KR20160014017A - 카운터-밸런스 보호로 붐 바운스를 감소시키기 위한 유압 시스템 및 방법 - Google Patents

카운터-밸런스 보호로 붐 바운스를 감소시키기 위한 유압 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

붐(30)의 붐 다이나믹스를 감소시키는 한편 카운터-밸런스 밸브 보호를 제공하는 유압 시스템(600) 및 방법은, 유압 실린더(110), 제1 및 제2카운터-밸런스 밸브(300, 400), 제1 및 제2 제어 밸브(700, 800), 및 선택 밸브 세트(850)를 포함한다. 총 부하(90)가 유압 실린더 각각에 의해 제1챔버(116, 118) 및 제2챔버(118, 116)를 서포트할 때, 선택 밸브 세트는 제1구성 및 제2구성으로 자체-구성하도록 적용된다. 선택 밸브 세트가 제1 및 제2구성으로 인에이블될 때, 제2 및 제1제어 밸브는 유압 유체 흐름을 제2 및 제1챔버 각각으로 변동될 수 있어, 붐의 환경적인 바이브레이션(960)에 대응하는 진동의 응답(950)을 생성하게 한다. 선택 밸브 세트가 인에이블되지 않을 때, 제1및 제2카운터-밸런스 밸브는 통상적인 카운터-밸런스 밸브 보호를 갖는 유압 실린더를 제공하도록 적용된다.

Description

카운터-밸런스 보호로 붐 바운스를 감소시키기 위한 유압 시스템 및 방법{HYDRAULIC SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING BOOM BOUNCE WITH COUNTER-BALANCE PROTECTION}
본 출원은, PCT 국제 특허 출원으로 2014년 5월 13일 출원되고, 2013년 5월 31일 출원된 U.S. 특허 출원 일련 번호 제61/829,796호의 우선권을 청구하며, 그 개시 내용은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.
다양한 오프 로드(off-road) 및 온 로드(on-road) 차량은 붐을 포함한다. 예를 들어, 소정의 콘크리트 펌프 트럭은, 통로를 지원하도록 구성된 붐을 포함하는데, 이를 통해 콘크리트가 콘크리트 펌프 트럭의 베이스로부터 콘크리트가 필요한 건축 장소에서의 어떤 위치에 펌핑된다. 이러한 붐은 콘크리트를 콘크리트 펌프 트럭으로부터 이격된 상당한 거리에 펌핑하기 용이하도록 길고 날씬하게 될 수 있다. 부가적으로, 이러한 붐은 비교적 무겁게 될 수 있다. 붐의 상당한 길이 및 질량 성질의 조합은 붐이 바람직하지 않은 동적 행동을 나타내게 할 수 있다. 소정 구성의 소정의 붐에 있어서, 붐의 고유 주파수는 대략 0.3 Hertz(즉, 3.3 s/c(seconds per cycle))가 될 수 있다. 소정 구성의 소정의 붐에 있어서, 붐의 고유 주파수는 대략 1 Hertz(즉, 1 s/c) 미만이 될 수 있다. 소정 구성의 소정의 붐에 있어서, 붐의 고유 주파수는 대략 0.1 Hertz로부터 대략 1 Hertz(즉, 10 s/c to 1 s/c) 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 붐이 이곳에서 저곳으로 이동함에 따라, 붐을 가동하는 시작하는 및 정지하는 부하는 바이브레이션(즉, 오실레이션)을 유도할 수 있다. 붐을 여기할 수 있는 다른 부하 소스는, 이것이 붐을 따라 펌핑됨에 따른 콘크리트의 운동량, 붐을 따른 콘크리트의 펌핑을 시작하는 및 정지하는 것, 붐에 대항해서 발생할 수 있는 바람 부하, 및/또는 다른 잡다한 부하를 포함한다.
붐을 갖는 다른 차량은, 사다리가 붐 상에 포함될 수 있는 소방차, 물을 요구된 위치에 전달하기 위해 배관 시설(plumbing)을 갖는 붐을 포함하는 소방차, 셔블을 이동시키기 위해 붐을 사용하는 굴착기, 재료를 건설 장소 주변에 전달하기 위해 붐을 사용하는 텔레 핸들러(tele-handler), 재료를 이곳에서 저곳으로 이동시키기 위해서 붐을 사용하는 크래인 등을 포함한다.
상기 언급된 것들을 포함하는 소정의 붐 적용에 있어서, 유압 실린더는 붐을 가동하기 위해 사용될 수 있다. 유압 실린더를 가동함으로써, 붐은, 요구에 따라서, 붐의 요구된 배치를 달성하기 위해서, 전개 및 퇴피될 수 있다. 소정의 적용에 있어서, 카운터-밸런스 밸브는 유압 실린더의 가동을 제어 및/또는 유압 실린더가(예를 들어, 기기 고장(구성요소 고장)에 기인한) 명령받지 않은 운동을 하는 것을 방지하기 위해서 사용될 수 있다. 제1카운터-밸런스 밸브(300) 및 제2카운터-밸런스 밸브(400)를 포함하는 종래 기술 시스템(100)이 도 1에 도시된다. 카운터-밸런스 밸브(300)는 시스템(100)의 유압 실린더(110)의 제1챔버(116)의 안 및 밖으로 유압 유체 흐름을 제어 및/또는 전달한다. 마찬가지로, 제2카운터-밸런스 밸브(400)는 유압 실린더(110)의 제2챔버(118)의 안 및 밖으로 유압 유체 흐름을 제어 및/또는 전달한다. 특히, 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(302)는 유압 실린더(110)의 포트(122)에 접속된다. 마찬가지로, 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(402)는 유압 실린더(110)의 포트(124)에 유동적으로 접속된다. 묘사된 바와 같이, 유체 라인(522)은 개략적으로 포트(302)를 포트(122)에 접속시키고, 유체 라인(524)은 포트(402)를 포트(124)에 접속시킨다. 카운터-밸런스 밸브(300, 400)는 전형적으로 유압 실린더(110)에 직접 탑재된다. 포트(302)는 포트(122)에 직접 접속할 수 있고, 포트(402)는 포트(124)에 직접 접속할 수 있다.
카운터-밸런스 밸브(300, 400)는 안전 보호를 시스템(100)에 제공한다. 특히, 실린더(110)의 운동이 발생할 수 있기 전에, 유압 압력은 카운터-밸런스 밸브(300, 400) 모두에 적용되어야 한다. 카운터-밸런스 밸브(300, 400) 중 하나에 적용된 유압 압력은 유압 실린더(110)의 포트(122, 124) 중 대응하는 하나에 전달되어, 이에 의해 유압 실린더(110)의 피스톤(120)이 이동하도록 강제한다. 카운터-밸런스 밸브(400, 300) 중 대향하는 하나에 적용된 유압 압력은, 유압 유체가 유압 실린더(110)의 대향하는 포트(124, 122) 밖으로 흐르도록 허용한다. 유압 유체를 방출하는 포트(122, 124)에 대응하는 카운터-밸런스 밸브(300, 400)에서 유압 압력을 요구함으로써, 유압 실린더(110)로부터 유압 유체를 공급 또는 수취하는 유압 라인, 밸브, 펌프 등의 고장이 유압 실린더(110)의 명령받지 않은 운동으로 귀결되지 않게 될 것이다.
이제, 도 1로 돌아가서, 시스템(100)이 더 상세히 기술될 것이다. 묘사된 바와 같이, 4-방향 3 위치 유압 제어 밸브(200)가 유압 실린더(110)를 제어하기 위해 사용된다. 제어 밸브(200)는 제1구성(222), 제2구성(224), 또는 제3구성(226)에 위치될 수 있는 스풀(220)을 포함한다. 도 1에 묘사된 바와 같이, 스풀(220)은 제1구성(222)에 있다. 제1구성(222)에서, 공급 라인(502)으로부터의 유압 유체는 제어 밸브(200)의 포트(212)로부터 제어 밸브(200)의 포트(202)로, 및 궁극적으로 유압 실린더(110)의 포트(122) 및 챔버(116)로 전달된다. 유압 실린더(110)는 이에 의해 연장되도록 강제되고, 유압 실린더(110)의 챔버(118) 내의 유압 유체는 실린더(110)의 포트(124)의 밖으로 강제된다. 포트(124)를 떠나는 유압 유체는 제어 밸브(200)의 포트(204)에 진입하고 복귀 라인(504)으로 제어 밸브(200)의 포트(214)를 퇴장함으로써 유압 탱크에 복귀한다. 소정의 실시형태에 있어서, 공급 라인(502)은 일정한 또는 거의 일정한 공급 압력에서 유압 유체를 공급한다. 소정의 실시형태에 있어서, 복귀 라인(504)은 일정한 또는 거의 일정한 복귀 압력에서 유압 유체를 수취한다.
스풀(220)이 제2구성(224)에 위치될 때, 포트(202)와 포트(212) 사이의 유압 유체 흐름 및 포트(204)와 포트(214) 사이의 유압 유체 흐름은, 효과적으로 정지되고, 실린더(110)로 및 이로부터의 유압 유체 흐름은 효과적으로 정지된다. 따라서, 유압 실린더(110)는, 스풀(220)이 제2구성(224)에 위치될 때, 실질적으로 움직이지 않는다.
스풀(220)이 제3구성(226)에 위치될 때, 공급 라인(502)으로부터의 유압 유체 흐름은 포트(212)를 통해 진입하고 밸브(200)의 포트(204)를 통해 퇴장한다. 유압 유체 흐름은 궁극적으로 포트(124) 및 유압 실린더(110)의 챔버(118)에 전달되고, 이에 의해 실린더(110)의 퇴피를 강제한다. 유압 유체 압력이 챔버(118)에 적용됨에 따라, 챔버(116) 내의 유압 유체는 포트(122)를 통해 퇴장되도록 강제된다. 포트(122)를 퇴장하는 유압 유체는 포트(202)에 진입하고, 밸브(200)의 포트(214)를 퇴장하고, 이에 의해 유압 탱크에 복귀한다. 오퍼레이터 및/또는 제어 시스템은 요구에 따라 스풀(220)을 이동할 수 있고, 이에 의해 유압 실린더(110)의 연장, 퇴피, 및/또는 잠금을 달성한다.
유압 실린더(110)가 연장할 때의 카운터-밸런스 밸브(300, 400)의 기능을 이하 상세히 기술하게 될 것이다. 밸브(200)의 스풀(220)이 제1구성(222)으로 위치됨에 따라, 공급 라인(502)으로부터의 유압 유체 압력은 유압 라인(512)을 가압한다. 유압 라인(512)은 제어 밸브(200)의 포트(202), 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(304), 및 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(406) 사이에서 접속된다. 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(304)에 적용된 유압 유체 압력 흐름은, 카운터-밸런스 밸브(300)의 스풀(310)을 지나서 및 카운터-밸런스 밸브(300)의 체크 밸브(320)를 지나서 흐르고, 이에 의해 포트(304)로부터 포트(302)로 카운터-밸런스 밸브(300)의 통로(322)를 통해 흐른다. 유압 유체 압력은 포트(122)를 통해서 챔버(116)(즉, 미터-인(meter-in) 챔버) 내로 더 흐른다. 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(406)에 적용된 압력은 스프링(412)에 대항해서 카운터-밸런스 밸브(400)의 스풀(410)을 이동시키고, 이에 의해 스프링(412)을 압축한다. 포트(406)에 적용된 유압 유체 압력은 이에 의해 포트(402)와 포트(404) 사이의 통로(424)를 개방한다. 포트(406)에 유압 압력을 적용함으로써, 유압 유체는, 챔버(118)(즉, 미터-아웃(meter-out) 챔버)를 포트(124)를 통해서, 라인(524)을 통해서, 스풀(410)을 교차하는 카운터-밸런스 밸브(400)의 통로(424)를 통해서, 유압 라인(514)을 통해서, 밸브(200)를 통해서, 및 복귀 라인(504)을 통해서 탱크로, 퇴장할 수 있다. 미터-아웃 측면은 역압을 공급할 수 있다.
유압 실린더(110)가 퇴피할 때의 카운터-밸런스 밸브(300, 400)의 기능이 이하 더 상세히 논의될 것이다. 밸브(200)의 스풀(220)이 제3구성(226)으로 위치됨에 따라, 공급 라인(502)으로부터의 유압 유체 압력은 유압 라인(514)을 가압한다. 유압 라인(514)은, 제어 밸브(200)의 포트(204), 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(404), 및 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(306) 사이에서 접속된다. 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(404)에 적용된 유압 유체 압력은, 카운터-밸런스 밸브(400)의 스풀(410)을 지나서 및 카운터-밸런스 밸브(400)의 체크 밸브(420)를 지나서 흐르고, 이에 의해 포트(404)로부터 포트(402)로 카운터-밸런스 밸브(400)의 통로(422)를 통해서 흐른다. 유압 유체 압력은 포트(124)를 통해서 및 챔버(118)(즉, 미터-인 챔버) 내로 더 흐른다. 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(306)에 적용된 유압 압력은, 카운터-밸런스 밸브(300)의 스풀(310)을 스프링(312)에 대항해서 이동시키고, 이에 의해 스프링(312)을 압축한다. 포트(306)에 적용된 유압 유체 압력은 이에 의해 포트(302)와 포트(304) 사이의 통로(324)를 개방한다. 포트(306)에 유압 압력을 적용함으로써, 유압 유체는 포트(122)를 통해서, 라인(522)을 통해서, 스풀(310)을 교차하는 카운터-밸런스 밸브(300)의 통로(324)를 통해서, 유압 라인(512)을 통해서, 밸브(200)를 통해서, 및 복귀 라인(504)을 통해서 탱크로, 챔버(116)(즉, 미터-아웃 챔버)를 퇴장할 수 있다. 미터-아웃 측면은 역압을 공급할 수 있다.
공급 라인(502), 복귀 라인(504), 유압 라인(512), 유압 라인(514), 유압 라인(522), 및/또는 유압 라인(524)은 라인 세트(500)에 속할 수 있다.
본 발명 개시 내용의 한 측면은, 붐 동역학(예를 들어, 붐 바운스)를 감소시키는 한편, 붐에 대한 카운터-밸런스 밸브 보호를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명 개시 내용의 다른 측면은, 유압 시스템은 유압 실린더, 제1카운터-밸런스 밸브, 제2카운터-밸런스 밸브, 제1제어 밸브, 제2제어 밸브, 및 선택 밸브 배열를 포함한다. 유압 실린더는 제1챔버 및 제2챔버를 포함한다. 제1카운터-밸런스 밸브는 제1노드에서 제1챔버에 유동적으로 접속하고, 제2카운터-밸런스 밸브는 제2노드에서 제2챔버에 유동적으로 접속한다. 제1제어 밸브가 제3노드에서 제1카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속되고, 제2제어 밸브가 제4노드에서 제2카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된다. 선택 밸브 배열은 제1노드 및 제2노드에 유동적으로 접속되고, 총 부하가 유압 실린더의 제2챔버에 의해 서포트될 때 제1구성 세트로 자체-구성되도록 적용되고, 총 부하가 유압 실린더의 제1챔버에 의해 서포트될 때 제2구성 세트로 자체-구성되도록 더 적용된다. 선택 밸브 배열이 인에이블되고 제1구성 세트에 있을 때, 제1제어 밸브가 제1유압 유체 흐름을 제1챔버로 변동하도록 적용되고, 이에 의해 유압 실린더가 제1진동의 응답을 생성하게 된다.
소정 실시형태에 있어서, 선택 밸브 배열이 인에이되고 제2구성 세트에 있을 때, 제2제어 밸브가 제2유압 유체 흐름을 제2챔버로 변동하도록 적용되고, 이에 의해 유압 실린더가 제2진동의 응답을 생성하게 된다. 소정 실시형태에 있어서, 제1챔버는 로드 챔버이고, 제2챔버는 헤드 챔버이다. 소정의 다른 실시형태에 있어서, 제1챔버는 헤드 챔버이고, 제2챔버는 로드 챔버이다. 소정 실시형태에 있어서, 제1카운터-밸런스 밸브, 제2카운터-밸런스 밸브, 및 선택 밸브 배열은 유압 실린더에 물리적으로 탑재된다.
본 발명 개시 내용의 또 다른 측면은, 제1카운터-밸런스 밸브, 제2카운터-밸런스 밸브, 및 선택 밸브 배열을 포함하는 유압 밸브 세트와 관련된다. 제1카운터-밸런스 밸브는 제1노드에 대한 제1역-흐름 보호를 제공한다. 제1카운터-밸런스 밸브는 제1카운터-밸런스 밸브 개방 노드를 포함한다. 제2카운터-밸런스 밸브는 제2노드에 대한 제2역-흐름 보호를 제공한다. 제2카운터-밸런스 밸브는 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드를 포함한다. 선택 밸브 배열(850)은, 제1노드, 제2노드, 제1카운터-밸런스 밸브 개방 노드, 및 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 유동적으로 접속된다. 제2카운터-밸런스 밸브는 제1노드의 제1유체 압력 및 제2노드의 제2유체 압력에 의해 생성된 총 스풀 힘에 응답해서, 자체-구성하도록 적용된다. 총 스풀 힘이 제1방향일 때, 선택 밸브 배열은 제1카운터-밸런스 밸브의 제1노드를 제2카운터-밸런스 밸브의 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 접속시킨다. 총 스풀 힘이 제2방향일 때, 선택 밸브 배열은 제2카운터-밸런스 밸브의 제2노드를 제1카운터-밸런스 밸브의 제1카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 접속시킨다.
본 발명 개시 내용의 또 다른 측면은, 한 쌍의 카운터-밸런스 밸브, 선택 밸브 배열, 및 한 쌍의 제어 밸브를 포함하는, 유압 붐 제어 시스템과 관련된다. 쌍의 카운터-밸런스 밸브는 붐의 유압 액추에이터의 대향하는 측면에 유압으로 결합된다. 선택 밸브 배열은, 유압 액추에이터의 대향하는 측면의 총 언로딩된 측면을 감지하고, 총 언로딩된 측면에 대응하는 쌍의 카운터-밸런스 밸브 중 하나를 개방한다. 쌍의 제어 밸브는 유압 액추에이터의 대향하는 측면에 대응한다. 쌍의 제어 밸브 중 하나는 총 언로딩된 측면에 대응하고 진동의 유압 유체 흐름을 유압 액추에이터의 총 언로딩된 측면에 전달한다.
본 발명 개시 내용의 또 다른 측면은, 붐에서 바이브레이션을 제어하는 방법과 관련된다. 본 방법은, 1) 한 쌍의 카운터-밸런스 밸브, 쌍의 제어 밸브, 및 셀렉터 밸브 세트를 포함하는 밸브 배열을 제공하는 단계와; 2) 한 쌍의 챔버를 포함하는 유압 액추에이터를 제공하는 단계와; 3) 유압 액추에이터 상에 적용된 총 부하로 셀렉터 밸브 세트를 구성하고, 이에 의해 쌍의 카운터-밸런스 밸브를 구성하는 단계와; 4) 쌍의 챔버의 로딩된 챔버를 쌍의 카운터-밸런스 밸브의 구성에 의해 구성된 쌍의 카운터-밸런스 밸브 중 각각의 하나로 잠금하는 단계와; 5) 쌍의 제어 밸브 중 각각의 하나로 진동하는 유압 유체를 쌍의 챔버의 언로딩된 챔버로 전달하는 단계를 포함한다.
다양한 추가적인 측면이 이하의 설명에서 설명된다. 이들 측면은 개별적인 특성 및 특성들의 조합과 관련될 수 있다. 상기된 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명 모두는 예시적인 설명을 위한 것이고, 본 명세서의 실시형태가 기반한 넓은 계념을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 한 쌍의 카운터-밸런스 밸브 및 제어 밸브를 갖는 유압 실린더를 포함하는 종래 기술 유압 시스템의 계략적인 도면;
도 2는 본 발명 개시 내용의 원리에 따른 유압 실린더 제어 시스템이 구성된 도 1의 유압 실린더 및 카운터-밸런스 밸브를 포함하는 유압 시스템의 계략적인 도면;
도 3은 도 2의 확대된 부분;
도 4는 본 발명 개시 내용의 원리에 따른 도 2의 유압 실린더 제어 시스템과 함께 사용하기 적합한 유압 실린더의 계략적인 도면;
도 5는 본 발명 개시 내용의 원리에 따른 하나 이상의 실린더에 의해 가동 및 도 2의 유압 시스템으로 제어된 붐 시스템을 갖는 차량의 계략적인 도면;
도 6은 본 발명 개시 내용의 원리에 따른 도 4의 유압 실린더와 같은, 붐을 위치시키기 위해 사용된 실린더를 제어하기 위한 일례의 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명 개시 내용의 원리에 따른 유압 시스템은, 카운트-밸런스 밸브(300 및 400)를 포함하는 유압 실린더(110)를 가동 및 유압 실린더(110)가 노출되는 바이브레이션에 대응하기 위한 수단을 더 제공하도록 적용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일례의 시스템(600)은 유압 실린더(110)(즉, 유압 액추에이터), 카운터-밸런스 밸브(300), 및 카운터-밸런스 밸브(400)와 함께 도시된다. 도 2의 유압 실린더(110) 및 카운터-밸런스 밸브(300, 400)는 도 1의 종래 기술 시스템(100)에 나타낸 것과 동일하게 될 수 있다. 유압 시스템(600)은, 그러므로 존재하는 및/또는 통상적인 유압 시스템에 개장될 수 있다. 유압 실린더(110) 및 카운터-밸런스 밸브(300, 400)의 소정의 특성들은 장황하게 다시 기술되지 않을 것이다.
유압 시스템(100)에 대해서 상기된 바와 같이, 본 발명 개시 내용의 원리에 따른, 유사한 보호가 유압 실린더(110) 및 유압 시스템(600)에 대한 카운터-밸런스 밸브(300, 400)에 의해 제공된다. 특히, 유압 라인, 유압 밸브, 및/또는 유압 펌프의 고장이 유압 시스템(600)의 유압 실린더(110)의 명령받지 않은 운동을 이끌어 내지 않게 될 것이다. 유압 시스템(600)의 유압 아키텍처는 유압 실린더(110)를 사용하는 바이브레이션에 대응하는 능력을 더 제공한다.
유압 실린더(110)는, 일반적으로 실린더(110)의 로드(126)의 퇴피 또는 연장을 강제할 수 있는 총 부하(90)를 유지할 수 있다. 로드(126)는 실린더(110)의 피스톤(120)에 접속된다. 부하(90)가 유압 실린더(110)의 연장을 강제하면, 유압 실린더(110)의 로드 측면(114) 상의 챔버(118)는 부하(90)에 의해 가압되고, 카운터-밸런스 밸브(400)는 챔버(118)로부터의 유압 유체의 방출을 방지하도록 작용하며, 이에 의해 명령받지 않은 유압 실린더(110)의 연장을 방지하기 위한 안전 장치로서 작용한다. 즉, 카운터-밸런스 밸브(400)는 챔버(118)를 잠금한다. 안전을 제공하는 것에 부가해서, 챔버(118)의 잠금은 실린더(110)의 드리프트(drift: 표류)를 방지한다. 바이브레이션 제어가, 유압 실린더(110)의 헤드 측면(112) 상의 챔버(116)를 동적으로 가압 및 가압 해제함으로써 유압 실린더(110)를 통해서 제공될 수 있다. 유압 실린더(110), 유압 실린더(110)가 부착된 구조, 및 챔버(118) 내의 유압 유체가 적어도 약간 변형 가능함에 따라서, 챔버(116)에 대한 유압 압력의 선택적인 적용이 유압 실린더(110)의 운동(예를 들어, 약간의 운동)을 일으키게 될 것이다. 이러한 운동은, 시스템 모델 및 시스템의 동적 측정과 관련해서 시간 측정될 때, 시스템의 바이브레이션에 대응하기 위해서 사용될 수 있다.
부하(90)가 유압 실린더(110)의 퇴피를 강제하면, 유압 실린더(110)의 헤드 측면(112) 상의 챔버(116)는 부하(90)에 의해 가압되고, 카운터-밸런스 밸브(300)는 챔버(116)로부터의 유압 유체의 방출을 방지하도록 작용하며, 이에 의해 명령받지 않은 유압 실린더(110)의 퇴피를 방지하기 위해서 안전 장치로서 작용한다. 즉, 카운터-밸런스 밸브(300)는 챔버(116)를 잠금한다. 안전을 제공하는 것에 부가해서, 챔버(116)의 잠금은 실린더(110)의 드리프트를 방지한다. 바이브레이션 제어는, 유압 실린더(110)의 로드 측면(114) 상의 챔버(118)를 동적으로 가압 및 가압 해제함으로써, 유압 실린더(110)를 통해서 제공될 수 있다. 유압 실린더(110), 유압 실린더(110)가 부착된 구조, 및 챔버(116) 내의 유압 유체가 적어도 약간 변형 가능함에 따라, 챔버(118)에 대한 유압 압력의 선택적인 적용이 유압 실린더(110)의 운동(예를 들어, 약간의 운동)을 일으키게 될 것이다. 이러한 운동은, 시스템 모델 및 시스템의 동적 측정과 관련해서 시간 측정될 때, 시스템의 바이브레이션에 대응하기 위해서 사용될 수 있다.
부하(90)는 실린더(110)의 로드(126)에 로드 접속(128)을 통해서 부착된 것으로서 묘사된다. 소정의 실시형태에 있어서, 부하(90)는 실린더(110)의 로드 접속(128) 및 헤드 측면(112)을 교차하는 장력 또는 압축력의 부하이다.
이하 더 상세히 설명되는 바와 같이, 시스템(600)은 붐 바이브레이션 감소를 달성하기 위해서 오프 하이웨이(off-highway) 차량 및 온 하이웨이(on-highway) 차량 모두에 대한 제어 프레임워크(framework) 및 제어 메커니즘을 제공한다. 바이브레이션 감소는 비교적 낮은 고유 주파수로 붐 내의 감소된 바이브레이션에 적용될 수 있다(예를 들어, 콘크리트 펌프 트럭 붐). 또한, 유압 시스템(600)은 비교적 높은 고유 주파수로 붐에 적용될 수 있다(예를 들어, 굴착기 붐). 통상적인 솔루션과 비교해서, 유압 시스템(600)은 더 적은 센서 및 단순화된 제어 구조로 붐의 바이브레이션 감소를 달성한다. 상기된 바와 같이, 바이브레이션 감소 방법이 구현될 수 있는 한편, 소정 유압 라인, 유압 밸브, 및/또는 유압 펌프의 고장으로부터의 보호를 보장한다. 고장으로부터의 보호는 자동 및/또는 기계적이 될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 고장으로부터의 보호는 체결하기 위해서 소정의 전기적인 시그널 및/또는 전기적인 파워를 요구하지 않을 수 있다. 고장으로부터의 보호는 규제 요구사항(예를 들어, ISO 표준)이 될 수 있다. 규제 요구사항은 유압 시스템(600)에 의해 제공된 보호의 소정의 기계적 수단을 요구할 수 있다.
소정의 붐은, 부하(90)의 동적 행동을 전달 및/또는 증폭할 수 있는 스티프니스(stiffness) 및 관성을 포함할 수 있다. 동적 부하(90)는 붐에 적용되는 외력/위치 방해를 포함할 수 있음에 따라, 심각한 바이브레이션(즉, 오실레이션)이, 특히 이들 방해가 거의 붐의 고유 주파수일 때, 발생할 수 있다. 부하(90)에 의한 붐의 이러한 여기는 안전 이슈로 귀결될 수 있고 및/또는 붐 시스템의 생산성 및/또는 신뢰성을 감소할 수 있다. 유압 시스템(600)의 파라미터를 측정하고 적합하게 응답함으로써, 방해의 효과가 감소 및/또는 최소화 또는 심지어 소멸될 수 있다. 제공된 응답은 다양한 동작 조건에 걸쳐서 영향을 미칠 수 있다. 본 발명 개시 내용의 원리에 따라서, 바이브레이션 제어는 최소 수의 센서를 사용해서 달성될 수 있다.
본 발명 개시 내용의 원리에 따라서, 실린더(110)의 헤드(112) 측면의 챔버(116)로 흐른 유압 유체 및 실린더(110)의 로드 측면(114)의 챔버(118)로 흐른 유압 유체는 독립적으로 제어 및/또는 측정되어, 붐 바이브레이션 감소를 실현하고, 또한 실린더(110)가 드리프팅하는 것을 방지한다. 본 발명 개시 내용의 원리에 따라서, 유압 시스템(600)은 통상적인 카운터-밸런스 시스템(예를 들어, 유압 시스템(100))과 유사하게 구성될 수 있다.
소정의 실시형태에 있어서, 유압 시스템(600)은, 실린더(110)의 운동이 명령될 때, 통상적인 카운터-밸런스 구성으로 구성된다. 이하 더 기술되는 바와 같이, 유압 시스템(600)은 유압 실린더(110)(예를 들어, 센서(610)에서)로부터 이격된 원격 위치에서 실린더(110)의 챔버(116 및/또는 118) 내의 압력의 측정을 가능하게 한다. 이에 의해 이 아키텍처는, 그렇지 않으면 붐 상에 위치되는 질량을 감소시킬 수 있고, 및/또는 유압 라인을 단순하게 라우팅할 수 있다(예를 들어, 단단한 튜브 및 호스). 콘크리트 펌프 붐 및/또는 리프트 핸들러와 같은 머신의 성능이 이러한 단순화된 유압 라인 라우팅 및/또는 붐 상의 감소된 질량에 의해 향상될 수 있다.
카운터-밸런스 밸브(300 및 400)는 밸브 배열(840)의 구성요소가 될 수 있다. 밸브 배열(840)은, 유압 실린더(110)로 및/또는 이로부터의 유압 유체 흐름을 제어 및/또는 조절하는, 다양한 유압 구성요소를 포함할 수 있다. 밸브 배열(840)은, 이하 상세히 기술된 제어 밸브(700)(예를 들어, 비례 유압 밸브), 제어 밸브(800)(예를 들어, 비례 유압 밸브), 및 셀렉터 밸브 배열(850)을 더 포함할 수 있다. 제어 밸브(700 및/또는 800)는 높은 대역폭 및/또는 높은 레졸루션 제어 밸브가 될 수 있다.
도 2의 묘사된 실시형태에 있어서, 노드(51)는 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(302) 및 유압 실린더(110)의 포트(122)에서 규정되고; 노드(52)는 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(402) 및 유압 실린더(110)의 포트(124)에서 규정되며; 노드(53)는 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(304) 및 유압 밸브(700)의 포트(702)에서 규정되고; 노드(54)는 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(404) 및 유압 밸브(800)의 포트(804)에서 규정되며; 노드(55)는 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(306) 및 유압 밸브(350)의 포트(352)에서 규정되고; 및 노드(56)는 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(406) 및 유압 밸브(450)의 포트(452)에서 규정된다. 유압 밸브(350 및 450)는 이하 상세히 기술된다.
이제, 도 4로 돌아가면, 유압 실린더(110)는 밸브 블록(152, 154)으로 도시된다. 밸브 블록(152, 154)은, 도시된 바와 같이 서로 분리될 수 있고 또는 단일 결합된 밸브 블록이 될 수 있다. 밸브 블록(152)은 유압 실린더(110)의 포트(122)에 및/또는 이에 걸쳐서 탑재될 수 있고, 밸브 블록(154)은 유압 실린더(110)의 포트(124)에 및/또는 이에 걸쳐서 탑재될 수 있다. 밸브 블록(152, 154)은 유압 실린더(110)에 직접 탑재될 수 있다. 밸브 블록(152)은 카운터-밸런스 밸브(300)를 포함할 수 있고, 밸브 블록(154)은 카운터-밸런스 밸브(400)를 포함할 수 있다. 밸브 블록(152 및/또는 154)은 밸브 배열(840)의 추가적인 구성요소를 포함할 수 있다. 밸브 블록(152, 154) 및/또는 단일 결합된 밸브 블록은 셀렉터 밸브 배열(850) 및/또는 그 구성요소를 포함할 수 있다.
이제, 도 5로 돌아가면, 일례의 붐 시스템(10)이 기술되고 상세히 도시된다. 붐 시스템(10)은 차량(20) 및 붐(30)을 포함할 수 있다. 차량(20)은 드라이브 트래인(22)(예를 들어, 휠 및/또는 트랙을 포함하는)을 포함할 수 있다. 도 5에 묘사된 바와 같이, 강직한 퇴피가능한 서포트(24)가 차량(20) 상에 더 제공된다. 강직한 서포트(24)는 그라운드와 접촉하도록 연장된 다리를 포함할 수 있고, 이에 의해 드라이브 트래인(22) 및/또는 차량(20)의 서스펜션으로부터 이격된 그라운드 서포트를 바이패싱함으로써 차량(20)을 서포트 및/또는 안정화한다. 다른 차량(예를 들어, 트랙을 갖는 차량, 서스펜션 없는 차량)에 있어서, 드라이브 트래인(22)은 충분히 강직하게 될 수 있고 퇴피가능한 강직한 서포트(24)는 요구되지 않고 및/또는 구비되지 않을 수 있다.
도 5에 묘사된 바와 같이, 붐(30)은 제1단부(32)로부터 제2단부(34)로 연장된다. 묘사된 바와 같이, 제1단부(32)는 차량(20)에 회전가능하게 부착된다(예를 들어, 턴테이블에 의해). 제2단부(34)는 붐(30)의 가동에 의해 위치될 수 있고, 이에 의해 요구에 따라 위치된다. 소정의 적용에 있어서는, 주로 수평 방향으로 차량(20)으로부터 이격한 상당한 거리로 제2단부(34)를 연장시키는 것이 요구될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 수직으로 차량(20) 위로 상당한 거리로 제2단부(34)를 위치시키는 것이 요구될 수 있다. 또 다른 적용에 있어서, 붐(30)의 제2단부(34)는 차량(20)으로부터 수직 및 수평 모두로 이격될 수 있다. 소정의 적용에 있어서, 붐(30)의 제2단부(34)는 홀 내로 강하할 수 있고, 이에 의해 차량(20) 아래 고도에 위치될 수 있다.
묘사된 바와 같이, 붐(30)은 복수의 붐 세그먼트(36)를 포함한다. 인접한 쌍의 붐 세그먼트(36)는 대응하는 조인트(38)에 의해 서로 접속할 수 있다. 묘사된 바와 같이, 제1붐 세그먼트(361)는 제1조인트(381)에서 차량(20)에 회전가능하게 부착된다. 제1붐 세그먼트(361)는 2개의 회전가능한 조인트에 의해 탑재될 수 있다. 예를 들어, 제1회전가능한 조인트는 턴테이블을 포함할 수 있고 제2회전가능한 조인트는 수평 축을 포함할 수 있다. 제2붐 세그먼트(362)는 제2조인트(362)에서 제1붐 세그먼트(361)에 부착된다. 마찬가지로, 제3붐 세그먼트(363)는 조인트(383)에서 제2붐 세그먼트(362)에 부착되고, 제4붐 세그먼트(364)는 제4조인트(384)에서 제3붐 세그먼트(363)에 부착된다. 인접한 쌍의 붐 세그먼트(36) 사이의 상대적인 위치/배향은 대응하는 유압 실린더(110)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1붐 세그먼트(361)와 차량(20) 사이의 상대적인 위치/배향은 제1유압 실린더(1101)에 의해 제어된다. 제1붐 세그먼트(361)와 제2붐 세그먼트(362) 사이의 상대적인 위치/배향은 제2유압 실린더(1102)에 의해 제어된다. 마찬가지로, 제3붐 세그먼트(363)와 제2붐 세그먼트(362) 사이의 상대적인 위치/배향은 제3유압 실린더(1103)에 의해 제어될 수 있고, 제4붐 세그먼트(364)와 제3붐 세그먼트(363) 사이의 상대적인 위치/배향은 제4유압 실린더(1104)에 의해 제어될 수 있다.
본 발명 개시 내용의 원리에 따른, 복수의 붐 세그먼트(361-4)를 포함하는 붐(30)은 모델링될 수 있고, 붐(30)의 바이브레이션은 제어기(640)에 의해 제어될 수 있다. 특히, 제어기(640)는 시그널(652)을 밸브(700)에 송신할 수 있고 시그널(654)을 밸브(800)에 송신할 수 있다. 시그널(652)은 바이브레이션 구성요소(652v)를 포함할 수 있고, 시그널(654)은 바이브레이션 구성요소(654v)를 포함할 수 있다. 바이브레이션 구성요소(652v, 654v)는 각각의 포트(702, 804)에서 각각의 밸브(700, 800)가 진동의 흐름 및/또는 진동의 압력을 생성하게 한다. 진동의 흐름 및/또는 진동의 압력은 각각의 카운터-밸런스 밸브(300, 400)를 통해서 및 유압 실린더(110)의 각각의 챔버(116, 118)에 전달될 수 있다.
또한, 제어기(640)의 시그널(652, 654)은, 유압 실린더(110)가 각각 연장 및 퇴피하게 하고 이에 의해 붐(30)을 가동하게 하는, 이동 시그널을 포함한다. 또한, 도 3에 묘사된 바와 같이, 제어기는 인에이블 시그널(642)을 셀렉터 밸브 배열(850)에 송신한다. 나타낸 바와 같이, 인에이블 시그널(642)은 인에이블러(630: enabler)에 전달되고, 이는, 차례로, 밸브 시그널(632)을 각각의 밸브(350 및 450)에 송신한다. 밸브 시그널(632)을 수신함에 따라, 밸브(350 및 450)는 셀렉터 밸브 배열(850)를 인에이블한다. 인에이블에 따라서, 셀렉터 밸브 배열(850)은 카운터-밸런스 밸브(300, 400) 중 하나를 유지하는 카운터-밸런스 밸브로서 선택하고, 카운터-밸런스 밸브(400, 300) 중 다른 것을 바이브레이션 흐름/압력 전달하는 카운터-밸런스 밸브로서 선택한다. 묘사된 실시형태에 있어서, 유압 실린더(110)의 챔버(116, 118) 중 로딩된, 즉 총 부하(90)로 로딩된 하나는 유지하는 카운터-밸런스 밸브(300, 400)에 대응하고, 유압 실린더(110)의 챔버(118, 116) 중 언로딩된, 즉 총 부하(90)로 로딩되지 않은 하나는 바이브레이션 흐름/압력 전달하는 카운터-밸런스 밸브(400, 300)에 대응한다. 소정의 실시형태에 있어서, 바이브레이션 구성요소(652v 또는 654v)는 유압 실린더(110)의 챔버(118, 116) 중 언로딩된 하나에 대응하는 제어 밸브(800, 700)에 전달될 수 있다.
제어기(640)는 센서(610), 위치 센서, LVDT들, 비전 베이스 센서 등을 포함하는 다양한 센서로부터 입력을 수신할 수 있고, 이에 의해 바이브레이션 구성요소(652v, 654v)를 포함하는 시그널(652, 654)을 연산할 수 있다. 제어기(640)는 붐(30)의 동적 모델을 포함할 수 있고, 바이브레이션 구성요소(652v, 654v)를 포함하는 시그널(652, 654)을 계산하기 위해서, 동적 모델 및 다양한 센서로부터의 입력을 사용할 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 인에이블 시그널(642)은 제어기(640)로부터 밸브(350 및 450)에 직접 전달된다.
소정의 실시형태에 있어서, 유압 시스템(600)과 같은 단일 시스템은 유압 실린더(110)(예를 들어, 유압 실린더(1101) 중 하나 상에서 사용될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 복수의 유압 실린더(110)는 대응하는 유압 시스템(600)에 의해 각각 가동될 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 모든 유압 실린더(110)는 시스템(600)과 같은 시스템에 의해 각각 가동될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 예시의 유압 시스템(600)은 비례 유압 제어 밸브(700) 및 비례 유압 제어 밸브(800)를 포함한다. 예시의 유압 시스템(600)은 유압 밸브(350), 유압 밸브(450), 및 유압 밸브(900)를 더 포함한다. 묘사된 바와 같이, 셀렉터 밸브 배열(850)은 유압 밸브(350), 유압 밸브(450), 및 유압 밸브(900)를 포함한다. 예시의 실시형태에 있어서, 유압 밸브(700 및 800)는 3-방향 3 위치 비례 밸브이고, 밸브(350 및 450)는 2-방향 2 위치 밸브이며, 밸브(900)는 4-방향 2 위치 밸브이다. 밸브(700 및 800)는 공통 밸브 바디 내에서 결합될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 유압 시스템(600)의 몇몇 또는 모든 밸브(300, 350, 400, 450, 700, 800, 및/또는 900)는 공통 밸브 바디 및/또는 공통 밸브 블록 내에서 결합될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 밸브 배열(840)의 몇몇 또는 모든 밸브(300, 350, 400, 450, 700, 800, 및/또는 900)은 공통 밸브 바디 및/또는 공통 밸브 블록 내에서 결합될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 밸브 배열(840)의 몇몇 또는 모든 밸브(300, 350, 400, 450, 및/또는 900)는 공통 밸브 바디 및/또는 공통 밸브 블록 내에서 결합될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 셀렉터 밸브 배열(850)의 몇몇 또는 모든 밸브(350, 450, 및/또는 900)는 공통 밸브 바디 및/또는 공통 밸브 블록 내에서 결합될 수 있다.
이제, 도 2로 돌아가면, 유압 시스템(600)의 소정 엘리먼트가 더 상세히 기술될 것이다. 유압 밸브(700)는 제1구성(722), 제2구성(724), 및 제3구성(726)을 갖는 스풀(720)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 스풀(720)은 제3구성(726)에 있다. 밸브(700)는 포트(702), 포트(712), 및 포트(714)를 포함한다. 제1구성(722)에 있어서, 포트(714)는 차단되고, 포트(702)는 포트(712)에 유동적으로 접속된다. 제2구성(724)에 있어서, 포트(702, 712, 714)는 모두 차단된다. 제3구성(726)에 있어서, 포트(702)는 포트(714)에 유동적으로 접속되고, 포트(712)는 차단된다.
유압 밸브(800)는 제1구성(822), 제2구성(824), 및 제3구성(826)을 갖는 스풀(820)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 스풀(820)은 제3구성(826)에 있다. 밸브(800)는 포트(804), 포트(812), 및 포트(814)를 포함한다. 제1구성(822)에서, 포트(812)는 차단되고, 포트(804)는 포트(814)에 유동적으로 접속된다. 제2구성(824)에서, 포트(804, 812, 814)는 모두 차단된다. 제3구성(826)에서, 포트(804)는 포트(812)에 유동적으로 접속되고, 포트(814)는 차단된다.
묘사된 실시형태에 있어서, 유압 라인(562)은 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(302)와 유압 실린더(110)의 포트(122) 및 밸브(900)의 포트(902)를 접속시킨다. 유압 라인(562)은 밸브(900)의 제어 포트(932)를 연장하는 유압 라인(572)을 포함할 수 있다. 유압 라인(572)은 모세관 라인이 될 수 있고, 유압 라인(562)으로부터의 지연된 압력 응답을 갖는다. 노드(51)는 유압 라인(562)을 포함할 수 있다. 유압 라인(564)은 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(402)를 유압 실린더(110)의 포트(124) 및 밸브(900)의 포트(914)와 접속시킬 수 있다. 유압 라인(564)은 밸브(900)의 제어 포트(934)를 연장하는 유압 라인(574)을 포함할 수 있다. 유압 라인(574)은 모세관 라인이 될 수 있고, 유압 라인(564)으로부터의 지연된 압력 응답을 갖는다. 노드(52)는 유압 라인(564)을 포함할 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 유압 라인(562, 564)은 밸브 블록, 하우징 등의 내부에 포함되고, 길이가 짧게 될 수 있다. 유압 라인(552)은 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(304)를 유압 밸브(700)의 포트(702) 및 밸브(450)의 포트(462)와 접속시킬 수 있다. 노드(53)는 유압 라인(552)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 유압 라인(554)은 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(404)를 밸브(800)의 포트(804) 및 밸브(350)의 포트(362)와 접속시킨다. 노드(54)는 유압 라인(554)을 포함할 수 있다.
밸브(700, 800)의 다양한 포트에서 온도 및/또는 압력을 측정하는 센서가 제공될 수 있다. 특히, 센서(6101)는 밸브(700)의 포트(702)에 인접해서 제공된다. 묘사된 바와 같이, 센서(6101)는 압력 센서이고, 시스템(600) 및/또는 붐 시스템(10)에 관한 동적 정보를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 도 2에 묘사된 바와 같이, 제2센서(6102)는 유압 밸브(800)의 포트(804)에 인접해서 제공된다. 센서(6102)는 압력 센서가 될 수 있고, 유압 시스템(600) 및/또는 붐 시스템(10)의 동적 정보를 제공하기 위해서 사용될 수 있다. 도 2에 더 묘사된 바와 같이, 제3센서(6103)는 밸브(800)의 포트(814)에 인접해서 제공될 수 있고, 제4센서(6104)는 밸브(800)의 포트(812)에 인접해서 제공될 수 있다.
소정의 실시형태에 있어서, 공급 라인(502) 내의 압력 및/또는 탱크 라인(504) 내의 압력이 널리 공지되어 있고, 및 압력 센서(6101 및 6102)는 밸브(700 및 800) 각각을 통한 흐름 레이트를 계산하기 위해서 사용될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 밸브(700, 800)를 교차하는 압력 차이가 계산된다. 예를 들어, 압력 센서(6103) 및 압력 센서(6102)는, 밸브(800)의 스풀(820)이 제1위치(822)에 있고 이에 의해 계산 밸브(800)를 통한 흐름을 계산할 때, 사용될 수 있다. 마찬가지로, 밸브(800)의 스풀(820)이 제3구성(826)에 있을 때 센서(6102)와 센서(6104) 사이의 압력 차이가 계산될 수 있다. 제어기(640)는 제어 입력으로서 이들 압력 및 압력 차이를 사용할 수 있다.
온도 센서는 밸브(700, 800) 및 주변에 더 제공될 수 있고, 이에 의해 밸브(700, 800)를 통해서 흐르는 유압 유체의 점도 및/또는 밀도의 계산을 허용함으로써, 흐름 측정을 개량한다. 제어기(640)는 이들 온도를 제어 입력으로서 사용할 수 있다.
제1센서(6101), 제2센서(6102), 제3센서(6103), 및 제4센서(6104)와 함께 묘묘사됨에도, 이들 도시된 것보다 더 적은 센서 또는 더 많은 센서가 대안적인 실시형태에서 사용될 수 있다. 더욱이, 이러한 센서는 다른 실시형태에 있어서 다양한 다른 위치에 위치될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 센서(610)는 공통 밸브 바디 내에 위치될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 이턴 코포레이션으로부터 이용할 수 있는 Ultronics® 서보 밸브가 사용될 수 있다. Ultronics® 서보 밸브는 2개의 3-방향 밸브(즉, 밸브(700 및 800)), 압력 센서(610), 및 압력 조절 제어기를 포함하는 콤팩트한 및 높은 성능 밸브 패키지를 제공한다. 이턴 Ultronics® 서보 밸브는, 각각의 스풀(720, 820)의 위치를 모니터하는, 선형 가변 차이 변압기(LVDT)를 더 포함한다. 2개의 3-방향 비례 밸브(700, 800)를 사용함으로써, 챔버(116 및 118)의 압력이 독립적으로 제어될 수 있다. 부가적으로, 챔버(116 및 118)의 안 및/또는 밖으로의 흐름 레이트는, 독립적으로 제어될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 챔버(116, 118) 중 하나의 압력은 대향하는 챔버(116, 118)의 안 및/또는 밖으로의 흐름 레이트에 대해서 독립적으로 제어될 수 있다.
단일 4-방향 비례 밸브(200)를 사용하는 것과 비교해서(도 1 참조), 유압 시스템(600)의 구성이 달성될 수 있고, 더 적은 에너지 소비를 갖는 더 유연한 제어 전략을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실린더(110)가 이동할 때, 미터-아웃 챔버(116, 118)와 접속된 밸브(700, 800)는 챔버 압력을 조작할 수 있는 한편, 미터-인 챔버와 접속된 밸브(800, 700)는 챔버(118, 116)로 진입하는 흐름을 조절할 수 있다. 미터-아웃 챔버 압력이 미터-인 챔버 흐름과 결합되지 않음에 따라, 미터-아웃 챔버 압력이 낮게 되게 조절될 수 있고, 이에 의해 연관된 스로틀링 손실을 감소시킨다.
다시, 도 3으로 되돌아가서, 밸브(350, 450, 및 900)가 더 상세히 기술될 것이다. 밸브(350)는 2-방향 2 위치 밸브이다. 특히, 밸브(350)는 제1포트(352), 제2포트(362) 및 제3포트(364)를 포함한다. 밸브(350)는 제1구성(372) 및 제2구성(374)을 갖는 스풀(370)을 포함한다. 제1구성(372)에 있어서(도 3에 묘사된), 포트(352) 및 포트(362)가 접속되고, 포트(364)가 차폐된다. 구성(374)에서, 포트(364) 및 포트(352)가 접속되고, 포트(362)가 차폐된다. 묘사된 바와 같이, 밸브(350)는 솔레노이드(376) 및 스프링(378)을 포함한다. 솔레노이드(376) 및 스프링(378)은 제1구성(372)과 제2구성(374) 사이에서 스풀(370)을 이동하도록 사용될 수 있다.
또한, 밸브(450)는 2-방향 2 위치 밸브이다. 특히, 밸브(450)는 제1포트(452), 제2포트(462), 및 제3포트(464)를 포함한다. 밸브(450)는 제1구성(472) 및 제2구성(474)을 갖는 스풀(470)을 포함한다. 제1구성(472)에서(또한 도 3에 묘사된), 포트(452) 및 포트(462)가 접속되고, 포트(464)가 차폐된다. 구성(474)에 있어서, 포트(464) 및 포트(452)가 접속되고, 포트(462)가 차폐된다. 묘사된 바와 같이, 밸브(470)는 솔레노이드(476) 및 스프링(478)을 포함한다. 솔레노이드(476) 및 스프링(478)은 제1구성(472)과 제2구성(474) 사이에서 스풀(470)을 이동하도록 사용될 수 있다.
밸브(900)는 4-방향 2 위치 밸브이다. 특히, 밸브(900)는 제1포트(902), 제2포트(904), 제3포트(912), 및 제4포트(914)를 포함한다. 밸브(900)는, 제1구성(922)(도 3에 묘사된) 및 제2구성(924)으로 구성될 수 있는 스풀(920)을 포함한다. 제1구성에서, 포트(904 및 914)가 접속되고, 포트(902 및 912)가 차폐된다. 제2구성(924)에서, 포트(902 및 912)가 접속되고, 포트(904 및 914)가 차폐된다. 밸브(900)의 스풀(920)은 스프링(926 및 928) 및 제1제어 포트(932) 및 제2제어 포트(934)에 인가된 압력의 조합에 의해 이동된다.
압력이 제어 포트(932)에 적용될 때, 스프링(926)은 가압되고, 스풀(920)은 구성(924)을 향해 강제된다. 마찬가지로, 압력이 제어 포트(934)에 적용될 때, 스프링(928)은 가압되고, 스풀(920)은 구성(922)을 향해 강제된다. 포트(932)에 적용된 압력은 영역(936) 상에 작용한다. 마찬가지로, 포트(934) 상에 인가된 압력은 영역(938) 상에 작용한다. 챔버(116) 내에서 압력에 의해 작용된 영역(132)(예를 들어, 헤드 측면 영역)이 챔버(118) 내의 압력에 의해 작용된 영역(134)(예를 들어, 로드 측면 영역)과 다를 수 있음에 따라, 영역(936, 938)은 또한 다르게 될 수 있고, 이에 의해 실린더(110)의 헤드 측면(112)과 로드 측면(114) 사이의 영역 차이에 대해서 보상한다.
총 부하(90)가 가벼울 때, 밸브(900)의 과도한 셔틀링(shuttling)을 방지하기 위해서, 데드-밴드(dead-band)가 밸브(900)에 의해 규정될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 스프링(926 및/또는 928)의 히스테리시스는 최대 풀 스케일(full scale) 부하의 10%로부터 대략 20%로의 범위이다. 챔버(116) 또는 챔버(118)가 그 최대 유지하는 용량이고, 밸브(900)에 대응하는 압력을 공급할 때, 최대 풀 스케일 부하는 규정될 수 있다.
밸브(350)는 포트(362)에서 유체 라인(554)에 접속된다. 마찬가지로, 밸브(450)는 포트(462)에서 유체 라인(552)에 접속된다. 유체 라인(582)은 밸브(350)의 포트(364)를 밸브(900)의 포트(904)에 접속시킨다. 노드(57)는 유체 라인(582)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 유체 라인(584)은 밸브(450)의 포트(464)를 밸브(900)의 포트(912)에 접속시킨다. 노드(58)는 유체 라인(584)을 포함할 수 있다. 유체 라인(562)은 밸브(900)의 포트(902)에 더 접속된다. 마찬가지로, 유체 라인(564)은 밸브(900)의 포트(914)에 더 접속된다. 도 3에 묘사된 바와 같이, 유체 라인(574)은 유체 라인(564)으로부터 연장되고, 포트(934)에 접속된다. 유체 라인(574)은 유체 라인(564)과 실질적으로 동일한 압력에 있게 될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 유체 라인(574)은 모세관 라인이 될 수 있거나 또는 오리피스와 같은 다른 흐름 한정을 갖는다. 이에 의해 포트(934)에서의 압력은 유체 라인(564)에서의 압력과 다르게, 적어도 순간적으로 다르게 될 수 있다. 마찬가지로, 유체 라인(572)은 유체 라인(562)으로부터 연장되고, 포트(932)에 접속된다. 유체 라인(572)은 유체 라인(562)에서와 실질적으로 동일한 압력에 있게 될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 유체 라인(572)은 모세관 라인이 될 수 있거나 또는 오리피스와 같은 다른 흐름 한정을 갖는다. 이에 의해 포트(932)에서의 압력은 유체 라인(562)에서의 압력과 다르게, 적어도 순간적으로 다르게 될 수 있다.
공급 라인(502), 복귀 라인(504), 유압 라인(552), 유압 라인(554), 유압 라인(562), 유압 라인(564), 유압 라인(572), 유압 라인(574), 유압 라인(582), 및/또는 유압 라인(584)은 라인 세트(550)에 속하게 될 수 있다.
이제, 도 2 및 3으로 돌아가면, 셀렉터 밸브 배열(850)의 동작이 더 상세히 기술될 것이다. 상기된 바와 같이, 제어기(640)는 인에이블러(630)에 시그널을 송신하는데, 이는, 차례로 시그널을 밸브(350 및 450)에 송신한다. 소정의 실시형태에 있어서, 밸브(350 및 450)에 송신된 시그널은 동기화되고, 동시에 밸브(350 및 450) 양쪽에 송신된다. 디스에이블된 시그널인 밸브(350, 450)에 대한 시그널에 따라서, 셀렉터 밸브 배열(850)은 밸브 배열(840)을 통상적인 카운터-밸런스 배열로 구성한다. 통상적인 카운터-밸런스 배열은, 붐(30)이 제어 밸브(700, 800)에 대한 이동 커멘드 하에서 이동할 때, 체결될 수 있다. 디스에이블된 구성에 있어서, 셀렉터 밸브 배열(850)의 밸브(900)는 제1챔버(116) 및 제2챔버(118) 내의 압력을 더 감지할 수 있다. 이에 의해 밸브(900)는, 심지어 셀렉터 밸브 배열(850)이 디스에이블될 때도, 제1구성(922)과 제2구성(924) 사이에서 계속 셔틀링할 수 있다.
제어기(640)가 인에이블 시그널을 인에이블러(630)에 송신하고, 인에이블러(630)가 인에이블 시그널을 밸브(350, 450)에 송신할 때, 밸브(350)는 제2구성(374)으로 이동하고, 밸브(450)는 제2구성(474)으로 이동한다. 소정의 실시형태에 있어서, 인에이블된 구성에서, 밸브 배열(840)은 유압 실린더(110)가 이동하는 것을 효과적으로 잠금한다. 특히, 밸브(900)의 위치에 관계없이, 밸브(350 또는 450) 중 하나는 높은 압력을 수취하지 않게 될 것이고, 그러므로 대응하는 카운터-밸런스 밸브(300, 400)에 대해서 높은 압력을 전달하지 않게 될 것이다. 상기된 바와 같이, 셀렉터 밸브 배열(850)의 인에이블된 구성은 유압 실린더(110)의 챔버(116, 118) 중 하나를 잠금하기 위해서 사용될 수 있는 한편, 챔버(118, 116) 중 대향하는 하나에 진동의 압력을 보낸다. 진동의 압력은 붐(30)에 의해 고려된 외부 바이브레이션에 대응하기 위해서 사용될 수 있다.
총 부하(90)가 챔버(118)에 의해 반송될 때, 챔버(118)로부터의 압력은 밸브(900)의 포트(934)에 적용되고, 밸브(900)를 제1구성(922)을 향해 강제한다. 제1구성(922)에서, 밸브(900)의 포트(904) 및 포트(914)가 접속되고, 이에 의해 노드(52)를 노드(57)와 접속된다. 밸브(350)가 인에이블됨에 따라, 제2구성(374)에서, 노드(52 및 57)는 노드(55)에 더 접속된다. 이에 의해 챔버(118)로부터의 높은 압력 유체를 위한 통로는 카운터-밸런스 밸브(300)의 포트(306)에 개방된다. 이에 의해 카운터-밸런스 밸브(300)는 포트(302 및 304) 사이의 양방향 흐름에 대해서 개방된다. 양방향 흐름에 대한 카운터-밸런스 밸브(300)를 오프닝 업(opening up)하는 것은, 제어기(640)의 제어 하에서 제어 밸브(700)가 챔버(116)로부터의 유압 유체 압력을 적용 및 방출하게 한다.
총 부하(90)가 챔버(116)에 의해 반송될 때, 챔버(116)로부터의 압력은 밸브(900)의 포트(932)에 적용되고, 밸브(900)를 제2구성(924)을 향해 강제한다. 제2구성(924)에서, 밸브(900)의 포트(902) 및 포트(912)가 접속되고, 이에 의해 노드(51)를 노드(58)와 접속시킨다. 밸브(450)가 인에이블이고, 제2구성(474)에 있음에 따라, 노드(51 및 58)는 노드(56)에 더 접속된다. 이에 의해, 챔버(116)로부터의 높은 압력 유체를 위한 통로가 카운터-밸런스 밸브(400)의 포트(406)에 개방된다. 이에 의해 카운터-밸런스 밸브(400)는 포트(402 및 404) 사이의 양방향 흐름에 대해서 개방된다. 양방향 흐름에 대해서 카운터-밸런스 밸브(400)를 오프닝 업하는 것은, 제어 밸브(800)가 제어기(640)의 제어 하에서 챔버(118)로부터의 유압 유체 압력을 적용 및 방출하게 허용한다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 환경적인 바이브레이션 부하(960)가 유압 실린더(110) 상에 총 부하(90)의 구성요소로서 부과된다. 도 2에 묘사된 바와 같이, 바이브레이션 부하 구성요소(960)는 정상 상태 부하 구성요소를 포함하지 않는다. 소정의 적용에 있어서, 바이브레이션 부하(960)는, 바람 부하, 붐(30)을 따라 이동하게 될 재료의 운동량 부하, 차량(20)을 이동시키는 것으로부터의 관성 부하, 및/또는 다른 동적 부하와 같은 동적 부하를 포함한다. 정상 상태 부하는 붐(30)의 구성에 의존해서 변화될 수 있는 중력 부하를 포함할 수 있다. 바이브레이션 부하(960)는 다양한 센서(610) 및/또는 다른 센서에 의해 감지 및 추정/측정될 수 있다. 제어기(640)는 이들 입력을 처리하고, 붐 시스템(10)의 동적 행동의 모델을 사용할 수 있고, 이에 의해 적합한 바이브레이션 시그널(652v, 654v)을 계산 및 전달한다. 시그널(652v, 654v)은 대응하는 밸브(700, 800)에서 유압 압력 및/또는 유압 흐름으로 변형된다. 진동의 압력/흐름은 대응하는 카운터-밸런스 밸브(300, 400)를 통해서 유압 실린더(110)의 대응하는 챔버(116, 118)로 전달된다. 유압 실린더(110)는 진동의 압력 및/또는 진동의 흐름을 진동의 응답 힘/변위(950)로 변형한다. 진동의 응답(950) 및 바이브레이션 부하(960)가 붐(30) 상에서 중첩될 때, 결과로 생긴 바이브레이션(970)이 생성된다. 실질적으로, 결과로 생긴 바이브레이션(970)은 진동의 응답(950) 없이 생성된 붐(30)의 바이브레이션 미만이 될 수 있다. 이에 의해 붐(30)의 바이브레이션이 제어 및/또는 감소될 수 있어, 붐 시스템(10)의 성능, 내구성, 안전, 유용성 등을 개선한다. 유압 실린더(110)의 진동의 응답(950)은 유압 실린더(110)의 출력의 동적 구성요소로서 도 2에 묘사된다. 또한, 유압 실린더(110)는 중력과 같은 정적 부하를 반영할 수 있는 정상 상태 구성요소(즉, 정적 구성요소)를 포함할 수 있다.
이제, 도 6으로 돌아가면, 붐 시스템(10) 내의 바이브레이션을 제어하는 일례의 방법(1000)이 주어진다. 특히, 방법(1000)은 시작 포인트(1002)에서 시작될 수 있다. 시작 포인트(1002)에서의 시작에 따라, 결정 포인트(1004)에 도달한다. 붐(30)이 사용되면, 제어는 결정 포인트(1006)로 진행한다. 붐(30)이 사용되지 않으면, 마감 포인트(1024)에 도달한다. 붐(30)이 결정 포인트(1006)에 이동하면, 제어는 단계(1008)로 진행하는데, 여기서 인에이블러(630)는 오프(off)로 설정된다. 그 다음, 제어는 단계(1010)로 진행하는데, 여기서 통상적인 붐 이동 제어가 구현될 수 있다. 그 다음, 제어는 결정 포인트(1004)로 진행한다. 결정 포인트(1006)에서, 붐(30)이 이동하지 않으면, 제어는 단계(1012)로 진행하고, 여기서 인에이블러(630)는 온(on)으로 설정된다. 그 다음, 제어는 결정 포인트(1014)로 진행한다. 결정 포인트(1014)에서, 총 부하(90)가 챔버(118)에 의해 반송되면, 그 다음 제어는 진행 단계(1016)로 진행하는데, 여기서 유압 실린더(110)의 챔버(118)는 잠금된다. 그 다음, 제어는 단계(1018)로 진행하는데, 여기서 바이브레이션 제어가 챔버(116) 상에서 실행되고, 그 다음 제어는 결정 포인트(1004)로 진행한다. 결정 포인트(1014)에서, 총 부하(90)가 챔버(116)에 의해 반송되면, 제어는 단계(1020)로 진행한다. 단계(1020)에서, 챔버(116)는 잠금되고. 그 다음 제어는 단계(1022)로 진행한다. 단계(1022)에서, 바이브레이션 제어가 챔버(118) 상에서 실행된다. 그 다음, 제어는 결정 포인트(1004)로 진행한다.
본 개시 내용의 다양한 수정 및 대안은 본 개시 내용의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 본 기술의 당업자에게 명백하고, 이는 본 개시의 범위가 본 명세서에서 설명된 예시의 실시형태에 과도하게 제한되지 않는 것으로 이해하게 된다.

Claims (21)

  1. 유압 시스템(600)으로서:
    제1챔버(116, 118) 및 제2챔버(118, 116)를 포함하는 유압 실린더(110)와;
    제1노드(51)에서 제1카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제1챔버(300)와;
    제2노드(52)에서 제2카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제2챔버(400)와;
    제3노드(53)에서 제1카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제1제어 밸브(700)와;
    제4노드(54)에서 제2카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제2제어 밸브(800)와;
    제1노드 및 제2노드에 유동적으로 접속된 선택 밸브 배열(850)로서, 총 부하(90)가 유압 실린더의 제2챔버에 의해 서포트될 때 제1구성 세트로 자체-구성되도록 적용되고, 총 부하가 유압 실린더의 제1챔버에 의해 서포트될 때 제2구성 세트로 자체-구성되도록 더 적용되는, 선택 밸브 배열을 포함하여 구성되고;
    선택 밸브 배열이 인에이블되고 제1구성 세트에 있을 때, 제1제어 밸브가 제1유압 유체 흐름을 제1챔버로 변동하도록 적용되고, 이에 의해 유압 실린더가 제1진동의 응답(950)을 생성하게 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    선택 밸브 배열이 인에이되고 제2구성 세트에 있을 때, 제2제어 밸브가 제2유압 유체 흐름을 제2챔버로 변동하도록 적용되고, 이에 의해 유압 실린더가 제2진동의 응답(950)을 생성하게 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    제1챔버는 로드 챔버(118)이고, 제2챔버는 헤드 챔버(116)인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    제1챔버는 헤드 챔버(116)이고, 제2챔버는 로드 챔버(118)인 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    제1카운터-밸런스 밸브, 제2카운터-밸런스 밸브, 및 선택 밸브 배열은 유압 실린더에 물리적으로 탑재되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제1제어 밸브로 송신된 제1밸브 커멘드(652)가 제1실린더 바이브레이션 커멘드이고, 제2제어 밸브로 송신된 제2밸브 커멘드(654)가 제2실린더 바이브레이션 커멘드일 때, 인에이블되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제1제어 밸브로 송신된 제1실린더 바이브레이션 커멘드가 제1제어 밸브의 진동의 압력 출력 응답을 타겟으로 할 때, 인에이블되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제5노드(55)에서 제1카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제1밸브(350) 및 제6노드(56)에서 제2카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제2밸브(450)를 포함하고, 선택 밸브 배열은, 제1밸브가 제5노드를 제4노드에 유동적으로 접속시키고 및 제2밸브가 제6노드를 제3노드에 유동적으로 접속시킬 때, 인에이블되지 않는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    선택 밸브 배열이 인에이블되지 않을 때, 제1카운터-밸런스 밸브 및 제2카운터-밸런스 밸브는 통상적인 카운터-밸런스 밸브 보호를 갖는 유압 실린더를 제공하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제7노드(57)에서 제1밸브에 유동적으로 접속되고 제8노드(58)에서 제2밸브에 유동적으로 접속된 제3밸브(900)를 포함하고, 제3밸브가 제2노드를 제7노드에 유동적으로 접속시키고 제1밸브가 제5노드를 제7노드에 유동적으로 접속시킬 때, 선택 밸브 배열이 인에이블 및 제1구성 세트로 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    제2밸브가 제6노드를 제8노드에 유동적으로 접속시킬 때, 선택 밸브 배열은 인에이블 및 제1구성 세트로 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    선택 밸브 배열은 제7노드(57)에서 제1밸브에 유동적으로 접속 및 제8노드(58)에서 제2밸브에 유동적으로 접속된 제3밸브(900)를 포함하고, 선택 밸브 배열은, 제3밸브가 제1노드를 제8노드에 유동적으로 접속시키고 제2밸브가 제6노드를 제8노드에 유동적으로 접속시킬 때, 인에이블되고 제2구성 세트로 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제1밸브가 제5노드를 제7노드에 유동적으로 접속시킬 때, 인에이블되고 제2구성 세트로 되는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제1노드 및 제2노드에 유동적으로 접속된 셀렉터 밸브(900)를 포함하고, 제2챔버로부터 제2노드에서의 압력은, 선택 밸브 배열이 인에이블될 때, 셀렉터 밸브를 강제해서 제2챔버의 압력을 제1카운터-밸런스 밸브로 접속시키고, 이에 의해 제1구성 세트로 자체-구성시키고, 이에 의해 제1제어 밸브가 제1유압 유체 흐름을 제1챔버에 유동적으로 전달하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  15. 제2항에 있어서,
    선택 밸브 배열은, 제1노드 및 제2노드에 유동적으로 접속된 셀렉터 밸브(900)를 포함하고, 셀렉터 밸브의 대응하는 영역에 의해 승산된 제1노드 및 제2노드 사이의 차이 압력은, 선택 밸브 배열이 인에이블되고 총 부하가 제2챔버에 의해 서포트될 때, 셀렉터 밸브를 강제해서, 제2챔버의 압력을 제1카운터-밸런스 밸브로 접속시키고, 이에 의해 제1제어 밸브가 제1유압 유체 흐름을 제1챔버에 유동적으로 전달하도록 허용하고, 선택 밸브 배열이 인에이블되고, 총 부하가 제1챔버에 의해 서포트될 때, 셀렉터 밸브를 강제해서, 제1챔버의 압력을 제2카운터-밸런스 밸브로 접속시키고, 이에 의해 제2제어 밸브가 제2유압 유체 흐름을 제2챔버에 유동적으로 전달하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    셀렉터 밸브의 대응하는 영역은, 제1노드로부터의 제1압력에 의해 동작된 제1영역을 포함하고, 제2노드로부터의 제2압력에 의해 동작되는 제2영역을 포함하며, 제1챔버의 제1유효 영역은 제1영역에 비례하고, 제2챔버의 제2유효 영역은 제2영역에 비례하는 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    셀렉터 밸브는, 셀렉터 밸브의 각각의 제1 및 제2영역에 걸쳐서 작용하는 차이 압력으로부터 귀결되는 차이 힘이 사전에 결정된 힘 차이를 초과할 때까지, 제1구성 세트와 제2구성 세트 사이의 스위칭을 제한하는 데드-밴드를 포함하는, 것을 특징으로 하는 유압 시스템.
  18. 유압 밸브 세트(840)로서:
    제1카운터-밸런스 밸브(300)로서, 제1노드(51)에 대한 제1역-흐름 보호를 제공하고, 노드(56)를 개방하는 제1카운터-밸런스 밸브를 포함하는, 제1카운터-밸런스 밸브와;
    제2카운터-밸런스 밸브(400)로서 제2노드(52)에 대한 제2역-흐름 보호를 제공하고, 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드(56)를 포함하는 제2카운터-밸런스 밸브와;
    선택 밸브 배열(850)로서, 제1노드, 제2노드, 제1카운터-밸런스 밸브 개방 노드, 및 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 유동적으로 접속되고, 제1노드의 제1유체 압력 및 제2노드의 제2유체 압력에 의해 생성된 총 스풀 힘에 응답해서, 자체-구성하도록 적용된 선택 밸브 배열을 포함하여 구성되고;
    총 스풀 힘이 제1방향일 때, 선택 밸브 배열은 제1카운터-밸런스 밸브의 제1노드를 제2카운터-밸런스 밸브의 제2카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 접속시키고;
    총 스풀 힘이 제2방향일 때, 선택 밸브 배열은 제2카운터-밸런스 밸브의 제2노드를 제1카운터-밸런스 밸브의 제1카운터-밸런스 밸브 개방 노드에 접속시키는 것을 특징으로 하는 유압 밸브 세트.
  19. 제18항에 있어서,
    제3노드(53)에서 제1카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제1제어 밸브(700)와;
    제4노드(54)에서 제2카운터-밸런스 밸브에 유동적으로 접속된 제2제어 밸브(800)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 밸브 세트.
  20. 유압 붐 제어 시스템(600)으로서:
    붐의 유압 액추에이터의 대향하는 측면에 유압으로 결합된 한 쌍의 카운터-밸런스 밸브와;
    선택 밸브 배열(850)로서, 유압 액추에이터의 대향하는 측면의 총 언로딩된 측면을 감지하고, 총 언로딩된 측면에 대응하는 쌍의 카운터-밸런스 밸브 중 하나를 개방하는, 선택 밸브 배열과;
    유압 액추에이터의 대향하는 측면에 대응하는 한 쌍의 제어 밸브로서, 쌍의 제어 밸브 중 하나는 총 언로딩된 측면에 대응하고 진동의 유압 유체 흐름을 유압 액추에이터의 총 언로딩된 측면에 전달하는, 한 쌍의 제어 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 붐 제어 시스템.
  21. 붐에서 바이브레이션을 제어하는 방법으로서:
    한 쌍의 카운터-밸런스 밸브, 쌍의 제어 밸브, 및 셀렉터 밸브 세트를 포함하는 밸브 배열을 제공하는 단계와;
    한 쌍의 챔버를 포함하는 유압 액추에이터를 제공하는 단계와;
    유압 액추에이터 상에 적용된 총 부하로 셀렉터 밸브 세트를 구성하고, 이에 의해 쌍의 카운터-밸런스 밸브를 구성하는 단계와;
    쌍의 챔버의 로딩된 챔버를 쌍의 카운터-밸런스 밸브의 구성에 의해 구성된 쌍의 카운터-밸런스 밸브 중 각각의 하나로 잠금하는 단계와;
    쌍의 제어 밸브 중 각각의 하나로 진동하는 유압 유체를 쌍의 챔버의 언로딩된 챔버로 전달하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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