KR20200105919A - 파일럿 신호를 대안적 하중-감지 신호로서 이용하도록 구성된 수압 제어 밸브 - Google Patents

파일럿 신호를 대안적 하중-감지 신호로서 이용하도록 구성된 수압 제어 밸브 Download PDF

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브라이언 슬래터리
마이클 이. 하만
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파커-한니핀 코포레이션
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Abstract

예시적인 밸브 조립체는: 작동기의 작업 포트에서의 압력 레벨을 나타내는 밸브 하중-감지 압력 신호를 생성하도록; 작업 섹션 내의 스풀의 이동을 가능하도록 하기 위해서 밸브 조립체의 작업 섹션에 전달되는 파일럿 유체 신호를 생성하도록; 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 비교하도록; 그리고 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨이 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 초과할 때, 파일럿 유체 신호를 가압 유체의 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링된 하중-감지 포트에 전달하도록 구성된다.

Description

파일럿 신호를 대안적 하중-감지 신호로서 이용하도록 구성된 수압 제어 밸브
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은, 전체가 본원에 참조로 포함되는, 2018년 2월 12일자로 출원된 미국 가출원 제62/629,444호에 대한 우선권을 주장한다.
수압 기계는, 기계가 일차적인 기능 또는 주요 기능을 실시할 수 있게 구성되는 몇 개의 수압 작동기를 가질 수 있다. 예를 들어, 휠 로더(wheel loader)는 버킷의 이동을 제어하도록 구성된 수압 작동기를 가질 수 있고, 버킷은 붐 구조물(boom structure)(예를 들어, 버킷을 휠 로더의 샤시에 커플링시키는 2개의 아암)에 의해서 지지된다. 또한, 하나 이상의 수압 작동기에 의해서 붐 구조물의 운동이 이루어질 수 있다. 붐 구조물 및 버킷을 이동시키는 것이 휠 로더의 주요한 또는 일차적인 기능이라고 할 수 있다.
수압 기계류(예를 들어, 휠 로더)는 수압 작동기로의 유체 유동을 제어하도록 구성된 수압 시스템을 포함할 수 있다. 특히, 수압 시스템은, 수압 작동기를 이동시키기 위해서 특정 압력 레벨의 유동을 밸브를 통해서 수압 작동기에 제공하도록 구성된 펌프를 포함할 수 있다. 수압 기계의 일차적 기능부와 연관된 수압 작동기에 이동이 명령될 때, 펌프가 그 출력 유체의 압력 레벨을 높여 수압 작동기가 이동할 수 있게 한다. 그러나, 에너지 절감을 위해서, 수압 기계의 일차적 기능부의 이동이 명령되지 않았을 때, 펌프는 그 출력 유체의 압력 레벨을 최소 대기 레벨로 감소시키도록 구성된다.
예에서, 수압 기계는 일차적 기능부에 더하여 보조적 또는 이차적 기능부를 가질 수 있다. 예를 들어, 휠 로더가 차동-록 기능부(differential-lock function) 및 핀-분리 기능부를 가질 수 있고, 그러한 기능부 모두는 특정 압력 레벨을 갖는 수압 유체에 의해서 작동될 수 있다. 전술한 바와 같이, 일차적 기능부가 작동되지 않을 때, 펌프는 그 출력 유체의 압력 레벨을 감소시키고, 그에 따라 펌프는 이차적 기능부를 구동하지 못할 수 있다.
그에 따라, 수압 기계의 일차적 기능부가 작동되지 않을 때에도, 펌프가 특정 압력 레벨의 가압 유체를 제공할 수 있게 하고 그에 따라 이차적 기능부 동작을 가능하게 하는 수압 시스템을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 그리고 다른 고려 사항과 관련하여 본원의 개시 내용이 제공된다.
본 개시 내용은, 파일럿 신호를 대안적인 하중-감지 신호로서 사용하도록 구성된 수압 제어 밸브에 관한 구현예를 설명한다. 제1의 예시적인 구현예에서, 본 개시 내용은 밸브 조립체를 설명한다. 밸브 조립체는: (i) 가압 유체의 하중-감지 공급원으로부터 가압 유체를 수용하도록 구성된 유입구 섹션; (ii) 압력 신호를 하중-감지 공급원에 제공하기 위해서 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링되도록 구성된 하중-감지 포트로서, 하중-감지 공급원의 가압 유체의 압력 레벨이 압력 신호를 기초로 하는, 하중-감지 포트; (iii) 작동기로의 그리고 작동기로부터의 유체 유동을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 작업 섹션(worksection)으로서, 보어 및 보어 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 스풀을 형성하는 본체를 포함하는, 적어도 하나의 작업 섹션; (iv) 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하고, 제1 압력 레벨을 갖고 그리고 작동기의 하중-유도 압력을 나타내는 하중-감지 압력 신호를 전달하도록 구성된 하중-감지 통로; (v) 스풀을 보어 내에서 이동시키기 위해서 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 적어도 하나의 작업 섹션에 전달하도록 구성된 복수의 파일럿 유체 통로; 및 (vi) 밸브로서: (a) 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 그리고 (b) 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 파일럿 유체 신호를 하중-감지 공급원에 제공되는 압력 신호로서 하중-감지 포트에 제공하도록 구성되는 밸브를 포함한다.
제2의 예시적인 구현예에서, 본 개시 내용은 수압 시스템을 설명한다. 수압 시스템은: (i) 압력 신호를 수용하도록 구성된 펌프 하중-감지 포트를 갖는 하중-감지 펌프로서, 압력 신호를 기초로 압력 레벨을 갖는 가압 유체를 생성하도록 구성되는, 하중-감지 펌프; (ii) 작동기; 및 하중-감지 펌프로부터 작동기로의 유체 유동을 제어하도록 구성된 밸브 조립체를 포함한다. 밸브 조립체는: (i) 하중-감지 펌프로부터 가압 유체를 수용하도록 구성된 유입구 섹션; (ii) 압력 신호를 하중-감지 펌프로 제공하기 위해서 펌프 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링되도록 구성된 밸브 하중-감지 포트; (iii) 적어도 하나의 작업 섹션으로서, (i) 보어를 형성하는 본체, 및 (ii) 작동기로의 그리고 작동기로부터의 유체 유동을 제어하기 위해서 보어 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 스풀을 포함하는, 적어도 하나의 작업 섹션; (iv) 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하고, 제1 압력 레벨을 갖고 그리고 작동기의 하중-유도 압력을 나타내는 하중-감지 압력 신호를 전달하도록 구성된 하중-감지 통로; (v) 스풀을 보어 내에서 이동시키기 위해서 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 적어도 하나의 작업 섹션에 전달하도록 구성된 복수의 파일럿 유체 통로; 및 (vi) 밸브로서: (a) 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 그리고 (b) 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 압력 신호로서 펌프 하중-감지 포트로 전달되도록 파일럿 유체 신호를 밸브 하중-감지 포트에 제공하도록 구성되는 밸브를 포함한다.
제3의 예시적인 구현예에서, 본 개시 내용은 방법을 설명한다. 그러한 방법은: (i) 작동기의 작업 포트에서의 압력 레벨을 나타내는 밸브 하중-감지 압력 신호를 생성하는 단계; (ii) 작업 섹션 내의 스풀의 단부에 배치된 파일럿 밸브가 작동될 때, 파일럿 유체 신호가 스풀의 단부에 전달되어 스풀이 이동되게 하도록, 밸브 조립체의 작업 섹션에 전달되는 파일럿 유체 신호를 생성하는 단계; (iii) 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 비교하는 단계; 및 (iv) 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨이 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 초과할 때, 가압 유체의 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링된 하중-감지 포트에 파일럿 유체 신호를 전달하는 단계를 포함한다.
전술한 요지는 단지 예시적인 것이고 어떠한 방식으로 제한하기 위한 것이 아니다. 전술한 예시적인 양태, 구현예, 및 특징에 더하여, 도면 및 이하의 상세한 설명을 참조할 때 추가적인 양태, 구현예, 및 특징이 명확해질 것이다.
도 1은 예시적인 구현예에 따른, 밸브 조립체를 도시한다.
도 2는 예시적인 구현예에 따른, 도 1의 밸브 조립체를 포함하는 수압 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 구현예에 따른, 도 1에 반대되는 시각으로부터 본 유입구 섹션의 사시도를 도시한다.
도 4는 예시적인 구현예에 따른, 작업 섹션의 부분적인 횡단면의 사시도를 도시한다.
도 5는 예시적인 구현예에 따른, 도 1에 도시된 밸브 조립체의 횡단면의 사시도를 도시한다.
도 6은 예시적인 구현예에 따른, 밸브 조립체를 도시한다.
도 7은 예시적인 구현예에 따른, 도 6의 밸브 조립체를 포함하는 수압 시스템의 개략도를 도시한다.
도 8은 예시적인 구현예에 따른, 대안적인 하중-감지 신호로서 파일럿 신호를 이용하는 방법의 흐름도이다.
특정 적용예에서, 수압 기계 내의 수압 유체 유동은 수압 섹션 제어 밸브를 이용하여 제어될 수 있다. 섹션 제어 밸브 또는 밸브 조립체는 복수의 분리된 주조되고(cast) 가공된 금속 밸브 작업 섹션들을 포함할 수 있다. 각각의 작업 섹션은 내부 유체 통로, 외부 포트, 및 밸브 보어를 포함할 수 있고, 밸브 부재는 각각의 밸브 보어 내에 활주 가능하게 배치된다. 밸브 보어는, 주 방향 제어 밸브 스풀이 내부에 활주 가능하게 배치되는 주 제어 밸브 스풀 보어를 포함할 수 있다. 각각의 작업 섹션은 수압 기계의 수압 작동기로의 그리고 그로부터의 유체의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다.
작업 섹션은 하중-감지 통로를 포함할 수 있다. 수압 작동기에 가압 유체를 제공하기 위해서 작업 섹션의 스풀이 작동될 때, 하중-감지 통로는 수압 작동기에 유체적으로 커플링된 작업 포트에 유체적으로 연결될 수 있다. 따라서, 하중-감지 통로는 압력 피드백 신호를 작업 포트로부터 제공 또는 전달하고, 압력 피드백 신호는 수압 작동기 상의 하중을 나타낼 수 있다. 따라서, 압력 피드백 신호는 하중-감지 압력 신호로 지칭될 수 있다. 하중-감지 압력 신호는, 수압 작동기를 구동하는데 필요한 유체 압력을 나타낸다.
하중-감지 압력 신호는 또한 가압 유체의 하중-감지 공급원에 동작 가능하게 전달될 수 있다. 가압 유체의 예시적인 하중-감지 공급원은 하중-감지 가변 변위 펌프를 포함한다. 하중-감지 공급원은, 하중-감지 압력 신호 더하기 여유 압력 값(margin pressure value)의 압력 레벨과 동일한 압력 레벨의 충분한 유체 유동을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 하중-감지 압력 신호의 압력 레벨이 2000의 평방 인치당 파운드(psi)인 경우에, 하중-감지 공급원은 2000 psi 더하기 여유 압력 값(예를 들어, 200 psi)의 압력 레벨의 유체 유동을 제공할 수 있고, 그에 따라 유체는 약 2200 psi의 압력을 가질 수 있다. 이러한 유동은 배관을 통해서 섹션 제어 밸브에 전달되고, 이어서 섹션 제어 밸브로부터 수압 작동기로 전달된다.
수압 작동기가 이동하도록 명령되지 않았을 때, 연관된 작업 섹션의 스풀은 작동되지 않고, 하중-감지 통로는 작업 포트에 유체적으로 커플링되지 않을 것이다. 이러한 경우에, 하중-감지 공급원은 하중-감지 압력 신호를 수용하지 않을 것이다. 결과적으로, 하중-감지 공급원은 동작 대기 모드로 동작될 수 있고, 그러한 모드에서 최소 유체 유동은 낮은 압력 레벨로, 예를 들어 200 내지 300 psi의 여유 압력 값으로 제공된다.
수압 기계는 가압 유체에 의해서 동작될 수 있으나 섹션 제어 밸브에 의해서는 제어되지 않는 다른 이차적 기능부를 포함할 수 있다. 이차적 기능부는 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링될 수 있고, 동작을 위해서 상승된 압력 레벨의 가압 유체를 필요로 할 수 있다. 설명을 위한 예로서, 수압 기계의 이차적 기능부는 약 400 내지 500 psi의 가압 유체에 의해서 동작될 수 있다. 예에서, 섹션 제어 밸브에 의해서 제어되는 일차적 기능부가 작동되지 않을 때, 이차적 기능부를 동작시키는 것이 요구될 수 있다. 그에 따라, 일차적 기능부가 작동되지 않을 때 이차적 기능부의 동작을 가능하게 하기 위해서, 하중-감지 공급원이 더 높은 대기 압력 레벨을 갖게 하는 것이 요구될 수 있다.
일차적 기능부가 작동되지 않을 때 또는 일차적 기능부로부터의 하중-감지 압력 신호가 문턱값 미만일 때, 다른 특징 중에서 대안적인 하중-감지 압력 신호를 하중-감지 공급원에 제공하는 수압 시스템, 밸브 섹션, 및 밸브 조립체 등이 본원에서 개시된다. 이러한 방식으로, 하중-감지 공급원은, 희망할 때 이차적 기능부의 동작을 가능하게 하는 높은 대기 압력을 계속 제공한다.
도 1은 예시적인 구현예에 따른, 밸브 조립체(100)를 도시하고, 도 2는 밸브 조립체(100)를 포함하는 수압 시스템(101)의 개략도를 도시한다. 도 1 및 도 2를 함께 설명한다.
수압 시스템(101)은, 가압 수압 유체의 하중-감지 공급원으로서 동작되는 펌프(102)를 포함한다. 펌프(102)는, 예를 들어, 하중-감지 가변-변위 펌프일 수 있다.
밸브 조립체(100)는 유입구 섹션(104), 작업 섹션(106), 다른 작업 섹션(108), 및 배출구 섹션(110)을 갖는다. 도시된 수압 시스템(101)은 설명을 위해서 제공된 것이고, 다른 예에서 더 많거나 적은 작업 섹션이 이용될 수 있다.
유입구 섹션(104), 작업 섹션(106, 108), 및 배출구 섹션(110)은 체결부(예를 들어, 볼트 나사, 클램프, 도 5에 도시된 타이 로드(tie rod)(111)와 같은 타이 로드 등)에 의해서 함께 커플링되어 밸브 섹션들의 조립체를 제공할 수 있다. 예를 들어, 작업 섹션(106 및 108)은 밸브 조립체(100)의 유입구 섹션(104)과 배출구 섹션(110) 사이에서 서로 인접 배치될 수 있다. 배출구 섹션(110)은 유입구 섹션(104), 작업 섹션(106), 및/또는 작업 섹션(108) 중 임의의 것으로부터 유체를 수용할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(102)는 저장용기 또는 탱크(112)로부터 유체를 수용하여, 가압 유체를 밸브 조립체(100)에 제공할 수 있다. 밸브 조립체(100), 그리고 특히, 유입구 섹션(104)은, 특정 문턱값 압력 레벨(예를 들어, 5000 psi)을 초과하는 상승된 압력 레벨로부터 수압 시스템(101)의 구성요소를 보호하기 위한 주 압력 릴리프 밸브(113)를 포함할 수 있다. 수압 시스템(101) 내의 유체의 압력 레벨이 문턱값 압력 레벨을 초과하는 경우에, 주 압력 릴리프 밸브(113)가 펌프(102)로부터 탱크(112)로의 유체 경로를 개방한다.
작업 섹션(106 및 108)은 서로 유사할 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 작업 섹션(106, 108) 중 하나 이상이 서로 상이할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 작업 섹션(106)은 밸브 섹션 본체(114)를 갖고, 작업 섹션(108)은 밸브 섹션 본체(115)를 갖는다. 밸브 섹션 본체(114, 115)는 도 2에서 외부 경계부로서 개략적으로 도시되어 있다.
펌프(102)로부터의 출력 유체 유동이 유입구 포트(116)에서 수용되도록, 펌프(102)는 밸브 조립체(100)의 유입구 섹션(104) 내에 배치된 유입구 포트(116)에 유체적으로 커플링된다. 이어서, 펌프(102)의 출력 유체 유동이 유입구 유동 통로(117)를 통해서 밸브 조립체(100)의 밸브 섹션으로 제공된다.
탱크(112)는, 밸브 조립체(100)의 유입구 섹션(104) 내에 또한 배치되는 탱크 포트(118)에 유체적으로 커플링된다. 유체는 탱크 유동 통로(119)를 통해서 그리고 탱크 포트(118)를 통해서 밸브 조립체(100)의 밸브 섹션으로부터 탱크(112)로 복귀될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 탱크 포트(118) 및 유입구 포트(116)는 상이한 평면들 내에서 수직으로-적층된다. 특히, 도 1에 도시된 예시적인 구현예에서, 탱크 포트(118)는 밸브 조립체(100)의 유입구 섹션(104) 내에서 유입구 포트(116)의 수직 위쪽에 배치된다. 이러한 구성은, 밸브 조립체(100)가 예를 들어 분절형(articulated) 수압 기계 또는 차량, 예를 들어 분절형 휠 로더를 제어하기 위해서 사용될 때, 유리할 수 있다. 분절형 차량은, 2개의 분리된 단편으로 형성된 차량이다. 2개의 분리된 단편은 중앙 지점에서 결합되고, 분절형 차량은 중앙 지점에서 선회된다. 이러한 구성은 분절형 차량이 좁은 공간 내에서 조작될 수 있게 한다. 그러나, 분절형 차량이 선회될 때, 분절형 차량의 동작을 제어하는 밸브 조립체로 그리고 그로부터 유체를 전달하는 호스 및 수압 라인이 서로 비벼질 수 있고 손상이 발생될 수 있다. 도 1에 도시된 밸브 조립체(100)의 구성은 그러한 손상의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 밸브 조립체(100)는 분절형 차량의 중앙 위치에 배치될 수 있다. 또한, 탱크 포트(118) 및 유입구 포트(116)의 수직 적층은, 펌프(102)를 유입구 포트(116)에 연결하는 호스 또는 수압 라인이, 탱크 포트(118)를 탱크(112)에 연결하는 호스 또는 수압 라인의 각각의 평면과 상이한 평면 내에 배치되게 한다. 결과적으로, 분절형 차량이 선회될 때 호스들은 서로 비벼지지 않고, 그에 대한 손상이 방지될 수 있다.
도 2를 참조하면, 작업 섹션(106)은 주 제어 밸브(120)를 포함하고, 작업 섹션(108)은 주 제어 밸브(121)를 포함한다. 작업 섹션(106)은 제1 작업 포트(122)(A 포트) 및 제2 작업 포트(123)(B 포트)를 더 포함하고, 유사하게 작업 섹션(108)은 제1 작업 포트(124)(A 포트) 및 제2 작업 포트(125)(B 포트)를 포함한다. 주 제어 밸브(120)는 유입구 유동 통로(117)로부터 작업 포트(122, 123)로의 유체 유동 및 압력을 제어하도록 구성되는 반면, 주 제어 밸브(121)는 유입구 유동 통로(117)로부터 작업 포트(124, 125)로의 유체 유동 및 압력을 제어하도록 구성된다. 그에 따라, 작업 섹션(106, 108)은 수압 시스템(101)에 의해서 제어되는 수압 기계의 일차적 기능부로의 그리고 그로부터의 유동을 제어하도록 구성된다. 설명을 위한 예로서, 수압 기계가 휠 로더인 경우에, 작업 섹션(106)은 버킷을 이동시키도록 구성된 수압 실린더를 제어하도록 구성될 수 있고, 작업 섹션(108)은 붐(boom)을 이동시키도록 구성된 수압 실린더를 제어하도록 구성될 수 있다. 밸브 조립체(100)는 수압 작동기를 높은 압력 레벨로부터 보호하기 위한 작업 포트 릴리프 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업 섹션(106)은 작업 포트(122)를 보호하기 위한 제1 작업 포트 릴리프 밸브(105A), 및 작업 포트(123)를 보호하기 위한 제2 작업 포트 릴리프 밸브(105B)를 포함할 수 있다.
각각의 주 제어 밸브(120, 121)가 각각의 스풀을 포함할 수 있다. 스풀은 다양한 유형의 메커니즘을 통해서 어느 한 방향으로 작동될 수 있다. 설명을 위한 예로서, 파일럿 밸브(126, 127)가 솔레노이드-동작되고, 작업 섹션(106)과 함께 배치된 스풀 보어 내에서 스풀을 작동 또는 이동시키기 위해서 사용될 수 있는 반면, 파일럿 밸브(128, 129)가 솔레노이드-동작되고, 작업 섹션(108)과 함께 배치된 스풀 보어 내에서 스풀을 작동 또는 이동시키기 위해서 사용될 수 있다. 그러나, 수동으로, 수압식으로, 또는 공압식으로 작동되는 파일럿 밸브의 다른 구성이 사용될 수 있다. 단지 설명을 위한 예로서, 파일럿 밸브(126 내지 129)는 본원에서 솔레노이드-동작되는 것으로 도시되고 설명된다.
파일럿 밸브(126 내지 129)는 파일럿 유체 신호를 수용하도록 구성되고, 그에 따라 파일럿 밸브(126 내지 129) 중의 파일럿 밸브가 전기 신호에 의해서 작동될 때, 작동된 파일럿 밸브는 스풀의 각각의 단부에 배치된 단부 캡에 파일럿 유체 신호를 제공하거나 그에 대한 파일럿 유체 신호의 전달을 가능하게 한다. 단부 캡 내의 유체는 각각의 축방향으로 힘을 스풀에 인가하여, 스풀이 스풀 보어 내에서 이동되게 한다.
파일럿 유체 신호를 파일럿 밸브(126 내지 129)에 제공하기 위해서, 밸브 조립체(100)의 유입구 섹션(104)은, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수압 통로(131)를 통해서 유입구 유동 통로(117)에 유체적으로 커플링된 압력 감소 밸브(130)를 포함한다. 압력 감소 밸브(130)는 펌프(102)에 의해서 제공되는 가압 유체를 수용하도록 그리고 파일럿 밸브(126 내지 129)를 위한 파일럿 유체 신호를 생성하도록 구성된다. 특히, 압력 감소 밸브(130)는 (4000 psi와 같은 높은 압력 레벨을 가질 수 있는) 펌프(102)에 의해서 제공된 가압 유체의 압력 레벨을 600 psi와 같은 특정의 낮은 압력 레벨까지 감소시키도록 구성된다. 다른 기술을 이용하여 파일럿 유체 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 파일럿 유체 신호는 밸브 섹션 중 하나(예를 들어, 유입구 섹션(104)) 내의 특정 포트를 통해서 밸브 조립체(100)에 외부적으로 제공될 수 있다. 다른 예에서, 파일럿 유체 신호가 펌프(102)로부터 또는 파일럿 유체 신호를 생성하도록 구성된 다른 펌프로부터 제공될 수 있다. 압력 감소 밸브(130)에 의해서 파일럿 유체 신호를 생성하는 것은 여기에서 설명을 위한 예로서 사용된 것이다.
이어서, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호는 체크 밸브(132)를 통해서 흐르고, 유입구 섹션(104) 내에 배치된 파일럿-인에이블 밸브(pilot-enable valve)(134)에 제공된다. 파일럿-인에이블 밸브(134)는 솔레노이드(135)에 의해서 작동될 수 있다. 파일럿-인에이블 밸브(134)가 작동되지 않을 때(예를 들어, 전기 신호가 솔레노이드(135)에 제공되지 않을 때), 파일럿-인에이블 밸브(134)는 파일럿-디스에이블 상태(136)로 동작된다. 파일럿-인에이블 밸브(134)가 작동될 때(예를 들어, 전기 신호가 솔레노이드(135)에 제공될 때), 파일럿-인에이블 밸브(134)는 파일럿-인에이블 상태(138)로 동작된다.
도 3은 예시적인 구현예에 따른, 도 1에 반대되는 시각으로부터의 유입구 섹션(104)의 사시도를 도시하고, 도 4는 작업 섹션(106)의 부분적 횡단면의 사시도를 도시한다. 도 2, 도 3 및 도 4를 함께 참고하면, 솔레노이드(135)에 에너지가 공급되고 파일럿-인에이블 밸브(134)가 파일럿-인에이블 상태(138)에서 동작될 때, 파일럿-인에이블 밸브(134)는 작업 섹션(106, 108)에 대한 파일럿 유체 신호의 전달을 가능하게 한다. 특히, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호는 체크 밸브(132)를 통해서 흐르고 이어서 파일럿-인에이블 밸브(134)를 통해서 흐를 수 있다. 이어서, 파일럿 유체 신호는, 유입구 섹션(104) 및 작업 섹션(106, 108) 내의 횡방향-드릴 가공된 통로로 형성된 (도 2에 개략적으로 도시된) 파일럿 유체 통로(140)를 통해서 흘러, 파일럿 유체 신호를 파일럿 밸브(126 내지 129)에 제공한다.
예를 들어, 유입구 섹션(104)은, 파일럿 유체 신호를 (도 3에 도시된) 파일럿 개구부(139A, 139B)에 전달하는 횡방향-드릴 가공된 통로를 포함할 수 있다. 파일럿 개구부(139A, 139B)는, (도 4에 도시된) 작업 섹션(106)의 파일럿 개구부(141A, 141B)와 같은, 작업 섹션(106, 108) 내의 상응 파일럿 개구부와 정렬되어, 파일럿 유체 통로(140)를 형성하고 파일럿 유체 신호가 밸브 조립체(100)를 횡단할 수 있게 한다.
파일럿 유체 통로(140)는 작업 섹션(106, 108) 내의 횡방향-드릴 가공된 통로를 통해서 파일럿 밸브(126 내지 129)에 추가적으로 연결된다. 예를 들어, 파일럿 유체 통로(140)를 파일럿 밸브(126, 127)에 연결하는 횡방향-드릴 가공된 통로가 도 2 및 도 4에서 파일럿 유체 통로(142 및 143)로서 개략적으로 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 파일럿 밸브(126)가 작동되는 경우에, 파일럿 밸브(126)는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨을 (예를 들어, 파일럿 밸브(126)에 대한 전기 명령 신호에 비례하여, 600 psi로부터 200 psi 내지 460 psi의 압력 레벨 값으로) 감소시키고, 파일럿 유체 신호가 통로(144)를 통해서 단부 캡(147A) 내의 단부 캡 챔버(146)로 흐르게 수 있게 한다. 이어서, 파일럿 유체는 작업 섹션(106)의 밸브 섹션 본체(114) 내의 스풀 보어 내에 배치된 스풀(148)에 힘을 인가하여, 스풀(148)을 제1 방향으로(예를 들어, 도 4의 우측으로) 축방향으로 이동시킨다.
파일럿 밸브(127)가 작동되는 경우에, 파일럿 밸브(127)는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨을 (예를 들어, 파일럿 밸브(126)에 대한 전기 명령 신호에 비례하여, 600 psi로부터 200 psi 내지 460 psi의 압력 레벨 값으로) 감소시키고, 파일럿 유체 신호가 통로(149)를 통해서 단부 캡(147B) 내의 단부 캡 챔버(150)로 흐르게 할 수 있게 한다. 이어서, 파일럿 유체는 스풀(148)에 힘을 인가하여, 스풀(148)을 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로(예를 들어, 도 4의 좌측으로) 축방향으로 이동시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 작업 섹션(106)은 배액 개구부(151, 152)를 더 포함한다. 배액 개구부(151, 152)는 밸브 조립체(100) 내의 횡방향-드릴 가공된 통로를 통해서 파일럿 밸브(126, 127)의 각각을 도 2에 도시된 배액 통로(153)에 유체적으로 커플링시킨다. 배액 통로(153)는 파일럿 밸브(126, 127)를 위한 전용 배액 연결부로서 동작할 수 있다. 배액 통로(153)는 파일럿 밸브(126, 127)를, 탱크 포트(118)로부터 분리된 (도 2에 도시된) 배액 포트(154)에 유체적으로 커플링시킨다. 따라서, 배액 통로(153)는 탱크 유동 통로(119)로부터 분리되고, 그에 따라 탱크 유동 통로(119) 및 탱크(112) 내의 상승된 복귀 유동 압력에 노출되지 않는다. 작업 섹션(106)과 유사하게, 작업 섹션(108)은 파일럿 및 배액 개구부와 함께 구성될 수 있고, 파일럿 밸브(128, 129)의 동작은 파일럿 밸브(126, 127)의 동작과 유사하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 파일럿-인에이블 밸브(134)가 작동되지 않을 때(예를 들어, 전기 신호가 솔레노이드(135)에 제공되지 않을 때), 파일럿-인에이블 밸브(134)는 파일럿-디스에이블 상태(136)로 동작된다. 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 파일럿-인에이블 밸브(134)가 파일럿-디스에이블 상태(136)로 동작될 때, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호가 체크 밸브(132)를 통해서 흐르고, 이어서 파일럿-인에이블 밸브(134)의 포트(155)에서 차단된다. 또한, 파일럿-디스에이블 상태(136)에서, 파일럿-인에이블 밸브(134)는 파일럿-인에이블 밸브(134) 내의 연결부(156)에 의해서 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 파일럿 유체 통로(140)를 배액 통로(153)에 유체적으로 커플링시킨다. 따라서, 파일럿-인에이블 밸브(134)가 작동되지 않고 파일럿-디스에이블 상태(136)에 있을 때, 파일럿 유체 통로(140)는 연결부(156) 및 배액 통로(153)를 통해서 배액 포트(154)에 유체적으로 커플링된다. 결과적으로, 파일럿 유체 신호가 파일럿 밸브(126 내지 129)에 제공되지 않는다. 이러한 상태에서, 밸브 조립체(100)는 안전 모드로 동작되고, 작업 섹션(106, 108)의 스풀(예를 들어, 스풀(148))은 동작될 수 없다. 따라서, 파일럿-인에이블 밸브(134)는 밸브 조립체(100)의 안전 동작을 돕는다. 특히, 파일럿-인에이블 밸브(134)는, 파일럿-인에이블 밸브(134)에 에너지가 제공되거나 작동될 때 작업 섹션(106, 108) 내의 스풀(예를 들어, 스풀(148))의 이동을 가능하게 하나, 파일럿-인에이블 밸브(134)에 에너지가 제공되지 않거나 작동되지 않을 때 스풀이 이동될 수 없게 한다.
예에서, 압력 감소 밸브(130)는 또한 압력 릴리프 밸브로서 동작할 수 있다. 이러한 예에서, 압력 감소 밸브(130)는 수압 통로(131) 내에서 유도된 임의의 압력 스파이크를 제거하도록 구성될 수 있고, 압력 감소-릴리프 밸브(PRRV)로서 지칭될 수 있다.
도 2를 참조하면, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호는 체크 밸브(132)를 통해서 흐르고, 또한 축압기 통로(157)를 통해서 밸브 조립체(100)에 커플링된 축압기 포트(158)에 제공된다. 축압기 포트(158)가 또한 도 1에 도시되어 있다. 이러한 구성에서, 축압기(미도시)는 축압기 포트(158)에서 밸브 조립체(100)에 커플링될 수 있다. 특히, 축압기는, 밸브 조립체(100)로부터 축압기까지 연장되는 수압 호스 또는 라인이 없이, 축압기 포트(158)에 직접 장착될 수 있다. 이러한 방식으로, 수압 시스템(101)의 신뢰성이 향상될 수 있고, 비용이 절감될 수 있다.
축압기가, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성되는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨보다 약간 낮은 압력 레벨에서 유체를 유지할 수 있게 하는 충진 압력으로 축압기가 구성될 수 있다. 예를 들어, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호의 압력 레벨이 약 600 psi인 경우에, 축압기는 약 550 psi의 압력 레벨에서 유체를 유지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 압력 감소 밸브(130)이 축압기 내의 유체에 비해서 약간 더 높은 압력 레벨에서 파일럿 유체 신호를 계속 제공하는 동안, 압력 감소 밸브(130)는 파일럿 유체 신호를 파일럿-인에이블 밸브(134)에 제공한다.
그러나, 예에서, 밸브 조립체(100) 또는 수압 시스템(101)에서 오작동이 발생될 수 있고, 그러한 오작동은 압력 감소 밸브(130)가 파일럿 유체 신호를 파일럿-인에이블 밸브(134)에 제공하지 못하게 할 수 있다. 예를 들어, 펌프(102) 또는 압력 감소 밸브(130)가 오작동할 수 있고, 호스가 파단될 수 있고, 공동화(cavitation)가 축압기 통로(157) 내에서 발생될 수 있고, 기타 등등이 발생될 수 있다. 이러한 예에서, 축압기가 파일럿 유체 신호를 축압기 통로(157)를 통해서 파일럿-인에이블 밸브(134)에 제공하여 밸브 조립체(100)의 동작을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 조작자는 수압 시스템(101)에 의해서 제어되는 수압 기계의 일차적 기능부를 안전하게 동작시킬 수 있다(예를 들어, 붐을 낮춤). 체크 밸브(132)는 축압기로부터 제공되는 유체가 축압기 통로(157)를 통해서 압력 감소 밸브(130)로 역류하는 것을 방지하도록 구성된다. 따라서, 체크 밸브(132)는 축압기 체크 밸브로서 지칭될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 조립체(100)는, 축압기 통로(157) 내로 열린(tap) 또는 연결되는 진단 포트(159)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 압력 센서 또는 측정 기구가 진단 포트(159)에 커플링되어, 또한 파일럿-인에이블 밸브(134)에 제공되는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨인, 축압기 통로(157) 내의 압력 레벨을 결정할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 주 제어 밸브(120, 121)의 스풀(예를 들어, 도 4에 도시된 작업 섹션(106)의 스풀(148))의 이동은 유체가 작업 포트(122 내지 125)로 그리고 그로부터 지향되게 하고, 그러한 작업 포트는 하나 이상의 연관된 수압 작동기 또는 유체 수용 장치(예를 들어, 실린더, 모터 등)에 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 작업 섹션(106)의 작업 포트(122, 123)는 휠 로더의 버킷과 같은 제1 일차적 기능부의 수압 작동기에 유체적으로 커플링될 수 있는 반면, 작업 섹션(108)의 작업 포트(124, 125)는 휠 로더의 붐과 같은 제2 일차적 기능부의 수압 작동기(들)에 유체적으로 커플링될 수 있다.
각각의 스풀 보어 내의 스풀의 이동은, 스풀 위치에 따라 달라지는 계량된 유동을 스풀에 걸쳐 제공하는 하나 이상의 가변 면적 계량 오리피스를 형성한다. 예를 들어, 각각의 스풀이, 계량 오리피스를 형성하기 위해서 밸브 섹션 본체(114, 115)의 내부 표면과 협력하는 복수의 환형 홈 또는 축방향 노치를 가질 수 있다. 스풀의 위치가 밸브 섹션 본체(114, 115)에 대해서 조정될 수 있고, 그에 따라 계량 오리피스의 면적을 가변적으로 조정할 수 있다.
예에서, 작업 섹션(106 및 108)의 각각은, 유입구 유동 통로(117)의 하류 및 주 제어 밸브(120, 121)의 하류에 각각 위치되는 압력 보상기 밸브(180, 181)를 포함할 수 있다. 압력 보상기 밸브(180, 181)는, 연관 작동기가 받는 하중과 관계 없이, 각각의 스풀(예를 들어, 스풀(148))이 이동될 때 형성되는 가변 계량 오리피스에 걸친 미리 결정된 압력 강하를 유지하도록 구성된다. 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 압력 보상기 밸브(180, 181)는 가변 계량 오리피스의 하류에 위치되고, 그에 따라 사후 압력-보상(post pressure-compensation (post-comp)) 유동 공유 밸브로 지칭된다. 그러나, 다른 구성, 예를 들어 사전 압력-보상이 또한 이용될 수 있다. 다른 예에서, 밸브 조립체는 압력 보상기 밸브를 포함하지 않을 수 있다.
도 5는 예시적인 구현예에 따른, 밸브 조립체(100)의 횡단면의 사시도를 도시한다. 밸브 조립체(100)는, 하중-감지 압력 신호를 생성하도록 그리고 하중-감지 압력 신호를 도 2 및 도 5에 도시된 밸브 하중-감지 통로(160)에 제공하도록 구성되는 하중-감지 밸브 조립체로서 구성된다. 특히, 작업 섹션(106)은, 작업 섹션(106)의 스풀(148)이 주어진 축방향으로 이동될 때, 통로(164)를 통해서 작업 포트(122, 123) 중 하나(즉, 다른 것 보다 높은 압력을 갖는 작업 포트)에 유체적으로 커플링되도록 구성된 하중-감지 체크 밸브(162)를 갖는다.
하중-감지 체크 밸브(162)는 체크 볼(165)을 갖는다. 통로(164) 내의 유체의 압력 레벨이 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(165)이 위쪽으로 밀리고, 유체가 통로(164)로부터 밸브 하중-감지 통로(160)로 유동될 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 압력 레벨이 통로(164) 내의 압력 레벨과 실질적으로 동일해진다. 그러나, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨이 통로(164) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(165)이 아래쪽으로 밀리고, 통로(164)와 밸브 하중-감지 통로(160) 사이의 유체의 유동을 방지하도록 안착된다.
유사하게, 작업 섹션(108)은, 작업 섹션(108)의 스풀(161)이 주어진 축방향으로 이동될 때, 통로(168)를 통해서 작업 포트(124, 125) 중 하나(즉, 다른 것 보다 높은 압력을 갖는 작업 포트)에 유체적으로 커플링되도록 구성된 하중-감지 체크 밸브(166)를 갖는다.
하중-감지 체크 밸브(166)는 체크 볼(169)을 갖는다. 통로(168) 내의 유체의 압력 레벨이 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(169)이 위쪽으로 밀리고, 유체가 통로(168)로부터 밸브 하중-감지 통로(160)로 유동될 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 압력 레벨이 통로(168) 내의 압력 레벨과 실질적으로 동일해진다. 그러나, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨이 통로(168) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(169)이 아래쪽으로 밀리고, 통로(168)와 밸브 하중-감지 통로(160) 사이의 유체의 유동을 방지하도록 안착된다.
이러한 구성에서, 밸브 조립체(100) 내에서 가장 높은 압력 레벨(예를 들어, 작업 섹션(106, 108)의 작업 포트(122 내지 125)가 받는 가장 높은 압력 레벨)을 갖는 하중-감지 압력 신호가 밸브 하중-감지 통로(160)에 전달된다. 특히, 작업 섹션(106)의 작업 포트(122, 123) 중에서 더 높은 압력 레벨이 작업 섹션(108)의 작업 포트(124, 125)에서의 압력 레벨보다 높은 경우에, 작업 섹션(106)의 더 높은 압력 레벨을 갖는 하중-감지 압력 신호가 통로(164)로부터 하중-감지 체크 밸브(162)를 통해서 밸브 하중-감지 통로(160)로 전달된다. 역으로, 작업 섹션(108)의 작업 포트(124, 125) 중에서 더 높은 압력 레벨이 작업 섹션(106)의 작업 포트(122, 123)에서의 압력 레벨보다 높은 경우에, 작업 섹션(108)의 더 높은 압력 레벨을 갖는 하중-감지 압력 신호가 통로(168)로부터 하중-감지 체크 밸브(166)를 통해서 밸브 하중-감지 통로(160)로 전달된다.
밸브 하중-감지 통로(160)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 밸브 조립체(100)를 횡단하여 배출구 섹션(110)까지 이어지고, 하중-감지 압력 신호는 밸브 하중-감지 통로(160)로부터 셔틀 밸브(170) 및 통로(172)를 통해서, 배출구 섹션(110) 내에 배치되고 도 2에 도시된, 밸브 하중-감지 포트(174)로 전달된다. 펌프 하중-감지 수압 라인(176)은 밸브 하중-감지 포트(174)를 펌프(102)의 펌프 하중-감지 포트(178)에 유체적으로 커플링시킨다.
밸브 조립체(100)는, 통로(172) 또는 펌프 하중-감지 수압 라인(176) 내에서 유도된 임의의 높은 압력 레벨을 방출하는 것에 의해서 밸브 조립체(100)를 보호하도록 구성된 하중-감지 릴리프 밸브(179)를 포함한다. 특히, 통로(172) 또는 펌프 하중-감지 수압 라인(176) 내의 압력 레벨이 문턱값을 초과하는 경우에, 하중-감지 릴리프 밸브(179)는 통로(172) 및 펌프 하중-감지 수압 라인(176)을 탱크 유동 통로(119)에 유체적으로 커플링시킨다.
펌프(102)는, 펌프 하중-감지 포트(178)에서 압력 레벨(Ppls)을 갖는 하중-감지 압력 신호를 수용하도록, 그리고 이어서 출력 유체 유동을 더하거나 빼서 펌프의 출력 유체 유동이, (Ppls) 더하기 여유 압력 설정(Pm)과 동일한, 압력 레벨(Ppout)을 갖게 하도록 구성된 하중-감지 공급원이다. 다시 말해서, 펌프 출력 압력(Ppout)에서 (Ppls)를 빼면, 여유 압력 설정(Pm)과 실질적으로 같아진다. 여유 압력 설정(Pm)은, 예를 들어, 150 내지 300 psi일 수 있으나; 다른 예도 가능하다. 따라서, 예를 들어 (Ppls) 가 2000 psi이고 (Pm)이 200 psi인 경우에, (Ppout)은 약 2200 psi일 수 있다.
전술한 바와 같이, 하중-감지 체크 밸브(162)는, 스풀(148)이 주어진 축방향으로 이동될 때, 작업 섹션(106)의 작업 포트(122, 123) 중 하나에 유체적으로 커플링되도록 구성된다. 유사하게, 하중-감지 체크 밸브(166)는, 스풀(161)이 주어진 축방향으로 이동될 때, 작업 섹션(108)의 작업 포트(124, 125) 중 하나에 유체적으로 커플링되도록 구성된다. 그러나, 일차적 기능부가 작동되지 않을 때, 즉 스풀(148, 161)이 이동되지 않을 때, 하중-감지 체크 밸브(162, 166)는 작업 포트(122 내지 125)에 연결되지 않는다.
스풀(148, 161)이 이동되지 않을 때 상승된 압력을 갖는 유체가 밸브 하중-감지 통로(160) 내에 포획된 경우에도, 그러한 압력은 스크린 또는 필터(183), 오리피스(184) 및 (도 2에 도시된) 통로(185)를 통해서 탱크 유동 통로(119)로 분출되고, 그에 따라 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 압력 레벨이 감소된다. 도 5를 참조하면, 필터(183) 및 오리피스(184)가 유입구 섹션(104) 내에 배치된 통로(186) 내에 위치된다. 그에 따라, 일차적 기능부가 작동되지 않을 때, 즉 스풀(148, 161)이 이동되지 않을 때, 하중-감지 신호는 작업 섹션(106, 108)으로부터 밸브 하중-감지 통로(160)에 제공되지 않는다.
따라서, 스풀(148, 161)이 이동되지 않을 때(예를 들어, 수압 기계의 일차적 기능부가 작동되지 않을 때), 하중-감지 압력 신호는 작업 섹션(106, 108)으로부터 펌프(102)로 전달되지 않는다. 펌프(102)가 상승된 하중-감지 압력 신호를 밸브 하중-감지 통로(160)로부터 수용하지 않는 경우에, 펌프(102)는 대기 모드로 동작되고 여유 압력 설정(Pm), 예를 들어 200 psi와 실질적으로 동일하거나 그보다 약간 더 높은 압력 레벨을 갖는 유체를 출력하도록 구성된다. 설명을 위한 예로서, 펌프(102)의 출력부에서의 압력 레벨이 200 내지 350 psi의 값에 상당할 수 있다.
예에서, 수압 기계(예를 들어, 휠 로더)의 일차적 기능부(예를 들어, 버킷, 붐 등)에 더하여, 수압 기계는 또한 보조 또는 이차적 기능부, 예를 들어 다른 가능한 이차적 기능부들 중에서, 차동-록 기능부, 핀-분리 기능부, 클램프 기능부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸브 조립체(100)는 (도 1 및 도 2에 도시된) 이차적 또는 보조 포트(182)를 가질 수 있고, 밸브 조립체(100)로부터 이차적 기능부로 유체 유동을 제공할 수 있도록 수압 라인이 그러한 이차적 또는 보조 포트에 연결될 수 있다.
이차적 기능부는 특정 압력 레벨을 갖는 수압 유체에 의해서 작동될 수 있다. 예를 들어, 이차적 기능부는 동작을 위해서 400 내지 500 psi와 같은 상승된 압력 레벨을 필요로 할 수 있다. 따라서, 여유 압력 설정(예를 들어, 200 psi)과 동일한 또는 그보다 약간 더 높은 압력 레벨을 갖는 유체는 이차적 기능부의 동작에 충분치 않을 수 있다.
이차적 기능부를 동작시킬 수 있는 더 높은 대기 압력 레벨을 펌프(102)가 가질 수 있게 하기 위해서, 밸브 조립체(100)는, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호의 압력 레벨과 적어도 동일한 하중-감지 압력 신호를 펌프(102)에 제공하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 밸브 조립체(100)의 일차적 기능부 및 작업 섹션(106, 108)의 스풀(148, 161)이 작동되거나 그렇지 않거나 간에, 밸브 조립체(100)는 상승된 압력 레벨을 갖는 하중-감지 압력 신호를 펌프(102)에 제공하고, 그에 의해서 이차적 기능부를 동작시키는데 충분한 압력 레벨을 갖는 유체 유동을 펌프(102)가 제공하게 한다.
특히, 도 2 및 도 5를 참조하면, 밸브 조립체(100)는, 압력 감소 밸브(130)를 밸브 하중-감지 통로(160)에 유체적으로 커플링시키는 파일럿 체크 밸브(188)를 포함한다. 구체적으로, 압력 감소 밸브(130)로부터 유입구 섹션(104) 내의 횡방향-드릴 가공된 통로를 통해서 파일럿-인에이블 밸브(134)로 제공되는 파일럿 유체 신호에 더하여, 파일럿 유체 신호는 또한 유입구 섹션(104) 내의 횡방향-드릴 가공된 통로를 통해서 압력 감소 밸브(130)로부터 도 5에 도시된 접합부(190)로 제공된다. 접합부(190)에 전달된 파일럿 유체 신호가 플러그(192)에서 차단되지만, 파일럿 유체 신호는 파일럿 유체 통로(194)를 통해서 파일럿 체크 밸브(188)의 제1 포트(193)로 흐를 수 있다.
파일럿 체크 밸브(188)는 체크 볼(196)을 갖는다. 파일럿 유체 통로(194) 내의 파일럿 유체 신호의 압력 레벨이 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(196)이 위쪽으로 밀리고, 유체가 파일럿 유체 통로(194)로부터 체크 볼(196)을 돌아서, 파일럿 체크 밸브(188)의 제2 포트(198)를 통해서 밸브 하중-감지 통로(160)로 흐를 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 압력 레벨이 파일럿 유체 통로(194) 내의 압력 레벨과 실질적으로 동일해진다. 그러나, 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨이 파일럿 유체 통로(194) 내의 유체의 압력 레벨보다 높은 경우에, 체크 볼(196)이 아래쪽으로 밀리고, 파일럿 유체 통로(194)와 밸브 하중-감지 통로(160) 사이의 유체의 유동을 방지하도록 안착된다.
동작 시에, 밸브 하중-감지 통로(160)가 하중-감지 체크 밸브(162) 또는 하중-감지 체크 밸브(166)를 통해서 전달된 유체를 갖고, 그러한 유체가 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성되는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨보다 높은 압력 레벨을 갖는 경우에, 체크 볼(196)이 아래쪽으로 밀리고 안착된다. 그에 따라, 파일럿 체크 밸브(188)가 폐쇄되어 유지되고, 파일럿 유체 통로(194)로부터 밸브 하중-감지 통로(160)로의 유체의 유동이 방지된다. 이러한 경우에, 파일럿 유체 신호는 밸브 하중-감지 통로(160)에 전달되지 않고, 그 대신 밸브 조립체(100) 내에서 가장 높은 하중 압력을 받는 작업 포트(122 내지 125) 중의 작업 포트로부터의 하중-감지 압력 신호가 펌프(102)에 전달된다.
그러나, 일부 예에서, 작업 섹션(106 및 108)에 의해서 제어되는 일차적 기능부가 작동되지 않거나, 밸브 조립체(100) 내의 가장 높은 하중 압력이 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호의 압력 레벨보다 낮을 수 있다. 이러한 예에서, 하중-감지 체크 밸브(162, 166)는, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호의 압력 레벨보다 높은 압력 레벨을 갖는 밸브 하중-감지 통로(160) 유체와 연통되지 않는다. 다시 말해서, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호의 압력 레벨이 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 압력 레벨보다 높을 수 있다. 결과적으로, 이러한 예에서, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성되고 제1 포트(193)에 전달된 파일럿 유체 신호는 체크 볼(196)을 위쪽으로 밀고, 파일럿 유체 신호는 제2 포트(198)를 통해서 밸브 하중-감지 통로(160)로 흐를 수 있다. 이러한 예에서, 하중-감지 체크 밸브(162, 166)가 폐쇄되고, 다시 말해서 체크 볼(165 및 169)이 안착된다. 이어서, 파일럿 유체 신호가 밸브 하중-감지 통로(160)로부터 셔틀 밸브(170) 및 통로(172)를 통해서 밸브 하중-감지 포트(174)로 전달되고, 이어서 펌프 하중-감지 수압 라인(176)을 통해서 펌프(102)의 펌프 하중-감지 포트(178)로 전달된다. 따라서, 펌프 하중-감지 포트(178)는, 적어도 파일럿 유체 신호의 압력 레벨(예를 들어, 600 psi)과 동일한 압력 레벨을 갖는 하중-감지 압력 신호를 수용한다. 이어서, 펌프(102)는, 파일럿 유체 신호의 압력 레벨과 여유 압력 설정을 더한 것과 동일한 압력 레벨을 갖는 유체 유동 출력을 제공하고, 그에 따라 유체 유동 출력은 이차적 기능부를 동작시키는데 충분한 압력 레벨을 갖는다.
이러한 구성에서, 밸브 조립체(100)는, 일차적 기능부로부터의 하중-감지 압력 신호의 압력 레벨이 파일럿 유체 신호의 압력 레벨보다 낮을 때, 파일럿 유체 신호를 대안적인 하중-감지 압력 신호로서 이용하여 보조 또는 이차적 기능부를 구동할 수 있는 높은 압력 유동을 펌프(102)가 제공하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 일차적 기능부가 작동되지 않고 펌프(102)가 대기 모드에 있을 때에도, 펌프(102)의 출력 유체의 압력 레벨이 충분히 높은데, 이는 파일럿 유체 신호가 하중-감지 압력 신호로서 펌프(102)에 제공되기 때문이다. 따라서, 펌프(102)에 의해서 제공되는 파일럿 유체 신호가 대기 하중-감지 압력 신호로서 지칭될 수 있다.
전술한 구현예는 예시적인 구현예이다. 몇몇 변형예가 구현될 수 있다. 예를 들어, 하중-감지 체크 밸브(162, 166) 및 파일럿 체크 밸브(188) 대신, 2-시트 셔틀 밸브가 이용될 수 있다. 또한, 파일럿 체크 밸브(188)를 유입구 섹션(104) 내에 배치하는 대신, 임의의 작업 섹션(106, 108) 또는 배출구 섹션(110) 내에 배치할 수 있다. 예를 들어, 다음에 설명되는 바와 같이, 파일럿 유체 신호가 밸브 조립체(100)를 통해서 배출구 섹션(110)으로 전달될 수 있고, 여기에서 파일럿 유체 신호가 작업 섹션(106, 108)의 하중-감지 압력 신호와 비교된다.
도 6은 예시적인 구현예에 따른, 밸브 조립체(200)를 도시하고, 도 7는 밸브 조립체(200)를 포함하는 수압 시스템(201)의 개략도를 도시한다. 도 6 및 도 7을 함께 설명한다. 밸브 조립체(100)와 밸브 조립체(200) 사이 그리고 수압 시스템(101)과 수압 시스템(201) 사이의 유사한 구성요소를 동일한 참조 번호로 표시하였다. 밸브 조립체(200)는, 도 6에서, 도 1에 도시된 밸브 조립체에 반대되는 시각으로부터 도시되어 있다.
도 6 및 도 7의 구현예에 도시된 바와 같이, 유입구 섹션(104)은, 압력 감소 밸브(130)를 밸브 하중-감지 통로(160)에 유체적으로 커플링시키는 파일럿 체크 밸브(188)를 갖지 않는다. 그 대신, 압력 감소 밸브(130)에 의해서 생성된 파일럿 유체 신호는 밸브 조립체(200)를 횡단하는 파일럿 신호 통로(202)를 통해서 배출구 섹션(110)에 전달된다. 밸브 조립체(200)는, 배출구 섹션(110)에 커플링되거나 부착되는 매니폴드 또는 블록(204)을 포함한다.
블록(204)은, 파일럿 신호 통로(202)를 통해서 수용된 파일럿 유체 신호의 제1 압력 레벨을 밸브 하중-감지 통로(160) 내의 유체의 제2 압력 레벨에 비교하고 2개의 압력 레벨 중에서 더 높은 압력 레벨을 갖는 압력 신호를 출력하는 셔틀 밸브(206)를 포함한다. 예로서, 셔틀 밸브(206)는 3개의 포트: 파일럿 신호 통로(202)에 유체적으로 커플링된 포트 또는 유입구(207), (셔틀 밸브(170)를 통해서) 밸브 하중-감지 통로(160)에 유체적으로 커플링된 포트 또는 유입구(208), 및 통로(210)에 유체적으로 커플링된 포트 또는 배출구(209)를 형성하는 밸브 본체를 가질 수 있다. 셔틀 밸브(206)는 셔틀 밸브(206)의 밸브 본체 내에서 자유롭게 이동하도록 구성된 밸브 요소를 내부에 가질 수 있다. 유체로부터의 압력이 유입구(207, 208) 중의 특정 유입구 또는 포트를 통해서 가해질 때, 이는 밸브 요소를 대향 유입구를 향해서 민다. 이러한 이동은, 유체가 특정 유입구로부터 배출구(209)까지 유동할 수 있게 허용하면서, 대향 유입구를 차단할 수 있다. 이러한 방식으로, 하나의 공급원으로부터 다른 공급원으로의 역류가 없이, 2개의 상이한 유체 공급원(예를 들어, 밸브 하중-감지 통로(160) 및 파일럿 신호 통로(202))이 가압 유체를 배출구(209)에 제공할 수 있다.
통로(210)는 (예를 들어, 밸브 하중-감지 포트(174)와 유사한) 밸브 하중-감지 포트(212)에 유체적으로 커플링된다. 펌프 하중-감지 수압 라인(176)은 밸브 하중-감지 포트(212)를 펌프(102)의 펌프 하중-감지 포트(178)에 유체적으로 커플링시킨다. 블록(204)이 또한 하중-감지 진단 포트(214)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 압력 센서 또는 측정 기구가 하중-감지 진단 포트(214)에 커플링되어, 펌프(102)에 의해서 제공되는 하중-감지 압력 신호의 압력 레벨을 결정할 수 있다.
다른 예시적인 구현예에서, 블록(204)의 구성요소가 배출구 섹션(110) 내에 통합될 수 있다. 다시 말해서, 셔틀 밸브(206) 및 밸브 하중-감지 포트(212)가 배출구 섹션(110) 내에 배치될 수 있다.
파일럿 압력 신호를 하중-감지 신호에 비교하고 더 높은 압력을 갖는 신호를 출력하도록, 다른 구현예의 변경이 밸브 조립체(100, 200)에 대해서 이루어질 수 있다. 따라서, 파일럿 유체 신호에 유체적으로 커플링된 제1 포트 및 밸브 하중-감지 통로(160)에 커플링된 제2 포트를 갖고 더 큰 압력을 갖는 신호를 펌프 하중-감지 포트(178)에 제공하도록 구성된 임의의 유형의 밸브 또는 밸브들의 조합이 이용될 수 있다. 이어서, 더 큰 압력을 갖는 신호는, 이차적 기능부를 구동시키기에 충분한 압력 레벨을 갖는 유체를 펌프(102)가 제공하게 한다.
따라서, 밸브 조립체(100, 200)의 동작과 관련된 전술한 설명이 임의의 밸브 조립체에 적용될 수 있고, 그러한 밸브 조립체는 (i) 가압 유체의 하중-감지 공급원(예를 들어, 펌프(102))으로부터 가압 유체를 수용하도록 구성된 유입구 섹션(예를 들어, 유입구 섹션(104)); (ii) 압력 신호를 하중-감지 공급원에 제공하기 위해서 하중-감지 공급원(예를 들어, 펌프(102))에 유체적으로 커플링되도록 구성된 하중-감지 포트(예를 들어, 밸브 하중-감지 포트(174))로서, 하중-감지 공급원의 가압 유체의 압력 레벨이 압력 신호를 기초로 하는(예를 들어, 펌프(102)의 출력 유체는 압력 신호의 압력 레벨에 여유 압력 설정 값을 더한 것과 실질적으로 동일한 압력 레벨을 갖는다), 하중-감지 포트; (iii) 작동기로의 그리고 작동기로부터의 유체 유동을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 작업 섹션(예를 들어, 작업 섹션(106, 108))으로서, 보어 및 보어 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 스풀(예를 들어, 스풀(148, 161))을 형성하는 본체(예를 들어, 밸브 섹션 본체(114, 115))를 포함하는, 적어도 하나의 작업 섹션; (iv) 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하고, 제1 압력 레벨을 갖고 그리고 작동기의 하중-유도 압력을 나타내는 하중-감지 압력 신호를 전달하도록 구성된 하중-감지 통로(예를 들어, 밸브 하중-감지 통로(160)); (v) 스풀을 보어 내에서 이동시키기 위해서 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 적어도 하나의 작업 섹션에 전달하도록 구성된 복수의 파일럿 유체 통로(예를 들어, 파일럿 유체 통로(140), 파일럿 유체 통로(142, 143)); 및 (vi) 밸브(예를 들어, 파일럿 체크 밸브(188) 또는 셔틀 밸브(206))로서: (a) 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 그리고 (b) 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 파일럿 유체 신호를 하중-감지 공급원(예를 들어, 펌프(102))에 제공되는 압력 신호로서 하중-감지 포트(예를 들어, 밸브 하중-감지 포트(174))에 제공하도록 구성되는 밸브를 갖는다.
도 8은 예시적인 구현예에 따른, 대안적인 하중-감지 신호로서 파일럿 신호를 이용하는 방법(300)의 흐름도이다. 도 8에 도시된 방법(300)은, 예를 들어, 도면 전반에 걸쳐 도시된 밸브 조립체(100) 및 수압 시스템(101) 또는 밸브 조립체(200) 및 수압 시스템(201)과 함께 이용될 수 있는 방법의 예를 나타낸다. 방법(300)은, 하나 이상의 블록(302 내지 308)에 의해서 도시된 바와 같은 하나 이상의 동작, 기능, 또는 행동을 포함할 수 있다. 비록 블록들이 순차적인 순서로 도시되었지만, 이러한 블록들은 또한 병렬로 및/또는 본원에서 설명된 것과 다른 순서로 실시될 수 있다. 또한, 희망하는 구현예를 기초로, 여러 블록들이 더 적은 블록들로 조합될 수 있고, 부가적인 블록들로 분할될 수 있고, 및/또는 제거될 수 있다. 본원에서 개시된 이러한 그리고 다른 프로세스 및 방법에서, 흐름도는 본 예의 하나의 가능한 구현예의 기능 및 동작을 보여준다는 것을 이해하여야 한다. 당업자에 의해서 합리적으로 이해될 수 있는 바와 같이, 대안적인 구현예가 본 개시 내용의 예의 범위 내에 포함되고, 여기에서, 관련 기능에 따라, 실질적으로 동시적인 것 또는 반대 순서를 포함하여, 도시되거나 설명된 것과 다른 순서로 실행될 수 있다.
블록(302)에서, 방법(300)은 작동기의 작업 포트에서의 압력 레벨을 나타내는 밸브 하중-감지 압력 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 밸브 조립체(100 또는 200)는, 밸브 조립체(100, 200) 내에서 가장 높은 압력 레벨(예를 들어, 작업 섹션(106, 108)의 작업 포트(122 내지 125)가 받는 가장 높은 압력 레벨)을 갖는 하중-감지 압력 신호를 생성하도록 구성된다. 이어서, 하중-감지 압력 신호는 밸브 하중-감지 통로(160)에 전달된다.
블록(304)에서, 방법(300)은, 작업 섹션 내의 스풀의 단부에 배치된 파일럿 밸브가 작동될 때, 파일럿 유체 신호가 스풀의 단부에 전달되어 스풀을 이동시키도록 밸브 조립체의 작업 섹션에 전달되는 파일럿 유체 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 압력 감소 밸브(130)는, 파일럿-인에이블 밸브(134)가 작동될 때 작업 섹션(106, 108)의 단부 캡(예를 들어, 단부 캡(147A, 147B))에 전달되는 파일럿 유체 신호를 생성한다. 파일럿 밸브(예를 들어, 파일럿 밸브(126 내지 129) 중 임의의 파일럿 밸브)가 작동될 때, 파일럿 유체 신호는 스풀(148, 161)의 단부에 전달되고, 그에 의해서 스풀(148, 161)이 이동되게 한다.
블록(306)에서, 방법(300)은 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 비교하는 단계를 포함한다. 파일럿 체크 밸브(188) 또는 셔틀 밸브(206)는 제1 포트에서 밸브 하중-감지 압력 신호를 그리고 제2 포트에서 파일럿 유체 신호를 받고, 2개의 신호의 압력 레벨들을 비교하도록 구성된다.
블록(308)에서, 방법(300)은, 파일럿 유체 신호의 압력 레벨이 밸브 하중-감지 압력 신호의 압력 레벨을 초과할 때, 파일럿 유체 신호를 가압 유체의 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링된 하중-감지 포트에 전달하는 단계를 포함한다. 파일럿 체크 밸브(188) 또는 셔틀 밸브(206)는 파일럿 유체 신호를 펌프 하중-감지 수압 라인(176)에 제공하도록 구성된다. 이어서, 펌프(102)는 파일럿 유체 신호의 압력 레벨에 여유 압력 설정에 더한 것과 동일한 압력 레벨을 갖는 유체 유동을 제공한다.
전술한 설명은 개시된 시스템의 여러 가지 특징 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본원에서 설명된 예시적인 구현예는 제한적인 것을 의미하지 않는다. 개시된 시스템의 특정 양태가 매우 다양한 상이한 구성들로 배열되고 조합될 수 있으며, 그러한 구성 모두는 본원에서 고려된다.
또한, 문맥에서 달리 제시하지 않는 한, 각각의 도면에 도시된 특징부들이 서로 조합되어 사용될 수 있다. 따라서, 도면은 일반적으로 하나 이상의 구현예의 구성요소의 양태로서 간주되어야 하고, 모든 도시된 특징부가 각각의 구현예에 필수적이지 않다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 본 명세서 또는 청구범위 내의 요소, 블록 또는 단계의 임의의 나열은 명료함을 위한 것이다. 따라서, 그러한 나열은, 이러한 요소, 블록 또는 단계가 특정 배열을 지켜야 하거나 특정 순서로 실행되어야 할 것을 요구하거나 암시하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
또한, 장치 또는 시스템은 도면에 제시된 기능을 실시하도록 이용되거나 구성될 수 있다. 일부 경우에, 장치 및/또는 시스템의 구성요소가 기능을 실시하도록 구성될 수 있고, 그에 따라 구성요소들은 그러한 기능을 가능하게 하도록 (하드웨어 및/또는 소프트웨어로) 실제로 구성 및 구조화된다. 다른 예에서, 장치 및/또는 시스템의 구성요소가, 예를 들어 특정 방식으로 동작될 때, 기능을 실시하도록, 실시할 수 있도록, 또는 실시에 적합하도록 배열될 수 있다.
"실질적으로"라는 용어는, 인용된 특성, 매개변수, 또는 값이 정확하게 달성될 필요가 없고, 그 대신, 예를 들어, 공차, 측정 오류, 측정 정확도 한계, 및 당업자에게 알려진 다른 인자를 포함하는, 편차 또는 변경이, 특성이 제공하고자 하는 효과에 방해가 되지 않는 양으로 이루어질 수 있다는 것을 의미한다.
본원에서 설명된 배열은 단지 예시를 위한 것이다. 따라서, 당업자는, 다른 배열 및 다른 요소(예를 들어, 기계, 인터페이스, 동작, 순서, 및 동작들의 그룹화 등)가 대신 이용될 수 있다는 것, 그리고 일부 요소가 희망 결과에 따라 전부 생략될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 설명된 많은 요소는, 구분되거나 분산된 구성요소로서, 또는, 임의의 적합한 조합으로 그리고 위치에서, 다른 구성요소와 함께 구현될 수 있는 기능적 개체이다.
비록 여러 가지 양태 및 구현예가 본원에서 개시되었지만, 다른 양태 및 구현예가 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 본원에서 개시된 여러 가지 양태 및 구현예는 설명을 위한 것이고 제한적으로 의도된 것이 아니며, 진정한 범위는, 이하의 청구항들에 의해서 제공되는 균등물의 전체 범위와 함께, 이하의 청구항에 의해서 결정된다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 단지 특별한 구현예를 설명하기 위한 것이고 제한을 위한 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 밸브 조립체이며:
    가압 유체의 하중-감지 공급원으로부터 가압 유체를 수용하도록 구성된 유입구 섹션;
    압력 신호를 상기 하중-감지 공급원에 제공하기 위해서 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링되도록 구성된 하중-감지 포트로서, 상기 하중-감지 공급원의 가압 유체의 압력 레벨이 압력 신호를 기초로 하는, 하중-감지 포트;
    작동기로의 그리고 작동기로부터의 유체 유동을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 작업 섹션으로서, 보어 및 상기 보어 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 스풀을 형성하는 본체를 포함하는, 적어도 하나의 작업 섹션;
    상기 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하고, 제1 압력 레벨을 갖고 그리고 상기 작동기의 하중-유도 압력을 나타내는 하중-감지 압력 신호를 전달하도록 구성된 하중-감지 통로;
    상기 스풀을 상기 보어 내에서 이동시키기 위해서 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 적어도 하나의 작업 섹션에 전달하도록 구성된 복수의 파일럿 유체 통로; 및
    밸브로서: (i) 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 그리고 (ii) 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 하중-감지 공급원에 제공되는 압력 신호로서 상기 하중-감지 포트에 제공하도록 구성되는, 밸브를 포함하는, 밸브 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록 구성된 제1 포트 및 상기 하중-감지 통로에 유체적으로 커플링된 제2 포트를 갖는 파일럿 체크 밸브를 포함하고, 상기 파일럿 체크 밸브는, 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 개방되도록 그리고 상기 파일럿 유체 신호를 상기 하중-감지 통로에 제공하도록 구성되며, 상기 하중-감지 통로는 상기 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링되는, 밸브 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸브는 셔틀 밸브를 포함하고, 상기 셔틀 밸브는: (i) 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록 구성된 제1 유입구, (ii) 상기 하중-감지 압력 신호를 수용하도록 구성된 제2 유입구, 및 (iii) 상기 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링된 배출구를 가지며, 상기 셔틀 밸브는 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 배출구에 제공하도록 구성되는, 밸브 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밸브가 상기 유입구 섹션 내에 배치되는, 밸브 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 작업 섹션이 상기 유입구 섹션과 배출구 섹션 사이에 개재되도록, 상기 적어도 하나의 작업 섹션에 인접하여 배치된 배출구 섹션을 더 포함하고, 상기 하중-감지 통로는 상기 유입구 섹션, 상기 적어도 하나의 작업 섹션, 및 상기 배출구 섹션을 횡단하고, 상기 하중-감지 포트 및 상기 밸브가 상기 배출구 섹션에 배치되는, 밸브 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 섹션 및 상기 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하는 유입구 유동 통로로서, 상기 하중-감지 공급원으로부터 수용된 가압 유체를 전달하도록 구성된, 유입구 유동 통로; 및
    상기 유입구 유동 통로에 유체적으로 커플링되고, 상기 하중-감지 공급원의 가압 유체를 수용하도록 그리고 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 생성하도록 구성된 압력 감소 밸브로서, 상기 제2 압력 레벨은 상기 하중-감지 공급원의 가압 유체의 압력 레벨보다 낮은, 압력 감소 밸브를 더 포함하는, 밸브 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압력 감소 밸브에 의해서 생성된 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 상기 밸브가 상기 압력 감소 밸브에 유체적으로 커플링되는, 밸브 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 압력 감소 밸브를 상기 하중-감지 통로에 유체적으로 커플링시키고, 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 하중-감지 통로에 제공하도록 구성되는, 밸브 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 파일럿 유체 통로 중의 파일럿 유체 통로에 유체적으로 커플링된 파일럿-인에이블 밸브를 더 포함하고:
    상기 파일럿-인에이블 밸브가 작동될 때, 상기 파일럿-인에이블 밸브는 상기 스풀의 작동을 가능하게 하도록 상기 파일럿 유체 신호를 상기 적어도 하나의 작업 섹션에 유체적으로 커플링시키고, 그리고
    상기 파일럿-인에이블 밸브가 작동되지 않을 때, 상기 파일럿-인에이블 밸브는 상기 스풀의 작동을 가능하지 않게 하도록 상기 파일럿 유체 신호를 차단하는, 밸브 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스풀의 제1 단부에 배치된 제1 파일럿 밸브; 및
    상기 제1 단부에 대향되는 상기 스풀의 제2 단부에 배치된 제2 파일럿 밸브로서, 상기 제1 파일럿 밸브 및 제2 파일럿 밸브의 파일럿 밸브가 활성화될 때, 상기 파일럿 밸브는 상기 파일럿 유체 신호를 상기 스풀의 각각의 단부에 전달할 수 있게 하여 상기 스풀이 각각의 축방향으로 상기 보어 내에서 이동되게 하는, 제2 파일럿 밸브를 더 포함하는, 밸브 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파일럿 밸브가 활성화될 때, 상기 파일럿 밸브는, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 스풀의 각각의 단부에 전달하기 전에, 상기 파일럿 유체 신호의 압력 레벨을 상기 제2 압력 레벨로부터 제3 압력 레벨로 감소시키도록 구성되는, 밸브 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 유입구 섹션은:
    가압 유체를 수용하기 위해서, 상기 가압 유체의 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링되도록 구성된 유입구 포트, 및
    상기 적어도 하나의 작업 섹션으로부터 탱크로 복귀되는 유체 유동을 제공하기 위해서 탱크에 유체적으로 커플링되도록 구성된 탱크 포트로서, 상기 유입구 포트 및 상기 탱크 포트가 상이한 평면들 내에서 수직으로 적층되는, 탱크 포트를 포함하는, 밸브 조립체.
  13. 수압 시스템이며:
    압력 신호를 수용하도록 구성된 펌프 하중-감지 포트를 갖는 하중-감지 펌프로서, 상기 압력 신호를 기초로 압력 레벨을 갖는 가압 유체를 생성하도록 구성되는, 하중-감지 펌프;
    작동기; 및
    상기 하중-감지 펌프로부터 상기 작동기로의 유체 유동을 제어하도록 구성된 밸브 조립체를 포함하고, 상기 밸브 조립체는:
    상기 하중-감지 펌프로부터 가압 유체를 수용하도록 구성된 유입구 섹션;
    상기 압력 신호를 상기 하중-감지 펌프로 제공하기 위해서 상기 펌프 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링되도록 구성된 밸브 하중-감지 포트;
    적어도 하나의 작업 섹션으로서: (i) 보어를 형성하는 본체, 및 (ii) 상기 작동기로의 그리고 작동기로부터의 유체 유동을 제어하기 위해서 상기 보어 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 스풀을 포함하는, 적어도 하나의 작업 섹션;
    상기 적어도 하나의 작업 섹션을 횡단하고, 제1 압력 레벨을 갖고 그리고 상기 작동기의 하중-유도 압력을 나타내는 하중-감지 압력 신호를 전달하도록 구성된 하중-감지 통로;
    상기 스풀을 상기 보어 내에서 이동시키기 위해서 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 상기 적어도 하나의 작업 섹션에 전달하도록 구성된 복수의 파일럿 유체 통로; 및
    밸브로서: (i) 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록, 그리고 (ii) 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 압력 신호로서 상기 펌프 하중-감지 포트로 전달되도록 상기 파일럿 유체 신호를 상기 밸브 하중-감지 포트에 제공하도록 구성되는, 밸브를 포함하는, 수압 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록 구성된 제1 포트 및 상기 하중-감지 통로에 유체적으로 커플링된 제2 포트를 갖는 파일럿 체크 밸브를 포함하고, 상기 파일럿 체크 밸브는, 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 개방되도록 그리고 상기 파일럿 유체 신호를 상기 하중-감지 통로에 제공하도록 구성되며, 상기 하중-감지 통로는 상기 밸브 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링되는, 수압 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 밸브는 셔틀 밸브를 포함하고, 상기 셔틀 밸브는: (i) 상기 파일럿 유체 신호를 수용하도록 구성된 제1 유입구, (ii) 상기 하중-감지 압력 신호를 수용하도록 구성된 제2 유입구, 및 (iii) 상기 밸브 하중-감지 포트에 유체적으로 커플링된 배출구를 가지며, 상기 셔틀 밸브는 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 배출구에 제공하도록 구성되는, 수압 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 밸브 조립체는:
    상기 유입구 섹션 및 상기 적어도 하나의 작업 섹션을 가로지르는 유입구 유동 통로로서, 상기 하중-감지 펌프로부터 수용된 가압 유체를 전달하도록 구성된, 유입구 유동 통로; 및
    상기 유입구 유동 통로에 유체적으로 커플링되고, 상기 하중-감지 펌프의 가압 유체를 수용하도록 그리고 제2 압력 레벨을 갖는 파일럿 유체 신호를 생성하도록 구성된 압력 감소 밸브로서, 상기 제2 압력 레벨은 상기 하중-감지 펌프에 의해서 생성된 가압 유체의 압력 레벨보다 낮은, 압력 감소 밸브를 더 포함하는, 수압 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 압력 감소 밸브에 의해서 생성된 상기 파일럿 유체 신호를 수용하기 위해서 상기 압력 감소 밸브에 유체적으로 커플링되고, 상기 밸브는 상기 압력 감소 밸브를 상기 하중-감지 통로에 유체적으로 커플링시키고, 상기 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨보다 높은 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 응답하여, 상기 파일럿 유체 신호를 상기 하중-감지 통로에 제공하도록 구성되는, 수압 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 밸브 조립체는:
    상기 압력 감소 밸브에 유체적으로 커플링된 파일럿-인에이블 밸브를 더 포함하고:
    상기 파일럿-인에이블 밸브가 작동될 때, 상기 파일럿-인에이블 밸브는 상기 스풀의 작동을 가능하게 하도록 상기 압력 감소 밸브에 의해서 생성된 상기 파일럿 유체 신호를 상기 적어도 하나의 작업 섹션에 유체적으로 커플링시키고, 그리고
    상기 파일럿-인에이블 밸브가 작동되지 않을 때, 상기 파일럿-인에이블 밸브는 상기 스풀의 작동을 가능하지 않게 하도록 상기 파일럿 유체 신호를 차단하는, 수압 시스템.
  19. 방법이며:
    작동기의 작업 포트에서의 압력 레벨을 나타내는 밸브 하중-감지 압력 신호를 생성하는 단계;
    작업 섹션 내의 스풀의 단부에 배치된 파일럿 밸브가 작동될 때, 파일럿 유체 신호가 상기 스풀의 단부에 전달되어 상기 스풀이 이동되게 하도록, 밸브 조립체의 작업 섹션에 전달되는 파일럿 유체 신호를 생성하는 단계;
    상기 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨에 비교하는 단계; 및
    상기 파일럿 유체 신호의 제2 압력 레벨이 상기 밸브 하중-감지 압력 신호의 제1 압력 레벨을 초과할 때, 가압 유체의 하중-감지 공급원에 유체적으로 커플링된 하중-감지 포트에 상기 파일럿 유체 신호를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 파일럿 유체 신호가 상기 작업 섹션에 전달될 수 있도록, 상기 밸브 조립체 내에 배치된 파일럿-인에이블 밸브를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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