KR0166190B1 - 중장비의 가변용량형펌프 유량제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중장비의 작동상태에 따라 펌프에서 토출되는 압유가 가변되어지도록 한 가변용량형펌프의 유량제어장치에 관한 것으로, 가변용량형펌프에서 토출되는 압유가 각각의 조작레버(13)에 의해 작동되는 다수개의 스푸울(3,-7)을 갖춘 메인콘트롤밸브(2)에 의해 각각의 액튜에이터(8,-12)로 공급되어지고, 이들 액튜에이터의 작동상태에 따라 펌프유량조절기구(17)에 의해 펌프(1)에서 토출되는 압유의 량이 제어되어지도록 이루어지며, 상기 펌프유량조절기구(17)가 펌프(1)의 경사판(20)과 기계적으로 연결된 서어보피스톤(21)과 서어보피스톤(21)의 수압실에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(22) 및, 상기 메인콘트롤밸브(2)의 센터바이패스라인(15)과 연결된 네가콘라인(24)의 압력에 의해 작동하는 네가콘피스톤(26)으로 구성된 중장비의 가변용량형펌프의 유량제어장치에서, 상기 네가콘라인(24)에 압력스위치(23)가 설치되고, 상기 서어보피스톤(21)과 제어밸브(22)의 연결을 연결시키는 라인(29a)에 압유의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(31)가 설치되며, 상기 압력스위치(30)와 솔레노이드밸브(31)가 제어반(32)에 전기적으로 연결된 구성으로 이루어져, 조작레버(13)를 급격하게 작동시켜도 펌프(1)의 토출유량이 급변하지 않고 부드럽게 가변되어지도록 하므로써 중장비의 제어성이 향상되도록 한 것이다.

Description

중장비의 가변용량형펌프 유량제어장치

제1도는 본 발명에 따른 유량제어장치를 도시한 개략적인 유압회로도.

제2도는 본 발명에 따른 장치에서 조작레버의 변위상태와 액튜에이터의 변위상태를 비교하여 도시한 그래프.

제3도는 일반적으로 중장비에서 채택하고 있는 가변용량형 펌프의 유량제어장치를 나타낸 그래프.

제4도는 네가콘압력과 펌프의 토출유량관계를 도시한 그래프.

제5도는 센터바이패스유량과 네가콘압력의 관계를 도시한 그래프.

제6도는 메인콘트롤밸브에 구비되어 있는 각 스푸울의 바이패스 통로면적과 그 스푸울의 변위량사이의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 제3도에 도시된 유량제어장치에 의해 제어되는 조작레변위와 펌프의 토출유량 및 그 속도사이의 관계를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가변용량형 펌프 2 : 메인콘트롤밸브

3 : 스푸울 4 : 스푸울

5 : 스푸울 6 : 스푸울

7 : 스푸울 8 : 액튜에이터

9 : 액튜에이터 10 : 액튜에이터

11 : 액튜에이터 12 : 액튜에이터

13 : 조작레버 14 : 라인

15 : 센터바이패스라인 16 : 탱크라인

17 : 펌프유량조절기구 18 : 대경실

19 : 소경실 20 : 경사판

21 : 서어보피스톤 22 : 제어밸브

23 : 네가콘밸브 24 : 네가콘라인

25 : 제어스푸울 26 : 네가콘피스톤

27 : 제어피스톤 28 : 오일탱크

29 : 라인 30 : 압력스위치

31 : 솔레노이드밸브 32 : 제어반

33 : 전원

본 발명은 중장비에서 사용되는 가변용량형 유압펌프의 토출유량을 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 중장비를 편안하게 운전할 수 있고, 작업효율성을 향상시킬 수 있도록 한 중장비의 가변용량형 유압펌프의 유량제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같은 건설 중장비는 큰 힘을 발휘할 수 있도록 하기 위해 그 동력원으로서 유압을 사용하고 있고, 이 유압은 통상 중장비에 가해지는 부하의 크기에 따라 토출유량을 가변시킬 수 있는 가변용량형 펌프를 사용하여 발생시키도록 되어 있다.

그리고, 중장비에는 원활한 작업을 수행하기 위해 여러개의 액튜에이터가 구비되어 있고, 이들 각각의 액튜에이터에는 상기 펌프에서 발생된 압유가 공급되어 중장비에 구비된 작업기를 작업자가 원하는 바대로 작업하도록 되어 있다.

따라서 상기, 액튜에이터가 작동하는 경우에는 상기 가변용량형 펌프에서 그 액튜에이터의 작동에 필요한 량의 유압이 발생하도록 하고, 액튜에이터가 작동하지 않는 경우에는 상기 펌프의 토출유량이 가능한 최저의 상태로 유지되도록 제어하도록하여, 중장비의 엔진을 보호하고 불필요한 에너지를 소비하지 않도록 함과 더불어, 유압을 방생시키는 오일의 성능이 저하되는 것을 방지하도록 하고 있다.

이와 같이 액튜에이터의 작동상태와 이 액튜에이터에 부가되는 부하에 따라 펌프의 토출유량이 제어되게 하는 기구를 통상적으로 중장비의 펌프유량제어기구라 하는 바, 종래의 일반적인 중장비에서 채택하고 있는 펌프유량제어기구는, 중장비의 운전자가 조작레버를 작동시킴에 따라 펌프에서 제어되는 토출유량이 급격하게 가변되어지기 때문에, 상기 펌프에서 토출되는 압유가 액튜에이터에 급격하게 공급되어지게 되므로 이 액튜에이터에 충격이 발생하게 되고, 이에 따라 장시간 중장비를 운전하면 쉽게 피로해지게 되며, 장비의 작업효율이 떨어지는 등의 문제가 있었던 것이다.

이러한 문제점들을 종래의 중장비에서 채택하고 있는 유량제어장치를 도시한 제3도를 참조하여 설명하자면, 종래의 중장비에서 채택하고 있던 유량제어장치는, 펌프(1)에서 토출되는 압유가 메인콘트롤 밸브(2)에서 제어되어져, 이 메인콘트롤밸브(2)의 각 스푸울(3,4,5,6,7)을 통해 각각의 액튜에이터(8,9,10,11,12)로 공급되어지게 되어 있고, 이들 각 스푸울(3-7)은 상기 각 액튜에이터(8,9,10,11,12)를 작동시키기 위한 조작레버(13: 도면에는 하나만 도시되어 있음)에 의해 제어되도록 되어 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 조작레버(13)에 의해 해당 액튜에이터가 작동되는 경우에는 상기 펌프(1)에서 토출된 압유가 해당 액튜에이터로 공급되어지지만, 어떠한 액튜에이터도 작동되지 않는 경우에는 상기 메인콘트롤밸브(2)에 구비되어 있는 전체스푸울(3,4,5,6,7)이 모두 중립위치에 있게 된다.

이러한 경우에는 상기 펌프(1)와 메인콘트롤밸브(2)를 연경시키는 라인(14)을 통해서 메인콘트롤밸브(2)로 공급된 압유가 전체 스푸울(3,4,5,6,7)이 중립상태에 있을 때, 이들 스푸울이 직렬로 개방 형성되어 이루는 센터바이패스라인(15)을 통해서 탱크라인(16)으로 드레인되게 되어 있다.

한편, 상기 펌프(1)에는 액튜에이터의 작동상태에 따라 이 펌프(1)의 토출유량을 제어하는 펌프유량제어기구(17)가 연결되어 있는 바, 이 펌프유량제어기구(17)는 대경실(18)과 소경실(19)을 구비하고서 펌프(1)의 경사판(20)과 연결되어 이 경사판(20)의 각도를 직접적으로 조절하는 서어보피스톤(21)과, 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)쪽으로 펌프(1)에서 토출된 압유를 선택적으로 공급 또는 이 대경실(20)의 압유를 드레인시키는 제어밸브(22), 상기 메인콘트롤밸브(2)의 탱크라인(16)에 네가콘밸브(23) 및 네가콘라인(24)을 통해 연결되어 상기 탱크라인(16)의 압력에 따라 상기 제어밸브(22)의 스푸울(25)을 이동시키는 네가콘피스톤(26) 및, 중장비에 함께 구비되어 있는 다른 펌프와 상기 펌프(1)의 압력을 동시에 전달받아 이들 펌프의 토출압력에 따라 역시 상기 제어밸브(21)의 스푸울(25)을 이동제어하는 제어피스톤(27)으로 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 유량제어장치의 작동과정을 살펴보면, 필요한 액튜에이터를 가동시키기 위해 상기 조작레버(13)를 작동시키면 이 조작레버(13)와 연결된 해당 스푸울이 작동하게 되고, 이 스푸울을 통해 펌프(1)에서부터 라인(14)을 통해 공급되어온 압유가 상기 해당 스푸울을 통해 해당 액튜에이터로 공급되어서 이 액튜에이터를 작동시키게 된다.

이와 같이 어느 하나의 스푸울이 절환 작동되면, 상기 센터바이패스라인(15)이 이 스푸울에 의해 차단되어지게 된다. 따라서 상기 탱크라인(16)으로 드레인되는 압유가 전혀 없게 되므로 이 탱크라인(16)과 네가콘밸브(23)를 통해 연결된 네가콘라인(24)의 압력이 제로가 된다.

상기 네가콘라인(24)의 압력이 제로가 되면 이 라인(24)의 압력에 의해 작동되는 상기 네가콘피스톤(26)이 스프링(26a)의 복원력에 의해 도면에서 좌측으로 이동하게 된다. 따라서 상기 제어밸브(22)의 스푸울(25)도 이 스프링(26a)의 복원력에 의해 좌측으로 이동하게 되어, 상기 대경실(18)과 제어밸브(22)를 연결시키는 라인(29a)을 오일탱크(28)와 연통시키게 되므로, 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)에 유입되어 있던 압유가 이 제어밸브(22)를 통해 오일탱크(28)로 드레인되게 된다.

이와 같이 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)에 유입되어 있던 오일이 드레인되면 대경실(18)의 압력이 낮아지게 되므로 상기 소경실(20)에 공급되는 압유의 압력에 의해 서어보피스톤(21)이 역시 도면에서 왼쪽으로 이동하게 되고, 그 결과 서어보피스톤(21)과 연결되어 있는 펌프(1)의 경사판(20)이 이동하여 그 사판각이 커지면서 펌프(1)의 토출유량을 증대시키게 된다.

즉, 결론적으로 상기 조절레버(13)를 작동시켜서 해당 액튜에이터가 작동되게 하면, 상기한 바와 같은 압유의 내부작동에 의해 펌프(1)의 토출유량이 증가하게 되어 원하는 바의 작업을 원할하게 수행할 수 있게 해주는 것이다.

한편, 상기한 바의 반대로 조절레버(13)를 작동시키지 않으면, 즉 어떠한 액튜에이터도 작동시키지 않으면 펌프(1)에서 토출되는 압유가 그대로 라인(14)과 센터바이패스라인(15)을 통해서 탱크라인(16)으로 드레인됨과 더불어, 이 탱크라인(16)에 네가콘밸브(23)을 통해 연결되어 있는 네가콘라인(24)에도 유입되게 된다.

따라서 상기 네가콘라인(24)을 통해 압력을 전달받은 상기 네가콘피스톤(26)이 도면에서 오른쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 제어밸브(22)의 스푸울(25)이 역시 오른쪽으로 이동절환되게 되므로, 펌프(1)에서 토출된 압유의 일부가 상기 라인(14)고 연결된 라인(29)을 통해 제어밸브(22)를 거쳐서 서어보피스톤(21)의 대경실(18)로 유입되게 된다.

이와 같이 상기 대경실(18)에 펌프(1)에서 토출된 압유가 유입되면, 동일한 압력의 압유가 유입되어 있는 소경실(20)의 면적보다 이 대경실(18)의 면적이 크므로, 결과적으로 서어보피스톤(21)이 왼쪽으로 힘을 받아 이동하게 되고, 이에 따라 상기 서어보피스톤(21)에 기계적으로 연결되어 있는 펌프(1)의 경사판(20)이 그 각도를 줄이는 방향으로 이동하게 되므로 펌프(1)의 토출량이 줄어들게 된다.

이러한 작동 상태를 제4도를 참조하여 설명하자면, 어떠한 액튜에이터도 작동시키지 않아 펌프(1)에서 토출된 압유가 그대로 탱크라인(16)으로 전달되어 이 탱크라인(16)과 연결된 상기 네가콘라인(24)에 가해지는 네가콘압력이 커지면 펌프(1)의 토출유량이 적어지게 되고, 반대로 액튜에이터를 작동시켜 펌프(1)에서 토출된 압유가 네가콘라인(24)으로 전달되지 않아 이 네가콘라인(24)의 압력이 작아지면 펌프(1)의 토출유량이 증가되게 되는 것이다.

한편, 상기 네가콘압력은 네가콘밸브(23)에 구비되어 있는 오리피스(23a)와 릴리이프밸브(23b)의 작동상태에 따라 달라지게 되는 바, 즉 제5도에 도시된 바와 같이 오리피스(23a)에 의해 제어되는 구간에서는 그 압력이 서서히 증가하지만, 릴리이프밸브(23b)에 의해 제어되는 구간에서는 그 압력이 증가한 상태에서 일정하게 유지되게 된다.

그리고, 상기 메인콘트롤밸브(2)에 구비되어 있는 각 스푸울(3,4,5,6,7)에 형성되어 있는 센터바이패스통로면적은 제6도에 도시된 바와 같이, 스푸울의 변위에 따라 초기에는 급격하게 변하고 점진적으로 그 면적이 완만하게 가변되어지도록 형성되어 있다.

이러한 결과에 따라 중장비의 운전자가 상기 액튜에이터를 작동시키기 위해 조작레버(13)를 아주 천천히 움직여 메인콘트롤밸브(2)의 해당 스푸울을 천천히 이동시키면, 제6도에 도시한 바와 같이 형성된 센터바이패스통로(15)를 통과하는 유량이 서서히 감소되어지기 때문에, 상기에서 자세히 설명한 바와 같이 네가콘압력의 크기에 따라 제어되는 펌프(1)의 토출유량 역시 서서히 제어되게 된다.

따라서, 중장비를 사용하여 건설현장에서 작업을 하면서 운전자자 작업기를 서서히 작동시키는 경우에는 상기한 바와 같이 별문제가 발생되지는 않으나, 작업기를 빠르게 작동시키기 위해 조작레버(13)를 급히 움직이면 해당 스푸울 역시 급격하게 움직이게 되고, 이에 따라 상기 센터바이패스라인(15)이 급격하게 폐쇄되면서 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)에 충만되어 있던 압유도 급격하게 드레인되게 되며, 그 결과 급격하게 이동하게 되는 서어보피스톤(21)에 의해 펌프(1)의 경사판(20)도 빠르게 이동하면서 이 펌프(1)에서 토출되는 유량이 급격하게 가변되어지게 된다.

이렇게 증가된 펌프(1)의 토출유량이 결국 엑튜에이터로 유입되어 이 액튜에이터가 설치된 작동기를 급격하게 작동시키게 되는 것이다.

즉, 제7도의 그래프에서 도시한 바와 같이 조작레버(13)를 빠른 속도로 제어시키면 그에 따라 펌프(1)의 유량이 급격하게 증가하게 되고, 액튜에이터의 속도도 급격하게 증가하게 되는 것이다.

한편, 상기 제7도에서 조작레버의 작동속도와 펌프의 유량증가속도 및 액튜에이터의 작동속도사이에 Δt의 시간지연이 발생하는 이유는, 시스템이 지니고 있는 고유의 관성에 의해 정하여지는 것이다. 그러나 장비의 작동에 대한 관성력은 F=ma에서 m이 일정할 때 가속도성분 a에 의해 지배를 받게 되므로, 정지하고 있던 질량 m의 작업기가 급작스럽게 작동하게 되면 상기한 바와 같은 결과에 의해 큰 충격을 유발시키게 되는 것이다.

따라서 장비를 오랜시간 동안 운전하게 되면 피로감이 크게 발생되게 되고, 작업장비의 효율이 떨어지게 되는 결과를 초래하게 되는 것이다.

한편, 이러한 문제를 발생시키지 않게 하기 위해 조작레버(13)를 천천히 작동시키면 되지만, 실제작업현장에서 상기한 바와 같은 충격이 전혀 발생하지 않을 정도로 조작레버(13)를 천천히 이동시키기가 어렵다는 현실이다. 즉 운전자가 조작레버(13)를 아주 천천히 조작하면서 원하는 바의 작업을 수행하기가 어렵고, 또한 조작레버(13)를 천천히 작동시켜서는 작업효율이 떨어지게 된다는 문제점이 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해소시켜, 중장비의 조작레버를 급격히 조작하여도 펌프의 토출유량이 급격하게 증가되지 않고 서서히 증가되어지도록 하므로써, 중장비에 충격 또는 헌팅현상이 발생되지 않도록 한 중장비의 가변용량형펌프의 유량제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인콘트롤 밸브의 압력에 따라 압력이 조절되어 네가콘피스톤을 제어작동시키는 네가콘라인의 중간에 압력스위치를 설치하고, 펌프의 토출유량을 제어하는 펌프유량제어기구의 서어보피스톤과 제어밸브를 연결시키는 라인에 오리피스를 갖춘 솔레노이드제어밸브를 설치하는 한편, 상기 압력스위치의 출력단을 제어반을 통해 상기 솔레노이드밸브와 연결시킨 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 운전자가 조작레버를 급격하게 작동시켜 네가콘라인의 압력이 급격히 감소하게 되면, 이 네가콘하인에 설치된 압력스위치를 통해 제어반에 전류신호가 인가되게 되고, 이 전류신호를 입력받은 제어반은 그 신호에 따라 상기 서어보피스톤과 제어밸브사이에 설치된 솔레노이드밸브를 일정시간 동안 작동시켜서, 서어보피스톤의 대경실과 제어밸브사이가 오리피스통로를 통해 연결되도록 하므로써, 상기 서어보피스톤의 대경실 내부에 있던 압유가 오리피스통로를 통해 제어밸브로 전달되어 대경실 내부의 압유가 천천히 드레인되어지게 하는 것이다.

그 결과, 상기 서어보피스톤이 천천히 작동하게 되어 이 서어보피스톤과 연결된 펌프의 경사판각도가 급격하게 가변되지 않게 되어 펌프의 토출량이 급변하지 않게 되므로, 작동시키고자 하는 해당액튜에이터와 이 액튜에이터가 설치되어 작동하는 작동기에 충격 또는 헌팅현상이 발생하지 않게 되는 것이다.

한편, 상기 솔레노이드밸브는 압력스위치에서부터 전류신호가 인가되는 않는 경우에는 서어보피스톤의 대경실돠 제어밸브사이를 개방연통시키도록 하므로써, 펌프의 토출유량을 증대시키고자 하는 경우에는 서어보피스톤의 대경실에 빠른 속도로 압유가 공급되어 이 펌프의 토출유량이 빠르게 제어되어지도록 하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 중장비의 가변용량형 펌프의 토출유량제어장치를 도시한 유압회로도인 바, 명세서를 간략하게 서술하기 위해 종래의 중장비에서 사용하는 가변용량형펌프의 토출유량제어장치를 나타낸 유압회로도인 제3도와 동일한 구성에는 동일참조부호를 표기하고 그에 대한 구조와 작동설명은 중복을 피하기 위해 생략하기로 하며, 다만 본 발명의 특징부를 설명하기 위해 필요한 부분은 그 배경으로 설명한다.

본 발명은 펌프(1)에서 토출되는 압유를 하나이상 다수개의 스푸울(3,4,5,6,7)을 갖춘 메인콘트롤밸브(2)에서 그 흐름을 제어하여 작동시키고자 하는 액튜에이터(8,9,10,11,12)로 공급하게 되어 있고, 상기 펌프(1)에서 토출되는 압유의 량은 액튜에이터(8,9,10,11,12)의 가동상태에 따라 상기 메인콘트롤밸브(2)와 네가콘라인(24)을 통해 연결된 펌프유량제어기구(17)에 의해 펌프(1)의 토출유량이 제어되어지도록 되어 있으며, 상기 펌프유량제어기구(17)가 펌프(1)의 경사판(20)과 연결되어 상기 펌프(1)의 토출량을 직접적으로 제어하는 서어보피스톤(21)과 이 서어보피스톤(21)의 대경실(18)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(22) 및 상기 네가콘라인(24)의 압력을 전달받아 가동되면서 제어밸브(22)의 스푸울(25)을 이동시키는 네가콘밸브(26)로 구성된 중장비의 가변용량형펌프의 토출유량제어장치에서, 상기 네가콘라인(24)에 압력스위치(30)가 설치되고, 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)사이에 압유의 유동량을 제어하는 솔레노이드밸브(31)가 설치되는 한편, 상기 압력스위치(30)와 솔레노이드밸브(31)가 제어반(32)에 각각 전기적으로 연결된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 압력스위치(30)는 2가지 타입의 것을 사용할 수가 있는 바, 즉 압력이 가해지면 통전시키는 포지티브 타입(positive type)또는 압력이 가해지면 전원의 흐름을 차단시키는 네가티브 타입(negative type)을 선택적으로 사용할 수가 있고, 이러한 압력스위치(30)의 종류에 따라 상기 솔레노이드밸브(31)의 세팅상태로 다르게 하여야 한다.

한편, 상기 솔레노이드밸브(31)는 오리피스통로(31a)와 노말오픈통로(31b)를 갖추고 있는 구조로 되어 있다.

이러한 압력스위치(30)와 솔레노이드밸브(31)의 배치상태는 상기 압력스위치(30)의 종류에 따라 달라지게 되는 바, 네가티브타입의 압력스위치(30)를 사용하는 경우에는 이 압력스위치(30)에 압력이 가해지지 않는 상태일 때, 상기 솔레노이드밸브(31)의 노말오푼통로(31b)가 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키게 하는 상태로 솔레노이드밸브(31)를 배치한다.

한편, 포지티브타입의 압력스위치(30)를 사용하는 경우에는, 이 압력스위치(30)에 압력이 가해지지 않는 상태일 때, 솔레노이드밸브(31)의 오리피스통로(31a)가 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키게 하는 상태로 솔레노이드밸브(31)를 배치한다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 장치는 중장비에 설치된 어떠한 작동기도 작동시키지 않는 경우에는 펌프(1)에서 토출되어 메인콘트롤밸브(2)로 공급된 압유가 상기 각 작동기와 연결된 어떠한 액튜에이터(8,9,10,11,12)에도 유입되지 않고, 상기 액튜에이터와 연결된 스푸울(3,4,5,6,7)이 중립상태로 됨에 따라 형성되는 센터바이패스라인(15)을 통해 메인콘트롤밸브(2)에서 배출되게 되는데, 이때 이 센터바이패스라인(15)을 통해 나온 압유의 일부는 그대로 네가콘라인(24)으로 유입되고, 나머지 일부는 네가콘밸브(23)를 통해 탱크라인(16)으로 유입되어서 드레인되게 된다.

즉, 이미 상기한 종래기술에서 자세히 설명한 바와 같이, 센터바이패스라인(15)을 통해 나온 압유의 량이 많아지면, 즉 펌프(1)의 토출유량이 많아지면 상기 네가콘밸브(23)에 구비되어 있는 오리피스(23a)를 통과하는 량이 많아지게 됨과 더불어, 네가콘라인(24)으로 유입되는 유량도 많아지게 되고, 이와 반대로 펌프(1)의 토출유량이 적어지면 상기 오리피스(23a)를 통과하는 유량이 적어짐과 더불어 네가콘라인(24)으로 유입되는 유량도 적어지게 된다.

따라서, 중장비에 설치된 어떠한 작동기와 액튜에이터도 작동하지 않게 되면, 펌프(1)에서 토출된 압유가 센터바이패스라인(15)을 통해 네가콘라인(24)으로 유입되어져 이 네가콘라인(24)의 압력이 높아지게 되므로, 이 네가콘라인(24)으로부터 압유를 전달받아 작동하는 네가콘피스톤(26)이 스프링(26a)를 압축시키면서 상기 제어밸브(22)의 스푸울(25)을 도면에서 우측으로 이동시키게 된다.

이와 같이 상기 제어밸브(22)의 스푸울(25)이 우측으로 이동함에 따라 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)이 라인(14)과 연통되어져, 펌프(1)에서 토출되는 압유가 그대로 상기 대경실(18)에 유입되어지게 되므로, 상기 서어보피스톤(21)의 피스톤로드가 도면에서 우측으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 서어보피스톤에 기계적으로 연결되어 있는 펌프(1)의 경사판(20)이 반시계방향으로 이동하면서 사판각을 줄여주게 되며, 펌프(1)의 사판각이 줄어듦에 따라 이 펌프의 토출유량이 줄어들게 되는 것이다.

따라서, 중장비의 어떠한 작동기나 액튜에이터도 가동되지 않는 경우에는 유량조절제어기구(17)에 의해 펌프의 토출량이 자동적으로 줄어들게 되는 것이다.

그리고, 이때 상기 네가콘라인(24)에 설치한 압력스위치(30)를 포지티브 타입으로 한 경우에는 이 압력스위치(30)에 압력이 가해짐에 따라 상기 제어반(32)에 전원이 인가되고, 이 제어반(32)에서는 상기 솔레노이드밸브(32)를 작동시켜 노말오픈통로(31b)가 상기 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키는 상태로 배치되게 되므로, 상기 라인(29)의 압유가 제어밸브(22)와 노말오픈통로(31b)를 통해 서어보피스톤(21)의 대경실(18)로 저항없이 유입되게 되어 펌프(1)의 경사판(20)이 토출량을 줄이는 쪽으로 이상없이 조절되게 된다.

또한, 상기 네가콘라인(24)에 네가티브타입의 압력스위치(30)를 사용한 경우에는, 이 압력스위치(30)에 압력이 가해지지 않으면 제어반(32)에 전원이 인가되지 않고 이에 따라 솔레노이드밸브(31)에도 전류가 인가되지 않아 작동하지 않게 되므로, 상기 솔레노이드밸브(31)의 노말오픈통로(31b)가 상기 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키는 상태로 배치되게 되어, 상기 라인(29)의 압유가 제어밸브(22)와 노말오픈통로(31b)를 통해 서어보피스톤(21)의 대경실(18)로 저항없이 유입되게 되어 펌프(1)의 경사판(20)이 토출량을 줄이는 쪽으로 이상없이 조절되게 된다.

한편, 상기한 바와 반대로 어떠한 작동기라도 작동시키는 경우에는 이 작동기에 압유를 공급하는 스푸울이 중립상태에서부터 위치절환 되기 때문에 상기 센터바이패스라인(15)이 차단되어지게 되므로, 네가콘라인(24)에 압력이 전해지지 않게 된다.

이때에는 본 발명의 기술적 배경에서 자세히 설명한 바와 같이, 네가콘라인(24)의 압력이 제로로 됨에 따라 이 라인의 압력에 의해 작동되 네가콘피스톤(26)이 도면에서 왼쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 제어밸브(22)의 스푸울(25)도 왼쪽으로 이동하게 되므로, 상기 제어밸브(22)가 라인(29)과 라인(29a)을 서로 연결시키게 된다.

한편, 네가콘라인(24)에 압력이 가해지지 않게 되면 상기에서 설명한 바와 같이 포지티브 타입의 압력스위치(30) 또는 네가티브 타입의 압력스위치(30)를 사용한 양자 모두의 경우에, 이 압력스위치(30)와 제어반(32)에 의해 제어되는 상기 솔레노이드밸브(31)의 오리피스통로(31a)가 상기 제어밸브(22)와 대경실(18)을 서로 연통시키게 된다.

따라서, 상기 대경실(18)에서부터 제어밸브(22)를 통해 오일탱크(28)로 드레인되는 압유가 상기 오리피스통로(31a)에 의해 제어되어지기 때문에 빠르게 드레인되지 않고 서서히 드레인되어지게 된다.

그러므로, 서어보피스톤(21)이 천천히 도면의 왼쪽으로 이동하면서 펌프(1)의 토출유량을 증대시켜 주게 되는 것이다.

따라서, 운전자가 작동레버를 급격하게 작동시켜도, 펌프(1)에서 토출되는 압유의 증가량이 상기 솔레노이드밸브(31)의 오리피스통로(31a)의 작용으로 인해 급격하게 증가되지 않고 천천히 증가되어지기 때문에, 이 펌프(1)에서 토출되는 압유를 공급받아 작동하는 액튜에이터도 급격하게 작동하지 않고 서서히 작동을 시작하게 되는 것이다.

따라서, 중장비를 작동하는 운전자가 조작레버(13)를 급격하게 작동시켜도 이에따라 액튜에이터가 급격하게 작동되지 않으므로, 액튜에이터와 이 액튜에이터가 설치된 작업기에 충격이 발생하지 않게 되고 헌팅현상도 발생하지 않게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 장치는 , 정지상태에서부터 작업을 시작하는 경우에 작동레버를 급격하게 작동시켜도 펌프의 토출유량이 빠른 속도로 증가하지 않게 되므로, 액튜에이터에 공급되는 작동유의 급격한 변화로 인하여 작동기가 끄떡거리는 등과 같은 헌팅현상이 발생하지 않게 할 수가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 펌프(1)에서 토출되는 압유를 하나이상 다수개의 스푸울(3,4,5,6,7)을 갖춘 메인콘트롤밸브(2)에서 그 흐름을 제어하여 작동시키고자 하는 액튜에이터(8,9,10,11,12)로 공급하게 되어 있고, 상기 펌프(1)에서 토출되는 압유의 량은 액튜에이터(8,9,10,11,12)의 가동상태에 따라 상기 메인콘트롤밸브(2)와 네가콘라인(24)을 통해 연결된 펌프유량제어기구(17)에 의해 펌프(1)의 토출유량이 제어되어지도록 되어 있으며, 상기 펌프유량제어기구(17)가 펌프(1)이 경사판(20)과 연결되어 상기 펌프(1)의 토출량을 직접적으로 제어하는 서어보피스톤(21)과 이 서어보피스톤(21)의 대경실(18)에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브(22) 및 상기 네가콘라인(24)의 압력을 전달받아 가동되면서 제어밸브(22)의 스푸울(25)을 이동시키는 네가콘밸브(26)로 구성된 중장비의 가변용량형펌프의 토출유량제어장치에 있어서, 상기 네가콘라인(24)에 압력스위치(30)가 설치되고, 상기 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)사이에 압유의 유동량을 제어하는 솔레노이드밸브(31)가 설치되는 한편, 상기 압력스위치(30)와 솔레노이드밸브(31)가 제어반(32)에 각각 전기적으로 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중장비의 가변용량형펌프 토출유량제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브(31)에 오리피스통로(31a)와 노말오픈통로(31b)가 구비되고, 이 솔레노이드밸브(31)가 작동될 때 오리피스통로(31a)가 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)사이를 연결시키는 라인(29a)를 연통시키도록 된 것을 특징으로 하는 중장비의 가변용량형펌프 토출유량제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압력스위치(30)가 포지티브 타입으로 이루어져, 상기 네가콘라인(24)에 압력이 가해지지 않는 경우에 상기 솔레노이드밸브(31)의 오리피스통로(31b)가 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키도록 된 것을 특징으로 하는 중장비의 가변용량형펌프 토출유량제어장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압력스위치(30)가 네가티브 타입으로 이루어져, 상기 네가콘라인(24)에 압력이 가해지지 않는 경우에 상기 솔레노이드밸브(31)의 노말오픈통로(31b)가 서어보피스톤(21)의 대경실(18)과 제어밸브(22)를 서로 연통시키도록 된 것을 특징으로 하는 중장비의 가변용량형펌프 토출유량제어장치.