JP2014122654A - Hydraulic circuit of construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は三回路/三ポンプ方式をとる建設機械の油圧回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine that employs a three-circuit / three-pump system.
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。 The background art will be described using a hydraulic excavator as an example.
油圧ショベルは、図3に示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が地面に対して垂直となる軸Xのまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2に、ブーム3、アーム4、バケット5、及びこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ6,7,8から成るフロントアタッチメント9が装着されて構成される。
As shown in FIG. 3, the excavator is mounted on a crawler type lower traveling body 1 so that an
また、他の油圧アクチュエータとして、下部走行体1(左右のクローラ)を走行駆動する左右の走行モータ、及び上部旋回体2を旋回駆動する旋回モータ(いずれも図示省略)が設けられる。 Further, as other hydraulic actuators, left and right traveling motors that drive the lower traveling body 1 (left and right crawlers) and a turning motor that turns the upper rotating body 2 (all not shown) are provided.
この油圧ショベルにおいて、特許文献1に示されているように、旋回動作と他のアクチュエータ動作との独立性を確保するために、回路全体を、
i 左右両側走行モータのうち一方の走行モータとブームシリンダとが属する第1回路と、
ii 他方の走行モータとアームシリンダとが属する第2回路と、
iii 旋回モータが属する第3回路と
に分け、この三つの回路を基本的には別ポンプ(第1〜第3ポンプ)で駆動する三回路/三ポンプ方式をとるものが公知である。
In this hydraulic excavator, as shown in Patent Document 1, in order to ensure the independence of the turning operation and other actuator operations, the entire circuit is
a first circuit to which one of the left and right side travel motors and the boom cylinder belong;
ii a second circuit to which the other travel motor and arm cylinder belong;
It is well known to use a three-circuit / three-pump system in which the three circuits are basically driven by separate pumps (first to third pumps).
この公知技術においては、ブーム上げと旋回が同時に行われるブーム上げ/旋回操作時のブーム上げ動作を速やかに行わせること等を目的として、第3回路の上流側に合流弁を設けている。 In this known technique, a merging valve is provided on the upstream side of the third circuit for the purpose of promptly performing a boom raising operation during a boom raising / turning operation in which the boom raising and turning are performed simultaneously.
この合流弁は中立の第1位置と、第2位置とを有し、ブーム上げ/旋回時に第1位置から第2位置に切換わり、この第2位置で、第3ポンプから吐出される第3ポンプ油が旋回モータとパラレルにブームシリンダに供給される(第1ポンプ油と合流する)ように構成されている。 The merging valve has a neutral first position and a second position, and is switched from the first position to the second position when the boom is raised / turned, and at this second position, the third pump discharged from the third pump. Pump oil is supplied to the boom cylinder in parallel with the swing motor (joins with the first pump oil).
ところが、ブーム上げ/旋回操作時点と、合流弁が第1位置から第2位置に切換わる時点の間に合流弁の応答遅れによってタイムラグが生じる。 However, a time lag occurs due to a response delay of the merging valve between the boom raising / turning operation point and the merging valve switching point from the first position to the second position.
これを旋回モータから見ると、第3ポンプ油が単独供給される状態からブームシリンダとパラレルに供給される状態に変化し、旋回モータの最高圧力(旋回圧力)がリリーフ圧からブーム作動圧に急変するため、旋回ショックが生じ、操作性が悪いものとなっていた。 When this is viewed from the swing motor, the state in which the third pump oil is supplied alone changes to a state in which it is supplied in parallel to the boom cylinder, and the maximum pressure (swing pressure) of the swing motor suddenly changes from the relief pressure to the boom operating pressure. For this reason, a turning shock occurs, and the operability is poor.
そこで本発明は、ブーム上げ/旋回時の合流弁の切換わりによる旋回ショックの発生を防止することができる建設機械の油圧回路を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a hydraulic circuit for a construction machine that can prevent the occurrence of a swing shock due to switching of a merging valve during boom raising / turning.
上記課題を解決する手段として、本発明においては、次の(A)〜(G)のすべての要件を具備するものである。 As means for solving the above problems, the present invention has all the following requirements (A) to (G).
(A) 下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載され旋回モータによって旋回駆動される上部旋回体と、この上部旋回体に取付けられたフロントアタッチメントとを有すること。 (A) It has a lower traveling body, an upper revolving body that is rotatably mounted on the lower traveling body and is driven to rotate by a revolving motor, and a front attachment attached to the upper revolving body.
(B) このフロントアタッチメントは、ブームシリンダによって作動するブームと、アームシリンダによって作動するアームとを有すること。 (B) This front attachment has a boom operated by a boom cylinder and an arm operated by an arm cylinder.
(C) 油圧アクチュエータ回路として、上記ブームシリンダが属する第1回路と、上記アームシリンダが属する第2回路と、上記旋回モータが属する第3回路とを備え、各回路は油圧アクチュエータごとに作動を制御するための、ブーム用、アーム用、旋回用を含むコントロールバルブを有すること。 (C) The hydraulic actuator circuit includes a first circuit to which the boom cylinder belongs, a second circuit to which the arm cylinder belongs, and a third circuit to which the swing motor belongs, and each circuit controls operation for each hydraulic actuator. To have control valves for boom, arm, and swivel.
(D) 上記第1回路の油圧源としての第1ポンプと、上記第2回路の油圧源としての第2ポンプと、上記第3回路の油圧源としての第3ポンプとを有すること。 (D) having a first pump as a hydraulic source of the first circuit, a second pump as a hydraulic source of the second circuit, and a third pump as a hydraulic source of the third circuit.
(E) 上記第3ポンプから吐出される第3ポンプ油を上記第1回路に送って上記第1ポンプからの油と合流させる合流弁を有すること。 (E) having a merging valve for sending the third pump oil discharged from the third pump to the first circuit and joining the oil from the first pump;
(F) 上記合流弁は、中立の第1位置と第2位置とを有し、上記第1位置で、上記第3ポンプ油を上記第1回路に合流させ、上記第2位置で上記合流を遮断するように構成したこと。 (F) The merging valve has a neutral first position and a second position. In the first position, the third pump oil is merged with the first circuit, and the merging valve is merged with the second position. Configured to block.
(G) ブーム上げ操作と旋回操作を同時に行うブーム上げ/旋回操作時、及びブーム上げ操作のみを行うブーム上げ単独操作時に、上記合流弁を上記第1位置に保持するように構成したこと。 (G) The merging valve is configured to be held at the first position during a boom raising / turning operation in which a boom raising operation and a turning operation are performed simultaneously and in a boom raising single operation in which only a boom raising operation is performed.
(H) 旋回操作のみを行う旋回単独操作時に、上記合流弁を上記第2位置に切換えるように構成したこと。 (H) The merging valve is configured to be switched to the second position at the time of a single turn operation in which only a turn operation is performed.
この構成によれば、合流弁の中立位置(第1位置)で、第3ポンプ油を第1回路(ブームシリンダ)に合流させ、この第1位置でブーム上げ/旋回を行い得るため、公知技術のようにブーム上げ/旋回時に合流弁の切換わり(合流)が遅れることによる旋回圧力の急変、すなわち旋回ショックが生じない。 According to this configuration, the third pump oil can be merged with the first circuit (boom cylinder) at the neutral position (first position) of the merging valve, and the boom can be raised / turned at this first position. Thus, when the boom is raised / turned, the switching of the merging valve (merge) is delayed, so that the turning pressure suddenly changes, that is, the turning shock does not occur.
また、ブーム上げ単独操作時にもブームシリンダに対する合流作用が行われることにより、ブーム上げ動作が高速で行われる。 Further, the boom raising operation is performed at a high speed by performing the merging action with respect to the boom cylinder even during the boom raising single operation.
このため、深掘り作業時のような高速でのブーム動作が求められる作業時のサイクルタイムを短縮し、作業能率を向上させることができる。 For this reason, the cycle time at the time of the operation | work which requires the boom operation | movement at high speed like the time of deep digging work can be shortened, and work efficiency can be improved.
しかも、合流弁が増速弁機能を果たすため、独立した増速弁をバルブブロックに追加する必要がなく、バルブブロックの大形化及びコストアップを招くおそれがない。 In addition, since the merging valve performs the speed increasing valve function, it is not necessary to add an independent speed increasing valve to the valve block, and there is no possibility of increasing the size and cost of the valve block.
また、旋回単独操作時には合流弁を第2位置に切換え、第3ポンプ油のブームシリンダへの合流を遮断するため、第3ポンプ油が、中立位置にあるブーム用コントロールバルブを通ってタンクに落ちる事態を防止し、旋回動作を確保することができる。 In addition, the switching valve is switched to the second position at the time of the single swing operation, and the third pump oil falls into the tank through the boom control valve in the neutral position in order to block the merge of the third pump oil to the boom cylinder. The situation can be prevented and the turning motion can be secured.
本発明において、上記コントロールバルブ及び合流弁をそれぞれパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット切換弁として構成し、上記ブーム用コントロールバルブに加えられるブーム上げパイロット圧を上記合流弁のパイロットポートに導くことにより、上記合流弁を上記第1位置に保持するように構成するのが望ましい(請求項2)。 In the present invention, the control valve and the merging valve are each configured as a hydraulic pilot switching valve that is switched and operated by the pilot pressure, and the boom raising pilot pressure applied to the boom control valve is guided to the pilot port of the merging valve. It is desirable that the merging valve is configured to be held in the first position (claim 2).
この構成によれば、ブーム上げパイロット圧を利用して合流弁を第1位置に保持するため、たとえばブーム上げ操作をセンサで検出し、これに基づいてコントローラで合流弁を第1位置に保持する構成をとる場合と比較して、制御のための構成が簡単でコストが安くてすみ、しかも制御の信頼性が高い。 According to this configuration, the boom raising pilot pressure is used to hold the merging valve at the first position. For example, the boom raising operation is detected by the sensor, and based on this, the merging valve is held at the first position by the controller. Compared to the configuration, the configuration for control is simple and the cost is low, and the reliability of the control is high.
また請求項1または2の構成において、上記コントロールバルブ及び合流弁をそれぞれパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット切換弁として構成し、旋回操作時に、旋回用コントロールバルブの旋回位置への切換わりに基づいて、上記合流弁のパイロットポートに、合流弁を上記第2位置に切換える方向のパイロット圧を導入するように構成するのが望ましい(請求項3)。
Further, in the configuration of
この構成によれば、旋回単独操作時の合流弁の第2位置への切換えを、上記パイロット圧により旋回操作に連動して確実に行うことができる。 According to this configuration, the switching of the merging valve to the second position at the time of the single turning operation can be reliably performed in conjunction with the turning operation by the pilot pressure.
一方、請求項1〜3のいずれかの構成を前提として、上記合流弁の第2位置で上記第3ポンプ油を上記第2回路のアームシリンダのヘッド側に合流させるように構成し、ブーム上げ操作とアーム引き操作を同時に行うブーム上げ/アーム引き操作時に上記合流弁を第2位置に切換えるように構成するのが望ましい(請求項4,5)。 On the other hand, on the premise of the configuration according to any one of claims 1 to 3, the third pump oil is joined to the head side of the arm cylinder of the second circuit at the second position of the junction valve, and the boom is raised. It is desirable that the merging valve is switched to the second position during the boom raising / arm pulling operation in which the operation and the arm pulling operation are performed simultaneously (claims 4 and 5).
この構成によれば、ブーム上げ/アーム引き時、つまり水平引き込み時に、第3ポンプ油をアームシリンダに合流させることにより、アーム優先の動きとなって水平引き込みをやり易くなる。 According to this configuration, when the boom is raised and the arm is pulled, that is, when the horizontal is pulled, the third pump oil is joined to the arm cylinder, so that the arm is prioritized and horizontal pulling is facilitated.
この場合、上記コントロールバルブ及び合流弁をそれぞれパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット切換弁として構成し、上記ブーム用コントロールバルブに加えられるブーム上げパイロット圧を上記合流弁のバネ室に導くことにより、上記合流弁を上記第1位置に保持するように構成するとともに、上記ブーム上げ/アーム引き操作時に、アーム引きパイロット圧を、上記ブーム上げパイロット圧をキャンセルして上記合流弁を第2位置に切換えるための力として作用させるように構成するのが望ましい(請求項5)。 In this case, the control valve and the merging valve are each configured as a hydraulic pilot switching valve that is switched and operated by the pilot pressure, and the boom raising pilot pressure applied to the boom control valve is guided to the spring chamber of the merging valve, The merging valve is configured to be held at the first position, and at the time of the boom raising / arm pulling operation, the arm pulling pilot pressure is canceled, the boom raising pilot pressure is canceled, and the merging valve is switched to the second position. It is desirable to make it act as a force for this purpose (claim 5).
このように、アーム引きパイロット圧によりブーム上げパイロット圧をキャンセルする構成とすることにより、コントローラ等の制御手段を用いた制御が不要となり、構成が簡単となる。 As described above, by adopting a configuration in which the boom raising pilot pressure is canceled by the arm pulling pilot pressure, control using a control means such as a controller becomes unnecessary, and the configuration becomes simple.
また本発明において、ブーム下げ操作時に、上記合流弁を上記第2位置に切換えるように構成するのが望ましい(請求項6)。 In the present invention, it is desirable that the merging valve is switched to the second position during the boom lowering operation.
この構成によれば、ブーム下げ操作時には合流せず、ブーム下げが増速されないため、通常と同じ感覚、動きで違和感なく操作することができる。また、ブーム下げ/旋回時に旋回圧力がブーム下げの低い圧力に同調して旋回性能が低下するおそれがない。 According to this configuration, the boom lowering operation does not merge and the boom lowering is not accelerated, so that it can be operated with the same feeling and movement as usual without any sense of incongruity. Further, there is no possibility that the turning performance is lowered in synchronism with the low pressure of lowering the boom when the boom is lowered / turned.
本発明によると、ブーム上げ/旋回時の合流弁の切換わりによる旋回ショックの発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of a turning shock due to the switching of the merging valve during boom raising / turning.
実施形態に係る油圧回路においては、図1に示すように油圧アクチュエータ回路として、左走行モータ10とブームシリンダ6とバケットシリンダ8とが属する第1回路Aと、右走行モータ11とアームシリンダ7とが属する第2回路Bと、旋回モータ12が属する第3回路Cとを備えるとともに、第1回路Aの油圧源としての第1ポンプ13と、第2回路Bの油圧源としての第2ポンプ14と、第3回路Cの油圧源としての第3ポンプ15とが設けられている。
In the hydraulic circuit according to the embodiment, as shown in FIG. 1, as a hydraulic actuator circuit, a first circuit A to which the left traveling
なお、図の簡素化のため、各ポンプラインに設けられるリリーフ弁の図示を省略している。 For simplification of the drawing, the relief valve provided in each pump line is not shown.
各回路A,B,Cには、油圧アクチュエータごとに作動を制御する油圧パイロット式のスプール弁であるコントロールバルブ(方向切換弁)が設けられている。 Each circuit A, B, C is provided with a control valve (direction switching valve) which is a hydraulic pilot type spool valve for controlling the operation of each hydraulic actuator.
すなわち、第1回路Aには、ブームシリンダ用、バケットシリンダ用、左走行モータ用の各コントロールバルブ16,17,18、第2回路Bにはアームシリンダ用と右走行モータ用の両コントロールバルブ19,20、第3回路Cには旋回モータ用のコントロールバルブ21がそれぞれ設けられている。
That is, the first circuit A includes
これら各コントロールバルブ16〜21は、図示しないリモコン弁の操作によって個別に制御される。図1中の「ブーム上げPi」、「ブーム下げPi」、「アーム引きPi」、はそれぞれブーム用リモコン弁からのブーム上げパイロット圧、ブーム下げパイロット圧、アーム引きパイロット圧をそれぞれ表す。
These
ここで、第1及び第2両回路A,Bは、図示のように走行用コントロールバルブ18,20がポンプ油の流れの最上流側に配置され、走行操作時に第1ポンプ13から吐出された第1ポンプ油が左走行モータ10に、第2ポンプ14から吐出された第2ポンプ油が右走行モータ11にそれぞれ優先的に供給される。
Here, in both the first and second circuits A and B, the
従って、両走行モータ10,11が同時に駆動される両走行時に、ポンプ流量を両走行モータ10,11に全量供給する操作が行われた場合、第1、第2両回路A,Bにおける走行モータ以外の油圧アクチュエータにはポンプ流量が供給されない。
Therefore, when both the
そこで、両走行時に他のアクチュエータ動作を確保する手段として合流弁22が設けられ、両走行時に、第3ポンプ15から第3回路C(旋回モータ12)に向けて吐出される第3ポンプ油を、第1、第2両回路A,Bに、第3回路Cとタンデムまたはパラレルな流れによって合流させるように構成されている。
Therefore, a merging
合流弁22とその関連構成を図2を併用して詳述する。
The merging
合流弁22は、バネ室と反対側に第1及び第2両パイロットポート22a,22bを持ち、導入されるパイロット圧の有無、種類により中立の第1位置イと、第2位置ロと、第3位置ハの間で切換わる三位置油圧パイロット切換弁として構成されている。
The merging
すなわち、両パイロットポート22a,22bのいずれにもパイロット圧が導入されない状態では図示の中立位置である第1位置イにセットされ、第1パイロットポート22aにパイロット圧が導入されると第2位置ロに、第2パイロットポート22bにパイロット圧が導入されると第3位置ハにそれぞれ切換わる。
That is, when pilot pressure is not introduced into either of the
この合流弁22は二つの入力ポートと出力ポートを備えている。
This
一方の入力ポートは、第3ポンプ15のポンプライン23から分岐して旋回用コントロールバルブ21のブリードオフ通路を通るアンロード通路24に、他方が、ポンプライン23から分岐したパラレル通路25にそれぞれ接続されている。
One input port branches from the
また、二つの出力ポートのうち、第1の出力ポートは第1合流ライン26を介して第1回路Aに、第2の出力ポートは第2合流ライン27を介して第2回路Bにそれぞれ接続されている。
Of the two output ports, the first output port is connected to the first circuit A via the
図1中、28はタンクTに通じるタンクラインである。 In FIG. 1, 28 is a tank line that leads to the tank T.
合流弁22は、第1〜第3各位置イ,ロ,ハで第3ポンプ油の流れを次のように切換える。
The
第1位置イ:アンロード、パラレル両通路24,25を合流させて第1合流ライン26に接続する。
First position a: The unload and
第2位置ロ:パラレル通路25を遮断する一方、アンロード通路24を第2合流ライン27に接続する。
Second position B: The
第3位置ハ:パラレル通路25を遮断する一方、アンロード通路24を第1及び第2両合流ライン26,27に接続する。
Third position c: The
この合流弁22のパイロット構成は次の通りである。
The pilot configuration of the
合流弁22の第1パイロットポート22aは、シャトル弁29を介して、ブーム用リモコン弁からのブーム下げパイロット圧を導くブーム下げパイロットライン30と、パイロット油圧源31に通じるパイロット一次圧ライン32とに接続されている。
The
一方、第2パイロットポート22bは、直接、パイロット一次圧ライン32に接続されている。
On the other hand, the
また、パイロット一次圧ライン32には、第1及び第2両サイドバイパスライン33,34が接続されている。
The pilot
第1サイドバイパスライン33は、旋回用コントロールバルブ21のサイドバイパス部21aと、アーム用コントロールバルブ19のサイドバイパス部19aを通って、タンクTに通じるドレン通路35に接続されている。
The first
第2サイドバイパスライン34は、他のコントロールバルブ(図1の上から順に右走行用、左走行用、ブーム用、バケット用の各コントロールバルブ)20,18,16,17のサイドバイパス部20a,18a,16a,17aを直列に通ってドレン通路35に接続されている。
The second
なお、両サイドバイパスライン33,34の最上流部分に絞り36,37が設けられ、この絞り36,37により、両サイドバイパスライン33,34の一方がタンクTに連通する状態となっても他方のパイロット圧が維持されるように構成されている。
In addition, throttles 36 and 37 are provided in the most upstream part of both
各サイドバイパス部16a〜20aは、各コントロールバルブ16〜20の3つの位置に対応する位置を有し、コントロールバルブ16〜20の切換わり作動に連動して位置が切換わる。
Each
このサイドバイパス部16a〜20aのうち、右走行用及び左走行用コントロールバルブ20,18のサイドバイパス部20a,18aは、両コントロールバルブ20,18の位置に関係なく常に前記第2サイドバイパスライン34を開通させる。
Among the
また、両コントロールバルブ20,18が中立位置にあるときは、第2サイドバイパスライン34を直接タンクライン35に連通させる。
When both control
これに対し、アーム用、ブーム用、バケット用の各コントロールバルブ19,16,17のサイドバイパス部19a,16a,17aは、各コントロールバルブ19,16,17が中立位置にあるときは第1サイドバイパスライン33を開通させ、同コントロールバルブ19,16,17が作動位置にあるときは第1サイドバイパスライン33をブロックする。
On the other hand, the
こうして、旋回用コントロールバルブ21以外の各コントロールバルブ19,20,18,16,17の操作状況に応じて、合流弁22の第1及び第2両パイロットポート22a,22bに対するパイロット一次圧の供給及び供給遮断の切換が行われる。
In this way, the supply of the pilot primary pressure to the first and
一方、合流弁22のバネ室には、油圧パイロット弁であるパイロット圧制御弁38を介して、ブーム上げパイロット圧を導くブーム上げパイロットライン39に接続されている。
On the other hand, a spring chamber of the merging
パイロット圧制御弁38は、バネ室をブーム上げパイロットライン39に接続する中立位置としての加圧位置イと、バネ室をタンクTに連通させるタンク位置ロとを有し、パイロットポート38aにアーム引きパイロット圧が導入されたときにタンク位置ロに切換わる。
The pilot
このパイロット圧制御弁38の作用により、ブーム上げ操作時に、合流弁22のバネ室にブーム上げパイロット圧が、反対側の第1及び第2両パイロットポート22a,22bに導入されるパイロット圧に対抗する力として導入される一方、この状態でアーム引き操作が行われるとブーム上げパイロット圧がキャンセルされる。
Due to the action of the pilot
この油圧回路の作用を説明する。 The operation of this hydraulic circuit will be described.
一切のアクチュエータ操作が無い状態では、合流弁22のパイロットポート22a,22bのいずれにもパイロット圧が供給されないため、合流弁22が図示の第1位置イにある。
In a state where there is no actuator operation, the pilot pressure is not supplied to any of the
この第1位置イでは、第3ポンプ油が第1合流ライン26を介して第1回路Aのブーム用、バケット用両コントロールバルブ16,17に供給可能となる。
At this first position (a), the third pump oil can be supplied to both the boom and
但し、この第1位置イでブーム操作もバケット操作もなければ、第1合流ライン26がブーム用、バケット用両コントロールバルブ16,17を介してタンクライン28に接続されるため、第3ポンプ15のポンプ圧は上昇しない。
However, if there is no boom operation or bucket operation at this first position A, the
(1) ブーム上げ/旋回操作時
図1の状態でブーム上げ/旋回操作が行われると、旋回用コントロールバルブ21の旋回位置への切換わりに基づき、第1バイパスライン33が同コントロールバルブ21のサイドバイパス部21aによって遮断されるため、合流弁22の第1パイロットポート22aにパイロット一次圧が供給される。
(1) At the time of boom raising / turning operation When the boom raising / turning operation is performed in the state of FIG. 1, the
このとき、合流弁22のバネ室にブーム上げパイロット圧が導入され、このブーム上げパイロット圧とバネ力の合計の力がバネ室側に作用する。
At this time, the boom raising pilot pressure is introduced into the spring chamber of the
ここで、
(バネ力+ブーム上げパイロット圧)>パイロット一次圧
に設定されているため、合流弁22が第1位置イに保持される。
here,
Since (spring force + boom raising pilot pressure)> pilot primary pressure is set, the merging
従って、第3ポンプ油が旋回モータ12とパラレルにブームシリンダ6に供給される。
Accordingly, the third pump oil is supplied to the
この場合、旋回圧力>ブーム保持圧であるため、低圧側のブーム保持圧に同調してブーム上げ/旋回が行われる。 In this case, since the turning pressure> the boom holding pressure, the boom is raised / turned in synchronization with the boom holding pressure on the low pressure side.
これにより、ブーム上げ/旋回時のブームの上がり量が大きくなり、ダンプ積み込み性が良くなる。 As a result, the amount of boom lifting during boom raising / turning is increased, and dump loading is improved.
この場合、ストロークするのは旋回用及びブーム用両コントロールバルブ21,16のみで、合流弁22はストローク(切換わり)作動しないため、合流弁22の応答遅れによる旋回リリーフ圧からブーム作動圧への急変による旋回ショックは発生しない。
In this case, only the swivel and
(2) ブーム上げ単独操作時
図1の状態でブーム上げ操作のみが行われると、合流弁22の両パイロットポート22a,22bにパイロット圧が供給されない一方で、バネ室にブーム上げパイロット圧が作用するため、合流弁22は第1位置イに保持される。
(2) During boom raising single operation When only the boom raising operation is performed in the state shown in FIG. 1, pilot pressure is not supplied to both
従って、ブーム上げ/旋回時と同様に、第3ポンプ油が第1回路Aに供給されてブームシリンダ6に合流する。これにより、ブーム上げ動作が高速で行われる。
Accordingly, the third pump oil is supplied to the first circuit A and joins the
(3) 旋回単独操作時
図1の状態でブーム上げ操作が無い場合には、前記のように第3ポンプ油がタンクTに落ちて第3ポンプ圧が上がらない。
(3) At the time of single turning operation When the boom raising operation is not performed in the state shown in FIG. 1, the third pump oil falls into the tank T as described above, and the third pump pressure does not increase.
この状態で旋回操作のみが行われると、第1バイパスライン33が旋回用コントロールバルブ21のサイドバイパス部21aでブロックされるため、パイロット一次圧がシャトル弁29経由で合流弁22の第1パイロットポート22aに導入される。
If only the turning operation is performed in this state, the
一方、このとき合流弁22のバネ室にブーム上げパイロット圧は導入されない。
On the other hand, the boom raising pilot pressure is not introduced into the spring chamber of the
このため、合流弁22が第2位置ロに切換わる。
For this reason, the merging
この第2位置ロでは、第1合流ライン26が遮断されるため、第3ポンプ油が、中立位置にあるブーム用コントロールバルブ16を通ってタンクTに落ちる事態を防止し、旋回動作を確保することができる。
At the second position B, the
(4) ブーム下げ操作時
図1の状態でブーム下げ操作が行われると、ブーム下げパイロット圧が合流弁22の第1パイロットポート22aに供給されるため、合流弁22が第2位置ロに切換わる。
(4) During boom lowering operation When the boom lowering operation is performed in the state shown in FIG. 1, the boom lowering pilot pressure is supplied to the
この第2位置ロでは、アンロード通路24が第2合流ライン27に接続され、アーム非操作であれば第3ポンプ油がタンクTに流れる。
In the second position B, the unload
つまり、ブーム下げ操作があれば第3ポンプ油はブームシリンダ6には供給されない。
That is, if there is a boom lowering operation, the third pump oil is not supplied to the
従って、ブーム下げが増速されないため、通常と同じ感覚、動きで違和感なく操作することができる。 Therefore, since the boom lowering is not accelerated, the same feeling and movement as usual can be operated without a sense of incongruity.
また、ブーム下げ/旋回時に旋回圧力がブーム下げの低い圧力に同調して旋回性能が低下するおそれがなく、良好な旋回加速性能を確保することができる。 Further, when the boom is lowered / turned, the turning pressure is synchronized with the low pressure at which the boom is lowered and there is no fear that the turning performance is lowered, and a good turning acceleration performance can be ensured.
(5) ブーム上げ/アーム引き操作時
アーム引き操作が行われると、アーム引きパイロット圧がパイロット圧制御弁38のパイロットポート38aに導入されてパイロット圧制御弁38が加圧位置イからタンク位置ロに切換わり、合流弁22のバネ室がタンク連通状態となる。
(5) During boom raising / arm pulling operation When the arm pulling operation is performed, the arm pulling pilot pressure is introduced into the
すなわち、バネ室へのブーム上げパイロット圧の導入が遮断(キャンセル)される。 That is, the introduction of the boom raising pilot pressure into the spring chamber is blocked (cancelled).
一方、第1バイパスライン33がアーム用コントロールバルブ19のサイドバイパス部19aでブロックされ、パイロット一次圧が合流弁22の第1パイロットポート22aに導入される。
On the other hand, the
これにより、合流弁22が第2位置ロに切換わり、第3ポンプ油が第2合流ライン27、アーム用コントロールバルブ19を介してアームシリンダ7のヘッド側に供給される。
As a result, the merging
こうして、ブーム上げ/アーム引き操作時、つまり水平引き込み時に、第3ポンプ油をアームシリンダ7に合流させることにより、アーム優先の動きとなって水平引き込みをやり易くなる。 Thus, the third pump oil is joined to the arm cylinder 7 at the time of boom raising / arm pulling operation, that is, at the time of horizontal pulling, so that it becomes easy to perform the horizontal pulling because of the arm priority movement.
(6) 両走行操作と他のアクチュエータ操作が行われたとき
左右両走行用コントロールバルブ18,20が操作され、他のコントロールバルブは非操作であれば、両サイドバイパスライン33,34がいずれもドレン通路35を通じてタンクTに連通するため、パイロット一次圧は合流弁22の両パイロットポート22a,22bのいずれにも導入されず、合流弁22は第1位置イにある。
(6) When both traveling operations and other actuator operations are performed If both the left and right traveling
この状態で他のアクチュエータ操作が行われると、サイドバイパスライン33,34が、操作されたコントロールバルブのサイドバイパス部によってドレン通路35から遮断されるため、パイロット一次圧が合流弁22の第2パイロットポート22bに導入され、合流弁22が第3位置ハに切換わる。
When another actuator operation is performed in this state, the
この第3位置ハでは、第3ポンプ油が、第1、第2両合流ライン26,27を介して第1、第2両回路A,Bに流れる。
In the third position C, the third pump oil flows to both the first and second circuits A and B via the first and
これにより、両走行時に走行以外のアクチュエータ動作を確保することができる。 Thereby, the actuator operation other than traveling can be ensured during both traveling.
この油圧回路によると、次の効果を得ることができる。 According to this hydraulic circuit, the following effects can be obtained.
(1) 前記のように合流弁22の第1位置イでブーム上げ/旋回が行われ、切換わりはブーム用及び旋回用両コントロールバルブ16,21のみで合流弁22は動かないため、公知技術のようにブーム上げ/旋回時に合流弁の切換わり(合流)が遅れることによる旋回圧力の急変、すなわち旋回ショックが生じない。
(1) As described above, the boom is raised / turned at the first position A of the merging
(2) ブーム上げ単独操作時にもブームシリンダ6に対する合流作用が行われることにより、ブーム上げ動作が高速で行われる。このため、深掘り作業時のような高速でのブーム動作が求められる作業時のサイクルタイムを短縮し、作業能率を向上させることができる。
(2) The boom raising operation is performed at a high speed by performing the merging action with respect to the
(3) 合流弁22が増速弁機能を果たすため、独立した増速弁をバルブブロックに追加する必要がなく、バルブブロックの大形化及びコストアップを招くおそれがない。
(3) Since the merging
(4) 旋回単独操作時には合流弁22を第2位置ロに切換え、第3ポンプ油のブームシリンダ6への合流を遮断するため、第3ポンプ油が、中立位置にあるブーム用コントロールバルブ16を通ってタンクに落ちる事態を防止し、旋回動作を確保することができる。
(4) At the time of the single swing operation, the merging
(5) ブーム上げパイロット圧を利用して合流弁22を第1位置イに保持するため、たとえばブーム上げ操作をセンサで検出し、これに基づいてコントローラで合流弁を第1位置に保持する構成をとる場合と比較して、制御のための構成が簡単でコストが安くてすみ、しかも制御の信頼性が高い。
(5) A configuration in which, for example, a boom raising operation is detected by a sensor, and based on this, the confluence valve is held in the first position in order to hold the
(6) 旋回操作時に、旋回用コントロールバルブ21の旋回位置への切換わりに基づいて、合流弁22の第1パイロットポート22aに、合流弁22を第2位置ロに切換える方向のパイロット圧(パイロット一次圧)を導入する構成としたから、旋回単独操作時の合流弁22の第2位置ロへの切換えを、上記パイロット圧により旋回操作に連動して確実に行うことができる。
(6) During the turning operation, the pilot pressure (pilot primary) in the direction of switching the merging
(7) 合流弁22の第2位置ロで第3ポンプ油をアームシリンダ7のヘッド側に合流させるように構成し、ブーム上げ/アーム引き操作時に合流弁22を第2位置ロに切換える構成としたから、ブーム上げ/アーム引き時、つまり水平引き込み時に、アーム優先の動きとなって水平引き込みをやり易くなる。
(7) A configuration in which the third pump oil is merged to the head side of the arm cylinder 7 at the second position B of the merging
(8) ブーム上げパイロット圧を合流弁22のバネ室に導くことにより、合流弁22を第1位置イに保持するように構成するとともに、ブーム上げ/アーム引き操作時に、アーム引きパイロット圧を、ブーム上げパイロット圧をキャンセルして合流弁22を第2位置ロに切換えるための力として作用させるように構成したから、コントローラ等の制御手段を用いた制御が不要となり、構成が簡単となる。
(8) By guiding the boom raising pilot pressure to the spring chamber of the merging
(9) ブーム下げ操作時に、合流弁22を第2位置ロに切換えて合流を遮断する構成としたから、ブーム下げが増速されず、通常と同じ感覚、動きで違和感なく操作することができる。また、ブーム下げ/旋回時に旋回圧力がブーム下げの低い圧力に同調して旋回性能が低下するおそれがない。
(9) During the boom lowering operation, the merging
他の実施形態
(a) 掘削作業時に、アームシリンダ伸び側であるアーム引き操作時には第3ポンプ油をアームシリンダ7に合流させることで増速するのが望ましい半面、アームシリンダ縮み側であるアーム押し操作時には、合流させるとシリンダ断面積の差から戻り側流量が多くなって圧損が大きくなる。
Other embodiments
(a) During excavation work, it is desirable to increase the speed by merging the third pump oil to the arm cylinder 7 during the arm pulling operation on the arm cylinder extending side, while in the arm pushing operation on the arm cylinder contracting side, the merging is performed. As a result, the return side flow rate increases due to the difference in cylinder cross-sectional area, and the pressure loss increases.
そこで、アーム用コントロールバルブ19のサイドバイパス部19aを、バルブ中立時とアーム押し操作時の双方で開通するように構成し、アーム押し操作時には第3ポンプ油をアームシリンダ7に合流させない構成としてもよい。
Therefore, the
こうすれば、アーム押し操作時の戻り側の圧損を小さくすることができる。 In this way, the pressure loss on the return side during the arm pushing operation can be reduced.
(b) 掘削作業は図3のアーム4とバケット5の協同作業であり、この掘削時に、アーム操作されたことのみで合流弁22を第2位置ロに切換えて第3ポンプ油をアームシリンダ7に合流させる構成とすると、この合流油がリリーフした場合にバケットシリンダ8への供給流量が減少してバケットの動きが悪くなる。
(b) The excavation work is a cooperative work of the arm 4 and the
そこで、サイドバイパスライン33,34の回路構成として、バケット作動時にパイロット一次圧がタンクTに落ち、合流弁22が第1位置イに保持される(第3ポンプ油のアームシリンダ7への合流を行わない)ように構成してもよい。
Therefore, as a circuit configuration of the
こうすれば、掘削地面が硬くてアームシリンダ流量がリリーフする状況でも、バケットシリンダ流量は確保されるため、バケット5の良好な動きが確保される。
By doing so, even when the excavation ground is hard and the arm cylinder flow rate is relieved, the bucket cylinder flow rate is ensured, so that a good movement of the
(c) 第2回路Bに他のアクチュエータ(たとえば予備のサービスアクチュエータやブーム3を左右方向にスイングさせるスイングシリンダ)を追加し、あるいは第3回路Cにドーザシリンダを追加してもよい。 (c) Another actuator (for example, a spare service actuator or a swing cylinder that swings the boom 3 in the left-right direction) may be added to the second circuit B, or a dozer cylinder may be added to the third circuit C.
(d) 本発明は、上記実施形態で挙げた、走行モータ10,11が第1、第2回路A,Bの最上流側に配置された走行優先回路以外の回路構成をとる場合にも適用することができる。
(d) The present invention is also applicable to the case where the traveling
また、本発明は油圧ショベルに限らず、油圧ショベルを母体として、バケットに代えてブレーカや開閉式の圧砕装置を取付けて構成される破砕機や解体機等にも適用することができる。 Further, the present invention is not limited to a hydraulic excavator, and can be applied to a crusher, a dismantling machine, or the like that includes a hydraulic excavator as a base and a breaker or an open / close type crusher attached in place of a bucket.
A 第1回路
B 第2回路
C 第3回路
T タンク
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 ブーム
4 アーム
6 ブームシリンダ
7 アームシリンダ
9 フロントアタッチメント
10 左走行モータ
11 右走行モータ
12 旋回モータ
13 第1ポンプ
14 第2ポンプ
15 第3ポンプ
16 ブーム用コントロールバルブ
18 左走行用コントロールバルブ
19 アーム用コントロールバルブ
20 右走行用コントロールバルブ
16a,17a,18a,19a,20a,21a サイドバイパス部
21 旋回用コントロールバルブ
22 合流弁
22a 合流弁の第1パイロットポート
22b 同、第2パイロットポート
23 第3ポンプのポンプライン
24 同、アンロード通路
25 同、パラレル通路
26 第1合流ライン
27 第2合流ライン
28 タンクライン
29 シャトル弁
30 ブーム下げパイロットライン
31 パイロット油圧源
32 パイロット一次圧ライン
33 第1サイドバイパスライン
34 第2サイドバイパスライン
35 ドレン通路
38 パイロット圧制御弁
39 ブーム上げパイロットライン
A 1st circuit B 2nd circuit C 3rd circuit T Tank 1
Claims (6)
(A) 下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載され旋回モータによって旋回駆動される上部旋回体と、この上部旋回体に取付けられたフロントアタッチメントとを有すること。
(B) このフロントアタッチメントは、ブームシリンダによって作動するブームと、アームシリンダによって作動するアームとを有すること。
(C) 油圧アクチュエータ回路として、上記ブームシリンダが属する第1回路と、上記アームシリンダが属する第2回路と、上記旋回モータが属する第3回路とを備え、各回路は油圧アクチュエータごとに作動を制御するための、ブーム用、アーム用、旋回用を含むコントロールバルブを有すること。
(D) 上記第1回路の油圧源としての第1ポンプと、上記第2回路の油圧源としての第2ポンプと、上記第3回路の油圧源としての第3ポンプとを有すること。
(E) 上記第3ポンプから吐出される第3ポンプ油を上記第1回路に送って上記第1ポンプからの油と合流させる合流弁を有すること。
(F) 上記合流弁は、中立の第1位置と第2位置とを有し、上記第1位置で、上記第3ポンプ油を上記第1回路に合流させ、上記第2位置で上記合流を遮断するように構成したこと。
(G) ブーム上げ操作と旋回操作を同時に行うブーム上げ/旋回操作時、及びブーム上げ操作のみを行うブーム上げ単独操作時に、上記合流弁を上記第1位置に保持するように構成したこと。
(H) 旋回操作のみを行う旋回単独操作時に、上記合流弁を上記第2位置に切換えるように構成したこと。 A hydraulic circuit for a construction machine characterized by satisfying all the following requirements (A) to (G):
(A) It has a lower traveling body, an upper revolving body that is rotatably mounted on the lower traveling body and is driven to rotate by a revolving motor, and a front attachment attached to the upper revolving body.
(B) This front attachment has a boom operated by a boom cylinder and an arm operated by an arm cylinder.
(C) The hydraulic actuator circuit includes a first circuit to which the boom cylinder belongs, a second circuit to which the arm cylinder belongs, and a third circuit to which the swing motor belongs, and each circuit controls operation for each hydraulic actuator. To have control valves for boom, arm, and swivel.
(D) having a first pump as a hydraulic source of the first circuit, a second pump as a hydraulic source of the second circuit, and a third pump as a hydraulic source of the third circuit.
(E) having a merging valve for sending the third pump oil discharged from the third pump to the first circuit and joining the oil from the first pump;
(F) The merging valve has a neutral first position and a second position. In the first position, the third pump oil is merged with the first circuit, and the merging valve is merged with the second position. Configured to block.
(G) The merging valve is configured to be held at the first position during a boom raising / turning operation in which a boom raising operation and a turning operation are performed simultaneously and in a boom raising single operation in which only a boom raising operation is performed.
(H) The merging valve is configured to be switched to the second position at the time of a single turn operation in which only a turn operation is performed.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2019011792A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社クボタ | Hydraulic system of work machine |
JP2019190234A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社小松製作所 | Control device and control method of loading machine |
WO2020013358A1 (en) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | Volvo Construction Equipment Ab | Hydraulic machine |
-
2012
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019011792A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社クボタ | Hydraulic system of work machine |
US11286645B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-03-29 | Kubota Corporation | Hydraulic system for working machine |
JP2019190234A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社小松製作所 | Control device and control method of loading machine |
WO2019207994A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社小松製作所 | Loading machine control device and control method |
AU2019258168B2 (en) * | 2018-04-27 | 2022-05-12 | Komatsu Ltd. | Control device and control method for loading machine |
JP7121531B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-08-18 | 株式会社小松製作所 | Loading machine control device and control method |
JP2022121597A (en) * | 2018-04-27 | 2022-08-19 | 株式会社小松製作所 | Control device and control method of loading machine |
JP7342205B2 (en) | 2018-04-27 | 2023-09-11 | 株式会社小松製作所 | Loading machine control device and control method |
US11952745B2 (en) | 2018-04-27 | 2024-04-09 | Komatsu Ltd. | Control device and control method for loading machine |
WO2020013358A1 (en) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | Volvo Construction Equipment Ab | Hydraulic machine |
US11371537B2 (en) | 2018-07-12 | 2022-06-28 | Volvo Construction Equipment Ab | Hydraulic machine |
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