KR20050067620A

KR20050067620A - 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치

Info

Publication number: KR20050067620A
Application number: KR1020030098611A
Authority: KR
Inventors: 이동재
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2005-07-05
Also published as: KR100988420B1; EP1550774A3; CN1637211A; EP1550774B1; JP2005194870A; DE602004012700T2; DE602004012700D1; EP1550774A2; CN100591871C

Abstract

본 발명은 휠타입 굴삭기의 램실린더를 자동으로 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어장치에 관한 것으로, 특히 차축(4)과 상부프레임 사이에 연결된 램실린더(24)는 솔레노이드 램실린더 제어밸브(29)에 의해 파이롯 유압펌프(20)의 압유를 선택적으로 공급받아 록킹상태 또는 록킹해제상태로 유지되고, 상기 램실린더 제어밸브(29)는 주행조작레버(26)를 전진위치(26a) 또는 후진위치(26b)에 두고 주행을 하는 경우에는 주행중으로 인식하여 램실린더(24)를 록킹해제시켜 주행중 노면의 돌출부를 만나면 충격을 완충흡수하고, 주행조작레버(26)를 중립위치(29c)에 두고 작업을 하다가 브레이크페달을 밟아서 브레이크압력이 일정한 압력이상인 경우에는 작업상태로 인식하여 램실린더를 록킹시켜 장비의 전도를 방지하게 되지만 브레이크압력이 일정한 압력이하인 경우에는 램실린더(24)를 록킹해제시켜 램실린더를 작동시키게 된다.

Description

휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치{ Ram cylinder control device for wheel type excavator}

본 발명은 휠타입 굴삭기에서 차축과 상부프레임사이에 설치된 램실린더를 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 작업자의 선택에 따라 램실린더를 강제로 록킹하거나 록킹해제시키는 것을 물론, 주행중 노면상태등에 따라 램실린더를 자동으로 록킹 또는 록킹해제시키도록 제어하는 램실린더 제어장치에 관한 것이다.

휠타입 굴삭기는 주행중 하중이 큰 상부프레임의 요동에 의한 충격을 감쇄시키기 위하여 차축과 상부프레임사이에 램실린더가 설치되고, 이 램실린더를 굴삭기의 동작모드에 따라 록킹 또는 록킹해제시키는 제어장치가 구비된다. 즉 상기 램실린더 제어장치는 굴삭기가 주행중일 때 램실린더를 록킹해제시켜 주행중 노면의 요철을 만나는 경우 상부선회체가 요동하는 것을 억제하고, 작업중에는 램실린더를 록킹하여 상부선회체가 작업부하에 의해 한쪽으로 과도하게 기울어지는 것을 억제한다.

이러한 종래의 램실린더 제어장치의 구성과 작동을 도 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 휠타입 굴삭기는 메인유압펌프(101)의 압유를 컨트롤밸브(102)에서 제어하여 주행모터(103)와 기타 복수개의 액츄에이터로 공급하여 작동시키고, 파이롯 유압펌프(105)의 압유는 파이롯공급라인(106)을 거쳐 파이롯 컨트롤밸브(107)에서 제어되어 상기 컨트롤밸브(102)를 제어하는 파이롯압력(P1a-P2b)을 제공하는 한편, 상기 파이롯공급라인(106)에서 분기된 램실린더 유압라인(108)을 따라 분류되어 램실린더 유압라인(108)에 구비된 램실린더 제어밸브(109)에서 제어되어 차축(110)에 설치된 램실린더(111)로 공급된다. 그리고 브레이크공급용 보조펌프(112)의 압유는 브레이크 공급밸브(113)을 거친 후 브레이크 제어밸브(114)에서 제어되어 브레이크(115)에 공급됨으로써 차량을 제동시키게 된다.

그리고, 전진 주행제어밸브(117a)와 후진 주행제어밸브(117b)는 주행조작레버(118)의 전진, 중립, 후진위치별로 출력되는 주행상태신호에 의해 상기 파이롯 유압펌프(105)의 압유를 제어하여 각각 상기 주행제어스풀(102)에 전진 주행파이롯압력 또는 후진 주행파이롯압력을 제공한다. 즉, 주행조작레버(118)를 전진위치에 두면 상기 전진 주행제어밸브(117a)에 신호를 인가하고, 후진위치에 두면 상기 후진 주행제어밸브(117b)에 신호를 인가하며, 중립위치에 두면 어느 주행제어밸브에도 신호를 인가하지 않는다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 휠타입 굴삭기에서 램실린더(111)을 록킹하거나 록킹해제시키는 제어장치는 파이롯 유압펌프(105)의 압유를 램실린더(111)의 수압실에 공급하도록 연결된 램실린더 유압라인(108)과, 상기 램실린더 유압라인(108)을 개폐시키는 솔레노이드 램실린더 제어밸브(109)와, 상기 램실린더 제어밸브(109)에 솔레노이드 작동전원을 공급 또는 차단하는 램실린더 록킹스위치(116)로 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 종래의 램실린더 제어장치는 주행중 램실린더를 록킹해제하기위해 록킹스위치(116)를 켜서 램실린더 제어밸브(109)에 전원을 인가하면, 램실린더 제어밸브(109)는 램실린더 유압라인(108)을 개방하여 램실린더(111)와 파이롯 유압펌프(105)를 연통시킴으로써 상기 램실린더(111)는 주행중 상부프레임의 진동을 흡수완충하게 되고, 반면 작업을 하기 위하여 상기 록킹스위치(116)를 끄면 상기 램실린더 제어밸브(109)는 램실린더(111)를 파이롯 유압펌프(105)와 차단시키는 동시에 탱크(T)에 연결하여 램실린더(111)가 신축작동하지 않도록 고정함으로써 작업중에는 상부프레임이 출렁거리는 현상이 일어나지 않게 되는 것이다.

상기한 바와 같이, 상기 종래의 램실린더 제어장치는 램실린더(111)를 록킹 또는 록킹해제시키기 위하여 작업자가 반드시 수동으로 록킹스위치(116)를 작동시켜야만 하도록 되어 있으므로, 작업이나 주행상황에 따라 작업자가 일일이 램실린더 록킹스위치(116)를 조작하여야 하는 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 램실린더 제어장치가 가진 단점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 굴삭기의 동작모드에 따라 자동으로 램실더를 고정하거나 고정해제시켜 작업을 편리하게 하고, 작업자의 조작실수나 조작부주의에 의한 안전사고를 예방할 수 있는 램실린더 제어장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메인유압펌프, 파이롯 유압펌프, 보조펌프와, 상기 보조펌프의 압유를 제어하여 1쌍의 브레이크라인을 통하여 브레이크장치로 공급하여 브레이크장치를 작동시키는 브레이크 제어밸브와, 굴삭기의 상부프레임을 차축에 대하여 지지하는 램실린더과, 상기 램실린더를 상기 파이롯 유압펌프 또는 탱크에 선택적으로 연결하여 상기 램실린더를 록킹 또는 록킹해제하는 램실린더 제어밸브를 포함한 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 있어서,

상기 1쌍의 브레이크라인으로부터 브레이크압력을 검출하는 브레이크압력 감지센서와, 주행조작레버의 전진, 후진 또는 중립위치로부터 전진,후진 또는 작업상태를 감지하는 주행상태 감지수단과, 상기 브레이크압력 감지센서에서 검출한 브레이크 작동압력을 입력받고, 상기 주행상태 감지수단으로부터 검출한 주행상태신호를 입력받되, 상기 주행상태 감지수단으로부터 중립상태 신호가 입력되고 동시에 브레이크압력 감지센서로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이상인 경우에는 램실린더 록킹신호를 상기 램실린더 제어밸브에 인가하는 한편, 상기 주행상태 감지수단으로부터 전진 또는 후진상태 신호가 입력되거나, 상기 주행상태 감지수단으로부터 중립상태신호가 입력되지만 아울러 브레이크압력 감지센서로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이하인 경우에는 램실린더 록킹해제신호를 상기 램실린더 제어밸브에 인가하는 컨트롤러를 더 구비한 구성으로 된 것이다.

상기 램실린더 제어밸브는 상기 컨트롤러로부터 제공되는 록킹해제신호에 의해 상기 램실린더를 상기 파이롯 유압펌프와 연결시키는 록킹해제위치와, 상기 컨트롤러로부터 제공되는 록킹신호에 의해 상기 램실린더를 상기 파이롯 유압펌프와는 차단하는 동시에 탱크에 연통시키는 록킹위치를 구비한다.

또한 본 발명의 램실린더 제어장치는 상기 컨트롤러에서 램실린더 제어밸브에 제어신호를 제공하는 자동모드와, 상기 램실린더 제어밸브에 직접 록킹해제신호를 제공하는 록킹해제고정모드와, 상기 램실린더 제어밸브에 직접 록킹신호를 제공하는 록킹고정모드중 어느 하나의 모드를 선택하도록 된 선택스위치를 더 포함하는 구성으로 될 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 램실린더 제어장치는 작업자가 브레이크페달을 밟아서 브레이크라인에 형성되는 브레이크압력이 기준 설정압력을 초과하는 경우에 램실린더 제어밸브를 록킹위치에 유지시켜 램실린더를 자동으로 록킹시키고, 주행조작레버를 조작하여 주행을 할 때 램실린더 제어밸브를 록킹해제위치로 유지시켜 램실린더를 자동으로 록킹해제시키므로 작업자가 굴삭기의 동작모드에 따라 일일이 수동으로 램실린더를 록킹 또는 록킹해제시키지 않아도 되므로 작업이 편리해진다.

또한 본 발명은 상기한 바와 같이 램실린더 제어밸브가 굴삭기의 동작모드에 따라 자동으로 록킹위치 또는 록킹해제위치로 변경되게 하거나 록킹위치 또는 록킹해제위치중 어느 하나의 위치에 고정하는 선택스위치를 구비하여 필요에 따라 상기 램실린더 제어밸브가 작업신호와 주행신호에 의해 자동으로 제어되게 하거나 록킹 또는 록킹해제상태중 하나의 상태로 고정해 둘 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 램실린더 제어장치가 적용된 휠타입 굴삭기의 개략적인 유압회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 휠타입 굴삭기는 주행모터(1)등 유압 액츄에이터에 압유를 제공하는 메인유압펌프(10)와, 컨트롤밸브제어용 파이롯압력을 제공하는 파일롯 유압펌프(20) 및 차축(4)에 구비된 브레이크장치(5)에 브레이크압력을 공급하는 보조펌프(30)를 포함한다.

상기 메인유압펌프(10)의 압유는 컨트롤밸브(12)의 주행제어스풀(12a)를 포함한 복수개의 제어스풀(12b,12c)에서 제어되어 주행모터(1) 및 다른 복수개의 유압 액츄에이터로 공급되어 작동시키고, 상기 주행모터(1)는 차축(4)을 구동하는 구동축(3)에 트랜스미션(2)을 통하여 연결되어 차량을 주행구동하게 되어 있다.

상기 보조펌프(30)의 압유는 브레이크 공급밸브(14)을 거쳐 브레이크 제어밸브(15)에서 제어된 후 1쌍의 브레이크라인(16a,16b)을 통하여 브레이크장치(5)에 공급되어 브레이크장치(5)를 작동시킨다. 도면부호 15a는 브레이크페달을 나타낸다.

그리고, 상기 보조펌프(30)의 압유를 상기 브레이크장치(5)로 공급하는 브레이크라인(16a,16b)에는 브레이크압력을 감지하는 브레이크압력 감지센서(17)가 구비된다. 상기 브레이크압력 감지센서(17)는 상기 1쌍의 브레이크라인(16a,16b)중 높은 브레이크압력을 감지하여 컨트롤러(19)에 입력한다.

한편, 파이롯 컨트롤밸브(23)는 상기 파일롯 유압펌프(20)의 압유를 감압하여 컨트롤밸브(12)의 주행제어스풀(12a) 및 기타 복수개의 제어스풀(12b,12c)을 제어하는 파이롯신호(P1a,p1b)(P2a,P2b)(PTF,PTR)를 제공한다. 상기 도면부호 22는 파이롯유압펌프(20)에서 파이롯 공급라인(21)을 따라 파이롯 컨트롤밸브(23)로 공급되는 압유를 공급 또는 차단하는 파이롯 컷오프밸브이다.

주행조작레버(26)는 전진위치(26a)나 후진위치(26b)에 위치하게 되면 컨트롤러(19)에 주행신호를 입력하는 동시에 상기 전진 주행제어밸브(25a) 또는 후진 주행제어밸브(25b)에 각각 전진주행신호와 후진주행신호를 제공하여 이들 주행제어밸브(25a,25b)를 절환작동시킴으로써 파이롯 유압펌프(20)의 압유를 주행제어 파이롯라인(27a)를 통하여 주행제어스풀(12a)에 전진 주행파이롯압력 또는 후진 주행파이롯압력으로 작용시킨다. 반면에 주행조작레버(26)를 중립위치에 두면 어느 주행제어밸브에도 주행신호가 입력되지 않게 된다.

한편, 상기 차축(4)에는 상부프레임을 지지하는 적어도 1개 이상의 램실린더(24)가 설치되고, 이들 램실린더(24)는 상기 파이롯 공급라인(21)에서 분기된 램실린더 유압라인(18)을 통하여 상기 파이롯 유압펌프(20)에 연결된다. 상기 램실린더 유압라인(18)에는 램실린더(24)를 록킹 또는 록킹해제시키는 램실린더 제어밸브(29)가 구비되어 있다.

상기 램실린더 제어밸브(29)는 램실린더(24)의 수압실을 파이롯 유압펌프(20)와 연통시켜 램실린더(24)가 신축작동하게 하는 록킹해제위치(29a)와, 램실린더(24)의 수압실을 파이롯 유압펌프(20)와는 차단시키는 동시에 탱크(T)로 연통시켜 램실린더(24)가 신축작동하지 않도록 고정시키는 록킹위치(29b)를 구비하고, 일측에는 컨트롤러(19)로부터 램실린더 록킹신호가 인가되는 솔레노이드부(29c)가 구비되어 있다. 따라서 상기 램실린더 제어밸브(29)는 솔레노이드부(29c)에 컨트롤러(19)로부터 램실린더 록킹신호가 인가되는 경우에는 록킹위치(29b)로 절환하여 램실린더(24)를 록킹시키고, 솔레노이드부(29c)에 컨트롤러(19)로부터 램실린더 록킹신호가 인가되지 않은 경우에는 록킹해제위치(29a)로 복귀하여 램실린더(24)를 록킹해제시키게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(19)는 상기 브레이크압력 감지센서(17)와 상기 주행조작레버(26)의 각 출력신호라인과 연결되어 상기 주행조작레버(26)로부터 중립상태 신호가 입력되고 동시에 브레이크압력 감지센서(17)로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이상인 경우에는 램실린더 록킹신호를 상기 램실린더 제어밸브(29)에 인가한다. 이로써 램실린더 제어밸브(29)는 록킹위치(29b)로 절환하여 램실린더(24)와 탱크(T)를 연통시킴으로써 램실린더(24)를 록킹시키게 된다.

반면에 상기 컨트롤러(19)는 상기 주행조작레버(26)로부터 전진 또는 후진상태 신호가 입력되거나, 상기 주행상태 감지수단으로부터 중립상태신호가 입력되지만 브레이크압력 감지센서(17)로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이하인 경우에는 상기 램실린더 제어밸브(29)의 솔레노이드부(29c)에 램실린더 록킹신호를 차단하여 램실린더 제어밸브(29)를 록킹해제위치(29a)로 복귀시킴으로써 램실린더(24)를 보조펌프(30)에 연결한다. 이로써 램실린더(24)는 록킹해제된다.

다른 한편으로는, 컨트롤러(19)에는 상기 본발명과 같은 자동모드외에 브레이크압력 감지센서(17)와 주행상태 감지수단으로부터 입력되는 신호에 상관없이 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹해제신호를 제공하는 록킹해제고정모드와 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹신호를 제공하는 록킹고정모드를 내장하고, 상기 컨트롤러(19)의 외부에는 상기 자동모드와 록킹해제고정모드와 록킹고정모드중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있는 선택스위치(33)를 부설하여 운전자가 임의로 선택할 수 있게 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 램실린더 제어장치는 굴삭기가 작업모드로 작업중인지 주행모드로써 주행중인지의 여부에 따라 램실린더를 자동으로 록킹시키거나 록킹해제시키므로 작업을 편리하게 할 뿐아니라 작업자가 램실린더 조작을 잊더고서 램실린더를 조작하지 않음으로써 발생할 수 있는 전복사고와 같은 안전사고를 예방할 수 있다.

도 1은 종래 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 2는 본 발명에 따른 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 대한 개략적인 유압회로도,

도 3은 본 발명에 따르 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에서 컨트롤러의 제어블록선도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 주행모터 2: 트랜스미션

3: 구동축 4: 차축

5: 브레이크장치 10: 메인유압펌프

12: 컨트롤밸브 12a: 주행제어스풀

12b,12c: 제어스풀 14: 브레이크 공급밸브

15: 브레이크밸브 15a: 페달

16a,16b: 브레이크라인 17: 브레이크압력 감지센서

18: 램실린더 유압라인 19: 컨트롤러

20: 파이롯 유압펌프 21: 파이롯 공급라인

22: 파이롯 컷오프밸브 23: 파이롯 컨트롤밸브

24: 램실린더 25a,25b: 주행제어밸브

26: 주행조작레버 26a: 전진위치

26b: 후진위치 26c: 중립위치

27a,27b: 주행제어 파이롯라인 29: 램실린더 제어밸브

29a: 록킹해제위치 29b: 록킹위치

29c: 솔레노이드부 29d: 스프링

30: 보조펌프 33: 선택스위치

Claims

메인유압펌프(10), 파이롯 유압펌프(20), 보조펌프(30)와, 상기 보조펌프(30)의 압유를 제어하여 1쌍의 브레이크라인(16a,16b)을 통하여 브레이크장치(5)로 공급하여 브레이크장치(5)를 작동시키는 브레이크 제어밸브(15)와, 굴삭기의 상부프레임을 차축(4)에 대하여 지지하는 램실린더(24)과, 상기 램실린더(24)와 상기 파이롯 유압펌프(20)를 연결하는 램실린더 유압라인(18)을 연결 또는 차단하도록 제어하여 램실린더(24)를 록킹 또는 록킹해제하는 램실린더 제어밸브(29)를 포함한 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치에 있어서,

상기 1쌍의 브레이크라인(16a,16b)으로부터 브레이크압력을 검출하는 브레이크압력 감지센서(17)와, 주행조작레버(26)의 전진위치(26a), 후진위치(26b) 또는 중립위치(26c)로부터 각각 전진주행, 후진주행 또는 중립상태를 감지하는 주행상태 감지수단과, 상기 브레이크압력 감지센서(17)에서 검출한 브레이크 작동압력을 입력받고, 상기 주행상태 감지수단으로부터 검출한 주행상태신호를 입력받되, 상기 주행상태 감지수단으로부터 중립상태 신호가 입력되고 동시에 브레이크압력 감지센서(17)로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이상인 경우에는 램실린더 록킹신호를 상기 램실린더 제어밸브(29)에 인가하고, 상기 주행상태 감지수단으로부터 전진 또는 후진상태 신호가 입력되거나, 상기 주행상태 감지수단으로부터 중립상태신호가 입력되지만 브레이크압력 감지센서(17)로부터 입력되는 브레이크압력이 설정압력 이하인 경우에는 램실린더 록킹해제신호를 상기 램실린더 제어밸브(29)에 인가하는 컨트롤러(19)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(19)와 램실린더 제어밸브(29)의 솔레노이드부(29c) 사이에는, 상기 컨트롤러(19)에서 상기 램실린더 제어밸브(29)에 제어신호를 제공하는 자동모드와, 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹해제신호를 제공하는 록킹해제고정모드와, 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹신호를 제공하는 록킹고정모드중 어느 하나의 모드를 선택하도록 된 선택스위치(33)가 연결된 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(19)는 브레이크압력 감지센서(17)와 주행상태 감지수단으로부터 입력되는 신호에 상관없이 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹해제신호를 제공하는 록킹해제고정모드와 상기 램실린더 제어밸브(29)에 직접 록킹신호를 제공하는 록킹고정모드를 더 포함하고, 상기 컨트롤러(19)의 외부에는 상기 록킹해제고정모드와 상기 록킹고정모드중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있는 선택스위치(33)를 부설한 것을 특징으로 하는 휠타입 굴삭기의 램실린더 제어장치.