KR970011612B1

KR970011612B1 - 중장비의 주행구동시스템

Info

Publication number: KR970011612B1
Application number: KR1019940040159A
Authority: KR
Inventors: 이정민
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 석진철
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1997-07-12
Also published as: KR960023540A

Abstract

내용 없음.

Description

중장비의 주행구동시스템

제1도는 본 발명에 따른 중장비의 주행구동시스템을 도시한 유압회로도,

제2도는 제1도의 A 부분에 대한 확대도,

제3도는 종래의 중장비에서 사용되는 주행구동시스템을 도시한 유압회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1펌프2 : 제2펌프

3 : 좌측컨트롤밸브4 : 우측컨트롤밸브

5 : 좌측주행모우터6 : 우측주행모우터

7 : 작동기8 : 선회모우터

9 : 작동기10 : 작동기

11 : 제1메인바이패스라인12 : 제2메인바이패스라인

13 : 압력보상밸브14 : 교축밸브

15 : 좌측주행스푸울16 : 우측주행스푸울

17 : 서브바이패스라인18 : 서브라이패스라인

19 : 릴리이프밸브20 : 릴리이프밸브

21 : 오일탱크22 : 파일롯신호라인

본 발명은 중장비의 주행구동시스템에 관한 것으로, 특히 복수개의 작업요소를 갖는 중장비에서 다른 작동요소와 주행모우터가 동시에 작동할때 주행의 독립성을 유지할 수 있고 미세주행조작이 가능하게 하는 중장비의 주행구동시스템에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같이 유압으로 가동되는 중장비는, 펌프에서 토출되는 압유를 이용하여 굴삭기에 구비되어 있는 여러가지 작동기를 동작시키도록 되어 있기 때문에 만약 작동하기 위해 많은 압유가 필요한 주행모우터를 구동시키면서 동시에 다른 작동기를 구동시키는 경우에는 압유가 많이 필요한 주행모우터의 가동이 원활하지 않게 되어 주행동작이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 미세한 주행동작의 제어가 어렵게 된다.

이러한 현상을 제2도로 첨부한 종래의 굴삭기에 채택되어 사용하고 있는 유압회로도를 참조하여 자세히 설명하자면, 일반적으로 굴삭기에서는 제1펌프(101)와 제2펌프(102)에서 토출되는 압유가 각각 좌우측 컨트롤밸브블록(103,104)를 통해서 이들 밸브블록(103,104)에 연결된 좌우 주행모우터(105,106) 및 각 작동기(107,108,109,110)로 공급되어 이들을 작동시키도록 되어 있다.

즉, 굴삭기의 주행구동시 상기 제1펌프(101)에서 토출되는 압유는 좌측 컨트롤밸브블록(103)의 중앙을 관통하는 제1메인바이패스라인(111)에 설치된 셀렉트밸브(112)와 좌측주행스푸울(113)을 거쳐서 좌측주행모우터(105)로 유입되어 이 모우터(105)를 구동시키는 한편, 상기 제2펌프(102)에서 토출된 압유는 우측 컨트롤밸브블록(104)의 중앙을 관통하는 제2메인바이패스라인(114)과 우측주행스푸울(115)을 거쳐서 우측주행모우터(106)로 유입되어 이 모우터(106)를 구동시키게 된다.

그런데 상기 주행모우터(105,106)는 그 구동에 많은 량의 압유를 필요로 하기 때문에 이들 주행모우터(105,106)가 가동되고 있는 도중에, 다른 작동기 예컨대 굴삭기의 상부선회체를 하부몸체에 대해 선회작동시키기 위해 선회스푸울(116)을 조작하여 선회모우터(108)를 작동시키면, 상기 선회스푸울(116)을 작동시키는데 필요한 스윙신호(P_Ia)가 파이롯 셀렉트밸브(112)를 작동시켜 제1펌프(101)에서 토출되어 제1메인바이패스라인(111)을 통해서 유동하는 압유의 흐름이 이 셀렉트밸브(112)내에 장치된 첵크밸브(112a)에 의해 첵크되게 함으로써, 상기 제1펌프(101)에서 토출되는 압유의 일부가 제1메인바이패스라인(114)에 병렬연결된 서브바이패스라인(117)을 통해서 상기 선회모우터(108)로 공급되게 함과 더불어, 상기 스윙신호(P_Ia)가 상기 제2펌프(102)에서 토출되는 압유가 통과하는 제2메인바이패스라인(114)과 상기 제1메인바이패스라인(112)을 연결시키는 연통밸브(118)을 작동시켜 상기 제2메인바이패스라인(114)을 통해서 유동하는 압유의 일부가 제1메인바이패스라인(111)으로 합류되게 하므로써 좌우측 주행모우터(105,106)가 이상없이 작동되게 하도록 되어 있다.

즉, 주행을 하는 도중에 기타 다른 작업요소를 작동시키기 위한 밸브를 작동시키면, 이 작업요소와 연결된 작동기가 작동을 하기 위한 작동오일이 제1펌프(101)에서 일부 공급되게 함과 더불어, 이 제1펌프(101)에서 공급되는 압유를 받아서 작동하는 주행모우터(105)가 이상없이 작동하도록 하기 위해, 제2펌프(102)에서 토출되는 압유가 상기 제2메인바이패스라인(114)과 제1메인바이패스라인(111)을 서로 연통시키는 연통밸브(118)를 통해서 연결되도록 하므로써, 전체적으로 제1펌프(101)와 제2펌프(102)에서 토출되는 압유가 고르게 각 작동기로 공급되어지게 하여, 각 작동기가 이상없이 작동되어지게 하도록 되어있다.

그러나, 상기한 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 주행시스템에 있어서는, 주행동작과 여러개의 다른 동작을 동시에 행할때 각 동작의 작동압력차이로 인하여 그 동작속도의 차이로 인하여 균형이 맞지 않아서 미세한 주행동작이 어려워지는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 제 문제점을 해소시켜, 굴삭기의 주행동작과 부움동작, 주행동작과 버켓동작, 또는 주행동작과 선회동작을 동시에 행하는 경우에, 주행동작 이외의 작동기가 작동하는 압력이 높고 낮음에 상관없이 주행의 직진성 및 주행속도가 일정하게 유지되도록 하여 주행의 독립성을 보장할 수 있도록 한 중장비의 주행구동시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1펌프에서 토출되는 압유를 이송시키는 제1메인바이패스라인과 제2펌프에서 토출되는 압유를 이송시키는 제2메인바이패스라인을 필요에 따라 서로 연결시키는 연통밸브를 제거하고, 그 대신에 상기 각 메인바이패스라인에 압력보상밸브를 설치함과 더불어, 상기 각 메인바이패스라인에 주행모우터 이외의 다른 작동기를 작동시키기 위한 작동압력을 공급받아 작동되는 교축밸브를 설치하며, 상기 압력보상밸브에 서브라이패스라인을 각각 연결시켜는 한편, 상기 서브라이패스 라인에 전체 유압회로의 안전을 유지하기 위한 릴리이프밸브를 설치한 구조로 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 본 발명의 시스템은, 주행모우터와 다른 작동기를 동시에 가동시키면, 그 작동기의 해당 방향절환밸브를 가동시키기 위한 파일롯압이 상기 방향절환밸브를 이동시킴과 더불어, 상기 교축밸브로 전달되어 제1펌프에서부터 제1메인바이패스라인을 통해서 좌측주행모우터로 공급되는 압유의 흐름을 제한하여 그 일부만 좌측주행모우터로 공급되게 하고, 나머지의 압유는 서브라이패스라인을 통해서 상기 타 작동기로 분배공급되어지게 한다.

그리고, 이와 동시에 상기 제1메인바이패스라인에 교축밸브와 직렬로 설치된 압력보상밸브가 교축밸브에 의해 다른 작동기로 공급되는 만큼의 일정유량을 타 작동기의 압력이 높고 낮음에 관계없이 주행용 방향절환밸브로 우선 공급되어지게 하므로써, 주행모우터가 타작동기와 상관없이 완전한 독립성을 보장하면서 작동되어지게 되는 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 시스템은 구체화한 유압회로도로서, 굴삭기의 전체장치를 작동시키기 위한 유압을 발생시키는 근원인 제1펌프(1)와 제2펌프(2)에서 토출되는 압유가 각각 좌우측 컨트롤밸브블록(3,4)을 통해서 이들 밸브블록(3,4)에 연결된 좌우 주행모우터(5,6) 및 각 작동기(7,8,9,10)로 공급되어 이들을 작동시키도록 되어 있다.

여기서 굴삭기의 주행구동시 상기 제1펌프(1)에서 토출되는 압유를 좌측 컨트롤밸브블록(3)으로 이송시키는 제1메인바이패스라인(11)과 상기 제2펌프(2)에서 토출되는 압유를 우측 컨트롤밸브블록(4)으로 이송시키는 제2메인바이패스라인(12)에 각각 설치된 압력보상밸브(13)와 셀렉트밸브(14)를 거쳐서 좌측주행스푸울(15)과 우측주행스푸울(16)로 유입된 후, 좌/우측주행모우터(5,6)로 들어가 이들 좌우측주행모우터(5,6)를 각각 구동시키도록 되어 있다.

그리고 상기 각 메인바이패스라인(11,12)에 설치된 압력보상밸브(13)에는 제1 및 제2서브라이패스라인(17,18)이 각각 연결되어 있고, 상기 서브라이패스라인(17,18)에는 전체 유압회로를 보호하기 위한 릴리이프밸브(19,20)가 설치되며, 이 릴리이프밸브(19,20)를 오일탱크(21)로 드레인되게 되어 있다.

또한, 상기 압력보상밸브(13)와 좌우측 주행스푸울(15,16) 사이가 파일롯신호라인(22)으로 연결되어서, 이 압력보상밸브(13)에 의한 조절압력이 상기 주행스푸울(15,16)로 직접 전달되어지게 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 시스템은, 주행만을 하는 경우에는 상기 교축밸브(14)와 압력보상밸브(13)가 작동을 하지 않고, 종래의 장치와 동일한 작동을 하게 되는바, 즉 유압펌프(1,2)에서 토출된 압유가 상기 주행스푸울(15,16)를 거쳐서 각각의 좌우측 주행모우터(5,6)로 유입되어지게 되는 것이다.

그러나, 굴삭기가 주행과 함께 다른 작동기 예컨대 부움실린더(10)나, 아암실린더(7) 또는 버켓실린더(9) 등을 작동시키기 위해, 이들의 작동핸들(조이스틱)을 조작하면 해당 스푸울을 방향절환시키기 위해 인가되는 파일롯압력신호(P_Ia)가 상기 방향절환스푸울을 절환작동시킴과 더불어, 상기 교축밸브(14)로 전달되어 각 펌프(1,2)에서부터 메인바이패스라인(11,12)을 통해서 좌우측 주행모우터(5,6)로 유입되는 압유의 흐름을 제한하여 그 일부만이 주행모우터(5,6)로 유입되게 하고, 상기 교축라인(14)이 압유의 흐름을 제한하므로 인해 압력보상밸브(13)와 교축밸브(14) 사이의 압력이 순간적으로 교압이 되어짐으로 인해 상기 압력보상밸브(13)가 이 압력의 작동에 의해 절환되어서 서브라이패스라인(17,18)과 연결시키게 되므로, 상기 교축밸브(14)에 의해 그 흐름이 제어된 나머지의 압유는 상기 압력보상밸브(13)를 통해서 서브라이패스라인(17,18)으로 각각 유입되게 되고, 이 서브라이패스라인(17,18)으로 유입된 압유는 상기 작동시키고자 하는 작동기의 해당스푸울쪽으로 전달되어지게 된다.

이러한 작동과정에서 상기 압력보상밸브와 주행스푸울을 연결시키는 파일롯신호라인을 통해서, 다른 작동기의 압력이 높고 낮음에 관계없이 펌프에서 공급되는 압유가 상기 주행용 방향절환밸브로 우선 공급되어지게 하므로써, 주행모우터가 타 작동기의 작동상태와 상관없이 완전히 독립적으로 작동할 수 있게 되는 것이다.

이러한 압력보상밸브의 작동과정을 제2도를 참조하여 자세히 설명한다.

제2도는 제1도의 A부분에 대한 확대도로서;

도면에서, P, A, B : 포오트;

P_A, P_B: A, B 포오트의 압력

A_T: 교축밸브(14)와 주행용방향절환밸브(15,16) 사이의 교축면적

A_C: 압력보상밸브(13)의 수압(受壓) 면적

W : 압력보상밸브(13)의 스프링하중

Q_A, Q_B: 상기 A, B 포오트를 통과하는 유량

C₁, C₂, C : 상수

이다.

상기한 바와 같은 작동이 이루어지는 과정에서 상기 압력보상밸브(13)에는 P_A'×A_C=P_A×A_C+w의 바란스가 유지되도록 P→B의 개구면적이 변화되게 된다.

즉 P_A'×P_A=W/Ac가 되며 W와 Ac는 일정하기 때문에 P_A'×P_A는 일정하게 된다.

그리고 교축면적 A_T와의 관계는가 되기 때문에가 되어 유량 Q_A(주행 절환 밸브로 유입되는 유량)은 부하압력에 관계없이 교축량 A_T에 따라 일정하게 된다.

이와 같이 압력보상밸브(3)는 유입유량이 A 포트의 설정유량(設定流量) 보다 많은 경우에, A포트 부하압력, B 포트 압력에 관계없이 A 포트유량을 A_T교축량으로 설정되는 유량을 유지케하고 나머지 유량을 B포트에 공급하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템은 주행구동중에 아암 또는 기타 다른 작동기등을 작동시키므로써, 전체회로에 과부하가 걸리는 경우에도 압력보상밸브(13)가 주행스푸울로 공급되는 압력을 타 작동기의 부하에 상관없이 항상 일정하게 유지시켜 주므로써, 주행작동을 타 작동기와 독립적으로 이루어지게 할 수가 있고, 또한 이와 같이 주행속도가 타 작동기와 상관없이 이루어지게 되므로 인하여 주행의 미세한 조작이 가능해지게 되며, 주행속도변화에 따른 불쾌감이 없어지게 되는 것이다.

Claims

제1펌프(1)와 제2펌프(2)에서 토출되는 압유가 각각 좌우측 컨트롤밸브블록(3,4)을 통해서 이들 밸브블록(3.4)에 연결된 좌우 주행모우터(5,6) 및 각 작동기(7,8,9,10)로 공급되어 작동하도록 된 중장비의 구동시스템에 있어서, 상기 제1펌프(1)에서 토출되는 압유를 좌측 컨트롤밸브블록(3)으로 이송시키는 제1메인바이패스라인(11)과 상기 제2펌프(2)에서 토출되는 압유를 우측 컨트롤밸브블록(4)을 이송시키는 제2메인바이패스라인(12)에 각각 압력보상밸브(13)와 교축밸브(14)가 설치되고, 상기 각 보상밸브(13)에는 제1 및 제2서브라이패스라인(17,18)이 각각 연결되며, 상기 서브라이패스라인(17,18)에 전체 유압회로를 보호하기 위한 릴리이프밸브(19,20)가 설치되어 있는 한편, 상기 압력보상밸브(13)와 좌우측 주행스푸울(15,16) 사이가 파일롯신호라인(22)으로 연결되어져, 상기 압력보상밸브(13)에 의한 조절압력이 상기 주행스푸울(15,16)로 직접 전달되어지게 되어지도록 된 것을 특징으로 하는 중장비의 주행구동시스템.