KR100656046B1

KR100656046B1 - 소형 굴삭기의 암속도 제어장치

Info

Publication number: KR100656046B1
Application number: KR1020020073470A
Authority: KR
Inventors: 김형호
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2006-12-08
Also published as: KR20040045635A

Abstract

본 발명은 소형굴삭기의 암속도제어장치에 관한 것으로, 특히 암실린더(4)를 포함하여 복수개의 액츄에이터에 압유를 공급하기위해 제1유압펌프(1), 제2유압펌프(2), 제3유압펌프(3)를 구비하고, 상기 유압펌프(1,2,3)로부터 각각의 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 복수개의 콘트롤밸브(10)중 암1속제어스풀(11a)은 암실린더 조이스틱(8)에서 보조유압펌프(5)의 압유를 제어하여 발생시키는 암제어용 파이롯신호압력에 의해 제1유압펌프(1)의 압유를 유압라인(6a)을 통하여 암실린더(4)에 공급하도록 제어하며, 암2속제어스풀(11b)은 상기 암제어용 파이롯신호압력에 의해 제2유압펌프(2)의 압유를 합류라인(18)을 통하여 제1유압펌프(1)의 압유에 합류시켜 암실린더(4)로 공급하고, 상기 콘트롤밸브(10)의 하류측에는 상기 암제어용 파이롯신호에 의해 상기 제3유압펌프(3)의 압유가 탱크로 드레인되는 것을 선택적으로 차단하는 암가속제어밸브(23)가 구비되며, 상기 암가속제어밸브(23)의 차단작동시 제3유압펌프(3)의 바이패스라인(14)의 압유가 암가속 유압라인(21)을 통하여, 상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 암실린더(4)로 공급되는 압유에 합류됨으로써 암속도를 가속하게 되는 것이다.

소형굴삭기, 암가속, 합류

Description

소형 굴삭기의 암속도 제어장치{ Apparatus for controlling arm speed in a miniature excavator}

도 1은 종래 소형 굴삭기의 개략적인 유압회로,

도 2는 본 발명에 따른 소형 굴삭기의 제1실시예에 대한 개략적인 유압회로,

도 3은 본 발명에 따른 소형 굴삭기의 제2실시예에 대한 개략적인 유압회로이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 제1유압펌프 2: 제2유압펌프

3: 제3유압펌프 4: 암실린더

4a: 크라우드측 체임버 5: 보조유압펌프

6a,6b:유압라인 6c: 바이패스라인

7a,7b: 암크라우드제어용 파이롯신호라인

8: 암실린더 조이스틱 10: 콘트롤밸브

11a: 암1속제어스풀 11b: 암2속제어스풀

12: 도저제어스풀 13: 선회제어스풀

14: 바이패스라인 18: 합류라인

T: 탱크 21: 암가속 유압라인

22: 체크밸브 23: 암가속제어밸브

24: 파이롯유압라인 25: 선택밸브

25a: 솔레노이드부 26: 선택스위치

본 발명은 굴삭기에서 암의 속도를 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 붐, 암, 버켓 등을 사용하는 주요 프론트작업은 2개의 펌프의 유량를 합류시킨 압유를 사용하고, 이들 주요 프론트작업이외 또는 이들 작업과 함께 이루어지는 다른 작업, 예컨대 선회 및 도저작업등은 상기 유압펌프와는 별도의 유압펌프를 사용하도록 된 소형굴삭기에서 붐과 암을 동시에 작동시키면서 작업을 하는, 소위 복합작업의 경우에 암의 속도를 증대시키는 장치에 관한 것이다.

소형굴삭기는 작업특성상 복수의 엑츄에이터를 구비하고 이들 엑츄에이터를 단독 또는 2개이상의 엑츄에이터를 동시에 작동시켜 복합작업을 하는 경우가 많으며, 이 경우 해당 복수개의 엑츄에이터에 2개의 펌프로부터 토출되는 압유를 합류시켜 공급함으로써 복합작업을 원활히 수행하게 한다.

이와 같이 2개의 펌프의 압유를 서로 합류시키는 종래의 소형굴삭기 유압회로 중에서 도 1에 도시된 바와 같이 암실린더에 대한 합류회로에 대하여 설명하기로 한다.

종래 소형굴삭기는 제1유압펌프(1), 제2유압펌프(2) 및 제3유압펌프(3)를 구비하고, 그 중 제1유압펌프(1)는 우주행, 암1속 및 붐2속을 제어하기 위한 압유를 해당 액츄에이터에 공급하고, 제2유압펌프(2)는 좌주행, 붐1속, 버켓 및 암2속을 제어하기 위한 압유를 해당 액츄에이터에 공급하게 되어 있으며, 상기 제3유압펌프(3)는 도저 및 선회를 제어하기 위한 압유를 해당 액츄에이터에 공급하게 되어 있다. 여기서 암작동을 위하여 암실린더 조이스틱(8)을 조작하면, 보조유압펌프(5)의 압유는 콘트롤밸브(10)의 암1속제어스풀(11a)과 암2속제어스풀(11b)의 수압부에 암제어용 파이롯신호를 작용시켜 암1속제어스풀(11a)과 암2속제어스풀(11b)을 절환시키고, 이에 따라 제1유압펌프(1)의 압유와 제2유압펌프(2)의 압유가 합류되어 암실린더에 공급됨으로써 암속도를 증대시키게 되어 있다.

그럼에도 불구하고, 상기 종래의 소형굴삭기에서 암작업의 작업성 향상을 위하여 암실린더의 작업속도를 더욱 빠르게 하려고 하여도 암실린더에 공급되는 압유의 량이 충분하지 않아 암속도를 일정한 수준이상으로 증대시키기는 어려웠다. 특히, 붐작업과 암작업을 동시에 수행하는 복합작업의 경우에 2개의 유압펌프의 유량을 모두 합류시켜 사용하더라도 붐작업에 소요되는 펌프의 유량만큼 암작업에는 사용되지 못하여 그 유량만큼 암작업의 속도를 높일 수 없었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 소형굴삭기의 단점을 개선하기 위하여 고안된 것으로, 암속도를 증가시킬 필요가 있는 경우에 암속도를 최대로 증대시킬 수 있는 암속도 제어장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각각 복수개의 액츄에이터로 압유를 공급하는 제1유압펌프, 제2유압펌프, 제3유압펌프와, 상기 유압펌프로부터 각각의 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 복수개의 콘트롤밸브와, 상기 복수개의 콘트롤밸브에 제어용 압유를 공급하는 보조유압펌프와, 상기 제1유압펌프의 압유를 암실린더로 공급제어하는 암1속제어스풀과, 상기 제2유압펌프의 압유를 합류라인을 통하여 상기 제1유압펌프의 압유와 합류시켜 상기 암실린더로 공급제어하는 암2속제어스풀과, 상기 보조유압펌프로부터 압유를 공급받아 상기 암1,2속제어스풀을 작동시키는 파이롯신호를 송출하는 암실린더 조이스틱을 구비한 소형 굴삭기의 암속도 제어장치에 있어서, 상기 제3유압펌프의 콘트롤밸브의 하류측에 설치되며, 상기 암1,2속제어스풀를 작동시키는 파이롯신호에 의해 상기 제3유압펌프의 압유가 탱크로 드레인되는 것을 선택적으로 차단하는 암가속제어밸브와, 상기 암가속제어밸브의 차단작동시 제3유압펌프의 바이패스라인상의 압유와 상기 제1,2유압펌프로부터 상기 암실린더로 공급되는 압유를 합류시키도록 상기 제3유압펌프의 바이패스라인과 상기 제1,2유압펌프로부터 상기 암실린더로 압유를 공급하는 유압라인을 연결하며, 체크밸브가 설치된 암가속 유압라인을 더 포함하고, 상기 암가속제어밸브는 암실린더 조이스틱에 유압적으로 연결된 구성으로 된다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 암속도 제어장치는 암을 크라우드시키는 방향으로 조이스틱을 조작하면 암실린더의 크라우드 체임버측에 공급되는 제1유압펌프와 제2유압펌프의 압유에 더하여 제3유압펌프의 압유가 합류되어 공급됨으로써 암 크라우드 속도를 증대시켜 암작업을 개선할 수 있고, 이와 같은 암속도 증가에 다른 별도의 유압펌프를 추가설치함이 없이 이미 설치된 유압펌프의 유압을 활용함으로써 유압을 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 소형굴삭기의 암속도 제어장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 소형굴삭기의 암속도 제어장치의 제1실시예에 대한 개략적인 유압회로도이다. 상기 제1실시예에 따른 소형굴삭기의 암속도 제어장치는 제1유압펌프(1), 제2유압펌프(2) 및 제3유압펌프(3)를 포함한다.

콘트롤밸브(10)는 제1유압펌프(1)의 압유를 유압라인(6b,6a)을 통하여 암실린더(4)쪽으로 공급하거나, 바이패스라인(6c)을 통하여 탱크(T)로 드레인되게 제어하는 암1속제어스풀(11a)과, 좌주행제어스풀, 붐1속제어스풀 및 버켓제어스풀을 차례로 바이패스한 제2유압펌프(2)의 압유를 합류라인(18)을 통하여 상기 제1유압펌프(1)의 압유에 합류시켜 상기 암실린더(4)로 공급하거나, 바이패스라인을 통하여 탱크로 드레인되게 제어하는 암2속제어스풀(11b)을 구비하고 있다.

즉, 상기 암1속제어스풀(11a)은 유압라인(6b)를 통하여 공급되는 제1유압펌프(1)의 압유를 유압라인(6a)을 따라 암실린더(4)의 크라우드측 체임버(4a)안으로 공급하거나 차단하게 제어하고, 상기 암2속제어스풀(11b)은 제2유압펌프(2)의 압유를 상기 암1속제어스풀(11a)의 상류측 유압라인(6b)에 합류라인(18)을 통하여 합류시킴으로써 암2속을 제어하거나 합류라인(18)을 차단하게 제어한다.

그리고 상기 암1속제어스풀(11a)과 암2속제어스풀(11b)은, 암실린더 조이스틱(8)이 보조유압펌프(5)의 압유를 제어하여 각각 파이롯신호라인(7a,7b)을 따라 발생시키는 암제어용 파이롯신호압력에 의해 방향제어되어 제1유압펌프(1)와 제2유압펌프(2)의 압유를 암실린더(4)로 공급하게 있다. 즉, 암실린더 조이스틱(8)을 암크라우드 방향으로 조작하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 암실린더 조이스틱(8)은 상기 보조유압펌프(5)의 압유를 제어하여 각각의 암크라우드 파이롯신호라인(7a,7b)을 통하여 암1속제어스풀(11a)과 암2속제어스풀(11b)의 각 해당 수압부에 각각 암크라우드 파이롯신호압력을 제공한다.

이에 따라 제1유압펌프(1)의 압유는 유압라인(6b)을 거쳐 암1속제어스풀(11a)에 의해 제어된 다음, 유압라인(6a)을 따라 암실린더(4)의 크라우드측 체임버(4a)안으로 공급되고, 이와 동시에 제2유압펌프(2)의 압유도 합류라인(18)을 따라 상기 암실린더로 공급되는 제1유압펌프(1)의 유압라인(6b)에 합류되어 암실린더(4)의 크라우드측 체임버(4a)안으로 공급되어 암실린더(4)의 속도를 증가시키게 된다.

한편, 콘트롤밸브(10)의 도저제어스풀(12)과 선회제어스풀(13)의 하류측 바이패스라인(14)상에는 상기 제3유압펌프(3)의 압유가 이들 제어스풀(12,13)들을 바이패스하여 탱크(T)로 드레인되는 것을 선택적으로 차단하는 암가속제어밸브(23)가 설치되고, 상기 암가속제어밸브(23)는 상기 암1속제어스풀(11a)과 암2속제어스풀(11b)들에 작용하는 상기 암크라우드 파이롯신호라인(7a,7b)에서 분기된 파이롯유압라인(24)이 수압부에 연결되어 상기 암1속제어스풀(11a)과 암2속제 어스풀(11b)들을 각각 암크라우드방향으로 제어하는 암실린더 조이스틱(8)의 파이롯신호압력에 의해 상기 제3유압펌프(3)에서 탱크로 드레인되는 압유를 차단하게 되어 있다.

그리고 암가속제어밸브(23)의 상류측 바이패스라인(14)은, 상기 제1유압펌프(1)에서 암실린더 크라우드측 체임버(4a)를 연결하는 유압라인(6a)에 암가속 유압라인(21)으로 연결되어 있고, 상기 암가속 유압라인(21)에는 체크밸브(22)가 설치되어 암가속 유압라인(21)을 통하여 암실린더(4)의 압유가 탱크(T)로 역류하는 것을 방지하게 되어 있다.

따라서 상기 암가속제어밸브(23)가 암크라우드 파이롯신호에 의해 제3유압펌프(3)의 압유가 탱크로 드레인되는 것을 차단하게 되면, 상기 제3유압펌프(3)의 압유는, 상기 제1유압펌프(1) 및 제2유압펌프(2)의 압유들과 암가속 유압라인(21)을 통하여 합류하여 상기 암실린더(4)의 크라우드측 체임버(4a)로 공급됨으로써 암실린더(4)의 크라우드 속도를 더욱 증대시키게 되는 것이다.

한편, 상기 암가속제어밸브(23)를 절환작동시키는 파이롯유압라인(24)에는 이 유로를 필요에 따라 선택적으로 차단하는 선택밸브(25)가 설치될 수 있다. 상기 선택밸브(25)는 솔레노이드밸브로 구성되어 그 솔레노이드부(25a)에 선택스위치(26)를 개재하여 전원을 연결된다. 따라서 상기 선택스위치(26)를 켜서 상기 선택밸브(25)가 상기 파이롯유압라인(24)을 개방하는 경우, 암실린더에는 제1유압펌프(1)와 제2유압펌프(2)의 유량뿐만아니라 제3유압펌프(3)의 유량도 합류되어 공급되므로 암실린더의 크라우드 동작을 최대로 높일 수 있다. 반대로 상기 선 택스위치(26)를 꺼서 상기 선택밸브(25)가 상기 파이롯유압라인(24)을 차단하여 상기 암가속제어밸브(23)쪽으로 작용하는 파이롯신호를 차단하게 되면 상기 제3유압펌프(3)의 압유는 암가속 유압라인(21)을 따라 암실린더에 공급되지 못하고 그대로 탱크로 드레인됨으로써 암실린더(4)의 암크라우드 동작은 제1유압펌프(1)와 제2유압펌프(2)의 유량만으로써 통상의 속도를 유지하게 되는 것이다.

본 발명의 제2실시예는, 도 3에 도시된 바와 같이, 암가속 유압라인(21)이, 상기 제3유압펌프(3)의 압유를 탱크로 드레인시키는 드레인라인(14)에서 분기되어 상기 붐1속제어스풀(11a)의 상류측 유압라인(6b)에 연결된 것에 특징이 있는 것이고, 그외의 구성은 상기 제1실시예의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제1실시예와 제2실시예의 경우, 상기 암가속 유압라인(21)은 콘트롤밸브(10)의 밸브블록 외부에서 별도의 배관으로 설치될 수도 있지만, 콘트롤밸브블록의 내부에 형성된 내부유로로써 설치될 수도 있다.

상기한 본 발명의 암속도 제어장치에 따르면, 도저나 선회동작이 없는 경우에 탱크로 드레인되는 제3의 유압펌프의 유량을 암실린더의 작동에 합류시켜 사용함으로써 별도 유압펌프를 추가하지 않고서도 암속도를 최대로 높일 수 있어 암실린더측에 상대적으로 충분한 유량이 공급되지 않아 암속도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 암속도를 최대로 높일 필요가 없는 경우에는 통상적으로 2개의 유압펌프의 유량만으로써 암작업을 수행하여 작업의 효율성을 높일 수 있다.

Claims

각각 복수개의 액츄에이터로 압유를 공급하는 제1유압펌프(1), 제2유압펌프(2), 제3유압펌프(3)와,

상기 유압펌프(1,2,3)로부터 각각의 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 복수개의 콘트롤밸브와,

상기 복수개의 콘트롤밸브에 제어용 압유를 공급하는 보조유압펌프(5)와,

상기 제1유압펌프(1)의 압유를 암실린더(4)로 공급제어하는 암1속제어스풀(11a)과,

상기 제2유압펌프(2)의 압유를 합류라인(18)을 통하여 상기 제1유압펌프(1)의 압유와 합류시켜 상기 암실린더(4)로 공급제어하는 암2속제어스풀(11b)과,

상기 보조유압펌프(5)로부터 압유를 공급받아 상기 암1,2속제어스풀(11a,11b)을 작동시키는 파이롯신호를 송출하는 암실린더 조이스틱(8)을 구비한 소형 굴삭기의 암속도 제어장치에 있어서,

상기 제3유압펌프(3)의 콘트롤밸브의 하류측에 설치되며, 상기 암1,2속제어스풀(11a,11b)를 작동시키는 파이롯신호에 의해 상기 제3유압펌프(3)의 압유가 탱크로 드레인되는 것을 선택적으로 차단하는 암가속제어밸브(23)와,

상기 암가속제어밸브(23)의 차단작동시 제3유압펌프(3)의 바이패스라인(14)의 압유와 상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 암실린더(4)로 공급되는 압유를 합류시키도록 상기 제3유압펌프(3)의 바이패스라인(14)과 상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 암실린더(4)로 압유를 공급하는 유압라인에 연결되며, 체크밸브(22)가 설치된 암가속 유압라인(21)을 더 포함하고,

상기 암가속제어밸브(23)는 암실린더 조이스틱(8)에 유압적으로 연결되며,

상기 암가속 유압라인(21)은 상기 암1속제어스풀(11a)의 출구와 암실린더(4)의 크라우드측 체임버(4a)를 연결하는 유압라인(6a)에 연결된 것을 특징으로 하는 소형굴삭기의 암속도 제어장치.
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각각 복수개의 액츄에이터로 압유를 공급하는 제1유압펌프(1), 제2유압펌프(2), 제3유압펌프(3)와,

상기 유압펌프(1,2,3)로부터 각각의 액츄에이터로 공급되는 압유의 방향과 유량을 제어하는 복수개의 콘트롤밸브와,

상기 복수개의 콘트롤밸브에 제어용 압유를 공급하는 보조유압펌프(5)와,

상기 제1유압펌프(1)의 압유를 암실린더(4)로 공급제어하는 암1속제어스풀(11a)과,

상기 제2유압펌프(2)의 압유를 합류라인(18)을 통하여 상기 제1유압펌프(1)의 압유와 합류시켜 상기 암실린더(4)로 공급제어하는 암2속제어스풀(11b)과,

상기 보조유압펌프(5)로부터 압유를 공급받아 상기 암1,2속제어스풀(11a,11b)을 작동시키는 파이롯신호를 송출하는 암실린더 조이스틱(8)을 구비한 소형 굴삭기의 암속도 제어장치에 있어서,

상기 제3유압펌프(3)의 콘트롤밸브의 하류측에 설치되며, 상기 암1,2속제어스풀(11a,11b)를 작동시키는 파이롯신호에 의해 상기 제3유압펌프(3)의 압유가 탱크로 드레인되는 것을 선택적으로 차단하는 암가속제어밸브(23)와,

상기 암가속제어밸브(23)의 차단작동시 제3유압펌프(3)의 바이패스라인(14)의 압유와 상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 암실린더(4)로 공급되는 압유를 합류시키도록 상기 제3유압펌프(3)의 바이패스라인(14)과 상기 제1,2유압펌프(1,2)로부터 상기 암실린더(4)로 압유를 공급하는 유압라인에 연결되며, 체크밸브(22)가 설치된 암가속 유압라인(21)을 더 포함하고,

상기 암가속제어밸브(23)는 암실린더 조이스틱(8)에 유압적으로 연결되며,

상기 암가속 유압라인(21)은 상기 암1속제어스풀(11a)의 입구측 유압라인(6b)에 연결된 것을 특징으로 하는 소형굴삭기의 암속도 제어장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 암가속제어밸브(23)와 암실린더 조이스틱(8)을 연결하는 파이롯유압라인(24)상에는 상기 파이롯유압라인(24)을 연결 또는 차단할 수 있는 선택밸브(25)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 소형굴삭기의 암속도 제어장치.