KR970009532B1 - 굴삭기의 붐 복합동작 제어용 유량토출 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

굴삭기의 붐 복합동작 제어용 유량토출 제어장치

제1도는 종래의 굴삭기의 유량토출 제어장치의 요부를 발취한 유체 회로도이다.

제2도는 본 발명에 따른 굴삭기의 유량토출 제어장치를 도시하는 요부발취 유체 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 유압펌프 11 : 바이패스 라인

12 : 붐 콘트롤 스풀 13 : 붐 스윙 콘트롤 스풀

14,15 : 입력보상기 14b,15b : 첵크밸브

R : 반송라인 18 : 서보피스톤

20 : 가변선회 가속조절 밸브 30 : 기어펌프

40 : 비례제어 감압밸브 50 : 절환밸브

붐 콘트롤 스풀(12) 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)과 ; 상기 각각의 스풀(12)(13)에 의해 유체를 선택적으로 개폐시키고 붐 실린더 및 붐 스윙 실린더를 상기 유체를 공급하되, 상기 각각의 실린더를 공급된 상기 유체가 부압을 지닐 때, 상기 각각의 실린더와 연결된 첵크밸브(14b)(15b)를 갖는 반송라인(R)과, 상기 반송라인(R)과 연결된 입력보상기(14)(15)와 ; 상기 반송라인(R)으로 반송되는 상기 유체를 통해 상기 유압펌프(10)의 바이패스라인(11)을 제어하는 콘트롤러(17)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

전술한, 붐 콘트롤 스풀(12) 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)은 유체를 통해 붐 실린더 및 붐 스윙 실린더를 제어하게 된다.

위와같이 이루어진 종래 굴삭기의 붐 복합동작 제어용 유량토출 제어장치는 상기 유압펌프(10)으로부터 토출되는 압유는 바이패스 라인(11)을 따라 토출되어 붐 콘트롤 스풀(12)과 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)을 통해 입력 보상기(14)(15)로 이송되게 된다.

상기 압력 보상기(14)(15)로 이송된 상기 압유는 붐 실린더 및 붐 스윙 실린더(도시되지 않음)으로 공급되어 상기 붐 실린더 및 붐 스윙 실린더를 동작시킨다. 이때 상기 붐 실린더 및 붐 스윙 실린더의 작동 즉, 굴삭기의 붐을 상승시키고 상기 붐을 스윙시키는 동작이 복합적으로 이루어질 때 상기 붐 실린더와 붐 스윙 실린더에 유입된 압유에 부압이 발생되게 되며, 발생된 상기 부압은 상기 붐 실린더와 상기 붐 스윙 실린더에 유압을 공급하는 압력 보상기(14)(15)의 출력라인(14a)(15a)과 분지된 반송라인(R)으로 반송되게 되지만 상기 반송라인(R)상에 설치된 첵크밸브(14b)(15b)에 의해 상대적으로 높은쪽의 압유가 반송라인(R)으로 반송되게 된다. 이때 상기 압유차에 의해 상기 붐 실린더로 공급되는 압유에 영향을 미치게 되어 상기 붕 실린더의 상승 동작을 감소시킨다.

상기 반송라인(R)으로 이송된 압유는 콘트롤러(17)속으로 유입되어 상기 바이패스(11)과 연결된 콘트롤러 출력라인(16a)으로 송출되어 상기 바이패스라인(11)의 압유 통로를 통제하게 되므로 상기 압유의 토출량이 감소된다.

따라서, 상기 콘트롤러(17)은 상기 압유의 압력차를 일정하게 유지하기 위하여 서보 피스톤(18)의 대형실의 유로를 조절하여 상기 유압펌프(10)의 경전각을 조절함으로써 상기 압유의 토출유량을 조절한다.

상기 압유의 토출유량은 상기 붐 스윙 콘트롤 스풀(12)(13)의 개구부를 통과하는 압유의 압력이 일정하게 유지되도록 조절하므로 붐 실린더와 붐 스윙 실린더로 공급되는 유량은 상기 콘트롤 스풀(12)(13)의 개구 면적에 비례하여 그에 따라 작동속도가 결정된다.

그러나, 상기 각 실린더의 부하 압력이 다를 경우, 상기 압유는 높은쪽에서 낮은쪽으로 흐르게 되므로 반송라인(R)의 압유가 압력 보상기(14)의 탄성 스프링을 갖는 챔버(14c)속으로 유입되어 상기 압력 보상기(14)의 상류측 압유의 압력을 상승시킨다.

따라서, 상기 상류측 압유의 압력이 상승되면, 붐 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(12)(13)의 하류측 압력이 동일하게 된다. 이때, 각각의 붐 실린더와 붐 스윙 실린더로 분배되어지는 유량은 상기 붐 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(12)(13)의 개구 면적에 따라 변화하게 된다.

만일, 굴삭기의 붐 상승 및 붐 스윙 동작이 동시에 행해질 경우, 상부 선회체의 관성에 의하여 붐 스윙 실린더의 압력이 상기 스윙 실린더의 릴리프(Relif) 설정 압력까지 상승하므로 이 압력이 반송라인(R)과 첵크밸브(15b)를 통하고 라인(14d)를 통해 압력 보상기(14)의 스프링 챔버(14c)로 인가되어 상기 압력 보상기(14)의 개구 면적을 교축 시킴으로써 붐 콘트롤 스풀(12)의 하류측 압력이 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)의 하류측 압력과 동일한 수준인 붐 스윙 실린더의 릴리프 설정 압력까지 상승되게 된다.

따라서, 굴삭기의 붐 선회 가속력은 최대로 되는 반면에 붐 상승 속도는 펌프(11)의 작동압이 상승되므로 상대적으로 느리게 작동되어 언바런스 상태가 되어 붐의 상승 동작은 느리고 스윙 속도는 빨라지게 되어 굴삭기의 작업 능률을 저하시킴은 물론 압력 보상기의 교축에 의한 압력 손실이 커져 에너지 손실을 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와같은 종래 굴삭기에 따른 복합동작시 발생하는 붐의 상승과 붐의 스윙 동작의 불균형에 대한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것이다.

본 발명의 목적은 굴삭기의 복합동작인 균일한 작업속도를 유지시키기 위해 붐 실린더의 운동속도를 가변적으로 조절할 수 있는 개량된 굴삭기의 유압펌프 유량토출장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 또 다른 목적은 굴삭기의 복합 운전시 작업 능률을 향상시키며, 에너지 손실을 저하시키고 운전자의 작업피로를 감소시킬 수 있는 굴삭기의 유량토출장치를 제공하는데 있다.

이하, 본 발명에 따른 굴삭기의 유체펌프의 유량토출장치는; 유압펌프(10)로부터 토출되는 압유를 개폐 제어하는 붐 콘트롤 스풀(12)와 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)과; 상기 각각의 스풀(12)(13)에 의해 유체를 선택적으로 통과시키고 유입된 상기 유체를 각 실린더로 공급하고 상기 실린더로 공급되는 상기 유체가 과부하 상태일 때 첵크밸브(14b)(15b)를 갖는 반송라인(R)과 연결된 압력 보상기(14)(15)와; 상기 반송라인(R)으로 유입되는 유체를 수용하여 상기 유체펌프(10)의 바이패스라인(11)을 제어하는 콘트롤 스풀(12)(13)로 이루어진 굴삭기의 유량 토출 제어장치에 있어서, 상기 반송라인(R)에 위치되는 가변선회 가속조절밸브(20)와; 기어펌프(30)의 출력라인(31)과 연결되되, 상기 출력라인(31)으로부터 분지된 비례제어 감압밸브(40)의 출력단(41)이 각각 연결되고, 붐 상승 리모콘(60)의 압력으로 작동되도록 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)와 연결되는 출력라인(51)을 포함하는 절환밸브(50)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와같이 이루어진 본 발명에 따른 굴삭기의 유량 토출제어 장치에 대하여 첨부된 도면 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래의 굴삭기의 유량 회로도에서 설명한 바와같이 유체는 압력 보상기(14)(15)를 통해 각각의 실린더로 공급되게 되고 상기 각각의 실린더에 의해 작동되는 아암 및 붐등의 저항력에 의해 상기 유체는 첵크밸브(14b)(15b)에 의해 상대적으로 높은 압유를 반송라인(R)으로 흘러가게 된다.

이때, 상기 반송라인상에 설치된 가변선회 가속조절 밸브(20)으로 상기 유체가 유입되게 된다.

참고로, 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)는 절환밸브(50)의출력라인(51)과 연결된 탄성 스프링(21)을 포함하는 일측 챔버(22)와, 상기 챔버(22)와 대칭되는 위치에 반송라인(R)으로부터 분지된 분지관(23)과 연결된 챔버(24)와, 상기 챔버(22)(24) 사이에 슬라이드 가능하게 위치되고 상기 반송라인(R)과 교축되는 피스톤(25)으로 이루어져 있다.

따라서, 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)로 유체가 유입되어질 때에는 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)를 바이패스하는 첵크밸브(26)를 갖는 우회라인(27)을 따라 유압이 반송라인(R)으로 안내되고, 만일 굴삭기이 복합동작 즉, 붐의 상승과 스윙 복합 동작시, 반송라인 (R)의 압력이 증가하여 상기 반송라인(R)과 연결된 일측 챔버(24) 속으로 유압이 공급되게 된다. 이때, 상기 챔버(24) 속으로 유입된 유압이 피스톤의 힘과 상기 챔버(24)와 대칭하게 배열된 타측챔버(22)의 탄성 스프링(21)의 탄성력보다 클 경우 피스톤(25)이 반송라인(R)을 차단하여 스윙부하 압력에 따른 반송라인(R)의 압력 상승을 방지한다.

결국, 상기 반송라인(R)의 압력이 낮아지고, 붐의 상승 속도는 상대적으로 빨라지게 된다.

이와달리, 상기 탄성 스프링(21)이 내장된 챔버(22)의 압력을 올리면, 좌측 챔버(24)로 유입되는 상기 유압 역시 증가해야만이 상기 피스톤(25)를 이송시킬 수 있기 때문에 상기 반송라인(R)의 압력이 증가하여 스윙 속도가 빨라지게 된다.

따라서, 상기 탄성 스프링(21)이 내장된 챔버(22)의 압력을 제어하는 비례제어 감압밸브(40)를 적절히 조절함으로써 붐 상승 조작시 스윙 부하 압력을 적절히 조절할 수 있게 된다.

만일, 붐 상승 동작이 이루어지지 않는 경우, 상기 절환밸브(50)은 중립 위치로 복귀하여 기어펌프(30)의 압력이 그 출력라인(31)을 통해 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)의 탄성 스프링 챔버(22) 속으로 압력을 가해 반송라인(R)을 개방시킴으로써 붐 스윙 실린더의 릴리프 설정 압력까지 상승되어 스윙 가속력이 최대로 된다.

또한, 스윙 가속이 완료되어 붐 스윙 실린더의 부압이 붐 실린더의 부압보다 낮아지면 붐 실린더의 부압은 우회라인(27)을 따라 압력 보상기로 유입되어 개구면적을 교축시키게 되므로 붐 스윙 콘트롤 스풀(12)의 하류측 압력이 상승되어 붐 상승 동작이 가능해진다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 굴삭기의 유량제어장치는 붐 상승 및 복합 동작시 발생되는 부압을 가변선회 가속조절 장치로 적절히 조절함으로써 작업속도를 소망하는 속도로 조절이 가능하며 붐의 상승 및 스윙 동작이 원활하게 이루어지고 그에 따른 에너지 손실을 방지할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 유압펌프(10)로부터 토출되는 압유를 개폐제어하는 붐 콘트롤 스풀(12) 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)과; 상기 붐 콘트롤 스풀(12) 및 붐 스윙 콘트롤 스풀(13)에 의해 상기 압유를 선택적으로 개폐시키고 상기 압유를 붐 실린더와 붐 스윙 실린더로 송출하고 상기 각각의 실린더로 송출된 상기 유체에 부압이 발생할 때 상기 유체를 반송라인(R)으로 배출하는 첵크밸브(14b)(15b)를 갖는 상기 반송라인(R)과 연결된 압력보상기(14)(15)와; 상기 반송라인(R)으로 배출된 상기 유체를 통해 상기 유압펌프(10)의 바이패스라인(11)의 통로를 제어하는 상기 콘트롤 스풀(12)(13)로 이루어진 굴삭기의 붐 상승 및 스윙 동작 제어용 유량토출 제어장치에 있어서, 상기 반송라인(R)에 위치되는 가변선회 가속조절 밸브(20)와; 기어펌프(30)의 출력라인(31)과 연결되어지고, 상기 출력라인(31)으로부터 분지되어 연결된 비례제어 감압밸브(40)의 출력단(41)이 연결되어지고, 붐 상승 리모콘(60) 압력으로 작동되도록 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 가변선회 가속조절 밸브(20)와 연결되는 출력라인(51)을 포함하는 절환밸브(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐 복합동작 제어용 유량제어장치.