JPH0314755B2 - - Google Patents
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- JPH0314755B2 JPH0314755B2 JP23317583A JP23317583A JPH0314755B2 JP H0314755 B2 JPH0314755 B2 JP H0314755B2 JP 23317583 A JP23317583 A JP 23317583A JP 23317583 A JP23317583 A JP 23317583A JP H0314755 B2 JPH0314755 B2 JP H0314755B2
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- pressure
- detector
- hydraulic
- crane
- boom
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、傾斜地で油圧クレーンを旋回操作す
る際、傾斜により発生する旋回モーメント分だけ
油圧モータの駆動圧力を自動的に補正し、傾斜地
においても平坦地と同様の旋回操作を行なうこと
ができるようにした油圧クレーンの旋回制御装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention automatically corrects the driving pressure of the hydraulic motor by the amount of turning moment generated by the slope when turning a hydraulic crane on a slope, so that the same turning operation can be achieved even on a slope as on a flat land. The present invention relates to a swing control device for a hydraulic crane that can be operated.
一般に、油圧クレーンは、下部走行体に旋回可
能に上部旋回体が設けられ該上部旋回体にブーム
を取付けてなるクレーンと、前記上部旋回体を旋
回駆動するための旋回用油圧閉回路とから大略構
成され、該旋回用油圧閉回路は、吐出容量可変機
構によつて吐出容量が制御される容量可変形の油
圧ポンプと、上部旋回体を回転する油圧モータ
と、操作レバーの操作量に応じて前記吐出容量可
変機構を作動せしめるための吐出容量可変装置と
を有し、前記油圧ポンプと油圧モータとは油圧閉
回路によつて接続するようになされている、ここ
で、容量可変形の油圧ポンプは種類によつて異な
り、斜板型油圧ポンプは斜板の傾転角で、斜軸型
油圧ポンプはシリンダブロツクの傾転角で、ラジ
アルピストン型油圧ポンプはカムリングの偏心量
で吐出容量を可変とするものであるから、前記吐
出容量可変機構はこれらの斜板、シリンダブロツ
ク、カムリング等が該当し、また吐出容量可変装
置は操作レバーによつて作動されるサーボ弁と、
該サーボ弁から供給される油圧によつて吐出容量
可変機構を作動せしめるサーボアクチユエータと
から構成される。 In general, hydraulic cranes generally consist of a crane in which an upper rotating body is provided on a lower traveling body so as to be able to rotate, and a boom is attached to the upper rotating body, and a hydraulic closed circuit for swinging to drive the upper rotating body. The hydraulic closed circuit for swinging is composed of a variable displacement hydraulic pump whose discharge capacity is controlled by a variable discharge capacity mechanism, a hydraulic motor which rotates the upper rotating body, and a hydraulic closed circuit that operates according to the amount of operation of the operating lever. The variable displacement hydraulic pump has a variable displacement device for operating the variable displacement mechanism, and the hydraulic pump and the hydraulic motor are connected through a hydraulic closed circuit. varies depending on the type; for swash plate type hydraulic pumps, the discharge capacity is varied by the tilting angle of the swash plate, for slanted shaft type hydraulic pumps, by the tilting angle of the cylinder block, and for radial piston type hydraulic pumps, the discharge capacity is varied by the eccentricity of the cam ring. Therefore, the variable discharge capacity mechanism corresponds to these swash plates, cylinder blocks, cam rings, etc., and the variable discharge capacity device includes a servo valve operated by an operating lever,
and a servo actuator that operates a variable discharge capacity mechanism using hydraulic pressure supplied from the servo valve.
このように、旋回用油圧閉回路を採用してなる
ポンプ制御方式は、いわゆる圧力制御(トルク制
御)といわれ、操作レバーの操作量に応じて駆動
圧力を制御し、油圧モータの出力トルクを制御す
る。従つて、駆動圧力を変えるには操作レバーに
よつて吐出容量可変機構の変位速度を変えてやれ
ばよく、これによつて油圧モータの回転数を変え
ることができる。また、操作レバーが中立位置に
あるときには、油圧モータは低トルク状態となつ
て、上部旋回体は慣性力または外力によつても旋
回することができ、いわゆる“流し運転”がで
き、一方吊荷を地面から持ち上げる、いわゆる
“地切り”時での上部旋回体の位置合せを自動的
に行なうことができるという特性を有している。
この特性は油圧クレーンの旋回特性として不可欠
なものである。 In this way, the pump control system that employs a hydraulic closed circuit for swinging is called pressure control (torque control), which controls the drive pressure according to the amount of operation of the operating lever and controls the output torque of the hydraulic motor. do. Therefore, in order to change the driving pressure, it is sufficient to change the displacement speed of the variable discharge capacity mechanism using the operating lever, and thereby the rotation speed of the hydraulic motor can be changed. In addition, when the operating lever is in the neutral position, the hydraulic motor is in a low torque state, and the upper rotating structure can also be rotated by inertia force or external force, so-called "driving operation" is possible. It has the characteristic that the positioning of the upper revolving body can be automatically performed when lifting the upper part from the ground, a so-called "ground cutting".
This characteristic is essential for the turning characteristics of a hydraulic crane.
ところで、油圧クレーンは平坦地で作業するこ
とが多いが、工事現場等の状況によつては傾斜地
に据付けて作業する場合がある。この場合、前述
した旋回用油圧閉回路を採用してなる油圧クレー
ンにおいては、操作レバーが中立位置にあるとき
には、油圧ポンプの吐出ポート、吸込ポート間の
差圧が零となるように制御されるから、駐車ブレ
ーキが非作動状態にあると、上部旋回体、ブー
ム、吊荷等の荷重によつて該上部旋回体に旋回モ
ーメントが発生し、オペレータの意に反して該上
部旋回体は傾斜地の下方に向けて旋回してしまう
という欠点がある。 Incidentally, hydraulic cranes are often used for work on flat land, but depending on the situation at a construction site, etc., they may be installed on sloped land for work. In this case, in the hydraulic crane that employs the hydraulic closed circuit for swing described above, when the operating lever is in the neutral position, the differential pressure between the discharge port and suction port of the hydraulic pump is controlled to be zero. Therefore, if the parking brake is not activated, a turning moment will be generated on the revolving upper structure due to the loads of the revolving upper structure, the boom, the suspended load, etc., and the revolving upper structure will slide onto the slope against the operator's will. It has the disadvantage of turning downward.
また、旋回用油圧閉回路では、操作レバーによ
つて油圧ポンプの吐出圧力を制御するものである
が、右旋回時と左旋回時とを比較すると、傾斜を
上る側に旋回するときと傾斜を下る側に旋回する
ときとでは、油圧モータの負荷トルクは「旋回モ
ーメント×2」だけ異なる。この結果、操作レバ
ーの操作性は大きく異なり、操作が非常に難かし
く、従つてオペレータの疲労が大きくなるばかり
でなく、荷振れ現象を起す等、危険な状態が発生
する可能性が大きいという欠点がある。 In addition, in the hydraulic closed circuit for turning, the discharge pressure of the hydraulic pump is controlled by the operating lever, but when turning to the right and turning to the left, when turning to the uphill side and when turning to the side of the slope The load torque of the hydraulic motor differs by "turning moment x 2" when turning downward. As a result, the operability of the control lever varies greatly, making it extremely difficult to operate, which not only increases operator fatigue, but also has the disadvantage that there is a high possibility that dangerous conditions such as load swinging may occur. There is.
本発明は、前述した従来技術の欠点に鑑みなさ
れたもので、傾斜地で油圧クレーンを旋回操作す
る際、傾斜により発生する旋回モーメント分だけ
油圧モータの駆動圧力を自動的に補正し、傾斜地
においても平坦地と同様の旋回操作を行なうこと
ができるようにすることにより、操作レバーが中
立位置にあるときには上部旋回体の中立保持を可
能とし、もつて傾斜地での流し運転と地切りの安
全性を確保し、また傾斜地を上るときと、下ると
きとで操作レバーの操作量を同一とすることがで
き、かつオペレータの運転操作が簡単で、荷振れ
の発生を防止しうるようにした油圧クレーンの旋
回制御装置を提供することを目的とする。 The present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and when operating a hydraulic crane on a slope, the drive pressure of the hydraulic motor is automatically corrected by the turning moment generated by the slope. By making it possible to perform the same turning operation as on flat ground, it is possible to maintain the upper rotating structure in neutral when the control lever is in the neutral position, thereby improving the safety of drifting operation and ground cutting on sloped ground. This is a hydraulic crane that allows the operator to operate the lever the same amount when going up and down a slope, making it easy for the operator to operate, and preventing the occurrence of load swing. The purpose of the present invention is to provide a swing control device.
上記目的を達成するために、本発明が採用する
構成の特徴は、ブーム角度を検出するブーム角検
出器と、ブームによる吊荷の荷重を検出する荷重
検出器と、クレーンの前後方向と左右方向の傾斜
角を検出する傾斜角検出器と、上部旋回体の旋回
操作を行なう操作レバーの操作量を検出する操作
レバー検出器と、油圧ポンプの吐出圧力と吸込圧
力をそれぞれ検出する圧力検出器と、吐出容量可
変機構の変位を検出する変位検出器と、前記各検
出器からの信号が入力され、前記吐出容量可変機
構を作動する吐出容量可変装置に制御信号を出力
する演算装置とを有し、該演算装置は、前記ブー
ム角検出器、荷重検出器および傾斜角検出器から
の各検出信号が入力されることによりクレーンの
傾斜によつて発生するトルクに対応した油圧モー
タの駆動圧力の補正分を求める演算を行ない、次
に前記操作レバー検出器からの検出信号に基づく
操作レバーの指令圧力と前記駆動圧力の補正分と
を加算することによつて傾斜地での新たなポンプ
吐出圧力を求める演算を行ない、さらに前記各圧
力検出器からの回路圧力信号と変位検出器からの
変位信号が入力されることにより、当該新たなポ
ンプ吐出圧力とするに必要な制御信号を前記吐出
容量可変装置に出力する演算を行なうようにした
ことにある。 In order to achieve the above object, the features of the configuration adopted by the present invention include a boom angle detector that detects the boom angle, a load detector that detects the load of the load suspended by the boom, and a crane in the longitudinal and lateral directions. an inclination angle detector that detects the inclination angle of the upper rotating structure; an operating lever detector that detects the amount of operation of the operating lever that performs the rotation operation of the upper rotating structure; and a pressure detector that detects the discharge pressure and suction pressure of the hydraulic pump, respectively. , a displacement detector that detects displacement of the variable discharge capacity mechanism, and an arithmetic unit that receives signals from each of the detectors and outputs a control signal to a variable discharge capacity device that operates the variable discharge capacity mechanism. , the calculation device corrects the driving pressure of the hydraulic motor corresponding to the torque generated by the tilting of the crane by inputting each detection signal from the boom angle detector, the load detector, and the tilt angle detector. Then, a new pump discharge pressure on a slope is determined by adding the control lever command pressure based on the detection signal from the control lever detector and the correction amount of the drive pressure. By performing calculations and further inputting circuit pressure signals from the pressure detectors and displacement signals from the displacement detector, a control signal necessary to set the new pump discharge pressure is sent to the discharge capacity variable device. The reason is that the calculation for output is performed.
以下、本発明の実施例について、図面に基づい
て詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を
示す。 1 to 6 show a first embodiment of the invention.
図中、1はクレーンで、該クレーン1は下部走
行体2と、該下部走行体2に旋回可能に設けられ
た上部旋回体3と、該上部旋回体3に俯仰動可能
に設けられたブーム4とから大略構成される。そ
して、前記ブーム4はガントリ5に巻回された俯
仰用ロープ6、ペンダントロープ7を介して俯仰
動できるようになつており、また巻上ロープ8、
フツク9を介して吊荷10を吊上げ、吊下げでき
るようになつている。 In the figure, 1 is a crane, and the crane 1 includes a lower traveling body 2, an upper rotating body 3 rotatably provided on the lower traveling body 2, and a boom provided on the upper rotating body 3 so as to be movable up and down. It is roughly composed of 4. The boom 4 can be moved up and down via a hoisting rope 6 and a pendant rope 7 wound around the gantry 5, and a hoisting rope 8,
A suspended load 10 can be lifted and hung via a hook 9.
次に、上部旋回体3を旋回駆動するための油圧
閉回路について述べると、11はエンジン、電動
機等の動力源(図示せず)により駆動される可変
容量形の油圧ポンプ、12は負荷である上部旋回
体3をブーム4等とともに旋回する油圧モータ、
13A,13Bは油圧ポンプ11、油圧モータ1
2間を接続する配管を示す。14はチヤージ用ポ
ンプ、15はタンク、16は該チヤージ用ポンプ
14の最高圧力を設定するリリーフ弁を示し、該
チヤージ用ポンプ14からはチエツク弁17A,
17Bを介して配管13A,13Bに圧油を供給
し、該各配管13A,13Bのキヤビテーシヨン
の発生を防止する。18A,18Bはリリーフ弁
で、該各リリーフ弁18A,18Bは油圧モータ
12を挾んで配管13A,13B間に接続され、
該各配管13A,13Bの最高圧力を設定する。
19は前記各リリーフ弁18A,18Bに並列に
配管13A,13B間に接続されたフラツシング
弁で、該フラツシング弁19は高圧側をパイロツ
ト圧として低圧側の圧油をリリーフ弁20を介し
てタンク15に排出することにより、閉回路内の
異物の排除等を図つている。そして、前述のよう
に構成される油圧閉回路は従来技術と実質的に変
るところがない。 Next, referring to the hydraulic closed circuit for driving the upper revolving structure 3, 11 is a variable displacement hydraulic pump driven by a power source (not shown) such as an engine or an electric motor, and 12 is a load. a hydraulic motor that rotates the upper revolving body 3 together with a boom 4, etc.;
13A and 13B are hydraulic pump 11 and hydraulic motor 1
The piping connecting the two is shown. 14 is a charge pump, 15 is a tank, 16 is a relief valve that sets the maximum pressure of the charge pump 14, and from the charge pump 14 are check valves 17A,
Pressure oil is supplied to the pipes 13A, 13B via 17B to prevent cavitation in each pipe 13A, 13B. 18A and 18B are relief valves, and each of the relief valves 18A and 18B is connected between the pipes 13A and 13B with the hydraulic motor 12 in between,
The maximum pressure of each of the pipes 13A and 13B is set.
A flushing valve 19 is connected between the pipes 13A and 13B in parallel with the relief valves 18A and 18B. By discharging foreign matter from the closed circuit, foreign matter is removed. The hydraulic closed circuit configured as described above is essentially the same as the conventional technology.
また、21は油圧ポンプ11の吐出容量を可変
ならしめるための吐出容量可変機構で、前述した
如く該吐出容量可変機構21は油圧ポンプ11が
斜板型油圧ポンプでは斜板が、斜軸型油圧ポンプ
ではシリンダブロツクが、ラジアルピストン型油
圧ポンプではカムリングがこれに該当する(な
お、以下の説明においては油圧ポンプ11として
斜板型油圧ポンプを例に挙げ、吐出容量可変機構
21を「斜板21」として述べる)。 Further, 21 is a discharge capacity variable mechanism for making the discharge capacity of the hydraulic pump 11 variable, and as mentioned above, the discharge capacity variable mechanism 21 is such that when the hydraulic pump 11 is a swash plate type hydraulic pump, the swash plate is a slant shaft type hydraulic pump. In a pump, this corresponds to a cylinder block, and in a radial piston type hydraulic pump, a cam ring corresponds to this. ).
22は吐出容量可変機構としての斜板21を傾
転操作するための吐出容量可変装置を示し(以
下、吐出容量可変装置22を斜板21を傾転させ
るための「斜板傾転装置22」として述べる)、
該斜板傾転装置22は、油圧源となるパイロツト
ポンプ23と、後述の制御信号に基づいて圧油の
流量制御を行なう電磁式サーボ弁24と、該サー
ボ弁24から供給される圧油によつて斜板21を
傾転操作するサーボシリンダ25とから大略構成
される。ここで、電磁式サーボ弁24はばねによ
つて常時中立位置に保持され、ソレノイド24A
に制御信号が入力されることによつて切換位置(イ)
または(ロ)に切換えられる。なお、26はソレノイ
ド24Aの逆起電力防止用ダイオードである。ま
た、前記サーボシリンダ25はシリンダ25A内
に摺動自在に設けられ斜板21を傾転せしめるピ
ストン25Bと、該ピストン25Bに画成される
室25C,25Dと、該各室25C,25Dに張
設され、斜板21を中立位置に保持するばね25
E,25Fとから構成されている。 Reference numeral 22 denotes a discharge capacity variable device for tilting the swash plate 21 as a discharge capacity variable mechanism (hereinafter, the discharge capacity variable device 22 will be referred to as "swash plate tilting device 22" for tilting the swash plate 21). ),
The swash plate tilting device 22 includes a pilot pump 23 serving as a hydraulic pressure source, an electromagnetic servo valve 24 that controls the flow rate of pressure oil based on a control signal to be described later, and a pressure oil supplied from the servo valve 24. Therefore, it is generally composed of a servo cylinder 25 that tilts and rotates the swash plate 21. Here, the electromagnetic servo valve 24 is always held at a neutral position by a spring, and the solenoid 24A
The switching position (A) is set by inputting a control signal to
or (b). Note that 26 is a diode for preventing back electromotive force of the solenoid 24A. Further, the servo cylinder 25 includes a piston 25B that is slidably provided in the cylinder 25A and tilts the swash plate 21, chambers 25C and 25D defined by the piston 25B, and tensions in the respective chambers 25C and 25D. A spring 25 is provided to hold the swash plate 21 in a neutral position.
E, 25F.
次に、27は水平面に対するブーム4の角度θB
を検出するため、該ブーム4に設けられたブーム
角検出器、28はブーム4による吊荷10の荷重
WWを検出する荷重検出器で、該荷重検出器28
は例えばガントリ5に取付けられ俯仰用ロープ6
の張力から荷重WWを検出しうるようになされて
いる。29は水平面に対するクレーン1の前後方
向の傾斜角θ〓と左右方向の傾斜角θ〓とを検出する
傾斜角検出器で、該傾斜角検出器29は例えば傾
斜角θ〓とθ〓とを同時に検出しうる二軸の検出器と
して構成され、上部旋回体3内の適所、望ましく
は旋回中心部に取付けられている。30は上部旋
回体3の旋回操作を行なうため運転室内に設けら
れた操作レバー、31は該操作レバー30の操作
量を検出する操作レバー検出器で、該検出器31
は例えば操作レバー30の操作角に比例した信号
を出力するポテンシヨメータ等が使用される。 Next, 27 is the angle θ B of the boom 4 with respect to the horizontal plane
A boom angle detector 28 is provided on the boom 4 to detect the load of the suspended load 10 due to the boom 4.
A load detector for detecting W W , the load detector 28
For example, the rope 6 for elevation is attached to the gantry 5.
The load W W can be detected from the tension of the Reference numeral 29 denotes a tilt angle detector that detects the tilt angle θ in the longitudinal direction and the tilt angle θ in the horizontal direction of the crane 1 with respect to the horizontal plane. It is configured as a two-axis detector capable of detection, and is installed at a suitable location within the upper revolving body 3, preferably at the center of rotation. Reference numeral 30 denotes an operating lever provided in the operator's cab for rotating the upper revolving structure 3; 31 indicates an operating lever detector for detecting the amount of operation of the operating lever 30;
For example, a potentiometer or the like that outputs a signal proportional to the operating angle of the operating lever 30 is used.
一方、32A,32Bは油圧ポンプ11の吐出
圧力または吸込み圧力に対応した圧力PA,PBを
検力する圧力検出器で、該圧力検出器32A,3
2Bは例えば油圧ポンプ11の吸排ポート近傍に
おいて配管13A,13Bの途中に設けられてい
る。 On the other hand, 32A and 32B are pressure detectors that detect pressures P A and P B corresponding to the discharge pressure or suction pressure of the hydraulic pump 11;
2B is provided, for example, in the vicinity of the suction/discharge port of the hydraulic pump 11, midway between the pipes 13A and 13B.
33は斜板21の変位、即ち傾転角Yを検出す
る変位検出器で(以下、変位検出器33を「傾転
角検出器33」という)、該傾転角検出器33と
しては例えばポテンシヨンメータ等が使用され
る。 A displacement detector 33 detects the displacement of the swash plate 21, that is, the tilt angle Y (hereinafter, the displacement detector 33 is referred to as the "tilt angle detector 33"). Yonmeter etc. are used.
さらに、34は演算装置で、該演算装置34は
第2図に示す如く入出力用のインタフエース回路
35と(以下、「I/F35」という)、演算処理
を実行する処理装置36と(以下、「CPU36」
という)、後述の各データを記憶するRAM37
と、書込まれたプログラムを格納するROM38
とから構成される。一方、39は前述した各検出
器27,28,29,31,32A,32Bおよ
び33から入力されるアナログ信号のゲイン調
整、零点調整等を行なう前処理回路、40は該前
処理回路39の次段に設けられた入力チヤンネル
用のマルチプレクサ、41は該マルチプレクサ4
0の次段に設けられたA/D変換器で、該A/D
変換器41からのデジタル信号はI/F35を介
してRAM37に格納される。さらに、42はソ
レノイド駆動回路で、該駆動回路42はI/F3
5を介して演算装置34から出力された制御信号
に基づいて電磁式サーボ弁24のソレノイド24
Aに入力すべき弁操作信号に変換する。 Furthermore, 34 is an arithmetic device, and the arithmetic device 34, as shown in FIG. , "CPU36"
), a RAM 37 that stores each data described below.
and ROM38 that stores the written program.
It consists of On the other hand, 39 is a preprocessing circuit that performs gain adjustment, zero point adjustment, etc. of the analog signal input from each of the aforementioned detectors 27, 28, 29, 31, 32A, 32B, and 33; A multiplexer 41 for input channels provided in each stage is the multiplexer 4.
In the A/D converter provided next to 0, the A/D
The digital signal from the converter 41 is stored in the RAM 37 via the I/F 35. Furthermore, 42 is a solenoid drive circuit, and this drive circuit 42 is I/F3
The solenoid 24 of the electromagnetic servo valve 24 is
Convert to a valve operation signal to be input to A.
次に、演算装置34の演算処理動作について、
第3図により説明する。 Next, regarding the arithmetic processing operation of the arithmetic unit 34,
This will be explained with reference to FIG.
まず、クレーン1が傾斜地で停車しており、こ
のときのブーム角検出器27、荷重検出器28、
傾斜角検出器29からの各検出信号は前処理回路
39、マルチプレクサ40、A/D変換器41を
介してI/F35からRAM37に記憶され、
ROM38の制御のもとにCPU36はステツプ1
に示す如く次式の演算処理を行ない、傾斜により
発生する旋回トルクTを求める。 First, the crane 1 is stopped on a slope, and the boom angle detector 27, load detector 28,
Each detection signal from the tilt angle detector 29 is stored in the RAM 37 from the I/F 35 via the preprocessing circuit 39, multiplexer 40, and A/D converter 41.
Under the control of the ROM 38, the CPU 36 executes step 1.
As shown in the figure, the following equation is calculated to find the turning torque T generated by the inclination.
T=TC+TS+TF+TW={k1+(k2+WW)・B・√1−(
B+)2}−β……(1)
ここで、k1=WC・lC+WS・lS+WBF・lBF
k2=WBP+WF
を示し、また、
TC:カウンタウエイトによる旋回トルク
TS:上部旋回体3による旋回トルク
TF:フツク9による旋回トルク
TW:吊荷10による旋回トルク
WW:吊荷10の重量
WC:カウンタウエイトの重量
WS:上部旋回体3の重量
WBF:ブームフツト等価重量
WBP:ブームポイント等価重量
B:ブーム4の長さ
θB:ブーム4の角度
α:上部旋回体3の前後方向の傾斜角
β:上部旋回体3の左右方向の傾斜角
lC:旋回中心からカウンタウエイトの重心まで
の長さ
lS:旋回中心から上部旋回体3の重心までの長
さ
lBF:旋回中心からブームフツトまでの長さ、
を表わす。T = T C + T S + T F + T W = {k 1 + (k 2 + W W )・B・√1−(
B +) 2 }-β……(1) Here, k 1 = W C・l C +W S・l S +W BF・l BF k 2 =W BP +W F , and T C : Counterweight Swinging torque caused by T S : Swinging torque caused by upper rotating structure 3 T F : Swinging torque caused by hook 9 T W : Swinging torque caused by hanging load 10 W W : Weight of hanging load 10 W C : Weight of counterweight W S : Upper turning torque Weight of body 3 W BF : Equivalent weight of boom foot W BP : Equivalent weight of boom point B : Length of boom 4 θ B : Angle of boom 4 α : Angle of longitudinal inclination of upper revolving structure 3 β : Angle of inclination of upper revolving structure 3 in the longitudinal direction Lateral tilt angle l C : Length from the center of rotation to the center of gravity of the counterweight l S : Length from the center of rotation to the center of gravity of the upper rotating structure 3 l BF : Length from the center of rotation to the boom foot,
represents.
次に、CPU36は次のステツプ2に示す如く、
前記旋回トルクTに基づいて当該トルクTを発生
するために必要な油圧モータ12の駆動圧力の補
正分PKを求める。この駆動圧力補正分PKはトル
クTと比例する関数として表わされるから、
ROM38に格納されている当該関数のテーブル
をアクセスすることにより行なわれる。 Next, the CPU 36 performs the following steps as shown in the next step 2.
Based on the turning torque T, a correction amount P K of the drive pressure of the hydraulic motor 12 necessary to generate the torque T is determined. Since this driving pressure correction amount P K is expressed as a function proportional to the torque T,
This is done by accessing the table of the function stored in the ROM 38.
一方、上部旋回体を旋回操作するため、オペレ
ータが操作レバー30を操作すると、操作レバー
検出器31から出力された操作量に対応した検出
信号は、前述と同様にI/F35からRAM37
に記憶される。また、ROM38には第4図に示
す如く操作レバー30のレバーストロークと指令
圧力PLとの関係を示す関数テーブルが記憶され
ており、CPU36はステツプ3に示す如く当該
テーブルをアクセスしてRAM37内に記憶した
操作レバー検出器31の検出値に対応した指令圧
力PLを演算する(以下、前記したように操作レ
バー30の操作量に対応した圧力を求める演算を
「圧力メータリング変換」という)。 On the other hand, when the operator operates the operating lever 30 to rotate the upper revolving structure, a detection signal corresponding to the operating amount output from the operating lever detector 31 is transmitted from the I/F 35 to the RAM 37 as described above.
is memorized. Further, the ROM 38 stores a function table showing the relationship between the lever stroke of the operating lever 30 and the command pressure P L as shown in FIG. calculates the command pressure P L corresponding to the detected value of the operating lever detector 31 stored in .
次に、ステツプ4に示す如くCPU36は駆動
圧力補正分PKと指令圧力PLとを加算することに
より、ステツプ5で新たなポンプ吐出圧力PMを
求める。即ち、
PM=PK+PL ……(2)
の演算処理を行なう。この場合、上部旋回体3が
傾斜を上る方向に旋回するときにはPK>0とな
るから、ポンプ吐出圧力PMは指令圧力PLより大
きな値となり、逆に上部旋回体3が傾斜を下る方
向に旋回するときにはPK<0となるから、ポン
プ吐出圧力PMは指令圧力PLより小さな値となる。 Next, as shown in step 4, the CPU 36 calculates a new pump discharge pressure P M in step 5 by adding the driving pressure correction amount PK and the command pressure PL . That is, the calculation process of P M = P K + P L (2) is performed. In this case, when the upper rotating body 3 rotates in the direction up the slope, P K >0, so the pump discharge pressure P M becomes a larger value than the command pressure P L , and conversely, when the upper rotating body 3 rotates in the direction going down the slope. Since P K <0 when the pump rotates, the pump discharge pressure P M has a value smaller than the command pressure P L .
さらに、圧力検出器32A,32Bで検出され
た検出圧力PA,PB、傾転角検出器33で検出さ
れた傾転角YはRAM37に格納される。そし
て、ステツプ6に示す如く、CPU36は前述の
如く演算された新たなポンプ吐出圧力PM、検出
圧力PA,PB、傾転角Yを受けて演算を行ない、
制御信号としての斜板傾転信号をI/F35から
ソレノイド駆動回路42を介して電磁式サーボ弁
24のソレノイド24Aに入力する。 Further, the detected pressures P A and P B detected by the pressure detectors 32A and 32B and the tilt angle Y detected by the tilt angle detector 33 are stored in the RAM 37. Then, as shown in step 6, the CPU 36 receives the new pump discharge pressure P M , detected pressures P A , P B , and tilting angle Y calculated as described above, and performs calculations.
A swash plate tilting signal as a control signal is input from the I/F 35 to the solenoid 24A of the electromagnetic servo valve 24 via the solenoid drive circuit 42.
ここで、油圧閉回路においては、油圧モータ1
2の負荷が慣性負荷である場合、斜板21の傾転
速度と油圧ポンプ11の吐出圧力とは比例関係に
あるから、油圧モータ12の駆動圧力を制御する
ためには、油圧ポンプ11の斜板傾転速度を制御
すればよい。 Here, in the hydraulic closed circuit, the hydraulic motor 1
When the load No. 2 is an inertial load, the tilting speed of the swash plate 21 and the discharge pressure of the hydraulic pump 11 are in a proportional relationship. The plate tilting speed may be controlled.
このため、ステツプ6においては、CPU36
は第5図に示すフローに基づいて具体的な演算処
理を行なう。即ち、第5図のステツプ6aにおい
て、CPU36は圧力検出器32A,32Bの検
出圧力PA,PBから油圧ポンプ11の前後におけ
る実際のポンプ圧力Pを、P=PA−PBとして読
込むと共に、傾転角検出器33で検出された傾転
角Yを読込む。そして、ステツプ6bで目標とす
る新たなポンプ吐出圧力PMと、ステツプ6aによ
るポンプ圧力Pから、これらの偏差ΔPを、ΔP=
PM−Pとして演算する。 Therefore, in step 6, the CPU 36
performs specific arithmetic processing based on the flow shown in FIG. That is, in step 6a of FIG. 5, the CPU 36 reads the actual pump pressure P before and after the hydraulic pump 11 from the detected pressures P A and P B of the pressure detectors 32A and 32B as P=P A - P B. At the same time, the tilt angle Y detected by the tilt angle detector 33 is read. Then, from the new target pump discharge pressure P M in step 6b and the pump pressure P obtained in step 6a, the deviation ΔP is calculated as ΔP=
Calculate as P M - P.
次に、ステツプ6cで、偏差ΔPに対してプログ
ラムの1サイクル毎に当該偏差ΔPを零にすべき
傾転角の増減量を算出する。このため、ROM3
8には、第6図に示す如き斜板傾転速度Vと偏差
ΔPの制御関数、V=f(ΔP)からなるテーブル
を格納しておく。ここで、第6図の制御関数にお
いて、横軸は偏差ΔP、縦軸は斜板傾転速度を示
し、該偏差ΔPに対し増減すべき傾転角をΔX、
時間をΔtとすれば、V=ΔX/Δtとして表わされ
るから、プログラムの1サイクル毎、即ち時間
Δt毎に該制御関数をアクセスすることにより、
ΔX≒f(ΔP)として偏差ΔPに対応して傾転角
ΔXをどの程度増減すべきかを演算することがで
きる。なお、第6図の制御関数では所定の偏差±
ΔPC以上では斜板最大傾転速度Vnaxを一定とし、
プログラム1サイクルでの極端な圧力変動の発生
を防止している。 Next, in step 6c, an increase/decrease in the tilting angle to make the deviation ΔP zero is calculated for each cycle of the program with respect to the deviation ΔP. For this reason, ROM3
8 stores a table consisting of a control function of the swash plate tilting speed V and the deviation ΔP, V=f(ΔP), as shown in FIG. Here, in the control function shown in Fig. 6, the horizontal axis shows the deviation ΔP, the vertical axis shows the swash plate tilting speed, and the tilting angle to be increased or decreased with respect to the deviation ΔP is expressed as ΔX,
If the time is Δt, it is expressed as V=ΔX/Δt, so by accessing the control function every cycle of the program, that is, every time Δt,
Assuming that ΔX≈f(ΔP), it is possible to calculate how much the tilting angle ΔX should be increased or decreased in response to the deviation ΔP. In addition, in the control function of Fig. 6, the predetermined deviation ±
Above ΔP C, the maximum swash plate tilting speed V nax is constant,
This prevents extreme pressure fluctuations from occurring during one program cycle.
次に、ステツプ6dで偏差ΔPの正、負の判定を
行ない、ΔP>0であれば目標傾転角XをX←
XfΔXとして演算し(ステツプ6e)、ΔP<0であ
れば目標傾転角XをX←X−ΔXとして算出する
(ステツプ6f)。そして、次のステツプ6gで、目標
傾転角Xに対して傾転角検出器33で検出された
現状の斜板傾転角Yを、ΔY=X−Yとして減算
処理し、プログラムの1サイクルにおいて斜板2
1を実際に傾転させるべき斜板傾転角ΔYを算出
する。 Next, in step 6d, it is determined whether the deviation ΔP is positive or negative, and if ΔP>0, the target tilt angle
XfΔX is calculated (step 6e), and if ΔP<0, the target tilt angle X is calculated as X←X−ΔX (step 6f). Then, in the next step 6g, the current swash plate tilt angle Y detected by the tilt angle detector 33 is subtracted from the target tilt angle X as ΔY=X−Y, and one cycle of the program is performed. swash plate 2
Calculate the swash plate tilting angle ΔY at which 1 should actually be tilted.
さらに、次のステツプ6hで、前述のようにし
て算出された斜板21を傾転させるべき傾転角
ΔYの正、負を判定する。そして、ΔY<0であ
れば、実際には傾転操作させる必要のない不感帯
の範囲か否かを、|ΔY|>不感帯として判定し
(ステツプ6i)、またΔY>0であれば、ΔY>不感
帯として同様の判定をする(ステツプ6j)。ステ
ツプ6iの判断において、傾転角|ΔY|>の方が
不感帯よりも大きければ、配管13A側の圧力
PAを高圧にするように斜板21を制御し(ステ
ツプ6k)、傾転角|ΔY|が不感帯の範囲内であ
れば、斜板21を現状に保持する(ステツプ6l)。
一方、ステツプ6jの判定において傾転角ΔYの方
が不感帯よりも大きければ、配管13Bの圧力
PBを高圧にするように斜板21を制御し(ステ
ツプ6m)、傾転角ΔYが不感帯の範囲内であれば
現状に保持する(ステツプ6l)。 Furthermore, in the next step 6h, it is determined whether the tilting angle ΔY at which the swash plate 21 should be tilted, calculated as described above, is positive or negative. Then, if ΔY<0, it is determined whether the range is within the dead zone where no tilting operation is actually necessary or not, as |ΔY|> dead zone (step 6i), and if ΔY>0, ΔY> A similar judgment is made as a dead zone (step 6j). In the judgment in step 6i, if the tilt angle |ΔY|> is larger than the dead zone, the pressure on the piping 13A side
The swash plate 21 is controlled to make P A a high voltage (step 6k), and if the tilt angle |ΔY| is within the dead zone, the swash plate 21 is maintained at its current state (step 6l).
On the other hand, if the tilt angle ΔY is larger than the dead zone in the judgment at step 6j, the pressure in the pipe 13B is
The swash plate 21 is controlled to make P B a high pressure (step 6m), and if the tilting angle ΔY is within the dead zone, it is maintained at the current state (step 6l).
かくして、CPU36は前述の名ステツプ6a〜
6mを1サイクルとして、ステツプ6の演算処理
を行なうもので、ステツプ5で演算されたポンプ
吐出圧力PMに基づいてROM38内の制御関数テ
ーブルをアクセスし、当該吐出圧力PMとなる必
要な斜板傾転速度、即ち傾転角ΔXを演算し、さ
らにCPU36はポンプ吐出圧力PMと実際のポン
プ圧力P=PA−PBが一致するように、傾転角検
出器33で検出された傾転角Yから斜板21が予
め設定された速度で変化するようにフイードバツ
ク制御しつつ斜板傾転信号を出力することによ
り、油圧ポンプ11の圧力制御を所定時間Δt毎
に行なう。 Thus, the CPU 36 completes steps 6a~
The calculation process in step 6 is performed with 6m as one cycle.The control function table in the ROM 38 is accessed based on the pump discharge pressure P M calculated in step 5, and the necessary slope is calculated to achieve the discharge pressure P M. The CPU 36 calculates the plate tilting speed, that is, the tilting angle ΔX, and further calculates the rotation angle detected by the tilting angle detector 33 so that the pump discharge pressure P M matches the actual pump pressure P = P A - P B. The pressure of the hydraulic pump 11 is controlled every predetermined time Δt by outputting a swash plate tilt signal while performing feedback control so that the swash plate 21 changes at a preset speed from the tilt angle Y.
本実施例は前述のように構成されるが、まずク
レーン1が右旋回しようとするような傾斜地で停
車し、操作レバー30が中立位置となつている場
合の動作について述べる。 The present embodiment is constructed as described above, but first, the operation when the crane 1 is stopped on a slope where it is about to turn to the right and the operating lever 30 is in the neutral position will be described.
このときは、操作レバー30は中立位置となつ
ているにも拘わらず、上部旋回体3は(1)式に示す
如く傾斜に基づく右旋回トルクを発生する。この
結果、演算装置34はステツプ1で(1)式の旋回ト
ルクTを演算し、ステツプ2でこの旋回トルクT
を発生するために必要な駆動圧力補正分PKを求
める。一方、操作レバー30は中立位置にあるか
ら、ステツプ3における圧力メータリング変換に
おいても指令圧力PLは零である。しかし、この
場合においても駆動圧力補正分PKは零でないか
ら、ステツプ4において(2)式の加算が行なわれ、
ステツプ5においてポンプ吐出圧力PMの演算が
なされる。さらに、第5図に示すように演算装置
34は、ステツプ6a〜6mにおいて前記ポンプ吐
出圧力PMとなるに必要なプログラム1サイクル
毎の傾転角ΔX、即ち斜板傾転速度を求め、ソレ
ノイド駆動回路42を介して斜板傾転装置22を
構成する電磁式サーボ弁24のソレノイド24A
に右旋回を阻止する斜板傾転信号を出力する。 At this time, even though the operating lever 30 is in the neutral position, the upper rotating body 3 generates a right turning torque based on the inclination as shown in equation (1). As a result, the calculation device 34 calculates the turning torque T in equation (1) in step 1, and calculates the turning torque T in step 2.
Find the drive pressure correction amount P K required to generate . On the other hand, since the operating lever 30 is in the neutral position, the command pressure P L is zero even in the pressure metering conversion in step 3. However, even in this case, since the driving pressure correction amount P K is not zero, the addition of equation (2) is performed in step 4,
In step 5, the pump discharge pressure P M is calculated. Furthermore, as shown in FIG. 5, the arithmetic unit 34 calculates the tilting angle ΔX, that is, the swash plate tilting speed, for each cycle of the program necessary to reach the pump discharge pressure P M in steps 6a to 6m, and The solenoid 24A of the electromagnetic servo valve 24 that constitutes the swash plate tilting device 22 via the drive circuit 42
outputs a swash plate tilt signal that prevents the vehicle from turning to the right.
かくして、前記サーボ弁24が切変位置(ロ)に切
換えられることになり、パイロツトポンプ23か
らの圧油はサーボシリンダ25の室25Dに供給
され、ばね25Eに抗してピストン25Bを図中
左方に変位させ、斜板21を図中右方に所定速度
で傾転させ配管13B側に所定の吐出圧を発生さ
せる。かくして、演算装置34は圧力検出器32
A,32Bから検出圧力PA,PBを入力し、第6
図の制御関数からP=PA−PBとポンプ吐出圧力
PMとをもとに、所定のプログラムサイクル毎に
偏差ΔPに対応する傾転角ΔXを求め、また傾転
角検出器33からの傾転角Yをもとに、斜板21
が予め定めた傾転速度で変化するようにフイード
バツク制御することにより、配管13B側圧力を
見掛け上零となるように保持する。この結果、油
圧モータ12は慣性体である上部旋回体3の慣性
負荷によつてポンプ作用を行ない、配管13B側
が当該慣性負荷に基づく旋回トルク分だけ高圧に
なり、油圧ポンプ11からの圧油の洩れ分だけ右
旋回しようとするが、前述した如く、配管13B
側も旋回トルク分だけのポンプ吐出圧力PMとな
つているから、油圧ポンプ11、油圧モータ12
の各給排ポート間、配管13A,13B間の差圧
は実質的に零となる。かくして、上部旋回体3は
平坦地で停車しているのと同一の状態となり、該
上部旋回体3の傾斜による右旋回を防止すること
ができる。 Thus, the servo valve 24 is switched to the switching position (b), and the pressure oil from the pilot pump 23 is supplied to the chamber 25D of the servo cylinder 25, and the piston 25B is moved to the left in the figure against the spring 25E. The swash plate 21 is tilted to the right in the figure at a predetermined speed to generate a predetermined discharge pressure on the piping 13B side. Thus, the computing device 34 is connected to the pressure sensor 32.
Input the detected pressures P A and P B from A and 32B, and
From the control function in the figure, P = P A − P B and pump discharge pressure
P
By performing feedback control so that the pressure changes at a predetermined tilting speed, the pressure on the pipe 13B side is maintained so as to be apparently zero. As a result, the hydraulic motor 12 performs a pumping action due to the inertial load of the upper rotating body 3, which is an inertial body, and the pressure on the piping 13B side becomes high by the amount of rotation torque based on the inertial load, and the pressure oil from the hydraulic pump 11 is pumped. It tries to turn to the right by the amount of leakage, but as mentioned above, the pipe 13B
Since the side also has a pump discharge pressure P M corresponding to the turning torque, the hydraulic pump 11 and the hydraulic motor 12
The differential pressure between the supply and discharge ports and between the pipes 13A and 13B becomes substantially zero. In this way, the revolving upper structure 3 is in the same state as if it were stopped on a flat ground, and it is possible to prevent the revolving upper structure 3 from turning to the right due to inclination.
次に、クレーン1が右旋回しようとするような
傾斜地で停車している状態から、上部旋回体3を
左旋回または右旋回すべく、操作レバー30を左
または右の作動位置に切換えた場合の作動につい
て述べる。 Next, when the crane 1 is stopped on a slope where it is about to turn right, and the operating lever 30 is switched to the left or right operating position in order to turn the upper rotating structure 3 to the left or right. The operation of the is described below.
このときにも、上部旋回体3は(1)式に示す如く
傾斜に基づく旋回トルクを発生するから、演算装
置34はステツプ1で(1)式の旋回トルクTを演算
し、ステツプ2でこの旋回トルクを発生させるた
めに必要な駆動圧力補正分PKを求める。一方、
操作レバー30を左旋回位置または右旋回位置に
ストロークすることにより、操作レバー検出器3
1はこの操作量に対応した信号を出力する。この
結果、演算装置34は第4図に示す特性に基づい
てステツプ3で圧力メータリング変換を行ない、
指令圧力PLを演算する。次に、ステツプ4で指
令圧力PLと傾斜地での補正圧である駆動圧力補
正分PKを加算する演算を行ない、ステツプ5で
傾斜地での新たなポンプ吐出圧力PMを求める。
そして、ステツプ6でポンプ吐出圧力PMに対応
した斜板傾転速度を演算し、斜板傾転信号を電磁
式サーボ弁24のソレノイド24Aに出力する。 At this time as well, the upper revolving body 3 generates a turning torque based on the inclination as shown in equation (1), so the calculation device 34 calculates the turning torque T of equation (1) in step 1, and calculates this turning torque T in step 2. Find the drive pressure correction amount P K required to generate turning torque. on the other hand,
By stroking the operating lever 30 to the left turning position or right turning position, the operating lever detector 3
1 outputs a signal corresponding to this manipulated variable. As a result, the arithmetic unit 34 performs pressure metering conversion in step 3 based on the characteristics shown in FIG.
Calculate command pressure P L. Next, in step 4, a computation is performed to add the command pressure P L and the drive pressure correction amount PK , which is the correction pressure on a slope, and in step 5, a new pump discharge pressure P M on a slope is determined.
Then, in step 6, the swash plate tilting speed corresponding to the pump discharge pressure P M is calculated, and a swash plate tilting signal is output to the solenoid 24A of the electromagnetic servo valve 24.
かくして、まず上部旋回体3を右旋回させるよ
うに操作レバー30が操作され、電磁式サーボ弁
24が切換位置(イ)に切換わつたものとすると、パ
イロツトポンプ23からの圧油はサーボシリンダ
25の室25Cに供給され、ばね25Fに抗して
ピストン25Bを図中右方に変位させ、斜板21
を図中左方に所定速度で傾転させ、配管13A側
に所定の吐出圧を発生させる。これと共に、演算
装置34は圧力検出器32A,32Bから検出圧
力PA,PBを入力し、PA−PBがポンプ吐出圧力PM
と一致するように、また傾転角検出器33からの
傾転角Yが予め定めた傾転速度で変化するように
フイードバツク制御することにより配管13A側
を所定の圧力PMに変化するように保持する。 Assuming that the operating lever 30 is first operated to rotate the upper revolving structure 3 to the right and the electromagnetic servo valve 24 is switched to the switching position (A), the pressure oil from the pilot pump 23 is transferred to the servo cylinder. 25, the piston 25B is displaced to the right in the figure against the spring 25F, and the swash plate 21
is tilted to the left in the figure at a predetermined speed to generate a predetermined discharge pressure on the piping 13A side. At the same time, the calculation device 34 inputs the detected pressures P A and P B from the pressure detectors 32A and 32B, and P A - P B is the pump discharge pressure P M
By performing feedback control so that the tilting angle Y from the tilting angle detector 33 changes at a predetermined tilting speed, the pressure on the piping 13A side is changed to a predetermined pressure P M. Hold.
然るに、まずクレーン1が傾斜地を下る方向に
右旋回するような姿勢にある状態で、操作レバー
30を右旋回するように操作した場合について検
討する。この場合には、上部旋回体3は慣性負荷
によつて右旋回するような旋回トルクを発生して
いるから、モータ駆動圧力の補正分PKは負とな
つている。従つて、ステツプ4においてPK+PL
の演算を行なうことによつて得られたポンプ吐出
圧力PMは、PM<PLとなる。かくして、演算装置
34からは操作レバー30の指令圧力PLよりも
当該補正分PKだけ小さくポンプ吐出圧力PMに基
づいて斜板21を図中左方に傾転させる斜板傾転
信号を出力するのみで、上部旋回体3を平坦地と
同一状態で右旋回させることができる。 However, first, a case will be considered in which the operating lever 30 is operated to turn to the right while the crane 1 is in a position to turn to the right in the direction of going down a slope. In this case, since the upper rotating body 3 generates a turning torque that causes it to turn to the right due to the inertial load, the correction amount P K of the motor drive pressure is negative. Therefore, in step 4, P K +P L
The pump discharge pressure P M obtained by performing the calculation satisfies P M <P L. Thus, the arithmetic unit 34 outputs a swash plate tilting signal that tilts the swash plate 21 to the left in the figure based on the pump discharge pressure P M , which is smaller than the command pressure P L of the operating lever 30 by the correction amount P K. By only outputting the power, the upper revolving body 3 can be turned to the right in the same state as on flat ground.
一方、クレーン1が傾斜地を下る方向に右旋回
するような姿勢にある状態で、操作レバー30を
左旋回するように操作した場合について検討す
る。この場合には、駆動圧力補正分PKは正とな
つているから、ポンプ吐出圧力PM>PLとなる。
従つて、演算装置34からは操作レバー30の指
令圧力PLよりも駆動圧力補正分PKだけ大きなポ
ンプ吐出圧力PLに基づいて斜板21を図中右方
に傾転させる斜板傾転信号を出力することによつ
て、上部旋回体3を平坦地と同一状態で左旋回さ
せることができる。 On the other hand, a case will be considered in which the operating lever 30 is operated to turn to the left while the crane 1 is in a position to turn to the right in the direction of going down a slope. In this case, since the driving pressure correction amount P K is positive, the pump discharge pressure P M >P L.
Therefore, the arithmetic unit 34 generates a swash plate tilting operation that tilts the swash plate 21 to the right in the figure based on the pump discharge pressure P L which is greater than the command pressure P L of the operating lever 30 by the drive pressure correction amount P K. By outputting the signal, the upper revolving body 3 can be turned to the left in the same state as on flat ground.
次に、第7図は本発明の第2の実施例を示し、
本実施例の特徴は吐出容量可変装置としての斜板
傾転装置を第1の実施例における電磁式サーボ弁
24に代え、4個の電磁弁から構成したことにあ
る。 Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention,
The feature of this embodiment is that the swash plate tilting device as a discharge capacity variable device is constructed from four electromagnetic valves instead of the electromagnetic servo valve 24 in the first embodiment.
即ち、第7図において前述した第1の実施例と
同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省
略するものとするに、51,52,53,54は
ソレノイド51A,52A,53A,54Aによ
つて作動する電磁弁で、電磁弁51,54は常
開、また電磁弁52,53は常閉となつている。
そして、パイロツトポンプ23とタンク15との
間に電磁弁52,51と、53,54とがそれぞ
れ直列に接続され、さらにサーボシリンダ25の
各室25C,25Dは電磁弁52と51の間、電
磁弁53と54の間にそれぞれ接続されている。 That is, in FIG. 7, the same components as in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. The solenoid valves 51 and 54 are normally open, and the solenoid valves 52 and 53 are normally closed.
Solenoid valves 52, 51 and 53, 54 are connected in series between the pilot pump 23 and the tank 15, respectively, and each chamber 25C, 25D of the servo cylinder 25 is connected in series between the solenoid valves 52 and 51. They are connected between valves 53 and 54, respectively.
本実施例はこのように構成されるから、演算装
置34からソレノイド51A,52Aに斜板傾転
信号を出力し、パイロツトポンプ23からの圧油
をサーボシリンダ25の室25Cに供給すること
により、ピストン25Bはばね25Fに抗して右
方に変位し、斜板21をポンプ吐出圧力PMに対
応するだけ左方に変位させ、配管13A側に所定
の吐出圧力を発生し、油圧モータ12を右旋回さ
せる。逆に、演算装置34からソレノイド53
A,54Aに斜板傾転信号を出力することによ
り、斜板21をポンプ吐出圧力PMに対応するだ
け右方に変位させ、配管13B側に所定の吐出圧
力を発生し、油圧モータ12を左旋回させる。 Since the present embodiment is configured as described above, by outputting a swash plate tilting signal from the arithmetic unit 34 to the solenoids 51A and 52A, and supplying pressure oil from the pilot pump 23 to the chamber 25C of the servo cylinder 25, The piston 25B is displaced to the right against the spring 25F, displacing the swash plate 21 to the left by an amount corresponding to the pump discharge pressure P M , generating a predetermined discharge pressure on the piping 13A side, and starting the hydraulic motor 12. Turn right. Conversely, the solenoid 53 from the arithmetic unit 34
By outputting a swash plate tilting signal to A and 54A, the swash plate 21 is displaced to the right by an amount corresponding to the pump discharge pressure P M , a predetermined discharge pressure is generated on the piping 13B side, and the hydraulic motor 12 is activated. Turn left.
さらに、第8図ないし第11図は本発明の第3
の実施例を示す。 Furthermore, FIGS. 8 to 11 show the third embodiment of the present invention.
An example is shown below.
先に述べた第1、第2の実施例においてはステ
ツプ2において傾斜により発生する旋回トルクT
に基づいて駆動圧力補正分PKを演算するに際し、
油圧モータ12の機械効率を100%として演算し
た。しかし、油圧モータ12は、摩擦抵抗、油温
による粘度の影響等により機械効率が100%とは
ならないという問題点がある。 In the first and second embodiments described above, the turning torque T generated by the tilt in step 2 is
When calculating the driving pressure correction amount P K based on
The calculation was performed assuming the mechanical efficiency of the hydraulic motor 12 to be 100%. However, the hydraulic motor 12 has a problem in that the mechanical efficiency is not 100% due to frictional resistance, the influence of viscosity due to oil temperature, etc.
即ち、前述した旋回トルクTと駆動圧力補正分
PKとは、次のようになる。 That is, the above-mentioned turning torque T and drive pressure correction
P K is as follows.
PK=K・T/ηT ……(3)
ただし、K:押しのけ容積を示し、減速比等に
より定まる定数、ηT:機械効率を示す。 P K =K・T/η T (3) where K: indicates displacement, a constant determined by reduction ratio, etc., and η T : indicates mechanical efficiency.
従つて、第1の実施例で述べた傾斜地の旋回制
御に際し、駆動圧力補正分PKの演算に機械効率
ηTを含めることにより、油圧モータ12が必要と
する油圧モータ駆動圧力と操作レバー30の操作
量との関係を、一層近似させることができる。 Therefore, in the turning control on a slope described in the first embodiment, by including the mechanical efficiency η T in the calculation of the drive pressure correction amount P K , the hydraulic motor drive pressure required by the hydraulic motor 12 and the operating lever 30 can be reduced. The relationship with the manipulated variable can be more closely approximated.
本実施例は前述した問題点に着目してなされた
もので、第8図ないし第11に示す実施例に基づ
き説明する。なお、前述した第1の実施例と同一
構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
る。 This embodiment has been developed by focusing on the above-mentioned problems, and will be explained based on the embodiments shown in FIGS. 8 to 11. Note that the same components as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
然るに、61は油圧モータ12の回転を検出す
る回転数検出器で、該回転数検出器61は例えば
電磁式、光学式のパルス発信手段が用いられる。
62は油圧回路中の作動油の油温を検出する油温
検出器で、該油温検出器62は例えばチヤージ用
ポンプ14に連なる回路中に設けられる。そし
て、回転数検出器61はパルスを電圧に変換する
ためのF/V変換器63を介して前処理回路39
と接続され、油温検出器62も前処理回路39と
接続され、これらからの検出信号はマルチプレク
サ40、A/D変換器41を介して演算装置34
のRAM37に格納される。 However, reference numeral 61 denotes a rotation speed detector for detecting the rotation of the hydraulic motor 12, and the rotation speed detector 61 uses, for example, electromagnetic or optical pulse transmitting means.
Reference numeral 62 denotes an oil temperature detector for detecting the temperature of hydraulic oil in the hydraulic circuit, and the oil temperature detector 62 is provided, for example, in a circuit connected to the charge pump 14. The rotation speed detector 61 is connected to a preprocessing circuit 39 via an F/V converter 63 for converting pulses into voltage.
The oil temperature detector 62 is also connected to the preprocessing circuit 39, and the detection signals from these are sent to the arithmetic unit 34 via the multiplexer 40 and A/D converter 41.
It is stored in the RAM 37 of.
本実施例は前述のように構成されるが、演算装
置34はステツプ1において第1の実施例と同様
に傾斜により発生するトルクTの演算を行ない、
ステツプ2においてモータ駆動圧力補正分PKを
演算する。この演算に際して、機械効率ηTは次式
で表わされる。 This embodiment is configured as described above, but in step 1, the calculation device 34 calculates the torque T generated by the inclination in the same way as in the first embodiment.
In step 2, a motor drive pressure correction amount P K is calculated. In this calculation, the mechanical efficiency η T is expressed by the following formula.
ηT=1−Cf−Caμn/P ……(4)
ただし、Cf、Cd:摩擦係数、μ:粘度、n:油
圧モータ12の回転数、P:油圧モータ12の流
出入門の圧力
また、粘度μは第11図に示す如く油温の関
数、μ=f(t)として表わされる。 η T = 1−C f −C a μn/P ……(4) However, C f , C d : Friction coefficient, μ : Viscosity, n : Rotation speed of hydraulic motor 12 , P : Introduction to outflow of hydraulic motor 12 Further, the viscosity μ is expressed as a function of oil temperature, μ=f(t), as shown in FIG.
従つて、機械効率ηTは油圧モータ12の回転数
n、圧力P、油温tを関数として表わされるか
ら、ステツプ2において、演算装置34はその
ROM38にμ=f(t)のテーブルを格納し、CPU
36はRAM37に記憶されている回転数n、圧
力P、油温tと、ROM38内のμ=f(t)を示す
テーブルをアクセスしつつ(3)、(4)式の演算を行な
い、機械効率ηtを含めた駆動圧力PKを求める。 Therefore, since the mechanical efficiency η T is expressed as a function of the rotation speed n of the hydraulic motor 12, the pressure P, and the oil temperature t, in step 2, the arithmetic unit 34
Store the table of μ=f(t) in ROM38, and
36 accesses the rotation speed n, pressure P, and oil temperature t stored in the RAM 37, and the table showing μ=f(t) in the ROM 38, and calculates equations (3) and (4). Find the driving pressure P K including the efficiency η t .
さらに、ステツプ3〜6による演算処理を行な
つて、斜板傾転信号を電磁式サーボ弁24のソレ
ノイド24Aに出力し、斜板21を傾転制御す
る。これにより、油温による粘度影響、摩擦抵抗
を考慮した旋回制御を行なうことができる。 Furthermore, the arithmetic processing in steps 3 to 6 is performed, and a swash plate tilting signal is output to the solenoid 24A of the electromagnetic servo valve 24 to control the tilting of the swash plate 21. This makes it possible to perform turning control that takes into account the influence of viscosity caused by oil temperature and frictional resistance.
なお、前述の各実施例では油圧ポンプ11とし
て斜板式油圧ポンプを用い、吐出容量可変機構と
して斜板21を用いるものとして述べたが、斜軸
式油圧ポンプ、ラジアル式油圧ポンプとしてもよ
く、これらを用いる場合は演算装置34から出力
される制御信号がシリンダブロツク傾転信号、カ
ムリング変位信号となるものである。 In each of the above embodiments, a swash plate type hydraulic pump is used as the hydraulic pump 11, and a swash plate 21 is used as the discharge capacity variable mechanism, but a slant axis type hydraulic pump or a radial type hydraulic pump may also be used. When using the control signal, the control signals outputted from the arithmetic unit 34 become a cylinder block tilting signal and a cam ring displacement signal.
本発明に係る油圧クレーンの旋回制御装置は以
上詳細に述べた如くであつて、傾斜地においても
平坦地と同様の旋回操作を行なうことができるか
ら、下記各項の効果を奏する。 The swing control device for a hydraulic crane according to the present invention, as described in detail above, can perform the same swing operation even on a slope as on a flat ground, and therefore has the following effects.
駐車ブレーキを非作動状態にしたまま旋回操
作レバーを中立位置に保持しても、上部旋回体
を静止状態に保持することができるから、傾斜
地での流し旋回を行なうことができ、また吊荷
を吊上げる際の地切りの安全性を確保すること
ができ、しかも上部旋回体の逸走を防止しう
る。 Even if the swing control lever is held in the neutral position with the parking brake inactive, the upper revolving structure can be held stationary, making it possible to carry out swinging turns on slopes, and to lift suspended loads. It is possible to ensure the safety of ground cutting during lifting, and also to prevent the upper revolving structure from running away.
傾斜地を下る方向に旋回する場合と、上る方
向に旋回する場合とで、操作レバーの操作量を
同一とすることができるから、熟練したオペレ
ータでなくても傾斜地での旋回操作を簡単に行
なうことができ、操作性を向上させることがで
き、かつオペレータの疲労を軽減することがで
きる。 Since the operating amount of the operating lever can be the same when turning down a slope and when turning up a slope, even an unskilled operator can easily perform turning operations on a slope. It is possible to improve operability and reduce operator fatigue.
旋回操作が容易であるから、吊荷の吊振れの
危険を防止し、傾斜地の作業の安全性を高める
ことができる。 Since the swing operation is easy, it is possible to prevent the danger of hanging loads from swinging out and improve the safety of work on slopes.
傾斜地における旋回操作において油温の影響
を考慮に入れた制御を行なうことができるか
ら、平坦地と同様の加速性を維持することがで
きる。 Since it is possible to perform control that takes into account the influence of oil temperature during turning operations on slopes, it is possible to maintain acceleration performance similar to that on flat lands.
下部走行体を水中航行可能としたフローテイ
ング型クレーンとした場合においても、波浪に
よる揺動(上部旋回体の傾斜)を考慮に入れた
旋回操作を行なうことができる。 Even in the case where the lower traveling body is a floating crane capable of navigating underwater, it is possible to perform a turning operation that takes into account the rocking caused by waves (the inclination of the upper rotating body).
第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を
示し、第1図はその全体構成図、第2図は各検出
器と演算装置とからなる回路構成図、第3図は演
算装置での処理を説明する説明図、第4図は操作
レバーストロークと指令圧力の関係を示す線図、
第5図は斜板傾転角制御を行なうためのプログラ
ムを示すフロー図、第6図は偏差と斜板傾転速度
との関係を示す線図、第7図は本発明の第2の実
施例を示す全体構成図、第8図ないし第11図は
本発明の第3の実施例を示し、第8図はその全体
構成図、第9図は各検出器と演算装置とからなる
回路構成図、第10図は演算装置での処理を説明
する説明図、第11図は油温と粘度との関係を示
す線図である。
1……クレーン、2……下部走行体、3……上
部旋回体、4……ブーム、10……吊荷、11…
…油圧ポンプ、12……油圧モータ、13A,1
3B……配管、21……吐出容量可変機構、22
……吐出容量可変装置、27……ブーム角検出
器、28……荷重検出器、29……傾斜角検出
器、30……操作レバー、31……操作レバー検
出器、32A,32B……圧力検出器、33……
変位検出器、34……演算装置、39……前処理
回路、40……マルチプレクサ、41……A/D
変換器、51,52,53,54……電磁弁、6
1……回転数検出器、62……油温検出器。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram thereof, FIG. 2 is a circuit configuration diagram consisting of each detector and an arithmetic device, and FIG. 3 is an arithmetic operation diagram. An explanatory diagram explaining the processing in the device, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the operating lever stroke and the command pressure,
FIG. 5 is a flow diagram showing a program for controlling the swash plate tilting angle, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between deviation and swash plate tilting speed, and FIG. 7 is a second embodiment of the present invention. 8 to 11 show a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is an overall configuration diagram thereof, and FIG. 9 is a circuit configuration consisting of each detector and an arithmetic device. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the processing in the arithmetic unit, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between oil temperature and viscosity. 1... Crane, 2... Lower traveling body, 3... Upper revolving body, 4... Boom, 10... Hanging load, 11...
...Hydraulic pump, 12...Hydraulic motor, 13A, 1
3B... Piping, 21... Variable discharge capacity mechanism, 22
... Discharge capacity variable device, 27 ... Boom angle detector, 28 ... Load detector, 29 ... Inclination angle detector, 30 ... Control lever, 31 ... Control lever detector, 32A, 32B ... Pressure Detector, 33...
Displacement detector, 34...Arithmetic unit, 39...Preprocessing circuit, 40...Multiplexer, 41...A/D
Converter, 51, 52, 53, 54... Solenoid valve, 6
1... Rotation speed detector, 62... Oil temperature detector.
Claims (1)
れ該上部旋回体にブームを取付けてなるクレーン
と、吐出容量可変機構によつて吐出容量が制御さ
れる容量可変形の油圧ポンプと、前記上部旋回体
を回転駆動する油圧モータとを有し、前記油圧ポ
ンプと油圧モータとを油圧閉回路によつて接続し
てなる油圧クレーンにおいて、前記ブームの角度
を検出するブーム角検出器と、前記ブームによる
吊荷の荷重を検出する荷重検出器と、前記クレー
ンの前後方向と左右方向の傾斜角を検出する傾斜
角検出器と、前記上部旋回体の旋回操作を行う操
作レバーの操作量を検出する操作レバー検出器
と、前記油圧ポンプの吐出圧力と吸込圧力とをそ
れぞれ検出する圧力検出器と、前記吐出容量可変
機構の変位を検出する変位検出器と、前記各検出
器からの信号が入力され、前記吐出容量可変機構
を作動する吐出容量可変装置に制御信号を出力す
る演算装置とを有し、該演算装置は、前記ブーム
角検出器、荷重検出器および傾斜角検出器からの
各検出信号が入力されることによりクレーンの傾
斜によつて発生するトルクに対応した油圧モータ
の駆動圧力の補正分を求める演算を行ない、次に
前記操作レバー検出器から検出信号に基づいて操
作レバーの指令圧力と前記駆動圧力の補正分とを
加算することによつて傾斜地での新たなポンプ吐
出圧力を求める演算を行ない、さらに前記各圧力
検出器からの回路圧力信号と変位検出器からの変
位信号が入力されることにより、当該新たなポン
プ吐出圧力とするに必要な制御信号を前記吐出容
量可変装置に出力する演算を行なうように構成し
たことを特徴とする油圧クレーンの旋回制御装
置。1. A crane in which a lower traveling body is provided with an upper rotating body so as to be able to rotate, and a boom is attached to the upper rotating body, a variable displacement hydraulic pump whose discharge capacity is controlled by a variable discharge capacity mechanism, and the upper rotating body. A hydraulic crane having a hydraulic motor for rotationally driving a revolving body, the hydraulic pump and the hydraulic motor being connected through a hydraulic closed circuit, comprising: a boom angle detector for detecting the angle of the boom; and a boom angle detector for detecting the angle of the boom; a load detector that detects the load of the suspended load; a tilt angle detector that detects the tilt angle of the crane in the longitudinal direction and the left-right direction; and a tilt angle detector that detects the operation amount of the operating lever that performs the rotation operation of the upper rotating structure. A control lever detector, a pressure detector that detects discharge pressure and suction pressure of the hydraulic pump, respectively, a displacement detector that detects displacement of the variable discharge capacity mechanism, and signals from each of the detectors are inputted. , and a calculation device that outputs a control signal to a variable discharge capacity device that operates the variable discharge capacity mechanism, and the calculation device outputs each detection signal from the boom angle detector, the load detector, and the inclination angle detector. is input, a calculation is performed to determine the correction amount of the drive pressure of the hydraulic motor corresponding to the torque generated by the tilting of the crane, and then the command pressure of the operating lever is calculated based on the detection signal from the operating lever detector. Calculation is performed to obtain a new pump discharge pressure on a slope by adding the correction amount of the driving pressure and the circuit pressure signal from each pressure detector and the displacement signal from the displacement detector are input. A swing control device for a hydraulic crane, characterized in that the swing control device for a hydraulic crane is configured to perform a calculation to output a control signal necessary for setting the new pump discharge pressure to the discharge capacity variable device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23317583A JPS60128191A (en) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Turning controller for hydraulic crane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23317583A JPS60128191A (en) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Turning controller for hydraulic crane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128191A JPS60128191A (en) | 1985-07-09 |
| JPH0314755B2 true JPH0314755B2 (en) | 1991-02-27 |
Family
ID=16950901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23317583A Granted JPS60128191A (en) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Turning controller for hydraulic crane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128191A (en) |
-
1983
- 1983-12-10 JP JP23317583A patent/JPS60128191A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60128191A (en) | 1985-07-09 |
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