KR980009679A - 굴삭기의 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 장치는 작업조건에 따른 스위치 조작시에는 선회용 펌프와 붐용 펌프에 달린 유량 조절 기능을 조합, 이용함에 따라 외부 입력 신호에 의해서 선회용 펌프내 사판의 경전각이 감소되고 붐용펌프내 사판의 경전각은 증가되도록 함에 의해 각 펌프의 토출유량이 조절되도록 하고, 붐 상승과 선회시 상대속도를 조절해 줌으로써 선회측과 붐 상승측 조이스틱 레버를 최대로 조작하였을 경우에도 작업조건에 적합한 선회속도와 붐 상승속도의 제어가 용이하게 이루어 지도록 하고 있다.

Description

굴삭기의 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 장치의 작동 설명도.

제3도는 본 발명에 따른 장치에서 사용되는 펌프에 대한 압력-유량 특성도.

제4도는 종래 기술에 따른 장치의 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 선회측 펌프 2 : 붐측 펌프

3 : 파일롯트 펌프 4, 5 : 사판각도 레귤레이터

6 : 선회 스풀 7 : 붐 스풀

8 : 선회 모터 9 : 붐 실린더

10 : 선회 조작용 조이스틱 11 : 붐 조작용 조이스틱

12 : 셔틀 밸브 13, 14 : 솔레노이드 밸브

15 : 배터리 16, 17 : 압력 스위치

18 : 컨트롤러 19 : 붐, 선회 속도비 조절장치

20 : 선회 주차 브레이크 해제 압력 라인 21 : 버켓

22 : 트럭

본 발명은 굴삭기를 이용하여 흙을 파서 트럭에 싣는 작업인 상차작업시에 작업상태에 적합한 붐 상승 속도 및 선회속도의 제어가 이루어지도록 하여 작업 편이성이 증대되도록 한 굴삭기의 붐 상승속도 및 선회속도 조절 장치에 관한 것이다. 굴삭기를 이용한 작업중 대표적인 작업은 흙을 파서 트럭에 싣는 작업인 상차작업인데, 상차 작업시 굴삭기에서는 버켓을 작업할 위치로 또는 흙을 담을 트럭의 위치로 선회시키는 선회동작과, 흙을 버켓에 담기 위한 붐상승 및 암인(Arm In)동작을 실행하게 된다.

종래의 굴삭기는 제4도에 도시된 바와 같이 선회측 펌프(1)와 선회모터(8) 사이에 선회스풀(6)이 관로에 의해 연결되고, 상기 선회스풀(6)의 좌.우측 제어단은 선회 조작용 조이스틱(10)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3)와 연결되며, 붐측펌프(2)와 붐 실린더(9)사이에 붐 스풀(7)이 관로에 의해 연결되고, 상기 붐 스 풀(7)의 좌우측 제어단은 붐 조작용 조이스틱(11)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3)와 연결되어 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 굴삭기에서 버켓을 작업할 위치나 흙을 담을 트럭의 위치로 선회시키는 선 회동작을 하려면 선회조작용 조이스틱(10)을 사용자가 조작하면 되는데, 선회조작용 조이스틱(10)이 조작 됨에 따라 파일롯트 펌프(3)로부터 선회스풀(6)의 양측제어단중 어느 한 제어단에 압유가 공급되므로 상 기 선회스풀(6)이 작동되고, 이에 따라 선회측 펌프(1)로부터 선회모터(8)에 압유가 공급되어서 선회동작 이 이루어지게 된다. 또한 흙을 버켓에 담기위한 붐 상승, 하강 동작을 하려면 붐 조작용 조이스틱(11) 을 사용자가 조작하면 되는데, 붐 조작용 조이스틱(11)이 조작됨에 따라 파일롯트 펌프(3)로부터 붐스풀 (7)의 양측제어단중 어느 한 제어단에 압유가 공급되므로 상기 붐 스풀(7)이 작동되고, 이에 따라 붐측 펌프(2)로부터 붐실린더(9)에 압유가 공급되어서 붐 상승, 하강 동작이 이루어 지게 된다.

그런데 굴삭기에서는 통상적으로 상차작업시에 선회동작을 하면서 붐 상승 및 암인(Arm In) 동작이 동 시에 이루어지게 되는데, 이 경우에 작업 종류에 따라 선회속도와 붐 상승, 하강 속도의 상대적 속도를 달리 제어하여야 할 필요가 있으므로 작업상의 숙련도가 크게 요구되는 문제점이 있었다. 예를 들어 상 세히 설명하면 다음과 같다. 굴삭기가 흙을 버켓에 담은 후 180도 선회하여 덤프 트럭에 버켓의 흙을 옮 겨 담을 경우에는 선회조작용 조이스틱(10)와 붐 조작용 조이스틱(11)을 모두 최대로 조작할 때 선회시 간과 붐 상승 시간이 비슷하게 소요되므로 효율적인 제어가 아루어 지지만, 굴삭기가 흙을 버켓에 담은 후 90도 선회하여 덤프 트럭에 버켓의 흙을 옮겨 담을 경우에는 선회 시간이 매우 짧으므로 작업에 적 당한 선회속도와 붐 상승속도의 균형을 맞추기 위해서는 조이스틱을 조작하는 작업자의 숙련도에 의존 하여야만 하며 조작상 불편함이 크게 되는 문제점이 있었다.

이러한 조직상의 문제점은 90도 선회시 뿐만 아니라 작업조건이 달라질 때 마다 발생되는 문제로서, 종 래의 장치를 사용할 경우 달라진 작업조건에 따라 작업자가 조이스틱 레버를 인위적으로 조절하며 사용 하여야 하므로 작업숙련성이 크게 요구되고 작업도 대단히 번거롭게 되는 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업조건에 따른 간단한 스위치 조작에 의해서 붐용펌프와 선회용 펌프의 사판각도가 임의로 조절되도록 함에 의해서 작업자가 숙련되지 않더라도 작 업조건에 적합된 제어를 할 수 있도록 함에 목적이 있는 것이며, 이를 위한 해결방안으로 작업조건에 따 른 스위치 조작시에는 선회용 펌프와 붐용 펌프에 달린 유량 조절 기능을 조합, 이용함에 따라 외부입력 신호에 의해서 선회용 펌프내 사판의 경전각이 감소되고 붐용펌프내 사판의 경전각은 증가되도록 함 에 의해 각 펌프의 토출유량이 조절되도록 하고, 붐 상승과 선회시 상대 속도를 조절해 줌으로써 선회측 과 붐 상승측 조이스틱 레버를 최대로 조작하였을 경우에도 작업 조건에 적합한 선회속도와 붐 상승속 도의 제어가 용이하게 이루어 지도록 하고 있다.

첨부 도면에 의해 본 발명 내용을 상세히 설명하며 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 장치의 회로도로서 상기 도면에서 보면, 선회측 펌프(1)와 선회모터(8) 사이에 선회스풀(6)이 관로에 의해 연결되고, 상기 선회스풀(6)의 좌.우측 제어단은 선회 조작용 조이스틱(10)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3)와 연결되며, 붐측펌프(2)와 붐 실린더(9) 사이에 붐 스풀(7)이 관로에 의해 연결되고, 상기 붐 스풀(7)의 좌우측 제어단은 붐 조작용 조이스틱(11)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3) 와 연결되는 굴삭기의 붐 상승속도 및 선회 속도 조절장치에 있어서, 선회측 펌프(1)와 붐측펌프(2)에는 각각 사판각도 레귤레이터(4)(5)가 내설되고, 상기 파일롯트 펌프(3)와 상기 선회조작용 조이스틱(10) 사 이의 관로에서 분기된 관로는 솔레노이드 밸브(13)를 사이에 두고 상기 사판각도 레귤레이터(4)와 연결 되며, 상기 파일롯트 펌프(3)와 붐조작용 조이스틱(11) 사이의 관로에서 분기된 관로는 솔레노이드 밸브 (14)를 사이에 두고 상기 사판각도 레귤레이터(5)와 연결되고, 상기 솔레노이드 밸브(13)의 제어단과 솔 레노이드 밸브(14)의 제어단은 붐, 선회 속도비 조절장치(19)와 연결된 컨트롤러(18)와 연결되며, 상기 컨 트롤러(18)는 선회조작용 조이스틱(10)의 양측 토출단 사이에 위치하는 셔틀밸브(12)의 토출단과 연결되 는 압력 스위치(16)와, 상기 압력 스위치(16)와 배터리(15)에 직렬로 연결되며 붐 조작용 조이스틱(11)의 붐 상승측 토출단과 연결되는 압력 스위치(17)에 연결된다.

상기한 압력 스위치들(16)(17)은 모두 상시 열림 타입(Normal open type)으로 되며, 상기한 선회측 펌프(1)의 사판각도 레귤레이터(4)는 사판의 경전각도가 초기 상태로부터 감소되는 방향으로 작동되며, 붐측 펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)는 사판의 경전각도가 초기상태로부터 증가되는 방향으로 작동되도록 구성된다. 또한 제2도에 도시된 바와 같이 상기 컨트롤러(18)는 압력 스위치들(16)(17)이 ON된 상태에 서 붐, 선회 속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 45도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)(14)에 모두 작동신호를 발생시키며, 붐, 선회 속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 90도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)는 작동신호를 발생시키지만 솔레노이드 밸브(14)는 작동신호를 발생 시키지 않으며, 붐 선회속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 135도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)는 작동신호를 발생시키지 않지만 솔레노이드 밸브(14)는 작동신호를 발생 시키며, 붐, 선회속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 180도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)(14)에 모두 작동신호를 발생시키지 않도록 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명장치는 다음과 같이 작동하는데, 제1도 및 제2도에 의해 설명하면 다음과 같다. 굴삭기 버켓(21)에 담겨 있던 흙을 트럭(22)에 옮겨 싣기 위해 굴삭기를 선회하여야 하는 경우에 는 선회 조작용 조이스틱(10)과 붐조작용 조이스틱(11)를 함께 조작함에 의해서 선회스풀(6)과 붐스풀(7) 이 작동되므로, 선회모터(8)와 붐 실린더(9)에 압유가 공급되어 선회동작 및 붐 상승동작이 이루어 진다. 이때 셔틀밸브(12)를 통해 유입된 압유는 그 토출단에 연결된 압력 스위치(16)를 ON시키고 상기 붐 조 작용 조이스틱(11)의 붐상승측 토출단을 통해 공급되는 압유는 압력스위치(17)를 ON시켜서 배터리(15) 전원이 컨트롤러(18)에 연결되므로, 본 발명에 따른 장치가 컨트롤러(18)에 의해 제어될수 있는 상태가 된다.

먼저 붐 선회 속도비 조절장치(19)에서 선회각도를 180도에 세팅한 경우에는 컨트롤러(18)에 의해 솔레 노이드 밸브(13)(14)가 모두 OFF 되므로, 파일롯트 펌프(3)로부터 선회측 펌프(1)의 사판 각도 레귤레이 터(4)와 붐측펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)로의 유량 공급이 발생되지 않게 되어 상기 사판각도 레귤 레이터들(4)(5)은 초기상태를 유지하게 됨에 따라, 선회측 펌프(1)의 사판각도 레귤레이터(4)는 사판경전 각도가 큰 상태가 되고 붐측펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)는 사판 경전 각도가 작은 상태가 된다.

따라서 선회 각도가 180도에 세팅된 경우에는 선회는 빠른 속도로 이루어지고 붐 상승은 느린 속도로 이루어 지므로, 선회와 붐 상승동작은 서로 비슷한 시간동안 이루어지게 된다. 또한 붐 선회 속도비 조 절장치(19)에서 선회 각도를 135도에 세팅한 경우에는 컨트롤러(18)에 의해 솔레노이드 밸브(13)는 OFF 되고 솔레노이드 밸브(14)는 ON되므로, 파일롯트 펌프(3)로부터 선회측 펌프(1)의 사판 각도 레귤레이터 (4)에는 유량공급되지 않고 붐측펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)에는 유량공급이 되어, 사판각도 레귤 레이터(4)는 초기상태인 사판 각도가 큰 상태를 유지하고 사판각도 레귤레이터(5)는 사판각도가 큰 상태가 된다. 따라서 선회각도가 135도에 세팅된 경우에는 선회와 붐 상승이 모두 빠른 속도로 이루어 지게 되며, 선회와 붐 상승동작은 서로 비슷한 시간동안 이루어 지게 된다.

또한 붐 선회속도비 조절장치(19)에서 선회각도를 90도에 세팅한 경우에는 컨트롤러(18)에 의해 솔레노 이드 밸브(13)는 ON되고 솔레노이드 밸브(14)는 OFF되므로, 파일롯트 펌프(3)로부터 선회측 펌프(1)의 사판 각도 레귤레이터(4)에는 유량공급되고 붐측 펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)에는 유량 공급되지 않아서, 사판각도 레귤레이터(4)는 사판 경전각도가 작은 상태가 되고 사판각도 레귤레이터(5)는 초기 상태인 사판 경전 각도가 작은 상태가 된다.

따라서 선회 각도가 90도에 세팅된 경우에는 선회와 붐 상승동작이 모두 느린 속도로 이루어지므로, 선 회와 붐 상승동작은 서로 비슷한 시간 동안 이루어지게 된다. 또한 붐 선회속도비 조절장치(19)에서 선 회각도를 45도에 세팅한 경우에는 컨트롤러(18)에 의해 솔레노이드 밸브(13)는 ON되고 솔레노이드 밸브 (14)는 ON되므로, 파일롯트 펌프(3)로부터 선회측 펌프(1)의 사판각도 레귤레이터(4)와 붐측 펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)로의 유량공급이 발생되어, 사판각도 레귤레이터(4)는 사판 경전각도가 작은 상태 가 되고 사판 각도 레귤레이터(5)는 사판 경전각도가 큰 상태가 된다.

따라서 선회 각도가 45도에 세팅된 경우에는 선회는 느린속도로 이루어지고 붐 상승은 빠른 속도로 이 루어지므로 선회와 붐 상승 동작은 서로 비슷한 시간동안 이루어 지게 되며, 선회동작은 선회조작용 조 이스틱(10)을 최대로 조작하더라도 항상 느린속도로 이루어지게 되므로 작업자의 숙련도가 크게 요구되 지 않게 된다. 제3도는 본 발명장치에서 사용되는 펌프에 대한 압력, 유량 특성도로서 실선은 사판각도 레귤레이터(4)(5)가 작동되지 않는 초기 상태를 나타낸 것이며, 점선은 사판각도 레귤레이터(4)(5)가 각 각 작동됨에 따라 토출유량이 변화되는 상태를 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명장치는 작업조건에 따른 스위치 조작시에는 선회용 펌프와 붐용 펌 프에 달린 유량 조절 기능을 조합, 이용함에 따라 외부 입력 신호에 의해서 선회용 펌프내 사판의 경전 각이 감소되고 붐용펌프내 사판의 경전각은 증가되도록 함에 의해 각 펌프의 토출유량이 조절되도록 하 고, 붐 상승과 선회시 상대속도를 조절해 줌으로써 선회측과 붐 상승측 조이스틱 레버를 최대로 조작하 였을 경우에도 작업조건에 적합한 선회속도와 붐 상승속도의 제어가 용이하게 이루어 지도록 하는 우수 한 발명이다.

Claims (4)

1. 선회측 펌프(1)와 선회모터(8) 사이에 선회스풀(6)이 관로에 의해 연결되고, 상기 선회스풀(6)의 좌.우 측 제어단은 선회 조작용 조이스틱(10)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3)와 연결되며, 붐측펌프(2)와 붐실린더(9) 사이에 붐 스풀(7)이 관로에 의해 연결되고, 상기 붐 스풀(7)의 좌우측 제어단은 붐 조작용 조 이스틱(11)을 사이에 두고 파일롯트 펌프(3)와 연결되는 굴삭기의 붐 상승속도 및 선회 속도 조절장치에 있어서, 선회측 펌프(1)와 붐측펌프(2)에는 각각 사판각도 레귤레이터(4)(5)가 내설되고, 상기 파일롯트 펌프(3)와 상기 선회조작용 조이스틱(10) 사이의 관로에서 분기된 관로는 솔레노이드 밸브(13)를 사이에 두고 상기 사판각도 레귤레이터(4)와 연결되며, 상기 파일롯트 펌프(3) 붐조작용 조이스틱(11) 사이의 관 로에서 분기된 관로는 솔레노이드 밸브(14)를 사이에 두고 상기 사판각도 레귤레이터(5)와 연결되고, 상기 솔레노이드 밸브(13)의 제어단과 솔레노이드 밸브(14)의 제어단은 붐, 선회 속도비 조절장치(19)와 연 결된 컨트롤러(18)와 연결되며, 상기 컨트롤러(18)는 선회 조작용 조이스틱(10)의 양측 토출단 사이에 위 치하는 셔틀밸브(12)의 토출단과 연결되는 압력 스위치(16)와, 상기 압력 스위치(16)와 배터리(15)에 직렬 로 연결되며 붐 조작용 조이스틱(11)의 붐 상승측 토출단과 연결되는 압력 스위치(17)에 연결된 것을 특 징으로 하는 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(18)는 압력 스위치들(16)(17)이 ON된 상태에서 붐, 선회 속도비 조절 장치(19)에서의 선회 각도가 45도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)(14)에 모두 작동신호를 발생시 키며, 붐, 선회 속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 90도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)는 작동신호를 발생시키지만 솔레노이드 밸브(14)는 작동신호를 발생 시키지 않으며, 붐, 선회속도비 조절장 치(19)에서의 선회 각도가 135도에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)는 작동신호를 발생시키지 않지 만 솔레노이드 밸브(14)는 작동신호를 발생 시키며, 붐, 선회속도비 조절장치(19)에서의 선회 각도가 180 。에 세팅된 경우에는 솔레노이드 밸브(13)(14)에 모두 작동신호를 발생시키지 않도록 구성된 것을 특징 로 하는 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 압력 스위치들(16)(17)은 모두 상시 열림 타입(Normal open type)으로 된 것을 특징으로 하는 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기한 선회측 펌프(1)의 사판각도 레귤레이터(4)는 사판의 경전각도가 초기 상태로부터 감소되는 방향으로 작동되며, 붐측 펌프(2)의 사판각도 레귤레이터(5)는 사 판의 경전각도가 초기상태로부터 증가되는 방향으로 작동된 것을 특징으로 하는 붐 상승속도 및 선회속도 조절장치.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.