KR100511197B1 - 유압제어밸브 장치 - Google Patents

Abstract

로크밸브(lock valve)를 사용하여 액츄에이터(유압실린더)의 부하압을 유지할 수 있도록 제어되는 유압제어밸브 장치에 관한 것이다.

바람직한 실시예에 의하면, 유압펌프와, 이 유압펌프에 연결되어 구동하는 유압실린더와, 상기 유압펌프와 유압실린더사이에 설치되며 파일럿 신호압 공급에 따라 절환접속되어 상기 유압실린더를 신축구동시키는 작동유의 흐름방향을 제어하는 절환밸브와, 상기 절환밸브와 유압실린더사이에 설치되며 상기 유압실린더로의 작동유의 유입을 허용하며 상기 유압실린더로 부터의 귀환유를 제어하는 로크밸브를 구비하는 유압제어밸브 장치에 있어서: 상기 로크밸브는; 상기 로크밸브와 유압실린더사이의 액츄에이터 포트의 통로를 개폐하는 메인포펫; 상기 메인포펫에 대해 배압을 형성하여 상기 로크밸브로 부터 상기 액츄에이터 포트의 통로의 막힌상태를 초기상태로서 유지하는 압력실; 상기 파일럿신호압 공급시 이동하여 상기 압력실을 상기 귀환통로에 연통시키는 파일럿포펫; 및 상기 파일럿포펫 개방시 상기 귀환통로를 상기 액츄에이터 통로에 연통시키는 절환부를 구비하여, 상기 절환밸브의 스플 중립시 상기 로크밸브의 압력실을 탱크통로에 연통시키지 않고 액츄에이터 통로에 연통시켜 상기 유압실린더의 부하를 유지하는 것을 특징으로 하는 유압제어밸브 장치를 제공한다.

이로 인해, 스플이 중립위치에 있는한 로크밸브의 압력실이 탱크통로에 연통되지않고 액츄에이터 통로에 연통되므로 작업도중 로크밸브에 작동불량이 발생되는 경우에도 유압실린더에 발생되는 부하압을 유지할 수 있게된다. 이로 인해, 상차작업 등과 같은 인양작업을 수행하는도중 유압실린더의 부하압을 유지할 수 있어, 유압실린더에 발생되는 부하(負荷)압으로 인해 유압실린더의 구동되는 것을 방지하여 안전사고 발생되는 것을 예방할 수 있도록 한 이점을 갖는다.

Description

유압제어밸브 장치 {Apparatus of hydrauric control valve}

본 발명은 유압제어밸브 장치{Apparatus of hydrauric control valve}에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로크밸브(lock valve)를 사용하여 액츄에이터(유압실린더)의 부하압을 유지할 수 있도록 제어되는 유압제어밸브 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 유압제어밸브의 유압회로도 이다.

도시된 바와 같이, 유압펌프(P)와, 유압펌프(P)에 연결되어 구동하는 유압실린더(C)와, 유압펌프(P)와 유압실린더(C)사이에 설치되며 파일럿실(2)(3)에 대해 인가되는 파일럿 신호압에 따라 절환접속되어 유압실린더(C)를 신축구동시키는 작동유의 흐름방향을 제어하는 절환밸브(1)와, 절환밸브(1)의 출구측 포트(4)는 로직밸브(logic valve)(5)를 통하여 유압실린더(C)의 라지챔버(H)에 접속되며, 절환밸브(1)의 다른 출구측 포트(7)는 유압실린더(C)의 스몰챔버(R)에 접속된다.

이때, 전술한 로직밸브(5)의 일측 밸브접속구(9)는 절환밸브(1)의 출구측 포트(4)에 접속되며, 로직밸브(5)의 타측 밸브접속구(10)는 유압실린더(C)의 라지챔버(H)에 접속된다.

미설명부호 R1,R2는 유압실린더(C)의 라지챔버(H) 및 스몰챔버(R)에 접속되는 유로에 설치되어 임의설정된 압력이상의 과부하가 발생되는 경우 탱크(T)로 귀환시켜 유압회로를 보호하는 릴리이프밸브 이다.

따라서, 사용자의 조작레버(joy stick)(미도시됨)의 조작으로 인한 파일럿 신호압(Pa)이 절환밸브(1)의 파일럿실(2)에 인가되는 경우, 절환밸브(1)는 도면상, 우측방향으로 위치절환됨에 따라, 유압펌프(P)로 부터 토출되는 작동유는 위치절환된 절환밸브(1)의 출구측 포트(7)를 통과하여 유압실린더(C)의 스몰챔버(R)에 공급된다.

이와 동시에, 전술한 개폐밸브(13)의 파일럿실(14)에도 파일럿 신호압(Pa)이 인가되어 도면상, 하측방향으로 위치절환시킴에 따라, 개폐밸브(13)는 개방되어 로직밸브(5)의 배압실(12)의 압력은 탱크(T)의 압력과 동일하게 된다. 이로 인해, 유압실린더(C)의 라지챔버(H)로 부터 귀환되는 작동유의 압력에 의해 로직밸브(5)의 포펫(11)이 도면상, 우측방향으로 이동하며, 이때 귀환유는 절환밸브(1)의 출구측 포트(4)를 통하여 탱크(T)로 리턴된다.

이와 반대로, 파일럿 신호압(Pb)이 절환밸브(1)의 파일럿실(3)에 인가되는 경우, 절환밸브(1)는 도면상, 좌측방향으로 위치절환됨에 따라, 유압펌프(P)로 부터 토출되는 작동유는 위치절환된 절환밸브(1)의 출구측 포트(4)를 통하여 로직밸브(5)의 밸브접속구(9)를 통하여 포펫(11)에 작용한다.

이때, 포펫(11)에 작용하는 압력이 배압실(12)에 작용하고 있는 압력보다 크게되면 로직밸브(5)는 개방됨에 따라, 유압펌프(P)로 부터 토출되는 작동유는 유압실린더(C)의 라지챔버(H)에 공급되며, 이와 동시에, 유압실린더(C)의 스몰챔버(R)로 부터 귀환되는 작동유는 절환밸브(1)의 출구측 포트(7)를 통하여 탱크(T)로 귀환된다.

위와 같은 종래 기술의 유압제어밸브에서는, 유압실린더(C)의 라지챔버(H)측이 로직밸브(5) 및 개폐밸브(13)를 통하여 탱크(T)에 연통되도록 형성됨에 따라, 즉 전술한 개폐밸브(13)가 탱크(T)에 직접 접속됨에 따라 작업도중 로직밸브(5)와 개폐밸브(13)에 작동불량이 발생되는 경우, 유압실린더(C)의 라지챔버(H)로 부터 작동유가 탱크(T)로 곧바로 토출되므로, 유압실린더(C)는 부하압을 유지하지 못하고 구동하게 되므로 작업도중 불의의 안전사고 발생을 초래하는 위험성을 갖게된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 작업도중 로크밸브에 작동불량이 발생되는 경우에도 유압실린더에 발생되는 부하압을 유지할 수 있도록 한 유압제어밸브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상차작업 등과 같은 인양작업을 수행하는도중 유압실린더의 부하압을 유지할 수 있게 되므로, 유압실린더에 발생되는 부하압으로 인해 유압실린더의 구동되는 것을 방지하여 안전사고 발생되는 것을 예방할 수 있도록 한 유압제어밸브 장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 유압펌프와, 이 유압펌프에 연결되어 구동하는 유압실린더와, 상기 유압펌프와 유압실린더사이에 설치되며 파일럿 신호압 공급에 따라 절환접속되어 상기 유압실린더를 신축구동시키는 작동유의 흐름방향을 제어하는 절환밸브와, 상기 절환밸브와 유압실린더사이에 설치되며 상기 유압실린더로의 작동유의 유입을 허용하며 상기 유압실린더로 부터의 귀환유를 제어하는 로크밸브를 구비하는 유압제어밸브 장치에 있어서: 상기 로크밸브는; 상기 로크밸브와 유압실린더사이의 액츄에이터 포트의 통로를 개폐하는 메인포펫; 상기 메인포펫에 대해 배압을 형성하여 상기 로크밸브로 부터 상기 액츄에이터 포트의 통로의 막힌상태를 초기상태로서 유지하는 압력실; 상기 파일럿신호압 공급시 이동하여 상기 압력실을 상기 귀환통로에 연통시키는 파일럿포펫; 및 상기 파일럿포펫 개방시 상기 귀환통로를 상기 액츄에이터 통로에 연통시키는 절환부를 구비하여, 상기 절환밸브의 스플 중립시 상기 로크밸브의 압력실을 탱크통로에 연통시키지 않고 액츄에이터 통로에 연통시켜 상기 유압실린더의 부하를 유지하는 것을 특징으로 하는 유압제어밸브 장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 귀환통로에 체크밸브가 설치된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 압력실에 형성되며, 상기 메인포펫을 가압하여 상기 로크밸브에 대해 연통되는 상기 액츄에이터 통로를 폐쇄시킨 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재를 더 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하며, 이는 본 발명 기술내용의 이해를 돕기 위한 것이지 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것은 아니다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유압제어밸브 장치는, 유압펌프(P)와, 이 유압펌프(P)에 연결되어 구동하는 유압실린더(C)와, 유압펌프(P)와 유압실린더(C)사이에 설치되며 파일럿 신호압(Pa,Pb) 공급에 따라 절환접속되어 유압실린더(C)를 신축구동시키는 작동유의 흐름방향을 제어하는 절환밸브(1)와, 절환밸브(1)와 유압실린더(C)사이에 설치되며 유압실린더(C)로의 작동유의 유입을 허용하며 유압실린더(C)로 부터의 귀환유를 제어하는 로크밸브(L)를 구비하는 굴삭기 등의 중장비에 적용된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 밸브블록(V)에 이의 두께방향으로 일체형으로 형성되는 제 1 밸브블록(21)과 제 2 밸브블록(22)으로 형성하되, 제 1 밸브블록(21)에는 양단의 파일럿실(24,25)에 인가되는 파일럿신호압에 따라 스플(23)이 소정스트로크범위내에서 습동할 수 있도록 장착되며, 스플(23)의 중립시 펌프통로(26)와 중립통로(27,28)는 연통되며, 공급통로(29)의 양측 개구부는 폐쇄되어 있고, 스플(23)과 액츄에이터 포트(33) 및 액츄에이터 포트(33)와 탱크통로(32)의 합류유로에 릴리이프밸브(37)가 설치된다.

전술한 제 2 밸브블록(22)에는 유압실린더(C)의 라지챔버(H)에 접속되는 액츄에이터 포트(34)가 형성되며, 액츄에이터 포트(34)와 연통되는 통로(35)가 형성되며, 전술한 통로(35)에는 유압실린더(C)로의 작동유 유입되는 것을 허용하며 유압실린더(C)로 부터 귀환되는 작동유를 제어하는 로크밸브(L)가 형성되며, 액츄에이터 포트(34)의 통로와 탱크통로(32)의 합류유로에 릴리이프밸브(38)가 설치된다.

전술한 로크밸브(L)는 로크밸브(L)와 유압실린더(C)사이의 액츄에이터 포트(34)의 통로를 개폐하는 메인포펫(41)과, 메인포펫(41)에 대해 배압을 형성하여 로크밸브(L)로 부터 액츄에이터 포트(34)의 통로로의 막힌상태를 초기상태로서 유지하는 압력실(43)과, 압력실(43)에 형성되는 탄성부재(44)와, 파일럿신호압(Pa) 공급시 이동하여 압력실(43)을 체크밸브(h)가 설치된 귀환통로(30)에 연통시키는 파일럿포펫(42)과, 파일럿포펫(42) 개방시 귀환통로(30)를 액츄에이터 통로(36)에 연통시키는 절환부를 구비하여 구성된다.

위와같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 유압제어밸브 장치의 사용방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스플(23)의 중립시에는 도시된 바와 같이 막힌상태에서 액츄에이터 포트(34)측에 압력이 발생하는 경우, 그 압력이 로크밸브(L)의 압력실(43)에 작용하므로 전술한 파일럿 포펫(42)을 지지하는 스프링(44)과 더블어 메인포펫(41)을 닫힌상태로 유지한다. 이때, 전술한 스플(23)의 파일럿실(24)에 파일럿압력(Pb)이 공급되면 스플(23)이 도 2에 도시된 중립위치에서 도면상, 좌측방향으로 위치이동하게 되며, 중립유로(27,28)가 막힐때에 공급유로(29)와 액츄에이터 통로(36)는 연통된다.

따라서, 유압펌프(P)로 부터 토출되는 작동유는 펌프통로(26), 공급통로(29), 액츄에이터 통로(36)를 경유하여 통로(35)에 유입된다. 통로(35)에 유입되는 작동유는 로크밸브(L)의 메인포펫(41)을 가압하여 액츄에이터 포트(34)에서 유압실린더(C)의 라지챔버(H)에 공급된다. 이때, 스플(23)의 좌측방향으로의 위치이동에 의해 유압실린더(C)의 스몰챔버(R)로 부터의 귀환유는 다른 액츄에이터 포트(33)를 경유하여 탱크통로(32)로 귀환된다.

그리고, 전술한 스플(23)이 중립위치로 복귀되면, 유압실린더(C)의 라지챔버(H)의 압력이 로크밸브(L)의 압력실(43)에 작용함으로서 메인포펫(41)이 도시된 바와 같이, 액츄에이터 포트(34)와 통로(35)를 차단하게 된다.

즉, 스플(23)이 중립위치에 있는한 로크밸브(L)의 압력실(43)이 탱크통로(32)에 연통되지 않고 액츄에이터 통로(36)에 연통되므로, 작업중 로크밸브(L)가 정상적으로 작동되지 않은 경우에도 유압실린더(C)에 발생되는 부하로 인해 유압실린더(C)의 구동되는 것을 방지함에 따라 유압실린더(C)의 부하를 유지할 수 있게된다.

이와 반대로, 전술한 스플(23)의 파일럿실(25)에 파일럿압력이 공급되면 스플(23)이 도 2에 도시된 중립위치에서 도면상, 우측방향으로 위치이동하게 되며, 전술한 중립유로(27,28)가 막힐때에 공급통로(29)와 액츄에이터 포트(33)가 연통된다. 이로 인해, 유압펌프(P)로 부터 토출되는 작동유는 펌프통로(26), 공급통로(29), 액츄에이터 포트(33)를 경유하여 유입되는 작동유는 유압실린더(C)의 스몰챔버(R)에 공급된다.

이때, 파일럿실(25)과 연결된 파일럿실(47)에도 파일럿압력(Pa)이 동시에 공급되므로 파일럿 피스톤(45)이 파일럿 포펫(42)을 가압하여 시트부(46)를 개방하게되며, 이로 인해 압력실(43)과 통로(48)가 연통됨에 따라, 통로가 압력실(43), 통로(48), 귀환통로(30), 액츄에이터 통로(36), 탱크통로(32)로 연결되므로, 전술한 압력실(43)의 압력이 탱크(T) 압력으로 된다.

따라서, 메인포펫(41)에 작용하는 액츄에이터 포트(34)측의 압력이 압력실(43)에 작용하는 압력보다 크게되어 메인포펫(41)을 도면상, 우측방향으로 위치이동시켜 개방하며, 유압실린더(C)의 라지챔버(H)로 부터의 귀환유는 액츄에이터 포트(34), 통로(35), 액츄에이터 통로(36)를 경유하여 탱크통로(32)로 귀환된다.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면, 스플이 중립위치에 있는한 로크밸브의 압력실이 탱크통로에 연통되지않고 액츄에이터 통로에 연통되므로, 작업도중 로크밸브에 작동불량이 발생되는 경우에도 유압실린더의 부하압을 유지할 수 있게된다. 이로 인해, 상차작업 등과 같은 인양작업을 수행하는도중 유압실린더의 부하(負荷)압을 유지할 수 있어 유압실린더에 발생되는 부하압으로 인해 유압실린더의 구동되는 것을 방지하여 안전사고 발생되는 것을 예방할 수 있도록 한 이점을 갖는다.

도 1은 종래 기술에 의한 유압제어밸브의 유압회로도,

도 2는 본 발명에 의한 밸브블럭의 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 밸브블럭의 정면도,

도 4는 본 발명에 의한 유압제어밸브의 유압회로도 이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 절환밸브

23; 스플(spool)

24,25; 파일럿실

26; 펌프통로

30; 귀환유로

32; 귀환통로

33,34; 액츄에이터 포트

35; 통로

36; 액츄에이터 통로

41; 메인포펫

42; 파일럿포펫

43; 압력실

44; 탄성부재

C; 유압실린더

P; 유압펌프

Claims (3)

1. 유압펌프와, 이 유압펌프에 연결되어 구동하는 유압실린더와, 상기 유압펌프와 유압실린더사이에 설치되며 파일럿 신호압 공급에 따라 절환접속되어 상기 유압실린더를 신축구동시키는 작동유의 흐름방향을 제어하는 절환밸브와, 상기 절환밸브와 유압실린더사이에 설치되며 상기 유압실린더로의 작동유의 유입을 허용하며 상기 유압실린더로 부터의 귀환유를 제어하는 로크밸브를 구비하는 유압제어밸브 장치에 있어서:

   상기 로크밸브는;

   상기 로크밸브와 유압실린더사이의 액츄에이터 포트의 통로를 개폐하는 메인포펫;

   상기 메인포펫에 대해 배압을 형성하여 상기 로크밸브로 부터 상기 액츄에이터 포트의 통로의 막힌상태를 초기상태로서 유지하는 압력실;

   상기 파일럿신호압 공급시 이동하여 상기 압력실을 상기 귀환통로에 연통시키는 파일럿포펫; 및

   상기 파일럿포펫 개방시 상기 귀환통로를 상기 액츄에이터 통로에 연통시키는 절환부를 구비하여, 상기 절환밸브의 스플 중립시 상기 로크밸브의 압력실을 탱크통로에 연통시키지 않고 액츄에이터 통로에 연통시켜 상기 유압실린더의 부하를 유지하는 것을 특징으로 하는 유압제어밸브 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 귀환통로에 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 유압제어밸브 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력실에 형성되며, 상기 메인포펫을 가압하여 상기 로크밸브에 대해 연통되는 상기 액츄에이터 통로를 폐쇄시킨 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유압제어밸브 장치.