WO2010058915A2 - 건설기계의 붐 실린더 제어회로 - Google Patents

건설기계의 붐 실린더 제어회로 Download PDF

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side chamber
drain tank
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87096—Valves with separate, correlated, actuators

Definitions

  • the present invention relates to a construction machine such as an excavator, and more particularly, to a boom cylinder control circuit of a construction machine for controlling a boom cylinder for raising and lowering the boom.
  • construction machinery is also used to replace the bucket with an optional device such as a breaker.
  • the breaker is an optional device for crushing rocks and the like.
  • the breaker must always apply a constant force to the crushed materials such as rocks.
  • the moment the breaker breaks up the debris there is a reaction of the boom to bounce upwards. Therefore, the operator must control the boom and the breaker more precisely.
  • the present invention has been made in view of the above-described point, and an object of the present invention is to provide a boom cylinder control circuit of a construction machine that can efficiently use the weight of the boom according to the characteristics of the work and can greatly improve the convenience of the work. have.
  • the present invention for achieving the object as described above relates to a boom cylinder control circuit of a construction machine including a boom cylinder (1) having a rising chamber (1a) and a lower side chamber (1b), the boom A first floating valve (30) for selectively communicating or disconnecting the falling side chamber (1b) and the rising side chamber (1a) of the cylinder (1) from the drain tank (T), respectively; It is additionally provided in the flow path between the lower side chamber 1b and the drain tank T connected to the drain tank T via the first floating valve 30, so that the lower side chamber 1b and the drain tank T are provided.
  • a second floating valve 40 for selectively communicating or interrupting (); And a floating selection manipulation unit 20 and 110 which provides an operation signal to switch the first floating valve 30 and the second floating valve 40 in a communication or blocking direction.
  • the first floating valve 30 may include first and second input ports 31 (1) connected to one of the lower side chamber 1b and the upper side chamber 1a of the boom cylinder 1 on one side thereof. 32, a second output port 34 connected to the first output port 33 and the drain tank T is provided at the other side, and the second floating valve 40 is provided at one side of the first floating port. It is connected to the first output port 33 of the valve 30, the other side is characterized in that connected to the drain tank (T)
  • the boom down signal line (3b) of the boom operation unit 3 is connected to the hydraulic unit 35 of the first floating valve 30 and at the same time the lowering of the boom control valve (4)
  • the pressure receiving portion 4b is a lower pressure receiving portion 4b of the boom control valve 4 through the first spool position 51 connecting the drain tank T and the boom down signal line 3b of the boom operating portion 3.
  • the hydraulic pressure part 35 of the first floating valve 30 has a second spool position 52 which is connected to the drain tank T, and is connected to the first and second floating valves 30.
  • a floating selection valve 50 which is selectively switched to the first and second spool positions according to an operation signal, so that the boom down signal line 3b is provided with the hydraulic part 35 of the first floating valve 30.
  • the first floating valve 30 is Claim is converted so as to communicate the first and second input ports 31 and 32 respectively, each of the first and second output ports 33, 34.
  • a floating for applying a signal for selectively switching the floating selection valve 50 to the first spool position 51 or the second spool position 52 in preference to the signal of the floating selection operation unit 20, 110. It further includes a release operation unit 10, 120, when the floating release signal is generated by the floating release operation unit 10, 120, the floating selection valve 50 is switched to the second spool position 52
  • the boom down signal line 3b is connected to the lower pressure receiving part 4b of the boom control valve 4 and the pressure receiving part 35 of the first floating valve 30 is connected to the drain tank T. do.
  • the floating select valve 50 is switched to the first spool position 51 so that the boom down signal line 3b is connected to the first spool position 51. It is connected to the hydraulic pressure part 35 of the floating valve 30, and the lower hydraulic pressure part 4b of the boom control valve 4 is connected to the drain tank T.
  • the floating selection operation unit 110 includes a first switch 111 for outputting a signal for converting the floating selection valve (50); And a second switch 112 outputting a signal for converting the second floating valve 40, wherein the floating release manipulator 120 is connected to the floating selection valve 50 from the first switch 111. Selectively block the signal applied to.
  • the one-way floating function and the two-way floating function can be implemented by a simple operation by the first floating valve and the second floating valve to improve the work efficiency and the operator's convenience.
  • the first floating valve and the second floating valve are connected in series, it is possible to prevent unnecessary floating functions (for example, in case of floating only the lower side chamber of the boom cylinder) from being selected, and control for floating selection. Logic can be easily implemented.
  • the floating selection valve can be changed by the floating release operation unit to temporarily release the floating function, thereby greatly improving work efficiency.
  • the floating release operation unit can return to the floating mode before the floating release, further increasing the convenience of the operation.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a boom cylinder control circuit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view schematically illustrating a state in which a one-way floating mode is selected in the boom cylinder control circuit of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view schematically illustrating a state in which a bidirectional floating mode is selected in the boom cylinder control circuit of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a view schematically showing a state in which the floating function is released by the floating release operation unit in the state of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a view schematically showing a boom cylinder control circuit according to another embodiment of the present invention.
  • the boom cylinder control circuit of a construction machine selectively drains the boom cylinder 1 to the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b according to a work characteristic. It is designed to efficiently control the so-called floating state connected with (T).
  • the boom cylinder control circuit according to an embodiment of the present invention is a bidirectional floating mode for floating both the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 and the rising side of the boom cylinder 1. All of the one-way floating mode in which only the chamber 1a is floated can be efficiently implemented.
  • the boom cylinder control circuit of the construction machine for implementing such a function includes a floating selection operation unit 10, a first floating valve 30, a second floating valve 40, a floating selection valve 50, and a controller ( 60) and the floating release operation part 20.
  • the floating selection manipulation unit 10 is for selecting any one of a general work mode, a one-way floating mode, and a bidirectional floating mode in which a general work state in which the floating function is not implemented.
  • the floating selection manipulation unit 10 may be implemented as a three position button or the like.
  • the first floating valve 30 is for selectively connecting the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 to the drain tank T, and initially of the boom cylinder 1
  • the boom cylinder 1 When the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b are blocked and one of the one-way floating mode and the two-way floating mode is selected by the floating selection operation unit 10, the boom cylinder 1
  • the rising side chamber 1a and the falling side chamber 1b are converted to communicate with the drain tank T.
  • the first floating valve 30 is provided with first and second input ports 31 and 32 on one side thereof, and first and second output ports 33 and 34 on the other side thereof. Are each provided.
  • the first input port 31 is connected to the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1
  • the second input port 32 is connected to the rising side chamber 1a of the boom cylinder 1.
  • the first output port 33 is connected to the second floating valve 40 to be described later
  • the second output port 34 is connected to the drain tank (T).
  • the first floating valve 30 when the first floating valve 30 is converted to the initial state as shown in FIG. 1, the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 are blocked. .
  • the boom operating section 3 When the boom operating section 3 is operated in such a state, the pilot signal pressure generated from the boom operating section 3 is applied to the hydraulic parts 4a and 4b of the boom control valve 4, and the boom control valve 4 is It is switched according to the applied signal pressure. Then, the hydraulic oil discharged from the main pump P1 is controlled in the flow direction by the boom control valve 4 and supplied to the rising side chamber 1a or the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1. As a result, the boom cylinder 1 is raised or lowered.
  • each of the first and second input ports 31 and 32 is It is in communication with each of the first and second output ports 33 and 34.
  • the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 is connected to the second floating valve 40 through the first input port 31 and the first output port 33.
  • the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 is selectively communicated with the drain tank T according to the conversion state of the second floating valve 40.
  • the rising chamber 1a of the boom cylinder 1 communicates with the drain tank T through the second input port 32 and the second output port 34.
  • the hydraulic pressure unit 35 is provided in the first floating valve 30, but the first floating valve 30 may be implemented as a solenoid type that may be applied by an electrical signal. In this case, the floating select valve 50 described later will be omitted.
  • the second floating valve 40 is a floating mode selection valve for selecting one of the one-way floating mode and the two-way floating mode, as described above, one side thereof is connected to the first output port 33. The other side is connected to the drain tank (T). Therefore, in the state in which the first floating valve 30 is converted to the open state as shown in FIGS. 2 and 3, the second floating valve 40 is converted to the closed state as shown in FIGS. 1 and 2. One-way floating mode is selected.
  • This state can be defined as a one-way floating mode, which is useful when using the breaker among the optional devices. That is, when the breaker is used, the impact of the boom can be applied while applying a constant force to the rock or the like by the weight of the boom, while preventing the boom from rising due to the impact, the work using the breaker can be efficiently carried out. .
  • both the rising side chamber 1a and the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 are connected to the drain tank T, As shown in FIG. 3, the state is in a bidirectional floating mode.
  • a bidirectional floating mode is a state in which the boom cylinder 1 can be freely raised and lowered by an external force, and is useful for flattening the ground using a bucket or the like. That is, in order to evenly smooth the ground, the bucket must apply a constant force to the ground by the weight of the boom, and the boom should be freely raised and lowered while moving the bucket forward and backward.
  • the second floating valve 40 is converted into an open or closed state according to the signal of the floating selection manipulation unit 10.
  • the floating selection valve 50 is for selectively applying a signal pressure to the hydraulic pressure unit 35 of the first floating valve 30.
  • the floating selection valve 50 may be applied only when a boom down signal is generated by the boom operating unit 3. 1 is to allow the floating valve 30 to be converted to an open state.
  • the floating selection valve 50 is connected to the pressure receiving portion 35 of the first floating valve 30, the lower pressure receiving portion 4b of the boom control valve 4 is connected to one side thereof,
  • the boom down signal line 3b and the drain tank T of the boom operation part 3 are respectively connected to the side.
  • the floating selection valve 50 moves the boom down signal line 3b in the initial state, that is, the second spool position 52, to the lower pressure receiving portion 4b of the boom control valve 4.
  • the hydraulic part 35 of the first floating valve 30 to the drain tank T. This state becomes the normal working mode in which no floating mode is selected.
  • the boom operating section 3 when the boom operating section 3 is operated, the signal pressure is applied to the boom control valve 4 via the boom down signal line 3b or the boom up signal line 3a, and the boom control valve 4 is switched. As a result, the boom cylinder 1 is extended or contracted so that the boom is driven up or down.
  • the boom up signal line 3a is connected to the boom control valve 4.
  • the boom down signal line 3b is connected to the hydraulic pressure part 35 of the first floating valve 30, although it is connected to the rising hydraulic pressure part 4a. Therefore, the high pressure is formed in the boom down signal line 3b by operating the boom operating unit 3 in the same state as in FIGS. 2 and 3, and the high pressure signal pressure is applied to the hydraulic unit 35 of the first floating valve 30. Is applied, whereby the first floating valve 30 is converted into an open state as shown in FIGS. 2 and 3.
  • Such a floating selection valve 50 is converted by a signal generated from the floating selection operation unit 10.
  • the control unit 60 is for applying an electrical signal to the second floating valve 40 and the floating selection valve 50 in accordance with the signal generated by the floating selection operation unit 10. More specifically, the control unit 60 does not supply the current and the second floating valve 40 and the floating selection valve 50 when the general operation mode is selected by the floating selection operation unit 10. Therefore, the second floating valve 40 and the floating selection valve 50 are present in the initial state as shown in FIG. At this time, since the floating selection valve 50 is in an initial state, the pressure receiving part 35 of the first floating valve 30 is in an initial state connected to the drain tank T.
  • the floating selection valve 50 supplies current but the second floating valve 40 Does not supply current. Therefore, the floating selection valve 50 and the second floating valve 40 are converted to the state as shown in FIG. At this time, if there is no boom down operation of the boom operation unit 3, the first floating valve 30 is in a closed state as shown in FIG. This is to prevent the safety accident occurs by falling of the boom in the unprepared state as soon as the operation of the floating selection operation unit 10 is made.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged from the pilot pump (P2) is applied to the hydraulic pressure section 35 of the first floating valve 30 to the first floating valve 30 ) Is converted as shown in FIG. 2. Therefore, the rising chamber 1a of the boom cylinder 1 is connected to the drain tank T so that the boom falls by its own weight.
  • the operator can adjust the speed at which the boom falls by its own weight by using the boom operation unit (3). That is, by reducing the operation amount of the boom operating part 3, the amount by which the 1st floating valve 30 is opened can be adjusted, and the hydraulic fluid of the rising side chamber 1a of the boom cylinder 1 is drained by the drain tank T To control the amount of drainage. That is, it is possible to adjust the descending speed of the boom. In this way, the first floating valve 30 is converted by the signal pressure of the boom down signal line 3b, thereby preventing safety accidents caused by sudden drops of the boom.
  • the floating release operation unit 20 is for temporarily releasing the floating mode.
  • the controller 60 sets the floating selection valve 50 to the initial state as shown in FIG. 1. Return to the state.
  • the functions as described above can be implemented by the operation of the floating selection operation unit 10.
  • the floating selection manipulation unit 10 is operated to release the floating function, the floating mode may be released.
  • the one-way floating mode must be selected again through the floating selection operation unit 10.
  • the operator may select the bidirectional floating mode through the floating selection operation unit 10 because of inadvertent or not remembering the previous floating mode. If the breaker work in this state, the boom can move regardless of the driver's intention by the breaker work recoil may cause a safety accident or reduce work efficiency. However, when the floating is released through the floating release operation unit 20, the floating mode returns to the original floating mode. This is because the signal generated by the floating release operation unit 20 only converts the floating select valve 50. The floating release signal by the floating release operation unit 20 is applied to the floating select valve 50 in preference to the signal of the floating select operation unit 10.
  • the floating release operation unit 20 is installed in the form of a push button on the upper surface of the joystick, more preferably, the boom operation joystick, so that the driver can easily perform the floating release operation during the boom operation. desirable.
  • Figure 1 shows a general working mode state.
  • the first and second floating valves 30 and 40 and the floating selection valve 50 are converted to the initial state. Therefore, when the boom operating section 3 is operated, the signal pressure is applied to the pressure receiving sections 4a and 4b of the boom control valve 4 via the boom down signal line 3b and the boom up signal line 3a.
  • the boom control valve 4 is converted to the left or right direction of FIG. 1 in response to the signal of the boom operating part 3, the hydraulic oil is supplied to the rising chamber 1a or the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1. Supplied, the boom will raise or lower.
  • the control unit 60 applies a signal to the floating selection valve 50 so that the first floating valve 30 and the first floating valve 30 are shown in FIG. 2.
  • the floating selector valve 50 is switched.
  • the boom down signal line 3b is connected to the pressure receiving part 35 of the first floating valve 30.
  • the hydraulic oil of the pilot pump (P2) is applied to the hydraulic pressure section 35 of the first floating valve 30 through the boom down signal line 3b and the boom The holding valve 2 is opened.
  • the first floating valve 30 is converted as shown in FIG. 2, and the rising chamber 1a of the boom cylinder 1 is connected to the drain tank T.
  • FIG. 1 As shown in FIG.
  • the lower side chamber 1b of the boom cylinder 1 is in a blocked state.
  • Such a state is a mode useful for a breaker operation, and the breaker can prevent the boom from rising by recoil while applying a constant force to an object such as a rock, so that the breaker operation can be performed efficiently.
  • the controller 60 applies a signal to the second floating valve 40 and the floating selection valve 50. Then, the second floating valve 40 and the floating selection valve 50 are converted as shown in FIG. As a result, the boom down signal line 3b is connected to the hydraulic part 35 of the first floating valve 30, and the first output port 33 of the first floating valve 30 is connected to the drain tank T. do.
  • the hydraulic oil of the pilot pump P2 is applied to the hydraulic pressure unit 35 of the first floating valve 30, so that the first floating valve 30 is It is converted to the open state as shown in FIG. 3, and the boom holding valve 2 is converted to the open state.
  • both the rising side chamber 1a and the falling side chamber 1b of the boom cylinder 1 are connected with the drain tank T.
  • This is an advantageous mode for the flattening operation of the ground, and it is possible to apply a constant force to the ground due to the weight of the boom when moving the bucket back and forth while flattening the ground. The movement is free and the operator's convenience is greatly improved.
  • the operator needs to apply a load equal to or more than the boom weight to the ground, such as a work to compact the ground during the work of flattening the ground.
  • the worker may temporarily release the floating mode through the floating release manipulation unit 20.
  • the control unit 60 returns the floating selection valve 50 to the initial state, as shown in FIG. 4.
  • the boom down signal line 3b and the boom up signal line 3a are again connected to the hydraulic parts 4a and 4b of the boom control valve 4, whereby the boom can be normally raised and lowered.
  • the operator again generates a floating signal through the floating release operation unit 20.
  • control unit 60 may convert the floating select valve 50 back to the state as shown in FIG. 3 to perform the bidirectional floating function.
  • the floating function can be temporarily released by the floating release operation unit 20, and the floating function can be performed in the previous operation when returning to the floating function, so that the operator's convenience and work efficiency can be further improved. It becomes possible.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a boom cylinder control circuit according to another embodiment of the present invention.
  • a signal of the floating selection manipulation unit 110 and the floating release manipulation unit 120 is directly applied to the second floating valve 40 and the floating selection valve 50.
  • Other configurations are the same, and therefore the same reference numerals are given.
  • the floating selection manipulation unit 10 includes first and second switches 111 and 112.
  • the first switch 111 is for selectively supplying a current to the floating selection valve 50, one side of which is electrically connected to the power supply S, and the other side of the floating selection valve 50 to the signal applying unit of the floating selection valve 50. Is connected.
  • the first switch 111 is turned on, the floating selection valve 50 is shifted to the right side in FIG. 5, so that the boom down signal line 3b is a hydraulic part of the first floating valve 30. It is connected to 35.
  • the second switch 112 is for selectively supplying current to the second floating valve 40, one side of which is electrically connected to the power source S, and the other side of the second floating valve 40 receives a signal from the second floating valve 40. Is electrically connected to the unit. As a result, when the second switch 112 is turned on, the second floating valve 40 is in an open state, that is, a state converted to the right side in FIG. 5.
  • the general operation mode is selected in which the floating function is not selected as shown in FIG. 5.
  • the first switch 111 is ON and the second switch 112 is OFF, the one-way floating mode is selected.
  • the bidirectional floating mode is selected.
  • the floating release manipulator 20 is for temporarily releasing a floating mode by selectively blocking a signal applied from the first switch 111 to the floating selection valve 50, and one side is grounded and the other is the first 1 is connected to the signal line of the switch 111 and the floating selector valve (50).
  • the floating release manipulation unit 120 is turned on by such a configuration, even when the first switch 111 is turned on, current is not supplied to the floating select valve 50 so that the floating select valve ( 50) is an initial state, that is, a state in which the floating function is not selected.
  • the floating release manipulator 120 is turned off in this state, the signal of the first switch 111 is applied to the floating selection valve 50 to return to the one floating mode.
  • the floating selection manipulation unit 110 and the floating release manipulation unit 120 may be simply implemented using only a switch, thereby simplifying the structure of the equipment and reducing the cost.

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Abstract

본 발명은 상승측챔버(1a)과 하강측챔버(1b)을 구비한 붐 실린더(1)를 포함하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로에 관한 것으로서, 일측에 상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b) 및 상승측챔버(1a) 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32)가 마련되고, 타측에는 제 1 출력포트(33)와 드레인 탱크(T)와 연결된 제 2 출력포트(34)가 마련되며, 플로팅 선택 조작부(10)(110)의 조작 신호에 따라 상기 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32) 각각을 상기 제 1 및 제 2 출력포트(33)(34) 각각에 선택적으로 연통시킬 수 있도록 변환되는 제 1 플로팅 밸브(30); 및 일측은 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 제 1 출력포트(33)에 연결되고, 타측은 상기 드레인 탱크(T)에 연결되어 상기 플로팅 선택 조작부(10)(110)의 조작 신호에 따라 상기 제 1 출력포트(33)와 상기 드레인 탱크(T)를 선택적으로 연통시킬 수 있도록 변환되는 제 2 플로팅 밸브(40)를 포함한다.

Description

건설기계의 붐 실린더 제어회로
본 발명은 굴삭기 등과 같은 건설기계에 관한 것으로서, 특히 붐을 승강시키는 붐 실린더를 제어하기 위한 건설기계의 붐 실린더 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기와 같은 건설기계는 버켓을 전후 방향으로 움직이면서 땅을 고르는 평탄화 작업을 수행하는 경우가 많다. 이러한 평탄화 작업을 위해 작업자는 버켓이 지면에 가하는 하중을 일정하게 유지하기 위해 붐과 버켓을 세밀하게 제어하여야 한다. 따라서, 평탄화 작업시 작업자가 느끼는 피로도는 높을 수 밖에 없다. 또한, 평탄화 작업 중 붐의 제어가 정밀하지 못한 경우, 버켓이 지면에 가하는 힘이 너무 커서 버켓이 지면을 파고드는 등의 현상이 발생하거나 버켓이 지면에 가하는 힘이 너무 작아 평탄화 작업이 제대로 이루어지지 않게 된다.
한편, 건설기계는 버켓을 브레이커와 같은 옵션 장치로 교환하여 사용하기도 한다. 브레이커는 바위 등을 파쇄하기 위한 옵션 장치로서, 브레이커는 항상 바위 등과 같은 파쇄물에 일정한 힘을 가하고 있어야 한다. 그러나 브레이커와 같은 경우, 브레이커가 파쇄물을 파쇄하는 순간 붐이 상부로 튀어오르려는 반작용이 발생하게 된다. 따라서, 작업자는 붐과 브레이커를 더욱 정밀하게 제어해야 한다.
최근에는 전술한 불편함을 해소하기 위해 붐의 자중을 이용하여 버켓이 지면이나 바위 등의 대상물에 일정한 힘을 가할 수 있도록 하려는 연구가 진행 중에 있다. 특히 브레이커 작업시 붐이 상방으로 튀어오르려는 현상이 발생하기 때문에 붐의 자중을 이용하더라도 작업의 특성이 고려되어야 한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 작업의 특성에 따라 붐의 자중을 효율적으로 이용할 수 있어 작업의 편의성을 대폭 향상시킬 수 있는 건설기계의 붐 실린더 제어회로를 제공하는데 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상승측챔버챔버(1a)와 하강측챔버(1b)을 구비한 붐 실린더(1)를 포함하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로에 관한 것으로서, 상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b) 및 상승측챔버(1a)를 각각 드레인 탱크(T)와 선택적으로 연통 또는 차단시키는 제 1 플로팅 밸브(30)와; 상기 제 1 플로팅 밸브(30)를 경유하여 드레인 탱크(T)와 연결되는 하강측챔버(1b)와 드레인 탱크(T)사이의 유로에 추가적으로 구비되어 상기 하강측챔버(1b)와 드레인 탱크(T)를 선택적으로 연통 또는 차단시키는 제 2 플로팅 밸브(40); 및 상기 제 1 플로팅 밸브(30)와 제 2 플로팅 밸브(40)를 연통 또는 차단 방향으로 절환되도록 조작 신호를 제공하는 플로팅 선택 조작부(20)(110)를 포함한다.
보다 구체적으로는 상기 제 1 플로팅 밸브(30)는 일측에 상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b) 및 상승측챔버(1a) 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32)가 마련되고, 타측에는 제 1 출력포트(33)와 드레인 탱크(T)와 연결된 제 2 출력포트(34)가 마련되고, 상기 제 2 플로팅 밸브(40)는, 일측은 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 제 1 출력포트(33)에 연결되고, 타측은 상기 드레인 탱크(T)에 연결되는 것을 특징으로 한다
본 발명의 일 실시예에 의하면, 붐 조작부(3)의 붐 다운 신호라인(3b)을 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)와 연결함과 동시에 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)는 드레인 탱크(T)와 연결하는 제1 스풀위치(51)와, 붐 조작부(3)의 붐 다운 신호라인(3b)을 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)와 연결함과 동시에 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)는 드레인 탱크(T)에 연결하는 제2 스풀위치(52)를 구비하고, 상기 플로팅 선택 조작부(20)(110)의 조작 신호에 따라 상기 제1, 2 스풀위치로 선택적으로 절환되는 플로팅 선택 밸브(50)를 더 포함하고 있어, 상기 붐 다운 신호라인(3b)이 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 연결되고 상기 붐 다운 신호라인(3b)을 통해 붐 다운 신호압이 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 인가되면, 상기 제 1 플로팅 밸브(30)는 상기 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32) 각각을 상기 제 1 및 제 2 출력포트(33)(34) 각각에 연통하도록 변환된다.
또한, 상기 플로팅 선택 조작부(20)(110)의 신호에 우선하여 상기 플로팅 선택 밸브(50)를 제1스풀위치(51) 또는 제2 스풀위치(52)로 선택적으로 절환시키는 신호를 인가하는 플로팅 해제 조작부(10)(120)를 더 포함하고 있어, 상기 플로팅 해제 조작부(10)(120)에 의해 플로팅 해제 신호가 발생하면, 상기 플로팅 선택 밸브(50)는 제2스풀위치(52)로 절환되어 상기 붐 다운 신호라인(3b)이 상기 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)에 연결되고 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)는 상기 드레인 탱크(T)에 연결된다.
또한, 상기 플로팅 해제 조작부(10)(120)가 플로팅 복귀 신호를 발생시키면, 상기 플로팅 선택 밸브(50)는 제1스풀위치(51)로 절환되어 상기 붐 다운 신호라인(3b)이 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 연결되고 상기 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)는 드레인 탱크(T)에 연결된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 플로팅 선택 조작부(110)는 상기 플로팅 선택 밸브(50)를 변환시키는 신호를 출력하는 제 1 스위치(111); 및 상기 제 2 플로팅 밸브(40)를 변환시키기 위한 신호를 출력하는 제 2 스위치(112)를 포함하며, 상기 플로팅 해제 조작부(120)는 상기 제 1 스위치(111)로부터 상기 플로팅 선택 밸브(50)에 인가되는 신호를 선택적으로 차단한다.
전술한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 제 1 플로팅 밸브와 제 2 플로팅 밸브에 의해 일방향 플로팅 기능과 양방향 플로팅 기능을 간단한 조작에 의해 구현할 수 있어서 작업 효율이 향상될 뿐만 아니라 작업자의 편의성이 향상된다. 특히, 제 1 플로팅 밸브와 제 2 플로팅 밸브가 상호 직렬로 연결되어 있어서 불필요한 플로팅 기능(예컨대, 붐 실린더의 하강측챔버만 플로팅시키는 경우)이 선택되는 것을 방지할 수 있게 되고, 플로팅 선택을 위한 제어 로직을 용이하게 구현할 수 있게 된다.
또한, 붐 다운 신호라인의 신호압에 의해 제 1 플로팅 밸브를 변환시킴으로써, 플로팅 기능 선택과 동시에 붐이 급락하는 등의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
한편, 평탄화 작업 중 다지기 등 붐 자중 이상의 하중이 필요한 경우 플로팅 해제 조작부에 의해 플로팅 선택 밸브를 변환하여 일시적으로 플로팅 기능을 해제할 수 있어 작업의 효율성이 대폭 향상된다. 또한, 플로팅 해제 조작부에 의해 플로팅 해제전의 플로팅 모드로 복귀할 수 있어 조작의 편의성이 더욱 증대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 실린더 제어회로를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 붐 실린더 제어회로에서 일 방향 플로팅 모드가 선택된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 붐 실린더 제어회로에서 양 방향 플로팅 모드가 선택된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 상태에서 플로팅 해제 조작부에 의해 플로팅 기능이 해제된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 붐 실린더 제어회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
<주요 참조 부호에 대한 설명>
10; 플로팅 선택 조작부 20; 플로팅 해제 조작부
30; 제 1 플로팅 밸브 31, 32; 제 1 및 제 2 입력포트
33, 34; 제 1 및 제 2 출력포트 40; 제 2 플로팅 밸브
50; 플로팅 선택 밸브
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 붐 실린더 제어회로에 대하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 붐 실린더 제어회로는 작업 특성에 따라 붐 실린더(1)를 상승측챔버(1a) 및 하강측챔버(1b)을 선택적으로 드레인 탱크(T)와 연결시키는 소위 플로팅 상태를 효율적으로 제어할 수 있도록 고안된 것이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 실린더 제어회로는 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)과 하강측챔버(1b)을 모두 플로팅시키는 양방향 플로팅 모드와 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)만 플로팅시키는 일방향 플로팅 모드를 모두 효율적으로 구현할 수 있다. 이러한 기능을 구현하기 위한 건설기계의 붐 실린더 제어회로는 플로팅 선택 조작부(10)와, 제 1 플로팅 밸브(30)와, 제 2 플로팅 밸브(40)와, 플로팅 선택 밸브(50)와, 제어부(60) 및 플로팅 해제 조작부(20)를 포함한다.
상기 플로팅 선택 조작부(10)는 플로팅 기능이 구현되지 않는 일반 작업 상태인 일반 작업 모드와, 일방향 플로팅 모드와, 양방향 플로팅 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하기 위한 것이다. 이러한 플로팅 선택 조작부(10)는 3포지션 버튼 등으로 구현될 수 있다.
상기 제 1 플로팅 밸브(30)는 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 및 하강측챔버(1b)을 선택적으로 드레인 탱크(T)에 연결시키기 위한 것으로서, 초기에 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 및 하강측챔버(1b)을 차단하고 있다가 상기 플로팅 선택 조작부(10)에 의해 일방향 플로팅 모드 및 양방향 플로팅 모드 중 어느 하나의 모드가 선택되면, 상기 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 및 하강측챔버(1b)을 드레인 탱크(T)와 연통되도록 변환된다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 플로팅 밸브(30)는 그 일측에 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32)가 각각 마련되고, 그 타측에 제 1 및 제 2 출력포트(33)(34)가 각각 마련된다. 상기 제 1 입력포트(31)는 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b)에 연결되고, 상기 제 2 입력포트(32)는 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)에 연결된다. 한편, 상기 제 1 출력포트(33)는 후술될 제 2 플로팅 밸브(40)에 연결되고, 상기 제 2 출력포트(34)는 드레인 탱크(T)에 연결된다.
따라서, 상기 제 1 플로팅 밸브(30)가 도 1에 도시된 바와 같은 초기 상태로 변환되면, 상기 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)과 하강측챔버(1b)은 차단된 상태가 된다. 이와 같은 상태에서 붐 조작부(3)를 조작하면, 붐 조작부(3)로부터 발생한 파일럿 신호압은 붐 제어밸브(4)의 수압부(4a)(4b)에 인가되고, 붐 제어밸브(4)는 인가된 신호압에 따라 절환된다. 그러면, 메인 펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 붐 제어밸브(4)에 의해 흐름 방향이 제어되어 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 또는 하강측챔버(1b)에 공급된다. 이에 의해 붐 실린더(1)는 상승 또는 하강하게 된다.
또한, 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 신호압이 입력되어 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 변환되면, 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32) 각각은 제 1 및 제 2 출력포트(33)(34) 각각에 연통된다. 따라서, 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b)은 제 1 입력포트(31) 및 제 1 출력포트(33)를 통해 제 2 플로팅 밸브(40)에 연결된다. 이때, 제 2 플로팅 밸브(40)의 변환 상태에 따라 상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b)은 드레인 탱크(T)에 선택적으로 연통되게 된다. 또한, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)은 제 2 입력포트(32) 및 제 2 출력포트(34)를 통해 드레인 탱크(T)에 연통된다. 따라서, 붐은 자중에 의해 하강된 상태로 머물게 되고, 이에 의해 버켓은 붐의 자중에 의해 지면에 일정한 힘을 가하게 된다.
본 실시예에서는 상기 제 1 플로팅 밸브(30)에 수압부(35)가 마련된 것을 예시하였으나, 제 1 플로팅 밸브(30)는 전기적인 신호에 의해 인가될 수 있는 솔레노이드 타입으로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 후술한 플로팅 선택 밸브(50)는 생략 가능한 구성이 될 것이다.
상기 제 2 플로팅 밸브(40)는 일방향 플로팅 모드와 양방향 플로팅 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하기 위한 플로팅 모드 선택용 밸브로서, 전술한 바와 같이, 그 일측이 상기 제 1 출력포트(33)에 연결되고, 그 타측은 드레인 탱크(T)에 연결된다. 따라서, 상기 제 1 플로팅 밸브(30)가, 도 2 및 도 3과 같이, 개방된 상태로 변환된 상태에서, 상기 제 2 플로팅 밸브(40)가 도 1 및 도 2와 같이 폐쇄된 상태로 변환되면 일방향 플로팅 모드가 선택된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 플로팅 밸브(30)가 개방된 상태로 변환되고, 제 2 플로팅 밸브(40)가 폐쇄된 상태로 변환되면, 상기 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)은 드레인 탱크(T)에 연결되는 반면 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b)은 드레인 탱크(T)와 차단된 상태가 된다. 따라서, 붐 실린더(1)는 수축할 수 있으나 신장은 되지 않는 형태가 되어, 붐은 자유롭게 하강할 수 있으나 상승은 할 수 없는 상태가 된다. 따라서, 버켓은 붐의 자중에 의해 지면에 일정한 하중을 가할 수 있는 반면, 지면이나 바위 등의 장애물에 의해 붐이 상승하는 방향으로 버킷에 충격이 가해지더라도 붐은 상승하지 않게 된다. 이와 같은 상태를 일방향 플로팅 모드로 정의할 수 있으며, 옵션장치 중 브레이커를 사용할 때 유용한 양식이다. 즉, 브레이커를 사용할 경우, 붐의 자중에 의해 바위 등의 파쇄물에 일정한 힘을 가하면서 충격을 가할 수 있는 반면 충격에 의해 붐이 상승하는 것을 방지함으로써, 브레이커를 이용한 작업을 효율적으로 진행할 수 있게 된다.
한편, 제 1 및 제 2 플로팅 밸브(30)(40)가 모드 개방되면, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 및 하강측챔버(1b)은 모두 드레인 탱크(T)와 연결되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 양방향 플로팅 양식의 상태가 된다. 이와 같은 양방향 플로팅 양식은 붐 실린더(1)가 외력에 의해 자유롭게 상승 및 하강할 수 있는 상태로서, 버킷 등을 이용하여 지면을 평탄화하는 작업에 유용하다. 즉, 지면을 고르게 평탄화 작업하기 위해서는 버켓이 붐의 자중에 의해 일정한 힘을 지면에 가해야하고, 버켓을 전후방향으로 이동하면서 붐이 자유롭게 상승 및 하강하여야 한다.
이러한 제 2 플로팅 밸브(40)는 플로팅 선택 조작부(10)의 신호에 따라 개방 또는 폐쇄 상태로 변환되게 된다.
상기 플로팅 선택 밸브(50)는 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 신호압을 선택적으로 인가하기 위한 것으로서, 특히 붐 조작부(3)에 의해 붐 다운 신호가 발생하는 경우에만 제 1 플로팅 밸브(30)를 개방된 상태로 변환될 수 있도록 하기 위한 것이다.
보다 구체적으로, 상기 플로팅 선택 밸브(50)는 그 일측에 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)와, 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)가 연결되고, 그 타측에는 붐 조작부(3)의 붐 다운 신호라인(3b)과 드레인 탱크(T)가 각각 연결된다. 그리고 플로팅 선택 밸브(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 초기상태, 즉 제2 스풀위치(52)에서 붐 다운 신호라인(3b)을 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)에 연결하고 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)를 드레인 탱크(T)에 연결한다. 이와 같은 상태는 플로팅 모드가 선택되지 않은 일반 작업모드가 된다. 따라서, 붐 조작부(3)를 조작하면, 붐 다운 신호라인(3b)이나 붐 업 신호라인(3a)을 통해 신호압이 붐 제어밸브(4)에 인가되게 되고, 붐 제어밸브(4)의 변환에 의해 붐 실린더(1)는 신장 또는 수축하여 붐이 상승 또는 하강 구동된다.
반면, 플로팅 선택 밸브(50)가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일측으로 즉 제1 스풀위치(51)로 변환되면, 붐 업 신호라인(3a)은 붐 제어밸브(4)의 상승 수압부(4a)에 연결되나, 붐 다운 신호라인(3b)은 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 연결된다. 따라서, 도 2 및 도 3과 같은 상태에서 붐 조작부(3)를 조작하여 붐 다운 신호라인(3b)에 고압이 형성되며, 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 고압의 신호압이 인가되고, 이에 의해 제 1 플로팅 밸브(30)는 도 2 및 도 3과 같이 개방된 상태로 변환된다.
이와 같은 플로팅 선택 밸브(50)는 플로팅 선택 조작부(10)로부터 발생된 신호에 의해 변환된다.
상기 제어부(60)는 플로팅 선택 조작부(10)에 의해 발생한 신호에 따라 상기 제 2 플로팅 밸브(40)와 플로팅 선택 밸브(50)에 전기적 신호를 인가하기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(60)는 상기 플로팅 선택 조작부(10)에 의해 일반 작업 모드가 선택되면, 제 2 플로팅 밸브(40)와 플로팅 선택 밸브(50)와 전류를 공급하지 않는다. 따라서, 제 2 플로팅 밸브(40)와 플로팅 선택 밸브(50)는 도 1과 같은 초기 상태로 존재하게 된다. 이때, 플로팅 선택 밸브(50)가 초기 상태에 있기 때문에 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)는 드레인 탱크(T)와 연결된 초기상태가 된다.
반면, 플로팅 선택 조작부(10)에 의해 일방향 플로팅 모드(브레이커 작업에 유용하다고 하여 일명 '브레이커 모드'라고도 함)가 선택되면, 플로팅 선택 밸브(50)에는 전류를 공급하나 제 2 플로팅 밸브(40)에는 전류를 공급하지 않는다. 따라서, 플로팅 선택 밸브(50)와 제 2 플로팅 밸브(40)는 도 2와 같은 상태로 변환된다. 이때, 붐 조작부(3)의 붐 다운 조작이 없다면, 제 1 플로팅 밸브(30)는 도 1과 같은 폐쇄된 상태가 된다. 이는 플로팅 선택 조작부(10)의 조작이 이루어지자 마자 준비되지 않은 상태에서 붐이 낙하하여 안전사고가 발생하는 것을 방지하기 위해서이다. 한편, 작업자가 붐 조작부(3)를 조작하여 붐 다운 조작시 파일럿 펌프(P2)로부터 토출되는 작동유의 압력은 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)로 인가되어 제 1 플로팅 밸브(30)는 도 2와 같이 변환된다. 따라서, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)은 드레인 탱크(T)에 연결되게 되어 붐은 자중에 의해 낙하하게 된다. 이때, 작업자는 붐이 자중에 의해 낙하하는 속도를 붐 조작부(3)를 이용하여 조절할 수 있게 된다. 즉, 붐 조작부(3)의 조작량을 줄임으로써, 제 1 플로팅 밸브(30)가 개방되는 양을 조절할 수 있고, 이에 의해 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)의 작동유가 드레인 탱크(T)로 드레인되는 양을 조절할 수 있게 된다. 즉, 붐의 하강속도를 조절할 수 있게 되는 것이다. 이처럼, 제 1 플로팅 밸브(30)가 붐 다운 신호라인(3b)의 신호압에 의해 변환됨으로써, 붐의 급낙에 의한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
한편, 붐 조작부(3)의 조작에 의해 붐 다운 신호라인(3b)에 고압이 형성되면, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)의 유압라인(1c)에 설치된 붐 홀딩 밸브(2)에는 홀딩 해제 신호 라인(36a)를 통해 붐 다운 신호라인(3b)의 압력이 인가된다. 이에 의해 붐 홀딩 밸브(2)는 개방되어 붐 실린더(1) 상승측챔버(1a)의 작동유가 드레인될 수 있게 된다.
상기 플로팅 해제 조작부(20)는 플로팅 모드를 일시적으로 해제하기 위한 것으로서, 상기 플로팅 해제 조작부(20)에 의해 플로팅 해제신호가 발생하면 제어부(60)는 플로팅 선택 밸브(50)를 도 1과 같은 초기상태로 복귀시킨다. 물론, 전술한 바와 같은 기능은 플로팅 선택 조작부(10)의 조작에 의해 구현이 가능하다. 그러나 플로팅 선택 조작부(10)를 통해 플로팅 모드를 해제할 경우, 현재의 플로팅 모드로 다시 복귀하는 것이 어렵다. 즉, 현재 일방향 플로팅 모드로 작업이 진행 중에 있는데, 플로팅 기능을 해제하기 위해 플로팅 선택 조작부(10)를 조작하면, 플로팅 모드를 해제할 수 있다. 그러나 다시 일방향 플로팅 모드로 작업을 진행하기 위해서는 다시 플로팅 선택 조작부(10)를 통해 일방향 플로팅 모드를 선택해야 한다. 그러나 작업자가 부주의로 또는 이전의 플로팅 모드를 기억하지 못해 플로팅 선택 조작부(10)를 통해 양방향 플로팅 모드를 선택할 수도 있다. 이러한 상태에서 브레이커 작업이 진행될 경우, 붐이 브레이커 작업 반동에 의해 운전자의 의도와 상관없이 움직일 수 있어 안전사고가 발생되거나 작업효율을 저하시킬 수 있다. 하지만, 플로팅 해제 조작부(20)를 통해 플로팅 해제를 하는 경우, 다시 원래의 플로팅 모드로 복귀된다. 이는 플로팅 해제 조작부(20)에 의해 발생하는 신호가 플로팅 선택 밸브(50) 만을 변환시키기 때문이다. 이와 같은 플로팅 해제 조작부(20)에 의한 플로팅 해제 신호는 플로팅 선택 조작부(10)의 신호에 우선하여 플로팅 선택 밸브(50)에 인가된다. 이러한 플로팅 해제 조작부(20)는 도시되지 않았으나 조이스틱, 보다 바람직하게는 붐 조작 조이스틱의 상면에 푸시버튼(push button) 형태로 설치되어, 운전자가 붐 조작 중에 용이하게 플로팅 해제 조작을 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 건설기계의 붐 실린더 제어회로의 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 도 1은 일반적인 작업 모드 상태를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 제 1 및 제 2 플로팅 밸브(30)(40)와, 플로팅 선택 밸브(50)는 초기 상태로 변환되어 있다. 따라서, 붐 조작부(3)를 조작하면, 신호압은 붐 다운 신호라인(3b)과 붐 업 신호라인(3a)을 통해 붐 제어밸브(4)의 수압부(4a)(4b)에 인가되고, 붐 제어밸브(4)가 붐 조작부(3)의 신호에 대응하여 도 1의 좌측 또는 우측 방향으로 변환되면, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a) 또는 하강측챔버(1b)에 작동유가 공급되어 붐이 상승 또는 하강 운동을 하게 된다.
이와 같은 상태에서 플로팅 선택 조작부(10)를 통해 일방향 플로팅 모드를 선택하면, 제어부(60)는 플로팅 선택 밸브(50)에 신호를 인가하여 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 플로팅 밸브(30)와 플로팅 선택 밸브(50)를 변환시킨다. 그러면, 붐 다운 신호라인(3b)은 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)와 연결된다. 이때, 붐 조작부(3)를 통해 붐 하강 신호가 발생하면, 파일럿 펌프(P2)의 작동유는 붐 다운 신호라인(3b)을 통해 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 인가되고 붐 홀딩 밸브(2)가 개방된다. 이에 의해 제 1 플로팅 밸브(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 변환되고, 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)은 드레인 탱크(T)에 연결된다. 한편, 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b)은 차단된 상태가 된다. 이와 같은 상태는 브레이커 작업에 유용한 모드로서, 브레이커가 바위 등의 대상물에 일정한 힘을 가하면서도 반동에 의해 붐이 상승하는 것을 방지할 수 있어 브레이커 작업을 효율적으로 진행할 수 있게 된다.
한편, 플로팅 선택 조작부(10)를 통해 양방향 플로팅 모드를 선택하면, 제어부(60)는 제 2 플로팅 밸브(40)와 플로팅 선택 밸브(50)에 신호를 인가한다. 그러면, 제 2 플로팅 밸브(40)와 플로팅 선택 밸브(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 변환된다. 이에 의해 붐 다운 신호라인(3b)은 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 연결되고, 제 1 플로팅 밸브(30)의 제 1 출력포트(33)는 드레인 탱크(T)에 연결된다. 이와 같은 상태에서 붐 조작부(3)를 통해 붐 하강 신호를 발생하면, 파일럿 펌프(P2)의 작동유가 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 인가되어 제 1 플로팅 밸브(30)는 도 3과 같이 개방된 상태로 변환되고, 붐 홀딩 밸브(2)는 개방된 상태로 변환된다. 이에 의해 붐 실린더(1)의 상승측챔버(1a)과 하강측챔버(1b)은 모두 드레인 탱크(T)와 연결되게 된다. 이와 같은 상태는 지면의 평탄화작업에 유리한 모드로서, 버켓을 전후 방향으로 이동하면서 지면을 평탄화시 붐의 자중에 의해 지면에 일정한 힘을 가할 수 있을 뿐만 아니라 버켓 및 암의 구동에 따라 붐의 상하 방향 이동이 자유로와서 작업자의 조작 편의성이 대폭 향상된다.
한편, 작업자는 지면을 평탄화하는 작업 중 지면을 다지는 작업 등 지면에 붐 자중 이상의 하중을 가할 필요가 있다. 이러한 경우, 작업자는 플로팅 해제 조작부(20)를 통해 플로팅 모드를 일시적으로 해제할 수 있다. 작업자가 플로팅 해제 조작부(20)를 통해 플로팅 해제 신호를 발생시키면, 제어부(60)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 플로팅 선택 밸브(50)를 초기 상태로 복귀시킨다. 그러면, 붐 다운 신호라인(3b)과 붐 업 신호라인(3a)은 다시 붐 제어밸브(4)의 수압부(4a)(4b)에 각각 연결되게 되고, 이에 의해 붐을 정상적으로 승강시킬 수 있게 된다. 다지기 등의 작업이 완료되면, 다시 작업자는 플로팅 해제 조작부(20)를 통해 플로팅 신호를 발생시킨다. 그러면, 제어부(60)는 플로팅 선택 밸브(50)를, 도 3 에 도시된 바와 같은 상태로 다시 변환하여 양방향 플로팅 기능을 수행할 수 있게 된다. 이와 같이, 플로팅 해제 조작부(20)에 의해 일시적으로 플로팅 기능을 해제할 수 있고, 플로팅 기능으로 다시 복귀시 이전의 작업 중이던 플로팅 기능을 수행할 수 있어 작업자의 조작 편의성 및 작업의 효율성이 더욱더 향상될 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 붐 실린더 제어회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에서는 플로팅 선택 조작부(110) 및 플로팅 해제 조작부(120)의 신호가 제 2 플로팅 밸브(40) 및 플로팅 선택 밸브(50)에 직접 인가되도록 구현하였다. 그 외 다른 구성은 동일하므로 동일한 참조부호를 부여한다.
상기 플로팅 선택 조작부(10)는 제 1 및 제 2 스위치(111)(112)를 포함한다. 상기 제 1 스위치(111)는 플로팅 선택 밸브(50)에 선택적으로 전류를 공급하기 위한 것으로서, 일측이 전원(S)에 전기적으로 연결되고 타측은 상기 플로팅 선택 밸브(50)의 신호인가부에 전기적으로 연결된다. 이에 의해 상기 제 1 스위치(111)가 온(ON)되면, 상기 플로팅 선택 밸브(50)가 도 5상 우측으로 변환하게 되어 붐 다운 신호라인(3b)은 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)에 연결된다.
상기 제 2 스위치(112)는 제 2 플로팅 밸브(40)에 선택적으로 전류를 공급하기 위한 것으로서, 일측이 전원(S)에 전기적으로 연결되고, 타측은 상기 제 2 플로팅 밸브(40)의 신호인가부에 전기적으로 연결된다. 이에 의해 상기 제 2 스위치(112)가 온(ON)되면, 상기 제 2 플로팅 밸브(40)는 개방된 상태 즉, 도 5상 우측으로 변환된 상태가 된다.
정리하면, 상기 제 1 및 제 2 스위치(111)(112)가 모두 오프(OFF)된 상태이면, 도 5에 도시된 바와 같이 플로팅 기능이 선택되지 않은 일반 작업 모드가 된다. 반면, 제 1 스위치(111)가 온(ON)되고, 제 2 스위치(112)가 오프(OFF)되면, 일방향 플로팅 모드가 선택된다. 그리고 제 1 및 제 2 스위치(111)(112)가 모두 온(ON)되면, 양방향 플로팅 모드가 선택된다.
상기 플로팅 해제 조작부(20)는 상기 제 1 스위치(111)로부터 상기 플로팅 선택 밸브(50)로 인가되는 신호를 선택적으로 차단하여 플로팅 모드를 일시적으로 해제하기 위한 것으로서, 일측은 접지되고 타측은 상기 제 1 스위치(111)와 플로팅 선택 밸브(50)의 신호라인 상에 연결된다. 이와 같은 구성에 의해 상기 플로팅 해제 조작부(120)가 온(ON)되면, 상기 제 1 스위치(111)가 온(ON)된 상태이더라도 플로팅 선택 밸브(50)에 전류가 공급되지 않아 플로팅 선택 밸브(50)는 초기 상태, 즉 플로팅 기능이 선택되지 않은 상태가 된다. 이와 같은 상태에서 다시 플로팅 해제 조작부(120)가 오프(OFF)되면, 상기 제 1 스위치(111)의 신호가 플로팅 선택 밸브(50)에 인가되어 원 플로팅 모드로 복귀할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 간단하게 스위치 만으로 플로팅 선택 조작부(110)와 플로팅 해제 조작부(120)를 구현할 수 있어 장비의 구조를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 상승측챔버(1a)과 하강측챔버(1b)을 구비한 붐 실린더(1)를 포함하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로에 있어서,
    상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b) 및 상승측챔버(1a)를 각각 드레인 탱크(T)와 선택적으로 연통 또는 차단시키는 제 1 플로팅 밸브(30)와;
    상기 제 1 플로팅 밸브(30)를 경유하여 드레인 탱크(T)와 연결되는 하강측챔버(1b)와 드레인 탱크(T)사이의 유로에 추가적으로 구비되어 상기 하강측챔버(1b)와 드레인 탱크(T)를 선택적으로 연통 또는 차단시키는 제 2 플로팅 밸브(40); 및
    상기 제 1 플로팅 밸브(30)와 제 2 플로팅 밸브(40)를 연통 또는 차단 방향으로 절환되도록 조작 신호를 제공하는 플로팅 선택 조작부(10)(110)를 포함하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 플로팅 밸브(30)는 일측에 상기 붐 실린더(1)의 하강측챔버(1b) 및 상승측챔버(1a) 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 입력포트(31)(32)가 마련되고, 타측에는 상기 제 2 플로팅 밸브(40)와 연결되는 제 1 출력포트(33)와 드레인 탱크(T)와 연결되는 제 2 출력포트(34)가 마련되며,
    상기 제 2 플로팅 밸브(40)는, 일측은 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 제 1 출력포트(33)에 연결되고, 타측은 상기 드레인 탱크(T)에 연결되는 것을 특징으로 건설기계의 붐 실린더 제어회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    붐 조작부(3)의 붐 다운 신호라인(3b)을 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)와 연결함과 동시에 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)는 드레인 탱크(T)와 연결하는 제1 스풀위치(51)와, 붐 조작부(3)의 붐 다운 신호라인(3b)을 붐 제어밸브(4)의 하강 수압부(4b)와 연결함과 동시에 상기 제 1 플로팅 밸브(30)의 수압부(35)는 드레인 탱크(T)에 연결하는 제2 스풀위치(52)로 절환이 가능하고, 상기 플로팅 선택 조작부(10)(110)의 조작 신호에 따라 상기 제1, 2 스풀위치로 선택적으로 절환되는 플로팅 선택 밸브(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플로팅 선택 조작부(10)(110)의 신호에 우선하여 상기 플로팅 선택 밸브(50)를 제1스풀위치(51) 또는 제2 스풀위치(52)로 선택적으로 절환시키는 신호를 인가하는 플로팅 해제 조작부(20)(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 플로팅 선택 조작부(110)는,
    상기 플로팅 선택 밸브(50)를 변환시키는 신호를 출력하는 제 1 스위치(111); 및
    상기 제 2 플로팅 밸브(40)를 변환시키기 위한 신호를 출력하는 제 2 스위치(112)를 포함하며,
    상기 플로팅 해제 조작부(120)는 상기 제 1 스위치(111)로부터 상기 플로팅 선택 밸브(50)에 인가되는 신호를 선택적으로 차단하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 실린더 제어회로.
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