WO2013157672A1 - 건설기계용 유압시스템 - Google Patents

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WO2013157672A1
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hydraulic pump
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이재훈
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Volvo Construction Equipment AB
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Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for a construction machine, and more particularly, to a hydraulic system for a construction machine, in a hydraulic system provided with a pressure compensation valve, to improve operability in a combined operation of operating a turning and working device.
  • Variable displacement hydraulic pump 1 (hereinafter referred to as hydraulic pump) connected to the engine (not shown),
  • At least one actuator 5 connected to the discharge passage 4 of the hydraulic pump 1, which is driven by the operation of the operating device 2;
  • a swing motor 7 connected to the flow path 6 branched from the discharge flow path 4 and driven by the operation of the swing operation device 3;
  • At least one first control valve (8) installed in the discharge passage (4) and controlling the start, stop, and direction change of the actuator (5) at the time of switching due to the operation of the operating device (2) for the work device;
  • a second control valve (9) installed in the oil passage (6) for controlling the start, stop and direction change of the swing motor (7) during switching due to the operation of the swing operation device (3);
  • the flow path (a) for detecting the load pressure of the actuator 5 for the work device and the flow path (b) for detecting the load pressure of the swing motor (7) are connected, and the maximum pressure among these load pressures (that is, Check valves 20 and 21 installed in the flow paths a and b, respectively, to take the maximum load sensing pressure;
  • a first pressure compensation valve 10 installed downstream of the discharge passage 4 and controlled by the maximum load sensing pressure and the pressure difference downstream of the discharge passage 4;
  • a second pressure compensation valve 11 provided downstream of the flow path 6, the opening amount being controlled by the maximum load sensing pressure and the pressure difference downstream from the flow path 6;
  • the hydraulic pump discharge pressure value detected by the pressure sensor 12 detecting the discharge pressure of the hydraulic pump 1
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 by the flow control valve 17 when the difference between the maximum load pressure value detected by the maximum load pressure sensor 13 for detecting the maximum load sensing pressure is more than a predetermined value.
  • the controller 16 controls to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 when the pressure difference is large, and to increase the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 when the pressure difference is small.
  • the load pressure of the actuator 5 for the work device when the load pressure of the actuator 5 for the work device is low, the load pressure of the swing motor 7 becomes the maximum load sensing pressure, and the maximum load sensing pressure is provided by the first and second pressure compensation valves 10 and 11.
  • the opening area of the first pressure compensation valve 10 having a smaller load pressure is reduced.
  • a pressure corresponding to the maximum load sensing pressure of the actuator 5 for the work device and the swing motor 7 can be formed to ensure the complex operation.
  • Embodiments of the present invention relate to a hydraulic system for a construction machine, which can improve operability and fuel efficiency when operating a work device and a swing of an equipment provided with a pressure compensation valve to perform a combined operation.
  • Variable displacement hydraulic pump connected to the engine
  • At least one actuator connected to the discharge flow path of the hydraulic pump and driven by the operation of the operating device operating device;
  • a first control valve installed in the discharge passage and controlling the start, stop, and direction change of the actuator during switching due to the operation of the operating device operating device;
  • a swing motor connected to a flow path branched from the discharge flow path and driven by an operation of the swing operation device
  • a second control valve installed in the flow path and controlling the starting, stopping, and direction change of the turning motor during the changeover due to the operation of the turning control device;
  • a check valve which is installed in a flow path for detecting the load pressure of the actuator for the work device and which takes the maximum pressure among the load pressures
  • a first pressure compensation valve installed downstream of the discharge passage, the opening amount being controlled by a maximum load sensing pressure and a pressure difference downstream of the discharge passage;
  • a second pressure compensation valve installed downstream of the flow path, the second pressure compensation valve having an opening amount controlled by a maximum load sensing pressure and a pressure difference downstream from the flow path;
  • Working device operation amount detecting means for detecting an operation amount of an operating device operating device
  • Swing operation amount detecting means for detecting an operation amount of the swing operation apparatus
  • the detection values of the pressure sensor of the hydraulic pump, the maximum load pressure sensor, the operating device operation amount detection means, and the turning operation amount detection means are input, respectively, and the control signal is controlled to control the discharge flow rate of the hydraulic pump by the flow control valve.
  • the first pressure compensation valve is connected to an actuator for the work device, one of its outlet ports via a first control valve spool, and the other of the outlet ports to a maximum load sensing pressure line,
  • the second pressure compensation valve detects the load pressure of the swing motor without any one of its outlet ports connected to the swing motor via the second control valve spool and the other of the outlet ports not connected to the maximum load sensing pressure line.
  • the swing load pressure sensor is connected.
  • the operating device operation amount detecting means and the rotating operation amount detecting means are formed by a pressure sensor.
  • the operating device manipulated variable detecting means and the rotating manipulated variable detecting means are constituted by potentiometers.
  • the operating device manipulated variable detecting means and the rotating manipulated variable detecting means are constituted by a hall sensor.
  • Hydraulic system for a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system for a construction machine according to the prior art
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic system for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • Variable displacement hydraulic pump 1 (hereinafter referred to as hydraulic pump) connected to the engine (not shown),
  • An actuator joystick 2 and a swing joystick 3 for respectively outputting an operation signal in proportion to the amount of operation by the driver;
  • At least one actuator 5 for the work device which is connected to the discharge passage 4 of the hydraulic pump 1 and is driven by the operation of the work device 2 (although only one is shown in the drawing, the boom, the arm, etc.).
  • Each hydraulic actuator that drives the work device is connected to the discharge passage 4 of the hydraulic pump 1 and is driven by the operation of the work device 2 (although only one is shown in the drawing, the boom, the arm, etc.).
  • At least one first control valve (spool for the work device), which is installed in the discharge passage 4 and controls the start, stop and direction change of the actuator 5 at the time of switching due to the operation of the work device 2 for operation.
  • a swing motor 7 connected to the flow path 6 branched from the discharge flow path 4 and driven by the operation of the swing operation device 3;
  • a second control valve (referred to as a spool for turning) installed in the oil passage (6) to control the starting, stopping, and direction change of the turning motor (7) during switching due to the operation of the turning operating device (3);
  • a check valve 20 provided in the flow path a for detecting the load pressure of the actuator 5 for the working device, the check valve 20 taking the maximum pressure among the detected load pressures,
  • a first pressure compensation valve 10 installed downstream of the discharge passage 4 and controlled by the maximum load sensing pressure and the pressure difference downstream of the discharge passage 4;
  • a second pressure compensation valve 11 provided downstream of the flow path 6, the opening amount being controlled by the maximum load sensing pressure and the pressure difference downstream from the flow path 6;
  • Working device operation amount detecting means 14 for detecting an operation amount of the operating device operating device 2;
  • Swing operation amount detecting means 15 for detecting an operation amount of the swing operation apparatus 3,
  • the detection values by the turning manipulated variable detecting means 15 for detecting the manipulated variable of the apparatus 3 are respectively input, and outputting a control signal for controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 by the flow control valve 17.
  • the first pressure compensation valve 10 is connected to the actuator 5 for the work device, one of its outlet ports via the first control valve 8 spool, the other of the outlet port is the maximum load sensing pressure line ( 19),
  • the second pressure compensation valve (11) is connected to the swing motor (7), one of its outlet ports via the second control valve (9) spool, the other of the outlet ports is the maximum load sensing pressure line (19)
  • the swing load pressure sensor 18 which detects the load pressure of the swing motor 7 is connected without being connected.
  • the above-described control unit 16 detects the load pressure value of the swing motor 7 detected by the swing load pressure sensor 18 and the maximum load pressure sensor 13. A large pressure value is selected by comparing the maximum load sensing pressure value. When the difference between the selected pressure value and the pressure value detected by the hydraulic pump discharge pressure sensor 12 exceeds the set value, it is possible to improve the fuel efficiency because the control to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump (1).
  • the working device operation amount detecting means 14 and the turning operation amount detecting means 15 may be made of a pressure sensor. .
  • the working device manipulated variable detecting means 14 and the turning manipulated variable detecting means 15 may be made of potentiometers.
  • the working device manipulated variable detecting means 14 and the swinging manipulated variable detecting means 15 may be constituted by a hall sensor.
  • the swing operating device 3 is driven by the driver to drive the swing motor 7, and at the same time, the operating device 2 for the work device is operated to operate the work device of the boom or the arm.
  • the swing load pressure is relatively high.
  • the flow path for transmitting the load side load pressure to the maximum load sensing pressure line 19 is blocked, excessive pressure generated at the side of the swing motor 7 is not transmitted to the maximum load sensing pressure line 19.
  • the spool of the first pressure compensation valve 10 connected to the work device such as the boom is not closed, so that the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1 can be smoothly supplied to the work device actuator 5 such as the boom. have.
  • the inferior operability at the time of turning alone operation can be solved by the turning load pressure sensor 18 which detects the load pressure of the turning motor 7.
  • the swing load pressure sensor 18 is provided in the flow path which prevented the load pressure on the swing motor 7 side from being transmitted to the maximum load sensing pressure line 19.
  • the control unit 16 compares the pressure value detected by the swing motor 7 side load pressure with the maximum load pressure sensor 13 and selects a large pressure value as a reference value.
  • control is made to reduce the discharge flow rate of the hydraulic pump 1, so that operability is maintained even during the turning alone operation. It can be secured.
  • the load pressure generated on the swing motor 7 side is not transmitted to the maximum load sensing pressure line 19.
  • the spool of the first pressure compensation valve 10 does not close, and the hydraulic oil of the hydraulic pump 1 can be smoothly supplied to the actuator 5 for the work device.
  • the maximum load sensing pressure line 19 detected by the swing motor 7 side load pressure detected by the swing load pressure sensor 18 and the maximum load pressure sensor 13 is detected.
  • the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is reduced only when the difference between the larger value of the pressure value and the pressure value detected by the hydraulic pump discharge pressure sensor 12 exceeds the set value. Therefore, when the difference between the load pressure on the swing motor 7 side and the pressure value detected by the hydraulic pump discharge pressure sensor 12 does not exceed the set value by the single swing operation, the hydraulic oil from the hydraulic pump 1 is turned. It can supply smoothly to the motor 7 side.

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Description

건설기계용 유압시스템
본 발명은 건설기계용 유압시스템에 관한 것으로, 특히 압력보상밸브가 구비된 유압시스템에 있어서, 선회와 작업장치를 조작하는 복합작동시 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진(미도시됨)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(1)(이하 유압펌프 라고 함)와,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 각각 출력하는 작업장치용 조작장치(2) 및 선회용 조작장치(3)와,
유압펌프(1)의 토출유로(4)에 연결되며, 작업장치용 조작장치(2)의 조작에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 작업장치용 액츄에이터(5)와,
토출유로(4)에서 분기된 유로(6)에 연결되며, 선회용 조작장치(3)의 조작에 의해 구동되는 선회모터(7)와,
토출유로(4)에 설치되며, 작업장치용 조작장치(2)의 조작으로 인해 절환시 액츄에이터(5)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 적어도 하나 이상의 제1제어밸브(8)와,
유로(6)에 설치되며, 선회용 조작장치(3)의 조작으로 인해 절환시 선회모터(7)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브(9)와,
작업장치용 액츄에이터(5)의 부하압력(load pressure)을 검출하는 유로(a)와 선회모터(7)의 부하압력을 검출하는 유로(b)를 연결하되, 이들 부하압력중 최대 압력(즉, 최대 로드센싱 압력을 말함)을 취하도록 유로(a,b)에 각각 설치되는 체크밸브(20,21)와,
토출유로(4) 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력(max load sensing pressure)과 토출유로(4) 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제1압력보상밸브(10)와,
유로(6) 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 유로(6) 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제2압력보상밸브(11)와,
작업장치용 조작장치(2)의 조작량을 검출하는 검출수단(14)과, 선회용 조작장치(3)의 조작량을 검출하는 검출수단(15)과, 최대 로드센싱 압력을 검출하는 최대부하압력센서(13)와, 유압펌프(1)의 토출압력을 검출하는 압력센서(12)에 의한 검출값이 각각 입력되며, 유압펌프(1)의 토출유량을 유량제어밸브(17)에 의해 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(16)를 구비한다.
전술한 바와 같이 압력보상밸브(pressure compensated valve)가 구비되고 로드센싱밸브가 적용되는 굴삭기에 있어서, 유압펌프(1)의 토출압력을 검출하는 압력센서(12)에 의해 검출된 유압펌프 토출압력값과, 최대 로드센싱 압력을 검출하는 최대부하 압력센서(13)에 의해 검출된 최대 부하압력값의 차이가 어느 설정값 이상일 경우에, 유량제어밸브(17)에 의해 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이도록 제어할 수 있다. 즉 제어부(16)에서는 전술한 압력차가 큰 경우 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이고, 압력차가 적은 경우 유압펌프(1)의 토출유량을 증대시키도록 제어한다.
즉, 작업장치용 액츄에이터(5)의 부하압력이 낮은 경우, 선회모터(7)의 부하압력이 최대 로드센싱 압력이 되고, 제1,2압력보상밸브(10,11)에 의해 최대 로드센싱 압력보다 작은 부하 압력을 갖는 제1압력보상밸브(10)의 개구 면적을 축소시킨다. 이로 인해 작업장치용 액츄에이터(5) 및 선회모터(7)의 최대 로드센싱 압력에 상응하는 압력이 형성되어 복합조작성을 확보할 수 있다.
한편, 선회용 조작장치(3)의 조작으로 인해 선회모터(7)를 구동시키며, 이와 동시에 작업장치용 조작장치(2)를 조작하는 복합작동일 경우 선회측 부하 압력이 상대적으로 매우 높게 된다. 이로 인해 작업장치에 연결된 제1압력보상밸브(10)의 스풀이 거의 닫히는 방향으로 절환되므로 작업장치용 액츄에이터(5)에 공급되는 유량이 적게 된다. 따라서 붐 등의 작업장치가 거의 구동되지않아 복합조작성이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 압력보상밸브가 구비되는 장비의 작업장치와 선회를 조작하여 복합작동시킬 경우에 조작성 및 연비를 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 각각 출력하는 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치와,
유압펌프의 토출유로에 연결되며, 작업장치용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 작업장치용 액츄에이터와,
토출유로에 설치되며, 작업장치용 조작장치의 조작으로 인해 절환시 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
토출유로에서 분기된 유로에 연결되며, 선회용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 선회모터와,
유로에 설치되며, 선회용 조작장치의 조작으로 인해 절환시 선회모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
작업장치용 액츄에이터의 부하압력을 검출하는 유로에 설치되며, 부하압력중 최대 압력을 취하는 체크밸브와,
토출유로 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 토출유로 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제1압력보상밸브와,
유로 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 유로 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제2압력보상밸브와,
유압펌프의 토출압력을 검출하는 압력센서와,
최대 로드센싱 압력라인의 압력을 검출하는 최대부하압력센서와,
작업장치용 조작장치의 조작량을 검출하는 작업장치 조작량 검출수단과,
선회용 조작장치의 조작량을 검출하는 선회 조작량 검출수단과,
유압펌프의 압력센서와, 최대부하압력센서와, 작업장치 조작량 검출수단과, 선회 조작량 검출수단에 의한 검출값이 각각 입력되며, 유압펌프의 토출유량을 유량제어밸브에 의해 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 제어부를 구비하되,
제1압력보상밸브는 이의 출구포트중 어느 하나는 제1제어밸브 스풀을 경유하여 작업장치용 액츄에이터에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 최대 로드센싱 압력라인에 연결되며,
제2압력보상밸브는 이의 출구포트중 어느 하나는 제2제어밸브 스풀을 경유하여 선회모터에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 최대 로드센싱 압력라인에 연결되지않고 선회모터의 부하압력을 검출하는 선회부하압력센서가 연결된다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 유압식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 압력센서로 이뤄진다.
전술한 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 포텐셔미터로 이뤄진다.
전술한 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 홀센서로 이뤄진다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
선회와 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에 조작성 개선으로 작업성을 향상시키고, 유압펌프와 작업장치 부하압력의 차가 설정값을 초과할 경우 유압펌프 토출유량을 줄여 제어하므로 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 유압시스템의 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 유압회로도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1; 가변용량형 유압펌프
2; 작업장치용 조작장치
3; 선회용 조작장치
4; 토출유로
5; 작업장치용 액츄에이터
6; 유로
7; 선회모터
8; 제1제어밸브
9; 제2제어밸브
10; 제1압력보상밸브
11; 제2압력보상밸브
12; 유압펌프 토출압력센서
13; 최대 부하 압력센서
14; 작업장치 조작량 검출수단
15; 선회 조작량 검출수단
16; 제어부
17; 유압펌프 유량제어밸브
18; 선회부하 압력센서
19; 최대 로드센싱 압력라인
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되,이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수있을 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 유압펌프(1)(이하 유압펌프 라고 함)와,
운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 각각 출력하는 작업장치용 조작장치(actuator joystick)(2) 및 선회용 조작장치(swing joystick)(3)와,
유압펌프(1)의 토출유로(4)에 연결되며, 작업장치용 조작장치(2)의 조작에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 작업장치용 액츄에이터(5)(도면에는 하나만 도시되었으나, 붐, 아암 등을 구동시키는 각각의 유압 액츄에이터를 말함)와,
토출유로(4)에 설치되며, 작업장치용 조작장치(2)의 조작으로 인해 절환시 액츄에이터(5)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 적어도 하나 이상의 제1제어밸브(작업장치용 스풀을 말함)(8)와,
토출유로(4)에서 분기된 유로(6)에 연결되며, 선회용 조작장치(3)의 조작에 의해 구동되는 선회모터(swing motor)(7)와,
유로(6)에 설치되며, 선회용 조작장치(3)의 조작으로 인해 절환시 선회모터(7)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브(선회용 스풀을 말함)(9)와,
작업장치용 액츄에이터(5)의 부하압력을 검출하는 유로(a)에 설치되며, 검출된 부하압력중 최대 압력을 취하는 체크밸브(20)와,
토출유로(4) 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱(max load sensing) 압력과 토출유로(4) 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제1압력보상밸브(10)와,
유로(6) 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 유로(6) 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제2압력보상밸브(11)와,
유압펌프(1)의 토출압력을 검출하는 압력센서(12)와,
최대 로드센싱 압력라인(19)의 압력을 검출하는 최대부하압력센서(13)와,
작업장치용 조작장치(2)의 조작량을 검출하는 작업장치 조작량 검출수단(14)과,
선회용 조작장치(3)의 조작량을 검출하는 선회 조작량 검출수단(15)과,
유압펌프(1)의 토출압력을 검출하는 압력센서(12)와, 최대부하압력센서(13)와, 작업장치용 조작장치(2)의 조작량을 검출하는 검출수단(14)과, 선회용 조작장치(3)의 조작량을 검출하는 선회 조작량 검출수단(15)에 의한 검출값이 각각 입력되며, 유압펌프(1)의 토출유량을 유량제어밸브(17)에 의해 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 제어부(16)를 구비하되,
제1압력보상밸브(10)는 이의 출구포트중 어느 하나는 제1제어밸브(8) 스풀을 경유하여 작업장치용 액츄에이터(5)에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 최대 로드센싱 압력라인(19)에 연결되며,
제2압력보상밸브(11)는 이의 출구포트중 어느 하나는 제2제어밸브(9) 스풀을 경유하여 선회모터(7)에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 최대 로드센싱 압력라인(19)에 연결되지않고 선회모터(7)의 부하압력을 검출하는 선회부하압력센서(18)가 연결된다.
전술한 바와 같이 구성되는 유압시스템에 의하면, 전술한 제어부(16)는 선회부하 압력센서(18)에 의해 검출된 선회모터(7)의 부하압력값과, 최대부하압력센서(13)에 의해 검출된 최대 로드센싱 압력값을 비교하여 큰 압력값을 선택한다. 상기 선택된 압력값과 유압펌프 토출압력센서(12)에 의해 검출된 압력값의 차이가 설정값을 초과할 경우, 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이도록 제어하므로 연비를 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 작업장치용 조작장치(2) 및 선회용 조작장치(3)가 유압식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단(14) 및 선회 조작량 검출수단(15)은 압력센서로 이뤄질 수 있다.
전술한 작업장치용 조작장치(2) 및 선회용 조작장치(3)가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단(14) 및 선회 조작량 검출수단(15)은 포텐셔미터로 이뤄질 수 있다.
전술한 작업장치용 조작장치(2) 및 선회용 조작장치(3)가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 작업장치 조작량 검출수단(14) 및 선회 조작량 검출수단(15)은 홀센서로 이뤄질 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2에서와 같이, 운전자에 의해 선회용 조작장치(3)를 조작하여 선회모터(7)를 구동시키며, 이와 동시에 작업장치용 조작장치(2)를 조작하여 붐이나 아암의 작업장치를 조작하는 복합작동일 경우에 선회측 부하 압력이 상대적으로 매우 높게 형성된다. 이때 선회측 부하 압력을 최대 로드센싱 압력라인(19)에 전달하는 유로가 차단된 상태이므로, 선회모터(7)측에 발생되는 과도한 압력이 최대 로드센싱 압력라인(19)에 전달되지 않는다. 이로 인해 붐 등의 작업장치에 연결되는 제1압력보상밸브(10)의 스풀이 닫히지않게 되므로, 유압펌프(1)로부터 토출되는 작동유를 붐 등의 작업장치용 액츄에이터(5)에 원활하게 공급할 수 있다.
따라서, 굴삭기의 선회 조작시 붐 등의 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에도 복합조작성을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 선회모터(7)를 구동시켜 단독으로 선회 조작할 경우, 선회모터(7)측에 발생되는 압력이 최대 로드센싱 압력라인(19)에 전달되지않게 되므로, 최대 부하압력센서(13)에 의해 검출되는 최대 로드센싱 압력라인(19)의 압력값은 유압탱크(T)의 압력값과 동일하다. 이때 유압펌프 토출압력센서(12)에 의해 검출되는 압력값은 선회모터(7)의 부하압력과 동일하고, 최대부하압력센서(13)에 의해 검출되는 압력값은 유압탱크(T)의 압력값과 동일하다. 이들 압력값의 차이가 설정된 압력값을 초과하게 되어, 제어부(16)는 유압펌프유량제어밸브(17)를 제어하여 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이게 된다. 이로 인해 단독 선회 조작시 조작성이 떨어지게 된다.
이와 같이 선회 단독 조작시 조작성이 떨어지는 것은 선회모터(7)의 부하 압력을 검출하는 선회부하압력센서(18)에 의해 해소할 수 있다. 선회부하압력센서(18)가 선회모터(7)측 부하압력이 최대 로드센싱 압력라인(19)에 전달되지않도록 차단시킨 유로에 설치되어 있다. 이로 인해 선회모터(7)측에 발생되는 부하 압력을 선회부하압력센서(18)에 의해 검출하여 검출신호를 제어부(16)에 전송한다. 따라서 제어부(16)는 선회모터(7)측 부하압력과 최대부하압력센서(13)에 의해 검출되는 압력값을 비교하여 큰 압력값을 기준값으로 선택한다. 선택된 압력값과 유압펌프 토출압력센서(12)에 의해 검출된 압력값의 차이가 설정값을 초과할 경우에 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이도록 제어함에 따라, 선회 단독 조작시에도 조작성을 확보할 수 있다.
전술한 바와 같이 선회 조작시 붐 등의 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우, 선회모터(7)측에 발생되는 부하 압력이 최대 로드센싱 압력라인(19)에 전달되지않는다. 이로 인해 제1압력보상밸브(10)의 스풀이 닫히지않아 유압펌프(1)의 작동유를 작업장치용 액츄에이터(5)를 원활하게 공급할 수 있다.
또한, 단독으로 선회 조작할 경우에, 선회부하압력센서(18)에 의해 검출되는 선회모터(7)측 부하압력과 최대부하압력센서(13)에 의해 검출되는 최대로드센싱 압력라인(19)의 압력값중 큰 값과, 유압펌프 토출압력센서(12)에 의해 검출된 압력값의 차이가 설정값을 초과할 경우에만 유압펌프(1)의 토출유량을 줄이도록 제어한다. 이로 인해 단독 선회조작으로 선회모터(7)측 부하 압력과 유압펌프 토출압력센서(12)에 의해 검출된 압력값의 차이가 설정값을 초과하지않을 경우에는 유압펌프(1)로부터의 작동유를 선회모터(7)측에 원활하게 공급할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템에 의하면, 선회와 붐 등의 작업장치를 조작하여 복합작동시킬 경우에 조작성을 향상시킬수 있다. 유압펌프와 작업장치 부하압력의 차가 설정값을 초과할 경우 유압펌프 토출유량을 줄여 제어하므로 연비를 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 엔진에 연결되는 가변용량형 유압펌프와,
    운전자에 의한 조작량에 비례하여 조작신호를 각각 출력하는 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치와,
    상기 유압펌프의 토출유로에 연결되며, 작업장치용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 작업장치용 액츄에이터와,
    상기 토출유로에 설치되며, 작업장치용 조작장치의 조작으로 인해 절환시 액츄에이터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1제어밸브와,
    상기 토출유로에서 분기된 유로에 연결되며, 선회용 조작장치의 조작에 의해 구동되는 선회모터와,
    상기 유로에 설치되며, 선회용 조작장치의 조작으로 인해 절환시 선회모터의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제2제어밸브와,
    상기 작업장치용 액츄에이터의 부하압력을 검출하는 유로에 설치되며, 검출된 부하압력중 최대 압력을 취하는 체크밸브와,
    상기 토출유로 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 토출유로 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제1압력보상밸브와,
    상기 유로 하류측에 설치되며, 최대 로드센싱 압력과 유로 하류측 압력차에 의해 개구량이 제어되는 제2압력보상밸브와,
    상기 유압펌프의 토출압력을 검출하는 압력센서와,
    최대 로드센싱 압력라인의 압력을 검출하는 최대부하압력센서와,
    상기 작업장치용 조작장치의 조작량을 검출하는 작업장치 조작량 검출수단과,
    상기 선회용 조작장치의 조작량을 검출하는 선회 조작량 검출수단과,
    상기 유압펌프의 압력센서와, 최대부하압력센서와, 작업장치 조작량 검출수단과, 선회 조작량 검출수단에 의한 검출값이 각각 입력되며, 유압펌프의 토출유량을 유량제어밸브에 의해 제어하기 위해 제어신호를 출력하는 제어부를 구비하되,
    상기 제1압력보상밸브는 이의 출구포트중 어느 하나는 상기 제1제어밸브 스풀을 경유하여 작업장치용 액츄에이터에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 상기 최대 로드센싱 압력라인에 연결되며,
    상기 제2압력보상밸브는 이의 출구포트중 어느 하나는 상기 제2제어밸브 스풀을 경유하여 선회모터에 연결되고, 출구포트중 다른 하나는 상기 최대 로드센싱 압력라인에 연결되지않고 선회모터의 부하압력을 검출하는 선회부하압력센서가 연결되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 유압식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 상기 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 압력센서로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 상기 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 포텐셔미터로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 작업장치용 조작장치 및 선회용 조작장치가 전기식 조이스틱으로 이뤄지는 경우, 상기 작업장치 조작량 검출수단 및 선회 조작량 검출수단은 홀센서로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
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