29)와, 부움실린더(12)를 작동시키는 아암용방향 변환밸브(25)는 제2유압펌프(24)에 대하여 병렬접속됨과 동시에, 좌주행 모우터(5)를 작동시키는 좌주행용방향 변환밸브(27)는 방향변환밸브(26), (29), (25)에 그 하류의 위치에서 탬덤(tanden) 접속되어 있다. 그리고 우주행용방향 변환밸브(23)의 입력포오트와 좌주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트를 접속관(30)에 의하여 연락한다.

또 31a, 31b는 토출유의 역독방지용의 로드체크이다.

이와같이 구성된 유압회로시스템(15)에 있어서의 작용은 다음과 같다.

주행용방향 변환밸브(23), (27)를 단독으로 조작할 경우에는 통상의 작동과 같다. 즉, 제1유압펌프(20)의 토출유는 병렬회로(16)로부터 로드체크(31a)를 통하여 우주행용방향 변환밸브(23)에 공급되어 우주행모우터(7)를 구동시킨다. 제2유압펌프(24)의 토출유는 센터 바이패스회로(17)로부터 로드체크(31b)를 통하여 좌주행용방향 변환밸브(27)에 공급되어 좌주행모우터(5)를 구동시킨다.

주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하여 주행체가 주행중일 때, 아암용방향 변환밸브(25)를 조작할 경우에는 제1유압펌프(20)의 압유는 우주행용방향 변환밸브(23)를 지나 우주행모우터(7)에 보내져 이것을 구동한다.

한편, 제2유압펌프(24)로부터의 압유는 병렬회로(18)로부터 아암용방향 변환밸브(25)를 거쳐 아암실린더(12)에 공급된다.

또 좌주행용방향 변환밸브(27)는 텐덤접속으로 되어 있기 때문에 제2유압펌프(24)의 압유가 좌주행모우터(5)에는 공급되지 못하지만 접속관(30)에 의하여 제1유압펌프(20)의 압유가 좌주행용방향 변환밸브(27)로 공급되기 때문에 좌주행모우터(5)는 정지하지 않고 구동된다.

여기에서, 좌주행모우터(15)와 우주행모우터(7)에 압유를 공급하는 회로는 접속관(30)에 의해 병렬 접속되어 있으며 유량은 반드시 등분으로 흐르지 않는다고 생각되지만, 주행체의 본질적인 직진성에 의하여 직진 주행이 유지되는 것이다.

이와같이 하여 좌주행모우터(5) 및 우주행모우터(7)에 제1유압펌프(20)로부터의 토출유를 공급할 수 있고, 또 아암실린더(12)에 제2유압펌프(24)로부터의 토출유를 공급할 수 있기 때문에 차체의 직진성에 손상을 주지 않는다.

그리고 아암주행의 복합조작에 의한 습지 탈출을 행할 경우에도 아암에 충분한 힘을 확보시킬 수 있다.

또 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 선회용방향 변환밸브(26)를 조작할 경우에는 제2유압펌프(24)의 토출유는 선회공방향 변환밸브(26)를 거쳐 선회전용으로 이용되지만 접속관(30)에 의해 제1유압펌프(20)의 토출유가 좌주행 모우터(5) 및 우주행모우터(7)에 공급되기 때문에 차체의 직진성을 유지할 수 있다.

또 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 버킷용방향 변환밸브(21)를 조작할 경우에는 제1유압펌프(20)의 압유는 버킷용방향 변환밸브(21) 및 우주행용 변환밸브(23)를 거쳐 버킷실린더(13) 및 우주행모우터(7)에 공급된다. 따라서, 우주행모우터(7)에 공급되는 압유는 감소되지만 좌주행 모우터(5)에 압유를 공급하는 제2유압펌프(24)로부터 접속관(30)을 거쳐 충분한 압유가 우주행모우터(7)에 공급되기 때문에 차체의 직진성을 유지할 수 있다.

또 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에, 부움용방향 변환밸브(28), (29)를 조작할 경우에는 주로 제2유압펌프(24)로부터의 압유가 제2부움용방향 변환밸브(29)를 지나 부움실린더(11)에 공급되고, 제1유압펌프(20)로부터의 압유가 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 지나 우주행모우터(7) 및 좌주행모우터(5)에 공급되기 때문에 주행압력은 낮아지나, 부움만은 확실하게 들어올릴 수 있게 된다.

제3도의 실시예의 변형예를 제4도에 표시한다. 도면중 제3도에 표시된 부재와 같은 부재에는 같은 부호를 사용한다.

제4도에 있어서 유압회로시스템(32)은 제3도의 실시예의 구성과 기본적으로는 같지만, 다른 점은 우주행용방향 변환밸브(23)의 입력포오트와 좌주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트를 연통하는 접속관(30)의 도중에 개폐밸브(33)를 설치한 점이다. 이 개폐밸브(33)는 작업자의 손에 의한 수동조작에 의하여 작동되게 하여도 좋고, 발에 의한 페달조작에 의하여 작동되게 하여도 좋다.

이와 같이 구성되어 있는 유압회로시스템(32)에서는 개폐밸브(33)를 적합하게 작동시킴에 따라 좌주행모우터(5) 및 우주행모우터(7)를 개별적으로 작동시킬 수 있기 때문에 주행 조작만을 단독으로 행할 경우, 특히 경사지에 있어서의 직진주행의 유지가 가능해진다.

본발명의 유압회로시스템의 제2실시예를 제5도를 참조하여 설명한다.

도면중 제3도에 표시된 부재와 같은 부재에는 같은 부호가 사용된다.

제5도에 있어서, 유압회로시스템(34)은 제3도의 실시예의 구성과 기본적으로는 같지만, 다른 점은 좌주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트의 제2유압펌프(24)의 중간에 로드체크(31c) 및 압력조정수단 예를 들면, 드로틀(35)을 설치한 바이패스회로(36)에 의하여 접속한 것이다.

이와같이 구성한 유압회로시스템(34)의 작용에 관하여 설명한다. 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 아암용방향 변환밸브(25)를 조작할 경우에는 제1유압펌프(20)의 압유는 우주행용방향 변환밸브(23)를 지나 우주행 모우터(7)에 공급되어 이것을 구동시킨다.

한편, 제2유압펌프(24)로부터의 압유는 아암용방향 변환밸브(25)를 지나 아암실린더(12)에 공급된다. 이와 함께 제2유압펌프(24)로부터의 압유는 바이패스회로(36)를 통하여 좌주행용방향 변환밸브(27)에도 일부 공급된다.

또 제2유압펌프(24)의 압유는 상기와 같이 일부가 아암실린더(12)로 흐르고 그 나머지가 좌주행용방향 변환밸브(27)로 흐르기 때문에 좌주행용방향 변환밸브(27)로의 유량은 부족하지만, 접속관(30)에 의하여 제1유압펌프(20)의 압유가 좌주행용방향 변환밸브(27)에 공급되기 때문에 좌주행모우터(5)는 우주행모우터(7)와 마찬가지로 구동된다.

이와같이 하여 아암실린더(12)에 제2유압펌프(24)로부터의 토출유가 우선적으로 공급되며, 또 좌주행모우터(5) 및 우주행모우터(7)에 제1유압펌프(20)로부터의 토출유 및 제2유압펌프로(24)부터의 나머지 토출유가 공급될 수 있기 때문에 차체의 직진성을 상실치 않는다. 그리고 아암 주행의 복합조작에 의한 습지탈출을 행할 경우에도 아암에 충분한 힘을 확보시킬 수 있다.

또 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 선회용방향 변환밸브(26)를 조작할 경우에는 제2유압펌프(24)의 토출유는 선회용방향 변환밸브(26)를 통하는 선회에 우선 사용되기 때문에 좌주행모우터(5)로의 유량부족은 있지만 접속관(30)에 의해 제1유압펌프(20)의 토출유가 좌주행모우터(5) 및 우주행모우터(7)에 공급되기 때문에 차체의 직진성을 유지시킬 수 있다.

주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 버킷용방향 변환밸브(21)를 조작할 경우의 작용은 제3도의 실시예의 경우와 완전히 같다.

또 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 조작하는 주행체의 주행중에 부움용방향 변환밸브(28), (29)를 조작할 경우에는 제2유압펌프(24)로부터의 압유는 드로틀(35)이 제한하고 있기 때문에 좌주행용방향 변환밸브(27)에는 잘 흐르지 않고, 이 압유는 주로 제2부움용방향 변환밸브(29)를 지나 부움실린더(11)에 공급되고, 제1유압펌프(20)로부터의 압유가 주행용방향 변환밸브(23), (27)를 지나 우주행모우터(7) 및 좌주행모우터(5)에 공급되기 때문에 주행압은 낮아지나 부움을 확실하게 들어올릴 수 있다.

따라서 제5도의 실시예에 의하면 좌주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트와 제2유압펌프(24)를 압력조정수단(35)을 거쳐 연락함으로써 제2유압펌프(24)에 병렬접속된 방향 변환밸브(26), (29), (25)에 의하여 구동되는 선회모우터(3), 부움실린더(11) 및 아암실린더(12)중 최소한 한개와, 좌, 우 주행모우터(5), (7)를 복합조작했을 때 선회모우터, 부움실린더, 아암실린더에 제2유압펌프(24)로부터 공급되는 나머지의 압유를 좌, 우주행모우터(5), (7)에 공급할 수 있으며, 제2유압펌프(24)의 토출유를 유효하게 이용할 수 있음과 동시에 좌, 우주행모우터의 급격한 감속을 저지할 수 있다.

상기 제2실시예에서는 바이패스회로(36)에 설치하는 압력조정수단으로써 드로틀(35)을 제공했지만 이 드로틀(35)대신 릴리프 밸브를 설치하는 구성으로 하여도 좋다.

제5도에 표시한 실시예를 제4도의 변형예와 동일하게 수정한 변형예를 제6도에 표시한다.

도면중, 제3도 또는 제5도에 표시한 부재와 같은 부재에는 같은 부호가 사용된다.

즉, 제6도에 있어서, 유압회로시스템(37)은 제4도에 표시한 변형예와 같다.

우주행용 방향변환밸브(23)의 입력포오트와 좌주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트를 연통하는 접속관(30)의 도중에 개폐밸브(33)가 설치되어 있다.

이와 같은 구성에 의해 개폐밸브(33)를 작동시킴으로써 좌주행모우터(5) 및 우주행모우터(7)를 개별적으로 작동시킬 수 있기 때문에 주행조작만을 단독적으로 행할 경우, 특히 경사지에 있어서의 직진 주행의 유지가 가능해진다.

또 상기한 제3도∼제6도에 표시된 실시예에 있어서는 모두 버킷용방향 변환밸브(21)와, 제1부움용방향 변환밸브(28)와 우주행용방향 변환밸브(23)를 제1유압펌프(20)에 대하여 병렬접속하고 있지만, 이와 같이 하지 않고 버킷용방향 변환밸브(21)만을 탠덤접속하여도 좋다.

이와 같이 하여도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 토목 건설기계의 유압회로시스템에 의하면 제1유압펌프에는 제1부움용방향 변환밸브와, 한쪽 주행용방향 변환밸브를 병렬접속하고, 제2유압펌프에는 선회용방향 변환밸브와 아암용방향 변환밸브와, 제2부움용방향 변환밸브를 병렬접속하여 그 하류에 다른쪽 주행용방향 변환밸브를 탠덤 접속하고, 2개의 주행용방향 변환밸브의 입력 포오트끼리를 접속관에 의하여 연락한 구성으로 구성되어 있기 때문에 주행중에 각종의 작동기를 작동시키는 경우에 있어서도 이들 작동기와 주행모우터의 독립성을 유지시키는 한편 접속관을 거쳐 제1유압펌프 또는 제2유압펌프로부터의 압유를 좌주행모우터 및 우주행모우터에 균등하게 공급할 수 있으며 주행체를 구성하는 좌, 우트랙에 균일한 주행력을 부여할 수 있기 때문에 각종의 작동기를 적정하게 작동시킬 수 있음과 동시에 직진주행을 가능하게 하는 효과를 가진다.

Claims

최소한 제1 및 제2의 유압펌프(20), (24)와, 이들의 유압펌프로부터의 압유에 의하여 구동되는 복수의 작동기와, 유압펌프로 작동기에 공급되는 압유의 방향 및 유량을 제어하는 복수의 방향변환밸브 등을 구비한 토목건설기계의 유압회로시스템에 있어서, 상기의 방향변환밸브들이 제1의 유압펌프(20)에 병렬접속되는 제1의 부움용방향 변환밸브(28)와 좌, 우일방의 주행용방향 변환밸브 그리고 제2유압펌프(24)에 병렬접속되는 선회용방향 변환밸브(26)와, 아암용방향 변환밸브(25)와 제2의 부움용방향 변환밸브를(29) 포함하며 상기 선회용, 아암용 및 제2부움용방향 변환밸브의 하류의 위치에서 다른쪽 주행용방향 변환밸브(23)가 탠덤 접속되어 한쪽 주행용방향 변환밸브(27)의 입력포오트와 다른쪽 주행용방향 변환밸브(23)의 입력포오트를 접속관(30)에 의해 도통시킨 구성이 특징인 토목건설기계의 유압회로시스템.
제1항에 있어서, 상기의 접속관(30)의 도중에 개폐밸브(33)를 설치한 유압회로시스템.
제1항에 있어서, 다른쪽 주행용방향 변환밸브(23)의 입력포오트를 제2의 유압회로(24)에 압력조정수단을 거쳐 연락한 구성의 유압회로시스템.
제3항에 있어서, 압력조정수단이 드로틀(35)로 구성된 유압회로시스템.
제3항에 있어서, 압력조정수단이 릴리프밸브(37)로 구성되는 유압회로시스템.