KR950002980B1

KR950002980B1 - 유압 회로

Info

Publication number: KR950002980B1
Application number: KR1019920019795A
Authority: KR
Inventors: 젠케르 시에그프리에드; 조르겐센 헬게; 크리스텐센 토르길드
Original assignee: 단포스 악티에 셀스카프; 게오르그 니쎈
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1995-03-29
Also published as: ITTO920871A1; KR930008318A; ITTO920871A0; DE4235762C2; DK167322B1; SE9202900L; GB9222601D0; DE4235762A1; SE9202900D0; SE507287C2; IT1257171B; US5323687A; FR2683867B1; JPH05209423A; DK178891D0; GB2261261B; GB2261261A; DK178891A; FR2683867A1

Abstract

내용 없음.

Description

유압 회로

제1도 내지 제4도는 백호우 로더에 적합한 본 발명에 따른 유압 회로의 여러가지 예를 도시한 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1실린더 2 : 제2실린더

11 : 탱크 15 : 제1실린더의 제1작업 챔버

16 : 제2실린더의 제1작업 챔버 43 : 라인부

40 : 압력 제한 밸브 50 : 제어 밸브

71 : 로드 감지 라인

본 발명은 적어도 두개의 2중 작동 실린더를 가진 유압 회로에 관한 것이다.

이런 회로의 전형적인 예는 한 실린더가 굴삭 버킷(digging bucket)을 운행하는 아암을 상하로 회전시키고, 다른 실린더가 버킷이 비어질 때 굴삭 버킷을 하향으로 경사시켜서, 작동 위치인 수평 위치로 복귀시키는 역활을 하는 백호우 로더에서 발견된다.

백호우 로더의 버킷은 평상시 상승된 위치에서 아암으로 비워진다. 비어진 후 굴삭 버킷은 하향으로 경사진다. 굴삭 위치는 가능한한 빨리 놓여져야 한다. 이때의 아암은 하강하고 비킷은 상향으로 경사진다. 종종 땅으로 아암을 누르는 전이는 즉시 이루어지게 된다. 요구되는 유압 작업 압력으로 상승하는데 너무 오랜시간이 걸리면 작동자를 매우 짜증스럽게 만들 수 있다.

아암과 버킷의 회복율은 유압 회로에 공급하는 오일 펌프의 용량에 따라 크게 좌우된다. 두 작업 실린더는 이동되어야 하므로, 펌프는 오일을 거의 두 전체 실린더 볼륨으로 전달해야 한다.

독일연방공화국 공개 제3032596 A1호에서는 여러유압 회로가 제1,2 이중 작동 실린더를 가지고 있는데, 각각은 제1,2 작업 챔버와, 각 실린더에 적합한 방향성 밸브를 가진다. 여기서 초기 작동 위치에서 압력 매체는 실린더의 제1작업챔버로 유도되어 실린더의 제2작업 챔버로 유도될 수 있으며, 다른 작동 위치에서, 압력 매체는 실린더의 제2작업 챔버로 유도되어 실린더의 제1작업 챔버로 유도될 수 있다. 실린더를 향해 안내된 압력 매체 유동은 비복귀 밸브를 경유해서 방향성 밸브로 안내된다. 회로는 압력 매체의 전이의 결과로 제1실린더의 이동과 동시에 제2실린더를 이동하기 위해 제1실린더의 제1작업 챔버에서 제2실린더의 제1작업 챔버까지 압력 매체를 전이하는 수단을 포함한다.

이들 종래 회로의 목적은 주로 아암의 이동에 따라 백호우 로더의 버킷의 이동을 일치화시키는데 있다. 예를들면, 아암이 상 또는 하방향으로 회전할 때 버킷은 항상 수평으로 유지된다. 이것은 두 실린더의 방향성 밸브를 서로 연결함으로써 성취된다. 한 실린더가 펌프로부터의 오일 유동에 의해 이동되며, 실린더의 반대측 작업 챔버에서의 이동에 의해 이동된 오일 유동은 다른 실린더로 전이되므로, 이것은 제1실린더와 동시에 이동된다. 제2실린더에 의해 이동된 오일은 탱크로 안내된다. 그러나 상기 회로는 다른 실린더와 독립해서 실린더중 하나를 이동하기 위해서 다른 실린더의 방향성 밸브는 중립 위치에 유지되어야 하는 단점을 가진다. 방향성 밸브의 스위칭은 작동자를 매우 교란시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 어느 하나의 실린더에서부터 전달된 압력 매체 유동이 펌프로부터 압력 매체를 수용하는 다른 실린더와 평행한 다른 하나의 실린더에서 작업을 수행하는데 사용되고, 종래 회로의 결점을 피하는 유압 회로를 제공하는 것이다.

상술한 형태의 회로에 의해서, 본 발명은 제2실린더의 제1작업 챔버가 비복귀 밸브를 경유해서 제1실린더의 방향성 밸브가 제1실린더의 제1작업 챔버로 압력 매체를 전환할 수 있는 라인부까지 연결되고, 이 라인부와 탱크사이에 압력 제한 밸브가 삽입되며, 이것은 라인부내의 압력이 압력 제한 밸브를 작동시키는 압력을 초과하면 탱크로 유동하는 것을 허용하도록 펌프 라인에 서로 평행한 방향성 밸브를 커플링함으로써 성취된다.

상기 방법에 있어서 매체 볼륨은 다른 실린더내에서 작업을 수행하기 위해서 수동적인 장착 실린더에서 이용할 수 있도록 개발되어 있다. 수동 실린더에서의 압력 매체 전이와 동시에, 압력 매체는 펌프로부터 작동 실린더로 공급될 수 있다.

상술한 예, 즉, 백호우 로더의 아암 실린더와 버킷 실린더를 고려하면, 본 발명은 굴삭 위치로의 복귀시에도 이용될 수 있으며, 즉, 복귀 이동동안 압력 매체는 아암의 무게를 지탱하는 아암 실린더에서 버킷 실린더로 전이된다. 예를들어 두 실린더의 작업 챔버내의 다른 볼륨으로 인해 생기는 초과압력 매체는 압력제한 밸브를 통해 탱크로 진행된다.

압력 제한 밸브가 청구항 제2항에 특정된 바와같이 제어될 수 있다면, 누구나 본 발명에 포함된 이동 특성을 사용하여 주어진 상태 또는 주어지지 않은 상태로 자유롭게 선택할 수 있다. 압력 매체의 수동적인 장착 작업 챔버를 가능한 빨리 비우는 것이 양호한 상황이 있을 수 있으며, 여기서는 탱크 스톱을 취소할 수 있는 것이 양호하다.

양호한 해결책은 제어 밸브에 의해 제어되는 압력 제한 밸브를 사용함으로써 청구항 제3항에 특정된 바와같이 될것이다. 제어 밸브는 유압 회로내의 그밖의 장소에 로드 압력을 신호하는 로드 신호라인에서부터 방출 압력을 압력 제한 밸브가 수용할 때 그것을 개방하기 위해 제공된다. 그러므로 탱크 스톱은 자동적으로 취소될 수 있다. 그리고나서 예를들어 밸브 블록(block)에 있어서, 모든 밸브에서의 탱크 유동이 항상 압력 제한 밸브로 가압되어지는 조건없이, 밸브의 한 그룹에 흔한 탱크라인을 블록하기 위한 신호 압력 제한 밸브를 사용하는 것이 가능하다.

제4항에 특정된 바와같이, 제어 밸브는 펌프 라인에서의 압력이 압력 제한 밸브를 활성화하는 압력 이상으로 예정된 위치로 될때 압력 제한 밸브를 개방하기 위해 연결될 수 있다. 탱크 블록은 펌프가 펌프 로딩을 감소하기 위해서 무겁게 장착될 때 취소된다.

높은 펌핑 압력을 얻기 위해서는, 본 발명의 작업 원리를 동시에 사용하면, 제5항에 특성된 바와같이 코드 감지라인에서부터 블록킹 압력을 수용하고, 회로내의 그밖의 장소에 존재하는 로드 압력을 신호하도록 제어 밸브에 연결하는 것이 가능하며, 상기 연결은 블록킹 압력이 압력 제한 밸브의 개방을 방지하도록 배열된다. 블록킹 압력은 제6항에 특정된 바와같이, 제2실린더의 작업 챔버로부터 특히 시작될 수 있다.

제어 밸브에 대한 방출 신호 압력처럼 펌프 라인내에서 압력을 사용하는 대신에 펌프 압력을 제어할 수 있는 로드 감지라인에서 압력을 사용하는 것이 가능하다. 이와 연결된 실시예는 청구항 제7 내지 9항에 특징지어져 있다.

제10항에 특정된 제한에서, 실린더 사이의 압력 매체 전이가 일어나는 라인부와 압력 제한 밸브사이에서는 압력 제한 밸브가 활성화될 때도 압력을 라인부내에서 얻을 수 있다. 이것은 이동 공정내의 높은 출발압력을 얻는데 바람직하다.

제11항에 특정된 라인 분리를 통하여 제한부와 압력 제한 밸브사이에 제1실린더의 제2작업 챔버는 제1작업 챔버로 분할된 압력 매체의 부분을 경사지게 할 수 있다. 또한, 이것은 회로의 요구되는 펌핑 압력을 감소하는 역활을 한다.

본 발명의 추가의 설명을 위해서, 다양한 설명적인 실시예는 첨부 도면을 참조로 아래에 설명되어 있다.

제1도에 따른 유압 회로는 백호우 로더의 아암 실린더(1)와 버킷 실린더(2)를 도시하며, 각각은 방향성밸브(3,4)에 의해 제어된다. 밸브는 밸브 블록(5)내의 다른 밸브와 함께 장착되며 보통 펌프 라인(6)을 경유해서 오일 펌프(7)에 공급된다. 오일 펌프 출력압은 오일펌프(7)로부터 탱크(11)까지 초과 오일을 안내하는 LS 압력 제한 밸브(10)로 밸브 블록내의 최대 로드 압력을 신호하는 로드 감지(LS) 채널(8)과 이중 작동 2방 밸브(9)를 경유해서 종래 방식대로 제어된다. 밸브 블록은 일반적으로 모든 밸브에 적합한 2개의 보통의 직행 탱크 라인(12,13)으로 나타난다. 탱크 라인은 탱크(11)와 연결된다.

방향성 밸브(3, 4)는 3개의 포지션과 4개의 방향(두 탱크 라인이 한 방향으로 연결된다면)으로 표시된다. 제1도에 도시한 바와같이, 오일이 아암 실린더(1)내의 제1작업 챔버로부터 버킷 실린더(2)내의 제1작업 챔버(16)까지 전이되는 포지션에 놓인다.

오일 전이는 아암이 상승된 상황, 즉 아암 실린더가 비교적 더 연장된다면(그러나 이것은 도면에 아주 정확히 도시하지 않음) 피스톤 로드(17)가 상승된 상황에서 일어난다. 이와 대조적으로, 버킷 실린더의 피스톤 로드(18)는 백호우 로더 버킷이 비워지고 하향으로 경사지기 때문에 버킷 실린더로 좀더 수축된다. 이것은 "굴삭 복귀"에 적합한 초기 위치이다. 여기서 아암은 하강할 것이고 버킷은 후방(back up)으로 경사지므로, 다음 버킷 재료를 픽입할 수 있다.

아암이 하강할 때, 오일은 아암 실린더의 제1작업 챔버(15)로부터 탱크 라인(12)으로 유동하고 그리고나서 버킷 실린더의 방향성 밸브(4)로부터 A 공급 라인(20)과 연결되는 비복귀 밸브(19)를 통하여 버킷 실린더의 제1작입 챔버(16)로 전이된다.

탱크 라인(12)내의 오일 전이에 대한 요구되는 압력을 얻기 위해서, 탱크(11)와 비복귀 밸브(19)사이는 차단된다(플러그(21)로). 플러그(21)는 비복귀 밸브(4)에서의 A측면의 탱크 연결부가 차단되는 방식으로 놓이고, 반면 비복귀 밸브(4)의 B측면(라인(24), 버킷 실린더(2)내의 다른 작업 챔버(26)로 인도)은 탱크까지 개방 통로를 가진다. 연결 라인(22)을 경유해서 탱크 라인(12)에 연결된 탱크 라인(13)은 또한 플러그(23)로 차단된다. 방향성 밸브(3)에서 탱크까지의 통로는 A측, 즉 아암 실린더의 제1작업 챔버(15)로 안내하는 라인(25)과, B측, 즉 아암 실린더의 제2작업 챔버(27)로 안내하는 라인(29)을 모두 차단한다. 방향성 밸브(4)보다 펌프(7)에 더 가까운 밸브 블록부내의 밸브는 탱크까지 상당히 자유로운 통로를 가지며, 반면 이 밸브보다 펌프에서 더 떨어져 있는 방향성 밸브와 다른 모든 밸브는 탱크까지 플러그(21, 23)에 의해 차단되는 양 통로를 가진다.

라인(12,22,13)의 차단된 부분에서, 필요한 입력은 챔버(15)로부터 챔버(16)까지 오일을 전이하기 위해 발생될 수 있다. 침버(15)에서 이용가능하게 되는 오일 볼륨은 역시 비복귀 밸브(30)를 경유해서 아암 실린더의 다른 작업 챔버(27)를 톱핑업(topping up)하는데 사용되며, 비복귀 밸브는 라인(13)의 차단부와 라인(29)을 연결한다.

지금까지 상술한 회로의 성분을 가지고, 아암 실린더(1)로부터 탱크까지 직접 오일을 안내하거나 도면의 오른쪽으로 놓인 밸브, 즉 펌프(7)로부터 떨어진 밸브에 연결된 부품으로부터 안내하는 것은 불가능할 것이다.

상기 불가능성을 제거하기 위해, 탱크 라인부(22)는 입력 제한 밸브(40)에 연결된다. 밸브(40)가 연결되므로 라인부(22)내의 압력이 스프링 로드에 의해 이미 결정된 값을 초과할 때 통과를 위해 개방될 수 있다. 도시된 예에 있어서, 밸브는 압력이 25바를 초과할 때 개방한다. 압력 언로딩 밸브(40)가 개방할 때, 라인부(22)는 외부 라인(41)을 경유해서 탱크(11)에 연결된다.

그러므로, 라인부(12,22,13)내의 압력은 결국 25바를 초과할 수 없다(라인 시스템내에서 압력이 하강하는 것을 제외하고), 전이 작동으로 고압을 얻기 위해서, 제한부(42)는 압력 릴리프 밸브(40)와 라인 분기부 사이의 라인부(12)내에 삽입되며, 라인 분기부에서는 방향성 밸브(3)내의 A측이 탱크 라인(12)에 연결된다. 플러그(21)와 제한부(42)사이의 라인부(43)에 있어서, 챔버(15)로부터 오일 유동이 있을 때마다 압력 제한 밸브(40)에 의해 결정된 압력보다 높은 압력을 유지할 수 있다.

상술한 회로를 가지고, 챔버(16)가 방향성 밸브(4)를 통해서 비복귀 밸브(44)를 통해 펌프 라인(6)에 연결된 펌프(7)로부터 오일을 수용하는 동시에 챔버(15)에서 챔버(16)로 오일을 전이하는 것이 가능하다. 펌프 라인(6)에서 압력을 유지하기 위해서, 압력 조절 밸브(47)가 방향성 밸브(3)의 인입구(45)내에 삽입된다. 그러므로 챔버(15)내에서 이용가능한 오일 볼륨은 아암 실린더(1)내의 피스톤 로드(17)가 아암 실린더의 반대측 작업 챔버를 톱핑업하고 동시에 버킷 실린더 피스톤 로드(18)를 이동하기 위해 복귀할 때 가장 잘 이용되어진다.

아암 실린더(1)내의 피스톤 로드(17)가 반대측 방향으로 이동되어지거나, 도면상에 밸브의 오른쪽에 놓인 밸브중 하나가 활성화될 때, 탱크 차단을 취소, 즉, 압력 제한 밸브(40)를 활성화하는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해, 제어 밸브(50)는 회로내에 삽입된다. 제어 밸브(50)는 3방과 2포지션을 가지며, 제어 밸브(52)가 LS 신호 시스템(8, 9)와의 연결을 통해 충분한 고신호 압력을 수용할 때 압력 제한 밸브(40)를 작용하도록 연결된다. 이 경우에, 제어 밸브는 라인(51)을 통해 방향성 밸브(3)과 (4)사이의 LS 라인(8)에 연결된다. 이 라인에서의 압력이 제어 밸브(50)내의 미리 인장된 스프링으로 결정된 값을 초과할 때, 제어 밸브는 라인(51)내의 압력이 압력 제한 밸브(40)를 작용하는 포지션으로 변한다.

제1도 회로는 버킷 실린더(2)내의 피스톤 로드(18)가 반대측 방향으로 이동되어질 때 탱크 차단이 취소될 수 없는 단점을 가진다.

이 단점은 제2도에 도시한 바와같이 해결될 수 있으며, 여기서, 방향성 밸브(4)에 있는 LS 라인 시스템에 있어서 2중 작동 비복귀 밸브(60)는 두 채널(A 및 B)중 관련 LS 출구(61, 62)사이에 삽입된다. 비복귀밸브의 출구는 LS 신호 체인으로 연속되며, 반면 B측의 LS 출구(61)는 비복귀 밸브(63)를 경유해 라인(51)에 연결되고, 비복귀 밸브(64)는 LS 신호 체인에 대한 원 연결점과 라인(51)사이에 삽입된다. 로드 압력이 방향성 밸브(4)에서의 B측에서 가장 높을 때, 마치 피스톤 로드(18)가 실린더(2)로 밀려질 때, 이것은 압력 제한 밸브가 라인(51)과 제어 밸브(50)를 통해 탱크 차단을 취소하도록 한다.

이 단점의 다른 해결 방법은 제3도에 도시되어 있다. 여기서 제어 밸브(50)는 펌프 라인(6)내의 압력이 그것의 방출값을 초과할 때 항상 개방되도록 연결되어 있다.

오일 전이가 챔버(15, 16)사이에 일어날 때 상기 효과를 극대화하기 위해서, 본 실시예에서 방향성 밸브(4)에서 두 LS 출구(61, 62)사이의 이중 작용 비 복귀 밸브(60)가 연결되어 있다. 비복귀 밸브에서의 출구는 제2도에서 처럼 LS 신호 체인으로 운행되며, 이 경우에 출구(2)상의 A측의 LS 신호는 라인(71)을 통해 제어 밸브(50)에 의해 운행된다. 라인(71)은 제어 밸브(50)내의 스프링 룸에 연결되므로, 방향성 밸브(4)내의 A측(62)상의 LS 압력은 압력 제한 밸브(40)의 작용을 차단한다. 그러므로, 탱크 차단은 오일전이가 챔버(15)에서 챔버(16)까지 일어날 때 그리고 정확하게 요구될 때 취소될 수 있다.

제3도에 도시한 변경의 다이아그램은 제4도에 도시되어 있다. 여기서 제어 밸브(50)의 제어 입력(70)은 펌프 라인(6)에 연결되지 않지만, 라인(73)을 통해 LS 신호 체인(8,9)의 펌프측에 연결된다. 그렇지 않으면 다이어그램은 제3도와 동일하다. 여기서 LS 라인 체인내의 압력이 펌프 압력보다 낮기 때문에 제어 밸브(50)의 설정 스프링(72)은 제3도의 것보다 약하다. 한편, 이 해결책은 LS 라인 네트워크내에 어떤 추가의 누설이 나타나는 단점이 있다.

Claims

제1작동 포지션은 압력 매체를 실린더의 제1작업 챔버로 안내하고 압력 매체를 실린더의 제2작업챔버로 안내하고 실린더의 제1작업 챔버로부터 압력 매체를 안내하며, 반면 다른 실린더를 향해 안내된 압력 매체 유동은 비복귀 밸브를 통해 방향성 밸브로 유도되는데, 여기서 회로는 압력 매체의 전이의 결과로 제1실린더의 이동과 동시에 제2실린더를 이동하기 위해 제1실린더의 제1작업 챔버와 제2실런더의 제1작업실까지 압력 매체를 전이하기 위한 수단을 사용하는 제각기 제1,2 작업 챔버와 각 실린더용 방향성 밸브를 가지는 적어도 제1,2 2중 작동 실린더를 가진 유압 회로에 있어서, 상기 방향성 밸브(3,4)는 펌프 라인에 서로 평행하게 연결되고, 제2실린더(2)의 제1작업 챔버(16)는 비복귀 밸브(19)를 통해, 제1실린더(1)의 방향성 밸브(3)가 제1실린더(1)의 제1작업 챔버(15)에서의 압력 매체를 안내하는 라인부(43)에 연결되고, 라인부(43)와 탱크(11)사이에 압력 제한 밸브(40)가 라인부(43) 압력내의 압력이 압력 제한 밸브(40)를 작용하는 압력을 초과할 때 탱크(11)에 통로를 허용하도록 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 압력 제한 밸브(40)는 제어가능하고, 탱크로 통로를 개방하기 위해 제어 회로(50, 51)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제2항에 있어서, 상기 제어 회로는 제어 밸브(50)가 압력 제한 밸브(40)를 작용하는 압력 이상의 예정된 위치에 놓여있는 방출 압력을 받으면 압력 제한 밸브(40)를 개방하도록 연결된 제어 밸브(50)를 포함하며, 상기 방출 압력이 유압 회로의 그밖의 장소에 존재하는 로드 압력을 신호하는 로드 장치 라인(51)을 통해 제어 밸브(50)에 공급되는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제2항에 있어서, 상기 제어 회로는 펌프 라인(6)내의 압력이 압력 제한 밸브(40)를 작용하는 압력 이상의 예정된 위치에 놓이면 압력 제한 밸브(40)를 개방하도록 연결된 제어 밸브(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제4항에 있어서, 상기 제어 밸브는 회로내의 그밖의 장소에 존재하는 로드압력을 신호하는 로드 감지 라인(71)에서 블로킹 압력을 수용하도록 연결되며, 상기 연결은 블로킹 압력이 압력 제한 밸브(40)의 개방을 방지하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제5항에 있어서, 상기 로드 감지 라인(71)은 제2실린더(2)의 제1작업 챔버(16)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제3항에 있어서, 펌프의 압력을 제어하기 위해 로드 감지 펌프 연결부로 가장 높은 로드 압력을 전달하는 로드 감지부 회로를 가지는데, 상기 제어 밸브(50)는 로드 감지 펌프 연결부(73)내의 압력이 압력 제한 밸브를 작용하는 압력 이상의 예정된 위치에 놓이면 압력 제한 밸브(40)를 개방하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제7항에 있어서, 상기 제어 밸는 펌프 연결부가 아니고 회로내의 그밖의 장소에 존재하는 로드 압력을 신호하는 다른 로드 감지 라인(71)에서의 블로킹 압력을 수용하도록 연결되며, 상기 연결은 블로킹 압력이 압력 제한 밸브(40)의 개방을 방지하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제8항에 있어서, 다른 로드 감지 라인은 제2실린더(2)의 제1작업 챔버(16)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
상기 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인부는 제한부를 통해 압력 제한 밸브에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.
제10항에 있어서, 상기 제한부와 압력 제한 밸브 사이에, 비복귀 밸브를 통해 제1실린더의 제2작업챔버로 유도되는 라인 분기부가 있는 것을 특징으로 하는 유압 회로.