KR100194701B1 - 유압제어장치 - Google Patents

Abstract

유압제어장치는 2개의 그룹을 가지고 있고 유압유체의 독립적인 공급을 위하여 큰 유량측에의 액츄에이터 회로(붐실린더 회로와 아암실린더 회로)와 작은 유량측에의 액츄에이터 회로(버킷 실린더 회로와 회전모터회로)에 의해서 형성되어 있다. 이 그룹에 있어서, 버킷선택밸브와 회전선택밸브는 버킷 실린더 선택 및 회전모터 선택 회로구성을 형성한다.

Description

유압제어장치

제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 전체 블록선도.

제2도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 전체 블록선도.

제3도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 전체 블록선도.

제4도는 종래기술의 유압제어장치의 실례를 도시한 전체 블록선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

G1 : 제1그룹 G2 : 제2그룹

A : 붐실린더회로 1 : 붐실린더

2 : 버킷실린더 3 : 회전모터

4 : 아암실린더 6 : 붐실린더 제어밸브

7 : 버킷실린더 제어밸브 8 : 회전모터 제어밸브

9 : 아암실린더 제어밸브 17 : 유동분류기

18 : 버킷선택밸브 21 : 회전선택밸브

26,27 : 언로딩라인 36,37 : 합류라인

48,49 : 온오프밸브

본 발명은 복수의 액츄에이터가 동시에 구동(복합제어)되는 유압굴착기와 같은 유압 작업기계에 사용되는 유압제어장치에 관한 것이다.

종래기술의 유압굴착기는 실례로서 설명될 것이다.

유압굴착기의 가장 일반적인 유압제어장치는 제4도에 도시된 바와 같이 구성되어 있다.

이 도면에서는, A는 붐(B)을 기복시키기 위한 붐실린더(1)를 작동시키는 붐실린더 회로를 나타내고, B는 버킷을 구동시키기 위한 버킷실린더(2)를 작동시키는 버킷 실린더회로를 나타내고, C는 상부 몸체를 회전시키도록 회전모터(3)를 구동시키기 위한 회전모터회로를 나타내며, D는 아암을 작동시키도록 아암 실린더(4)를 구동시키기 위한 아암실린더 회로를 나타낸다. 이들 회로(A, B, C, D)(이하에서 액츄에이터 회로라 칭함)는 하나의 유압 펌프(5)에 평행하게 연결되어 있다.

액츄에이터 회로(A 내지 D)는 각각의 액츄에이터의 작동을 제어하기 위하여 원격제어밸브(도시안됨)에 의해서 작동되는 유압파일롯밸브(6,7,8,9)를 구비하고 있다.

또한, 액츄에이터 회로(A 내지 D)는 소요유량을 얻기 위하여 유압유체의 유동을 분할하는 압력보상유동제어밸브(10)를 구비하고 있다.

더욱이, 유압파일롯 타입의 압력보상밸브(11)는 펌프이송측에 제공되어 복합제어가 복수의 액츄에이터를 동시에 구동시키기 위하여 이루어질 때 펌프압력보상제어가 각각의 액츄에이터에 의해서 필요한 압력(부하압력)의 최대값보다 높은 값으로 펌프이송압력을 수정하게 실행되도록 한다.

12는 펌프이송압력에 따라 펌프이송유량을 제어하는 레귤레이터이며, 13은 최대부하 압력을 선택하기 위한 셔틀밸브(고압선택밸브)를 나타낸다.

압력보상유동제어밸브(10)를 사용한 종래의 부하감지타입의 유압제어장치에 따라, 액츄에이터(1 내지 4)는 복합제어중에 다른 액츄에이터의 부하압력에 영향을 받지 않고 제어밸브(6 내지9)의 제어량에 대응하는 유량 또는 속도로 작동될 수 있다.

한편, 펌프이송유량을 제어밸브(6 내지 9)의 작동에 의하여 발생된 소요유량의 합(필요한 총유량)이 초과하면, 펌프로부터 방출된 유압유체는 부하압력이 낮은 하나의 액츄에이터 회로내로 유동한다. 따라서, 불충분한 유량은 부하압력이 높은 다른 액츄에이터 회로상에서 발생하고 압력보상의 예상된 기능은 달성되지 않으며, 이에 따라 액츄에이터가 지나치게 저속으로 작동되고 때때로 정지되는 현상을 발생시킨다.

이러한 현상을 방지하기 위한 목적으로, 종래기술의 장치는 일본국 특개평 6-68281호에 개시된 바와 같이 밸브작동의 양에 따라 펌프이송유량을 각각의 액츄에이터 회로의 유량의 소요비율로 할당하는 비례할당시스템을 채용하고 있다.

구체적으로 기술하면, 제4도에 도시된 바와 같이, 제어밸브(6 내지 9)의 작동(PB1, PB2, Pb1, Pb2, Ps1, Ps2, Pa1, Pa2)(파일롯 압력)의 양은 도시안된 센서에 의해서 감지되고 전기신호로서 제어기(14)에 입력되며, 유량을 필요로 하는 총유량이 펌프이송유량을 초과하면, 신호(Pi1, Pi2, Pi3, Pi4)는 비례할당에 의해 유량을 감소시키도록 제어기(14)로부터 솔레노이드 비례밸브(15)를 통하여 각각의 유동제어밸브(10)로 출력된다.

하지만 상술된 구성은 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 제어시스템의 구성상의 문제점

액츄에이터 회로(A, B, C, D)는 압력보상유동제어밸브(10)의 사용을 필요로 한다. 유량을 감소시키는 명령이 소요 총유량과 펌프이송유량을 기초하여 제어기(14)로부터 유동제어밸브(10)로 발생되기 때문에, 제어시스템은 구조가 복잡하게 되며, 이에 따라 장치의 전체구조가 복잡하고 제조비가 증가된다.

(2) 기능상의 문제점

유압굴착기의 경우에는 일반적인 굴착작동에 있어서 액츄에이터(1 내지 4)에 필요한 유량(작동속도) 및 작동압력의 차이가 있다.

즉, 소요유량에 대해서, 붐실린더(1)와 아암실린더(4)는 큰 유량을 필요로 하고 반면에 버킷실린더(2)와 회전모터(3)는 작은 유량을 필요로 한다.

한편, 압력에 대해서, 붐실린더(4)와 회전모터(3)는 높은 압력을 필요로 하는 반면에 버킷실린더(2)와 아암 실린더(4)는 낮은 압력을 필요로 한다.

종래기술의 장치에서는 상술된 문제점을 방지하기 위하여 공급유량은 각각의 액츄에이터에 의한 소요유량과 소요압력의 크고 작음에 관계없이 밸브작동량을 기초로 한 비례할당에 의해서 결정된다.

(a) 작은 유량을 필요로 하는 액츄에이터로의 공급유량은 비례할당에 의해서 더욱 감소되며, 이에 따라 액츄에이터를 작동시키는데 필요한 최소유량을 확보하지 못하여 극히 낮은 작동속도와 불충분한 작동을 발생시킨다.

(b) 밸브작동량에 의한 소요 유량은 실질적으로 필요되는 유량과 필연적으로 동일하지 않다. 예컨대, 큰 관성을 가진 상부회전몸체는 실제 시작으로부터 정상 작동까지의 회전운동의 초기주기동안에 높은 압력과 작은 유량을 필요로 한다.

즉, 큰 유량이 회전운동의 시작에서 요구되더라도, 회전모터(3)에 의해서 실질적으로 흡수된 유량은 작으며, 유량의 대부분은 릴리프 밸브를 통하여 탱크로 방출되는 과잉유체가 된다. 즉 이 유체는 낭비된다.

[발명의 요약]

그러므로, 발명의 목적은 구조가 간단하고 가격이 저렴하고 복합제어작동에서 적당한 유량의 유압유체를 각각의 액츄에이터로 공급할 수 있는 유압제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 청구범위 1항에 따른 유압제어장치에 있어서, 복수의 유압 액츄에이터 회로는 상대적으로 큰 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로와 작은 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로의 조합에 따라 제1그룹과 제2그룹으로 나누어지고 양 그룹이 유압원에 독립적으로 연결되며, 상기 그룹내의 액츄에이터가 동시에 작동될 때 유체를 작은 유량측의 액츄에이터회로에 선택적으로 공급하는 선택밸브를 구비하고 있다.

본 발명의 청구범위 제2항에 따른 유압제어장치에 있어서, 청구범위 제1항의 구성에 있어서, 복수의 유압 액츄에이터 회로는, 유압 굴착기를 기복시키기 위한 붐실린더회로, 버킷을 작동시키기 위한 버킷실린더 회로, 상부 회전몸체를 회전시키기 위한 회전모터회로, 및 아암을 작동시키기 위한 아암실린더 회로를 구비하고, 제1그룹이 큰 유량측의 액츄에이터 회로로서의 붐실린더 회로와 작은 유량측의 액츄에이터 회로로서의 버킷실린더 회로로 구성되고 제2그룹이 큰 유량측의 액츄에이터 회로로서의 아암실린더 회로와 작은 유량측의 액츄에이터 회로로서의 회전모터회로로 구성되어 있다. 또한, 버킷선택밸브는 유압유체를 버킷실린더 회로에 선택적으로 공급하도록 제1그룹의 선택밸브로서 제공되고 회전선택 밸브는 유압유체를 회전모터회로에 선택적으로 공급하도록 제2그룹의 선택밸브로서 제공된다.

본 발명의 청구범위 제3항에따라, 청구범위 제1항 또는 제2항의 구성을 가진 유압제어장치는 과잉유체를 제1 및 제2그룹으로부터 탱크로 복귀시키는 언로드 회로에 그리고 다른 그룹에 있어서의 큰 유량측의 액츄에이터 회로의 요구에 따라 과잉유체를 액츄에이터 회로에 공급하도록 분기되어 연결된 합류라인을 가지고 있다.

상술된 구성에 따라, 유압유체는 큰 유량측의 액츄에이터 회로(청구범위 제2항에서, 유압굴착기내의 붐실린더 회로와 아암실린더 회로)와 작은 유량측의 액츄에이터 회로(상기 유압굴착기내의 버킷실린더회로, 회전모터회로)를 조합시킴으로 형성된 2개의 그룹내에 있어서의 복합제어시에, 작은 유량측의 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급되며 그 과잉 유체는 큰 유량을 요구하는 측의 액츄에이터 회로에 공급된다.

그러므로, 총소요유량이 펌프이송유량을 초과할 때의 복합제어시에, 소요유량은 작은 유량측의 액츄에이터에서 확보되며 충분한 과잉유체량도 큰 유량측의 액츄에이터로 공급되어 이에 따라 그 작동을 보장할 수 있다.

더욱이, 청구범위 제3항의 구성에 따라, 유체가 하나의 그룹의 큰 유량측의 액츄에이터 회로에 의해서 요구되고 과잉유체량이 다른 그룹에 존재하면, 과잉유체는 큰 유량측의 액츄에이터 회로에 공급된다. 그러므로, 복합제어시에 충분한 유체량을 확보하여 복합제어성을 향상시키는 것은 가능하다.

본 발명의 청구범위 제4항에 따른 유압제어장치에 있어서, 복수의 유압 액츄에이터 회로는 상대적으로 높은 압력을 필요로 하는 액츄에이터 회로와 낮은 압력을 필요로 하는 액츄에이터 회로의 조합에 따라 제1그룹과 제2그룹으로 나누어지고, 양 그룹은 유압원에 독립적으로 연결되고 상기 그룹내의 액츄에이터가 동시에 작동될 때 유체를 높은 압력측의 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급하는 선택밸브를 구비하고 있다.

본 발명의 청구범위 제5항에 따른 유압제어장치에 있어서, 청구범위 제4항의 구성에 있어서, 복수의 유압액츄에이터 회로는, 유압굴착기를 기복시키기 위한 붐실린더회로, 버킷을 작동시키기 위한 버킷실린더 회로, 상부회전몸체를 회전시키기 위한 회전모터회로, 및 아암을 작동시키기 위한 아암 실린더 회로를 포함하고 있으며; 제1그룹은 높은 압력측의 액츄에이터 회로로서의 붐실린더 회로와 낮은 압력측의 액츄에이터 회로로서의 버킷실린더 회로로 이루어졌으며; 제2그룹은 높은 압력측의 액츄에이터 회로로서의 회전모터회로와 낮은 압력측의 액츄에이터 회로로서의 아암 실린더 회로로 이루어졌다. 또한, 붐선택밸브는 유압유체를 붐실린더 회로에 선택적으로 공급하도록 제1그룹의 선택밸브로서 제공되고, 회전 선택 밸브는 유압유체를 회전모터회로에 선택적으로 공급하도록 제2그룹의 선택밸브로서 제공된다.

청구범위 제4항 및 제5항의 구성에 따라, 높은 압력측의 액츄에이터 회로(청구범위 제5항에 있어서 붐실린더 회로와 회전모터회로)와 낮은 압력측의 액츄에이터 회로(청구범위 제5항에서의 버킷실린더 회로와 아암실린더 회로)를 조합함으로써 형성된 2개의 그룹에서의 복합제어시에, 유압유체는 작은 유량측의 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급되고 그 과잉유체는 높은 압력측의 액츄에이터 회로로 공급된다.

그러므로, 총소요유량이 펌프이송유량을 초과할 때의 복합제어시에, 소요유량은 높은 압력측의 액츄에이터로 공급되고 반면에 남아 있는 유체 전체는 낮은 압력측의 액츄에이터로 공급된다. 그러므로, 유체가 유동하기 어려운 높은 압력측의 액츄에이터의 작동을 보장하고 과잉유체 전체가 탱크로 복귀되는 회로구성의 경우에서와 같이 유체의 낭비를 방지하는 것은 가능하다.

제1항 내지 제5항의 구성에 따라, 총소요유량이 펌프이송유량을 초과할 때의 복합제어시에, 밸브작동량을 기초하여 펌프이송유량을 각각의 액츄에이터 회로에 기하학적으로 할당하기 위한 압력보상유량제어밸브와 솔레노이드 비례밸브는 제거될 수 있으며, 이에 따라 제어시스템의 구조가 단순화되고 그 제조비가 절감되며 더욱이 복합제어시에 적당량의 유체를 각각의 액츄에이터에 공급되는 것이 가능하다.

[바람직한 실시예의 설명]

본 발명에 따른 유압제어장치의 바람직한 실시예는 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명될 것이다.

다음의 실시예에 있어서, 유압굴착기에 적용된 종래기술의 제어장치의 실례가 설명될 것이다. 이 실시예에 있어서, 제4도에 도시된 종래기술 장치의 부재와 동일한 부재는 동일한 참조부호로 표시되었으며 중복을 피하기 위하여 여기에서 설명되지 않는다.

[실시예 1(제1도참조)]

액츄에이터 회로(A, B, C, D)는 큰 유량을 필요로 하는 회로와 작은 유량을 필요로 하는 다른 회로의 조합, 즉 붐실린더 회로(A)와 버킷실린더 회로(B)의 조합 및 회전모터회로(C)와 아암실린더 회로(D)의 조합에 따라 제1그룹(G1)과 제2그룹(G2)으로 나누어지고, 제1그룹(G1)은 제1압력라인(15)에 연결되고 제2그룹(G2)은 제2압력라인(16)에 연결된다.

이 압력라인(15,16)은 1대 1의 비율로 유압펌프(5)로부터 방출되는 유체의 유동을 분류하는 유동분류기(17)를 통하여 유압펌프(5)에 연결되며 이에 따라 유압으로 독립적으로 공급되는 그룹(G1,G2)에 동일하게 펌프이송유체를 공급한다.

제1압력라인(15)은 버킷선택밸브(18)를 통하여 붐실린더 회로(A)와 버킷실린더 회로(B)의 유압유체공급라인(19,20)에 연결되고 제2압력라인(16)은 회전선택밸브(21)를 통해서 회전모터회로(C)와 아암실린더 회로(D)의 유압유체공급라인(22,23)에 연결된다.

24는 버킷실린더용 유압유체공급라인(20)으로부터 붐실린더용 유압유체공급라인(19)으로 유동하는 유체의 유동만을 허용하는 체크밸브를 나타내며, 25는 회전모터용 유압유체공급라인(22)으로부터 아암실린더용 유압유체공급라인(23)으로 유동하는 유체의 유동만을 허용하는 체크밸브를 나타낸다.

버킷선택밸브(18)는 버킷실린더 제어밸브(7)의 입구압력을 하나의 파일롯 챔버로 또한 출구압력(버킷실린더 부하압력)을 다른 파일롯 챔버로 도입하도록 기능하며, 이에 따라 작동량에 대응하는 양의 유체의 유동을 버킷실린더용 유압유체공급라인(20)으로 유동시키며, 과잉유체는 붐실린더용 유압유체공급라인(19)내로 유동된다.

회전선택밸브(21)는 회전모터제어밸브(8)의 입구압력을 하나의 파일롯 챔버로 또한 출구 압력(회전모터부하압력)을 다른 파일롯 챔버로 각각 도입하도록 기능한다. 제어밸브(8)가 작동되면, 작동량에 대응하는 양의 유체는 회전모터용 유압유체공급라인(22) 내로 유동되고 과잉유체는 아암실린더용 유압유체공급라인(23)내로 유동된다.

즉, 양 그룹(G1,G2)은 적은 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로인 버킷실린더회로(B)와 회전모터회로(C)에 유체가 선택적으로 공급되는 회로구성을 가진다.

한편, 과잉 유체를 탱크로 복귀시키는 언로딩라인(26,27)은 제1 및 제2압력라인(15,16)에 연결된다.

양 언로딩라인(26,27)에는 압력보상타입의 언로딩 밸브(28,29)(이하에서 제1언로딩 밸브와 제2언로딩 밸브라 함)가 삽입되어 있다.

제1언로딩 밸브(28)에는 붐실린더(1)와 버킷실린더(2)에서 유지압력(부하압력)으로부터 셔틀밸브(30)와 유지압력취출라인(31)을 통하여 취출된 높은 압력측의 압력과 유동분류기(17)의 출구압력이 적용된다. 제1언로딩 밸브(28)는 제1압력라인(15)의 압력을 높은 압력측의 유지압력보다 높게 보상하도록 작용한다.

제2언로딩 밸브(29)에는 회전모터(3)와 아암실린더(4)에서의 유지압력으로부터 셔틀밸브(32)와 유지압력취출라인(33)을 통하여 취출된 높은 압력측의 압력과 유동분류기(17)의 출구압력이 적용된다. 제2압력라인(16)에서의 압력은 제2언로딩 밸브(29)에 의해서 높은 압력측의 유지압력을 초과하도록 보상된다.

더욱이, 언로딩라인(26,27)에는 언로딩 밸브(28,29)의 하류측에서 제1 및 제2 합류라인(36,37)이 아암실린더용 유압 파일롯 타입의 방향제어밸브(34)와 붐실린더용 방향제어밸브(35)를 통하여 분기되어 연결된다. 제1합류라인(36)은 아암실린더용 유압유체공급라인(23)에 연결되고 제2합류라인(37)은 붐실린더용 유압유체공급라인(19)에 연결된다.

아암실린더용 방향제어밸브(34)는 아암실린더 제어밸브(9)의 신장측 또는 수축측 파일롯 압력이 특정값을 초과할 때 언로드위치(a)로부터 합류위치(b)로 전환되게 설계되었다. 38은 높은 압력측을 신장 및 수축측의 양 파일롯 압력으로부터 선택하는 셔틀 밸브를 나타낸다.

한편, 아암실린더용 방향제어밸브(35)는 붐실린더 제어밸브(6)의 신장측 파일롯 압력이 특정값을 초과할 때 언로드위치(a)로부터 합류위치(b)로 전환되며, 이에 따라 이하에서 설명될 바와 같이 과잉유체의 합류를 허용한다.

(i) 과잉유체는 아암실린더 제어밸브(9)가 신장측 또는 수축측으로 크게 작동되면(아암실린더 회로(D)가 큰 유량을 필요로 하면; 이하에서 이 작동은 아암 제2속도 작동이라 칭함) 그리고 또한 과잉유체가 제1그룹(G1)에 존재하면 아암 실린더용 유압유체공급라인(23)으로 유동한다.

(ii) 과잉유체는 붐실린더 제어밸브(6)가 신장측 또는 수축측으로 크게 작동되면(붐 실린더 회로(A)가 신장측에서 큰 유량을 필요로 하면; 이하에서 이 작동은 붐제2속도 작동이라 칭함) 그리고 또한 과잉유체가 제2그룹(G2)에 존재하면 붐실린더용 유압유체공급라인(19)으로 유동한다.

더욱이, 유지압력을 유지하기 위한 방향제어밸브(39)는 제2언로딩 밸브(29)의 유지압력취출라인(33)에 제공된다. 붐실린더용 방향제어밸브의 작동과 연관하여 작동하는 방향제어밸브(39)는 유지압력이 제2언로딩 밸브(29)의 닫힘측 파이롯 챔버내로 도입되는 유지압력 도입위치(a)로부터 닫힘측 파일롯 챔버가 탱크에 연결되고 유지압력이 차단되는 자유 위치(b)로 전환된다.

붐실린더용 방향제어밸브(35)와 유지압력을 유지하기 위한 방향제어밸브(39)의 전환작동에 의해, 제2언로딩 밸브(29)는 붐실린더용 방향제어밸브의 작동시에 자유위치(완전개방위치)로 개방되고 그러므로, 제2압력라인(16)내의 압력은 붐부하압력과 동일하게 된다. 붐상승/회전의 복합제어시의 펌프이송압력이 붐실린더 부하압력의 기초하에 설정되고 펌프이송유량이 붐실린더 기준으로 결정되기 때문에, 소요유량은 펌프이송유량이 회전운동의 시작시 높은 회전압력의 기초하에 설정되는 경우와 같이 붐실린더(1)에 확보될 수 없다.

이 실시예에 있어서, 압력에 대해 독립적으로 유압유체로 공급되는 2개의 그룹(G1,G2)은 상술한 바와같이 큰 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로(붐실린더 회로(A)와 아암실린더회로(D))와 작은 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로(버킷실린더 회로(B)와 회전모터회로(C))의 조합에 의해서 형성된다. 상술된 회로 구조를 가진 그룹(G1,G2)에 있어서, 유체는 버킷선택밸브(18)와 회전선택밸브(21)를 통하여 버킷실린더회로(B)와 회전모터회로(C)에 선택적으로 공급된다. 따라서, 버킷실린더(2)용 소요유량은 제1그룹에서의 복합제어시에 확보되고 또한 회전모터(3)용 소요유량은 제2그룹에서의 복합제어시에 확보된다.

그러므로, 복합제어작동시에 작은 유량을 필요로 하는 액츄에이터(즉, 버킷실린더(2)와 회전모터(3))로의 불충분한 유량이 밸브작동량에 기초한 비례할당에 의해서 발생되고 이 액츄에이터의 극히 느린 작동과 역효과적인 작동이 종래의 장치에서와 같이 발생하는 단점을 제거하는 것은 가능하다.

[실시예 2(제2도참조)]

이하에서는 제1실시예와 상이한 부분만이 설명될 것이다.

① 2개의 출구로부터 동일한 유체량을 이송시키는 분할타입의 유압펌프(40)는 유압원으로서 채용된다.

그러므로 제1 및 제2그룹(G1,G2)의 독립성을 확보하면서 제1실시예의 유동 분류기(17)를 제거하는 것은 가능하게 된다.

② 설정압력이 제어기(41)에 의해서 제어되는 솔레노이드 비례 언로딩 밸브(42,43)는 제1 및 제2압력라인(15,16)의 압력을 설정하기 위한 압력보상언로딩밸브로서 채용된다.

또한, 붐실린더 제어밸브(6)의 붐신장 파일롯압력(PB), 회전모터(3)의 유지압력(PS), 제1그룹(G1)에 있는 셔틀밸브(30)에 의해서 선택된 높은 압력측의 유지압력(P1) 및 제2그룹(G2)에 있는 셔틀밸브(32)에 의해서 선택된 높은 압력측의 유지압력(P2)은 압력센서(44,45,46,47) 각각에 의해서 전기신호로 변환되고 전기신호는 제어기(41)에 입력된다.

제어기(41)는 다음의 방정식에 의해서 센서신호(PB, PS, P1, P2)에 기초하여 언로딩 밸브(42,43)용 지령 설정압력(Pu1, Pu2)을 연산하고 출력한다.

Pu1 = P1 + α

Pu2 = P2 + α

또한 제2언로딩 밸브(43)용 지령설정압력(Pu2)은 제2압력라인(16)에서의 압력이 붐실린더 압력과 동일하도록 0 또는 그 근사값으로 설정된다.

설정값이 제어기(41)에 의한 지령으로서 연산되고 출력되는 상술된 구성 때문에, 유압 언로딩 밸브(28,29)가 제1실시예에서와 같이 사용되는 경우와 비교하여 볼 때 유지압력을 기초한 설정압력을 얻기 까지의 반응지연을 감소시키는 것은 가능하다.

③ 제2속도제어시에 언로딩 라인(26,27) 및 탱크가 연결되는 언로딩 위치(a)와 언로딩라인(26,27) 및 탱크가 연결되지 않는 차단위치(b) 사이에서 전환되는 온-오프밸브(48,49)는 아암실린더 또는 빔실린더(34,35)용 밸브대신에 제공된다. 더욱이, 합류라인(36,37)은 온오프밸브(48,49)의 입구측에서 언로딩 라인(26,27)으로부터 분기되어 차단위치(b)에서 과잉유체가 아암실린더용 유압유체공급라인(23)과 붐실린더용 유압유체공급라인(19)내로 유동하도록 한다.

[실시예 3(제3도참조)]

제3실시예는 양 그룹(G1,G2)에 있어서, 유체가 상대적으로 높은 압력을 필요로 하는 액츄에이터 회로로 선택적으로 공급된다.

즉, 제1그룹(G)은 유체를 붐실린더 회로(A)로 선택적으로 공급하기 위한 붐선택밸브(50)를 구비하고 있고 반면에 제2그룹(G2)은 유체를 회전모터회로(C)로 선택적으로 공급하기 위한 회전선택밸브(21)를 구비하고 있다.

예시화된 다른 회로는 제1실시예의 회로와 동일한 구조를 가지고 있다.

회로구조에 따라, 유체는 유체가 양 그룹(G1,G2)에서의 복합제어시 유동하지 않는 높은 압력측의 액츄에이터인 붐실린더(1)와 회전모터(3)에 소요유량으로 확실하게 공급된다.

더욱이, 회전운동의 시작시 회전모터제어밸브(8)의 제어에 필요한 유량이 회전 모터(3)에 의해서 실제적으로 흡수된 유량을 초과할 때 과잉유체 모두가 아암실린더 회로(D)내로 유동하므로, 과잉유체가 탱크로 모두 복귀되는 회로구조에서와 같이 어떠한 과잉유체의 낭비도 발생되지 않는다.

본 발명이 거친 지역에서 사용되는 크레인과 같은 유압 크레인에 적용가능하다는 사실에 특히 주의를 요한다.

이 경우에 제1그룹은 붐기복 실린더 회로(큰 유량측의 액츄에이터 회로)와 붐신장 실린더회로(작은 유량측의 액츄에이터 회로)를 조합시킴으로써 형성되어야 하고 제2그룹은 호이스트 모터회로(큰 유동측의 액츄에이터 회로)와 회전모터회로(작은 유량측의 액츄에이터 회로)를 조합시킴으로써 형성되어야 한다.

상술된 본 발명의 청구범위 제1항 내지 제3항에 따라, 압력공급에 대해 독립적이며 유압유체로 공급을 받는 2개의 그룹은 큰 유량측의 액츄에이터 회로(청구범위 제2항에서 붐실린더 회로와 아암실린더 회로)와 작은 유량측의 액츄에이터회로(버킷실린더 회로와 회전모터회로)를 조합시킴으로써 형성되고 이 그룹에 있어서, 유압유체는 작은 유량측의 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급된다. 그러므로, 총소요유량이 펌프이송 유량을 초과할 때의 복합제어시에, 소요유량은 작은 유량측의 액츄에이터에 확보되며 또한 충분한 과잉유체량은 큰 유량측의 액츄에이터에 공급되며, 이에 따라 그 작동을 확보할 수 있다.

더욱이, 청구범위 제3항의 구성에 따라, 유체가 하나의 그룹의 큰 유량측의 액츄에이터 회로에 의해서 요구되고 유체의 과잉량이 다른 하나의 그룹에 존재하면 과잉유체는 큰 유량측의 액츄에이터 회로에 공급되므로, 복합제어시에 충분한 유체량을 확보하여 복합제어성을 향상시키는 것은 가능하다.

한편, 청구범위 제4항 및 제5항의 구성에따라, 유체압력을 독립적으로 공급받는 2개의 그룹은 높은 압력측의 액츄에이터 회로(청구범위 제5항에서, 붐실린더 회로 및 회전모터회로)와 낮은 압력측의 액츄에이터 회로(제5항에서 버킷실린더 회로와 아암 실린더회로)를 조합시킴으로써 형성된다.

이들 그룹에 있어서, 선택밸브에 의해서 높은 압력측의 액츄에이터 회로에 선택적으로 유체를 공급하는 회로구성으로 하였으므로, 높은 압력측의 액츄에이터의 작동을 확보할 수 있음과 동시에 과잉유체가 모두 탱크로 복귀되는 회로구성으로 한 경우와 같은 유체낭비가 방지될 수 있다.

본 발명의 청구범위 제1항 내지 제5항의 구성에 따라, 밸브작동량을 기초하여 펌프 이송유량을 기하학적으로 할당하기 위하여 필요한 압력보상유량제어밸브와 솔레노이드 비례밸브는 제거될 수있으며 이에 따라, 제어시스템의 구성이 간단화될 수 있고 제조비가 절감되고 복합제어시에 적당한 유체량을 각각의 액츄에이터에 공급할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수의 유압 액츄에이터 회로는 상대적으로 큰 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로와 작은 유량을 필요로 하는 액츄에이터 회로의 조합에 의해 제1그룹과 제2그룹으로 나누어지고, 상기 그룹의 양자는 유압원에 독립적으로 연결되며, 상기 그룹내의 액츄에이터가 동시에 작동될 때 유체를 작은 유량측의 상기 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급하는 선택밸브를 구비하고 있는 것을 특징으로하는 유압제어장치.
2. 제1항에 있어서, 복수의 유압 액츄에이터 회로는, 유압굴착기를 기복시키기 위한 붐실린더 회로, 상기 버킷을 작동시키기 위한 버킷실린더 회로, 상부 회전몸체를 회전시키기 위한 회전모터회로, 및 상기 아암을 작동시키기 위한 아암실린더 회로를 포함하고 있으며, 상기 제1그룹은 큰 유량측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 붐실린더 회로와 작은 유량측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 버킷실린더 회로로 이루어졌으며; 상기 제2그룹은 큰 유량측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 아암실린더 회로와 작은 유량측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 회전모터회로로 이루어졌으며; 그리고 버킷 선택밸브는 유압유체를 상기 버킷실린더 회로에 선택적으로 공급하도록 상기 제1그룹의 선택밸브로서 제공되고 회전선택밸브는 유압유체를 상기 회전모터회로에 선택적으로 공급하도록 상기 제2그룹의 선택밸브로서 제공되는 것을 특징으로 하는 유압제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다른 그룹의 큰 유량측의 상기 액츄에이터 회로의 요구에 따라 과잉유체를 상기 액츄에이터 회로에 공급하기 위한 합류라인은 과잉유체를 상기 제1 및 제2그룹으로부터 탱크로 복귀시키기 위하여 언로드 회로에 분기되어 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유압제어장치.
4. 복수의 유압 액츄에이터 회로는 상대적으로 높은 압력을 필요로 하는 액츄에이터 회로와 낮은 압력을 필요로 하는 액츄에이터 회로의 조합에 따라 제1그룹과 제2그룹으로 나누어지고; 상기 그룹의 양자는 유압원에 독립적으로 연결되며, 상기 그룹내의 액츄에이터가 동시에 작동될 때 유체를 높은 압력측의 상기 액츄에이터 회로에 선택적으로 공급하는 선택밸브를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유압제어장치.
5. 제4항에 있어서, 복수의 유압 액츄에이터 회로는, 유압 굴착기를 기복시키기 위한 붐실린더 회로, 버킷을 작동시키기 위한 버킷 실린더 회로, 상부 회전몸체를 회전시키기 위한 회전모터회로, 및 아암을 작동시키기 위한 아암실린더 회로를 포함하고 있으며; 상기 제1그룹은 높은 압력측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 붐실린더 회로와 낮은 압력측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 버킷실린더 회로로 이루어졌으며; 상기 제2그룹은 높은 압력측의 상기 액츄에이터 회로로서 상기 회전모터회로와 낮은 압력측의상기 액츄에이터 회로로서 상기 아암실린더 회로로 이루어졌으며; 그리고 붐선택 밸브는 유압유체를 상기 붐실린더 회로에 선택적으로 공급하도록 상기 제1그룹의 선택밸브로서 제공되고, 회전선택밸브는 유압유체를 상기 회전모터회로에 선택적으로 공급하도록 상기 제2그룹의 선택밸브로서 제공되는 것을 특징으로 하는 유압제어장치.