KR20230165716A - Boom energy and swing energy recovery system for construction machinery with mobile linked - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에 관한 것으로, 모바일에 연동하여 제어가 가능한 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 붐 에너지 회수부 및 선회 에너지 회수부를 포함하여, 붐 다운 시 버려지는 에너지 및 본체의 선회 시 버려지는 에너지를 회수하고, 이를 활용할 수 있고, 다양한 운전모드로 작동될 수 있으며, 또한, 기존의 건설기계에 쉽게 설치되거나, 해제될 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a boom energy and swing energy recovery system for mobile-linked construction equipment, and to a boom energy and swing energy recovery system for mobile-linked construction equipment that can be controlled in conjunction with a mobile device.
According to the present invention, including a boom energy recovery unit and a swing energy recovery unit, energy wasted when the boom is down and energy wasted when the main body is rotated can be recovered, utilized, and operated in various operation modes, Additionally, it has the advantage of being able to be easily installed or removed from existing construction machinery.
Description
본 발명은 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일에 연동하여 제어가 가능하고, 붐의 붐다운 시 발생되는 붐 에너지 및 건설기계 본체의 선회 시 발생되는 선회 에너지를 회수할 수 있는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a boom energy and swing energy recovery system for mobile-linked construction equipment. More specifically, it is capable of being controlled in conjunction with a mobile device, and is capable of recovering boom energy generated when the boom is lowered and when the main body of the construction machine turns. This relates to a boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment that can recover swing energy.
포크레인 내지 굴착기는 일반적으로 땅을 파거나 깎을 때 사용되는 건설기계로서, 건설 현장 및 다양한 산업 현장에서 널리 쓰이고 있다. 이러한 포크레인은 끝단이 곡선의 궤적을 따라서 이동될 수 있는 붐을 포함하고, 붐의 끝단에는 버킷을 포함하는 다양한 툴이 장착될 수 있다.Excavators and excavators are construction machines generally used for digging or cutting the ground, and are widely used at construction sites and various industrial sites. This excavator includes a boom whose end can be moved along a curved trajectory, and various tools including a bucket can be mounted on the end of the boom.
붐에는 유압실린더가 연결되고, 유압실린더는 승강 작동하면서 붐을 구동시킨다. 유압실린더는 유압계통의 오일 유동을 통해서 승강 작동된다. 포크레인은 엔진 등의 동력 수단을 포함한다. 엔진은 유압계통에서 오일 유동의 유동력을 제공하고, 동시에 포크레인의 이동을 위한 동력을 제공할 수 있다.A hydraulic cylinder is connected to the boom, and the hydraulic cylinder drives the boom while lifting and lowering. Hydraulic cylinders are raised and lowered through oil flow in the hydraulic system. An excavator includes power means such as an engine. The engine provides the fluidity of oil flow in the hydraulic system and can simultaneously provide power for the movement of the excavator.
일반적으로, 포크레인은 그 중량이 매우 크기 때문에 이동에 따른 연료 소모가 매우 크다. 또한, 붐의 자중 또한 무겁기 때문에 붐을 구동시키기 위해서도 많은 연료가 소모된다.In general, because the weight of an excavator is very large, fuel consumption due to movement is very large. Additionally, because the boom's own weight is also heavy, a lot of fuel is consumed to drive the boom.
최근 친환경 이슈가 대두되면서, 포크레인 등의 건설기계 분야에도 연비를 향상시키기 위한 다양한 기술 개발 및 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어, 포크레인의 붐이 붐다운하는 경우, 붐 에너지(Potential Energy)를 회수한 뒤, 이를 일시적으로 저장하여, 포크레인의 이동이나 붐의 구동을 보조하는 기술 등이 제안된 바 있다.As eco-friendly issues have recently emerged, various technological developments and research are being conducted to improve fuel efficiency in the field of construction equipment such as excavators. For example, when the boom of an excavator goes down, a technology has been proposed to recover boom energy (potential energy) and temporarily store it to assist in moving the excavator or driving the boom.
그러나, 이러한 종래의 기술에는 붐의 작업 동작이나, 작업 속도 등에 큰 제약을 가하여 작업능률을 저하시키는 문제가 있었고, 또한, 기존의 다양한 포크레인에 설치되기가 매우 어렵다는 문제가 있었다.However, this conventional technology had the problem of lowering work efficiency by imposing significant restrictions on the work operation of the boom or work speed, and also had the problem of being very difficult to install on various existing excavator cranes.
한편, 포크레인 내지 굴착기를 포함하는 각종 건설기계의 상부에는 작업자가 탑승하는 캐비넷 및 엔진 등이 설치되는 본체가 수평방향으로 선회 이동하면서 작업을 수행한다.Meanwhile, the main body on which the cabinet and engine for workers to ride are installed on the upper part of various construction machines, including excavators and excavators, performs work while rotating and moving in the horizontal direction.
붐의 붐다운 시 발생되는 붐 에너지 외에, 본체의 수평방향으로 선회 이동 시에도 선회 에너지가 발생되나, 붐 에너지 및 선회 에너지를 회수 및 저장하여 이를 다시 활용하는 기술 및 방법에 대해서는 현재까지 제시된 바가 없다.In addition to the boom energy generated when the boom is lowered, turning energy is also generated when the main body turns and moves in the horizontal direction, but no technology or method for recovering and storing boom energy and turning energy and reusing it has been proposed to date. .
따라서, 건설기계에서 대표적으로 손실되고 있는 막대한 양의 붐 에너지 및 선회 에너지를 회수하여 저장한 후 이를 활용하는 방안이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a method of recovering and storing the enormous amount of boom energy and swing energy that is typically lost in construction machinery and then utilizing it.
한편, 각종 건설기계는 건설기계 내의 디스플레이부를 통하여 정보를 표시 및 제공하고 있으며, 이를 통해 작업자가 건설기계의 현재 상태를 인지하면서 작업하도록 이루어진다.Meanwhile, various construction machines display and provide information through a display unit within the construction machine, which allows workers to work while recognizing the current status of the construction machine.
최근 들어, 건설기계와 모바일을 연동하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있으나, 단순히 건설기계의 상태 등을 모바일에 제공하고, 이를 작업자가 인지하는데 그쳐 연동성이 저하되는 문제가 있으며, 이에 따라 범용성이 떨어진다는 문제점이 있다.Recently, various methods have been proposed to link construction machinery and mobile devices, but there is a problem in that the status of construction equipment is simply provided to the mobile device and the operator is only able to recognize it, which reduces interoperability and thus reduces versatility. There is a problem.
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 건설기계에 있어서, 모바일과 연동하여 제어가 가능하고, 붐의 붐다운 시 버려지는 붐 에너지를 회수함과 함께, 본체의 선회 시 버려지는 선회 에너지를 회수하여 이를 활용할 수 있고, 다양한 운전 모드로 작동될 수 있으며, 기존의 건설기계에 쉽게 설치되거나, 해제될 수 있는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Based on the technical background as described above, the present invention enables control in construction equipment in conjunction with a mobile device, recovers boom energy wasted when the boom is down, and swing energy is discarded when the main body rotates. The purpose is to provide a boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction machinery that can be recovered and utilized, can be operated in various operation modes, and can be easily installed or removed from existing construction machinery.
본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템은, 오일의 유동에 의해 로드가 승강 작동하고, 라지챔버 및 라지챔버의 상부에 형성되는 스몰챔버를 포함하는 붐 실린더와, 붐 실린더에 오일의 유동을 제공하고, 메인펌프에 샤프트로 연결되는 엔진과, 오일의 유동에 의한 붐 실린더에 의해 붐업/붐다운 구동하는 붐, 및 건설기계 구동부의 상부에 설치되어 스윙모터의 구동에 의해 수평방향으로 선회 이동하는 본체를 포함하는 건설기계에 설치되어 에너지를 회수하는 건설기계용 에너지 회수 시스템에 있어서, 붐 실린더에 연결되어 붐 실린더로 제공되는 오일의 유동을 선택적으로 제어하는 메인컨트롤밸브; 엔진에 연결되어 유입되는 오일에 의해 회전력을 형성하고, 엔진의 샤프트에 회전축으로 연결되어 회전력을 제공하는 유압모터 및 오일을 유입 및 토출하는 적어도 하나 이상의 배관을 포함하는 유압모터어셈블리; 붐 실린더의 붐다운 시 버려지는 오일을 회수하는 붐 에너지 회수부; 본체의 선회 이동 시 버려지는 오일을 회수하는 선회 에너지 회수부; 사용자가 갖는 모바일; 및 모바일에 연동되고, 조작 신호에 기초하여 건설기계의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 붐 에너지 회수부로 회수된 오일을 통해 발생된 붐 에너지 및 선회 에너지 회수부로 회수된 오일을 통해 발생된 선회 에너지를 재사용하는 것을 특징으로 한다.The boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention is a boom cylinder in which a rod is lifted and lowered by the flow of oil and includes a large chamber and a small chamber formed on the upper part of the large chamber. An engine that provides oil flow to the boom cylinder and is connected to the main pump by a shaft, a boom that drives the boom up/boom down by the boom cylinder by the oil flow, and a swing motor installed on the upper part of the construction machine drive unit. In the energy recovery system for construction equipment that is installed on a construction machine and recovers energy, including a main body that pivots and moves in the horizontal direction by the drive, the energy recovery system is connected to the boom cylinder and selectively controls the flow of oil provided to the boom cylinder. main control valve; A hydraulic motor assembly that is connected to the engine and generates rotational force by oil flowing in, and includes a hydraulic motor that is connected to the shaft of the engine through a rotation axis to provide rotational force, and at least one pipe for inflowing and discharging oil; A boom energy recovery unit that recovers oil discarded when the boom cylinder is brought down; A turning energy recovery unit that recovers oil discarded during the turning movement of the main body; mobile users have; and a control unit linked to the mobile and controlling the operation of the construction machine based on the operation signal. It includes, and is characterized in that the boom energy generated through the oil recovered by the boom energy recovery unit and the swing energy generated through the oil recovered by the swing energy recovery unit are reused.
하나의 실시형태로서, 메인컨트롤밸브는, 오일의 유동이 실린더의 라지챔버 또는 스몰챔버로 향하도록 동작하는 스풀과, 메인컨트롤밸브에 오일을 유동하는 메인밸브라인과, 스풀에 연결되고, 붐업밸브가 배치되어 붐업밸브의 오픈에 따른 스풀의 이동에 의해 라지챔버로 오일이 유동하여 붐을 붐업시키는 붐업밸브라인과, 스풀에 연결되고, 붐다운밸브가 배치되어 붐다운밸브의 오픈에 따른 스풀의 이동에 의해 스몰챔버로 오일이 유동하여 붐을 붐다운시키는 붐다운밸브라인을 포함할 수 있다.As one embodiment, the main control valve is connected to a spool that operates so that the flow of oil is directed to the large chamber or small chamber of the cylinder, a main valve line that flows oil to the main control valve, and the spool, and a boom-up valve. It is connected to the boom-up valve line, which allows oil to flow into the large chamber and boom-up due to the movement of the spool when the boom-up valve is opened, and is connected to the spool, and a boom-down valve is arranged to move the spool according to the opening of the boom-down valve. It may include a boom-down valve line that causes oil to flow into the small chamber due to movement and boom-downs the boom.
다른 하나의 실시형태로서, 붐 에너지 회수부는, 붐 실린더에 연결되어 붐 실린더로부터 유입되는 오일을 축압하고, 축압된 오일을 붐 실린더 및 엔진에 토출하는 축압기와, 오일이 유동하는 복수의 라인과 복수의 라인 중 선택된 라인에 적어도 하나 이상으로 설치되어 오일의 유량을 제어하는 밸브를 포함하는 붐 에너지 밸브어셈블리, 및 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출하도록 적어도 하나 이상으로 구비되는 오일탱크를 포함할 수 있다.In another embodiment, the boom energy recovery unit is connected to the boom cylinder, accumulating oil flowing in from the boom cylinder, and discharging the accumulated oil to the boom cylinder and engine, a plurality of lines through which oil flows, and A boom energy valve assembly that is installed in at least one selected line among a plurality of lines and includes a valve that controls the flow rate of oil, and an oil tank provided with at least one to allow oil to flow in and be stored, or to allow the stored oil to flow out. It can be included.
하나의 실시형태로서, 붐 에너지 밸브어셈블리는, 붐 실린더의 라지챔버에 일측이 연결되는 제1 라인과, 제1 라인과 축압기를 연결하는 제2 라인과, 제1 라인과 축압기를 연결하는 제3 라인과, 축압기와 유압모터어셈블리를 연결하는 제4 라인과, 붐 실린더의 스몰챔버에 일측이 연결되는 제5 라인과, 제1 라인에서 분기되고, 제5 라인에 연결되는 제6 라인과, 제1 라인에서 분기되는 제7 라인과, 제5 라인 및 제6 라인에 일측이 연결되는 제8 라인을 포함하고, 제2 라인에 배치되어 축압기를 향해서만 오일이 유동하도록 오일의 유량을 제어하는 제1 AC 밸브와, 제3 라인에 배치되어 제1 라인을 향해서만 오일이 유동하도록 오일의 유량을 제어하는 CA 밸브와, 제4 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제1 CM 밸브와, 제6 라인에 배치되어 오일 유량을 제어하는 AB 밸브와, 제7 라인에 배치되어 오일 유량을 제어하는 AR 밸브와, 축압기와 오일탱크 사이의 유로 상에 배치되어 온오프 방식으로 작동하는 제1 릴리즈 밸브, 및 축압기와 오일탱크 사이에서 제1 릴리즈 밸브에 병렬로 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.As one embodiment, the boom energy valve assembly includes a first line on one side connected to the large chamber of the boom cylinder, a second line connecting the first line and the accumulator, and a second line connecting the first line and the accumulator. A third line, a fourth line connecting the accumulator and the hydraulic motor assembly, a fifth line connected on one side to the small chamber of the boom cylinder, and a sixth line branched from the first line and connected to the fifth line. and a seventh line branching from the first line, an eighth line connected on one side to the fifth line and the sixth line, and an oil flow rate disposed in the second line so that the oil flows only toward the accumulator. A first AC valve that controls, a CA valve disposed in the third line to control the oil flow rate so that the oil flows only toward the first line, and a first CM disposed in the fourth line to control the oil flow rate. A valve, an AB valve arranged in the 6th line to control the oil flow rate, an AR valve arranged in the 7th line to control the oil flow rate, and arranged in the flow path between the accumulator and the oil tank and operated in an on-off manner. It may include a first release valve, and a first solenoid valve disposed in parallel with the first release valve between the accumulator and the oil tank.
하나의 실시형태로서, 제어부는, 조작 신호에 기초하여, 붐 에너지 회수부의 동작을 제어하여 붐의 붐다운에 따른 오일을 축압기로 회수한 후 저장하는 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)와, 축압기에 축압된 오일로 엔진의 출력을 보조하는 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)와, 축압기에 축압된 오일을 이용하여 붐업 동작에 필요한 동력을 보조하는 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)와, 축압기에 축압된 오일을 외부로 배출하여 축압기 내부의 압력을 해소하는 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode), 및 붐이 지면에 닿으면 축압을 일시 중단하는 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동할 수 있다.In one embodiment, the control unit controls the operation of the boom energy recovery unit based on the operation signal to recover oil according to the boom down to the accumulator and then stores the boom energy recovery mode. , boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode), which assists the engine output with oil accumulated in the accumulator, and boom energy performance improvement mode (boom energy performance improvement mode), which assists the power required for boom-up operation using oil accumulated in the accumulator. Boom Energy Power Mode), Boom Energy Pressure Release Mode, which relieves the pressure inside the accumulator by discharging the oil accumulated in the accumulator to the outside, and temporarily suspends the accumulator pressure when the boom touches the ground. It can operate in any one mode selected among the Boom Energy Recovery Off Mode.
구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는, 붐이 붐다운하는 경우, 붐다운밸브를 폐쇄한 후 붐 실린더의 스몰챔버로 오일을 유입시켜 붐 실린더의 로드를 하강시키고, 라지챔버 내부의 오일을 제1 라인을 통해 토출시키며, 제1 라인에서 유동하는 오일이 제2 라인을 통해 축압기로 회수하고, 축압기 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용할 수 있다.As a specific embodiment, the boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode), when the boom goes down, closes the boom down valve and then flows oil into the small chamber of the boom cylinder to lower the rod of the boom cylinder, and lowers the rod of the boom cylinder. The oil inside the chamber is discharged through the first line, the oil flowing in the first line is recovered to the accumulator through the second line, and the oil recovered into the accumulator can be accumulated and stored for use.
다른 구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는, AB 밸브를 개방하여, 제1 라인에서 유동하는 오일의 일부를 제6 라인 및 제5 라인을 통해 붐 실린더의 스몰챔버로 유입시켜 붐의 붐다운 속력을 증가시킬 수 있다.As another specific embodiment, the boom energy recovery mode opens the AB valve, allowing a portion of the oil flowing in the first line to flow into the small chamber of the boom cylinder through the sixth line and the fifth line. You can increase the boom down speed by doing this.
또 다른 구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는, AR 밸브를 개방하여, 제1 라인에서 유동하는 오일의 일부를 제7 라인을 통해 오일탱크로 유입시킬 수 있다.As another specific embodiment, the boom energy recovery mode may open the AR valve to allow a portion of the oil flowing in the first line to flow into the oil tank through the seventh line.
구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)는, 붐이 붐업하는 경우, 제4 라인에 배치된 제1 CM 밸브를 개방하고, 제3 라인에 배치된 CA 밸브를 폐쇄하며, 축압기에 축압된 오일을 제4 라인을 통하여 유압모터어셈블리의 유압모터로 유입시키고, 유입된 오일에 의하여 유압모터의 회전축이 회전하며, 유압모터의 회전축의 회전력이 엔진의 샤프트에 제공되어 엔진의 샤프트 출력을 보조할 수 있다.As a specific embodiment, the boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode) opens the first CM valve arranged in the fourth line and closes the CA valve arranged in the third line when the boom booms, The oil accumulated in the accumulator flows into the hydraulic motor of the hydraulic motor assembly through the fourth line, the rotation shaft of the hydraulic motor rotates due to the inflow oil, and the rotational force of the rotation shaft of the hydraulic motor is provided to the shaft of the engine to operate the engine. Can assist shaft output.
구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)는, 붐이 붐업하는 경우, 제3 라인에 배치된 CA 밸브를 개방하고, 제4 라인에 배치된 제1 CM 밸브를 폐쇄하며, 축압기에 축압된 오일을 제3 라인 및 제1 라인을 통해 붐 실린더의 라지챔버로 유입시키고, 엔진에 의하여 라지챔버로 유입되는 오일에 더하여, 축압기에서 라지챔버로 오일을 유입하여 라지챔버에 유입되는 오일의 유입량을 증대시켜 봄의 붐업 속도를 증가시킬 수 있다.As a specific embodiment, the boom energy performance improvement mode (Boom Energy Power Mode) opens the CA valve disposed in the third line and closes the first CM valve disposed in the fourth line when the boom booms, The oil accumulated in the accumulator flows into the large chamber of the boom cylinder through the third line and the first line, and in addition to the oil flowing into the large chamber by the engine, oil flows from the accumulator to the large chamber and flows into the large chamber. The spring boom-up speed can be increased by increasing the amount of incoming oil.
구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)는, 제1 릴리즈 밸브를 개방하고, CA 밸브 및 제1 CM 밸브를 폐쇄하며, 제1 릴리즈 밸브를 통해 축압기에 축압된 오일의 일부를 오일탱크로 토출하여 축압기 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.As a specific embodiment, the Boom Energy Pressure Release Mode opens the first release valve, closes the CA valve and the first CM valve, and releases the oil accumulated in the accumulator through the first release valve. The pressure inside the accumulator can be reduced by discharging part of it into the oil tank.
다른 구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)는, 제1 솔레노이드 밸브를 개방하고, CA 밸브 및 제1 CM 밸브를 폐쇄하며, 제1 솔레노이드 밸브를 통해 축압기에 축압된 오일의 전부를 오일탱크로 토출하여 축압기 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.As another specific embodiment, the Boom Energy Pressure Release Mode opens the first solenoid valve, closes the CA valve and the first CM valve, and releases accumulated pressure to the accumulator through the first solenoid valve. The pressure inside the accumulator can be reduced by discharging all of the oil into the oil tank.
구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode)는, 붐이 지면에 닿은 경우, 제1 AC 밸브를 폐쇄하여, 축압기 내의 오일의 축압을 일시 정지시킬 수 있다.As a specific embodiment, the boom energy recovery off mode may temporarily stop the accumulation of oil in the accumulator by closing the first AC valve when the boom touches the ground.
다른 구체적인 실시형태로서, 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode)는, 붐이 지면에 닿은 경우, 제1 AC 밸브 및 AR 밸브를 폐쇄하고, AB 밸브를 개방하여, 라지챔버에서 토출되는 오일을 스몰챔버로만 유입시킬 수 있다.As another specific embodiment, the boom energy recovery off mode (Boom Energy Recovery Off Mode) closes the first AC valve and AR valve and opens the AB valve when the boom touches the ground, so that oil discharged from the large chamber can only flow into the small chamber.
하나의 실시형태로서, 선회 에너지 회수부는, 엔진의 메인펌프와 연결되는 스윙모터에 연결되어 스윙모터의 회전에 따라 유입되는 오일을 축압하고, 축압된 오일을 유압모터어셈블리에 토출하는 고압 축압기와, 엔진의 메인펌프와 연결되는 스윙모터에 연결되어 스윙모터에 오일을 제공하여 스윙모터의 공동을 방지하는 저압 축압기와, 오일이 유동하도록 복수의 라인과 복수의 라인 중 선택된 라인에 적어도 하나 이상으로 설치되어 오일의 유량을 제어하는 밸브를 포함하는 선회 에너지 밸브어셈블리, 및 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출하도록 적어도 하나 이상으로 구비되는 오일탱크를 포함할 수 있다.In one embodiment, the swing energy recovery unit is connected to a swing motor connected to the main pump of the engine, and includes a high pressure accumulator that accumulates oil flowing in according to the rotation of the swing motor and discharges the accumulated oil to the hydraulic motor assembly. , a low-pressure accumulator that is connected to the swing motor connected to the main pump of the engine and provides oil to the swing motor to prevent cavity in the swing motor, and a plurality of lines to allow oil to flow and at least one line selected from the plurality of lines. It may include a swing energy valve assembly that is installed and includes a valve that controls the flow rate of oil, and at least one oil tank that allows oil to flow in and be stored, or to allow the stored oil to flow out.
구체적인 실시형태로서, 선회 에너지 밸브어셈블리는, 메인펌프에 일측이 연결되는 제11 라인과, 제11 라인의 타측에 연결되고, 스윙모터의 좌측에 연결되는 제12 라인과, 제11 라인의 타측에 연결되고, 스윙모터의 우측에 연결되는 제13 라인과, 제12 라인에서 분기되는 제14 라인과, 제13 라인에서 분기되는 제15 라인과, 제14 라인 및 제15 라인을 병합하되, 고압 축압기에 연결되는 제16 라인과, 고압 축압기와 유압모터를 연결하는 제17 라인, 및 제17 라인에서 분기형성되어 오일탱크에 연결되는 제18 라인을 포함하고, 제11 라인과 제12 및 제13 라인의 연결부위에 배치되어 오일의 유동방향을 제어하는 방향전환밸브와, 제16 라인에 배치되어 고압 축압기를 향해서만 오일을 유동시키도록 오일의 유량을 제어하는 제2 AC 밸브와, 제17 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제2 CM 밸브와, 제14 라인 및 제15 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제1 및 제2 체크밸브와, 제18 라인의 고온 축압기와 오일탱크 사이에 배치되어 온오프 방식으로 작동하는 제2 릴리즈 밸브, 및 제18 라인의 고압 축압기와 오일탱크 사이에서 제2 릴리즈 밸브에 병렬로 배치되는 제2 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.As a specific embodiment, the swing energy valve assembly includes an 11th line connected on one side to the main pump, a 12th line connected to the other side of the 11th line, and a 12th line connected to the left side of the swing motor, and a 12th line connected to the other side of the 11th line. connected, the 13th line connected to the right side of the swing motor, the 14th line branching from the 12th line, the 15th line branching from the 13th line, and the 14th and 15th lines are merged, but the high pressure axis It includes a 16th line connected to the compressor, a 17th line connecting the high pressure accumulator and a hydraulic motor, and an 18th line branched from the 17th line and connected to the oil tank, and the 11th line, the 12th and the 12th line. A direction change valve disposed at the connection portion of the 13th line and controlling the flow direction of the oil, a second AC valve disposed at the 16th line and controlling the flow rate of the oil so that the oil flows only toward the high pressure accumulator, and A second CM valve disposed in line 17 to control the flow rate of oil, first and second check valves disposed in the 14th and 15th lines to control the flow rate of oil, and a high temperature accumulator in the 18th line It may include a second release valve disposed between the oil tanks and operating in an on-off manner, and a second solenoid valve disposed in parallel with the second release valve between the high pressure accumulator of the 18th line and the oil tank.
하나의 실시형태로서, 제어부는, 조작신호에 기초하여, 선회 에너지 회수부의 동작을 제어하여 본체의 선회에 따른 오일을 고압 축압기로 회수한 후 저장하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)와, 고압 축압기에 축압된 오일로 엔진의 출력을 보조하는 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode), 및 고압 축압기에 축압된 오일을 외부로 배출하여 고압 축압기 내부의 압력을 해소하는 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동할 수 있다.In one embodiment, the control unit controls the operation of the swing energy recovery unit based on the operation signal to recover oil according to the swing of the main body to the high pressure accumulator and then store it. , Swing Energy Eco Mode, which assists engine output with oil accumulated in the high-pressure accumulator, and Swing Energy Eco Mode, which relieves the pressure inside the high-pressure accumulator by discharging the oil accumulated in the high-pressure accumulator to the outside. It can operate in any one of the energy pressure release modes (Swing Energy Pressure Release Mode).
구체적인 실시형태로서, 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)는, 본체가 선회하는 경우, 메인펌프에서 제11 라인으로 오일을 유입시키고, 방향전환밸브를 제어하여 오일의 유동방향을 제12 라인 또는 제13 라인으로 전환하여 오일을 유입시키며, 제12 라인 또는 제13 라인으로 유입된 오일에 의해 스윙모터가 우측방향 또는 좌측방향으로 회전된 후 제13 라인 또는 제12 라인을 통해 제14 라인 또는 제15 라인으로 유입시키며, 제14 라인 또는 제15라인으로 유입된 오일은 제16 라인을 통해 고압 축압기로 회수되며, 고압 축압기 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용할 수 있다.As a specific embodiment, the swing energy recovery mode flows oil from the main pump into the 11th line when the main body rotates, and controls the direction change valve to change the flow direction of the oil to the 12th line or Oil is introduced by switching to the 13th line, and the swing motor is rotated to the right or left by the oil flowing into the 12th line or the 13th line, and then the 14th line or the 14th line is rotated through the 13th line or the 12th line. The oil flowing into the 15th line or the 15th line is recovered to the high pressure accumulator through the 16th line, and the oil recovered into the high pressure accumulator can be stored and used.
구체적인 실시형태로서, 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode)는, 본체가 선회하는 경우, 제17 라인에 배치되는 제2 CM 밸브를 개방하고, 고압 축압기에 축압된 오일을 제17 라인을 통하여 유압모터어셈블리의 유압모터로 유입시키며, 유입된 오일에 의하여 유압모터의 회전축이 회전하며, 회전축의 회전력이 엔진의 샤프트에 제공되어 엔진의 샤프트 출력을 보조할 수 있다.As a specific embodiment, the swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode) opens the second CM valve disposed in the 17th line when the main body rotates, and releases the oil accumulated in the high pressure accumulator through the 17th line. It flows into the hydraulic motor of the hydraulic motor assembly through the oil, and the rotating shaft of the hydraulic motor rotates due to the introduced oil, and the rotating force of the rotating shaft is provided to the shaft of the engine to assist the shaft output of the engine.
다른 구체적인 실시형태로서, 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는, 제2 릴리즈 밸브를 개방하여, 제2 릴리즈 밸브를 통해 고압 축압기에 축압된 오일의 일부를 오일탱크로 토출하여 고압 축압기 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.As another specific embodiment, the swing energy pressure release mode opens the second release valve and discharges a portion of the oil accumulated in the high pressure accumulator to the oil tank through the second release valve to provide high pressure. The pressure inside the accumulator can be reduced.
또 다른 구체적인 실시형태로서, 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는, 제2 솔레노이드 밸브를 개방하여, 제2 솔레노이드 밸브를 통해 고압 축압기에 축압된 오일의 전부를 오일탱크로 토출하여 고압 축압기 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.As another specific embodiment, the swing energy pressure release mode opens the second solenoid valve and discharges all of the oil accumulated in the high pressure accumulator into the oil tank through the second solenoid valve. The pressure inside the high pressure accumulator can be reduced.
하나의 실시형태로서, 선회 에너지 밸브어셈블리는, 제12 라인과 제13 라인을 연결하는 연결하는 제21 라인, 및 제21 라인에서 분기되어 오일탱크에 연결되는 제22 라인을 더 포함하고, 제21라인에 상호 일정간격 이격되어 배치되고, 오일의 압력에 의해 개방되어 오일의 유량을 제어하는 제1 릴리프 밸브 및 제2 릴리프 밸브와, 제22 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제5 체크밸브를 포함할 수 있다.As one embodiment, the swing energy valve assembly further includes a 21st line connecting the 12th line and the 13th line, and a 22nd line branched from the 21st line and connected to the oil tank, and the 21st line A first relief valve and a second relief valve disposed in the line at regular intervals from each other and opened by oil pressure to control the oil flow rate, and a fifth check valve disposed in the 22nd line to control the oil flow rate may include.
구체적인 실시형태로서, 제어부는, 본체의 선회 이동 가속 시 제11 라인을 통해 제12 라인 또는 제13 라인으로 유입되어 유동하는 오일의 압력이 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우, 제1 릴리프 밸브 또는 제2 릴리프 밸브가 개방되고, 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입되는 오일의 일부가 제21 라인과 제1 릴리프 밸브 또는 제21 라인과 제2 릴리프 밸브를 통해 제22 라인으로 유입되며, 제5 체크밸브를 개방하여 제22 라인으로 유입된 오일의 일부를 오일탱크로 유입시킬 수 있다.In a specific embodiment, when the pressure of the oil flowing into the 12th line or the 13th line through the 11th line when accelerating the turning movement of the main body exceeds the preset oil pressure range, the control unit operates the first relief valve. Or, the second relief valve is opened, and part of the oil flowing into the swing motor through the 12th line or the 13th line is transferred to the 22nd line through the 21st line and the first relief valve or the 21st line and the 2nd relief valve. flows in, and by opening the fifth check valve, part of the oil flowing into the 22nd line can be allowed to flow into the oil tank.
다른 하나의 실시형태로서, 선회 에너지 밸브어셈블리는, 제12 라인과 제13 라인을 연결하는 제23 라인, 및 제23 라인에서 분기되어 저압 축압기에 연결되는 제24 라인을 더 포함하고, 제23 라인에 상호 일정간격 이격되어 배치되고, 오일의 유량을 제어하는 제3 체크밸브 및 제4 체크밸브를 포함할 수 있다.As another embodiment, the swing energy valve assembly further includes a 23rd line connecting the 12th line and the 13th line, and a 24th line branched from the 23rd line and connected to the low pressure accumulator, It may be disposed at regular intervals in the line and include a third check valve and a fourth check valve that control the flow rate of oil.
구체적인 실시형태로서, 제어부는, 본체의 선회 이동을 감속하는 경우, 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입되어 스윙모터를 회전시킨 후 축압기로 유입되는 오일을 대체하여, 제3 체크밸브 또는 제4 체크밸브를 개방한 후 저압 축압기의 오일을 제24 라인과 제3 체크밸브 또는 제4 체크밸브를 통해 제23 라인으로 유입시키고, 제23 라인으로 유입된 오일을 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입시켜 스윙모터의 공동을 방지할 수 있다.As a specific embodiment, when decelerating the turning movement of the main body, the control unit replaces the oil that flows into the swing motor through the 12th line or the 13th line to rotate the swing motor and then flows into the accumulator, and performs the third check. After opening the valve or the fourth check valve, the oil from the low pressure accumulator flows into the 23rd line through the 24th line and the 3rd check valve or the 4th check valve, and the oil flowing into the 23rd line flows into the 12th line or It is possible to prevent cavity in the swing motor by flowing it into the swing motor through the 13th line.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템은, 모바일과 연동하여 제어가 가능하고, 붐의 붐다운 시 버려지는 붐 에너지를 회수하고, 본체의 가속 시 발생되는 선회 에너지로 엔진의 동작을 보조함과 함께, 본체의 감속 시 발생될 수 있는 공동 현상을 방지하면서 본체의 선회 에너지를 회수하며, 이를 활용할 수 있고, 다양한 운전 모드로 작동될 수 있으며, 기존의 건설기계에 쉽게 설치되거나, 해제될 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the boom energy and swing energy recovery system for mobile-linked construction equipment can be controlled in conjunction with the mobile, recovers boom energy that is wasted when the boom is down, and generates energy when the main body accelerates. In addition to assisting the operation of the engine with the rotating energy, the rotating energy of the main body is recovered while preventing cavitation that may occur when the main body decelerates, and this can be utilized, operated in various operation modes, and used in existing construction. The effect is that it can be easily installed or removed from the machine.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 전체적인 모습을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템을 나타내는 계통도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압모터어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부의 브라켓을 절개하여 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 붐 에너지를 회수하는 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 붐 에너지로 엔진의 출력을 보조하는 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 붐 에너지로 붐의 붐업 동작에 필요한 동력을 보조하는 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 축압기의 내부 압력을 해소하는 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체가 우측으로 선회하는 경우 선회 에너지를 회수하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체가 좌측으로 선회하는 경우 선회 에너지를 회수하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 선회 에너지로 엔진의 출력을 보조하는 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 고압 축압기의 내부 압력을 해소하는 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)를 나타내는 계통도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체의 가속 시 오일의 유동 경로를 나타내는 계통도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체의 감속 시 오일의 유동 경로를 나타내는 계통도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall appearance of a construction machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a hydraulic motor assembly according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view showing a cutaway bracket of the boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic diagram showing a boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode) for recovering boom energy in a boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a schematic diagram showing a boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode) that assists the output of the engine with boom energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. .
Figure 9 shows a boom energy performance improvement mode (Boom Energy) that assists the power required for the boom-up operation of the boom with boom energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing Power Mode.
Figure 10 is a schematic diagram showing a boom energy pressure release mode that relieves the internal pressure of the accumulator in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a schematic diagram showing a swing energy recovery mode that recovers swing energy when the main body swings to the right in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. .
Figure 12 is a schematic diagram showing a swing energy recovery mode (Swing Energy Recovery Mode) that recovers swing energy when the main body swings to the left in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. .
Figure 13 is a schematic diagram showing a swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode) that assists the output of the engine with swing energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. .
Figure 14 is a schematic diagram showing a swing energy pressure release mode (Swing Energy Pressure Release Mode) that relieves the internal pressure of the high pressure accumulator in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is a schematic diagram showing the oil flow path during acceleration of the main body in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 16 is a schematic diagram showing the oil flow path when the main body is decelerated in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다.In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, identical components are indicated by identical symbols whenever possible.
또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템 및 이를 포함하는 건설기계에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction machinery according to the present invention and the construction machinery including the same will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 전체적인 모습을 나타내는 개념도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템을 나타내는 계통도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압모터어셈블리를 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부를 나타내는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부를 나타내는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 에너지 회수부의 브라켓을 절개하여 나타내는 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 붐 에너지를 회수하는 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 붐 에너지로 엔진의 출력을 보조하는 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 붐 에너지로 붐의 붐업 동작에 필요한 동력을 보조하는 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 축압기의 내부 압력을 해소하는 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체가 우측으로 선회하는 경우 선회 에너지를 회수하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체가 좌측으로 선회하는 경우 선회 에너지를 회수하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 회수된 선회 에너지로 엔진의 출력을 보조하는 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 고압 축압기의 내부 압력을 해소하는 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)를 나타내는 계통도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체의 가속 시 오일의 유동 경로를 나타내는 계통도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템에서 본체의 감속 시 오일의 유동 경로를 나타내는 계통도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall appearance of a construction machine according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a schematic diagram showing a boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a perspective view showing a hydraulic motor assembly according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a plan view showing a boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a perspective view showing a boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a plan view showing a cutaway bracket of the boom energy recovery unit according to an embodiment of the present invention. Figure 7 is a schematic diagram showing a boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode) for recovering boom energy in a boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention. Figure 8 is a schematic diagram showing a boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode) that assists the output of the engine with boom energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. . Figure 9 shows a boom energy performance improvement mode (Boom Energy) that assists the power required for the boom-up operation of the boom with boom energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing Power Mode. Figure 10 is a schematic diagram showing a boom energy pressure release mode that relieves the internal pressure of the accumulator in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention. Figure 11 is a schematic diagram showing a swing energy recovery mode that recovers swing energy when the main body swings to the right in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. . Figure 12 is a schematic diagram showing a swing energy recovery mode (Swing Energy Recovery Mode) that recovers swing energy when the main body swings to the left in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. . Figure 13 is a schematic diagram showing a swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode) that assists the output of the engine with swing energy recovered from the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. . Figure 14 is a schematic diagram showing the swing energy pressure release mode (Swing Energy Pressure Release Mode) that relieves the internal pressure of the high pressure accumulator in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention. Figure 15 is a schematic diagram showing the oil flow path during acceleration of the main body in the boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment according to an embodiment of the present invention. Figure 16 is a schematic diagram showing the oil flow path when the main body is decelerated in the boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템을 상세하게 설명한다.With reference to FIGS. 1 to 6, a boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템은, 건설기계(100)에 설치 및 해제가 가능한 구조로서, 메인컨트롤밸브(160)와 유압모터어셈블리(300)와 붐 에너지 회수부(200)과 선회 에너지 회수부(500)과 모바일(400) 및 제어부(170)를 포함하여 구성될 수 있으며, 건설기계100)의 붐 실린더(140)와 엔진(120)과 붐(130) 및 본체(110)에 연결하여 설치될 수 있다.The boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction machinery according to an embodiment of the present invention is a structure that can be installed and released on construction machinery 100, and includes a
구체적으로, 본체(110)에는 붐(130) 및 붐 실린더(140)가 연결될 수 있다. 붐 실린더(140)는 오일의 유동에 의해 승강 작동할 수 있으며, 붐 실린더(140)의 승강 작동에 의해 붐(130)이 회전 운동을 할 수 있다.Specifically, a boom 130 and a
본체(110)의 내부에는 엔진(120)이 배치될 수 있다. 엔진(120)은 붐 실린더(140)에 오일의 유동을 제공할 수 있다. 엔진(120)은 본체(110)의 하측에 배치된 구동부(미도시)에 구동력을 제공할 수 있다.An
붐 실린더(140)의 동작에 대하여, 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다. 건설기계(100)는 본체(110)에 작업자가 탑승할 수 있는 캐비넷(150)이 배치될 수 있다. 캐비넷(150)에는 붐(130)의 붐업 또는 붐다운 동작을 제어할 수 있는 조이스틱(151)이 배치될 수 있다.The operation of the
구체적으로, 붐 실린더(140)는 오일의 유동에 의해 승강 작동하고, 붐(130)과 연결되는 로드(141)를 포함할 수 있다. 붐 실린더(140)는 라지챔버(142)와 라지챔버(142)의 상부에 형성되는 스몰챔버(143)를 포함할 수 있다. Specifically, the
로드(141)는 붐 실린더(140)의 스몰챔버(143)와 라지챔버(142) 사이에 배치되고, 라지챔버(142)에 오일이 유입되면 상승하고, 스몰챔버(143)에 오일이 유입되면 하강할 수 있다. 로드(141)가 상승하면 붐(130)이 붐업될 수 있고, 로드(141)가 하강하면 붐(130)이 붐다운할 수 있다.The
메인컨트롤밸브(160)는 붐 실린더(140)에 연결되어 붐 실린더(140)로 제공되는 오일의 유동을 선택적으로 제어할 수 있다. 메인컨트롤밸브(160)는 건설기계(100)에 배치될 수 있다.The
여기서, 메인컨트롤밸브(160)는 라지챔버(142)에 라지챔버라인(144)으로 연결될 수 있고, 메인컨트롤밸브(160)는 스몰챔버(143)에 스몰챔버라인(145)으로 연결될 수 있다.Here, the
그리고, 메인컨트롤밸브(160)에는 스풀(161)이 배치될 수 있다.Additionally, a
스풀(161)에 의해 오일의 유동이 스몰챔버(143) 측으로 향하거나, 라지챔버(142) 측으로 향할 수 있다. 즉, 메인컨트롤밸브(160)에 배치되는 스풀(161)의 동작에 의해서, 붐 실린더(140)의 로드(141)가 상승 또는 하강할 수 있다. The flow of oil may be directed toward the
엔진(120)에는 샤프트(121)가 구비되고, 샤프트(121)에는 메인펌프(122)가 연결될 수 있다. 메인펌프(122)와 스풀(161)은 메인밸브라인(162)으로 연결되고, 메인밸브라인(162)을 통해 스풀(161) 및 메인컨트롤밸브(160)에 오일이 유동될 수 있다.The
스풀(161)은 붐업밸브(163) 및 붐다운밸브(164)에 의해서 제어될 수 있다. 엔진(120)의 샤프트(121)에는 보조펌프(123)가 연결될 수 있다. 보조펌프(123)와 스풀(161)은 붐업밸브라인(165)으로 연결되고, 붐업밸브라인(165)에는 붐업밸브(163)가 배치될 수 있다. 보조펌프(123)와 스풀(161)은 붐다운밸브라인(166)으로 연결되고, 붐다운밸브라인(166)에는 붐다운밸브(164)가 배치될 수 있다. 붐업밸브(163)가 열리면 스풀(161)이 이동하여, 오일이 라지챔버(142)로 유동할 수 있고, 붐다운밸브(164)가 열리면 스풀(161)이 이동하여, 오일이 스몰챔버(143)로 유동할 수 있다.The
유압모터어셈블리(300)는 오일의 유동을 제공하는 엔진(120)에 연결되어, 유체에 의해 형성되는 회전력을 엔진에 제공할 수 있다.The
유압모터어셈블리(300)는 유압모터(310)를 구비한다. 유압모터(310)는 유체에 의해 회전력을 형성하는 장치로서, 유압모터(310) 내부에 오일이 유입되면 회전력을 형성할 수 있다. 유압모터(310)의 회전축은 엔진(120)의 샤프트(121)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 유압모터(310)는 샤프트(121)에 회전력을 제공할 수 있다. 유압모터어셈블리(300)는 유압모터(310)에 오일이 유입되거나 토출될 수 있는 배관을 구비할 수 있고, 후술하는 제1 오일탱크(T1)와 연결되는 배관을 구비할 수도 있다.The
유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)는 건설기계(100)에서 엔진(120)이 배치되는 엔진룸에 설치될 수 있다. 이를 위해서, 유압모터(310)는 엔진룸에 체결될 수 있는 체결부(미도시)를 구비할 수 있다. 뿐만 아니라, 오일이 유입되거나 토출될 수 있는 배관, 제1 오일탱크(T1)와 연결된 배관 등은 기존의 건설기계에서 대응되는 배관들에 연결될 수 있도록 구비될 수 있다.The
붐 에너지 회수부(200)는 붐 실린더(140)의 붐다운 시 버려지는 오일을 회수하기 위한 것으로서, 붐 실린더(140)에 연결되어 축압된 오일을 붐 실린더(140)로 토출하고, 붐 실린더(140)의 오일이 유입되어 축압될 수 있다. 붐 에너지 회수부(200)는 붐 실린더(140)의 오일을 축압할 수 있는 축압어셈블리일 수 있다.The boom
구체적으로, 붐 에너지 회수부(200)는 브라켓(210), 축압기(220), 붐 에너지 밸브어셈블리(230), 메인배관(240) 및 오일탱크(T)를 포함할 수 있다.Specifically, the boom
브라켓(210)은 건설기계(100)의 본체(110)에 착탈 가능하게 체결되고, 브라켓(210)에는 축압기(220), 붐 에너지 밸브어셈블리(230), 메인배관(240)이 배치된다. 브라켓(210)은 건설기계(100)에 설치되는 부분이고, 축압기(220), 붐 에너지 밸브어셈블리(230), 메인배관(240)이 배치되는 구성이다.The
브라켓(210)은 얇은 판형 내지 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 브라켓(210)은 건설기계(100)의 외부에 배치될 수 있다. 브라켓(210)에는 건설기계(100)에 체결될 수 있도록 체결부(미도시)가 구비될 수 있다. 체결부(미도시)는 예를 들어서 볼트가 삽입될 수 있는 나사홀 등으로 구비될 수 있다.The
브라켓(210)은 붐(130)을 향하는 전방측에 메인배관(240) 및 붐 에너지 밸브어셈블리(230)가 배치되고, 후방측에 중공부(212)가 형성되며, 전방측과 후방측의 사이에 축압기(220)가 배치될 수 있다. 브라켓(210)의 전방측에는 홈부(213)가 형성될 수 있다. The
홈부(213)는 브라켓(210)의 전단에서 후방측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 홈부(213)의 형상은 건설기계(100)의 캐비넷(150)의 외면의 형상과 대응되도록 형상되어, 캐비넷(150)과 브라켓(210) 간의 공간적 간섭을 최소화할 수 있다. 메인배관(240)과 붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 브라켓(210)의 전방측에서 홈부(213)가 형성되지 않은 부분에 배치될 수 있다. 즉, 브라켓(210)의 전방측에서 어느 한 쪽에는 홈부(213)가 형성되고, 나머지 다른 한 쪽에는 메인배관(240)과 붐 에너지 밸브어셈블리(230)가 배치될 수 있다. The groove portion 213 may be formed by being depressed from the front end of the
이러한 브라켓(210)의 구조에 의해서, 메인배관(240)과 붐 에너지 밸브어셈블리(230)가 배치되는 브라켓(210)의 부분은 붐(130)에 더욱 근접하여 배치될 수 있고, 이에 따라 붐 실린더(140)에 연결되는 각종 배관 내지 라인들의 길이가 최소화될 수 있어, 오일 유동의 유동 저항을 최소화할 수 있다.Due to the structure of the
브라켓(210)의 후방측에는 중공부(212)가 형성될 수 있다. 붐 에너지 회수부(200)의 후방측에는 엔진(120)이 배치될 수 있다. 중공부(212)에 의해서, 엔진(120)에서 발생하는 열이 축압기(220)에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 또한, 중공부(212)는 브라켓(210)의 중량을 감소시킬 수도 있다. 중공부(212)는 브라켓(210)의 후방측뿐만 아니라, 브라켓(210)의 중앙부나 전방측에도 형성될 수 포함할 수 있다. A hollow portion 212 may be formed on the rear side of the
또한, 축압기(220)는 브라켓(210)의 후단부(후방측의 단부)와 이격되어 배치될 수 있다. 이를 통해서, 붐 에너지 회수부(200)가 건설기계(100)에 설치된 상태에서도, 엔진(120)을 정비하기 위해 엔진룸을 열기 편리하고, 작업자가 축압기(220)를 분리 및 설치하기도 용이할 수 있다. 뿐만 아니라, 엔진(120)에서 발생하는 열과 진동 등이 축압기(220)에 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.Additionally, the
브라켓(210)의 전방측과 후방측 사이에는 마운트(211)가 배치될 수 있다. 마운트(211)는 축압기(220)를 마운팅하는 구성이다. 마운트(211)에 의해서 축압기(220)는 브라켓(210)의 상면으로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 축압기(220)의 분리 및 설치가 용이할 수 있고, 엔진(120)에서 발생하는 열과 진동이 축압기(220)에 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.A mount 211 may be disposed between the front and rear sides of the
브라켓(210)은 건설기계(100)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 브라켓(210)은 기존의 건설기계(100)의 외부 또는 내부를 개조하는 방식으로 설치될 수 있다. 브라켓(210)의 구체적인 크기나 세부적인 형태는 설치될 건설기계(100)에 따라서 일부 수정될 수 있다. 이러한 브라켓(210)의 구성으로 인해서 본 발명에 따른 에너지 회수 장치가 기존의 다양한 건설기계(100)에 쉽고 간편하게 설치될 수 있다.The
축압기(220)에는 오일이 축압될 수 있고, 필요 시에 축압기(220)에 미리 축압된 오일이 축압기(220)로부터 토출될 수 있다. 메인배관(240)은 붐 실린더(140)와 연결된다. 붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 메인배관(240)에 연결된다.Oil may be accumulated in the
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 파일럿배관(250)에 의해서 각각 개폐가 조절될 수 있다. 구체적으로, 붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제1 라인(L1), 제2 라인(L2), 제3 라인(L3), 제1 AC 밸브(AC1), CA 밸브(CA)를 포함한다. 제1 라인(L1)은 붐 실린더(140)의 라지챔버(142)와 연결되는 라인이다. 제1 라인(L1)은 라지챔버라인(144)과 연결될 수 있다. 제2 라인(L2) 및 제3 라인(L3)은 제1 라인(L1)과 축압기(220)의 사이를 연결하는 라인이다. The boom
제2 라인(L2)에는 제1 AC 밸브(AC1)가 배치된다. 제1 AC 밸브(AC1)는 오일 유동의 제어가 가능하도록 구비되는 밸브로서, 제2 라인(L2)에서 축압기(220)를 향해서만 오일의 유동을 제어하여 축압기(220)에 오일을 차징하는 차징 밸브일 수 있다.A first AC valve (AC1) is disposed in the second line (L2). The first AC valve (AC1) is a valve provided to control the oil flow, and controls the flow of oil only from the second line (L2) toward the
제3 라인(L3)에는 CA 밸브(CA)가 배치된다. CA 밸브(CA)는 오일 유동의 제어가 가능하도록 구비되는 밸브로서, 제3 라인(L3)에서 제1 라인(L1)을 향해서만 오일이 유동하도록 축압기(220) 내의 오일을 방출하는 방출 밸브일 수 있다.A CA valve (CA) is disposed in the third line (L3). The CA valve (CA) is a valve provided to control the oil flow, and is a release valve that releases the oil in the
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 축압기(220)와 유압모터(310)를 연결하는 제4 라인(L4)을 포함할 수 있다. 붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제4 라인(L4)에서 오일의 유량 제어가 가능하도록 구비되는 제1 CM 밸브(CM1)를 포함할 수 있다. 이에 따라 제1 CM 밸브(CM1)는 축압기(220)에 축압된 오일이 제4 라인(L4)을 통해서 유압모터(310)로 유입되어, 유압모터(310)를 회전시키도록 유압모터(310)로 오일을 방출하는 모터 방출 밸브일 수 있다.The boom
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제5 라인(L5)과 제6 라인(L6)을 포함할 수 있다. 제5 라인(L5)은 붐 실린더(140)의 스몰챔버(143)와 연결되는 라인이다. 제5 라인(L5)은 스몰챔버라인(145)과 연결될 수 있다. 제6 라인(L6)은 제1 라인(L1)에서 분기되고, 제5 라인(L5)과 연결되는 라인이다. 제6 라인(L6)에는 제6 라인(L6)에서 오일의 유량 제어가 가능하도록 구비되는 AB 밸브(AB)가 배치될 수 있다. AB 밸브(AB)는 제1 라인(L1)에서 유동하는 오일의 일부를 제6 라인(L6) 및 제5 라인(L5)을 통해 붐 실린더(140)의 스몰챔버(143)로 유입하는 재생 밸브일 수 있다.The boom
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제7 라인(L7)을 포함할 수 있다. 제7 라인(L7)은 제1 라인(L1)에서 분기되고, 후술하는 제3 오일탱크(T3)와 연결되는 라인이다. 제7 라인(L7)에는 제7 라인(L7)에서 오일의 유량 제어가 가능하도록 구비되는 AR 밸브(AR)가 배치될 수 있다. AR 밸브(AR)는 축압기(220)에 오일이 가득 찬 경우, 축압기(220)로 유동하는 오일의 일부가 유입되는 리턴 밸브일 수 있다.The boom
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제5 라인(L5) 및 제6 라인(L6)에 연결되는 제8 라인(L8)을 더 포함할 수 있다. 제8 라인(L8)은 후술하는 제4 오일탱크(T4)와 연결될 수 있다. 제8 라인(L8)을 통해서, AB 밸브(AB)를 통과한 오일이 제4 오일탱크(T4)로 유입될 수도 있다. 제8 라인(L8)에는 체크밸브(도번 미도시)가 배치될 수 있다.The boom
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제1 릴리즈 밸브(RE1)를 포함할 수 있다. 제1 릴리즈 밸브(RE1)는 축압기(220) 및 후술하는 제2 오일탱크(T2) 사이의 유로 상에 배치된다. 제1 릴리즈 밸브(RE1)는 온오프(on-off) 방식으로 작동된다.The boom
붐 에너지 밸브어셈블리(230)는 제1 릴리즈 밸브(RE1)에 병렬로 연결되는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 릴리즈 밸브(RE1)의 전, 후단에는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)가 각 배관으로 연결되되, 제1 릴리즈 밸브(RE1)에 대하여 병렬로 배치될 수 있다.The boom
따라서, 축압기(220) 및 제2 오일탱크(T2) 사이에는 제1 릴리즈 밸브(RE1) 및 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)가 이중으로 설치될 수 있다.Accordingly, a first release valve (RE1) and a first solenoid valve (SOL1) may be dually installed between the
상기에서 살펴본 붐 에너지 밸브어셈블리(230)의 제1 CM 밸브(CM1), CA 밸브(CA), 제1 AC 밸브(AC1), AB 밸브(AB), AR 밸브(AR), 제1 릴리즈 밸브(RE1), 제1 솔레노이드 밸브(SOL1) 등은 모두 제어부(170)에 의해 제어될 수 있다.The first CM valve (CM1), CA valve (CA), first AC valve (AC1), AB valve (AB), AR valve (AR), and first release valve ( RE1), the first solenoid valve (SOL1), etc. can all be controlled by the
메인배관(240)은 붐 실린더(140)와 연결되는 배관이다. 메인배관(240)은 하나가 구비되고 제1 라인(L1) 및 제5 라인(L5)이 메인배관(240)에 동시에 형성될 수 있다. 또는, 메인배관(240)은 두개가 구비되고, 각각에 제1 라인(L1) 및 제5 라인(L5)이 별개로 형성될 수도 있다. 메인배관(240)의 선단부에는 조인트블럭(241)이 배치될 수 있다. 조인트블럭(241)에는 붐 실린더(140)의 라지챔버(142)와 스몰챔버(143)가 연결될 수 있다.The
오일탱크(T)는 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출할 수 있도록 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.The oil tank (T) may be formed of at least one oil tank (T) to allow oil to flow in and be stored therein, or to allow the stored oil to flow out.
오일탱크(T)는 유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)에 배관으로 연결되는 제1 오일탱크(T1), 제1 릴리즈 밸브(RE1) 및 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)에 배관으로 연결되는 제2 오일탱크(T2), 제7 라인에 연결되는 제3 오일탱크(T3), 제8 라인에 연결되는 제4 오일탱크(T4)를 포함할 수 있다.The oil tank (T) is connected by piping to the first oil tank (T1), the first release valve (RE1), and the first solenoid valve (SOL1), which are connected to the
모바일(400)은 사용자 또는 작업자가 갖는 단말기일 수 있다.The mobile 400 may be a terminal owned by a user or worker.
모바일(400)은 제어부(170)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 모바일(400)은 제어부(170)에 제어 가능하게 연결될 수 있으며, 모바일(400)에 의해 건설기계용 에너지 회수 시스템이 제어될 수 있다.The mobile 400 may be communicatively connected to the
구체적으로, 모바일(400)의 조작 신호에 기초하여 제어부(170)를 통해 유압모터어셈블리(300)와 붐 에너지 회수부(200)의 동작을 제어할 수 있다.Specifically, the operation of the
모바일(400)은 제어명령을 입력하는 입력수단과, 유압모터어셈블리(300) 및 붐 에너지 회수부(200)의 동작 상태를 디스플레이하기 위한 디스플레이수단을 포함하는 출력수단을 구비할 수 있다.The mobile 400 may be provided with an input means for inputting a control command and an output means including a display means for displaying the operating status of the
여기서, 모바일(400)은 스마트폰, PDA, 노트북, 태블릿 중 어느 하나일 수 있다.Here, the mobile 400 may be any one of a smartphone, PDA, laptop, or tablet.
또한, 모바일(400)은 제어부(170)와 시리얼 통신(Serial Communication), 이더넷 통신(Ethernet Communication)으로 통신이 가능하도록 이루어질 수 있으며, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 비콘(Beacon), RFID 등으로 통신이 가능하도록 이루어질 수 있으며, 모바일(400)의 통신 방식은 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the mobile 400 can communicate with the
이를 위하여, 모바일(400)에는 제어부(170)를 통해 건설기계용 에너지 회수 시스템을 동작시키기 위한 프로그램 또는 어플리케이션이 설치될 수 있다.To this end, a program or application for operating the energy recovery system for construction machinery may be installed in the mobile 400 through the
제어부(170)는 조작 신호에 기초하여 건설기계(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(170)는 전자제어유닛(ECU)일 수 있다.The
구체적으로, 제어부(170)는 모바일(400)의 제어동작에 따른 조작 신호에 기초하여, 유압모터어셈블리(300)와 붐 에너지 회수부(200)의 동작을 제어하여 붐 에너지 회수 시스템을 동작시킬 수 있다.Specifically, the
제어부(170)는 모바일(400)의 제어동작에 따른 조작 신호에 기초하여, 붐업밸브(163) 또는 붐다운밸브(164)의 개폐 여부를 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(170)는 조이스틱(151)의 조작 신호에 기초하여, 건설기계(100)의 동작을 제어하고, 붐업밸브(163) 또는 붐다운밸브(164)의 개폐 여부를 제어할 수 있다.In addition, the
이를 위하여, 조이스틱(151)에는 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)가 구비될 수 있다. 제1 센서(S1)는 조이스틱(151)의 붐업 동작 시의 압력 변화를 감지하여 조작 신호를 생성하고, 제2 센서(S2)는 조이스틱(151)의 붐다운 동작 시의 압력 변화를 감지하여 조작 신호를 생성할 수 있다.For this purpose, the
제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)에 의해 생성된 조작 신호는 제어부(170)로 전달되고, 제어부(170)는 이러한 조작 신호에 기초하여, 붐업밸브(163) 또는 붐다운밸브(164)의 개폐 여부를 제어할 수 있다.The operation signal generated by the first sensor (S1) and the second sensor (S2) is transmitted to the
여기서, 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)에 의해 생성된 조작 신호는 제어부(170)를 통해 모바일(400)로 전송될 수 있다. 이를 통해, 모바일(400)로 붐업밸브(163) 또는 붐다운밸브(164)의 개폐 여부를 제어할 수 있다.Here, the manipulation signal generated by the first sensor S1 and the second sensor S2 may be transmitted to the mobile 400 through the
한편, 붐다운밸브(164)는 라지챔버라인(144)에도 배치될 수 있다. 즉, 붐다운밸브(164)는 붐다운밸브라인(166)의 유동뿐만 아니라, 라지챔버라인(144)의 유동도 제어할 수 있다. 이 경우, 상황에 따라서, 조이스틱(151)의 붐다운 동작 시에, 제어부(170)가 붐다운밸브(164)를 폐쇄되도록 제어하여, 라지챔버(142)로부터 메인컨트롤밸브(160)로 오일이 유동하는 것을 차단할 수도 있다.Meanwhile, the boom down
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 제어부(170)를 통해 특정 모드를 선택할 수 있으며, 제어부(170)는 유압모터어셈블리(300)와 붐 에너지 회수부(200)의 동작을 제어하여, 건설기계(100)를 다양한 모드로 동작시킬 수 있다.Due to the above-described structure, a specific mode can be selected through the
여기서, 다양한 모드의 설정, 변경 및 해제는 모바일(400)을 통한 제어부(170)의 제어에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 조이스틱(151)의 조작 신호를 통한 제어부(170)의 제어에 의해 이루어질 수 있다.Here, setting, changing, and canceling various modes can be accomplished by controlling the
구체적으로, 제어부(170)는 모바일(400) 또는 조이스틱(151)의 조작에 의해 건설기계(100)의 동작을 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode),붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode), 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode), 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode), 및 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동시킬 수 있다.Specifically, the
여기서, 붐 에너지 회수 모드는 건설기계(100)의 구동과 함께 설정이 가능한 기본설정 모드로서, 일반적인 건설기계(100)의 동작에 수반하여 설정이 가능할 수 있다. 즉, 건설기계(100)의 구동 즉시 붐 에너지 회수 모드로 설정되어 작동될 수 있다.Here, the boom energy recovery mode is a basic setting mode that can be set while driving the construction machine 100, and can be set along with the general operation of the construction machine 100. That is, the construction machine 100 may be set to and operate in the boom energy recovery mode immediately after driving.
도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계용 에너지 회수 시스템에 의해 에너지를 회수하는 에너지 회수 모드(Energy Recovery Mode)를 설명한다.Referring to FIG. 7, an energy recovery mode in which energy is recovered by an energy recovery system for construction machinery according to an embodiment of the present invention will be described.
구체적으로, 에너지 회수 모드는 붐다운에 따른 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)를 축압기(220)로 회수하여 저장한 후 저장된 에너지를 재사용하기 위한 것으로서, 붐다운 시 축압기(220)에 저장된 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)를 연료절감 모드 및 성능향상 모드 설정 시 사용할 수 있다.Specifically, the energy recovery mode is for recovering and storing the potential boom energy resulting from boom down to the
붐(130)이 붐다운하는 경우, 붐다운밸브(164)를 폐쇄하고, 붐 실린더(140)의 스몰챔버(143)로 오일을 유입하여 붐 실린더(140)의 로드(141)를 하강시키며, 로드(141)의 하강에 따른 라지챔버(142) 내부의 오일을 제1 라인(L1)을 통해 토출시킨다.When the boom 130 goes down, the boom down
제1 라인(L1)에서 유동하는 오일을 제2 라인(L2)을 통해 축압기(220)로 유입시키며, 축압기(220) 내로 유입된 오일은 축압된 후 연료절감 모드 및 성능향상 모드 시 활용될 수 있다.Oil flowing in the first line (L1) flows into the
이때, 붐다운밸브(164)는 잠겨 있기 때문에, 오일이 메인컨트롤밸브(160) 측으로 유동하지 않고, 제1 라인(L1)으로만 토출될 수 있다. At this time, since the boom down
이러한 과정을 통해서, 붐(130)의 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)를 축압기(220)에 저장할 수 있고, 저장된 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)를 활용하여 건설기계(100)의 연료를 절감하거나, 성능을 향상시킬 수 있다.Through this process, the potential boom energy of the boom 130 can be stored in the
한편, 다른 실시예로서, 에너지 회수 모드(Energy Recovery Mode)는 붐다운 시 오일을 축압기(220)로 유입시켜 붐(130)의 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)를 축압기(220)에 저장함과 함께, 오일을 스몰챔버(143)로 유입시켜 붐다운 속도를 증가시킬 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, the Energy Recovery Mode flows oil into the
구체적으로, 붐(130)이 붐다운하는 경우, AB 밸브(AB)를 개방하여, 제1 라인(L1)에서 유동하는 오일의 일부를 제6 라인(L6) 및 제5 라인(L5)을 통해 붐 실린더(140)의 스몰챔버(143)로 유입시킴과 함께, 제1 라인(L1)에서 유동하는 오일의 나머지를 제2 라인(L2)을 통해 축압기(220)로 유입시킬 수 있다.Specifically, when the boom 130 booms down, the AB valve (AB) is opened to allow part of the oil flowing in the first line (L1) to flow through the sixth line (L6) and the fifth line (L5). In addition to flowing into the
이렇게, 오일이 축압기(220)에 축압되는 과정과 스몰챔버(143)로 오일을 재유입시켜 로드(141)의 하강을 신속하게 진행함으로써 붐(130)의 붐다운 속력을 증가시킬 수 있다.In this way, the boom down speed of the boom 130 can be increased by rapidly lowering the
여기서, 제5 라인(L5) 및 제6 라인(L6)에는 제8 라인(L8)이 더 연결될 수 있다. 제8 라인(L8)은 오일탱크(T), 즉 제4 오일탱크(T4)와 연결될 수 있다. 제8 라인(L8)을 통해서, AB 밸브(AB)를 통과한 오일이 제4 오일탱크(T4)로 유입될 수도 있다.Here, an eighth line L8 may be further connected to the fifth line L5 and the sixth line L6. The eighth line (L8) may be connected to the oil tank (T), that is, the fourth oil tank (T4). Through the eighth line (L8), oil that has passed through the AB valve (AB) may flow into the fourth oil tank (T4).
한편, 또 다른 실시예로서, 에너지 회수 모드(Energy Recovery Mode)는 붐다운 시 축압기(220)에 오일이 가득 찬 경우, 축압기(220)로 유입되는 오일을 제3 오일탱크(T3)로 우회시켜 붐(130)의 붐다운을 원활하게 할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, in the Energy Recovery Mode, when the
구체적으로, 붐 다운 시 축압기(220)에 오일이 가득 찬 경우, AR 밸브(AR)를 개방하여, 제1 라인(L1)에서 유동하는 오일의 일부를 제7 라인(L7)을 통해 제3 오일탱크(T3)로 유입시킬 수 있다.Specifically, when the
이렇게, 축압기(220)에 오일이 꽉찬 경우, 더 이상 붐(130)의 붐다운이 작동되지 않을 수 있는데, 이 경우, 오일을 제3 오일탱크(T)로 우회시켜, 붐(130)의 붐다운을 원활하게 할 수 있다In this way, when the
여기서, 제2 라인(L2) 및 축압기(220)의 전단에는 제5 센서(S5)가 배치될 수 있으며, 제5 센서(S5)는 축압기(220) 전단의 압력을 측정할 수 있다. 따라서, 제5 센서(S5)에 의해서 축압기(220)에 오일이 가득차 있는 지 여부를 측정할 수 있다. Here, the fifth sensor S5 may be disposed in the second line L2 and in front of the
붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)는 축압기에 축압된 오일을 이용하여 엔진의 출력을 보조함으로써 연료를 절감할 수 있는 모드로서, 도 8을 참조하여 설명하면, 붐다운 시 축압된 오일로 붐업 시 엔진 출력을 보조하여 사용할 수 있다.The boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode) is a mode that can save fuel by assisting the output of the engine using the oil accumulated in the accumulator. When explained with reference to FIG. 8, the oil accumulated when the boom is down It can be used to assist engine output when booming up.
붐 에너지 연료절감 모드는 붐(130)이 붐업하는 경우, 제4 라인(L4)에 배치된 제1 CM 밸브(CM1)를 개방하고, 제3 라인(L3)에 배치된 CA 밸브(CA)를 폐쇄한 후 축압기(220)에 축압된 오일을 개방된 제4 라인(L4)을 통해 유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)를 유입시킨다.In the boom energy fuel saving mode, when the boom 130 booms up, the first CM valve (CM1) arranged in the fourth line (L4) is opened and the CA valve (CA) arranged in the third line (L3) is opened. After closing, the oil accumulated in the
유입된 오일에 의하여 유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)의 회전축이 회전하며, 유압모터(310)의 회전축이 엔진(120)의 샤프트(121)에 제공된다.The rotation axis of the
붐 에너지 연료절감 모드는 유압모터(310)의 회전축의 회전력이 엔진(120)의 샤프트(121)의 출력을 보조함으로써 엔진(120)의 연비를 증가시킬 수 있다.The boom energy fuel saving mode can increase the fuel efficiency of the
한편, 유압모터(310)로 유입된 오일은 유압모터(310)의 회전축을 회전한 후 다시 배관을 통하여 제1 오일탱크(T1)로 토출될 수 있다.Meanwhile, the oil flowing into the
붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)는 축압기에 축압된 오일을 이용하여 붐의 붐업 동작에 필요한 동력을 보조하는 모드로서, 도 9를 참조하여 설명하면, 붐다운 시 축압된 오일을 라지챔버(142)로 유입시켜 로드(141)의 상승을 신속하게 수행할 수 있다.The boom energy performance improvement mode (Boom Energy Power Mode) is a mode that uses the oil accumulated in the accumulator to assist the power required for the boom-up operation of the boom. When explained with reference to FIG. 9, the oil accumulated in the boom is used as a large By flowing it into the
붐 에너지 성능향상 모드는 붐(130)이 붐업하는 경우, 제3 라인(L3)에 배치된 CA 밸브(CA)를 개방하고, 제4 라인(L4)에 배치된 제1 CM 밸브(CM1)를 폐쇄한 후 축압기(220)에 축압된 오일을 제3 라인(L3) 및 제1 라인(L1)을 통하여 라지챔버(142)로 유입시킨다.In the boom energy performance improvement mode, when the boom 130 booms up, the CA valve (CA) arranged in the third line (L3) is opened and the first CM valve (CM1) arranged in the fourth line (L4) is opened. After closing, the oil accumulated in the
엔진(130)의 메인펌프(122)에 의하여 라지챔버라인(144)을 통해 라지챔버(142)로 오일이 유입되는 것에 더하여, 축압기(220)로부터 제3 라인(L3) 및 제1 라인(L1)을 통해 라지챔버(142)로 오일을 유입시키는 등 라지챔버(142)로 오일의 유입량을 증대시켜 붐업 속도를 증가시킬 수 있다.In addition to oil flowing into the
붐 에너지 성능향상 모드에서는, AB 밸브(AB), AR 밸브(AR) 및 붐다운밸브(164)는 폐쇄되고, 제3 라인(L3)에 배치된 CA 밸브(CA)만을 개방하여 오일이 제3 라인(L3) 및 제1 라인(L1)을 통해 라지챔버(142)로만 유입되도록 함으로써 붐업 동작에 필요한 동력을 보조할 수 있다.In the boom energy performance improvement mode, the AB valve (AB), AR valve (AR), and boom down
붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)는 축압기에 축압된 오일을 외부로 배출하여 압력을 해소하기 위한 것으로서, 도 10을 참조하여 설명하면, 축압기(220)의 내부 압력을 감소시키기 위한 것이다.The Boom Energy Pressure Release Mode is to relieve pressure by discharging the oil accumulated in the accumulator to the outside. When explained with reference to FIG. 10, the internal pressure of the
붐 에너지 압력해소 모드에서는 제1 릴리즈 밸브(RE1)를 개방하고, 제3 라인(L3)의 CA 밸브(CA) 및 제4 라인(L4)의 제1 CM 밸브(CM1)는 폐쇄한다.In the boom energy pressure relief mode, the first release valve (RE1) is opened, and the CA valve (CA) of the third line (L3) and the first CM valve (CM1) of the fourth line (L4) are closed.
제1 릴리즈 밸브(RE)는 온/오프(On/Off) 방식으로 구비되어 오일의 유량을 정밀하게 조절하는 것이 아닌, 단순 개방 또는 폐쇄 동작만 가능하도록 구비되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.It is preferable that the first release valve (RE) is provided in an on/off manner to enable only a simple opening or closing operation rather than precisely controlling the oil flow rate, but is not limited to this.
이렇게, 제1 릴리즈 밸브(RE1)를 개방하여 축압기(220)에 축압된 오일의 일부를 축압기(220)와 제2 오일탱크(T2)를 연결하는 배관을 통해 제2 오일탱크(T2)로 토출시켜 축압기(220) 내부 압력을 감소시킬 수 있다.In this way, by opening the first release valve (RE1), a portion of the oil accumulated in the
예를 들어, 축압기(220)로 유입되어 축압되는 오일의 압력이 기 설정된 압력의 범위를 초과할 경우, 제1 릴리즈 밸브(RE1)를 상시 개방하여 축압기(220)로 유입되는 오일의 일부를 제2 오일탱크(T2)로 유입시켜 축압기(220)의 내부 압력을 감소시킬 수 있다.For example, when the pressure of the oil flowing into the
한편, 건설기계(100)의 유지 보수 시 제1 솔레노이드 밸브(SOL)를 개방하여 축압기(220) 내의 오일의 전부를 제2 오일탱크(T2)로 유입시켜 압력해소 모드로 설정한 후 유지 보수를 진행할 수 있다.Meanwhile, when maintaining the construction machine 100, the first solenoid valve (SOL) is opened to allow all of the oil in the
이때에도, CA 밸브(CA) 및 제1 CM 밸브(CM)는 폐쇄한 후 제1 솔레노이드 밸브(SOL1) 만을 개방한다.Even at this time, the CA valve (CA) and the first CM valve (CM) are closed and then only the first solenoid valve (SOL1) is opened.
예를 들어, 건설기계(100)를 운용하지 않은 운휴 상태이거나, 건설기계(100), 유압모터어셈블리(300) 또는 붐 에너지 회수부(200)를 정비하는 경우, 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)를 개방하여 축압기(220) 내의 오일 전부를 제2 오일탱크(T2)로 유입시켜 축압기(220)의 내부 압력을 해소한 후 정비를 진행함으로써 안전사고 등을 예방할 수 있다.For example, when the construction machine 100 is in an idle state or when the construction machine 100,
이렇게, 건설기계의 유지 보수 시에도, 제1 릴리즈 밸브(RE1)를 개방하여 축압기(220)로 유입되는 오일의 일부를 제2 오일탱크(T2)로 유입시켜 축압기(220)의 압력을 해소하거나, 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)를 개방하여 축압기(220)로 유입되는 오일의 전부를 제2 오일탱크(T2)로 유입시켜 축압기(220)의 압력을 해소하거나, 제1 릴리즈 밸브(RE1) 및 제1 솔레노이드 밸브(SOL1) 모두를 개방하여 축압기의 압력을 해소할 수 있다.In this way, even during maintenance of construction machinery, the first release valve (RE1) is opened to allow part of the oil flowing into the
여기서, 제1 릴리즈 밸브(RE1)의 개방 시 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)는 폐쇄될 수 있으며, 마찬가지로 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)의 개방 시 제1 릴리즈 밸브(RE1)는 폐쇄될 수 있다.Here, when the first release valve (RE1) is opened, the first solenoid valve (SOL1) may be closed, and similarly, when the first solenoid valve (SOL1) is opened, the first release valve (RE1) may be closed.
붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode)는, 붐다운에 따라 발생되는 포텐셜 붐 에너지(Potential Boom Energy)가 축압기로 회수되는 동작을 일시 중단할 수 있다.Boom Energy Recovery Off Mode can temporarily stop the operation in which potential boom energy generated by boom down is recovered to the accumulator.
즉, 도 2 및 7을 참조하여 설명하면, 붐(130)의 붐다운이 진행되는 도중에, 붐(130)이 지면에 닿아서 붐(130)의 붐다운에 더 큰 힘이 필요한 경우, 축압기(220)의 오일 축압을 중단할 수 있다.That is, when explaining with reference to FIGS. 2 and 7, while the boom down of the boom 130 is in progress, if the boom 130 touches the ground and a greater force is required to bring down the boom 130, the accumulator Oil accumulation pressure at (220) can be stopped.
이때, 제1 라인(L1)과 제5 라인(L5)에는 제3 센서(S3) 및 제4 센서(S4)가 배치될 수 있으며, 제3 센서(S3) 및 제4 센서(S4)는 상시 유압을 측정할 수 있고, 측정된 유압의 측정값을 제어부(170)에 전달할 수 있다.At this time, the third sensor (S3) and the fourth sensor (S4) may be placed on the first line (L1) and the fifth line (L5), and the third sensor (S3) and fourth sensor (S4) are always Oil pressure can be measured, and the measured oil pressure value can be transmitted to the
제어부(170)는 이러한 측정값들을 통해 붐(130)이 지면에 닿았는지 여부를 판단할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(170)가 붐(130)이 지면에 닿았다고 판단하면, 축압기(220)와 연결되는 제2 라인(L2)의 제1 AC 밸브(AC1)를 폐쇄하여, 축압기(220) 내 오일의 축압을 일시 정지할 수 있다.Specifically, when the
또한, 붐 에너지 회수 오프 모드(Energy Recovery Off Mode)는 제어부(170)가 붐(130)이 지면에 닿았다고 판단하면, 제1 AC 밸브(AC1)와 AR 밸브(AR)를 모두 폐쇄하고, AB 밸브(AB)를 개방하여 라지챔버(142)에서 토출되는 오일을 스몰챔버(143)로만 유입시켜, 축압기(220) 내 오일의 축압을 일시 정지할 수 있다.In addition, in the boom energy recovery off mode, when the
즉, 제2 라인(L2)에 배치되는 제1 AC 밸브(AC1)와 제7 라인(L7)에 배치되는 AR 밸브(AR)를 폐쇄하고, 제6 라인(L6)에 배치되는 AB 밸브(AB)만을 개방하여 라지챔버(142)에서 토출되는 오일이 모두 스몰챔버(143)로 유입되도록 제어할 수 있다.That is, the first AC valve (AC1) disposed in the second line (L2) and the AR valve (AR) disposed in the seventh line (L7) are closed, and the AB valve (AB) disposed in the sixth line (L6) is closed. ) can be controlled to open only so that all the oil discharged from the
한편, 선회 에너지 회수부(500)는 고압 축압기(510)와 선회 에너지 밸브어셈블리(530)와 저압 축압기(520) 및 오일탱크(T)를 포함하여 구성되고, 건설기계(100)의 구동부(도번 미도시) 상부에 설치되어 스윙모터(501)의 구동에 의해 수평방향으로 선회 이동하는 본체(110)와 엔진(120)의 메인펌프(122) 중 어느 하나 이상의 메인펌프(122)에 연결하여 설치될 수 있다.Meanwhile, the swing
구체적으로, 고압 축압기(510)는 엔진(120)의 메인펌프(122)에 연결되어 스윙모터(501)의 회전에 따라 유입되는 오일을 축압하고, 축압된 오일을 유압모터어셈블리(300)에 토출하여 엔진(310)의 출력을 보조할 수 있다.Specifically, the
저압 축압기(520)는 엔진(120)의 메인펌프(122)에 연결되는 스윙모터(501)에 연결되어 스윙모터(501)에 오일을 제공하여 스윙모터(501)의 공동 현상을 방지할 수 있다.The
선회 에너지 밸브어셈블리(530)는 오일이 유동하도록 복수의 라인과 복수의 라인 중 선택된 어느 하나 이상의 라인에 적어도 하나 이상으로 설치되어 오일의 유량을 제어하는 밸브를 포함할 수 있다.The swing
구체적으로, 선회 에너지 밸브어셈블리(530)는 메인펌프(122)에 일측이 연결되는 제11 라인(L11), 제11 라인(L11)의 타측에 연결되고, 스윙모터(501)의 좌측에 연결되는 제12 라인(L12), 제11 라인(L11)의 타측에 연결되고, 스윙모터(501)의 우측에 연결되는 제13 라인(L13), 제12 라인(L12)에서 분기되는 제14 라인(L14), 제13 라인(L13)에서 분기되는 제15 라인(L15), 제14 라인(L14) 및 제15 라인(L15)을 병합하되, 고압 축압기에 연결되는 제16 라인(L16)을 포함할 수 있다.Specifically, the swing
제11 라인(L11)과 제12 및 제13 라인(L12, L13)의 연결부위에는 오일의 유동방향을 제어하는 방향전환밸브(539)가 배치될 수 있고, 제16 라인(L16)에는 고압 축압기(510)를 향해서만 오일을 유동시키도록 오일의 유량을 제어하는 제2 AC 밸브(AC2)가 배치될 수 있다.A
방향전환밸브(539)에는 제11 라인(L11)을 통해 제12 라인(L12) 또는 제13 라인(L13)으로 오일의 유동 방향을 제어하기 위한 방향전환 조이스틱(503a, 503b)이 각각 연결되어 설치될 수 있다.The
방향전환밸브(539)의 제어에 의해, 제11 라인(L11)을 통해 스윙모터(501)로 유입되는 오일을 스윙모터(501)의 좌측에 연결되는 제12 라인(L12)을 통하여 스윙모터(501)의 좌측으로 유입시켜 스윙모터(501)를 우측방향으로 회전시키도록 방향을 전환함으로써 구동부에 대하여 본체(110)를 우측방향으로 선회시킬 수 있으며, 또한 제11 라인(L11)을 통해 스윙모터(501)로 유입되는 오일을 스윙모터(501)의 우측에 연결되는 제13 라인(L13)을 통하여 스윙모터(501)의 우측으로 유입시켜 스윙모터(501)를 좌측방향으로 회전시키도록 방향을 전환함으로써 구동부에 대하여 본체를 좌측방향으로 선회시킬 수 있다.By controlling the
선회 에너지 밸브어셈블리(530)는 고압 축압기(510)와 유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)를 연결하는 제17 라인(L17) 포함할 수 있다. 제17 라인(L17)에는 오일의 유량을 제어하기 위한 제2 CM 밸브(CM2)가 배치될 수 있다.The swing
이에 따라, 고압 축압기(510)에서 축압된 오일은 제17 라인(L17)을 통해서 유압모터(310)로 유입되고, 제2 CM 밸브(CM2)는 고압 축압기(510)에서 유압모터(310)로 오일을 방출하여 유압모터(310)를 회전시키는 방출 밸브일 수 있다.Accordingly, the oil accumulated in the
선회 에너지 어셈블리(530)는 제14 라인(L14) 및 제15 라인(15)에 오일의 유량을 제어하는 제1 체크밸브(531) 및 제2 체크밸브(532)가 배치될 수 있다. 그리고, 제14 라인(L14) 및 제15 라인(15)에는 제6 센서(S6) 및 제7 센서(S7)이 배치되어 제14 라인(L14) 및 제15 라인(15)에서 유동하는 오일의 압력을 측정할 수 있다.The
이에 따라, 제6 센서(S6) 및 제7 센서(S7)를 통해 제14 라인(L14) 및 제15 라인(15)을 유동하는 오일의 압력에 따라 제어부(170)는 제1 및 제2 체크밸브(531, 532)를 선택적으로 개폐할 수 있다.Accordingly, the
또한, 제16 라인(L16)에는 제8 센서(S8)이 배치되고, 제8 센서(S8)는 제16 라인(L16)에서 유동하는 오일의 압력을 측정할 수 있으며, 측정된 오일의 압력에 따라 제2 AC 밸브(AC2)를 선택적으로 개폐할 수 있다.In addition, an 8th sensor S8 is disposed in the 16th line L16, and the 8th sensor S8 can measure the pressure of the oil flowing in the 16th line L16, and the measured oil pressure is Accordingly, the second AC valve (AC2) can be selectively opened and closed.
선회 에너지 어셈블리(530)는 제17 라인(L17)에서 분기형성되어 후술하는 제5 오일탱크(T5)에 연결되는 제18 라인(L18)을 포함할 수 있다. 제18 라인(L18)에서 고압 축압기(510)과 제5 오일탱크(T5) 사이에는 온오프(On/Off) 방식으로 작동하는 제2 릴리즈 밸브(RE2)가 배치될 수 있다.The
또한, 제18 라인(L18)에서 고압 축압기(510)와 제5 오일탱크(T5) 사이에는 제2 릴리즈 밸브(RE2)에 병렬로 배치되는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)를 포함할 수 있다.Additionally, a second solenoid valve (SOL2) disposed in parallel with the second release valve (RE2) may be included between the
선회 에너지 어셈블리(53)는 제12 라인(L12)과 제13 라인(L13)을 연결하는 제21 라인(L21), 제21 라인(L21)에서 분기되어 제6 오일탱크(T6)에 연결되는 제22 라인(L22)을 더 포함할 수 있다.The swing energy assembly 53 includes a 21st line (L21) connecting the 12th line (L12) and the 13th line (L13), and a 21st line (L21) branched from the 21st line (L21) and connected to the 6th oil tank (T6). It may further include 22 lines (L22).
제21 라인(L21)에는 상호 일정간격 이격되어, 오일의 압력에 의해 개방되어 오일의 유량을 제어하는 제1 릴리프 밸브(537) 및 제2 릴리프 밸브(538)가 배치될 수 있다. 제22 라인(L22)에는 제5 체크밸브(535)가 배치될 수 있다.A
본체(110)의 선회 이동 가속 시 초기에 많은 양의 오일이 스윙모터(501)로 공급될 수 있다.When the turning movement of the main body 110 is accelerated, a large amount of oil may be initially supplied to the
따라서, 제11 라인(L11)을 통해 제12 라인(L12) 또는 제13 라인(L13)으로 유입되어 유동하는 오일의 압력이 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우, 제1 릴리프 밸브(537) 또는 제2 릴리프 밸브(538)은 자동으로 개방될 수 있으며, 제12 라인(L12) 또는 제13 라인(L13)을 통해 스윙모터(501)로 유입되는 오일의 일부는 제1 릴리프 밸브(537) 또는 제2 릴리프 밸브(538)과 제22 라인(L22)을 통해 제6 오일탱크(T6)로 우회하여 유입될 수 있다.Therefore, when the pressure of the oil flowing into the 12th line (L12) or the 13th line (L13) through the 11th line (L11) exceeds the preset oil pressure range, the
또한, 제1 릴리프 밸브(537) 및 제2 릴리프 밸브(538)는 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우, 제어부(170)에 의해 개폐될 수 있다. Additionally, the
선회 에너지 어셈블리(530)는 제12 라인(L12)과 제13 라인(L13)을 연결하는 제23 라인(L23), 제23 라인(L23)에서 분기되어 저압 축압기(520)에 연결되는 제24 라인(L24)을 더 포함할 수 있다.The
제23 라인(L23)에 상호 일정간격 이격되어, 오일의 유량을 제어하는 제3 체크밸브(533) 및 제4 체크밸브(534)가 배치될 수 있다.A
본체(110)의 선회 이동 감속 또는 정지 시 스윙모터(501)로의 오일의 공급량을 감소시키거나, 정지시켜야 한다. 이때 스윙모터(501)를 회전시킨 오일은 고압 축압기(510)로 유동하나, 스윙모터(501)는 즉시 감속하거나, 멈추지 않고 회전하기 때문에, 스윙모터(501)를 회전시키고 빠져나간 오일 및 메인펌프(122)에서 스윙모터(501)로 추가적인 오일의 공급이 없은 경우, 스윙모터(501)에는 공동 현상이 발생될 수 있다.When the turning movement of the main body 110 is slowed down or stopped, the amount of oil supplied to the
따라서, 본체(110)의 선회 이동을 감속하는 경우, 제12 라인(L12) 또는 제13 라인(L13)을 통하여 스윙모터(501)로 유입되어 스윙모터(501)를 회전시킨 후 고압 축압기(510)로 빠져나가는 오일을 대체하여, 제3 체크밸브(533) 또는 제4 체크밸브(534)를 개방한 후 저압 축압기(520)의 오일을 제24 라인(L24)과 제3 체크밸브 (533) 또는 제4 체크밸브(534)를 통해 스윙모터(501)로 제공함으로써 스윙모터(501)의 공동 현상을 방지할 수 있다.Therefore, when decelerating the turning movement of the main body 110, the flow flows into the
오일탱크(T)는 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출하도록 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 구체적으로, 오일탱크(T)는 18 라인(L18)에 연결되는 제5 오일탱크(T5), 제22 라인(L22)에 연결되는 제6 오일탱크(T6)를 포함할 수 있다.The oil tank (T) may be provided with at least one oil tank (T) to allow oil to flow in and store it, or to allow the stored oil to flow out. Specifically, the oil tank T may include a fifth oil tank T5 connected to the 18th line L18 and a sixth oil tank T6 connected to the 22nd line L22.
제어부(170)는 모바일(400) 또는 조이스틱(151)의 조작신호에 기초하여, 선회 에너지 회수부(500)의 동작을 제어하여 본체(110)의 선회에 따른 오일을 고압 축압기로 회수한 후 저장하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode), 고압 축압기(510)에 축압된 오일로 엔진(120)의 출력을 보조하는 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode) 및 고압 축압기(510)에 축압된 오일을 외부로 배출하여 고압 축압기(510) 내부의 압력을 해소하는 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동시킬 수 있다.The
선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)는 선회 에너지 회수부(500)의 동작을 제어하여 본체(110)의 선회에 따른 오일을 고압 축압기(510)로 회수하여 저장한 후 저장된 에너지를 재사용하기 위한 것으로서, 고압 축압기(510)에 저장된 선회 에너지는 선회 에너지 연료절감 모드 시 사용할 수 있다.Swing Energy Recovery Mode controls the operation of the swing
선회 에너지 회수 모드는 본체(110)가 선회하는 경우, 메인펌프(122)에서 스윙모터(501)로 오일을 유입시키고, 스윙모터(501)로 유입된 오일에 의해 스윙모터(501)가 회전되며, 스윙모터(501)를 회전시킨 오일을 고압 축압기(510)로 회수하여 축압할 수 있다. 고압 축압기(510) 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 선회 에너지 연료절감 모드 등에 활용할 수 있다.In the swing energy recovery mode, when the main body 110 rotates, oil flows from the
구체적으로, 도 11을 참조하면, 본체(110)를 우측으로 선회하는 경우, 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)는 메인펌프(122)에서 제11 라인(L11)으로 오일이 유입되고, 방향전환 조이스틱(503a, 503b)를 통해 방향전환밸브(539)를 선택적으로 제어하여 오일의 유동방향을 제12 라인(L12)으로 전환하여 오일을 유입시킨다.Specifically, referring to FIG. 11, when the main body 110 is turned to the right, oil flows in from the
제12 라인(L12)으로 유입된 오일에 의해 스윙모터(501)를 우측방향으로 회전시키고, 이에 따라 본체(110)을 우측방향으로 선회시킨 오일은 제13 라인(L13)을 통해 제14 라인(L14)으로 유동하고, 제14 라인(L14)으로 유동하는 오일을 제16 라인(L16)을 통해 고압 축압기(510)로 회수하며, 고압 축압기(510) 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용할 수 있다.The oil flowing into the 12th line (L12) rotates the
또한, 도 12를 참조하면, 본체(110)를 좌측으로 선회하는 경우, 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)는 메인펌프(122)에서 제11 라인(L11)으로 오일이 유입되고, 방향전환 조이스틱(503a, 503b)을 통해 방향전환밸브(539)를 통해 선택적으로 제어하여 오일의 유동방향을 제13 라인(L13)으로 전환하여 오일을 유입시킨다.In addition, referring to FIG. 12, when the main body 110 is turned to the left, oil flows from the
제13 라인(L13)으로 유입된 오일에 의해 스윙모터(501)를 좌측방향으로 회전시키고, 이에 따라 본체(110)를 좌측방향으로 선회시킨 오일은 제12 라인(L12)을 통해 제15 라인(L15)으로 오일이 유동하고, 제15 라인(L15)으로 유동하는 오일을 제16 라인(L16)을 통해 고압 축압기(510)로 회수하며, 고압 축압기(510) 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용할 수 있다.The oil flowing into the 13th line (L13) rotates the
도 13을 참조하여 설명하면, 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode)는 본체(110)가 선회하는 경우, 제17 라인(L17)에 배치되는 제2 CM 밸브(CM2)를 개방하고, 고압 축압기(510)에 축압된 오일을 제17 라인(L17)을 통하여 유압모터어셈블리(300)의 유압모터(310)로 유입시킨다.13, the swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode) opens the second CM valve (CM2) disposed in the 17th line (L17) when the main body 110 turns, and high pressure The oil accumulated in the
유압모터(310)로 유입된 오일에 의하여 유압모터(310)의 회전축이 회전하며, 회전축의 회전력이 엔진(120)의 샤프트(121)에 제공되어 엔진(120)의 샤프트 출력을 보조할 수 있다.The rotation shaft of the
선회 에너지 연료절감 모드는 유압모터(310)의 회전축의 회전력이 엔진(120)의 샤프트(121)의 출력을 보조함으로써 엔진(120)의 연비를 증가시킬 수 있다.The turning energy fuel saving mode can increase the fuel efficiency of the
이때에도, 유압모터(310)로 유입된 오일은 유압모터(310)의 회전축을 회전한 후 다시 배관을 통하여 제1 오일탱크(T1)로 토출될 수 있다.Even at this time, the oil flowing into the
도 14를 참조하여 설명하면, 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는 제2 릴리즈 밸브(RE2)를 개방하여, 제2 릴리즈 밸브(RE2)를 통해 고압 축압기(510)에 축압된 오일의 일부를 제5 오일탱크(T5)로 토출하여 고압 축압기(510) 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.14, the swing energy pressure release mode opens the second release valve (RE2), and the pressure accumulated in the
또한, 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)를 개방하여, 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)를 통해 고압 축압기(510)에 축압된 오일의 전부를 제5 오일탱크(T5)로 토출하여 고압 축압기(510) 내부의 압력을 감소시킬 수 있다.In addition, the swing energy pressure release mode opens the second solenoid valve (SOL2) and releases all of the oil accumulated in the
건설기계(100)를 운용하지 않은 운휴 상태이거나, 건설기계(100), 유압모터어셈블리(300) 또는 선회 에너지 회수부(500)를 정비하는 경우, 제2 릴리즈 밸브(RE2)를 개방하여 고압 축압기(510) 내 오일의 일부를 오일탱크(T)로 토출하여 고압 축압기(510) 내부의 압력을 감소시키거나, 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)를 개방하여 고압 축압기(510) 내 오일의 전부를 오일탱크(T)로 토출하여 고압 축압기(510)의 내부 압력을 해소한 후 정비를 진행함으로써 안전사고 등을 예방할 수 있다.When the construction machine 100 is not in operation, or when the construction machine 100, the
한편, 본체(110)의 선회 이동 가속 시 오일의 유동 과정을 설명한다. 도 15를 참조하여 설명하면, 본체(110)를 선회 이동시키되, 본체(110)가 우측방향으로 선회 이동 가속 시 메인펌프(122)에서 제11 라인(L11)으로 오일을 유입시키고, 방향전환 조이스틱(503a, 503b)을 통해 방향전환밸브(539)를 선택적으로 제어하여 오일의 유동방향을 제12 라인(L12)으로 전환하여 오일을 유입시킨다.Meanwhile, the oil flow process during acceleration of the turning movement of the main body 110 will be described. 15, the main body 110 is pivoted, and when the main body 110 accelerates to turn to the right, oil flows from the
만약, 제12 라인(L12)으로 유입되어 유동하는 오일의 압력이 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우, 제1 릴리프 밸브(537)가 개방되고, 제12 라인(L12)을 통해 스윙모터(501)로 유입되는 오일의 일부는 제1 릴리프 밸브(537)와 제22 라인(L22)을 통해 제6 오일탱크(T6)로 우회하여 유입될 수 있다.If the pressure of the oil flowing into the 12th line (L12) exceeds the preset oil pressure range, the
이때, 제5 체크밸브를 개방하여 제22 라인(L22)으로 유입된 오일의 일부를 오일탱크(T)로 유입시킬 수 있다.At this time, the fifth check valve may be opened to allow part of the oil flowing into the 22nd line (L22) to flow into the oil tank (T).
예를 들어 설명하면, 제12 라인(L12)으로 유입되어 유동하는 오일의 압력을 기 설정된 기준 압력값인 280Bar를 초과하여 330Bar인 경우, 제1 릴리프 밸브(537)가 개방되고, 스윙모터(501)로 유입되는 오일의 일부는 제1 릴리프 밸브(537)와 제22 라인(L22)을 통해 제6 오일탱크(T6)로 우회하여 유입되고, 나머지 오일의 일부는 스윙모터(501)를 회전시킨 후 고압 축압기(510)로 회수되어 축압될 수 있다.For example, when the pressure of the oil flowing into the twelfth line (L12) exceeds the preset reference pressure value of 280 Bar and is 330 Bar, the
또한, 본체(110)가 좌측방향으로 선회 이동 가속 시 메인펌프(122)에서 제11 라인(L11)으로 오일을 유입시키고, 방향전환 조이스틱(503a, 503b)을 통해 방향전환밸브(539)를 선택적으로 제어하여 오일의 유동방향을 제13 라인(L13)으로 전환하여 오일을 유입시킨다.In addition, when the main body 110 accelerates to turn in the left direction, oil flows from the
만약, 제13 라인(L12)으로 유입되어 유동하는 오일의 압력이 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우, 제2 릴리프 밸브(538)가 개방되고, 제12 라인(L13)을 통해 스윙모터(501)로 유입되는 오일의 일부는 제2 릴리프 밸브(537)와 제22 라인(L22)을 통해 제6 오일탱크(T6)로 우회하여 유입될 수 있다.If the pressure of the oil flowing into the 13th line (L12) exceeds the preset oil pressure range, the
한편, 한편, 본체(110)의 선회 이동 감속 시 오일의 유동 과정을 설명한다. 도 16을 참조하여 설명하면, 본체(110)를 감속 또는 정지시키되, 본체(110)의 우측방향 선회 이동 감속 또는 정지 시 제12 라인(L12)을 통하여 스윙모터(501)로 유입되어 스윙모터(501)를 우측방향으로 회전시킨 후 고압 축압기(510)로 유입되는 오일을 대체하여, 제3 체크밸브(533)를 개방한 후 저압 축압기(520)의 오일을 제24 라인(L23)과 제3 체크밸브(533)를 통해 제23 라인(L23)으로 유입시킨다.Meanwhile, the oil flow process during deceleration of the turning movement of the main body 110 will be described. Referring to FIG. 16, when the main body 110 is decelerated or stopped, and the rightward turning movement of the main body 110 is decelerated or stopped, it flows into the
제23 라인(L23)으로 유입된 오일이 제12 라인(L12)을 통하여 스윙모터(501)의 좌측으로 유입됨으로써 우측방향으로 회전하는 스윙모터(501)에 저압 축압기(520)의 오일을 공급하여 스윙모터(501)의 공동 현상을 방지할 수 있다.The oil flowing into the 23rd line (L23) flows into the left side of the
한편, 본체의 좌측방향 선회 이동 감속 또는 정지 시 제13 라인(L13)을 통하여 스윙모터(501)로 유입되어 스윙모터(501)를 좌측방향으로 회전시킨 후 고압 축압기(510)로 유입되는 오일을 대체하여, 제4 체크밸브(534)를 개방한 후 저압 축압기(520)의 오일을 제24 라인(L24)과 제4 체크밸브(534)를 통해 제23 라인(L23)으로 유입시킨다.Meanwhile, when the leftward turning movement of the main body decelerates or stops, oil flows into the
제23 라인(L23)으로 유입된 오일이 제13 라인(L13)을 통하여 스윙모터(501)의 우측으로 유입됨으로써 좌측방향으로 회전하는 스윙모터(501)에 저압 축압기(520)의 오일을 공급하여 스윙모터(501)의 공동 현상을 방지할 수 있다.The oil flowing into the 23rd line (L23) flows into the right side of the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정, 변경 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and such modifications and changes will also be included within the scope of the rights of the present invention.
100 : 건설기계
110 : 본체
120 : 엔진
121 : 샤프트
122 : 메인펌프
123 : 보조펌프
130 : 붐
140 : 붐 실린더
141 : 로드
142 : 라지챔버
143 : 스몰챔버
144 : 라지챔버라인
145 : 스몰챔버라인
150 : 캐비넷
151 : 조이스틱
160 : 메인컨트롤밸브
161 : 스풀
162 : 메인밸브라인
163 : 붐업밸브
164 : 붐다운밸브
165 : 붐업밸브라인
166 : 붐다운밸브라인
170 : 제어부
200 : 붐 에너지 회수부
210 : 브라켓
211 : 마운트
212 : 중공부
213 : 홈부
220 : 축압기
230 : 붐 에너지 밸브어셈블리
240 : 메인배관
241 : 조인트블럭
250 : 파일럿배관
300 : 유압모터어셈블리
310 : 유압모터
400 : 모바일
500 : 선회 에너지 회수부
501 : 스윙모터
503a, 503b : 방향전환 조이스틱
510 : 고압 축압기
520 : 저압 축압기
530 : 선회 에너지 밸브어셈블리
531 : 제1 체크 밸브
532 : 제2 체크 밸브
533 : 제3 체크 밸브
534 : 제4 체크 밸브
535 : 제5 체크 밸브
537 : 제1 릴리프 밸브
538 : 제2 릴리프 밸브
539 : 방향전환 밸브
CA : CA 밸브
CM1 : 제1 CM 밸브
CM2 : 제2 CM 밸브
AC1 : 제1 AC 밸브
AC2 : 제2 AC 밸브
AB : AB 밸브
AR : AR 밸브
RE1 : 제1 릴리즈 밸브
RE2 : 제2 릴리즈 밸브
SOL1 : 제1 솔레노이드 밸브
SOL2 : 제2 솔레노이드 밸브
L1 : 제1 라인
L2 : 제2 라인
L3 : 제3 라인
L4 : 제4 라인
L5 : 제5 라인
L6 : 제6 라인
L7 : 제7 라인
L8 : 제8 라인
L11 : 제11 라인
L12 : 제12 라인
L13 : 제13 라인
L14 : 제14 라인
L15 : 제15 라인
L16 : 제16 라인
L17 : 제17 라인
L21 : 제21 라인
L22 : 제22 라인
L23 : 제23 라인
L24 : 제24 라인
S1 : 제1 센서
S2 : 제2 센서
S3 : 제3 센서
S4 : 제4 센서
S5 : 제5 센서
S6 : 제6 센서
S7 : 제7 센서
S8 : 제8 센서
T : 오일탱크
T1 : 제1 오일탱크
T2 : 제2 오일탱크
T3 : 제3 오일탱크
T4 : 제4 오일탱크
T5 : 제5 오일탱크
T6 : 제6 오일탱크100: Construction machinery
110: main body
120: engine
121: shaft
122: main pump
123: Auxiliary pump
130: boom
140: Boom cylinder
141: load
142: Large chamber
143: Small chamber
144: Large chamber line
145: Small chamber line
150: cabinet
151: Joystick
160: Main control valve
161: spool
162: Main valve line
163: Boom up valve
164: Boom down valve
165: Boom-up valve line
166: Boom down valve line
170: control unit
200: Boom energy recovery unit
210: bracket
211: mount
212: Ministry of SMEs and Startups
213: Home Department
220: accumulator
230: Boom energy valve assembly
240: main piping
241: Joint block
250: Pilot piping
300: Hydraulic motor assembly
310: Hydraulic motor
400: mobile
500: Swinging energy recovery unit
501: swing motor
503a, 503b: direction change joystick
510: High pressure accumulator
520: low pressure accumulator
530: Swing energy valve assembly
531: first check valve
532: second check valve
533: Third check valve
534: Fourth check valve
535: Fifth check valve
537: first relief valve
538: second relief valve
539: Directional valve
CA: CA valve
CM1: 1st CM valve
CM2: 2nd CM valve
AC1: 1st AC valve
AC2: 2nd AC valve
AB: AB valve
AR: AR valve
RE1: first release valve
RE2: Second release valve
SOL1: 1st solenoid valve
SOL2: 2nd solenoid valve
L1: first line
L2: 2nd line
L3: third line
L4: 4th line
L5: 5th line
L6: 6th line
L7: 7th line
L8: 8th line
L11: Line 11
L12: Line 12
L13: Line 13
L14: Line 14
L15: Line 15
L16: Line 16
L17: Line 17
L21: Line 21
L22: Line 22
L23: Line 23
L24: Line 24
S1: first sensor
S2: second sensor
S3: Third sensor
S4: 4th sensor
S5: Fifth sensor
S6: 6th sensor
S7: 7th sensor
S8: 8th sensor
T: Oil tank
T1: 1st oil tank
T2: Second oil tank
T3: Third oil tank
T4: 4th oil tank
T5: Fifth oil tank
T6: 6th oil tank
Claims (25)
상기 붐 실린더에 연결되어 붐 실린더로 제공되는 오일의 유동을 선택적으로 제어하는 메인컨트롤밸브;
상기 엔진에 연결되어 유입되는 오일에 의해 회전력을 형성하고, 엔진의 샤프트에 회전축으로 연결되어 회전력을 제공하는 유압모터 및 오일을 유입 및 토출하는 적어도 하나 이상의 배관을 포함하는 유압모터어셈블리;
상기 붐 실린더의 붐다운 시 버려지는 오일을 회수하는 붐 에너지 회수부;
상기 본체의 선회 이동 시 버려지는 오일을 회수하는 선회 에너지 회수부;
사용자가 갖는 모바일; 및
상기 모바일에 연동되고, 조작 신호에 기초하여 건설기계의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 붐 에너지 회수부로 회수된 오일을 통해 발생된 붐 에너지 및 선회 에너지 회수부로 회수된 오일을 통해 발생된 선회 에너지를 재사용하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
A boom cylinder in which a rod moves up and down by the flow of oil, includes a large chamber and a small chamber formed on the upper part of the large chamber, and an engine that provides a flow of oil to the boom cylinder and is connected to the main pump by a shaft. It is installed on a construction machine including a boom that drives the boom up/boom down by a boom cylinder by the flow of oil, and a main body that is installed on the upper part of the construction machine drive unit and moves in a horizontal direction by driving a swing motor to provide energy. In the energy recovery system for construction machinery that recovers,
A main control valve connected to the boom cylinder to selectively control the flow of oil provided to the boom cylinder;
A hydraulic motor assembly that is connected to the engine and generates rotational force by oil flowing in, and includes a hydraulic motor that is connected to the shaft of the engine through a rotation axis to provide rotational force, and at least one pipe for inflowing and discharging oil;
A boom energy recovery unit that recovers oil discarded when the boom cylinder is brought down;
a turning energy recovery unit that recovers oil discarded during the turning movement of the main body;
mobile users have; and
A control unit linked to the mobile and controlling the operation of construction equipment based on operation signals;
Including,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, characterized in that it reuses the boom energy generated through the oil recovered by the boom energy recovery unit and the swing energy generated by the oil recovered by the swing energy recovery unit.
상기 메인컨트롤밸브는,
오일의 유동이 실린더의 라지챔버 또는 스몰챔버로 향하도록 동작하는 스풀과, 상기 메인컨트롤밸브에 오일을 유동하는 메인밸브라인과, 상기 스풀에 연결되고, 붐업밸브가 배치되어 붐업밸브의 오픈에 따른 스풀의 이동에 의해 상기 라지챔버로 오일이 유동하여 붐을 붐업시키는 붐업밸브라인과, 상기 스풀에 연결되고, 붐다운밸브가 배치되어 붐다운밸브의 오픈에 따른 스풀의 이동에 의해 상기 스몰챔버로 오일이 유동하여 붐을 붐다운시키는 붐다운밸브라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 에너지 회수 시스템.
In claim 1,
The main control valve is,
A spool that operates to direct the flow of oil to the large chamber or small chamber of the cylinder, a main valve line that flows oil to the main control valve, and a boom-up valve connected to the spool and arranged to operate according to the opening of the boom-up valve. A boom-up valve line that causes oil to flow into the large chamber by the movement of the spool and boom-up the boom, and a boom-down valve connected to the spool, are disposed to move the spool according to the opening of the boom-down valve to the small chamber. An energy recovery system for mobile interlocking construction machinery, characterized in that it includes a boom-down valve line that causes oil to flow and boom-down the boom.
상기 붐 에너지 회수부는,
상기 붐 실린더에 연결되어 붐 실린더로부터 유입되는 오일을 축압하고, 축압된 오일을 붐 실린더 및 엔진에 토출하는 축압기와, 오일이 유동하는 복수의 라인과 상기 복수의 라인 중 선택된 라인에 적어도 하나 이상으로 설치되어 오일의 유량을 제어하는 밸브를 포함하는 붐 에너지 밸브어셈블리, 및 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출하도록 적어도 하나 이상으로 구비되는 오일탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 2,
The boom energy recovery unit,
An accumulator connected to the boom cylinder to accumulate oil flowing in from the boom cylinder and discharging the accumulated oil to the boom cylinder and the engine, a plurality of lines through which oil flows, and at least one line selected from the plurality of lines. A mobile device characterized in that it includes a boom energy valve assembly including a valve installed to control the flow rate of oil, and at least one oil tank to allow oil to flow in and be stored, or to allow the stored oil to flow out. Boom energy and swing energy recovery system for interlocking construction equipment.
상기 붐 에너지 밸브어셈블리는,
상기 붐 실린더의 라지챔버에 일측이 연결되는 제1 라인과, 상기 제1 라인과 축압기를 연결하는 제2 라인과, 상기 제1 라인과 축압기를 연결하는 제3 라인과, 상기 축압기와 유압모터어셈블리를 연결하는 제4 라인과, 상기 붐 실린더의 스몰챔버에 일측이 연결되는 제5 라인과, 상기 제1 라인에서 분기되고, 상기 제5 라인에 연결되는 제6 라인과, 상기 제1 라인에서 분기되는 제7 라인과, 상기 제5 라인 및 제6 라인에 일측이 연결되는 제8 라인을 포함하고,
상기 제2 라인에 배치되어 축압기를 향해서만 오일이 유동하도록 오일의 유량을 제어하는 제1 AC 밸브와, 상기 제3 라인에 배치되어 제1 라인을 향해서만 오일이 유동하도록 오일의 유량을 제어하는 CA 밸브와, 상기 제4 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제1 CM 밸브와, 상기 제6 라인에 배치되어 오일 유량을 제어하는 AB 밸브와, 상기 제7 라인에 배치되어 오일 유량을 제어하는 AR 밸브와, 상기 축압기와 오일탱크 사이의 유로 상에 배치되어 온오프 방식으로 작동하는 제1 릴리즈 밸브, 및 상기 축압기와 오일탱크 사이에서 상기 제1 릴리즈 밸브에 병렬로 배치되는 제1 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 3,
The boom energy valve assembly is,
A first line connected on one side to the large chamber of the boom cylinder, a second line connecting the first line and an accumulator, a third line connecting the first line and the accumulator, and the accumulator A fourth line connecting the hydraulic motor assembly, a fifth line connected on one side to the small chamber of the boom cylinder, a sixth line branched from the first line and connected to the fifth line, and the first line It includes a seventh line branching from the line, and an eighth line connected on one side to the fifth and sixth lines,
A first AC valve disposed in the second line and controlling the oil flow rate so that the oil flows only toward the accumulator; and a first AC valve disposed in the third line and controlling the oil flow rate so that the oil flows only toward the first line. a CA valve disposed in the fourth line to control the oil flow rate, a first CM valve disposed in the sixth line to control the oil flow rate, and an AB valve disposed in the seventh line to control the oil flow rate. an AR valve for controlling, a first release valve disposed on the flow path between the accumulator and the oil tank and operating in an on-off manner, and a first release valve disposed in parallel with the first release valve between the accumulator and the oil tank. 1 Boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, comprising a solenoid valve.
상기 제어부는,
조작 신호에 기초하여,
상기 붐 에너지 회수부의 동작을 제어하여 붐의 붐다운에 따른 오일을 축압기로 회수한 후 저장하는 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)와, 상기 축압기에 축압된 오일로 엔진의 출력을 보조하는 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)와, 상기 축압기에 축압된 오일을 이용하여 붐업 동작에 필요한 동력을 보조하는 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)와, 상기 축압기에 축압된 오일을 외부로 배출하여 축압기 내부의 압력을 해소하는 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode), 및 상기 붐이 지면에 닿으면 축압을 일시 중단하는 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 4,
The control unit,
Based on the operation signal,
A boom energy recovery mode that controls the operation of the boom energy recovery unit to recover and store oil according to the boom down in the accumulator, and supports the output of the engine with the oil accumulated in the accumulator. A boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode), a boom energy performance improvement mode (Boom Energy Power Mode) that uses oil accumulated in the accumulator to provide power required for boom-up operation, and a boom energy performance improvement mode (Boom Energy Power Mode) that uses oil accumulated in the accumulator to provide power required for boom-up operation, and a boom energy performance improvement mode that uses oil accumulated in the accumulator to provide power required for boom-up operation. Boom Energy Pressure Release Mode, which relieves the pressure inside the accumulator by discharging the accumulated oil to the outside, and Boom Energy Recovery Off mode, which temporarily suspends the accumulator pressure when the boom touches the ground. Boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, characterized in that it operates in any one mode selected from (Off Mode).
상기 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는,
상기 붐이 붐다운하는 경우,
상기 붐다운밸브를 폐쇄한 후 상기 붐 실린더의 스몰챔버로 오일을 유입시켜 상기 붐 실린더의 로드를 하강시키고,
상기 라지챔버 내부의 오일을 상기 제1 라인을 통해 토출시키며,
상기 제1 라인에서 유동하는 오일을 상기 제2 라인을 통해 축압기로 회수하고,
상기 축압기 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode),
When the boom booms down,
After closing the boom down valve, oil flows into the small chamber of the boom cylinder to lower the rod of the boom cylinder,
Discharging the oil inside the large chamber through the first line,
Recovering the oil flowing in the first line to the accumulator through the second line,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction machinery, characterized in that the oil recovered in the accumulator is stored and utilized.
상기 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는,
상기 AB 밸브를 개방하여, 상기 제1 라인에서 유동하는 오일의 일부를 상기 제6 라인 및 제5 라인을 통해 상기 붐 실린더의 스몰챔버로 유입시켜 붐의 붐다운 속력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode),
By opening the AB valve, a portion of the oil flowing in the first line flows into the small chamber of the boom cylinder through the sixth line and the fifth line, thereby increasing the boom down speed of the boom. Boom energy and swing energy recovery system for interlocking construction equipment.
상기 붐 에너지 회수 모드(Boom Energy Recovery Mode)는,
상기 AR 밸브를 개방하여, 상기 제1 라인에서 유동하는 오일의 일부를 상기 제7 라인을 통해 상기 오일탱크로 유입시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy recovery mode (Boom Energy Recovery Mode),
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction machinery, characterized in that by opening the AR valve, a portion of the oil flowing in the first line flows into the oil tank through the seventh line.
상기 붐 에너지 연료절감 모드(Boom Energy Eco Mode)는,
상기 붐이 붐업하는 경우,
상기 제4 라인에 배치된 상기 제1 CM 밸브를 개방하고, 상기 제3 라인에 배치된 상기 CA 밸브를 폐쇄하며,
상기 축압기에 축압된 오일을 상기 제4 라인을 통하여 상기 유압모터어셈블리의 유압모터로 유입시키고,
유입된 오일에 의하여 상기 유압모터의 회전축이 회전하며,
상기 유압모터의 회전축의 회전력이 상기 엔진의 샤프트에 제공되어 엔진의 샤프트 출력을 보조하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy fuel saving mode (Boom Energy Eco Mode),
When the boom booms,
Opening the first CM valve disposed in the fourth line and closing the CA valve disposed in the third line,
The oil accumulated in the accumulator flows into the hydraulic motor of the hydraulic motor assembly through the fourth line,
The rotating shaft of the hydraulic motor rotates due to the inflow of oil,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment, characterized in that the rotational force of the rotation shaft of the hydraulic motor is provided to the shaft of the engine to assist the shaft output of the engine.
상기 붐 에너지 성능향상 모드(Boom Energy Power Mode)는,
상기 붐이 붐업하는 경우,
상기 제3 라인에 배치된 상기 CA 밸브를 개방하고, 상기 제4 라인에 배치된 상기 제1 CM 밸브를 폐쇄하며,
상기 축압기에 축압된 오일을 상기 제3 라인 및 제1 라인을 통해 상기 붐 실린더의 라지챔버로 유입시키고,
상기 엔진에 의하여 라지챔버로 유입되는 오일에 더하여, 상기 축압기에서 라지챔버로 오일을 유입하여 상기 라지챔버에 유입되는 오일의 유입량을 증대시켜 봄의 붐업 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy performance improvement mode (Boom Energy Power Mode),
When the boom booms,
Opening the CA valve disposed in the third line and closing the first CM valve disposed in the fourth line,
The oil accumulated in the accumulator flows into the large chamber of the boom cylinder through the third line and the first line,
In addition to the oil flowing into the large chamber by the engine, oil flows into the large chamber from the accumulator to increase the amount of oil flowing into the large chamber, thereby increasing the spring boom-up speed. Mobile interlocking construction. Boom energy and slewing energy recovery systems for machinery.
상기 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)는,
상기 제1 릴리즈 밸브를 개방하고, 상기 CA 밸브 및 제1 CM 밸브를 폐쇄하며,
상기 제1 릴리즈 밸브를 통해 상기 축압기에 축압된 오일의 일부를 상기 오일탱크로 토출하여 상기 축압기 내부의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy pressure release mode (Boom Energy Pressure Release Mode),
Opening the first release valve and closing the CA valve and the first CM valve,
Boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, characterized in that the pressure inside the accumulator is reduced by discharging a part of the oil accumulated in the accumulator to the oil tank through the first release valve.
상기 붐 에너지 압력해소 모드(Boom Energy Pressure Release Mode)는,
상기 제1 솔레노이드 밸브를 개방하고, 상기 CA 밸브 및 제1 CM 밸브를 폐쇄하며,
상기 제1 솔레노이드 밸브를 통해 상기 축압기에 축압된 오일의 전부를 오일탱크로 토출하여 축압기 내부의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy pressure release mode (Boom Energy Pressure Release Mode),
Opening the first solenoid valve and closing the CA valve and the first CM valve,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment, characterized in that all of the oil accumulated in the accumulator is discharged to the oil tank through the first solenoid valve to reduce the pressure inside the accumulator.
상기 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode)는,
상기 붐이 지면에 닿은 경우,
상기 제1 AC 밸브를 폐쇄하여, 상기 축압기 내의 오일의 축압을 일시 정지시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy recovery off mode (Boom Energy Recovery Off Mode),
When the boom touches the ground,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment, characterized in that the accumulating pressure of oil in the accumulator is temporarily stopped by closing the first AC valve.
상기 붐 에너지 회수 오프 모드(Boom Energy Recovery Off Mode)는,
상기 붐이 지면에 닿은 경우,
상기 제1 AC 밸브 및 AR 밸브를 폐쇄하고,
상기 AB 밸브를 개방하여, 상기 라지챔버에서 토출되는 오일을 상기 스몰챔버로만 유입시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 5,
The boom energy recovery off mode (Boom Energy Recovery Off Mode),
When the boom touches the ground,
Close the first AC valve and AR valve,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment, characterized in that the AB valve is opened to allow oil discharged from the large chamber to flow only into the small chamber.
상기 선회 에너지 회수부는,
상기 엔진의 메인펌프와 연결되는 스윙모터에 연결되어 상기 스윙모터의 회전에 따라 유입되는 오일을 축압하고, 축압된 오일을 상기 유압모터어셈블리에 토출하는 고압 축압기와, 상기 엔진의 메인펌프와 연결되는 스윙모터에 연결되어 상기 스윙모터에 오일을 제공하여 스윙모터의 공동을 방지하는 저압 축압기와, 오일이 유동하도록 복수의 라인과 상기 복수의 라인 중 선택된 라인에 적어도 하나 이상으로 설치되어 오일의 유량을 제어하는 밸브를 포함하는 선회 에너지 밸브어셈블리, 및 오일이 유입되어 저장되거나, 저장된 오일을 유출하도록 적어도 하나 이상으로 구비되는 오일탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 1,
The swing energy recovery unit,
A high-pressure accumulator that is connected to a swing motor connected to the main pump of the engine to accumulate oil flowing in as the swing motor rotates and discharges the accumulated oil to the hydraulic motor assembly, and is connected to the main pump of the engine. A low pressure accumulator is connected to the swing motor and provides oil to the swing motor to prevent cavity of the swing motor, and is installed in a plurality of lines to allow oil to flow and at least one line selected from the plurality of lines to allow oil to flow. Boom energy and swing for a mobile linked construction machine, comprising a swing energy valve assembly including a valve for controlling the flow rate, and at least one oil tank to allow oil to flow in and be stored, or to allow the stored oil to flow out. Energy recovery system.
상기 선회 에너지 밸브어셈블리는,
상기 메인펌프에 일측이 연결되는 제11 라인과, 상기 제11 라인의 타측에 연결되고, 스윙모터의 좌측에 연결되는 제12 라인과, 상기 제11 라인의 타측에 연결되고, 스윙모터의 우측에 연결되는 제13 라인과, 상기 제12 라인에서 분기되는 제14 라인과, 상기 제13 라인에서 분기되는 제15 라인과, 상기 제14 라인 및 제15 라인을 병합하되, 고압 축압기에 연결되는 제16 라인과, 고압 축압기와 유압모터를 연결하는 제17 라인, 및 상기 제17 라인에서 분기형성되어 오일탱크에 연결되는 제18 라인을 포함하고,
상기 제11 라인과 제12 및 제13 라인의 연결부위에 배치되어 오일의 유동방향을 제어하는 방향전환밸브와, 상기 제16 라인에 배치되어 고압 축압기를 향해서만 오일을 유동시키도록 오일의 유량을 제어하는 제2 AC 밸브와, 상기 제17 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제2 CM 밸브와, 상기 제14 라인 및 제15 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제1 및 제2 체크밸브와, 상기 제18 라인의 고온 축압기와 오일탱크 사이에 배치되어 온오프 방식으로 작동하는 제2 릴리즈 밸브, 및 상기 제18 라인의 고압 축압기와 오일탱크 사이에서 상기 제2 릴리즈 밸브)에 병렬로 배치되는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 15,
The swing energy valve assembly,
An 11th line connected on one side to the main pump, a 12th line connected to the other side of the 11th line and connected to the left side of the swing motor, and a 12th line connected to the other side of the 11th line and to the right side of the swing motor. A 13th line connected, a 14th line branched from the 12th line, a 15th line branched from the 13th line, the 14th line and the 15th line are merged, and the 14th line is connected to a high pressure accumulator. It includes a 16th line, a 17th line connecting the high pressure accumulator and a hydraulic motor, and an 18th line branched from the 17th line and connected to the oil tank,
A direction change valve disposed at the connection portion of the 11th line and the 12th and 13th lines to control the flow direction of the oil, and a direction change valve disposed in the 16th line to flow the oil only toward the high pressure accumulator. a second AC valve that controls, a second CM valve disposed in the 17th line to control the flow rate of oil, and first and second valves disposed in the 14th and 15th lines to control the flow rate of oil. a check valve, a second release valve disposed between the high temperature accumulator of the 18th line and the oil tank and operating in an on-off manner, and the second release valve between the high pressure accumulator of the 18th line and the oil tank) A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction machinery, comprising a second solenoid valve (SOL2) disposed in parallel.
상기 제어부는,
조작신호에 기초하여,
상기 선회 에너지 회수부의 동작을 제어하여 본체의 선회에 따른 오일을 고압 축압기로 회수한 후 저장하는 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)와, 상기 고압 축압기에 축압된 오일로 엔진의 출력을 보조하는 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode), 및 상기 고압 축압기에 축압된 오일을 외부로 배출하여 고압 축압기 내부의 압력을 해소하는 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode) 중 선택된 어느 하나의 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 16,
The control unit,
Based on the operation signal,
Swing Energy Recovery Mode, which controls the operation of the swing energy recovery unit to recover and store oil according to the rotation of the main body to the high pressure accumulator, and outputs the engine using the oil accumulated in the high pressure accumulator. Among the auxiliary swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode), and the swing energy pressure release mode (Swing Energy Pressure Release Mode) that relieves the pressure inside the high pressure accumulator by discharging the oil accumulated in the high pressure accumulator to the outside. A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocked construction machinery, characterized in that it operates in any one selected mode.
상기 선회 에너지 회수 모드(Swing Energy Recovery Mode)는,
상기 본체가 선회하는 경우,
상기 메인펌프에서 제11 라인으로 오일을 유입시키고,
상기 방향전환밸브를 제어하여 오일의 유동방향을 상기 제12 라인 또는 제13 라인으로 전환하여 오일을 유입시키며,
상기 제12 라인 또는 제13 라인으로 유입된 오일에 의해 스윙모터가 우측방향 또는 좌측방향으로 회전된 후 상기 제13 라인 또는 제12 라인을 통해 제14 라인 또는 제15 라인으로 유입시키며,
상기 제14 라인 또는 제15라인으로 유입된 오일은 제16 라인을 통해 고압 축압기로 회수되며,
상기 고압 축압기 내로 회수된 오일을 축압하여 저장한 후 활용하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 17,
The swing energy recovery mode (Swing Energy Recovery Mode),
When the main body rotates,
Inflowing oil from the main pump into the 11th line,
Controlling the direction change valve to change the flow direction of oil to the 12th line or 13th line to introduce oil,
The swing motor is rotated to the right or left by the oil flowing into the 12th or 13th line, and then flows into the 14th or 15th line through the 13th or 12th line,
The oil flowing into the 14th or 15th line is recovered to the high pressure accumulator through the 16th line,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction machinery, characterized in that the oil recovered in the high pressure accumulator is stored and utilized.
상기 선회 에너지 연료절감 모드(Swing Energy Eco Mode)는,
상기 본체가 선회하는 경우,
상기 제17 라인에 배치되는 상기 제2 CM 밸브를 개방하고,
상기 고압 축압기에 축압된 오일을 상기 제17 라인을 통하여 유압모터어셈블리의 유압모터로 유입시키며,
유입된 오일에 의하여 상기 유압모터의 회전축이 회전하며,
상기 회전축의 회전력이 엔진의 샤프트에 제공되어 상기 엔진의 샤프트 출력을 보조하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 17,
The swing energy fuel saving mode (Swing Energy Eco Mode),
When the main body rotates,
Opening the second CM valve disposed in the 17th line,
The oil accumulated in the high pressure accumulator flows into the hydraulic motor of the hydraulic motor assembly through the 17th line,
The rotating shaft of the hydraulic motor rotates due to the inflow of oil,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, characterized in that the rotational force of the rotation shaft is provided to the shaft of the engine to assist the shaft output of the engine.
상기 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는,
상기 제2 릴리즈 밸브를 개방하여, 제2 릴리즈 밸브를 통해 상기 고압 축압기에 축압된 오일의 일부를 오일탱크로 토출하여 고압 축압기 내부의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 17,
The swing energy pressure release mode is,
A mobile linked construction equipment boom, characterized in that the pressure inside the high pressure accumulator is reduced by opening the second release valve and discharging part of the oil accumulated in the high pressure accumulator into the oil tank through the second release valve. Energy and swing energy recovery systems.
상기 선회 에너지 압력해소 모드(Swing Energy Pressure Release Mode)는,
상기 제2 솔레노이드 밸브를 개방하여, 제2 솔레노이드 밸브를 통해 고압 축압기에 축압된 오일의 전부를 오일탱크로 토출하여 고압 축압기 내부의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 17,
The swing energy pressure release mode is,
Boom energy for mobile interlocking construction equipment, characterized in that the pressure inside the high pressure accumulator is reduced by opening the second solenoid valve and discharging all of the oil accumulated in the high pressure accumulator into the oil tank through the second solenoid valve. and a swing energy recovery system.
상기 선회 에너지 밸브어셈블리는,
상기 제12 라인과 제13 라인을 연결하는 연결하는 제21 라인, 및 상기 제21 라인에서 분기되어 오일탱크에 연결되는 제22 라인을 더 포함하고,
상기 제21라인에 상호 일정간격 이격되어 배치되고, 오일의 압력에 의해 개방되어 오일의 유량을 제어하는 제1 릴리프 밸브 및 제2 릴리프 밸브와, 상기 제22 라인에 배치되어 오일의 유량을 제어하는 제5 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 16,
The swing energy valve assembly,
It further includes a 21st line connecting the 12th line and the 13th line, and a 22nd line branched from the 21st line and connected to the oil tank,
A first relief valve and a second relief valve disposed at a predetermined distance from each other in the 21st line and opened by oil pressure to control the flow rate of oil, and disposed in the 22nd line to control the flow rate of oil A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction machinery, comprising a fifth check valve.
상기 제어부는,
상기 본체의 선회 이동 가속 시 상기 제11 라인을 통해 제12 라인 또는 제13 라인으로 유입되어 유동하는 오일의 압력이 기 설정된 오일의 압력 범위를 초과할 경우,
상기 제1 릴리프 밸브 또는 제2 릴리프 밸브가 개방되고,
상기 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입되는 오일의 일부가 상기 제21 라인과 제1 릴리프 밸브 또는 상기 제21 라인과 제2 릴리프 밸브를 통해 제22 라인으로 유입되며,
상기 제5 체크밸브를 개방하여 상기 제22 라인으로 유입된 오일의 일부를 오일탱크로 유입시키는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 22,
The control unit,
When the turning movement of the main body is accelerated and the pressure of the oil flowing into the 12th or 13th line through the 11th line exceeds the preset oil pressure range,
the first relief valve or the second relief valve is opened,
A portion of the oil flowing into the swing motor through the 12th line or the 13th line flows into the 22nd line through the 21st line and the first relief valve or the 21st line and the second relief valve,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, characterized in that opening the fifth check valve to allow a portion of the oil flowing into the 22nd line to flow into the oil tank.
상기 선회 에너지 밸브어셈블리는,
상기 제12 라인과 제13 라인을 연결하는 제23 라인, 및 상기 제23 라인에서 분기되어 저압 축압기에 연결되는 제24 라인을 더 포함하고,
상기 제23 라인에 상호 일정간격 이격되어 배치되고, 오일의 유량을 제어하는 제3 체크밸브 및 제4 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.
In claim 16,
The swing energy valve assembly,
It further includes a 23rd line connecting the 12th line and the 13th line, and a 24th line branched from the 23rd line and connected to a low pressure accumulator,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile interlocking construction equipment, which is disposed at a certain distance from each other in the 23rd line and includes a third check valve and a fourth check valve for controlling the flow rate of oil.
상기 제어부는,
상기 본체의 선회 이동을 감속하는 경우,
상기 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입되어 상기 스윙모터를 회전시킨 후 상기 고압 축압기로 유입되는 오일을 대체하여,
상기 제3 체크밸브 또는 제4 체크밸브를 개방한 후 상기 저압 축압기의 오일을 상기 제24 라인과 제3 체크밸브 또는 제4 체크밸브를 통해 제23 라인으로 유입시키고,
상기 제23 라인으로 유입된 오일을 제12 라인 또는 제13 라인을 통하여 스윙모터로 유입시켜 스윙모터의 공동을 방지하는 것을 특징으로 하는 모바일 연동 건설기계용 붐 에너지 및 선회 에너지 회수 시스템.In claim 24,
The control unit,
When decelerating the turning movement of the main body,
By replacing the oil that flows into the swing motor through the 12th or 13th line, rotates the swing motor, and then flows into the high pressure accumulator,
After opening the third check valve or the fourth check valve, the oil of the low pressure accumulator flows into the 23rd line through the 24th line and the third check valve or the fourth check valve,
A boom energy and swing energy recovery system for mobile linked construction equipment, characterized in that the oil flowing into the 23rd line flows into the swing motor through the 12th or 13th line to prevent cavity of the swing motor.
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PCT/KR2023/007211 WO2023229407A1 (en) | 2022-05-27 | 2023-05-25 | Boom energy and swing energy recovery system for mobile device-linked construction equipment |
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KR1020230067000A KR20230165716A (en) | 2022-05-27 | 2023-05-24 | Boom energy and swing energy recovery system for construction machinery with mobile linked |
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KR102309862B1 (en) | 2017-04-10 | 2021-10-08 | 두산인프라코어 주식회사 | Hydraulic system of construction machinery |
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2023
- 2023-05-24 KR KR1020230067000A patent/KR20230165716A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102309862B1 (en) | 2017-04-10 | 2021-10-08 | 두산인프라코어 주식회사 | Hydraulic system of construction machinery |
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