WO2013176298A1 - 건설기계용 유압시스템 - Google Patents

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    • F15B2211/851—Control during special operating conditions during starting
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    • F15B2211/85—Control during special operating conditions
    • F15B2211/853—Control during special operating conditions during stopping

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for construction machinery, and in particular, a construction capable of performing a leveling operation to smoothly level the ground due to simultaneous operation of a boom-up and an arm-in.
  • a hydraulic system for a machine is a hydraulic system for construction machinery.
  • First and second hydraulic pumps P1 and P2 and pilot pumps connected to an engine (not shown);
  • An arm cylinder 2 connected to the discharge flow path 1 of the first hydraulic pump P1,
  • a boom cylinder 4 connected to the discharge passage 3 of the second hydraulic pump P2,
  • a first boom control valve 5 which is provided upstream of the discharge flow path 3 of the second hydraulic pump P2 and controls the start, stop and direction change of the boom cylinder 4 during switching;
  • the second hydraulic pump P2 is installed upstream of the discharge passage 1 of the first hydraulic pump P1, and the hydraulic oil from the first hydraulic pump P1 is transferred through the boom-up confluence passage 6 at the time of switching.
  • a first arm control valve (8) installed downstream of the discharge flow path (1) of the first hydraulic pump (P1) for controlling the start, stop, and direction change of the arm cylinder (2) during switching;
  • the first hydraulic pump P1 is installed downstream of the second hydraulic pump P2 and the discharge passage 3, and the hydraulic oil from the second hydraulic pump P2 is transferred through the arm-in joining passage 9 at the time of switching.
  • the second boom control valve 7 is switched to the neutral position.
  • the arm-in pilot pressure is smaller than the set pressure (referring to the "b" position)
  • the second boom control to join the hydraulic oil of the first hydraulic pump P1 to the hydraulic oil supplied to the boom cylinder 4.
  • a second boom control valve spool 12 for switching the valve 7 referring to a spool for controlling pilot signal pressure for switching the second boom control valve 7).
  • reference numeral 13 denotes a boom operating lever
  • 14 denotes an arm operating lever
  • the boom cylinder 4 can be driven in the boom-up state by the hydraulic oil discharged from the first and second hydraulic pumps P1 and P2.
  • the arm cylinder 2 can be driven in the arm-in state by the hydraulic oil discharged from the 1st, 2nd hydraulic pump P1, P2.
  • the arm-in pilot pressure according to the operation of the arm operating lever 14 controls the second boom.
  • the valve spool 12 is switched to the "a" position. That is, as the pilot pressure which switched the spool of the 2nd boom control valve 7 was switched off, and it switched to the neutral position, the hydraulic fluid of the 1st hydraulic pump P1 side passed through the 2nd boom control valve 7, and the boom- Block the supply to the spill conduit (6).
  • the boom cylinder 4 can be driven in the boom-up state only by the hydraulic oil supplied from the second hydraulic pump P2.
  • the parallel flow path 16 connected to the spool 17 for the 2nd arm control valve 10 (the 2nd arm control valve 10) is interrupted by the boom-up pilot pressure according to the operation of the boom operating lever 13.
  • the spool is switched upward in the drawing.
  • the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump P2 passes through the discharge passage 3, the parallel passage 16, the spool 17, the check valve, and the second arm control valve 10, in turn. Will be blocked).
  • the arm cylinder 2 can be driven in the arm-in state only by the hydraulic oil supplied from the 1st hydraulic pump P1.
  • One embodiment of the present invention the hydraulic system for construction machinery to improve the operability and fuel economy of the flat stop operation due to the simultaneous operation of the boom-up and arm-in, and to reduce the cost cost without adding a control valve Is associated with.
  • First and second hydraulic pump and pilot pump connected to the engine
  • An arm cylinder connected to the discharge flow path of the first hydraulic pump
  • a boom cylinder connected to the discharge flow path of the second hydraulic pump
  • a first boom control valve which is provided upstream of the discharge flow path of the second hydraulic pump and controls the start, stop, and direction change of the boom cylinder during switching;
  • the second boom which is installed upstream of the discharge oil of the first hydraulic pump and joins and supplies the hydraulic oil from the first hydraulic pump to the hydraulic oil supplied from the second hydraulic pump to the boom cylinder through the boom-merging flow path at the time of switching.
  • a first arm control valve installed downstream of the discharge flow path of the first hydraulic pump and controlling start, stop, and direction change of the arm cylinder during switching;
  • a second arm installed downstream of the second hydraulic pump and the discharge flow path, and for operating the hydraulic oil from the second hydraulic pump at the time of switching through the arm-in confluence flow path, joining and supplying the working oil supplied to the arm cylinder from the first hydraulic pump; Control valve,
  • a regeneration valve installed in a flow path between the hydraulic oil inlet port of the first arm control valve and the hydraulic tank;
  • the inlet side is respectively connected to the boom-up pilot pressure and the swing pilot pressure
  • the outlet side is connected to the back pressure chamber of the regeneration valve
  • the selected pilot pressure among the boom-up and swing pilot pressures is transferred to the back pressure chamber.
  • a shuttle valve for supplying back pressure.
  • Hydraulic system for a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • Simultaneous boom-up and arm-in operation improves maneuverability for flat stops, reducing operator fatigue, improving fuel economy and reducing cost costs without adding new control valves or functions to control stop operations.
  • 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
  • 3 (a, b) is a graph showing the correlation of the boom-up stroke compared to the boom-up stroke in the combined operation of the boom-up and arm-in in the hydraulic system for construction machinery according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a graph showing an increase in load on the return side of the arm-in side in the combined operation of the boom-up and arm-in in the construction system hydraulic system according to an embodiment of the present invention.
  • First and second hydraulic pumps P1 and P2 and pilot pumps connected to an engine (not shown);
  • An arm cylinder 2 connected to the discharge flow path 1 of the first hydraulic pump P1,
  • a boom cylinder 4 connected to the discharge passage 3 of the second hydraulic pump P2,
  • a first boom control valve 5 which is provided upstream of the discharge flow path 3 of the second hydraulic pump P2 and controls the start, stop and direction change of the boom cylinder 4 during switching;
  • the second hydraulic pump P2 is installed upstream of the discharge passage 1 of the first hydraulic pump P1, and the hydraulic oil from the first hydraulic pump P1 is transferred through the boom-up confluence passage 6 at the time of switching.
  • a first arm control valve (8) installed downstream of the discharge flow path (1) of the first hydraulic pump (P1) for controlling the start, stop, and direction change of the arm cylinder (2) during switching;
  • the first hydraulic pump P1 is installed downstream of the second hydraulic pump P1 and the discharge passage 3, and the hydraulic oil from the second hydraulic pump P2 is transferred through the arm-in joining passage 9 at the time of switching.
  • a regeneration valve 19 provided in a flow path between the hydraulic oil inlet port of the first arm control valve 8 and the hydraulic tank;
  • a second port (referring to the position "b") forming a parallel pressure section in which the pilot pressure is not increased relative to the boom-up stroke, and the first hydraulic pump when the arm-in pilot pressure is smaller than the set pressure.
  • a third port (referring to the "c" position) for switching the second boom control valve 7 to join the hydraulic oil of P1 to the hydraulic oil of the second hydraulic pump P2 supplied to the boom cylinder 4.
  • a second boom control valve spool 18 (referring to a spool for controlling pilot signal pressure for switching the second boom control valve 7).
  • the inlet side is connected to the boom-up pilot pressure and the swing pilot pressure, respectively, and the outlet side is connected to the back pressure chamber of the regeneration valve 19, and the selected pilot pressure among the boom-up pilot pressure and the swing pilot pressure is supplied to the regeneration valve (19).
  • a shuttle valve 21 for supplying the back pressure chamber to the back pressure chamber.
  • the boom cylinder 4 can be driven to the boom-up state by the hydraulic oil discharged from the 1st, 2nd hydraulic pump P1, P2 by operation of the above-mentioned boom operating lever 13.
  • the spool of the first arm control valve 8 is switched to the right in the drawing by the arm in pilot pressure.
  • the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump P1 is passed through the first arm control valve 8 to be supplied to the arm-in confluence passage 9.
  • the spool of the second arm control valve 10 is switched to the left in the drawing by the arm-in pilot pressure. This causes the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump P2 to pass through the control valve 10 to join the hydraulic oil of the arm-in confluence passage 9.
  • the arm cylinder 2 can be driven in the arm-in state by the hydraulic fluid discharged from the 1st, 2nd hydraulic pump P1, P2 by operation of the arm operation lever 14 mentioned above.
  • the arm-in pilot pressure according to the operation of the arm operating lever 14 is equal to the second.
  • Switch the spool for boom control valve 18 to the "a" position. That is, as the pilot pressure which switched the spool of the 2nd boom control valve 7 was switched off, and it switched to the neutral position, the hydraulic fluid of the 1st hydraulic pump P1 side passed through the 2nd boom control valve 7, and the boom- Block the supply to the spill conduit (6). For this reason, the boom-up operation of the boom cylinder 4 can be driven only by the hydraulic oil supplied from the 2nd hydraulic pump P2.
  • the boom-tripping pilot pressure relative to the boom-up stroke is initially increased to some extent (say the graph diagram “a”), and the boom-up pilot compared to the boom-up stroke. It was found that the boom-up pilot pressure no longer increased but maintained over a certain period (referring to the graph "b").
  • the pilot pressure selected from the boom-up pilot pressure by the operation of the boom operating lever 13 input to the above-described shuttle valve 21 and the pilot pressure by the operation of the swing operating lever 20 are It is supplied to the back pressure chamber of the regeneration valve 19. That is, the fine load on the return side can be increased by the regeneration valve 19 at the arm-in drive of the arm cylinder 2 for a stop operation.

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Description

건설기계용 유압시스템
본 발명은 건설기계용 유압시스템에 관한 것으로, 특히 붐-엎(boom-up) 및 아암-인(arm-in)의 동시 조작으로 인해 지면 등을 평탄하게 고르는 정지작업을 수행할 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진(미도시됨)에 연결되는 제1,2유압펌프(P1,P2) 및 파일럿 펌프와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1)에 연결되는 아암 실린더(2)와,
제2유압펌프(P2)의 토출유로(3)에 연결되는 붐 실린더(4)와,
제2유압펌프(P2)의 토출유로(3) 상류측에 설치되고, 절환시 붐 실린더(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1붐 제어밸브(5)와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1) 상류측에 설치되고, 절환시 제1유압펌프(P1)로부터의 작동유를 붐-엎 합류유로(6)를 통해, 제2유압펌프(P2)로부터 붐 실린더(4)에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2붐 제어밸브(7)와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1) 하류측에 설치되고, 절환시 아암 실린더(2)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1아암 제어밸브(8)와,
제2유압펌프(P2)와 토출유로(3) 하류측에 설치되고, 절환시 제2유압펌프(P2)로부터의 작동유를 아암-인 합류유로(9)를 통해, 제1유압펌프(P1)로부터 아암 실린더(2)에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2아암 제어밸브(10)와,
아암-인 파일럿압력과 설정압력의 대소에 따라 절환되고, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 클 경우("a"위치로 절환됨을 말함) 제2붐 제어밸브(7)를 중립위치로 절환시키고, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 작을 경우("b"위치로 절환됨을 말함), 제1유압펌프(P1)의 작동유를 붐실린더(4)에 공급되는 작동유에 합류시키도록 제2붐 제어밸브(7)를 절환시키는 제2붐 제어밸브용 스풀(12)(제2붐 제어밸브(7)를 절환시키는 파일럿신호압을 제어하는 스풀을 말함)을 구비한다.
도면중 미 설명부호 13은 붐 조작레버이고, 14는 아암 조작레버이다.
가) 붐-엎 단독 구동을 설명한다.
붐을 상승시키도록 붐 조작레버(13)를 조작할 경우, 붐-엎 파일럿압력 일부는 제2붐 제어밸브용 스풀(12)의 "b"위치에 가해지므로, 제2붐 제어밸브(7)의 스풀은 도면상, 좌측방향으로 절환된다. 이로 인해 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 토출유로(1)-제1유압펌프(P1)의 병렬유로(15)-체크밸브-제2붐 제어밸브(7)를 통과하여 붐-엎 합류유로(6)의 작동유와 합류된다. 동시에 붐-엎 파일럿압력 일부는 제1붐 제어밸브(5)의 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 토출유로(3)-병렬유로(16)-체크밸브-제1붐 제어밸브(5)를 차례로 통과하므로, 붐-엎 합류유로(6)를 통하여 붐실린더(4)에 공급된다.
따라서, 붐 조작레버(13)를 조작시 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 의해 붐실린더(4)를 붐-엎 상태로 구동시킬 수 있다.
나) 아암-인 단독 구동을 설명한다.
아암-인 구동시키도록 아암 조작레버(14)를 조작할 경우, 아암-인 파일럿압력 일부는 제1아암 제어밸브(8)의 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유는 토출유로(1)-병렬유로(15)-체크밸브-제1아암 제어밸브(8)를 차례로 통과하여 아암실린더(2)에 공급된다. 동시에 아암-인 파일럿압력 일부는 제2아암 제어밸브(10)의 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유는 토출유로(3)-제2유압펌프(P2)의 병렬유로(16)-체크밸브-제2아암 제어밸브(10)를 차례로 통과하므로, 아암-인 합류유로(9)를 통하여 아암실린더(2)에 공급된다.
따라서 아암 조작레버(14)를 조작시 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 의해 아암실린더(2)를 아암-인 상태로 구동시킬 수 있다.
다) 붐-엎 및 아암-인의 조작으로 인해 복합구동을 설명한다.
지면을 평탄하게 고르는 정지작업하기 위해 아암 조작레버(14) 및 붐 조작레버(13)를 동시에 조작하여 복합작동시킬 경우, 아암 조작레버(14) 조작에 따른 아암-인 파일럿압력이 제2붐 제어밸브용 스풀(12)을 "a"위치로 절환시킨다. 즉 제2붐 제어밸브(7)의 스풀을 절환시킨 파일럿압력을 차단하여 중립위치로 절환시킴에 따라, 제1유압펌프(P1)측 작동유가 제2붐 제어밸브(7)를 경유하여 붐-엎 합류유로(6)에 공급되는 것을 차단한다.
따라서, 제2유압펌프(P2)로부터 공급되는 작동유에 의해서만 붐실린더(4)를 붐-엎 상태로 구동시킬 수 있게 된다.
한편, 붐 조작레버(13) 조작에 따른 붐-엎 파일럿압력에 의해 제2아암 제어밸브(10)용 스풀(17)(제2아암 제어밸브(10)에 연결되는 병렬유로(16)를 단속하는 스풀을 말함)을 도면상, 상방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 토출유로(3)-병렬유로(16)-스풀(17)-체크밸브-제2아암 제어밸브(10)를 차례로 경유하여 아암실린더(2)에 공급되는 것을 차단하게 된다.
따라서, 제1유압펌프(P1)로부터 공급되는 작동유에 의해서만 아암 실린더(2)를 아암-인 상태로 구동시킬 수 있게 된다.
종래 건설기계용 유압시스템은, 전술한 아암 조작레버(14) 및 붐 조작레버(13)를 동시에 조작하여 정지작업 등을 수행할 경우, 제1,2유압펌프(P1,P2)의 작동유 배분, 붐 등의 작업장치의 부하 변동에 따라 정지작업을 원활하게 수행하지 못하게 된다.
이로 인해, 아암-인 및 붐-엎용 스풀 노치(notch) 단면적을 작게 만들어 제1,2유압펌프의 부하를 증가시켜(일 예로서, 리턴 측에 부하를 가함에 따라 속도를 낮추어 제어하는 경우를 말함) 조작성을 개선하고 있다. 이경우 노치의 작은 단면적으로 인해 부하가 증가되므로 액츄에이터 구동이 늦어지고, 압력 손실이 증가되므로, 열 발생량이 증가되어 연비가 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 일 실시예는, 붐-엎 및 아암-인의 동시 조작으로 인해 평탄 정지작업하는 조작성 및 연비를 향상시키고, 제어밸브를 별도로 추가하지않아 원가비용을 절감할 수 있도록 한 건설기계용 유압시스템과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은,
엔진에 연결되는 제1,2유압펌프 및 파일럿 펌프와,
제1유압펌프의 토출유로에 연결되는 아암 실린더와,
제2유압펌프의 토출유로에 연결되는 붐 실린더와,
제2유압펌프의 토출유로 상류측에 설치되고, 절환시 붐 실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1붐 제어밸브와,
제1유압펌프의 토출유로 상류측에 설치되고, 절환시 제1유압펌프로부터의 작동유를 붐-엎 합류유로를 통해, 제2유압펌프로부터 붐 실린더에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2붐 제어밸브와,
제1유압펌프의 토출유로 하류측에 설치되고, 절환시 아암 실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1아암 제어밸브와,
제2유압펌프와 토출유로 하류측에 설치되고, 절환시 제2유압펌프로부터의 작동유를 아암-인 합류유로를 통해, 제1유압펌프로부터 아암 실린더에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2아암 제어밸브와,
제1아암 제어밸브의 작동유 입구포트와 유압탱크사이의 유로에 설치되는 재생밸브와,
아암-인 파일럿압력과 설정압력의 대소에 따라 절환되고, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 클 경우 제2붐 제어밸브를 중립위치로 절환시키는 제1포트와, 붐-엎 스트로크 대비 파일럿압력이 증가되지않는 평행한 압력 구간을 형성하는 제2포트와, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 작을 경우, 제1유압펌프의 작동유를 붐실린더에 공급되는 제2유압펌프의 작동유에 합류시키도록 제2붐 제어밸브를 절환시키는 제3포트로 이뤄지는, 제2붐 제어밸브용 스풀을 구비한다.
바람직한 실시예에 의하면, 붐-엎 파일럿압력 및 스윙 파일럿압력에 입구측이 각각 연결되고, 재생밸브의 배압실에 출구측이 연결되며, 붐-엎 및 스윙 파일럿압력중 선택된 파일럿압력을 배압실에 공급하여 배압을 형성하는 셔틀밸브를 구비한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
붐-엎 및 아암-인의 동시 조작으로 인해 평탄 정지작업하는 조작성 개선으로 운전자 피로도를 줄이고, 연비를 향상시키며, 정지작업 제어를 위해 새로운 제어밸브나 기능을 추가하지않아 원가비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계용 유압시스템의 유압회로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 유압회로도,
도 3(a,b)은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템에서, 붐-엎및 아암-인의 복합동작시 붐-엎 스트로크 대비 붐-엎 파일럿압력의 상관관계를 보여주는 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템에서, 붐-엎 및 아암-인의 복합동작시 아암-인측의 리턴 측에 부하 증가됨을 보여주는 그래프이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
1,3; 토출유로
2; 아암실린더
4; 붐실린더
5; 제1붐 제어밸브
6; 붐-엎 합류유로
7; 제2붐 제어밸브
8; 제1아암 제어밸브
9; 아암-인 합류유로
10; 제2아암 제어밸브
13; 붐 조작레버
14; 아암 조작레버
15,16; 병렬유로
17,18; 스풀
19; 재생밸브
21; 셔틀밸브
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 2 내지 도 4에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템은,
건설기계용 유압시스템에 있어서,
엔진(미도시됨)에 연결되는 제1,2유압펌프(P1,P2) 및 파일럿 펌프와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1)에 연결되는 아암 실린더(2)와,
제2유압펌프(P2)의 토출유로(3)에 연결되는 붐 실린더(4)와,
제2유압펌프(P2)의 토출유로(3) 상류측에 설치되고, 절환시 붐 실린더(4)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1붐 제어밸브(5)와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1) 상류측에 설치되고, 절환시 제1유압펌프(P1)로부터의 작동유를 붐-엎 합류유로(6)를 통해, 제2유압펌프(P2)로부터 붐 실린더(4)에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2붐 제어밸브(7)와,
제1유압펌프(P1)의 토출유로(1) 하류측에 설치되고, 절환시 아암 실린더(2)의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1아암 제어밸브(8)와,
제2유압펌프(P1)와 토출유로(3) 하류측에 설치되고, 절환시 제2유압펌프(P2)로부터의 작동유를 아암-인 합류유로(9)를 통해, 제1유압펌프(P1)로부터 아암 실린더(2)에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2아암 제어밸브(10)와,
제1아암 제어밸브(8)의 작동유 입구포트와 유압탱크사이의 유로에 설치되는 재생밸브(19)와,
아암-인 파일럿압력과 설정압력의 대소에 따라 절환되고, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 클 경우 제2붐 제어밸브(7)를 중립위치로 절환시키는 제1포트("a"위치를 말함)와, 붐-엎 스트로크 대비 파일럿압력이 증가되지않는 평행한 압력 구간을 형성하는 제2포트("b"위치를 말함)와, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 작을 경우, 제1유압펌프(P1)의 작동유를 붐실린더(4)에 공급되는 제2유압펌프(P2)의 작동유에 합류시키도록 제2붐 제어밸브(7)를 절환시키는 제3포트("c"위치를 말함)로 이뤄지는, 제2붐 제어밸브용 스풀(18)(제2붐 제어밸브(7)를 절환시키는 파일럿신호압을 제어하는 스풀을 말함)을 구비한다.
붐-엎 파일럿압력 및 스윙 파일럿압력에 입구측이 각각 연결되고, 재생밸브(19)의 배압실에 출구측이 연결되며, 붐-엎 파일럿압력과 스윙 파일럿압력중 선택된 파일럿압력을 재생밸브(19)의 배압실에 공급하여 배압을 형성하는 셔틀밸브(21)를 구비한다.
이때, 전술한 제2붐 제어밸브용 스풀(18) 및 셔틀밸브(21)를 제외한 유압시스템의 구성은, 도 1에 도시된 건설기계용 유압시스템의 구성과 동일하므로 이들의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 유압시스템의 사용예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 2에서와 같이, 붐을 상승시키기 위해 붐 조작레버(13)를 조작할 경우, 붐-엎 파일럿압력에 의해 제1붐 제어밸브(5)의 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 제1붐 제어밸브(5)를 통과시켜 붐-엎 합류유로(6)에 공급한다. 동시에 붐-엎 파일럿압력이 제2붐 제어밸브용 스풀(12)의 "c"위치에 가해지므로 제2붐 제어밸브(7)의 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 제2붐 제어밸브(7)를 통과시켜 붐-엎 합류유로(6)의 작동유와 합류시킨다.
따라서, 전술한 붐 조작레버(13)의 조작으로 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 의해 붐실린더(4)를 붐-엎 상태로 구동시킬 수 있다.
도 2에서와 같이, 아암-인 구동시키도록 아암 조작레버(14)를 조작할 경우, 아암-인 파일럿압력에 의해 제1아암 제어밸브(8)의 스풀을 도면상, 우측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제1유압펌프(P1)로부터 토출되는 작동유를 제1아암 제어밸브(8)를 통과시켜 아암-인 합류유로(9)에 공급한다. 동시에 아암-인 파일럿압력에 의해 제2아암 제어밸브(10)의 스풀을 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유를 제어밸브(10)를 통과시켜 아암-인 합류유로(9)의 작동유와 합류시킨다.
따라서, 전술한 아암 조작레버(14)의 조작으로 제1,2유압펌프(P1,P2)로부터 토출되는 작동유에 의해 아암실린더(2)를 아암-인 상태로 구동시킬 수 있다.
한편, 지면을 평탄하게 고르는 정지작업하기 위해 아암 조작레버(14) 및 붐 조작레버(13)를 동시에 조작하여 복합작동시킬 경우, 아암 조작레버(14) 조작에 따른 아암-인 파일럿압력이 제2붐 제어밸브용 스풀(18)을 "a"위치로 절환시킨다. 즉 제2붐 제어밸브(7)의 스풀을 절환시킨 파일럿압력을 차단하여 중립위치로 절환시킴에 따라, 제1유압펌프(P1)측 작동유가 제2붐 제어밸브(7)를 경유하여 붐-엎 합류유로(6)에 공급되는 것을 차단한다. 이로 인해 붐실린더(4)의 붐-엎 구동은 제2유압펌프(P2)로부터 공급되는 작동유에 의해서만 구동시킬 수 있다.
도 3(b)에서와 같이, 붐-엎 스트로크 대비 붐-엎 파일럿압력(pilot pressure)이 초기에 일정부분 증가하게 되고(그래프 선도 "a"를 말함), 붐-엎 스트로크 대비 붐-엎 파일럿압력(boom-up pilot pressure)이 더 이상 증가하지 않고 일정구간에서 유지(그래프 선도 "b"를 말함)되는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 붐 조작레버(13) 및 아암 조작레버(14)를 동시에 조작하여 정지작업(grading)하는 경우, 제2붐 제어밸브용 스풀(18)에 구비된 제2포트("b"위치를 말함)에 의해 붐-엎 스트로크를 짧게 조작할 수 있다. 이로 인해 작업장치의 상,하 방향으로의 변동 폭이 작게 되므로, 정지작업시 아암-인 구동에만 집중하면서 작업장치를 조작할 수 있어 작업장치 조작이 용이하고, 운전자 피로도를 줄일 수 있게 된다.
한편, 정지작업할 경우, 붐 조작레버(13)를 조작시 붐-엎 파일럿압력에 의해 제2아암 제어밸브(10)용 스풀(17)을 도면상, 상방향으로 절환시킴에 따라, 제2유압펌프(P2)로부터 토출되는 작동유가 아암-인 합류유로(9)에 공급되는 것을 차단하게 된다. 따라서 제1유압펌프(P1)로부터 공급되는 작동유에 의해서만 아암 실린더(2)를 아암-인 상태로 구동시킬 수 있게 된다.
도 4에서와 같이, 전술한 셔틀밸브(21)에 입력되는 붐 조작레버(13)의 조작에 의한 붐-엎 파일럿압력과, 스윙 조작레버(20)의 조작에 의한 파일럿압력중 선택된 파일럿압력이 재생밸브(19)의 배압실에 공급된다. 즉 정지작업을 위한 아암실린더(2)의 아암-인 구동시 재생밸브(19)에 의해 리턴측에 미세한 부하를 증가시킬 수 있다.
이로 인해 아암-인 단독구동시 아암실린더(2)에 공급되는 유량(그래프 선도(c)를 말함)에 비해, 붐-엎 및 아암-인 조작으로 정지작업시, 아암-인 측의 리턴 측에 상대적으로 부하가 증가(그래프 선도 "d"를 말함)됨을 확인할 수 있다.
따라서, 정지작업시 아암실린더(2)의 원활한 구동으로 조작성을 향상시킬 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 붐-엎 및 아암-인의 동시 조작으로 인해 평탄 정지작업하는 조작성 및 연비를 향상시키고, 정지작업 제어를 위한 제어밸브를 별도로 추가하지않아 원가비용을 절감할 수 있다.

Claims (2)

  1. 엔진에 연결되는 제1,2유압펌프 및 파일럿 펌프와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로에 연결되는 아암 실린더와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로에 연결되는 붐 실린더와,
    상기 제2유압펌프의 토출유로 상류측에 설치되고, 절환시 상기 붐 실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1붐 제어밸브와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로 상류측에 설치되고, 절환시 제1유압펌프로부터의 작동유를 붐-엎 합류유로를 통해, 제2유압펌프로부터 붐 실린더에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2붐 제어밸브와,
    상기 제1유압펌프의 토출유로 하류측에 설치되고, 절환시 상기 아암 실린더의 기동, 정지 및 방향전환을 제어하는 제1아암 제어밸브와,
    상기 제2유압펌프와 토출유로 하류측에 설치되고, 절환시 제2유압펌프로부터의 작동유를 아암-인 합류유로를 통해, 제1유압펌프로부터 아암 실린더에 공급되는 작동유에 합류시켜 공급하는 제2아암 제어밸브와,
    상기 제1아암 제어밸브의 작동유 입구포트와 유압탱크사이의 유로에 설치되는 재생밸브와,
    아암-인 파일럿압력과 설정압력의 대소에 따라 절환되고, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 클 경우 상기 제2붐 제어밸브를 중립위치로 절환시키는 제1포트와, 붐-엎 스트로크 대비 파일럿압력이 증가되지않는 평행한 압력 구간을 형성하는 제2포트와, 아암-인 파일럿압력이 설정압력보다 작을 경우, 제1유압펌프의 작동유를 붐실린더에 공급되는 제2유압펌프의 작동유에 합류시키도록 제2붐 제어밸브를 절환시키는 제3포트로 이뤄지는, 제2붐 제어밸브용 스풀을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
  2. 제1항에 있어서, 붐-엎 파일럿압력 및 스윙 파일럿압력에 입구측이 각각 연결되고, 상기 재생밸브의 배압실에 출구측이 연결되며, 붐-엎 및 스윙 파일럿압력중 선택된 파일럿압력을 상기 배압실에 공급하여 배압을 형성하는 셔틀밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 유압시스템.
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