JP6860400B2 - Hydraulic control device for construction machinery - Google Patents
Hydraulic control device for construction machinery Download PDFInfo
- Publication number
- JP6860400B2 JP6860400B2 JP2017065790A JP2017065790A JP6860400B2 JP 6860400 B2 JP6860400 B2 JP 6860400B2 JP 2017065790 A JP2017065790 A JP 2017065790A JP 2017065790 A JP2017065790 A JP 2017065790A JP 6860400 B2 JP6860400 B2 JP 6860400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- switching
- pressure
- poppet
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device for construction machinery such as a hydraulic excavator.
建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前側に俯仰動可能に取り付けられたフロント装置とを備えており、上部旋回体にはエンジンや、エンジンを駆動源とする油圧ポンプ等が搭載されている。 A typical example of a construction machine is a hydraulic excavator, which has a self-propelled lower traveling body, an upper rotating body mounted on the lower traveling body so as to be able to turn, and a front mounted on the front side of the upper turning body so as to be able to move up and down. It is equipped with a device, and the upper swing body is equipped with an engine, a hydraulic pump using the engine as a drive source, and the like.
フロント装置は掘削作業等を行うものであり、上部旋回体に回動可能に取り付けられたブームと、ブームの先端部に回動可能に取り付けられたアームと、アームの先端部に回動可能に取り付けられたバケットと、上部旋回体とブームとの間に設けられたブームシリンダと、ブームとアームとの間に設けられたアームシリンダと、アームとバケットとの間に設けられたバケットシリンダ等によって構成されている。そして、上部旋回体に設けられた操作室に乗り込んだオペレータが各種の操作レバーを操作し、操作レバーに対応した各シリンダ(油圧アクチュエータ)に油圧ポンプから圧油を供給することにより、フロント装置の各作業要素(ブーム、アーム、バケット)を動作させるようになっている。 The front device is used for excavation work, etc., and has a boom rotatably attached to the upper swivel body, an arm rotatably attached to the tip of the boom, and a rotatable arm tip. By the attached bucket, the boom cylinder provided between the upper swing body and the boom, the arm cylinder provided between the boom and the arm, the bucket cylinder provided between the arm and the bucket, and the like. It is configured. Then, the operator who got into the operation chamber provided in the upper swing body operates various operation levers, and the pressure oil is supplied from the hydraulic pump to each cylinder (hydraulic actuator) corresponding to the operation levers, so that the front device Each work element (boom, arm, bucket) is operated.
一般的に、油圧ショベル等の建設機械においては、油圧ポンプから方向切換弁による絞りを介して油圧アクチュエータに作動油を供給し、この油圧アクチュエータを駆動して所定の仕事を行った後の作動油を作動油タンクへ排出する、開回路(オープン)と呼ばれる油圧回路を用いることが主流となっている。このような開回路では、一つの油圧ポンプで複数の油圧アクチュエータを接続・制御することが可能となるが、方向切換弁による絞りを介しているため圧力損失が大きいという難点がある。 Generally, in a construction machine such as a hydraulic excavator, hydraulic oil is supplied from a hydraulic pump to a hydraulic actuator via a throttle by a direction switching valve, and the hydraulic actuator is driven to perform a predetermined work. It is the mainstream to use a hydraulic circuit called an open circuit (open) that discharges the water to the hydraulic oil tank. In such an open circuit, it is possible to connect and control a plurality of hydraulic actuators with one hydraulic pump, but there is a drawback that the pressure loss is large because the throttle by the direction switching valve is used.
そのため近年、油圧ポンプが吐出する作動油を油圧アクチュエータに直接供給し、この油圧アクチュエータを駆動して所定の仕事を行った後の作動油を、作動油タンクを介さずに直接油圧ポンプに戻すように接続された、閉回路(クローズ)と呼ばれる油圧回路を用いた建設機械が提案されている。このような閉回路では、絞りによる圧力損失が少なく、油圧アクチュエータからの戻り作動油が有するエネルギを油圧ポンプで回生することができるため、燃費性能に優れているという利点がある。 Therefore, in recent years, the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump is directly supplied to the hydraulic actuator, and the hydraulic oil after driving the hydraulic actuator to perform a predetermined work is directly returned to the hydraulic pump without going through the hydraulic oil tank. A construction machine using a hydraulic circuit called a closed circuit (closed) connected to is proposed. Such a closed circuit has an advantage that the pressure loss due to the throttle is small and the energy of the return hydraulic oil from the hydraulic actuator can be regenerated by the hydraulic pump, so that the fuel efficiency is excellent.
特許文献1に開示された従来技術では、可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油供給によって駆動される油圧アクチュエータと、油圧ポンプの吐出口および吸込口と油圧アクチュエータの2つのポートとの間を接続する閉回路と、閉回路中に設けられた少なくとも2つのポペットを有するロジック弁とを備え、これらポペットの開閉で閉回路の接断を行うように構成されている。
In the prior art disclosed in
このように構成された油圧閉回路において、ロジック弁に設けられた電磁切換弁が中立位置にある場合には、各ポペットの前後圧力の最高圧力がポペットの背面に作用することで、この最高圧力とポペットの背面に設けられたスプリングの力によってポペットが押し下げられるため、ロジック弁は閉じた状態となる。また、電磁切換弁が中立位置から切換位置に切換えられた場合には、各ポペットの背面に各ポペットの前後圧力の内、最低圧力が作用することで、各ポペットの前後圧力がスプリングの力より大きくなると、ポペットが押し上げられてロジック弁は開く。これにより、油圧アクチュエータが油圧ポンプの吐出方向、吐出量に応じて作動する。 In the hydraulically closed circuit configured in this way, when the electromagnetic switching valve provided in the logic valve is in the neutral position, the maximum pressure of the front-rear pressure of each poppet acts on the back surface of the poppet, so that this maximum pressure is obtained. The poppet is pushed down by the force of the spring provided on the back of the poppet, so that the logic valve is in the closed state. When the electromagnetic switching valve is switched from the neutral position to the switching position, the lowest pressure among the front and rear pressures of each poppet acts on the back surface of each poppet, so that the front and rear pressure of each poppet is more than the force of the spring. When it gets bigger, the poppet is pushed up and the logic valve opens. As a result, the hydraulic actuator operates according to the discharge direction and discharge amount of the hydraulic pump.
しかし、特許文献1に開示された従来技術では、異物混入(コンタミ)等によって油圧ポンプからタンクへの作動油の漏れが助長された場合、油圧アクチュエータから流出する作動油が油圧ポンプを介してタンクに流出してしまい、オペレータの意図に反して作業機が沈下するという懸念があった。
However, in the prior art disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、油圧ポンプからタンクへの作動油の漏れが助長される場合でも、作業機の沈下を抑制することが可能な建設機械の油圧制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to construct a construction machine capable of suppressing the sinking of a working machine even when the leakage of hydraulic oil from a hydraulic pump to a tank is promoted. The purpose is to provide a hydraulic control device for a machine.
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油供給によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプの吐出口および吸込口と前記油圧アクチュエータの2つのポートとの間を接続する閉回路と、前記閉回路中に設けられた少なくとも2つのポペットを有するロジック弁とを備え、前記ポペットの開閉で前記閉回路の接断を行う建設機械の油圧制御装置において、前記各ポペットの前後圧力のうち最高圧力を選択する最高圧力選択部と、前記各ポペットの前後圧力のうちの低い方の圧力を選択する低圧選択部と、中立位置では前記最高圧力選択部で選択した最高圧力を前記各ポペットの背面に導き、切換位置では前記低圧選択部が選択した低い方の圧力を前記各ポペットの背面に導く電磁切換弁と、前記油圧ポンプの吐出口管路および吸込口管路に接続されたチャージポンプと、前記油圧ポンプの前記吸込口管路の圧力が閾値を超えると中立位置から切換位置に切換えられるチャージ昇圧感応弁と、前記チャージ昇圧感応弁を含む複数の切換弁を有する最高圧強制導入回路と、を備え、前記最高圧強制導入回路は、前記電磁切換弁が切換位置にあるときに前記チャージ昇圧感応弁が中立位置に切換えられることにより、前記電磁切換弁の切換位置にかかわらず前記最高圧力選択部で選択した最高圧力を前記各ポペットの背面に導き、前記最高圧強制導入回路は、前記低圧選択部の出力ポートと前記各ポペットの背面との間に設けられ、第1の入力ポートが前記電磁切換弁の出力ポートに接続され、且つ出力ポートが前記ポペットの背面に接続された第1のシャトル弁と、前記低圧選択部の出力ポートと前記第1のシャトル弁の第2の入力ポートとの間に設けられ、第2の入力ポートが前記低圧選択部の出力ポートに接続され、且つ出力ポートが前記第1のシャトル弁の第2の入力ポートに接続された第2のシャトル弁と、前記最高圧力選択部の出力ポートとタンクとの間に設けられ、中立位置では前記最高圧力選択部の出力ポートと前記第2のシャトル弁の第1の入力ポートとを接続させ、切換位置では前記最高圧力選択部の出力ポートを遮断し、且つ前記第2のシャトル弁の第1の入力ポートとタンクとを接続させるロードチェック機能弁と、前記各ポペットの前後ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室および対向側切換室との間に設けられ、中立位置では前記各ポペットの前ポートと前記ロードチェック機能弁の対向側切換室とを接続させ、且つ前記各ポペットの後ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室とを接続させ、切換位置では前記各ポペットの前ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室を接続させ、且つ前記各ポペットの後ポートと前記ロードチェック機能弁の対向側切換室を接続させる方向感応弁と、を備えており、前記電磁切換弁は、中立位置で前記最高圧力選択部の出力ポートと前記第1のシャトル弁の第1の入力ポートを接続させ、且つ切換位置で前記第1のシャトル弁の第1の入力ポートをタンクに連通させ、前記方向感応弁は、前記各ポペットの前ポートの圧力が後ポートの圧力よりも高いときに中立位置から切換位置に切換えられ、前記チャージ昇圧感応弁は、前記方向感応弁の対向側切換室とタンクとの間に設けられると共に、中立位置では前記方向感応弁の対向側切換室とタンクとを接続させ、切換位置では前記方向感応弁の対向側切換室と前記各ポペットの前ポートとを接続させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention typically includes a variable displacement hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by a pressure oil supply from the hydraulic pump, a discharge port and a suction port of the hydraulic pump, and the above. A construction in which a closed circuit connecting between two ports of a hydraulic actuator and a logic valve having at least two poppets provided in the closed circuit are provided, and the closed circuit is connected and disconnected by opening and closing the poppet. In the hydraulic control device of the machine, the maximum pressure selection unit that selects the maximum pressure among the front-rear pressures of each poppet, the low-pressure selection unit that selects the lower pressure among the front-rear pressures of each poppet, and the neutral position. An electromagnetic switching valve that guides the maximum pressure selected by the maximum pressure selection unit to the back surface of each poppet, and guides the lower pressure selected by the low pressure selection unit to the back surface of each poppet at the switching position, and the hydraulic pump. A charge pump connected to the discharge port pipeline and the suction port pipeline, a charge boosting sensitive valve that switches from a neutral position to a switching position when the pressure in the suction port pipeline of the hydraulic pump exceeds a threshold, and the charge boosting. A maximum pressure forced introduction circuit having a plurality of switching valves including a sensitive valve is provided, and the maximum pressure forced introduction circuit switches the charge boosting sensitive valve to a neutral position when the electromagnetic switching valve is in the switching position. by,-out guide the maximum pressure selected by the maximum pressure selection unit regardless switching position of the electromagnetic switching valve at the back of each poppet, the highest pressure force introduction circuit, the output port of the low pressure selector A first shuttle valve provided between the back of each poppet, the first input port is connected to the output port of the electromagnetic switching valve, and the output port is connected to the back of the poppet, and the low pressure selection. The output port of the unit is provided between the output port of the unit and the second input port of the first shuttle valve, the second input port is connected to the output port of the low pressure selection unit, and the output port is the first shuttle. It is provided between the second shuttle valve connected to the second input port of the valve and the output port of the maximum pressure selection unit and the tank, and in the neutral position, the output port of the maximum pressure selection unit and the second Load check that connects the first input port of the shuttle valve of the above, shuts off the output port of the maximum pressure selection unit at the switching position, and connects the first input port of the second shuttle valve and the tank. Provided between the function valve, the front and rear ports of each poppet, and the spring-side switching chamber and the opposite-side switching chamber of the load check function valve. In the neutral position, the front port of each poppet is connected to the opposite side switching chamber of the load check function valve, and the rear port of each poppet is connected to the spring side switching chamber of the load check function valve for switching. At the position, the front port of each poppet is connected to the spring side switching chamber of the load check function valve, and the rear port of each poppet is connected to the opposite side switching chamber of the load check function valve. The electromagnetic switching valve is provided with the output port of the maximum pressure selection unit connected to the first input port of the first shuttle valve in the neutral position, and the first shuttle valve of the first shuttle valve in the switching position. The input port of 1 is communicated with the tank, and the directional valve is switched from the neutral position to the switching position when the pressure of the front port of each poppet is higher than the pressure of the rear port. It is provided between the opposite side switching chamber of the direction sensitive valve and the tank, and at the neutral position, the opposite side switching chamber of the direction sensitive valve and the tank are connected, and at the switching position, the opposite side switching chamber of the direction sensitive valve is connected. It is characterized in that and the front port of each poppet are connected.
本発明によれば、油圧ポンプからタンクへの作動油の漏れが助長される場合でも、作業機の沈下を抑制することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, even when the leakage of hydraulic oil from the hydraulic pump to the tank is promoted, the sinking of the working machine can be suppressed. Issues, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施形態に係る建設機械として、作業用のフロント装置を備えた油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、その油圧制御装置を図面に参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る油圧制御装置が適用される大型の油圧ショベルの側面図である。図1に示すように、油圧ショベル100は、左右方向の両側にクローラ式の走行装置108a,108bを備えた下部走行体103と、下部走行体103上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体102とを備えている。上部旋回体102上には、オペレータが搭乗するキャブ101が設けられている。
Hereinafter, a case where the construction machine according to the embodiment of the present invention is applied to a hydraulic excavator provided with a front device for work will be taken as an example, and the hydraulic control device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a large hydraulic excavator to which the hydraulic control device according to the embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
上部旋回体102の前側には、例えば掘削作業等を行うためのフロント作業装置104が俯仰動可能に取り付けられている。フロント作業装置104は、ブーム105と、ブーム105を駆動する左右一対のブームシリンダ(油圧アクチュエータ)2a,2bと、アーム106と、アーム106を駆動するアームシリンダ109と、バケット107と、バケット107を駆動する左右一対のバケットシリンダ110a,110bと、を備えている。
On the front side of the upper
キャブ101には、走行・旋回操作と、ブーム105、アーム106、バケット107を操作するための複数の操作レバー(図示せず)が設けられている。これらの操作レバーを操作することで、油圧ショベル100の走行・旋回動作や掘削作業が行われる。
The
図2は本発明の実施形態に係る油圧制御装置の全体構成を示す油圧回路図である。図2において、1は油圧ポンプ、2a,2bは油圧ポンプ1によって駆動されるブームシリンダ、3a,3bは油圧ポンプ1とブームシリンダ2a,2bとの間に設けられたロジック弁、4はロジック弁3a,3bとブームシリンダ2a,2bとを接続する管路間に設けられたフラッシング弁であり、このフラッシング弁4の出力ポートはチャージ管路5に接続されている。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing the overall configuration of the hydraulic control device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a hydraulic pump, 2a and 2b are boom cylinders driven by the
6はチャージポンプであり、チャージポンプ6はチェック弁7,8を介して油圧ポンプ1の両吐出管路に接続されている。9aは管路10aと管路11aとの間に設けられたポペット、9bは管路10bと管路11bとの間に設けられたポペット、12a,12bはポペット9a,9bの背面を押すスプリング、15は電磁切換弁、16aは管路10a,11aの圧力のうち高い方の圧力を選択するシャトル弁、16bは管路10b,11bの圧力のうち高い方の圧力を選択するシャトル弁であり、これらシャトル弁16a,16bによって最高圧力選択部が構成されている。17aは管路10a、11aの圧力の内、低い方の圧力を選択する低圧選択弁、17bは管路10b、11bの圧力の内、低い方の圧力を選択する低圧選択弁である。
18a,18b,19a,19b,20a,20bは切換弁であり、切換弁18aは切換弁19aを介して管路10a,11aの圧力差により切換えられ、切換弁18aがC位置のときには第2のシャトル弁13aの第1の入力ポートと最高圧力選択部の出力ポートとを接続し、切換弁18aがD位置のときには第2のシャトル弁13aの第1の入力ポートとタンク21とを接続する。
18a, 18b, 19a, 19b, 20a, 20b are switching valves, the
切換弁19aは切換弁20bを介して管路10b,11bの圧力の差により切換えられ、切換弁19aがE位置のときには、切換弁18aのばね側切換室と管路11aとを接続し、且つ切換弁18aの対向側切換室と管路10aとを接続する。また、切換弁19aがF位置のときには、切換弁18aのばね側切換室と管路10aとを接続し、且つ切換弁18aの対向側切換室と管路11aとを接続する。
The
切換弁19bは切換弁20aを介して管路10a,11aの圧力の差により切換えられ、切換弁19bがE位置のときには、切換弁18bのばね側切換室と管路11bとを接続し、且つ切換弁18bの対向側切換室と管路10bとを接続する。また、切換弁19bがF位置のときには、切換弁18bのばね側切換室と管路10bとを接続し、且つ切換弁18bの対向側切換室と管路11bとを接続する。
The switching valve 19b is switched via the switching
切換弁20aは油圧ポンプ1およびチャージポンプ6により昇圧されたチャージ圧力により切換えられ、切換弁20aがG位置のときには、切換弁19bの対向側切換室とタンク21とを接続し、切換弁20aがH位置のときには、切換弁19bの対向側切換室と管路10aとを接続する。
The switching
切換弁20bは油圧ポンプ1およびチャージポンプ6により昇圧されたチャージ圧力により切換えられ、切換弁20bがG位置のときには、切換弁19aの対向側切換室とタンク21とを接続し、切換弁20bがH位置のときには、切換弁19aの対向側切換室と管路10bとを接続する。
The switching
13aは低圧選択弁17aの出力ポートの圧力と切換弁18aの出力ポートの圧力のうち高い方の圧力を選択する第2のシャトル弁、13bは低圧選択弁17bの出力ポートの圧力と切換弁18bの出力ポートの圧力のうち高い方の圧力を選択する第2のシャトル弁、14aは電磁切換弁15の出力ポートの圧力と第2のシャトル弁13aの出力ポートの圧力のうち高い方の圧力を選択する第1のシャトル弁、14bは電磁切換弁15の出力ポートの圧力と第2のシャトル弁13bの出力ポートの圧力のうち高い方の圧力を選択する第1のシャトル弁である。
13a is a second shuttle valve that selects the higher pressure of the output port pressure of the low
そして、電磁切換弁15がA位置(中立位置)のときには、第1のシャトル弁14aの第1の入力ポートと最高圧力選択部の出力ポートとが接続され、電磁切換弁15がB位置(切換位置)のときには、第1のシャトル弁14aの第1の入力ポートおよび第1のシャトル弁14bの第1の入力ポートがタンク21に接続される。
When the
次に、上記のごとく構成された油圧制御装置の作動について説明する。 Next, the operation of the hydraulic control device configured as described above will be described.
まず、油圧ポンプ1からタンク21への作動油の漏れがない正常時におけるブーム下げ動作について説明する。ここで、ブーム下げ動作時には、電磁切換弁15は切換位置Bにあり、チャージ管路5はチャージポンプ6によりチャージ圧力(例えば2MPa)まで昇圧され、図示右側の切換弁20bはチャージ圧力により切換位置Hに切換わる。これにより、切換弁19aのばね側切換室に管路11bの圧力が導かれ、切換弁19aの対向側切換室に切換弁20bを介して管路10bの圧力が導かれる。このとき、チャージ管路5に接続する管路10bの圧力(2MPa)は、ブームシリンダ2a,2bのボトム側に接続する管路11bの圧力(例えば17MPa)よりも低いため、切換弁19aは中立位置Eを保持する。
First, the boom lowering operation in a normal state where there is no leakage of hydraulic oil from the
次に、切換弁18aのばね側切換室に切換弁19aを介して管路11aの圧力が導かれ、切換弁18aの対向側切換室に切換弁19aを介して管路10aの圧力が導かれる。このとき、油圧ポンプ1の吐出口側に接続する管路10aの圧力(例えば4MPa)は、ブームシリンダ2a,2bのロッド側に接続する管路11aの圧力(例えば2MPa)よりも高いため、切換弁18aは切換位置Dに切換わる。これにより、第2のシャトル弁13aの第1の入力ポートは切換弁18aを介してタンク21に接続され、第2のシャトル弁13aの第2の入力ポートには低圧選択弁17aにより低圧選択された管路11aの圧力が導かれる。このとき、管路11aの圧力はタンク21の圧力(0.5MPa)よりも高いため、第2のシャトル弁13aの出力ポートは管路11aの圧力(2MPa)を選択する。
Next, the pressure of the
次に、第1のシャトル弁14aの第1の入力ポートは電磁切換弁15を介してタンク21と接続され、第1のシャトル弁14aの第2の入力ポートには第2のシャトル弁13aを介して管路11aの圧力(2MPa)が導かれる。このとき、管路11aの圧力はタンク21の圧力よりも高いため、第1のシャトル弁14aの出力ポートは管路11aの圧力を選択する。これにより、ポペット9aの背面には管路11aの圧力が導かれ、このとき管路10aの圧力(4MPa)は管路11aの圧力(2MPa)よりも高いため、ポペット9aは開弁される。
Next, the first input port of the
同様に、図示左側の切換弁20aはチャージ圧力により切換位置Hに切換わる。これにより、切換弁19bのばね側切換室に管路11aの圧力が導かれ、切換弁19bの対向側切換室に切換弁20aを介して管路10aの圧力が導かれる。このとき、油圧ポンプ1の吐出口側に接続する管路10aの圧力(4MPa)は、ブームシリンダ2a,2bのロッド側に接続する管路11aの圧力(2MPa)よりも高いため、切換弁19bは切換位置Fに切換わる。
Similarly, the switching
次に、切換弁18bのばね側切換室に切換弁19bを介して管路10bの圧力が導かれ、切換弁18bの対向側切換室に切換弁19bを介して管路11bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力(2MPa)は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、切換弁18bは切換位置Dに切換わる。これにより、第2のシャトル弁13bの第1の入力ポートは切換弁18bを介してタンク21に接続され、第2のシャトル弁13bの第2の入力ポートには低圧選択弁17bにより低圧選択された管路10bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力はタンク21の圧力(0.5MPa)よりも高いため、第2のシャトル弁13bの出力ポートは管路10bの圧力(2MPa)を選択する。
Next, the pressure of the
次に、第1のシャトル弁14bの第1の入力ポートは電磁切換弁15を介してタンク21と接続され、第1のシャトル弁14bの第2の入力ポートには第2のシャトル弁13bを介して管路10bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力はタンク21の圧力よりも高いため、第1のシャトル弁14bの出力ポートは管路10bの圧力を選択する。これにより、ポペット9bの背面には管路10bの圧力が導かれ、このとき管路10bの圧力(2MPa)は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、ポペット9bは開弁される。
Next, the first input port of the
したがって、油圧ポンプ1の吐出口側からポペット9aを介してブームシリンダ2a,2bのロッド側に作動油が供給され、所定の仕事を行った後、ポペット9bを介して作動油が油圧ポンプ1に戻り、ブーム下げ動作を正常に行うことができる。
Therefore, the hydraulic oil is supplied from the discharge port side of the
以上はブーム下げ正常時の動作説明であるが、次に、油圧ポンプ1からタンク21を介して作動油の漏れが生じた異常時におけるブーム下げ動作について説明する。
The above is the description of the operation when the boom is normally lowered. Next, the boom lowering operation when the hydraulic oil leaks from the
ブーム下げ動作時に油圧ポンプ1からタンク21を介して作動油の漏れが助長される場合、チャージ管路5が油圧ポンプ1を介してタンク21と接続されるため、チャージ管路5の圧力はチャージ圧力よりも低い圧力(0.5MPa)となる。その結果、切換弁20bの対向側切換室は油圧ポンプ1を介してタンク21と接続され、切換弁20bは中立位置Gに切換わる。これにより、切換弁19aのばね側切換室に管路11bの圧力が導かれ、切換弁19aの対向側切換室は切換弁20bを介してタンク21と接続される。このとき、タンク21の圧力は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、切換弁19aは中立位置Eを保持する。
When the hydraulic oil leaks from the
次に、切換弁18aのばね側切換室に切換弁19aを介して管路11aの圧力が導かれ、切換弁18aの対向側切換室に切換弁19aを介して管路10aの圧力が導かれる。このとき、管路10aの圧力は作動油の漏れによりタンク圧(0.5MPa)となっており、管路10aの圧力はブームシリンダ2a,2bのロッド側に接続する管路11aの圧力(例えば3MPa)よりも低いため、切換弁18aは中立位置Cに切換わる。これにより、第2のシャトル弁13aの第1の入力ポートは切換弁18aを介して最高圧力選択部により選択された管路11bの圧力が導かれ、第2のシャトル弁13aの第2の入力ポートに低圧選択弁17aにより低圧選択された管路10bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力(0.5MPa)は管路11bの圧力よりも低いため、第2のシャトル弁13aの出力ポートは管路11bの圧力(17MPa)を選択する。
Next, the pressure of the
次に、第1のシャトル弁14aの第1の入力ポートは電磁切換弁15を介してタンク21と接続され、第1のシャトル弁14aの第2の入力ポートには第2のシャトル弁13aを介して管路11bの圧力が導かれる。このとき、管路11bの圧力はタンク21の圧力よりも高いため、第1のシャトル弁14aの出力ポートは管路11bの圧力を選択する。これにより、ポペット9aの背面には管路11bの圧力が導かれ、このとき管路10aの圧力(0.5MPa)は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、ポペット9aは閉弁される。
Next, the first input port of the
同様に、切換弁20aの対向側切換室は油圧ポンプ1を介してタンク21と接続され、切換弁20bは中立位置Gに切換わる。これにより、切換弁19aのばね側切換室に管路11aの圧力が導かれ、切換弁19aの対向側切換室は切換弁20aを介してタンク21と接続される。このとき、タンク21の圧力は管路11aの圧力(3MPa)よりも低いため、切換弁19bは中立位置Eを保持する。
Similarly, the switching chamber on the opposite side of the switching
次に、切換弁18bのばね側切換室に切換弁19bを介して管路11bの圧力が導かれ、切換弁18bの対向側切換室に切換弁19bを介して管路10bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力(0.5MPa)は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、切換弁18bは中立位置Cに切換わる。これにより、第2のシャトル弁13bの第1の入力ポートは切換弁18bを介して最高圧力選択部により選択された管路11bの圧力が導かれ、第2のシャトル弁13bの第2の入力ポートには低圧選択弁17bにより低圧選択された管路10bの圧力が導かれる。このとき、管路10bの圧力は管路11bの圧力よりも低いため、第2のシャトル弁13bの出力ポートは管路11bの圧力(17MPa)を選択する。
Next, the pressure of the
次に、第1のシャトル弁14bの第1の入力ポートは電磁切換弁15を介してタンク21と接続され、第1のシャトル弁14bの第2の入力ポートには第2のシャトル弁13bを介して管路11bの圧力が導かれる。このとき、管路11bの圧力はタンク21の圧力よりも高いため、第1のシャトル弁14bの出力ポートは管路11bの圧力を選択する。これにより、ポペット9bの背面には管路11bの圧力が導かれ、このとき管路10bの圧力(0.5MPa)は管路11bの圧力(17MPa)よりも低いため、ポペット9bは閉弁される。
Next, the first input port of the
したがって、ブーム下げ動作時に油圧ポンプ1からタンク21への作動油の漏れが助長される場合であっても、ポペット9a,9bが閉弁されることによって油圧ポンプ1とブームシリンダ2a,2bとの間が遮断されるため、オペレータの意図に反してブームが沈下してしまうことを防止できる。
Therefore, even when the leakage of hydraulic oil from the
以上説明したように、本発明の実施形態に係る油圧制御装置では、ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)2a,2bとロジック弁3a,3bとの間にロードチェック機能を有する切換弁18a,18bを設けてあり、油圧ポンプ1からタンク21への作動油の漏れが助長される場合、チャージ昇圧感応弁である切換弁20a,20bが中立位置Gに切換えられることにより、方向感応弁である切換弁19a,19bを中立位置Eに保持して、切換弁18a,18bのばね側切換室とポペット9a,9bの後ポートとを接続すると共に、切換弁18a,18bの対向側切換室とポペット9a,9bの前ポートとを接続するように構成されている。このように油圧ポンプ1からタンク21を介して作動油の漏れが助長される場合でも、ロードチェック機能弁である切換弁18a,18bが中立位置Cを保持し、ポペット9a,9bのばね室にポペットの後ポートの圧力が導かれるため、電磁切換弁15が切換位置Bにあるのにも拘わらず、ポペット9bを閉弁させてブームシリンダ2a,2bからの作動油の戻り回路を閉鎖することができ、オペレータの意図に反する作業機の沈下を防止することができる。
As described above, in the flood control device according to the embodiment of the present invention, switching
なお、本実施形態において、ロードチェック機能弁である切換弁18a,18bと、方向感応弁である切換弁19a,19bと、チャージ昇圧感応弁である切換弁20a,20bと、第1のシャトル弁14a,14bと、第2のシャトル弁13a,13bとによって最高圧強制導入回路が構成されており、この最高圧強制導入回路は、電磁切換弁15が切換位置Bにあるときにチャージ昇圧感応弁(切換弁20a,20b)が中立位置Gに切換えられることにより、電磁切換弁15の切換位置にかかわらず最高圧力選択部で選択した最高圧力をポペット9a,9bの背面に導くようになっている。
In the present embodiment, the switching
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。例えば、上述した実施形態では、油圧アクチュエータとしてブーム駆動用のブームシリンダを用いた場合について説明したが、ブームシリンダ以外の油圧シリンダ(例えば、アームシリンダ109、バケットシリンダ110a,110bなど)や油圧モータ等の油圧アクチュエータについても本発明は適用可能であり、また、油圧ショベル以外の例えばホイールローダ等の建設機械に本発明を適用しても良い。
The above-described embodiments are examples for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those embodiments. One of ordinary skill in the art can practice the present invention in various other aspects without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where a boom cylinder for driving a boom is used as the hydraulic actuator has been described, but a hydraulic cylinder other than the boom cylinder (for example,
1 油圧ポンプ
2a,2b ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
3a,3b ロジック弁
4 フラッシング弁
5 チャージ管路
6 チャージポンプ
7,8 チェック弁
9a,9b ポペット
10a,10b,11a,11b 管路
12a,12b スプリング
13a,13b 第2のシャトル弁
14a,14b 第1のシャトル弁
15 電磁切換弁
16a,16b シャトル弁(最高圧力選択部)
17a、17b 低圧選択弁(低圧選択部)
18a,18b 切換弁(ロードチェック機能弁)
19a,19b 切換弁(方向感応弁)
20a,20b 切換弁(チャージ昇圧感応弁)
21 タンク
1
3a, 3b Logic valve 4
17a, 17b Low-voltage selection valve (low-voltage selection unit)
18a, 18b switching valve (load check function valve)
19a, 19b switching valve (direction sensitive valve)
20a, 20b switching valve (charge boost sensitive valve)
21 tank
Claims (1)
前記各ポペットの前後圧力のうち最高圧力を選択する最高圧力選択部と、
前記各ポペットの前後圧力のうちの低い方の圧力を選択する低圧選択部と、
中立位置では前記最高圧力選択部で選択した最高圧力を前記各ポペットの背面に導き、切換位置では前記低圧選択部が選択した低い方の圧力を前記各ポペットの背面に導く電磁切換弁と、
前記油圧ポンプの吐出口管路および吸込口管路に接続されたチャージポンプと、
前記油圧ポンプの前記吸込口管路の圧力が閾値を超えると中立位置から切換位置に切換えられるチャージ昇圧感応弁と、
前記チャージ昇圧感応弁を含む複数の切換弁を有する最高圧強制導入回路と、
を備え、
前記最高圧強制導入回路は、前記電磁切換弁が切換位置にあるときに前記チャージ昇圧感応弁が中立位置に切換えられることにより、前記電磁切換弁の切換位置にかかわらず前記最高圧力選択部で選択した最高圧力を前記各ポペットの背面に導き、
前記最高圧強制導入回路は、
前記低圧選択部の出力ポートと前記各ポペットの背面との間に設けられ、第1の入力ポートが前記電磁切換弁の出力ポートに接続され、且つ出力ポートが前記ポペットの背面に接続された第1のシャトル弁と、
前記低圧選択部の出力ポートと前記第1のシャトル弁の第2の入力ポートとの間に設けられ、第2の入力ポートが前記低圧選択部の出力ポートに接続され、且つ出力ポートが前記第1のシャトル弁の第2の入力ポートに接続された第2のシャトル弁と、
前記最高圧力選択部の出力ポートとタンクとの間に設けられ、中立位置では前記最高圧力選択部の出力ポートと前記第2のシャトル弁の第1の入力ポートとを接続させ、切換位置では前記最高圧力選択部の出力ポートを遮断し、且つ前記第2のシャトル弁の第1の入力ポートとタンクとを接続させるロードチェック機能弁と、
前記各ポペットの前後ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室および対向側切換室との間に設けられ、中立位置では前記各ポペットの前ポートと前記ロードチェック機能弁の対向側切換室とを接続させ、且つ前記各ポペットの後ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室とを接続させ、切換位置では前記各ポペットの前ポートと前記ロードチェック機能弁のばね側切換室を接続させ、且つ前記各ポペットの後ポートと前記ロードチェック機能弁の対向側切換室を接続させる方向感応弁と、
を備えており、
前記電磁切換弁は、中立位置で前記最高圧力選択部の出力ポートと前記第1のシャトル弁の第1の入力ポートを接続させ、且つ切換位置で前記第1のシャトル弁の第1の入力ポートをタンクに連通させ、
前記方向感応弁は、前記各ポペットの前ポートの圧力が後ポートの圧力よりも高いときに中立位置から切換位置に切換えられ、
前記チャージ昇圧感応弁は、前記方向感応弁の対向側切換室とタンクとの間に設けられると共に、中立位置では前記方向感応弁の対向側切換室とタンクとを接続させ、切換位置では前記方向感応弁の対向側切換室と前記各ポペットの前ポートとを接続させることを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
A variable displacement hydraulic pump, a hydraulic actuator driven by a pressure oil supply from the hydraulic pump, and a closed circuit connecting between the discharge port and suction port of the hydraulic pump and the two ports of the hydraulic actuator. In a construction machine hydraulic control device that includes a logic valve having at least two poppets provided in the closed circuit and connects and disconnects the closed circuit by opening and closing the poppet.
A maximum pressure selection unit that selects the maximum pressure among the front and rear pressures of each poppet,
A low-pressure selection unit that selects the lower of the front-rear pressures of each poppet,
In the neutral position, the maximum pressure selected by the maximum pressure selection unit is guided to the back surface of each poppet, and in the switching position, the lower pressure selected by the low pressure selection unit is guided to the back surface of each poppet.
A charge pump connected to the discharge port line and the suction port line of the hydraulic pump,
A charge boosting sensitive valve that switches from the neutral position to the switching position when the pressure in the suction port pipeline of the hydraulic pump exceeds the threshold value.
A maximum pressure forced introduction circuit having a plurality of switching valves including the charge boost sensitive valve, and
With
The maximum pressure forced introduction circuit is selected by the maximum pressure selection unit regardless of the switching position of the electromagnetic switching valve by switching the charge boost sensitive valve to the neutral position when the electromagnetic switching valve is in the switching position. -out guide the maximum pressure that the back of each poppet,
The maximum pressure forced introduction circuit is
A first input port provided between the output port of the low pressure selection unit and the back surface of each poppet, the first input port is connected to the output port of the electromagnetic switching valve, and the output port is connected to the back surface of the poppet. 1 shuttle valve and
It is provided between the output port of the low pressure selection unit and the second input port of the first shuttle valve, the second input port is connected to the output port of the low pressure selection unit, and the output port is the first. A second shuttle valve connected to the second input port of one shuttle valve,
It is provided between the output port of the maximum pressure selection unit and the tank, and in the neutral position, the output port of the maximum pressure selection unit and the first input port of the second shuttle valve are connected, and in the switching position, the above. A load check function valve that shuts off the output port of the maximum pressure selection unit and connects the first input port of the second shuttle valve to the tank.
It is provided between the front and rear ports of each poppet and the spring-side switching chamber and the opposite-side switching chamber of the load check function valve, and in the neutral position, the front port of each poppet and the opposite-side switching chamber of the load check function valve. And the rear port of each poppet and the spring side switching chamber of the load check function valve are connected, and at the switching position, the front port of each poppet and the spring side switching chamber of the load check function valve are connected. And a direction-sensitive valve that connects the rear port of each poppet to the opposite side switching chamber of the load check function valve.
Is equipped with
The electromagnetic switching valve connects the output port of the maximum pressure selection unit and the first input port of the first shuttle valve at the neutral position, and the first input port of the first shuttle valve at the switching position. To the tank,
The directional valve is switched from the neutral position to the switching position when the pressure at the front port of each poppet is higher than the pressure at the rear port.
The charge boost-sensitive valve is provided between the opposite-side switching chamber of the direction-sensitive valve and the tank, and is connected to the opposite-side switching chamber of the direction-sensitive valve and the tank in the neutral position, and the direction in the switching position. A hydraulic control device for construction machinery, characterized in that a switching chamber on the opposite side of a sensitive valve is connected to a front port of each poppet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017065790A JP6860400B2 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Hydraulic control device for construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017065790A JP6860400B2 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Hydraulic control device for construction machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018168916A JP2018168916A (en) | 2018-11-01 |
JP6860400B2 true JP6860400B2 (en) | 2021-04-14 |
Family
ID=64020155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017065790A Active JP6860400B2 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Hydraulic control device for construction machinery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6860400B2 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5916563Y2 (en) * | 1979-07-09 | 1984-05-15 | 日立建機株式会社 | Closed circuit flushing circuit |
JPS5614670A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-12 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Logic valve |
JPS591884B2 (en) * | 1979-09-14 | 1984-01-14 | 日立建機株式会社 | Hydraulic circuit control device |
JPS5821005A (en) * | 1981-07-27 | 1983-02-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Controller for hydraulic circuit |
US8833067B2 (en) * | 2011-04-18 | 2014-09-16 | Caterpillar Inc. | Load holding for meterless control of actuators |
-
2017
- 2017-03-29 JP JP2017065790A patent/JP6860400B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018168916A (en) | 2018-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101975063B1 (en) | Construction machinery and hydraulic circuit thereof | |
JP5669448B2 (en) | Hydraulic drive system for excavator | |
US20050175485A1 (en) | Hydraulic driving system of construction machinery | |
KR102510852B1 (en) | Hydraulic system and hydraulic control method for construction machine | |
JP2010013927A (en) | Hydraulic drive system for excavator | |
JP6298716B2 (en) | Work machine | |
US9481975B2 (en) | Construction machine | |
JP5803587B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
JP2004346485A (en) | Hydraulic driving device | |
CN106351281B (en) | Hydraulic circuits for construction machinery and construction machinery | |
JP7121642B2 (en) | Fluid pressure controller | |
JP2002339904A (en) | Hydraulic circuit for construction machine | |
JP4121466B2 (en) | Hydraulic circuit of hydraulic working machine | |
JP6282127B2 (en) | hydraulic unit | |
JP6860400B2 (en) | Hydraulic control device for construction machinery | |
KR101669680B1 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
KR102101054B1 (en) | Hydraulic circuit for construction machine | |
KR100656046B1 (en) | Arm speed control device of small excavator | |
JP5429099B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
EP3821136B1 (en) | Hydraulic machine comprising a hydraulic circuit | |
JP7026005B2 (en) | Fluid pressure controller | |
JP5420470B2 (en) | Hydraulic circuit for attaching / detaching counterweight of work equipment | |
JP2005068718A (en) | Hydraulic drive unit of construction machinery | |
JP2008115942A (en) | Hydraulic driving device of working machine | |
JP4423149B2 (en) | Construction machinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200915 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201029 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210326 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6860400 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |