KR970000244B1 - 가변차압 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가변차압 제어장치

제1도는 종래 기술에 따른 차압제어장치의 유압회로의 선도.

제2도는 본 발명의 따른 가변차압 제어장치의 유압회로의 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프 2 : 서보피스톤

3 : 부하감지 제어기 4,5 : 안정 밸브

6 : 스풀 8 : 비례제어 검압밸브

3-3 : 파이로트 피스톤.

본 발명은 부하 감지 시스템을 갖는 중장비, 특히 굴삭기 등의 유압제어장치에 관한 것이며, 특히 정밀작업을 가능하게 하도록 레버의 조작량에 비해 작동기의 속도변화가 완만하게 수행될 수 있도록 하는 개선된 가변차압 제어장치에 관한 것이다.

중장비, 특히 굴삭기의 경우에는 작동기의 작업형태가 다양하므로 이에 따라 여러 형태의 유압장치가 마련된다. 이들 유압장치는 통상 중장비의 조종실내의 레버를 조작함으로써 유압회로를 구동시키고 이에 의해 작동기를작동시켜 필요한 작업을 수행하게 된다. 종래 기술에서는 레버의 조작에 따라 파이로트 밸브의 스풀이 이동되어 유압이 작동기의 이동량을 제어하고, 작동기에 인가되는 유압과 펌프에서 인가되는 유압의 편차를 일정하게 유지되도록하여 작동기의 속도를 조절하였다.

그러나, 종래 기술의 차압제어장치에서는 조종실의 레버조작에 따라 파이로트 밸브의 스풀이 이동되고 작동기의 유압과 펌프에서 토출되는 유압사이의 차압이 일정하도록 펌프의 토출량을 조절하기 때문에, 작동기를 사용하여 정밀한 작업을 수행하고자하는 경우에는 작동기의 속도가 너무 빠르게 되어 적합하지 않는 문제점이 발생하게 된다.

제1도에는 이러한 결점을 갖는 종래 기술에 따른 차압제어장치의 유압회로를 나타낸 것으로서, 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 펌프(1)로부터 토출된 오일은 레버의 조작에 의해 스풀(6)이 이동되어 형성된 개구면적을 통해 작동기(도시안됨)에 연결된다. 스풀(6)을 통과한 오일은 압력보상기(7)을 경유함으로써 복수의 작동기 동시조작이 가능하도록 한다. 작동기로부터 인가되는라인(g)의 압력은 최고의 압력이 선택되어, 라인(f)를 통하여 부하 감지 제어기(3)의 일측, 즉 도면에서 볼 때 부하감지 제어기(3)의 하단으로 입력되고, 펌프(1)로부터 인가되는 유압은 라인(a)를 통하여 제어기(3)의 타측, 즉 도면에서 볼 때 부하감지 제어기(3)의 상단으로 입력된다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 라인(F)와 연결되는 제어기(3)의 측면에는 스프링(3-1)이 마련되어 있어, 제어기(3)의 스풀(6)의 이동을 조절하게 된다.

여기서 라인(a)를 통해서 제어기(3)에 입력되는 펌프의 압력과 라인(f)를 통하여 제어기(3)에 입력되는 작동기의 압력 사이에 편차가 발생하게 되면, 이 차압의 크기가 스프링(3-1)의 압압력보다 클 경우에는 제어기(3)의 스풀이 스프링힘을 이기고 하향 이동되어 라인(b)와 연결된 라인(d) 및 라인(c)를 통하여 펌프(1)에 연결된 서보피스톤(2)의 우측 수압실에 유압을 공급하여, 경전각을 감소시킴으로써 펌프의 토출량이 감소되도록 서보피스톤(2)에 의해 펌프(1)을 제어하도록 한다.

한편, 상기 설명과 반대로 차압의 스프링(3-1)의 압입력보다 작게 되면 부하감지 제어(3)이 스풀리 스프링(3-1)의 압력에 의해 상승되어(제1도의 상태), 펌프(1)의 파이로트 유압이 서보피스톤(2)의 좌측 수압실로 공급되어, 겨전각을 증가시킴으로써 펌프(1)의 토출 유량을 증가시키게 된다. 미설명 부호(4) 및 (5)는 각각 릴리프 밸브로서 유압회로에 과도한 압력이 인가되는 것을 방지한다.

종래 기술에서는 이상 설명한 방식에 의해 작동기로부터 인가되는 유압과 펌프(1)로부터 인가되는 유압사이의 차압이 일정하게 유지되도록 펌프(1)의 토출량을 조절하게 된다. 경험식에 의하면 토출 유량은 다음과 같은 식에 의해 결정되는 것을 알 수 있다.

여기에서 Q는 토출유량을 나타내고, A는 스풀(6)에 형성되는 개구면적이고, P는 상기한 작동기의 유압과 펌프 유압사이의 차압을 나타낸다. 개구면적 A는 조종실의 작동레버의 조작량에 직접비례하게 되므로, 조작레버의 이동량을 마무리 미세하게 조절하여도 결국 토출유량 Q는 작동레버의 이동량에 따르므로 작동기의 정밀한 제어가 불가능하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 중량비를 이용하여 중량물을 취급하거나 또는 정지작업과 같은 정밀한 제어가 필요한 경우에 레버 조작량에 비해 작동기의 이동속도를 보다 완만하게하여 정밀작업을 수행할 수 있도록 한 가변차압 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여 펌프의 유압과 작동기의 유압 사이의 차압을 가변시킬 수 있는 차압가변수단을 부하감지 제어기의 일측에 연결함으로써 레버조작량에 따라 작동기속도 변화를 완만하게 하여 작동기의 제어성을 향상시킬 수 있도록 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 적합한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 다른 차압제어장치의 유압회로를 나타낸 도면으로서, 제1도와 유사한 부분에는 참조번호를 부가하였으며, 중복된 부분에 대하여는 상세한 설명은 생략한다.

제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 차압가변수단은, 펌프(1)의 유압이 입력되는 부하감지 제어기(3)의 일측에 라인(h)를 통하여 연결되는, 예컨대 솔레노이드밸브 또는 전자 비례제어 감압밸브(8)로 이루어지는 바, 이 비례제어 감압밸브(8)의 출력단은 라인(h)을 통해 부하감지 제어기(3)에서 작동기 부하압력이 작용하는 반대쪽에 설치된 파이로트 피스톤(3-3)의 수압실로 연결되어, 라인(h)로부터 압력이 인가될시 피스톤(3-3)이 전진하여 부하감지 제어기(3)내의 스풀(3-3)를 도면에서 볼 때 하방으로 이동시키도록 되어 있다. 비례제어 감압밸브(8)은 별도의 스위치에 의해 온, 오프되어 필요시에만 작동시킬 수 있게 되어 있으며, 적합하게는 솔레노이드에 공급되는 전류에 비례하는 감압을 제어할 수 있도록 하는 것이 좋다.

작업자가 조종실내에 작동레버를 조절하여 스풀(6)을 작동시키면 상기한 바와 같이 부하감지 제어기(3)에 차압이 발생된다. 즉, 비례제어 감압밸브(8)이 작동되어 그 출력 압력이 증가되면 라인(h)를 통하여 파이로트 피스톤(3-3)의 출력이 증가하게 되고, 이에 따라 라인(f)를 통하여 인가되는 작동기의 압력과 스프링(3-1)의 힘을 극복하고 스풀(3-2)를 하향 이동시켜, 파이로트 유압라인(d)가 라인(c)를 통해 서보피스톤(2)의 수압실로 유압되어, 서보피스톤(2)를 매개로 시판의 경전각을 감소시켜 펌프(1)의 토출량을 감소시킨다. 즉, 비례제어 감압밸브(8)의 출력압력이 커짐에 따라 펌프유압과 작동기 유압의 차압(△P)이 감소되게 되므로, 작동기로 공급되는 유량도 감소하게 되고, 이에 따라 레버조작량에 대한 작동기의 이동속도 변화가 완만하게 되어 작동기의 제어성이 향상되는 것이다.

즉, 기존의 작동기 조작레버의 조작량에 비례하는 개구면적에 의한 급격한 유량조절 대신, 본 발명은 비례제어 감압밸브의 출력압력에 의해 펌프 압력과 부하압력의 차량을 변화시켜 스풀의 소정 개구면적에서 펌프의 토출유량을 가변시킴으로써 레버조작량에 따라 작동기의 속도변화를 완만하게하여 작동기 동작의 정밀제어가 가능하고, 이에 따른 제어성의 향상으로 작업효율이 높아지면, 작동기 조작이 용이해져 피로를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 압유를 제공하는 가변용량식 유압펌프(1)와, 조종실의 레버의 작동에 의해 동작되는 파이로트 밸브와, 상기 펌프로부터 상기 파이로트밸브의 스풀을 통하여 유압을 공급받는 작동기, 및 상기 펌프(1)로부터 공급되는 유압 및 상기 작동기의 유압의 차압에 따라 펌프(1)의 서보피스톤(2)을 매개로 토출량을 조절하도록 된 부하감지 제어기(3)로 구성되는 중장비용 유압제어장치에 있어서, 상기 부하감지 제어기(3)에서 작동기의 부하압력이 작용하는 반대쪽의 파이로트 피스톤(3-3)이 설치되고, 상기 파이로트 피스톤(3-3)의 수압실에는 펌프로부터 토출되는 유압에 부가하여 상기 부하감지 제어기(3)에 가변적인 유압을 제공하여 부하감지 제어기(3)에 의해 유지되는 차압이 감소되도록 하는 차압가변수단이 연결구성되는 것을 특징으로 하는 가변차압 제어기.
2. 제1항에 있어서, 상기 가압가변수단은, 솔레노이드 밸브와 비례제어 감압밸브(8)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가변차압 제어기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어기(3)로부터 측정된 차압이 상기 펌프(1)에 연결된 서보피스톤(2)에 공급되어 상기 서보피스톤(2)의 이동에 의하여 상기 펌프(1)의 토출량이 조절되는 것을 특징으로 하는 가변차압 제어기.