KR960007798Y1 - 중장비의 비상조향펌프 제어시스템 - Google Patents

Abstract

요약없슴

Description

중장비의 비상조향펌프 제어시스템

제1도는 본 고안에 따른 중장비의 비상조향펌프 제어시스템을 개략적으로 도시한 유압회로도

제2도는 종래의 중장비에서 사용하는 비상조향펌프 제어시스템을 개략적으로 도시한 유압회로도이다

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 메인조향펌프 2 : 메인조향펌프라인

3 : 제어라인4 : 비상조향펌프

5 : 오일탱크라인6 : 선택밸브

7 : 제어벨브8 : 첵크밸브

9 : 플로우 센싱블록10 : 압력스위치

11 : 비상조향펌프라인12 : 첵크라인

13 : 첵크밸브14 : 선택라인

15 : 라인16 : 스프링

17 : 스프링

본 고안은 중장비의 동력조향장치에 압유를 공급해 주는 비상조향시스템에 관한 것으로, 특히 휠 타입 중장비에서 메인조향펌프계통에 이상이 있는 경우에 작동되는 비상조향펌프의 작동을 간단한 장치로 제어할 수 있게한 휠타입 중장비의 비상조향펌프 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 휠 타입 중장비에 있어서는 기기가 대형이고 또한 무거운 하중을 싣고 이동하여야 하기 때문에, 조향시스템이 동력으로 작동되도록 되어 있는 바, 이러한 동력조향시스템을 작동시키기 위한 유압발생원으로서 유압펌프를 사용한다.

그런데, 이러한 중장비에 있어서는 차체의 하중이 무거울 뿐만 아니라 무거운 물체를 적재한 상태에서 이동하는 경우에, 특히 휠 타입의 로오더(loader)는 다른 차량에 물건을 적재해 주기 위해 수 톤에 이르는 중량체를 싣고서 다른 차량이 있는 곳으로 이동하여야 하는 경우가 있는 경우가 많고, 또한 이러한 현상은 일명 지게차라 하는 포오크 리프트에 있어서도 동일한 경우가 많다.

따라서 이러한 중장비가 특히 무거운 물체를 싣고 언덕길을 주행하는 경우에는 차체이 무게와 하중의 무게에 더하여, 언덕길의 도로사정에 의한 부하가 주어지게 된다.

이러한 경우에 중장비의 엔진이 정지되게 되거나, 조향펌프에서 토출되는 압유의 압력이 높아져서 유압라인이 파열되는 경우에는 조향장치가 작동하지 않게 되므로 무거운 장비가 자체의 중량에 의해 관성력으로 주행하게 되는 현상이 발생하게 되어 잘못하면 큰 사고를 유발시키게 된다.

따라서 대부분의 중장비에 있어서는 이러한 경우를 대비하여 메인 조향펌프이외에도 비상으로 작동되는 비상조향펌프를 구비해 두고서, 상기한 바와 같이 엔진이 가동되지 않거나 메인 조향펌프에서 토출되는 압유를 이송시키는 라인이 파열되는 경우에 작동하도록 하여 사고를 대비하도록 하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 비상조향펌프는 엔진이 정지된 경우에도 가동할 수 있어야 하므로, 대개 중장비가 관성으로 주행하는 경우에 중장비의 바퀴로 부터 회전력을 전달받아 가동되도록 되어 있다.

그런데 종래의 중장비에 있어서는, 메인조향펌프에 이상이 있는 경우에 이를 감지하여 비상조향펌프에서 토출되는 압유가 조향라인으로 합류되게 하는 시스템이 복잡하고, 이에 사용되는 기기도 값이 비싼 것을 사용하고 있으므로 원가를 상승시키는 요인이 되었다.

이러한 종래의 장치를 첨부한 예시도면 제2도를 참조하여 자세히 설명하자며, 메인조향펌프(101)에서 토출되는 압유가 메인조향라인(102)을 통해서 조향기기(도시안됨)로 유입되고, 상기 메인조향라인(102)에 제어라인(103)이 병렬연결되어 이 제어라인(103)의 중간에 압유의 흐름을 나타내기 위한 플로우 인디케이터(104)가 설치되어 있으며, 상기 제어라인(103)에 오리피스(105)를 통하여 감지라인(106)이 병렬설치되어 있는 한편, 비상조향펌프(108)에서 토출되는 압유는 비상조향라인(108)을 통해서 압유를 송출하도록 되어 있는데, 상기 제어라인(103)과 비상조향라인(108)에 공동으로 접속되도록 절환밸브(109)가 설치된 구조로 되어 있으며, 이 절환밸브(109)는 상기 제어라인(103)과 감지라인(106)에서 부터 연결되어나온 파일롯 라인(110, 111)을 통해서 공급되는 압유의 압력이 이 절환밸브(109)의 스푸울 양쪽에 가해져서 절환작동되도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 비상조향펌프 제어시스템은, 엔진이 이상없이 가동되고 또한 압유를 공급하는 라인(102, 103)에 이상이 없는 경우에는 메인조향펌프(101)에서 토출되는 압유가 이들 라인(102, 103)을 통해서 조향기기로 이상 없이 공급되게 된다.

이때 상기 메인조향펌프(101)에서 토출된 압유가 이 조향펌프(101)에 직접연결된 제어라인(103)에서 부터 이 제어라인(103)에 병렬 연결된 감지라인(106)으로 오리피스(105)를 통과하여 공급되면서 압력 차이가 발생하게 되는 데, 이는 제어라인(103)내부의 압유가 좁은 통로인 오리피스(105)를 통과하여 감지라인(106)내부로 공급되게 되므로 상기 오리피스(105)를 통과하는 과정에서 압력손실이 발생되어 결국 제어라인(103)내부의 압력과 감지라인(106)내부의 압력에 차이가 발생하게 되는 것이다.

이러한 이유로 인하여 상기 제어라인(103)과 감지라인(106)내부에 압력차이가 발생하게 되고, 이러한 압력이 상기 제어라인(103)과 감지라인(106)에 각각 연결된 파일롯 라인(110, 111)을 통해서 상기 절환밸브(109)의 스푸울 양쪽으로 전달되어지게 된다.

따라서 감지라인(106)과 연결된 파일롯 라인(110)보다 제어라인(103)과 연결된 파일롯 라인(11)의 압력이 높으므로, 상기 절환밸브(109)는 제2도에 도시된 바와 같은 상태로 유지되어 메인조향펌프(101)에서 토출된 압유가 메인조향라인(102)을 거쳐서 공급되는 이외에 이 메인조향라인(102)에 병렬연결된 제어라인(103)과 첵크밸브(112)를 통해서 다시 메인조향라인(102)으로 합류되어서 조향기기로 공급되게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 정상적인 작동상태에서 만약 중장비가 주행중에 엔진이 정지되거나 상기 라인(102)이 파열되어 메인조향펌프(101)에서 토출되는 압유가 정상적으로 공급되지 않는 경우에는 상기 제어라인(103)의 압력이 낮아지게 되고, 이에 비해 상대적으로 감지라인(106)의 압력이 높아지게 되므로 상기 절환밸브(109)의 스푸울이 아래쪽으로 절환이동하게 되어 상기 비상조향펌프(107)에서 토출되는 압유가 이 절환밸브(109)를 통해서 상기 메인조향펌프(102)로 공급되게 된다.

상기한 바와 같이 비상조향펌프(107)는 엔진이 가동되지 않는 경우에도 작동하여야 하므로, 이러한 경우에도 비상조향펌프(107)가 작동하게 하기 위해서 대부분의 중장비에서는 이 비상조향펌프(107)가 중장비의 관성에 의해 구동할 때 바퀴에서 발생하는 회전력을 전달받아서 가동되도록 되어 있기 때문에 상기 비상조향펌프(107)는 엔진이 가동되지 않는 경우에도 작동을 할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성되어 작동하도록 된 종래의 비상조향펌프 제어시스템은, 메인조향펌프(101)가 정상적으로 작동하는지 아닌지를 운전자가 인식할 수 있게 하기 위해서 값비싼 플로우 인디케이터(104)를 사용하여야 하고, 또한 상기한 바와 같이 메인조향펌프(101)에서 토출되는 압유와 비상조향펌프(107)에서 토출되는 압유가 비상의 경우에 서로 합류되도록 하기 위한 플로우 센싱 블록(112)을 설치하기가 까다로운 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 비상조향 제어시스템을 설치하는데는 제작비가 많이 소요되고, 설치하는데 시간과 작업공수가 많이 소용되어 제조원가를 상승시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 간단한 플로우 센싱 블록을 사용하고 가격이 저렴한 압력스위치를 사용함으로써 설치하기가 용이할 뿐만 아니라 제작비가 적게 소요되며, 구조가 간단하여 고장발생율이 적은 중장비의 비상조향펌프 제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 메인조향펌프에서 토출되는 압유를 조향기기로 전달하는 라인과 비상조향펌프에서 토출되는 압유를 전달하는 라인사이에 메인조향펌프라인의 압력에 의해 절환작동되는 선택 스위치를 설치하고, 이 선택스위치와 메인조향 펌프라인사이에 첵크밸브와 압력스위치를 설치한 구조로 이루어져, 메인조향펌프가 정상적으로 작동되는 경우에는 메인조향펌프에서 토출되는 압유의 압력에 의해 상기 선택스위치가 절환되어 비상조향펌프에서 토출되는 압유가 메인조향펌프에서 토출되는 압유와 합류되지 않고 곧 바로 오일탱크로 귀환되게 하는 한편, 메인조향펌프에 이상이 있는 경우, 즉 메인조향펌프 자체에 이상이 있거나 이 펌프를 작동시키는 엔진에 이상이 있는 경우 또는 이 메인조향펌프에서 토출되는 압유를 이송시키는 유압라인에 이상이 있는 경우에는, 상기 선택밸브의 위치가 절환작동되어 비상조향펌프에서 토출되는 압유가 메인조향펌프라인으로 합류되어지게 하여 상기한 바와 같은 비상의 경우에도 중장비를 이상없이 조향시킬 수 있도록 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 비상조향펌프제어시스템을 개략적으로 도시한 유압회로도로서, 이 시스템은 메인조향펌프(1)에서 토출되는 압유가 메인조향펌프라인(2)을 통해서 조향기기(도시안됨)로 공급되고, 이 메인조향펌프라인(2)에 제어라인(3)이 병렬 연결되어 있으며, 제어라인(3)의 선단에는 상기 비상조향펌프(4)에서 토출되어 나오는 압유를 상기 메인조향펌프라인(2)로 공급또는 오일탱크라인(5)으로 배출되도록 선택제어하는 선택밸브(6)가 연결되어 있다.

그리고, 상기 비상조향펌프(4)는 이 펌프(4)와 연결되어 있는 절환밸브(7)를 통해서 상기 선택밸브(6)와 연결되어있는 한편, 첵크밸브(8)를 통해서 상기 메인조향펌프라인(2)과 병렬연결되어 있다.

또한 상기 제어라인(3)의 중간에 플로우 센싱 블록(9)이 설치되어 있는데, 이 플로우 센싱블록(9)은 압유의 흐름을 나타내기 위한 압력스위치(10)와, 상기 비상조향펌프(4)에서 부터 첵크밸브(8)를 통해서 메인조향펌프라인(2)으로 연결되는 비상조향펌프라인(11)을 서로 연결시키는 첵크라인(12)에 설치된 첵크밸브(13)로 이루어지고, 상기 첵크라인(12)은 선택밸브(6)의 상기 제어라인(3)이 연결된 반대쪽의 스푸울체임버와 선택라인(14)을 통해서 연결된 구조로 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 본 고안의 비상조향펌프 제어시템은, 상기 메인조향펌프(1)가 정상적으로 작동되는 경우에는 이 펌프(1)에서 토출되는 압유가 메인조향펌프라인(2)을 통해서 도시되지 아니한 조향기기로 유입되어서 중장비의 운전자가 요구하는 바대로 조향작동시키게 되는 데, 이 때 상기 메인조향펌프라인(2)과 연결된 제어라인(3)을 통해서 공급되는 유압가 상기 선택밸브(6)의 스푸울을 제1도에 도시된 바의 상태에서 아래로 밀어내려 주게 되므로, 상기 비상조향펌프(4)에서 토출되는 압유는 절환밸브(7)를 거쳐서 라인(15)을 따라 선택밸브(6)로 유입되게 된다.

따라서 상기 선택밸브(6)의 스푸울이 이미 상기에서 설명한 바와 같이 메인조향펌프라인(2)과 연결된 제어라인(3)을 통해서 공급된 압유에 의해 아래쪽으로 이동 절환되어 있으므로, 이 선택밸브(6)를 통해서 오일탱크로 드레인되게 된다.

그러나 상기 메인조향펌프(1)가 정상적으로 작동되지 않거나 엔진에 이상이 발생하여 메인조향펌프(1)를 가동시켜 줄 수 없는 경우 또는 메인조향펌프라인(2)이 파열되는 등의 현상으로 압유를 정상적으로 조향기기로 공급해 줄 수 없는 경우에는, 상기 메인조향펌프라인(2)의 압력이 낮아지게 되므로 상기 선택밸브(6)의 스푸울이 스프링(16)에 의해서 위쪽으로 이동하게 되어, 비상조향펌프(4)에서 토출되는 압유를 이송시키는 라인(15)을 통해서 오일탱크로 드레인되는 통로를 차단시키게 된다.

따라서, 상기 제어밸브(7)를 거쳐나온 비상펌프(4)의 토출압유의 압력이 높아지게 되고, 이러한 과정으로 압력이 높아진 압유는 첵크밸브(8)의 보올을 탄력지지하고 있던 스프링(17)을 압축시키면서 비상조향펌프라인(11)과 제어밸브(7)를 소통상태로 만들게 되어, 상기 비상조향펌프(4)에서 토출된 압유가 첵크밸브(8)를 통해서 비상조향펌프라인(11)으로 전달되어서 조향기기로 공급되게 되므로 조향기기는 이상없이 작동하게 된다.

물론, 상기한 바에서 메인조향펌프(1)에서 토출되는 압유가 정상적으로 조행기기로 공급되지 않는 경우에도 비상조향펌프(4)는 정상적으로 작동하여야 하므로, 이 비상조향펌프(4)는 엔진의 구동력을 전달받아 작동하지 않고 중장비가 관성력등으로 자체 주행하는 상태에서 바퀴의 구동력을 전달받아 가동되도록 되어 있다.

그리고, 상기 플로우 센싱블록(9)에 설치되어 있는 압력스위치(10)는 메인조향펌프(1)에서 정상적으로 압유가 토출되지 않는 경우에 이를 압력으로 감지하여, 전원에서 부터 전류의 흐름을 차단 또는 전류의 흐름을 도통시키므로써 운전석에서 이를 시각적으로 감지할 수 있게 한다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어져 있는 본 고안의 시스템은, 메인조향펌프(1)에서 토출되는 압유를 이송하는 라인(2)과 비상조향펌프(4)에서 토출되는 압유를 이송하는 라인(11)사이에 첵크밸브(12)와 압력스위치(10)로 이루어지는 플로우 센싱블록(11)과 간단한 선택밸브(6)를 설치함으로써, 메인조향펌프(1)에서 정상적으로 조향기기를 작동시킬 수 있는 압유가 공급되지 않는 경우에 이를 감지하여 비상조향펌프에서 토출되는 압유를 메인조향펌프라인(2)으로 합류시키므로써, 메인조향펌프(1)에 이상이 발생하는 경우에도 중장비를 이상없이 조향하여 사고를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 이러한 비상조향펌프의 제어시스템이 상기한 바와 같이 간단한 첵크밸브와 압력스위치만 및 선택스위치만으로 이루어지게 되므로, 그 제작과정이 간단해지게 되고, 부속품의 가격이 싸지게 되므로 제작비가 적게 소요되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 메인조향펌프(1)에서 토출되는 압유를 조향기기로 공급하는 메인조향펌프라인(2)에 제어라인(3)이 병렬연결되고, 이 제어라인(3)의 선단에 상기 비상조향펌프(4)에서 토출되어 나오는 압유를 상기 메인조향펌프라인(2)로 공급 또는 오일탱크라인(5)으로 배출되도록 선택제어하는 선택밸브(6)가 연결되어 있으며, 상기 비상조향펌프(4)가 절환밸브(7)를 통해서 상기 선택밸브(6)와 연결됨과 더불어 첵크밸브(8)를 통해서 상기 메인조향펌프라인(2)과 병렬연결되어 있는 한편, 상기 제어라인(3)의 중간에 압유의 흐름을 나타내기 위한 압력스위치(10)와, 상기 비상조향펌프(4)에서 부터 첵크밸브(8)를 통해서 메인조향펌프라인(2)으로 연결되는 비상조향펌프라인(11)을 서로 연결시키는 첵크라인(12)에 설치된 첵크밸브(13)로 이루어진 플로우 센싱 블록(9)이 설치되고, 상기 첵크라인(12)이 선택밸브(6)의 상기 제어라인(3)이 연결된 반대쪽의 스푸울체임버와 선택라인(14)을 통해서 연결된 구조로 이루어진 중장비의 비상제어펌프 조향시스템.