KR950007893Y1 - 굴삭기의 스풀메타링 향상장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

굴삭기의 스풀메타링 향상장치

제1도는 종래의 굴삭기 방향제어 유압회로도.

제2도는 종래 장치의 유량변화 특성도.

제3도는 본 고안에 의한 굴삭기 방향제어 유압회로도.

제4도는 본 고안장치의 동작설명을 위한 유량변화 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압력보상밸브 11 : 교축밸브

20 : 방향제어밸브

본 고안은 굴삭기 유압구동 시스템의 방향제어에 관한 것으로서, 특히 제어밸브의 행정에 따라 부하에 관계없이 일정압의 파일롯트 신호에 의해 펌프를 구동케 함으로서 스풀 메타링을 향상시키도록한 굴삭기의 스풀메타링 향상장치에 관한 것이다.

종래 굴삭기의 방향제어 유압회로는 제1도에 나타낸 바와 같이 예를 들어 붐(Boom) 상승동작을 위해 붐 스풀(1)을 구동시키면 스풀(1)이 바이패스라인(2)을 폐쇄시키지 않은 상태로 실린더 포트(3')를 개방시키는 임의 영역에 있게 되며, 유압펌프(4)에서 토출되는 압유는 바이패스라인(2)과 실린더 포트(3')로 분류되도록 구성된다.

이때 실린더포트(3')의 부하가 높을 때에는 분류되던 압유가 바이패스라인(2)만을 통해 작동유 탱크로 귀환되도록 하여 붐은 상승되지 않는다.

또한 붐 스풀(1)을 더욱 움직이면 바이패스라인(2)은 차단되고 붐 포트만을 개방시켜 붐이 상승하게 되는데, 즉 붐 실린더의 부하에 따라 펌프(4)에서 토출되는 유량의 조정영역이 짧아진다.

그러나 이와 같이 구성되고 동작되는 종래의 유압회로에 의해서는 제2도의 유량 특성도에서 보는 바와 같이 붐 실린더 포트로 유입되는 스풀변위 및 압력과의 관계에서 작동기의 부하에 따라 스풀 메타링 영역이 변하고 짧아짐에 따라 압력 변동이 있는 고하중의 작동기의 미세조정이 어려울 뿐만 아니라 조작자의 불쾌감을 유발시키는 문제점을 가지고 있었다.

따라서 본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하고자 기존의 방향제어 밸브의 최상류에 선택적 압력보상 밸브를 부가설치하여 스풀 스트로크에 따라 바이패스라인에 흐르는 압유를 실린더 포트의 압력에 관계없이 일정량이 되게 하므로서 실린더 포트로 흐르는 유량을 스풀변위에 따라 일정하게 제어하여 스풀 메타링 영역을 넓고 일정하게 하는 동시에 고부하 미세조작이 가능한 굴삭기의 방향제어 유압회로를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이하 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제3도에 나타낸 바와 같이 본 고안 유압회로는 적어도 복수개의 펌프와 붐, 아암, 버켓, 스윙, 주행 스풀의 복수개 방향제어 밸브를 갖는 유압회로에 있어서, 방향제어 밸브내의 펌프(4)로부터 최상류측 바이패스라인(2)에 압력보상밸브(10)(Pressute Compensate Valve)를 설치구성한다.

또한 상기 압력보상 밸브(10)와 교축밸브(11)를 일체로 구성하여 두밸브를 선택적으로 조작이 가능하도록 외부로부터 선택신호(S)를 가하도록 구성한다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 동작관계를 제3도 및 제4도를 참조하여 설명한다.

이하 설명에서는 편의상 붐 스풀(1)을 위주로 설명하기로 한다.

먼저 외부로부터 선택신호(S)를 가하지 않은 상태에서 기존과 같이 붐 상승동작을 위해 붐 스풀(1)을 구동시키면 압력보상밸브(10)는 중립상태를 유지하게 된다. 이때 바이패스라인(2)은 폐쇄되지 않은 상태를 유지하게 되며, 붐 스풀(1)의 메타링 현상은 종래기술과 같게 된다.

한편, 운전자에 의해 외부선택신호(S)가 입력되면 압력보상밸브(10)는 중앙으로 이동되어 펌프(4)로부터 토출되는 바이패스라인(2)과 일치하게 된다.

이때 바이패스라인(2)으로부터 분기된 조종유압라인(2A)은 압력보상밸브(10)스풀의 우측수압부로 작용하며 스프링(K)과 함께 압력보상밸브 스풀을 좌측으로 밀어 펌프(4)로부터 토출되는 압유를 가급적 제한없이 바이패스라인(2)으로 흐르도록 작용한다. 또한 바이패스라인(2)의 유압은 분기된 유로(2b)를 통하여 압력보상밸브 스풀의 좌측 수압부로 작용하여 바이패스라인(2)의 유로를 제한하는 측으로 작용하나, 붐 스풀(1)을 조작하지 않은 상태에서는 조종유압라인(2a)과 스프링(K)의 압력이 바이패스라인(2)의 유압보다 크게되어 압력보상밸브(10) 스풀음 바이패스라인(2)의 유로를 제한하지 않는 측으로 이동하게 된다.

한편, 운전자가 붐 스풀(1)을 조작할 경우 바이패스라인(2)에 흐르는 압유는 붐 스풀(1)에 의해 유로의 면적이 좁아지므로 붐스풀(1)을 통과한 바이패스라인(2)의 유압은 낮아지며, 결국 조종유압라인(2a)의 유압도 낮아지게 되고 스프링(K) 압력과 합하더라도 바이패스라인(2)으로부터 분기된 유로(2b)의 압력을 이기지 못해 압력보상밸브(10)의 스풀은 펌프(4)로부터 바이패스라인(2)으로 흐르는 유량을 제한하게 된다.

따라서 펌프(4)의 토출유량은 우회유로(6)를 통하여 붐 스풀(1)로 공급되며 공급된 압류는 실린더포트(3')를 통하여 붐 실린더를 상승시키게 된다.

이와 같은 동작으로 제4도의 밸브 유량변화특성도를 살펴보면, 실린더포트(3')의 압력에 관계없이 압력보상밸브(10)의 스풀변위에 따라 실린더포트(3')로 흐르는 유량을 일정하게 보상시켜 주므로, 스풀 메타링 영역을 넓게 하여 줌을 알 수가 있다.

한편, 메타랑 제어가 필요없는 일반작업시 외부의 선택신호(S)를 차단하면 기존과 같이 동일하게 일반작업의 기능을 수행시킬 수가 있다.

이와 같은 메타링 제어효과는 붐 스풀외에도 우회유로(6)가 연결된 모든 스풀에도 동일하게 작용한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 기존의 방향제어밸브내에 압력보상밸브를 설치하여 메타링 제어가 필요할시에만 외부의 선택신호를 가하여 작동기의 부하압력에 관계없이 실린더 포트로 흐르는 유량을 일정하게 하므로서 스풀 메타링 영역을 넓게 확보하는 동시에 고부하 미세조작이 가능한 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 복수개의 펌프(4)와 복수개의 방향제어밸브(20)를 갖는 굴삭기의 유압회로에 있어서, 상기 방향제어밸브(20)내의 펌프(4)로부터 최상류측 바이패스라인(2)에 압력보상밸브(10)를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 굴삭기의 스풀메타링 향상장치.
2. 제1항에 있어서, 압력보상밸브(10)는 교축밸브(11)와 일체로 구성되어 외부 선택신호(S)에 의해 선택조작이 이루어짐을 특징으로 하는 굴삭기의 스풀메타링 향상장치.