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WO2013089295A1 - 건설기계의 주행 제어시스템 - Google Patents

건설기계의 주행 제어시스템 Download PDF

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WO2013089295A1
WO2013089295A1 PCT/KR2011/009667 KR2011009667W WO2013089295A1 WO 2013089295 A1 WO2013089295 A1 WO 2013089295A1 KR 2011009667 W KR2011009667 W KR 2011009667W WO 2013089295 A1 WO2013089295 A1 WO 2013089295A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
hydraulic pump
flow path
poppet
traveling
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2011/009667
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English (en)
French (fr)
Inventor
전만석
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Construction Equipment AB
Original Assignee
Volvo Construction Equipment AB
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Publication date
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Priority to KR1020147016022A priority patent/KR101641270B1/ko
Priority to PCT/KR2011/009667 priority patent/WO2013089295A1/ko
Priority to CN201180075591.3A priority patent/CN103998794A/zh
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    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7142—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being arranged in multiple groups

Definitions

  • the present invention relates to a traveling control system for construction machinery, and more particularly, to simultaneously drive both driving and work devices to prevent uneven travel of equipment due to overloading of work devices such as booms during compound operation.
  • a traveling control system for construction machinery is a traveling control system for construction machinery.
  • first and second hydraulic pumps 15 and 18,
  • a first working device such as a left traveling motor 2 and an arm, connected to the first hydraulic pump 15 and driven when the hydraulic oil is supplied;
  • the plurality of hydraulic oils are installed in the flow path 1 of the first hydraulic pump 15 and control the hydraulic oil supplied to the left traveling motor 2 or the first working device, respectively, when the pilot signal pressures a1 and b1 are switched.
  • switching valves (12, 26) With switching valves (12, 26),
  • a second working device (not shown) connected to the second hydraulic pump 18 and driven at the time of supplying hydraulic oil, the right traveling motor 3, a boom,
  • the plurality of hydraulic oils which are installed in the flow path 9 of the second hydraulic pump 18 and control the hydraulic oil supplied to the right traveling motor 3 or the second working device, respectively, when the pilot signal pressures a2 and b2 are switched, respectively.
  • the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 at the time of switching to the pilot signal pressure (a3) supply is supplied to the left and right traveling motors (2, 3), respectively, and the second hydraulic pump ( A part of the hydraulic oil discharged from 18) is supplied to the switching valve 26 for the first working device through the flow path 32, and at the same time, a part of the hydraulic oil of the second hydraulic pump 18 is passed through the flow path 7 through the second working device.
  • reference numeral 10 denotes a main relief valve for draining the hydraulic oil of the excess pressure to the hydraulic tank T when an overload occurs exceeding the pressure set in the hydraulic circuit, and s is applied by applying the pilot signal pressure a2. It is a spool of the switching valve 11 side which controls the hydraulic oil supplied to the right traveling motor 3 at the time of switching.
  • the spool of the switching valve 12 is switched to the left in the drawing.
  • the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 is supplied to the left driving motor 2 via the flow path 1, the switching valve 12, and the traveling line 14 in order.
  • the spool of the switching valve 11 is switched to the right side in the drawing. Therefore, the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump 18 is supplied to the right traveling motor 3 via the flow path 9, the switching valve 11, and the traveling line 20 in order. That is, when the left travel motor 2 or the right travel motor 3 is operated alone, the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 is supplied to the left travel motor 2, and the second hydraulic pump 18 is operated. The hydraulic oil discharged from the air is supplied to the right traveling motor 3.
  • the pilot signal pressure a3 is applied to the traveling straight valve 4 so that the internal spool is switched to the right in the drawing.
  • the pilot signal pressure b1 is applied to the switching valve 26 for the first working device so that the internal spool is switched to the left in the drawing.
  • the signal pressure c1 is applied to the first center bypass valve 22 to switch the inner spool in the opposite direction in the drawing, thereby creating pressure in the first center bypass flow path.
  • a part of the hydraulic oil from the first hydraulic pump 15 is supplied to the left traveling motor 2 via the flow path 1, the switching valve 12, and the traveling line 14.
  • a part of the hydraulic oil of the first hydraulic pump 15 is supplied to the right traveling motor 3 via the flow path 8, the traveling straight valve 4, the switching valve 11, and the traveling line 20. That is, the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 is used to drive the left travel motor 2 and the right travel motor 3.
  • the hydraulic fluid from the second hydraulic pump 18 is supplied to the switching valve 26 for the first working device via the flow path 9, the traveling straight valve 4, the flow path 32, and the corresponding working device (arm Etc.). That is, the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump 18 is supplied to the switching valve 26 for the first work device and used to drive the work device.
  • a part of the hydraulic oil supplied to the switching valve 26 passes through the flow path 32, the traveling straight valve 4, the flow path 9, and the flow path 7, and then the check valve 5 and the orifice 6 are closed. It is supplied to the right traveling motor 3 via. A part of the hydraulic oil supplied to the switching valve 26 is supplied to the left traveling motor 2 via the flow path 8.
  • the driving motor switching valves 12 and 11 are switched in accordance with the application of the pilot signal pressures a1 and a2.
  • the traveling pilot signal pressure is switched between the switching valves 11 and 12 while maintaining about 10 to 12K.
  • the traveling motor selector valves 11 and 12 have a PN notch (notch for controlling the hydraulic fluid flowing from the hydraulic pump to the hydraulic tank) and a PC notch (operating oil flowing from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder in the case of an intermediate switching section. Can be controlled by the notch for controlling the oil) and the CT notch (notch for controlling the hydraulic oil flowing from the hydraulic cylinder to the hydraulic tank).
  • the spools of the switching motors 12 and 11 for the traveling motor are switched to the intermediate level to drive the driving motors 2 and 3 (the spool of the driving straight valve 4 is completely switched).
  • the spool of the driving straight valve 4 is completely switched.
  • the attachment when the load is attached to the attachment (attachment) (for example, a state in which the lifting of a large weight pipe, etc.), the attachment is not operated. That is, when operating the boom and the like during both driving, when a large load is generated on the boom and a load with a relatively small load on the running side, the hydraulic oil is supplied to the running side, the boom is not operated.
  • the traveling straight valve 4 is switched by the pilot signal pressure a3.
  • the hydraulic oil of the first hydraulic pump 15 is supplied to the switching valves 12 and 11 through the oil passage 1 and the oil passage 8, and the hydraulic oil of the second hydraulic pump 18 supplies the oil passage 9. It is supplied to the switching valve 26 side through the check valve (5) and the orifice (6) through the flow path (7), and then to the switching valve (11) side.
  • reference numeral 19 denotes an elastic member (compression coil spring) which biases the poppet 13 to block the branch passage 7a in an initial state.
  • the gap 16 between the poppet 13 and the body 17 is processed to the smallest size within the tolerance range where no noise is generated.
  • the left traveling motor and the first working device connected to the first hydraulic pump
  • a plurality of switching valves installed in the flow path of the first hydraulic pump and controlling the hydraulic oil supplied to the left traveling motor and the first working device at the time of switching;
  • a plurality of switching valves installed in the flow path of the second hydraulic pump and controlling the hydraulic oil supplied to the right traveling motor and the second working device at the time of switching;
  • the hydraulic oil installed in the flow path of the second hydraulic pump and discharged from the first hydraulic pump at the time of switching is supplied to the left and right driving motors respectively, and the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump is supplied to the first working device and the second working device, respectively.
  • Driving straight valve to supply
  • a first poppet which opens and closes a branch flow passage communicating with the inlet flow passage of the traveling switching valve, and wherein a first orifice is formed;
  • a second poppet which is embedded in the first poppet and in which a second orifice is formed
  • It consists of a flange fixed to the body to support the elastic members to maintain the first and second poppets at their set pressures.
  • a valve is installed in a pilot signal line for supplying a pilot signal pressure to switch it to the above-described traveling straight valve
  • a control valve for opening and closing the pilot signal line may be used when switching to an on or off state by a control signal input from the outside.
  • a valve is installed in a pilot signal line for supplying a pilot signal pressure to switch it to the above-described traveling straight valve
  • An electromagnetic proportional valve that outputs a secondary pilot signal pressure generated during driving in proportion to a control signal input from the outside may be used.
  • the first working device connected to the first hydraulic pump described above is any one of a boom, an arm, a bucket, a swing motor, and a winch motor.
  • It includes a tapered portion formed on the outer surface of the first poppet in close contact with the body to act as a damping when blocking the branch flow path by the close contact between the first poppet and the body.
  • It includes a notch formed on the outer surface of the first poppet in close contact with the body to act as a damping when blocking the branch flow path by the close contact between the first poppet and the body.
  • It includes a sealing O-ring to prevent leakage through the gap between the contact surface between the body and the flange.
  • the traveling control system of 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 traveling control system of a construction machine according to the prior art
  • Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main portion extract of the running switching valve shown in FIG.
  • Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the excursion switching valve for the driving control system of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • first and second hydraulic pumps 15 and 18,
  • a left traveling motor 2 and a first working device (referring to an arm, etc.) connected to the first hydraulic pump 15,
  • a plurality of switching valves 12 and 26 installed in the flow path 1 of the first hydraulic pump 15 and controlling the hydraulic oil supplied to the left traveling motor 2 and the first working device at the time of switching,
  • a right traveling motor 3 and a second working device (referred to as a boom) connected to the second hydraulic pump 18,
  • a plurality of switching valves 11 and 28 installed in the flow path 9 of the second hydraulic pump 18 to control hydraulic oil supplied to the right traveling motor 3 and the second working device at the time of switching;
  • the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 at the time of switching is supplied to the left and right traveling motors 2, 3, respectively, and the second hydraulic pump ( 18, the traveling straight valve 4 for supplying the hydraulic oil discharged from 18 to the first working device and the second working device;
  • the inlet side is connected to the flow path 7 branched from the flow path 9 of the second hydraulic pump 18, and the outlet side is connected to the flow path 9 of the second hydraulic pump 18 downstream of the traveling straight valve 4.
  • a first poppet 32 which opens / closes the branch flow passage 7a communicating with the inlet side flow passage of the switching valve 11 for the right traveling motor, wherein the first orifice 31 is formed;
  • An elastic member (compression coil spring is used) 35 which presses the second poppet 34 against the first poppet 32 to elastically support the flow path 32a of the first poppet 32 in a closed state
  • a control valve (not shown) for opening and closing the signal line may be used.
  • a valve is provided in a pilot signal line for supplying a pilot signal pressure to switch it to the above-described driving straight valve (4), the electron outputting the second pilot signal pressure generated during driving in proportion to the control signal input from the outside Proportional valves (not shown) may be used.
  • the first working device connected to the first hydraulic pump 15 described above is any one of a boom, an arm, a bucket, a swing motor, and a winch motor except the traveling motor.
  • It includes a sealing O-ring 38 to prevent leakage through the gap between the contact surface between the body 17 and the flange 37.
  • a case where the combined operation is performed by driving a work device such as an arm while driving is described. Since the internal spool is switched to the right direction in the drawing of FIG. 1 by the pilot signal pressure a3 applied to the traveling straight valve 4, the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump 15 is the flow path 1 and the switching.
  • the valve 12 is supplied to the left travel motor 2 via the travel line 14 in order.
  • the hydraulic oil of the first hydraulic pump 15 is supplied to the right traveling motor 3 via the flow path 8, the traveling straight valve 4, the switching valve 11, and the traveling line 20, in turn. Drive it.
  • the hydraulic oil discharged from the second hydraulic pump 18 is supplied to the arm or the like via the flow path 9, the traveling straight valve 4, the flow path 32, and the switching valve 26 in order.
  • the hydraulic oil of the second hydraulic pump 18 is moved to the flow path 7 via the flow path 32, the traveling straight valve 4, and the flow path 9 in this order.
  • the hydraulic fluid moved to the flow path 7 passes through the check valve 5 and the orifice 6 provided in the branch flow path 7a in order.
  • branch flow path (7a) Is open.
  • the stroke of the first poppet 32 is formed small, so that the hydraulic oil of the branch flow passage 7a passes through the gap a between the first poppet 32 and the body 17. That is, the hydraulic oil of the branch passage 7a passes through a taper or notch formed in the first poppet 32. Due to the aforementioned pressure increase on the branch flow path 7a, the second poppet 34 is pushed upward in the drawing by the pressure flowing into the flow path 32a of the first poppet 32 to open the flow path 32a. Let's do it.
  • the first poppet 32 returns to the initial position and the gap a closes, so that the branch flow path 7a is blocked, and then the second poppet 34 is closed.
  • the first poppet 32 and the second poppet 34 are sequentially blocked when the supply of the hydraulic oil to the branch flow path 7a is interrupted, so that the shock generated when the first poppet 32 and the body 17 come into close contact with each other. It can be prevented (mainly occurs when switching to neutral position after operating the control lever).
  • the operation can be improved by combined operation.

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Abstract

양주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작동시 붐 등의 작업장치에 과부하 발생으로 인한 장비의 편주행을 방지하기 위한 주행 제어시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 주행 제어시스템에 있어서, 제1유압펌프에 연결되는 좌측 주행모터와 제1작업장치와, 제1유압펌프로부터 좌측 주행모터와 제1작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브와, 제2유압펌프에 연결되는 우측 주행모터와 제2작업장치와, 제2유압펌프로부터 우측 주행모터와 제2작업장치에 공급되는 작동유를 제어하는 복수의 절환밸브와, 제1유압펌프의 작동유를 좌,우측 주행모터에 공급하고 제2유압펌프의 작동유를 제1,2작업장치에 공급하는 주행 직진밸브와, 주행과 작업장치를 복합작동시 제2유압펌프로부터의 작동유가 주행 직진밸브를 경유하여 좌측 주행모터와 우측 주행모터로 공급되어지는 것을 차단하는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 제어시스템을 제공한다.

Description

건설기계의 주행 제어시스템
본 발명은 건설기계의 주행 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작동시, 붐 등의 작업장치에 과부하 발생으로 인한 장비의 편주행을 방지할 수 있도록 한 건설기계의 주행 제어시스템에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 건설기계의 주행 제어시스템은,
가변 용량형 제1,2유압펌프(이하, "제1,2유압펌프" 라고 함)(15,18)와,
제1유압펌프(15)에 연결되고 작동유 공급시 구동되는 좌측 주행모터(2), 아암 등의 제1작업장치(미도시됨)와,
제1유압펌프(15)의 유로(1)에 설치되고, 파일럿 신호압(a1,b1) 공급으로 각각 절환시 좌측 주행모터(2) 또는 제1작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브(12,26)와,
제2유압펌프(18)에 연결되고 작동유 공급시 구동되는 우측 주행모터(3), 붐등의 제2작업장치(미도시됨)와,
제2유압펌프(18)의 유로(9)에 설치되고, 파일럿 신호압(a2,b2) 공급으로 각각 절환시 우측 주행모터(3) 또는 제2작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브(11,28)와,
유로(9)에 설치되고, 파일럿 신호압(a3) 공급으로 절환시 제1유압펌프(15) 로부터 토출되는 작동유를 좌,우측 주행모터(2,3)에 각각 공급하고, 제2유압펌프(18)로부터 토출되는 작동유 일부를 유로(32)를 통하여 제1작업장치용 절환밸브(26)에 공급하고, 동시에 제2유압펌프(18)의 작동유 일부를 유로(7)를 통하여 제2작업장치용 절환밸브(28)에 각각 공급하는 주행직진밸브(4)를 포함한다.
도면중 미 설명부호 10은 유압회로 내에 설정된 압력을 초과하는 과부하 발생되는 경우 초과되는 압력의 작동유를 유압탱크(T)로 드레인시키는 메인 릴리프밸브이며, s는 파일럿 신호압(a2)의 인가에 의해 절환시 우측 주행모터(3)에 공급되는 작동유를 제어하는 절환밸브(11)측 스풀이다.
가) 주행을 단독으로 조작하는 경우를 설명한다.
좌측 주행모터용 절환밸브(12)에 파일럿 신호압(a1)의 인가에 따라 절환밸브(12)의 스풀이 도면상, 좌측방향으로 절환된다. 이로 인해 제1유압펌프(15)로부터 토출되는 작동유는 유로(1), 절환밸브(12), 주행라인(14)을 차례로 경유하여 좌측 주행모터(2)에 공급된다.
우측 주행모터용 절환밸브(11)에 파일럿 신호압(a2)의 인가에 따라 절환밸브(11)의 스풀이 도면상, 우측방향으로 절환된다. 이로 인해 제2유압펌프(18)로부터 토출되는 작동유는 유로(9), 절환밸브(11), 주행라인(20)을 차례로 경유하여 우측 주행모터(3)에 공급된다. 즉 좌측 주행모터(2) 또는 우측 주행모터(3)를 단독으로 조작하는 경우, 제1유압펌프(15)로부터 토출되는 작동유는 좌측 주행모터(2)에 공급되고, 제2유압펌프(18)로부터 토출되는 작동유는 우측 주행모터(3)에 공급된다.
나) 주행시 작업장치를 동시에 구동시켜 복합조작하는 경우를 설명한다.
파일럿 신호압(a3)이 주행직진밸브(4)에 인가되어 내부 스풀이 도면상, 우측방향으로 절환된다. 동시에 파일럿 신호압(b1)이 제1작업장치용 절환밸브(26)에 인가되어 내부 스풀이 도면상, 좌측방향으로 절환된다. 제1센터바이패스밸브(22)에 신호압(c1)이 인가되어 내부 스풀을 도면상, 죄측 방향으로 절환시키므로 제1센터바이패스유로에 압력을 형성한다.
따라서, 제1유압펌프(15)로부터의 작동유 일부는 유로(1), 절환밸브(12), 주행라인(14)을 경유하여 좌측 주행모터(2)에 공급된다. 동시에 제1유압펌프(15)의 작동유 일부는 유로(8), 주행직진밸브(4), 절환밸브(11), 주행라인(20)을 경유하여 우측 주행모터(3)에 공급된다. 즉 제1유압펌프(15)로부터 토출되는 작동유는 좌측 주행모터(2)와 우측 주행모터(3)를 구동시키도록 사용된다.
한편, 제2유압펌프(18)로부터의 작동유는 유로(9), 주행직진밸브(4), 유로(32)를 경유하여 제1작업장치용 절환밸브(26)에 공급되어 해당 작업장치(아암 등을 말함)를 구동시킨다. 즉 제2유압펌프(18)로 부터 토출되는 작동유는 제1작업장치용 절환밸브(26)에 공급되어 해당 작업장치를 구동시키도록 사용된다.
전술한 바와 같은 주행직진 조건에서, 제1작업장치용 절환밸브(26)를 절환시키는 압력을 서서히 증가시켜 절환밸브(26)의 스풀이 풀상태(full stroke)로 절환되는 경우, 메인 릴리프밸브(10)의 설정압력까지 상승된다. 이때 제2유압펌프(18)로부터의 작동유는 제1작업장치용 절환밸브(26)에 더 이상 공급되지 않는다.
즉, 절환밸브(26)에 공급되는 작동유 일부는 유로(32), 주행직진밸브(4), 유로(9), 유로(7)를 경유한 후, 체크밸브(5) 및 오리피스(6)를 경유하여 우측 주행모터(3)에 공급된다. 절환밸브(26)에 공급되는 작동유 일부는 유로(8)를 경유하여 좌측 주행모터(2)에 공급된다.
이때, 주행모터용 절환밸브(12,11)는 파일럿 신호압(a1,a2)의 인가에 따라 절환된다. 복합 작동시 주행측 파일럿 신호압은 10∼12K정도를 유지하면서 절환밸브(11,12)를 절환시킨다. 이로 인해 주행모터용 절환밸브(11,12)는 중간정도의 절환구간일 경우에는 P-N노치(유압펌프에서 유압탱크로 흐르는 작동유를 제어하는 노치)와, P-C노치(유압펌프에서 유압실린더로 흐르는 작동유를 제어하는 노치), C-T노치(유압실린더에서 유압탱크로 흐르는 작동유를 제어하는 노치)에 의해 제어가 가능하다.
종래 기술의 유압회로 구조에서, 절환밸브(26)와 제1센터바이패스밸브(22)가 절환된 경우에는 P-N노치에 의하여 통유되는 작동유는 없다. 이로 인해 절환밸브(11,12)에서는 P-C노치 또는 C-T노치에 의하여 제어가 가능하다. 이때 주행모터용 절환밸브(11,12)의 스풀 노치는 동일한 구조이다. 반면에 스풀을 가공하는 누적 공차 및 가공 조건의 상이함으로 인해 동일 단면적을 유지하기에는 어려움이 있다.
즉, 스풀을 통과하는 유량은 단면적에 비례하므로, 스풀 노치의 단면적이 상이한 경우 주행모터용 절환밸브(12,11)를 통과하는 유량은 상이하다. 즉 주행모터용 절환밸브(12.11)를 통과하는 유량이 상이한 경우, 유량이 상대적으로 많이 통과되는 쪽의 주행모터의 구동속도는 갑자기 빨라지고, 반대로 유량이 적게 공급되는 쪽의 주행모터의 구동속도는 느려진다.
전술한 바와 같이 주행모터용 절환밸브(12,11)의 스풀을 중간정도로 절환시켜 주행모터(2,3)를 구동시키고(이때 주행 직진밸브(4)의 스풀은 완전하게 절환된 상태임), 동시에 붐 등의 작업장치를 조작하는 복합 작동시 작업장치에 과부하 발생으로 인해 장비의 편주행이 발생된다.
또한, 주행시 부하가 있는 작업장치(attachment)를 작동시킬 경우(일 예로서 큰 중량의 파이프 등을 인양한 상태를 말함) 작업장치가 작동되지 않게 된다. 즉 양 주행시 붐 등을 작동시킬 경우, 붐에 큰 부하가 발생되고 주행측에 부하가 상대적으로 작은 부하가 발생될 경우에, 작동유는 주행측으로 공급되므로 붐이 작동되지않게 된다.
전술한 주행용 절환밸브(12,11)를 작동시키면서 작업장치용 절환밸브(26)를 절환시킬 경우, 제1유압펌프(15)의 작동유는 좌측 주행모터(2)를 구동시키고, 제2유압펌프(18)의 작동유는 우측 주행모터(3)를 구동시킨다. 이 경우 주행직진밸브(4)는 절환되지 않는다.
이때, 작업장치용 절환밸브(26)의 절환시킬 경우 파일럿 신호압(a3)에 의해 주행직진밸브(4)를 절환시킨다. 이 경우 제1유압펌프(15)의 작동유는 유로(1)와 유로(8)를 통해 절환밸브(12,11)측으로 각각 공급되고, 제2유압펌프(18)의 작동유는 유로(9)를 통해 절환밸브(26)측으로 공급되며, 유로(7)를 통해 체크밸브(5) 및 오리피스(6)를 경유한 후, 절환밸브(11)측으로 공급된다.
한편, 절환밸브(26)측으로 공급되는 작동유에 부하가 크게 발생될 경우(일 예로서 오리피스가 형성된 경우를 말함), 절환밸브(11)측 오리피스(6)보다 상대적으로 작은 오리피스가 설치될 경우, 제2유압펌프(18)의 모든 작동유는 절환밸브(11)측으로 공급된다. 이로 인해 절환밸브(26)측 작업장치가 구동되지않는 문제점을 갖는다.
전술한 문제점을 개선하기 위하여, 도 2에서와 같이 전술한 오리피스(6)를 작게 형성하기 위하여 체크밸브(5)를 이루는 포펫(13)의 외경과 몸체(17)의 내경 사이의 틈새(16)를 작은 사이즈로 가공하게 된다. 도면중 미 설명부호 19는 포펫(13)을 가압하여 분기유로(7a)를 차단한 것을 초기상태로 탄성바이어스하는 탄성부재(압축코일스프링)이다.
반면에, 틈새를 작게 가공할 경우 포펫(13)과 몸체(17)가 접촉되어 소음이 발생된다. 이로 인해 포펫(13)과 몸체(17) 사이의 틈새(16)를 소음이 발생되지않는 공차범위 내에서 최대한 작은 사이즈로 가공하고 있는 실정이다.
본 발명의 실시예는, 양 주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작동을 하는 경우, 붐 등의 작업장치의 과부하로 인한 장비의 편주행을 방지하고, 작업장치에 부하가 발생되는 경우에도 복합 작동시킬 수 있도록 한 건설기계의 주행 제어시스템과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 주행 제어시스템은,
가변 용량형 제1,2유압펌프와,
제1유압펌프에 연결되는 좌측 주행모터와 제1작업장치와,
제1유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 좌측 주행모터와 제1작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브와,
제2유압펌프에 연결되는 우측 주행모터와 제2작업장치와,
제2유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 우측 주행모터와 제2작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브와,
제2유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 제1유압펌프부터 토출되는 작동유를 좌,우측 주행모터에 각각 공급하고, 제2유압펌프로부터 토출되는 작동유를 제1작업장치와 제2작업장치에 각각 공급하는 주행 직진밸브와,
제2유압펌프의 유로에서 분기된 유로에 입구측이 접속되고 주행 직진밸브의 하류측 제2유압펌프의 유로에 출구측이 접속되는 분기유로에 설치되며, 주행과 작업장치를 동시 구동시키는 복합작동시 제2유압펌프로부터의 작동유가 주행 직진밸브를 경유하여 좌측 주행모터와 우측 주행모터로 공급되어지는 것을 차단하도록 체크밸브 및 오리피스 역할을 하게되는 제어밸브를 포함한다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제어밸브는,
주행용 절환밸브의 입구측 유로와 연통되는 분기유로를 개폐하고, 제1오리피스가 형성되는 제1포펫과,
제1포펫에 내설되며, 제2오리피스가 형성되는 제2포펫과,
제1포펫에 대해 제2포펫을 가압하여 제1포펫의 유로가 닫힌상태로 탄성지지하는 탄성부재와,
탄성부재를 지지하여 제1,2포펫을 이들의 설정압력으로 유지하도록 몸체에 고정되는 플랜지로 이뤄진다.
전술한 주행 직진밸브에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서,
외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 온,오프 상태로 절환시 상기 파일럿 신호라인을 개폐시키는 제어밸브가 사용될 수 있다.
전술한 주행 직진밸브에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서,
외부로부터 입력되는 제어신호에 비례하도록 구동시 생성되는 2차 파일럿 신호압을 출력하는 전자비례밸브가 사용될 수 있다.
전술한 제1유압펌프에 연결되는 제1작업장치는 붐, 아암, 버킷, 선회모터, 윈치모터 중 어느 하나이다.
전술한 제어밸브는,
제1포펫과 몸체의 상호 밀착에 의해 분기유로를 차단시 댐핑역할을 하도록, 몸체와 밀착되는 제1포펫의 외측면에 형성되는 테이퍼부를 포함한다.
전술한 제어밸브는,
제1포펫과 몸체의 상호 밀착에 의해 분기유로를 차단시 댐핑역할을 하도록, 몸체와 밀착되는 제1포펫의 외측면에 형성되는 노치부를 포함한다.
전술한 몸체와 플랜지사이의 밀착면 틈새를 통해 누유되는 것을 방지하는 밀봉용 오링을 포함한다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 주행 제어시스템은 아래와 같은 이점을 갖는다.
양 주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작동을 하는 경우, 작업장치의 과부하로 인한 장비의 편주행을 방지하고 작업장치 작동을 확보하므로 조작성을 향상시키며, 중립으로 절환시 쇼크 발생을 방지하며 구조 간단화로 인해 원가비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건설기계의 주행 제어시스템의 유압회로도,
도 2는 도 1에 도시된 주행용 절환밸브의 요부발췌 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 주행 제어시스템에서, 주행용 절환밸브의 요부발췌확대 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명〉
7a; 분기유로
30; 제어밸브
31; 제1오리피스
32; 제1포펫
33; 제2오리피스
34; 제2포펫
35; 탄성부재
36; 체결부재
37; 플랜지
38; 오링
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 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 주행 제어시스템은,
가변 용량형 제1,2유압펌프(이하, "제1,2유압펌프" 라고 함)(15,18)와,
제1유압펌프(15)에 연결되는 좌측 주행모터(2)와 제1작업장치(아암 등을 말함)와,
제1유압펌프(15)의 유로(1)에 설치되고, 절환시 좌측 주행모터(2)와 제1작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브(12,26)와,
제2유압펌프(18)에 연결되는 우측 주행모터(3)와 제2작업장치(붐 등을 말함)와,
제2유압펌프(18)의 유로(9)에 설치되고, 절환시 우측 주행모터(3)와 제2작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브(11,28)와,
제2유압펌프(18)의 유로(9)에 설치되고, 절환시 제1유압펌프(15)부터 토출되는 작동유를 좌,우측 주행모터(2,3)에 각각 공급하고, 제2유압펌프(18)로부터 토출되는 작동유를 제1작업장치와 제2작업장치에 각각 공급하는 주행 직진밸브(4)와,
제2유압펌프(18)의 유로(9)에서 분기된 유로(7)에 입구측이 접속되고 주행 직진밸브(4)의 하류측 제2유압펌프(18)의 유로(9)에 출구측이 접속되는 분기유로(7a)에 설치되며, 주행과 작업장치를 동시 구동시키는 복합작동시 제2유압펌프(18)로부터의 작동유가 주행 직진밸브(4)를 경유하여 좌측 주행모터(2)와 우측 주행모터(3)로 공급되어지는 것을 차단하도록 체크밸브 및 오리피스 역할을 하게되는 제어밸브(30)를 포함한다.
전술한 제어밸브(30)는,
우측 주행모터용 절환밸브(11)의 입구측 유로와 연통되는 분기유로(7a)를 개폐하고, 제1오리피스(31)가 형성되는 제1포펫(32)과,
제1포펫(32)에 내설되며, 제2오리피스(33)가 형성되는 제2포펫(34)과,
제1포펫(32)에 대해 제2포펫(34)을 가압하여 제1포펫(32)의 유로(32a)가 닫힌상태로 탄성지지하는 탄성부재(압축코일스프링이 사용됨)(35)와,
탄성부재(35)를 지지하여 제1,2포펫(32,34)을 이들의 설정압력으로 유지하도록 몸체(17)에 체결부재(볼트가 사용됨)(36)에 의해 고정되는 플랜지(37)로 이뤄진다.
전술한 주행 직진밸브(4)에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서, 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 온(ON), 오프(OFF) 상태로 절환시 파일럿 신호라인을 개폐시키는 제어밸브(미도시됨)가 사용될 수 있다.
전술한 주행 직진밸브(4)에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서, 외부로부터 입력되는 제어신호에 비례하도록 구동시 생성되는 2차 파일럿 신호압을 출력하는 전자비례밸브(미도시됨)가 사용될 수 있다.
전술한 제1유압펌프(15)에 연결되는 제1작업장치는 주행모터를 제외한 붐, 아암, 버킷, 선회모터, 윈치모터 중 어느 하나이다.
전술한 제어밸브(30)는,
제1포펫(32)과 몸체(17)의 상호 밀착에 의해 분기유로(7a)를 차단시 댐핑역할을 하도록, 몸체(17)와 밀착되는 제1포펫(32)의 외측면에 형성되는 테이퍼부(미도시됨)를 포함한다.
전술한 제어밸브(30)는,
제1포펫(32)과 몸체(17)의 상호 밀착에 의해 분기유로(7a)를 차단시 댐핑역할을 하도록, 몸체(17)와 밀착되는 제1포펫(32)의 외측면에 형성되는 노치부(미도시됨)를 포함한다.
전술한 몸체(17)와 플랜지(37)사이의 밀착면 틈새를 통해 누유되는 것을 방지하는 밀봉용 오링(38)을 포함한다.
이때, 전술한 분기유로(7a)에 설치되며, 주행과 작업장치를 동시에 조작하는 복합작동시 편주행을 방지하도록 체크밸브 및 오리피스 역할을 하게되는 제어밸브(30)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 유압시스템의 구성과 동일하므로 이들의 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 구성에 대한 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계의 주행 제어시스템의 사용예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3에서와 같이, 주행시 아암 등의 작업장치를 구동시켜 복합 작동하는 경우를 설명한다. 주행 직진밸브(4)에 인가되는 파일럿 신호압(a3)에 의해 내부 스풀을 도 1의 도면상, 우측방향으로 절환시키므로, 제1유압펌프(15)로부터 토출되는 작동유는 유로(1), 절환밸브(12), 주행라인(14)을 차례로 경유하여 좌측 주행모터(2)에 공급된다. 또한 제1유압펌프(15)의 작동유는 유로(8), 주행직진밸브(4), 절환밸브(11), 주행라인(20)을 차례로 경유하여 우측 주행모터(3)에 공급되므로, 이들을 각각 구동시킨다.
이와 동시에, 제2유압펌프(18)로부터 토출되는 작동유는 유로(9), 주행직진밸브(4), 유로(32), 절환밸브(26)를 차례로 경유하여 아암 등에 공급된다. 또한 제2유압펌프(18)의 작동유는 유로(32), 주행직진밸브(4), 유로(9)를 차례로 경유하여 유로(7)에 이동된다. 유로(7)에 이동된 작동유는 분기유로(7a)에 설치된 체크밸브(5), 오리피스(6)를 차례로 통과한다.
즉, 제2유압펌프(18)로부터의 작동유가 분기유로(7a)로 이동되므로, 도 3에 도시된 제2포펫(34)과의 수압부 단면적 차이에 의해 제1포펫(32)을 도면상, 상방향으로 밀어올리게 되므로(이때 제2포펫(34)은 탄성부재(35)의 탄성력에 의해 닫혀있어 제1포펫(32)의 유로(32a)는 차단된 상태임), 분기유로(7a)는 개방된다.
이때, 제1포펫(32)의 스트로크는 작게 형성되어 있어, 분기유로(7a)의 작동유는 제1포펫(32)과 몸체(17)사이의 틈새(a)를 통과하게 된다. 즉 분기유로(7a)의 작동유는 제1포펫(32)에 형성된 테이퍼부(taper) 또는 노치부(notch)를 통과하게 된다. 전술한 분기유로(7a)측 압력 증가로 인해 제1포펫(32)의 유로(32a)에 유입되는 압력에 의해 제2포펫(34)을 도면상, 상방향으로 밀어올려 유로(32a)를 개방시킨다.
따라서, 전술한 분기유로(7a)의 작동유 일부는 제1포펫(32)에 형성된 유로(32a), 제1오리피스(31)를 통과하고, 또한 분기유로(7a)의 작동유 일부는 제1포펫(32)과 몸체(17)사이의 틈새(a)를 통과하게 된다.
한편, 분기유로(7a)측에 작동유 공급이 끊길 경우에, 제1포펫(32)이 초기위치로 복귀되어 틈새(a)가 밀착되므로 분기유로(7a)가 차단된 후, 제2포펫(34)이 탄성부재(35)의 복원력에 의해 초기위치로 복귀되어 제1포펫(32)의 유로(32a)를 차단하게 된다. 즉 분기유로(7a)에 작동유 공급이 끊길 경우에 제1포펫(32) 및 제2포펫(34)이 순차적으로 차단되므로, 제1포펫(32)과 몸체(17)의 상호 밀착시 발생되는 쇼크(조작레버(RCV lever)를 조작한 후 중립위치로 절환시킬 경우 주로 발생됨)를 방지할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 양 주행과 작업장치를 동시에 구동시켜 복합 작동을 하는 경우, 붐 등의 작업장치의 과부하로 인한 장비의 편주행을 방지하고, 작업장치에 부하가 발생되는 경우에도 복합 작동시켜 조작성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 가변 용량형 제1,2유압펌프와,
    상기 제1유압펌프에 연결되는 좌측 주행모터와 제1작업장치와,
    상기 제1유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 좌측 주행모터와 제1작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브와,
    상기 제2유압펌프에 연결되는 우측 주행모터와 제2작업장치와,
    상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 우측 주행모터와 제2작업장치에 공급되는 작동유를 각각 제어하는 복수의 절환밸브와,
    상기 제2유압펌프의 유로에 설치되고 절환시 제1유압펌프부터 토출되는 작동유를 좌,우측 주행모터에 각각 공급하고, 제2유압펌프로부터 토출되는 작동유를 제1작업장치와 제2작업장치에 각각 공급하는 주행 직진밸브와,
    상기 제2유압펌프의 유로에서 분기된 유로에 입구측이 접속되고 상기 주행 직진밸브의 하류측 제2유압펌프의 유로에 출구측이 접속되는 분기유로에 설치되며, 주행과 작업장치를 동시 구동시키는 복합작동시 상기 제2유압펌프로부터의 작동유가 주행 직진밸브를 경유하여 좌측 주행모터와 우측 주행모터로 공급되어지는 것을 차단하도록 체크밸브 및 오리피스 역할을 하게되는 제어밸브를 포함하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어밸브는,
    주행용 절환밸브의 입구측 유로와 연통되는 상기 분기유로를 개폐하고, 제1오리피스가 형성되는 제1포펫과,
    상기 제1포펫에 내설되며, 제2오리피스가 형성되는 제2포펫과,
    상기 제1포펫에 대해 제2포펫을 가압하여 제1포펫의 유로가 닫힌상태로 탄성지지하는 탄성부재와,
    상기 탄성부재를 지지하여 상기 제1,2포펫을 이들의 설정압력으로 유지하도록 몸체에 고정되는 플랜지로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주행 직진밸브에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서,
    외부로부터 입력되는 제어신호에 의해 온,오프 상태로 절환시 상기 파일럿 신호라인을 개폐시키는 제어밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주행 직진밸브에 이를 절환시키도록 파일럿 신호압을 공급하는 파일럿 신호라인에 설치되는 밸브로서,
    외부로부터 입력되는 제어신호에 비례하도록 구동시 생성되는 2차 파일럿 신호압을 출력하는 전자비례밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1유압펌프에 연결되는 제1작업장치는,
    붐, 아암, 버킷, 선회모터, 윈치모터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어밸브는,
    상기 제1포펫과 몸체의 상호 밀착에 의해 분기유로를 차단시 댐핑역할을 하도록, 상기 몸체와 밀착되는 상기 제1포펫의 외측면에 형성되는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어밸브는,
    상기 제1포펫과 몸체의 상호 밀착에 의해 분기유로를 차단시 댐핑역할을 하도록, 상기 몸체와 밀착되는 상기 제1포펫의 외측면에 형성되는 노치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 몸체와 플랜지사이의 밀착면 틈새를 통해 누유되는 것을 방지하는 밀봉용 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 주행 제어시스템.
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