KR940000245B1 - 중장비 작업장치의 파우어업제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

중장비 작업장치의 파우어업제어장치 및 그 제어방법

제1도는 본 발명 중장비의 개략적인 유압회로도.

제2도는 본 발명 전자콘트롤러가 작동하게 되는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2,3 : 주유압펌프

4 : 보조유압펌프 5 : 다단제어밸브

5a,5b,5c : 방향전환밸브 6,7,8 : 실린더

9,10 : 유압모우터 11 : 릴리이프밸브

12 : 솔레노이드밸브 13 : 보조유압라인

14 : 증폭기 15 : 전자식콘트롤러

16 : 전자비례제어밸브블럭 17 : 증폭기

18 : 조작레버 19 : 페달

20 : 작동스위치 21 : 자동스위치

22 : 오일탱크

본 발명은 중장비 작업장치의 파우어업(Power-up)제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 중장비의 작업기에 과부하가 걸리게 되면 중장비 유압회로내부의 압력을 소정량만큼 더 증가시켜 계속 원활한 작업을 수행할 수 있도록 된 중장비 작업장치의 파우어업제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 유압구동식 중장비에서는 엔진의 동력으로 유압펌프가 오일을 펌핑하여 다단 제어밸브에 공급해서 각 작업기를 작동시켜주게 되는바, 이때 상기 유압펌프가 펌핑하는 압유의 내압이 소정치 이상이 되면 중장비 유압라인이나 장비에 이상이 발생되거나 파손을 초래하게 되므로 이를 방지하기 위해 유압장비를 설계함에 있어 유압펌프가 실제로 낼수 있는 최대 토출압력에 견딜 수 있는 정도에 충분한 안정도를 고려해주게 되고, 또 상기 주유압펌프와 다단제어밸브 사이의 관로에 릴리이프밸브를 설치해서 유압이 소정치 이상이될 때 압유를 오일탱크로 드레인시켜주도록 되어 있다.

그러나 중장비가 작업을 수행하게 될때 과부하가 걸리는 경우는 종종 발생하는 것이 아니고, 중장비의 각 작업기가 작업할 수 있게 하는 압유는 최대 토출압력보다 상당히 낮은 압력하에 토출되게 되므로, 이로 인한 작업손실이 크게 될 뿐만아니라 작업이 원활하게 이루어질 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 릴리이프밸브가 동작하게 되는 압유의 최대유압을 적절하게 가변시켜줌으로써 과부하시에도 작업을 계속 진행할 수 있도록 된 중장비 작업장치의 파우어업 제어장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 작동기 실린더에 이 실린더의 작동변위 검지센서가 설치되고, 이 검지센서와 상기 작동기의 동작을 조절해주는 조작레버/페달이 마이콤이 내장된 전자식콘트롤러와 전기적으로 연결되어 있는 한편, 이 전자식콘트롤러는 주유압펌프와 다단제어밸브사이에 구비된 릴리이프밸브를 제어해주는 솔레노이드밸브와 연결된 구조로 되어, 상기 작동기 실린더에 설치된 검지센서가 작동기의 속도가 0인 상태를 검지하여 전자식 콘트롤러에 신호해주게 되면 이 전자식 콘트롤러는 중장비의 작업기가 과부하상태인 것으로 판단하고서 솔레노이드밸브에 전기적 신호를 인가해서 보조유압펌프에서 토출된 압유가 릴리이프밸브를 제어해줌으로써 중장비에 큰 무리가 없는 범위내에서 유압라인내의 최대 유압을 상승시켜서 과부하 상태에 따라 계속 작업을 진행시켜줄 수 있도록 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 중장비의 유압회로도로서, 엔진(1)에 2개의 주유압펌프(2, 3)와 보조유압펌프(4)가 직렬연결되고, 이 주유압펌프(2, 3)에는 다단제어밸브(Multiple Control Valve, 5)의 각 방향전환밸브(5a, 5b, 5c,…)를 매개로, 다수개의 작동기가, 예컨대 굴삭기인 경우 아암실린더(6)와 부움실린더(7), 버킷실린더(8) 및 유압모우터(9, 10)가 각각 연결되는 한편, 상기 주유압펌프(2,3)와 다단제어밸브(5)사이 유로에는 릴리이크밸브(11)가 설치되어 주유압펌프(2,3)에서 토출되는 압유의 최대유압을 일정하게 제어해주고, 이 릴리이프밸브(11)는 보조유압펌프(4)에 연결된 솔레노이드밸브(12)에 의해 재어되도록 보조유압라인(13)을 매개로 연결되어 있다.

그리고 상기 솔레노이드밸브(12)의 솔레노이드(12a)가 중폭기(14)를 매개로 마이콤이 내장된 전자식 콘트롤러(15)와 전기적으로 연결되고, 이 전자식 콘트롤러(15)에는 상기 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)에 연결된 전자비례제어밸브블럭(16)과 전기적으로 연결된 증폭기(17)와, 각 작업기작동용 조작레버(18), 주행용페달(19), 상기 솔레노이드밸브(12)가 작동되도록 신호를 주는 작동스위치(20) 및 상기 솔레노이드밸브(12)의 작동이 자동으로 이루어주도록 해주는 자동스위치(21)와 각각 연결되어 있다.

여기서 상기 조작레버/페달(18, 19)은 각 작동기와 다단제어밸브(5)의 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)의 갯수에 부합하는 만큼의 갯수를 갖추고 있고, 상기 전자비례제어밸브블럭(16)은 그 내부에 각각 담당하는 다단제어밸브(5)의 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…) 갯수 만큼의 전자비례제어밸브(도시안됨)를 갖추고 있어, 해당작동기를 작동시키기 위해 관련하는 조작레버/페달(18, 19)을 작동시키면, 그에 연결된 상기 전자비례제어밸브블럭(16)내부의 제어밸브가 비례적으로 작동하면서 보조유압펌프(4)에서 토출되는 내부파일롯트압유를 상기 제어밸브(5)의 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)중의 하나로 공급하여 해당제어밸브의 스푸울을 좌/우로 이동시켜주게 되어 있다.

상기한 바와 같은 유압회로의 구조에 제어시스템이 부가설치되어 있는바. 상기 각 작동기, 즉 유압모우터(9, 10)와 실린더(6, 7, 8)의 각각에 작동에 의한 변위를 감지하는 변위감지센서(6a, 7a, 8a, 9a, 10a)가 설치되고, 이들 각각의 변위감지센서(6a, 7a, 8a, 9a, 10a)는 상기 전자식콘트롤러(15)와 전기적으로 연결되어 있다.

다음은 이상과 같이 구성된 본 발명의 작용효과에 대해 설명한다.

먼저 엔진(1)의 동력으로 주유압펌프(2, 3)와 보조유압펌프(4)가 구동하게 되어 오일탱크(22)의 오일을 펌핑해서 다단제어밸브(5)쪽으로 공급시켜주게 되는데, 이때 조작자가 직접움직이는 조작레버(18)와 페달(19)에 따라 전기적인 신호가 전자식콘트롤러(15)에 전달되게 되고, 이 전자식콘트롤러(15)는 상기 조작레버(18) 및 페달(19)로 부터 전달된 전류를 연산처리하여 다음의 증폭기(17)를 통해 증폭시킨후 전자비례제어밸브블럭(12)에 인가시켜줌으로써 보조유압펌프(4)에서 부터 각 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)의 스푸울로 주입되는 내부파일럿트압유를 제어해주게 되며, 상기 각 변위검지센서(6a, 7a, 8a, 9a, 10a)에 의해 감지되는 각 작동기의 변위량에 부합하는 신호를 상기 전자식콘트롤러(15)에 입력시켜줌으로써 이 전자식콘트롤러(15)내부의 마이콤이 상기 작동기의 변위량을 그에 가해지는 부하 및 작동압유의 소요토출량으로 연산처리하여 주게 되어, 양쪽 주유압펌프(2, 3)로 부터 토출된 압유는 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)를 지나 각 작동기의 실린더(6, 7, 8)를 작동시켜주게 되어 예컨대 굴삭기인 경우 작업을 할 수 있게 된다. 이때 주유압펌프(2, 3)로부터 토출되는 압유의 최대값은 릴리이프밸브(11)에 셋팅된 설정값 범위내에 있게 된다.

이와 같은 중장비로 작업을 하다가 작업기에 큰 부하가 걸리면 작업을 할수가 없고 유압회로내부로 계속 토출되는 압유는 릴리이프밸브(11)를 통해 오일탱크(22)로 드레인되게 되나, 이때 각 변위감지센서(6a, 7a, 8a, 9a, 10a)는 당해 작업기의 속도가 　0　인 것을 검출하여 전자식콘트롤러(15)에 전기적신호를 인가해주게된다.

이와 같이 작업기의 속도가 0인 과부하인 경우에서 작업자가 계속 작업을 진행하고자 원하여 작동스위치(20) 또는 자동스위치(21)를 ON시켜주게 되면 이 전자식콘트롤러(15)는 상기 전기신호를 연산하여 증폭기(14)로 증폭시켜준다음 솔레노이드밸브(12)의 솔레노이드(12a)에 소정시간동안 전기를 인가시켜주게 됨과 더불어 또다른 증폭기(17)를 통해 전자비례제어밸브블럭(16)의 당해 전자비례제어밸브를 동작시켜주게 되는바, 이때 보조유압펌프(4)로 부터 토출되는 압유는 상기 전자비례제어밸브블럭(16)을 통해 다단제어밸브(5)의 스푸울에 공급되어 각 작업기가 계속 작업을 진행하는 방향으로 이동시켜주는 한편, 또다른 보조유압펌프(4)의 토출압유는 솔레노이드밸브(12)를 통해 릴리이프밸브(11)를 제어해주게 되어, 상기 주유압펌프(2,3)로 부터 토출되어 관로를 통과하게 되는 유압의 최대 유압을 증가시키게 됨으로서 상기 주유압펌프(2,3)로 부터 토출된 압유는 다단제어밸브(5)를 지나 각 작동기가 더 큰 힘으로 작업을 계속 진행하게 된다.

물론 여기서 솔레노이드밸브(12)로서 릴리이프밸브(11)를 제어하여 관로내의 유압을 증가시켜주는 범위는 이 중장비 각 유압장치가 충분히 견딜 수 있는 정도이어야 함은 물론이다.

다음은 상기와 같이 작동하게 되는 본 발명 전자식콘트롤러 (15) 내부의 마이큼의 제어방법을 제2도에 도시된 플로우챠트를 통해 설명한다.

먼저 A0단계에서 시작이 이루어진 다음, Al단계에서 유압장치 내부압력을 증가시켜주고 싶을 경우 전자식콘트로러(15)가 솔레노이드밸브(12)를 자동적으로 조절해주도록 하는 자동스위치(21)를 ON상태로 해서 A2단계로 넘어가게 되나 만약 상기 자동스위치(21)를 OFF로 해주고나서 A3단계로 넘어가게 할 수도 있다. 즉 상기 A3단계에서는 상기 솔레노이드밸브(12)를 수동으로 작동시켜주는 작동스위치(20)를 ON 또는OFF로 해줌에 따라 다음 동작이 이루어지는바, OFF인 경우는 A9단계로 넘어가게 되는 한편, ON인 경우에는 상기 전자식콘트롤러(15)에 전기적 신호를 인가해서 솔레노이드밸브(12)를 동작시켜주는 A7단계로 넘어가게 된다.

한편, A2단계에서는 자동스위치(21)가 ON인 경우로서 이때 상기 전자식콘트롤러(15)가 각 작동기의 검지센서(6a, 7a, 8a)가 검지하는 작동기 현재위치값을 읽어줌과 더불어 조작레버와 페달(18, 19)의 조작변위를 입력해주게 되고, 다음 A4단계에서 조작레버(18)의 현재위치가 중립인지 아닌지를 판단하게 되는바, 만약 상기 조작레버(18)가 중립인 경우에는 각 작동기를 계속 동작시켜줄 필요가 없는 경우로서 다음의 A8단계로 넘어가 솔레노이드밸브(12)를 OFF시켜 주게 됨으로써 릴리이프밸브(11)가 유압장치내부의 유압을 최저상태로 유지해주게 된 다음 A9단계로 넘어가게 되는 한편, 상기 조작레버(18)의 위치가 중립이 아닌경우, 즉 각 작동기를 계속 동작시켜줄 경우 다음의 A6단계에서 이 작동기의 속도를 검지센서(6a, 7a, 8a)를 통해 읽어드리게 된다.

즉 작동기의 속도가 0이 아닌경우에는 상기 A8단계로 넘어가 솔레노이드밸브(12)를 OFF상태로 해주게되는 한편, 0인 경우에는 과부하가 걸린 상태로 간주하고 A7단계로 넘어가게 되고, 이 A7단계에서는 솔레노이드밸브(12)가 ON상태가 되도록 전기적 신호를 보내주게 되어 과부하 상태라도 계속작업을 진행할 수 있도록 유압장치 내부의 유압을 증가시켜주게 된다.

물론 이렇게 증가시켜진 유압은 이 장비가 충분히 견딜 수 있는 범위내에 있어야 하는 것이다. 그리고 A9단계에서는 자동적으로 A0단계로 이어지게 된다.

이상과 같이 설명된 본 발명은, 주유압펌프(2, 3)와 다단제어밸브(5)사이의 관로에 전자식콘트롤러(15)와 전기적으로 연결된 솔레노이드밸브(12)의 동작에 따라 제어되는 릴리이프밸브(11)가 설치되어, 작동기가 과부하상태로 돌입하게 되더라도 작업자의 요구에 따라 장비에 무리가 가해지지 않는 범위 내에서 작업을 계속 진행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 주유압펌프(2, 3)가 다단제어밸브(5)를 매개로 각 작업기에 연결되면서, 이 다단제어밸브(5)의 각 방향전환밸브(5a, 5b, 5c…)의 스푸울이 전자식콘트롤러(15)와 전기적으로 연결된 전자비례제어밸브블럭(16)과 파일럿트라인을 매개로 연결된 중장비작업장치의 파우어업 제어장치에 있어서, 상기 주유압펌프(2, 3)와 다단제어밸브(5)사이의 관로에 릴리이프밸브(11)가 설치되고, 이 릴리이프밸브(11)는 보조유압펌프(4)과 연결된 솔레노이드밸브(12)와 보조유압라인(13)을 매개로 연결되며, 상기 솔레노이드밸브(12)의 솔레노이드(12a)가 증폭기(14)을 매개로 상기 전자식콘트롤러(15)와 전기적으로 연결되어 있는 한편, 상기 전자식콘트롤러(15)에는 상기 솔레노이드밸브(12)를 선택적으로 ON시켜주는 작동스위치(20)와 자동적으로 ON시켜주는자동스위치(21)가 각각 연결된 것을 특징으로 하는 중장비 작업장치의 파우어업 제어장치.
2. 자동스위치(21) 및 작동스위치(20)의 ON/OFF상태와 조작레버(18)의 위치 및 작동기의 속도를 읽어준다음, 자동스위치(21)가 OFF이고 작동스위치(20)가 ON인 경우이거나 또는 자동스위치(21)가 ON이고 조작레버(18)가 중립인 상태가 아니면서 작업기 속도가 0인 경우는 과부하상태로 간주하고 솔레노이드밸브(12)를 ON상태로 하기 위한 전기적신호를 인가해주고, 상기 조작레버(18)가 중립이거나 또는 작동기속도가 0이 아닌경우는 상기 솔레노이드밸브(12)를 OFF시켜주도록 된 중장비작업장치의 파우어업 제어방법.