KR101389581B1 - 굴삭기의 옵션작업기 제어장치 - Google Patents

굴삭기의 옵션작업기 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴삭기의 옵션작업기를 제어하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 굴삭기의 옵션작업기 제어장치는 메인컨트롤밸브박스의 내부에 설치되며, 메인 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 제1유압라인과 제2유압라인을 통해 옵션작업기에 전달하는 옵션제어밸브; 상기 제1유압라인에 설치되며, 드레인 탱크에 연결되는 제1드레인 라인에 연결되어 상기 옵션작업기를 상기 드레인 탱크와 상기 옵션제어밸브 중 어느 하나에 연결되도록 절환되는 작업선택밸브; 상기 제1드레인 라인과 상기 제1유압라인의 사이에 연결되어 상기 제1유압라인의 압력이 제1허용압력 이상이면 상기 제1유압라인의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제1릴리프 밸브; 및 상기 제2유압라인으로부터 분기되어 상기 드레인 탱크와 연결된 제2드레인 라인에 설치되어 상기 제2유압라인의 압력이 제2허용압력 이상이면 상기 제2유압라인의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제2릴리프 밸브를 포함하며, 상기 제1허용압력과 제2허용압력을 조절가능하도록 하여 굴삭기 옵션작업기 제어장치의 부품수가 감소된다.
굴삭기, 옵션작업기, 릴리프 밸브, 부품수, 작업성

Description

굴삭기의 옵션작업기 제어장치{CONTROL APPARATUS FOR OPTION ATTATCHMENT OF EXCAVATOR}
도 1은 종래 굴삭기의 옵션작업기 제어장치를 개략적으로 나타낸 유압 회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 옵션작업기 제어장치를 개략적으로 나타낸 유압회로도이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
10; 메인 펌프 11; 옵션작업기
12; 옵션제어밸브 14; 제1유압라인
15; 제2유압라인 16; 작업선택밸브
17; 제1릴리프 밸브 18; 제1드레인 라인
19; 제2릴리프 밸브 20; 제2드레인 라인
본 발명은 굴삭기의 옵션작업기를 제어하기 위한 옵션작업기 제어장치에 관한 것으로서, 특히 작업성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 감소시킬 수 있는 굴삭기의 옵션작업기 제어장치에 관한 것이다.
굴삭기의 버켓(bucket)은 작업 종류에 따라 브레이커(breaker)나 크러셔(crusher)와 같은 옵션작업기로 교체된다. 브레이커는 단단한 암반 등을 파쇄하기 위한 것으로서, 작동유의 일방향(one way) 흐름만으로도 구동이 가능하다. 반면, 크러셔는 단단한 물체를 집어 깨트리는데 사용되는 것으로서 작동유의 양방향(two way) 흐름에 의해 구동된다.
최근 굴삭기는 일방향 뿐만 아니라 양방향 옵션작업기가 부착되어 사용될 수 있도록 유압시스템이 구성되며, 이러한 유압시스템의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 메인 펌프(1)로부터 토출된 압유는 옵션제어밸브(2)를 통해 옵션작업기(4)에 공급된다. 상기 옵션작업기(4)는 제1유압라인(5)과 제2유압라인(6)을 통해 메인컨트롤밸브박스(3)의 내부에 설치된 옵션제어밸브(2)에 연결된다. 상기 제1유압라인(5)에는 옵션작업의 종류를 선택할 수 있도록 제1작업선택밸브(7)가 설치되고, 상기 제2유압라인(6)으로부터 분기되어 드레인 탱크(9)에 연결된 라인(9a)에는 제2작업선택밸브(8)가 설치된다.
한편, 상기 메인컨트롤밸브박스(3)의 내부에는 상기 제1유압라인(5)과, 제2유압라인(6) 각각에 연결된 제1릴리프 밸브(11)와 제2릴리프 밸브(12)가 설치된다. 상기 제1릴리프 밸브(11)와 제2릴리프 밸브(12)는 크러셔(4a)로부터 전달되는 충격을 흡수하기 위한 것으로서, 옵션제어밸브(2)가 크러셔(4a)에 압유를 전달할 수 있도록 절환된 상태에서 제1릴리프 밸브(11)는 크러셔(4a)의 헤드(head)측으로부터 전달되는 충격을 흡수하며, 제2릴리프 밸브(12)는 로드(rod)측으로부터 전달되는 충격을 흡수한다.
또한, 상기 제2작업선택밸브(8)와 드레인 탱크(9)를 연결시키는 라인(9b)에는 제3릴리프 밸브(13)가 설치된다. 제3릴리프 밸브(13)는 일방향 옵션작업기(4)인 브레이커(4b)를 구동시 외부 충격을 흡수한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 우선 제1작업선택밸브(7)가 파일롯 압력(PR)에 의해 도면상 상측으로 절환되고 제2작업선택밸브(8)가 파일롯 압력(PL)에 의해 도면상 상측으로 절환되면, 옵션작업기(4b)로부터 귀환되는 압유는 드레인 탱크(9)로 배출되고, 일방향 옵션작업기(4)인 옵션제어밸브(2)로부터 전달되는 압유는 제2유압라인(6)을 통해 브레이커(4b)에 전달된다. 이때, 제2작업선택밸브(8)가 상측으로 절환됨에 따라 브레이커(4b)로부터 발생된 충격 즉, 허용 압력 이상의 부하 압력은 제3릴리프 밸브(13)에 전달되어 제3릴리프 밸브(13)는 제2유압라인(6)의 압유를 드레인 탱크(9)로 배출시킨다.
그러나 상술한 바와 같은 릴리프 밸브(11)(12)(13)는 작업 조건에 따라 허용 압력치를 변경할 필요가 있는데, 제1릴리프 밸브(11)와 제2릴리프 밸브(12)는 메인컨트롤밸브박스(3)의 내부에 위치하여 접근이 용이치 않다. 따라서 허용 압력의 조절이 어렵다.
또한, 외부 충격을 흡수하기 위한 구성으로 제2작업선택밸브(8)와 3개의 릴리프 밸브(11)(12)(13)가 이용되어 굴삭기의 옵션작업기를 제어하기 위한 장치의 부품수가 증가하게 되고, 이에 의해 굴삭기의 원가가 상승하게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 옵션작업기의 허용 압력 조절이 용이한 굴삭기의 옵션작업기 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 부품수를 줄여 원가를 절감할 수 있는 굴삭기의 옵션작업기 제어장치를 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴삭기의 옵션작업기 제어장치는 메인컨트롤밸브박스의 내부에 설치되며, 메인 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 제1유압라인과 제2유압라인을 통해 옵션작업기에 전달하는 옵션제어밸브; 상기 제1유압라인에 설치되며, 드레인 탱크에 연결되는 제1드레인 라인에 연결되어 상기 옵션작업기를 상기 드레인 탱크와 상기 옵션제어밸브 중 어느 하나에 연결되도록 절환되는 작업선택밸브; 상기 제1드레인 라인과 상기 제1유압라인의 사이에 연결되어 상기 제1유압라인의 압력이 제1허용압력 이상이면 상기 제1유압라인의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제1릴리프 밸브; 및 상기 제2유압라인으로부터 분기되어 상기 드레인 탱크와 연결된 제2드레인 라인에 설치되어 상기 제2유압라인의 압력이 제2허용압력 이상이면 상기 제2유압라인의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제2릴리프 밸브를 포함하며, 상기 제1허용압력과 제2허용압력을 조절가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1릴리프 밸브와 상기 제2릴리프 밸브는 상기 메인컨트롤밸브박스의 외부에 배치된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 옵션작업기 제어장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 옵션작업기 제어장치는 메인 펌프(10)로부터 토출되는 압유를 제어하여 옵션작업기(11)에 전달하는 옵션제어밸브(12)와, 옵션 작업의 종류를 선택하기 위한 작업선택밸브(16)와, 제1릴리프 밸브(17) 및 제2릴리프 밸브(19)를 포함한다.
상기 옵션제어밸브(12)는 메인컨트롤밸브박스(13)의 내부에 설치되며, 제1유압라인(14)과 제2유압라인(15)을 통해 상기 옵션작업기(11)와 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 옵션제어밸브(12)는 파일롯 신호 압력(PL,PR)이 평형을 이루는 상태에서는 메인 펌프(10)로부터 토출되는 압유를 드레인시킨다. 반면, 옵션제어밸브(12)는 도면상 좌측의 파일롯 신호 압력(PL)이 도면상 우측의 파일롯 신호 압력(PR)보다 큰 경우에는 우측으로 절환되어 메인 펌프(10)로부터 토출되는 압유는 제1유압라인(14)을 통해 옵션작업기(11)로 공급되고 옵션작업기(11)로부터 귀환되는 압유는 제2유압라인(15)을 통해 옵션제어밸브(12)로 유입된다. 또한, 옵션제어밸브(12)는 도면상 우측의 파일롯 신호 압력(PR)이 도면상 좌측의 파일롯 신호 압력(PL)보다 큰 경우 좌측으로 절환되어 메인 펌프(10)로부터 토출되는 압유는 제2유압라인(15)을 통해 옵션작업기(11)로 공급되고, 옵션작업기(11)로부터 귀환되는 압유는 제1유압라인(14)을 통해 옵션제어밸브(12)로 유입된다. 이와 같이, 옵션제어밸브(12)가 제 1유압라인(14)과 제2유압라인(15)의 압유 흐름 방향을 변경시킴으로써, 크러셔와 같은 양방향 옵션작업기(11a)가 구동될 수 있다.
한편, 상기 메인컨트롤밸브박스(3)의 내부에는 옵션제어밸브(12) 이외에 좌우주행제어밸브와, 선회제어밸브와, 버켓제어밸브와, 붐 1속 및 2속 제어밸브와, 암 1속 및 2속 제어밸브가 있으나, 이러한 밸브들은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 작업선택밸브(16)는 제1유압라인(14)에 설치되며, 옵션 작업의 종류가 선택될 수 있도록 제1유압라인(14)을 통해 흐르는 압유의 흐름 방향을 제어한다. 보다 구체적으로, 상기 작업선택밸브(16)는 도 2에 도시된 바와 같이 절환된 상태에서는 옵션제어밸브(12)의 절환에 따라 제1유압라인(14)에는 양방향 흐름이 가능하여 크러셔와 같은 양방향 옵션 작업기(11a)의 구동이 가능하다. 반면, 옵션 작업 선택 파일롯 신호 압력(PS)에 따라 작업선택밸브(16)가 도면상 상측으로 절환되면, 옵션작업기(11)로부터 귀환되는 압유는 제1드레인 라인(18)을 통해 드레인 탱크(21)로 드레인된다. 따라서, 옵션제어밸브(12)가 도면상 좌측으로 절환되고 작업선택밸브(16)가 상측으로 절환된 상태에서는 브레이커와 같은 일방향 옵션작업기(11b)의 구동만 가능하게 된다.
상기 제1릴리프 밸브(17)는 제1드레인 라인(18)과 제1유압라인(14)의 사이에 설치되어, 상기 제1유압라인(14)이 제1릴리프 밸브(17)의 제1허용 압력 이상이면, 상기 제1유압라인(14)과 제1드레인 라인(18)을 연통시켜 제1유압라인(14)의 압유를 제1드레인 라인(18)을 통해 드레인 탱크(21)로 드레인시킨다. 이에 의해, 옵션작업 기(11)로부터 전달되는 충격 등의 부하 압력이나 옵션제어밸브(12)로부터 전달되는 압력이 제1허용 압력 이상인 경우, 제1릴리프 밸브(17)는 제1유압라인(14)의 압력을 강하시켜 제어밸브 등과 같은 유압시스템을 보호하게 된다.
한편, 상기 제1릴리프 밸브(17)는 메인컨트롤밸브박스(13)의 외부에 설치된다. 보다 구체적으로 상기 제1릴리프 밸브(17)는 붐(boom)에 위치하는 제1유압라인(14)에 설치될 수 있다. 이와 같이 제1릴리프 밸브(17)가 메인컨트롤밸브박스(13)의 외부에 설치됨에 따라 작업자에 의한 접근성이 향상되어 제1허용 압력의 조절이 용이해진다. 이와 같은 제1릴리프 밸브(17)는 일방향 옵션작업기(11b)를 구동시키는 경우 옵션작업기(11)로부터 귀환되는 압유는 드레인 탱크(21)로 드레인되기 때문에 양방향 옵션작업기(11a)의 구동시만 작동된다.
상기 제2릴리프 밸브(19)는 제2유압라인(15)으로부터 분기되어 드레인 탱크(21)에 연결되는 제2드레인 라인(20)에 설치되어 제2유압라인(15)의 압력이 제2허용 압력 이상인 경우 제2유압라인(15)의 압유를 제2드레인 라인(20)을 통해 드레인 탱크(21)에 드레인시킨다. 이러한 제2릴리프 밸브(19)는 일방향 옵션작업기(11b) 뿐만 아니라 양방향 옵션작업기(11a)의 구동시에도 작동된다. 상기 제2릴리프 밸브(19)도 제1릴리프 밸브(17)와 동일하게 메인컨트롤밸브박스(13)의 외부에 설치되어 제2허용 압력 조절이 용이해진다. 따라서, 일방향 옵션작업기(11b)에서의 필요한 허용압력과 양방향 옵션작업기(11a)에서 필요한 허용압력에 대응되게 제2릴리프 밸브의 제2허용 압력을 조절할 수 있고, 이에 의해 일방향 옵션작업기(11b) 뿐만 아니라 양방향 옵션작업기(11a)의 구동시에도 작동될 수 있게 된다. 즉, 기존 에는 일방향 옵션작업기(11b)에 사용되는 릴리프 밸브와 양방향 옵션작업기(11a)에 사용되는 릴리프 밸브가 별도로 구분되어 있었기 때문에 총 3개의 릴리프 밸브가 필요하였다. 그러나, 본 실시예에서는 제2릴리프 밸브(19)의 제2허용 압력을 조절하면서 일방향 옵션작업기(11b)와 양방향 옵션작업기(11a)에 모두 사용되도록 함으로써, 2개의 릴리프 밸브(17)(18)만으로도 옵션작업기(11)가 구동될 수 있으며, 특히 기존의 제2작업선택밸브(8, 도 1 참조)의 생략이 가능하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 옵션작업기 제어장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 크러셔와 같은 양방향 옵션작업기(11a)를 구동시키기 위해 옵션제어밸브(12)가 우측으로 절환되고 작업선택밸브(16)가 도 2에 도시된 바와 같은 상태로 절환되면, 메인 펌프(10)로부터 토출된 압유는 옵션제어밸브(12)를 통해 제1유압라인(14)으로 전달된다. 제1유압라인(14)으로 전달된 압유는 작업선택밸브(16)를 거쳐 양방향 옵션작업기(11a)의 헤드(head)측으로 공급된다. 그러면, 양방향 옵션작업기(11a)는 오므리는 동작을 하게 된다. 이때, 양방향 옵션작업기(11a)의 로드(rod)측의 압유는 제2유압라인(15)을 통해 옵션제어밸브(12)로 귀환된다. 여기서, 양방향 옵션작업기(11a)의 헤드측으로부터 충격 등의 과부하압력이 발생될 수 있고, 이에 의해 제1유압라인(14)의 압력이 상승될 수 있다. 상승된 압력이 제1허용 압력을 초과하는 경우, 제1릴리프 밸브(17)가 제1유압라인(14)과 제1드레인 라인(18)을 연통시켜 제1유압라인(14)의 압유를 드레인 탱크(21)로 드레인시키게 된다. 이에 의해 제1유압라인(14)의 과압 발생을 방지할 수 있게 된다.
한편, 옵션제어밸브(12)가 좌측으로 절환되고 작업선택밸브(16)가 도 2에 도시된 바와 같은 상태로 절환되면, 메인 펌프(10)로부터 토출된 압유는 옵션제어밸브(12)를 통해 제2유압라인(15)으로 전달된다. 제2유압라인(15)으로 전달된 압유는 작업선택밸브(16)를 거쳐 양방향 옵션작업기(11a)의 로드(rod)측으로 공급된다. 그러면 양방향 옵션작업기(11a)는 펴기 동작을 하게 된다. 이때, 양방향 옵션작업기(11a)의 헤드(head)측 압유는 제1유압라인(14)을 통해 옵션제어밸브(12)로 귀환된다. 여기서, 양방향 옵션작업기(11a)의 로드측으로부터 충격 등의 과부하압력이 발생될 수 있고, 이에 의해 제2유압라인(15)의 압력이 상승될 수 있다. 상승된 압력이 제2허용 압력을 초과하는 경우, 제2릴리프 밸브(19)가 제2유압라인(15)과 제2드레인 라인(20)을 연통시켜 제2유압라인(15)의 압유를 드레인 탱크(21)로 드레인시키게 된다. 이에 의해 제2유압라인(15)의 과압 발생을 방지할 수 있게 된다.
한편, 일방향 옵션작업기(11b)를 구동시키기 위해, 작업자는 제2릴리프 밸브(19)의 제2허용 압력을 일방향 옵션작업기(11b)에 대응되게 조절한다. 그리고, 외부의 파일롯 신호 압력(PL, PR, PS)에 의해 옵션제어밸브(12)가 좌측으로 절환되고 작업선택밸브(16)가 상측으로 절환되면, 메인 펌프(10)로부터 토출된 압유는 옵션제어밸브(12)와 제2유압라인(15)을 통해 일방향 옵션작업기(11b)에 공급된다. 그리고, 일방향 옵션작업기(11b)로부터 귀환되는 압유는 작업선택밸브(16)와 제1드레인 라인(18)을 통해 드레인 탱크(21)로 드레인된다. 이때, 일방향 옵션작업기(11b)로부터 충격 등과 같은 과부하 압력이 발생되면, 제2유압라인(15)의 압력이 상승하게 된다. 제2유압라인(15)의 상승 압력이 제2허용 압력이상인 경우, 제2릴리프 밸 브(19)가 절환되어 제2유압라인(15)의 압유는 제2드레인 라인(20)을 통해 드레인 탱크(21)로 드레인된다. 이에 의해 일방향 옵션작업기(11b)로부터 발생되는 충격 등과 같은 과부하로 인해 제2유압라인(15)에 과부하 압력이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 제1릴리프 밸브와 제2릴리프 밸브의 허용 압력을 조절가능하도록 하여 일방향 옵션작업기와 양방향 옵션작업기에 공통적으로 작동되도록 함으로써, 릴리프 밸브의 개수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기존의 제2작업선택밸브를 생략할 수 있게 된다. 이에 의해 굴삭기 옵션작업기 제어장치의 부품수를 줄일 수 있게 된다.
또한, 릴리프 밸브들을 모두 메인컨트롤밸브박스의 외부에 설치함으로써 허용압력 조절을 위한 접근성이 향상된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

  1. 메인컨트롤밸브박스(13)의 내부에 설치되며, 메인 펌프로부터 토출되는 압유의 흐름을 제어하여 제1유압라인(14)과 제2유압라인(15)을 통해 옵션작업기(11)에 전달하는 옵션제어밸브(12);
    상기 제1유압라인(14)에 설치되며, 상기 옵션작업기(11)를 상기 옵션제어밸브(12) 또는 제1드레인 라인(18)을 통해 드레인 탱크에 선택적으로 연통되도록 절환되는 작업선택밸브(16);
    상기 제1드레인 라인(18)과 상기 제1유압라인(14)의 사이에 연결되고, 상기 메인컨트롤밸브박스(13)의 외부에서 붐(boom)에 위치하는 상기 제1 유압라인(14)상에 배치되어 상기 제1유압라인(14)의 압력이 제1허용압력 이상이면 상기 제1유압라인(14)의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제1릴리프 밸브(17); 및
    상기 제2유압라인(15)으로부터 분기되어 상기 드레인 탱크와 연결된 제2드레인 라인(20)에 설치되고 상기 메인컨트롤밸브박스(13)의 외부에서 상기 붐(boom)에 위치하는 상기 제2 유압라인(15)상에 배치되어 상기 제2유압라인(15)의 압력이 제2허용압력 이상이면 상기 제2유압라인(15)의 압유를 상기 드레인 탱크로 드레인시키는 제2릴리프 밸브(19)를 포함하며,
    상기 제1허용압력과 제2허용압력은 조절 가능하고,
    상기 제2 허용압력은 상기 옵션작업기(11)가 양방향 옵션작업기(11a)인 경우에 상기 양방향 옵션작업기(11a)에서 필요한 허용압력으로 조절되고, 상기 옵션작업기(11)가 일방향 옵션작업기(11b)인 경우에 상기 일방향 옵션작업기(11b)에서 필요한 허용압력으로 조절되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 옵션작업기 제어장치.
  2. 삭제
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