KR950002378B1 - 작업장치 작동부의 압력보상용 유량제어 장치 - Google Patents

작업장치 작동부의 압력보상용 유량제어 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

작업장치 작동부의 압력보상용 유량제어 장치
제 1 도는 종래 작업장치의 유압제어 장치를 나타낸 단면도.
제 2 도는 제 1 도의 각 부위에 설치되는 유량제어 장치를 나타낸 단면도로서, a는 (가)부위에 설치될때의 상태를 나타낸 것이고, b는 (나)부위에 설치될때의 상태를 나타낸 것이며, c는 (다)부위에 설치될때의 상태를 나타낸 것이다.
제 3 도는 본 발명에 의한 압력보상용 유량제어 장치의 단면도.
제 4 도는 유압제어 장치의 원리를 나타낸 회로도로서 a는 종래의 회로도, b는 본 발명의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
9a, 9b : 센터바이패스통로 10a, 10b : 파레럴통로
11 : 고압오일통로 13a, 13b, 13c : 탱크 귀환오일통로
15 : 2포트 2 위치 압력보상밸브 16 : 오리피스
17 : 압력보상밸브용 스푸울 18 : 스프링
19 : 오리피스 출구측압력도입통로 21 : 리스트릭
25a, 25b, 25c : 드레인통로 26 : 배압챔버
Q : 정격유량 Q1: 허용규제유량
Q2: 허용규제유량이외의 드레인유량 P : 릴리이프밸브 설정압력
P1: 오리피스 입구측압력 P2: 오리피스 출구측압력
P3: 드레인압력 △P : 오리피스압력차
본 발명은 건설기계, 운송하역 기계등의 작업장치를 고정형 유압펌프에서 토출된 유압으로 작동시키는 장치에 있어서, 작업장치를 작동시키는 유압작동부에 작업이 가능한 압력이상으로 압력이 발생할 경우 이를 유압탱크로 귀환되도록 한 압력보상 유량제어 장치에 관한 것이다.
구체적으로는 각 작업장치의 유량을 제어하기 위해 설치한 오리피스 전, 후의 유로에 압력차에 의해 작동하는 2포트 2위치 압력보상 밸브를 연결하여 오리피스 입구측 압력과 출구측 압력이 상이하게 되면 입구측의 오일을 유압탱크로 귀환되도록 하고, 릴리이프 밸브를 오리피스 통과전의 유로에 연결하여 오리피스 전, 후의 압력차는 발생하지 않고 유로의 압력이 작업장치의 최대 설정압력보다 높게 발생될 경우 오일을 탱크로 귀환되도록 함으로서 오일이 릴리이프 밸브를 통해 귀환되는 것을 최대한 억제하여 오일이 릴리이프 밸브를 통해 귀환될때 발생되는 급격한 압력변동에 따른 떨림현상과 작동유의 온도상상을 방지하도록 한 것에 관한 것이다.
일반적으로 펌프에서 송출되는 유압으로는 다수개의 작업장치를 작동시키게 되는데, 각 작업장치에서 사용되는 정격유량은 각각 상이하게 된다.
그리고, 작업장치에는 릴리이프 밸브를 설치하여 유압작동부에 일정한 압력이상으로 고압이 걸리게 되면 유압탱크로 오일이 귀환되도록 함으로서 과부하로 인한 유압장치의 파손을 방지하였다.
즉, 제 1 도에 도시한 바와 종래의 작업장치는 고정형 유압펌프(2)에서 토출된 오일이 콘트롤 밸브의 본체(6a, 6b)를 거쳐 작업장치를 작동시키는 실린더(3)로 유통되어 실린더를 작동시키게 되는데 실린더에서 필요로 하는 유량이 많지 않을 경우 오일은 압력이 상승을 하게 되어 압력이 상승된 오일은 릴리이프 밸브(4)를 통해 탱크(1)로 귀환되록 되어 있었다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면 작업장치를 작동하지 않을시에는 스푸울(5)은 중립위치에 있게 되므로 유압탱크(1)에서 펌프(2)에 의해 송출된 오일은 밸브의 센터바이패스통로(9a, 9b)를 통해 유압탱크(1)로 드레인된다.
그리고, 작업장치를 작동시 레버 또는 유압 파일럿트압으로 스푸울(5)을 위치 이동시키면 센터바이패스통로(9a, 9b) 또는 파레럴통로(10a, 10b)를 통해 유입된 오일은 첵밸브(7)를 통해서 고압 오일통로(11a, 11b)로 흘러 실린더 포트 오일통로(12a, 12b)를 통해 각 작업장치의 유압실린더(3) 또는 유압모터(14)로 유압되어 각 작업장치가 작동하게 된다. 이때, 펌프(2)에서 송출되는 정격유량이 유압작동부(3, 14)에서 필요로 하는 유량보다 많을때 유압작동부(3, 14)로 유입되는 유량을 콘트롤 밸브에서 제어하게 되며, 유량제어하는 방법은 제 2 도의 a, b, c에 도시한 바와같다.
즉, 제 2 도의 a는 제 1 도의 "가"부위에 설치하는 것으로서 실린더 포트오일통로(12a)에 오리피스(16)를 주어 통로를 제어하여 유압작동부(3, 14)로 유입되거나 탱크귀환통로(13)로 귀환되는 유량을 제어하는 방법이고, 제 2 도의 b는 제 1 도의 "나"부위에 설치하는 것으로서 첵밸브(7)에 오리피스(16)를 주어 통로를 제어하여, 고압오일통로(11a, 11b)로 유압되는 유량을 제어하는 방법이며, 제 2 도의 c는 제 1 도의 "다"부위에 설치하는 것으로서 스푸울(5)에 오리피스(16)를 주어 실린더 포트오일통로(12a)로나 탱크귀환통로(13a)로의 열림을 제어하여 실린더 포트오일통로(12a)로 유입되거나 탱크귀환통로(13a)로 귀환되는 유량을 제어하는 방법이다.
이와 같은 구조로 된 종래기술의 유량제어는 정격유량(Q)에서 허용규제유량(Q1) 이외의 유량(Q2)를 릴리이프 밸브(4)로 드레인시켜야 한다.
릴리이프 밸브(4)는 유압작동부에서 필요로 하는 압력(P)으로 설정되어 있으므로 릴리이프 밸브로 잔여 유량(Q2)를 드레인시키기 위해서는 오리피스(16) 입구측 압력(P1)이 릴리이프 밸브 설정압력(P)까지 상승하여 드레인시켜야 한다. 이때, 오리피스(16) 입구측 압력(P1)과 오리피스(16) 출구측 압력(P2)과의 차압()이 발생하게 되는데 일반적으로 유압작동부의 설정압력(P)를 높게 설정하므로 오리피스(16) 입구측 압력(P1)과 출구측(P2)과 차압(P)이 커지게 된다. 따라서 오일이 드레인될때 급격한 압력변동과 릴리이프 밸브(4)에서의 계속되는 드레인으로 인해 온도상승과 떨림현상이 일어나게 되어 유압장치에 영향을 주게되는 문제점이 있었다. 또 하나의 단점은 오리피스(16)에서 유량규제가 부하압력의 변동에 따라 오리피스 입구측 압력(P1)과 출구측 압력(P2)과의 차압(P)이 변하므로 오리피스(16)로 흐르는 유량이 변동하게 되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 2포트 2위치의 압력보상 밸브에 의해 정격유량(Q)에서 오리피스로 규제된 유량(Q1) 이외의 잔여유량(Q2)를 드레인시키고, 압력보상 밸브에 오리피스 출구측 압력(P2)으로 배압을 주어 오리피스 입구측 압력(P1)과 오리피스 출구측 압력(P2)의 차압(P)이 적은 영역의 설정 압력(P3)에서 드레인될 수 있게 하므로 부하압력의 변동에 관계없이 항상 일정한 유량을 제어할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 적은 차압으로 잔여유량이 드레인되도록 하므로서 급격한 압력변동에 따른 떨림현상과 작동유의 온도상승으로 인한 유압기기의 열팽창 및 변형 손실을 방지할 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 릴리이프 밸브 이외에 2포트 2위치의 압력보상밸브를 오리피스 전, 후의 오일통로에 연결하여 허용규제유량(Q1) 이외의 유량(Q2)를 압력보상밸브로 드레인되게 하여 부하 압력에 관계없이 일정한 유량을 제어하게 하는 것으로서 이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 3 도는 본 발명에 의한 작업장치의 유압 콘트롤밸브로서 첵밸브에 오리피스(16)가 들어있는 상태도이다.
펌프로부터 송출되는 오일을 유입하는 센터바이패스통로(9a, 9b), 파레럴통로(10a, 10b)와 유압 작동부(3, 14)와 연결되는 실린더 포트오일통로(12a, 12b)와 유압탱크(1)로 연결되는 탱크귀환통로(13a, 13b)와 중립위치에서 레버나 파이럿트압으로 움직이는 스푸울(5)과 스푸울(5)을 좌우위치에서 중립위치로 귀환시키는 리턴작동부(8)와 파레럴통로(10a)로 역류되는 것을 방지하는 첵밸브(7)와 밸브내의 압력을 설정압력이하로 유지시키는 릴리이프 밸브(4)로 구성된 콘트롤 밸브에 있어서, 파레럴통로(10a, 10b)로 오일이 역류되는 것을 방지하는 첵밸브(7)에 오리피스(16)가 형성된 리스트릭(21)을 삽입하여 유량의 흐름을 조절하도록 하고, 펌프(2)로부터 오일을 유입하는 센터바이패스통로(9a) 및 파레럴통로(10a)와 탱크귀환통로(13c) 사이에 드레인통로(25a)를 형성하여 압력보상밸브(15)를 설치하고, 오리피스(16)에 출구측 압력(P2)이 압력 보상밸브(15)의 일측에 형성된 배압챔버(26)에 도입되게 오리피스 출구측 도입 통로(19)를 고압 오일통로(11a, 11b)와 배압챔버(26) 사이에 설치하여 서로 연통되게 함과 동시에 2포트 2위치 압력보상밸브(15)내에 드레인통로(25a)와 탱크귀환 오일통로(13c)를 상호 연통차단하는 스푸울(17)을 스프링(18)으로 탄력 설치하며, 상기 압력보상밸브(15)의 타측으로는 센터바이패스통로(9a)와 파레럴통로(10a)로부터 드레인통로(25a)를 통해 오일이 유입되는 드레인 챔버(27)를 형성하고, 상기 드레인 챔버(27)의 일측에 드레인통로(25c)를 형성함으로서 드레인 챔버(27)에 도입된 오리피스 입구압력(P1)과 배압챔버에 도입된 오리피스 출구측 압력(P2)의 차압(△P)에 의해 스푸울(17)이 스프링(18)을 압축하여 드레인 챔버(27)의 오일을 드레인통로(25c)로 드레인시키도록 한다. 즉, 오리피스 입구측 압력(P1)과 출구측 압력(P2)의 차이가 스프링(18)의 탄성력보다 커지게 되면 드레인압력(P3) 영역에 설정되도록 하여 항상 일정한 차압(△P)이 형성되도록 하여 오리피스(16)로 통하는 제어유량을 일정하게 유지할 수 있게 한다.
(허용규제유량(Q1)은 차압(△P)과 오리피스(16) 유로와의 함수이다.)이때 드레인 챔버(27)의 오일을 드레인통로(25c)로 드레인시키는 차압(△P)이 낮게 설정되어 있으므로 오리피스 출구쪽의 압력(P2)이 낮을시 오리피스 입구쪽의 압력(P1)은 릴리이프 밸브(4)에서 릴리이프 되는 릴리이프 설정압력(P)보다 아주 낮게 유지되므로 밸브내의 큰 압력 변동이 없게 된다.
상기와 같은 본 발명은 부하 압력에 따라 펌프에서 토출되는 유량을 제어하는 가변용량형 펌프가 아닌 고정용량형 펌프를 사용하는 작업장치의 유압작동부에서 각각의 작업장치 유압작동부의 소요유량이 상이할시 필요유량의 제어를 부하 압력의 변동에 관계없이 작은 압력차이로 항상 일정하게 할 수 있어 압력보상효과를 가지며, 작업장치의 속도제어를 일정하게 할 수 있으며, 급격한 압력변동에 따른 떨림현상과 온도상승으로 인한 유압기기의 손실을 방지할 수 있으며, 정숙하게 작업장치를 작동시킬 수 있는 등의 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

  1. 펌프로부터 송출되는 오일을 유입하는 센터바이패스통로(9a, 9b), 파레럴통로(10a, 10b)와 유압 작동부(3, 14)와 연결되는 실린더 포트 오일통로(12a, 12b)와 유압탱크(1)로 연결되는 탱크귀환통로(13a, 13b)와 중립위치에서 레버나 파이럿트압으로 움직이는 스푸울(5)과 스푸울(5)을 좌우위치에서 중립위치로 귀환시키는 리턴작동부(8)와 파레럴통로(10a)로 역류되는 것을 방지하는 첵밸브(7)와 밸브내의 압력을 설정압력이하로 유지시키는 릴리이프 밸브(4)로 구성된 콘트롤 밸브에 있어서, 펌프(2)로부터 오일이 유입되는 파레럴통로(10a)와 고압오일통로(11a, 11b) 중간에 오리피스(16)가 형성된 리스트릭(21)을 설치하고, 센터바이패스통로(9a) 및 파레럴통로(10a)와 탱크귀환통로(13c) 사이에 드레인통로(25a)를 형성하여 압력보상밸브(15)를 설치하되, 상기 압력보상밸브(15)의 내측에는 상기 드레인통로(25a)와 탱크귀환 오일통로(13c)를 상호 연통차단하는 스푸울(17)을 스프링(18)으로 탄력설치하여 일측은 배압챔버(26)가 형성되고 타측은 드레인 챔버(27)가 형성되도록 하여 상기 배압챔버(26)로 오리피스(16) 출구측 압력(P2)이 도입되게 고압오일통로(11a, 11b)와 오리피스 출구측 도입통로(19)로 연결하고, 상기 드레인통로(27)의 일측에 드레인통로(25c)를 형성하여 상기 드레인 챔버(27)에 도입된 오리피스 입구압력(P1)과 배압챔버에 도입된 오리피스 출구측 압력(P2)의 차압(△P)에 의해 수푸울(17)이 스프링(18)을 압축하여 드레인 챔버(27)의 오일을 드레인통로(25c)로 드레인되도록 함으로서 항상 부하압력의 변동에 관계없이 일정유량을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 작업장치 유압작동부의 압력보상용 유량제어 장치.
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CN110748520A (zh) * 2019-09-19 2020-02-04 山东科技大学 一种针规节流器
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