KR100205570B1 - 언로딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 언로딩 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 로더와 같은 중장비의 작업 장치에 걸리는 부하가 펌프의 작동 압력 보다 크게 되는 경우에 작업 장치에 계속적으로 유압이 작용하면서 여분의 유압력만이 언로딩되어 장비의 효율을 증가시키기 위한 언로딩 장치에 관한 것이다. 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치는 유압 펌프와, 작업 장치를 작동시키기 위한 실린더와, 상기 실린더의 스몰 챔버와 라지 챔버로 상기 유압 펌프로부터의 압유를 선택적으로 절환 공급하기 위한 메인 콘트롤 밸브로 구성되는 중장비의 작업 장치에 걸리는 부하가 유압 펌프의 작동 압력 보다 크게 되는 경우에 유압력을 언로딩시키기 위한 언로딩 장치에 있어서, 상기 유압 펌프와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에서 자체의 입력측은 상기 유압 펌프에 연결되어 있고 자체의 출력측은 상기 메인 콘트롤 밸브에 연결되어 있는 체크 밸브, 상기 작업 장치에 걸리는 부하가 상기 라지 챔버에 작용하는 부하보다 클 경우 상기 라지 챔버로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 귀환 유로로 송출시키는 방향으로 절환되도록, 자체의 일단은 상기 실린더의 라지 챔버와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제1 유로에 분기 연결되어 있고 자체의 타단은 상기 체크 밸브와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에 분기 연결되어 있는 제1 파일롯트 밸브, 상기 실린더의 스몰 챔버로 압유를 공급시키도록 상기 메인 콘트롤 밸브의 방향을 절환시키는 제1 파일롯트 유로에 압유가 공급될 때, 상기 제1 유로와 상기 제1 파일롯트 밸브 사이에 형성된 언로딩 유로를 차단하도록 상기 제1 파일롯트 유로에 분기 연결되어 있는 제2 파일롯트 밸브, 및 상기 스몰 챔버로 압유를 공급할 때 상기 라지 챔버에 걸리는 부하가 상기 스몰 챔버에 공급되는 유압력 보다 큰 경우 상기 스몰 챔버로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 상기 귀환 유로로 송출시키는 방향으로 유로를 형성하도록, 상기 체크 밸브의 입력측과 상기 귀환 유로 사이에 각각 분기 연결되어 있는 파일롯트 작동식 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

언로딩 장치

본 발명은 언로딩 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 로더와 같은 중장비의 작업 장치에 걸리는 부하가 펌프의 작동 압력 보다 크게 되는 경우에 작업 장치에 계속적으로 유압이 작용하면서 여분의 유압력만이 언로딩되어 장비의 효율을 증가시키기 위한 언로딩 장치에 관한 것이다.

로더와 같은 중장비로 작업을 할 경우에는 붐(boom)과 버켓과 같은 작업 장치에 유압 실린더를 장착하여 상기 붐과 버켓을 작동시키면서 작업을 하게 된다. 작업을 할 때, 작업 장치가 장애물의 부하에 의해 또는 장비의 유압력 이상의 부하에 의해 걸리게 되는 경우가 자주 발생하게 된다. 이러한 경우에 유압 펌프를 포함한 장비를 보호하기 위해서, 일정한 압력 이상의 압력이 작업 장치에 걸리게 되면 유압 펌프로부터의 압유를 귀환 유로로 송출하여 유압 펌프에 부하가 걸리지 않도록 하는 언로딩 장치가 이용되고 있다.

이와 같은 언로딩 장치가 도1에 도시되어 있다. 중장비의 작업 장치(12)는 작업 장치(12)를 작동시키기 위한 실린더(14)에 연결되어 있다. 메인 콘트롤 밸브(16)는 유압 펌프(10)로부터의 압유를 상기 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)와 라지 챔버(14b)로 선택적으로 절환 공급하도록 상기 실린더(14)와 상기 유압 펌프(10) 사이에 연결되어 있다. 언로딩(unloading) 장치(11)는 체크 밸브(28)와 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)로 구성되어 있다. 제2 파일롯트 유로(33)의 압유에 의해 메인 콘트롤 밸브(16)가 도면상 우측으로 절환되면 유압 펌프(10)로부터의 압유는 실린더(14)의 라지 챔버(14b)로 보내지게 된다. 이 때, 작업 장치(12)에 걸리는 부하가 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)의 설정 압력 보다 크게 되면 상기 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)가 열리게 되고 펌프(10)로부터의 압유는 귀환 유로(24)로 송출되고, 이에 따라 상기 유압 펌프(10)에는 부하가 걸리지 않게 된다. 즉, 유압 펌프가 언로딩되게 되는 것이다. 이와 같은 작용은 제1 파일롯트 유로(31)의 압유에 의해 상기 메인 콘트롤 밸브(16)가 도면상 우측으로 절환되어 실린더(14)가 하강할 때에도 마찬가지로 작용하게 된다. 즉, 라지 챔버(14b)에 걸리는 부하의 크기가 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)의 설정 압력 보다 크게 되면 상기 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)가 열리게 되어 펌프(10)가 언로딩되게 되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 언로딩 장치에 있어서는 작업 장치에 일단 설정 압력 보다 높은 압력이 걸리게 되면 상기 작업 장치를 작동시키는 실린더로의 압력 공급이 차단된 상태로 펌프로부터의 유압력이 모두 언로딩되게 된다. 따라서, 작업 장치로의 계속적인 유압력의 공급이 중단되어 더이상의 작업이 불가능한 상태에서 유압 펌프의 언로딩 현상만 계속 진행되게 되므로 불필요한 동력의 손실만을 초래하게 된다. 달리 말해서, 작업 장치에 설정 압력 이상의 부하가 걸린 상태에서 실린더를 계속 작동시키기도록 운전자가 레버(도시되지 않음)를 조작한다 하더라도 유압 펌프(10)로부터의 압유는 귀한 유로(24)를 통해 모두 빠져 나가게 되므로 작업 장치에 지속적으로 계속적인 힘을 가하지 못한 상태로 동력만 소모하게 되는 결과가 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 중장비의 작업 장치에 설정 압력 이상의 과부하가 걸릴 경우에 상기 작업 장치에 유압력을 계속적으로 공급하여 계속적인 작업을 가능하게 하면서 여분의 과도 압력에 해당하는 유압력의 압유만을 귀환시키기 위한 언로딩 장치를 제공하기 위한 것이다.

도1은 종래 기술에 따른 언로딩 장치를 도시하는 유압 회로도.

도2는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치를 도시하는 유압 회로도.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

10: 유압 펌프

12: 작업 장치

14: 실린더

14a: 스몰 챔버

14b: 라지 챔버

16: 메인 콘트롤 밸브

18: 제1 유로

22: 공급 유로

24: 귀환 유로

28: 체크 밸브

29: 언로딩 유로

30: 제1 파일롯트 밸브

31: 제1 파일롯트 유로

32: 제2 파일롯트 밸브

34: 파일롯트 작동식 체크 밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치는 유압 펌프와, 작업 장치를 작동시키기 위한 실린더와, 상기 실린더의 스몰 챔버와 라지 챔버로 상기 유압 펌프로부터의 압유를 선택적으로 절환 공급하기 위한 메인 콘트롤 밸브로 구성되는 중장비의 작업 장치에 걸리는 부하가 유압 펌프의 작동 압력 보다 크게 되는 경우에 유압력을 언로딩시키기 위한 언로딩 장치에 있어서, 상기 유압 펌프와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에서 자체의 입력측은 상기 유압 펌프에 연결되어 있고 자체의 출력측은 상기 메인 콘트롤 밸브에 연결되어 있는 체크 밸브, 상기 작업 장치에 걸리는 부하가 상기 라지 챔버에 작용하는 부하보다 클 경우 상기 라지 챔버로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 귀환 유로로 송출시키는 방향으로 절환되도록, 자체의 일단은 상기 실린더의 라지 챔버와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제1 유로에 분기 연결되어 있고 자체의 타단은 상기 체크 밸브와 상기 메인 콘트롤 밸브 사이에 분기 연결되어 있는 제1 파일롯트 밸브, 상기 실린더의 스몰 챔버로 압유를 공급시키도록 상기 메인 콘트롤 밸브의 방향을 절환시키는 제1 파일롯트 유로에 압유가 공급될 때, 상기 제1 유로와 상기 제1 파일롯트 밸브 사이에 형성된 언로딩 유로를 차단하도록 상기 제1 파일롯트 유로에 분기 연결되어 있는 제2 파일롯트 밸브, 및 상기 스몰 챔버로 압유를 공급할 때 상기 라지 챔버에 걸리는 부하가 상기 스몰 챔버에 공급되는 유압력 보다 큰 경우 상기 스몰 챔버로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 상기 귀환 유로로 송출시키는 방향으로 유로를 형성하도록, 상기 체크 밸브의 입력측과 상기 귀환 유로 사이에 각각 분기 연결되어 있는 파일롯트 작동식 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 도2를 참조로 하여 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치를 상세히 설명한다.

도2에는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치의 유압 회로도가 도시되어 있다. 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치는 체크 밸브(28), 제1 파일롯트 밸브(30), 제2 파일롯트 밸브(32), 및 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)를 포함한다. 상기 체크 밸브(28)의 입력측은 상기 유압 펌프(10)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에서 상기 유압 펌프(10)에 연결되어 있고 상기 체크 밸브(28)의 출력측은 상기 메인 콘트롤 밸브(16)에 연결되어 있다. 제1 파일롯트 밸브(30)의 일단은 상기 실린더(14)의 라지 챔버(14b)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에 연결되어 있는 제1 유로(18)에 분기 연결되어 있고 상기 제1 파일롯트 밸브(30)의 타단은 상기 체크 밸브(28)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에 분기 연결되어 있다. 또한, 제2 파일롯트 밸브(32)는 상기 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)로 압유를 공급시키도록 상기 메인 콘트롤 밸브(16)의 방향을 절환시키는 제1 파일롯트 유로(31)에 압유가 공급될 때, 상기 제1 유로(18)와 상기 제1 파일롯트 밸브(30) 사이에 형성된 언로딩 유로(29)를 차단하도록 상기 제1 파일롯트 유로(31)에 분기 연결되어 있다. 마지막으로, 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)는 상기 체크 밸브의 입력측과 상기 귀환 유로 사이에 각각 분기 연결되어 있다. 상기 제1 파일롯트 밸브(30)와 제2 파일롯트 밸브(32)는 각각 투-투 웨이(2-2 way) 밸브로 되어 있다.

이제, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치의 작동을 설명한다. 제2 파일롯트 유로(33)의 압유에 의해 메인 콘트롤 밸브(16)가 도면상 우측으로 절환되면 유압 펌프(10)로부터의 압유는 실린더(14)의 라지 챔버(14b)로 보내지게 된다. 이 때, 작업 장치(12)에 걸리는 부하가 상기 라지 챔버(14b)에 작용하는 부하 보다 클 경우 유압 펌프(10)는 공급 유로(22)를 통해 상기 라지 챔버(14b)로 유압력을 계속 작용시키면서, 제1 유로(20)에 분기 연결되어 있는 언로딩 유로(29)와 공급 유로(22)와의 압력차에 의해 도면상 우측으로 절환된 제1 파일롯트 밸브(30)를 통해 여분의 과다 유압력의 압유만을 귀환 유로(24)로 송출시키게 된다. 이에 따라, 작업 장치(12)에 계속하여 일정한 크기의 작업 압력이 전달되게 되는 상태로 작업이 진행될 수 있으며, 여분의 과다 유압력의 압유만이 언로딩됨으로써 작업 능력이 증가됨과 동시에 불필요한 동력의 소모를 방지할 수 있게 된다.

다음에, 제1 파일롯트 유로(31)의 압유에 의해 상기 메인 콘트롤 밸브(16)가 도면상 우측으로 절환되어 실린더(14)가 하강할 때, 상기 라지 챔버(14b)에 걸리는 부하의 크기가 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)의 설정 압력 보다 크게 되면 상기 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)로 공급되는 압유는 상기 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)가 열리게 되어 귀환 유로(24)로 송출되고 펌프(10)가 언로딩되게 된다. 이 때, 상기 제1 파일롯트 밸브(30)와 제1 유로(18) 사이에 연결되어 있는 언로딩 유로(29)는 제1 파일롯트 유로(31)에 분기 연결되어 상기 제1 파일롯트 유로(31)에 압유가 전달될 때 상기 언로딩 유로(29)를 차단하도록 방향 절환되는 제2 파일롯트 밸브(32)에 의해 차단된다. 따라서, 상기 라지 챔버(14b)로부터 유출되는 압유가 탱크(26)로 귀한되는 데에는 아무런 지장을 받지 않게 된다.

그러므로, 이 경우에도 역시 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)로 압유가 계속해서 작용하고 여분의 압력의 압유만이 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)를 통해 언로딩되게 되므로 작업 장치의 작업 동력을 계속 유지한 상태로 작업이 가능하고 불필요한 동력의 소모를 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 적합한 실시예에 따른 언로딩 장치는 중장비의 작업 장치에 설정 압력 이상의 부하가 걸릴 경우에도 유압 펌프로부터의 압유가 상기 작업 장치를 작동시키는 실린더에 계속해서 작용하게 되어 계속적인 작업이 가능하게 되고, 여분의 과다 유압력의 압유만이 귀환되어 유압 펌프의 일부분의 동력만이 언로딩되게 되므로 작업을 효율적으로 수행할 수 있고 연료의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 유압 펌프(10)와, 작업 장치(12)를 작동시키기 위한 실린더(14)와, 상기 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)와 라지 챔버(14b)로 상기 유압 펌프(10)로부터의 압유를 선택적으로 절환 공급하기 위한 메인 콘트롤 밸브(16)로 구성되는 중장비의 작업 장치(12)에 걸리는 부하가 유압 펌프(10)의 작동 압력 보다 크게 되는 경우에 유압력을 언로딩시키기 위한 언로딩 장치에 있어서,

   상기 유압 펌프(10)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에서 자체의 입력측은 상기 유압 펌프(10)에 연결되어 있고 자체의 출력측은 상기 메인 콘트롤 밸브(16)에 연결되어 있는 체크 밸브(28),

   상기 작업 장치(12)에 걸리는 부하가 상기 라지 챔버(14b)에 작용하는 부하보다 클 경우 상기 라지 챔버(14b)로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 귀환 유로(24)로 송출시키는 방향으로 절환되도록, 자체의 일단은 상기 실린더(14)의 라지 챔버(14b)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에 연결되어 있는 제1 유로(18)에 분기 연결되어 있고 자체의 타단은 상기 체크 밸브(28)와 상기 메인 콘트롤 밸브(16) 사이에 분기 연결되어 있는 제1 파일롯트 밸브(30),

   상기 실린더(14)의 스몰 챔버(14a)로 압유를 공급시키도록 상기 메인 콘트롤 밸브(16)의 방향을 절환시키는 제1 파일롯트 유로(31)에 압유가 공급될 때, 상기 제1 유로(18)와 상기 제1 파일롯트 밸브(30) 사이에 형성된 언로딩 유로(29)를 차단하도록 상기 제1 파일롯트 유로(31)에 분기 연결되어 있는 제2 파일롯트 밸브(32), 및

   상기 스몰 챔버(14a)로 압유를 공급할 때 상기 라지 챔버(14b)에 걸리는 부하가 상기 스몰 챔버(14a)에 공급되는 유압력 보다 큰 경우 상기 스몰 챔버(14a)로 유압력을 계속 작용시키면서 여분의 유압력의 압유를 상기 귀환 유로(24)로 송출시키는 방향으로 유로를 형성하도록, 상기 체크 밸브(28)의 입력측과 상기 귀환 유로(24) 사이에 각각 분기 연결되어 있는 파일롯트 작동식 체크 밸브(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 언로딩 장치.

Images