KR910007838Y1

KR910007838Y1 - 건설장비의 로드센싱(Load sensing)형 유압조향장치

Info

Publication number: KR910007838Y1
Application number: KR2019890011552U
Authority: KR
Inventors: 문영철
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 이경훈
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-10-07
Also published as: KR910002526U

Abstract

내용 없음.

Description

건설장비의 로드센싱(Load sensing)형 유압조향장치

제1도는 본 고안의 유압계통도.

제2도는 본 고안에 의한 작업시 유압계통도.

제3도는 본 고안에 의한 조향시 유압계통도.

제4도는 종래의 유압계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 조향용 유압펌프 3 : 제어밸브

5 : 조향유니트 6 : 작업용 유압펌프

8 : 작업용 유압장치 12 : 릴리이프 밸브

19 : 조향실린더

20 : 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브

22 : 2단 가변형 릴리이프 밸브

본 고안은 타이어식 건설장비의 조향 유압장치에 2단 가변형 릴리이프 밸브(RELIEF VALVE)와 2단 가변형 파일로트 밸브(PILOT VALVE)를 부설하고, 또한 2단 가변형 파일로트 밸브는 작업기와 별도의 유압라인으로 연결하여 조향 및 작업이 동시에 복합적으로 빈번하게 이루어지는 건설장비에 가변용량형 펌프를 사용하지 않고 엔진출력을 효율적으로 최대한 이용할 수 있게 한 건설장비의 로드 센싱(Load Sensing)형 유압 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어식 건설장비의 로드 센싱형 유압조향 장치를 보면 제4도에서 보는 바와 같이, 조향용 유압펌프(2)는 제어밸브(3)를 개재한 유압라인(4)(4')으로 조향유니트(5)와 연결되고, 작업용 유압펌프(6)는 유압라인(7)으로 작업용 유압장치(8)와 연결되며, 작업용 유압펌프(6)의 유압라인(7)에는 제어밸브(3)와 연결되어 중간에 체크 밸브(9)가 개재된 유압라인(10)의 일단이 연결되어지며, 상기 제어밸브(3)의 일측에는 필터(11)와 릴리이프밸브(12)가 부설된 유압라인(13)(13')이 연결되어 조향유니트(5)와 연결된 유압복귀 라인(14)과 연결되어지고, 또한 필터(11)와 제어밸브(3) 사이의 유압라인(13)에는 제어밸브(3) 타측단에 연결되어 양측에 오리피스(15)(15')가 설치된 파일로트라인(16)의 일측단과 조향유니트(5)와 연결되는 또 다른 파일로트라인(17)이 연결되며, 이때 릴리이프밸브(12)의 셋팅(SETTING) 압력은 PSR1이 되고, 상기 조향유니트(5)는 두개의 유압라인(18)(18')으로 조향실린더(19)와 연결 구성되는 것이다.

미설명부호(T)는 작동유탱크, (O)는 작동유임.

이상과 같은 종래의 유압조향장치의 작동상태를 보면 조향용 유압펌프(2)와 작업용 유압펌프(6)에 의해서 송출된 작동유(O) 각각 조향유압계통과 작업유압계통으로 공급되어 지는데, 이때 운전자가 조향을 하게되면 로드센싱 신호에 의해서 제어밸브(3)가 동작하여 조향용 유압펌프(2)와 연결된 유압라인(4)과 조향유니트(5)와 연결된 유압라인(4')을 연결시켜 주어 조향용 유압펌프(2)로부터 송출되는 작동유(O)는 조향유니트(5)를 통해서 두개의 유압라인(18)(18')에 연결된 조향실린더(19)를 동작시켜 주게되는 것이다.

또한, 반대로 조향을 하지않을 경우에는 조향유니트(5)에 공급되는 작동유(O)의 일부는 파일로트라인(17)을 통해서 제어밸브(3)를 작동시켜, 조향용 유압펌프(2)와 작업용 유압장치(8)에 연결된 두 유압라인(4)(10)을 연통시켜 조향용 유압펌프(2)로부터 송출된 작동유는 작업용 유압장치(8)에 바로 공급되면서, 이때 작업용 유압펌프(6)로부터 유압라인(7)을 통해 송출되는 작동유와 합류하여 장치의 모든 작동유는 작업에만 사용되도록 되었던 것이다.

따라서 조향을 하지않을 경우에는 즉, 작업을 할 경우에는 제어밸브(3)의 작동에 따라 조향용 유압펌프(2)의 작동유압을 모두 작업용 유압장치(8)로 보내어 작업효율을 높일 수 있게 되었으나, 작업과 조향을 동시에 복합적으로 하는 경우에는 작업용 유압장치(8)와 조향용 유압장치 사이에 아무런 이익을 주지 못하여 유압을 효율적으로 이용하지 못하였던 것이다.

따라서 조향, 작업의 복합조작시 가변용량형 펌프를 적용하면 효율적으로 이용할 수 있었으나, 가변 용량형 펌프자체가 너무 고가이기 때문에 곤란하여 비교적 가격이 저렴한 고정용량형 유압펌프인 조향용 유압펌프(2)를 이용하였으나 작업용 유압장치(8)에 아무런 이익을 주지 못하여 건설장비의 성능과 효율을 저하시켰던 것이다.

따라서 작업과 향을 동시에 하는 경우 릴리이프 압력상태에서 작업용 유압펌프를 구동시켜 줌은 물론 조향용 유압펌프를 각각 구동시켜 주어야 함으로써 불필요하게 엔진의 출력을 소비하는 결과가 되고, 연료소비가 증가되며, 심지어는 엔진에 과부하가 걸려 시동이 꺼지는 문제점이 있었고, 또한 엔진의 출력을 최대한 효율적으로 이용하지 못하는 결과가 되었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 보완하고져 종래의 유압 조향장치에 2단 가변형 릴링이프밸브 및 2단 가변형 파일로트 밸브를 부설하여 건설장비가 작업만을 할 경우에는 엔진의 모든 출력을 작업에만 사용될 수 있게하고, 또한 작업과 조향을 동시에 할 경우에는 작업성능의 저하가 없도록 작업용 유압펌프의 송출유압이 조향 계통에 영향을 미텨 조향성능을 조정하여 엔진의 출력을 효율적으로 사용할 수 있게 한 것으로서, 이하 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 유압계통 구성을 보면 제1도에 도시한 바와 같이, 조향용 유압펌프(2)가 제어밸브(3)를 개재한 유압라인(4)(4')에 의해서 조향유니트(5)와 연결되고, 작업용 유압펌프(6)는 유압라인(7)으로 작업용 유압장치(8)와 연결되며, 작업용 유압펌프(6)의 유압라인(7)에는 제어밸브(3)와 연결되어 중간에 체크밸브(9)가 개재된 유압라인(10)의 일단이 연결되고 상기 제어밸브(3)의 일측에는 필터(11)와 릴리이프 밸브(12)가 부설된 유압라인(13)(13')이 연결되어 조향유니트(5)와 연결된 유압복귀라인(14)과 연결되고, 또한 필터(11)와 제어밸브(3) 사이의 유압라인(13)에는 제어밸브(3) 타측단에 연결되어 양측에 오리피스(15)(15')가 부설된 파일로트라인(16)의 일측단과 조향유니트(5)와 연결되는 또 다른 파일로트라인(17)이 연결된 공지의 건설장비 로드센싱형 유압조향장치에 있어서, 작업용 유압장치(8)와 제어밸브(3)를 연결하며 중심에 체크밸브(9)를 부설한 유압라인(10)에 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)와 연결되는 유압라인(21)을 연결하고, 2단 가변형 릴리이프 파일로트(20)의 일측에는 2단 가변형 릴레이프 밸브(22)라 부설되어 일측은 유압라인(23)을 통해 제어밸브(3)와 필터(11) 사이의 유압라인(13)에 연결되며, 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)의 타측은 또 다른 유압라인(23')을 통해 조향유니트(5)와 연결되어 오일탱크(T)로 연결되는 유압복귀라인(14)과 연결되어 구성된 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 릴리이프 밸브(12)의 셋팅 압력을 PSR이라고, 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)의 셋팅 압력을 PSR1〈PSR2이라 할때 PSR〉PSR2〉PSR1으로 셋팅을 하고, 또한 작업기의 릴리이프밸브의 셋팅압력을 PAR이라고하고, 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20) 셋팅 압력을 Pp1〈Pp2라 할때 PAR=Pp2〉Pp1으로 셋팅을 하게 된다.

이와 같은 상태에서 조향을 하지 않고 작업만을 할때에는 제2도에서와 같이 조향용 유압펌프(2)에 의해서 송출되는 작동유(O)가 제어밸브(3)의 동작에 의해서 작업용 유압장치(8)와 연결된 유압라인(10)을 통해서 작업용 유압펌프(6)에서 송출되는 작동유와 함께 작업용 유압장치(8)로 공급되어 작업을 할때는 모든 작동유가 작업에만 이동되게 되는 것이다.

또한 작업과 조향을 동시에 복합적으로 하는 경우에는 두가지 방법으로 분리되는데 첫번째는 작업기의 작동유압(Pa)이 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 셋팅 압력(Pp1)보다 작을때이고, 두번째는 작업기의 작동유압(Pa)의 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 셋팅압력(Pp1)보다 클때이다.

그러나 첫번째의 경우는 종래의 작동원리와 동일하므로 본 고안에 설명을 생략하고, 두번째의 경우인 작동기의 작동유압이 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 셋팅압력 Pp1보다 클 경우 작동상태를 설명하면 제3도에서 보는 바와 같이, 작업용 유압펌프(6)에 의해서 송출된 작동유가 작업용 유압장치(8)로 공급된다.

이때, 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)는 그 작동시작 압력(Pp1)이상-작동정지압력(Pp2)이하의 범위이내에서 작동되도록 셋팅되어 있어 작업용 유압장치(8)의 작동유압을 감지하고 있는 상태에서, 작업용 유압펌프(6)로부터 송출되는 작동유압 즉, 작업기의 작동유압(Pa)이 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 작동시작압력(Pp1)보다 높아지면, 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)는 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)를 작동시켜 그 셋팅압을 PSR1~PSR2이내에서 변화시키며, 따라서 작업기의 작동압력에 따라 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)를 작동시켜 그 셋팅압을 PSR1~PSR2이내에 변화시키며, 따라서 작업기의 작동압력에 따라 2단 가변형 릴이리프 밸브(22)의 셋팅 압력이 변화하는 것이다.

즉 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 작동시작 압력(Pp1)일때 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)의 압력은 PSR2, 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 작동정지압력(Pp2)일때, 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)의 압력은 PSR1으로 떨어진다.

이와 같이 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 세팅압력(Pp2〉P1)은 작업용 유압장치98)의 작업기 셋팅 유압(PAR)과 같을때 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)가 작동하여 유압라인(21)을 통해 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)를 작동시키고, 유압복귀라인(14)과 연결된 유압라인(23')과 필터(11)와의 제어밸브(3) 사이에 연결된 유압라인(23)을 연결시켜 주면, 조향유니트(5)와 연결되어 있는 파일로트 라인(7)의 작동유는 릴리이프 밸브(12)보다 설정압력이 낮은 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)로 유압랑니(12)(23)을 통하여 유입되고 다시 유압라인(23'), 유압복귀라인(14)을 통하여 기름탱크(T)로 회수된다.

따라서 조향유압장치내의 릴리이프 압력은 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 셋팅압력으로 낮아지므로, 엔진은 릴리이프 압력이 높게 설정된 종래 조향유압장치의 조향용 유압펌프(2)를 구동시키는 것보다 적은 출력으로 구동이 가능한 것이다.

그러므로 타이어식 건설장비의 유압조향 장치에서 작업성 및 조향복합동작을 하는 경우에 작업용 유압장치로 공급되는 작동유압을 이용하여 조향유압 장치내의 릴리이프 압력을 저하시켜 줌으로써, 작업성능이 저하없이 복합잡업비 가능토록 한 것이다.

따라서 항상 엔진의 출력을 최대한 이용할수 있고, 또한 출력은 낮고 크기가 작은 엔진을 사용할 수 있어 연료소비율 및 장비의 크기를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 값싼 고정용량형 유압펌프로서 유압회로를 가변적으로 제어하므로 유압장치의 성능에 비해 원가가 낮아 경제성이 우수하고, 조향장치 및 작업장치, 주행장치등의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻고자 한 것이다.

Claims

통상적으로 조향용 유압펌프(2)는 제어밸브(3)를 개재한 유압라인(4)(4')에 의해서 조향유니트(5)와 연결되고, 작업용 유압펌프(6)는 유압라인(7)으로 작업용 유압장치(8)와 연결되며, 작업용 유압펌프(6)의 유압라인(7)에는 제어밸브(3)와 연결되어 중간에 체크밸브(9)가 개재된 유압라인(10)의 일단이 연결되고 상기 제어밸브(3)의 일측에는 필터(11)와 릴리이프밸브(12)가 부설된 유압라인(13)(13')이 연결되어 조향유니트(5)와 연결된 유압복귀라인(14)과 연결되고, 또한 필터(11)와 제어밸브(3) 사이의 유압라인(13)에는 제어밸브(3) 타측단에 연결되어 양측에 오리피스(15)(15')가 설치된 파일로트라인(16)의 일측단과 조향유니트(5)와 연결되는 또 다른 파일로트라인(17)이 연결된 공지의 건설장비 로드센싱형 유압조향장치에 있어서, 작업용 유압장치(8)와 제어밸브(3)를 연결하며 중심에 체크밸브(9)를 부설한 유압라인(10)에 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)와 연결되는 유압라인(21)을 연결하고, 2단 가변형 릴리이프 파일로트 밸브(20)의 일측에는 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)가 부설되어 일측은 유압라인(23)을 통해 제어밸브(3)와 필터(11) 사이의 유압라인(13)에 연결되며, 2단 가변형 릴리이프 밸브(22)의 타측은 또다른 유압라인(23')을 통해 조향유니트(5)와 연결되어 오일탱크(T)로 연결되는 유압복귀라인(14)과 연결된것을 특징으로 하는 건설장비의 로드센싱(Load sensing)형 유압조향장치.