JP7210397B2 - construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、建設機械に関わり、特に油圧ポンプにより直接に油圧アクチュエータを駆動する油圧閉回路を用いた建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine, and more particularly to a construction machine using a closed hydraulic circuit in which a hydraulic pump directly drives a hydraulic actuator.
近年、油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械において、省エネ化が重要な開発項目になっている。建設機械の省エネ化には油圧システム自体の省エネ化が重要であり、油圧ポンプにより油圧アクチュエータを閉回路接続して直接に制御する油圧閉回路システムの適用が検討されている。このシステムは、制御弁による圧力損失がなく、必要な流量のみをポンプが吐出するため流量損失もない。また、アクチュエータの位置エネルギや減速時のエネルギを回生することもできる。このため省エネ化が可能となる。 In recent years, energy saving has become an important development item for construction machinery such as hydraulic excavators and wheel loaders. In order to save energy in construction machinery, it is important to save energy in the hydraulic system itself. Application of a hydraulic closed circuit system, in which a hydraulic actuator is connected in a closed circuit with a hydraulic pump and directly controlled, is being studied. This system has no pressure loss due to control valves and no flow loss because the pump delivers only the required flow rate. It is also possible to regenerate the potential energy of the actuator and the energy during deceleration. Therefore, energy saving is possible.
油圧閉回路を組み合わせた建設機械の背景技術として、特許文献1には、複数の可変容量油圧ポンプをそれぞれ複数の油圧アクチュエータに電磁切換弁を介して閉回路を構成するよう分岐接続することで、アクチュエータの複合動作と高速動作を可能にした構成が記載されている。
As a background art of construction machines combined with hydraulic closed circuits,
鉱山用のマイニングショベルのような建設機械では、長期間における高い信頼性に加え、高い稼働率が求められる。このため、エンジン停止後は速やかに油圧回路の圧力を抜いて安全性を確保しつつ、フィルタ交換やオイル交換、各部の漏れ確認などのメンテナンス作業を早期に開始する必要がある。 Construction machines such as mining shovels are required to have high availability over a long period of time as well as high reliability. For this reason, after the engine is stopped, it is necessary to release pressure from the hydraulic circuit as soon as possible to ensure safety, and to start maintenance work early, such as filter replacement, oil change, and checking for leaks in each part.
通常、エンジン停止時はバケットを地面に接地させるが、バケットがわずかに浮いているか、あるいは車体がわずかにでも浮いていると、自重により油圧回路に残圧が発生する。このためエンジン停止後にショベルのフロントまたは車体を自重方向に動かして接地させ、残圧を抜く必要がある。あるいは、フロントが空中にある状態で緊急停止したような場合でも、フロントを降ろして接地させ、安全性を確保しつつ早期にメンテナンス作業を開始する必要がある。 Normally, when the engine is stopped, the bucket is grounded on the ground, but if the bucket floats slightly or the vehicle body floats even slightly, residual pressure is generated in the hydraulic circuit due to its own weight. Therefore, after stopping the engine, it is necessary to move the front or body of the excavator in the direction of its own weight to bring it to the ground and release the residual pressure. Alternatively, even in the event of an emergency stop while the front is in the air, it is necessary to lower the front and ground it so that maintenance work can be started early while ensuring safety.
しかしながら特許文献1に記載の油圧回路では、油圧シリンダを自重方向に変位させようとしてもメイクアップ用チェック弁がチャージラインにしか接続されていないので、シリンダに作動油を自吸させることができない。すなわちタンクから作動油を吸入しようとしてもチャージポンプがあるため吸入させることができない。この結果、シリンダが変位するのに時間を要し、残圧がなかなか抜けずにメンテナンス作業の開始が遅れてしまうという課題があった。また十分に自吸できない状態でシリンダが変位するためキャビテーション気泡が発生し、この気泡によりシステムの剛性が低下して動作が不安定になったり、気泡が崩壊する際にエロージョンを発生させ、油圧機器の信頼性を低下させる可能性があったりという課題もあった。
However, in the hydraulic circuit described in
さらに、特許文献1に記載の油圧回路では、シリンダボトム側の残圧は流量制御弁によりタンクに抜くことができるが、シリンダロッド側の残圧は回路上抜くことができないという課題もあった。
Furthermore, in the hydraulic circuit described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧アクチュエータを閉回路用油圧ポンプで駆動する油圧閉回路を用い、エンジン停止後に油圧閉回路内の残圧を速やかに抜き、早期にメンテナンス作業を開始できるようにすることで、高い稼働率が得られる建設機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a closed hydraulic circuit in which a hydraulic actuator is driven by a closed circuit hydraulic pump, and to quickly release the residual pressure in the closed hydraulic circuit after the engine is stopped. To provide a construction machine capable of obtaining a high operating rate by enabling maintenance work to be started early.
上記目的を達成するために、本発明は、作動油を貯留するタンクと、原動機と、両方向吐出が可能な2つの入出力ポートを有し、前記原動機によって駆動される閉回路用油圧ポンプと、油圧シリンダと、前記閉回路用油圧ポンプの一方の入出力ポートと前記油圧シリンダのボトム側油室とを接続するボトム側油路と、前記閉回路用油圧ポンプの他方の入出力ポートと前記油圧シリンダのロッド側油室とを接続するロッド側油路と、前記油圧シリンダの動作方向および動作速度を指示するための操作レバーと、前記操作レバーからの入力に応じて前記閉回路用油圧ポンプから吐出される作動油の吐出方向および吐出流量を制御するコントローラとを備えた建設機械において、吐出ポートと前記タンクに接続された吸込ポートとを有する開回路用ポンプと、前記吐出ポートに接続された吐出油路と、前記ボトム側油路から分岐して前記吐出油路に接続するボトム側分岐油路と、前記ロッド側油路から分岐して前記吐出油路に接続するロッド側分岐油路と、前記ボトム側分岐油路の導通と遮断を切換可能なボトム側切換弁と、前記ロッド側分岐油路の導通と遮断を切換可能なロッド側切換弁と、前記吐出油路と前記タンクとを接続する排出油路と、前記排出油路に設けられたブリードオフ弁と、前記ボトム側油路を前記タンクに接続するボトム側メイクアップ油路と、前記ボトム側メイクアップ油路に設けられ、前記タンクから前記ボトム側油室への作動油の吸入を可能とするボトム側メイクアップ用チェック弁と、前記ロッド側油路を前記タンクに接続するロッド側メイクアップ油路と、前記ロッド側メイクアップ油路に設けられ、前記タンクから前記ロッド側油室への作動油の吸入を可能とするロッド側メイクアップ用チェック弁とを備えたものとする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a closed circuit hydraulic pump having a tank for storing hydraulic oil, a prime mover, and two input/output ports capable of discharging in both directions, and driven by the prime mover, a hydraulic cylinder; a bottom side oil passage connecting one input/output port of the closed circuit hydraulic pump and a bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder; the other input/output port of the closed circuit hydraulic pump; a rod-side oil passage connecting the rod-side oil chamber of the cylinder; an operation lever for instructing the operating direction and operating speed of the hydraulic cylinder; A construction machine comprising a controller for controlling a discharge direction and a discharge flow rate of hydraulic oil to be discharged , an open-circuit pump having a discharge port and a suction port connected to the tank, and a pump connected to the discharge port. a discharge oil passage, a bottom-side branch oil passage branched from the bottom-side oil passage and connected to the discharge oil passage, and a rod-side branch oil passage branched from the rod-side oil passage and connected to the discharge oil passage a bottom-side switching valve capable of switching between conducting and blocking of the bottom-side branched oil passage; a rod-side switching valve capable of switching between conducting and blocking of the rod-side branched oil passage; and the discharge oil passage and the tank. a connecting discharge oil passage, a bleed-off valve provided in the discharge oil passage, a bottom-side makeup oil passage connecting the bottom-side oil passage to the tank, and provided in the bottom-side makeup oil passage, A bottom-side makeup check valve that allows hydraulic fluid to be drawn from the tank to the bottom-side oil chamber, a rod-side makeup oil passage that connects the rod-side oil passage to the tank, and the rod-side makeup. A check valve for rod-side make-up is provided in the up oil passage and enables suction of hydraulic oil from the tank to the rod-side oil chamber.
以上のように構成した本発明によれば、エンジン停止後に油圧シリンダのボトム側油室が高圧の場合は、操作レバーを介して油圧シリンダの引込動作を指示することにより、ロッド側メイクアップ用チェック弁を介してタンクからの作動油をロッド側油室に吸入させつつ、ボトム側油室の高圧の作動油をボトム側制御弁を介してタンクに排出することができる。 According to the present invention configured as described above, when the pressure in the bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder is high after the engine is stopped, the retraction operation of the hydraulic cylinder is instructed via the operation lever to perform the rod side make-up check. High-pressure hydraulic fluid in the bottom-side oil chamber can be discharged to the tank via the bottom-side control valve while hydraulic fluid from the tank is sucked into the rod-side oil chamber via the valve.
一方、エンジン停止後に油圧シリンダのロッド側油室が高圧の場合は、操作レバーを介して油圧シリンダの伸長動作を指示することにより、ボトム側メイクアップ用チェック弁を介してタンクからの作動油をボトム側油室に吸入させつつ、ロッド側油室の高圧の作動油をロッド側制御弁を介してタンクに排出することができる。 On the other hand, if the rod-side oil chamber of the hydraulic cylinder is at a high pressure after the engine is stopped, by instructing the extension operation of the hydraulic cylinder via the operation lever, hydraulic oil is discharged from the tank via the bottom-side make-up check valve. High-pressure hydraulic fluid in the rod-side oil chamber can be discharged to the tank via the rod-side control valve while being drawn into the bottom-side oil chamber.
これにより、エンジン停止後に油圧閉回路内の残圧を速やかに抜くことができるため、早期にメンテナンス作業を開始して建設機械のダウンタイムを短縮することにより、建設機械の稼働率を向上することができる。 As a result, the residual pressure in the closed hydraulic circuit can be released quickly after the engine is stopped, so maintenance work can be started early and the downtime of the construction equipment can be shortened, thereby improving the operation rate of the construction equipment. can be done.
本発明によれば、油圧アクチュエータを閉回路用油圧ポンプで駆動する油圧閉回路を用いた建設機械において、エンジン停止後に油圧閉回路内の残圧を速やかに抜くことができるため、早期にメンテナンス作業を開始して建設機械のダウンタイムを短縮することにより、建設機械の稼働率を向上することができる。 According to the present invention, in a construction machine using a hydraulic closed circuit in which a hydraulic actuator is driven by a closed circuit hydraulic pump, the residual pressure in the hydraulic closed circuit can be quickly released after the engine is stopped, so maintenance work can be performed early. is started to shorten the downtime of the construction machine, the operating rate of the construction machine can be improved.
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。 Hereinafter, a hydraulic excavator will be described as an example of a construction machine according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the same member, and the overlapping description is abbreviate|omitted suitably.
図1は、本実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。 FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to this embodiment.
図1において、油圧ショベル100は、左右両側にクローラ式の走行装置8を備えた下部走行体101と、下部走行体101上に旋回装置7を介して旋回可能に取り付けられた上部旋回体102とを備えている。旋回装置7は、旋回用油圧モータ(図示せず)によって駆動される。
In FIG. 1, a
上部旋回体102の前側には、掘削作業等を行うためのフロント装置103が取り付けられている。フロント装置103は、上部旋回体102の前側に上下方向に回動可能に連結されたブーム2と、ブーム2の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結されたアーム4と、アーム4の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結されたバケット6とを備えている。ブーム2、アーム4、およびバケット6は、片ロッド式油圧シリンダであるブームシリンダ1、アームシリンダ3、およびバケットシリンダ5によってそれぞれ駆動される。
A
上部旋回体102上には、オペレータが搭乗するキャブ104が設けられている。キャブ104内には、アーム4と上部旋回体102の動作を指示するための左操作レバー56a(図2に示す)、ブーム2とバケット6の動作を指示するための右操作レバー56b(図2に示す)等が配設されている。
A
図2は、油圧ショベル100の油圧回路図である。なお、図2では、アームシリンダ3の駆動に関わる部分のみを図示し、その他のアクチュエータの駆動に関わる部分は省略している。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the
図2において、動力源であるエンジン9は、動力を配分する動力伝達装置10に接続されている。動力伝達装置10には、チャージポンプ11、可変容量式閉回路ポンプ12、および可変容量式開回路ポンプ13が接続されている。
In FIG. 2, an
チャージポンプ11の吸込ポートはタンク25に接続され、吐出ポートはチャージライン90に接続されている。チャージライン90は、リリーフ弁20を介してタンク25に接続されている。リリーフ弁20は、チャージライン90の圧力を一定に保つ。
The charge pump 11 has a suction port connected to the
閉回路ポンプ12は、切換弁43bを介してアームシリンダ3に接続されることにより、油圧閉回路を構成する。閉回路ポンプ12の一方の入出力ポートはボトム側油路91aを介してアームシリンダ3のボトム側油室3aに接続され、他方の入出力ポートはロッド側油路91bを介してアームシリンダ3のロッド側油室3bに接続されている。
The closed
開回路ポンプ13の吸込ポートはタンク25に接続され、吐出ポートは吐出油路93に接続されている。吐出油路93は排出油路94を介してタンク25に接続されており、排出油路94にはブリードオフ弁64が設けられている。ブリードオフ弁64は、コントローラ57からの信号により開口面積を変化させ、信号が無い場合は全開状態となる。
The
吐出油路93は、ボトム側油路91aから分岐したボトム側分岐油路92aに切換弁44bを介して接続され、ロッド側油路91bから分岐したロッド側分岐油路92bに切換弁44eを介して接続されている。切換弁44b,44eは、コントローラ57からの信号により流路の導通と遮断を切換え、信号が無い場合は遮断状態となる。
The
ボトム側油路91aおよびロッド側油路91bは、メイクアップ用チェック弁38a,38bおよびフラッシング弁35を介してチャージライン90に接続されている。メイクアップ用チェック弁38a,38bは、閉回路内の圧力が下がるとチャージポンプ11からの作動油を回路内に吸込み、回路のキャビテーションを防止する。フラッシング弁35は、閉回路の低圧側とチャージライン90とを接続する低圧選択弁であり、閉回路内の作動油が余剰な場合はチャージライン90に排出し、作動油が不足する場合はチャージライン90から吸込むことで閉回路内の油量の収支を保つ。
The bottom-
さらに、ボトム側油路91aはボトム側メイクアップ油路95aを介してタンク25に接続され、ロッド側油路91bはロッド側メイクアップ油路95bを介してタンク25に接続されている。ボトム側メイクアップ油路95aにはボトム側メイクアップ用チェック弁80aが設けられ、ロッド側メイクアップ油路95bにはロッド側メイクアップ用チェック弁80bが設けられている。ボトム側メイクアップ用チェック弁80aは、ボトム側油室3aの圧力がタンク圧より低下した際に開弁し、タンク25からの作動油をボトム側油室3aに吸入させる。ロッド側メイクアップ用チェック弁80bは、ロッド側油室3bの圧力がタンク圧より低下した際に開弁し、タンク25からの作動油をロッド側油室3bに吸入させる。
Furthermore, the bottom-
コントローラ57は、操作レバー56a,56bからの入力とエンジン回転数や各部の圧力などのセンサ情報に応じてポンプ12,13と切換弁43b,44b,44eに指令を与える。コントローラ57は、エンジン動作中に掘削作業などの通常動作を行うための制御を行う通常制御部57bと、エンジン停止後に油圧回路内の残圧を抜くための制御を行う圧抜き制御部57cと、これらの制御部を選択する制御選択部57aとを備えている。
The
図3は、コントローラ57の制御選択部57aの処理を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flow chart showing the processing of the
制御選択部57aは、まず、レバー入力を取得する(ステップS101)。
The
ステップS101に続き、エンジン動作中か否かを判定する(ステップS102)。エンジン9が動作中か否かの判定は、例えばエンジン9に設けられた回転数センサ58(図2に示す)で検出したエンジン回転数に基づいて行う。
Following step S101, it is determined whether or not the engine is in operation (step S102). Whether or not the
ステップS102でエンジン動作中(Yes)と判定された場合は、通常制御モードへ移行する(ステップS103)。通常制御モードでは、通常制御部57bが制御を行う。
When it is determined that the engine is operating (Yes) in step S102, the control mode is shifted to the normal control mode (step S103). In the normal control mode, the
ステップS102でエンジン動作中でない(No)と判定された場合は、圧抜き制御モードへ移行する(ステップS104)。圧抜き制御モードでは、圧抜き制御部57cが制御を行う。
If it is determined in step S102 that the engine is not in operation (No), the process shifts to the depressurization control mode (step S104). In the depressurization control mode, the
なお、本実施の形態では、エンジン動作中でないと判定された場合に圧抜き制御モードへ移行する構成としたが、図4に示すように、圧抜き制御の対象機器が正常か否かを判定する処理(ステップS105)を追加し、正常(Yes)と判定された場合に圧抜き制御モードへ移行し(ステップS104)、正常でない(No)と判定された場合に故障診断(ステップS106)を行う構成としても良い。これにより、圧抜き制御による意図しない動作を防止することができる。 In this embodiment, when it is determined that the engine is not in operation, it is configured to shift to the pressure release control mode, but as shown in FIG. If it is determined to be normal (Yes), the process (step S105) is added, and if it is determined to be normal (Yes), the mode is shifted to the pressure release control mode (step S104). It is good also as a structure to perform. As a result, unintended operation due to depressurization control can be prevented.
図5は、コントローラ57の通常制御部57bの処理を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing the processing of the
通常制御部57bは、まず、制御選択部57aからレバー入力を取得する(ステップS201)。
The
ステップS201に続き、レバー入力に基づいてレバー操作方向を判定する(ステップS202)。 Following step S201, the lever operation direction is determined based on the lever input (step S202).
ステップS202でレバー操作方向がアーム伸長と判定された場合は、レバー操作量が不感帯を超えたときに、切換弁43b,44bへの指令を開指令に設定し、閉回路ポンプ12および開回路ポンプ13の各容量指令値をレバー操作量に応じて増加させる(ステップS203)。
If it is determined in step S202 that the lever operation direction is arm extension, when the lever operation amount exceeds the dead band, the command to the switching
ステップS202でレバー操作方向がアーム引込と判定された場合は、レバー操作量が不感帯を超えたときに、切換弁43b,44bへの指令を開指令に設定し、閉回路ポンプ12および開回路ポンプ13の各容量指令値をレバー操作量に応じて増加させる(ステップS204)。
If it is determined in step S202 that the lever operation direction is the arm retraction, when the lever operation amount exceeds the dead band, the command to the switching
ステップS203またはステップS204に続き、ポンプ12,13の各圧力に基づいて、ポンプ12,13の各動力が所定値以下になるように、ポンプ12,13の容量指令値を制限する(ステップS205)。
Following step S203 or step S204, based on the respective pressures of the
ステップS205に続き、各切換弁および各ポンプに指令を出力する(ステップS206)。 Following step S205, a command is output to each switching valve and each pump (step S206).
図6は、コントローラ57の圧抜き制御部57cの処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing the processing of the
圧抜き制御部57cは、まず、制御選択部57aからレバー入力を取得する(ステップS301)。
The
ステップS301に続き、レバー入力に基づいてレバー操作方向を判定する(ステップS302)。 Following step S301, the lever operation direction is determined based on the lever input (step S302).
ステップS302でレバー操作方向がアーム伸長と判定された場合は、レバー操作量が不感帯を超えたときに、切換弁43b,44eへの指令を開指令に設定し、ブリードオフ弁64の開口指令値をレバー操作量に応じて増加させる(ステップS303)。
If it is determined in step S302 that the lever operation direction is arm extension, when the lever operation amount exceeds the dead band, the command to the switching
ステップS302でレバー操作方向がアーム引込と判定された場合は、レバー操作量が不感帯を超えたときに、切換弁43b,44bへの指令を開指令に設定し、ブリードオフ弁64の開口指令値をレバー操作量に応じて増加させる(ステップS304)。
If it is determined in step S302 that the lever operation direction is arm retraction, the command to the switching
ステップS303またはステップS304に続き、各切換弁に指令を出力する(ステップS305)。 Following step S303 or step S304, a command is output to each switching valve (step S305).
以上の構成において、まずは通常制御モードの動作例を説明する。 In the above configuration, first, an example of operation in the normal control mode will be described.
図2において、アームシリンダ3の伸長動作を行う場合は、切換弁43b,44bを導通状態にし、閉回路ポンプ12と開回路ポンプ13から作動油を吐出する。これによりアームシリンダ3のボトム側油室3aにはポンプ2台分の流量が流入し、アームシリンダ3が伸長する。アームシリンダ3のロッド側油室3bからの排出流量は閉回路ポンプ12に吸入されるが、流量が余剰になった場合はフラッシング弁35からチャージ圧ラインに排出され、流量が不足した場合は逆にチャージライン90からフラッシング弁35またはメイクアップ用チェック弁38a,38bを介して閉回路内に作動油が吸入される。アームシリンダ3の引込動作を行う場合は、切換弁43b,44bを導通状態にし、閉回路ポンプ12を先ほどとは逆方向に吐出させ、さらにブリードオフ弁64を開口する。これによりアームシリンダ3のボトム側油室3aから作動油が排出され、アームシリンダ3は引込動作する。
In FIG. 2, when the
次に圧抜き制御モードの動作例を説明する。 Next, an operation example of the depressurization control mode will be described.
まず、図1に実線で示すようにショベルのフロント装置103を伸ばしつつバケット6が少し浮いた状態でエンジン9を停止させたために油圧回路内に残圧が残ってしまっている場合について説明する。エンジン停止後、オペレータは操作レバー56a,56bを動かし、ブーム2、アーム4、バケット6のいずれかを自重方向に変位させ、バケット6を接地させることで残圧を抜くようにしている。なお、エンジン9は停止状態であるが、キーONの状態で電源は入っており、操作レバー56a,56b、コントローラ57、電磁式の切換弁43b,44b,44eは動作可能である。また、パイロット圧力により主弁が動作するような大型の油圧バルブであっても、パイロット圧力を保持するアキュムレータ(図示せず)が設けられているので、圧抜きのような短時間の動作であればバルブを駆動できる。
First, as indicated by the solid line in FIG. 1, the case where the
以上の構成において、ここでは図7を用い、アーム4を動かして圧抜きを行う場合について説明する。アームシリンダ3にはアーム4とバケット6の自重によりシリンダ伸長方向に荷重が作用しているためロッド側が高圧となっている。このためロッド側の高圧を抜くことでアームシリンダ3を伸長させバケット6を接地させる必要がある。
In the above configuration, the case where the arm 4 is moved to release the pressure will be described with reference to FIG. Since a load acts on the
図7において、エンジン9が停止した状態でオペレータが操作レバー56aにてアームシリンダ3に伸長指令を与えると、コントローラ57は圧抜き制御モードにて動作し、切換弁44eが開弁するとともに、レバー操作量に応じてブリードオフ弁64が開口する。これによりアームシリンダ3のロッド側油室3bの高圧油が太線の実線で示す経路を通ってタンク25へ排出され、アームシリンダ3が伸長方向に変位する。アームシリンダ3のボトム側油室3aにはボトム側メイクアップ用チェック弁80aを経由してタンク25からの作動油が吸入される。これによりキャビテーションを発生させることなく速やかにアームシリンダ3を変位させることができる。
In FIG. 7, when the operator gives an extension command to the
次に、図8を用い、図1に点線で示すようにショベルのフロント装置103を畳みつつバケット6が少し浮いた状態でエンジン9を停止させたために油圧回路内に残圧が残ってしまっている場合について説明する。アームシリンダ3にはアーム4とバケット6の自重によりシリンダ引込方向に荷重が作用しているためボトム側が高圧となっている。このためボトム側の高圧を抜くことでアームシリンダ3を引込めてバケット6を接地させる必要がある。
Next, referring to FIG. 8, the
図8において、エンジン9が停止した状態でオペレータが操作レバー56aにてアームシリンダ3に引込指令を与えると、コントローラ57は圧抜き制御モードにて動作し、切換弁44bが開弁するとともに、レバー操作量に応じてブリードオフ弁64が開口する。これによりアームシリンダ3のボトム側油室3aの高圧油が太線の実線で示す経路を通ってタンク25へ排出され、アームシリンダ3が引込方向に変位する。アームシリンダ3のロッド側油室3bにはロッド側メイクアップ用チェック弁80bを経由してタンク25からの作動油が吸入される。
In FIG. 8, when the operator gives a pull-in command to the
このように、圧抜き制御モードでは油圧ポンプ12,13が動作していなくても、切換弁43b,44b,44eの開閉を行うだけでアームシリンダ3を伸長方向、引込方向のいずれの自重方向にも変位させて圧抜きを行うことができる。
In this manner, in the depressurization control mode, even if the
なお、上記ではアーム4を動かす場合のみ説明したが、ブーム2、バケット6についても各シリンダのロッド側とボトム側にメイクアップ用チェック弁を接続し、圧抜き制御モードにて動作させることで同様に自重方向に変位させて圧抜きを行うことが可能である。
Although only the case of moving the arm 4 has been described above, the
本実施の形態では、作動油を貯留するタンク25と、原動機9と、両方向吐出が可能な2つの入出力ポートを有し、原動機9によって駆動される閉回路用油圧ポンプ12と、油圧シリンダ3と、閉回路用油圧ポンプ12の一方の入出力ポートと油圧シリンダ3のボトム側油室3aとを接続するボトム側油路91aと、閉回路用油圧ポンプ12の他方の入出力ポートと油圧シリンダ3のロッド側油室3bとを接続するロッド側油路90bと、油圧シリンダ3の動作方向および動作速度を指示するための操作レバー56aと、操作レバー56aからの入力に応じて閉回路用油圧ポンプ12から吐出される作動油の吐出方向および吐出流量を制御するコントローラ57とを備えた建設機械100において、ボトム側油路91aをタンク25に接続するボトム側排出油路92a,93,94と、ボトム側排出油路92a,93,94に設けられ、ボトム側油室3aからタンク25へ排出される作動油の流量を調整可能なボトム側制御弁としてのブリードオフ弁64と、ロッド側油路91bをタンク25に接続するロッド側排出油路92b,93,94と、ロッド側排出油路92b,93,94に設けられ、ロッド側油室3bからタンク25へ排出される作動油の流量を調整可能なロッド側制御弁としてのブリードオフ弁64と、ボトム側油路91aをタンク25に接続するボトム側メイクアップ油路95aと、ボトム側メイクアップ油路95aに設けられ、タンク25からボトム側油室3aへの作動油の吸入を可能とするボトム側メイクアップ用チェック弁80aと、ロッド側油路90bをタンク25に接続するロッド側メイクアップ油路95bと、ロッド側メイクアップ油路95bに設けられ、タンク25からロッド側油室3bへの作動油の吸入を可能とするロッド側メイクアップ用チェック弁80bとを備えている。
In this embodiment, a closed circuit
また、本実施の形態に係る建設機械100は、原動機9の回転数を検出する回転数センサ58を備え、コントローラ57は、回転数センサ58で検出した原動機9の回転数に基づいて原動機9が動作中か否かを判定し、原動機9が動作中でないと判定され、かつ操作レバー56aを介して油圧シリンダ3の伸長動作が指示された場合に、操作レバー56aの操作量に応じてロッド側制御弁としてのブリードオフ弁64を開口させ、原動機9が動作中でないと判定され、かつ操作レバー56aを介して油圧シリンダ3の引込動作が指示された場合に、操作レバー56aの操作量に応じてボトム側制御弁としてのブリードオフ弁64を開口させる。なお、本実施の形態では、ボトム側制御弁とロッド側制御弁とを単一のブリードオフ弁64で構成したが、ボトム側制御弁とロッド側制御弁とを独立して設けても良い。
Further,
以上のように構成した本実施の形態に係る建設機械100によれば、エンジン停止後に油圧シリンダ3のボトム側油室3aが高圧の場合は、操作レバー56aを介して油圧シリンダ3の引込動作を指示することにより、ロッド側メイクアップ用チェック弁80bを介してタンク25からの作動油をロッド側油室3bに吸入させつつ、ボトム側油室3aの高圧の作動油をボトム側制御弁としてのブリードオフ弁64を介してタンク25に排出することができる。
According to the
一方、エンジン停止後に油圧シリンダ3のロッド側油室3bが高圧の場合は、操作レバー56aを介して油圧シリンダ3の引込動作を指示することにより、ボトム側メイクアップ用チェック弁80aを介してタンク25からの作動油をボトム側油室3aに吸入させつつ、ロッド側油室3bの高圧の作動油をロッド側制御弁としてのブリードオフ弁64を介してタンク25に排出することができる。
On the other hand, when the rod-
これにより、エンジン停止後に油圧閉回路内の残圧を速やかに抜くことができるため、早期にメンテナンス作業を開始して建設機械100のダウンタイムを短縮することにより、建設機械100の稼働率を向上することができる。
As a result, the residual pressure in the closed hydraulic circuit can be quickly released after the engine is stopped, so maintenance work can be started early to shorten the downtime of the
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
1…ブームシリンダ(油圧シリンダ)、2…ブーム、3…アームシリンダ(油圧シリンダ)、3a…ボトム側油室、3b…ロッド側油室、4…アーム、5…バケットシリンダ(油圧シリンダ)、6…バケット、7…旋回装置、8…走行装置、9…エンジン(原動機)、10…動力伝達装置、11…チャージポンプ、12…閉回路ポンプ(閉回路用油圧ポンプ)、13…開回路ポンプ、20…リリーフ弁、25…タンク、35…フラッシング弁、38a,38b…メイクアップ用チェック弁、43b,44b,44e…切換弁、56a…左操作レバー(操作レバー)、56b…右操作レバー(操作レバー)、57…コントローラ、57a…制御選択部、57b…通常制御部、57c…圧抜き制御部、58…回転数センサ、64…ブリードオフ弁(ボトム側制御弁、ロッド側制御弁)、80a…ボトム側メイクアップ用チェック弁、80b…ロッド側メイクアップ用チェック弁、90…チャージライン、91a…ボトム側油路、91b…ロッド側油路、92a…ボトム側分岐油路(ボトム側排出油路)、92b…ロッド側分岐油路(ロッド側排出油路)、93…吐出油路(ボトム側排出油路、ロッド側排出油路)、94…排出油路(ボトム側排出油路、ロッド側排出油路)、95a…ボトム側メイクアップ油路、95b…ロッド側メイクアップ油路、100…油圧ショベル(建設機械)、101…下部走行体、102…上部旋回体、103…フロント装置、104…キャブ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
原動機と、
両方向吐出が可能な2つの入出力ポートを有し、前記原動機によって駆動される閉回路用油圧ポンプと、
油圧シリンダと、
前記閉回路用油圧ポンプの一方の入出力ポートと前記油圧シリンダのボトム側油室とを接続するボトム側油路と、
前記閉回路用油圧ポンプの他方の入出力ポートと前記油圧シリンダのロッド側油室とを接続するロッド側油路と、
前記油圧シリンダの動作方向および動作速度を指示するための操作レバーと、
前記操作レバーからの入力に応じて前記閉回路用油圧ポンプから吐出される作動油の吐出方向および吐出流量を制御するコントローラとを備えた建設機械において、
吐出ポートと前記タンクに接続された吸込ポートとを有する開回路用ポンプと、
前記吐出ポートに接続された吐出油路と、
前記ボトム側油路から分岐して前記吐出油路に接続するボトム側分岐油路と、
前記ロッド側油路から分岐して前記吐出油路に接続するロッド側分岐油路と、
前記ボトム側分岐油路の導通と遮断を切換可能なボトム側切換弁と、
前記ロッド側分岐油路の導通と遮断を切換可能なロッド側切換弁と、
前記吐出油路と前記タンクとを接続する排出油路と、
前記排出油路に設けられたブリードオフ弁と、
前記ボトム側油路を前記タンクに接続するボトム側メイクアップ油路と、
前記ボトム側メイクアップ油路に設けられ、前記タンクから前記ボトム側油室への作動油の吸入を可能とするボトム側メイクアップ用チェック弁と、
前記ロッド側油路を前記タンクに接続するロッド側メイクアップ油路と、
前記ロッド側メイクアップ油路に設けられ、前記タンクから前記ロッド側油室への作動油の吸入を可能とするロッド側メイクアップ用チェック弁とを備えた
ことを特徴とする建設機械。 a tank that stores hydraulic oil;
a prime mover;
a closed-circuit hydraulic pump having two input/output ports capable of discharging in both directions and driven by the prime mover;
a hydraulic cylinder;
a bottom side oil passage connecting one input/output port of the closed circuit hydraulic pump and a bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder;
a rod-side oil passage connecting the other input/output port of the closed-circuit hydraulic pump and the rod-side oil chamber of the hydraulic cylinder;
an operating lever for indicating the operating direction and operating speed of the hydraulic cylinder;
A construction machine comprising a controller for controlling a discharge direction and a discharge flow rate of hydraulic oil discharged from the closed-circuit hydraulic pump according to an input from the operation lever,
an open circuit pump having a discharge port and a suction port connected to the tank;
a discharge oil passage connected to the discharge port;
a bottom-side branch oil passage that branches from the bottom-side oil passage and connects to the discharge oil passage;
a rod-side branch oil passage that branches from the rod-side oil passage and connects to the discharge oil passage;
a bottom side switching valve capable of switching conduction and blocking of the bottom side branched oil passage;
a rod-side switching valve capable of switching between conduction and interruption of the rod-side branch oil passage;
a discharge oil passage connecting the discharge oil passage and the tank;
a bleed-off valve provided in the drain oil passage;
a bottom-side makeup oil passage connecting the bottom-side oil passage to the tank;
a bottom-side make-up check valve provided in the bottom-side make-up oil passage and enabling suction of hydraulic oil from the tank to the bottom-side oil chamber;
a rod-side makeup oil passage connecting the rod-side oil passage to the tank;
A construction machine comprising: a rod-side make-up check valve provided in the rod-side make-up oil passage and allowing hydraulic oil to be sucked from the tank into the rod-side oil chamber.
前記原動機の回転数を検出する回転数センサを備え、
前記コントローラは、
前記回転数センサで検出した前記原動機の回転数に基づいて前記原動機が動作中か否かを判定し、
前記原動機が動作中でないと判定され、かつ前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの伸長動作が指示された場合に、前記ロッド側制御弁を開口させるとともに、前記操作レバーの操作量に応じて前記ブリードオフ弁を開口させ、
前記原動機が動作中でないと判定され、かつ前記操作レバーを介して前記油圧シリンダの引込動作が指示された場合に、前記ボトム側制御弁を開口させるとともに、前記操作レバーの操作量に応じて前記ブリードオフ弁を開口させる
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to claim 1,
A rotation speed sensor that detects the rotation speed of the prime mover,
The controller is
determining whether or not the prime mover is operating based on the revolution speed of the prime mover detected by the revolution speed sensor;
When it is determined that the prime mover is not in operation and an extension operation of the hydraulic cylinder is instructed via the operation lever, the rod-side control valve is opened , and the operation amount of the operation lever is adjusted. to open the bleed-off valve ,
When it is determined that the prime mover is not in operation and the retraction operation of the hydraulic cylinder is instructed via the operation lever, the bottom side control valve is opened , and according to the operation amount of the operation lever. opening the bleed-off valve
A construction machine characterized by:
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