WO2012091182A1 - 건설기계의 유압시스템 - Google Patents

건설기계의 유압시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2012091182A1
WO2012091182A1 PCT/KR2010/009352 KR2010009352W WO2012091182A1 WO 2012091182 A1 WO2012091182 A1 WO 2012091182A1 KR 2010009352 W KR2010009352 W KR 2010009352W WO 2012091182 A1 WO2012091182 A1 WO 2012091182A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
driving
hydraulic pump
hydraulic
flow path
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/009352
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
배상기
이재훈
조성용
Original Assignee
볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 filed Critical 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority to CN201080070801.5A priority Critical patent/CN103339387B/zh
Priority to US13/996,055 priority patent/US20130276441A1/en
Priority to JP2013547268A priority patent/JP5779256B2/ja
Priority to EP10861409.0A priority patent/EP2660479B1/en
Priority to KR1020137015266A priority patent/KR20140009998A/ko
Priority to PCT/KR2010/009352 priority patent/WO2012091182A1/ko
Publication of WO2012091182A1 publication Critical patent/WO2012091182A1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/022Flow-dividers; Priority valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2239Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance
    • E02F9/2242Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance including an electronic controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/17Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20538Type of pump constant capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20576Systems with pumps with multiple pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/265Control of multiple pressure sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/45Control of bleed-off flow, e.g. control of bypass flow to the return line

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system of a construction machine equipped with a plurality of hydraulic pumps, and in particular, to increase the working efficiency, the hydraulic pressure to control the non-traveling when the operation of the operation equipment, such as both traveling and boom It is about the system.
  • a bypass valve installed in the discharge passage of each hydraulic pump is controlled according to the operation amount of the operation lever by the user to ensure operability.
  • the left travel and the right travel are driven by the hydraulic oil supplied from each hydraulic pump, wherein the bypass valve is controlled in accordance with the operation amount of the operation device by the user to ensure operability.
  • the operation device such as the two driving and the boom or the arm is finely manipulated. In this case, even when the working device is operated, the operation of the equipment must be carried out straightly so that the operation can be easily performed. .
  • an operation device such as a boom or an arm can be operated simultaneously while operating the left and right driving.
  • the discharge flow rate of each hydraulic pump is determined according to the working conditions according to both driving and driving of the work device.
  • the flow rate of one hydraulic pump is supplied to the left driving motor and the work device (when operating the operation lever of the work device connected to the one hydraulic pump), and the flow rate of the other hydraulic pump is the right travel motor and the work device (work connected to the other hydraulic pump).
  • the opening area of the bypass valve is also determined by the operating conditions of both driving and driving of the work device.
  • the required flow rate of the hydraulic pump according to the operation of the work device is larger than the required flow rate of the hydraulic pump that operates only the driving, the discharge flow rate of each hydraulic pump is changed, and only the driving is operated in the same concept as the hydraulic pump flow rate calculation.
  • the opening area of the bypass valve on the side and the bypass valve operated by the traveling and work equipment are different.
  • the combined valve that communicates the flow rate of both hydraulic pumps during operation of the boom or the arm does not open completely when the operation amount of the boom or the arm is small, resulting in a pressure loss. It is not supplied properly, which causes skidding of equipment.
  • Embodiments of the present invention relate to a hydraulic system of a construction machine that can improve the operability by preventing the occurrence of uneven traveling by supplying the discharge flow rate distribution of the hydraulic pump when the operation device such as both driving and the boom is combined. .
  • the first and second hydraulic pumps are The first and second hydraulic pumps,
  • a left driving motor connected to the first hydraulic pump and driven by an operation of a left driving control device
  • a first control valve installed in the discharge flow path of the first hydraulic pump and controlling the start, stop, and direction change of the left driving motor during switching;
  • a right driving motor connected to the second hydraulic pump and driven by an operation of a right driving operation device
  • a hydraulic actuator connected to the first hydraulic pump or the second hydraulic pump and driven by operation of the operation lever for the work device;
  • a second control valve installed in the discharge flow path of the first hydraulic pump or the second hydraulic pump and controlling the starting, stopping, and reversing of the hydraulic actuator during switching;
  • a third control valve installed in a flow path branched from the discharge flow path of the second hydraulic pump and controlling the start, stop, and direction change of the right traveling motor during switching;
  • a first bypass valve connected to an upstream side of the discharge flow path of the first hydraulic pump, the opening amount being controlled according to the operation amount of the left driving operation device or the operation device operation lever;
  • a second bypass valve connected to an upstream side of the discharge flow path of the second hydraulic pump, the opening amount being controlled according to the operation amount of the operating device for right driving or the operation lever for working device;
  • a confluence valve installed in a flow path connecting the discharge flow paths of the first and second hydraulic pumps in parallel, the opening amount being controlled according to the operation amount of the driving operation device or the operation lever for the work device;
  • It consists of a controller that controls the opening amount of the first and second bypass valves and the confluence valve in response to input of an operation signal from the left and right driving control devices and the work lever for operating devices.
  • the opening area of the first bypass valve and the second bypass valve are controlled to be the same, and the joining valve is controlled to the maximum opening amount.
  • An electromagnetic proportional valve for the first bypass valve for generating a signal pressure according to a control signal from the controller to supply and switch the signal pressure to the first bypass valve;
  • An electromagnetic proportional valve for the second bypass valve for generating a signal pressure according to a control signal from the controller and supplying and switching the signal pressure to the second bypass valve;
  • an electromagnetic proportional valve for the joining valve for generating the signal pressure according to the control signal from the controller and supplying and switching the signal pressure to the joining valve.
  • the opening area of the first bypass valve determined by the calculation of the left travel operation amount and the operation device operation amount when the two driving and the work device are combined are operated, and the right side.
  • the minimum value is controlled among the opening areas of the second bypass valve determined by the calculation of the traveling operation amount and the work device operation amount.
  • the above-mentioned driving operation apparatus includes a left driving operation apparatus for controlling the first control valve and a right driving operation apparatus for controlling the third control valve, respectively.
  • the above-described driving operation device is composed of one and outputs the same value to the first control valve and the third control valve at the same time.
  • the above-described driving operation device outputs an electrical output value according to the operation.
  • the above-described driving operation device outputs a hydraulic force in accordance with the operation.
  • the above-described operating lever for the work device outputs an electrical output value in accordance with the operation.
  • the operation lever for the above-mentioned work device outputs the hydraulic force according to the operation
  • the electrical output values of the above-described driving control device and work device control lever are input to the controller, and are used to convert the electrical output values into hydraulic pressure for switching between the first control valve, the second control valve and the third control valve.
  • Each electromagnetic proportional valve is installed in the flow path between the controller and each control valve.
  • the operation amount of the above-mentioned driving control device and the operating device operating lever is detected as each pressure sensor so that an electrical output value is input to the controller, and the pressure sensor includes the respective control device, the first control valve, the second control valve, and the third. It is installed in the flow path between the control valves.
  • Hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system of a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 (a-e) is a graph for explaining the control characteristics of the bypass valve and the confluence valve in the hydraulic system of the construction machine according to an embodiment of the present invention, when driving the work device alone,
  • Figure 3 (a-d) is a graph for explaining the control characteristics of the bypass valve and the confluence valve in the hydraulic system of the construction machine according to an embodiment of the present invention, when both driving and work equipment combined operation.
  • Left travel joystick 1 that outputs an operation signal in proportion to the amount of operation by the driver, right travel joystick 20, and an actuator joystick for a work device ( 2) with,
  • First and second hydraulic pumps 3 and 4 respectively connected to an engine (not shown);
  • a left travel motor 19 connected to the first hydraulic pump 3 and driven by the operation of the left driving control device 1;
  • the first control valve (left side) is installed in the discharge flow path of the first hydraulic pump 3 and controls the start, stop and direction change of the left travel motor 19 at the time of switching due to the operation of the left travel operating device 1.
  • Spool for traveling motor (left side)
  • a right travel motor 6 connected to the second hydraulic pump 4 and driven by an operation of the right driving control device 20;
  • a hydraulic actuator for example, a boom cylinder, etc. connected to the second hydraulic pump 4 (or the first hydraulic pump 3) and driven by the operation of the operating lever 2 for the work device.
  • a third control valve (referring to the spool for the right traveling motor) 10,
  • a first bypass valve 11 which is connected to the discharge flow path of the first hydraulic pump 3 upstream and whose opening is controlled in accordance with an operation amount of the left traveling operating device 1 or the operating device operating lever 2; ,
  • a second bypass valve 12 connected to the discharge flow path upstream of the second hydraulic pump 4 and whose opening is controlled in accordance with an operation amount of the right driving control device 20 or the working lever 2; ,
  • Controlled summation valve 14 is provided in the flow path 13 which connects the discharge flow paths of the 1st, 2nd hydraulic pumps 3 and 4 in parallel, and the opening amount according to the operation amount of the traveling operation apparatus 1,20 or the operation lever 2 for work apparatuses.
  • Controlled summation valve 14 is provided in the flow path 13 which connects the discharge flow paths of the 1st, 2nd hydraulic pumps 3 and 4 in parallel, and the opening amount according to the operation amount of the traveling operation apparatus 1,20 or the operation lever 2 for work apparatuses.
  • a controller for controlling the opening amount of the first and second bypass valves 11 and 12 and the confluence valve 14 in response to input of an operation signal from the traveling operating device 1,20 and the operating device operating lever 2 controller (15), which controls the opening area of the first bypass valve (11) and the second bypass valve (12) in the same manner when combined driving and work equipment are combined, and the confluence valve (14). Is controlled by the maximum opening amount.
  • An electromagnetic proportional valve 16 for the first bypass valve for generating a signal pressure according to a control signal from the controller 15 to supply and switch the signal pressure to the first bypass valve 11;
  • An electromagnetic proportional valve 17 for the second bypass valve for generating a signal pressure corresponding to the control signal from the controller 15 and supplying and switching the signal pressure to the second bypass valve 12;
  • the electronic proportional valve 18 for the joining valve which generate
  • the first and second bypass valves 11 and 12 described above are the first bypass valves whose opening area is determined by the calculation of the left travel operation amount and the operation device operation amount when the both driving and the work device are combined.
  • the opening area of 11) and the opening area of the second bypass valve 12 determined by the calculation of the right traveling operation amount and the work device operation amount are controlled to the minimum value.
  • the above-described driving control device includes a left driving control device 1 for controlling the first control valve 5 and a right driving control device 20 for controlling the third control valve 10, respectively. do.
  • the above-described driving manipulators 1 and 20 may be configured as one and simultaneously output the same value to the first control valve 5 and the third control valve 10.
  • the above-described driving manipulators 1 and 20 output electrical output values according to the manipulation.
  • the above-described driving manipulators 1 and 20 output hydraulic pressure according to the manipulation.
  • the operation lever 2 for the work device described above outputs an electrical output value in accordance with the operation.
  • the operation lever 2 for the above-mentioned work device outputs hydraulic pressure according to the operation
  • the electrical output values of the above-described driving manipulators 1 and 20 and the work lever for the work device 2 are input to the controller 15, and the electrical output values are input to the first control valve 5 and the second control valve 8.
  • each of the electromagnetic proportional valves 16, 17, 18 for converting the third control valve 10 into hydraulic pressure for switching is installed in the flow path between the controller 15 and each control valve.
  • the operation amounts of the above-described driving manipulators 1 and 20 and the work lever for the work device 2 are detected as respective pressure sensors (not shown) so that an electrical output value is input to the controller 15, and the pressure sensors are respectively And a flow path between the operating device and the first control valve (5), the second control valve (8) and the third control valve (10).
  • reference numeral T denotes a hydraulic tank.
  • the hydraulic actuator 7 is driven by the hydraulic oil supplied from the second hydraulic pump 4 for fine operability, and after a certain degree of operation, the hydraulic actuator 7 is operated to secure the operating speed of the working device rather than the fine operability. Hydraulic oil is also supplied to the hydraulic pump (3).
  • the first hydraulic pressure is changed by switching the merging valve 14 upward in the drawing by the secondary signal pressure generated by the electromagnetic proportional valve 18 for merging by the control signal from the controller 15.
  • the hydraulic oil of the pump 3 can be joined to the second hydraulic pump 4.
  • first bypass valve 11 connected to the discharge flow path of the first hydraulic pump 3 described above, and the second bypass valve 12 connected to the discharge flow path of the second hydraulic pump 4, Since it is controlled according to the amount of operation of the traveling operating apparatus 1,20 and the traveling lever 2 for working apparatuses, operability can be ensured.
  • FIG. 2 is a graph showing control characteristics of the bypass valve and the confluence valve when driving the boom or the arm of the work device.
  • FIG 2 (a) shows the opening characteristics of the bypass valve, and it can be seen that the opening areas of the first and second bypass valves 11 and 12 decrease with increasing pilot pressure.
  • FIG. 2 (c) shows the control characteristics of the first bypass valve 11 connected to the discharge flow path of the first hydraulic pump 3, and the pilot pressure increased according to the operation amount of the left driving control device 1. It can be seen that the pilot pressure supplied to the first bypass valve 11 is increased in proportion to.
  • FIG. 2 (d) shows the control characteristics of the merging valve 14.
  • the merging valve is proportional to the pilot pressure which is increased in accordance with the operation amount of the traveling operating device 1, 20 and the operating device operating lever 2. It can be seen that the pilot pressure supplied to (14) is increased.
  • FIG. 2 (e) shows control characteristics of the second bypass valve 12 connected to the discharge flow path of the second hydraulic pump 4, and the pilot pressure increased according to the operation amount of the right driving control device 20. As shown in FIG. It can be seen that the pilot pressure supplied to the second bypass valve 12 is increased in proportion to.
  • the left traveling motor 19 and the right traveling motor 6 are driven by hydraulic oil supplied from the first hydraulic pump 3 and the second hydraulic pump 4, respectively, in which the first and second hydraulic pressures are driven. Since the first and second bypass valves 11 and 12 connected to the discharge flow paths of the pumps 3 and 4 are controlled according to the amount of operation of the left driving control device 1 and the right driving control device 20, respectively. Operability can be secured.
  • the left driving manipulator 1 and the right driving manipulator 20 are connected.
  • the operating lever 2 for the work device can be operated simultaneously to drive the hydraulic actuator 7 to operate the work device of the boom or the arm in combination. have.
  • the discharge flow rate of the first and second hydraulic pumps 3 and 4 is determined in consideration of the required flow rate according to the combined driving of both driving and the working device.
  • the discharge flow rate of the first hydraulic pump 3 is supplied to the left traveling motor 19, and the discharge flow rate of the second hydraulic pump 4 is supplied to the right traveling motor 6 and the hydraulic actuator 7 for the work device. Each is supplied.
  • the control signal from the controller 15 is transmitted to the solenoid proportional valve 18 for the joining valve, whereby the secondary signal pressure according to the control signal. It is applied to this confluence valve 14 to switch the inner spool upward in the drawing. At this time, the confluence valve 14 is controlled to be opened to the maximum so that the discharge flow rate of the first hydraulic pump 3 is joined to the discharge flow rate of the second hydraulic pump 4.
  • control signal from the controller 15 is transmitted to the electromagnetic proportional valve 16 for the first bypass valve, whereby the secondary signal pressure corresponding to the control signal is applied to the first bypass valve 11.
  • the inner spool is switched upward in the drawing.
  • control signal from the controller 15 is transmitted to the electromagnetic proportional valve 17 for the second bypass valve, whereby the secondary signal pressure in accordance with the control signal is applied to the second bypass valve 12 to provide internal spool. In the drawing, it is switched upward.
  • the first and second bypass valves 11 and 12 are controlled to have the same opening area.
  • the first bypass valve 11 whose opening area is determined by the calculation of the left travel operation amount and the work device operation amount. Is controlled to the minimum value among the opening areas of the second bypass valve 12 determined by the calculation of the opening area of the "
  • the joining valve 14 is opened to the maximum to join the discharge flow rates of the first and second hydraulic pumps 3 and 4, and the first and second bypasses.
  • the opening areas of the valves 11 and 12 are switched to be the same, the discharge flow rates of the first and second hydraulic pumps 3 and 4 are joined and the flow rates bypassed are also the same, thereby preventing the occurrence of a single run. Can be.
  • Figure 3 is a graph showing the control characteristics of the bypass valve and the confluence valve in the case of combined operation by operating the operating device of both running and the boom or the arm at the same time.
  • FIG. 3 (a) shows the control characteristics of the confluence valve 14, which is proportional to the pilot pressure which is increased in accordance with the amount of operation of the traveling operation apparatuses 1 and 20 and the operating lever 2. It can be seen that the pilot pressure supplied to 14 is increased vertically.
  • FIG. 3 (b) shows the control characteristics of the first bypass valve 11 connected to the discharge flow path of the first hydraulic pump 3, and the pilot pressure increased according to the operation amount of the left driving control device 1. It can be seen that the pilot pressure supplied to the first bypass valve 11 is increased in proportion to.
  • FIG. 3 (c) shows the control characteristics of the second bypass valve 12 connected to the discharge flow path of the second hydraulic pump 4, and the pilot pressure increased according to the operation amount of the right driving control device 20.
  • FIG. It can be seen that the pilot pressure supplied to the second bypass valve 12 is increased in proportion to.
  • FIG. 3 (d) shows the control characteristics of the first and second bypass valves 11 and 12, and the pilot increases with the amount of operation of the traveling operating device 1,20 and the operating device operating lever 2. It can be seen that the pilot pressure supplied to the first and second bypass valves 11 and 12 increases in proportion to the pressure.
  • the flow rate of the hydraulic pump is distributedly supplied to prevent the occurrence of slipping, thereby improving operability. This can improve work efficiency and safety.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

작업능률을 높이기 위해 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우 편주행이 발생되지않게 제어하기 위한 건설기계의 유압시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 건설기계의 유압시스템에 있어서, 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와, 제1유압펌프에 연결되는 좌측 주행모터와, 제1유압펌프의 토출유로에 설치되는 제1제어밸브와, 제2유압펌프에 연결되는 우측 주행모터와, 제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되는 유압 액츄에이터와, 제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되는 제2제어밸브와, 제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되는 제3제어밸브와, 제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되는 제1바이패스 밸브와, 제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되는 제2바이패스 밸브와, 제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되는 합류밸브와, 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 유압시스템
본 발명은 복수개의 유압펌프가 구비되는 건설기계의 유압시스템에 관한 것으로, 특히 작업능률을 높이기 위해 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우 편주행이 발생되지 않게 제어할 수 있도록 한 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 두 개 이상의 유압펌프가 구비되는 굴삭기와 같은 건설기계의 유압시스템에 있어서, 붐 또는 아암을 작동시킬 경우 작업장치의 작동속도를 확보하여 작업능률을 높이기 위해 두 개의 유압펌프로부터 작동유를 동시에 공급받는다. 두 개의 유압펌프 유량을 합류시키기 위해 두 개의 유압펌프 사이에는 유로를 연통시킬 수 있는 합류밸브가 설치되며, 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다.
이때, 각 유압펌프의 토출유로에 설치되는 바이패스 밸브(bypass valve)는 사용자에 의한 조작레버의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다.
한편, 주행의 경우에는 좌측 주행 및 우측 주행은 각각의 유압펌프로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되며, 이때 바이패스 밸브는 사용자에 의한 조작장치의 조작량에 따라 제어되어 조작성을 확보할 수 있다. 즉 중량체의 토관(土管)을 이동하는 작업시 양주행과 붐 또는 아암 등의 작업장치를 미세 조작하게 되며, 이때 작업장치를 조작하는 경우라도 장비의 주행 직진이 이뤄져야 작업을 쉽게 수행할 수 있다.
한편, 바이패스 밸브(bypass valve)와 합류밸브(summation valve)를 구비하고 로드센싱 밸브(load sensing valve)가 적용된 굴삭기에서, 좌측 주행 및 우측 주행을 조작하면서 붐이나 아암 등의 작업장치를 동시에 조작하는 복합작동의 경우, 각 유압펌프의 토출 유량은 양주행과 작업장치의 구동에 따른 작업조건에 따라 유량이 결정된다.
즉 일측 유압펌프의 유량은 좌측 주행모터와 작업장치(일측 유압펌프에 연결된 작업장치의 조작레버 조작시)에 공급되고, 타측 유압펌프의 유량은 우측 주행모터와 작업장치(타측 유압펌프에 연결된 작업장치의 조작레버 조작시)에 동시에 공급된다. 또한 운전자의 조작에 따라 바이패스 밸브의 개구면적도 양주행과 작업장치의 구동에 따른 작업조건에 따라 결정된다.
따라서 운전자가 주행 직진을 하기 위해 양주행을 같은 조작량으로 조작을 하고, 중량물을 인양하기 위해 붐 또는 아암을 조작할 경우에는, 양주행이 요구하는 유량이 각 유압펌프의 유량 제어에 입력되고, 또한 붐과 같은 다른 작업장치의 조작에 따른 요구 유량이 해당 유압펌프의 유량 제어에 입력된다.
이로 인해 작업장치의 조작에 따른 해당 유압펌프의 요구 유량이 주행만 조작하는 유압펌프의 요구 유량보다 크므로, 각 유압펌프의 토출 유량이 달라지고, 유압펌프 유량 계산과 같은 개념으로 주행만 조작한 쪽의 바이패스 밸브와 주행과 작업장치를 조작한 바이패스 밸브의 개구면적이 달라진다.
또한, 붐 또는 아암 조작시 양쪽 유압펌프의 유량을 연통시키는 합류밸브도 붐 또는 아암의 조작량이 적을 경우 완전하게 개방되지않아 압력 손실이 발생된다.이로 인해 좌측 주행모터와 우측 주행모터로 작동유가 균등하게 공급되지않아 장비의 편주행이 발생된다.
본 발명의 실시예는, 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우, 유압펌프의 토출유량 분배 공급으로 편주행 발생을 방지하여 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계의 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와,
제1,2유압펌프와,
제1유압펌프에 연결되며 좌측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
제1유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 좌측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
제2유압펌프에 연결되며 우측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되며 작업장치용 조작레버의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터와,
제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되고, 절환시 우측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브와,
제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브와,
제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브와,
제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되며, 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브와,
좌측 및 우측 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러로 구성되어, 양주행과 작업장치를 복합구동시킬 경우 제1바이패스 밸브와 제2바이패스 밸브의 개구면적을 동일하게 제어하며, 합류밸브는 최대 개구량으로 제어한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 유압시스템은,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제1바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제2바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 합류밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브를 포함한다.
전술한 제1,2바이패스 밸브는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
전술한 주행용 조작장치는 제1제어밸브를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치와, 제3제어밸브를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치를 각각 구비한다.
전술한 주행용 조작장치는 한 개로 구성되어 제1제어밸브와 제3제어밸브에 동일한 값을 동시에 출력한다.
전술한 주행용 조작장치는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 주행용 조작장치는 조작에 따라 유압력을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 유압력을 출력한다,
전술한 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 전기적 출력값은 상기 컨트롤러에 입력되고, 전기적인 출력값을 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브가 컨트롤러와 각 제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 조작량은 각각의 압력센서로서 검출되어 전기적 출력값이 컨트롤러에 입력되고, 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우에 편주행 발생을 방지함에 따라, 운전자 의지에 따라 작업하게 되므로 조작성 개선으로 인한 작업능률 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 유압회로도,
도 2(a-e)는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에서, 작업장치를 단독으로 구동시킬 경우 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 설명하기 위한 그래프,
도 3(a-d)은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에서, 양주행 및 작업장치를 복합작동시킬 경우 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 설명하기 위한 그래프이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명〉
1; 좌측 주행용 조작장치
2; 작업장치용 조작레버
3; 제1유압펌프
4; 제2유압펌프
5; 제1제어밸브
6; 우측 주행모터
7; 유압 액츄에이터
8; 제2제어밸브
9,13; 유로
10; 제3제어밸브
11; 제1바이패스 밸브
12; 제2바이패스 밸브
14; 합류밸브
15; 컨트롤러
16,17,18; 전자비례밸브
19; 좌측 주행모터
20; 우측 주행용 조작장치
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템은,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 좌측 주행용 조작장치(left travel joystick)(1), 우측 주행용 조작장치(right travel joystick)(20) 및 작업장치용 조작레버(actuator joystick)(2)와,
엔진(미도시됨)에 각각 연결되는 제1,2유압펌프(3,4)와,
제1유압펌프(3)에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터(left travel motor)(19)와,
제1유압펌프(3)의 토출유로에 설치되며, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작으로 인해 절환시 좌측 주행모터(19)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브(좌측 주행모터용 스풀을 말함)(5)와,
제2유압펌프(4)에 연결되며, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터(right travel motor)(6)와,
제2유압펌프(4)(또는 제1유압펌프(3))에 연결되며, 작업장치용 조작레버(2)의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터(hydraulic actuator)(일 예로서 붐실린더 등을 말함)(7)와,
제2유압펌프(4)(또는 제1유압펌프(3))의 토출유로에 설치되며, 작업장치용 조작레버(2)의 조작으로 인해 절환시 유압 액츄에이터(7)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브(유압 액츄에이터용 스풀을 말함)(8)와,
제2유압펌프(4)의 토출유로에서 분기된 유로(9)에 설치되고, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작으로 인해 절환시 우측 주행모터(6)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브(우측 주행모터용 스풀을 말함)(10)와,
제1유압펌프(3)의 토출유로 상류측에 연결되며, 좌측 주행용 조작장치(1) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브(11)와,
제2유압펌프(4)의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치(20) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브(12)와,
제1,2유압펌프(3,4)의 토출유로를 병렬연결하는 유로(13)에 설치되며, 주행용 조작장치(1,20) 또는 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브(summation valve)(14)와,
주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)로부터 조작신호 입력에 따라 제1,2바이패스 밸브(11,12) 및 합류밸브(14)의 개구량을 제어하는 컨트롤러(controller)(15)로 구성되어, 양주행과 작업장치를 복합구동시킬 경우 제1바이패스 밸브(11)와 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적을 동일하게 제어하며, 합류밸브(14)는 최대 개구량으로 제어한다.
전술한 유압시스템은,
컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제1바이패스 밸브(11)에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브(16)와,
컨트롤러로(15)부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 제2바이패스 밸브(12)에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브(17)와,
컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 합류밸브(14)에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브(18)를 포함한다.
전술한 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브(11)의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
전술한 주행용 조작장치는 제1제어밸브(5)를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치(1)와, 제3제어밸브(10)를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치(20)를 각각 구비한다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 한 개로 구성되어 제1제어밸브(5)와 제3제어밸브(10)에 동일한 값을 동시에 출력할 수 있다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 주행용 조작장치(1,20)는 조작에 따라 유압력을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버(2)는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력한다.
전술한 작업장치용 조작레버(2)는 조작에 따라 유압력을 출력한다,
전술한 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 전기적 출력값은 컨트롤러(15)에 입력되고, 전기적인 출력값을 제1제어밸브(5), 제2제어밸브(8) 및 제3제어밸브(10)를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브(16,17,18)가 컨트롤러(15)와 각 제어밸브사이의 유로에 설치된다.
전술한 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량은 각각의 압력센서(미도시됨)로서 검출되어 전기적 출력값이 컨트롤러(15)에 입력되고, 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브(5), 제2제어밸브(8) 및 제3제어밸브(10)사이의 유로에 설치된다.
도면중 미 설명부호 T는 유압탱크이다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 유압펌프가 구비되는 굴삭기의 붐 또는 아암의 작업장치를 구동시켜 작업할 경우, 운전자에 의해 작업장치용 조작레버(2)를 조작함에 따라 공급되는 파일럿 신호압에 의해 제2제어밸브(8)의 스풀을 도면상, 좌측 방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(4)(도 1에서는 작업장치가 제2유압펌프(4)에 연결되었으나, 제1유압펌프(3)에 연결될 수도 있음)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압 액츄에이터(7)를 구동시킴에 따라 붐 또는 아암을 구동시킬 수 있다.
이때, 작업 초기에는 미세 조작성을 위해 제2유압펌프(4)로부터 공급되는 작동유에 의해 유압 액츄에이터(7)를 구동시키고, 어느 정도 조작된 이후에는 미세 조작성보다는 작업장치의 작동속도를 확보하기 위해 제1유압펌프(3)에서도 작동유를 공급받게 된다.
즉, 컨트롤러(15)로부터의 제어신호에 의해 합류용 전자비례밸브(18)에 의해 생성되는 2차 신호압에 의해 합류밸브(14)를 도면상, 상방향으로 절환시킴에 따라, 제1유압펌프(3)의 작동유를 제2유압펌프(4)에 합류시킬 수 있다.
한편, 전술한 제1유압펌프(3)의 토출 유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)와, 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)는, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 주행레버(2)의 조작량에 따라 제어되므로 조작성을 확보할 수 있다.
도 2는 작업장치의 붐 또는 아암을 구동시킬 경우에 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 나타내는 그래프이다.
도 2(a)는 바이패스 밸브의 개구 특성을 나타내는 것으로, 파일럿 압력의 증가에 따라 제1,2바이패스 밸브(11,12)의 개구 면적이 감소되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(b)는 합류밸브의 개구 특성을 나타내는 것으로, 파일럿 압력의 증가에 따라 합류밸브(14)의 개구면적이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(c)는 제1유압펌프(3)의 토출유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1바이패스 밸브(11)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(d)는 합류밸브(14)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 합류밸브(14)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2(e)는 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제2바이패스 밸브(12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
주행의 경우에는, 좌측 주행모터(19) 및 우측 주행모터(6)는 각각 제1유압펌프(3) 및 제2유압펌프(4)로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되며, 이때 제1,2유압펌프(3,4)의 토출유로에 연결되는 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 각각의 좌측 주행용 조작장치(1) 및 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 제어되므로 조작성을 확보할 수 있다.
한편, 바이패스 밸브(bypass valve)와 합류밸브(summation valve)를 구비하고 로드센싱 밸브(load sensing valve)가 적용된 굴삭기에서, 좌측 주행용 조작장치(1) 및 우측 주행용 조작장치(20)를 조작하여 좌측 주행모터(19) 및 우측 주행모터(6)를 구동시키면서, 동시에 작업장치용 조작레버(2)를 조작하여 유압 액츄에이터(7)를 구동시켜 붐 또는 아암의 작업장치를 복합작동시킬 수 있다. 이때 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량은 양주행과 작업장치의 복합구동에 따라 요구되는 유량을 고려하여 결정된다.
즉, 제1유압펌프(3)의 토출 유량은 좌측 주행모터(19)에 공급되고, 제2유압펌프(4)의 토출 유량은 우측 주행모터(6)와 작업장치용 유압 액츄에이터(7)에 각각 공급된다.
전술한 바와 같이 양주행과 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에는, 컨트롤러(15)부터의 제어신호가 합류밸브용 전자비례밸브(18)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 합류밸브(14)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다. 이때 합류밸브(14)를 최대로 개방되도록 제어하여 제1유압펌프(3)의 토출유량을 제2유압펌프(4)의 토출유량에 합류시킨다.
이와 동시에, 컨트롤러(15)로부터의 제어신호가 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브(16)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 제1바이패스 밸브(11)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다. 또한 컨트롤러(15)로부터의 제어신호가 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브(17)에 전송되고, 이로 인해 제어신호에 따른 2차 신호압이 제2바이패스 밸브(12)에 인가되어 내부 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다.
이때 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 이의 개구면적이 동일하도록 제어된다. 또한 제1,2바이패스 밸브(11,12)는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브(11)의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브(12)의 개구면적 중에서 최소값으로 제어된다.
이와 같이 양주행과 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에, 합류밸브(14)를 최대로 개방시켜 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량을 합류시키고, 제1,2바이패스 밸브(11,12)의 개구면적이 동일하도록 절환시킴에 따라, 제1,2유압펌프(3,4)의 토출 유량이 합류되고, 바이패스되는 유량 또한 동일하므로, 편주행 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 양주행과 붐 또는 아암의 작업장치를 동시에 조작하여 복합작동시킬 경우에 바이패스 밸브와 합류밸브의 제어특성을 나타내는 그래프이다.
도 3(a)는 합류밸브(14)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례하여 합류밸브(14)에 공급되는 파일럿 압력이 수직으로 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(b)는 제1유압펌프(3)의 토출유로에 연결되는 제1바이패스 밸브(11)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 좌측 주행용 조작장치(1)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1바이패스 밸브(11)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(c)는 제2유압펌프(4)의 토출유로에 연결되는 제2바이패스 밸브(12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 우측 주행용 조작장치(20)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제2바이패스 밸브(12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 3(d)는 제1,2바이패스밸브(11,12)의 제어 특성을 나타내는 것으로, 주행용 조작장치(1,20) 및 작업장치용 조작레버(2)의 조작량에 따라 증가되는 파일럿 압력에 비례적으로 제1,2바이패스 밸브(11,12)에 공급되는 파일럿 압력이 증가되는 것을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 유압시스템에 의하면, 양주행과 붐 등의 작업장치를 복합작동시킬 경우에 유압펌프의 유량을 분배공급하여 편주행 발생을 방지함에 따라 조작성 개선으로 인한 작업능률 및 안전성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 조작량에 비례하여 조작신호를 출력하는 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버와,
    제1,2유압펌프와,
    상기 제1유압펌프에 연결되며 좌측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 좌측 주행모터와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 상기 좌측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
    상기 제2유압펌프에 연결되며 우측 주행용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 우측 주행모터와,
    상기 제1유압펌프 또는 제2유압펌프에 연결되며 상기 작업장치용 조작레버의 조작에 의해 구동되는 유압 액츄에이터와,
    상기 제1유압펌프 또는 제2유압펌프의 토출유로에 설치되며, 절환시 상기 유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로에서 분기된 유로에 설치되고, 절환시 상기 우측 주행모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제3제어밸브와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 상기 좌측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제1바이패스 밸브와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로 상류측에 연결되며, 우측 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 제2바이패스 밸브와,
    상기 제1,2유압펌프의 토출유로를 병렬연결하는 유로에 설치되며, 상기 주행용 조작장치 또는 작업장치용 조작레버의 조작량에 따라 개구량이 제어되는 합류밸브와,
    상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버로부터 조작신호 입력에 따라 상기 제1,2바이패스 밸브 및 합류밸브의 개구량을 제어하는 컨트롤러를 구비하여,
    양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우 상기 제1바이패스 밸브와 제2바이패스 밸브의 개구면적을 동일하게 제어하며, 상기 합류밸브는 최대 개구량으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,2바이패스 밸브는 양주행과 작업장치를 복합작동시킬 경우에 이들의 개구면적을 좌측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제1바이패스 밸브의 개구면적과, 우측 주행 조작량과 작업장치 조작량의 연산에 의해 결정되는 제2바이패스 밸브의 개구면적 중에서 최소값으로 제어되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압시스템은,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 제1바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제1바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 제2바이패스 밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 제2바이패스 밸브용 전자비례밸브와,
    상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따른 신호압을 발생시켜 상기 합류밸브에 신호압을 공급하여 절환시키는 합류밸브용 전자비례밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 상기 제1제어밸브를 제어하기 위한 좌측 주행용 조작장치와, 상기 제3제어밸브를 제어하기 위한 우측 주행용 조작장치를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 한 개로 구성되어 상기 제1제어밸브와 제3제어밸브에 동일한 값을 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 주행용 조작장치는 조작에 따라 유압력을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 전기적인 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작레버는 조작에 따라 유압력을 출력하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 전기적 출력값은 상기 컨트롤러에 입력되고, 전기적인 출력값을 상기 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브를 절환하기 위한 유압력으로 변환하기 위한 각각의 전자비례밸브가 상기 컨트롤러와 각 제어밸브사이의 유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 주행용 조작장치 및 작업장치용 조작레버의 조작량은 각각의 압력센서로서 검출되어 전기적 출력값이 상기 컨트롤러에 입력되고, 상기 압력센서는 각각의 조작장치와 제1제어밸브, 제2제어밸브 및 제3제어밸브사이의 유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압시스템.
PCT/KR2010/009352 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 유압시스템 WO2012091182A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080070801.5A CN103339387B (zh) 2010-12-27 2010-12-27 用于施工机械的液压泵
US13/996,055 US20130276441A1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Hydraulic pump for construction machinery
JP2013547268A JP5779256B2 (ja) 2010-12-27 2010-12-27 建設機械の油圧システム
EP10861409.0A EP2660479B1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Hydraulic pump for construction machinery
KR1020137015266A KR20140009998A (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 유압시스템
PCT/KR2010/009352 WO2012091182A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 유압시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2010/009352 WO2012091182A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 유압시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012091182A1 true WO2012091182A1 (ko) 2012-07-05

Family

ID=46383245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/009352 WO2012091182A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 유압시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130276441A1 (ko)
EP (1) EP2660479B1 (ko)
JP (1) JP5779256B2 (ko)
KR (1) KR20140009998A (ko)
CN (1) CN103339387B (ko)
WO (1) WO2012091182A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015099207A1 (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 주행 제어장치 및 그 제어방법
CN111344495A (zh) * 2017-11-08 2020-06-26 沃尔沃建筑设备公司 液压回路

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5856683B2 (ja) 2011-10-17 2016-02-10 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー 建設機械の油圧配管固定装置
CN103987612B (zh) 2011-12-13 2016-08-24 沃尔沃建造设备有限公司 轮式施工机械的转向系统
EP2840261B1 (en) 2012-04-17 2017-02-22 Volvo Construction Equipment AB Hydraulic system for construction equipment
EP3118465B1 (en) * 2014-03-11 2021-01-20 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel
CN104179738B (zh) * 2014-08-07 2016-04-13 龙工(上海)精工液压有限公司 一种滑移装载机开式液压系统
JP6226851B2 (ja) * 2014-11-06 2017-11-08 日立建機株式会社 作業機械の油圧制御装置
WO2016080760A1 (ko) * 2014-11-20 2016-05-26 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압회로 제어 장치
US10119556B2 (en) * 2015-12-07 2018-11-06 Caterpillar Inc. System having combinable transmission and implement circuits
CN105465088B (zh) * 2015-12-22 2017-10-31 徐州徐工液压件有限公司 一种多路阀不合流自动适应装置
CN106351909B (zh) * 2016-08-30 2018-08-21 徐州重型机械有限公司 一种多供油单元合流切换系统
JP6917871B2 (ja) 2017-11-22 2021-08-11 キャタピラー エス エー アール エル 建設機械の油圧制御回路
WO2023074821A1 (ja) * 2021-10-29 2023-05-04 住友建機株式会社 ショベル
CN116989023B (zh) * 2023-09-28 2024-01-12 潍柴动力股份有限公司 一种eha系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965791A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Heisei:Kk ペットの引き紐
JP2000227101A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Yutani Heavy Ind Ltd 油圧バルブの制御装置
JP2001253789A (ja) * 2000-03-13 2001-09-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 堆肥攪拌機用油圧回路
KR20010092781A (ko) * 1999-01-19 2001-10-26 세구치 류이치 토목·건설기계의 유압구동장치
KR20030008069A (ko) * 2001-07-16 2003-01-24 대우종합기계 주식회사 굴삭기의 주행 및 프론트작업의 복합작업용 유압제어장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791846B2 (ja) * 1988-12-19 1995-10-09 株式会社小松製作所 油圧パワーショベルのサービス弁回路
JP3372973B2 (ja) * 1992-10-08 2003-02-04 カヤバ工業株式会社 建設機械の油圧制御装置
JPH06123302A (ja) * 1992-10-08 1994-05-06 Kayaba Ind Co Ltd 建設機械の油圧制御装置
JP3013225B2 (ja) * 1995-01-11 2000-02-28 新キャタピラー三菱株式会社 吊り作業制御装置
JPH09165791A (ja) * 1995-12-18 1997-06-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の油圧回路
JP2002179387A (ja) * 2000-10-03 2002-06-26 Komatsu Ltd 作業用車両の速度制御装置とその速度制御方法
JP3931712B2 (ja) * 2002-03-22 2007-06-20 コベルコ建機株式会社 作業機械の走行制御装置
JP4541209B2 (ja) * 2005-03-31 2010-09-08 ナブテスコ株式会社 油圧回路
US7559197B2 (en) * 2005-08-31 2009-07-14 Caterpillar Inc. Combiner valve control system and method
JP4380643B2 (ja) * 2006-02-20 2009-12-09 コベルコ建機株式会社 作業機械の油圧制御装置
US7614225B2 (en) * 2006-04-18 2009-11-10 Volvo Construction Equipment Holding Sweden Ab Straight traveling hydraulic circuit
KR100753990B1 (ko) * 2006-08-29 2007-08-31 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 주행직진용 유압회로
JP5293176B2 (ja) * 2008-12-26 2013-09-18 コベルコ建機株式会社 建設機械の油圧制御装置
WO2015099207A1 (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 주행 제어장치 및 그 제어방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965791A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Heisei:Kk ペットの引き紐
KR20010092781A (ko) * 1999-01-19 2001-10-26 세구치 류이치 토목·건설기계의 유압구동장치
JP2000227101A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Yutani Heavy Ind Ltd 油圧バルブの制御装置
JP2001253789A (ja) * 2000-03-13 2001-09-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd 堆肥攪拌機用油圧回路
KR20030008069A (ko) * 2001-07-16 2003-01-24 대우종합기계 주식회사 굴삭기의 주행 및 프론트작업의 복합작업용 유압제어장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2660479A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015099207A1 (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 주행 제어장치 및 그 제어방법
CN111344495A (zh) * 2017-11-08 2020-06-26 沃尔沃建筑设备公司 液压回路

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140009998A (ko) 2014-01-23
CN103339387B (zh) 2015-11-25
JP2014502708A (ja) 2014-02-03
EP2660479A4 (en) 2014-11-12
US20130276441A1 (en) 2013-10-24
EP2660479A1 (en) 2013-11-06
JP5779256B2 (ja) 2015-09-16
CN103339387A (zh) 2013-10-02
EP2660479B1 (en) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012091182A1 (ko) 건설기계의 유압시스템
WO2012153880A1 (ko) 하이브리드 액츄에이터의 급정지 장치가 구비되는 하이브리드 굴삭기
WO2012091184A1 (ko) 건설기계의 에너지 재생 시스템
WO2013022131A1 (ko) 건설기계의 유압 제어시스템
WO2012087012A2 (ko) 전자유압펌프용 비상 제어부를 포함하는 건설기계의 유압 시스템
WO2012121427A1 (ko) 파이프 레이어용 유압회로
WO2013008964A1 (ko) 건설기계용 유압 액츄에이터 댐핑 제어시스템
WO2011162429A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 제어시스템
WO2014208795A1 (ko) 플로팅기능을 갖는 건설기계용 유압회로 및 플로팅기능 제어방법
WO2014092355A1 (ko) 조이스틱 컨트롤 기반의 건설장비 자동 제어 시스템 및 방법
WO2013176298A1 (ko) 건설기계용 유압시스템
KR20140034808A (ko) 건설기계용 유압시스템
WO2012030003A1 (ko) 건설기계용 유압회로
WO2012091186A1 (ko) 건설기계용 주행 제어시스템
WO2013062156A1 (ko) 액츄에이터 충격 감소시스템이 구비된 하이브리드 굴삭기
WO2013022132A1 (ko) 건설기계의 압력 제어시스템
WO2016114556A1 (ko) 건설기계의 제어 시스템
WO2014112668A1 (ko) 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법
WO2012102488A2 (ko) 전자유압펌프를 포함하는 건설기계의 유압 시스템
WO2017094986A1 (ko) 건설기계의 유압 시스템 및 유압 제어 방법
WO2013100457A1 (ko) 굴삭기 주행 연비 절감 시스템
WO2012026633A1 (ko) 건설기계의 제어장치
WO2016175352A1 (ko) 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법
WO2016093378A1 (ko) 건설기계용 유량 제어장치
WO2014115907A1 (ko) 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10861409

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137015266

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010861409

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13996055

Country of ref document: US

Ref document number: 2010861409

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013547268

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE