WO2012091187A1 - 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템 - Google Patents

건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2012091187A1
WO2012091187A1 PCT/KR2010/009361 KR2010009361W WO2012091187A1 WO 2012091187 A1 WO2012091187 A1 WO 2012091187A1 KR 2010009361 W KR2010009361 W KR 2010009361W WO 2012091187 A1 WO2012091187 A1 WO 2012091187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boom
control valve
spool
work
swing
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/009361
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
방상호
노병욱
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 CN201080071033.5A priority Critical patent/CN103299089B/zh
Priority to PCT/KR2010/009361 priority patent/WO2012091187A1/ko
Priority to US13/996,818 priority patent/US20130291530A1/en
Priority to JP2013547272A priority patent/JP2014505810A/ja
Priority to EP10861359.7A priority patent/EP2660478B1/en
Priority to KR1020137016543A priority patent/KR20130137192A/ko
Publication of WO2012091187A1 publication Critical patent/WO2012091187A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • 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
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2037Coordinating the movements of the implement and of the frame
    • 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
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • 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
    • 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
    • F15B2211/20546Type of pump variable 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
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/3059Assemblies of multiple valves having multiple valves for multiple output members
    • F15B2211/30595Assemblies of multiple valves having multiple valves for multiple output members with additional valves between the groups of valves for multiple output members
    • 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
    • F15B2211/405Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • 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
    • F15B2211/415Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41509Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a pressure source and a directional control valve
    • 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
    • F15B2211/42Flow control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/428Flow control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • 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
    • F15B2211/455Control of flow in the feed line, i.e. meter-in control
    • 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
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6658Control using different modes, e.g. four-quadrant-operation, working mode and transportation mode
    • 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
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7142Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being arranged in multiple groups

Definitions

  • the present invention relates to a boom-slewing combined drive hydraulic control system for a construction machine such as an excavator, and in particular, a boom up and swing depending on the working environment, in the case of a combined operation of operating a boom and a swing device for working on an excavator.
  • the present invention relates to a boom-slewing combined drive hydraulic control system of a construction machine, which enables a smooth operation by matching a driving speed of a swing.
  • first and second hydraulic pumps 1 and 2 (hereinafter referred to as first and second hydraulic pumps) connected to an engine (not shown);
  • Actuator for swing device and work device (referring to arm cylinder, etc.) connected to the first hydraulic pump (1),
  • Actuator for work device (referred to as boom cylinder, etc.) connected to the second hydraulic pump (2),
  • a flow control valve (MCV) 3 for controlling the hydraulic oil supplied from the first and second hydraulic pumps 1 and 2 to the swing device and the actuator for the work device, respectively.
  • reference numeral 11 denotes a boom joining spool for joining the hydraulic oil of the first hydraulic pump 1 to the second hydraulic pump 2 during boom-up operation.
  • the swing device is driven by the hydraulic oil supplied from the first hydraulic pump 1 through the swing spool 6. Swing the upper swing structure.
  • the hydraulic oil from the second hydraulic pump 2 passes through the boom spool 5 to drive the boom cylinder, and the hydraulic oil from the first hydraulic pump 1 is boom. It is distributed by the pressure difference between the front end of the joining spool 11 and the swing spool 6 and is supplied to the boom cylinder and the swing device, respectively.
  • the driver adjusts the driving speed of the boom up and swing required according to various working environments, such as the depth of excavation or the height of the cover vehicle during the combined operation of operating the boom and the swing device to work on excavation loading It is related to the boom-slewing combined drive hydraulic control system of construction machinery, which makes it possible to work smoothly.
  • the flow rate distributed to the boom confluence spool and swing spool is adjusted according to the selected work mode to the boom cylinder and the swing device.
  • the flow rate supplied is controlled, it relates to a boom-slewing combined drive hydraulic control system for construction machinery that allows the driver to adjust the drive speed of the boom and swing to the working conditions required by the operator.
  • a flow control valve for controlling the hydraulic fluid supplied to the actuator for the work device
  • a work mode selection switch for selecting a preset work mode according to the work environment
  • An electronic proportional control valve installed in a pilot flow path for discharging the pilot signal pressure in accordance with its operation amount to operate the boom operation lever to drive the boom up, and outputting a control signal pressure proportional to the operation of the operation mode selection switch;
  • variable flow control valve installed in a flow path between the first hydraulic pump and the spool for the swing device, the variable flow control valve having a variable opening area in proportion to the control signal pressure from the electromagnetic proportional control valve;
  • the flow rate supplied to the spool for the swing device and the boom joining spool is variably adjusted according to the selected work mode. Adjust the drive speed of the device.
  • the above-described electromagnetic proportional control valve is mounted inside the flow control valve.
  • the above electronic proportional control valve is mounted outside the flow control valve.
  • variable flow control valve uses a variable orifice whose opening area is variably adjusted in proportion to the control signal pressure from the electromagnetic proportional control valve.
  • Boom-slewing combined drive hydraulic control system of a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • the operation speed of the boom up and swing device is adjusted according to various working environments such as the depth of excavation or the height of the cover vehicle to improve the work efficiency. Can be.
  • the driving speed of the boom and the swing device is adjusted to the working conditions required by the driver can provide convenience to the driver.
  • FIG. 2 is an excerpt of an essential part of a boom-slewing combined drive hydraulic control system of a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a graph for explaining the effect of the boom-swing combined drive hydraulic control system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • a flow control valve for controlling the hydraulic fluid supplied to the actuator for the work device
  • Variable flow control valve 10 is provided in the flow path between the first hydraulic pump (1) and the swing device spool (6), the opening area is variably adjusted in proportion to the control signal pressure from the electromagnetic proportional control valve (9) Wow,
  • the swing device When driving the boom up and swing device for excavation loading, if the driver selects any work mode according to the working environment, the swing device spool (6) and the boom joining spool (11) according to the selected work mode. By adjusting the flow rate supplied to the boom and the driving speed of the boom and the swing device.
  • the above-described electromagnetic proportional control valve (EPPRV) 9 may be mounted in the flow control valve (MCV) (3).
  • the above-described electromagnetic proportional control valve 9 may be mounted outside the flow control valve 3.
  • variable flow control valve 10 may be a variable orifice whose opening area is variably adjusted in proportion to the control signal pressure from the electromagnetic proportional control valve 9.
  • reference numeral 11 denotes a boom joining spool for joining the hydraulic oil of the first hydraulic pump 1 to the second hydraulic pump 2 during boom-up operation.
  • the driver in the cab has a work mode selection switch 8 ) To select an arbitrary working mode suitable for various working environments, such as ground level of an excavation workshop or height of a dump vehicle.
  • the electromagnetic proportional control valve 9 outputs the pilot signal pressure to be proportional to the selection signal corresponding to the operation mode selected according to the operation of the operation mode selection switch 8.
  • the signal pressure passing through the electromagnetic proportional control valve 9 is supplied to the variable flow control valve 10, thereby controlling the opening area of the variable flow control valve 10. That is, the diameter of the variable flow control valve 10 is adjusted to be proportional to the signal pressure output from the electromagnetic proportional control valve 9 according to the selected working mode.
  • the flow rate discharged from the first hydraulic pump 1 and supplied to the swing device spool 6 is reduced to match the selected working mode, and the flow rate supplied to the boom joining spool 11 is increased. That is, since the flow rate supplied from the first hydraulic pump 1 to the boom joining spool 11 is increased, the boom up drive is relatively quicker than the swing drive of the upper swing structure, so that the loading operation can be safely performed.
  • a pilot signal output from the electromagnetic proportional control valve 9 to fit the selected work mode for example, the graph curve “a” in FIG. 3 due to the operation of the work mode selection switch 8.
  • the hydraulic oil from the first hydraulic pump 1 is supplied to the boom cylinder.
  • the boom-swing combined drive hydraulic control system of the construction machine in the case of the combined operation of operating the boom and the swing device to work on the excavation loading, such as the depth of the excavation or the height of the cover vehicle It is possible to adjust the driving speed of boom up and swing device according to various working environment. If you select any working mode required for the working environment in the cab of the excavation loading work, the driving speed of the boom and the swing device is adjusted according to the working conditions required by the driver, thereby ensuring convenience and operability.

Landscapes

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

Abstract

굴삭 상차 작업하기 위해 붐 및 스윙을 조작하는 복합작동시 작업환경에 따라 붐 업 및 스윙장치의 구동속도를 조정하기 위한 유압제어시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 유압 제어시스템에 있어서, 작업환경에 따라 작업모드를 선택할 수 있는 작업모드 선택스위치와, 붐 업 구동시키도록 붐 조작레버를 조작시 작업모드 선택스위치의 조작에 따라 비례하는 제어신호압을 출력하는 전자비례제어밸브와, 제1유압펌프와 스윙장치용 스풀사이의 유로에 설치되며 전자비례제어밸브로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 유량제어밸브와, 작업모드 선택스위치를 조작시 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀과 붐 합류용 스풀에 공급되는 유량을 제어할 수 있도록 여러종류의 작업모드가 미리 설정되어 저장되는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압제어시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템
본 발명은 굴삭기와 같은 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 관한 것으로, 특히 굴삭 상차 작업하기 위해 붐 및 스윙장치를 조작하는 복합작동시, 작업환경에 따라 붐 업(boom up) 및 스윙(swing)의 구동속도를 조정(matching)시켜 원활하게 작업할 수 있도록 한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템은,
엔진(미도시됨)에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프(1,2)(이하 제1,2유압펌프라고 함)와,
제1유압펌프(1)에 연결되는 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터(아암실린더 등을 말함)와,
제2유압펌프(2)에 연결되는 작업장치용 액츄에이터(붐실린더 등을 말함)와,
제1,2유압펌프(1,2)로부터 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터에 각각 공급되는 작동유를 제어하는 유량제어밸브(MCV)(3)를 포함한다.
도면중 미 설명부호 11은 붐 업 구동시 제1유압펌프(1)의 작동유를 제2유압펌프(2)에 합류시키는 붐 합류용 스풀이다.
따라서 붐 조작레버(4)를 조작하여 붐 스풀(5) 및 붐 합류용 스풀(11)을 절환시키므로, 제2유압펌프(2)로부터 붐 스풀(5)을 통과하여 공급되는 작동유와, 제1유압펌프(1)로부터 붐 합류용 스풀(11)을 통과하여 공급되는 작동유의 합류에 의해 붐실린더를 구동시켜 붐을 업 구동시킨다.
반면에 스윙장치용 조작레버(미도시됨)를 조작하여 스윙 스풀(6)을 절환시키므로, 제1유압펌프(1)로부터 스윙 스풀(6)을 통과하여 공급되는 작동유에 의해 스윙장치를 구동시켜 상부 선회체를 선회시킨다.
굴삭 상차 작업과 같은 붐 및 스윙장치 복합 조작시에는 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 붐 스풀(5)을 통과하여 붐실린더를 구동시키고, 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 붐 합류스풀(11)과 스윙스풀(6) 앞단의 압력 차이에 의해 배분되어 각각 붐실린더와 스윙장치로 공급된다.
한편, 굴삭 상차 작업을 수행하는 경우에, 굴삭 깊이 또는 덤프 차량의 높이 등과 같은 다양한 작업환경에 따라 붐 업 및 스윙 구동속도의 조정이 요구되어진다. 즉 제1유압펌프(1)로부터 붐 합류스풀(11)과 스윙스풀(6)로 공급되는 작동유의 배분량 제어가 요구되어진다.
종래 기술의 유압 제어시스템에서는 제1유압펌프(1)로부터 붐 합류스풀(11)과 스윙스풀(6)으로 배분되어 공급되는 유량이 고정되어 있어, 한 종류의 작업환경에 맞는 붐 업 및 스윙 구동속도의 조정이 이루어진다. 이로 인해 작업장치(attachment)의 원활한 매칭을 위해서는 운전자의 조작 경험에 의한 붐 및 스윙장치의 조작레버를 복합조작하여 작업하게 되므로 조작성 및 작업효율이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 굴삭 상차 작업하기 위해 붐 및 스윙장치를 조작하는 복합작동시, 굴삭 깊이 또는 덮프차량의 높이 등의 다양한 작업환경에 따라 요구되는 붐 업 및 스윙의 구동속도를 운전자가 조정시켜 원활하게 작업할 수 있도록 한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예는, 굴삭 상차 작업시 운전실캡 내에서 작업환경에 요구되는 작업모드를 선택할 경우, 선택된 작업모드에 따라 붐 합류스풀과 스윙스풀로 배분되는 유량이 조정되어 붐실린더 및 스윙장치에 공급되는 유량이 제어됨에 따라, 운전자가 요구하는 작업조건으로 붐 및 스윙의 구동속도를 조정할 수 있도록 한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템과 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템은,
가변용량형 제1,2유압펌프와, 제1유압펌프에 연결되는 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터와, 제2유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와, 제1,2유압펌프로부터 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터에 각각 공급되는 작동유를 제어하는 유량제어밸브를 포함하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 있어서,
작업환경에 따라 미리 설정된 작업모드를 선택할 수 있는 작업모드 선택스위치와,
붐 업 구동시키도록 붐 조작레버를 조작시 이의 조작량에 따라 파일럿 신호압을 토출하는 파일럿 유로에 설치되고, 작업모드 선택스위치의 조작에 따라 비례하는 제어신호압을 출력하는 전자비례제어밸브와,
제1유압펌프와 스윙장치용 스풀사이의 유로에 설치되며, 전자비례제어밸브로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 유량제어밸브와,
작업모드 선택스위치를 조작시 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀과 붐 합류용 스풀에 공급되는 유량을 제어할 수 있도록 작업환경에 따라 여러종류의 작업모드가 미리 설정되어 저장되는 컨트롤러를 포함하여,
붐 업 및 스윙장치를 조작하는 복합구동시, 운전자가 작업환경에 따라 임의의 작업모드를 선택할 경우 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀과 붐 합류용 스풀에 공급되는 유량을 가변 조절하여 붐 및 스윙장치의 구동속도를 조정한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 전자비례제어밸브는 유량제어밸브의 내부에 장착된다.
전술한 전자비례제어밸브는 유량제어밸브의 외부에 장착된다.
전술한 가변 유량조절밸브는 전자비례제어밸브로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 오리피스가 사용된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
굴삭 상차 작업하기 위해 붐 및 스윙장치를 조작하는 복합작동시, 굴삭 깊이 또는 덮프차량의 높이 등의 다양한 작업환경에 따라 요구되는 붐 업 및 스윙장치의 구동속도를 조정시켜 작업하므로 작업능률을 향상시킬 수 있다.
또한, 굴삭 상차 작업시 운전실캡 내에서 작업환경에 요구되는 임의의 작업모드를 선택할 경우, 운전자가 요구하는 작업조건으로 붐 및 스윙장치의 구동속도가 조정되므로 운전자에게 편리성을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템의 요부발췌도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템의 요부발췌도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명〉
1; 가변용량형 제1유압펌프
2; 가변용량형 제2유압펌프
3; 유량제어밸브(MCV)
4; 붐 조작레버
5; 붐 스풀( boom spool)
6; 스윙장치용 스풀(swing spool)
7; 파일럿 유로
8; 작업모드 선택스위치
9; 전자비례제어밸브(EPPRV)
10; 가변 유량제어밸브
11; 붐 합류용 스풀(boom summation spool)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템은,
가변용량형 제1,2유압펌프와, 제1유압펌프에 연결되는 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터와, 제2유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와, 제1,2유압펌프로부터 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터에 각각 공급되는 작동유를 제어하는 유량제어밸브를 포함하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 있어서,
작업환경에 따라 미리 설정된 작업모드를 선택할 수 있는 작업모드 선택스위치(8)와,
붐 업 구동시키도록 붐 조작레버(4)를 조작시 이의 조작량에 따른 파일럿 신호압을 토출하는 파일럿 유로(7)에 설치되고, 작업모드 선택스위치(8)의 조작에 따라 비례하는 제어신호압을 출력하는 전자비례제어밸브(9)와,
제1유압펌프(1)와 스윙장치용 스풀(6)사이의 유로에 설치되며, 전자비례제어밸브(9)로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 유량제어밸브(10)와,
작업모드 선택스위치(8)를 조작시 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀(6) 및 붐 합류용 스풀(11)에 공급되는 유량을 제어할 수 있도록 작업환경에 따라 여러종류의 작업모드가 미리 설정되어 저장되는 컨트롤러(미도시됨)를 포함하여,
굴삭 상차 작업하기 위해 붐 업 및 스윙장치를 조작하는 복합구동시, 운전자가 작업환경에 따라 임의의 작업모드를 선택할 경우 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀(6)과 붐 합류용 스풀(11)에 공급되는 유량을 가변 조절하여 붐 및 스윙장치의 구동속도를 조정한다.
이때, 전술한 전자비례제어밸브(EPPRV)(9)는 유량제어밸브(MCV)(3)의 내부에 장착될 수 있다.
전술한 전자비례제어밸브(9)는 유량제어밸브(3)의 외부에 장착될 수 있다.
전술한 가변 유량조절밸브(10)는 전자비례제어밸브(9)로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 오리피스가 사용될 수 있다.
도면중 미 설명부호 11은 붐 업 구동시 제1유압펌프(1)의 작동유를 제2유압펌프(2)에 합류시키는 붐 합류용 스풀이다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 붐 조작레버(4)를 조작하여 붐 엎 구동시키고, 스윙장치 구동으로 상부 선회체를 선회시켜 굴삭 상차 작업할 경우, 운전실캡 내의 운전자가 작업모드 선택스위치(8)를 조작하여 굴삭 작업장의 지면 높이 상태 또는 덤프차량의 높이 등과 같은 다양한 작업환경에 적합한 임의의 작업모드를 선택한다.
붐 조작레버(4)의 붐 업 조작에 따라 붐 조작레버(4)를 경유하는 파일럿 신호압 일부는 붐 스풀(5)에 공급되어 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(2)로부터 토출되는 작동유는 붐 스풀(5)을 통과하여 붐실린더(미도시됨)에 공급되어 붐 업 구동시킨다.
한편, 붐 조작레버(4)를 경유하는 파일럿 신호압 일부는 파일럿 유로(7)에 설치된 전자비례제어밸브(9)에 공급된다. 이때 전자비례제어밸브(9)는 작업모드 선택스위치(8)의 조작에 따라 선택된 작업모드에 해당되는 선택신호에 비례하도록 파일럿 신호압을 출력한다.
이로 인해 전자비례제어밸브(9)를 통과하는 신호압이 가변 유량제어밸브(10)에 공급되므로 가변 유량제어밸브(10)의 개구면적을 제어하게 된다. 즉 선택된 작업모드에 따라 전자비례제어밸브(9)에서 출력되는 신호압에 비례하도록 가변 유량제어밸브(10)의 직경(diameter)이 조절된다.
따라서 제1유압펌프(1)로부터 토출되어 스윙장치용 스풀(6)에 공급되는 유량이 선택된 작업모드에 맞도록 감소되고, 붐 합류용 스풀(11)에 공급되는 유량은 증가된다. 즉 제1유압펌프(1)로부터 붐 합류용 스풀(11)에 공급되는 유량이 증가되므로, 상부 선회체의 스윙 구동보다 붐 업 구동이 상대적으로 빠르게 작동되므로 상차 작업을 안전하게 수행할 수 있다.
이로 인해, 붐 업 및 스윙장치의 조작레버를 풀스트로크(full stroke)로 조작하여 복합구동시킬 경우, 붐 업 및 스윙의 매칭이 이뤄지므로 운전자가 원하는 방향으로 굴삭 상차 작업을 편리하게 수행할 수 있다.
도 3에서와 같이, 작업모드 선택스위치(8)의 조작으로 인해 선택된 작업모드(일 예로서 도 3의 그래프 곡선 "a"를 말함)에 맞도록 전자비례제어밸브(9)로부터 출력되는 파일럿 신호압(Pi1)에 비례하여, 제1유압펌프(1)로부터의 작동유가 붐실린더에 공급되는 것을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 의하면, 굴삭 상차 작업하기 위해 붐 및 스윙장치를 조작하는 복합작동시, 굴삭 깊이 또는 덮프차량의 높이 등의 다양한 작업환경에 따라 요구되는 붐 업 및 스윙장치의 구동속도를 조정할 수 있다. 굴삭 상차 작업시 운전실캡 내에서 작업환경에 요구되는 임의의 작업모드를 선택할 경우 운전자가 요구하는 작업조건으로 붐 및 스윙장치의 구동속도가 조정되므로 편리성 및 조작성을 확보할 수 있다.

Claims (4)

  1. 가변용량형 제1,2유압펌프와, 제1유압펌프에 연결되는 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터와, 상기 제2유압펌프에 연결되는 작업장치용 액츄에이터와, 제1,2유압펌프로부터 스윙장치 및 작업장치용 액츄에이터에 각각 공급되는 작동유를 제어하는 유량제어밸브를 포함하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템에 있어서:
    작업환경에 따라 미리 설정된 작업모드를 선택할 수 있는 작업모드 선택스위치와,
    붐 업 구동시키도록 붐 조작레버를 조작시 이의 조작량에 따라 파일럿 신호압을 토출하는 파일럿 유로에 설치되고, 상기 작업모드 선택스위치의 조작에 따라 비례하는 제어신호압을 출력하는 전자비례제어밸브와,
    상기 제1유압펌프와 상기 스윙장치용 스풀사이의 유로에 설치되며, 상기 전자비례제어밸브로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 유량제어밸브와,
    상기 작업모드 선택스위치를 조작시 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀과 붐 합류용 스풀에 공급되는 유량을 제어할 수 있도록 작업환경에 따라 여러종류의 작업모드가 미리 설정되어 저장되는 컨트롤러를 포함하여,
    붐 업 및 스윙장치를 조작하는 복합구동시, 운전자가 작업환경에 따라 임의의 작업모드를 선택할 경우 선택된 작업모드에 따라 스윙장치용 스풀과 붐 합류용 스풀에 공급되는 유량을 가변 조절하여 붐 및 스윙장치의 구동속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자비례제어밸브는 상기 유량제어밸브의 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자비례제어밸브는 상기 유량제어밸브의 외부에 장착되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가변 유량조절밸브는 상기 전자비례제어밸브로부터의 제어신호압에 비례하여 개구면적이 가변 조정되는 가변 오리피스가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템.
PCT/KR2010/009361 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템 WO2012091187A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080071033.5A CN103299089B (zh) 2010-12-27 2010-12-27 施工机械的动臂回转型组合驱动液压控制系统
PCT/KR2010/009361 WO2012091187A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템
US13/996,818 US20130291530A1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Boom-swivel compound drive hydraulic control system of construction machine
JP2013547272A JP2014505810A (ja) 2010-12-27 2010-12-27 建設機械のブーム−旋回複合駆動油圧制御システム
EP10861359.7A EP2660478B1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Boom-swivel compound drive hydraulic control system of construction machine
KR1020137016543A KR20130137192A (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2010/009361 WO2012091187A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012091187A1 true WO2012091187A1 (ko) 2012-07-05

Family

ID=46383250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/009361 WO2012091187A1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130291530A1 (ko)
EP (1) EP2660478B1 (ko)
JP (1) JP2014505810A (ko)
KR (1) KR20130137192A (ko)
CN (1) CN103299089B (ko)
WO (1) WO2012091187A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103015473A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 三一重机有限公司 挖掘机、动臂对回转优先控制方法及优先阀
CN104520596A (zh) * 2012-08-27 2015-04-15 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工机械的液压系统

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9926135B2 (en) * 2012-10-09 2018-03-27 The Heil Co. Externally controlled switch mechanism
JP6220228B2 (ja) * 2013-10-31 2017-10-25 川崎重工業株式会社 建設機械の油圧駆動システム
KR102131447B1 (ko) 2013-11-12 2020-07-08 현대모비스 주식회사 차량의 에어벤트
EP3255285B1 (en) * 2015-01-08 2020-11-11 Volvo Construction Equipment AB Drive control method of hydraulic actuator of construction machine
WO2017154219A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 日立建機株式会社 建設機械の制御装置
CN109563696B (zh) * 2017-05-09 2021-05-07 日立建机株式会社 作业机械
CN111133205B (zh) * 2017-09-29 2022-10-04 沃尔沃建筑设备公司 流动控制阀和包括该流动控制阀的液压机械
US10934684B2 (en) * 2017-11-01 2021-03-02 Clark Equipment Company Control system for power machine
DE102019201182A1 (de) * 2019-01-30 2020-07-30 Putzmeister Engineering Gmbh Fahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920010874B1 (ko) * 1988-03-03 1992-12-19 히다찌 겐끼 가부시기가이샤 유압기계의 유압구동방법 및 유압구동장치
JPH06280814A (ja) * 1993-03-30 1994-10-07 Kobe Steel Ltd 流体圧アクチュエータの駆動制御装置
KR960013596B1 (ko) * 1992-07-29 1996-10-09 현대중장비산업 주식회사 건설기계의 작업 자동제어 장치
JPH10220411A (ja) * 1997-02-06 1998-08-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧パイロット操作装置
JP2002047691A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Komatsu Ltd 作業用車両

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0419673B1 (en) * 1989-03-22 1997-01-08 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive system for civil engineering and construction machinery
US5125232A (en) * 1990-05-29 1992-06-30 Kubota Corporation Control change system for a hydraulic working vehicle
JP2583148B2 (ja) * 1990-06-19 1997-02-19 株式会社小松製作所 油圧式掘削機の油圧制御回路
JP3477687B2 (ja) * 1993-11-08 2003-12-10 日立建機株式会社 流量制御装置
KR0162960B1 (ko) * 1995-06-23 1999-01-15 석진철 굴삭기의 조작성 향상 유량제어장치
US6050090A (en) * 1996-06-11 2000-04-18 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Control apparatus for hydraulic excavator
US20050139273A1 (en) * 2003-12-29 2005-06-30 Tecnord S.R.L. Electromechanically controlled proportional valve
KR101144396B1 (ko) * 2004-12-16 2012-05-11 두산인프라코어 주식회사 굴삭기의 선회복합작업용 유압제어장치
KR100900436B1 (ko) * 2007-05-21 2009-06-01 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 무한궤도형 중장비의 주행장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920010874B1 (ko) * 1988-03-03 1992-12-19 히다찌 겐끼 가부시기가이샤 유압기계의 유압구동방법 및 유압구동장치
KR960013596B1 (ko) * 1992-07-29 1996-10-09 현대중장비산업 주식회사 건설기계의 작업 자동제어 장치
JPH06280814A (ja) * 1993-03-30 1994-10-07 Kobe Steel Ltd 流体圧アクチュエータの駆動制御装置
JPH10220411A (ja) * 1997-02-06 1998-08-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧パイロット操作装置
JP2002047691A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Komatsu Ltd 作業用車両

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104520596A (zh) * 2012-08-27 2015-04-15 沃尔沃建造设备有限公司 用于施工机械的液压系统
CN103015473A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 三一重机有限公司 挖掘机、动臂对回转优先控制方法及优先阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN103299089A (zh) 2013-09-11
EP2660478A1 (en) 2013-11-06
EP2660478B1 (en) 2017-03-15
KR20130137192A (ko) 2013-12-16
JP2014505810A (ja) 2014-03-06
CN103299089B (zh) 2016-08-10
EP2660478A4 (en) 2014-08-20
US20130291530A1 (en) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012091187A1 (ko) 건설기계의 붐-선회 복합구동 유압 제어시스템
EP2241529B1 (en) Braking control apparatus for slewing type working machine
JP3550260B2 (ja) アクチュエータ作動特性制御装置
US8701399B2 (en) Hydraulic system for working machine
WO2012011615A1 (ko) 건설기계의 유압펌프 제어시스템
WO2014092355A1 (ko) 조이스틱 컨트롤 기반의 건설장비 자동 제어 시스템 및 방법
US7895833B2 (en) Hydraulic drive apparatus
WO2013051740A1 (ko) 건설기계용 작업장치 구동 제어시스템
JP2008261373A (ja) 作業機械の油圧制御装置
EP3647500B1 (en) Travel control system for construction machinery and travel control method for construction machinery
US11078646B2 (en) Shovel and control valve for shovel
KR20050111796A (ko) 유압구동장치
WO2015093791A1 (ko) 건설 기계의 폐회로 유압 시스템
WO2017034259A1 (ko) 건설기계 및 건설기계의 제어 방법
EP3279482A1 (en) Hydraulic control device for operating machine
WO2018164465A1 (ko) 건설기계의 제어 시스템 및 건설기계의 제어 방법
WO2013089284A1 (ko) 건설기계의 유압시스템
KR20120070249A (ko) 크롤러 타입 굴삭기의 직진주행제어장치 및 그 방법
JP2001040713A (ja) クレーン機能付建設機械
WO2018074628A1 (ko) 건설기계용 로드 센싱 유량 제어 시스템
KR20040004047A (ko) 건설기계의 액추에이터구동용 유압파일럿회로
US11208787B2 (en) Hydraulic drive system for work machine
JPH11256622A (ja) 建設機械の油圧制御装置およびその油圧制御方法
WO2013081213A1 (ko) 레귤레이터에 의해 제어되는 미터 아웃 유압 제어시스템
JP2002317471A (ja) 油圧ショベルの油圧制御回路

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: 10861359

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)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13996818

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137016543

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010861359

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010861359

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013547272

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE