KR100592545B1 - 굴삭기의 붐하강 속도제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기의 붐하강 속도제어장치에 관한 것으로, 특히 메인펌프(1)를 붐실린더(2)의 피스톤헤드측 체임버(2a)와 피스톤로드측 체임버(2b)에 각각 연결하는 제1,2유압라인(11,12)을 서로 병렬라인(5)으로 연통시키고, 상기 병렬라인(5)에 파이롯라인(7)을 통해 보조펌프(9)로 부터 압유를 인가받아 계폐되는 개폐밸브(6)를 설치하며, 이 개폐밸브(6)는 선택스위치(8)에 의해 개폐작동하는 선택밸브(15)에 의해 유로를 개방하도록 되어 있다.

따라서 붐을 상승시킨 상태에서 리모트콘트롤밸브(4)를 하강 위치로 조작함과 동시에 운전석의 선택스위치(8)을 온시키면, 병렬라인(5)이 연통 개방되어 붐실린더의 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유는 일부 붐제어스풀(3)의 교축통로(3d)를 통해 탱크(T)로 빠지고, 동시에 병렬라인(5)를 통해 붐실린더 피스톤로드측 체임버(2b)로 공급됨으로써 붐은 빠른 속도록 하강하여 지면다지기 작업을 수행하는 것이다.

붐하강속도, 굴삭기

Description

굴삭기의 붐하강 속도제어장치{An apparatus for controlling a boom down in an excavator}

도 1 은 종래 굴삭기의 붐하강 속도제어장치를 도시한 개략적 유압회로도,

도 2a는 본 발명에 따른 굴삭기 붐하강 속도제어장치를 개략적으로 도시한 실시예 유압회로도,

도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 대한 유압회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 메인펌프 2: 붐실린더

3: 붐제어스풀 3d',3e,3e': 통로

3d: 교축통로 4: 리모트콘트롤밸브

5: 병렬라인 5': 제2병렬유로

6: 개폐밸브 7: 파이롯라인

8: 선택스위치 9: 보조펌프

11: 제1압유라인 12: 제2압유라인

15: 선택밸브 15': 제2선택밸브

Pa: 붐하강 파이롯신호 Pb: 붐상승 파이롯신호

본 발명은 굴삭기의 붐하강 동작을 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 버켓을 사용한 지면다지기 작업을 원할하게 수행하기 위한 굴삭기의 붐하강 동작제어장치에 관한 것이다.

현재 굴삭기는 버켓으로 땅을 파는 굴삭기능 이외에, 붐을 상승시킨 후 그 상태에서 붐을 자중으로 낙하시켜 지면을 다지는 지면다지기 기능과 같은 다양한 기능을 요구한다.

그런데 종래 굴삭기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 리모트콘트롤밸브(101)를 붐상승방향으로 조작하면 그 리모트콘트롤밸브(101)는 보조펌프(102)의 압유를 받아서 붐상승 파이롯신호(Pb)를 발생시켜 붐제어스풀(103)의 우측 수압부에 작용하고, 이에 따라 붐제어스풀(103)은 도면상 좌측으로 이동하여 메인펌프(100)의 압유를 붐제어스풀(103)의 공급통로(104)와, 압유라인(105) 및 상기 압유라인(105)상에 설치된 붐유지밸브(HV)를 차례로 거쳐 붐실린더(106)의 피스톤헤드측 체임버(107)에 공급함으로써 붐실린더(106)를 상승시키게 된다.

이와 동시에 붐실린더(106)의 피스톤로드측 체임버(108)에 들어 있던 압유는 피스톤에 밀려서 피스톤로드측 체임버(108)의 압류라인(109)을 따라 붐제어스풀(103)의 배출통로(104b)을 통과하여 탱크로 드레인된다.

상기한 상태에서 붐을 하강시키면 버켓이 지면에 맞닿아 지면다지기 작업을 할 수 있다. 즉 붐실린더를 상승시켜 붐을 들어올린 상태에서 리모트콘트롤밸브를 붐하강 방향으로 조작하면 붐제어스풀이 도면상 우측으로 절환되어 메인펌프의 압유를 붐실린더(106)의 피스톤로드측 체임버(108)로 공급함으로써 붐실린더는 수축하여 붐이 하강하여 그 선단에 연결된 버켓이 지면을 치게 되는 데, 이와 같은 작업을 반복함으로써 지면다지기 작업을 할 수 있는 것이다.

그런데 상기 종래의 굴삭기에서는 붐상승상태에서 붐이 자중에 의해 떨어지는 것을 방지하기 위해 붐제어스풀의 하강측 배출통로에 오리피스를 형성하여 붐실린더 출구측 개도면적을 교축함으로써 하강속도를 지연시키도록 된 방식, 소위 미터아웃제어방식을 채택하고 있다. 따라서 상기 배출통로에 형성된 오리피스 때문에 붐하강속도가 지연되어 지면다지기 기능을 제대로 발휘할 수 없는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 운전자가 작업특성에 따라 붐실린더의 속도를 선택적으로 제어할 수 있게 하여 굴삭작업은 물론 지면다지기 작업도 효율적으로 제어할 수 있게 한 굴삭기의 붐하강 속도제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메인펌프와, 메인펌프의 압유의 방향과 유량을 제어하여 붐실린더의 피스톤헤드측 체임버 또는 피스톤로드측 체임버에 선택적으로 공급하거나 바이패스통로를 통하여 탱크로 드레인시킴으로써 붐실린더의 신축운동 및 신축속도를 제어하는 붐제어스풀 및 상기 붐제어스풀의 양쪽 수압부에 파이롯압유를 선택적으로 작용시켜 상기 붐제어스풀을 방향절환시키는 리 모트콘트롤밸브를 포함한 굴삭기에서, 상기 붐제어스풀의 붐실린더 피스톤헤드측 입구포트와 붐제어스풀의 탱크 배출포트를 병렬라인으로 연통시키며, 상기 병렬라인에 그 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브를 설치하여 상기 개폐밸브를 제어수단으로 제어하게 한 구성에 특징이 있는 것이다.

이러한 구조로 되어 있는 본 발명의 장치에 따라 상기 개폐밸브 제어수단으로 개폐밸브를 절환시켜 상기 병렬라인을 개방하면 붐실린더의 피스톤헤드측 체임버의 압유는 붐제어스풀의 교축 배출통로를 거치지 않고 곧바로 탱크로 드레인됨으로써 붐이 자중에 의해 빠른 속도로 하강하여 그 선단의 버켓이 지면을 두드리게 되므로 지면다지기 작업을 수행할 수 있다. 그리고 상기 개폐밸브를 차단하여 상기 병렬라인을 차단하면 붐실린더의 피스톤헤드측 체임버의 압유는 붐제어스풀의 교축배출통로를 거치면서 서서히 탱크로 배출됨으로써 통상의 정상적인 굴삭작업을 할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 장치의 구성을 개략적으로 도시한 유압회로도이다. 본 발명에 따른 장치는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 메인펌프(1)를 포함하고, 상기 메인펌프(1)의 압유는 붐제어스풀(3)에 의해 방향과 유량이 제어되어 붐실린더 피스톤헤드측 제1압유라인(11)과 붐실린더 피스톤로드측 제2압유라인(12)을 통하여 붐실린더(2)의 피스톤헤드측 체임버(2a) 또는 붐실린더 피스톤로드측 체임버(2b)로 공급되며, 이 때 배출되는 압유는 붐제어스풀의 배출포트를 통해 탱크(T)로 드레인 된다.

또한 보조펌프(9)의 압유를 감압시켜 붐상승 파이롯신호(Pb)와 붐하강 파이롯신호(Pa)를 발생시키고, 이들 각 파이롯신호(Pa,Pb)를 상기 붐제어스풀(3)의 좌측 또는 우측 파이롯수압부에 선택적으로 작용시켜 상기 붐제어스풀(3)을 방향절환시키는 리모트콘트롤밸브(4)를 포함한다.

여기서 상기 붐제어스풀(3)은 우측 파이롯수압부에 상기 리모트콘트롤밸브(4)의 붐상승 파이롯신호(Pb)가 작용하면 도 2a의 좌측으로 절환되어 메인펌프(1)의 압유를 통로(3d')와 제1압유라인(11)을 거쳐 붐실린더(2)의 피스톤헤드측 체임버(2a)로 공급함과 동시에 피스톤로드측 체임버(2b)의 압유를 제2압유라인(12)과 붐제어스풀(3)의 통로(3e')를 통하여 탱크(T)로 배출시키는 붐상승 스풀구조와, 상기 붐제어스풀(3)의 좌측 파이롯수압부에 상기 리모트콘트롤밸브(4)의 붐하강 파이롯신호(Pa)가 작용하면 상기 붐제어스풀(3)이 도 2a의 우측으로 절환되어 메인펌프(1)의 압유를 통로(3e)와 상기 제2압유라인(12)을 거쳐 붐실린더(2)의 피스톤로드측 체임버(2b)로 공급함과 동시에 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유는 제1압유라인(11)과 붐제어스풀(3)의 통로(3d)를 통하여 탱크(T)로 배출시키는 붐하강 스풀구조로 되어있다.

또한, 상기 제1유압라인(11)과 제12유압라인(12)은 병렬라인(5)을 통해 서로 연결시키되, 상기 병렬라인(5)상에는 유로를 개방 또는 차단할 수 있는 개폐밸브(6)을 개재하고, 상기 개폐밸브(6)는 운전석에 설치된 선택스위치(8)에 의해 제어되도록 구성하였다. 여기서 상기 개폐밸브(6)의 수압부는 보조펌프(9)와 파 이롯라인(7)을 통해 연결되며, 이 파이롯라인(7) 상에는 솔레노이드부(15a)가 선택스위치(8)를 통하여 전원에 연결되어 개폐되는 솔레노이드 선택밸브(15)를 개재하여 구성하였다.

한편, 본발명의 다른 실시예는, 도 2b와 같이 상기 선택밸브(15)로 이어지는 파이롯라인(7) 상에 제2선택밸브(15')를 추가로 설치하고, 이 제2선택밸브(15')의 일측 수압부는 붐하강 파이롯신호(Pa) 라인에 의해 개폐되도록 연결하였다.

이에 더하여, 상기 병렬라인(5)에 추가로 제2병렬라인(5')를 연결하되, 상기 제2병렬라인(5')은 붐제어스풀(3)을 경유하지 않고 곧바로 탱크(T)와 연결되게 하였다.

이로써 붐하강 동작시 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유는 일부가 상기 병렬라인(5)를 통하여 붐실린더의 피스톤로드측(2b)로도 공급되지만, 나머지 압유는 붐제어스풀(3)의 오리피스를 개재한 통로(3d)의 유로저항을 받지않고 탱크(T)로 곧바로 배출됨으로써 붐의 하강속도를 자유낙하에 가깝도록 더욱 빠르게 구현하였을 뿐만아니라, 상기 선택스위치(8)에 의해 개방되는 선택밸브(15)와 붐하강 파이롯신호(Pa)에 의해 개방되는 제2선택밸브(15')가 동시에 개방되었을 때 붐실린더의 급속강하가 이루어지게 함으로써 보다 높은 안전도를 구비하도록 구성하였다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 지면다지기 작업을 위해 붐을 빠른 속도로 하강시키고자 할 경우에, 먼저 리모트콘트롤밸브(4)를 조작하여 붐상승 파이롯신호(Pb)를 발생시키고, 이로 인해 붐제어스풀(3)을 좌측으로 절환시켜 메인펌프(1)의 압유를 제1유압라인(11)을 통해 붐실린더 피스톤헤드측 체임버(2a)로 공 급하여 붐을 상승시킨다. 그 다음 리모트콘트롤밸브(4)를 붐하강 위치로 조작함과 동시에 운전석의 선택스위치(8)을 온시키면, 붐제어스풀(3)은 붐하강 위치로 절환되고, 선택밸브(15)가 파이롯라인(7)을 연통시켜 개폐밸브(6)를 개방시킨다. 이로인해 제1유압라인(11)과 제1유압라인(11)을 연결하는 병렬라인(5)이 연통 개방된다. 따라서 붐실린더의 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유는 붐제어스풀(3)의 교축통로(3d)를 통해 일부가 탱크(T)로도 빠지지만, 동시에 병렬라인(5)를 통해 붐실린더 피스톤로드측 체임버(2b)로 공급된다. 이 때 붐은 붐제어스풀(3)의 통로(3e)를 통해 공급되는 메인펌프(1)의 압유와 상기 병렬라인(5)을 통해 공급되는 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유에 의해 빠른 속도록 하강된다.

한편, 본발명의 다른 실시예에서와 같이 상기 파이롯라인(7) 상에 제2선택밸브(15')를 추가로 개재하고, 병렬라인(5)에는 추가로 제2병렬라인(5')를 연결하여 붐제어스풀(3)을 경유하지 않고 곧바로 탱크(T)와 연결되게 한 경우에는, 붐 급강하 조작시 피스톤헤드측 체임버(2a)의 압유의 일부가 붐제어스풀(3)의 오리피스를 개재한 교축통로(3d)의 유로저항을 받지않고 곧바로 탱크(T)로 배출됨으로 붐이 자중에 의해 빠른 속도로 하강하여 그 선단의 버켓이 지면을 두드릴 수 있게함은 물론, 반드시 리모트콘트롤밸브(4)의 붐하강 조작과 함께 운전석의 선택스위치(8)를 켜야만 붐 급강하 동작이 이루어지게 하여 붐을 상승시킨 상태에서 자칫 실수로 선택스위치(8)를 조작하였을지라도 리모트콘트롤밸브(4)에 의해 붐 하강조작을 하지않은 경우에는 붐의 급강하가 일어나지 않게함으로써 더욱안전하고도 빠른 지면 다지기작업을 수행할 수 있는 것이다.

한편, 상기 개폐밸브(6)를 차단하여 상기 병렬라인(5)을 차단하면 붐제어스풀(3)은 종전과 동일한 정상적인 붐 승하강 동작을 수행하게된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 붐의 하강속도를 작업의 필요에 따라 빠르게 함으로써 통상의 굴삭작업은 물론 지면다짐작업 등을 할 수 있를 뿐만아니라, 더욱 안전하고도 빠른 지면다지기 작업을 수행할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 메인펌프(1)와, 붐실린더(2)와, 상기 붐실린더(2)로 공급되는 메인펌프(1)의 압유의 방향과 유량을 제어하는 붐제어스풀(3), 상기 붐제어스풀(3)의 양쪽 수압부에 파이롯압유를 선택적으로 작용시켜 상기 붐제어스풀(3)의 방향을 절환시키는 리모트콘트롤밸브(4)를 포함한 굴삭기의 붐 하강 속도제어장치에 있어서,

   상기 붐실린더(2)의 피스톤헤드측 체임버(2a)와 피스톤로드측 체임버(2b)에 각각 연결된 제1,2유압라인(11,12)을 서로 연통시키는 병렬라인(5)과, 상기 병렬라인(5)에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 유로개폐수단을 포함한 굴삭기의 붐하강 속도제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유로개폐수단은 파이롯라인(7)을 통해 보조펌프(9)로 부터 압유를 인가받아 계폐되는 개폐밸브(6)와, 상기 파이롯라인(7)에 설치되어 선택스위치(8)에 의해 상기 파이롯라인(7)을 개폐하는 선택밸브(15)로 이루어진 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐하강 속도제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 병렬유로(5)에 붐제어스풀(3)을 거치지 않고 탱크(T)로 연결되는 제2병렬유로(5')와, 상기 파이롯라인(7) 상에 붐하강 신호(Pa)에 의해 개폐되는 제2선택밸브(15')를 추가로 부설한 것을 특징으로 하는 굴삭기의 붐하강 속도제어장치.

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