KR100490110B1

KR100490110B1 - 중장비용메인콘트롤밸브

Info

Publication number: KR100490110B1
Application number: KR1019970046215A
Authority: KR
Inventors: 디. 리. 아나톨리.
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2005-08-18
Also published as: KR19990024843A

Abstract

본 발명은 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 중장비의 붐 실린더의 상승시에는 유압 손실을 감소시키고 하강시에는 하강 속도를 증가시키게 하는 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 관한 것이다. 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브는 붐 실린더 및 버켓 실린더를 각각 작동시키기 위하여 붐 콘트롤 밸브, 버켓 콘트롤 밸브, 상기 붐 실린더의 라지 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 조작 체크 밸브, 상기 붐 실린더의 스몰 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 조작 체크 밸브, 및 상기 붐 콘트롤 밸브와 버켓 콘트롤 밸브를 작동시키기 위한 리모트 콘트롤 밸브로 구성되는 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 있어서, 상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제1방향 절환 밸브, 상기 붐 실린더의 상승시 상기 제1파일롯트 조작 체크밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 라지 챔버로 합류시키고 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브의 제2바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 탱크로 귀환시키기 위하여 상기 제1방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브 및 제2파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제1방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 선택 밸브, 상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제2방향 절환 밸브, 상기 붐 실린더의 하강시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 스몰 챔버로 합류시키기 위하여 상기 제2방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제2방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 선택 밸브, 상기 제1바이어싱 유로에 구비되어 있는 제1 체크 밸브, 및 상기 제2바이어싱 유로에 구비되어 있는 제2 체크 밸브를 포함한다.

Description

중장비용 메인 콘트롤 밸브

본 발명은 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 로우더, 굴삭기와 같은 중장비의 붐 실린더의 상승시에는 유압 손실을 감소시키고 하강시에는 하강 속도를 증가시키게 하는 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 관한 것이다.

로우더와 같은 중장비에는 붐 실린더와 버켓 실린더가 구비되어 있다. 붐 실린더의 초기 응답을 신속하게 하고 작동을 원활하게 하기 위하여 도1에 도시된 바와 같이, 붐 콘트롤 밸브(8)의 출구측과 붐 실린더(14)의 각각의 라지 챔버와 스몰 챔버 사이의 유로에는 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)와 제2파일롯트 조작 체크 밸브(22)가 분기 연결되어 있다. 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)와 제2파일롯트 조작 체크 밸브(22)는 붐 콘트롤 밸브(8)의 방향 절환 조작시 각각 동시에 방향 절환되는 제1파일롯트 선택 밸브(25)와 제2파일롯트 선택 밸브(26)에 의해 자체의 유로가 개방되어 작동유의 일부분을 탱크(11)로 귀환시킨다.

이에 따라 붐이 상승될 때, 즉 붐 실린더(14)의 라지 챔버로 작동유가 공급될 때에는 제1파일롯트 선택 밸브(25)를 통한 일부 작동유의 귀환으로 인하여 항상 유압 손실이 유지되게 된다. 마찬가지로, 붐이 하강할 때, 즉 붐 실린더(14)의 스몰 챔버로 작동유가 공급될 때에는 제2파일롯트 선택 밸브(26)를 통한 일부 작동유의 귀환으로 인하여 붐 실린더(14)의 하강 시간이 길어지게 되는 이른바 무효 시간(void time)이 존재하게 된다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 중장비의 붐 실린더의 상승시 제1파일롯트 조작 체크 밸브로 언로딩되는 작동유를 다시 붐 실린더의 라지 챔버로 합류시켜 유압 손실을 감소시키고 하강시에는 제2파일롯트 조작 체크 밸브로 언로딩되는 작동유를 다시 붐 실린더의 스몰 챔버로 합류시켜 하강 속도를 증가시키게 하는 중장비용 메인 콘트롤 밸브를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 버켓 실린더의 작동 효율을 증가시키기 위하여 버켓 실린더가 작동할 경우 붐 실린더로의 작동유 공급이 중단되게 되는 중장비용 메인 콘트롤 밸브를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브는 붐 실린더 및 버켓 실린더를 각각 작동시키기 위하여 붐 콘트롤 밸브, 버켓 콘트롤 밸브, 상기 붐 실린더의 라지 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 조작 체크 밸브, 상기 붐 실린더의 스몰 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 조작 체크 밸브, 및 상기 붐 콘트롤 밸브와 버켓 콘트롤 밸브를 작동시키기 위한 리모트 콘트롤 밸브로 구성되는 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 있어서, 상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제1방향 절환 밸브, 상기 붐의 상승시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 라지 챔버로 합류시키고 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브의 제2바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 탱크로 귀환시키기 위하여 상기 제1방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브 및 제2파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제1방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 선택 밸브, 상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제2방향 절환 밸브, 상기 붐의 하강시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 스몰 챔버로 합류시키기 위하여 상기 제2방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제2방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 선택 밸브, 상기 제1바이어싱 유로에 구비되어 있는 제1체크 밸브, 및 상기 제2바이어싱 유로에 구비되어 있는 제2체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 상기 버켓 실린더를 작동시키도록 상기 버켓 콘트롤 밸브가 방향 절환되는 경우 상기 제1방향 절환 밸브 및/또는 제2방향 절환 밸브로 공급되는 작동유를 차단하도록 상기 제1방향 절환 밸브 및 제2방향 절환 밸브 이전에 설치되어 있는 제3방향 절환 밸브를 또한 포함하는 것이다.

상술한 본 발명의 특징과 다른 특징들은 도 2를 참조로 하는 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 수 있다.

도 2는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브를 나타낸다. 제1방향 절환 밸브(28)는 붐 콘트롤 밸브(8)와 붐 실린더(14)의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있다. 제1파일롯트 선택 밸브(25)는 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21) 및 제2파일롯트 조작 체크 밸브(22)와 상기 제1방향 절환 밸브(28) 사이에 연결되어 있다. 상기 제1파일롯트 선택 밸브(25)는 붐 실린더(14)의 상승시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)의 제1바이어싱 유로(21a)를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더(14)의 라지 챔버로 합류시키고, 제2파일롯트 조작 체크 밸브(22)의 제2바이어싱 유로(22a)를 언로딩시켜 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브(22)를 통해 유출되는 작동유를 탱크(11)로 귀환시키기 위하여 상기 제1방향 절환 밸브(28)로부터의 작동유에 의해 작동되도록 위치되어 있다.

제2방향 절환 밸브(29)는 붐 콘트롤 밸브(8)와 붐 실린더(14)의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있다. 제2파일롯트 선택 밸브(26)는 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)와 제2방향 절환 밸브(29) 사이에 연결되어 있다. 제2파일롯트 선택 밸브(26)는 붐 실린더(14)의 하강시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)의 제1바이어싱 유로(21a)를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더(14)의 스몰 챔버로 합류시키기 위하여 제2방향 절환 밸브(29)로부터의 작동유에 의해 작동되도록 위치되어 있다.

또한, 상기 제1바이어싱 유로(21a)내에는 작동유가 제1파일롯트 선택 밸브(25)로만 유동하게 되도록 제1체크 밸브(23)가 구비되어 있다. 상기 제2바이어싱 유로(22a)내에는 작동유가 제1파일롯트 선택 밸브(25)로만 유동하게 되도록 제2체크 밸브가 분기되어 연결되어 있다.

상기 제1방향 절환 밸브(28) 및 제2방향 절환 밸브(29)는 3/2-웨이(way)밸브로 되어 있다.

상기 제2파일롯트 선택 밸브(26)는 붐 실린더(14)를 상승시키는 방향으로 붐 콘트롤 밸브(8)를 방향 절환시키도록 리모트 콘트롤 밸브(10)에 의해 작동유를 공급받는 제1파일롯트 유로(41)에 자체의 폐쇄 위치를 유지하도록 연결되어 있다.

반대로, 상기 제1파일롯트 선택 밸브(25)는 붐 실린더(14)를 하강시키는 방향으로 붐 콘트롤 밸브(8)를 방향 절환시키도록 리모트 콘트롤 밸브(10)에 의해 작동유를 공급받는 제2파일롯트 유로(42)에 자체의 폐쇄 위치를 유지하도록 연결되어 있다.

또한, 상기 제1방향 절환 밸브(28)는 상기 제1파일롯트 유로(41)의 작동유에 의해 자체의 폐쇄 위치로부터 개방위치로 방향 절환되도록 상기 제1파일롯트 유로(41)에 분기되어 연결되어 있다. 반면에, 상기 제2방향 절환 밸브(29)는 제2파일롯트 유로(42)의 작동유에 의해 자체의 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 방향절환되도록 상기 제2파일롯트 유로(42)에 분기되어 연결되어 있다.

제3방향 절환 밸브(27)는 버켓 실린더(16)를 작동시키도록 버켓 콘트롤 밸브(9)가 방향 절환되는 경우, 상기 제1방향 절환 밸브(28) 및 /또는 제2방향 절환 밸브(28)로 공급되는 작동유를 차단하도록 상기 제1방향 절환 밸브(28) 및 제2방향 절환 밸브(29) 이전에 설치되어 있다. 상기 제3방향 절환 밸브(27)는 4/3-웨이 밸브로 되어 있으며, 리모트 콘트롤 밸브(10)로 상기 버켓 콘트롤 밸브(9)를 양측 방향으로 각각 작동시키기 위한 제3파일롯트 유로(43) 및 제4파일롯트 유로(44)에 의해 상기 제3방향 절환 밸브(28)의 방향이 절환되도록, 상기 제3방향 절환 밸브는 상기 제3파일롯트 유로(43) 및 제4파일롯트 유로(44)에 각각 분기 연결되어 있다.

붐 실린더(14)를 상승시키기 위해서, 리모트 콘트롤 밸브(10)를 조작하면 붐 실린더 밸브(8)는 도면상 우측으로 절환되고 제1펌프 P1 및/또는 제2펌프 P2로부터의 작동유는 붐 실린더(14)의 라지 챔버로 공급된다. 이와 동시에, 상기 리모트 콘트롤 밸브(10)의 조작에 의해 제1방향 절환 밸브(28)는 자체의 유로를 개방하여 제1파일롯트 선택 밸브(25)를 개방시킨다. 이에 따라, 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)의 제1바이어싱 유로(21a) 내의 작동유가 상기 파일롯트 선택 밸브(25)를 통해 탱크(11)로 언로딩되면서 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)를 통한 작동유는 합류 유로(40)와 붐 콘트롤 밸브(8)를 경유하여 다시 붐 실린더(14)의 라지챔버로 합류된다. 이에 따라, 압력 손실이 방지되게 된다.

반대로, 붐 실린더(14)를 하강시키기 위해서, 리모트 콘트롤(10)를 조작하면 붐 콘트롤 밸브(8)는 도면상 좌측으로 절환되고 제1펌프 P1 및/또는 제2펌프 P2로부터의 작동유는 붐 실린더(14)의 스몰 챔버로 공급된다. 이와 동시에, 상기 리모트 콘트롤 밸브(10)의 조작에 의해 제2방향 절환 밸브(29)는 자체의 유로를 개방하여 제2파일롯트 선택 밸브(26)를 개방시킨다. 이에 따라, 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)의 제1바이어싱 유로(21a) 내의 작동유는 상기 제2파일롯트 선택 밸브(26)를 통해 탱크(11)로 언로딩되면서 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브(21)를 통한 작동유는 합류 유로(40)와 붐 콘트롤 밸브(8)를 경유하여 다시 붐 실린더(14)의 스몰 챔버로 합류된다. 이에 따라, 실린더의 하강 속도가 증가되며 무효 시간을 제거할 수 있게 된다.

한편, 버켓 실린더(16)를 작동시키기 위하여 리모트 콘트롤 밸브(10)를 조작하면, 제3방향 절환 밸브(27)가 방향 절환되어 제1방향 절환 밸브(28) 또는 제2방향 절환 밸브(29)로의 작동유의 유동을 차단하게 된다. 이에 따라, 버켓 실린더(16)의 작동 효율이 증가되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브에서는 붐 실린더의 상승시 유압의 손실을 줄일 수 있고, 붐 실린더의 하강시 하강 속도를 증가시킬 수 있으며, 버켓 실린더의 작동 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 붐 실린더의 상승시 유압력 손실이 감소되므로 더 높은 메인 콘트롤 밸브의 입구 압력을 얻을 수 있으므로 제1펌프 및/또는 제2펌프로 작동되는 예컨대, 스티어링 시스템과 같은 다른 유압 시스템의 작동 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브를 나타내는 유압 회로도.

도 2는 본 발명의 적합한 실시예에 따른 중장비용 메인 콘트롤 밸브를 나타내는 유압회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

8 : 붐 콘트롤 밸브 9 : 버켓 콘트롤 밸브

10 : 리모트 콘트롤 밸브 11 : 탱크

14 : 붐 실린더 16 : 버켓 실린더

21 : 제1파일롯트 조작 체크 밸브 21a : 제1바이어싱유로

22 : 제2파일롯트 조작 체크 밸브 22a : 제2바이어싱 유로

23 : 제1체크 밸브 24 : 제2체크 밸브

25 : 제1파일롯트 선택 밸브 26 : 제2파일롯트 선택 밸브

27 : 제3방향 절환 밸브 28 : 제1방향 절환 밸브

29 : 제2방향 절환 밸브 40 : 합류 유로

41 : 제1파일롯트 유로 42 : 제2파일롯트 유로

43 : 제3파일롯트 유로 44 : 제4파일롯트 유로

Claims

붐 실린더 및 버켓 실린더를 각각 작동시키기 위하여 붐 콘트롤 밸브, 버켓 콘트롤 밸브, 상기 붐 실린더의 라지 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 조작 체크 밸브, 상기 붐 실린더의 스몰 챔버와 상기 붐 콘트롤 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 조작 체크 밸브, 및 상기 붐 콘트롤 밸브와 버켓 콘트롤 밸브를 작동시키기 위한 리모트 콘트롤 밸브로 구성되는 중장비용 메인 콘트롤 밸브에 있어서,

상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제1방향 절환 밸브,

상기 붐의 상승시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 라지 챔버로 합류시키고 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브의 제2바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제2파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 탱크로 귀환시키기 위하여 상기 제1방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브 및 제2파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제1방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제1파일롯트 선택 밸브,

상기 붐 콘트롤 밸브와 상기 붐 실린더의 라지 챔버 사이의 유로에 자체의 입력측이 분기되어 연결되어 있는 제2방향 절환 밸브,

상기 붐의 하강시 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브의 제1바이어싱 유로를 언로딩시켜 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브를 통해 유출되는 작동유를 다시 상기 붐 실린더의 스몰 챔버로 합류시키기 위하여 상기 제2방향 절환 밸브로부터의 작동유에 의해 작동되도록 상기 제1파일롯트 조작 체크 밸브와 상기 제2방향 절환 밸브 사이에 연결되어 있는 제2파일롯트 선택 밸브,

상기 제1바이어싱 유로에 구비되어 있는 제1체크 밸브, 및

상기 제2바이어싱 유로에 구비되어 있는 제2체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 제1방향 절환 밸브가 3/2-웨이 밸브로 되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 제2방향 절환 밸브가 3/2-웨이 밸브로 되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 붐 실린더를 상승시키는 방향으로 상기 붐 콘트롤 밸브를 방향절환시키도록 상기 리모트 콘트롤 밸브에 의해 작동유를 공급받는 제1파일롯트 유로에 상기 제2파일롯트 선택 밸브가 자체의 폐쇄 위치를 유지하도록 연결되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 붐 실린더를 하강시키는 방향으로 상기 붐 콘트롤 밸브를 방향 절환시키도록 상기 리모트 콘트롤 밸브에 의해 작동유를 공급받는 제2파일롯트 유로에 상기 제1파일롯트 선택 밸브가 자체의 폐쇄 위치를 유지하도록 연결되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 붐 실린더를 상승시키는 방향으로 상기 붐 콘트롤 밸브를 방향 절환시키도록 상기 리모트 콘트롤 밸브에 의해 작동유를 공급받는 제1파일롯트 유로의 작동유에 의해 자체의 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 방향 절환되도록 상기 제1방향 절환 밸브가 상기 제1파일롯트 유로에 분기되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 붐 실린더를 하강시키는 방향으로 상기 붐 콘트롤 밸브를 방향 절환시키도록 상기 리모트 콘트롤 밸브에 의해 작동유를 공급받는 제2파일롯트 유로의 작동유에 의해 자체의 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 방향 절환되도록 상기 제2방향 절환 밸브가 상기 제2파일롯트 유로에 분기되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 버켓 실린더를 작동시키도록 상기 버켓 콘트롤 밸브가 방향 절환되는 경우 상기 제1방향 밸브 및/또는 제2방향 절환 밸브로 공급되는 작동유를 차단하도록 상기 제1방향 절환 밸브 및 제2방향 절환 밸브 이전에 설치되어 있는 제 3방향 절환 밸브를 또한 포함하는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 8에 있어서, 제3방향 절환 밸브가 4/3-웨이 밸브로 되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서, 상기 리모트 콘트롤 밸브로 상기 버켓 콘트롤 밸브를 양측 방향으로 각각 작동시키기 위한 제3파일롯트 유로 및 제4파일롯트 유로에 의해 상기 제3방향 절환 밸브의 방향이 절환되도록, 상기 제3방향 절환 밸브는 상기 제3파일롯트 유로 및 제4파일롯트 유로에 각각 분기 연결되어 있는 중장비용 메인 콘트롤 밸브.