WO2016002979A1

WO2016002979A1 - 건설기계용 유압회로

Info

Publication number: WO2016002979A1
Application number: PCT/KR2014/005788
Authority: WO
Inventors: 정해균
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비; 정해균
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-07

Abstract

유압펌프로부터 붐구동용 유압실린더에 작동유가 공급되도록 제어하기 위한 건설기계용 유압회로를 개시한다. 본 발명에 따른 건설기계용 유압회로에 있어서, 유압펌프 및 파일럿펌프; 상기 유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더; 상기 유압펌프와 상기 유압실린더사이의 유로에 설치되는 방향제어밸브; 상기 파일럿펌프와 상기 방향제어밸브사이의 유로에 설치되는 조작장치; 상기 조작장치와 유압실린더사이의 유로에 설치되는 잭업 절환밸브; 상기 방향제어밸브의 스풀에 설치되는 유량제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로를 제공한다.

Description

건설기계용 유압회로

본 발명은 건설기계에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 유압펌프로부터 붐구동용 유압실린더에 작동유가 공급되도록 제어하기 위한 건설기계용 유압회로에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 유압회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 가변용량형 유압펌프(이하, 유압펌프 라고 함)(1)에 이로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되는 유압실린더(2)가 연결된다. 상기 유압실린더(2)에 공급되거나 배출되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브(MCV)(3)가 상기 유압펌프(1)와 유압실린더(2)사이의 유로에 설치된다.

상기 방향제어밸브(3)를 절환시키기 위해 조작신호를 출력하는 조작장치(4)가 파일럿펌프(5)와 상기 방향제어밸브(3)사이의 유로에 설치된다. 상기 유압실린더(2)의 라지챔버측 압력이 설정압력을 초과할 경우, 상기 라지챔버측 압력에 의해 온 상태로 절환되는 잭업(jack up) 절환밸브(6)가 상기 조작장치(4)와 유압실린더(2)사이의 유로에 설치된다.

상기 잭업 절환밸브(6)의 온 상태는 조작장치(4)의 파일럿압력을 센터바이패스절환밸브(7)에 인가할 수 없고, 파일럿펌프(5)의 작동유를 유량제어밸브(8)의 절환밸브(8b)에 파일럿압력으로 인가할 수 있는 경우를 의미한다.

상기 조작장치(4)의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 잭업 절환밸브(6)를 통과하여 인가될 경우 절환되는 센터바이패스절환밸브(7)가 상기 유압펌프(1)의 센터바이패스통로(1a)의 최하류측에 설치된다.

상기 잭업 절환밸브(6)의 절환시 이를 통과하는 파일럿압력에 의해 절환되는 유량제어밸브(8)가 상기 유압펌프(1)와 방향제어밸브(3)의 미터인 포트(meter in port)사이의 유로에 설치된다. 상기 유량제어밸브(8)는 포펫밸브(poppet valve)(8a)와, 상기 포펫밸브(8a)의 배압실과 상기 방향제어밸브(3)의 미터인 포트를 연통하거나 차단시키는 절환밸브(8b)로 이루어진다.

붐을 다운시키기 위해 상기 조작장치(4)를 조작하는 경우, 상기 파일럿펌프(2)의 작동유가 상기 조작장치(4)를 통과하여 상기 방향제어밸브(3)의 우측 신호압포트에 파일럿압력으로 인가된다. 상기 방향제어밸브(3)의 스풀이 도면상, 좌측방향으로 절환되므로, 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 유량제어밸브(8)의 포펫밸브(8a) 및 방향제어밸브(3)를 경유하여 유압실린더(2)의 스몰챔버에 공급된다. 이때 상기 유압실린더(2)의 라지챔버로부터 배출되는 작동유는 방향제어밸브(3)를 통과하여 작동유탱크(T)로 리턴된다. 따라서 상기 유압실린더(2)의 수축구동으로 인해 붐을 다운시킬 수 있게 된다.

상기 유압실린더(2)의 수축구동으로 붐이 다운되는 경우에 상기 유압실린더(2)의 라지챔버에 발생되는 압력이 임의의 설정압력을 초과시, 상기 유압실린더(2)의 라지챔버측 압력이 상기 잭업 절환밸브(6)의 밸브스프링(6a) 대향측에 파일럿압력으로 인가된다. 따라서 상기 잭업 절환밸브(6)의 스풀을 온 상태로 절환시킨다.

이때, 상기 센터바이패스절환밸브(7)는 상기 잭업 절환밸브(6)에 의해 파일럿압력이 인가되지않아 밸브스프링에 의해 개구부가 열린 초기상태를 유지하게 된다. 상기 파일럿펌프(5)로부터 상기 잭업 절환밸브(6)를 통과하는 파일럿압력이 상기 유량제어밸브(8)의 절환밸브(8b)의 밸브스프링 대향측에 인가되어 스풀을 온 상태로 절환시킨다. 즉 상기 포펫밸브(8a)의 배압실과 방향제어밸브(3)의 공급측 포트사이의 통로를 차단시킨다. 이로 인해 상기 유량제어밸브(8)의 개구부는 닫힌상태를 유지하게 된다.

따라서 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 방향제어밸브(3) 및 센터바이패스절환밸브(7)를 경유하여 작동유탱크(T)로 리턴된다.

전술한 바와 같이 상기 붐이 자중에 의해 다운될 경우, 상기 유압펌프(1)의 작동유를 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버에 공급하지 않게 된다. 따라서 상기 유압펌프(1)를 구동시키기 위해 소요되는 마력을 줄임에 따라 유압에너지 효율을 높일 수 있다.

한편, 상기 붐의 다운으로 인해 수축구동되는 상기 유압실린더(2)의 라지챔버에 발생되는 압력이 설정압력 이하일 경우(일 예로서 붐 다운시 버킷이 지면에 접촉되는 경우를 말함), 상기 잭업 절환밸브(6)는 밸브스프링(6a)의 탄성력에 의해 초기상태를 유지하게 된다.

상기 잭업 절환밸브(6)의 초기상태는 조작장치(4)의 파일럿압력을 상기 센터바이패스절환밸브(7)에 인가할 수 있고, 파일럿펌프의 작동유를 상기 유량제어밸브(8)의 절환밸브(8b)에 파일럿압력으로 인가할 수 없는 경우를 의미한다.

이때 상기 조작장치(4)의 파일럿압력이 상기 잭업 절환밸브(6)를 통과하여 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 신호압포트에 인가되어 스풀을 온 상태로 절환시킨다. 따라서 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 개구부는 닫힌상태로 전환된다.

한편 상기 파일럿펌프(5)의 작동유는 상기 잭업 절환밸브(6)에 의해 상기 유량제어밸브(8)의 절환밸브(8b)에 파일럿압력으로 인가되지 못한다. 따라서 절환밸브(8b)는 밸브스프링의 탄성력에 의해 초기상태를 유지한다(포펫밸브(8a)의 배압실을 방향제어밸브(3)의 미터인 포트에 연통시키는 경우를 말함). 이로인해 상기 유량제어밸브(8)의 개구부를 열린상태로 전환시킨다.

따라서 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 포펫밸브(8a) 및 방향제어밸브(3)를 통과하여 유압실린더(2)의 스몰챔버에 공급된다. 이로 인해 상기 유압실린더(2)의 수축구동으로 인해 잭업 구동이 가능하게 된다.

한편, 상기 유량제어밸브(8)의 절환밸브(8b)가 파일럿압력이 인가되지 못해 초기상태를 유지할 경우 유량제어밸브(8)의 개구부는 개방상태로 전환된다. 이로인해 상기 유압펌프(1)의 작동유를 유량제어밸브(8)의 포펫밸브(8a) 및 방향제어밸브(3)를 통과시켜 상기 유압실린더(2)를 신장구동시킬 수 있다. 즉 상기 유압실린더(2)를 신장구동시킬 경우에도 유압펌프(1)의 작동유를 상기 포펫밸브(8a)를 통과시킨 후, 방향제어밸브(3)의 미터인 포트에 공급하게 된다. 즉 상기 유압펌프(1)의 작동유가 상기 유량제어밸브(8)를 통과하여 방향제어밸브(3)의 미터인 포트에 유입되므로 불필요한 압력 손실을 초래하게 된다.

또한, 상기 붐을 업 시키기 위해 상기 유압실린더(2)를 신장구동시킬 경우 상기 유압실린더(2)에 발생되는 부하 압력이 상기 유압펌프(1)의 작동유 압력보다 높을 경우 역류가 발생될 수 있다. 상기 유량제어밸브(8)에 의해 역류를 방지하여 상기 유압실린더(2)의 수축구동되는 것을 방지하는 로드 체크기능이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.

따라서 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 붐이 자중에 의해 다운되는 경우 유압펌프의 작동유를 유압실린더에 공급하지않고, 잭업 구동시에만 작동유를 유압실린더에 공급하여 유량 손실을 방지할 수 있는 건설기계용 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 붐 업 구동하기 위해 유압실린더에 작동유를 공급할 경우 불필요한 압력 손실을 방지할 수 있는 건설기계용 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유압실린더의 신장구동시 유압실린더측 부하 압력이 유압펌프측 압력보다 높을 경우 역류를 방지할 수 있는 건설기계용 유압회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더;

상기 유압펌프와 상기 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 절환시 상기 유압실린더에 공급되거나 배출되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브;

상기 파일럿펌프와 상기 방향제어밸브사이의 유로에 설치되고, 상기 방향제어밸브를 절환시키기 위해 조작신호를 출력하는 조작장치;

상기 조작장치와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 상기 유압실린더의 라지챔버에 발생되는 부하 압력이 설정압력을 초과하는 경우 상기 라지챔버의 작동유압력에 의해 절환되는 잭업 절환밸브; 및

상기 방향제어밸브의 스풀에 설치되는 유량제어밸브, 상기 유량제어밸브는 상기 유압실린더의 수축구동시 상기 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력을 초과하는 경우 상기 유압펌프의 작동유가 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급되는 것을 차단하고 상기 라지챔버의 작동유 일부를 상기 스몰챔버에 공급하며, 상기 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력이하일 경우 상기 유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급시킴;을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로를 제공한다.

상기 유압펌프와 상기 방향제어밸브의 공급측 포트사이의 유로에 설치되고, 상기 유압실린더에 발생되는 부하 압력이 상기 유압펌프의 작동유 압력보다 높을 경우 역류를 방지하는 로드체크밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 유압펌프의 센터바이패스통로의 최하류측에 설치되고, 상기 조작장치의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 잭업 절환밸브를 통과하여 인가될 경우 절환되는 센터바이패스절환밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 유량제어밸브는

상기 유압실린더를 수축구동시키기 위해 상기 유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급하는 초기상태와, 상기 유압실린더의 수축구동시 상기 유압펌프의 작동유가 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급되는 것을 차단하기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 제어밸브인 것을 특징으로 한다.

상기 잭업 절환밸브는

상기 유압실린더의 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력이하일 경우 개구부가 개방되는 초기상태와, 상기 유압실린더의 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력 이상일 경우 상기 개구부를 차단시키기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 절환밸브인 것을 특징으로 한다.

상기 방향제어밸브는 이의 스풀에 형성되고, 상기 유압실린더의 수축구동에 의해 라지챔버에서 배출되는 작동유 일부를 스몰챔버에 보충 공급하는 재생통로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 재생통로에 설치되고, 상기 유압실린더의 수축구동시 라지챔버로부터 배출되는 작동유 압력에 의해 상기 유량제어밸브를 절환시켜 이의 개구부를 차단시키기 위해 상기 재생통로에 파일럿압력을 생성하는 오리피스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 붐이 자중에 의해 다운되는 경우에는 유압펌프의 작동유를 유압실린더에 공급하지않고 잭업 구동시에만 선택적으로 공급함에 따라 유량 손실을 방지하여 유압에너지 효율을 높일 수 있다. 붐 업 구동하기 위해 유압실린더에 작동유를 공급할 경우 불필요한 압력 손실을 방지할 수 있다. 유압실린더의 신장구동시 유압실린더측 부하 압력이 유압펌프측 압력보다 높을 경우 역류되는 것을 로드체크밸브에 의해 방지함에 따라 장비 조작의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 유압회로도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압회로에서, 유압실린더의 수축구동시 라지챔버의 작동유를 스몰챔버에 공급하여 재생시킬 경우를 나타내는 유압회로도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압회로에서, 유압실린더의 수축구동시 유압펌프의 작동유를 스몰챔버에 공급하여 잭업시킬 경우를 나타내는 유압회로도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압회로를 굴삭기 유압회로에 적용시킨 유압회로도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉

1; 유압펌프

2; 유압실린더

3; 방향제어밸브

4; 조작장치

5; 파일럿펌프

6; 잭업 절환밸브

7; 센터바이패스절환밸브

10; 유량제어밸브

11; 재생통로

12; 오리피스

13; 로드체크밸브

14; 홀딩체크밸브

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압회로를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압회로에서, 유압실린더의 수축구동시 라지챔버의 작동유를 스몰챔버에 공급하여 재생시킬 경우를 나타내는 유압회로도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 유압회로에서, 유압실린더의 수축구동시 유압펌프의 작동유를 스몰챔버에 공급하여 잭업시킬 경우를 나타내는 유압회로도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압회로를 굴삭기 유압회로에 적용시킨 유압회로도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 유압회로는,

가변용량형 유압펌프(이하 유압펌프 라고 함)(1)에 이로부터 공급되는 작동유에 의해 구동되는 유압실린더(2)가 연결된다. 상기 유압실린더(2)에 공급되거나 배출되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브(MCV)(3)가 상기 유압펌프(1)와 상기 유압실린더(2)사이의 유로에 설치된다.

상기 유압실린더(2)의 수축구동에 의해 라지챔버(2a)에서 배출되는 작동유 일부를 스몰챔버(2b)에 보충 공급하는 재생통로(11)가 상기 방향제어밸브(3)의 스풀에 형성된다.

상기 유압실린더(2)의 수축구동시 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 압력에 의해 상기 유량제어밸브(10)를 온 상태로 절환시켜 이의 개구부를 차단시키기 위해, 상기 재생통로(11)에 파일럿압력을 생성하는 오리피스(12)가 상기 재생통로(11)에 설치된다.

상기 방향제어밸브(3)를 절환시키기 위해 조작신호를 출력하는 조작장치(4)가 파일럿펌프(5)와 상기 방향제어밸브(3)사이의 유로에 설치된다.

상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)측에 발생되는 부하 압력에 의해 절환되는 잭업 절환밸브(6)가 상기 조작장치(4)와 유압실린더(2)사이의 유로에 설치된다.상기 잭업 절환밸브(6)는 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)측 작동유 압력이 설정압력이하일 경우 개구부가 개방되는 초기상태와, 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)측 작동유 압력이 설정압력 이상일 경우 상기 개구부를 차단시키기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 절환밸브가 사용될 수 있다.

상기 유압실린더(2)의 수축구동시 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 압력에 의해 절환되는 유량제어밸브(10)가 상기 방향제어밸브(3)의 스풀에 설치된다.

상기 유량제어밸브(10)는 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)측 작동유 압력이 설정압력을 초과하는 경우 상기 유압펌프(1)의 작동유가 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급되는 것을 차단하고 상기 라지챔버(2a)의 작동유 일부를 상기 스몰챔버(2b)에 공급하며, 상기 라지챔버(2a)측 작동유 압력이 설정압력이하일 경우 상기 유압펌프(2)의 작동유를 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급할 수 있다.

상기 유량제어밸브(10)는 상기 유압실린더(2)를 수축구동시키기 위해 상기 유압펌프(1)의 작동유를 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급하는 초기상태와, 상기 유압실린더(2)의 수축구동시 상기 유압펌프(1)의 작동유가 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급되는 것을 차단하기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 제어밸브가 사용될 수 있다.

상기 유압실린더(2)의 신장구동시, 상기 유압실린더(2)에 발생되는 부하 압력이 상기 유압펌프(1)의 작동유 압력보다 높을 경우 역류를 방지하는 로드체크밸브(load check valve)(13)가 상기 유압펌프(1)와 상기 방향제어밸브(3)의 공급측 포트사이의 유로에 설치된다.

전술한 구성에 따르면, 굴삭기의 붐을 다운시키기 위해 상기 조작장치(4)를 조작하는 경우, 상기 파일럿펌프(5)의 작동유는 상기 조작장치(4)를 통과하여 상기 방향제어밸브(3)의 우측방향 신호압포트에 파일럿압력으로 인가된다. 이로 인해 상기 방향제어밸브(3)의 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킬 수 있다.

이와 동시에, 상기 조작장치(4)의 조작에 의한 파일럿압력이 밸브스프링(6a)의 탄성력에 의해 개구부가 열린 상기 잭업 절환밸브(6)를 통과하여 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 신호압포트에 인가된다. 이로 인해 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시키므로 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 개구부를 차단시킨다.

따라서, 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 로드체크밸브(13) 및 방향제어밸브(3)를 통과하여 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급된다. 동시에 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유는 상기 방향제어밸브(3)를 통과하여 작동유탱크(T)로 리턴된다. 따라서 상기 유압실린더(2)의 수축구동으로 인해 붐을 다운시킬 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유압실린더(2)의 수축구동시, 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 압력이 설정압력을 초과하는 경우(일 예로서 붐이 자중에 의해 다운되는 경우를 말함), 상기 라지챔버(2a)의 작동유 압력이 상기 유량제어밸브(10)의 밸브스프링(10a) 대향측에 인가되어 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다. 즉 상기 유량제어밸브(10)가 온 상태로 절환되므로 개구부를 폐쇄시키게 된다.

이와 동시에, 상기 라지챔버(2a)측 작동유 압력에 의해 상기 잭업 절환밸브(6)를 도면상, 우측방향으로 절환시켜 개구부를 차단시킨다. 이로 인해 상기 센터바이패스절환밸브(7)는 상기 조작장치(4)의 조작에 의한 파일럿압력이 인가되지않아, 밸브스프링(7a)의 탄성력에 의해 도면상, 우측방향으로 절환된다. 즉 상기 센터바이패스절환밸브(7)는 초기상태를 유지하게 되므로 개구부는 개방된다.

따라서, 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 방향제어밸브(3) 및 센터바이패스절환밸브(7)를 차례로 통과하여 작동유탱크(T)로 리턴되므로, 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급되지않게 된다. 이때 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 일부는 상기 방향제어밸브(3)의 재생통로(11)를 통과하여 상기 스몰챔버(2b)에 보충 공급되므로 재생유량으로 사용된다. 동시에 상기 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 일부는 상기 방향제어밸브(3)의 스풀 및 홀딩체크밸브(14)를 통과하여 작동유탱크(T)로 리턴된다.

전술한 바와 같이 상기 붐이 자중에 의해 다운되는 구동조건일 경우에, 상기 유압펌프(1)의 작동유를 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급하지않고, 라지챔버(2a)측 작동유 일부를 스몰챔버(2b)에 공급하게 된다. 따라서 상기 유압펌프(1)의 소비마력을 줄이게 되므로 유압에너지 효율을 높일 수 있게 된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유압실린더(2)의 수축구동시, 상기 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 압력이 설정압력이하일 경우(일 예로서 붐이 다운되어 버킷이 지면에 접촉되는 경우를 말함), 상기 유량제어밸브(10)는 이의 밸브스프링(10a)의 탄성력에 의해 초기상태를 유지하게 되므로 개구부가 개방된다.

이와 동시에, 상기 잭업 절환밸브(6)는 밸브스프링(6a)의 탄성력에 의해 초기상태를 유지하게 되므로 개구부가 개방된다. 이로 인해 상기 조작장치(4)의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 잭업 절환밸브(6)를 통과하여 상기 센터바이패스절환밸브(7)의 신호압포트에 인가된다. 이로 인해 상기 센터바이패스절환밸브(7)는 온 상태로 절환되므로 개구부가 닫히게 된다.

따라서 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 로드체크밸브(13)와 상기 유량제어밸브(10)를 차례로 통과하여 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급된다. 즉 상기 붐이 자중에 의해 다운되어 버킷이 지면에 접촉된 후, 상기 유압펌프(1)로부터 공급되는 작동유 및 상기 붐실린더(2)의 라지챔버(2a)로부터 배출되는 작동유 일부를 상기 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)에 공급하게 된다. 이로 인해 장비를 잭업(늪지로부터 장비를 탈출시키거나, 급경사지에서 장비를 지지하면서 내려갈 경우에 구동됨)구동시킬 경우 잭업력을 높일 수 있게 된다.

한편, 상기 붐을 업(up) 시키기 위해 상기 조작장치(4)를 조작하는 경우, 상기 파일럿펌프(5)의 작동유는 상기 조작장치(4)를 통과하여 상기 방향제어밸브(3)의 좌측방향 신호압포트에 인가된다. 이로 인해 상기 방향제어밸브(3)의 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시키게 된다.

따라서, 상기 유압펌프(1)의 작동유는 상기 로드체크밸브(13) 및 방향제어밸브(3)를 통과하여 유압실린더(2)의 라지챔버(2a)에 공급된다. 동시에 유압실린더(2)의 스몰챔버(2b)로부터 배출되는 작동유는 상기 방향제어밸브(3)를 통과하여 작동유탱크(T)로 리턴된다.

따라서, 상기 유압실린더(2)의 신장구동으로 인해 붐을 업시킬 수 있다. 이때 상기 유압펌프(1)의 작동유에 의해 상기 유압실린더(2)를 신장구동시킬 경우, 상기 유압펌프(1)와 방향제어밸브(3)의 공급측 포트사이의 유로에 별도의 유량제어밸브가 설치되지않아 작동유의 불필요한 압력 손실을 방지할 수 있다.

또한, 상기 유압실린더(2)의 신장구동시, 상기 유압실린더(2)에 발생되는 부하 압력이 상기 유압펌프(1)의 작동유 압력보다 높을 경우, 상기 로드체크밸브(13)에 의해 역류를 차단하게 되므로 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 조작장치(4)의 조작시 파일럿압력의 인가에 의해 절환되고, 상기 유압펌프(1)로부터 상기 유압실린더(2), 유압실린더(17) 및 주행모터(travel motor)(19)에 선택적으로 공급되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브(3)(16)(18)가 상기 유압펌프(1)의 센터바이패스통로(1a)에 병렬로 설치된다.

또한, 조작장치(미도시됨)의 조작시 파일럿압력의 인가에 의해 절환되고, 유압펌프(15)로부터 스윙모터(swing motor)(21), 유압실린더(23) 및 주행모터(25)에 선택적으로 공급되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브(20)(22)(24)가 상기 유압펌프(15)의 센터바이패스통로(15a)에 병렬로 설치된다.

이때, 상기 방향제어밸브(16,18)의 절환시 상기 유압펌프(1)로부터 선택적으로 공급되는 작동유에 의해 구동되는 상기 유압실린더(17) 및 주행모터(19)와, 상기 방향제어밸브(20,22,24)의 절환시 상기 유압펌프(15)로부터 선택적으로 공급되는 작동유에 의해 구동되는 상기 스윙모터(21), 유압실린더(23) 및 주행모터(25)는, 당해분야에서의 유압회로 구성과 동일하므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙력된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 붐이 자중에 의해 다운되는 경우에는 유압펌프의 작동유를 유압실린더에 공급하지않고 잭업 구동시에만 작동유를 선택적으로 공급하여 유압에너지 효율을 높일 수 있다. 붐 업 구동하기 위해 유압실린더에 작동유를 공급할 경우 불필요한 압력 손실을 방지할 수 있다. 유압실린더의 신장구동시 유압실린더측 부하 압력이 유압펌프측 압력보다 높을 경우 역류를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

유압펌프 및 파일럿펌프;

상기 유압펌프의 작동유에 의해 구동되는 유압실린더;

상기 유압펌프와 상기 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 절환시 상기 유압실린더에 공급되거나 배출되는 작동유 흐름을 제어하는 방향제어밸브;

상기 파일럿펌프와 상기 방향제어밸브사이의 유로에 설치되고, 상기 방향제어밸브를 절환시키기 위해 조작신호를 출력하는 조작장치;

상기 조작장치와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 상기 유압실린더의 라지챔버에 발생되는 부하 압력이 설정압력을 초과하는 경우 상기 라지챔버의 작동유 압력에 의해 절환되는 잭업 절환밸브; 및

상기 방향제어밸브의 스풀에 설치되는 유량제어밸브, 상기 유량제어밸브는 상기 유압실린더의 수축구동시 상기 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력을 초과하는 경우 상기 유압펌프의 작동유가 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급되는 것을 차단하고 상기 라지챔버의 작동유 일부를 상기 스몰챔버에 공급하며, 상기 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력 이하일 경우 상기 유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급시킴;을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 유압펌프와 상기 방향제어밸브의 공급측 포트사이의 유로에 설치되고, 상기 유압실린더에 발생되는 부하 압력이 상기 유압펌프의 작동유 압력보다 높을 경우 역류를 방지하는 로드체크밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 유압펌프의 센터바이패스통로의 최하류측에 설치되고, 상기 조작장치의 조작에 의한 파일럿압력이 상기 잭업 절환밸브를 통과하여 인가될경우 절환되는 센터바이패스절환밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 유량제어밸브는

상기 유압실린더를 수축구동시키기 위해 상기 유압펌프의 작동유를 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급하는 초기상태와, 상기 유압실린더의 수축구동시 상기 유압펌프의 작동유가 상기 유압실린더의 스몰챔버에 공급되는 것을 차단하기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 제어밸브인 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 잭업 절환밸브는

상기 유압실린더의 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력이하일 경우 개구부가 개방되는 초기상태와, 상기 유압실린더의 라지챔버측 작동유 압력이 설정압력 이상일 경우 상기 개구부를 차단시키기 위해 온 상태로 절환되는 파일럿형 절환밸브인 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제1항에 있어서, 상기 방향제어밸브는 이의 스풀에 형성되고, 상기 유압실린더의 수축구동에 의해 라지챔버에서 배출되는 작동유 일부를 스몰챔버에 보충공급하는 재생통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.
제6항에 있어서, 상기 재생통로에 설치되고, 상기 유압실린더의 수축구동시 라지챔버로부터 배출되는 작동유 압력에 의해 상기 유량제어밸브를 절환시켜 이의 개구부를 차단시키기 위해 상기 재생통로에 파일럿압력을 생성하는 오리피스를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압회로.