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KR100956999B1 - 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로 - Google Patents

외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로 Download PDF

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KR100956999B1
KR100956999B1 KR1020070127657A KR20070127657A KR100956999B1 KR 100956999 B1 KR100956999 B1 KR 100956999B1 KR 1020070127657 A KR1020070127657 A KR 1020070127657A KR 20070127657 A KR20070127657 A KR 20070127657A KR 100956999 B1 KR100956999 B1 KR 100956999B1
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hydraulic cylinder
hydraulic
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Abstract

개시된 내용은, 붐선회 실린더 등과 같은 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브의 스풀 틈새를 통한 내부 누유로 인해 액츄에이터의 밀림을 방지하도록 설치되는 더블 체크밸브(홀딩밸브를 말함)가 액츄에이터에 공급되는 작동압에 대해 별도의 외부 신호압에 의해 개폐될 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로는,
엔진에 연결되는 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
유압펌프에 연결되어 작업장치를 구동시키는 유압실린더와,
유압펌프와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 유압실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브와,
사용자에 의한 조작량에 대응되게 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압력을 출력하는 조이스틱과,
메인 컨트롤밸브와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 메인 컨트롤밸브의 스풀 틈새를 통한 내부 누유로 인해 유압실린더의 유동을 방지하는 더블 체크밸브와,
조이스틱의 조작으로 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 더블 체크밸브를 개방시키는 셀렉터밸브를 포함하여,
더블 체크밸브는 유압실린더에 공급되는 작동압에 대해 별도의 외부 파일럿 신호압력에 의해 개폐된다.
굴삭기, 외부 파일럿, 홀딩밸브, 붐선회 유압실린더, 더블 체크밸브

Description

외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로{hydraulic circuit of having holding valve of exterior pilot operating type}
본 발명은 붐선회 실린더 등과 같은 액츄에이터에 공급되는 작동유를 제어하는 컨트롤밸브의 내부 누유로 인해 액츄에이터의 밀림 현상을 방지 또는 저감시킬 수 있도록 한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로에 관한것이다.
더욱 상세하게는, 컨트롤밸브의 스풀(spool) 틈새를 통한 내부 누유로 인해 액츄에이터의 밀림을 방지하도록 설치되는 더블 체크밸브(홀딩밸브를 말함)가 액츄에이터에 공급되는 작동압에 대해 별도의 외부 신호압에 의해 개폐될 수 있도록 한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 유압회로는,
엔진(미도시됨)에 연결되는 유압펌프(P) 및 파일럿 펌프(Pp)와,
유압펌프(P)에 연결되어 붐 등의 작업장치를 선회시키는 유압실린더(1)와,
유압펌프(P)와 유압실린더(1)사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환되어 유압실린더(1)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브(2)와,
사용자에 의한 조작량에 대응되게 파일럿 펌프(Pp)로부터의 파일럿 신호압력을 메인 컨트롤밸브(2)에 공급하는 조이스틱(11)(joystick)을 포함한다.
도면중 미 설명부호 R은 파일럿 펌프(Pp)의 유로에 설치되고, 파일럿 신호 라인에 설정된 압력을 초과하는 과부하 발생시 작동유 일부를 유압탱크로 드레인시켜 유압시스템을 보호하는 릴리프밸브이다.
전술한 유압실린더(1)의 정지시 메인 컨트롤밸브(2)의 스풀 틈새를 통해 내부 누유가 발생된다(외부로부터 메인 컨트롤밸브(2)에 파일럿 신호압의 인가에 따라 위치절환되도록 내장되는 스풀의 특성상 스풀 틈새로 인해 내부 누유가 발생됨). 이로 인해 유압실린더(1)의 밀림 현상으로 인해 운전자의 의사에 반하는 안전사고가 발생될 수 있는 문제점을 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 다른 기술에 의한 내부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로는,
엔진(미도시됨)에 연결되는 유압펌프(P) 및 파일럿 펌프(Pp)와,
유압펌프(P)에 연결되어 붐 등의 작업장치를 선회시키는 유압실린더(1)와,
유압펌프(P)와 유압실린더(1)사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환되어 유압실린더(1)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브(2)와,
사용자에 의한 조작량에 대응되게 파일럿 펌프(Pp)로부터의 파일럿 신호압력을 메인 컨트롤밸브(2)에 공급하는 조이스틱(11)과,
유압실린더(1)에 공급되는 작동압에 의해 개폐될 수 있도록 메인 컨트롤밸브(2)와 유압실린더(1)사이의 유로에 설치되고, 메인 컨트롤밸브(2)의 스풀 틈새를 통한 누유로 인해 유압실린더(1)의 밀림을 방지하는 더블 체크밸브(3)(유로에 각각 설치되는 한 쌍의 체크밸브(4) 및 밸브스프링(5)으로 이루어짐)를 포함한다.
이때 메인 컨트롤밸브(2)의 배압으로 인해 체크밸브(4)의 개방되는 것을 방지할 수 있도록 메인 컨트롤밸브(2)의 스풀은 중립상태에서 유압탱크로 연결되도록 형성된다.
전술한 밸브스프링(5)의 탄성력이 설정된 값보다 작은 경우, 유압실린더(1)에 공급되는 작동압에 의해 체크밸브(4)가 쉽게 개방되므로 많은 유량이 배출된다. 이로 인해 메인 컨트롤밸브(2)의 배압이 증대되는 경우 체크밸브(4)가 개방되어 유압실린더(1)의 밀림현상이 발생된다.
이와 반대로, 밸브스프링(5)의 탄성력이 설정된 값보다 큰 경우, 유압실린더(1)에 공급되는 작동압이 일정이상의 압력이 형성된 후에 체크밸브(4)가 개방된다. 이로 인해 작업장치를 미세하게 조작하기 힘들게 되어 조작성이 떨어지고, 유압실린더(1)의 급작스런 작동을 초래할 수 있다.
또한, 특정 작업조건에서 체크밸브(4)가 순간적으로 개폐되는 동작을 반복하게 되어 심한 진동과 소음을 유발하게 되는 떨림(채터링 현상)현상이 발생되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 컨트롤밸브의 내부 누유로 인해 액츄에이터의 밀림을 방지하도록 설치되는 더블 체크밸브가 액츄에이터의 작동압에 대해 별도의 외부 파일럿 신호압에 의해 개폐되므로, 작업장치의 조작성을 향상시키고, 진동 및 소음 발생으로 인한 떨림현상을 방지할 수 있도록 한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로와 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로는,
엔진에 연결되는 유압펌프 및 파일럿 펌프와,
유압펌프에 연결되어 작업장치를 구동시키는 유압실린더와,
유압펌프와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 유압실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브와,
사용자에 의한 조작량에 대응되게 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압력을 출력하는 조이스틱과,
메인 컨트롤밸브와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 메인 컨트롤밸브의 스풀 틈새를 통한 내부 누유로 인해 유압실린더의 유동을 방지하는 더블 체크밸브와,
조이스틱의 조작으로 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 더블 체크밸브를 개방시키는 셀렉터밸브를 포함하여,
더블 체크밸브는 유압실린더에 공급되는 작동압에 대해 별도의 외부 파일럿 신호압력에 의해 개폐된다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 셀렉터밸브와 메인 컨트롤밸브의 파일럿 신호라인의 합류점에 설치되고, 유압실린더를 신장 구동 또는 수축 구동시키도록 메인 컨트롤밸브에 공급되는 압력중 고압이 선택되도록 하는 셔틀밸브를 더 포함할 수 있다.
전술한 더블 체크밸브와 셀렉터밸브는 단일체로 형성될 수 있다.
전술한 더블 체크밸브와 셀렉터밸브는 서로 분리형성되어 조립될 수 있다.
전술한 메인 컨트롤밸브에 배압이 발생되는 경우 체크밸브의 개방되는 것을 방지할 수 있도록 더블 체크밸브의 밸브스프링의 탄성력은 체크밸브 양단의 압력차에 의한 힘보다 크게 설정된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로는 아래와 같은 이점을 갖는다.
컨트롤밸브의 내부 누유로 인해 액츄에이터의 밀림을 방지하도록 설치되는 더블 체크밸브가 액츄에이터의 작동압에 대해 별도의 외부 파일럿 신호압에 의해 개폐되므로, 작업장치의 조작성을 향상시켜 작업능률을 높이고, 진동 및 소음으로 인한 떨림현상을 방지하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로는,
엔진(미도시됨)에 연결되는 유압펌프(P) 및 파일럿 펌프(Pp)와,
유압펌프(P)에 연결되어 붐 등의 작업장치를 구동시키는 유압실린더(1)와,
유압펌프(P)와 유압실린더(1)사이의 유로에 설치되고, 파일럿 펌프(Pp)로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 유압실린더(1)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브(2)와,
사용자에 의한 조작량에 대응되게 파일럿 펌프(Pp)로부터의 파일럿 신호압력을 출력하는 조이스틱(11)과,
메인 컨트롤밸브(2)와 유압실린더(1)사이의 유로에 설치되고, 메인 컨트롤밸브(2)의 스풀 틈새를 통한 내부 누유로 인해 유압실린더(1)의 유동을 방지하는 더 블 체크밸브(6)(한 쌍의 체크밸브(8)와 밸브스프링(9)으로 이루어짐)와,
조이스틱(11)의 조작으로 인해 파일럿 펌프(Pp)로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 더블 체크밸브(6)의 체크밸브(8)를 개방시키는 셀렉터밸브(7)를 포함한다.
전술한 셀렉터밸브(7)와 메인 컨트롤밸브(2)의 파일럿 신호라인(7a)(2a,2b)의 합류점에 설치되고, 유압실린더(1)를 신장 및 수축 구동시키도록 메인 컨트롤밸브(2)에 공급되는 압력중 고압이 선택되도록 하는 셔틀밸브(10)를 더 포함할 수 있다.
전술한 더블 체크밸브(6)와 셀렉터밸브(7)는 단일체로 형성될 수 있다.
전술한 더블 체크밸브(6)와 셀렉터밸브(7)는 서로 분리형성되어 조립될 수 있다.
전술한 메인 컨트롤밸브(2)에 배압이 발생되는 경우 체크밸브(8)의 개방되는 것을 방지할 수 있도록 더블 체크밸브(6)의 밸브스프링(9)의 탄성력은 체크밸브(8) 양단의 압력차에 의한 힘보다 크게 설정된다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
가) 유압실린더를 구동시키지 않을 경우(메인 컨트롤밸브(2)는 중립 상태를 유지함)를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 셀렉터밸브(7)의 내부 스풀(도 3에 도시된 상태)에 의해 체크밸브(8)를 개방시키는 파일럿 신호라인이 유압탱크(T)로 연결되므로, 체크밸브(8)에 가해지는 신호압력은 대기압 수준으로 떨어진다.
이때 밸브스프링(9)의 탄성력이 체크밸브(8) 양단의 압력차에 의한 힘보다 크게 설정됨에 따라, 메인 컨트롤밸브(2)에 배압이 높게 형성되는 경우에도 밸브스프링(9)에 의해 체크밸브(8)의 개방되는 것을 방지할 수 있다.
나) 유압실린더를 구동시킬 경우(파일럿 신호압력에 의해 메인 컨트롤밸브(2)는 절환됨)를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 조이스틱(11) 조작에 의해 파일럿 펌프(Pp)로부터의 파일럿 신호압력이 셔틀밸브(10)에 공급되고, 동시에 유압실린더(1)를 구동시키도록 파일럿 신호라인(2a,2b)을 통하여 메인 컨트롤밸브(2)에 공급되는 파일럿 신호압력이 셔틀밸브(10)에 공급된다.
따라서, 셔틀밸브(10)에 의해 유압실린더(1)를 신장 구동 또는 수축 구동시키도록 메인 컨트롤밸브(2)에 공급되는 압력중 고압이 선택된다. 셔틀밸브(10)에 의해 선택된 압력이 파일럿 신호라인(7a)을 통해 셀렉터밸브(7)에 공급되어 내부 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다.
따라서, 유압펌프(P)로부터의 작동유가 메인 컨트롤밸브(2)를 경유하여 유압실린더(1)에 공급되어 신장 구동 또는 수축 구동될 경우, 파일럿 펌프(Pp)로부터의 파일럿 신호압이 절환된 셀렉터밸브(7)를 통과하여 한 쌍의 체크밸브(8)에 동시에 공급되어 이들을 개방시킨다.
이때 체크밸브(8)는 유압펌프(P)로부터 유압실린더(1)에 공급되는 작동압력과 별도로 파일럿 펌프(Pp)로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 개방된다. 이로 인해 작업장치의 조작성을 향상시킬 수 있으며, 체크밸브(8)의 반복적인 개폐동작으로 인한 소음 및 진동을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 유압회로도,
도 2는 종래 기술에 의한 내부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
1; 유압실린더
2; 메인 컨트롤밸브
6; 더블 체크밸브
7; 셀렉터밸브
8; 체크밸브
9; 밸브스프링
10; 셔틀밸브
11; 조이스틱
P; 유압펌프
R; 릴리프밸브
Pp; 파일럿 펌프
T; 유압탱크

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 엔진에 연결되는 유압펌프 및 파일럿 펌프;
    상기 유압펌프에 연결되어 작업장치를 구동시키는 유압실린더;
    상기 유압펌프와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 외부로부터 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 유압실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 메인 컨트롤밸브;
    사용자에 의한 조작량에 대응되게 상기 파일럿 펌프로부터의 파일럿 신호압력을 출력하는 조이스틱;
    상기 메인 컨트롤밸브와 유압실린더사이의 유로에 설치되고, 메인 컨트롤밸브의 스풀 틈새를 통한 내부 누유로 인해 유압실린더의 유동을 방지하는 더블 체크밸브;
    상기 조이스틱의 조작으로 공급되는 파일럿 신호압력에 의해 절환시 상기 더블 체크밸브를 개방시키는 셀렉터밸브; 및
    상기 셀렉터밸브와 상기 메인 컨트롤밸브의 파일럿 신호라인의 합류점에 설치되고, 상기 유압실린더를 신장 구동 또는 수축 구동시키도록 메인 컨트롤밸브에 공급되는 압력중 고압이 선택되도록 하는 셔틀밸브를 포함하여,
    상기 더블 체크밸브는 유압실린더에 공급되는 작동압에 대해 별도의 외부 파일럿 신호압력에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 2항에 있어서, 상기 메인 컨트롤밸브에 배압이 발생되는 경우 체크밸브의 개방되는 것을 방지할 수 있도록 상기 더블 체크밸브의 밸브스프링의 탄성력은 체크밸브 양단의 압력차에 의한 힘보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 외부 파일럿 작동형 홀딩밸브를 갖는 유압회로.
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