KR20170091933A

KR20170091933A - 건설기계의 압유 제어 시스템

Info

Publication number: KR20170091933A
Application number: KR1020160012856A
Authority: KR
Inventors: 이현배
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-10

Abstract

본 발명은 건설기계의 압유 제어 시스템에 관한 것으로서, 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더; 상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 메인 컨트롤 밸브; 및 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 작동되어 상기 붐 실린더의 압유를 탱크로 복귀시키는 유량 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건설기계의 압유 제어 시스템{Hydraulic Oil Control System in Construction Equipment}

본 발명은 건설기계의 압유 제어 시스템에 관한 것이다.

건설 현장이나 토목 현장 등의 작업 현장에서는 다양한 건설기계가 사용된다. 건설기계는 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설기계는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 굴삭기, 휠로더, 지게차, 불도저, 트럭, 롤러, 크레인 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.

건설 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 굴삭이다. 산업 공사 시에는 지면을 일정 깊이로 굴착하여 각종 구조물을 설치하거나, 또는 지면에 파이프 등을 매설하는 작업이 주로 수행되는데, 이때 건설기계로 굴삭기가 가장 많이 활용된다.

이러한 굴삭기는 주행체, 주행체 상에 선회 가능하게 연결된 선회체, 선회체에 연결된 붐, 붐에 연결된 암 및 암에 선택적으로 연결되는 어태치먼트를 포함한다. 어태치먼트는 버켓, 브레이커, 크러셔 등을 포함한다. 따라서, 작업 용도에 따라 버켓, 브레이커 또는 크러셔를 암에 설치하게 된다. 굴삭기의 선회체, 붐, 암 및 어태치먼트는 유압 펌프에서 발생된 압유의 압력에 의해 작동된다. 압유는 메인 컨트롤 밸브(Main Control Valve: MCV)에 의해서 제어된다.

메인 컨트롤 밸브(MCV)는 MCV 블록, 스풀들, 전자 비례 감압 밸브(Electro Proportional Pressure Reduce Valve: EPPRV) 블록, 및 EPPRV 밸브들을 포함한다. MCV 블록은 압유가 공급되는 작동 유로들을 갖는다. 스풀들은 작동 유로들 내에 이동 가능하게 배치된다. EPPRV 블록은 스풀들을 이동시키기 위한 제어유가 공급되는 제어 유로들을 갖는다. EPPRV 밸브들은 굴삭기의 조이스틱 조작 신호에 따라 제어 유로들을 선택적으로 개폐한다.

이러한 메인 컨트롤 밸브는, 붐, 암, 어태치먼트용으로 구분될 수 있으며, 일반적으로 건설기계에 붐용 메인 컨트롤 밸브가 2개 사용되고, 암용 메인 컨트롤 밸브가 2개 사용되며, 어태치먼트용 메인 컨트롤 밸브가 1개 사용되고 있다.

이와 같이 구성되는 기존 압유 제어 시스템에서, 특수한 작업 상황 예를 들어, 붐-다운, 플로팅-다운 등의 작업 모드에서는 대유량의 압유가 탱크로 복귀되는데, 붐용 메인 컨트롤 밸브가 감당할 수 없을 정도의 대유량이 흐를 경우 붐-다운, 플로팅-다운 속도가 저하되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징(resizing)할 수 있으나, 붐용 메인 컨트롤 밸브가 감당할 수 없는 유량이 흐르는 경우가 전체 작업 중 20%가 되지 않는 점에서, 리사이징하는 방안은 비용 측면이나 생산관리 측면에서 바람직하다 할 수 없다.

국내 공개특허공보 제10-2015-0121798호 (공개일: 2015년 10월 30일)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존의 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징하지 않고, 붐-다운, 플로팅-다운과 같은 특수 작업 상황에서 대유량의 압유가 탱크로 복귀되는 것을 처리할 수 있도록 하는 건설기계의 압유 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템은, 헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더; 상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 메인 컨트롤 밸브; 및 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 작동되어 상기 붐 실린더의 압유를 탱크로 복귀시키는 유량 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 메인 컨트롤 밸브는, 상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 붐 실린더 압유를 상기 탱크로 복귀시키도록 작동될 수 있다.

구체적으로, 상기 유량 처리부는, 상기 메인 컨트롤 밸브와 상기 헤드 챔버 사이의 헤드측 압유라인에 연결되는 헤드측 압유복귀라인과, 상기 메인 컨트롤 밸브와 상기 로드 챔버 사이의 로드측 압유라인에 연결되는 로드측 압유복귀라인 상에 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 유량 처리부는, 상기 헤드측 압유복귀라인 상에 설치되며, 상기 헤드 챔버의 압유를 상기 탱크로 복귀시키는 것을 제어하는 제1 릴리프 밸브; 상기 제1 릴리프 밸브의 스프링 챔버와 탱크 사이에 설치되며, 상기 제1 릴리프 밸브의 절환을 제어하는 상기 제1 스풀 밸브; 상기 로드측 압유복귀라인 상에 설치되며, 상기 로드 챔버의 압유를 상기 탱크로 복귀시키는 것을 제어하는 제2 릴리프 밸브; 및 상기 제2 릴리프 밸브의 스프링 챔버와 탱크 사이에 설치되며, 상기 제2 릴리프 밸브의 절환을 제어하는 상기 제2 스풀 밸브를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 릴리프 밸브로부터 상기 탱크 측으로 연장되는 상기 헤드측 압유복귀라인과, 상기 제2 릴리프 밸브로부터 상기 탱크 측으로 연장되는 상기 로드측 압유복귀라인이 합류되는 지점에 연결되는 공통 압유복귀라인 상에 설치되는 배압 밸브를 더 포함하고, 상기 배압 밸브는, 상기 제1 릴리프 밸브 또는 상기 제2 릴리프 밸브를 경유하는 압유가 상기 탱크로 복귀되는 것을 제어하면서 로드 챔버의 캐비테이션을 방지할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 스풀 밸브는, 유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트; 및 유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트를 포함하며, 상기 제1 포트는 상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 제1 릴리프 밸브의 스프링 챔버의 압유가 상기 탱크로 복귀되도록 하여 상기 제1 릴리프 밸브가 절환되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 릴리프 밸브는, 상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 헤드 챔버의 압유가 상기 배압 밸브를 통해 상기 탱크로 복귀되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 스풀 밸브는, 유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트; 및 유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트를 포함하며, 상기 제1 포트는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 로드 챔버의 압유가 상기 제 2릴리프 밸브의 스프링 챔버의 압유가 상기 탱크로 복귀되도록 하여 상기 제2 릴리프 밸브가 절환되도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 릴리프 밸브는, 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 로드 챔버의 압유가 상기 배압 밸브를 통해 상기 탱크로 복귀되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템은, 붐-다운 또는 플로팅-다운 작업 모드에서 작동되는 유량 처리부를 압유복귀라인에 설치함으로써, 기존의 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징하지 않고, 붐-다운 또는 붐-플로팅과 같은 특수 작업 상황에서 탱크로 복귀되는 대유량의 압유를 용이하게 처리할 수 있어, 붐-다운 또는 플로팅-다운의 속도를 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템은, 압유복귀라인에 설치되는 유량 처리부에 배압 밸브를 포함시켜 압유 복귀 시에 붐 실린더의 로드 챔버에서 발생될 수 있는 캐비테이션을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템은, 기존의 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징하는 경우와 비교하여 비용 측면이나 생산관리 측면에서 유리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템에 의해 조작되는 건설기계의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템을 나타내는 회로도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템에 의해 조작되는 건설기계의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템을 나타내는 회로도이다.

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템(200)에 의해 조작되는 건설기계(100)를 우선 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 건설기계(100)는 작업장치(110), 선회체(120), 주행부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 건설기계(100)는, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 평탄화 작업(정지작업) 등의 작업을 행하는 크롤러 형태의 굴삭기일 수 있다. 물론 건설기계(100)는 굴삭기가 아닌 압유 제어 시스템(200)이 적용되는 다양한 장비일 수 있지만, 이하에서는 건설기계(100)가 크롤러 굴삭기인 것으로 한정하여 설명하도록 한다. 다만, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 하나의 예시에 불과한 것임을 밝힌다.

작업장치(110)는, 건설기계(100)의 일측에 구비되고, 붐(111), 암(113), 버켓(115)으로 구성되어 있으며, 붐(111)이 2개의 붐 실린더(112)에 의해 작동되고 암(113)이 암 실린더(114)에 의해 작동됨으로써 버켓(115)의 위치가 조절될 수 있다. 버켓(115)은 버켓 실린더(116)에 의해 세부적인 작업을 수행할 수 있다. 여기서는 붐 실린더의 도면 부호를 '112'로 표시하였지만, 후술할 본 발명에 따른 압유 제어 시스템(200)을 설명할 때에는 붐 실린더를 편의상 '230'으로 표시한다. 건설기계(100)의 붐 실린더(112)와 압유 제어 시스템(200)의 붐 실린더(230)는 동일한 것일 수 있지만, 반드시 동일한 것으로 한정되지 않음은 물론이다.

상기한 작업장치(110)는, 압유 제어 시스템을 통해 압유를 공급 또는 복귀시키면서 다양한 작업을 수행하게 되는데, 특수한 작업 상황 예를 들어, 붐-다운, 플로팅-다운 등의 작업 모드에서는 대유량의 압유가 붐용 메인 컨트롤 밸브를 통해 탱크로 복귀되는데, 붐용 메인 컨트롤 밸브가 감당할 수 없을 정도의 대유량이 흐를 경우 붐-다운, 플로팅-다운 속도가 저하될 수 있으며, 본 실시예에서는 압유 제어 시스템(200)을 통해 붐용 메인 컨트롤 밸브의 리사이징없이 대유량의 압유를 용이하게 처리할 수 있도록 한다. 압유 제어 시스템(200)에 관련된 상세한 설명은 후술할 것이다.

선회체(120)는, 앞부분에 작업장치(110)가 연결되며, 후술할 주행부(130)에 탑재되어 360도 회전할 수 있으며, 골조구조를 이루는 선회 프레임(121)과 선회 프레임(121) 상에 배설되는 운전실(123), 엔진(125), 카운터 웨이트(127)를 포함하여 구성될 수 있다.

운전실(123)에는, 작업장치 조작부(도시하지 않음), 선회체 조작부(도시하지 않음), 주행 조작부(도시하지 않음) 등 작업자가 건설기계(100)를 운전할 수 있는 각종 조작 장치가 구비되어 있다. 작업장치 조작부는, 작업장치(110)의 세부 구성을 각각 조작할 수 있는 레버 혹은 스위치가 복수 개 구비될 수 있다. 선회체 조작부는, 선회체(120)의 선회 동작을 조작할 수 있으며, 레버 혹은 스위치가 복수 개 구비될 수 있다. 주행 조작부는, 후술할 주행부(130)의 조작을 위해 가속 페달과 제동 페달 및 전후좌우 방향 조절을 위한 복수 개의 주행 레버가 구비될 수 있다.

엔진(125)은, 기계실에 설치되어 작업장치(110)와 후술할 주행부(130)에 구동력을 전달한다. 엔진(125)은, 엔진(125)에 연결되는 펌프가 엔진(125)에 의해 작동되어 압유를 각 실린더(112, 114, 116)에 공급함으로써 작업장치(110)가 움직이도록 할 수 있다.

주행부(130)는, 건설기계(100)의 이동 역할을 하며, 트럭 또는 트랙 프레임(131)의 전 측에는 좌우 한 벌의 유동륜(133)이 회전 가능하게 설치되고, 후 측에는 좌우 한 벌의 구동륜(135)이 회전 가능하게 설치되며, 유동륜(133)과 구동륜(135)을 감싸는 무한궤도(137)가 구비되어 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 압유 제어 시스템을 나타내는 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 건설기계(100)의 압유 제어 시스템(200)은, 메인 펌프(210), 파일럿 펌프(220), 붐 실린더(230), 메인 컨트롤 밸브(240), 리모트 컨트롤부(250), 유량 처리부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 회로도는, 붐-다운 모드, 붐-플로팅 모드와 같은 특수 작업 모드로 전환되기 전의 노멀 모드 상태로서, 노멀 모드라 함은 특수 작업 모드를 제외한 작업 모드를 수행할 수 있는 모드를 의미할 수 있다.

상기에서, 건설기계(100)는, 도 1에 도시된 굴삭기 이거나, 다른 건설기계일 수 있으며, 붐 실린더(230)는 도 1에 도시된 건설기계(100)의 붐 실린더(112)이거나 다른 건설기계의 붐 실린더일 수 있다.

메인 펌프(210)는, 헤드측 압유라인(201) 또는 로드측 압유라인(202)에 의해 후술할 붐 실린더(230)의 헤드 챔버(231) 또는 로드 챔버(232)와 연결되어, 붐 실린더(230)를 구동시킬 수 있다. 메인 펌프(210)와 붐 실린더(230)를 연결하는 헤드측 및 로드측 압유라인(201, 202)상에 후술할 메인 컨트롤 밸브(240)가 구비될 수 있다.

파일럿 펌프(220)는, 파일럿 신호라인(203)에 의해 연결되는 각종 밸브 또는 각종 스풀의 상태를 절환시킬 수 있으며, 후술할 리모트 컨트롤부(250)에 의해 파일럿 신호 인가 여부가 제어될 수 있다.

붐 실린더(230)는, 헤드측 압유라인(201) 또는 로드측 압유라인(202)에 의해 메인 펌프(210)와 연결되어 구동될 수 있으며, 헤드 챔버(231)와 로드 챔버(232)로 구성될 수 있다. 헤드 챔버(231)의 단면적은 로드 챔버(232)의 단면적보다 약 1.5~2배 정도 큰데, 이는 로드 챔버(232) 내에 붐(111)과 연결되는 로드가 존재하기 때문이다. 일반적으로 붐 실린더(230)는, 2개가 설치되며, 각각의 붐 실린더(230)의 헤드 챔버(231)에는 세이프티 밸브(도시하지 않음)가 설치될 수도 있다.

메인 컨트롤 밸브(240)는, 메인 펌프(210)와 붐 실린더(230) 사이의 헤드측 압유라인(201)과 로드측 압유라인(202) 사이에 설치되어 붐 실린더(230)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어할 수 있다.

이러한 메인 컨트롤 밸브(240)는, 붐-업 섹션(241), 중립 섹션(242), 붐-다운 섹션(243), 플로팅-다운 섹션(244)로 이루어지는 스풀 밸브로 구성될 수 있으며, 도 2에서는 중립 섹션(242)에 헤드측 압유라인(201)과 로드측 압유라인(202)이 연결된 것이 도시된다

상기한 메인 컨트롤 밸브(240)는, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드로 전환 시, 후술할 리모트 컨트롤부(250)로부터 해당 파일럿 신호가 인가되면, 붐-다운 섹션(243)로 절환되어 헤드측 압유라인(201)과 로드측 압유라인(202)이 연결되고, 이로써 헤드 챔버(231) 내의 압유는 헤드측 압유라인(201)을 통해 탱크(207)로 복귀되고, 로드 챔버(232)에는 로드측 압유라인(202)을 통해 압유가 공급되어 붐-다운을 필요로 하는 작업을 수행할 수 있게 한다.

또한, 메인 컨트롤 밸브(240)는, 특수 작업 모드인 플로팅-다운 모드로 전환 시, 후술할 리모트 컨트롤부(250)로부터 해당 파일럿 신호가 인가되면, 플로팅-다운 섹션(244)로 절환되어 헤드측 압유라인(201)과 로드측 압유라인(202)이 연결되고, 이로써 헤드 챔버(231) 내의 압유는 헤드측 압유라인(201)을 통해 탱크(207)로 복귀되고, 로드 챔버(232) 내의 압유는 로드측 압유라인(202)을 통해 탱크(207)로 복귀되어 플로팅-다운을 필요로 하는 작업을 수행할 수 있게 한다.

상기에서, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드 일 경우 붐 실린더(230)로부터 탱크(207)로 복귀되는 압유의 유량은 다른 작업 모드일 경우보다 대유량이며, 메인 컨트롤 밸브(240)의 붐 스풀 경을 리사이징하지 않는 한 빠른 속도로 처리하기 어렵다.

리모트 컨트롤부(250)는, 파일럿 신호라인(203) 상에 설치될 수 있으며, 파일럿 펌프(220)로부터 토출되는 파일럿 신호 인가 유무를 제어함에 의해 메인 컨트롤 밸브(240), 후술할 유량 처리부(260) 등 파일럿 신호라인(203)에 의해 연결되는 각종 밸브 또는 각종 스풀을 제어할 수 있다.

유량 처리부(260)는, 메인 컨트롤 밸브(240)와 붐 실린더(230)의 헤드 챔버(231) 사이의 헤드측 압유라인(201)에 연결되는 헤드측 압유복귀라인(204)과, 메인 컨트롤 밸브(240)와 붐 실린더(230)의 로드 챔버(232) 사이의 로드측 압유라인(202)에 연결되는 로드측 압유복귀라인(205) 상에 설치될 수 있으며, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 작동되어 붐 실린더(230)로부터 탱크(207)로 복귀되는 압유를 신속하게 처리할 수 있게 한다.

이러한 유량 처리부(260)는, 제1 스풀 밸브(261), 제1 릴리프 밸브(262), 제2 스풀 밸브(263), 제2 릴리프 밸브(264), 배압 밸브(265)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 스풀 밸브(261)는, 제1 릴리프 밸브(262)의 스프링 챔버와 탱크(207) 사이에 설치될 수 있으며, 리모트 컨트롤부(250)로부터의 해당 파일럿 신호 인가 유무에 따라 절환되어 제1 릴리프 밸브(262)의 스프링 챔버의 압유를 유지하거나 해제할 수 있다.

이러한 제1 스풀 밸브(261)는 유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트(261a)와 유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트(261b)로 구성될 수 있다. 제1 포트(261a)는 제1 릴리프 밸브(262)의 스프링 챔버의 압유를 탱크(207)로 흐르게 하는 포트일 수 있고, 제2 포트(261b)는 압유의 흐름을 차단하는 양방향 차단 포트일 수 있다.

구체적으로, 제1 스풀 밸브(261)은, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 제1 포트(261a)로 절환되어 제1 릴리프 밸브(262)의 스프링 챔버의 압유가 탱크(207)로 복귀될 수 있도록 한다.

또한, 제1 스풀 밸브(261)는, 용량 자체가 작으며, 전단부의 오리피스(도면부호 미도시)에 의해 압력만 전달되고, 흐르는 유량이 많지 않다.

제1 릴리프 밸브(262)는, 제1 스풀 밸브(261)와 병렬로 헤드측 압유복귀라인(204) 상에 설치될 수 있으며, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 리모트 컨트롤부(250)로부터의 해당 파일럿 신호 인가 유무에 따라 제1 스풀 밸브(261)에 의해 스프링 챔버의 압력이 해제되어 헤드 챔버(231)의 압유를 탱크(207)로 복귀시킬 수 있다.

이러한 제1 릴리프 밸브(262)는 후술할 배압 밸브(265)와 직렬로 연결될 수 있으며, 헤드 챔버(231)의 압유가 후술할 배압 밸브(265)를 통해 탱크(207)로 간접적으로 복귀될 수 있도록 한다.

제2 스풀 밸브(263)는, 제2 릴리프 밸브(264)의 스프링 챔버와 탱크(207) 사이에 설치될 수 있으며, 리모트 컨트롤부(250)로부터의 해당 파일럿 신호 인가 유무에 따라 절환되어 제2 릴리프 밸브(264)의 스프링 챔버의 압유를 유지하거나 해제할 수 있다.

이러한 제2 스풀 밸브(263)는 유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트(263a)와 유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트(263b)로 구성될 수 있다. 제1 포트(263a)는 제2 릴리프 밸브(264)의 스프링 챔버의 압유를 탱크(207)로 흐르게 하는 포트일 수 있고, 제2 포트(263b)는 압유의 흐름을 차단하는 양방향 차단 포트일 수 있다.

구체적으로, 제2 스풀 밸브(263)은, 특수 작업 모드인 플로팅-다운 모드일 때 제1 포트(263a)로 절환되어 제2 릴리프 밸브(264)의 스프링 챔버의 압유가 탱크(207)로 복귀될 수 있도록 한다.

또한, 제2 스풀 밸브(263)는, 용량 자체가 작으며, 전단부의 오리피스(도면부호 미도시)에 의해 압력만 전달되고, 흐르는 유량이 많지 않다.

제2 릴리프 밸브(264)는, 제2 스풀 밸브(263)와 병렬로 로드측 압유복귀라인(205) 상에 설치될 수 있으며, 특수 작업 모드인 플로팅-다운 모드일 때 리모트 컨트롤부(250)로부터의 해당 파일럿 신호 인가 유무에 따라 제2 스풀 밸브(263)에 의해 스프링 챔버의 압력이 해제되어 로드 챔버(232)의 압유를 탱크(207)로 복귀시킬 수 있다.

이러한 제2 릴리프 밸브(264)는 후술할 배압 밸브(265)와 직렬로 연결될 수 있으며, 로드 챔버(232)의 압유가 후술할 배압 밸브(265)를 통해 탱크(207)로 간접적으로 복귀될 수 있도록 한다.

배압 밸브(265)는, 제1 릴리프 밸브(262)로부터 탱크(207) 측으로 연장되는 헤드측 압유복귀라인(204)과 제2 릴리프 밸브(264)로부터 탱크(207) 측으로 연장되는 로드측 압유복귀라인(205)이 합류되는 지점에 연결되는 공통 압유복귀라인(206) 상에 설치될 수 있으며, 특수 작업 모드인 붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 제1 릴리프 밸브(262) 또는 제2 릴리프 밸브(264)를 경유하는 압유가 탱크(207)로 복귀되는 것을 제어할 수 있다.

이러한 배압 밸브(265)는, 제1 릴리프 밸브(262)와 탱크(207) 사이 또는 제2 릴리프 밸브(264)와 탱크(207) 사이에 직렬로 연결되어 압유 복귀 시에 붐 실린더(230)의 로드 챔버(232)에서 발생될 수 있는 캐비테이션을 방지할 수 있게 한다.

이와 같이 본 실시예는, 붐-다운 또는 플로팅-다운 작업 모드에서 작동되는 유량 처리부(260)를 압유복귀라인(204, 205)에 설치함으로써, 기존의 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징하지 않고, 붐-다운 또는 붐-플로팅과 같은 특수 작업 상황에서 탱크(207)로 복귀되는 대유량의 압유를 용이하게 처리할 수 있어, 붐-다운 또는 플로팅-다운의 속도를 증대시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는, 압유복귀라인(204, 205)에 설치되는 유량 처리부(260)에 배압 밸브(265)를 포함시켜 압유 복귀 시에 붐 실린더(230)의 로드 챔버(232)에서 발생될 수 있는 캐비테이션을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 기존의 붐용 메인 컨트롤 밸브를 리사이징하는 경우와 비교하여 비용 측면이나 생산관리 측면에서 유리할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 건설기계 110: 작업장치
111: 붐 112: 붐 실린더
113: 암 114: 암 실린더
115: 버켓 116: 버켓 실린더
120: 선회체 121: 선회 프레임
123: 운전실 125: 엔진
127: 카운터 웨이트 130: 주행부
131: 트럭 또는 트랙 프레임 133: 유동륜
135: 구동륜 137: 무한궤도
200: 압유 제어 시스템 201: 헤드측 압유라인
202: 로드측 압유라인 203: 파일럿 신호라인
204: 헤드측 압유복귀라인 205: 로드측 압유복귀라인
206: 공통 압유복귀라인 207: 탱크
210: 메인 펌프 220: 파일럿 펌프
230: 붐 실린더 231: 헤드 챔버
232: 로드 챔버 240: 메인 컨트롤 밸브
241: 붐-업 섹션 242: 중립 섹션
243: 붐-다운 섹션 244: 플로팅-다운 섹션
250: 리모트 컨트롤부 260: 유량 처리부
261: 제1 스풀 밸브 261a: 제1 포트
261b: 제2 포트 262: 제1 릴리프 밸브
263: 제2 스풀 밸브 263a: 제1 포트
263b: 제2 포트 264: 제2 릴리프 밸브
265: 배압 밸브

Claims

헤드 챔버와 로드 챔버로 구성되는 붐 실린더;
상기 붐 실린더의 구동을 제어하는 메인 컨트롤 밸브; 및
붐-다운 모드 또는 플로팅-다운 모드일 때 작동되어 상기 붐 실린더의 압유를 탱크로 복귀시키는 유량 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 밸브는,
상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 붐 실린더의 압유를 상기 탱크로 복귀시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유량 처리부는,
상기 메인 컨트롤 밸브와 상기 헤드 챔버 사이의 헤드측 압유라인에 연결되는 헤드측 압유복귀라인과, 상기 메인 컨트롤 밸브와 상기 로드 챔버 사이의 로드측 압유라인에 연결되는 로드측 압유복귀라인 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제3항에 있어서, 상기 유량 처리부는,
상기 헤드측 압유복귀라인 상에 설치되며, 상기 헤드 챔버의 압유를 상기 탱크로 복귀시키는 것을 제어하는 제1 릴리프 밸브;
상기 제1 릴리프 밸브의 스프링 챔버와 탱크 사이에 설치되며, 상기 제1 릴리프 밸브의 절환을 제어하는 상기 제1 스풀 밸브;
상기 로드측 압유복귀라인 상에 설치되며, 상기 로드 챔버의 압유를 상기 탱크로 복귀시키는 것을 제어하는 제2 릴리프 밸브; 및
상기 제2 릴리프 밸브의 스프링 챔버와 탱크 사이에 설치되며, 상기 제2 릴리프 밸브의 절환을 제어하는 상기 제2 스풀 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제1 릴리프 밸브로부터 상기 탱크 측으로 연장되는 상기 헤드측 압유복귀라인과, 상기 제2 릴리프 밸브로부터 상기 탱크 측으로 연장되는 상기 로드측 압유복귀라인이 합류되는 지점에 연결되는 공통 압유복귀라인 상에 설치되는 배압 밸브를 더 포함하고,
상기 배압 밸브는, 상기 제1 릴리프 밸브 또는 상기 제2 릴리프 밸브를 경유하는 압유가 상기 탱크로 복귀되는 것을 제어하면서 로드 챔버의 캐비테이션을 방지하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제1 스풀 밸브는,
유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트; 및
유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트를 포함하며,
상기 제1 포트는 상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 제1 릴리프 밸브의 스프링 챔버의 압유가 상기 탱크로 복귀되도록 하여 상기 제1 릴리프 밸브가 절환되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제1 릴리프 밸브는,
상기 붐-다운 모드 또는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 헤드 챔버의 압유가 상기 배압 밸브를 통해 상기 탱크로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제2 스풀 밸브는,
유량 처리 기능 온 상태가 되도록 하는 제1 포트; 및
유량 처리 기능 오프 상태가 상태가 되도록 하는 제2 포트를 포함하며,
상기 제1 포트는 상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 로드 챔버의 압유가 상기 제 2릴리프 밸브의 스프링 챔버의 압유가 상기 탱크로 복귀되도록 하여 상기 제2 릴리프 밸브가 절환되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제2 릴리프 밸브는,
상기 플로팅-다운 모드일 때 상기 로드 챔버의 압유가 상기 배압 밸브를 통해 상기 탱크로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 압유 제어 시스템.