WO2014034969A1 - 건설기계용 유압시스템 - Google Patents

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WO2014034969A1
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valve
lever
signal
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PCT/KR2012/006844
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신흥주
김병수
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볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
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    • Y10T137/86694—Piston valve
    • Y10T137/8671—With annular passage [e.g., spool]

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for construction machinery, and more particularly, to a hydraulic system for construction machinery that allows the driver to set or release a priority function when performing an excavation work or a stop operation using an excavator.
  • a construction machine such as an excavator to which an open center type hydraulic system is applied uses a plurality of variable displacement main hydraulic pumps, and the hydraulic fluid of the first hydraulic pump side is transferred to the second hydraulic pump side hydraulic actuator according to the work type.
  • the hydraulic fluid may not be smoothly distributed and supplied according to the manipulation lever manipulation amount by the driver due to the load generated in the hydraulic actuators.
  • the first function is performed by reducing the spool opening amount of the hydraulic actuator side having a relatively low load pressure or restricting the flow path.
  • first and second hydraulic pumps 1 and 2 (hereinafter referred to as first and second hydraulic pumps) connected to an engine (not shown);
  • a first hydraulic actuator (for example, a boom cylinder, etc.) connected to the first hydraulic pump 1,
  • a second hydraulic actuator (for example, an arm cylinder, etc.) connected to the second hydraulic pump 2,
  • a spool (3, 3a) installed in the flow path between the first hydraulic pump (1) and the first hydraulic actuator, for controlling the start, stop, and direction change of the first hydraulic actuator, etc., during switching;
  • a spool (4, 4a) installed in the flow path between the second hydraulic pump (2) and the second hydraulic actuator, for controlling the start, stop, and direction change of the second hydraulic actuator or the like during switching;
  • First and second operation levers 5 and 6 for outputting an operation signal proportional to the operation amount by the driver
  • the flow path is switched in proportion to the magnitude of the signal pressure applied when the first control lever 5 is operated, and is applied to the spool 3a.
  • a second priority function valve 8 for blocking the control signal is provided.
  • the hydraulic pressure system since the signal pressure is applied to the spools 4 and 4a when the first operation lever 5 is operated, the hydraulic pressure system switches them, and at the same time, the signal pressure is the second priority function. It is applied to the valve 8 to switch the spool downward in the drawing.
  • the hydraulic oil from the first hydraulic pump 1 drives the corresponding hydraulic actuator via the switched spool 4, and the hydraulic oil from the second hydraulic pump 2 passes through the switched spool 4a. Drive the hydraulic actuator.
  • the signal pressure is applied to the spools 3 and 3a when operating the above-described second operation lever 6, they are switched respectively, and at the same time, the signal pressure is applied to the first priority function valve 7 so that the spool Switch upwards. Accordingly, the hydraulic oil from the first hydraulic pump 1 drives the corresponding hydraulic actuator via the switched spool 3a, and the hydraulic oil from the second hydraulic pump 2 passes through the switched spool 3. Drive the hydraulic actuator.
  • the signal pressure applied to the spool 4a when the fifth operating lever 5 is operated is restricted, and the amount of hydraulic oil flowing from the second hydraulic pump 2 to the first hydraulic actuator is limited, and the spool 3 It is preferentially supplied to the second hydraulic actuator via mainly).
  • the arm-in drive or the boom-up drive is preferentially operated during the excavation work or the loading operation.
  • the signal pressure resulting from operating the first operating lever 5 is the second priority function valve ( 8), the spool is switched downward in the drawing so that the signal pressure applied to the spool 3a is cut off.
  • the signal pressure according to the operation of the second operating lever 6 is applied to the first priority function valve 7 to switch the spool in the upward direction in the drawing to block the signal pressure applied to the spool 4a.
  • the hydraulic oil from the first hydraulic pump 1 described above is supplied to the first hydraulic actuator mainly via the switched spool 4, and the hydraulic oil from the second hydraulic pump 2 is switched to the switched spool 3. It is supplied to the second hydraulic actuator mainly via).
  • Embodiments of the present invention relate to a hydraulic system for construction machinery in which a driver can first set or release a function according to a work type using an excavator to improve operability and workability.
  • First and second hydraulic actuators connected to the first and second hydraulic pumps
  • a main control valve installed in each of the flow paths between the first and second hydraulic pumps and the first and second hydraulic actuators and having spools for controlling the start, stop and direction change of the first and second hydraulic actuators, respectively,
  • First and second operation levers respectively outputting an operation signal proportional to a user's operation amount
  • control unit for controlling the driving of the control device to switch to the priority function or to release the priority function according to the user's judgment.
  • on / off switch type input means is provided as a means for switching to a priority function or releasing the priority function at the user's discretion.
  • a cluster installed in the cab as a means for switching to the priority function or releasing the priority function at the user's discretion.
  • a first priority function valve installed in a signal path between any one of the spools of the first operating lever and the second hydraulic pump;
  • a second priority function valve installed in a signal path between any one of the spools of the second operating lever and the first hydraulic pump
  • a first pressure sensor which detects a signal pressure according to the operation of the first control lever and transmits a detection signal to the controller
  • a second pressure sensor which detects a signal pressure according to the operation of the second operation lever and transmits a detection signal to the controller
  • a first electromagnetic proportional pressure reducing valve connected to any one of the spools on the second hydraulic pump side for outputting;
  • the solenoid valve is used as the above-mentioned first and second priority function setting valves.
  • the on / off switch of the above-described input means is mounted on the first control lever or the second control lever.
  • Hydraulic system for a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • the operator can set or release the priority function at all times, which makes the operation easier and improves work efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a hydraulic system for a construction machine according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic view of a hydraulic system for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a hydraulic system for a construction machine according to another embodiment of the present invention.
  • first and second hydraulic pumps 1 and 2 (hereinafter referred to as "first and second hydraulic pumps") connected to an engine (not shown);
  • First and second hydraulic actuators (for example, a boom cylinder or an arm cylinder) connected to the first and second hydraulic pumps 1 and 2, respectively,
  • Spools (3,3a) installed in the flow path between the first and second hydraulic pumps (1,2) and the first and second hydraulic actuators, respectively, to control the start, stop, and direction switching of the first and second hydraulic actuators, respectively, during switching.
  • Main control valve (MCV) (4,4a) is provided,
  • First and second operating levers 5 and 6 for respectively outputting an operation signal proportional to a user's operation amount
  • the first hydraulic pump 1 or the second hydraulic pump 2 is shared by the user (the driver) to operate the first operating lever 5 or the second operating lever 6 for the function.
  • control unit 11 for controlling the driving of the controller so as to switch to the priority function or release the priority function according to the user's judgment.
  • the on / off switch type input means may be provided as a means for switching to a priority function or releasing the priority function according to a user's judgment.
  • the driver switches the operation to the priority function according to the work type or releases the pressing of the on / off switch (for example, the on / off switch is switched to the priority function when the first press is pressed and the priority function is released when the press is pressed twice Can be easily performed).
  • a cluster installed in the cab may be provided as a means for switching to a priority function or releasing the priority function according to a user's judgment. This makes it easy for the operator to select the priority function or the priority function release via the on-screen menu during work.
  • a first priority function valve 7 provided in a signal path between any one of the spools 4a on the first operating lever 5 and the second hydraulic pump 2;
  • a second priority function valve 8 provided in a signal path between any one of the spools 3a on the side of the second operating lever 6 and the first hydraulic pump 1;
  • the second operation lever 6 is installed in the signal path between the second operation lever 6 and the first priority function valve 7, and is switched by the control signal from the control unit 11 to release the priority function.
  • a first priority function setting valve 9 which blocks the signal pressure according to the operation of the first priority function valve 7 from being applied;
  • the first operation lever 5 is installed in the signal path between the first operation lever 5 and the second priority function valve 8 and is switched by the control signal from the control unit 11 to release the priority function.
  • the second priority function setting valve 10 may be provided to block the signal pressure according to the operation of the second priority function valve 8 from being applied.
  • a first pressure sensor 15 which detects a signal pressure according to the operation of the first operating lever 5 and transmits a detection signal to the control unit 11;
  • a second pressure sensor 14 which detects a signal pressure according to the operation of the second operation lever 6 and transmits a detection signal to the control unit 11;
  • a first electromagnetic proportional pressure reducing valve 12 connected to any one of the spools 4a on the second hydraulic pump 2 side to output a signal pressure corresponding to the operation amount of the operation lever 5,
  • a second electromagnetic proportional pressure reducing valve 13 connected to any one of the spools 3a on the side of the first hydraulic pump 1 may be provided to output a signal pressure corresponding to the operation amount of the operation lever 6.
  • Solenoid valves may be used as the first and second priority function setting valves 9 and 10 described above.
  • the on / off switch of the above-described input means may be mounted on the first operating lever 5 or the second operating lever 6. Therefore, the first and second control levers 5 and 6 are not separated from the first and second control levers 5 and 6 while the driver operates the first and second control levers 5 and 6.
  • By operating the on / off switch mounted in 6 it is possible to easily switch to the priority function or to release the priority function.
  • the configuration of the hydraulic system excluding the first and second electromagnetic proportional pressure reducing valves 12 and 13, the first and second pressure sensors 14 and 15 and the control unit 11 constituting the illustrated priority function control apparatus is shown in FIG. Since the configuration is the same as the configuration of the hydraulic system shown in the detailed description of these configurations will be omitted, and the reference numerals for the overlapping configuration is the same.
  • the control unit ( The control signal from 11) is applied to the first priority function setting valve 9. Therefore, in the drawing, as the spool is switched to the left direction, the first priority function valve 7 is controlled by the first priority function setting valve 9 in which the signal pressure according to the operation of the second operation lever 6 is switched. It will not be delivered to.
  • the signal pressure according to the operation of the first operating lever 5 is not interrupted by the operation of the second operating lever 6, and the second hydraulic pump 2 side is passed through the first priority function valve 7. It can be delivered to the spool 4a.
  • the reduced secondary signal pressure output from the first electromagnetic proportional pressure reducing valve 12 can be applied to the second hydraulic pump 2 side spool 4a.
  • the signal pressure applied to the spool 4 on the side of the first hydraulic pump 1 according to the operation of the first operating lever 5.
  • the control unit 11 controls the first electromagnetic proportional pressure reducing valve 12 so that a secondary signal pressure equal to the signal pressure applied to the spool 4 is applied to the spool 4a on the second hydraulic pump 2 side. Will output a signal.
  • the secondary signal pressure applied to the spool 3a of the first hydraulic pump 1 is inversely proportional to the operation amount of the first operating lever 5 detected by the first pressure sensor 15.
  • the second pressure sensor 14 and the first electromagnetic proportional pressure reducing valve (referred to as the above-described second pressure sensor 14 and the first electromagnetic proportional pressure reducing valve) 12) is the same as the configuration for controlling the secondary signal pressure transmitted to the spool 4a on the second hydraulic pump 2 side, and their detailed description is omitted.
  • control device for setting and releasing the priority function consisting of the first and second priority function valves 7 and 8 and the first and second priority function setting valves 9 and 10 shown in FIG. Since the control arrangement of the illustrated first and second pressure sensors 14 and 15 and the first and second electromagnetic proportional pressure reducing valves 12 and 13 is relatively simple, the hydraulic circuit can be simplified and the electronic proportional pressure reducing valve can be This gives you greater flexibility in changing specifications.
  • the driver can set or release the priority function at all times, so that the operation is easy.

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Abstract

굴삭기를 이용한 굴삭 작업 또는 정지 작업 등을 하는 경우 운전자가 우선 기능을 설정 또는 해제하기 위한 유압시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 유압시스템에 있어서, 엔진에 연결되는 제1,2유압펌프와, 제1,2유압펌프에 각각 연결되는 제1,2유압 액츄에이터와, 제1,2유압펌프와 제1,2유압 액츄에이터사이의 유로에 각각 설치되고 절환시 제1,2유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 각각 제어하는 스풀들이 구비되는 메인 컨트롤밸브와, 사용자의 조작량에 비례하는 조작신호를 각각 출력하는 제1,2조작레버와, 우선 기능을 위해 사용자에 의한 제1조작레버 또는 제2조작레버의 조작에 따라 제1유압펌프 또는 제2유압펌프를 공유하는 제1유압 액츄에이터 또는 제2유압 액츄에이터측 어느 하나의 스풀에 인가되는 유량을 제한하기 위한 제어장치와, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있도록 상기 제어장치의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템을 제공한다.

Description

건설기계용 유압시스템
본 발명은 건설기계용 유압시스템에 관한 것으로, 특히 굴삭기를 이용한 굴삭 작업 또는 정지 작업 등을 하는 경우 운전자가 우선 기능을 설정 또는 해제할 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 오픈 센터 방식의 유압시스템이 적용되는 굴삭기 등의 건설기계는, 가변용량형 메인 유압펌프를 복수개 사용하게 되는데, 작업 형태에 따라 제1유압펌프측 작동유를 제2유압펌프측 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유에 합류시켜 작업성을 확보하게 된다. 이때 유압 액츄에이터들에 발생되는 부하 정도에 의해 운전자에 의한 조작레버 조작량에 따라 작동유가 원활하게 분배 공급되지 못하는 경우가 발생된다. 이로 인해 해당 유압 액츄에이터에 일정 이상의 작동유를 확보하기 위하여 부하 압력이 상대적으로 낮은 유압 액츄에이터측 스풀 개구량을 줄이거나, 또는 유로를 제한하는 방식으로 우선 기능을 수행하게 된다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 우선기능이 구비된 건설기계용 유압시스템은,
엔진(미도시됨)에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프(1,2)(이하, 제1,2유압펌프 라고 함)와,
제1유압펌프(1)에 연결되는 제1유압 액츄에이터(일 예로서 붐실린더 등을 말함)와,
제2유압펌프(2)에 연결되는 제2유압 액츄에이터(일 예로서 아암실린더 등을 말함)와,
제1유압펌프(1)와 제1유압 액츄에이터사이의 유로에 설치되고, 절환시 제1유압액츄에이터 등의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 스풀(3,3a)과,
제2유압펌프(2)와 제2유압 액츄에이터사이의 유로에 설치되고, 절환시 제2유압 액츄에이터 등의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 스풀(4,4a)과,
운전자에 의한 조작량에 비례하는 조작신호를 출력하는 제1,2조작레버(5,6)와,
제1조작레버(5)와 스풀(4a)사이의 신호통로에 설치되고, 제2조작레버(6)의 조작시 인가되는 신호압력의 크기에 비례하여 유로를 절환하여 스풀(4a)에 인가되는 제어신호를 차단하는 제1우선기능밸브(7)와,
제2조작레버(6)와 스풀(3a)사이의 신호통로에 설치되고, 제1조작레버(5)의 조작시 인가되는 신호압력의 크기에 비례하여 유로를 절환하여 스풀(3a)에 인가되는 제어신호를 차단하는 제2우선기능밸브(8)를 구비한다.
전술한 바와 같은 우선기능이 구비된 유압시스템은, 전술한 제1조작레버(5)를 조작시 신호압력이 스풀(4,4a)에 인가되므로 이들을 각각 절환시키고, 동시에 신호압력이 제2우선기능밸브(8)에 인가되어 도면상, 스풀을 하방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 절환된 스풀(4)을 경유하여 해당 유압 액츄에이터를 구동시키고, 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 절환된 스풀(4a)을 경유하여 해당 유압액츄에이터를 구동시킨다.
이때, 제2조작레버(6)를 조작시 스풀(3a)에 인가되는 신호압력이 제한되어 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 제2유압 액츄에이터로 흘러들어가는 양이 제한되고, 스풀(4)을 주로 경유하여 제1유압 액츄에이터에 우선적으로 공급된다.
한편, 전술한 제2조작레버(6)를 조작시 신호압력이 스풀(3,3a)에 인가되므로 이들을 각각 절환시키고, 동시에 신호압력이 제1우선기능밸브(7)에 인가되어 도면상, 스풀을 상방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 절환된 스풀(3a)을 경유하여 해당 유압 액츄에이터를 구동시키고, 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 절환된 스풀(3)을 경유하여 해당 유압 액츄에이터를 구동시킨다.
이때, 제5조작레버(5)를 조작시 스풀(4a)에 인가되는 신호압력이 제한되어 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 제1유압 액츄에이터로 흘러들어가는 양이 제한되고, 스풀(3)을 주로 경유하여 제2유압 액츄에이터에 우선적으로 공급된다.
전술한 바와 같이 우선기능이 구비된 유압시스템을 이용하여 굴삭 작업, 또는 상차 작업시 아암-인 구동 또는 붐-업 구동 등을 우선적으로 작동시켜 작업하게 된다.
한편, 굴삭기를 이용하여 정지작업 등을 수행하기 위하여 제1,2조작레버(5,6)를 동시에 조작하는 경우, 제1조작레버(5)를 조작함에 따른 신호압력이 제2우선기능밸브(8)에 인가되어 도면상, 스풀을 하방향으로 절환시키므로 스풀(3a)에 인가되는 신호압력을 차단한다. 이와 동시에 제2조작레버(6)를 조작함에 따른 신호압력이 제1우선기능밸브(7)에 인가되어 도면상, 스풀을 상방향으로 절환시키므로 스풀(4a)에 인가되는 신호압력을 차단한다.
이로 인해, 전술한 제1유압펌프(1)로부터의 작동유는 절환된 스풀(4)을 주로 경유하여 제1유압 액츄에이터에 공급되고, 제2유압펌프(2)로부터의 작동유는 절환된 스풀(3)을 주로 경유하여 제2유압 액츄에이터에 공급된다.
전술한 바와 같이 붐과 아암을 동시에 조작하여 평탄화 정지 작업 등을 수행할 경우, 붐 또는 아암 등의 우선 기능에 의해, 운전자에 의한 조작레버의 조작량 증가율에 비해 해당 유압 액츄에이터측으로 공급되는 작동유 증가율이 갑자기 상이하게 되므로, 운전자는 이들 작업장치를 조작시 어려움에 직면하게 되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 굴삭기를 이용한 작업 형태에 따라 운전자가 우선 기능을 설정 또는 해제할 수 있어 조작성 및 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프와,
제1,2유압펌프에 각각 연결되는 제1,2유압 액츄에이터와,
제1,2유압펌프와 제1,2유압 액츄에이터사이의 유로에 각각 설치되고, 절환시 제1,2유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 각각 제어하는 스풀들이 구비되는 메인 컨트롤밸브와,
사용자의 조작량에 비례하는 조작신호를 각각 출력하는 제1,2조작레버와,
우선 기능을 위해 사용자에 의한 제1조작레버 또는 제2조작레버의 조작에 따라 제1유압펌프 또는 제2유압펌프를 공유하는 제1유압 액츄에이터 또는 제2유압 액츄에이터측 어느 하나의 스풀에 인가되는 유량을 제한하기 위한 제어장치와,
사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있도록 제어장치의 구동을 제어하는 제어부를 구비한다.
바람직한 실시예에 의하면, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 온,오프스위치 타입의 입력수단을 구비한다.
사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 운전실 내에 설치되는 클러스터를 구비한다.
전술한 제어장치로서,
제1조작레버와 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀사이의 신호통로에 설치되는 제1우선기능밸브와,
제2조작레버와 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀사이의 신호통로에 설치되는 제2우선기능밸브와,
제2조작레버와 제1우선기능밸브사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 제어부로부터의 제어신호에 의해 절환시, 제2조작레버의 조작에 따른 신호압력이 제1우선기능밸브에 인가되는 것을 차단하는 제1우선기능 설정밸브와,
제1조작레버와 제2우선기능밸브사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 제어부로부터의 제어신호에 의해 절환시, 제1조작레버의 조작에 따른 신호압력이 제2우선기능밸브에 인가되는 것을 차단하는 제2우선기능 설정밸브를 구비한다.
전술한 제어장치로서,
제1조작레버의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 제어부에 검출신호를 전송하는 제1압력센서와,
제2조작레버의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 제어부에 검출신호를 전송하는 제2압력센서와,
우선 기능으로 전환시 검출된 제2조작레버의 조작량에 반비례하여 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 제1조작레버의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀에 연결되는 제1전자비례감압밸브와,
우선 기능으로 전환시 검출된 제1조작레버의 조작량에 반비례하여 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 제2조작레버의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀에 연결되는 제2전자비례감압밸브를 구비한다.
전술한 제1,2우선기능 설정밸브로서 솔레노이드밸브가 사용된다.
전술한 입력수단의 온,오프스위치는 제1조작레버 또는 제2조작레버에 장착된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
굴삭 작업 또는 정지 작업 등과 같은 작업 형태에 따라 운전자가 우선 기능을 상시로 설정 또는 해제할 수 있어 조작이 용이하므로 작업능률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 유압시스템의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 개략도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 개략도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1; 가변용량형 제1유압펌프
2; 가변용량형 제2유압펌프
3,3a,4,4a; 스풀
5; 제1조작레버
6; 제2조작레버
7; 제1우선기능밸브
8; 제2우선기능밸브
9; 제1우선기능 설정밸브
10; 제2우선기능 설정밸브
11; 제어부
12; 제1전자비례감압밸브
13; 제2전자비례감압밸브
14; 제2압력센서
15; 제1압력센서
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진(미도시됨)에 연결되는 가변용량형 제1,2유압펌프(1,2)(이하 "제1,2유압펌프" 라고 함)와,
제1,2유압펌프(1,2)에 각각 연결되는 제1,2유압 액츄에이터(일 예로서 붐실린더 또는 아암실린더를 말함)와,
제1,2유압펌프(1,2)와 제1,2유압 액츄에이터사이의 유로에 각각 설치되고, 절환시 제1,2유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 각각 제어하는 스풀(3,3a)(4,4a)들이 구비되는 메인 컨트롤밸브(MCV)와,
사용자의 조작량에 비례하는 조작신호를 각각 출력하는 제1,2조작레버(5,6)와,
우선 기능을 위해 사용자(운전자를 말함)에 의한 제1조작레버(5) 또는 제2조작레버(6)의 조작에 따라 제1유압펌프(1) 또는 제2유압펌프(2)를 공유하는 제1유압 액츄에이터 또는 제2유압 액츄에이터측 어느 하나의 스풀에 인가되는 유량을 제한하기 위한 제어장치와,
사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있도록 제어장치의 구동을 제어하는 제어부(11)를 구비한다.
도면에는 미 도시되었으나, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 온,오프스위치 타입의 입력수단을 구비할 수 있다. 이로 인해 운전자가 작업 형태에 따라 우선 기능으로 전환하거나 해제하는 동작을 온,오프스위치의 가압(일 예로서 온,오프스위치를 1번 가압시 우선 기능으로 전환되고, 2번 가압시 우선 기능이 해제될 수 있음)에 의해 간편하게 수행할 수 있게 된다.
도면에는 미 도시되었으나, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 운전실 내에 설치되는 클러스터를 구비할 수 있다. 이로 인해 운전자가 작업중 화면 상의 메뉴를 통해 우선 기능 또는 우선 기능 해제를 간편하게 선택할 수 있게 된다.
전술한 제어장치로서,
제1조작레버(5)와 제2유압펌프(2)측 어느 하나의 스풀(4a)사이의 신호통로에 설치되는 제1우선기능밸브(7)와,
제2조작레버(6)와 제1유압펌프(1)측 어느 하나의 스풀(3a)사이의 신호통로에 설치되는 제2우선기능밸브(8)와,
제2조작레버(6)와 제1우선기능밸브(7)사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 절환시, 제2조작레버(6)의 조작에 따른 신호압력이 제1우선기능밸브(7)에 인가되는 것을 차단하는 제1우선기능 설정밸브(9)와,
제1조작레버(5)와 제2우선기능밸브(8)사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 절환시, 제1조작레버(5)의 조작에 따른 신호압력이 제2우선기능밸브(8)에 인가되는 것을 차단하는 제2우선기능 설정밸브(10)를 구비할 수 있다.
도 3에서와 같이, 전술한 제어장치로서,
제1조작레버(5)의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 제어부(11)에 검출신호를 전송하는 제1압력센서(15)와,
제2조작레버(6)의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 제어부(11)에 검출신호를 전송하는 제2압력센서(14)와,
우선 기능으로 전환시 검출된 제2조작레버(6)의 조작량에 반비례하여 제2유압펌프(2)측 어느 하나의 스풀(4a)에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 제1조작레버(5)의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 제2유압펌프(2)측 어느 하나의 스풀(4a)에 연결되는 제1전자비례감압밸브(12)(PPRV)와,
우선 기능으로 전환시 검출된 제1조작레버(5)의 조작량에 반비례하여 제1유압펌프(1)측 어느 하나의 스풀(3a)에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 제2조작레버(6)의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 제1유압펌프(1)측 어느 하나의 스풀(3a)에 연결되는 제2전자비례감압밸브(13)(PPRV)를 구비할 수 있다.
전술한 제1,2우선기능 설정밸브(9,10)로서 솔레노이드밸브가 사용될 수 있다.
전술한 입력수단의 온,오프스위치는 제1조작레버(5) 또는 제2조작레버(6)에 장착될 수 있다. 이로 인해 운전자에 의해 제1,2조작레버(5,6)를 조작하여 작업하는 도중에, 제1,2조작레버(5,6)로부터 손을 이탈시키지않고, 제1,2조작레버(5,6)에 장착된 온,오프스위치를 조작함에 따라, 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능의 해제를 용이하게 변환시킬 수 있게 된다.
이때, 도 2에 도시된 우선 기능 제어장치를 구성하는 제1,2우선기능밸브(7,8), 제1,2우선기능 설정밸브(9,10) 및 제어부(11)와, 도 3에 도시된 우선 기능 제어장치를 구성하는 제1,2전자비례감압밸브(12,13), 제1,2압력센서(14,15) 및 제어부(11)를 제외한 유압시스템의 구성은, 도 1에 도시된 유압시스템의 구성과 동일하므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 작동을 설명한다.
도 2에서와 같이, 운전자에 의해 전술한 제2조작레버(6)를 조작하는 경우, 신호압력이 제1,2유압펌프(1,2)측 스풀(3,3a)에 인가되고, 동시에 제1우선기능밸브(7)로 인가되어 도면상, 스풀을 상방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1조작레버(5)와 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)사이의 신호통로를 차단하게 되므로, 제1조작레버(5)의 조작에 따른 신호압력이 스풀(4a)에 전달되지 않게 된다.
이때, 굴삭기를 이용하여 평탄화 정지 작업 등을 수행할 수 있도록 운전자에 의해 우선 기능을 해제하기 위하여 제1,2조작레버(5,6)에 장착되는 온,오프스위치 등을 조작할 경우, 제어부(11)로부터의 제어신호가 제1우선기능 설정밸브(9)에 인가된다. 이로 인해 도면상, 스풀을 좌측 방향으로 절환시킴에 따라, 제2조작레버(6)의 조작에 따른 신호압력이 절환된 제1우선기능 설정밸브(9)에 의해 제1우선기능밸브(7)에 전달되지 않게 된다.
따라서, 제1조작레버(5)의 조작에 따른 신호압력이 제2조작레버(6)의 조작에 의해 차단되지않고, 제1우선기능밸브(7)를 경유하여 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)에 전달될 수 있다.
한편, 우선 기능의 해제시 제어부(11)로부터의 제어신호를 제2우선기능 설정밸브(10)에 인가시킴에 따라, 제1조작레버(5)의 조작에 의한 신호압력이 제2우선기능밸브(8)를 경유하여 제1유압펌프(1)측 스풀(3a)에 전달되는 구성은, 전술한 제2조작레버(6)의 조작에 의한 신호압력이 제1우선기능밸브(7) 및 제1우선기능 설정밸브(9)에 의해 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)에 전달하는 구성과 동일하므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
도 3에서와 같이, 전술한 제2조작레버(6)를 조작하는 경우 이의 신호압력이 제2유압펌프(2)측 스풀(3)에 전달되고, 동시에 제2압력센서(14)에 의해 제2조작레버(6)의 조작량에 따른 신호압력을 검출하여 제어부(11)에 전송한다. 이로 인해 운전자에 의해 우선 기능으로 전환된 경우, 검출된 제2조작레버(6)의 조작량에 반비례하는 2차 신호압력을 출력하도록 제어부(11)로부터 제1전자비례감압밸브(12)에 제어신호가 인가된다.
따라서, 제1전자비례감압밸브(12)로부터 출력되는 감소된 2차 신호압력이 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)에 인가될 수 있다.
한편, 굴삭기를 이용한 정지 작업 등을 수행할 수 있도록 운전자에 의해 우선 기능을 해제하는 경우, 제1조작레버(5) 조작에 따라 제1유압펌프(1)측 스풀(4)에 인가되는 신호압력을 제1압력센서(15)에 의해 검출하여 제어부(11)에 검출신호를 전송하게 된다. 이로 인해 제어부(11)는 스풀(4)에 인가되는 신호압력과 동일한 2차 신호압력이 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)에 인가되도록, 제1전자비례감압밸브(12)에 제어신호를 출력하게 된다.
한편, 우선 기능으로 전환시 제1압력센서(15)에 의해 검출된 제1조작레버(5)의 조작량에 반비례하도록 제1유압펌프(1)측 스풀(3a)에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능의 해제시 스풀(3)에 인가되는 신호압력과 동일한 2차 신호압력을 스풀(3a)에 전달하는 구성은, 전술한 제2압력센서(14) 및 제1전자비례감압밸브(12)에 의해 제2유압펌프(2)측 스풀(4a)에 전달되는 2차 신호압력을 제어하는 구성과 동일하므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도 2에 도시된 제1,2우선기능밸브(7,8)와 제1,2우선기능 설정밸브(9,10)로 이뤄진 우선 기능을 설정 및 해제하는 제어장치에 대해, 도 3에 도시된 제1,2압력센서(14,15) 및 제1,2전자비례감압밸브(12,13)의 제어장치 구성이 상대적으로 간단하므로, 유압회로를 간소화할 수 있으며, 전자비례감압밸브를 사용하므로 사양 변경에 대해 좀 더 높은 유연성을 갖게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 굴삭 작업 또는 정지 작업 등과 같은 작업 형태에 따라 운전자가 우선 기능을 상시로 설정 또는 해제할 수 있어 조작이 용이한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 엔진에 연결되는 제1,2유압펌프와,
    상기 제1,2유압펌프에 각각 연결되는 제1,2유압 액츄에이터와,
    상기 제1,2유압펌프와 제1,2유압 액츄에이터사이의 유로에 각각 설치되고, 절환시 제1,2유압 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 각각 제어하는 스풀들이 구비되는 메인 컨트롤밸브와,
    사용자의 조작량에 비례하는 조작신호를 각각 출력하는 제1,2조작레버와,
    우선 기능을 위해 사용자에 의한 제1조작레버 또는 제2조작레버의 조작에 따라 제1유압펌프 또는 제2유압펌프를 공유하는 제1유압 액츄에이터 또는 제2유압 액츄에이터측 어느 하나의 스풀에 인가되는 유량을 제한하기 위한 제어장치와,
    사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있도록 상기 제어장치의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 온,오프스위치 타입의 입력수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 사용자 판단에 의해 우선 기능으로 전환하거나 우선 기능을 해제할 수 있는 수단으로서 운전실 내에 설치되는 클러스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어장치로서,
    상기 제1조작레버와 상기 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀사이의 신호통로에 설치되는 제1우선기능밸브와,
    상기 제2조작레버와 상기 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀사이의 신호통로에 설치되는 제2우선기능밸브와,
    상기 제2조작레버와 상기 제1우선기능밸브사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 절환시, 상기 제2조작레버의 조작에 따른 신호압력이 상기 제1우선기능밸브에 인가되는 것을 차단하는 제1우선기능 설정밸브와,
    상기 제1조작레버와 상기 제2우선기능밸브사이의 신호통로에 설치되고, 우선기능을 해제하기 위하여 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 절환시, 상기 제1조작레버의 조작에 따른 신호압력이 상기 제2우선기능밸브에 인가되는 것을 차단하는 제2우선기능 설정밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어장치로서,
    상기 제1조작레버의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 상기 제어부에 검출신호를 전송하는 제1압력센서와,
    상기 제2조작레버의 조작에 따른 신호압력을 검출하여 상기 제어부에 검출신호를 전송하는 제2압력센서와,
    우선 기능으로 전환시 검출된 제2조작레버의 조작량에 반비례하여 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 상기 제1조작레버의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 상기 제2유압펌프측 어느 하나의 스풀에 연결되는 제1전자비례감압밸브와,
    우선 기능으로 전환시 검출된 제1조작레버의 조작량에 반비례하여 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀에 인가되는 2차 신호압력을 줄이고, 우선 기능 해제시 상기 제2조작레버의 조작량에 따른 신호압력을 출력하도록, 상기 제1유압펌프측 어느 하나의 스풀에 연결되는 제2전자비례감압밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1,2우선기능 설정밸브로서 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 입력수단의 온,오프스위치는 상기 제1조작레버 또는 제2조작레버에 장착되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
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