JPH0477801B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0477801B2 JPH0477801B2 JP61069516A JP6951686A JPH0477801B2 JP H0477801 B2 JPH0477801 B2 JP H0477801B2 JP 61069516 A JP61069516 A JP 61069516A JP 6951686 A JP6951686 A JP 6951686A JP H0477801 B2 JPH0477801 B2 JP H0477801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydraulic
- pressure
- oil
- discharge
- port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は可変容量形油圧ポンプの圧油により
作動する油圧アクチユエータの出力と速度とを、
外部からの指定により同時に変化させる油圧アク
チユエータ作動装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application This invention relates to the output and speed of a hydraulic actuator operated by pressure oil of a variable displacement hydraulic pump.
The present invention relates to a hydraulic actuator actuating device that simultaneously changes according to external specifications.
従来の技術
従来から可変容量形油圧ポンプの吐出圧油を油
圧切換弁により切換えて、油圧シリンダ、油圧モ
ータなどのアクチユエータを作動させるシステム
においては、油圧ポンプを駆動する原動機の負荷
を、アクチユエータに加わる負荷圧力の如何にか
かわらず、ほぼ、一定に保つことにより原動機出
力を効率よく利用し、かつ合理的なシステムとす
る方法がとられてきた。Conventional technology Conventionally, in systems in which the discharge pressure oil of a variable displacement hydraulic pump is switched by a hydraulic switching valve to operate an actuator such as a hydraulic cylinder or a hydraulic motor, the load of the prime mover that drives the hydraulic pump is applied to the actuator. Regardless of the load pressure, a method has been adopted in which the output of the prime mover is efficiently utilized by keeping it almost constant, and the system is made rational.
例えば、第7図に示す油圧作動システムの回路
図において、原動機1により駆動される第1油圧
ポンプ2の吐出圧油は油圧切換弁群Aに流入し、
油圧切換弁8,9,10,11が切換わると、そ
れらに連なるアクチユエータを作動させ、第2油
圧ポンプ3の吐出圧油は油圧切換弁群Bに流入
し、油圧切換弁12,13,14,15が切換わ
ると、それらに連なるアクチユエータを作動さ
せ、また、パイロツトポンプ4の吐出圧油は油路
7を通つて各種操作系の油圧源として使用され
る。これらの油圧ポンプのうち、パイロツトポン
プ4は、常時、定圧、定量の圧油を発生している
ので原動機1に対する負荷は一定であり、一方、
第1、第2油圧ポンプ2,3は可変容量形油圧ポ
ンプであつて、それぞれに属するアクチユエータ
の負荷圧力が低いときには大量の圧油を吐出して
該アクチユエータの作動速度を早めるが、アクチ
ユエータの負荷圧力が増大すると吐出油量を減少
させるといつた方法により、吐出圧力と油量の相
乗積を常時おおむね一定値に保持し、油圧ポンプ
駆動のための吸収動力が一定となるよう流量制御
弁26,27を設け制御している。 For example, in the circuit diagram of the hydraulic operating system shown in FIG. 7, the pressure oil discharged from the first hydraulic pump 2 driven by the prime mover 1 flows into the hydraulic switching valve group A,
When the hydraulic switching valves 8, 9, 10, and 11 are switched, the actuators connected to them are operated, and the pressure oil discharged from the second hydraulic pump 3 flows into the hydraulic switching valve group B, and the hydraulic switching valves 12, 13, and 14 are switched. , 15 are switched, actuators connected thereto are operated, and the pressure oil discharged from the pilot pump 4 is used as a hydraulic power source for various operating systems through an oil passage 7. Of these hydraulic pumps, the pilot pump 4 always generates a constant pressure and a fixed amount of pressure oil, so the load on the prime mover 1 is constant;
The first and second hydraulic pumps 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps, and when the load pressure of the actuator belonging to each is low, they discharge a large amount of pressure oil to accelerate the operating speed of the actuator. The flow rate control valve 26 is operated so that the multiplicative product of the discharge pressure and the oil volume is always maintained at a generally constant value by reducing the discharge oil volume when the pressure increases, and the absorbed power for driving the hydraulic pump is kept constant. , 27 are provided and controlled.
一般に、このような作動回路では、油圧ポンプ
の吐出圧力をPKg/cm2、吐出油量をQ/minと
し、そのときの油圧ポンプの吸収動力をWとする
と、
W=P・Q/450
で表わされ、Wの値を一定にするためには、上式
のうちの変数P×Qの値を一定にする必要があ
る。このことから流量制御弁26,27は、第
1、第2油圧ポンプ2,3の吐出圧力が上昇すれ
ば、その値に反比例して吐出油量を変化させてい
るが、このときの吐出圧力Pと吐出油量Qの関係
を示す線図が第8図であり、アクチユエータの負
荷圧力が比較的低いP1またはそれ以下のときは、
最大の吐出油量Q1で運転され、負荷圧力Pが次
第に増大するにつれ吐出油量Qは減少していき、
最大吐出圧力P2に達すると吐出油量はQ2となり、
前記吸収動力Wの値を常に、ほぼ一定となるよう
にすることにより、原動機1が過負荷とならない
よう、また油圧作動システムを含めて効率的な運
転状態が保持されるような、いわゆる馬力一定運
転となるようにしている。更に、第1、第2油圧
ポンプ2,3の吐出側の油路5,6の分岐油路に
は、それぞれリリーフ弁16,17が設けてあ
り、吐出回路圧が、アクチユエータの過負荷また
は何等かの不慮の原因でP2以上の異常高圧にな
らないようにしてある。従つて、上述の如きアク
チユエータ作動回路における油圧ポンプ2または
3の吐出油量はQ1以上およびQ2以下とはならな
いと同時に、吐出圧力はP2を越えることはでき
ない。 Generally, in such an operating circuit, if the discharge pressure of the hydraulic pump is PKg/cm 2 , the discharged oil amount is Q/min, and the absorbed power of the hydraulic pump at that time is W, then W = P・Q/450. In order to keep the value of W constant, it is necessary to keep the value of the variable P×Q in the above equation constant. Therefore, if the discharge pressure of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 increases, the flow rate control valves 26 and 27 change the discharge oil amount in inverse proportion to that value. A diagram showing the relationship between P and the discharged oil amount Q is shown in Fig. 8. When the load pressure of the actuator is relatively low P 1 or lower,
It is operated at the maximum discharge oil amount Q1 , and as the load pressure P gradually increases, the discharge oil amount Q decreases.
When the maximum discharge pressure P2 is reached, the discharge oil amount becomes Q2 ,
By keeping the value of the absorbed power W almost constant at all times, so-called constant horsepower is achieved so that the prime mover 1 is not overloaded and an efficient operating state including the hydraulic system is maintained. I try to do it while driving. Furthermore, relief valves 16 and 17 are provided in the branch oil passages of the oil passages 5 and 6 on the discharge side of the first and second hydraulic pumps 2 and 3, respectively, so that the discharge circuit pressure is prevented from overloading the actuator or by any other reason. It is designed to prevent abnormally high pressures of P 2 or higher from occurring due to unforeseen circumstances. Therefore, the amount of oil discharged from the hydraulic pump 2 or 3 in the actuator operating circuit as described above cannot be greater than Q1 and less than Q2 , and at the same time, the discharge pressure cannot exceed P2 .
発明が解決しようとする課題
油圧アクチユエータを備えた作業用機械、装置
においては、設計上所要の出力に余裕をもたせた
断面積のアクチユエータを使用すると、限度のあ
る吐出油量では、その作動速度が遅く不経済とな
るので、一般的には想定し得る平均的な負荷に見
合つたアクチユエータを備え、平準的な作業にお
いて最も効果的に作業を遂行できることを目標と
しているが、作業対象物、内容によつては予想外
の負荷が生ずることもあり、このようなときは、
その頻度、大きさなどを勘案して、作業条件を変
更したり、或はより大容量の機械、装置に置き換
えるなど不経済な対策をしていた。Problems to be Solved by the Invention In working machines and devices equipped with hydraulic actuators, if an actuator is designed with a cross-sectional area that allows sufficient margin for the required output, the operating speed will be reduced due to the limited amount of discharged oil. Therefore, the goal is to have an actuator that is suitable for the average load that can be assumed, and to be able to perform the work most effectively in average work. Unexpected loads may occur, and in such cases,
Taking into consideration the frequency and size of such incidents, uneconomical countermeasures have been taken, such as changing working conditions or replacing them with machines and equipment of larger capacity.
例えば、第5図に示す油圧バツクホウ40で掘
削作業を行うには、ブーム41、アーム42、バ
ケツト43を、ブームシリンダ44、アームシリ
ンダ45、バケツトシリンダ46により作動させ
バケツト43の刃先で土砂を掘削し、掘削場所を
変更するときは走行用油圧モータ(図示なし)に
より車体を移動させるのであるが、各アクチユエ
ータの出力は一般的な土砂の掘削抵抗、走行抵抗
に対しては十分な能力を有しているが、図に例示
したように土中に想定外の掘削抵抗を有する玉石
47の混在があつたときなど、しかもこの玉石4
7のみ取除けば再び当該バツクホウ40の能力で
十分間に合うようなとき、運転者の技量と長時間
をかけて玉石47の周囲を掘り起こして取除いた
り、さもなくば、更に大形の機械を投入するとい
つた手段を講じていた。 For example, to perform excavation work with the hydraulic bucket 40 shown in FIG. When excavating and changing the excavation location, the vehicle body is moved by a travel hydraulic motor (not shown), and the output of each actuator has sufficient capacity to withstand the general excavation resistance and travel resistance of earth and sand. However, as shown in the figure, when there is a mixture of cobblestones 47 with unexpected excavation resistance in the soil, and this cobblestone 4
If only 7 is removed, the capacity of the backhoe 40 will be enough to make it in time, then the driver's skill and time are required to dig around the boulder 47 and remove it, or else an even larger machine is used. Then he took various measures.
また、第6図に示す深掘りクラムシエルを装備
した機械48で地中に深穴を設営するとき、メイ
ンブーム49、中間ブーム50、アーム51をメ
インブームシリンダ54、中間ブームシリンダ5
5、アームシリンダ56により作動させ、アーム
51の先端にエクステンシヨンビーム52を介し
て取付けたクラムシエルバケツト53を所定の深
穴の位置に垂直に降下させ、穴底の土砂をクラム
シエルバケツト53で掴み、地上に搬出するので
あるが、深穴の掘削深度が進行すればする程エク
ステンシヨンビーム52は長く、自重も増大し、
規定最大長さとなるとクラムシエルバケツト53
で掴んだ土砂を持上げるだけには十分なアクチユ
エータ能力はあつても、それほど余裕があるもの
ではない。従つて穴底に湧水と土砂が泥状化した
状態では、穴底からバケツト53を地切りする瞬
間だけ余分の引上げ力が必要となり、メインブー
ムシリンダ54、中間ブームシリンダ55、アー
ムシリンダ56など僅かな、しかも短時間だけの
能力不足現象が発生する傾向となるので、より大
形の深掘りクラムシエル用本体を投入せざるを得
ない事態も往々にしてある。 Furthermore, when setting up a deep hole in the ground using the machine 48 equipped with a deep-digging clamshell shown in FIG.
5. The arm cylinder 56 is actuated to vertically lower the clam shell bucket 53 attached to the tip of the arm 51 via the extension beam 52 to a predetermined deep hole position, and remove the earth and sand from the bottom of the hole using the clam shell bucket. The extension beam 52 is grabbed by the extension beam 53 and transported to the ground, but as the depth of excavation of the deep hole progresses, the extension beam 52 becomes longer and its own weight increases.
When it comes to the maximum specified length, Clam Ciel Bucket 53
Although the actuator has enough capacity to lift the dirt it has grabbed, it does not have that much leeway. Therefore, when the bottom of the hole is muddy with spring water and soil, extra lifting force is required only at the moment when the bucket 53 is cut off from the bottom of the hole, and the main boom cylinder 54, intermediate boom cylinder 55, arm cylinder 56, etc. Since there is a tendency for a slight and short-term lack of capacity to occur, it is often necessary to use a larger body for deep-digging clam shells.
このような問題点に鑑み、本発明は平準的な作
業においては標準機械または設備の能力を最大限
に生かし、作業サイクル中において、たまたま発
生する平均以上のアクチユエータ出力要求を、短
時間、運転者の意志により任意に、これに対応さ
せ、しかも機械・装置に及ぼす動的過負荷を軽減
させるような油圧アクチユエータ可変作動装置を
実現することを課題とする。 In view of these problems, the present invention makes full use of the capabilities of standard machinery or equipment during normal work, and allows operators to respond to above-average actuator output demands that happen to occur during a work cycle for a short period of time. The object of the present invention is to realize a hydraulic actuator variable actuation device that can respond to this at will and also reduce the dynamic overload exerted on machinery and equipment.
課題を解決するための手段
この発明は上記の課題を解決するため、次のよ
うな手段を講じた。すなわち、
イ) 吐出圧力に反比例して吐出油量を増減する
機能を有する流量制御弁を備えた可変容量形油
圧ポンプの吐出圧油を油圧切換弁に供給し、油
圧アクチユエータを作動させる油圧回路におい
て、
ロ) 上記流量制御弁には該油圧ポンプの自己吐
出圧力の受信部の他に、任意の外部信号で該油
圧ポンプの最大吐出油量を、前記自己吐出圧力
には関係なく、所定量だけ制限する機能を付与
する外部信号受信部を設ける。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention takes the following measures. That is, a) In a hydraulic circuit that supplies the discharge pressure oil of a variable displacement hydraulic pump equipped with a flow control valve that has a function of increasing or decreasing the amount of discharged oil in inverse proportion to the discharge pressure to a hydraulic switching valve to operate a hydraulic actuator. (b) In addition to the receiving part for the self-discharge pressure of the hydraulic pump, the flow rate control valve receives an arbitrary external signal to control the maximum discharge oil amount of the hydraulic pump by a predetermined amount regardless of the self-discharge pressure. An external signal receiving section is provided that provides a limiting function.
ハ) 可変容量形油圧ポンプの吐出側油路に設
け、該油路の圧力が一定の設定値を超えること
のないようにする吐出圧用リリーフ弁には、該
油路の設定値を外部信号により、上記一定の設
定値よりも所定値だけ昇圧させる機能を付与す
る吐出圧用昇圧指令受信部を設ける。c) The discharge pressure relief valve, which is installed in the discharge side oil passage of a variable displacement hydraulic pump to prevent the pressure in the oil passage from exceeding a certain set value, has a setting value for the oil passage that is set by an external signal. , a discharge pressure increase command receiving section is provided which provides a function of increasing the pressure by a predetermined value from the above-mentioned constant set value.
ニ) 油圧アクチユエータと油圧切換弁のポート
との接続油路に設け、該油路の圧力が閉じ込み
圧などにより、規定の設定値を超えることを防
止するポートリリーフ弁には、該油路の圧力設
定値を外部信号により、上記規定の設定値より
も所定値だけ昇圧させる機能を付与するポート
圧用昇圧指令受信部を設ける。d) A port relief valve is installed in the oil passage connecting the hydraulic actuator and the port of the hydraulic switching valve to prevent the pressure in the oil passage from exceeding a specified set value due to confinement pressure, etc. A port pressure boost command receiving section is provided which provides a function of increasing the pressure set value by a predetermined value from the prescribed set value using an external signal.
ホ) 運転席近くには、自動復帰式のスイツチま
たはペダルなど、人力操作により自在に、パイ
ロツト圧などの外部信号を、操作中のみ出力す
ることのできる信号手段を設ける。e) A signal means, such as an automatic return switch or pedal, should be installed near the driver's seat so that it can be freely operated manually and output external signals such as pilot pressure only during operation.
ヘ) 上記信号手段からの外部信号は、可変容量
形油圧ポンプの流量制御弁の外部信号受信部
と、吐出圧用リリーフ弁の吐出圧用昇圧指令受
信部と、ポートリリーフ弁のポート圧用昇圧指
令受信部とへ同時に通ずる如き手段を講ずる。f) The external signal from the above signal means is transmitted to the external signal receiving section of the flow control valve of the variable displacement hydraulic pump, the discharge pressure boost command receiving section of the discharge pressure relief valve, and the port pressure boost command receiving section of the port relief valve. We will take measures that will lead to both at the same time.
作 用
運転席から自動復帰式のスイツチまたはペダル
などの信号手段を操作して得られる外部信号が、
可変容量形油圧ポンプの流量制御弁の外部信号受
信部と、吐出圧用リリーフ弁の昇圧指令受信部
と、ポートリリーフ弁の昇圧指令受信部とへ同時
に通じると、可変容量形油圧ポンプの最大吐出油
量は所定量だけ制限され、さらに、そのときの吐
出圧力に応じて減量されると同時に、前記リリー
フ弁ならびにポートリリーフ弁の設定圧力は通常
の設定値よりも所定値だけ高く設定される。Effect The external signal obtained by operating a signal means such as an automatic return switch or pedal from the driver's seat is
When the external signal receiving section of the flow rate control valve of the variable displacement hydraulic pump, the pressure increase command receiving section of the discharge pressure relief valve, and the pressure increase command receiving section of the port relief valve are connected simultaneously, the maximum discharge oil of the variable displacement hydraulic pump can be reached. The amount is limited by a predetermined amount, and is further reduced in accordance with the discharge pressure at that time, and at the same time, the set pressures of the relief valve and the port relief valve are set higher than the normal set value by a predetermined value.
従つて、この油圧ポンプの吐出圧油で作動する
油圧アクチユエータの作動速度は通常よりも遅く
なり、この状態で該油圧アクチユエータの負荷圧
力が増大していくと、油圧ポンプの吐出油量は定
馬力曲線に沿つて減少していくが、さらに負荷圧
力が通常の回路圧力よりも高い圧力になるまで吐
出圧用リリーフ弁は開路せず、また、この高い圧
力となつたときもポートリリーフ弁から圧油がリ
リーフすることもなく、昇圧後の吐出圧力の下で
は、可変容量形油圧ポンプの吐出油量は通常の最
小吐出油量よりも、一段と減量するから、油圧ア
クチユエータの出力は増大し、速度は減少する。 Therefore, the operating speed of the hydraulic actuator, which is operated by the pressure oil discharged from this hydraulic pump, is slower than normal, and when the load pressure of the hydraulic actuator increases in this state, the amount of oil discharged from the hydraulic pump becomes constant horsepower. The pressure decreases along the curve, but the discharge pressure relief valve does not open until the load pressure becomes higher than the normal circuit pressure, and even when the pressure reaches this high pressure, pressure oil is released from the port relief valve. There is no relief, and under the discharge pressure after boosting, the amount of oil delivered by the variable displacement hydraulic pump is much smaller than the normal minimum amount of oil delivered, so the output of the hydraulic actuator increases and the speed decreases. Decrease.
このようにして、この油圧アクチユエータの可
変作動装置を作動させて油圧アクチユエータに大
きい負荷が加わつたとき、それに対応する能力を
発揮する反面、機体・装置などに対する動的負荷
は軽減され、また、油圧アクチユエータ作動用の
油圧切換弁が中立状態にあるとき、何らかの外力
が作用しても、ポートリリーフ弁のリリーフ設定
圧力が昇圧した値だけ、中立時保持力も増大する
が、信号手段の操作を停止すると、該ポートリリ
ーフ弁の設定圧力も通常に復するので、油圧アク
チユエータ作動油路には異常な閉び込み高圧は発
生しない。 In this way, when the hydraulic actuator's variable actuation device is operated and a large load is applied to the hydraulic actuator, the ability to respond to it is demonstrated, while the dynamic load on the aircraft and equipment is reduced, and the hydraulic When the hydraulic switching valve for operating the actuator is in the neutral state, even if some external force is applied, the neutral holding force increases by the value that the relief setting pressure of the port relief valve increases, but if the operation of the signal means is stopped, Since the set pressure of the port relief valve also returns to normal, no abnormal high pressure is generated in the hydraulic actuator hydraulic oil passage.
実施例
以下、本発明を最も現実的に利用することの多
い油圧シヨベルのアクチユエータ作動システム油
圧回路に応用したときを例にとり説明する。Embodiments Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a hydraulic circuit of an actuator actuation system of a hydraulic excavator, which is most often used practically, will be explained.
第1図は標準的なクローラ式油圧シヨベルに本
発明を具備した電気・油圧回路を示す図で、1は
第1油圧ポンプ2、第2油圧ポンプ3、パイロツ
トポンプ4を駆動する原動機であり、これらのポ
ンプは何れも、タンク29から油を吸入し、それ
ぞれ、油路5を経て油圧切換弁群Aへ、油路6を
経て油圧切換弁群Bへ、および油路7へと圧油を
供給する。油圧切換弁群Aに流入した圧油は左走
行用、アーム第1速用、旋回用、ブーム第2速用
の油圧切換弁8,9,10,11に供給され、該
油圧切換弁8,9,10,11が切換えられてい
るときはそれぞれのアクチユエータを作動させ、
中立時にはセンタバイパス通路を通り、戻り油は
油路36,38を通りタンク29に戻り、油圧切
換弁群Bに流入した圧油は、右走行用、ブーム第
1速用、バケツト用、アーム第2速用の油圧切換
弁12,13,14,15に供給され、該油圧切
換弁13,14,15が切換えられているとき
は、それぞれのアクチユエータを作動させ、中立
時にはセンタバイパス通路を通り、戻り油は油路
37,38を通つてタンク29に戻る。一方パイ
ロツトポンプ4の吐出圧油は、主として操作系の
油圧源となるもので、リリーフ弁18により所定
の圧力に調圧され油路7或は、その分岐した油路
28などにより各操作系用制御機器に導かれる。 FIG. 1 is a diagram showing an electric/hydraulic circuit in which a standard crawler type hydraulic excavator is equipped with the present invention. 1 is a prime mover that drives a first hydraulic pump 2, a second hydraulic pump 3, and a pilot pump 4; Each of these pumps sucks oil from the tank 29 and supplies pressure oil to the hydraulic switching valve group A through the oil path 5, to the hydraulic switching valve group B through the oil path 6, and to the oil path 7, respectively. supply The pressure oil that has flowed into the hydraulic switching valve group A is supplied to the hydraulic switching valves 8, 9, 10, 11 for left travel, arm 1st speed, swing, and boom 2nd speed. When 9, 10, 11 are switched, actuate each actuator,
When in neutral, the return oil passes through the center bypass passage and returns to the tank 29 through the oil passages 36 and 38, and the pressure oil that flows into the hydraulic switching valve group B is used for right travel, boom 1st speed, bucket It is supplied to the hydraulic switching valves 12, 13, 14, 15 for 2nd speed, and when the hydraulic switching valves 13, 14, 15 are switched, the respective actuators are operated, and when in neutral, it passes through the center bypass passage, The return oil returns to the tank 29 through oil passages 37 and 38. On the other hand, the pressure oil discharged from the pilot pump 4 mainly serves as a hydraulic pressure source for the operating system, and is regulated to a predetermined pressure by the relief valve 18 and is used for each operating system through the oil path 7 or its branched oil path 28. Guided by control equipment.
また、第1、第2油圧ポンプ2,3は可変容量
形油圧ポンプとなつており、吐出圧力に逆比例し
て吐出油量の制限をして動力吸収を一定に保つ、
いわゆる馬力一定性能を付与する第1のパイロツ
ト油室Cと外部からの圧力信号が加わると最大吐
出油量を所定値だけ減少せしめる方向に作用力を
発揮する第2のパイロツト油室Dなる外部信号受
信部とを備えた既知技術を変形した流量制御弁2
4,25を有している。この流量制御弁24,2
5の2つのパイロツト油室C,Dに圧力信号が作
用したときの第1および第2油圧ポンプの吐出油
量の変化を示す図が第2図であり、パイロツト油
室Cにのみ圧力信号が作用し、その吐出圧力が
P1またはそれ以下のときの吐出油量はQ1であり、
吐出圧力がP1を越えP2になるに従い吐出油量Q1
からQ2へと減少し、更にP2を越え、リリーフ弁
22,23の一定の常用設定圧力以上となると圧
油は該リリーフ弁22,23でリリーフし油路3
6,37,38などを通つてタンク29へ直接流
入していくことは前述の第8図と同様であるが、
第2のパイロツト油室Dにのみ外部信号が作用す
ると吐出油量Qは、最大吐出油量Q1であつたも
のを、それよりも少ないQ3まで制限し、この状
態から更に後述の吐出圧用リリーフ弁22,23
の設定圧力が通常の一定の設定値よりも所定値だ
け昇圧し得る状態でアクチユエータに負荷が増大
していくと第1のパイロツト油室Cの圧力もP2
を越えP′となり、最小吐出油量はQ2からQ′へと
減少していくようになつている。 In addition, the first and second hydraulic pumps 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps, which limit the amount of oil discharged in inverse proportion to the discharge pressure to keep power absorption constant.
The first pilot oil chamber C provides so-called constant horsepower performance, and the second pilot oil chamber D exerts an acting force in the direction of reducing the maximum oil discharge amount by a predetermined value when an external pressure signal is applied. Flow control valve 2 modified from known technology with a receiving section
4.25. This flow control valve 24, 2
Figure 2 is a diagram showing the change in the amount of oil discharged from the first and second hydraulic pumps when a pressure signal acts on the two pilot oil chambers C and D in Figure 5. The discharge pressure is
The discharge oil amount when P 1 or less is Q 1 ,
As the discharge pressure exceeds P 1 and becomes P 2 , the discharge oil amount Q 1
When the pressure decreases from Q 2 to Q 2 , exceeds P 2 , and exceeds the constant regular setting pressure of the relief valves 22 and 23 , the pressure oil is relieved by the relief valves 22 and 23 and flows into the oil passage 3.
6, 37, 38, etc., directly flowing into the tank 29 is the same as in the above-mentioned FIG.
When an external signal acts only on the second pilot oil chamber D, the discharge oil amount Q is limited from the maximum discharge oil amount Q1 to a smaller amount Q3 , and from this state, the discharge pressure Relief valve 22, 23
When the load on the actuator increases in a state where the set pressure can increase by a predetermined value from the normal constant set value, the pressure in the first pilot oil chamber C also increases to P2.
exceeds P', and the minimum discharge oil amount decreases from Q2 to Q'.
また、油路5,6の中間に設けた吐出圧用のリ
リーフ弁22,23および所要の油圧アクチユエ
ータと油圧切換弁のポートを接続する回路の途中
に設けたポートリリーフ弁57,57′,58,
58′,59,59′などは、通常は規定の回路圧
を保持し、外部から圧力信号がそれぞれ、吐出圧
用指令受信部、ポート圧用昇圧指令受信部Eに作
用すると、規定の回路圧力の設定値を、所定値だ
け高圧に設定がえする機能を付与した既知技術を
変形したリリーフ弁である。 In addition, relief valves 22 and 23 for discharge pressure provided between the oil passages 5 and 6, and port relief valves 57, 57', 58 provided in the middle of a circuit connecting ports of required hydraulic actuators and hydraulic switching valves,
58', 59, 59', etc. normally maintain a specified circuit pressure, and when a pressure signal from the outside acts on the discharge pressure command receiving section and the port pressure boost command receiving section E, the specified circuit pressure is set. This is a relief valve that is a modification of a known technology that has the function of setting the pressure higher by a predetermined value.
更に、操作系油圧源となるパイロツトポンプ4
からの油路7の分岐油路28は、励磁されると該
油路28を、出口ポートに接続する油路39に連
通させ、励磁されないときは油路28を閉塞し、
油39をタンク29に通ずる油路38に連通させ
る通路を有する電磁切換弁30に接続されてお
り、該電磁切換弁30は、自動復帰式のスイツチ
32が強制的に閉じられたときにのみ電源装置3
3から通電され、F位置からG位置へ切換えられ
るようになつており、出口ポートに接続された油
路39は延長、分岐して、それぞれ、リリーフ弁
22,23およびポートリリーフ弁57,57′,
58,58′,59,59′などの吐出圧用、ポー
ト圧用の昇圧指令受信部であるパイロツト油室
E、流量制御弁24,25の外部信号受信部であ
る第2のパイロツト油室Dに通じている。 In addition, a pilot pump 4 serves as the hydraulic pressure source for the operating system.
When the branch oil passage 28 of the oil passage 7 from the oil passage 7 is energized, the oil passage 28 is communicated with the oil passage 39 connected to the outlet port, and when it is not energized, the oil passage 28 is closed.
It is connected to an electromagnetic switching valve 30 having a passage that communicates oil 39 with an oil passage 38 leading to the tank 29, and the electromagnetic switching valve 30 turns off the power only when an automatic return switch 32 is forcibly closed. Device 3
The oil passage 39 connected to the outlet port is extended and branched to provide relief valves 22, 23 and port relief valves 57, 57', respectively. ,
58, 58', 59, 59', etc., which is a pressure increase command receiving section for discharge pressure and port pressure, and a second pilot oil chamber D, which is an external signal receiving section for flow control valves 24, 25. ing.
このように、上述のパイロツトポンプ4、電磁
切換弁30、スイツチ32、電源32ならびに圧
油用の油路などでもつて外部信号受信部D、吐出
圧用およびポート圧用昇圧指令受信部Eに対する
信号手段を構成している。 In this way, the above-mentioned pilot pump 4, electromagnetic switching valve 30, switch 32, power supply 32, oil passage for pressure oil, etc. can also provide signal means for the external signal receiving section D and the boost command receiving section E for discharge pressure and port pressure. It consists of
次に以上の構成からなる電気・油圧回路の作動
について説明する。 Next, the operation of the electric/hydraulic circuit having the above configuration will be explained.
第5図または第6図の如き土砂掘削作業におい
て、通常はスイツチ32を操作せず開路状態、す
なわち、パイロツト油室D,Eがタンク29に連
通しているので、通常の標準的な油圧シヨベルと
同様の力、速度でもつて作業を行うこととなる
が、第5図の掘削途中での障害物による突発的な
過大抵抗や第6図における地切りのときなどにお
いて掘削力、引上げ力が僅かに、しかも短時間だ
け必要になると、スイツチ32を閉じ、電磁切換
弁30に通電すると、該電磁切換弁30はF位置
からG位置に切換わるので、油路7の圧油は油路
28、G位置通路、油路39を通り、リリーフ弁
22,23およびポートリリーフ弁57,57′,
58,58′,59,59′などのパイロツト油室
Eおよび流量制御弁24,25の第2のパイロツ
ト油室Dに作用するので、第1、第2油圧ポンプ
2,3の最大吐出油量は、第2図のQ1からQ3へ
と制限される一方、リリーフ弁22,23および
ポートリリーフ弁57,57′,58,58′,5
9,59′などの設定圧力は、それぞれ予め設計
上計画した所定値だけ昇圧可能となるので、その
値、すなわち、第2図における吐出圧力PがP′と
なるまでは負荷が増大していつてもリリーフする
ことなく、また、油圧アクチユエータの負荷圧力
がP2を越えてP′に近づくにつれ、流量制御弁の
作用により吐出油量もそれに比例して制限され、
遂にはQ′となる。 In earth and sand excavation work as shown in Fig. 5 or Fig. 6, normally the switch 32 is not operated and the circuit is open, that is, the pilot oil chambers D and E are in communication with the tank 29, so it is not possible to use a normal standard hydraulic excavator. The work will be carried out with the same force and speed as in Figure 5, but in cases such as sudden excessive resistance due to obstacles during excavation as shown in Figure 5, or when cutting the ground as shown in Figure 6, the digging force and pulling force will be small. When it is needed for only a short time, the switch 32 is closed and the electromagnetic switching valve 30 is energized, and the electromagnetic switching valve 30 is switched from the F position to the G position, so that the pressure oil in the oil passage 7 is transferred to the oil passage 28, Passing through the G position passage and the oil passage 39, the relief valves 22, 23 and the port relief valves 57, 57',
Since it acts on the pilot oil chambers E such as 58, 58', 59, 59' and the second pilot oil chamber D of the flow control valves 24 and 25, the maximum discharge oil amount of the first and second hydraulic pumps 2 and 3 is is limited from Q 1 to Q 3 in FIG.
Since the set pressures such as 9 and 59' can be increased by a predetermined value planned in advance, the load increases until the discharge pressure P in Fig. 2 reaches P'. Also, as the load pressure of the hydraulic actuator exceeds P 2 and approaches P′, the amount of discharged oil is proportionally limited by the action of the flow control valve.
Finally, it becomes Q'.
このことはポンプ駆動用原動機1が、如何なる
状況下でも過負荷とならないことは勿論である
が、特にアクチユエータに高負荷が加わつたと
き、その作動速度を負荷圧力に比例して遅くする
ことにより、被作動体、本体などに加わる動的荷
重を軽減し構成部材を強度上保護することによ
り、作業装置の能力を効率的に短時間、必要に応
じ向上させることができる。また、57,57′,
58,58′,59,59′はポートリリーフ弁で
あるが、本実施例では、それぞれ、アーム第1速
用油圧切換弁9、ブーム第1速用油圧切換弁1
3、バケツト用油圧切換弁14が中立位置にある
にもかかわらず、外力によりアクチユエータ回路
に異常高圧の閉びこみ圧力が発生した場合、各部
を保護するためのもので、その設定圧力は常に、
リリーフ弁22,23のリリーフ圧力よりも若干
高くし相互に干渉することを避けるようにしてあ
り、また、パイロツト油室Eに圧力信号が作用し
ないときは通常の設定圧となつているので、本来
の使用状態では、比較的頻度の高い、外力による
とじ込み圧が発生するとリリーフし、アクチユエ
ータや付随する作業装置などを保護する。 This means that the pump driving prime mover 1 will not be overloaded under any circumstances, but especially when a high load is applied to the actuator, by slowing down its operating speed in proportion to the load pressure, By reducing the dynamic load applied to the actuated body, main body, etc. and protecting the strength of the structural members, the performance of the working device can be efficiently improved in a short period of time as needed. Also, 57, 57',
58, 58', 59, and 59' are port relief valves, and in this embodiment, they are respectively the arm first speed hydraulic switching valve 9 and the boom first speed hydraulic switching valve 1.
3. Even though the bucket hydraulic switching valve 14 is in the neutral position, if abnormally high confinement pressure is generated in the actuator circuit due to external force, this is to protect each part, and the set pressure is always
The relief pressure is set slightly higher than that of the relief valves 22 and 23 to avoid interference with each other, and when the pressure signal does not act on the pilot oil chamber E, the normal set pressure is maintained. When in use, it provides relief when locking pressure is generated due to external force, which occurs relatively frequently, and protects the actuator and associated working equipment.
本発明の目的は、一時的にアクチユエータ作動
能力を向上させるものであり、常時使用されるべ
きものではないから、上記実施例におけるスイツ
チ32は必要の都度、短時間操作し、常時は開放
する形式が望ましい。従つて第3図に示す如く、
油圧切換弁操作用の操作レバ34のグリツプ35
頂部に設けた押しボタン形自動復帰式のスイツチ
32′を採用するとよい。また、電磁切換弁30
にかえ、上記要件から逸脱しないものとして第4
図に示す足踏ペダル、自動復帰式の常時閉切換弁
31を使用してもよい。 Since the purpose of the present invention is to temporarily improve the actuator operating ability and not to be used constantly, the switch 32 in the above embodiment is operated for a short time each time it is necessary, and is normally open. is desirable. Therefore, as shown in Figure 3,
Grip 35 of the operating lever 34 for operating the hydraulic switching valve
It is preferable to employ a push button type automatic return type switch 32' provided at the top. In addition, the electromagnetic switching valve 30
Instead, as long as it does not deviate from the above requirements, the fourth
A foot pedal or a normally closed switching valve 31 of automatic return type may be used as shown in the figure.
なお、上記実施例では、油圧シヨベルのフロン
トアタツチメントの作動システムについて説明し
たが、本発明は油圧シヨベルに限定されるもので
はなく、移動式、定置式の機械装置も含め、油圧
アクチユエータにより各種作業を行うトラクタシ
ヨベル、破砕機などの建設機械、揚貨機、運搬機
などの産業機械などの油圧アクチユエータ作動回
路であつて、特に、ブーム、アームなど関節ビー
ムを回動させる油圧シリンダと、その油圧切換弁
ポートとを接続する油路の如く、とじ込み圧の発
生し易い作動回路において、前述の如き瞬間的な
作動力が要求される場合に有効に利用できるもの
である。 Although the above embodiment describes the actuation system of the front attachment of a hydraulic excavator, the present invention is not limited to hydraulic excavators, and includes mobile and stationary mechanical devices, and can be used in various ways using hydraulic actuators. Hydraulic actuator operating circuits for construction machines such as tractor shovels and crushers, and industrial machines such as cargo lifters and transporters, which perform work, and in particular, hydraulic cylinders that rotate articulated beams such as booms and arms, and their This can be effectively used when an instantaneous operating force as described above is required in an operating circuit where locking pressure is likely to occur, such as an oil passage connecting a hydraulic switching valve port.
また、この発明の実施例における可変容量形油
圧ポンプ付属の流量制御弁の最大吐出油量制限を
する外部信号受信部ならびにリリーフ弁の設定圧
力を所定値だけ上昇させる昇圧指令受信部として
パイロツト油室を設け、このパイロツト油室へ供
給するパイロツト圧油は、電磁切換弁を含む操作
手段により、主回路外の油圧源からの油路を任意
に開閉するようにしたが、このときの信号媒体は
勿論油圧であるが、この発明における信号媒体は
単にこれに限定するものではなく、同一の作用を
発揮できる操作手段であれば、従来技術の空気
式、電気式、機械式、或はそれらの組合わせによ
る媒体であつても、何ら差支えがないことは当然
である。 Further, in the embodiment of the present invention, the pilot oil chamber serves as an external signal receiving section for limiting the maximum discharge oil amount of the flow control valve attached to the variable displacement hydraulic pump and a pressure increase command receiving section for increasing the set pressure of the relief valve by a predetermined value. The pilot pressure oil supplied to the pilot oil chamber is controlled by operating means including an electromagnetic switching valve to arbitrarily open and close the oil passage from a hydraulic source outside the main circuit, but the signal medium at this time is Of course, the signal medium in the present invention is not limited to this, but any conventional pneumatic, electric, mechanical, or combination of these may be used as long as it can perform the same action. It goes without saying that there is no problem even if the medium is a combination of media.
発明の効果
この発明は、運転者の意志により任意に、か
つ、容易に短時間、油圧アクチユエータの最大作
動速度を低減し、かつ、その間に油圧アクチユエ
ータの負荷圧力が、通常の最大値よりも瞬時的に
高く要求されるような作業状態において、その作
動速度は負荷圧力の大きさに応じて低速とはなる
ものの、油圧アクチユエータの瞬発作動力を向上
させることが効率よくできので各種作業用機械並
びに設備などで、極くまれにあり得る短時間で僅
かの能力不足のため大形のものを準備したり、運
転・操作者に焦燥感を起こさせることもなく、ま
た作動力を増大させる操作をしたときはアクチユ
エータの最大、最小速度共に低下するので、特に
高負荷作業時にも構成部材に過酷な応力の発生す
ることを防止し、また通常の作動時においては、
比較的頻繁に起こることのあるポートリリーフ弁
からのリリーフ作用も、標準負荷状態、過負荷状
態のそれぞれに応じて、最適なリリーフ設定値と
なるので、機器、装置などの保護に効果がある。Effects of the Invention The present invention can arbitrarily and easily reduce the maximum operating speed of a hydraulic actuator for a short period of time according to the driver's will, and during that time, the load pressure of the hydraulic actuator can be instantaneously lower than the normal maximum value. Although the operating speed of the hydraulic actuator is slow depending on the magnitude of the load pressure under highly demanding work conditions, it is possible to efficiently improve the instantaneous power of the hydraulic actuator, making it suitable for use in various work machines and other applications. In equipment, etc., it is possible to perform operations that increase the operating force without having to prepare large items due to a slight lack of capacity in a short period of time, which can occur extremely rarely, without making the operator/operator feel irritated. When this occurs, both the maximum and minimum speeds of the actuator are reduced, which prevents severe stress from occurring in the component parts, especially during high-load operations, and during normal operation.
The relief action from the port relief valve, which occurs relatively frequently, has an optimal relief setting value depending on the standard load condition and overload condition, so it is effective in protecting equipment, equipment, etc.
第1図は本発明の実施例を示す電気・油圧回路
図、第2図は本発明に使用する可変容量形油圧ポ
ンプの吐出圧力吐出油量の関係を示す特性線図、
第3図はスイツチの配置例を示す斜視図、第4図
は本発明の油圧回路に使用する切換弁の他の実施
例を示す図、第5図および第6図は油圧シヨベル
本体にフロントアタツチメントとしてバツクホウ
および深掘りクラムシエルをそれぞれ装備したと
きの作業状況を示す側面図、第7図は従来の油圧
シヨベルの油圧回路図、第8図は従来の油圧シヨ
ベル用可変容量形油圧ポンプの吐出圧力吐出油量
特性線図である。
22……リリーフ弁、23……リリーフ弁、2
4……流量制御弁、25……流量制御弁、30…
…電磁切換弁、31……常時閉切換弁、32……
スイツチ、57,57′,58,58′,59,5
9′……ポートリリーフ弁。
FIG. 1 is an electric/hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between discharge pressure and discharge oil amount of a variable displacement hydraulic pump used in the present invention.
Fig. 3 is a perspective view showing an example of the arrangement of switches, Fig. 4 is a view showing another embodiment of the switching valve used in the hydraulic circuit of the present invention, and Figs. A side view showing the working situation when equipped with a backhoe and a deep-digging clam shell, respectively, Figure 7 is a hydraulic circuit diagram of a conventional hydraulic excavator, and Figure 8 is a discharge diagram of a conventional variable displacement hydraulic pump for a hydraulic excavator. It is a pressure discharge oil amount characteristic diagram. 22... Relief valve, 23... Relief valve, 2
4...Flow rate control valve, 25...Flow rate control valve, 30...
...Solenoid switching valve, 31...Normally closed switching valve, 32...
Switch, 57, 57', 58, 58', 59, 5
9'...Port relief valve.
Claims (1)
弁の切換えにより切換えて油圧アクチユエータを
作動させる油圧作動回路において、吐出圧力に反
比例してその吐出油量を増減させる流量制御弁に
該ポンプの自己吐出圧力受信部の他に、外部から
の信号により最大吐出油量を吐出圧力に関係なく
所定量だけ優先的に制限する機能を付与する外部
信号受信部を、また、前記油圧ポンプの吐出側油
路に設けたリリーフ弁には、外部信号によりリリ
ーフ設定圧力を所定値だけ昇圧させる機能を付与
する吐出圧用昇圧指令受信部を、さらに、油圧ア
クチユエータとその油圧切換弁のポート間の油路
に設けたポートリリーフ弁の1または全部には、
外部からの信号により該ポートリリーフ弁のリリ
ーフ設定圧力を所定量だけ昇圧させる機能を付与
するポート圧用昇圧指令受信部を設け、前記それ
ぞれの受信部へ、任意に外部信号を同時に供給す
ることのできる信号手段を設けたことを特徴とす
る油圧アクチユエータ可変作動装置。1. In a hydraulic circuit that operates a hydraulic actuator by switching the discharge pressure oil of a variable displacement hydraulic pump by switching a hydraulic switching valve, a flow control valve that increases or decreases the amount of discharged oil in inverse proportion to the discharge pressure is connected to the pump's self. In addition to the discharge pressure receiving section, an external signal receiving section is provided which provides a function to preferentially limit the maximum discharge oil amount by a predetermined amount regardless of the discharge pressure based on an external signal. The relief valve installed in the passageway is further provided with a discharge pressure increase command receiving part that gives a function to increase the relief set pressure by a predetermined value by an external signal, and is further installed in the oil passage between the hydraulic actuator and the port of the hydraulic switching valve. One or all of the port relief valves
A port pressure increase command receiving section is provided that provides a function of increasing the relief set pressure of the port relief valve by a predetermined amount in response to an external signal, and an external signal can be arbitrarily supplied to each of the receiving sections at the same time. A hydraulic actuator variable actuation device characterized by being provided with a signal means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069516A JPS62224703A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Variably operating system for hydraulic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61069516A JPS62224703A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Variably operating system for hydraulic actuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224703A JPS62224703A (en) | 1987-10-02 |
| JPH0477801B2 true JPH0477801B2 (en) | 1992-12-09 |
Family
ID=13404970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61069516A Granted JPS62224703A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Variably operating system for hydraulic actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224703A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04117052U (en) * | 1991-03-29 | 1992-10-20 | 住友建機株式会社 | Timer device for hydraulic pressure increasing device in construction machinery |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123907A (en) * | 1977-04-19 | 1978-11-07 | Caterpillar Tractor Co. | Hydraulic system having selective simultaneous pressure and flow control |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61069516A patent/JPS62224703A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62224703A (en) | 1987-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4736673A (en) | Selective control device for plural kinds of oil-hydraulic actuators | |
| JP5340032B2 (en) | Working machine | |
| CN104603468B (en) | The fluid pressure drive device of engineering machinery | |
| JP2003148407A (en) | Oil pressure circuit | |
| WO2005042983A1 (en) | Hydraulic system for a work machine | |
| CN103104004B (en) | Engineering machinery | |
| GB2269425A (en) | Hydraulic circuit | |
| JP2010270856A (en) | Traveling vehicle | |
| GB2593488A (en) | Hydraulic system | |
| WO2020078586A1 (en) | Drift-prevention valve device, blade device, and working machine | |
| JP3965932B2 (en) | Hydraulic control circuit of excavator | |
| JPH0477801B2 (en) | ||
| JPS62224702A (en) | Variably operating system for hydraulic actuator | |
| JP2688966B2 (en) | Running vibration suppression and stabilization circuit for wheeled construction machines | |
| JP4502890B2 (en) | Backhoe hydraulic circuit structure | |
| JPH0374290B2 (en) | ||
| JP3661145B2 (en) | Hydraulic circuit of working machine with telescopic arm | |
| JP3205910B2 (en) | Operation control device of multiple actuators by single variable displacement pump | |
| JPH03293433A (en) | Control on operator of oil-pressure type operating machine | |
| JP2004324208A (en) | Hydraulic circuit for excavating revolving work machine | |
| US20040134191A1 (en) | Control device | |
| CN116964337B (en) | Engineering machinery | |
| EP4722545A1 (en) | Hydraulic drive device for construction machine | |
| JPH09165791A (en) | Hydraulic circuit of work machine | |
| WO2025205033A1 (en) | Work machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |