KR102487255B1 - Hydraulic system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유압 시스템은 용적을 가변시키는 사판과 상기 사판의 각도를 제어하는 피스톤 그리고 상기 피스톤에 작동유를 공급하기 위한 피스톤 연결 유로를 포함하는 유압 선회 모터와, 상기 유압 선회 모터의 일측에 결합되며, 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤 연결 유로로 작동유를 공급하여 상기 유압 선회 모터의 용적을 가변시키는 선회 제어 밸브를 포함한다.A hydraulic system according to an embodiment of the present invention includes a swash plate for varying the volume, a piston for controlling the angle of the swash plate, and a hydraulic swing motor including a piston connection passage for supplying hydraulic oil to the piston, and one side of the hydraulic swing motor. and a swing control valve for supplying hydraulic fluid to the piston connecting passage of the hydraulic swing motor to vary the volume of the hydraulic swing motor.

Description

유압 시스템{HYDRAULIC SYSTEM}Hydraulic system {HYDRAULIC SYSTEM}

본 발명은 유압 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압 선회 모터에 작동유를 공급하는 유압 시스템에 관한 것입니다.The present invention relates to a hydraulic system and, more particularly, to a hydraulic system for supplying hydraulic oil to a hydraulic swing motor.

일반적으로 유압 시스템은 작동유를 토출하는 메인 펌프와, 메인 펌프에서 토출된 작동유로 동작하는 구동 장치를 포함한다. 이때, 구동 장치는 유압 모터 및 유압 실린더 등을 포함할 수 있다. 그리고 각종 밸브가 작동유의 공급 여부와 이동 방향을 제어하게 된다.In general, a hydraulic system includes a main pump that discharges hydraulic oil and a driving device that operates with hydraulic oil discharged from the main pump. In this case, the driving device may include a hydraulic motor and a hydraulic cylinder. In addition, various valves control the supply of hydraulic oil and the direction of movement.

이러한 유압 시스템은 건설 기계를 포함한 다양한 분야에서 사용된다. 예를 들어, 건설 기계에서 선회에 사용되는 유압 선회 모터는 메인 펌프로부터 작동유를 제공받아 구동되는데, 작동유가 제공되면 선회하게 되고 작동유의 공급이 끊기면 관성에 의해 일정 시간 선회하다가 정지하게 된다.These hydraulic systems are used in various fields including construction machinery. For example, a hydraulic swing motor used for turning in a construction machine is driven by receiving hydraulic oil from a main pump. When hydraulic oil is provided, it turns, and when the supply of hydraulic oil is cut off, it turns by inertia for a certain period of time and then stops.

예를 들어, 사판식 유압 선회 모터는 회전 가능한 실린더 블록에 회전축선 방향으로 왕복 운동하는 복수의 피스톤을 장착하고 각 피스톤의 단부에 대향하는 사판이 마련된다. 이에, 실린더에 작동유가 유입되면 피스톤이 실린더 내에서 왕복 운동하게 되고 피스톤의 일단이 사판의 경사면을 따라 슬라이딩하면서 실린더 블록이 회전하여 회전 동력을 발생시키게 된다. 즉, 사판식 유압 선회 모터는 사판의 각도에 의해 용량이 결정된다.For example, a swash plate type hydraulic swing motor mounts a plurality of pistons reciprocating in a rotational axis direction to a rotatable cylinder block, and a swash plate facing each piston is provided at an end of each piston. Thus, when hydraulic oil is introduced into the cylinder, the piston reciprocates in the cylinder, and one end of the piston slides along the inclined surface of the swash plate, and the cylinder block rotates to generate rotational power. That is, the capacity of the swash plate type hydraulic swing motor is determined by the angle of the swash plate.

이러한 사판식 유압 선회 모터의 출력 토크는 사판 각도가 높을수록 출력 토크가 상승하게 되며, 회전 속도는 토크와 반비례하게 된다. 그런데, 유압 선회 모터는 기동 시에는 상대적으로 높은 기동 토크가 요구되지만, 유압 선회 모터가 등속도로 동작할 때에는 높은 토크보다는 설계된 회전 속도를 만족할 수 있어야 한다.The output torque of the swash plate type hydraulic swing motor increases as the swash plate angle increases, and the rotational speed is inversely proportional to the torque. By the way, the hydraulic swing motor requires a relatively high starting torque at the time of starting, but when the hydraulic swing motor operates at a constant speed, it must be able to satisfy the designed rotational speed rather than the high torque.

하지만, 종래의 사판식 유압 선회 모터는 용적이 변경되지 않고 고정되어 있으므로, 기동 토크와 회전 속도를 모두 만족시키기 어려운 문제점이 있다.However, since the volume of the conventional swash plate type hydraulic swing motor is fixed without being changed, there is a problem in that it is difficult to satisfy both the starting torque and the rotational speed.

본 발명의 실시예는 유압 선회 모터의 선회 속도를 유지하면서 기동 시 토크를 향상시킬 수 있는 유압 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a hydraulic system capable of improving torque during startup while maintaining a swing speed of a hydraulic swing motor.

본 발명의 실시예에 따르면, 유압 시스템은 용적을 가변시키는 사판과 상기 사판의 각도를 제어하는 피스톤 그리고 상기 피스톤에 작동유를 공급하기 위한 피스톤 연결 유로를 포함하는 유압 선회 모터와, 상기 유압 선회 모터의 일측에 결합되며, 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤 연결 유로로 작동유를 공급하여 상기 유압 선회 모터의 용적을 가변시키는 선회 제어 밸브를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the hydraulic system includes a swash plate for varying the volume, a piston for controlling the angle of the swash plate, and a hydraulic swing motor including a piston connection passage for supplying hydraulic fluid to the piston, and the hydraulic swing motor. and a swing control valve coupled to one side and supplying hydraulic fluid to the piston connecting passage of the hydraulic swing motor to vary the volume of the hydraulic swing motor.

상기 선회 제어 밸브는 상기 유압 선회 모터의 선회 기동 시 또는 선회 정지 시에는 상기 유압 선회 모터의 용적을 기설정된 시간 동안 상대적으로 증가시켜 토크를 향상시키고 상기 유압 선회 모터의 등속 선회 시에는 상기 유압 선회 모터의 용적을 상대적으로 감소시켜 회전 속도를 향상시킬 수 있다.The swing control valve increases torque by relatively increasing the volume of the hydraulic swing motor for a predetermined time when the hydraulic swing motor starts swinging or stops turning, and when the hydraulic swing motor swings at a constant speed, the swing control valve increases the volume of the hydraulic swing motor. By relatively reducing the volume of the rotation speed can be improved.

상기 선회 제어 밸브는 내부에 스풀 수용부가 형성된 밸브 몸체와, 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤 연결 유로와 연결되며 상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성된 사판 각도 제어 유로와, 상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 상기 유압 선회 모터의 선회 동작 시 작동유를 공급받는 선회 신호 유로와, 상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 상시로 작동유를 공급받는 상시 공급 유로와, 상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 작동유를 드레인시키는 드레인 유로, 그리고 상기 스풀 수용부에 유동 가능하게 삽입되며 위치 이동에 따라 상기 사판 각도 제어 유로를 상기 선회 신호 유로 및 상기 상시 공급 유로 중 어느 하나와 선택적으로 연결시키는 스풀(spool)을 포함할 수 있다.The swing control valve includes a valve body having a spool accommodating portion therein, a swash plate angle control passage formed in the valve body so as to be connected to the piston connecting passage of the hydraulic swing motor and communicating with the spool accommodating portion, and the spool accommodating portion. A turning signal passage formed in the valve body to communicate with and supplied with hydraulic oil during a turning operation of the hydraulic swing motor, and a regular supply passage formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion and constantly supplied with hydraulic oil , A drain passage formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion and draining working oil, and a drain passage movably inserted into the spool accommodating portion and the swash plate angle control passage as the position is moved to the turning signal passage and the constant A spool selectively connected to any one of the supply channels may be included.

상기 스풀은 내부에 형성된 챔버와, 상기 챔버의 일 영역에 연통하며 상기 드레인 유로와 선택적으로 연결되는 제1 스풀 유로, 그리고 상기 챔버의 타 영역에 연통하며 상기 사판 각도 제어 유로와 선택적으로 연결되는 제2 스풀 유로를 포함할 수 있다.The spool includes a chamber formed therein, a first spool passage communicating with one region of the chamber and selectively connected to the drain passage, and a first spool passage communicating with another region of the chamber and selectively connected to the swash plate angle control passage. Can include 2 spool flow paths.

상기한 유압 시스템은 일단이 상기 스풀의 상기 제1 스풀 유로를 선택적으로 막도록 상기 스풀의 상기 챔버에 유동 가능하게 삽입되며, 상기 챔버의 상기 일 영역과 상기 챔버의 상기 타 영역을 연결하는 오리피스가 내부에 형성된 플런저(plunger)를 더 포함할 수 있다.The hydraulic system described above is fluidly inserted into the chamber of the spool so that one end selectively blocks the first spool passage of the spool, and an orifice connecting the one area of the chamber and the other area of the chamber is provided. A plunger formed inside may be further included.

또한, 상기한 유압 시스템은 상기 스풀의 상기 챔버의 상기 일 영역에 마련되어 상기 플런저의 일단을 탄성 가압하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydraulic system may further include an elastic member provided in the region of the chamber of the spool to elastically press one end of the plunger.

상기 유압 선회 모터의 정지 상태에서, 상기 선회 제어 밸브의 상기 스풀은 상기 상시 공급 유로를 상기 사판 각도 제어 유로와 연결시키고, 상기 상시 공급 유로로부터 작동유를 공급받은 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤은 상기 사판의 각도를 최대로 유지하도록 형성될 수 있다.In the stopped state of the hydraulic swing motor, the spool of the swing control valve connects the regular supply passage to the swash plate angle control passage, and the piston of the hydraulic swing motor receiving hydraulic oil from the regular supply passage connects the swash plate. It can be formed to keep the angle of the maximum.

상기 유압 선회 모터의 선회 기동 시, 상기 선회 제어 밸브의 상기 스풀은 상기 선회 신호 유로를 상기 사판 각도 제어 유로 및 상기 제2 스풀 유로와 연결시키고 상기 드레인 유로를 상기 제1 스풀 유로와 연결시키며, 상기 제2 스풀 유로로 유입된 작동유는 상기 오리피스를 통해 상기 챔버의 일 영역으로 유입되고, 상기 플런저의 일단은 상기 제1 스풀 유로를 막도록 형성될 수 있다.When the hydraulic swing motor is started to swing, the spool of the swing control valve connects the swing signal passage to the swash plate angle control passage and the second spool passage and connects the drain passage to the first spool passage, Hydraulic oil introduced into the second spool passage may be introduced into one region of the chamber through the orifice, and one end of the plunger may be formed to block the first spool passage.

상기 오리피스를 통해 상기 챔버로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력에 도달하기까지 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤은 상기 사판의 각도를 최대로 유지하도록 형성될 수 있다.The piston of the hydraulic swing motor may maintain the angle of the swash plate at a maximum until the pressure of hydraulic oil introduced into the chamber through the orifice reaches a predetermined pressure.

또한, 상기 오리피스를 통해 상기 챔버로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력을 초과하면 상기 플런저가 이동하면서 상기 제1 스풀 유로가 개방되고, 상기 챔버의 작동유가 상기 드레인 유로로 드레인되어 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤으로 향하는 작동유의 압력이 감소하면서 상기 사판의 각도도 감소되며, 상기 유압 선회 모터는 등속 선회하게 되도록 형성될 수 있다.In addition, when the pressure of the hydraulic oil introduced into the chamber through the orifice exceeds a predetermined pressure, the first spool passage is opened while the plunger moves, and the hydraulic oil in the chamber is drained to the drain passage to perform the hydraulic swing motor. As the pressure of hydraulic oil directed to the piston of decreases, the angle of the swash plate also decreases, and the hydraulic swing motor may be formed to rotate at a constant speed.

본 발명의 실시예에 따르면, 유압 시스템은 유압 선회 모터의 선회 속도를 유지하면서 기동 시 토크를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hydraulic system can improve torque during startup while maintaining the turning speed of the hydraulic swing motor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템에 사용된 유압 선회 모터와 선회 제어 밸브의 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 선회 제어 밸브의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템을 나타낸 유압 회로도이다.
도 4는 도 1의 유압 선회 모터의 동작 상태별 토크와 회전 속도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 1의 유압 선회 모터가 정지 상태일 때 선회 제어 밸브의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 1의 유압 선회 모터의 정지 상태를 나타낸 유압 회로도이다.
도 7은 도 1의 유압 선회 모터가 선회 기동 시 선회 제어 밸브의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 1의 유압 선회 모터의 선회 기동 시를 나타낸 유압 회로도이다.
도 9는 도 1의 유압 선회 모터가 등속 선회 시 선회 제어 밸브의 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 1의 유압 선회 모터의 등속 선회 시를 나타낸 유압 회로도이다.1 is a cross-sectional view of a hydraulic swing motor and a swing control valve used in a hydraulic system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the swing control valve taken along line II-II in FIG. 1 .
3 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing torque and rotational speed for each operating state of the hydraulic swing motor of FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view showing a state of a swing control valve when the hydraulic swing motor of FIG. 1 is in a stopped state.
6 is a hydraulic circuit diagram showing a stopped state of the hydraulic swing motor of FIG. 1;
7 is a cross-sectional view showing a state of a swing control valve when the hydraulic swing motor of FIG. 1 is started to swing.
FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a turning operation of the hydraulic swing motor of FIG. 1 .
9 is a cross-sectional view showing a state of a swing control valve when the hydraulic swing motor of FIG. 1 rotates at constant speed.
FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram showing the hydraulic swing motor of FIG. 1 during constant speed rotation.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.It is advised that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. And like structures, elements or parts appearing in two or more drawings, like reference numerals are used to indicate like features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the diagram are expected. Therefore, the embodiment is not limited to the specific shape of the illustrated area, and includes, for example, modification of the shape by manufacturing.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(101)를 설명한다.Hereinafter, a hydraulic system 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 유압 선회 모터(200)와, 선회 제어 밸브(300)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3 , a hydraulic system 101 according to an embodiment of the present invention includes a hydraulic swing motor 200 and a swing control valve 300 .

또한, 유압 시스템(101)은 선회 제어 밸브(300)에서 드레인된 작동유를 회수하는 드레인 탱크(900)를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydraulic system 101 may further include a drain tank 900 for recovering hydraulic oil drained from the swing control valve 300 .

또한, 도시하지는 않았으나, 유압 시스템(101)은 선회 제어 밸브(300) 및 유압 선회 모터(200)를 향해 작동유를 공급하는 하나 이상의 유압 펌프를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 유압 시스템(101)은 유압 선회 모터(200)를 구동시키기 위한 메인 유압 펌프와, 유압 선회 모터(200)의 사판(240)의 각도를 제어하기 위해 선회 제어 밸브(300)로 작동유를 공급하는 파일럿 유압 펌프를 포함할 수 있다.In addition, although not shown, the hydraulic system 101 may further include one or more hydraulic pumps that supply hydraulic oil toward the swing control valve 300 and the hydraulic swing motor 200 . For example, the hydraulic system 101 includes a main hydraulic pump for driving the hydraulic swing motor 200 and a swing control valve 300 to control the angle of the swash plate 240 of the hydraulic swing motor 200. It may include a pilot hydraulic pump that supplies.

유압 선회 모터(200)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 용적을 가변시키는 사판(240)과, 사판(240)의 각도를 제어하는 피스톤(250), 그리고 피스톤(250)에 작동유를 공급하기 위한 피스톤 연결 유로(260)를 포함할 수 있다. 즉, 피스톤 연결 유로(260)를 통해 피스톤(250)에 공급된 작동유의 압력에 따라 피스톤(250)이 동작하면서 사판(240)의 각도를 제어하게 된다.As shown in FIG. 1, the hydraulic swing motor 200 supplies hydraulic oil to the swash plate 240 for varying the volume, the piston 250 for controlling the angle of the swash plate 240, and the piston 250. It may include a piston connection passage 260 for. That is, the angle of the swash plate 240 is controlled while the piston 250 operates according to the pressure of the hydraulic fluid supplied to the piston 250 through the piston connection passage 260 .

또한, 도시하지는 않았으나, 유압 선회 모터(200)는 회전 가능한 실린더 블록과, 실린더 블록의 회전축선 방향으로 왕복 운동하는 복수의 피스톤을 더 포함할 수 있다. 이에, 실린더에 작동유가 유입되면 피스톤이 실린더 내에서 왕복 운동하게 되고 피스톤의 일단이 사판의 경사면을 따라 슬라이딩하면서 실린더 블록이 회전하여 회전 동력을 발생시키게 된다. 즉, 사판식 유압 선회 모터(200)는 사판(240)의 각도에 의해 회전 속도 및 토크가 결정된다. 예를 들어, 사판(240)의 각도가 커질수록 회전 속도는 감소하지만 토크가 증가되고, 사판(240)의 각도가 작아질수록 회전 속도는 증가하지만 토크가 감소하게 된다.Also, although not shown, the hydraulic swing motor 200 may further include a rotatable cylinder block and a plurality of pistons reciprocating in the direction of the rotational axis of the cylinder block. Thus, when hydraulic oil is introduced into the cylinder, the piston reciprocates in the cylinder, and one end of the piston slides along the inclined surface of the swash plate, and the cylinder block rotates to generate rotational power. That is, the rotational speed and torque of the swash plate type hydraulic swing motor 200 are determined by the angle of the swash plate 240 . For example, as the angle of the swash plate 240 increases, the rotational speed decreases but the torque increases, and as the angle of the swash plate 240 decreases, the rotational speed increases but the torque decreases.

선회 제어 밸브(300)는 유압 선회 모터(200)의 일측에 결합되며, 유압 선회 모터(200)의 피스톤 연결 유로(260)로 작동유를 공급하여 유압 선회 모터(200)의 용적을 가변시킬 수 있다.The swing control valve 300 is coupled to one side of the hydraulic swing motor 200, and supplies hydraulic oil to the piston connection passage 260 of the hydraulic swing motor 200 to change the volume of the hydraulic swing motor 200. .

구체적으로, 선회 제어 밸브(300)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브 몸체(350), 사판 각도 제어 유로(365), 선회 신호 유로(361), 상시 공급 유로(362), 드레인 유로(363), 스풀(370), 플런저(380), 및 탄성 부재(390)를 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2, the swing control valve 300 includes a valve body 350, a swash plate angle control passage 365, a turning signal passage 361, a regular supply passage 362, a drain passage ( 363), a spool 370, a plunger 380, and an elastic member 390.

밸브 몸체(350)는 유압 선회 모터(200)와 결합되며, 내부에 스풀 수용부(330)가 형성된다. 그리고 밸브 몸체(350)에는 후술할 여러 유로들이 형성될 수 있다.The valve body 350 is coupled to the hydraulic swing motor 200, and a spool accommodating portion 330 is formed therein. In addition, several flow passages to be described later may be formed in the valve body 350 .

사판 각도 제어 유로(365)는 유압 선회 모터(200)의 피스톤 연결 유로(260)와 연결되며, 스풀 수용부(330)와 연통하도록 밸브 몸체(350)에 형성될 수 있다.The swash plate angle control passage 365 is connected to the piston connection passage 260 of the hydraulic swing motor 200 and may be formed in the valve body 350 to communicate with the spool accommodating portion 330 .

선회 신호 유로(361)는 스풀 수용부(330)와 연통하도록 밸브 몸체(350)에 형성될 수 있다. 선회 신호 유로(361)는 유압 선회 모터(200)의 선회 동작 시 작동유를 공급받을 수 있다.The turning signal passage 361 may be formed in the valve body 350 to communicate with the spool accommodating portion 330 . The turning signal passage 361 may receive hydraulic oil during a turning operation of the hydraulic turning motor 200 .

상시 공급 유로(362)는 스풀 수용부(330)와 연통하도록 밸브 몸체(350)에 형성될 수 있다. 상시 공급 유로(362)는 상시로 작동유를 공급받을 수 있다.The regular supply passage 362 may be formed in the valve body 350 to communicate with the spool accommodating portion 330 . The constant supply passage 362 may be constantly supplied with hydraulic oil.

드레인 유로(363)는 스풀 수용부(330)와 연통하도록 밸브 몸체(350)에 형성될 수 있다. 드레인 유로(363)는 작동유를 드레인 탱크(900)를 향해 드레인시킬 수 있다.The drain passage 363 may be formed in the valve body 350 to communicate with the spool accommodating portion 330 . The drain passage 363 may drain hydraulic oil toward the drain tank 900 .

스풀(spool)(370)은 스풀 수용부(330)에 유동 가능하게 삽입되며 위치 이동에 따라 사판 각도 제어 유로(365)를 선회 신호 유로(361) 및 상시 공급 유로(362) 중 어느 하나와 선택적으로 연결시킬 수 있다.The spool 370 is movably inserted into the spool accommodating part 330 and selectively connects the swash plate angle control passage 365 with any one of the turning signal passage 361 and the regular supply passage 362 according to the position movement. can be linked to

구체적으로, 스풀(370)은 내부에 형성된 챔버(375)와, 챔버(375)의 일 영역에 연통하며 드레인 유로(363)와 선택적으로 연결되는 제1 스풀 유로(371), 그리고 챔버(375)의 타 영역에 연통하며 사판 각도 제어 유로(365)와 선택적으로 연결되는 제2 스풀 유로(372)를 포함할 수 있다.Specifically, the spool 370 includes a chamber 375 formed therein, a first spool passage 371 communicating with one region of the chamber 375 and selectively connected to the drain passage 363, and the chamber 375. It may include a second spool passage 372 that communicates with the other region of the swash plate angle control passage 365 and is selectively connected.

플런저(plunger)(380)는 일단이 스풀(370)의 제1 스풀 유로(371)를 선택적으로 막도록 스풀(370)의 챔버(375)에 유동 가능하게 삽입될 수 있다. 그리고 플런저(380)의 내부에는 챔버(375)의 일 영역과 챔버(375)의 타 영역을 연결하는 오리피스(385)가 형성될 수 있다.A plunger 380 may be fluidly inserted into the chamber 375 of the spool 370 such that one end selectively blocks the first spool passage 371 of the spool 370 . An orifice 385 connecting one region of the chamber 375 and another region of the chamber 375 may be formed inside the plunger 380 .

탄성 부재(390)는 스풀(370)의 챔버(375)의 일 영역에 마련되어 플런저(380)의 일단을 탄성 가압할 수 있다. 일례로, 탄성 부재(390)는 코일 스프링일 수 있다. 탄성 부재(390)는 챔버(375)에 유입된 작동유가 플런저(380)를 움직여 제1 스풀 유로(371)를 오픈하게 되는 후술할 기설정된 압력의 크기를 조절하게 된다.The elastic member 390 may be provided in one area of the chamber 375 of the spool 370 to elastically press one end of the plunger 380 . For example, the elastic member 390 may be a coil spring. The elastic member 390 adjusts the level of a preset pressure that will be described later, in which the working fluid introduced into the chamber 375 moves the plunger 380 to open the first spool passage 371 .

전술한 바와 같은 구조를 통하여, 선회 제어 밸브(300)는 유압 선회 모터(200)의 선회 기동 시 또는 선회 정지 시에는 유압 선회 모터(200)의 용적을 기설정된 시간 동안 상대적으로 증가시켜 토크를 향상시키고, 유압 선회 모터(200)의 등속 선회 시에는 유압 선회 모터(200)의 용적을 상대적으로 감소시켜 회전 속도를 향상시킬 수 있다.Through the structure as described above, the swing control valve 300 increases the torque by relatively increasing the volume of the hydraulic swing motor 200 for a predetermined time when the hydraulic swing motor 200 starts turning or stops turning. And, when the hydraulic swing motor 200 rotates at a constant speed, the volume of the hydraulic swing motor 200 is relatively reduced to increase the rotational speed.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(101)의 동작 원리를 설명한다.Hereinafter, the operating principle of the hydraulic system 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .

먼저, 도 4 내지 도 6를 참조하여, 유압 선회 모터(200)가 정지 상태일때를 살펴본다. 도 5는 도 4에서 A 구간에 해당하는 선회 제어 밸브(300)의 상태를 나타낸다.First, with reference to FIGS. 4 to 6 , a case in which the hydraulic swing motor 200 is in a stopped state will be described. FIG. 5 shows a state of the swing control valve 300 corresponding to section A in FIG. 4 .

도 5에 도시한 바와 같이, 유압 선회 모터(200)의 정지 상태에서, 선회 제어 밸브(300)의 스풀(370)은 상시 공급 유로(362)를 사판 각도 제어 유로(365)와 연결시키게 된다.As shown in FIG. 5, in the stopped state of the hydraulic swing motor 200, the spool 370 of the swing control valve 300 connects the regular supply flow path 362 with the swash plate angle control flow path 365.

따라서 사판 각도 제어 유로(365)와 연결된 유압 선회 모터(200)의 피스톤 연결 유로(260)로 상시 공급 유로(362)로 공급받은 작동유가 전달되고, 도 6에 도시한 바와 같이, 피스톤(350)은 사판(240)의 각도를 최대로 유지하게 된다.Therefore, the hydraulic fluid supplied to the regular supply passage 362 is transferred to the piston connection passage 260 of the hydraulic swing motor 200 connected to the swash plate angle control passage 365, and as shown in FIG. 6, the piston 350 The angle of the silver swash plate 240 is maintained at the maximum.

다음, 도 4, 도 7 및 도 8을 참조하여, 유압 선회 모터(200)의 선회 기동 시를 살펴본다. 도 7은 도 4에서 B 구간에 해당하는 선회 제어 밸브(300)의 상태를 나타낸다. 즉, B 구간은 선회 기동 초기에 해당된다.Next, with reference to FIGS. 4, 7, and 8, the turning operation of the hydraulic swing motor 200 will be described. FIG. 7 shows a state of the swing control valve 300 corresponding to section B in FIG. 4 . That is, section B corresponds to the initial turning maneuver.

도 7에 도시한 바와 같이, 유압 선회 모터(200)의 선회 기동 시, 선회 제어 밸브(300)의 스풀(370)은 선회 신호 유로(361)를 사판 각도 제어 유로(365) 및 제2 스풀 유로(372)와 연결시키고 드레인 유로(363)를 제1 스풀 유로(371)와 연결시키게 된다. 그리고 제2 스풀 유로(372)로 유입된 작동유는 오리피스(385)를 통해 챔버(375)의 일 영역으로 유입되고, 플런저(380)의 일단은 제1 스풀 유로(371)를 막고 있는 상태가 된다. 따라서, 드레인 유로(363)와 제1 스풀 유로(371)가 연결되더라도 제1 스풀 유로(371)가 플런저(380)의 일단에 막혀 작동유가 드레인 유로(363)로 드레인되지 않게 된다.As shown in FIG. 7 , when the hydraulic swing motor 200 is started to swing, the spool 370 of the swing control valve 300 connects the swing signal passage 361 to the swash plate angle control passage 365 and the second spool passage. 372 and the drain passage 363 is connected to the first spool passage 371. In addition, the hydraulic oil flowing into the second spool flow path 372 flows into a region of the chamber 375 through the orifice 385, and one end of the plunger 380 blocks the first spool flow path 371. . Therefore, even if the drain passage 363 and the first spool passage 371 are connected, the first spool passage 371 is blocked by one end of the plunger 380 and the hydraulic oil is not drained into the drain passage 363 .

오리피스(385)를 통해 챔버(375)로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력에 도달하기까지 플런저(380)는 제1 스풀 유로(371)를 계속 막고 있게 되며, 사판 각도 제어 유로(365)와 연결된 유압 선회 모터(200)의 피스톤 연결 유로(260)로 선회 신호 유로(361)로 공급받은 작동유가 전달되고, 도 8에 도시한 바와 같이, 피스톤(250)은 사판(240)의 각도를 최대로 유지하게 된다. 여기서, 기설정된 압력의 크기는 탄성 부재(390)를 통해 조절할 수 있다. 즉, 선회 기동 시 챔버(375)의 압력이 기설정된 압력에 도달할 때까지 한시적으로 사판(240)의 각도를 최대로 유지하게 된다. 이와 같이, 유압 선회 모터(200)의 기동 시 일정 시간 동안 유압 선회 모터(200)의 용적을 증가시켜 상대적으로 높은 토크를 확보할 수 있다. 따라서 선회 기동에 필요한 토크를 충분히 확보할 수 있게 된다.The plunger 380 continues to block the first spool flow path 371 until the pressure of the hydraulic fluid introduced into the chamber 375 through the orifice 385 reaches a preset pressure, and the swash plate angle control flow path 365 and Hydraulic oil supplied through the turning signal passage 361 is transferred to the piston connection passage 260 of the connected hydraulic swing motor 200, and as shown in FIG. 8, the piston 250 adjusts the angle of the swash plate 240 to the maximum. will be maintained as Here, the preset pressure may be adjusted through the elastic member 390 . That is, the angle of the swash plate 240 is temporarily maintained at the maximum until the pressure in the chamber 375 reaches the preset pressure during the turning maneuver. As such, when the hydraulic swing motor 200 is started, a relatively high torque can be secured by increasing the volume of the hydraulic swing motor 200 for a certain period of time. Therefore, it is possible to sufficiently secure the torque required for turning maneuver.

다음, 도 4, 도 9 및 도 10을 참조하여, 유압 선회 모터(200)의 등속 선회 시를 살펴본다. 도 9는 도 4에서 C 구간에 해당하는 선회 제어 밸브(300)의 상태를 나타낸다. 즉, C 구간은 선회 기동 후기부터 등속 선회까지 해당된다. 다시 말해서, C 구간은 챔버(375)의 압력이 기설정된 압력을 초과한 이후를 나타낸다.Next, with reference to FIGS. 4, 9, and 10, the hydraulic swing motor 200 will be described when it is turning at a constant speed. FIG. 9 shows the state of the swing control valve 300 corresponding to section C in FIG. 4 . That is, the C section corresponds to the turn from the end of the turning maneuver to the constant speed turn. In other words, section C represents a period after the pressure of the chamber 375 exceeds the preset pressure.

도 9에 도시한 바와 같이, 유압 선회 모터(200)의 등속 선회 시에도, 선회 제어 밸브(300)의 스풀(370)은 선회 신호 유로(361)를 사판 각도 제어 유로(362) 및 제2 스풀 유로(372)와 연결시키고 드레인 유로(363)를 제1 스풀 유로(371)와 연결시키게 된다. 그리고 제2 스풀 유로(372)로 유입된 작동유는 오리피스(385)를 통해 챔버(375)의 일 영역으로 유입되고, 오리피스(385)를 통해 챔버(375)로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력을 초과하면 압력에 의해 플런저(380)가 이동하면서 제1 스풀 유로(371)가 개방된다. 제1 스풀 유로(371)가 개방되면, 챔버(375)의 작동유가 드레인 유로(363)로 드레인되면서, 결과적으로 사판 각도 제어 유로(365)를 통해 유압 선회 모터(200)의 피스톤(250)으로 향하는 작동유의 압력이 감소하여, 도 10에 도시한 바와 같이, 사판(240)의 각도도 감소된다. 이는 오리피스(385)를 통해 드레인 유로(363)와 사판 각도 제어 유로(365)가 연결되기 때문이다.As shown in FIG. 9, even when the hydraulic swing motor 200 turns at a constant speed, the spool 370 of the swing control valve 300 connects the turning signal passage 361 to the swash plate angle control passage 362 and the second spool. It is connected to the flow path 372 and the drain flow path 363 is connected to the first spool flow path 371 . In addition, the hydraulic fluid introduced into the second spool flow path 372 is introduced into a region of the chamber 375 through the orifice 385, and the pressure of the hydraulic fluid introduced into the chamber 375 through the orifice 385 is a preset pressure. When the pressure exceeds , the first spool passage 371 is opened while the plunger 380 is moved by the pressure. When the first spool flow path 371 is opened, the hydraulic fluid in the chamber 375 is drained into the drain flow path 363, and consequently to the piston 250 of the hydraulic swing motor 200 through the swash plate angle control flow path 365. As the pressure of the hydraulic oil directed to it decreases, as shown in FIG. 10, the angle of the swash plate 240 also decreases. This is because the drain passage 363 and the swash plate angle control passage 365 are connected through the orifice 385 .

따라서, 유압 선회 모터(200)의 용적이 감소하여 토크는 상대적으로 낮아지지만 상대적으로 향상된 속도로 등속 선회를 할 수 있게 된다.Accordingly, since the volume of the hydraulic swing motor 200 is reduced, torque is relatively low, but constant speed swing can be performed at a relatively improved speed.

이후, 유압 선회 모터(200)의 정지가 시작되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 선회 기동 초기와 동일한 원리로 챔버(375)가 기설정된 압력에 도달할 때까지 높은 토크로 유압 선회 모터(200)의 회전이 정지되다가 유압 선회 모터(200)가 완전히 정지되면 앞서 도 5에서 설명한 상태가 된다. 도 4의 토크 선도에는 챔버(375)가 기설정된 압력에 도달할 때까지 토크가 증가된 상태가 화살표로 나타나 있다.Thereafter, when the hydraulic swing motor 200 starts to stop, as shown in FIG. 4 , the hydraulic swing motor 200 operates at high torque until the chamber 375 reaches a predetermined pressure in the same principle as the initial swing start. ) is stopped, and when the hydraulic swing motor 200 is completely stopped, the state described in FIG. 5 is obtained. In the torque diagram of FIG. 4 , a state in which the torque is increased until the chamber 375 reaches a predetermined pressure is indicated by an arrow.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 시스템(101)은 유압 선회 모터(200)의 선회 속도를 유지하면서 기동 시 토크를 향상시킬 수 있다.With this configuration, the hydraulic system 101 according to an embodiment of the present invention can improve the torque during start-up while maintaining the turning speed of the hydraulic swing motor 200 .

특히, 유압 선회 모터(200)의 초기 선회 기동 및 정지 시에 일정 시간만 용적을 증가시켜 유압 선회 모터(200)의 기동 토크를 향상시킴과 동시에, 등속 선회 구간에서는 감소된 용적에 의해 설계된 회전 속도를 만족시킬 수 있게 된다.In particular, when the hydraulic swing motor 200 is initially started and stopped, the volume is increased for a certain period of time to improve the starting torque of the hydraulic swing motor 200, and at the same time, the rotational speed designed by the reduced volume in the constant speed swing section. will be able to satisfy

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the following detailed description of the claims, the meaning and scope of the claims, and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

101: 유압 시스템
200: 유압 모터
240: 사판
250: 피스톤
260: 피스톤 연결 유로
300: 선회 제어 밸브
330: 스풀 수용부
350: 밸브 몸체
361: 선회 신호 유로
362: 상시 공급 유로
363: 드레인 유로
365: 사판 각도 제어 유로
370: 스풀
371: 제1 스풀 유로
372: 제2 스풀 유로
375: 챔버
380: 플런저
385: 오리피스
390: 탄성 부재
900: 드레인 탱크101: hydraulic system
200: hydraulic motor
240: sapphire
250: piston
260: piston connection passage
300: swing control valve
330: spool receiving portion
350: valve body
361: turning signal passage
362 always supply flow
363: drain flow path
365: swash plate angle control passage
370: spool
371: first spool flow path
372: second spool flow path
375: chamber
380: plunger
385: orifice
390: elastic member
900: drain tank

Claims (10)

용적을 가변시키는 사판과, 상기 사판의 각도를 제어하는 피스톤, 그리고 상기 피스톤에 작동유를 공급하기 위한 피스톤 연결 유로를 포함하는 유압 선회 모터; 및
상기 유압 선회 모터의 일측에 결합되며, 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤 연결 유로로 작동유를 공급하여 상기 유압 선회 모터의 용적을 가변시키는 선회 제어 밸브
를 포함하며,
상기 선회 제어 밸브는,
내부에 스풀 수용부가 형성된 밸브 몸체;
상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤 연결 유로와 연결되며, 상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성된 사판 각도 제어 유로;
상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 상기 유압 선회 모터의 선회 동작 시 작동유를 공급받는 선회 신호 유로;
상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 상시로 작동유를 공급받는 상시 공급 유로;
상기 스풀 수용부와 연통하도록 상기 밸브 몸체에 형성되며, 작동유를 드레인시키는 드레인 유로; 및
상기 스풀 수용부에 유동 가능하게 삽입되며 위치 이동에 따라 상기 사판 각도 제어 유로를 상기 선회 신호 유로 및 상기 상시 공급 유로 중 어느 하나와 선택적으로 연결시키는 스풀(spool)
을 포함하는 유압 시스템.A hydraulic swing motor including a swash plate for varying volume, a piston for controlling an angle of the swash plate, and a piston connection passage for supplying hydraulic oil to the piston; and
A swing control valve coupled to one side of the hydraulic swing motor and supplying hydraulic oil to the piston connection passage of the hydraulic swing motor to vary the volume of the hydraulic swing motor.
Including,
The swing control valve,
A valve body having a spool receiving portion formed therein;
a swash plate angle control passage connected to the piston connection passage of the hydraulic swing motor and formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion;
a turning signal passage formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion and receiving hydraulic fluid during a turning operation of the hydraulic turning motor;
a constant supply passage formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion and constantly receiving hydraulic fluid;
a drain passage formed in the valve body to communicate with the spool accommodating portion and draining hydraulic fluid; and
A spool that is movably inserted into the spool accommodating part and selectively connects the swash plate angle control passage with any one of the turning signal passage and the regular supply passage according to position movement
A hydraulic system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 선회 제어 밸브는 상기 유압 선회 모터의 선회 기동 시 또는 선회 정지 시에는 상기 유압 선회 모터의 용적을 기설정된 시간 동안 상대적으로 증가시켜 토크를 향상시키고 상기 유압 선회 모터의 등속 선회 시에는 상기 유압 선회 모터의 용적을 상대적으로 감소시켜 회전 속도를 향상시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 1,
The swing control valve increases torque by relatively increasing the volume of the hydraulic swing motor for a predetermined time when the hydraulic swing motor starts swinging or stops turning, and when the hydraulic swing motor swings at a constant speed, the swing control valve increases the volume of the hydraulic swing motor. A hydraulic system, characterized in that formed to increase the rotational speed by relatively reducing the volume of. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스풀은,
내부에 형성된 챔버와;
상기 챔버의 일 영역에 연통하며 상기 드레인 유로와 선택적으로 연결되는 제1 스풀 유로; 그리고
상기 챔버의 타 영역에 연통하며 상기 사판 각도 제어 유로와 선택적으로 연결되는 제2 스풀 유로
를 포함하는 유압 시스템.According to claim 1,
The spool,
a chamber formed therein;
a first spool passage communicating with one region of the chamber and selectively connected to the drain passage; And
A second spool passage that communicates with the other area of the chamber and is selectively connected to the swash plate angle control passage
A hydraulic system comprising a. 제4항에 있어서,
일단이 상기 스풀의 상기 제1 스풀 유로를 선택적으로 막도록 상기 스풀의 상기 챔버에 유동 가능하게 삽입되며, 상기 챔버의 상기 일 영역과 상기 챔버의 상기 타 영역을 연결하는 오리피스가 내부에 형성된 플런저(plunger)
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 4,
A plunger that is fluidly inserted into the chamber of the spool so that one end selectively blocks the first spool flow path of the spool, and has an orifice formed therein that connects the one area of the chamber and the other area of the chamber ( plunger)
A hydraulic system further comprising a. 제5항에 있어서,
상기 스풀의 상기 챔버의 상기 일 영역에 마련되어 상기 플런저의 일단을 탄성 가압하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 5,
and an elastic member provided in the one area of the chamber of the spool to elastically press one end of the plunger. 제5항에 있어서,
상기 유압 선회 모터의 정지 상태에서,
상기 선회 제어 밸브의 상기 스풀은 상기 상시 공급 유로를 상기 사판 각도 제어 유로와 연결시키고,
상기 상시 공급 유로로부터 작동유를 공급받은 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤은 상기 사판의 각도를 최대로 유지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 5,
In the stopped state of the hydraulic swing motor,
The spool of the swing control valve connects the regular supply passage to the swash plate angle control passage,
The hydraulic system, characterized in that the piston of the hydraulic swing motor receiving the hydraulic oil from the regular supply passage is formed to maintain the maximum angle of the swash plate. 제5항에 있어서,
상기 유압 선회 모터의 선회 기동 시,
상기 선회 제어 밸브의 상기 스풀은 상기 선회 신호 유로를 상기 사판 각도 제어 유로 및 상기 제2 스풀 유로와 연결시키고 상기 드레인 유로를 상기 제1 스풀 유로와 연결시키며,
상기 제2 스풀 유로로 유입된 작동유는 상기 오리피스를 통해 상기 챔버의 일 영역으로 유입되고,
상기 플런저의 일단은 상기 제1 스풀 유로를 막도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 5,
At the time of turning start of the hydraulic swing motor,
The spool of the swing control valve connects the turning signal passage with the swash plate angle control passage and the second spool passage and connects the drain passage with the first spool passage,
The hydraulic fluid flowing into the second spool passage flows into one area of the chamber through the orifice,
The hydraulic system, characterized in that one end of the plunger is formed to block the first spool passage. 제8항에 있어서,
상기 오리피스를 통해 상기 챔버로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력에 도달하기까지 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤은 상기 사판의 각도를 최대로 유지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 8,
The hydraulic system, characterized in that the piston of the hydraulic swing motor is formed to maintain the angle of the swash plate to a maximum until the pressure of the hydraulic oil introduced into the chamber through the orifice reaches a predetermined pressure. 제8항에 있어서,
상기 오리피스를 통해 상기 챔버로 유입된 작동유의 압력이 기설정된 압력을 초과하면 상기 플런저가 이동하면서 상기 제1 스풀 유로가 개방되고,
상기 챔버의 작동유가 상기 드레인 유로로 드레인되어 상기 유압 선회 모터의 상기 피스톤으로 향하는 작동유의 압력이 감소하면서 상기 사판의 각도도 감소되며,
상기 유압 선회 모터는 등속 선회하도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 시스템.According to claim 8,
When the pressure of the working oil introduced into the chamber through the orifice exceeds a predetermined pressure, the first spool flow path is opened while the plunger moves,
The angle of the swash plate is also reduced as the hydraulic fluid in the chamber is drained into the drain passage and the pressure of the hydraulic fluid directed to the piston of the hydraulic swing motor is reduced.
The hydraulic system, characterized in that the hydraulic swing motor is formed to swing at a constant speed.
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