WO2016108300A1 - 건설기계용 제어밸브 - Google Patents

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WO2016108300A1
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pilot pressure
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valve
pilot
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전만석
구본석
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
전만석
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    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/575—Pilot pressure control

Definitions

  • the present invention relates to a control valve, and more particularly, to a control valve for a construction machine having a holding valve to prevent the work device from being lowered by its own weight when an actuator such as a boom cylinder is neutralized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a control valve for a construction machine according to the prior art
  • Figure 2 is a hydraulic circuit diagram of the holding valve shown in FIG.
  • a valve body 2 having a spool 1 is provided in the flow path between the hydraulic pump P and the actuator.
  • the pump passage 3 to which hydraulic fluid is supplied from the hydraulic pump P, the supply passage 4 communicating with the pump passage 3, and the actuator ports 5 and 6 connected to the actuator are connected to the valve body. It is formed in (2).
  • a holding poppet 8 is formed in the actuator port 5 to prevent the work device from naturally descending as it temporarily holds the load of the actuator when the spool 1 is neutral.
  • a holding valve 10 having an auxiliary spool 9 for releasing the held load of the actuator is connected to the back pressure chamber 11 of the holding poppet 8.
  • the check valve 13 is installed to be opened and closed in the drain passage 12a through which the hydraulic oil drained from the back pressure chamber 11 is moved.
  • a piston 14 that is pressurized when the pilot pressure Pi1 is applied to switch the auxiliary spool 9 is installed in the back pressure chamber 15 of the auxiliary spool 9.
  • a pilot pressure Pib is applied to the right pilot port of the valve body 2 and at the same time a pilot pressure Pi1 to the pilot port of the holding valve 10. Is applied. Accordingly, the spool 1 is switched in the left direction in the drawing (see FIG. 1), and the auxiliary spool 9 is switched in the lower direction in the drawing by the piston 14 moved by the pilot pressure Pi1. (See FIG. 1).
  • a pilot pressure Pib is applied to the right end of the spool 1 and a pilot pressure Pi1 is applied to the piston 14 at the same time.
  • valve body 2 when adding a pilot line and a control valve for supplying and controlling a pilot pressure to be newly generated to switch a control valve different from the control valve shown in FIG. 1, the valve body 2 may be added.
  • the pilot line and the control valve is installed outside.
  • an object of the present invention is to provide a control valve for a construction machine that can reduce cost costs and increase space utilization by forming a pilot pressure supply passage and a control valve inside a holding valve. It is done.
  • a valve body having a supply passage communicating with a pump passage through which hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump, and an actuator port connected to the actuator;
  • a spool which is internally switchable to the valve body, supplies hydraulic oil of the hydraulic pump to the actuator through one actuator port, and returns hydraulic oil discharged from the actuator to the tank passage through the other actuator port during switching;
  • a holding valve having a holding poppet formed in one of the actuator ports and an auxiliary spool connected to a back pressure chamber of the holding poppet and switched when a pilot pressure is applied to release a held load of the actuator;
  • a control valve provided in the valve body (defined as a control valve switched when a pilot pressure Pi2 is applied);
  • the control valve is internally switchable to the holding valve, and when the auxiliary spool is switched by the hydraulic oil pressure drained from the back pressure chamber of the holding poppet, the pilot pressure applied to switch the auxiliary spool is controlled through a passage. It provides a control valve for a construction machine comprising a; pilot pressure control valve applied to, or shut off the valve.
  • the actuator may be a boom cylinder or an arm cylinder.
  • the pilot pressure control valve is characterized in that formed in the poppet type having a check function.
  • the pilot pressure control valve is characterized in that formed in the spool type.
  • the passage is a first
  • An outlet is connected in communication with a second pilot port formed to apply a pilot pressure to the control valve, an inlet is connected in communication with the outlet of the second passage, and the outlet is opened and closed by switching of the pilot pressure control valve. And a third passage.
  • the pilot pressure applied to switch the auxiliary spool is supplied to the control valve.
  • the opening is characterized in that for opening the application.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a control valve for a construction machine according to the prior art
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the holding valve in the control valve for construction machinery according to the prior art
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a control valve for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a control valve for a construction machine according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of a holding valve in a control valve for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is another hydraulic circuit diagram of a holding valve in a control valve for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a control valve for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a control valve for construction machinery according to another embodiment of the present invention
  • Figure 5 is according to an embodiment of the present invention Hydraulic circuit diagram of the holding valve in the control valve for construction machinery
  • Figure 6 is another hydraulic circuit diagram of the holding valve in the control valve for construction machinery according to an embodiment of the present invention.
  • control valve for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • valve body 2 in which the spool 1 is provided in the flow path between the hydraulic pump P and the actuator, for driving the actuator (boom cylinder, arm cylinder) by the hydraulic oil of the hydraulic pump P, Is installed).
  • the pump passage 3 to which hydraulic fluid is supplied from the hydraulic pump P, the supply passage 4 communicating with the pump passage 3, and the actuator ports 5 and 6 connected to the actuator are connected to the valve body. It is formed in (2).
  • a holding poppet (8) is installed on any one of the actuator ports (5, 6) of the actuator port (5, 6), and is switched when the pilot pressure (Pi1) is applied to release the held load of the actuator
  • the holding valve 10 having the spool 9 is connected to the back pressure chamber 11 of the holding poppet 8.
  • a control valve (not shown) that is switched when a pilot pressure Pi2 is applied to the valve body 2 or the valve body (not shown) formed on one side of the valve body 2 is installed.
  • pilot pressure Pi1 applied to switch the auxiliary spool 9 is passed through the passage ( A pilot pressure control valve 20 to be applied to or blocked by the control valve (not shown) through A) is installed in the holding valve 10 in a switchable manner.
  • the pilot pressure control valve 20 may be formed in a poppet type having a check function (shown in FIG. 3).
  • the pilot pressure control valve 20 may be formed in a spool type (shown in FIG. 4).
  • the passage A is
  • a second passage 23 through which an inlet is connected to the outlet of the first passage 22;
  • An outlet is connected in communication with the second pilot port 25 formed to apply the pilot pressure Pi2 to the control valve, an inlet is connected in communication with the outlet of the second passage 23, and the pilot pressure control is performed.
  • the third passage 24 through which the outlet is opened and closed by the switching of the valve 20;
  • a fourth passage 27 for draining the hydraulic oil of the back pressure chamber 26 of the pilot pressure control valve 20 is formed in the holding valve 10.
  • a fifth passage 28 for supplying hydraulic oil drained from the back pressure chamber 11 of the holding poppet 8 to the hydraulic pressure port of the pilot pressure control valve 20 when the auxiliary spool 9 is switched is the holding valve. 10 is formed inside.
  • the pilot pressure control valve 20 is
  • the pilot pressure control valve 20 is switched by the hydraulic oil pressure drained from the back pressure chamber 11 of the holding poppet 8 to be applied to the control valve (not shown).
  • the pilot pressure Pi2 is blocked, the back pressure chamber 26 of the second pilot port 25 and the pilot pressure control valve 20 to drain the pilot pressure formed in the second pilot port 25.
  • the sixth passage 29 for selectively communicating with the; may be provided.
  • the pilot pressure Pib is applied to the right pilot port of the valve body 2 in order to switch the spool 1 to the left in the drawing, and at the same time the first of the holding valve 10
  • the pilot pressure Pi1 is applied to the pilot port 21.
  • the spool 1 is switched to the left side in the drawing, and the auxiliary spool 9 is in the lower view in the drawing by the piston 14 moved by the pilot pressure Pi1. Is switched to.
  • the hydraulic oil pressure of the back pressure chamber 11 passes through the passage 17 and the drain passages 12a and 12b to be drained to the port C1, thereby releasing the check function of the holding poppet 8.
  • the hydraulic oil of the actuator port 5 is moved to the port (C1) because it pushes the holding poppet (8) that the check function is released.
  • a part of the pilot pressure Pi1 applied to the first pilot port 21 to switch the auxiliary spool 9 is connected to the first passage 22 communicating with the first pilot port 21.
  • the pilot pressure control valve 20 is pressurized downward in the drawing by the elastic force of the valve spring 30 installed in the back pressure chamber 26 of the pilot pressure control valve 20 to form a third passage 24.
  • the second pilot port 25 are in communication.
  • the pilot pressure Pi1 applied to switch the auxiliary spool 9 is provided by the passages A; 22, 23, 24 and the pilot pressure control valve 20 installed inside the holding valve 10. It may be applied to a control valve (not shown).
  • the switching of the pilot pressure control valve 20 blocks the exit of the third passage 24 from the passage A and the inlet of the second pilot port 25.
  • the pilot pressure Pi1 applied to the first pilot port 21 is prevented from being applied to the control valve through the passage A and the second pilot port 25.
  • the hydraulic fluid of the second pilot port 25 passes through the sixth passage 29 formed in the pilot pressure control valve 20 to be moved to the back pressure chamber 26 of the pilot pressure control valve 20. Thereafter, the liquid is drained through the fourth passage 27 communicating with the back pressure chamber 26.
  • the auxiliary spool 9 is internally switchable to the holding valve 10 and is switched by the hydraulic oil pressure drained from the back pressure chamber 11 of the holding poppet 8 when the auxiliary spool 9 is switched.
  • the pilot pressure control valve 20 which applies or switches the pilot pressure Pi1 applied to the control valve (not shown) through the passages A; Since the configuration except for the spool type is substantially the same as the configuration of the control valve of the construction machine according to the embodiment of the present invention, the detailed description of these configurations is omitted, and the overlapping components are denoted by the same reference numerals. .

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Abstract

액츄에이터의 중립시 자중에 의해 작업장치의 자연 하강되는 것을 방지하는 홀딩밸브를 구비하는 건설기계용 제어밸브를 개시한다. 본 발명에 따른 건설기계용 제어밸브에 있어서, 유압펌프로부터 작동유가 공급되는 펌프통로와 연통되는 공급통로와, 액츄에이터에 연결되는 액츄에이터 포트가 형성되는 밸브바디; 상기 밸브바디에 절환가능하게 내설되는 스풀; 상기 액츄에이터 포트중 어느 하나의 액츄에이터 포트에 형성되는 홀딩포펫과, 상기 홀딩포펫의 배압실과 연결되고 절환시 상기 액츄에이터의 홀딩된 부하를 해제시키는 보조스풀이 구비되는 홀딩밸브; 상기 밸브바디에 구비되는 컨트롤밸브; 상기 홀딩밸브에 절환가능하게 내설되고, 상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력을 통로를 통해 상기 컨트롤밸브에 인가하거나, 차단시키는 파일럿압력 제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브를 제공한다.

Description

건설기계용 제어밸브
본 발명은 제어밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 붐실린더와 같은 액츄에이터 중립시 자중에 의해 작업장치가 하강되는 것을 방지하는 홀딩밸브를 구비하는 건설기계용 제어밸브에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 홀딩밸브의 유압회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 건설기계용 제어밸브는
유압펌프(P)의 작동유에 의해 액츄에이터(붐실린더 등)를 구동시키기 위해 상기 유압펌프(P)와 액츄에이터사이의 유로에 스풀(1)이 구비되는 밸브바디(2)가 설치된다.
상기 유압펌프(P)로부터 작동유가 공급되는 펌프통로(3)와, 상기 펌프통로(3)에 연통되는 공급통로(4)와, 상기 액츄에이터에 연결되는 액츄에이터 포트(5,6)가 상기 밸브바디(2)에 형성된다.
파일럿압력(Pia 또는 Pib) 인가에 의해 상기 스풀(1)이 좌측 방향 또는 우측방향으로 절환될 경우, 상기 유압펌프(P)의 작동유를 일측 액츄에이터 포트(5)를 통해 상기 액츄에이터에 공급하고, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유를 타측 액츄에이터 포트(6)를 통해 탱크통로(7)에 리턴시킬 수 있다.
상기 스풀(1) 중립시 상기 액츄에이터의 부하를 일시적으로 홀딩시킴에 따라 작업장치의 자연 하강되는 것을 방지하기 위한 홀딩포펫(holding poppet)(8)이 상기 액츄에이터 포트(5)에 형성된다.
파일럿압력(Pi1) 인가시 절환되어 상기 액츄에이터의 홀딩된 부하를 해제시키는 보조스풀(9)이 구비되는 홀딩밸브(10)가 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)에 연결된다.
상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유가 이동되는 드레인통로(12a)에 체크밸브(13)가 개폐가능하게 설치된다.
상기 파일럿압력(Pi1) 인가시 가압되어 상기 보조스풀(9)을 절환시키는 피스톤(14)이 보조스풀(9)의 배압실(15)에 설치된다.
상기 스풀(1)을 도면상, 좌측 방향으로 절환시키기 위해 상기 밸브바디(2)의 우측 파일럿포트에 파일럿압력(Pib)을 인가하고 동시에 상기 홀딩밸브(10)의 파일럿포트에 파일럿압력(Pi1)을 인가시킨다. 따라서 상기 스풀(1)은 도면상, 좌측방향으로 절환되고(도 1 참조), 상기 보조스풀(9)은 파일럿압력(Pi1)에 의해 이동되는 피스톤(14)에 의해 도면상, 하측방향으로 절환된다(도 1 참조).
상기 스풀(1)이 도면상, 좌측방향으로 절환되는 경우, 상기 유압펌프(P)로부터 펌프통로(3)에 공급되는 작동유는 체크밸브(16)를 상방향으로 밀어올리고 공급통로(4)에 이동된다. 상기 공급통로(4)에 이동된 작동유는 상기 액츄에이터 포트(6)를 통해 상기 액츄에이터(붐실린더 등)에 공급된다.
이때, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유는 상기 액츄에이터 포트(5)에 이동된 후, 상기 홀딩포펫(8)을 밀어올리고 포트(C1)를 통과하여 스풀(1)을 거쳐 상기 탱크통로(7)로 드레인된다.
한편, 상기 보조스풀(9)이 도면상, 하측방향으로 절환되는 경우, 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)의 작동유는 상기 보조스풀(9)의 절환에 의해 개방된 통로(17)를 통과하여 상기 드레인통로(12a)에 설치된 체크밸브(13)의 체크기능을 해제시킨다. 따라서 상기 배압실(11)의 작동유는 상기 통로(17) 및 드레인통로(12a,12b)를 통과하여 포트(C1)로 드레인 되므로 상기 홀딩포펫(8)의 체크기능을 해제시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 밸브바디(2)의 좌측 파일럿포트에 파일럿압력(Pia)을 인가시켜 상기 스풀(1)을 도면상, 우측방향으로 절환시킬 경우, 상기 유압펌프(P)로부터 펌프통로(3)에 공급된 작동유는 체크밸브(16)를 밀어올려 공급통로(4)에 이동된 후, 상기 액츄에이터 포트(5)에 설치된 홀딩포펫(8)을 밀어올려 액츄에이터 포트(5)를 통과하여 상기 액츄에이터에 공급된다. 이때 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유는 상기 액츄에이터 포트(6)를 통과하여 스풀(1)을 거쳐 탱크통로(7)로 드레인된다.
상기 스풀(1)을 도면상, 좌측 방향으로 절환시키기 위해서는 상기 스풀(1) 우측단에 파일럿압력(Pib)을 인가하고, 동시에 상기 피스톤(14)에 파일럿압력(Pi1)을 인가시키게 된다.
도 1에는 미 도시되었으나, 도 1에 도시된 컨트롤밸브와 다른 컨트롤밸브를 절환시키기 위해 신규로 생성하게 될 파일럿압력을 공급 및 제어하는 파일럿라인 및 제어밸브를 추가할 경우, 상기 밸브바디(2) 외부에 상기 파일럿라인 및 제어밸브를 설치하게 된다.
이로 인해, 상기 파일럿라인 및 제어밸브를 별도로 설치함에 따른 원가비용 상승을 초래하고, 상기 파일럿라인 및 제어밸브로 인해 밸브바디(2) 주변 공간이 협소하게 되므로 정비시 불편함을 감수해야 되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 홀딩밸브 내부에 파일럿압력 공급통로 및 제어밸브를 형성하여 원가비용을 절감하고, 공간 활용도를 높일 수 있는 건설기계용 제어밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면,
유압펌프로부터 작동유가 공급되는 펌프통로와 연통되는 공급통로와, 액츄에이터에 연결되는 액츄에이터 포트가 형성되는 밸브바디;
상기 밸브바디에 절환가능하게 내설되며, 절환시 상기 유압펌프의 작동유를 일측 액츄에이터 포트를 통해 상기 액츄에이터에 공급하고, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유를 타측 액츄에이터 포트를 통해 탱크통로에 리턴시키는 스풀;
상기 액츄에이터 포트중 어느 하나의 액츄에이터 포트에 형성되는 홀딩포펫과, 상기 홀딩포펫의 배압실과 연결되고 파일럿압력 인가시 절환되어 상기 액츄에이터의 홀딩된 부하를 해제시키는 보조스풀이 구비되는 홀딩밸브;
상기 밸브바디에 구비되는 컨트롤밸브(파일럿압력(Pi2) 인가시 절환되는 제어밸브로 정의함);
상기 홀딩밸브에 절환가능하게 내설되고, 상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력을 통로를 통해 상기 컨트롤밸브에 인가하거나, 차단시키는 파일럿압력 제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브를 제공한다.
상기 액츄에이터는 붐실린더 또는 아암실린더인 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿압력 제어밸브는 체크기능을 갖는 포펫 타입으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿압력 제어밸브는 스풀 타입으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 통로는
상기 보조스풀을 절환하기 위해 파일럿압력이 인가되는 제1파일럿포트에 입구가 연통되도록 상기 홀딩밸브에 형성되는 제1통로;
상기 제1통로 출구에 입구가 연통되게 연결되는 제2통로;
상기 컨트롤밸브에 파일럿압력을 인가하기 위해 형성되는 제2파일럿포트에 출구가 연통되게 연결되고, 상기 제2통로 출구에 입구가 연통되게 연결되며, 상기 파일럿압력 제어밸브의 절환에 의해 출구가 개폐되는 제3통로;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 홀딩밸브는
상기 파일럿압력 제어밸브를 절환시킬 경우 상기 파일럿압력 제어밸브의 배압실의 작동유를 드레인시키는 제4통로;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 홀딩밸브는
상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유를 상기 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 공급하는 제5통로;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿압력 제어밸브는
상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유의 압력에 의해 상기 파일럿압력 제어밸브를 절환시켜 상기 컨트롤밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시킬 경우, 상기 제2파일럿포트에 형성되는 파일럿압력을 드레인시키기 위해 상기 제2파일럿포트와 상기 파일럿압력 제어밸브의 배압실을 선택적으로 연통시키는 제6통로;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿압력 제어밸브는
상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력을 상기 컨트롤밸브에 인가시키도록 개구부가 개방되는 초기상태와,
상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 인가되어 온 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되지않도록 상기 개구부를 차단시키는 것을 특징으로 한다.
상기 파일럿압력 제어밸브는
상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되지않도록 개구부를 차단시키는 초기상태와,
상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 인가되어 온 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되도록 상기 개구부를 개방시키는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 밸브바디에 구비되는 컨트롤밸브를 절환하기 위한 파일럿압력 공급통로 및 제어밸브를 홀딩밸브 내부에 형성하여 원가비용을 절감하고, 공간 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도,
도 2는 종래 기술에 의한 건설기계용 제어밸브에서 홀딩밸브의 유압회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브에서 홀딩밸브의 유압회로도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브에서 홀딩밸브의 다른 유압회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1; 스풀
2; 밸브바디
3; 펌프통로
4; 공급통로
5,6; 액츄에이터 포트
7; 탱크통로
8; 홀딩포펫
9; 보조스풀
10; 홀딩밸브
11,15,26; 배압실
12a,12b; 드레인통로
13,16; 체크밸브
14; 피스톤
17; 통로
20; 파일럿압력 제어밸브
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설기계용 제어밸브를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브에서 홀딩밸브의 유압회로도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 제어밸브에서 홀딩밸브의 다른 유압회로도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 제어밸브는,
유압펌프(P)의 작동유에 의해 액츄에이터(붐실린더, 아암실린더를 말함)를 구동시키기 위해 상기 유압펌프(P)와 액츄에이터 사이의 유로에 스풀(1)이 구비되는 밸브바디(2)(MCV를 말함)가 설치된다.
상기 유압펌프(P)로부터 작동유가 공급되는 펌프통로(3)와, 상기 펌프통로(3)에 연통되는 공급통로(4)와, 상기 액츄에이터에 연결되는 액츄에이터 포트(5,6)가 상기 밸브바디(2)에 형성된다.
상기 밸브바디(2)에 파일럿압력(Pia,Pib) 인가에 의해 상기 스풀(1)이 좌측 방향 또는 우측방향으로 절환될 경우, 상기 유압펌프(P)의 작동유를 일측 액츄에이터 포트(5)를 통해 상기 액츄에이터에 공급하고, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유를 타측 액츄에이터 포트(6)를 통해 탱크통로(7)에 리턴시킬 수 있다.
상기 액츄에이터 포트(5,6)중 어느 하나의 액츄에이터 포트(5)에 홀딩포펫(8)(holding poppet)을 설치하되, 파일럿압력(Pi1) 인가시 절환되어 상기 액츄에이터의 홀딩된 부하를 해제시키는 보조스풀(9)이 구비되는 홀딩밸브(10)가 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)과 연결된다.
상기 밸브바디(2) 또는 상기 밸브바디(2) 일측면에 형성되는 밸브바디(미도시됨)에 파일럿압력(Pi2) 인가시 절환되는 컨트롤밸브(미도시됨)가 설치된다.
상기 보조스풀(9)이 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 절환될 경우, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)을 통로(A)를 통해 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가하거나, 또는 차단시키는 파일럿압력 제어밸브(20)가 상기 홀딩밸브(10) 내에 절환가능하게 설치된다.
상기 파일럿압력 제어밸브(20)는 체크기능을 갖는 포펫(poppet) 타입으로 형성될 수 있다(도 3에 도시됨).
상기 파일럿압력 제어밸브(20)는 스풀(spool) 타입으로 형성될 수 있다(도 4에 도시됨).
상기 통로(A)는
상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 파일럿압력(Pi1)이 인가되는 제1파일럿포트(21)에 입구가 연통되도록 상기 홀딩밸브(10)에 형성되는 제1통로(22);
상기 제1통로(22) 출구에 입구가 연통되게 연결되는 제2통로(23);
상기 컨트롤밸브에 파일럿압력(Pi2)을 인가하기 위해 형성되는 제2파일럿포트(25)에 출구가 연통되게 연결되고, 상기 제2통로(23) 출구에 입구가 연통되게 연결되며, 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 절환에 의해 출구가 개폐되는 제3통로(24);로 이루어질 수 있다.
상기 파일럿압력 제어밸브(20)를 절환시킬 경우 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 배압실(26)의 작동유를 드레인시키는 제4통로(27)가 상기 홀딩밸브(10) 내부에 형성된다.
상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유를 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 수압포트에 공급하는 제5통로(28)가 상기 홀딩밸브(10) 내부에 형성된다.
상기 파일럿압력 제어밸브(20)는
상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 상기 파일럿압력 제어밸브(20)를 절환시켜 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가되는 파일럿압력(Pi2)을 차단시킬 경우, 상기 제2파일럿포트(25)에 형성되는 파일럿압력을 드레인시키기 위해 상기 제2파일럿포트(25)와 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 배압실(26)을 선택적으로 연통시키는 제6통로(29);를 구비할 수 있다.
도 5에서와 같이, 상기 파일럿압력 제어밸브(20)는
상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)을 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가시키도록 개구부가 개방되는 초기상태와,
상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브(20)의 수압측에 인가되어 온(ON) 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)이 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가되지않도록 상기 개구부를 차단시키게 된다.
도 6에서와 같이, 상기 파일럿압력 제어밸브(20)는
상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)이 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가되지않도록 개구부를 차단시키는 초기상태와,
상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브(20)의 수압포트에 인가되어 온(ON) 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)이 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가되도록 상기 개구부를 개방시키게 된다.
전술한 구성을 따르면, 상기 스풀(1)을 도면상, 좌측 방향으로 절환시키기 위해 상기 밸브바디(2)의 우측 파일럿포트에 파일럿압력(Pib)을 인가하고 동시에 상기 홀딩밸브(10)의 제1파일럿포트(21)에 파일럿압력(Pi1)을 인가시킨다.
따라서, 도 2에서와 같이, 상기 스풀(1)은 도면상, 좌측방향으로 절환되고, 상기 보조스풀(9)은 파일럿압력(Pi1)에 의해 이동되는 피스톤(14)에 의해 도면상, 하측방향으로 절환된다.
상기 스풀(1)이 도면상, 좌측방향으로 절환되는 경우, 상기 유압펌프(P)로부터 상기 펌프통로(3)에 공급되는 작동유는 체크밸브(16)를 상방향으로 밀어올리고 공급통로(4)에 이동된다. 상기 공급통로(4)에 이동된 작동유는 상기 액츄에이터 포트(6)를 통해 상기 액츄에이터에 공급된다.
이때, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유는 상기 액츄에이터 포트(5)에 이동된 후, 상기 홀딩포펫(8)을 밀어올리고 포트(C1)를 통과하여 상기 탱크통로(7)로 드레인된다.
한편, 상기 밸브바디(2)의 좌측 파일럿포트에 파일럿압력(Pia)을 인가시켜 상기 스풀(1)을 도면상, 우측방향으로 절환시킬 경우, 상기 유압펌프(P)로부터 펌프통로(3)에 공급된 작동유는 체크밸브(16)를 밀어올려 공급통로(4)에 이동된 후, 상기 액츄에이터 포트(5)에 설치된 홀딩포펫(8)을 밀어올리고 액츄에이터 포트(5)를 통과하여 상기 액츄에이터에 공급된다. 이때 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유는 상기 액츄에이터 포트(6)를 통과하여 탱크통로(7)로 드레인된다.
한편, 상기 스풀(1)을 도면상 좌측방향으로 절환시키기 위해 상기 보조스풀(9)이 상기 피스톤(14)에 의해 도면상, 하측방향으로 절환된 경우, 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)의 작동유 압력이 상기 보조스풀(9)의 절환에 의해 개방된 통로(17)를 통과하여 상기 드레인통로(12a)에 설치된 체크밸브(13)의 체크기능을 해제시킨다.
따라서, 상기 배압실(11)의 작동유 압력이 상기 통로(17) 및 드레인통로(12a,12b)를 통과하여 포트(C1)로 드레인되므로 상기 홀딩포펫(8)의 체크기능을 해제시킨다. 이때 상기 액츄에이터 포트(5)의 작동유는 체크기능이 해제된 상기 홀딩포펫(8)을 밀어올리게 되므로 포트(C1)로 이동된다.
한편, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 상기 제1파일럿포트(21)에 인가된 파일럿압력(Pi1) 일부는, 상기 제1파일럿포트(21)에 연통된 상기 제1통로(22)와, 상기 제1통로(22)에 연통된 제2통로(23)와, 상기 제2통로(23)에 연통된 제3통로(24)와, 상기 파일럿 압력제어밸브(20)의 요홈(20a)을 차례로 통과하여 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 파일럿압력(Pi2)을 인가하는 제2파일럿포트(25)에 이동된다.
이때, 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 배압실(26)에 설치된 밸브스프링(30)의 탄성력에 의해 상기 파일럿압력 제어밸브(20)를 도면상, 하측방향으로 가압하여 제3통로(24)와 제2파일럿포트(25)를 연통시킨 상태이다.
따라서, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)이 상기 홀딩밸브(10) 내부에 설치된 통로(A;22,23,24) 및 파일럿압력 제어밸브(20)에 의해 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가될 수 있다.
한편, 상기 스풀(1)이 도면상 좌측 방향으로 절환되고 상기 보조스풀(9)이 하측방향으로 절환시, 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유 압력이 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 밸브스프링(30)의 탄성력보다 클 경우, 상기 배압실(11)의 작동유 압력이 상기 제5통로(28)를 통과하여 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 수압포트에 인가되어 도면상, 상방향으로 절환시킨다.
따라서, 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 절환에 의해 상기 통로(A) 중 제3통로(24)의 출구와 상기 제2파일럿포트(25)의 입구 사이를 차단하게 된다.
이로 인해, 상기 제1파일럿포트(21)에 인가되는 파일럿압력(Pi1)이 상기 통로(A) 및 상기 제2파일럿포트(25)를 통과하여 상기 컨트롤밸브에 인가되는 것을 차단하게 된다. 이때 상기 제2파일럿포트(25)측 작동유는 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 내부에 형성된 제6통로(29)를 통과하여 상기 파일럿압력 제어밸브(20)의 배압실(26)에 이동된 후, 상기 배압실(26)에 연통되는 제4통로(27)를 통과하여 드레인된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계의 제어밸브는,
상기 홀딩밸브(10)에 절환가능하게 내설되고, 상기 보조스풀(9)의 절환시 상기 홀딩포펫(8)의 배압실(11)로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 절환될 경우, 상기 보조스풀(9)을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력(Pi1)을 통로(A;22,23,24)를 통해 상기 컨트롤밸브(미도시됨)에 인가하거나, 또는 차단시키는 파일럿압력 제어밸브(20)가 스풀(spool) 타입으로 형성된 것을 제외한 구성은, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 제어밸브의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들 구성의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성은 도면부호를 동일하게 표기한다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 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, 붐실린더와 같은 액츄에이터 중립시 자중에 의해 작업장치가 하강되는 것을 방지하는 홀딩밸브 내부에 파일럿압력 공급통로 및 개폐밸브를 형성하여 원가비용을 절감하고, 공간 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 유압펌프로부터 작동유가 공급되는 펌프통로와 연통되는 공급통로와, 액츄에이터에 연결되는 액츄에이터 포트가 형성되는 밸브바디;
    상기 밸브바디에 절환가능하게 내설되며, 절환시 상기 유압펌프의 작동유를 일측 액츄에이터 포트를 통해 상기 액츄에이터에 공급하고, 상기 액츄에이터로부터 배출되는 작동유를 타측 액츄에이터 포트를 통해 탱크통로에 리턴시키는 스풀;
    상기 액츄에이터 포트중 어느 하나의 액츄에이터 포트에 형성되는 홀딩포펫과, 상기 홀딩포펫의 배압실과 연결되고 파일럿압력 인가시 절환되어 상기 액츄에이터의 홀딩된 부하를 해제시키는 보조스풀이 구비되는 홀딩밸브;
    상기 밸브바디에 구비되는 컨트롤밸브;
    상기 홀딩밸브에 절환가능하게 내설되고, 상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유 압력에 의해 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력을 통로를 통해 상기 컨트롤밸브에 인가하거나, 차단시키는 파일럿압력 제어밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 붐실린더 또는 아암실린더인 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿압력 제어밸브는 체크기능을 갖는 포펫 타입으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿압력 제어밸브는 스풀 타입으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 통로는
    상기 보조스풀을 절환하기 위해 파일럿압력이 인가되는 제1파일럿포트에 입구가 연통되도록 상기 홀딩밸브에 형성되는 제1통로;
    상기 제1통로 출구에 입구가 연통되게 연결되는 제2통로;
    상기 컨트롤밸브에 파일럿압력을 인가하기 위해 형성되는 제2파일럿포트에 출구가 연통되게 연결되고, 상기 제2통로 출구에 입구가 연통되게 연결되며, 상기 파일럿압력 제어밸브의 절환에 의해 출구가 개폐되는 제3통로;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  6. 제1항에 있어서, 상기 홀딩밸브는
    상기 파일럿압력 제어밸브를 절환시킬 경우 상기 파일럿압력 제어밸브의 배압실의 작동유를 드레인시키는 제4통로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  7. 제1항에 있어서, 상기 홀딩밸브는
    상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유를 상기 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 공급하는 제5통로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  8. 제5항에 있어서, 상기 파일럿압력 제어밸브는
    상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유의 압력에 의해 상기 파일럿압력 제어밸브를 절환시켜 상기 컨트롤밸브에 인가되는 파일럿압력을 차단시킬 경우, 상기 제2파일럿포트에 형성되는 파일럿압력을 드레인시키기 위해 상기 제2파일럿포트와 상기 파일럿압력 제어밸브의 배압실을 선택적으로 연통시키는 제6통로;를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  9. 제1항에 있어서, 상기 파일럿압력 제어밸브는
    상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력을 상기 컨트롤밸브에 인가시키도록 개구부가 개방되는 초기상태와,
    상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 인가되어 온 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되지않도록 상기 개구부를 차단시키는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
  10. 제1항에 있어서, 상기 파일럿압력 제어밸브는
    상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되지않도록 개구부를 차단시키는 초기상태와,
    상기 보조스풀의 절환시 상기 홀딩포펫의 배압실로부터 드레인되는 작동유가 파일럿압력 제어밸브의 수압포트에 인가되어 온 상태로 절환될 경우, 상기 보조스풀을 절환하기 위해 인가되는 파일럿압력이 상기 컨트롤밸브에 인가되도록 상기 개구부를 개방시키는 것을 특징으로 하는 건설기계용 제어밸브.
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