JPH01199004A - Hydraulic drive device - Google Patents
Hydraulic drive deviceInfo
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- JPH01199004A JPH01199004A JP16364788A JP16364788A JPH01199004A JP H01199004 A JPH01199004 A JP H01199004A JP 16364788 A JP16364788 A JP 16364788A JP 16364788 A JP16364788 A JP 16364788A JP H01199004 A JPH01199004 A JP H01199004A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油圧
アクチュエータを備えた油圧建設機械の油圧駆動装置に
係わり、特に、圧力補償機能を備えた流量制御弁により
油圧アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する
油圧駆動装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hydraulic drive device for hydraulic construction machinery equipped with a plurality of hydraulic actuators, such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane, and particularly relates to a hydraulic drive device for a hydraulic construction machine equipped with a plurality of hydraulic actuators, such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane. The present invention relates to a hydraulic drive device that controls the flow rate of pressure oil supplied to a hydraulic actuator using a flow control valve.
従来、油圧ショベル、油圧クレーン等、複数の油圧アク
チュエータを備えた油圧建設機械の油圧駆動装置は、−
射的に、少なくとも1つの油圧ポンプと、この油圧ポン
プにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポンプか
ら吐出される圧油によって駆動される複数の油圧アクチ
ュエータと、油圧ポンプと各油圧アクチュエータの間に
おいてそれぞれの主回路に接続された複数の流量制御弁
とを備えている。Conventionally, hydraulic drive devices for hydraulic construction machinery equipped with multiple hydraulic actuators, such as hydraulic excavators and hydraulic cranes, have been
At least one hydraulic pump, a plurality of hydraulic actuators each connected to the hydraulic pump via a main circuit and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, and a plurality of flow control valves connected to respective main circuits in between.
U、S、P、4,617,854には、このような油圧
駆動装置において、各流量制御弁の主回路上流側に補助
弁を配置し、この補助弁の対向する第1の操作部に流量
制御弁の入口圧力と出口圧力を導き、対向する第2の操
作部に油圧ポンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエー
タの最大負荷圧力を導くと共に、油圧ポンプの吐出圧力
を当該最大負荷圧力よりも所定値だけ高く保持するロー
ドセンシング型のポンプレギュレータを配置した構成が
記載されている。この構成において、補助弁の対向する
第1の操作部に流量制御弁の入口圧力と出口圧力を導く
ことにより、周知のごとく流量制御弁の負荷圧力補償を
行う、また補助弁の対向する第2の操作部にポンプレギ
ュレータで制御された油圧ポンプの吐出圧力と複数の油
圧アクチュエータの最大負荷圧力を導くことにより、負
荷圧力に差のある複数の油圧アクチュエータの複合操作
に際して、それぞれの油圧アクチュエータの指令流ff
1(要求流量)の合計が油圧ポンプの最大吐出流量を越
えた場合であっても、相互の指令流量割合に応じて吐出
流量を分流し、高負荷圧力側の油圧アクチュエータにも
確実に圧油を流せるようにしている。U, S, P, 4,617,854, in such a hydraulic drive system, an auxiliary valve is disposed upstream of the main circuit of each flow control valve, and a first operation part facing the auxiliary valve is provided with an auxiliary valve. The inlet pressure and outlet pressure of the flow control valve are guided, and the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators are guided to the opposing second operation part, and the discharge pressure of the hydraulic pump is made lower than the maximum load pressure. A configuration is described in which a load-sensing type pump regulator is arranged to maintain a predetermined value high. In this configuration, by guiding the inlet pressure and outlet pressure of the flow control valve to the opposing first operating portion of the auxiliary valve, the load pressure compensation of the flow control valve is performed as is well known, and the opposing second operating portion of the auxiliary valve By guiding the discharge pressure of the hydraulic pump controlled by the pump regulator and the maximum load pressure of multiple hydraulic actuators to the operating section of the pump, the command for each hydraulic actuator can be adjusted during combined operation of multiple hydraulic actuators with different load pressures. flowing ff
Even if the total of 1 (required flow rate) exceeds the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump, the discharge flow rate is divided according to the mutual command flow rate ratio, ensuring that pressure oil is supplied even to the hydraulic actuator on the high-load pressure side. I am trying to make it possible to flow.
一方、U、S、P、4,535,809には、複数では
なく単一の油圧アクチュエータを対象とした油圧駆動装
置において、油圧ポンプと油圧アクチュエータの間の主
回路に接続される流量制御弁を、該主回路に接続された
シート弁型の主弁と、主弁の背圧室と出口ポートとの間
のパイロット回路に接続されたパイロット弁との組み合
わせで構成すると共に、パイロット回路に更に補助弁を
配置し、この補助弁の対向する操作部にパイロット弁の
入口圧力と出口圧力を導き、圧力補ffi機能を果たす
ようにしたものが記載されている。また当該特許には、
単一の油圧アクチュエータの動作に関し、自己負荷圧力
の影響を取り入れ、上記圧力補r11機能を修正する変
形例も開示されている。On the other hand, U, S, P, 4,535,809 describes a flow control valve connected to the main circuit between a hydraulic pump and a hydraulic actuator in a hydraulic drive system intended for a single hydraulic actuator rather than multiple hydraulic actuators. is composed of a seat valve type main valve connected to the main circuit, and a pilot valve connected to a pilot circuit between the back pressure chamber and the outlet port of the main valve, and further connected to the pilot circuit. This document describes an arrangement in which an auxiliary valve is arranged, and the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve are guided to the opposing operation parts of the auxiliary valve to perform a pressure compensation function. The patent also includes:
For the operation of a single hydraulic actuator, a modification is also disclosed that incorporates the influence of self-load pressure and modifies the pressure compensation r11 function.
しかしながら、U、S、P、4,617.854におい
ては、上記流量弁及び補助弁は共にスプール弁として構
成され、しかも両弁とも主回路に配置されるため比較的
大きなスプール弁として構成されている。従って、補助
弁が大流量の流れる主回路に配置されているため、補助
弁部分での圧力損失が大きいという問題があった。However, in U.S.P. 4,617.854, both the flow valve and the auxiliary valve are configured as spool valves, and since both valves are arranged in the main circuit, they are configured as relatively large spool valves. There is. Therefore, since the auxiliary valve is disposed in the main circuit through which a large flow rate flows, there is a problem in that the pressure loss in the auxiliary valve portion is large.
また−射的に、油圧駆動装置においては、各油圧アクチ
ュエータには自己負荷圧力及び他の油圧アクチュエータ
の負荷圧力の影響を受けることなく流量を供給できるこ
とが好ましい、しかしながら、油圧ショベル等の建設機
械の油圧駆動装置においては、油圧アクチュエータが駆
動する作業部材の種類及び作業形態により他の油圧アク
チュエータの負荷圧力又は自己負荷圧力の影響を受けた
方が好ましい場合がある。Additionally, in a hydraulic drive system, it is preferable that each hydraulic actuator can be supplied with a flow rate without being affected by its own load pressure or the load pressure of other hydraulic actuators. In a hydraulic drive system, it may be preferable to be influenced by the load pressure of another hydraulic actuator or the self-load pressure depending on the type of work member driven by the hydraulic actuator and the work style.
例えば、油圧ショベルにおいて、旋回とブーム上げを同
時に行って土砂をトラックに積み込む時、旋回体は慣性
体であるので旋回初期においては旋回モータの負荷圧力
が高圧となり、回路保護のために設けられたリリーフ弁
の圧力以上に上昇する。For example, when a hydraulic excavator rotates and raises the boom at the same time to load earth and sand onto a truck, the rotating body is an inertial body, so the load pressure on the swing motor becomes high at the beginning of the swing, and the swing motor is installed to protect the circuit. The pressure rises above the relief valve pressure.
一方、ブームの負荷圧力はブーム保持圧力となるので旋
回の負荷圧力よりは低い圧力となる。このような作業形
態においては、旋回初期時の旋回圧力が高圧のときには
、圧油をリリーフせずにできるだけブームに供給できる
ようにすれば、エネルギーの無駄を軽減できると共に、
最初はブームの上昇速度を旋回速度に対して速く上昇さ
せ、ブームがある程度上昇したら徐々に旋回速度が速く
なるというブームと旋回の速度調整を自動的に行うこと
ができる。On the other hand, the boom load pressure is the boom holding pressure, which is lower than the swing load pressure. In this type of work, when the swinging pressure at the beginning of swinging is high, energy waste can be reduced by supplying pressure oil to the boom as much as possible without relief, and
It is possible to automatically adjust the speed of the boom and swing by increasing the rising speed of the boom faster than the swinging speed at first, and gradually increasing the swinging speed once the boom has risen to a certain degree.
また旋回の単独操作又は他の油圧アクチュエータとの複
合操作においては、旋回初期時、旋回の負荷圧力は上述
したようにリリーフ弁の圧力以上に上昇するので、旋回
の負荷圧力の上昇と共に旋回モータへの圧油供給量を減
らすことができれば、エネルギーの無駄を少なくするこ
とができる。In addition, in a single swing operation or a combined operation with other hydraulic actuators, at the beginning of the swing, the swing load pressure rises above the pressure of the relief valve as described above, so as the swing load pressure increases, the swing motor If the amount of pressure oil supplied can be reduced, energy waste can be reduced.
なお油圧ショベルにおいても、ブームとアームの複合操
作で行う法面形成作業など、負荷圧力のいかんに係わら
ず流量をブーム用操作レバーとアーム用操作レバーの操
作量割合に応じて正確に分流させない作業形態もある。In addition, with hydraulic excavators, work that does not accurately divide the flow rate according to the ratio of the amount of operation of the boom control lever and the arm control lever, regardless of the load pressure, such as slope formation work performed by combined operation of the boom and arm. There are also forms.
従って、油圧ショベル等の建設機械においては、流量制
御弁の特性は圧力補償機能かつ/又は分流機能を果たす
ように一義的に定まるのではなく、油圧アクチュエータ
が駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じた諸機能
を与え得るべく修正できることが望ましい。Therefore, in construction machinery such as hydraulic excavators, the characteristics of the flow control valve are not uniquely determined to perform a pressure compensation function and/or a flow diversion function, but are determined by the type and work form of the work member driven by the hydraulic actuator. It is desirable to be able to modify it to provide various functions according to the user's needs.
しかしながら、U、S、P、4,617.854におい
ては、上述したように補助弁の設置により圧力補償機能
と分流機能は果たすものの、他の油圧アクチュエータの
負荷圧力又は自己負荷圧力の影響を取り入れこれら機能
を修正するという考えはなく、作業部材の種類及び作業
形態に応じて流量制御弁の特性を修正するという上記要
望に答え得るものではなかった。However, in U, S, P, 4,617.854, although the installation of the auxiliary valve achieves the pressure compensation function and flow dividing function as described above, it incorporates the influence of the load pressure of other hydraulic actuators or the self-load pressure. There was no idea of modifying these functions, and it was not possible to meet the above-mentioned demand for modifying the characteristics of the flow control valve according to the type of work member and work form.
一方、U、S、P、4,535,809においては、単
一の油圧アクチュエータを対象とした油圧駆動装置であ
るので、補助弁の設置により単一の油圧アクチュエータ
の動作に関する圧力補償機能を果たすか、当該単一の油
圧アクチュエータの自己負荷圧力の影響を取り入れて圧
力補償機能を修正するだけであり、複数の油圧アクチュ
エータの複合操作に関して諸機能を修正することとは無
関係の技術であり、特に他の油圧アクチュエータの負荷
圧力の影響を取り入れて圧力補償機能及び分流機能を修
正するという考えは全く無かった。On the other hand, in U, S, P, 4,535,809, since it is a hydraulic drive device for a single hydraulic actuator, an auxiliary valve is installed to perform a pressure compensation function regarding the operation of a single hydraulic actuator. Or, it is a technology that only modifies the pressure compensation function by incorporating the influence of the self-load pressure of the single hydraulic actuator, and is unrelated to modifying various functions regarding the combined operation of multiple hydraulic actuators. There was no idea of modifying the pressure compensation function and flow dividing function by incorporating the influence of the load pressure of other hydraulic actuators.
本発明の目的は、絞り損失が少なく、かつ油圧建設機械
の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制御弁の特
性を修正することのできる油圧駆動装置を提供すること
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydraulic drive device that has low throttling loss and that can modify the characteristics of a flow control valve depending on the type of work member and work form of a hydraulic construction machine.
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも1つ
の油圧ポンプと:この油圧ポンプにそれぞれ主回路を介
して接続され、該油圧ポンプから吐出される圧油によっ
て駆動される少なくとも第1及び第2の油圧アクチュエ
ータと;前記油圧ポンプと前記第1及び第2の油圧アク
チュエータの間においてそれぞれの主回路に接続された
第1及び第2の流量制御弁手段と;前記油圧ポンプの吐
出圧力を制御するポンプ制御手段とを有し:前記第1及
び第2の流量制御弁手段は、各々、操作手段の操作量に
応じて開度を変化させる第1の弁手段と、第1の弁手段
に直列に接続され、該弁手段の入口圧力と出口圧力の差
圧を制御する第2の弁手段とを有し:さらに、前記第1
及び第2の流量制御弁手段の各々につき、前第1の弁手
段の入口圧力及び出口圧力、前記油圧ポンプの吐出圧力
及び前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負荷
圧力に基づいて前記第2の弁手段を制御する制御手段を
有する油圧駆動装置において、前記第1及び第2の流量
制御弁手段は、各々、前記主回路に接続された入口ポー
ト及び出口ポートの連通を制御する弁体、この弁体の変
位に対応して開度を変化させる可変絞り、及び前記出口
ポートに前記可変絞りを介して連通し、前記弁体を開弁
方向に付勢する制御圧力を発生する背圧室を有する主弁
と、前記主弁の入口ポートと背圧室との間に接続された
パイロット回路とを有すること;前記第1の弁手段は、
前記パイロット回路に接続されパイロット回路を流れる
パイロット流を制御するパイロット弁として構成される
と共に、前記第2の弁手段は、前記パイロット回路に接
続され、前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧
を制御する補助弁として構成されていること;前記制御
手段は、前記第1及び第2の流量制御弁手段の各々につ
き、前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧が前
記油圧ポンプの吐出圧力と前記第1及び第2の油圧アク
チュエータの最大負荷圧力との差圧、前記最大負荷圧力
とそれぞれの油圧アクチュエータの自己負荷圧力との差
圧、及び自己負荷圧力に対して、以下の式で表わされる
関係となるように前記補助弁を制御し、
Δpz =a (Ps −Plmax)十β(Plma
x−pl ) +γPlここでΔPz:前記パイロッ
ト弁の入口圧力と出口圧力との差圧
Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力
P 1llaX :前記第1及び第2の油圧アクチュエ
ータの最大負荷圧力
Pl :前記第1及び第2の油圧アクチュエータのそれ
ぞれの自己負荷圧力
α、β、γ:第1、第2及び第3の定数前記第1、第2
及び第3の定数α、β,rをそれぞれ所定の値に設定し
たことを特徴とする油圧駆動装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention includes at least one hydraulic pump: at least first and second hydraulic pumps connected to the hydraulic pump through main circuits and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump. two hydraulic actuators; first and second flow control valve means connected to respective main circuits between the hydraulic pump and the first and second hydraulic actuators; controlling the discharge pressure of the hydraulic pump; The first and second flow rate control valve means each include a first valve means that changes the degree of opening according to the amount of operation of the operation means; a second valve means connected in series for controlling the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the valve means;
and for each of the second flow control valve means, the said first valve means is determined based on the inlet pressure and outlet pressure of the first valve means, the discharge pressure of the hydraulic pump, and the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators. In the hydraulic drive device, the first and second flow control valve means each include a valve body that controls communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit. , a variable throttle that changes the degree of opening in response to the displacement of the valve body, and a back pressure that communicates with the outlet port via the variable throttle and generates a control pressure that biases the valve body in the valve opening direction. a main valve having a chamber; and a pilot circuit connected between an inlet port of the main valve and a back pressure chamber;
The second valve means is connected to the pilot circuit and configured as a pilot valve for controlling the pilot flow flowing through the pilot circuit, and the second valve means is connected to the pilot circuit and is configured to control the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve. The control means is configured as an auxiliary valve for controlling the first and second flow rate control valve means such that the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve is adjusted to the discharge of the hydraulic pump. The following formula is used for the differential pressure between the pressure and the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators, the differential pressure between the maximum load pressure and the self-load pressure of each hydraulic actuator, and the self-load pressure. The auxiliary valve is controlled so that the relationship expressed is Δpz = a (Ps − Plmax) + β (Plmax
x-pl) +γPl where ΔPz: Differential pressure between the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve Ps: Discharge pressure of the hydraulic pump P 1llaX: Maximum load pressure Pl of the first and second hydraulic actuators: The first Self-load pressures α, β, and γ of the first and second hydraulic actuators: first, second, and third constants;
and third constants α, β, and r are each set to predetermined values.
前記背圧室の制御圧力を受ける前、記主弁弁体の受圧面
積に対する前記出口ポートを介して関連する油圧アクチ
ュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面積の比を
Kとすると、前記第1の定数aは、好ましくは、α≦K
の関係にある。この場合、第2及び第3の定数β,rを
それぞれ零に設定することができる。Before receiving the control pressure of the back pressure chamber, let K be the ratio of the pressure receiving area of the main valve body receiving the load pressure of the associated hydraulic actuator via the outlet port to the pressure receiving area of the main valve body. The first constant a is preferably α≦K
There is a relationship between In this case, the second and third constants β and r can each be set to zero.
また、前記第1の定数αは、前記操作手段の操作量と前
記主弁を通る流量の比例ゲインに対応して任意の正の値
に設定され、前記第2の定数βは、関連する油圧アクチ
ュエータと他の油圧アクチュエータとの複合操作の調和
に基づき任意の値に設定され、前記第3の定数γは、関
連する油圧アクチュエータの動作特性に基づき任意の値
に設定される。Further, the first constant α is set to an arbitrary positive value corresponding to the operating amount of the operating means and the proportional gain of the flow rate passing through the main valve, and the second constant β is The third constant γ is set to an arbitrary value based on the coordination of the combined operation of the actuator and other hydraulic actuators, and the third constant γ is set to an arbitrary value based on the operating characteristics of the related hydraulic actuator.
前記制御手段は、前記第1及び第2の流量制御弁手段の
各々の前記補助弁に設けられた複数の油圧操作室と、該
複数の油圧操作室に前記油圧ポンプの吐出圧力、前記最
大負荷圧力、前記パイロット弁の入口圧力及び出口圧力
を直接又は間接的に導入する管路手段とを有していても
よく、この場合、該複数の油圧操作室のそれぞれの受圧
面積を前記第1、第2及び第3の定数α、β、γが前記
所定の値となるように設定する。The control means includes a plurality of hydraulic operation chambers provided in each of the auxiliary valves of the first and second flow rate control valve means, and a discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load in the plurality of hydraulic operation chambers. and a conduit means for directly or indirectly introducing the pressure, the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve, and in this case, the pressure receiving area of each of the plurality of hydraulic operation chambers is set to the first, The second and third constants α, β, and γ are set to the predetermined values.
上記液圧的制御手段の構成例を列挙する。Examples of the configuration of the hydraulic control means will be listed below.
(1)前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイロ
ット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧操作
室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4の油
圧操作室とを有し、前記管路手段は、前記油圧ポンプの
吐出圧力を前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と、
前記パイロット弁の出口圧力を前記第2の油圧操作室に
導く第2の管路と、前記最大負荷圧力を前記第3の油圧
操作室に導く第3の管路と、前記パイロット弁の入口圧
力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管路とを有して
いる。(1) The auxiliary valve is disposed between the inlet port of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers have first and second hydraulic pressures that bias the auxiliary valve in the opening direction. It has an operation chamber and third and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means transmits the discharge pressure of the hydraulic pump to the first hydraulic operation chamber. a first conduit for guiding;
a second pipe line that leads the outlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operation chamber; a third pipe line that leads the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber; and an inlet pressure of the pilot valve. and a fourth pipe line that leads the hydraulic pressure to the fourth hydraulic operation chamber.
(2)前記補助弁は前記主弁の背圧室と前記パイロット
弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第1の油圧操作室と、該補助
弁を閉弁方向に付勢する第2、第3及び第4の油圧操作
室とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口
圧力を前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と、前記
パイロット弁の入口圧力を前記第2の油圧操作室に導く
第2の管路と、関連する油圧アクチュエータの負荷圧力
を前記第3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記前記
最大負荷圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管路
とを有している。(2) The auxiliary valve is arranged between the back pressure chamber of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include a first hydraulic operation chamber that biases the auxiliary valve in the opening direction. and second, third, and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means transfers the outlet pressure of the pilot valve to the first hydraulic operation chamber. a first conduit leading to the pilot valve, a second conduit leading the inlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operating chamber, and a second conduit leading the load pressure of the associated hydraulic actuator to the third hydraulic operating chamber. and a fourth pipe line that guides the maximum load pressure to the fourth hydraulic operation chamber.
(3)前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の背圧
室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧操作室と
、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4の油圧操
作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アクチュ
円−夕の負荷圧力を前記第1の油圧操作室に導く第1の
管路と、前記パイロット弁の出口圧力を前記第2の油圧
操作室に導く第2の管路と、前記最大負荷圧力を前記第
3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記背圧室の制御
圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管路とを有し
ている。(3) The auxiliary valve is disposed between the pilot valve and the back pressure chamber of the main valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include first and second hydraulic chambers that bias the auxiliary valve in the opening direction. It has a hydraulic operation chamber and third and fourth hydraulic operation chambers for biasing the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means transfers the load pressure of the related hydraulic actuator to the first hydraulic operation chamber. a first pipe line leading to the hydraulic operation chamber; a second pipe line guiding the outlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operation chamber; and a second pipe line guiding the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber. It has a third pipe line and a fourth pipe line that guides the control pressure of the back pressure chamber to the fourth hydraulic operation chamber.
(4)前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイロ
ット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧操作
室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4の油
圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アク
チュエータの負荷圧力を前記第1の油圧操作室に導く第
1の管路と、前記前記油圧ポンプの吐出圧力を前記第2
の油圧操作室に導く第2の管路と、前記最大負荷圧力を
前記第3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記パイロ
ット弁の入口圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の
管路とを有している。(4) The auxiliary valve is disposed between the inlet port of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers have first and second hydraulic pressures that bias the auxiliary valve in the opening direction. It has an operation chamber and third and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means transfers the load pressure of the related hydraulic actuator to the first hydraulic operation chamber. a first pipe line that leads the hydraulic pump to the second pipe line;
a second pipe line leading to the hydraulic operation chamber; a third pipe line leading the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber; and a third pipe line leading the inlet pressure of the pilot valve to the fourth hydraulic operation chamber. and a fourth conduit.
(5)前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の背圧
室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記補
助弁を開弁方向に付勢する第1の油圧操作室と、該補助
弁を閉弁方向に付勢する第2及び第3の油圧操作室とを
有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口圧力を
前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と、前記油圧ボ
ン1の吐出圧力を前記第2の油圧操作室に導く第2の管
路と、前記最大負荷圧力を前記第3の油圧操作室に導く
第3の管路とを有している。(5) The auxiliary valve is arranged between the pilot valve and the back pressure chamber of the main valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include a first hydraulic operation chamber that biases the auxiliary valve in the opening direction. and second and third hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means has a first hydraulic operation chamber that guides the outlet pressure of the pilot valve to the first hydraulic operation chamber. a second pipe line that leads the discharge pressure of the hydraulic bong 1 to the second hydraulic operation chamber, and a third pipe line that leads the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber. have.
前記ポンプ制御手段は;好ましくは、油圧ポンプの吐出
圧力を前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負
荷圧力よりも所定値だけ高く保持するロードセンシング
型のポンプレギュレータである。The pump control means is preferably a load sensing type pump regulator that maintains the discharge pressure of the hydraulic pump at a predetermined value higher than the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators.
また本発明は、上記目的を達成するため、複数の油圧ア
クチュエータに、よってそれぞれ駆動される、旋回体、
ブーム、アーム及びバケットを含む複数の作業部材を有
する油圧ショベルに上記油圧駆動装置を適用した油圧シ
ョベルを提供する。In order to achieve the above object, the present invention also provides a rotating body, each driven by a plurality of hydraulic actuators.
A hydraulic excavator is provided in which the above hydraulic drive device is applied to a hydraulic excavator having a plurality of working members including a boom, an arm, and a bucket.
上記油圧ショベルにおいて、前記制御手段は、好ましく
は、前記ブーム用油圧アクチュエータのボトム側に係わ
る流量制御弁手段につき、前記第2の定数βを比較的大
きな正の値に設定する。In the above hydraulic excavator, the control means preferably sets the second constant β to a relatively large positive value for the flow rate control valve means related to the bottom side of the boom hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記アーム用油圧ア
クチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につき
、前記第2の定数βを比較的小さな正の値に設定する。Preferably, the control means sets the second constant β to a relatively small positive value for the flow control valve means related to the bottom side of the arm hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油圧
アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第2の定数βを比較的小さな負の値に設定する
。Preferably, the control means sets the second constant β to a relatively small negative value for the flow rate control valve means related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記旋回体用油圧ア
クチュエータに係わる流量制御弁手段につき、前記第3
の定数γを比較的小さな負の値に設定する。Preferably, the control means includes the third flow control valve means related to the rotating body hydraulic actuator.
The constant γ of is set to a relatively small negative value.
また好ましくは、前記制御手段は、前記バケット用油圧
アクチュエータのボトム側に係わる流量制御弁手段につ
き、前記第3の定数γを比較的小さな正の値に設定する
。Preferably, the control means sets the third constant γ to a relatively small positive value for the flow rate control valve means related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator.
また好ましくは、前記制御手段は、前記ブーム及びアー
ム用油圧アクチュエータのロッド側に係わる流量制御弁
につき、それぞれ前記第2及び第3の定数β,rを零に
設定する。Preferably, the control means sets the second and third constants β and r to zero, respectively, for flow control valves related to rod sides of the boom and arm hydraulic actuators.
本発明者らは、パイロット回路に配置された補助弁とパ
イロット弁の前後差圧との関係を種々検討した結果、補
助弁によって制御されるパイロット弁前後差圧Δpzは
、−a的に、以下に再掲する上記の式で表わされること
を見出だした。As a result of various studies by the present inventors on the relationship between the auxiliary valve arranged in the pilot circuit and the differential pressure across the pilot valve, the differential pressure Δpz across the pilot valve controlled by the auxiliary valve is -a, as follows: We found that it is expressed by the above formula, which is reproduced in .
ΔPz =a (Ps −Prmax)十β(Plla
X−Pl ) +yPl上記式の意味は次の通りであ
る。この式において、右辺第1項のPs −PllaX
は全ての流量制御弁について共通なので複合操作におけ
る分流機能を司どり、第2項のPlmax−Plは他ア
クチュエータの最大負荷圧力に依存して変化するので複
合操作における調和機能を司どり、第3項のγP1は自
己負荷圧力に応じて変化するので自己圧力補償機能を司
どる。これら31!能は、定数α、β。ΔPz = a (Ps − Prmax) + β (Plla
X−Pl ) +yPl The meaning of the above formula is as follows. In this equation, the first term on the right side is Ps − PllaX
Since it is common to all flow rate control valves, it governs the diversion function in complex operations.The second term, Plmax-Pl, changes depending on the maximum load pressure of other actuators, so it governs the harmonization function in complex operations. The term γP1 changes depending on the self-load pressure, so it governs the self-pressure compensation function. These 31! The functions are constants α and β.
γの値に応じてそれぞれの要否及び程度が定められる。The necessity and extent of each are determined depending on the value of γ.
ここで第1項の分流機能は複合操作の基本的機能である
。従って定数αは関連する作業部材の如何に係わらず所
定の正の値に設定される。−方、第2項の調和a能と第
3項の自己圧力補償機能は関連する作業部材の種類及び
作業形態に応じて付加される機能である。従って、定数
β、rはそれぞれ零を含む所定の値に設定される。この
ようにα、β,rを設定することにより、分流機能、又
は分流機能をベースとした調和機能かつ/又は自己圧力
補償機能の付与が可能となり、油圧建設機械の作業部材
の種類及び作業形態に応じて流量制御弁の特性を修正す
ることができる。Here, the first term, the diversion function, is the basic function of the composite operation. Therefore, the constant α is set to a predetermined positive value regardless of the associated work member. On the other hand, the harmonic a function in the second term and the self-pressure compensation function in the third term are functions that are added depending on the type of related work member and work form. Therefore, the constants β and r are each set to predetermined values including zero. By setting α, β, and r in this way, it is possible to provide a flow dividing function, or a harmonization function and/or a self-pressure compensation function based on the flow dividing function, and it is possible to provide a flow dividing function, a harmonization function based on the flow dividing function, and/or a self-pressure compensation function. The characteristics of the flow control valve can be modified accordingly.
また上記本発明の構成において、補助弁は主回路ではな
くパイロット回路に設置されているので、主回路に大流
量を流しても補助弁部での絞り損失少なくすることがで
きる。Furthermore, in the configuration of the present invention described above, since the auxiliary valve is installed in the pilot circuit rather than the main circuit, throttling loss in the auxiliary valve portion can be reduced even if a large flow rate flows through the main circuit.
前記背圧室の制御圧力を受ける受圧面積に対する前記油
圧アクチュエータの負荷圧力を受ける受圧面積の比Kに
対して、前記第1の定数αがα≦Kの関係にある場合は
、上記式右辺第1項のα(Ps−Plaax)によって
得られる差圧が高負荷圧力側のパイロット弁で取り得る
最大前後差圧の範囲内となり、第1及び第2の流量制御
弁の両方において上記式第1項の差圧が実質的に同じに
なり、上記分流機能において操作手段の操作量(パイロ
ット弁開度)に比例して流量を正確に分流することがで
きる。If the first constant α is in the relationship α≦K with respect to the ratio K of the pressure receiving area receiving the load pressure of the hydraulic actuator to the pressure receiving area receiving the control pressure of the back pressure chamber, then The differential pressure obtained by α (Ps-Plaax) in term 1 is within the range of the maximum longitudinal differential pressure that can be obtained by the pilot valve on the high load pressure side, and the above equation 1 is satisfied for both the first and second flow control valves. The differential pressure between the two terminals becomes substantially the same, and the flow rate can be accurately divided in proportion to the operation amount (pilot valve opening degree) of the operating means in the above-mentioned flow division function.
また前記第1の定数αは、前記操作手段の操作量(パイ
ロット弁の開度)とパイロット流量との比例ゲイン、従
って当該操作量と前記主弁を通る主流量の比例ゲインの
意味を持ち、従って、第1の定数αはその比例ゲインに
対応して任意の正の値に設定される。ここで、a=にと
設定した場合には、流量を操作量に応じて比例配分する
分流機能を得ながら最大の比例ゲインを付与できる。Further, the first constant α has the meaning of a proportional gain between the manipulated variable (opening degree of the pilot valve) of the operating means and the pilot flow rate, and therefore a proportional gain between the manipulated variable and the main flow rate passing through the main valve, Therefore, the first constant α is set to an arbitrary positive value corresponding to the proportional gain. Here, when a= is set, the maximum proportional gain can be provided while obtaining a flow dividing function that proportionally distributes the flow rate according to the manipulated variable.
前記第2の定数βは、上述した説明から明らかなように
、関連する油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエー
タとの複合操作の調和を考慮し、任意の値に設定される
。ここで、特に他の油圧アクチュエータの負荷圧力の影
響を受ない方が好ましい場合は、βは零に設定される。As is clear from the above description, the second constant β is set to an arbitrary value, taking into consideration the harmony of the combined operation of the related hydraulic actuator and other hydraulic actuators. Here, especially if it is preferable not to be influenced by the load pressure of other hydraulic actuators, β is set to zero.
前記第3の定数γは、上述した説明から明らがなように
、関連する油圧アクチュエータの動作特性にを考慮し、
任意の値に設定される。これも、特に自己負荷圧力の影
響を受ない方が好ましい場合には、零に設定される。As is clear from the above description, the third constant γ takes into account the operating characteristics of the related hydraulic actuator,
Set to any value. This is also set to zero, especially if it is preferred not to be influenced by self-load pressure.
前記ポンプ制御手段をロードセンシング型のポンプレギ
ュレータとした場合には、上述した式の右辺第1項に係
わる油圧ポンプの吐出圧力と複数の油圧アクチュエータ
の最大負荷圧力との差圧Ps−P1maxは一定となる
。従って、パイロット弁の入口圧力と出口圧力の差圧を
一定に制御でき、主弁の入口ポートと出口ポートの差圧
の変化に係わらず流量を一定に保持する圧力補am能が
果たされる。When the pump control means is a load sensing type pump regulator, the differential pressure Ps-P1max between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators, which is related to the first term on the right side of the above equation, is constant. becomes. Therefore, the pressure difference between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve can be controlled to be constant, and the pressure compensation function is achieved to maintain the flow rate constant regardless of the change in the pressure difference between the inlet port and the outlet port of the main valve.
上記油圧駆動装置を油圧ショベルに適用した本発明にお
いては、旋回体、ブーム、アーム及びバケットの少なく
とも2つの作業部材に係わる流量制御弁の特性を作業部
材の種類及び作業形態に応じて設定、修正することがで
き、前述した分流機能、又は分流機能をベースとして調
和機能かっ/又は自己圧力補償機能を付加することがで
きる。In the present invention, in which the above-mentioned hydraulic drive device is applied to a hydraulic excavator, the characteristics of the flow control valves related to at least two working members, the revolving body, the boom, the arm, and the bucket, are set and modified according to the type of the working member and the working form. The above-mentioned flow dividing function or a harmonizing function and/or self-pressure compensation function can be added based on the flow dividing function.
前記ブーム用油圧アクチュエータのボトム側に関する流
量制御弁手段について前記第2の定数βを比較的大きな
正の値に設定した場合には、旋回とブームの複合操作で
の旋回初期加速時、低負荷側であるブーム用油圧アクチ
ュエータのボトム側の流量制御弁には最大負荷圧力(旋
回圧力)と自己負荷圧力(ブーム圧力)との差圧の増加
に応じた流量が流れ、ブームの上昇速度を速くすること
ができる。これにより、旋回とブーム上げの操作レバー
をフルストロークまで同時に操作しても、最初はブーム
の上昇速度が旋回速度に対して速く上昇し、ブームがあ
る程度上昇したら徐々に旋回速度が速くなり、旋回が最
大速度に達すると旋回速度がほぼ一定となるという複合
操作が自動的に行われる。When the second constant β is set to a relatively large positive value for the flow rate control valve means on the bottom side of the boom hydraulic actuator, the low load side during the initial acceleration of the swing and boom combined operation The flow rate control valve on the bottom side of the hydraulic actuator for the boom flows in proportion to the increase in the differential pressure between the maximum load pressure (swing pressure) and the self-load pressure (boom pressure), increasing the rising speed of the boom. be able to. As a result, even if you operate the swing and boom raise control levers at the same time to their full stroke, the boom's rising speed will initially rise faster than the swing speed, and once the boom has risen to a certain extent, the swing speed will gradually increase and A complex operation is automatically performed in which the turning speed becomes approximately constant when the robot reaches its maximum speed.
また前記アーム用油圧アクチュエータのボトム側に関す
る流量制御弁手段につき、前記第2の定数βを比較的小
さな正の値に設定した場合には、アームを使用した複合
操作で掘削を行なうとき、アームは確実に駆動されると
共に、アーム用油圧アクチュエータが低圧側にあるとき
、最大負荷圧力(他油圧アクチュエータ圧力)と自己負
荷圧力(アーム圧力)との差圧の増加に応じて当該流量
制御弁の開度は開き、流量の絞り程度を小さくする。そ
の結果、燃費及びヒートバランスの悪化が防止される。Further, in the case where the second constant β of the flow rate control valve means on the bottom side of the arm hydraulic actuator is set to a relatively small positive value, when excavation is performed by a complex operation using the arm, the arm is When the arm hydraulic actuator is on the low pressure side, the flow control valve opens in response to an increase in the differential pressure between the maximum load pressure (other hydraulic actuator pressure) and the self-load pressure (arm pressure). The flow rate is opened to reduce the degree of flow restriction. As a result, deterioration of fuel efficiency and heat balance is prevented.
前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
流量制御弁につき、前記第2の定数βを比較的小さな負
の値に設定した場合には、バケットを使用した複合操作
による溝堀作業時、バケットが掘削負荷から解放され、
地表に出た瞬間、最大負荷圧力(fl!!油圧アクチュ
エータ圧力)と自己負荷圧力(バケット圧力)との差圧
の増加により当該流量制御弁の通過流量を減少させ、シ
ョックを軽減することができる。When the second constant β of the flow rate control valve on the bottom side of the bucket hydraulic actuator is set to a relatively small negative value, the bucket will be subject to the excavation load during trench digging work by complex operations using the bucket. freed from
At the moment it appears on the ground, the increase in the differential pressure between the maximum load pressure (fl!! hydraulic actuator pressure) and self-load pressure (bucket pressure) reduces the flow rate passing through the relevant flow control valve, reducing the shock. .
また前記旋回体用油圧アクチュエータに関する流量制御
弁につき、前記第3の定数γを比較的小さな負の値に設
定した場合には、旋回加速時、旋回圧力(自己負荷圧力
)の増加に応じて旋回に係わる流量制御弁の通過流量を
減少させ、リリーフ弁より流出する流量を少なくし、エ
ネルギー消費の無駄を少なくできる。Furthermore, in the case where the third constant γ of the flow rate control valve related to the hydraulic actuator for the rotating body is set to a relatively small negative value, when the rotating body is accelerated, the rotating body It is possible to reduce the flow rate passing through the flow control valve related to the flow rate control valve, reduce the flow rate flowing out from the relief valve, and reduce wasteful energy consumption.
前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
流量制御弁につき、前記第3の定数γを比較的小さな正
の値に設定した場合には、バケットを使用した掘削作業
時、バケット圧力(自己負荷圧力)の増加に応じて当該
流量制御弁の通過流量を増加させ、力強い掘削動作フィ
ーリングを得ることができる。When the third constant γ of the flow rate control valve on the bottom side of the bucket hydraulic actuator is set to a relatively small positive value, the bucket pressure (self-load pressure) will decrease during excavation work using the bucket. The flow rate passing through the flow control valve is increased in accordance with the increase, and a powerful digging operation feeling can be obtained.
前記ブーム用及びアーム用油圧アクチュエータのロッド
側に係わる流量制御弁につき、前記第2及び第3の定数
β,rを零に設定した場合には、ブーム及びアームを使
用した傾斜面の法面形成作業時、他の油圧アクチュエー
タの負荷圧力及び自己負荷圧力の影響を完全に排除し、
ブーム用操作レバー及びアーム用操作レバーの操作量に
応じて正確に流量を比例配分し、正確な法面形成を行う
ことができる。When the second and third constants β and r are set to zero for the flow rate control valves related to the rod side of the boom and arm hydraulic actuators, slope formation of a slope using the boom and arm is possible. During work, completely eliminates the influence of load pressure of other hydraulic actuators and self-load pressure,
The flow rate can be accurately distributed in proportion to the amount of operation of the boom operation lever and the arm operation lever, and accurate slope formation can be performed.
(以下先台ン 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(hereinafter referred to as the previous post) 〔Example〕 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
基」ヨL1泗
第1図において、本発明の一実施例による油圧駆動装置
は、例えば斜板式の可変容量型油圧ボン□プ1と、油圧
ポンプ1に主回路2.3を介してそれぞれ接続され、油
圧ポンプ1から吐出される圧油によって駆動される複数
例えば2つの油圧アクチュエータ6.7と、油圧ポンプ
1と油圧アクチュエータ6.7の間においてそれぞれの
主回路2゜3に接続され、油圧アクチュエータ6.7の
駆動を制御する方向切換弁8:9とを有し、油圧ポンプ
1には、油圧ポンプ1の吐出圧力を複数の油圧アクチュ
エータ6.7の最大負荷圧力よりも所定値だけ高く保持
するロードセンシング型のポンプレギュレータ10が設
けられている。In FIG. 1, a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention is connected to, for example, a swash plate type variable displacement hydraulic pump 1 and a hydraulic pump 1 via a main circuit 2.3. A plurality of, for example, two hydraulic actuators 6.7 driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 1 are connected to each main circuit 2.3 between the hydraulic pump 1 and the hydraulic actuator 6.7, and the hydraulic The hydraulic pump 1 has a directional switching valve 8:9 that controls the drive of the actuator 6.7, and the hydraulic pump 1 has a discharge pressure of the hydraulic pump 1 higher than the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators 6.7 by a predetermined value. A load-sensing type pump regulator 10 is provided.
方向制御弁8は4つの流量制御弁11.12゜13.1
4からなっている。第1の流量制御弁11は油圧°アク
チュエータ6が伸長するように作動するときのメータイ
ン(入口側)回路15に接続され、第2の流量制御弁1
2は油圧アクチュエータ6が収縮するように作動すると
きのメータイン回路16に接続され、第3の流量制御弁
13は、油圧アクチュエータ6と第2の流量制御弁12
の間で油圧アクチュエータ6伸長するように作動すると
きのメータアウト(出口側)回路17に接続され、第4
の流量制御弁14は、油圧アクチュエータ6と第1の流
量制御弁11の間で油圧アクチュエータ6が収縮するよ
うに作動するときのメータアウト回路18に接続されて
いる。第1の流量制御弁11と第4の流量制御弁14と
の間には油圧アクチュエータ6から第1の流量制御弁1
1への圧油の逆流を防止するチエツク弁19が接続され
ており、第2の流量制御弁12と第3の流量制御弁13
との間には油圧アクチュエータ6から第2の流量制御弁
12への圧油の逆流を防止するチエツク弁20が接続さ
れている。The directional control valve 8 has four flow control valves 11.12°13.1
It consists of 4. The first flow control valve 11 is connected to a meter-in (inlet side) circuit 15 when the hydraulic actuator 6 operates to extend, and the second flow control valve 1
2 is connected to the meter-in circuit 16 when the hydraulic actuator 6 is operated to contract, and the third flow control valve 13 is connected to the hydraulic actuator 6 and the second flow control valve 12.
When the hydraulic actuator 6 is operated to extend between
The flow control valve 14 is connected to a meter-out circuit 18 between the hydraulic actuator 6 and the first flow control valve 11 when the hydraulic actuator 6 operates to contract. Between the first flow control valve 11 and the fourth flow control valve 14, a hydraulic actuator 6 is connected to the first flow control valve 1.
A check valve 19 is connected to prevent backflow of pressure oil to the second flow control valve 12 and the third flow control valve 13.
A check valve 20 is connected between the hydraulic actuator 6 and the second flow control valve 12 to prevent pressure oil from flowing back.
第1〜第4の流量制御弁11〜14はそれぞれ主弁21
.22.23.24と、主弁を制御するパイロット回路
25.26.27.28と、パイロット回路に接続され
たパイロット弁29.30゜31.32とを有し、第1
及び第2の流量制御弁11.12はさらにパイロット回
路にパイロット弁と直列に接続された圧力補償弁33.
34を備えている。The first to fourth flow control valves 11 to 14 each have a main valve 21
.. 22.23.24, a pilot circuit 25.26.27.28 for controlling the main valve, and a pilot valve 29.30°31.32 connected to the pilot circuit.
and the second flow control valve 11.12 further includes a pressure compensation valve 33.1 connected in series with the pilot valve in the pilot circuit.
It is equipped with 34.
第1の流量制御弁11の主弁21は、第2図に示すよう
に、メータイン回路15の油圧ポンプ1側の管路に接続
された入口ポート31及び油圧アクチュエータ6側の管
路に接続された出口ポート32を有する弁ハウジング3
3と、弁ハウジング33内に配置され、制御オリフィス
34を有する弁体35とを有し、弁体35の変位に応じ
て制御オリフィス34の開度を調整し、入口ポート31
と出口ポート32の連通を制御する。弁体35の反制御
オリフィス側には弁体35を開弁方向に付勢する制御圧
力Pcを生成する背圧室36が形成されている。また背
圧室36に面する弁体35の端部には背圧室36に連通
しかつ制御ピストン37を収容する室38が形成され、
室38はまた通路39を介して出口ポート32に連通し
ている。As shown in FIG. 2, the main valve 21 of the first flow control valve 11 is connected to an inlet port 31 connected to a pipe line on the hydraulic pump 1 side of the meter-in circuit 15 and a pipe line on the hydraulic actuator 6 side. valve housing 3 having an outlet port 32;
3 and a valve body 35 disposed within the valve housing 33 and having a control orifice 34, the opening degree of the control orifice 34 is adjusted according to the displacement of the valve body 35, and the inlet port 31
and the outlet port 32. A back pressure chamber 36 is formed on the side of the valve body 35 opposite to the control orifice and generates a control pressure Pc that urges the valve body 35 in the valve opening direction. Further, a chamber 38 communicating with the back pressure chamber 36 and accommodating a control piston 37 is formed at the end of the valve body 35 facing the back pressure chamber 36.
Chamber 38 also communicates with outlet port 32 via passageway 39.
制御ピストン37は、一端が弁体35内の圧力室40に
収納され、他端は背圧室36を閉じる栓体41に当接支
持されている。圧力室40は通路42を介して入口ポー
ト31に連通し、制御ピストン37を栓体41との当接
位置に保持している。One end of the control piston 37 is housed in a pressure chamber 40 within the valve body 35, and the other end is supported in contact with a plug body 41 that closes the back pressure chamber 36. Pressure chamber 40 communicates with inlet port 31 via passage 42 and holds control piston 37 in abutment position with plug body 41 .
制御ピストン37はまたその中間分にテーパ部43を有
し、このテーパ部43は室38の開口部の壁部と協働し
て弁体35の変位に応じて開度を変化させる可変絞44
を形成している。このように背圧室36は可変絞44を
介して出口ポート32と連通している。The control piston 37 also has a tapered part 43 in its middle part, and this tapered part 43 cooperates with the wall of the opening of the chamber 38 to form a variable throttle 44 that changes the degree of opening according to the displacement of the valve body 35.
is formed. The back pressure chamber 36 thus communicates with the outlet port 32 via the variable throttle 44.
弁体35において、入口ポート31に面する図示上側の
環状端面は、油圧ポンプ1の吐出圧力Psを受は弁体3
5を上方即ち閉弁方向に付勢する環状の受圧面積ASを
規定し、出口ポート32に面する底部壁面は油圧アクチ
ュエータ6の負荷圧力P1を受は弁体35を同様に開弁
方向に付勢する受圧面積A1を規定し、背圧室36に面
する頂部端面は制御圧力pcを受は弁体35を図示下方
即ち開弁方向に付勢する受圧面積ACを規定している。In the valve body 35, the annular end face on the upper side in the drawing facing the inlet port 31 receives the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1.
The bottom wall surface facing the outlet port 32 receives the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6, and the valve body 35 is similarly urged in the valve opening direction. The top end face facing the back pressure chamber 36 receives the control pressure pc and defines a pressure receiving area AC that urges the valve body 35 downward in the figure, that is, in the valve opening direction.
これら受圧面積は、AC=AS +AIの関係にある。These pressure receiving areas have a relationship of AC=AS+AI.
弁体35の下方には前述したチエツク弁33が配置され
、弁ハウジング33はチエツク弁19の出口ポート45
を更に有している。The check valve 33 mentioned above is arranged below the valve body 35, and the valve housing 33 is connected to the outlet port 45 of the check valve 19.
It further has.
パイロット回路25は主弁21の入口ポート31と背圧
室36の間に接続されている。Pilot circuit 25 is connected between inlet port 31 of main valve 21 and back pressure chamber 36 .
パイロット弁29は、入口ポート40及び出口ポート4
1の連通を制御するポペット型の弁体42と、弁体42
を閉弁方向に付勢するばね43と、弁体42を開弁方向
に付勢する油圧操作室44とを有し、油圧操作室44は
図示しない操作レバーの操作量に応じたパイロット圧力
を生成するパイロット回路に接続され、弁体42を該操
作量に応じた開度に開けるようになっている。The pilot valve 29 has an inlet port 40 and an outlet port 4
a poppet-shaped valve body 42 that controls communication between the valve body 42 and the valve body 42;
The hydraulic operation chamber 44 has a spring 43 that biases the valve body 42 in the valve closing direction, and a hydraulic operation chamber 44 that biases the valve body 42 in the valve opening direction. It is connected to a pilot circuit to be generated, and the valve body 42 is opened to an opening degree corresponding to the amount of operation.
圧力補償弁33は、入口ポート50及び出口ポート51
間の連通を制御するシート型の弁体52と、弁体52を
開弁方向番こ付勢する第1及び第2の油圧操作室53.
54と、第1及び第2の油圧操作室53.54に対向し
て位置し、弁体52を閉弁方向に付勢する第3及び第4
の油圧操作室55.56とからなっている。第1の油圧
操作室53は上記入口ポート50に連通する圧力補償弁
33の入口部57により形成され、第2の油圧操作室5
4ははパイロット管路58を介してパイロット回路25
のパイロット弁29出口側に接続され、第3の油圧操作
室55はパイロット管路59を介して後述する最大負荷
圧力管路61に接続され、第4の油圧操作室56はパイ
ロット管路60を介してパイロット回路25のパイロッ
ト弁29人口側に接続されている。これにより第1の油
圧操作室53には油圧ポンプ1の吐出圧力psが導入さ
れ、第2の油圧操作室54にはパイロット弁29の出口
圧力が導かれ、この出口圧力は背圧室36の制御圧力P
cに等しく、第3の油圧操作室55には油圧アクチュエ
ータ6.7の高圧側の負荷圧力即ち最大負荷圧力Plm
axが導入され、第4の油圧操作室56にはパイロット
弁29の入口圧力PZが導入される。そして弁体52の
第1の油圧操作室53に面する端面は油圧ポンプ1の吐
出圧力psを受ける受圧面積aSを規定し、第2の油圧
操作室54に面する環状端面はパイロット弁29の出口
圧力Pcを受ける受圧面積aCを規定し、第3の油圧操
作室55に面する端面は油圧アクチュエータ6.7の最
大負荷圧力pHaXを受ける受圧面積allを規定し、
第4の油圧操作室56に面する環状端面はパイロット弁
29の入口圧力pzを受ける受圧面積aZを規定してい
る。The pressure compensation valve 33 has an inlet port 50 and an outlet port 51
a seat-type valve body 52 that controls communication between the first and second hydraulic operation chambers 53 that bias the valve body 52 in the valve-opening direction;
54, and third and fourth hydraulic chambers located opposite to the first and second hydraulic operation chambers 53, 54 and urging the valve body 52 in the valve closing direction.
It consists of hydraulic operation chambers 55 and 56. The first hydraulic operating chamber 53 is formed by the inlet portion 57 of the pressure compensating valve 33 communicating with the inlet port 50, and the second hydraulic operating chamber 5
4 is connected to the pilot circuit 25 via the pilot line 58.
The third hydraulic operation chamber 55 is connected to the maximum load pressure line 61 (described later) via the pilot line 59, and the fourth hydraulic operation chamber 56 is connected to the pilot line 60 via the pilot line 59. The pilot valve 29 of the pilot circuit 25 is connected to the artificial side via the pilot valve 29 . As a result, the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1 is introduced into the first hydraulic operation chamber 53, the outlet pressure of the pilot valve 29 is introduced into the second hydraulic operation chamber 54, and this outlet pressure is applied to the back pressure chamber 36. Control pressure P
c, and the third hydraulic operation chamber 55 has a load pressure on the high pressure side of the hydraulic actuator 6.7, that is, a maximum load pressure Plm.
ax is introduced, and the inlet pressure PZ of the pilot valve 29 is introduced into the fourth hydraulic operation chamber 56. The end surface of the valve body 52 facing the first hydraulic operation chamber 53 defines a pressure receiving area aS that receives the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1, and the annular end surface facing the second hydraulic operation chamber 54 defines the pressure receiving area aS that receives the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1. The end face facing the third hydraulic operation chamber 55 defines a pressure receiving area aC that receives the outlet pressure Pc, and the end face facing the third hydraulic operation chamber 55 defines a pressure receiving area all that receives the maximum load pressure pHaX of the hydraulic actuator 6.7.
The annular end face facing the fourth hydraulic operation chamber 56 defines a pressure receiving area aZ that receives the inlet pressure pz of the pilot valve 29.
以上の構成において、圧力補償弁33の第1〜第4の油
圧操作室53〜56及びパイロット管路57〜60並び
に主弁21の弁体35の受圧面積AC、ASを規定する
部分は、パイロット弁29の入口圧力と出口圧力の差圧
ΔPz(=Pz −Pc )が油圧ポンプ1の吐出圧力
と2つの油圧アクチュエータ6.7の最大負荷圧力との
差圧Ps −PlnaX、最大負荷圧力とそれぞれの油
圧アクチュエータの自己負荷圧力との差圧Plnax−
Pl、及び自己負荷圧力P1に対して、以下の式で表わ
される関係となるように圧力補償弁33を制御する制御
手段を構成している;
Δpz =a (Ps −Plmax)+β(PlII
ax−Pl ) +γPl (1)ここでα、β、γ
はそれぞれ第1、第2及び第3の定数であり、それぞれ
所定の値に設定されている。そして本実施例では、この
第1、第2及び第3の定数a、β、γの所定の値の設定
は圧力補償弁33の第1〜第4の油圧操作室53〜56
の上記受圧面積as 、aC、all 、aZの選定に
よって行われている。即ち、第1〜第4の油圧操作室5
3〜56の受圧面積as 、aC、all 、aZは、
この第1、第2及び第3の定数α、β、γの所定の値が
得られるように設定されている。また第1〜第4の油圧
操作室43〜46の受圧面積aS。In the above configuration, the portions that define the pressure receiving areas AC and AS of the first to fourth hydraulic operation chambers 53 to 56 and the pilot pipes 57 to 60 of the pressure compensating valve 33 and the valve body 35 of the main valve 21 are The differential pressure ΔPz (=Pz - Pc) between the inlet pressure and the outlet pressure of the valve 29 is the differential pressure Ps - PlnaX between the discharge pressure of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure of the two hydraulic actuators 6.7, and the maximum load pressure, respectively. The differential pressure between the self-load pressure of the hydraulic actuator and Plnax-
Pl and the self-load pressure P1, the control means is configured to control the pressure compensation valve 33 so that the relationship expressed by the following formula is established; Δpz = a (Ps - Plmax) + β (PlII
ax−Pl ) +γPl (1) Here α, β, γ
are first, second, and third constants, respectively, and are set to predetermined values. In this embodiment, the predetermined values of the first, second, and third constants a, β, and γ are set in the first to fourth hydraulic operation chambers 53 to 56 of the pressure compensation valve 33.
This is done by selecting the pressure receiving areas as, aC, all, and aZ. That is, the first to fourth hydraulic operation chambers 5
The pressure receiving areas as, aC, all, and aZ of 3 to 56 are as follows:
The first, second, and third constants α, β, and γ are set to obtain predetermined values. Moreover, the pressure receiving area aS of the first to fourth hydraulic operation chambers 43 to 46.
ac 、atl、azは、主弁21及びパイロット弁2
9が閉じているときに弁体52を開位置に保持するよう
に設定されている。ac, atl, and az are the main valve 21 and the pilot valve 2
The valve body 52 is set to be held in the open position when the valve 9 is closed.
このように構成された第1の流量制御弁11の主弁21
とパイロット弁29の組み合わせにおいて、パイロット
弁29が図示しない操作レバーの操作により開けられる
と、その瞬間、油圧ボン11の圧油がパイロット回路2
5を介して主弁21の背圧室36に導かれる。そして、
背圧室36内の圧力即ち1IIIJ御圧力がパイロット
弁29の開度に応して高くなり、室38及び通839を
介して背圧室36に連通する出口ポート32の圧力も高
くなり、チエツク弁19が開けられる。これによりパイ
ロット回路25から背圧室36を通って出口ポート32
に至るパイロット流が形成され、可変絞り44の作用に
より背圧室36の制御圧力もパイロット流量(パイロッ
ト弁29の開度)に応じて増圧される。パイロット弁2
9の開度が可変絞り44の開度より大きくな石と、制御
圧力Pcもそれに対応して増圧され、弁体35は出口ポ
ート32に向けて移動し始める。即ち主弁21は開弁す
る。このように弁体35が開弁方向に移動すると、栓体
41に押圧保持された制御ピストン37の周囲に形成さ
れる可変絞り44の開度が大きくなり、可変絞り44の
絞り作用が小さくなる。従って背圧室36の制御圧力の
増圧が抑制される。Main valve 21 of the first flow control valve 11 configured in this way
In the combination of the pilot valve 29 and the pilot valve 29, when the pilot valve 29 is opened by operating a control lever (not shown), at that moment the pressure oil in the hydraulic cylinder 11 flows into the pilot circuit 2.
5 to the back pressure chamber 36 of the main valve 21. and,
The pressure inside the back pressure chamber 36, that is, the 1IIIJ control pressure, increases in accordance with the opening degree of the pilot valve 29, and the pressure at the outlet port 32, which communicates with the back pressure chamber 36 via the chamber 38 and the passage 839, also increases. Valve 19 is opened. This allows the passage from the pilot circuit 25 through the back pressure chamber 36 to the outlet port 32.
A pilot flow is formed, and the control pressure in the back pressure chamber 36 is also increased in accordance with the pilot flow rate (the opening degree of the pilot valve 29) by the action of the variable throttle 44. Pilot valve 2
When the opening of the valve 9 is larger than the opening of the variable throttle 44, the control pressure Pc is correspondingly increased, and the valve body 35 begins to move toward the outlet port 32. That is, the main valve 21 is opened. When the valve body 35 moves in the valve opening direction in this way, the opening degree of the variable throttle 44 formed around the control piston 37 held under pressure by the plug body 41 increases, and the throttling action of the variable throttle 44 decreases. . Therefore, an increase in the control pressure in the back pressure chamber 36 is suppressed.
その結果、パイロット弁29の開度と可変絞り44の開
度が一致した点で弁体35は静定する。As a result, the valve body 35 is statically fixed at the point where the opening degree of the pilot valve 29 and the opening degree of the variable throttle 44 match.
このように、可変絞り44と背圧室36の作用により主
弁弁体35はパイロット、流量に比例した開度に開き、
操作レバーの操作量(パイロット弁31の開度)に応じ
た流量が主弁21の制御オリフィス34を通して入口ポ
ート31から出口ポート32へと流出する。In this way, the main valve body 35 opens to an opening proportional to the pilot flow rate due to the action of the variable throttle 44 and the back pressure chamber 36.
A flow rate corresponding to the operating amount of the operating lever (the opening degree of the pilot valve 31) flows out from the inlet port 31 to the outlet port 32 through the control orifice 34 of the main valve 21.
そして、このようなパイロット弁29による主弁21の
制御において、パイロット回路25には更に圧力補償弁
33が配置されているので、圧力補償弁33により主弁
21の流量は更に制御される。この圧力補償弁33の制
御機能は本実施例の本質部分であるので、動作原理して
一項を設は後述する。In such control of the main valve 21 by the pilot valve 29, since the pilot circuit 25 is further provided with a pressure compensation valve 33, the flow rate of the main valve 21 is further controlled by the pressure compensation valve 33. Since the control function of the pressure compensating valve 33 is an essential part of this embodiment, its operating principle will be explained later.
第2の流量制御弁12の主弁221、パイロット回路2
6、パイロット弁30及び圧力補償弁34は、第1の流
量制御弁11の上述した主弁21、パイロット回路25
、パイロット弁29及び圧力補償弁33とそれぞれ同様
に構成されている。Main valve 221 of second flow control valve 12, pilot circuit 2
6. The pilot valve 30 and the pressure compensation valve 34 are the main valve 21 and the pilot circuit 25 of the first flow control valve 11.
, the pilot valve 29 and the pressure compensation valve 33, respectively.
第3の流量制御弁13の主弁23は、第3図に示すよう
に、メータアウト回路17の油圧アクチュエータ6側の
管路に接続された入口ポート70及びタンク側の管路に
接続された出口ポート71を有する弁ハウジング72と
、弁ハウジング72内に配置され、弁座73と係合する
弁体74とを有し、弁体74の変位(開度)に応じて入
口ポート70と出口ポート71の連通を制御する。弁体
74の外周には軸線方向に複数のスリット75が形成さ
れ、スリット75は弁ハウジング72の内壁と協働して
弁体74の変位に応じて開度を変化させる可変絞り76
を形成している。弁ハウジング72内の弁体74の背後
には、可変絞り76を介して入口ポート70と連通し、
制御圧力P3Cを発生する背圧室77が形成されている
。As shown in FIG. 3, the main valve 23 of the third flow control valve 13 is connected to an inlet port 70 connected to a pipe line on the hydraulic actuator 6 side of the meter-out circuit 17 and a pipe line on the tank side. It has a valve housing 72 having an outlet port 71, and a valve body 74 disposed within the valve housing 72 and engaged with a valve seat 73. Controls communication of port 71. A plurality of slits 75 are formed in the axial direction on the outer periphery of the valve body 74, and the slits 75 are variable throttles 76 that cooperate with the inner wall of the valve housing 72 to change the opening degree according to the displacement of the valve body 74.
is formed. Behind the valve body 74 in the valve housing 72 is connected to the inlet port 70 via a variable throttle 76;
A back pressure chamber 77 is formed that generates a control pressure P3C.
弁体74の入口ポート70に面する図示上側の環状端面
は、油圧アクチュエータ6の負荷圧力P1を受は弁体7
4を図示上方の開弁方向に付勢する環状の受圧面積A3
1を規定し、出口ポート71に面する底部壁面はタンク
圧力P「を受は弁体74を開弁方向に付勢する受圧面積
A3rを規定し、背圧室77に面する頂部端面は制御圧
力P3cを受は弁体74を図示下方の閉弁方向に付勢す
る受圧面積A3Cを規定している。これら受圧面積は、
A3c= A 31+A 3rの関係にある。The annular end surface on the upper side in the figure facing the inlet port 70 of the valve body 74 receives the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6.
An annular pressure-receiving area A3 that urges 4 in the upward valve opening direction in the figure.
1, the bottom wall facing the outlet port 71 receives the tank pressure P and defines a pressure receiving area A3r that biases the valve body 74 in the valve opening direction, and the top end facing the back pressure chamber 77 receives the tank pressure P'. The area receiving the pressure P3c defines a pressure receiving area A3C that urges the valve body 74 in the downward valve closing direction in the figure.These pressure receiving areas are as follows:
The relationship is A3c=A31+A3r.
パイロット回路27は、主弁23の背圧室77と出口ポ
ート71の間に接続されている。Pilot circuit 27 is connected between back pressure chamber 77 and outlet port 71 of main valve 23 .
パイロット弁31は、第1の流jt制御弁11のパイロ
ット弁29と同様に構成されている。The pilot valve 31 is configured similarly to the pilot valve 29 of the first flow jt control valve 11.
このように構成された第3の流量制御弁13の主弁23
とパイロット弁31の組み合わせは、U。Main valve 23 of the third flow control valve 13 configured in this way
The combination of and pilot valve 31 is U.
S、P、4,535.809より公知であり、パイロッ
ト弁31が図示しない操作レバーの操作により開けられ
ると、パイロット回路27にはパイロット弁31の開度
に応じたパイロット流が形成され、可変絞り76と背圧
室77の作用により主弁弁体74はパイロット流量に比
例した開度に開き、操作レバーの操作量(パイロット弁
31の開度)に応じた流量が主弁23を通して入口ポー
ト70から出口ポート71へと流出する。S, P, 4,535.809, when the pilot valve 31 is opened by operating an operating lever (not shown), a pilot flow is formed in the pilot circuit 27 according to the opening degree of the pilot valve 31, and the flow rate is variable. Due to the action of the throttle 76 and the back pressure chamber 77, the main valve body 74 opens to an opening proportional to the pilot flow rate, and a flow rate corresponding to the operation amount of the operating lever (opening degree of the pilot valve 31) passes through the main valve 23 to the inlet port. 70 to exit port 71 .
第4の流量制御弁14の主弁24、パイロット回路28
、パイロット弁32は第3の流量制御弁13の上述した
主弁23、パイロット回路27、パイロット弁31と同
様に構成されている。Main valve 24 of the fourth flow control valve 14, pilot circuit 28
, the pilot valve 32 is configured similarly to the above-described main valve 23, pilot circuit 27, and pilot valve 31 of the third flow rate control valve 13.
方向切換弁9は方向切換弁8と同様に構成されている。The directional control valve 9 is constructed similarly to the directional control valve 8.
以下において、方向切換弁9の方向切換弁8の構成要素
と同等の部材には、方向切換弁8の構成要素に付された
番号に添字式を付して表わす。In the following, members of the directional switching valve 9 that are equivalent to components of the directional switching valve 8 are indicated by adding a subscript to the number given to the component of the directional switching valve 8.
方向切換弁8の第1及び第2の流量制御弁11゜12の
出口ポート32はそれぞれチエツク弁80゜81を介し
て前述した管路61に接続され、方向切換弁9の第1及
び第2Fl流量制御弁11A、12Aの出口ポートも同
様にチエツク弁80A、81八を介して管N61Aに体
続され、管路61゜6LAは管路82を介して相互に接
続され、管路82は絞り83を介してタンクに至ってい
る。これにより、油圧アクチュエータ6.7の複合操作
時、両者の高圧側の負荷圧力即ち最大負荷圧力がチエツ
ク弁80.81及び80A、81^により選択され、管
路61.61A 、82に導かれる。The outlet ports 32 of the first and second flow control valves 11, 12 of the directional valve 8 are connected to the aforementioned pipe 61 via check valves 80, 81, respectively, and the first and second flow control valves 11, 12 of the directional valve 9 are The outlet ports of the flow control valves 11A, 12A are likewise connected to the pipe N61A via the check valves 80A, 818, and the pipes 61.6LA are interconnected via the pipe 82, which is connected to the conduit N61A. 83 to the tank. As a result, during the combined operation of the hydraulic actuator 6.7, the load pressure on the high pressure side of both, that is, the maximum load pressure is selected by the check valves 80.81, 80A, 81^, and guided to the pipes 61.61A, 82.
このように、管路61.61^、82は最大負荷圧力回
路を構成する。The lines 61, 61^, 82 thus constitute a maximum load pressure circuit.
ポンプレギュレータ10は、油圧シリンダ型の斜板傾転
装置90と制御弁91とからなり、斜板傾転装置90は
ロッド側シリンダ室に管路92を介して油圧ポンプ1の
吐出圧力が導入され、ヘッド側シリンダ室が制御弁91
を介してタンク及びロッド側シリンダ室に接続されてい
る。斜板傾転装置のロッド側シリンダ室に導かれた吐出
圧力は制御弁91の位置に応じて減圧され、ロッド側シ
リンダ室とヘッド側シリンダ室との面積差によりピスト
ンを駆動し、制御弁91の位置に対応して油圧ポンプ1
の吐出量を制御する。The pump regulator 10 includes a hydraulic cylinder-type swash plate tilting device 90 and a control valve 91, and the swash plate tilting device 90 has a rod-side cylinder chamber through which the discharge pressure of the hydraulic pump 1 is introduced via a pipe 92. , the head side cylinder chamber is the control valve 91
It is connected to the tank and rod side cylinder chamber through. The discharge pressure led to the rod side cylinder chamber of the swash plate tilting device is reduced depending on the position of the control valve 91, and the difference in area between the rod side cylinder chamber and the head side cylinder chamber drives the piston, and the control valve 91 Hydraulic pump 1 corresponding to the position of
Controls the discharge amount.
制御弁91は対向する油圧操作部93.94とばね95
を有し、油圧操作部93はパイロット管路96を介して
油圧ポンプ1の吐出管路に接続され、油圧操作部94は
パイロット管路97を介して最大負荷圧回路82に接続
されている。これにより制御弁91には油圧ポンプ1の
吐出圧力と最大負荷圧力及びばね65の設定力とが対向
して作用し、最大負荷圧力の変化に応じて制御弁91の
位置を調整し、斜板傾転装置141を制御し、油圧ポン
プ1の吐出圧力を最大負荷圧力に対してば7265の強
さに相当する圧力だけ高い圧力に保持する。The control valve 91 has opposing hydraulic operating parts 93 and 94 and a spring 95.
The hydraulic operating portion 93 is connected to the discharge line of the hydraulic pump 1 via a pilot line 96, and the hydraulic operating unit 94 is connected to the maximum load pressure circuit 82 via a pilot line 97. As a result, the discharge pressure of the hydraulic pump 1, the maximum load pressure, and the setting force of the spring 65 act on the control valve 91 in opposition to each other, and the position of the control valve 91 is adjusted according to the change in the maximum load pressure, and the swash plate The tilt device 141 is controlled to maintain the discharge pressure of the hydraulic pump 1 at a pressure higher than the maximum load pressure by a pressure corresponding to the strength of 7265.
肱土星旦
次に、圧力補償弁33.34.33A、34Aの動作原
理を説明する。なお以下において、全ての圧力11fl
償弁33,34.33A、34Aに共通の事項は圧力補
償弁33で代表して説明する。圧力補償弁33の弁体5
2の圧力の釣り合い式は以下の式で表わされる。Next, the principle of operation of the pressure compensation valves 33, 34, 33A, 34A will be explained. In addition, in the following, all pressures are 11 fl
Items common to the compensation valves 33, 34, 33A, and 34A will be explained using the pressure compensation valve 33 as a representative. Valve body 5 of pressure compensation valve 33
The pressure balance equation 2 is expressed by the following equation.
as Ps +ac Pc =al Plnax+aZ
pzまた主弁21の弁体35の圧力釣り合い式は以下
の式で表わされる。as Ps +ac Pc =al Plnax+aZ
pz Also, the pressure balance equation of the valve body 35 of the main valve 21 is expressed by the following equation.
Ac Pc =As Ps +AI Pl上記2式より
パイロット弁29の前後差圧に関する式を導き、AC=
AS +AIを用いて変形すると
aZ(PZ−Pc)
”(ac”as−aZ−all)P l従って、
と置けば、
Pz −Pc =a (Ps −Plmax)+β(P
llaX−Pl ) +γPlと表現できる。ここでP
z −pc =ΔPzである。Ac Pc = As Ps + AI Pl From the above two equations, derive the equation regarding the differential pressure across the pilot valve 29, AC=
When transformed using AS + AI, aZ(PZ-Pc) "(ac"as-aZ-all) P l Therefore, if we set, then Pz - Pc = a (Ps - Plmax) + β(P
It can be expressed as llaX−Pl ) +γPl. Here P
z −pc =ΔPz.
従って、前述した(1)式と同じ式が得られる。この式
を以下に再掲する。Therefore, the same equation as the above-mentioned equation (1) can be obtained. This formula is reproduced below.
Δpz =a (Ps −PlflaX)十β(
PlaaX−Pl ) +γPl (1)そこで上記
(1)式について考察する。(1)式において、左辺Δ
pzはパイロット弁29の入口圧力pzと出口圧力Pc
の差圧である。右辺第1項は油圧ポンプ1の吐出圧力P
sと最大負荷圧力Plmaxとの差圧に関する項であり
、αは比例定数である。第2項は最大負荷圧力P 1l
aXと油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力即ち自己
負荷圧力P1との差圧に関する項であり、βは比例定数
である。第3項は自己負荷圧力P1によって決まり、比
例定数はγである。ここで主弁21の弁体35の圧力釣
り合い式はAc Pc =As Ps +AI Plで
あることより、油圧アクチュエータ6の負荷圧力P1は
油圧ポンプ1の吐出圧力psとパイロット弁29の出口
圧力pcとで表わすことができる。従って(1)式は、
圧力補償弁33は4つの圧力Pg 、Pi邦X、Pl
、PZに基づいてパイロット弁29の入口圧力pzと出
口圧力pcの差圧Δpzを制御できること:そのとき差
圧Δpzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最大負荷圧
力Plsaxとの差圧P s −P 1iax、最大負
荷圧力P 1iaxと自己負荷圧力P1との差圧Plm
ax−Pl、自己負荷圧力P1の3つの要素にそれぞれ
に比例して制御できること:そしてその3つの要素Ps
−Pillax、 Plmax−Pl 、Plに比例
する度合を、比例定数α、β、γの値を選択することに
より任意に設定できることを意味する。Δpz = a (Ps - PlflaX) + β (
PlaaX−Pl ) +γPl (1) Then, the above equation (1) will be considered. In equation (1), the left side Δ
pz is the inlet pressure pz and outlet pressure Pc of the pilot valve 29
is the differential pressure of The first term on the right side is the discharge pressure P of the hydraulic pump 1
This is a term related to the differential pressure between s and the maximum load pressure Plmax, and α is a proportionality constant. The second term is the maximum load pressure P 1l
This is a term related to the differential pressure between aX and the load pressure of the hydraulic actuator 6 or 7, that is, the self-load pressure P1, and β is a proportionality constant. The third term is determined by the self-load pressure P1, and the proportionality constant is γ. Here, since the pressure balance equation of the valve body 35 of the main valve 21 is Ac Pc = As Ps + AI Pl, the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6 is equal to the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1 and the outlet pressure pc of the pilot valve 29. It can be expressed as Therefore, equation (1) is
The pressure compensation valve 33 has four pressures Pg, Pi, X, and Pl.
, PZ: The differential pressure Δpz between the inlet pressure pz and the outlet pressure pc of the pilot valve 29 can be controlled based on the differential pressure Δpz between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plsax. P 1iax, differential pressure Plm between maximum load pressure P 1iax and self-load pressure P1
The three elements of ax-Pl and self-load pressure P1 can be controlled in proportion to each other: and the three elements Ps
-Pillax, Plmax - Pl This means that the degree of proportionality to Pl can be arbitrarily set by selecting the values of the proportionality constants α, β, and γ.
ここで圧力補償弁33がパイロット弁29の前後差圧Δ
pzを制御することは、パイロット弁29を通るパイロ
ット流量を制御することであり、結果として上述した主
弁21とパイロット弁29との組み合わせの機能から主
弁21を通る主流量を制御することである。Here, the pressure compensating valve 33 is set to the differential pressure Δ before and after the pilot valve 29.
Controlling pz means controlling the pilot flow rate passing through the pilot valve 29, and as a result, controlling the main flow rate passing through the main valve 21 from the function of the combination of the main valve 21 and the pilot valve 29 described above. be.
また右辺第1項において差圧Pg −pHIaXは、ポ
ンプ制御手段としてロードセンシング型のポンプレギュ
レータ10を備えている本実施例においては、当該ポン
プレギュレータ10が有効に機能している限り、一定で
あり、しかも全ての圧力補償弁33 (34)、33A
(34A)に対して共通である。Furthermore, in the first term on the right side, the differential pressure Pg -pHIaX is constant as long as the pump regulator 10 is functioning effectively in this embodiment, which is equipped with a load sensing type pump regulator 10 as the pump control means. , and all pressure compensation valves 33 (34), 33A
This is common to (34A).
従って、右辺第1項において、パイロット弁29の前後
差圧Δpzを差圧Ps −Plmaxに対して比例関係
となるよう制御することは、ポンプレギュレータ10が
有効に機能している運転状態においては差圧Δpzを一
定に制御することであり、パイロット弁29の開度を一
定とすれば主弁入口圧力Ps又は出口圧力Plに変動が
あっても主弁21を通る主流量を一定に制御することで
ある。Therefore, in the first term on the right side, controlling the differential pressure Δpz across the pilot valve 29 so that it is proportional to the differential pressure Ps - Plmax means that in the operating state where the pump regulator 10 is functioning effectively, It is to control the pressure Δpz to be constant, and if the opening degree of the pilot valve 29 is constant, the main flow rate passing through the main valve 21 can be controlled to be constant even if there is a fluctuation in the main valve inlet pressure Ps or outlet pressure Pl. It is.
即ち圧力補償機能を果たすことである。That is, it performs a pressure compensation function.
また油圧アクチュエータ6.7の複合操作時に消費流量
の合計が油圧ポンプ1の最大吐出流量よりも大きくなり
、油圧ポンプ1の吐出圧力が低下する場合のように、ポ
ンプレギュレータ10が有効に機能しない運転状態にお
いては、差圧ΔPzは差圧Pa −pHIaXの減少に
応じて小さくなり、主弁21を通る主流量も減少するが
、差圧Ps −P l1aXは2つの圧力補償弁33
(34)、33A(34A)に対して共通であるので、
主弁21(22)、21A (22A)を通る主流量は
同じ割合で減少する。従って、主弁21 (22)、2
1A (22A)を通る主流量は、操作レバーの操作量
(パイロット弁29 (30)、29A(30A)の開
度)に応じて比例配分され、油圧ポンプ1の吐出流量を
高圧側の油圧アクチュエータにも確実に供給される。即
ち、分流機能が得られる。In addition, during combined operation of the hydraulic actuator 6.7, the total consumed flow rate becomes larger than the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump 1, and the discharge pressure of the hydraulic pump 1 decreases, such as when the pump regulator 10 does not function effectively. In this state, the differential pressure ΔPz becomes smaller as the differential pressure Pa − pHIaX decreases, and the main flow rate passing through the main valve 21 also decreases, but the differential pressure Ps − P I1aX decreases as the differential pressure Pa − pHIaX decreases.
Since it is common to (34) and 33A (34A),
The main flow through the main valves 21 (22), 21A (22A) decreases at the same rate. Therefore, the main valves 21 (22), 2
1A (22A) is proportionally distributed according to the operation amount of the operating lever (opening degree of pilot valve 29 (30), 29A (30A)), and the discharge flow rate of the hydraulic pump 1 is distributed to the high pressure side hydraulic actuator. will also be reliably supplied. That is, a shunt function is obtained.
また右辺第2項において、パイロット弁29の前後差圧
ΔPzを差圧Plnax−Plに対して比例関係となる
よう制御することは、他の油圧アクチュエータの負荷圧
力pHaXが自己負荷圧力P1より大きい場合に、その
他の油圧アクチヱエータの最大負荷圧力P l1aXに
依存してパイロット弁29の前後差圧ΔPzを変化させ
ることであり、パイロット弁29の開度を一定とすれば
、最大負荷圧力pHaXに依存して主弁21を通る主流
量を変化させることである。In addition, in the second term on the right side, controlling the differential pressure ΔPz across the pilot valve 29 so that it is proportional to the differential pressure Plnax-Pl means that when the load pressure pHaX of another hydraulic actuator is greater than the self-load pressure P1. In addition, the differential pressure ΔPz across the pilot valve 29 is changed depending on the maximum load pressure Pl1aX of other hydraulic actuators.If the opening degree of the pilot valve 29 is constant, the pressure difference ΔPz is changed depending on the maximum load pressure pHaX. This is to change the main flow rate passing through the main valve 21.
流量制御弁の流量制御は一般的には他の油圧アクチュエ
ータの影響を受ないことが好ましいが、油圧ショベル等
の油圧建設機械においては、他の油圧アクチュエータの
負荷圧力の影響で流量を変化させることが好ましい作業
形態もある。このような場合に、右辺第2項は、他の油
圧アクチュエータとの調和で流量を変化させる調和機能
を果たす。Generally, it is preferable that the flow rate control of the flow control valve is not influenced by other hydraulic actuators, but in hydraulic construction machinery such as hydraulic excavators, the flow rate may be changed by the influence of the load pressure of other hydraulic actuators. There are some types of work that are preferable. In such a case, the second term on the right side performs a harmonizing function of changing the flow rate in harmony with other hydraulic actuators.
さらに上記右辺第3項において、パイロット弁29の前
後差圧ΔPzを自己負荷圧力P1に対して比例関係とな
るよう制御することは自己負荷圧力P1の変化に応じて
パイロット弁29の前後差圧ΔPzを変化させることで
あり、パイロット弁29の開度を一定とすれば、自己負
荷圧力P1に依存して主弁21を通る主流量を変化させ
ることである。これにより自己負荷圧力の変化に応じて
流量を変化させる自己圧力補償機能が得られる。Furthermore, in the third term on the right side, controlling the differential pressure ΔPz across the pilot valve 29 so that it is proportional to the self-load pressure P1 means that the differential pressure ΔPz across the pilot valve 29 is controlled in accordance with changes in the self-load pressure P1. If the opening degree of the pilot valve 29 is kept constant, the main flow rate passing through the main valve 21 is changed depending on the self-load pressure P1. This provides a self-pressure compensation function that changes the flow rate in response to changes in self-load pressure.
以上のように、上記(1)式において右辺第1項は圧力
補償及び分流n能を司どり、第2項は他アクチュエータ
との調和機能を司どり、第3項は自己圧力補ff1l!
能を司どる。そしてこれら381能はその要否及び程度
につき比例定数α、β,rを選択することにより任意に
設定できる。As described above, in the above equation (1), the first term on the right side governs pressure compensation and shunt n function, the second term governs the harmonization function with other actuators, and the third term governs self-pressure compensation ff1l!
Conducts Noh. These 381 functions can be arbitrarily set by selecting the proportionality constants α, β, and r depending on the necessity and degree thereof.
ところでこれら3機能のうち、第1項に係わる圧力補償
及び分流機能は、油圧ショベル等の油圧建設機械におい
ては基本的な機能であり、油圧アクチュエータの種類及
び作業形態に係わらず常にあることが好ましい、従って
比例定数αは任意の正の値に設定される。ここでパイロ
ット弁29の前後差圧Δpzは操作レバーの操作量によ
って定まるパイロット弁29の開度に対するパイロット
流量を規定するものであるので、第1項の差圧Pl11
ax−Plにかかる比例定数αは、パイロット弁29の
操作レバーの操作量(パイロット弁開度)に対するパイ
ロット流量の比例ゲイン、従って当該操作量に対する主
弁21を通る主流量の比例ゲインの意味を持つ、従って
、比例定数αはその比例ゲインに対応して定める。By the way, among these three functions, the pressure compensation and flow dividing functions related to item 1 are basic functions in hydraulic construction machines such as hydraulic excavators, and are preferably always present regardless of the type of hydraulic actuator and the working form. , therefore, the proportionality constant α is set to an arbitrary positive value. Here, the differential pressure Δpz across the pilot valve 29 defines the pilot flow rate with respect to the opening degree of the pilot valve 29 determined by the operating amount of the operating lever, so the differential pressure Pl11 in the first term
The proportionality constant α applied to ax-Pl means the proportional gain of the pilot flow rate with respect to the operation amount (pilot valve opening degree) of the operating lever of the pilot valve 29, and therefore the proportional gain of the main flow rate passing through the main valve 21 with respect to the operation amount. Therefore, the proportionality constant α is determined corresponding to the proportional gain.
また、主弁弁体35の背圧室36の制御圧力PCを受け
る受圧面積ACに対する弁体35の油圧アクチュエータ
6の負荷圧力P1を受ける受圧面積AIとの比をKとす
ると、弁体35の圧力釣り合い式は、
Pc = (1−K) Ps −t−KPlとなる。一
方、油圧ポンプ1の吐出圧力psとパイロット弁29の
入口圧力pzとは、ps≧pzの関係にあり、圧力補償
弁33が完全に開いている状態ではps =pzとなる
。従って、パイロット弁29の前後差圧Pz−Pc(Δ
Pz )は、pz−Pc≦Ps −Pc
≦K (Ps −Pl ) (2)となる、即ち
、パイロット弁29が取り得る最大差圧はK (Ps
−Pl )である、また上記(1)式においてβ=0、
γ=0とし、最大負荷圧力側(P l1ax= P I
)を考えた場合、pz −Pc =a (Ps −P
lnax)≦K (Ps −Plmax) (3
)となる、即ち、α〉Kのαの値を設定した場合には、
最大負荷圧力側のパイロット弁ではK (Ps−Pl)
以上の差圧を得ることができず、一方、低圧側のパイロ
ット弁ではα(Ps−Pl)>K(Ps −Pl )の
差圧が得られるので、両者のパイロット弁開度を同じに
してもパイロット弁の前後差圧が同じにならず、パイロ
ット流量は異なる。Further, if K is the ratio of the pressure receiving area AC of the main valve body 35 receiving the control pressure PC of the back pressure chamber 36 to the pressure receiving area AI of the valve body 35 receiving the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6, then The pressure balance equation is Pc = (1-K) Ps -t-KPl. On the other hand, the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1 and the inlet pressure pz of the pilot valve 29 have a relationship of ps≧pz, and when the pressure compensation valve 33 is completely open, ps = pz. Therefore, the differential pressure Pz−Pc(Δ
Pz ) satisfies pz-Pc≦Ps -Pc≦K (Ps - Pl ) (2), that is, the maximum differential pressure that the pilot valve 29 can take is K (Ps
-Pl), and in the above equation (1), β=0,
γ = 0, maximum load pressure side (P l1ax = P I
), pz −Pc =a (Ps −P
lnax)≦K (Ps − Plmax) (3
), that is, when the value of α is set such that α>K,
K (Ps-Pl) for the pilot valve on the maximum load pressure side
On the other hand, with the pilot valve on the low pressure side, a pressure difference of α(Ps-Pl)>K(Ps-Pl) can be obtained, so the opening degree of both pilot valves should be the same. However, the differential pressure across the pilot valve is not the same, and the pilot flow rate is different.
従って、操作量に応じて流量を比例配分できなくなる。Therefore, it becomes impossible to proportionately distribute the flow rate according to the manipulated variable.
ただし、比例配分はできなくても、高圧側の油圧アクチ
ュエータに圧油を確実に供給することはできる。However, even if proportional distribution is not possible, pressure oil can be reliably supplied to the hydraulic actuator on the high pressure side.
従って、圧力補償弁33の分流機能に関し、パイロット
弁の操作量(開度)に比例して流量を配分する分流機能
を得る場合には、比例定数αはα≦K4:設定する。そ
して特に、α=にと設定した場合には、同じパイロット
弁開度に対して最大流量を与えることができ、最も効率
的な弁構造を提供できる。Therefore, regarding the flow division function of the pressure compensating valve 33, when obtaining a flow division function that distributes the flow rate in proportion to the operation amount (opening degree) of the pilot valve, the proportionality constant α is set to α≦K4. In particular, when α is set, the maximum flow rate can be given for the same pilot valve opening degree, and the most efficient valve structure can be provided.
また前述したようにα〉Kのαの値を設定した場合は、
低負荷圧力側のパイロット弁ではα(Ps −P Im
ax) >K (Ps −P Imax)の差圧が得ら
れるが、複合操作から低負荷圧力側の油圧アクチュエー
タの単独操作に切換えた場合、低負荷圧力側のパイロッ
ト弁においてもK (Ps −Pl )以上の差圧を得
ることができなくなり、当該パイロット弁の前後差圧は
α(Ps−Plsax)からK(Ps −Pl )に減
少し、パイロット流量もこれに対応して減少する。その
結果、油圧アクチュエータに供給される流量も減少し、
作業部材が減速され、円滑な作業が行い難くなる。これ
に対して、αをα≦Kに設定した場合には、複合操作に
おいても低負荷圧力側のパイロット弁前後差圧はK(P
s−Plmax)に制限され、複合操作から単独操作に
切換えた場合でも差圧の変動は発生せず、安定した作業
を行うことができる。従って、このような意味において
も、αをα≦Kに設定することが好ましい。Also, as mentioned above, if the value of α is set for α>K,
For the pilot valve on the low load pressure side, α(Ps −P Im
A differential pressure of ) or more can no longer be obtained, and the differential pressure across the pilot valve decreases from α(Ps-Plsax) to K(Ps-Pl), and the pilot flow rate also decreases accordingly. As a result, the flow rate supplied to the hydraulic actuator also decreases,
The work member is decelerated, making it difficult to perform work smoothly. On the other hand, if α is set to α≦K, the differential pressure across the pilot valve on the low load pressure side will be K(P
s-Plmax), and even when switching from combined operation to single operation, the differential pressure does not fluctuate and stable work can be performed. Therefore, in this sense as well, it is preferable to set α to α≦K.
以上から分るように、複数の油圧アクチュエータの操作
レバーの操作量に応じて流量を正確に比例配分する場合
は、α≦Xに設定することが必須の条件である。As can be seen from the above, in order to accurately proportionately distribute the flow rate according to the operating amounts of the operating levers of a plurality of hydraulic actuators, it is an essential condition to set α≦X.
また、第2項に係わる調和機能は、油圧アクチュエータ
6.7が駆動する作業部材の種類及び作業形態に応じて
必要度が異なり、場合によっては他のアクチュエータの
負荷圧力影響をまったく受ない方が好ましい作業部材及
び作業形態もある。Furthermore, the degree of necessity for the harmonization function related to item 2 differs depending on the type of work member driven by the hydraulic actuator 6. There are also preferred working members and working configurations.
従って比例定数βは、関連する油圧アクチュエータと他
の油圧アクチュエータとの複合操作の調和に基づき零を
含む任意の値に設定される。Therefore, the proportionality constant β is set to any value including zero based on the coordination of the combined operation of the related hydraulic actuator and other hydraulic actuators.
第3項に係わる自己圧力補償機能は、油圧アクチュエー
タ6.7が駆動する作二部材の種類に応じて必要度が異
なり、これも場合によっては自己負荷圧力影響をまった
く受ない方が好ましい作業部材もある。従って比例定数
γは、関連する油圧アクチュエータが駆動する作業部材
の種類に応じ零を含む任意の値に設定される。The degree of necessity for the self-pressure compensation function related to item 3 differs depending on the type of work member driven by the hydraulic actuator 6.7, and in some cases, it is preferable for work members not to be affected by self-load pressure at all. There is also. Therefore, the proportionality constant γ is set to any value including zero depending on the type of work member driven by the related hydraulic actuator.
以上のように定数α、β,rを所定の値に設定すること
により、分流機能、又は分流機能をベースとした調和機
能かつ/又は自己圧力補償機能を得ることができ、油圧
建設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制
御弁の特性を修正することができる。By setting the constants α, β, and r to predetermined values as described above, it is possible to obtain a flow dividing function, or a harmonization function and/or a self-pressure compensation function based on the flow dividing function, which can be used for hydraulic construction machinery work. The characteristics of the flow control valve can be modified depending on the type of component and the type of work.
そして、前述したように比例定数α、β、γは圧力補償
弁33の第1〜第4の操作室53〜56における受圧面
積as 、ac 、am 、az及び主弁21の弁体3
5の受圧面積AC、ASによって表わされる。ここで主
弁弁咋35の受圧面積AC。As described above, the proportionality constants α, β, and γ are the pressure receiving areas as, ac, am, and az in the first to fourth operation chambers 53 to 56 of the pressure compensating valve 33 and the valve body 3 of the main valve 21.
It is expressed by the pressure receiving areas AC and AS of 5. Here, the pressure receiving area AC of the main valve valve 35 is.
Asは主弁21側の条件によって定められる。従って、
比例定数α、β、γが定まれば、受圧面積as 、ac
、am 、azは当該比例定数α、β。As is determined by the conditions on the main valve 21 side. Therefore,
Once the proportionality constants α, β, and γ are determined, the pressure receiving areas as, ac
, am and az are the proportionality constants α and β.
γが得られるように設定される。ここで特殊な場合とし
て、as +aC=afg +aZと構成すれば、γ=
0に設定でき、ac=az及びas=amと構成すれば
β=0に設定できる。またas=ac==ai ==a
7と構成すれば、β=γ=0に設定できる。It is set so that γ can be obtained. As a special case, if we configure as +aC=afg +aZ, then γ=
It can be set to 0, and by configuring ac=az and as=am, it can be set to β=0. Also, as=ac==ai==a
7, it is possible to set β=γ=0.
次に、本実施例の油圧駆動装置をバックホウ型の油圧シ
ョベルに適用した場合における上記比例定数α、β、γ
の具体的設定例を説明する。Next, we will discuss the proportionality constants α, β, and γ when the hydraulic drive system of this embodiment is applied to a backhoe type hydraulic excavator.
A specific setting example will be explained.
油圧ショベルは、−射的に、第4図及び第5図に示すよ
うに、1対の走行体100、走行体100上に旋回可能
に搭載された旋回体101、及び旋回体101に垂直平
面内を回動自在に装架されたフ費ントアッタチメント1
02を有し、フロントアッタチメント102は、ブーム
103、アーム104、バケット1′05からなってい
る。走行体100、旋回体101、ブーム103、アー
ム104、バケット105はそれぞれ走行モータ106
(複数)、旋回モータ107、ブーム用シリンダ108
、アーム用シリンダ109、バゲット用シリンダ110
によって駆動される。ここで、旋回モータ107、ブー
ム用シリンダ108、アーム用シリンダ109、バケッ
ト用シリンダ110が第1図に示す油圧アクチュエータ
6.7に相当する。As shown in FIGS. 4 and 5, the hydraulic excavator includes a pair of running bodies 100, a revolving body 101 rotatably mounted on the traveling body 100, and a plane perpendicular to the revolving body 101. Funtion attachment 1 rotatably mounted inside
02, and the front attachment 102 consists of a boom 103, an arm 104, and a bucket 1'05. The traveling body 100, the revolving body 101, the boom 103, the arm 104, and the bucket 105 each have a traveling motor 106.
(plurality), swing motor 107, boom cylinder 108
, arm cylinder 109, baguette cylinder 110
driven by. Here, the swing motor 107, the boom cylinder 108, the arm cylinder 109, and the bucket cylinder 110 correspond to the hydraulic actuator 6.7 shown in FIG.
このような油圧ショベルの油圧駆動装置において、旋回
モータ107、ブーム用シリンダ108、アーム用シリ
ンダ109及びバケット用シリンダ110の全ての流量
制御弁に係わる比例定数αは、第6図に示すように、前
述した比例ゲインを考慮した同じ任意の正の値に設定さ
れる。旋回モータ107に係わる流量制御弁においては
、比例定数βは第7図(A)に示すようにβ=0に設定
され、比例定数γは第8図(A)に示すように小さな負
の値に設定される。ブーム用シリンダ108のボトム側
に係わる流量制御弁においては、比例定数βは第7図(
B)に示すように任意の正の値に設定され、比例定数γ
は第8図(B)に示すようにγ=0に設定される。アー
ム用シリンダ109のボトム側に関する流量制御弁おい
ては比例定数βは第7図(C)に示すように小さな正の
値に設定され、比例定数γは第8図(B)に示すように
γ=0に設定される。バケット用シリンダ110のボト
ム側に関する流量制御弁においては、比例定数βは第7
図(D)に示すように小さな負の値に設定され、比例定
数γは第8図(C)に示すように小さな正の値に設定さ
れる。またブーム用シリンダ108のロッド側に係わる
流量制御弁、アーム用シリンダ109のロッド側に係わ
る流量制御弁及びバケット用シリンダ110のロッド側
に係わる流量制御弁においては、比例定数β、γは全て
第7図(A)及び第8図(B)に示すように零に設定さ
れる。In such a hydraulic drive system for a hydraulic excavator, the proportionality constant α related to all the flow rate control valves of the swing motor 107, boom cylinder 108, arm cylinder 109, and bucket cylinder 110 is as shown in FIG. It is set to the same arbitrary positive value that takes into account the proportional gain described above. In the flow control valve related to the swing motor 107, the proportionality constant β is set to β=0 as shown in FIG. 7(A), and the proportionality constant γ is set to a small negative value as shown in FIG. 8(A). is set to In the flow control valve related to the bottom side of the boom cylinder 108, the proportionality constant β is as shown in Fig. 7 (
B) is set to an arbitrary positive value, and the proportionality constant γ
is set to γ=0 as shown in FIG. 8(B). In the flow rate control valve on the bottom side of the arm cylinder 109, the proportionality constant β is set to a small positive value as shown in FIG. 7(C), and the proportionality constant γ is set as shown in FIG. 8(B). γ=0 is set. In the flow control valve related to the bottom side of the bucket cylinder 110, the proportionality constant β is the seventh
The proportionality constant γ is set to a small negative value as shown in FIG. 8(D), and the proportionality constant γ is set to a small positive value as shown in FIG. 8(C). In addition, in the flow rate control valve related to the rod side of the boom cylinder 108, the flow rate control valve related to the rod side of the arm cylinder 109, and the flow rate control valve related to the rod side of the bucket cylinder 110, the proportionality constants β and γ are all It is set to zero as shown in FIG. 7(A) and FIG. 8(B).
K腹皿座監並
次にこのように構成された油圧駆動装置の動作を説明す
る。Next, the operation of the hydraulic drive device configured as described above will be explained.
まず方向切換弁8.9のいずれの操作レバーも操作され
ていないときは、第1及び第2の流量制御弁11,12
.IIA、12Aのパイロット弁29.30.29A、
30Aは閉じられ、パイロット回路25,26,25A
、16Aにはパイロット流量が流れない、従って主弁2
1.22.21A、22Aの各可変絞り44にも、圧油
は流れず、背圧室36の制御圧力pcは出口ポート32
の圧力(油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力)Pl
と同じになっている。またロードセンシング型ポンプレ
ギュレータ10の上述した作用により、油圧ポンプ1の
吐出圧力Psは油圧アクチュエータ6.7の最大負荷圧
力P 1llaXよりもばね95の設定値に相当した圧
力だけ高い圧力に保持されている。従って、弁体35の
各受圧面積がAC=As+AIの関係にあり、Ps >
Plなので、弁体35は油圧ポンプ1の吐出圧力psに
より閉弁方向に付勢され、主弁21,22.21A、2
2Aは閉位置に保持される。また圧力補償弁33.34
.33A、34Aは前述した受圧面積aS、ac 、
act 、 azの設定により開位置に保持されている
。First, when neither of the operating levers of the directional control valve 8.9 is operated, the first and second flow control valves 11, 12
.. IIA, 12A pilot valve 29.30.29A,
30A is closed, pilot circuit 25, 26, 25A
, 16A does not have a pilot flow rate, so the main valve 2
1.22. Pressure oil does not flow through each of the variable throttles 44 of 21A and 22A, and the control pressure pc of the back pressure chamber 36 is controlled by the outlet port 32.
pressure (load pressure of hydraulic actuator 6 or 7) Pl
is the same as Furthermore, due to the above-described action of the load sensing type pump regulator 10, the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 is maintained at a pressure higher than the maximum load pressure P1llaX of the hydraulic actuator 6.7 by a pressure corresponding to the set value of the spring 95. There is. Therefore, each pressure receiving area of the valve body 35 has a relationship of AC=As+AI, and Ps>
Pl, the valve body 35 is urged in the valve closing direction by the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1, and the main valves 21, 22, 21A, 2
2A is held in the closed position. Also pressure compensation valve 33.34
.. 33A and 34A are the aforementioned pressure receiving areas aS, ac,
It is held in the open position by the settings of act and az.
また第3及び第4の流量制御弁13.14.13A、1
4Aにおいても同様に、パイロット弁31.32.31
A、32Aは閉じられ、パイロット回路27.28.2
7A、28Aにはパイロット流量が流れない、従って主
弁23,24,23A、24Aの各可変絞り76にも圧
油は流れず、背圧室77の制御圧力P3cは入口ポート
70の圧力(油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力)
Plと同じになっている。ここで負荷圧力P1はタンク
圧力P「より大きい、従って、弁体74の各受圧面積が
A 3C= A 31+A 3rの関係にあり、Pl>
Plなので、弁体71は制御圧力P3cにより閉弁方向
に付勢され、主弁23,24.23A、24Aは閉位置
に保持される。Also, the third and fourth flow control valves 13.14.13A, 1
Similarly, in 4A, pilot valve 31.32.31
A, 32A is closed, pilot circuit 27.28.2
7A, 28A, and therefore no pressure oil flows to each variable throttle 76 of the main valves 23, 24, 23A, 24A, and the control pressure P3c of the back pressure chamber 77 is equal to the pressure (hydraulic load pressure of actuator 6 or 7)
It is the same as Pl. Here, the load pressure P1 is greater than the tank pressure P', therefore, each pressure receiving area of the valve body 74 has a relationship of A3C=A31+A3r, and Pl>
Pl, the valve body 71 is urged in the valve closing direction by the control pressure P3c, and the main valves 23, 24, 23A, and 24A are held in the closed position.
従って、油圧アクチュエータ6.7に対するメータイン
回路及びメータアウト回路のいずれにも圧油は流れず、
油圧アクチュエータ6.7は停止位置に保持されている
。Therefore, no pressure oil flows into either the meter-in circuit or the meter-out circuit for the hydraulic actuator 6.7.
The hydraulic actuator 6.7 is held in the rest position.
次に方向切換弁8の操作レバーを単独で操作した場合に
は、その操作量に応じて例えば第1の流量制御弁11の
パイロット弁29が開き、パイロット回路25にパイロ
ット流が形成され、パイロット弁29の開度に応じたパ
イロット流量が流れる。これにより前述したように、可
変絞り44と背圧室36の作用により、主弁弁体35は
パイロット流量に比例した開度に開き、操作レバーの操
作量(パイロット弁29の開度)に応じた流量が主弁2
1を通して入口ポート31から出口ポート32.45へ
と流出する。Next, when the operation lever of the directional control valve 8 is operated alone, the pilot valve 29 of the first flow control valve 11 opens in accordance with the operation amount, a pilot flow is formed in the pilot circuit 25, and a pilot flow is formed in the pilot circuit 25. A pilot flow rate according to the opening degree of the valve 29 flows. As a result, as described above, due to the action of the variable throttle 44 and the back pressure chamber 36, the main valve body 35 opens to an opening degree proportional to the pilot flow rate, and corresponds to the operation amount of the operating lever (the opening degree of the pilot valve 29). The flow rate is the main valve 2.
1 through the inlet port 31 to the outlet port 32.45.
また第3の流量制御弁13においても同様に、操作レバ
ーの操作量に応じてパイロット弁31が開き、パイロッ
ト回路27にパイロット流が形成され、パイロット弁3
1の開度に応じたパイロット流量が流れる。これにより
前述したように、可変絞り76と背圧室77の作用によ
り、主弁弁体74はパイロット流量に比例した開度に開
き、操作レバーの操作量(パイロット弁31の開度)に
応じた流量が主弁23を通して入口ポート70から出口
ポート71へと流出する。Similarly, in the third flow rate control valve 13, the pilot valve 31 opens according to the amount of operation of the operating lever, a pilot flow is formed in the pilot circuit 27, and the pilot valve 31 opens.
A pilot flow rate according to the opening degree of 1 flows. As a result, as described above, due to the action of the variable throttle 76 and the back pressure chamber 77, the main valve body 74 opens to an opening proportional to the pilot flow rate, and corresponds to the operating amount of the operating lever (the opening of the pilot valve 31). The flow rate flows out through the main valve 23 from the inlet port 70 to the outlet port 71.
従って油圧アクチュエータ6に対するメータイン回路1
5及びメータアウト回路17には操作レバーの操作量に
応じて流量が流れ、油圧アクチュエータ6は操作レバー
の操作量に応じた速度で駆動される。Therefore, the meter-in circuit 1 for the hydraulic actuator 6
5 and the meter-out circuit 17 according to the amount of operation of the operating lever, and the hydraulic actuator 6 is driven at a speed corresponding to the amount of operation of the operating lever.
そして、このように第1及び第3の流量制御弁11.1
3のパイロット弁29.31が一定量開き、一定の主流
量が流れている状態において、例えば第1の流量制御弁
11の出口ポート32の圧力が上昇し、入口ポート31
と出口ポート32の差圧が減少しようとした場合には、
ロードセンシング型のポンプレギュレータ10の作用に
より油圧ポンプ1の吐出圧力が増圧され、入口ポート3
1の圧力(油圧ポンプ1の吐出圧力)と出口ポート32
の圧力(油圧アクチュエータ6の負荷圧カニ最大負荷圧
力)との差圧が一定に保持される。従って主弁21を通
って操作レバーの操作量に応じた一定の流量が流れ続け
る。In this way, the first and third flow control valves 11.1
For example, when the pilot valves 29 and 31 of the third pilot valve 29 and 31 are opened by a certain amount and a certain amount of main flow is flowing, the pressure at the outlet port 32 of the first flow control valve 11 increases, and the pressure at the inlet port 31 increases.
When the differential pressure between and outlet port 32 attempts to decrease,
The discharge pressure of the hydraulic pump 1 is increased by the action of the load sensing type pump regulator 10, and the inlet port 3
1 pressure (discharge pressure of hydraulic pump 1) and outlet port 32
(the load pressure of the hydraulic actuator 6 and the maximum load pressure) is maintained constant. Therefore, a constant flow rate continues to flow through the main valve 21 in accordance with the amount of operation of the operating lever.
またこのような油圧アクチュエータ6の単独操作におい
て、圧力補償弁33の受圧面積aS、ac 、am 、
azを前記(1)式におけ自己圧力補償特性に関する比
例定数γが零以外の任意の値になるように設定しである
場合は、油圧アクチーユニータロの負荷圧力(自己負荷
圧力)の変化に応じてパイロット弁29の前後差圧Δp
zが制御され、自己負荷圧力補償がなされる。In addition, in such independent operation of the hydraulic actuator 6, the pressure receiving area aS, ac, am,
If az is set so that the proportionality constant γ related to the self-pressure compensation characteristic in equation (1) above is set to any value other than zero, the change in the load pressure (self-load pressure) of the hydraulic actuator unit The differential pressure Δp across the pilot valve 29 according to
z is controlled and self-load pressure compensation is provided.
例えば、第4図〜第8図を参照して説明した油圧ショベ
ルの例では、旋回モータ107に係わる流量制御弁にお
いては比例定数γは第8図(A)に示すように比較的小
さな負の値に設定されている。従って、旋回体101の
駆動時、旋回体は慣性体であるので負荷圧力が高くなり
、回路保護のために設けられたリリーフ弁の圧力以上に
上昇し、エネルギーの無駄を生じるが、比例定数γを負
の値とすることにより、旋回の負荷圧力が上昇するにし
たがって差圧Δpzが減少するように制御され流量制御
弁を通る流量が減少する。このため負荷圧力が上昇して
もリリーフ弁より余剰流量として捨てられる分が少なく
なり、エネルギーの無駄を少なくできる。For example, in the example of the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 4 to 8, the proportionality constant γ of the flow control valve related to the swing motor 107 has a relatively small negative value as shown in FIG. 8(A). set to the value. Therefore, when the rotating body 101 is driven, since the rotating body is an inertial body, the load pressure increases and rises above the pressure of the relief valve provided for circuit protection, resulting in wasted energy, but the proportionality constant γ By setting the value to a negative value, the differential pressure Δpz is controlled to decrease as the swirling load pressure increases, and the flow rate through the flow rate control valve decreases. Therefore, even if the load pressure increases, less amount is discarded as surplus flow than the relief valve, and energy waste can be reduced.
またバケット用シリンダ110のボトム側に関する流量
制御弁においては、比例定数γは第8図(C)に示すよ
うに比教的小さな正の値に設定されている。従って、掘
削作業において自己負荷圧力が上昇するにしたがって差
圧Δpzが増加し、流量制御弁を通る流量が増加する。Further, in the flow rate control valve on the bottom side of the bucket cylinder 110, the proportionality constant γ is set to a religiously small positive value as shown in FIG. 8(C). Therefore, as the self-load pressure increases during excavation work, the differential pressure Δpz increases, and the flow rate through the flow control valve increases.
即ちバケットの掘削速度が上昇する。これにより力強い
掘削動作フィーリングを得ることができ、作業性が向上
する。That is, the excavation speed of the bucket increases. This makes it possible to obtain a powerful digging operation feeling and improve work efficiency.
次に方向切換弁8.9の操作レバーの双方を操作した場
合には、次の動作が行われる。まず方向切換弁8の例え
ば第1及び第3の流量制御弁11゜13と方向切換弁9
の例えば第1及び第3の流量制御弁11A、13Aとの
双方において油圧アクチュエータを単独操作した場合と
同様に、操作量に応じたパイロット流量が流れ、可変絞
り44゜76と背圧室36.77の作用により操作レバ
ーの操作量(パイロット弁29.31及び39A。Next, when both operating levers of the directional control valve 8.9 are operated, the following operation is performed. First, the directional control valve 8, for example, the first and third flow control valves 11, 13 and the directional control valve 9.
For example, in the same way as when the hydraulic actuator is independently operated in both the first and third flow control valves 11A and 13A, a pilot flow rate according to the operation amount flows, and the variable throttle 44°76 and the back pressure chamber 36. 77, the amount of operation of the operating lever (pilot valves 29, 31 and 39A).
39Aの開度)に応じた流量が主弁21.22及び21
A、22Aを通して流れる。従って油圧アクチユニータ
ロ、7が同時に駆動される。The flow rate according to the opening degree of main valves 21, 22 and 21
A, flows through 22A. Therefore, the hydraulic actuators 7 are driven at the same time.
そしてこのような油圧アクチュエータ6.7の複合操作
においては、第1の流量制御弁11,11Aの圧力補償
弁33.33Aの受圧面積aS。In such a combined operation of the hydraulic actuator 6.7, the pressure receiving area aS of the pressure compensation valve 33.33A of the first flow control valve 11, 11A.
aC、all 、aZを前記(1)式の右辺第1項にお
ける比例定数αが第6図に示すように任意の正の値とな
るように設定しであることにより、圧力補償及び分流機
能が果たされる。By setting aC, all, and aZ so that the proportionality constant α in the first term on the right side of equation (1) takes an arbitrary positive value as shown in FIG. fulfilled.
従って、例えば、第4図〜第8図を参照して説明した油
圧ショベルにおいては、ロードセンシング型のポンプレ
ギュレータ10が有効に機能している運転状態では、各
作業部材を操作レバーの操作量に応じた一定の流量で駆
動し、安定した複合操作を行なうことができる。また油
圧アクチュエータ6.7の消費流電の合計が油圧ポンプ
1の最大吐出流量よりも大きくなり、ポンプレギュレー
タ10が有効に機能しなくなるような運転状態になった
ときには、低圧側の油圧アクチュエータのみに圧油が供
給されるのではなく、高圧側の油圧アクチュエータにも
確実に圧油を供給でき、全ての作業部材を確実に駆動す
ることができる。そして特にα≦Kと設定した場合には
、複合操作から単独操作に切換えられたときにも、油圧
アクチュエータに供給される流量に変動が生じず、安定
して作業を継続できる。Therefore, for example, in the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 4 to 8, in an operating state in which the load sensing type pump regulator 10 is functioning effectively, each work member is controlled by the operating amount of the operating lever. It is possible to perform stable composite operations by driving at a constant flow rate. In addition, when the total current consumption of the hydraulic actuators 6.7 becomes larger than the maximum discharge flow rate of the hydraulic pump 1, and the pump regulator 10 becomes in an operating state that does not function effectively, only the hydraulic actuator on the low pressure side is activated. Instead of being supplied with pressure oil, pressure oil can be reliably supplied to the high-pressure side hydraulic actuator, and all working members can be reliably driven. In particular, when α≦K is set, even when the combined operation is switched to the individual operation, the flow rate supplied to the hydraulic actuator does not fluctuate, and the work can be continued stably.
またα≦Kと設定した場合には、それぞれの油圧アクチ
ュエータに操作レバーの操作量に応じて正確に比例配分
された流量を供給できる。これにより、特に、圧力補償
弁33.33Aの受圧面積as 、ac 、am 、a
Zを、前記(1)式におけ比例定数β、γが零に設定し
である場合は、作業部材の移動軌跡を操作レバーの操作
量に応じて正確に制御することができる−例えば、ブー
ム用シリンダ108のロッド側に係わる流量制御弁及び
アーム用シリンダ109のロッド側に係わる流量制御弁
においては、第7図(A)及び第8図(B)に示すよう
に、β=O1γ=0に設定されている。Further, when α≦K is set, a flow rate that is accurately proportionally distributed can be supplied to each hydraulic actuator according to the operation amount of the operation lever. As a result, in particular, the pressure receiving areas as, ac, am, a of the pressure compensation valve 33.33A
When the proportionality constants β and γ in equation (1) are set to zero, the movement locus of the work member can be accurately controlled according to the amount of operation of the operating lever. As shown in FIG. 7(A) and FIG. 8(B), β=O1γ=0 in the flow rate control valve related to the rod side of the arm cylinder 108 and the flow rate control valve related to the rod side of the arm cylinder 109. is set to .
これにより、ブーム及びアームを使用した下り斜面の法
面形成作業時、他の油圧アクチュエータの負荷圧力及び
自己負荷圧力の影響を完全に排除し、ブーム用操作レバ
ー及びアーム用操作レバーの操作量に応じて正確にブー
ム用シリンダ108及びアーム用シリンダ109に供給
される流量を比例配分し、正確な法面形成を行うことが
できる。This completely eliminates the influence of the load pressure of other hydraulic actuators and self-load pressure when forming a downhill slope using the boom and arm, and reduces the amount of operation of the boom control lever and arm control lever. Accordingly, the flow rate supplied to the boom cylinder 108 and the arm cylinder 109 can be proportionally distributed accurately, thereby making it possible to form an accurate slope surface.
また上記本発明の構成において、補助弁は主回路ではな
くパイロット回路に設置されている。従って、油圧回路
を高圧化しても液漏れが少なく、また主回路に大流量を
流しても絞り損失はほとんど生じない。Further, in the configuration of the present invention described above, the auxiliary valve is installed in the pilot circuit instead of the main circuit. Therefore, even if the pressure of the hydraulic circuit is increased, there is little liquid leakage, and even if a large flow rate is passed through the main circuit, there is almost no throttling loss.
また圧力補償弁33.33Aの受圧面積aS。Also, the pressure receiving area aS of the pressure compensation valve 33.33A.
ac 、an 、azを、前記(1)式におけ比例定数
βかつ/又は比例定数γが零以外の任意の値になるよう
に設定しである場合は、上記圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、他の油圧アクチュエータの最大負荷圧力P
Imaxに依存して主弁21又は21Aを通る主流量
を変化させる調和機能かつ/又は自己負荷圧力補償が果
たされる。If ac, an, and az are set so that the proportionality constant β and/or the proportionality constant γ in the above equation (1) are arbitrary values other than zero, the above pressure compensation and flow dividing functions are used as a base. Maximum load pressure P of other hydraulic actuators
A harmonization function and/or self-load pressure compensation is performed which varies the main flow through the main valve 21 or 21A depending on Imax.
例えば、第4図〜第8図を参照して説明した油圧ショベ
ルの例では、旋回モータ107に係わる流量制御弁にお
いては、比例定数βは第7図(A)に示すようにβ=0
に設定され、ブーム用シリンダ108のボトム側に係わ
る流量制御弁においては比例定数βは第7図(B)に示
すように任意の正の値に設定される。−射的に、旋回と
ブーム上げを同時に操作したときには、旋回体81は慣
性体であるので旋回初期においては旋回モータの負荷圧
力が高圧となる。しかしながら、旋回が最大速度に達す
ると負荷圧力は減少してしまう、一方、ブームの負荷圧
力はブーム保持圧力となるので、旋回初期時においては
旋回の負荷圧力よりは低い圧力となる。また、例えばバ
ックホウショベルでの消掘り作業において旋回とブーム
上げを行うとき、オペレータは操作の簡便さから旋回と
ブーム上げの操作レバーを同時にフルストロークまで操
作しても、最初はブームの上昇速度が旋回速度に対して
速く上昇し、ブームがある程度上昇したら徐々に旋回速
度が速くなるようにブームと旋回の速度を自動的6=調
節できるのが好ましい、比例定数βを上述のように設定
することにより、ブーム側の流量制御弁においては、旋
回初期時旋回の負荷圧力が高く、差圧pHax−Plが
大きいときにはパイロット弁の前後差圧Δpzが大きく
なりブーム用シリンダに供給される流量が増加し、差圧
P1max−Plの減少と共に差圧Δpzも徐々に減少
する。従って、ブームと旋回の速度調整を自動的に行う
ことができ、オペレータの負担を軽減することができる
。For example, in the example of the hydraulic excavator described with reference to FIGS. 4 to 8, in the flow control valve related to the swing motor 107, the proportionality constant β is β=0 as shown in FIG. 7(A).
In the flow control valve related to the bottom side of the boom cylinder 108, the proportionality constant β is set to an arbitrary positive value as shown in FIG. 7(B). - In terms of shooting, when swinging and boom raising are operated simultaneously, the swinging body 81 is an inertial body, so the load pressure of the swinging motor becomes high at the beginning of the swinging. However, when the swing reaches the maximum speed, the load pressure decreases. On the other hand, the boom load pressure becomes the boom holding pressure, so at the beginning of the swing, the pressure is lower than the swing load pressure. For example, when turning and raising the boom during excavation work with a backhoe excavator, the operator may operate the turning and boom raising control levers at the same time to their full strokes due to the ease of operation. It is preferable to be able to automatically adjust the speed of the boom and swing so that the swing speed rises quickly relative to the swing speed, and once the boom rises to a certain extent, the swing speed gradually increases.The proportionality constant β should be set as described above. Therefore, in the flow control valve on the boom side, when the swing load pressure is high at the beginning of the swing and the differential pressure pHax-Pl is large, the differential pressure Δpz across the pilot valve increases and the flow rate supplied to the boom cylinder increases. , as the differential pressure P1max-Pl decreases, the differential pressure Δpz also gradually decreases. Therefore, the speed of the boom and swing can be adjusted automatically, reducing the burden on the operator.
またアーム用シリンダ109のボトム側に関する流量制
御弁おいては、比例定数βは第7図(C)に示すように
比較的小さな正の値に設定される。Further, in the flow rate control valve on the bottom side of the arm cylinder 109, the proportionality constant β is set to a relatively small positive value as shown in FIG. 7(C).
アームを使用した複合操作で掘削作業をするとき、各油
圧アクチュエータは必ず動かなければならないが、この
とき圧油は低圧側のアクチュエータに多く流れようとす
る。このため、圧油が流量制御弁を流れる際に絞られ、
エネルギー損失が大きくなる。従って、燃費も悪くなり
、圧油のし−トバランスも悪くなる。上記のように、複
合操作のバランスが阻害されない範囲で比例定数βを設
定することにより、アーム側の流量制御弁においては、
差圧Plnax−Plの増加に応じて主弁の開度が開き
、油の絞りの程度が小さくなる。これにより燃費及びヒ
ートバランスの悪化を低減できる。When performing excavation work using a combined operation using an arm, each hydraulic actuator must move, but at this time, more pressurized oil tends to flow to the actuator on the low pressure side. For this reason, when the pressure oil flows through the flow control valve, it is throttled.
Energy loss increases. Therefore, the fuel consumption deteriorates, and the pressure oil balance also deteriorates. As mentioned above, by setting the proportionality constant β within a range that does not disturb the balance of the complex operation, the flow control valve on the arm side can:
As the differential pressure Plnax-Pl increases, the opening degree of the main valve increases, and the degree of oil throttling becomes smaller. This can reduce fuel consumption and deterioration of heat balance.
さらに、バケット用シリンダ110のボトム側に関する
流量制御弁においては、比例定数βは第7図<D)に示
すように比較的小さな負の値に設定される6例えば、ブ
ームとバケットの複合操作によりブームの最大圧力でバ
ケットの動きを制限しながら清を掘削しているとき、バ
ケットが地表に出た瞬間、バケットの負荷が急激に減少
し、ショックが発生する。上記のように比例定数βを設
定することにより、差圧Plnax−Plの増加に応じ
て差圧Δpzが負の要素として作用し、パイロット流量
を減少させ、バケットの速度を減速する。Furthermore, in the flow rate control valve on the bottom side of the bucket cylinder 110, the proportionality constant β is set to a relatively small negative value as shown in FIG. When excavating a clearing while restricting the bucket's movement using the boom's maximum pressure, the moment the bucket reaches the surface, the load on the bucket suddenly decreases and a shock occurs. By setting the proportionality constant β as described above, the differential pressure Δpz acts as a negative element as the differential pressure Plnax−Pl increases, reducing the pilot flow rate and decelerating the bucket speed.
これにより負荷が急激に減少したときのショックの発生
を軽減し、作業の安全性及び作業フィーリングが向上す
る。This reduces the occurrence of shock when the load suddenly decreases, improving work safety and work feeling.
自己負荷圧力補償については、油圧アクチュエータの単
独操作で説明したことと実質的に同じことが、複合操作
においても、各アクチュエータにおいて行われる。Regarding self-load pressure compensation, substantially the same thing as described for single operation of a hydraulic actuator is performed for each actuator in combined operation.
このように本実施例の油圧駆動装置においては、圧力補
償弁の受圧面積を適宜設定し、定数α、β。As described above, in the hydraulic drive system of this embodiment, the pressure receiving area of the pressure compensating valve is appropriately set, and the constants α and β are set as appropriate.
γを所定の値に設定することにより、分流機能、または
分流機能をベースとした調和機能かつ/又は自己圧力補
償機能を得ることができ、油圧建設機械の作業部材の種
類及び作業形態に応じて流量制御弁の特性を修正するこ
とができる。By setting γ to a predetermined value, it is possible to obtain a diversion function, or a harmonization function and/or a self-pressure compensation function based on the diversion function, depending on the type of work member and work form of the hydraulic construction machine. The characteristics of the flow control valve can be modified.
また本実施例の油圧駆動装置においては、補助弁として
の圧力補償弁は主回路でなくパイロット回路に配置され
ている。従って、液漏れが少なく、高圧化に適した油圧
回路を提供でき、かつ主回路に大流量を流しても補助弁
部での絞り損失が少なく、経済的にも優れている。Furthermore, in the hydraulic drive system of this embodiment, the pressure compensation valve as an auxiliary valve is arranged not in the main circuit but in the pilot circuit. Therefore, it is possible to provide a hydraulic circuit suitable for high pressures with little liquid leakage, and even if a large flow rate flows through the main circuit, there is little throttling loss in the auxiliary valve section, and it is economically superior.
なお以上の実施例では、第6図〜第8図を参照して、油
圧ショベルの旋回体、ブー・ム、アーム、バケットのそ
れぞれに係わる流量制御弁の特定のものにつき、上記口
)式の定数β、rを零以外の所定の値に設定した例を示
した。しかしながら、本発明はこれに限られるものでは
なく、全ての流量制御弁につき定数β,rを零に設定す
ることもでき、この場合でも、上記(1)式の定数αを
正の値、特にα≦Kの正の値に設定することにより、液
漏れが少なく圧力損失が少ない回路構成において上述し
た圧力補償及び分流機能を得ることができる。In the above embodiments, with reference to FIGS. 6 to 8, specific flow control valves related to the revolving body, boom, arm, and bucket of the hydraulic excavator will be described using the above-mentioned type). An example is shown in which the constants β and r are set to predetermined values other than zero. However, the present invention is not limited to this, and the constants β and r can be set to zero for all flow control valves. Even in this case, the constant α in the above equation (1) can be set to a positive value, especially By setting α≦K to a positive value, the above-mentioned pressure compensation and flow dividing functions can be obtained in a circuit configuration with less liquid leakage and less pressure loss.
(以T−余住 ン
立立良二χ1]
次に、第9図及び第10図を参照して本発明の他の実施
例を説明する。なおこれら図面において、第1図及び第
2図に示した実施例と同等の部材には同じ符号を付して
いる。(Hereinafter referred to as T-Yoshun Tateryoji χ1) Next, other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In these drawings, FIGS. Components that are equivalent to those in the illustrated embodiment are given the same reference numerals.
前述した実施例では、圧力補償弁の制御のため、油圧ポ
ンプの吐出圧力Ps、最大負荷圧力P Inax、パイ
ロット弁の入口圧力pz及び出口圧力Pcを直接用いて
いる。しかしながら、これら4つの圧力は主弁背圧室の
制御圧力を媒体として互いに相関関係を持っており、こ
れら4つの圧力を直接用いなくても圧力補償弁を制御で
き、圧力補償弁に上述した特性を与えることができる。In the embodiment described above, the discharge pressure Ps of the hydraulic pump, the maximum load pressure P Inax, and the inlet pressure pz and outlet pressure Pc of the pilot valve are directly used to control the pressure compensation valve. However, these four pressures have a correlation with each other using the control pressure of the main valve back pressure chamber as a medium, and the pressure compensation valve can be controlled without directly using these four pressures, and the pressure compensation valve has the above-mentioned characteristics. can be given.
第9図及び第10図は、このような観点から圧力補償弁
の制御に上記4つの圧力を直接使用しない実施例を示す
ものである。From this point of view, FIGS. 9 and 10 show an embodiment in which the four pressures described above are not directly used to control the pressure compensation valve.
即ち第9図及び第10図において、流量制御弁120の
パイロット回路25に配置された圧力補償弁121は、
入口ポート122及び出口ポート123間の連通を制御
するスプール型の弁体124と、弁体124を開弁方向
に付勢する第1の油圧操作室125と、第1の油圧操作
室125に対向して位置し、弁体124を閉弁方向に付
勢する第2、第3及び第4の油圧操作室126.127
.128とからなっている。第1の油圧操作室125は
パイロット管路129を介してパイロット回路25のパ
イロット弁29出口側に接続され、第2の油圧操作室1
26はパイロット回路25のパイロット弁29人口側に
パイロット管路130を介して接続され、第3の油圧操
作室127はパイロット管路131を介して主弁21の
出口ポート32に接続され、第4の油圧操作室128は
パイロット管路132を介して最大負荷圧力管路61に
接続されている。これにより第1の油圧操作室125に
はパイロット弁29の出口圧力(主弁背圧室36の制御
圧力)Pcが導かれ、第2の油圧操作室126にはパイ
ロット弁29の入口圧力P2が導かれ、第3の油圧操作
室127には油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力P
1が導かれ、第4の油圧操作室128には油圧アクチュ
エータ6.7の最大負荷圧力P l1aXが導かれる。That is, in FIGS. 9 and 10, the pressure compensation valve 121 disposed in the pilot circuit 25 of the flow control valve 120 is
A spool-shaped valve body 124 that controls communication between the inlet port 122 and the outlet port 123, a first hydraulic operation chamber 125 that biases the valve body 124 in the valve opening direction, and a first hydraulic operation chamber 125 that faces the first hydraulic operation chamber 125. second, third, and fourth hydraulic operation chambers 126 and 127 that are located so as to bias the valve body 124 in the valve closing direction;
.. It consists of 128. The first hydraulic operation chamber 125 is connected to the pilot valve 29 outlet side of the pilot circuit 25 via a pilot pipe 129, and the second hydraulic operation chamber 1
26 is connected to the pilot valve 29 artificial side of the pilot circuit 25 via a pilot line 130, the third hydraulic operation chamber 127 is connected to the outlet port 32 of the main valve 21 via a pilot line 131, and the fourth The hydraulic operation chamber 128 is connected to the maximum load pressure line 61 via a pilot line 132. As a result, the outlet pressure of the pilot valve 29 (control pressure of the main valve back pressure chamber 36) Pc is introduced into the first hydraulic operation chamber 125, and the inlet pressure P2 of the pilot valve 29 is introduced into the second hydraulic operation chamber 126. The load pressure P of the hydraulic actuator 6 or 7 is guided to the third hydraulic operation chamber 127.
1 is introduced into the fourth hydraulic operation chamber 128, and the maximum load pressure P l1aX of the hydraulic actuator 6.7 is introduced into the fourth hydraulic operation chamber 128.
そして弁体124の第1の油圧操作室125に面する端
面ばパイロット弁29の出口圧力pcを受ける受圧面積
aCを規定し、第2の油圧操作室126に面する弁体1
24の環状端面はパイロット弁129の入口圧力pzを
受ける受圧面積aZを規定し、第3の油圧操作室127
に面する弁体124の環状端面は油圧アクチュエータ6
又は7の負荷圧力P1を受ける受圧面積a1を規定し、
第4の油圧操作室128に面する弁体124の端面は最
大負荷圧力P 1naxを受ける受圧面積alを規定し
ている。これら受圧面積aC、aZ 、 at 。The end face of the valve body 124 facing the first hydraulic operation chamber 125 defines a pressure receiving area aC that receives the outlet pressure pc of the pilot valve 29, and the end face of the valve body 124 facing the second hydraulic operation chamber 126 defines a pressure receiving area aC that receives the outlet pressure pc of the pilot valve 29.
The annular end face of 24 defines a pressure receiving area aZ that receives the inlet pressure pz of the pilot valve 129, and the third hydraulic operation chamber 127
The annular end surface of the valve body 124 facing the hydraulic actuator 6
or define a pressure receiving area a1 that receives the load pressure P1 of 7,
The end surface of the valve body 124 facing the fourth hydraulic operation chamber 128 defines a pressure receiving area al that receives the maximum load pressure P 1nax. These pressure receiving areas aC, aZ, at.
amは、第1の実施例と同様、以下に説明する比例定数
α、β、γが得られるように設定されている。As in the first embodiment, am is set so that proportionality constants α, β, and γ, which will be explained below, are obtained.
圧力補償弁121における弁体124の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。The pressure balance equation of the valve body 124 in the pressure compensating valve 121 is expressed by the following equation.
ac pc =az PZ +al Pl +all
Plnaxまた主弁21における弁体35の圧力釣り合
い式は以下の式で表わされる。ac pc =az PZ +al Pl +all
Plnax Also, the pressure balance equation of the valve body 35 in the main valve 21 is expressed by the following equation.
Ac Pc =As Ps +AI Pl上
記2式よりパイロット弁29の前後差圧を求める式を導
き、AC=AS +AIを用いて変形すると
+(a c−a z−a II−a l)P I従って
、
と置けば、
Pz −Pc =a (Ps −Plnax)+β(P
lnax−Pl ) +γPl (4)と表現できる
。ここでパイロット弁29の前後差圧をΔpzとすると
、pz −pc =Δpzである。Ac Pc = As Ps + AI Pl From the above two formulas, derive the formula for calculating the differential pressure across the pilot valve 29, and transform it using AC = AS + AI. + (a c-a z-a II-a l) P I Therefore , then Pz −Pc =a (Ps −Plnax)+β(P
It can be expressed as lnax-Pl ) +γPl (4). Here, if the differential pressure across the pilot valve 29 is Δpz, pz - pc =Δpz.
従って、第1図に示した実施例における(1)式と同じ
式が得られる。Therefore, the same equation as equation (1) in the embodiment shown in FIG. 1 is obtained.
従って、本実施例においても、比例定数α、β。Therefore, in this embodiment as well, the proportionality constants α and β.
γを所定の値に設定することにより、パイロット弁29
の前後差圧Δpzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最
大負荷圧力Plnaxとの差圧ps −pImax、最
大負荷圧力P 1naxと自己負荷圧力Plとの差圧P
1max−Pl、自己負荷圧力P1の3つの要素にそれ
ぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分流機
能(右辺第1項)、この圧力補償及び分流機能をベース
とした、複合操作における調和機能(右辺第2項)、自
己圧力補償機能(右辺第3項)を得ることができる。即
ち、本実施例では、パイロット弁29の入口圧力pz及
び出口圧力PC1油圧ポンプ1の吐出圧力Ps、最大負
荷圧力P Imaxを直接用いる代わりに、入口圧力P
z、出口圧力PC1自己負荷圧力P1及び最大負荷圧力
p waxを用いて上記4つの圧力Pz。By setting γ to a predetermined value, the pilot valve 29
The differential pressure Δpz before and after is expressed as the differential pressure ps - pImax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure Plnax, and the differential pressure P between the maximum load pressure P1nax and the self-load pressure Pl.
It can be controlled proportionally to the three elements of 1max-Pl and self-load pressure P1, and the above-mentioned pressure compensation and flow diversion function (the first term on the right side), and the harmony in complex operations based on this pressure compensation and flow diversion function. function (second term on the right side) and self-pressure compensation function (third term on the right side). That is, in this embodiment, instead of directly using the inlet pressure pz of the pilot valve 29, the outlet pressure PC1, the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1, and the maximum load pressure PImax, the inlet pressure P
z, the above four pressures Pz using outlet pressure PC1 self-load pressure P1 and maximum load pressure pwax.
Pc 、 Ps 、 pHaxを用いたのと同様の効果
を得るものである。The same effect as using Pc, Ps, and pHax can be obtained.
第11図及び第12図を参照して本発明の更に他の実施
例を説明する4以上、の実施例は圧力補償弁をパイロッ
ト回路のパイロット弁29人口側に配置した。しかしな
がら圧力補償弁はパイロット回路のパイロット弁出口側
即ちパイロット弁と主弁背圧室の間に配置することもで
きる。第11図及び第12図はそのような実施例を示す
ものである。Further embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In the fourth embodiment, the pressure compensating valve is disposed on the pilot valve 29 side of the pilot circuit. However, the pressure compensation valve can also be arranged on the pilot valve outlet side of the pilot circuit, ie between the pilot valve and the main valve backpressure chamber. Figures 11 and 12 show such an embodiment.
即ち第11図及び第12図において、流量制御弁140
はパイロット弁29と主弁21の背圧室36との間にお
いてパイロット回路25に接続された圧力補償弁141
を有し、圧力補償弁141は、入口ポート142及び出
口ポート143の連通を制御するシート弁型の弁体14
4と、弁体144を開弁方向に付勢する第1及び第2の
油圧操作室145.146と、弁体144を閉弁方向に
付勢する第3及び第4の油圧操作室147.148とを
有し、第1の油圧操作室145は主弁21の出口ポート
32にパイロット管路149を介して接続され、第2の
油圧操作室146は圧力補償弁141の入口ポート14
2に連通する入口部150内に形成され、第3の油圧操
作室147は最大負荷圧力管路61にパイロット管路1
51を介して接続され、第4の油圧操作室148は主弁
21の背圧室36にパイロット管路1゛52を介して接
続されている。これにより第1の油圧操作室145には
油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力P1が導かれ、
第2の油圧操作室146にはパイロット弁29の出口圧
力pzが導かれ、第3の油圧操作室147には最大負荷
圧力pHaXが導かれ、第4の油圧操作しつ148には
主弁背圧室36の制御圧力PCが導かれる。That is, in FIGS. 11 and 12, the flow control valve 140
is a pressure compensation valve 141 connected to the pilot circuit 25 between the pilot valve 29 and the back pressure chamber 36 of the main valve 21;
The pressure compensation valve 141 has a seat valve type valve body 14 that controls communication between the inlet port 142 and the outlet port 143.
4, first and second hydraulic operation chambers 145.146 that bias the valve body 144 in the valve opening direction, and third and fourth hydraulic operation chambers 147.146 that bias the valve body 144 in the valve closing direction. 148, the first hydraulic operating chamber 145 is connected to the outlet port 32 of the main valve 21 via a pilot line 149, and the second hydraulic operating chamber 146 is connected to the inlet port 14 of the pressure compensating valve 141.
The third hydraulic operation chamber 147 is formed in the inlet portion 150 that communicates with the pilot pipe 1 and the maximum load pressure pipe 61.
51, and the fourth hydraulic operation chamber 148 is connected to the back pressure chamber 36 of the main valve 21 via a pilot line 1'52. As a result, the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6 or 7 is introduced into the first hydraulic operation chamber 145.
The outlet pressure pz of the pilot valve 29 is introduced into the second hydraulic operation chamber 146, the maximum load pressure pHaX is introduced into the third hydraulic operation chamber 147, and the main valve back pressure is introduced into the fourth hydraulic operation chamber 148. A control pressure PC in the pressure chamber 36 is introduced.
そして弁体144の第1の油圧操作室145に面する環
状端面は油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力P1を
受ける受圧面積alを規定し、第2の油圧操作室146
に面する弁体144の端面はパイロット弁29の出口圧
力pzを受ける受圧面積aZを規定し、第3の油圧操作
室147に面する弁体144の環状端面は最大負荷圧力
pHlaXを受ける受圧面積allを規定し、第4の油
圧操作室148に面する弁体144の端面は背圧室36
の制御圧力Pcを受ける受圧面積aCを規定している。The annular end surface of the valve body 144 facing the first hydraulic operation chamber 145 defines a pressure receiving area al that receives the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6 or 7.
The end face of the valve body 144 facing the defines a pressure receiving area aZ that receives the outlet pressure pz of the pilot valve 29, and the annular end face of the valve body 144 facing the third hydraulic operation chamber 147 defines a pressure receiving area aZ that receives the maximum load pressure pHlaX. The end face of the valve body 144 facing the fourth hydraulic operation chamber 148 defines the back pressure chamber 36
A pressure receiving area aC that receives a control pressure Pc is defined.
これら受圧面積al 、aZ 、all 、aCは、上
記実施例と同様、以下に説明する比例定数α。These pressure-receiving areas al, aZ, all, and aC are proportional constants α, which will be explained below, as in the above embodiment.
β、γが得られるように設定されている。It is set so that β and γ can be obtained.
圧力補償弁141における弁体144の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。The pressure balance equation of the valve body 144 in the pressure compensation valve 141 is expressed by the following equation.
aCPC+all PlIlaX=al Pl +aZ
pzまた主弁21におけ□る弁体35の圧力釣り合い
式は以下の式で表わされる。aCPC+all PlIlaX=al Pl +aZ
pz Also, the pressure balance equation of the valve body 35 in the main valve 21 is expressed by the following equation.
Ac Pc =As Ps +AI Pl上記2式より
パイロット1P29の前後差圧を求める式を導き、AC
=AS 士AIを用いて変形すると
+(a Z−a l−a C−a m)P l従って、
と置けば、
Ps −Pz =a (Ps −Plnax)十β(P
lmax−p+ ) +rpl (5)と表現できる
。ここでパイロット弁29の前後差圧をΔpzとすると
、ps −pz =Δpzである。Ac Pc = As Ps + AI Pl From the above two formulas, derive the formula for calculating the differential pressure across pilot 1P29, and calculate AC
=AS When transformed using AI, +(a Z-a l-a C-am) P l Therefore, if we set, Ps - Pz = a (Ps - Plnax) + β (P
It can be expressed as lmax-p+ ) +rpl (5). Here, if the differential pressure across the pilot valve 29 is Δpz, then ps −pz =Δpz.
従って、第1図に示した実施例における(1)式と同じ
式が得られる。Therefore, the same equation as equation (1) in the embodiment shown in FIG. 1 is obtained.
従って、本実施例においても、比例定数α、β。Therefore, in this embodiment as well, the proportionality constants α and β.
γを所定の値に設定することにより、パイロット弁29
の前後差圧Δpzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最
大負荷圧力P Inaxとの差圧Ps −Plnax、
最大負荷圧力P Inaxと自己負荷圧力P1との差圧
PlIlax−Pl、自己負荷圧力P1の3つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能(右辺第1項)、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、複合操作における調和機能(右辺第2項)
、自己圧力補M機能(右辺第3項)を得ることができる
。即ち、本実施例では、圧力補償弁141をパイロット
弁29の出口側に配置することにより、入口側に配置し
たのと同様の効果を得るものである。By setting γ to a predetermined value, the pilot valve 29
The differential pressure Δpz before and after is expressed as the differential pressure Ps − Plnax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure P Inax,
It can be controlled in proportion to the three elements: the differential pressure PlIlax-Pl between the maximum load pressure P Inax and the self-load pressure P1, and the self-load pressure P1. Harmonic function in complex operation based on pressure compensation and flow division function (second term on the right side)
, the self-pressure compensation M function (third term on the right side) can be obtained. That is, in this embodiment, by arranging the pressure compensating valve 141 on the outlet side of the pilot valve 29, the same effect as when arranging it on the inlet side can be obtained.
第13図及び第14図は、圧力補償弁をパイロット弁出
口側に配置し、その制御にパイロット弁の入口圧力及び
出口圧力、油圧ポンプの吐出圧力及び最大負荷圧力を直
接用いない他の実施例を示す。Figures 13 and 14 show another embodiment in which the pressure compensating valve is placed on the pilot valve outlet side, and the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve, the discharge pressure and the maximum load pressure of the hydraulic pump are not directly used for control. shows.
第13図及び第14図において、流量制御弁160のパ
イロット回路25に配置された圧力補償弁161は、入
口ポート162及び出口ポート163間の連通を制御す
るシート型の弁体164と、弁体164を開弁方向に付
勢する第1及び第2の油圧操作室165,166と、第
1及び第2の油圧操作室165,166に対向して位置
し、弁体164を閉弁方向に付勢する第3及び第4の油
圧操作室167.168とからなっている。第1の油圧
操作室165はパイロット管路169を介して主弁21
の出口ポート32に接続され、第2の油圧操作室166
は圧力補償弁161の入口ポート162に連通する入口
部179内に形成され、第3の油圧操作室167はパイ
ロット管路171を介して最大負荷圧力管路61に接続
され、第4の油圧操作室168はパイロット管路172
を介してパイロット回路25のパイロット弁29人口側
に接続されている。これにより第1の油圧操作室165
には油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力P1が導か
れ、第2の油圧操作室166には油圧ポンプ1の吐出圧
力psが導かれ、第3の油圧操作室167には油圧アク
チュエータ6.7の最大負荷圧力P l1laXが導か
れ、第4の油圧操作室168にはパイロット弁29の入
口圧力pzが導かれる。13 and 14, a pressure compensation valve 161 disposed in the pilot circuit 25 of the flow control valve 160 includes a seat-type valve body 164 that controls communication between an inlet port 162 and an outlet port 163, and a valve body The first and second hydraulic operation chambers 165, 166 that bias the valve body 164 in the valve opening direction are located opposite to the first and second hydraulic operation chambers 165, 166, and bias the valve body 164 in the valve closing direction. It consists of third and fourth hydraulic operating chambers 167 and 168 for energizing. The first hydraulic operation chamber 165 is connected to the main valve 21 through a pilot line 169.
is connected to the outlet port 32 of the second hydraulic operating chamber 166
is formed in an inlet portion 179 communicating with the inlet port 162 of the pressure compensating valve 161, the third hydraulic operation chamber 167 is connected to the maximum load pressure line 61 via the pilot line 171, and the fourth hydraulic operation chamber 167 is connected to the maximum load pressure line 61 via the pilot line 171. Chamber 168 is pilot conduit 172
The pilot valve 29 of the pilot circuit 25 is connected to the artificial side via the pilot circuit 25. As a result, the first hydraulic operation chamber 165
The load pressure P1 of the hydraulic actuator 6 or 7 is introduced to the second hydraulic operation chamber 166, the discharge pressure ps of the hydraulic pump 1 is introduced to the third hydraulic operation chamber 167, and the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6.7 is introduced to the second hydraulic operation chamber 166. The maximum load pressure P l1laX is introduced, and the inlet pressure pz of the pilot valve 29 is introduced into the fourth hydraulic operation chamber 168 .
そして弁体164の第1の油圧操作室165に面する環
状端面は油圧アクチュエータ6又は7の負荷圧力P1を
受ける受圧面積a1を規定し、第2の油圧操作室166
に面する弁体164の端面は油圧ポンプ1の吐出圧力P
sを受ける受圧面積aSを規定し、第3の油圧操作室1
67に面する弁体164の環状端面ば最大負荷圧力p
IIaXを受ける受圧面積allを規定し、第4の油圧
操作室168に面する端面はパイロット弁29の入口圧
力pzを受ける受圧面積aZを規定している。これら受
圧面積al 、as 、an 、aZは、上記した実施
例と同様、以下に説明する比例定数α、β。The annular end surface of the valve body 164 facing the first hydraulic operation chamber 165 defines a pressure receiving area a1 that receives the load pressure P1 of the hydraulic actuator 6 or 7.
The end face of the valve body 164 facing the discharge pressure P of the hydraulic pump 1
A pressure receiving area aS receiving s is defined, and the third hydraulic operation chamber 1
If the annular end face of the valve body 164 faces 67, the maximum load pressure p
A pressure receiving area all that receives IIaX is defined, and the end face facing the fourth hydraulic operation chamber 168 defines a pressure receiving area aZ that receives the inlet pressure pz of the pilot valve 29. These pressure-receiving areas al, as, an, and aZ are proportional constants α and β, which will be explained below, as in the above embodiment.
γが得られるように設定されている。It is set so that γ can be obtained.
圧力補償弁161における弁体164の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。The pressure balance equation of the valve body 164 in the pressure compensation valve 161 is expressed by the following equation.
az Pz +am Plmax=al Pl +as
Psまた主弁21における弁体35の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。az Pz +am Plmax=al Pl +as
Ps Also, the pressure balance equation of the valve body 35 in the main valve 21 is expressed by the following equation.
Ac Pc =As Ps +AI Pl上記2式より
パイロット弁29の前後差圧を求める式を導き、AC=
AS +AIを用いて変形すると
+(a S+a l−a m−a Z)P l従っ
て、
と置けば、
Pz −Pc =a (Ps −Plmax)十β(P
lnax−Pl ) +rPl (6)と表現できる
。ここでパイロット弁29の前後差圧をΔpzとすると
、pz −pc =ΔPzである。Ac Pc = As Ps + AI Pl From the above two equations, derive the equation for calculating the differential pressure across the pilot valve 29, and obtain AC=
When transformed using AS + AI, +(a S+a l-a m-a Z) P l Therefore, if we set, Pz - Pc = a (Ps - Plmax) + β (P
It can be expressed as lnax-Pl ) +rPl (6). Here, if the differential pressure across the pilot valve 29 is Δpz, pz - pc =ΔPz.
従って、第1図に示した実施例における(1)式と同じ
式が得られる。Therefore, the same equation as equation (1) in the embodiment shown in FIG. 1 is obtained.
従って、本実施例においても、比例定数α、β。Therefore, in this embodiment as well, the proportionality constants α and β.
γを所定の値に設定することにより、パイロット弁29
の前後差圧Δpzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最
大負荷圧力P 1laXとの差圧Ps −Plmax、
最大負荷圧力P ll1aXと自己負荷圧力P1との差
圧P1max−P1.自己負荷圧力P1の3つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能(右辺第1項)、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとした、複合操作における調和機能(右辺第2項)
、自己圧力補償機能(右辺第3項)を得ることができる
。By setting γ to a predetermined value, the pilot valve 29
The differential pressure Δpz before and after is expressed as the differential pressure Ps − Plmax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure P 1laX,
Differential pressure P1max-P1. between maximum load pressure Pll1aX and self-load pressure P1. The three elements of the self-load pressure P1 can be controlled in proportion to each other, and the above-mentioned pressure compensation and flow division function (the first term on the right side) and the harmonization function in complex operation based on this pressure compensation and flow division function (the first term on the right side) Section 2)
, a self-pressure compensation function (third term on the right side) can be obtained.
第15図及び第16図を参照して本発明の更に他の実施
例を説明する0以上の実施例は全て、圧力補償弁のため
4つの圧力を用いている。しかしながら、油圧ポンプの
吐出圧力、最大負荷圧力、パイロット弁の入口圧力及び
出口圧力の4つの圧力は主弁背圧室の制御圧力を媒体と
して互いに相関関係を持っており、4つの圧力を用いな
くても圧力補償弁を制御でき、圧力補償弁に上述した特
性を与えることができる。第15図及び第16図はこの
ような実施例を示すものである。Still further embodiments of the invention are described with reference to FIGS. 15 and 16, all of which use four pressures for the pressure compensating valve. However, the four pressures of the hydraulic pump, the discharge pressure, the maximum load pressure, the pilot valve inlet pressure, and the outlet pressure, have a correlation with each other using the control pressure of the main valve back pressure chamber as a medium, and the four pressures are not used. The pressure compensating valve can be controlled even if the pressure compensating valve has the above-mentioned characteristics. FIGS. 15 and 16 show such an embodiment.
即ち第15図及び第16図において、流量制御弁180
はパイロット弁29と主弁背圧室36の間においてパイ
ロット回路25に配置された圧力補償弁181を有し、
圧力補償弁181は、入口ポート182及び出口ポート
183間の連通を制御するシート型の弁体184と、弁
体184を開弁方向に付勢する第1油圧操作室185と
、第1の油圧操作室185に対向して位置し、弁体18
4を閉弁方向に付勢する第2及び第3の油圧操作室18
6.187とからなっている。第1の油圧操作室185
は圧力補償弁181の入口ポート182に連通する入口
部188内に形成され、第2の油圧操作室186はパイ
ロット管路189を介してパイロット回路25のパイロ
ット弁29人口側又はメータイン回路15の主弁21人
口側に接続され、第3の油圧操作室187はパイロット
管路190を介して最大負荷圧力管路61に接続されて
いる。これにより第1の油圧操作室185にはパイロッ
ト弁29の出口圧力pzが導かれ、第2の油圧操作室1
86には油圧ポンプ1の吐出圧力psが導かれ、第3の
油圧操作室187には最大負荷圧力P1maxが導かれ
る。That is, in FIGS. 15 and 16, the flow control valve 180
has a pressure compensation valve 181 arranged in the pilot circuit 25 between the pilot valve 29 and the main valve back pressure chamber 36,
The pressure compensation valve 181 includes a seat-type valve body 184 that controls communication between the inlet port 182 and the outlet port 183, a first hydraulic operation chamber 185 that biases the valve body 184 in the valve opening direction, and a first hydraulic pressure chamber 185 that biases the valve body 184 in the valve opening direction. Located opposite the operation chamber 185, the valve body 18
4 in the valve closing direction.
It consists of 6.187. First hydraulic operation room 185
is formed in an inlet portion 188 that communicates with the inlet port 182 of the pressure compensating valve 181, and the second hydraulic operation chamber 186 is connected to the pilot valve 29 population side of the pilot circuit 25 or the main side of the meter-in circuit 15 via a pilot line 189. The third hydraulic operation chamber 187 is connected to the maximum load pressure line 61 via a pilot line 190. As a result, the outlet pressure pz of the pilot valve 29 is guided to the first hydraulic operation chamber 185, and the second hydraulic operation chamber 1
The discharge pressure ps of the hydraulic pump 1 is introduced to 86, and the maximum load pressure P1max is introduced to the third hydraulic operation chamber 187.
そして弁体184の第1の油圧操作室185に面する端
面はパイロット弁29の出口圧力pzを受ける受圧面積
AZを規定し、第2の油圧操作室186に面する弁体1
84の環状端面は油圧ポンプ1の吐出圧力Psを受ける
受圧面積aSを規定し、第3の油圧操作室187に面す
る弁体184の端面は最大負荷圧力PlIlaXを受け
る受圧面積a■を規定している。これら受圧面積az
、 as 。The end face of the valve body 184 facing the first hydraulic operation chamber 185 defines a pressure receiving area AZ that receives the outlet pressure pz of the pilot valve 29,
The annular end face of 84 defines a pressure receiving area aS that receives the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1, and the end face of the valve body 184 facing the third hydraulic operation chamber 187 defines a pressure receiving area a that receives the maximum load pressure PlIlaX. ing. These pressure receiving areas az
, as.
allは、上記した実施例と同様、以下に説明する比例
定数α、β、γが得られるように設定されている。As in the above embodiment, all is set so that proportionality constants α, β, and γ, which will be explained below, are obtained.
圧力補償弁181における弁体184の圧力釣り合い式
は以下の式で表わされる。The pressure balance equation of the valve body 184 in the pressure compensation valve 181 is expressed by the following equation.
az pz =as ps +alI pHaXまた主
弁21における弁体35の圧力釣り合い式は以下の式で
表わされる。az pz = as ps + alI pHaX Also, the pressure balance equation of the valve body 35 in the main valve 21 is expressed by the following equation.
ACPC=AS Ps +AI Pl
上記2式よりパイロット弁29の前後差圧を求める式を
導き、Ac =As +AIを用いて変形すると
a z(P s−P z)=(a z−a s)(P
s−P Inax)+(a Z−a S−a fi)
(P IIIaX−P I)+(aZ−as−all)
P l
従って、
aZ
と置けば、
Ps −Pz =a (Ps −PlnaX)+β(P
lIlaX−Pl ) +rPl (7)と表現でき
る。ここでパイロット弁29の前後差圧をΔpzとする
と、PZ −PC=Δpzである。ACPC=AS Ps +AI Pl From the above two equations, we derive the equation for calculating the differential pressure across the pilot valve 29, and when we transform it using Ac = As + AI, a z (P s - P z) = (a z - a s) ( P
s-P Inax) + (a Z-a S-a fi)
(P IIIaX-P I) + (aZ-as-all)
P l Therefore, if we set aZ, Ps - Pz = a (Ps - PlnaX) + β (P
It can be expressed as lIlaX−Pl ) +rPl (7). Here, if the differential pressure across the pilot valve 29 is Δpz, then PZ - PC = Δpz.
従って、第1図に示した実施例における(1)式と同じ
式が得られる。ただし本実施例では、βとγが同じ値に
なるため、両者を独立して定めることはできない。Therefore, the same equation as equation (1) in the embodiment shown in FIG. 1 is obtained. However, in this embodiment, β and γ have the same value, so they cannot be determined independently.
従って、本実施例においても、比例定数α、β。Therefore, in this embodiment as well, the proportionality constants α and β.
γを所定の値に設定することにより、パイロット弁29
の前後差圧Δpzを、油圧ポンプ1の吐出圧力Psと最
大負荷圧力P 1laXとの差圧ps −pInax、
fi大負荷圧力P Imaxと自己負荷圧力P1との
差圧pHax−Pl、自己負荷圧力P1の3つの要素に
それぞれに比例して制御でき、前述した圧力補償及び分
流機能(右辺第1項)、この圧力補償及び分流機能をベ
ースとしな、複合操作における調和機能(右辺第2項)
及び自己圧力補償機能(右辺第3項)を得ることができ
る。By setting γ to a predetermined value, the pilot valve 29
The differential pressure Δpz before and after is expressed as the differential pressure ps −pInax between the discharge pressure Ps of the hydraulic pump 1 and the maximum load pressure P1laX,
fi can be controlled in proportion to three elements: the differential pressure pHax-Pl between the large load pressure P Imax and the self-load pressure P1, and the self-load pressure P1. Based on this pressure compensation and flow division function, a harmonization function in complex operations (second term on the right side)
and a self-pressure compensation function (third term on the right side) can be obtained.
以上説明したように、本発明は、パイロット弁の入口圧
力及び出口圧力、油圧ポンプ1の吐出圧力、最大負荷圧
力の4つの圧力に基づいて圧力補償弁を制御し、圧力補
償及び分流機能、又は圧力補償及び分流機能をベースと
した調和機能かっ/又は自己圧力補償機能を選択的に達
成可能とするものである。当該4つの圧力は主弁背圧室
の制御圧力を媒体として互いに相関関係を持っているの
で、これら4つの圧力を直接用いなくても、また圧力補
償弁をパイロット弁の入口側及び出口側のいずれに配置
しても、圧力補償弁の制御が行える。As explained above, the present invention controls the pressure compensation valve based on four pressures: the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve, the discharge pressure of the hydraulic pump 1, and the maximum load pressure, and performs pressure compensation and flow division functions, or A harmonization function based on pressure compensation and flow diversion function and/or a self-pressure compensation function can be selectively achieved. These four pressures have a correlation with each other using the control pressure of the main valve back pressure chamber as a medium, so there is no need to use these four pressures directly, or by using a pressure compensation valve on the inlet and outlet sides of the pilot valve. Regardless of the arrangement, the pressure compensation valve can be controlled.
また4以外の数の圧力を用いても圧力補償弁を制御でき
る。The pressure compensating valve can also be controlled using a number of pressures other than four.
次に、ポンプ制御手段に関する本発明の他の実施例を説
明する。まず、以上の実施例では、本発明の油圧駆動装
置をロードセンシング型のポンプレギュレータとの組み
合わせで説明し、かつそのロードセンシング型ポンプレ
ギュレータを可変容量型油圧ポンプの吐出圧力を制御す
るものとして説明したが、油圧ポンプは固定容量型であ
ってもよい、この場合、ロードセンシンダレギュレータ
型のポンプレギュレータは第17図に示すように構成さ
れる。即ち、第17図において、ポンプレギュレータ3
80は対向するパイロット室381゜382を有するリ
リーフ弁383を有し、パイロット室381にはパイロ
ット管路384を介して固定容量型の油圧ポンプ385
の吐出圧力を宥き、パイロット室382にはパイロット
管路386を介して最大負荷圧力を導き、パイロット室
382の側にばね387を配置する。これにより油圧ポ
ンプ385の吐出圧力は複数の油圧アクチュエータの最
大負荷圧力よりもばね387の強さに対応する圧力だけ
高く保持できる。Next, another embodiment of the present invention regarding pump control means will be described. First, in the above embodiment, the hydraulic drive device of the present invention will be explained in combination with a load sensing type pump regulator, and the load sensing type pump regulator will be explained as controlling the discharge pressure of a variable displacement hydraulic pump. However, the hydraulic pump may be of a fixed displacement type. In this case, the pump regulator of the load sensor regulator type is configured as shown in FIG. 17. That is, in FIG. 17, the pump regulator 3
80 has a relief valve 383 having pilot chambers 381 and 382 facing each other, and a fixed displacement hydraulic pump 385 is connected to the pilot chamber 381 via a pilot line 384.
The maximum load pressure is introduced into the pilot chamber 382 via a pilot pipe line 386, and a spring 387 is arranged on the side of the pilot chamber 382. Thereby, the discharge pressure of the hydraulic pump 385 can be maintained higher than the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators by a pressure corresponding to the strength of the spring 387.
また本発明の油圧駆動装置は、ロードセンシング型以外
のポンプレギュレータとの組み合わせでも構成すること
ができる。このような実施例を第18図に示す、即ち、
第18図において、油圧ポンプ390は上述した主弁と
パイロット弁と圧力補償弁との組み合わせからなる流量
制御弁391に接続され、またその吐出量はポンプ流量
制御装置392によって調整される。油圧ポンプ390
と流量制御弁391の間にはアンロード弁393が接続
され、流量制御弁391に対しては操作装置394が設
けられている。操作装置394の操作信号は制御装置3
95に送られ、ここからさらに制御信号として流量制御
弁391のパイロット弁駆動部396に送られ、パイロ
ット弁の開度を制御する。制御装置395に送られた操
作信号はまた演算装置397に送られ、演算装置397
は記憶装置398に予め記憶しであるマツプから流量制
御弁391の必要流量を算出し、ポンプ流量制御装置3
92に信号を送る。これと同時に、演算装置397は、
予め記憶装置398に記憶しであるもう1つのマツプか
らアンロード弁393の設定圧力を算出し、その信号を
アンロード弁393に出力する。これにより油圧ポンプ
390の吐出圧力は操作信号の関数として記憶装置39
8に予め記憶しであるマツプから得られる圧力に制御さ
れる。Further, the hydraulic drive device of the present invention can be configured in combination with a pump regulator other than a load sensing type. Such an embodiment is shown in FIG. 18, namely:
In FIG. 18, a hydraulic pump 390 is connected to a flow control valve 391 consisting of a combination of the above-described main valve, pilot valve, and pressure compensation valve, and its discharge amount is adjusted by a pump flow control device 392. hydraulic pump 390
An unload valve 393 is connected between the flow control valve 391 and the flow control valve 391, and an operating device 394 is provided for the flow control valve 391. The operation signal of the operation device 394 is transmitted to the control device 3
95, and from there, it is further sent as a control signal to the pilot valve drive unit 396 of the flow rate control valve 391 to control the opening degree of the pilot valve. The operation signal sent to the control device 395 is also sent to the calculation device 397.
calculates the required flow rate of the flow rate control valve 391 from the map stored in advance in the storage device 398, and then calculates the required flow rate of the flow rate control valve 391.
Send a signal to 92. At the same time, the arithmetic unit 397
The set pressure of the unload valve 393 is calculated from another map stored in advance in the storage device 398, and the signal is output to the unload valve 393. As a result, the discharge pressure of the hydraulic pump 390 is changed to the memory device 39 as a function of the operation signal.
The pressure is controlled by the pressure obtained from a map stored in advance at 8.
このようなポンプ制御手段と組み合わせた本発明の油圧
駆動装置においては、前述した(1)式の右辺第1項に
おいて、差圧Ps −Plmaxは一定に制御できない
、従って、右辺第1項の機能のうち圧力補償機能は得ら
れない、しかしながら、複合操作において、当該差圧が
複数の油圧アクチュエータに係わる流量制御弁に共通で
あることには変わりがないので、分流機能は果たすこと
ができる。In the hydraulic drive system of the present invention combined with such a pump control means, the differential pressure Ps - Plmax cannot be controlled to be constant in the first term on the right side of equation (1) described above, so the function of the first term on the right side is However, in a combined operation, the differential pressure is common to the flow control valves associated with a plurality of hydraulic actuators, so the flow dividing function can be achieved.
また、(1)式右辺第2項及び第3項はポンプ吐出圧力
Psには係わりがないので、β,rを零以外の値に設定
した場合には、分流機能をベースとした調和機能かつ/
または自己圧力補償機能を果たすことができる。In addition, since the second and third terms on the right side of equation (1) have no relation to the pump discharge pressure Ps, if β and r are set to values other than zero, the harmonic function based on the shunt function and the /
Or it can perform self-pressure compensation function.
以上本発明の実施例を図面を参照して説明したが、本発
明は上述した特定の実施例に限られず、本発明の精神の
範囲内で種々の修正、変更ができるものである。Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications and changes can be made within the spirit of the invention.
例えば、以上の実施例では、油圧ポンプにより2つの油
圧アクチュエータを駆動する例を示したが、本発明は当
然油圧アクチュエータが3個以上の場合にも適用できる
ものである。またポンプ制御手段は、油圧ポンプ吐出圧
力を一定に保持する単なるリリーフ弁を備えたものであ
ってもよい。For example, in the above embodiment, an example was shown in which two hydraulic actuators are driven by a hydraulic pump, but the present invention can of course be applied to a case where there are three or more hydraulic actuators. Further, the pump control means may simply include a relief valve that maintains the hydraulic pump discharge pressure constant.
本発明によれば、定数α、β,rを所定の値に適宜設定
することにより、圧力補償及び分流機能、又は圧力補償
及び分流機能をベースとした調和機能かつ/又は自己圧
力補償機能i能を選択的に付与することができ、油圧建
設機械の作業部材の種類及び作業形態に応じて流量制御
弁の特性を最適の状態に設定することができる。According to the present invention, by appropriately setting the constants α, β, and r to predetermined values, it is possible to perform a pressure compensation and flow division function, or a harmonic function and/or a self-pressure compensation function based on the pressure compensation and flow division function. can be selectively applied, and the characteristics of the flow control valve can be set to the optimum state according to the type of work member and work form of the hydraulic construction machine.
従って、例えば油圧ショベルへの適用例においては、旋
回とブーム上げの操作レバーをフルストロークまで同時
に操作しても、最初はブームの上昇速度が旋回速度に対
して速く上昇し、ブームがある程度上昇したら徐々に旋
回速度が速くなり、旋回が最大速度に達すると旋回速度
がほぼ一定となるという複合操作が自動的に行われるよ
うな流量制御弁特性、アームを使用した複合操作で掘削
を行なうとき、アームは確実に駆動されると共に、アー
ム用油圧アクチュエータが低圧側にあるとき、燃費及び
ヒートバランスの悪化を防止する流量制御弁特性、バケ
ットを使用した複合操作による溝堀作業時、バケットが
掘削負荷から解放され、地表に出た瞬間、流量制御弁の
通過流量を減少させ、ショックを軽減させる流量制御弁
特性、旋回加速時、リリーフ弁より流出する流量を少な
くし、エネルギー消費の無駄を少なくする流量制御弁特
性、バケットを使用した掘削作業時、力強い掘削動作フ
ィーリングを得る流量制御弁特性、ブーム及びアームを
使用した傾斜面の法面形成作業時、正確な法面形成を行
う流量制御弁、特性等を得ることができる。Therefore, in an application to a hydraulic excavator, for example, even if the swing and boom raising control levers are simultaneously operated up to the full stroke, the boom's rising speed will initially increase faster than the swinging speed, and once the boom has risen to a certain extent, When excavating with a combined operation using an arm, the flow control valve has characteristics that automatically perform a combined operation in which the rotation speed gradually increases and when the rotation reaches the maximum speed, the rotation speed becomes almost constant. The arm is driven reliably, and when the hydraulic actuator for the arm is on the low pressure side, the flow control valve characteristics prevent deterioration of fuel consumption and heat balance, and when digging trenches with complex operations using a bucket, the bucket reduces the excavation load. The flow control valve has characteristics that reduce the amount of flow passing through the flow control valve the moment it reaches the surface of the earth, reducing shock.When accelerating a turn, the flow that flows out from the relief valve is reduced, reducing wasted energy consumption. Flow control valve characteristics: Flow control valve characteristics that provide a powerful digging feeling when excavating with a bucket; Flow control valve that provides accurate slope formation when using a boom and arm to form slopes , characteristics, etc. can be obtained.
また補助弁がパイロット回路に配置されているので、絞
り損失が少なく省エネ構造の油圧回路を提供することが
できる。Furthermore, since the auxiliary valve is disposed in the pilot circuit, it is possible to provide a hydraulic circuit with less throttling loss and an energy-saving structure.
また、シート型主弁背圧室の制御圧力を受ける受圧面積
に対する油圧アクチュエータの負荷圧力を受ける受圧面
積の比Kに対して、前記第1の定 □数αをα≦Kの関
係に設定した場合には、上記分流機能において操作手段
の繰作量(パイロット弁開度)に比例した流量を正確に
分流することができる。ここで、α=にと設定した場合
には、流量を操作量に応じて比例配分する分流機能を得
ながら最大の比例ゲインを付与できる。In addition, for the ratio K of the pressure receiving area receiving the load pressure of the hydraulic actuator to the pressure receiving area receiving the control pressure of the seat type main valve back pressure chamber, the first constant □number α is set in the relationship α≦K. In this case, the flow rate proportional to the amount of operation of the operating means (pilot valve opening degree) can be accurately divided in the flow dividing function. Here, when α is set, the maximum proportional gain can be provided while obtaining the flow dividing function of proportionally distributing the flow rate according to the manipulated variable.
′第1図は本発明の一実施例による油圧駆動装置の全体
構成を示す概略図であり、第2図はその油圧駆動装置の
メータイン回路に接続された流量制御弁の構造を示す断
面図であり、第3図は同油圧駆動装置のメータアウト回
路に接続された流量制御弁の構造を示す断面図であり、
第4図は本発明の油圧駆動装置の適用の対象となる油圧
ショベルの側面図であり、第5図は同油圧ショベルの上
面図であり、第6図は上記油圧駆動装置の1つの流量制
御弁に含まれる圧力補償弁の比例定数αの設定例を示す
特性図であり、第7図(A)〜(D)は同油圧駆動装置
の1つの流量制御弁に含まれる圧力補償弁の比例定数β
の設定例を示す特性図であり、第8図(A)〜(C)は
同油圧駆動装置の1つの流量制御弁に含まれる圧力補償
弁の比例定数γの設定例を示す特性図であり、第9図は
本発明の他の実施例による油圧駆動装置のメータイン回
路に接続された流量制御弁の概略図であり、第10図は
その流量制御弁の構造を示す断面図であり、第11図は
本発明のさらに他の実施例による油圧駆動装置のメータ
イン回路に接続された流量制御弁の概略図であり、第1
2図はその流量制御弁の構造を示す断面図であり、第1
3図は本発明のなおさらに他の実施例による油圧駆動装
置のメータイン回路に接続された流量制御弁の概略図で
あり、第14図はその流量制御弁の構造を示す断面図で
あり、第15図は本発明のまた更に他の実施例による油
圧駆動装置のメータイン回路に接続された流量制御弁の
概略図であり、第16図はその流量制御弁の構造を示す
断面図であり、第17図は本発明の油圧駆動装置に定容
量型油圧ポンプを使用した場合のロードセンシング型ポ
ンプレギュレータの実施例を示す回路図であり、第18
図は本発明の油圧駆動装置に使用されるロードセンシン
グ型でないポンプ制御手段の実施例を示す回路図である
。
符号の説明
1.385 ;389・・・油圧ポンプ2.3・・・主
回路
6.7.107−110・・・油圧アクチュエータ8.
9.11,12,11A、12A;120;140;1
60;180・・・流量制御弁手段
10.380.392・・・ポンプ制御手段21.22
,21A、22^・・・主弁25.26,25A、26
A・・・パイロット回路29.30,29A、30A・
・・パイロット弁31・・・入口ポート32・・・出口
ポート33.34,33A、34A;121 ;141
;161 ;181・・・補助弁36・・・背圧室
44・・・可変絞り53−60;125−1
32;145−152;165−172;185−19
0・・・制御手段1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a flow control valve connected to a meter-in circuit of the hydraulic drive device. 3 is a sectional view showing the structure of the flow control valve connected to the meter-out circuit of the hydraulic drive device,
FIG. 4 is a side view of a hydraulic excavator to which the hydraulic drive device of the present invention is applied, FIG. 5 is a top view of the same hydraulic excavator, and FIG. 6 is a flow rate control of one of the hydraulic drive devices. 7A is a characteristic diagram showing an example of setting the proportionality constant α of a pressure compensation valve included in the valve, and FIGS. constant β
FIGS. 8(A) to 8(C) are characteristic diagrams showing examples of setting of the proportionality constant γ of a pressure compensation valve included in one flow control valve of the same hydraulic drive device. 9 is a schematic diagram of a flow control valve connected to a meter-in circuit of a hydraulic drive device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a sectional view showing the structure of the flow control valve. FIG. 11 is a schematic diagram of a flow control valve connected to a meter-in circuit of a hydraulic drive device according to still another embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 2 is a sectional view showing the structure of the flow control valve.
3 is a schematic diagram of a flow control valve connected to a meter-in circuit of a hydraulic drive device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a sectional view showing the structure of the flow control valve. FIG. 15 is a schematic diagram of a flow control valve connected to a meter-in circuit of a hydraulic drive device according to yet another embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a cross-sectional view showing the structure of the flow control valve. FIG. 17 is a circuit diagram showing an embodiment of a load sensing type pump regulator when a constant displacement hydraulic pump is used in the hydraulic drive device of the present invention.
The figure is a circuit diagram showing an embodiment of a non-load sensing type pump control means used in the hydraulic drive system of the present invention. Explanation of symbols 1.385; 389...Hydraulic pump 2.3...Main circuit 6.7.107-110...Hydraulic actuator 8.
9.11, 12, 11A, 12A; 120; 140; 1
60; 180...Flow rate control valve means 10.380.392...Pump control means 21.22
, 21A, 22^... Main valve 25.26, 25A, 26
A...Pilot circuit 29.30, 29A, 30A・
... Pilot valve 31 ... Inlet port 32 ... Outlet port 33. 34, 33A, 34A; 121; 141
;161 ;181... Auxiliary valve 36... Back pressure chamber
44...Variable aperture 53-60; 125-1
32;145-152;165-172;185-19
0...control means
Claims (1)
プにそれぞれ主回路を介して接続され、該油圧ポンプか
ら吐出される圧油によつて駆動される少なくとも第1及
び第2の油圧アクチュエータと;前記油圧ポンプと前記
第1及び第2の油圧アクチュエータの間においてそれぞ
れの主回路に接続された第1及び第2の流量制御弁手段
と;前記油圧ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御手
段とを有し;前記第1及び第2の流量制御弁手段は、各
々、操作手段の操作量に応じて開度を変化させる第1の
弁手段と、第1の弁手段に直列に接続され、該弁手段の
入口圧力と出口圧力の差圧を制御する第2の弁手段とを
有し;さらに、前記第1及び第2の流量制御弁手段の各
々につき、前第1の弁手段の入口圧力及び出口圧力、前
記油圧ポンプの吐出圧力及び前記第1及び第2の油圧ア
クチュエータの最大負荷圧力に基づいて前記第2の弁手
段を制御する制御手段を有する油圧駆動装置において、 前記第1及び第2の流量制御弁手段は、各々、前記主回
路に接続された入口ポート及び出口ポートの連通を制御
する弁体、この弁体の変位に対応して開度を変化させる
可変絞り、及び前記出口ポートに前記可変絞りを介して
連通し、前記弁体を開弁方向に付勢する制御圧力を発生
する背圧室を有する主弁と、前記主弁の入口ポートと背
圧室との間に接続されたパイロット回路とを有すること
;前記第1の弁手段は、前記パイロット回路に接続され
パイロット回路を流れるパイロット流を制御するパイロ
ット弁として構成されると共に、前記第2の弁手段は、
前記パイロット回路に接続され、前記パイロット弁の入
口圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁として構成さ
れていること;前記制御手段は、前記第1及び第2の流
量制御弁手段の各々につき、前記パイロット弁の入口圧
力と出口圧力の差圧が前記油圧ポンプの吐出圧力と前記
第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との
差圧、前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧アクチュエー
タの自己負荷圧力との差圧、及び自己負荷圧力に対して
、以下の式で表わされる関係となるように前記補助弁を
制御し、 ΔPz=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl)+γPl ここでΔPz:前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力
との差圧 Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力 Plmax:前記第1及び第2の油圧アクチュエータの
最大負荷圧力 Pl:前記第1及び第2の油圧アクチュ エータのそれぞれの自己負荷圧力 α,β,γ:第1、第2及び第3の定数 前記第1、第2及び第3の定数α,β,γをそれぞれ所
定の値に設定したことを特徴とする油圧駆動装置。 (2) 前記背圧室の制御圧力を受ける前記主弁弁体の
受圧面積に対する前記出口ポートを介して関連する油圧
アクチュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面積
の比をKとすると、前記第1の定数αはα≦Kの関係に
あることを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。 (3) 前記第2及び第3の定数β、γをそれぞれ零に
設定したことを特徴とする請求項2記載の油圧駆動装置
。 (4) 前記第1の定数αを、前記操作手段の操作量と
前記主弁を通る主流量の比例ゲインに対応して任意の正
の値に設定したことを特徴とする請求項1記載の油圧駆
動装置。 (5) 前記第2の定数βを、関連する油圧アクチュエ
ータと他の油圧アクチュエータとの複合操作の調和に基
づき任意の値に設定したことを特徴とする請求項1記載
の油圧駆動装置。 (6) 前記第3の定数γを、関連する油圧アクチュエ
ータの動作特性に基づき任意の値に設定したことを特徴
とする請求項1記載の油圧駆動装置。(7) 前記制御
手段は、前記第1及び第2の流量制御弁手段の各々の前
記補助弁に設けられた複数の油圧操作室と、該複数の油
圧操作室に前記油圧ポンプの吐出圧力、前記最大負荷圧
力、前記パイロット弁の入口圧力及び出口圧力を直接又
は間接的に導入する管路手段とを有し、該複数の油圧操
作室のそれぞれの受圧面積を前記第1、第2及び第3の
定数α,β,γが前記所定の値となるように設定したこ
とを特徴とする請求項1記載の油圧駆動装置。 (8) 前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パイ
ロット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、
前記補助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧操
作室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4の
油圧操作室とを有し、前記管路手段は、前記油圧ポンプ
の吐出圧力を前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と
、前記パイロット弁の出口圧力を前記第2の油圧操作室
に導く第2の管路と、前記最大負荷圧力を前記第3の油
圧操作室に導く第3の管路と、前記パイロット弁の入口
圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管路とを有す
ることを特徴とする請求項7記載の油圧駆動装置。 (9) 前記補助弁は前記主弁の背圧室と前記パイロッ
ト弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前記
補助弁を開弁方向に付勢する第1の油圧操作室と、該補
助弁を閉弁方向に付勢する第2、第3及び第4の油圧操
作室とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出
口圧力を前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と、前
記パイロット弁の入口圧力を前記第2の油圧操作室に導
く第2の管路と、関連する油圧アクチュエータの負荷圧
力を前記第3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記前
記最大負荷圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管
路とを有することを特徴とする請求項7記載の油圧駆動
装置。 (10) 前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の
背圧室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧操作
室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4の油
圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧アク
チュエータの負荷圧力を前記第1の油圧操作室に導く第
1の管路と、前記パイロット弁の出口圧力を前記第2の
油圧操作室に導く第2の管路と、前記最大負荷圧力を前
記第3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記背圧室の
制御圧力を前記第4の油圧操作室に導く第4の管路とを
有することを特徴とする請求項7記載の油圧駆動装置。 (11) 前記補助弁は前記主弁の入口ポートと前記パ
イロット弁との間に配置され、前記複数の油圧操作室は
、前記補助弁を開弁方向に付勢する第1及び第2の油圧
操作室と、該補助弁を閉弁方向に付勢する第3及び第4
の油圧操作室とを有し、前記管路手段は、関連する油圧
アクチュエータの負荷圧力を前記第1の油圧操作室に導
く第1の管路と、前記前記油圧ポンプの吐出圧力を前記
第2の油圧操作室に導く第2の管路と、前記最大負荷圧
力を前記第3の油圧操作室に導く第3の管路と、前記パ
イロット弁の入口圧力を前記第4の油圧操作室に導く第
4の管路とを有することを特徴とする請求項7記載の油
圧駆動装置。 (12) 前記補助弁は前記パイロット弁と前記主弁の
背圧室との間に配置され、前記複数の油圧操作室は、前
記補助弁を開弁方向に付勢する第1の油圧操作室と、該
補助弁を閉弁方向に付勢する第2及び第3の油圧操作室
とを有し、前記管路手段は、前記パイロット弁の出口圧
力を前記第1の油圧操作室に導く第1の管路と、前記油
圧ポンプの吐出圧力を前記第2の油圧操作室に導く第2
の管路と、前記最大負荷圧力を前記第3の油圧操作室に
導く第3の管路とを有することを特徴とする請求項7記
載の油圧駆動装置。 (13) 前記ポンプ制御手段は、油圧ポンプの吐出圧
力を前記第1及び第2の油圧アクチュエータの最大負荷
圧力よりも所定値だけ高く保持するロードセンシング型
のポンプレギュレータであることを特徴とする請求項1
記載の油圧駆動装置。(14) 少なくとも1つの油圧
ポンプと;この油圧ポンプにそれぞれ主回路を介して接
続され、該油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動
される複数の油圧アクチュエータと;前記複数の油圧ア
クチュエータによってそれぞれ駆動される、旋回体、ブ
ーム、アーム及びバケットを含む複数の作業部材と;前
記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータの間にお
いてそれぞれの主回路に接続された複数の流量制御弁手
段と;前記油圧ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御
手段とを有し;前記複数の流量制御弁手段は、各々、操
作手段の操作量に応じて開度を変化させる第1の弁手段
と、第1の弁手段に直列に接続され、該弁手段の入口圧
力と出口圧力の差圧を制御する第2の弁手段とを有し;
さらに、前記複数の流量制御弁手段の各々につき、前第
1の弁手段の入口圧力及び出口圧力、前記油圧ポンプの
吐出圧力及び前記第1及び第2の油圧アクチュエータの
最大負荷圧力に基づいて前記第2の弁手段を制御する制
御手段を有する油圧駆動装置において、 前記複数の流量制御弁手段は、各々、前記主回路に接続
された入口ポート及び出口ポートの連通を制御する弁体
、この弁体の変位に対応して開度を変化させる可変絞り
、及び前記出口ポートに前記可変絞りを介して連通し、
前記弁体を開弁方向に付勢する制御圧力を発生する背圧
室を有する主弁と、前記主弁の入口ポートと背圧室との
間に接続されたパイロット回路とを有すること; 前記第1の弁手段は、前記パイロット回路に接続されパ
イロット回路を流れるパイロット流を制御するパイロッ
ト弁として構成されると共に、前記第2の弁手段は、前
記パイロット回路に接続され、前記パイロット弁の入口
圧力と出口圧力の差圧を制御する補助弁として構成され
ていること;前記制御手段は、前記旋回体、ブーム、ア
ーム及びバケットの少なくとも2つの作業部材に関する
流量制御弁手段の各々につき、前記パイロット弁の入口
圧力と出口圧力の差圧が前記油圧ポンプの吐出圧力と前
記複数の油圧アクチュエータの最大負荷圧力との差圧、
前記最大負荷圧力とそれぞれの油圧アクチュエータの自
己負荷圧力との差圧、及び自己負荷圧力に対して、以下
の式で表わされる関係となるように前記補助弁を制御し
、 ΔPz=α(Ps−Plmax) +β(Plmax−Pl)+γPl ここでΔPz:前記パイロット弁の入口圧力と出口圧力
との差圧 Ps:前記油圧ポンプの吐出圧力 Plmax:前記複数の油圧アクチュエータの最大負荷
圧力 Pl:前記複数の油圧アクチュエータの それぞれの自己負荷圧力 α,β,γ:第1、第2及び第3の定数 第1、第2及び第3の定数α,β,γをそれぞれ所定の
値に設定したことを特徴とする油圧駆動装置。 (15) 前記背圧室の制御圧力を受ける前記主弁弁体
の受圧面積に対する前記出口ポートを介して関連する油
圧アクチュエータの負荷圧力を受ける主弁弁体の受圧面
積の比をKとすると、前記第1の定数αはα≦Kの関係
にあることを特徴とする請求項14記載の油圧駆動装置
。 (16) 前記制御手段は、前記ブーム用油圧アクチュ
エータのボトム側に関する流量制御弁手段につき、前記
第2の定数βを比較的大きな正の値に設定したことを特
徴とする請求項14記載の油圧ショベル。 (17) 前記制御手段は、前記アーム用油圧アクチュ
エータのボトム側に関する流量制御弁手段につき、前記
第2の定数βを比較的小さな正の値に設定したことを特
徴とする請求項14記載の油圧ショベル。 (18) 前記制御手段は、前記バケット用油圧アクチ
ュエータのボトム側に関する流量制御弁につき、前記第
2の定数βを比較的小さな負の値に設定したことを特徴
とする請求項14記截の油圧ショベル。 (19) 前記制御手段は、前記旋回体用油圧アクチュ
エータに関する流量制御弁につき、前記第3の定数γを
比較的小さな負の値に設定したことを特徴とする請求項
14記載の油圧ショベル。(20) 前記制御手段は、
前記バケット用油圧アクチュエータのボトム側に関する
流量制御弁につき、前記第3の定数γを比較的小さな正
の値に設定したことを特徴とする請求項14記載の油圧
ショベル。 (21) 前記制御手段は、前記ブーム及びアーム用油
圧アクチュエータのロッド側に関する流量制御弁につき
、それぞれ前記第2及び第3の定数β,rを零に設定し
たことを特徴とする請求項14又は15記載の油圧ショ
ベル。[Scope of Claims] (1) At least one hydraulic pump; at least first and second hydraulic pumps each connected to the hydraulic pump via a main circuit and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump. a hydraulic actuator; first and second flow control valve means connected to respective main circuits between the hydraulic pump and the first and second hydraulic actuators; controlling the discharge pressure of the hydraulic pump; a pump control means; the first and second flow rate control valve means each have a first valve means that changes the degree of opening according to the amount of operation of the operation means; and a pump control means that is connected in series with the first valve means. a second valve means connected to the valve means for controlling a differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the valve means; A hydraulic drive device comprising a control means for controlling the second valve means based on an inlet pressure and an outlet pressure of the valve means, a discharge pressure of the hydraulic pump, and a maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators, The first and second flow control valve means each include a valve body that controls communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit, and a variable valve that changes the degree of opening in response to displacement of the valve body. a main valve having a back pressure chamber that communicates with the outlet port via the variable throttle and generates a control pressure that biases the valve body in the valve opening direction; and an inlet port of the main valve and the back pressure. a pilot circuit connected between the chamber; the first valve means being configured as a pilot valve connected to the pilot circuit and controlling the pilot flow flowing through the pilot circuit; The valve means is
connected to the pilot circuit and configured as an auxiliary valve for controlling the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve; the control means for each of the first and second flow control valve means; , the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the pilot valve is the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators, and the maximum load pressure and the self of each hydraulic actuator are The auxiliary valve is controlled so that the differential pressure with the load pressure and the self-load pressure have the relationship expressed by the following formula, ΔPz=α(Ps-Plmax) +β(Plmax-Pl)+γPl where: ΔPz: Differential pressure between the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve Ps: Discharge pressure of the hydraulic pump Plmax: Maximum load pressure Pl of the first and second hydraulic actuators: Pl of the first and second hydraulic actuators Respective self-load pressures α, β, γ: first, second, and third constants The first, second, and third constants α, β, and γ are each set to predetermined values. Hydraulic drive. (2) If K is the ratio of the pressure receiving area of the main valve body receiving the load pressure of the associated hydraulic actuator via the outlet port to the pressure receiving area of the main valve body receiving the control pressure of the back pressure chamber, The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the first constant α has a relationship of α≦K. (3) The hydraulic drive device according to claim 2, wherein the second and third constants β and γ are each set to zero. (4) The first constant α is set to an arbitrary positive value corresponding to the operation amount of the operation means and the proportional gain of the main flow rate passing through the main valve. Hydraulic drive. (5) The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the second constant β is set to an arbitrary value based on coordination of combined operations of the related hydraulic actuator and other hydraulic actuators. (6) The hydraulic drive device according to claim 1, wherein the third constant γ is set to an arbitrary value based on the operating characteristics of the related hydraulic actuator. (7) The control means includes a plurality of hydraulic operation chambers provided in each of the auxiliary valves of the first and second flow control valve means, and a discharge pressure of the hydraulic pump in the plurality of hydraulic operation chambers. pipe means for directly or indirectly introducing the maximum load pressure, the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve, and the pressure receiving area of each of the plurality of hydraulic operation chambers is 2. The hydraulic drive device according to claim 1, wherein constants α, β, and γ of 3 are set to the predetermined values. (8) The auxiliary valve is disposed between the inlet port of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include:
the auxiliary valve has first and second hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the opening direction, and third and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction; The means includes a first conduit for guiding the discharge pressure of the hydraulic pump to the first hydraulic operation chamber, a second conduit for guiding the outlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operation chamber, and A claim characterized by comprising a third pipe line that leads maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber, and a fourth pipe line that leads the inlet pressure of the pilot valve to the fourth hydraulic operation chamber. Item 7. Hydraulic drive device. (9) The auxiliary valve is arranged between the back pressure chamber of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include a first hydraulic operation chamber that biases the auxiliary valve in the opening direction. and second, third, and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means transfers the outlet pressure of the pilot valve to the first hydraulic operation chamber. a first conduit leading to the pilot valve, a second conduit leading the inlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operating chamber, and a second conduit leading the load pressure of the associated hydraulic actuator to the third hydraulic operating chamber. 8. The hydraulic drive device according to claim 7, further comprising a third pipe line and a fourth pipe line that guides the maximum load pressure to the fourth hydraulic operation chamber. (10) The auxiliary valve is disposed between the pilot valve and the back pressure chamber of the main valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include first and second hydraulic chambers that bias the auxiliary valve in the opening direction. It has a hydraulic operation chamber, and third and fourth hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means controls the load pressure of the related hydraulic actuator to the first hydraulic operation. a first pipe line that leads the outlet pressure of the pilot valve to the second hydraulic operation chamber, and a third pipe line that leads the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber. 8. The hydraulic drive device according to claim 7, further comprising a conduit and a fourth conduit that guides the control pressure of the back pressure chamber to the fourth hydraulic operation chamber. (11) The auxiliary valve is disposed between the inlet port of the main valve and the pilot valve, and the plurality of hydraulic operation chambers have first and second hydraulic pressures that bias the auxiliary valve in the opening direction. an operation chamber, and a third and fourth auxiliary valve that urges the auxiliary valve in the valve-closing direction.
a hydraulic operation chamber, and the conduit means has a first conduit that guides the load pressure of the associated hydraulic actuator to the first hydraulic operation chamber, and a first conduit that guides the discharge pressure of the hydraulic pump to the second hydraulic operation chamber. a second pipe line leading to the hydraulic operation chamber; a third pipe line leading the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber; and a third pipe line leading the inlet pressure of the pilot valve to the fourth hydraulic operation chamber. 8. The hydraulic drive device according to claim 7, further comprising a fourth conduit. (12) The auxiliary valve is arranged between the pilot valve and the back pressure chamber of the main valve, and the plurality of hydraulic operation chambers include a first hydraulic operation chamber that biases the auxiliary valve in the opening direction. and second and third hydraulic operation chambers that bias the auxiliary valve in the valve closing direction, and the conduit means has a first hydraulic operation chamber that guides the outlet pressure of the pilot valve to the first hydraulic operation chamber. 1 pipe line, and a second pipe line that leads the discharge pressure of the hydraulic pump to the second hydraulic operation chamber.
8. The hydraulic drive device according to claim 7, further comprising: a pipe line and a third pipe line that guides the maximum load pressure to the third hydraulic operation chamber. (13) The pump control means is a load sensing type pump regulator that maintains the discharge pressure of the hydraulic pump higher than the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators by a predetermined value. Item 1
Hydraulic drive as described. (14) at least one hydraulic pump; a plurality of hydraulic actuators each connected to this hydraulic pump via a main circuit and driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump; each driven by the plurality of hydraulic actuators; a plurality of work members including a revolving structure, a boom, an arm, and a bucket; a plurality of flow control valve means connected to respective main circuits between the hydraulic pump and the plurality of hydraulic actuators; and the hydraulic pump; a pump control means for controlling the discharge pressure of the plurality of flow control valve means; each of the plurality of flow rate control valve means includes a first valve means for changing the opening degree according to an operation amount of the operation means; a second valve means connected in series with the valve means for controlling the differential pressure between the inlet pressure and the outlet pressure of the valve means;
Furthermore, for each of the plurality of flow rate control valve means, based on the inlet pressure and outlet pressure of the first valve means, the discharge pressure of the hydraulic pump, and the maximum load pressure of the first and second hydraulic actuators, the In a hydraulic drive device having a control means for controlling a second valve means, each of the plurality of flow rate control valve means includes a valve body for controlling communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit, and a valve body for controlling communication between an inlet port and an outlet port connected to the main circuit; a variable throttle whose opening degree changes in response to the displacement of the body; and a variable throttle that communicates with the outlet port via the variable throttle;
The main valve has a back pressure chamber that generates a control pressure that biases the valve body in the valve opening direction; and a pilot circuit connected between the inlet port of the main valve and the back pressure chamber; The first valve means is connected to the pilot circuit and configured as a pilot valve for controlling the pilot flow flowing through the pilot circuit, and the second valve means is connected to the pilot circuit and is configured as a pilot valve for controlling the pilot flow flowing through the pilot circuit. The control means is configured as an auxiliary valve for controlling the pressure difference between the pressure and the outlet pressure; The differential pressure between the inlet pressure and outlet pressure of the valve is the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of hydraulic actuators,
The auxiliary valve is controlled so that the relation between the maximum load pressure and the self-load pressure of each hydraulic actuator and the self-load pressure is expressed by the following formula, ΔPz=α(Ps- Plmax) +β(Plmax-Pl)+γPl where ΔPz: Differential pressure Ps between the inlet pressure and outlet pressure of the pilot valve: Discharge pressure Plmax of the hydraulic pump: Maximum load pressure Pl of the plurality of hydraulic actuators: Each self-load pressure α, β, γ of the hydraulic actuator: first, second, and third constants The first, second, and third constants α, β, and γ are each set to a predetermined value. Hydraulic drive device. (15) If K is the ratio of the pressure receiving area of the main valve body receiving the load pressure of the associated hydraulic actuator via the outlet port to the pressure receiving area of the main valve body receiving the control pressure of the back pressure chamber, The hydraulic drive device according to claim 14, wherein the first constant α has a relationship of α≦K. (16) The hydraulic pressure according to claim 14, wherein the control means sets the second constant β to a relatively large positive value for the flow rate control valve means for the bottom side of the boom hydraulic actuator. shovel. (17) The hydraulic pressure according to claim 14, wherein the control means sets the second constant β to a relatively small positive value for the flow rate control valve means for the bottom side of the arm hydraulic actuator. shovel. (18) The hydraulic pressure according to claim 14, wherein the control means sets the second constant β to a relatively small negative value for the flow rate control valve on the bottom side of the bucket hydraulic actuator. shovel. (19) The hydraulic excavator according to claim 14, wherein the control means sets the third constant γ to a relatively small negative value for the flow rate control valve for the rotating body hydraulic actuator. (20) The control means includes:
15. The hydraulic excavator according to claim 14, wherein the third constant γ of the flow rate control valve related to the bottom side of the bucket hydraulic actuator is set to a relatively small positive value. (21) The control means sets the second and third constants β and r to zero, respectively, for the flow control valves on the rod sides of the boom and arm hydraulic actuators. 15. The hydraulic excavator according to 15.
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