WO2012144665A1 - 건설기계의 붐 제어용 유압회로 - Google Patents

건설기계의 붐 제어용 유압회로 Download PDF

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Abstract

붐을 조작하지않은 상태에서, 과부하가 가해지는 경우에 붐실린더의 라지챔버로부터 릴리프되는 작동유가 오리피스를 경유토록 하여 붐 하강되는 것을 완화시키기 위한 건설기계의 붐 제어용 유압회로를 개시한다. 본 발명에 따른 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 있어서, 유압펌프에 제1통로 및 제2통로를 통해 연결되는 붐실린더와, 유압펌프와 붐실린더사이의 유로에 설치되는 붐 제어밸브와, 붐 제어밸브와 붐실린더의 제1통로사이에 설치되어 붐 제어밸브의 중립시 붐 자연하강을 방지하는 홀딩밸브와, 홀딩포펫의 하류측으로 제1통로에 설치되며, 제1통로에 과부하 발생시 작동유를 릴리프시키는 포트 릴리프밸브와, 포트 릴리프밸브의 하류측에 설치되며, 붐 제어밸브의 중립시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유는 오리피스를 통과시켜 릴리프시키고, 붐 제어밸브에 인가되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유를 유압탱크로 배출시키는 오리피스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 제어용 유압회로를 제공한다.

Description

건설기계의 붐 제어용 유압회로
본 발명은 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는붐을 조작하지않은 상태에서 과부하가 가해지는 경우에, 붐실린더의 라지챔버로부터 릴리프되는 작동유가 오리피스를 경유토록 하여 붐 하강되는 것을 완화시킬 수 있도록 한 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로는,
엔진(미도시됨)에 연결되는 유압펌프(1)와,
유압펌프(1)에 제1통로(붐실린더 라지챔버측 유로)(2a) 및 제2통로(붐실린더 스몰챔버측 유로)(2b)를 통해 연결되는 붐실린더(2)와,
유압펌프(1)와 붐실린더(2)사이의 유로에 절환가능하게 설치되며, 절환시 붐실린더(2)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 붐 제어밸브(3)와,
붐 제어밸브(3)와 붐실린더(2)의 제1통로(2a)사이에 설치되는 홀딩포펫(4)과, 홀딩포펫(4)의 배압실(4a)에 작동유를 공급하거나, 배출하는 드레인밸브(5)로 이뤄지며, 붐 제어밸브(3)의 중립시 누유, 자중 등으로 인한 붐 자연하강을 방지하는 홀딩밸브(6)와,
홀딩포펫(4)의 하류측으로 제1통로(2a)에 설치되며, 제1통로(2a)에 과부하 발생시 작동유를 유압탱크(미도시됨)로 드레인시키는 포트 릴리프밸브(7)를 구비한다.
종래 기술의 유압회로는, 붐을 조작하지않고 붐이 하강되는 쪽으로 붐실린더(2)에 과부하가 발생될 경우, 포트 릴리프밸브(7)의 설정압력을 초과하는 과부하가 제1통로(2a)의 포트 릴리프밸브(7)에 가해지므로, 붐실린더(2)의 라지챔버측 작동유가 포트 릴리프밸브(7)를 통해 유압탱크(미도시됨)로 드레인된다. 이로 인해 운전자가 예기치 못한 붐 하강으로 인해 안전사고가 발생될 수 있는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 붐을 조작하지않은 상태에서 과부하가 가해지는 경우, 붐실린더의 라지챔버측 작동유가 오리피스를 경유하여 릴리프되도록 하여, 운전자가 예기치 못한 붐 하강되는 것을 완화시킬 수 있도록 한 건설기계의 붐 제어용 유압회로와 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로는, 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 있어서,
엔진에 연결되는 유압펌프와,
유압펌프에 제1통로 및 제2통로를 통해 연결되는 붐실린더와,
유압펌프와 붐실린더사이의 유로에 절환가능하게 설치되며, 절환시 붐실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 붐 제어밸브와,
붐 제어밸브와 붐실린더의 제1통로사이에 설치되는 홀딩포펫과, 홀딩포펫의 배압실에 작동유를 공급하거나, 배출하는 드레인밸브로 이뤄지며, 붐 제어밸브의 중립시 붐 자연하강을 방지하는 홀딩밸브와,
홀딩포펫의 하류측으로 제1통로에 설치되며, 제1통로에 과부하 발생시 작동유를 릴리프시키는 포트 릴리프밸브와,
포트 릴리프밸브의 하류측에 설치되며, 붐 제어밸브의 중립시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유는 오리피스를 통과시켜 릴리프시키고, 붐 제어밸브에 인가되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유를 유압탱크로 배출시키는 오리피스 밸브를 포함한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 오리피스 밸브는 작업장치 조작용 리모트컨트롤밸브의 레버 조작으로 인해 생성되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로는 아래와 같은 이점을 갖는다.
붐을 조작하지않은 상태에서 과부하가 가해지거나, 일정 부하가 가해진 상태에서 아암을 아암아웃(arm-out)시킬 경우, 붐실린더의 라지챔버측 작동유가 오리피스를 경유한 후 릴리프되도록 하여 붐 하강되는 것을 완화시킴에 따라, 운전자가 예기치 못한 안전사고를 방지하여 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1; 유압펌프(hydraulic pump)
2; 붐실린더(boom cylinder)
3; 붐 제어밸브(boom control valve)
4; 홀딩포펫(holding poppet)
5; 드레인밸브(drain valve)
6; 홀딩밸브(holding valve)
7; 포트 릴리프밸브(port relief valve)
8; 오리피스(orifice)
9; 오리피스 밸브(orifice valve)
10; 리모트컨트롤밸브(RCV)
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 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로는, 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 있어서,
엔진(미도시됨)에 연결되는 유압펌프(1)와,
유압펌프(1)에 제1통로(붐실린더 라지챔버측 유로)(2a) 및 제2통로(붐실린더 스몰챔버측 유로)(2b)를 통해 연결되는 붐실린더(2)와,
유압펌프(1)와 붐실린더(2)사이의 유로에 절환가능하게 설치되며, 절환시 붐실린더(2)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 붐 제어밸브(3)와,
붐 제어밸브(3)와 붐실린더(2)의 제1통로(2a)사이에 설치되는 홀딩포펫(holding poppet)(4)과, 홀딩포펫(4)의 배압실(4a)에 작동유를 공급하거나, 배출하는 드레인밸브(drain valve)(5)로 이뤄지며, 붐 제어밸브(3)의 중립시 붐 자연하강을 방지하는 홀딩밸브(holding valve)(6)와,
홀딩포펫(4)의 하류측으로 제1통로(2a)에 설치되며, 제1통로(2a)에 과부하 발생시 작동유를 릴리프시키는 포트 릴리프밸브(port relief valve)(7)와,
포트 릴리프밸브(7)의 하류측에 설치되며, 붐 제어밸브(3)의 중립시 포트 릴리프밸브(7)를 통과하는 작동유는 오리피스(orifice)(8)를 통과시켜 릴리프시키고, 붐 제어밸브(3)에 인가되는 붐 업 파일럿 신호압(boom up pilot signal)에 의해 절환시 포트 릴리프밸브(7)를 통과하는 작동유를 유압탱크(미도시됨)로 배출(오리피스(8)를 경유하지않고 곧바로 유압탱크로 배출시킴)시키는 오리피스 밸브(orifice valve)(9)를 포함한다.
이때, 전술한 오리피스 밸브(9)는 작업장치 조작용 리모트컨트롤밸브(RCV)의 레버 조작으로 인해 생성되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환된다.
한편, 전술한 붐 제어밸브(3)의 중립시 포트 릴리프밸브(7)를 통과하는 작동유는 오리피스(8)를 통과시켜 유압탱크로 배출되는 속도를 늦추고, 붐 업 파일럿 신호압이 인가되어 절환시 포트 릴리프밸브(7)를 통과하는 작동유를 유압탱크로 곧바로 배출시키는 오리피스 밸브(9)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 유압회로 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략하고, 동일한 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2에서와 같이, 붐을 조작하지않은 상태, 즉 붐 제어밸브(3)의 중립시 붐이 하강되는 방향으로 붐실린더(2)에 과부하가 발생되는 경우, 붐실린더(2)의 제1통로(2a)에 설치된 포트 릴리프밸브(7)에 이의 설정된 압력 이상이 가해지므로, 포트 릴리프밸브(7)에 의해 작동유를 유압탱크로 드레인시킨다. 이때 포트 릴리프밸브(7)를 통과하여 릴리프되는 작동유는 포트 릴리프밸브(7)의 하류측에 설치된 오리피스 밸브(9)의 오리피스(8)를 통과하여 유압탱크로 배출되므로(도 2에 도시된 상태), 유압탱크로 귀환되는 작동유의 배출 속도를 늦출 수 있다. 이로 인해 운전자가 예기치 못한 붐 하강되는 속도를 완화시키게 되므로 안전성을 확보할 수 있다.
이와 반면에, 붐 등의 작업장치를 조작하기 위해 리모트컨트롤밸브(RCV)(10)의 레버 조작으로 인해 붐 제어밸브(3)에 붐 업 파일럿 신호압을 공급함에 따라, 붐 제어밸브(3)의 스풀이 도면상, 우측방향으로 절환된다. 이와 동시에 붐 업 파일럿 신호압 일부가 오리피스 밸브(9)의 수압부에 인가되어 스풀을 도면상, 상방향으로 절환시킨다.
따라서, 유압펌프(1)로부터 토출되는 작동유는 제1통로(2a) - 홀딩포펫(4)을 경유하여 붐실린더(2)에 공급되므로 붐실린더(2)의 신장구동으로 붐을 상승시킬 수 있다. 이때 붐실린더(2)에 과부하가 발생될 경우, 제1통로(2a)의 포트 릴리프밸브(7)에 이의 설정압력을 초과하는 과부하가 가해지므로, 제1통로(2a)의 작동유를 포트 릴리프밸브(7)를 통과시켜 유압탱크로 드레인시킨다. 이때 포트 릴리프밸브(7)를 통과하여 릴리프되는 작동유는 오리피스 밸브(9)를 곧바로 통과하여 유압탱크로 드레인된다(즉 붐실린더(2)의 신장구동시 과부하가 발생되는 경우에는, 포트 릴리프밸브(7)를 통과하는 작동유를 유압탱크로 신속하게 드레인시킬 수 있음).
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 의하면, 붐을 조작하지않은 상태에서 과부하가 가해지는 경우, 붐실린더의 라지챔버측 작동유가 오리피스를 경유한 후 릴리프되도록 하여, 붐 하강되는 것을 완화시켜 운전자가 예기치 못한 안전사고를 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 건설기계의 붐 제어용 유압회로에 있어서:
    엔진에 연결되는 유압펌프와,
    상기 유압펌프에 제1통로 및 제2통로를 통해 연결되는 붐실린더와,
    상기 유압펌프와 붐실린더사이의 유로에 절환가능하게 설치되며, 절환시 붐실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 붐 제어밸브와,
    상기 붐 제어밸브와 붐실린더의 제1통로사이에 설치되는 홀딩포펫과, 홀딩포펫의 배압실에 작동유를 공급하거나, 배출하는 드레인밸브로 이뤄지며, 붐 제어밸브의 중립시 붐 자연하강을 방지하는 홀딩밸브와,
    상기 홀딩포펫의 하류측으로 제1통로에 설치되며, 제1통로에 과부하 발생시 작동유를 릴리프시키는 포트 릴리프밸브와,
    상기 포트 릴리프밸브의 하류측에 설치되며, 붐 제어밸브의 중립시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유는 오리피스를 통과시켜 릴리프시키고, 붐 제어밸브에 인가되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환시 포트 릴리프밸브를 통과하는 작동유를 유압탱크로 배출시키는 오리피스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 제어용 유압회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오리피스 밸브는 작업장치 조작용 리모트컨트롤밸브의 레버 조작으로 인해 생성되는 붐 업 파일럿 신호압에 의해 절환되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 붐 제어용 유압회로.
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