KR20000021944A - 압력보상 유량제어밸브 - Google Patents

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Abstract

단일의 유압펌프에서 토출되는 작동유에 의해 적어도 1이상의 액튜에이터(ACTUATOR)가 작동하는 유압회로에서 액튜에이터의 부하압력에 무관하게 방향절환밸브의 스플 절환량에 따라 작동유 양을 제어하여 액튜에이터의 작동속도를 조정할 수 있도록 한 것이다.
바람직한 실시예에 의하면, 유압펌프와, 상기 유압펌프로 부터 토출되는 작동유에 의해 작동하는 액튜에이터와, 상기 유압펌프와 액튜에이터 사이에 설치되어 작동유 량 및 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브를 포함하는 유압회로의 압력보상 유량제어밸브에 있어서, 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 연통 또는 차단하도록 밸브본체내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브의 절환에 따라 위치가 가변조정되는 로드체크밸브와, 상기 로드체크밸브 일단을 가압하여 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 차단한 상태를 초기상태로 탄성바이어스하는 탄성부재와, 상기 로드체크밸브 일측으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브 절환시 연동되는 제 1 피스톤과, 상기 제 1 피스톤내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 로드체크밸브를 닫는방향으로 가압하는 제 2 피스톤과, 일단이 상기 방향절환밸브의 출구포트에 연결되며 타단이 상기 제 1 피스톤의 챔버에 연결되어 상기 액튜에이터에 공급되는 작동유 일부를 상기 제 1 피스톤의 구동신호압으로 공급하는 유로를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 압력보상 유량제어밸브를 제공한다.

Description

압력보상 유량제어밸브
본 발명은 압력보상 유량제어밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 유압펌프에서 토출되는 작동유에 의해 적어도 1이상의 액튜에이터(ACTUATOR)가 작동하는 유압회로에서 액튜에이터의 부하압력에 무관하게 방향절환밸브의 스플 절환량에 따라 작동유 양을 제어하여 액튜에이터의 작동속도를 조정할 수 있도록 한 압력보상 유량제어밸브에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 단일의 유압펌프에서 토출되는 작동유에 의해 적어도 1이상의 액튜에이터가 작동하는 유압회로에서 액튜에이터의 부하압력에 무관하게 방향절환밸브의 스플 절환량에 따라 작동유 양을 제어하여 액튜에이터의 작동속도를 조정할 수 있도록 한 압력보상 유량제어밸브를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 작동상태를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 사용상태를 나타내는 유압회로도 이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
10: 유압펌프
11,12: 액튜에이터
13,13A: 방향절환밸브
14: 밸브본체
15: 토출유로
16: 방향절환밸브 입구유로
17: 로드체크밸브(LOAD CHECK VALVE)
18,22: 탄성부재
19: 밸브시트부
20: 감압밸브
21: 제 1 피스톤
23: 제 2 피스톤
26,27,28,29: 유로
31: 셔틀밸브
전술한 본 발명의 목적은, 유압펌프와, 상기 유압펌프로 부터 토출되는 작동유에 의해 작동하는 액튜에이터와, 상기 유압펌프와 액튜에이터 사이에 설치되어 작동유 량 및 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브를 포함하는 유압회로의 압력보상 유량제어밸브에 있어서, 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 연통 또는 차단하도록 밸브본체내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브의 절환에 따라 위치가 가변조정되는 로드체크밸브와, 상기 로드체크밸브 일단을 가압하여 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 차단한 상태를 초기상태로 탄성바이어스하는 탄성부재와, 상기 로드체크밸브 일측으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브 절환시 연동되는 제 1 피스톤과, 상기 제 1 피스톤 내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 로드체크밸브를 닫는방향으로 가압하는 제 2 피스톤과, 일단이 상기 방향절환밸브의 출구포트에 연결되며 타단이 상기 제 1 피스톤의 챔버에 연결되어 상기 액튜에이터에 공급되는 작동유 일부를 상기 제 1 피스톤의 구동신호압으로 공급하는 유로를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 압력보상 유량제어밸브를 제공함에 의해 달성된다.
바람직한 실시예에 의하면, 상기 로드체크밸브 일단에 형성되어 절환시 상기 유압펌프의 토출유로로 부터 상기 방향절환밸브의 입구유로측으로 급격한 압력변화를 방지하는 노치부를 더 구비한다.
바람직한 실시예에 의하면, 상기 로드체크밸브는 상기 제 1 피스톤 일단을 수용하는 대직경부와 상기 밸브본체의 밸브시이트에 착탈되는 소직경부의 단면적차이에 의해 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 개폐하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 단면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 작동상태를 나타내는 단면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 사용상태를 나타내는 유압회로도 이다.
본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브는, 유압펌프(10)와, 이 유압펌프(10)에 연결되어 작동유 공급에 의해 작동하는 액튜에이터(11)(12)(유압실린더)와, 전술한 유압펌프(10)와 액튜에이터(11)(12)사이에 설치되어 작동유 량 및 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브(13)(13A)등을 포함하는 유압회로에 적용된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 절환시 전술한 유압펌프(10)의 토출유로(15)와 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 고압측 입구유로(16)를 연통 또는 차단하는 로드체크밸브(17)(load check valve)가 밸브본체(14)내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 전술한 로드체크밸브(17)는 이의 일단을 가압하는 탄성부재(18)에 의해 밸브시이트(19)에 밀착되어 전술한 유압펌프(10)의 토출유로(15)와 방향절환밸브(13)(13A)의 입구유로(16)를 차단한 상태를 초기상태로 설치된다. 전술한 로드체크밸브(17)일측으로 제 1 직경부(20a), 이 제 1 직경부(20a) 내경보다 작은 내경을 갖는 제 2 직경부(20b) 및 이들 사이에 전술한 액튜에이터(11)(12)에 발생되는 로드압(P3)입구(20c)부가 형성되는 감압밸브(20)를 형성하되, 일측이 전술한 로드체크밸브(17)에 수용되는 제 1 피스톤(21)이 전술한 감압밸브(20)내측에 전술한 제 1 직경부(20a) 및 제 2 직경부(20b)를 따라 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 전술한 제 1 피스톤(21)내측에 탄성부재(22)에 의해 전술한 로드체크밸브(17)를 닫는방향으로 가압하는 제 2 피스톤(23)이 슬라이딩 이동가능하게 설치되며, 전술한 액튜에이터(11)(12)에 공급되는 작동유 일부를 전술한 제 1 피스톤(21)챔버에 공급하는 유로(26)(27)의 일단이 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 출구포트에 연결되며, 전술한 유로(26)(27)의 타단은 전술한 제 1 피스톤(21)의 챔버에 연결된다.
미 설명부호, 24는 전술한 제 1 피스톤(21)에 축방향으로 관통되게 형성되어 전술한 제 2 피스톤(23)의 초기상태를 유지하도록 전술한 탄성부재(22)의 탄성력에 대응하는 압력이 형성되는 유로, 25는 전술한 제 2 피스톤(23)을 가압하는 탄성부재(22)의 탄성력을 조정할 수 있는 플러그, 32는 전술한 감압밸브(20)와 로드체크밸브(17)사이에서 작동유 누출되는 것을 방지하는 실링, 33은 전술한 감압밸브(20)와 플러그(25)사이에서 작동유 누출되는 것을 방지하는 실링 이다.
전술한 바와같이 형성되는 본 발명의 실시예에 의한 압력보상 유량제어밸브의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와같이, 전술한 방향절환밸브(13)(13A)가 중립위치에 있는 경우, 전술한 유압펌프(10)의 토출유로(15)측 압력(P1)과 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 입구유로(16)측 압력(P2)이 동일하게 되므로, 전술한 감압밸브(20)와 로드체크밸브(17)사이에 장착되는 전술한 탄성부재(18)에 의해 전술한 로드체크밸브(17)는 밸브시이트(19)에 밀착되며, 전술한 제 1 피스톤(21)은 전술한 탄성부재(22)에 의해 전술한 감압밸브(20)바닥면에 접촉되는 초기상태를 유지하게 된다. 이때, 전술한 방향절환밸브(13)(13A)는 중립상태로서 전술한 유압펌프(10)로부터 토출되는 작동유 공급이 차단되므로 전술한 액튜에이터(11)(12)는 동작하지 않게된다.
그리고, 전술한 액튜에이터(11)를 단독으로 조작하기 위하여 전술한 방향절환밸브(13)를 좌측 또는 우측방향으로 절환시키는 경우, 이때, 전술한 감압밸브(20)내부의 압력(P)은 오리피스(30)를 통과하여 탱크(T)로 귀환되어 제로(ZERO)상태이며, 전술한 제 1 피스톤(21)은 전술한 방향절환밸브(13)를 통과하여 전술한 액튜에이터(11)에 발생되는 압력(P3)에 의하여 도면상에서 좌측방향으로 슬라이딩 이동하며, 전술한 로드체크밸브(17)는 유압펌프(10)의 토출유로(15)측 압력(P1)이 전술한 방향절환밸브(13)의 고압측 입구유로(16)의 압력(P2)보다 높기 때문에 전술한 로드체크밸브(17)의 직경(D1)(D2)차이에 따른 단면적차(A1-A2)에 의해 도면상에서 좌측방향으로 슬라이딩 이동된다(도 2에 도시됨).
이때, 전술한 방향절환밸브(13)의 입구유로(16)에 감압압력(P2)은 거의 발생하지 않고, 전술한 방향절환밸브(13)의 절환양에 따라 전술한 유압펌프(10)로 부터 토출되는 작동유는 전술한 액튜에이터(11)에 공급되어 이를 구동시키게 된다.
한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와같이, 전술한 액튜에이터(11)(12)를 구동시키기 위하여 전술한 방향절환밸브(13)(13A)를 도면상에서 좌측 또는 우측방향으로 동시에 절환시키는 경우, 전술한 방향절환밸브(13)에 발생되는 부하압력을 30 Kg/㎠, 전술한 방향절환밸브(13A)에 발생되는 부하압력을 100 Kg/㎠으로 가정하면, 전술한 유압펌프(10)의 토출유로(15)에 발생되는 압력은 적어도 100 Kg/㎠이상 이다.
따라서, 전술한 유압펌프(10)로 부터 토출되는 작동유는 토출유로(15)를 따라 전술한 감압밸브(20)입구측에 유입된다. 즉, 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 절환에 의해 전술한 액튜에이터(11)(12)의 부하압을 검출하는 유로(26)(27)는 차단되며, 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 출구포트로 연통되어 전술한 유로(26)(27)에 의해 전술한 액튜에이터(11)(12)에 발생되는 부하압력이 전술한 감압밸브(20)에 공급된다.
그러나, 전술한 셔틀밸브(31)에 의해 전술한 액튜에이터(11)(12)의 부하압력중 최고압력(P)을 검출하여 유로(28)(29)를 통하여 전술한 감압밸브(20)측으로 공급되므로 전술한 제 1 피스톤(21)을 도 1의 도면상에서 우측방향으로 슬라이딩 이동시켜 전술한 로드체크밸브(17)를 폐쇄시키는 방향으로 가압하게 된다. 이때, 전술한 방향절환밸브(13)(13A)가 개방되어 감압된 압력(P2)가 전술한 액튜에이터(11)(12)의 부하압력(P3)보다 낮을 경우, 전술한 로드체크밸브(17)가 이의 직경차(D1)(D2)에 의한 단면적(A1-A2)차이에 따라 전술한 밸브시트부(19)에 접촉하게 된다. 이로 인해 전술한 액튜에이터(11)(12)의 역작동을 방지할 수 있게된다.
그리고, 전술한 유로(28)(29)에 최대 부하압력(P)이 작용하게 된다. 예를 들어 전술한 액튜에이터(12)의 부하압력이 100 Kg/㎠으로 작용하게 되므로, 고압측 감압밸브(20)는 내부의 압력(P), 액튜에이터(12)가 100 Kg/㎠으로 압력평형을 유지하게 되며, 전술한 방향절환밸브(13)의 입구유로(15)측 압력(P2)은 전술한 방향절환밸브(13)의 스트로크변위량에 따른 통과면적에 대한 유량의 압력손실분 만큼 증가한 압력으로 유지하면서 액튜에이터(11)를 작동시킨다.
그리고, 전술한 저압측 감압밸브(20)는 70 Kg/㎠ 압력으로 전술한 로드체크밸브(17)를 폐쇄하는 방향으로 작용하게 되므로 70 Kg/㎠을 감압하게 된다.
따라서, 전술한 액튜에이터(11)(12)의 작동속도는 부하압력에 관계없이 전술한 방향절환밸브(13)(13A)의 스플 절환량에 따라 공급되는 작동유 량에 의해 결정된다.
이상에서와같이, 바람직한 실시예에 의하면, 단일의 유압펌프에서 토출되는 작동유에 의해 적어도 1이상의 액튜에이터가 작동하는 유압회로에서 액튜에이터의 부하압력에 무관하게 방향절환밸브의 스플 절환량에 따라 작동유 양을 제어하여 액튜에이터의 작동속도를 조정할 수 있도록 한 이점을 갖는다.

Claims (3)

  1. 유압펌프와, 상기 유압펌프로 부터 토출되는 작동유에 의해 작동하는 액튜에이터와, 상기 유압펌프와 액튜에이터 사이에 설치되어 작동유 량 및 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브를 포함하는 유압회로의 압력보상 유량제어밸브에 있어서:
    상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 연통 또는 차단하도록 밸브본체내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브의 절환에 따라 위치가 가변조정되는 로드체크밸브;
    상기 로드체크밸브 일단을 가압하여 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 차단한 상태를 초기상태로 탄성바이어스하는 탄성부재;
    상기 로드체크밸브 일측으로 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 방향절환밸브 절환시 연동되는 제 1 피스톤;
    상기 제 1 피스톤내측에 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 상기 로드체크밸브를 닫는방향으로 가압하는 제 2 피스톤; 및
    일단이 상기 방향절환밸브의 출구포트에 연결되며 타단이 상기 제 1 피스톤의 챔버에 연결되어 상기 액튜에이터에 공급되는 작동유 일부를 상기 제 1 피스톤 의 구동신호압으로 공급하는 유로를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 압력보상 유량제어밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로드체크밸브 일단에 형성되어 절환시 상기 유압펌프의 토출유로로 부터 상기 방향절환밸브의 입구유로측으로 급격한 압력변화를 방지하는 노치부를 더 구비함을 특징으로 하는 압력보상 유량제어밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 로드체크밸브는 상기 제 1 피스톤 일단을 수용하는 대직경부와 상기 밸브본체의 밸브시이트에 착탈되는 소직경부의 단면적차이에 의해 상기 유압펌프의 토출유로와 상기 방향절환밸브의 입구유로를 개폐하게 됨을 특징으로 하는 압력보상 유량제어밸브.
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