WO2017191855A1 - 건설기계용 전기유압밸브 장치 - Google Patents
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
Definitions
- the present invention relates to an electrohydraulic valve device for a construction machine, and more particularly, to an electrohydraulic valve device for a construction machine capable of preventing or minimizing sagging of a cylinder for a work machine.
- an electrohydraulic valve device for operation of a construction machine such as an excavator includes a plurality of electrohydraulic valves installed in parallel in a flow path connected to a cylinder for a work device.
- the hydraulic oil discharged from the pump is pump port P1, the electrohydraulic valve 2 or 4 installed in the supply passage, the cylinder port A or B )
- the hydraulic oil which is supplied to the cylinder 10 in sequence and discharged from the cylinder 10 at the same time is the cylinder port (A or B), the electrohydraulic valve (3 or 5) and the tank port (T) installed in the return flow path. In order to pass through) is returned to the hydraulic tank, through which the cylinder 10 is operated.
- the regenerative electrohydraulic valve 6 is operated to connect the flow path between the cylinder port A and the cylinder port B, and Through this, the hydraulic oil returned from the cylinder 10 is regenerated and used.
- the electrohydraulic valve device has a structure in which a plurality of electrohydraulic valves 2 to 5 are connected.
- the plurality of electrohydraulic valves 2 to 5 are connected to each other, the amount of internal leakage increases, which makes it difficult to maintain the airtightness of the cylinder 10.
- the work device cylinder 10 which requires a small amount of deflection, when the internal leakage amount increases, it becomes difficult to implement an optimal function, and smooth operation of the work is impossible.
- the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide an electro-hydraulic valve device for construction machinery that can prevent or minimize the deflection of the cylinder for the working device.
- the present invention includes a first cylinder port connected to the large chamber of the cylinder, a second cylinder port connected to the small chamber of the cylinder, a first flow path and the second connected to the first cylinder port A valve block formed therein with a second flow path connected to the cylinder port;
- a first electrohydraulic valve connected to the at least one first flow passage and controlling a flow of the working oil supplied to the large chamber;
- a second electro-hydraulic valve connected to the second flow path and controlling a flow of the working oil supplied to the small chamber;
- a third electrohydraulic valve connected to the first flow passage, connected in parallel with the first electrohydraulic valve, and configured to control a flow of hydraulic oil returned from the large chamber;
- a fourth electrohydraulic valve connected to the second flow passage, connected in parallel with the second electrohydraulic valve, and configured to control a flow of hydraulic oil returned from the small chamber;
- a separate electrical signal connected to the first flow path between the first cylinder port and the first electrohydraulic valve and distinct from an electrical
- the valve block may include a first pump port connecting the first flow path and the second flow path to a first hydraulic pump, and a second pump port connecting the first flow path and the second flow path to a second hydraulic pump. And a tank port connecting the first flow path and the second flow path to the hydraulic tank.
- the first electro-hydraulic valve may include a flow path extending from the first pump port and a fifth electro-hydraulic valve connected to the first flow path, and a flow path connected from the second pump port and the first flow path.
- 6 may include an electrohydraulic valve.
- the second electro-hydraulic valve may include a flow path extending from the first pump port and a seventh electro-hydraulic valve connected to the second flow path, and a flow path connected from the second pump port and the second flow path. 8 may include an electrohydraulic valve.
- the on-off valve may be made of a proportional control valve.
- a check valve may be installed in the flow path connecting the open / close valve and the first flow path.
- open / close valve may be provided as a separate block mounted inside the valve block or distinct from the valve block.
- a regenerative electro-hydraulic valve connected to the second flow path between the second cylinder port and the second electro-hydraulic valve and the first flow path between the on-off valve and the first electro-hydraulic valve.
- a first port relief valve connected to the first flow path on the first cylinder port side and a third flow path connected to the flow path extending from the tank port, and the second flow path and the second flow path on the second cylinder port side. It may further include a second port relief valve connected to the three flow paths.
- a plurality of electric hydraulic pressure is provided in a flow path between a cylinder port and a plurality of electric hydraulic valves by providing an on / off valve which is turned on / off by a separate electric signal which is distinguished from an electric signal applied to the plurality of electric hydraulic valves. It is possible to suppress the increase in leakage caused by the connection of the valve, thereby preventing or minimizing the deflection of the cylinder for the work device that requires a small amount of deflection.
- FIG. 1 is a circuit diagram showing an electric hydraulic valve device for a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a circuit diagram showing an electric hydraulic valve device for a construction machine according to a second embodiment of the present invention.
- Figure 3 is a circuit diagram showing an electrohydraulic valve device for a construction machine according to the prior art.
- the electrohydraulic valve device 100 for a construction machine controls the flow of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump by an electric signal applied thereto, thereby operating the hydraulic oil in the hydraulic actuator.
- the phosphorus cylinder 10 is supplied to and recovered from the cylinder 10. Through this, the cylinder 10 is extended or contracted, thereby, for example, when the cylinder 10 is a boom cylinder, the boom (boom) to operate in the form of up (up), down (down) do.
- Electro-hydraulic valve device 100 for a construction machine according to the first embodiment of the present invention is the valve block 110, the first electro-hydraulic valve 120, the second electro-hydraulic valve 130, the third electro-hydraulic valve 140, the fourth electro-hydraulic valve 150 and the opening and closing valve 160 is formed.
- the valve block 110 forms the appearance of the electrohydraulic valve device 100.
- the valve block 110 is each of the first electro-hydraulic valve 120, the second electro-hydraulic valve 130, the third electro-hydraulic valve 140, the fourth electro-hydraulic valve 150 and the on-off valve 160 Provide mounting space inside.
- the opening / closing valve may not be mounted inside the valve block 110 but may be provided as a separate block that is distinct from the valve block 110.
- the valve block 110 is connected to the cylinder 10, the hydraulic pump and the hydraulic tank. To this end, the valve block 110 is formed with a first cylinder port (A) connected to the large chamber 11 of the cylinder (10). In addition, in the valve block 110, a second cylinder port B connected to the small chamber 12 of the cylinder 10 is formed in a direction parallel to the first cylinder port A. FIG. In this case, a first flow path 111 connected to the first cylinder port A is formed in the valve block 110. In addition, a second flow path 112 connected to the second cylinder port B is formed in the valve block 110. And the valve block 110 includes a first pump port (P1) and the second pump port (P2) and the tank port (T).
- the first pump port P1 guides the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump into the valve block 110. At this time, since the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump and introduced into the valve block 110 is supplied to the large chamber 11 or the small chamber 12 of the cylinder 10, it is formed after the first pump port P1.
- the flow path is connected to the first flow path 111 and the second flow path 112. That is, the first hydraulic pump is connected to the first flow path 111 and the second flow path 112 through the first pump port P1, and further, to the cylinder 10.
- the second pump port P2 guides the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump into the valve block 110.
- the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump and introduced into the valve block 110 is supplied to the large chamber 11 or the small chamber 12 of the cylinder 10, it is formed from the second pump port P2.
- the flow path is connected to the first flow path 111 and the second flow path 112. That is, the second hydraulic pump is connected to the first flow path 111, the second flow path 112, and the cylinder 10 through the second pump port P2.
- the tank port (T) is fed back from the cylinder 10 guides the hydraulic fluid flowing into the valve block 110 to the hydraulic tank.
- the flow passage formed from the tank port T is the first flow passage. It is connected to the flow path 111 and the second flow path 112. That is, the hydraulic tank is connected to the first flow path 111, the second flow path 112 and the cylinder 10 via the tank port (T).
- the first electro-hydraulic valve 120 controls the flow of the hydraulic oil supplied to the large chamber 11 of the cylinder 10 in accordance with the applied electrical signal. To this end, the first electro-hydraulic valve 120 is connected to the first flow path 111 connected to the large chamber 11 of the cylinder 10 through the first cylinder port (A). At this time, at least one first hydraulic valve 120 is connected to the first flow path 111.
- the first electrohydraulic valve 120 according to the first embodiment of the present invention includes a fifth electrohydraulic valve 121 and a sixth electrohydraulic valve 122.
- the fifth electrohydraulic valve 121 is discharged from the first hydraulic pump to control the flow of the hydraulic oil supplied to the large chamber 11 of the cylinder (10). To this end, one side of the fifth electro-hydraulic valve 121 is connected to a flow passage formed from the first pump port P1 and the other side is connected to the first flow passage 111.
- the sixth electrohydraulic valve 122 controls the flow of hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump and supplied to the large chamber 11 of the cylinder 10. To this end, one side of the sixth electro-hydraulic valve 122 is connected to the flow passage formed from the second pump port P2 and the other side is connected to the first flow passage 111.
- the second electro-hydraulic valve 130 controls the flow of the hydraulic oil supplied to the small chamber 12 of the cylinder 10 according to the signal applied. To this end, the second electro-hydraulic valve 130 is connected to the second flow path 112 connected to the small chamber 12 of the cylinder 10 through the second cylinder port (B). At this time, at least one second hydraulic valve 130 is connected to the second flow path 112.
- the second electrohydraulic valve 130 according to the first embodiment of the present invention includes a seventh electrohydraulic valve 131 and an eighth electrohydraulic valve 132.
- the seventh electrohydraulic valve 131 controls the flow of hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump and supplied to the small chamber 12 of the cylinder 10. To this end, one side of the seventh electro-hydraulic valve 131 is connected to a flow passage formed from the first pump port P1 and the other side is connected to the second flow passage 112.
- the eighth electrohydraulic valve 132 controls the flow of the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump and supplied to the small chamber 12 of the cylinder 10. To this end, one side of the eighth electro-hydraulic valve 132 is connected to the flow path formed from the second pump port (P2), the other side is connected to the second flow path (112).
- the third electrohydraulic valve 140 controls the flow of hydraulic oil returned from the large chamber 11 of the cylinder 10 according to the signal applied. To this end, one side of the third electro-hydraulic valve 140 is connected to the flow passage formed from the tank port (T), the other side is connected to the first flow passage (111). Through this, the third electro-hydraulic valve 140 has a structure connected to the first electro-hydraulic valve 120 in parallel to the first flow path (111).
- the fourth electrohydraulic valve 150 controls the flow of the hydraulic oil returned from the small chamber 12 of the cylinder 10 according to the signal applied. To this end, one side of the fourth electro-hydraulic valve 150 is connected to the flow passage formed from the tank port (T), the other side is connected to the second flow passage (112). Through this, the fourth electro-hydraulic valve 150 has a structure connected to the second flow path 112 and the second electro-hydraulic valve 130 in parallel.
- the open / close valve 160 may include a first flow path 111 between the first cylinder port A and the first electro-hydraulic valve 120, more specifically, between the first cylinder port A and the fifth electro-hydraulic valve 121.
- the on-off valve 160 is distinguished from an electrical signal applied to the first electro-hydraulic valve 120, the second electro-hydraulic valve 130, the third electro-hydraulic valve 140 and the fourth electro-hydraulic valve 150. On or off by separate or independent electrical signals.
- the opening and closing valve 160 like the electro-hydraulic valves, may be mounted in the valve block 110, it may be provided as a separate block from the valve block 110.
- the connection structure of the on / off valve 160 is the same as the case where the on / off valve 160 is mounted inside the valve block 110. That is, when the open / close valve 160 is provided as a separate block, the open / close valve 160 is connected to the first flow path 111 between the first cylinder port A and the fifth electro-hydraulic valve 121.
- the fifth electrohydraulic valve 121, the sixth electrohydraulic valve 122, and the third Electro-hydraulic valve 140 is connected.
- the on / off valve 160 according to the first embodiment of the present invention is on / off by an electric signal applied separately from the electric signals applied to the electrohydraulic valves to control the flow of the hydraulic oil passing therethrough.
- an electrical signal for operating the cylinder 10 is applied to the first electrohydraulic valve 120, the second electrohydraulic valve 130, the third electrohydraulic valve 140, and the fourth electrohydraulic valve 150.
- the on-off valve 160 is applied with an electrical signal irrelevant to the operation of the cylinder 10, for example, an electrical signal for opening or closing the first flow path 111 irrespective of the operation of the cylinder 10. do. Accordingly, when the leakage of hydraulic oil occurs, the on-off valve 160 closes the first flow path 111 according to an applied electrical signal, thereby suppressing an increase in the leakage of oil, and thus, a cylinder in which a small amount of deflection is required. The deflection of (10) can be prevented or minimized.
- the open / close valve 160 may be a proportional control valve capable of controlling the opening area of the first flow path 111 in proportion to the electric signal applied thereto.
- the on-off valve 160 is made of a proportional control valve, it is possible to more precisely control the flow of the hydraulic oil.
- the on-off valve 160 is made of a proportional control valve, it is possible to manage the amount of hydraulic oil leaked.
- the electrohydraulic valve device 100 for a construction machine may further include a regenerative electrohydraulic valve 170.
- the regenerative electrohydraulic valve 170 is installed inside the valve block 110.
- one side of the regenerative electro-hydraulic valve 170 is connected to the second flow path 112 between the second cylinder port B and the second electro-hydraulic valve 130, and more specifically, the seventh electro-hydraulic valve 131.
- the other side of the regenerative electro-hydraulic valve 170 is connected to the first flow path 111 between the on-off valve 160 and the first electro-hydraulic valve 120, more specifically, the fifth electro-hydraulic valve 121. .
- the regenerative electro-hydraulic valve 170 is operated by an electric signal applied when the cylinder 10 is moved by its own weight, so that the first flow path 111 and the second cylinder connected to the first cylinder port A are connected.
- the second flow path 112 connected to the port B is connected.
- the electrohydraulic valve device 100 for a construction machine may further include a first port relief valve 181 and a second port relief valve 182.
- the first port relief valve 181 and the second port relief valve 182 are installed in the valve block 110.
- one side of the first port relief valve 181 is connected to the first flow path 111 on the side of the first cylinder port A, and the other side is connected to the flow path formed from the tank port T. It is connected to the flow path 113.
- one side of the second port relief valve 182 is connected to the second flow path 112 on the second cylinder port B side, and the other side is connected to the third flow path 113.
- the first port relief valve 181 and the second port relief valve 182 serve to adjust the pressure of the cylinder 10.
- FIG. 2 is a circuit diagram showing an electric hydraulic valve device for a construction machine according to a second embodiment of the present invention.
- the electrohydraulic valve device 200 for a construction machine includes a valve block 110, a first electrohydraulic valve 120, and a second electrohydraulic valve 130. ), The third electro-hydraulic valve 140, the fourth electro-hydraulic valve 150 and the opening and closing valve 160 is formed, and further includes a check valve 210 is formed.
- the second embodiment of the present invention differs only in that a check valve is added, and therefore, the same reference numerals are assigned to the same components and detailed description thereof. Is omitted.
- the check valve 210 is installed in the flow path connecting the on-off valve 160 and the first flow path (111).
- the check valve 210 serves to prevent a back flow of the working oil flowing through the opening and closing valve 160 to flow through the first flow path 111.
- the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump is the first pump port P1
- the fifth chamber is supplied to the large chamber 11 of the cylinder 10 through the first cylinder port A via the fifth electrohydraulic valve 121 and the first flow path 111.
- the hydraulic fluid discharged from the second hydraulic pump is together with the hydraulic fluid discharged from the first hydraulic pump via the second pump port P2, the sixth electrohydraulic valve 122, and the first flow path 111. Via port A, it is supplied to the large chamber 11 of the cylinder 10.
- the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump is the first pump port P1.
- the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump includes a second cylinder together with the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump via the second pump port P2, the eighth hydraulic valve 132, and the second flow path 112. Via port B, it is supplied to the small chamber 12 of the cylinder 10.
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Abstract
본 발명은, 실린더의 라지 챔버와 연결되는 제1 실린더 포트, 상기 실린더의 스몰 챔버와 연결되는 제2 실린더 포트를 포함하고, 상기 제1 실린더 포트와 연결되는 제1 유로 및 상기 제2 실린더 포트와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성되어 있는 밸브 블록; 상기 제1 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 라지 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제1 전기유압밸브; 상기 제2 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 스몰 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제2 전기유압밸브; 상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 라지 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제3 전기유압밸브; 상기 제2 유로에 연결되고, 상기 제2 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 스몰 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제4 전기유압밸브; 및 상기 제1 실린더 포트와 상기 제1 전기유압밸브 사이의 상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브 내지 제4 전기유압밸브에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 전기신호에 의해 온/오프되는 개폐밸브를 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 건설기계용 전기유압밸브 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 작업장치용 실린더의 처짐 현상을 방지 혹은 최소화할 수 있는 건설기계용 전기유압밸브 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기와 같은 건설기계의 동작을 위한 전기유압밸브 장치는 작업장치용 실린더와 연결되어 있는 유로에 병렬로 설치되어 있는 복수 개의 전기유압밸브를 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 전기유압밸브 장치에서는 펌프로부터 토출된 작동유가 펌프 포트(P1), 공급유로에 설치되어 있는 전기유압밸브(2 또는 4), 실린더 포트(A 또는 B)를 차례로 통과하여 실린더(10)로 공급되고, 동시에 실린더(10)로부터 배출되는 작동유가 실린더 포트(A 또는 B), 귀환유로에 설치되어 있는 전기유압밸브(3 또는 5) 및 탱크 포트(T)를 차례로 통과하여 유압탱크로 귀환되며, 이를 통해, 실린더(10)가 동작하게 된다.
또한, 종래기술에 따른 전기유압밸브 장치에서는 실린더(10)가 자중에 의해 움직이는 경우, 재생 전기유압밸브(6)를 작동시켜 실린더 포트(A)와 실린더 포트(B)의 유로를 연결시키고, 이를 통해, 실린더(10)로부터 귀환되는 작동유를 재생하여 사용하게 된다.
이와 같이, 종래기술에 따른 전기유압밸브 장치는 복수 개의 전기유압밸브(2 내지 5)가 연결되어 있는 구조로 이루어진다. 그러나 복수 개의 전기유압밸브(2 내지 5)가 서로 연결되어 있으면, 내부 누유량이 많아지게 되고, 이로 인해, 실린더(10)의 기밀성 유지가 어려워지게 된다. 특히, 적은 처짐량이 요구되는 작업장치용 실린더(10)의 경우, 내부 누유량이 많아지게 되면, 최적의 기능 구현이 어려워져, 원활한 작업 진행이 불가능해지게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업장치용 실린더의 처짐 현상을 방지 혹은 최소화할 수 있는 건설기계용 전기유압밸브 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 실린더의 라지 챔버와 연결되는 제1 실린더 포트, 상기 실린더의 스몰 챔버와 연결되는 제2 실린더 포트를 포함하고, 상기 제1 실린더 포트와 연결되는 제1 유로 및 상기 제2 실린더 포트와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성되어 있는 밸브 블록; 상기 제1 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 라지 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제1 전기유압밸브; 상기 제2 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 스몰 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제2 전기유압밸브; 상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 라지 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제3 전기유압밸브; 상기 제2 유로에 연결되고, 상기 제2 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 스몰 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제4 전기유압밸브; 및 상기 제1 실린더 포트와 상기 제1 전기유압밸브 사이의 상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브 내지 제4 전기유압밸브에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 전기신호에 의해 온/오프되는 개폐밸브를 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치를 제공한다.
여기서, 상기 밸브 블록은, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제1 유압펌프와 연결하는 제1 펌프 포트, 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제2 유압펌프와 연결하는 제2 펌프 포트, 및 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 유압탱크와 연결하는 탱크 포트를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 전기유압밸브는, 상기 제1 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제1 유로에 연결되는 제5 전기유압밸브, 및 상기 제2 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제1 유로에 연결되는 제6 전기유압밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전기유압밸브는, 상기 제1 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제2 유로에 연결되는 제7 전기유압밸브, 및 상기 제2 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제2 유로에 연결되는 제8 전기유압밸브를 포함할 수 있다.
그리고 상기 개폐밸브는 비례제어밸브로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 개폐밸브와 상기 제1 유로를 연결하는 유로에는 체크밸브가 설치될 수 있다.
게다가, 상기 개폐밸브는 상기 밸브 블록 내부에 장착되거나 상기 밸브 블록과 구별되는 별도의 블록으로 구비될 수 있다.
그리고 상기 제2 실린더 포트와 상기 제2 전기유압밸브 사이의 상기 제2 유로 및 상기 개폐밸브와 상기 제1 전기유압밸브 사이의 상기 제1 유로에 연결되는 재생 전기유압밸브를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 실린더 포트 측의 상기 제1 유로 및 상기 탱크 포트로부터 이어진 유로와 연결되는 제3 유로와 연결되는 제1 포트 릴리프 밸브, 및 상기 제2 실린더 포트 측의 상기 제2 유로 및 상기 제3 유로와 연결되는 제2 포트 릴리프 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 실린더 포트와 복수 개의 전기유압밸브 사이의 유로에 복수 개의 전기유압밸브에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 전기신호에 의해 온/오프되는 개폐밸브를 구비함으로써, 복수 개의 전기유압밸브가 연결됨에 따라 발생하는 누유의 증가를 억제할 수 있고, 이를 통해, 적은 처짐량이 요구되는 작업장치용 실린더의 처짐 현상을 방지 혹은 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치를 나타낸 회로도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치를 나타낸 회로도.
도 3은 종래기술에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치를 나타낸 회로도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치에 대해 상세히 설명한다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치(100)는 인가되는 전기신호에 의해 유압펌프로부터 토출되는 작동유의 흐름을 제어하여, 작동유를 유압 엑추에이터인 실린더(10)로 공급 및 실린더(10)로부터 회수한다. 이를 통해, 실린더(10)는 신장하거나 수축하는 동작을 하게 되고, 이에 의해, 예컨대, 실린더(10)가 붐 실린더인 경우, 붐(boom)이 업(up), 다운(down) 형태로 동작하게 된다.
이러한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치(100)는 밸브 블록(110), 제1 전기유압밸브(120), 제2 전기유압밸브(130), 제3 전기유압밸브(140), 제4 전기유압밸브(150) 및 개폐밸브(160)을 포함하여 형성된다.
밸브 블록(110)은 전기유압밸브 장치(100)의 외관을 이룬다. 이러한 밸브 블록(110)은 제1 전기유압밸브(120), 제2 전기유압밸브(130), 제3 전기유압밸브(140), 제4 전기유압밸브(150) 및 개폐밸브(160) 각각의 장착공간을 내부에 제공한다. 이때, 개폐밸브는 밸브 블록(110)의 내부에 장착되지 않고, 밸브 블록(110)과 구별되는 별도의 블록으로 구비될 수도 있다.
밸브 블록(110)은 실린더(10), 유압펌프 및 유압탱크와 연결된다. 이를 위해, 밸브 블록(110)에는 실린더(10)의 라지 챔버(11)와 연결되는 제1 실린더 포트(A)가 형성된다. 또한, 밸브 블록(110)에는 실린더(10)의 스몰 챔버(12)와 연결되는 제2 실린더 포트(B)가 제1 실린더 포트(A)와 나란한 방향으로 형성된다. 이때, 밸브 블록(110)의 내부에는 제1 실린더 포트(A)와 연결되는 제1 유로(111)가 형성된다. 또한, 밸브 블록(110)의 내부에는 제2 실린더 포트(B)와 연결되는 제2 유로(112)가 형성된다. 그리고 밸브 블록(110)은 제1 펌프 포트(P1) 및 제2 펌프 포트(P2) 및 탱크 포트(T)를 포함한다.
제1 펌프 포트(P1)는 제1 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 밸브 블록(110) 내부로 안내한다. 이때, 제1 유압펌프로부터 토출되어 밸브 블록(110) 내부로 유입되는 작동유는 실린더(10)의 라지 챔버(11)나 스몰 챔버(12)로 공급되므로, 제1 펌프 포트(P1)로부터 이어져 형성되어 있는 유로는 제1 유로(111) 및 제2 유로(112)와 연결된다. 즉, 제1 유압펌프는 제1 펌프 포트(P1)를 매개로 제1 유로(111) 및 제2 유로(112)와 연결되고, 나아가, 실린더(10)와 연결된다. 또한, 제2 펌프 포트(P2)는 제2 유압펌프로부터 토출되는 작동유를 밸브 블록(110) 내부로 안내한다. 이때, 제2 유압펌프로부터 토출되어 밸브 블록(110) 내부로 유입되는 작동유는 실린더(10)의 라지 챔버(11)나 스몰 챔버(12)로 공급되므로, 제2 펌프 포트(P2)로부터 이어져 형성되어 있는 유로는 제1 유로(111) 및 제2 유로(112)와 연결된다. 즉, 제2 유압펌프는 제2 펌프 포트(P2)를 매개로 제1 유로(111), 제2 유로(112) 및 실린더(10)와 연결된다. 그리고 탱크 포트(T)는 실린더(10)로부터 귀환되어 밸브 블록(110)으로 유입되는 작동유를 유압탱크로 안내한다. 이때, 실린더(10)로부터 귀환되는 작동유는 제1 유로(111)나 제2 유로(112)를 통해 밸브 블록(110) 내부로 유입되므로, 탱크 포트(T)로부터 이어져 형성되어 있는 유로는 제1 유로(111) 및 제2 유로(112)와 연결된다. 즉, 유압탱크는 탱크 포트(T)를 매개로 제1 유로(111), 제2 유로(112) 및 실린더(10)와 연결된다.
제1 전기유압밸브(120)는 인가되는 전기신호에 따라 실린더(10)의 라지 챔버(11)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제1 전기유압밸브(120)는 제1 실린더 포트(A)를 통해 실린더(10)의 라지 챔버(11)와 연결되는 제1 유로(111)에 연결된다. 이때, 제1 전기유압밸브(120)는 제1 유로(111)에 적어도 하나 연결된다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제1 전기유압밸브(120)는 제5 전기유압밸브(121) 및 제6 전기유압밸브(122)를 포함한다.
제5 전기유압밸브(121)는 제1 유압펌프로부터 토출되어 실린더(10)의 라지 챔버(11)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제5 전기유압밸브(121)의 일측은 제1 펌프 포트(P1)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제1 유로(111)와 연결된다. 제6 전기유압밸브(122)는 제2 유압펌프로부터 토출되어 실린더(10)의 라지 챔버(11)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제6 전기유압밸브(122)의 일측은 제2 펌프 포트(P2)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제1 유로(111)와 연결된다.
제2 전기유압밸브(130)는 인가되는 신호에 따라 실린더(10)의 스몰 챔버(12)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제2 전기유압밸브(130)는 제2 실린더 포트(B)를 통해 실린더(10)의 스몰 챔버(12)와 연결되는 제2 유로(112)에 연결된다. 이때, 제2 전기유압밸브(130)는 제2 유로(112)에 적어도 하나 연결된다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제2 전기유압밸브(130)는 제7 전기유압밸브(131) 및 제8 전기유압밸브(132)를 포함한다.
제7 전기유압밸브(131)는 제1 유압펌프로부터 토출되어 실린더(10)의 스몰 챔버(12)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제7 전기유압밸브(131)의 일측은 제1 펌프 포트(P1)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제2 유로(112)와 연결된다. 제8 전기유압밸브(132)는 제2 유압펌프로부터 토출되어 실린더(10)의 스몰 챔버(12)로 공급되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제8 전기유압밸브(132)의 일측은 제2 펌프 포트(P2)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제2 유로(112)와 연결된다.
제3 전기유압밸브(140)는 인가되는 신호에 따라 실린더(10)의 라지 챔버(11)로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제3 전기유압밸브(140)의 일측은 탱크 포트(T)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제1 유로(111)와 연결된다. 이를 통해, 제3 전기유압밸브(140)는 제1 유로(111)에 제1 전기유압밸브(120)와 병렬로 연결된 구조를 이룬다.
제4 전기유압밸브(150)는 인가되는 신호에 따라 실린더(10)의 스몰 챔버(12)로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제4 전기유압밸브(150)의 일측은 탱크 포트(T)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되고, 타측은 제2 유로(112)와 연결된다. 이를 통해, 제4 전기유압밸브(150)는 제2 유로(112)에 제2 전기유압밸브(130)와 병렬로 연결된 구조를 이룬다.
개폐밸브(160)는 제1 실린더 포트(A)와 제1 전기유압밸브(120), 보다 상세하게는 제1 실린더 포트(A)와 제5 전기유압밸브(121) 사이의 제1 유로(111)에 연결된다. 이러한 개폐밸브(160)는 제1 전기유압밸브(120), 제2 전기유압밸브(130), 제3 전기유압밸브(140) 및 제4 전기유압밸브(150)에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 혹은 독립적인 전기신호에 의해 온/오프된다. 이때, 개폐밸브(160)는 전기유압밸브들과 마찬가지로, 밸브 블록(110) 내부에 장착될 수도 있지만, 밸브 블록(110)과는 구별되는 별도의 블록으로 구비될 수도 있다. 개폐밸브(160)가 별도의 블록으로 구비될 경우에도 개폐밸브(160)의 연결구조는 개폐밸브(160)가 밸브 블록(110) 내부에 장착된 경우와 동일하다. 즉, 개폐밸브(160)가 별도의 블록으로 구비되는 경우, 개폐밸브(160)는 제1 실린더 포트(A)와 제5 전기유압밸브(121) 사이의 제1 유로(111)에 연결된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실린더 포트(A)와 연결되어 있는 제1 유로(111)를 기준으로 보면, 제5 전기유압밸브(121), 제6 전기유압밸브(122) 및 제3 전기유압밸브(140)가 연결되어 있다. 이와 같이, 연결되어 있는 전기유압밸브의 개수가 많을수록, 밸브 블록(110) 내부의 누유 양도 많아지게 된다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 개폐밸브(160)는 이러한 전기유압밸브들에 인가되는 전기신호와는 별개로 인가되는 전기신호에 의해 온/오프되며 이를 통과하는 작동유의 흐름을 제어하게 된다. 즉, 제1 전기유압밸브(120), 제2 전기유압밸브(130), 제3 전기유압밸브(140) 및 제4 전기유압밸브(150)에는 실린더(10)를 동작시키기 위한 전기신호가 인가되는 반면, 개폐밸브(160)에는 실린더(10)의 동작과는 무관한 전기신호, 예컨대, 실린더(10)의 동작과는 관계없이 제1 유로(111)를 개방하거나 폐쇄하기 위한 전기신호가 인가된다. 이에 따라, 작동유의 누유 발생 시 개폐밸브(160)는 인가되는 전기신호에 따라 제1 유로(111)를 폐쇄시키게 되므로, 누유의 증가를 억제할 수 있게 되고, 이를 통해, 적은 처짐량이 요구되는 실린더(10)의 처짐 현상을 방지 혹은 최소화할 수 있게 된다.
본 발명의 제1 실시 예에서, 이러한 개폐밸브(160)는 인가되는 전기신호에 비례하여 제1 유로(111)의 개구면적 제어가 가능한 비례제어밸브로 이루어질 수 있다. 개폐밸브(160)가 비례제어밸브로 이루어지면, 작동유의 흐름을 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 개폐밸브(160)가 비례제어밸브로 이루어지면, 누유되는 작동유의 양을 관리할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치(100)는 재생 전기유압밸브(170)를 더 포함할 수 있다. 재생 전기유압밸브(170)는 밸브 블록(110) 내부에 설치된다. 이때, 재생 전기유압밸브(170)의 일측은 제2 실린더 포트(B)와 제2 전기유압밸브(130), 보다 상세하게는 제7 전기유압밸브(131) 사이의 제2 유로(112)에 연결된다. 또한, 재생 전기유압밸브(170)의 타측은 개폐밸브(160)와 제1 전기유압밸브(120), 보다 상세하게는 제5 전기유압밸브(121) 사이의 제1 유로(111)에 연결된다. 이러한 재생 전기유압밸브(170)는 실린더(10)가 자중에 의해 움직이는 경우, 인가되는 전기신호에 의해 작동되어, 제1 실린더 포트(A)와 연결되어 있는 제1 유로(111)와 제2 실린더 포트(B)와 연결되어 있는 제2 유로(112)를 연결시킨다. 이러한 재생 전기유압밸브(170)가 작동되면, 실린더(10)로부터 귀환되는 작동유를 재생하여 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치(100)는 제1 포트 릴리프 밸브(181) 및 제2 포트 릴리프 밸브(182)를 더 포함할 수 있다. 제1 포트 릴리프 밸브(181) 및 제2 포트 릴리프 밸브(182)는 밸브 블록(110) 내부에 설치된다. 이때, 제1 포트 릴리프 밸브(181)의 일측은 제1 실린더 포트(A) 측의 제1 유로(111)에 연결되고, 타측은 탱크 포트(T)로부터 이어져 형성되어 있는 유로와 연결되는 제3 유로(113)에 연결된다. 또한, 제2 포트 릴리프 밸브(182)의 일측은 제2 실린더 포트(B) 측의 제2 유로(112)에 연결되고, 타측은 제3 유로(113)에 연결된다. 이러한 제1 포트 릴리프 밸브(181) 및 제2 포트 릴리프 밸브(182)는 실린더(10)의 압력을 조절하는 역할을 한다.
이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치에 대하여, 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치를 나타낸 회로도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치(200)는 밸브 블록(110), 제1 전기유압밸브(120), 제2 전기유압밸브(130), 제3 전기유압밸브(140), 제4 전기유압밸브(150) 및 개폐밸브(160)을 포함하여 형성되고, 추가로 체크밸브(210)를 더 포함하여 형성된다.
본 발명의 제2 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예와 비교하여, 체크밸브가 추가되는 것에만 차이가 있을 뿐이므로, 나머지 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시 예에서, 체크밸브(210)는 개폐밸브(160)와 제1 유로(111)를 연결하는 유로에 설치된다. 이러한 체크밸브(210)는 개폐밸브(160)를 통과하여 제1 유로(111)를 흐르는 작동유의 역류를 방지하는 역할을 한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 건설기계용 전기유압밸브 장치의 작동에 대하여 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
실린더(10)를 신장시키기 위해, 제5 전기유압밸브(121) 및 제6 전기유압밸브(122)에 전기신호가 인가되면, 제1 유압펌프로부터 토출되는 작동유는 제1 펌프 포트(P1), 제5 전기유압밸브(121) 및 제1 유로(111)를 경유하여 제1 실린더 포트(A)를 통해 실린더(10)의 라지 챔버(11)에 공급된다. 또한, 제2 유압펌프로부터 토출되는 작동유는 제2 펌프 포트(P2), 제6 전기유압밸브(122) 및 제1 유로(111)를 경유하여 제1 유압펌프로부터 토출된 작동유와 함께 제1 실린더 포트(A)를 통해, 실린더(10)의 라지 챔버(11)에 공급된다. 이와 같이, 제1 유압펌프 및 제2 유압펌프로부터 토출된 작동유가 실린더(10)의 라지 챔버(11)에 공급되면, 실린더(10)는 신장된다. 이때, 실린더(10)를 신장시키기 위한 전기신호는 제4 전기유압밸브(150)에도 인가되고, 이에 따라, 실린더(10)의 스몰 챔버(12)로부터 배출되는 작동유는 제2 실린더 포트(B), 제2 유로(112), 제4 전기유압밸브(150)를 경유하여 탱크 포트(T)를 통해 유압탱크로 귀환된다.
반대로, 실린더(10)를 수축시키기 위해, 제7 전기유압밸브(131) 및 제8 전기유압밸브(132)에 전기신호가 인가되면, 제1 유압펌프로부터 토출되는 작동유는 제1 펌프 포트(P1), 제7 전기유압밸브(131) 및 제2 유로(112)를 경유하여 제2 실린더 포트(B)를 통해 실린더(10)의 스몰 챔버(12)에 공급된다. 또한, 제2 유압펌프로부터 토출되는 작동유는 제2 펌프 포트(P2), 제8 전기유압밸브(132) 및 제2 유로(112)를 경유하여 제1 유압펌프로부터 토출된 작동유와 함께 제2 실린더 포트(B)를 통해, 실린더(10)의 스몰 챔버(12)에 공급된다. 이와 같이, 제1 유압펌프 및 제2 유압펌프로부터 토출된 작동유가 실린더(10)의 스몰 챔버(12)에 공급되면, 신린더(10)는 수축된다. 이때, 실린더(10)를 수축시키기 위한 전기신호는 제3 전기유압밸브(140)에도 인가되고, 이에 따라, 실린더(10)의 라지 챔버(11)로부터 배출되는 작동유는 제1 실린더 포트(A), 제1 유로(111), 제3 전기유압밸브(140)를 경유하여 탱크 포트(T)를 통해 유압탱크로 귀환된다.
한편, 밸브 블록(110) 내부에 누유 발생 시, 상기의 전기유압밸브들에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 전기신호가 개폐밸브(160)에 인가되면, 개폐밸브(160)가 작동되고, 이를 통해, 누유가 계속적으로 증가하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 개폐밸브(160)를 작동시켜 누유의 증가를 억제하는 경우, 적은 처짐량이 요구되는 작업장치용 실린더(10)의 처짐 현상을 방지 혹은 최소화할 수 있게 되어, 작업장치의 기능을 원활하게 구현할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (9)
- 실린더의 라지 챔버와 연결되는 제1 실린더 포트, 상기 실린더의 스몰 챔버와 연결되는 제2 실린더 포트를 포함하고, 상기 제1 실린더 포트와 연결되는 제1 유로 및 상기 제2 실린더 포트와 연결되는 제2 유로가 내부에 형성되어 있는 밸브 블록;상기 제1 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 라지 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제1 전기유압밸브;상기 제2 유로에 적어도 하나 연결되고, 상기 스몰 챔버로 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 제2 전기유압밸브;상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 라지 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제3 전기유압밸브;상기 제2 유로에 연결되고, 상기 제2 전기유압밸브와 병렬로 연결되며, 상기 스몰 챔버로부터 귀환되는 작동유의 흐름을 제어하는 제4 전기유압밸브; 및상기 제1 실린더 포트와 상기 제1 전기유압밸브 사이의 상기 제1 유로에 연결되고, 상기 제1 전기유압밸브 내지 제4 전기유압밸브에 인가되는 전기신호와 구별되는 별도의 전기신호에 의해 온/오프되는 개폐밸브;를 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제1항에 있어서,상기 밸브 블록은,상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제1 유압펌프와 연결하는 제1 펌프 포트,상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제2 유압펌프와 연결하는 제2 펌프 포트, 및상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 유압탱크와 연결하는 탱크 포트를 더 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제2항에 있어서,상기 제1 전기유압밸브는,상기 제1 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제1 유로에 연결되는 제5 전기유압밸브, 및상기 제2 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제1 유로에 연결되는 제6 전기유압밸브를 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제2항에 있어서,상기 제2 전기유압밸브는,상기 제1 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제2 유로에 연결되는 제7 전기유압밸브, 및상기 제2 펌프 포트로부터 이어진 유로와 상기 제2 유로에 연결되는 제8 전기유압밸브를 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제1항에 있어서,상기 개폐밸브는 비례제어밸브로 이루어진 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제1항에 있어서,상기 개폐밸브와 상기 제1 유로를 연결하는 유로에는 체크밸브가 설치되는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제1항에 있어서,상기 개폐밸브는 상기 밸브 블록 내부에 장착되거나 상기 밸브 블록과 구별되는 별도의 블록으로 구비되는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 실린더 포트와 상기 제2 전기유압밸브 사이의 상기 제2 유로 및 상기 개폐밸브와 상기 제1 전기유압밸브 사이의 상기 제1 유로에 연결되는 재생 전기유압밸브를 더 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
- 제2항에 있어서,상기 제1 실린더 포트 측의 상기 제1 유로 및 상기 탱크 포트로부터 이어진 유로와 연결되는 제3 유로와 연결되는 제1 포트 릴리프 밸브, 및상기 제2 실린더 포트 측의 상기 제2 유로 및 상기 제3 유로와 연결되는 제2 포트 릴리프 밸브를 더 포함하는 건설기계용 전기유압밸브 장치.
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