JP2004036839A - Hydraulic pressure controller of construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられる油圧制御装置に係り、特に、3つの油圧ポンプによる圧油の合流によって駆動可能な特定アクチュエータを備えた建設機械の油圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開2000−337307公報に、第1油圧ポンプと第2油圧ポンプの圧油を合流させて供給可能な特定アクチュエータ、例えばアームシリンダと、第3油圧ポンプの圧油を供給可能な旋回モータとを備えるとともに、選択的に切換えられ、第3油圧ポンプの圧油を第1,第2油圧ポンプの圧油に合流させる合流弁と、この合流弁の合流機能を解除する合流解除弁とを備えた構成が提案されている。
【0003】
この公報に記載される従来技術は、合流弁を切換え作動させることにより第1,第2,第3油圧ポンプの圧油を合流して特定アクチュエータであるアームシリンダに供給し、このアームシリンダの増速を実現できる。また、アームシリンダにかかる負荷が大きくなったときに、ポンプ入力トルクを考慮して合流解除弁を作動させ、これにより合流弁による第3油圧ポンプの圧油の合流機能を失わせ、第1,第2油圧ポンプの圧油だけをアームシリンダに供給し、アーム・バケット複合操作等の複合操作性を確保できるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような油圧ショベルの中には、特定アクチュエータとして多段伸縮アームを駆動するアーム伸縮用シリンダを備えたものがある。
【0005】
図5は、このような多段伸縮アームを備えた油圧ショベルで実施される竪坑(たてあな)掘削作業を示す図、図6は多段伸縮アームを備えた油圧ショベルで実施されるダンプトラックの荷台への放土作業を示す図である。
【0006】
これらの図5,6に示す油圧ショベルは、走行体45と、この走行体45上に設けられる旋回体46と、この旋回体46に上下方向の回動可能に設けられるブーム47と、このブーム47の先端に設けられる多段伸縮アーム52と、この多段伸縮アーム52の先端に設けられるバケット53とを備えている。また、ブーム47を回動させるブームシリンダ48と、多段伸縮アーム52を回動させるアーム回動用シリンダ49と、バケット53を開閉させるバケットシリンダ68とを備えるとともに、多段伸縮アーム52を伸縮させる特定アクチュエータであり、多段伸縮アーム52内に内装されているアーム伸縮用シリンダ50を備えている。
【0007】
このような油圧ショベル44では、図5に示すように、アーム伸縮用シリンダ50の伸長方向に沿う仮想的な中心軸が、水平面に対してほぼ直交するように、すなわちほぼ90°の角度を形成するように多段伸縮アーム52を配置した状態で、アーム伸縮用シリンダ50に圧油を供給することにより、竪坑54を掘削することができる。
【0008】
また、図5に示すようにして竪坑54を掘削するに際し、図6に示すように狭い町中の片側車線などでは、掘削した竪坑54を挟むようにして、油圧ショベル44とダンプトラック55とを位置させ、多段伸縮アーム52、及びブーム47がほぼ水平に近い状態となるように起こしながら、土砂を把持したバケット53をダンプトラック55の荷台56上に位置決めし、バケット53を開いて荷台56内に放土させることが行われる。
【0009】
このように比較的狭い作業環境において、図5に示すように竪坑54を掘削し、図6に示すようにダンプトラック55の荷台56に放土する場合などにあっては、前述した公報に示される従来技術では問題がある。
【0010】
すなわち、上述した公報に示される構成は、アームシリンダに係る負荷が大きいときのみ合流弁の合流機能を解除するものであり、合流解除機能が動作し始める負荷の大きさよりも現実の負荷が小さい場合には、合流弁の合流機能は解除されることがない。
【0011】
したがって、上述した公報に示される構成を、上述した図5,6に示される油圧ショベル44に適用させ、特定アクチュエータを多段伸縮アーム52を駆動するアーム伸縮用シリンダ50とした場合、図6に示すように、ダンプトラック55の荷台56に放土する場合には、負荷が小さいので、第1,第2,第3油圧ポンプの3つの油圧ポンプの合流された圧油がアーム伸縮用シリンダ50に供給され、このアーム伸縮用シリンダ50の作動速度が速すぎるために放土目標位置に対するバケット53の位置決めが難しくなる。また、このようにして放土するに際し、3つの油圧ポンプの圧油でアーム伸縮用シリンダ50が駆動される場合には、重量の大きい多段伸縮アーム52が、本体を形成する旋回体46から遠い位置で急激な起動、停止を繰り返すことになり、旋回体46にそのショックが伝えられ、この旋回体46に設けられた運転室内のオペレータに、ショックによる不快感を与えやすい。
【0012】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、3つの油圧ポンプの圧油を合流して供給可能な特定アクチュエータを備えたものにあって、作業の種類に応じた特定アクチュエータの駆動制御を実現できる建設機械の油圧制御装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、この原動機によって駆動される可変容量型の第1油圧ポンプ、第2油圧ポンプと、これらの第1,第2油圧ポンプのそれぞれから吐出される圧油の合流により駆動可能な特定アクチュエータと、この特定アクチュエータとは異なる他のアクチュエータと、上記原動機によって駆動され、上記他のアクチュエータを駆動する圧油を供給する第3油圧ポンプと、この第3油圧ポンプの圧油を上記第1,第2油圧ポンプの圧油に合流させて上記特定アクチュエータに供給可能な合流弁と、この合流弁の合流機能を解除する合流解除手段とを備えた建設機械の油圧制御装置において、上記特定アクチュエータの配置形態が特定配置形態とは異なる形態であるかどうか検出する検出手段を備えるとともに、上記合流解除手段が、上記検出手段で上記特定アクチュエータの配置形態が上記特定配置形態とは異なる形態であると検出されたときに動作する構成にしてある。
【0014】
このように構成した本発明は、特定アクチュエータの配置形態が特定配置形態のときには、合流解除手段は働かず、したがって合流弁によって第1,第2,第3油圧ポンプの圧油を特定アクチュエータに供給でき、その特定アクチュエータの増速を実現できる。また、特定アクチュエータの配置形態が特定配置形態でなくなると、それが検出手段によって検出され、これに応じて合流解除手段が作動し、合流弁の合流機能は解除される。これにより特定アクチュエータには第1,第2油圧ポンプの圧油だけが合流して供給され、この特定アクチュエータを上述の場合よりも作動速度を緩やかにすることができる。
【0015】
作業の種類に対する特定アクチュエータの配置形態を考慮する場合、特定アクチュエータの増速が好ましい作業に際しては、特定アクチュエータを特定配置形態に保持させるようにし、特定アクチュエータの速度を緩やかにしたい作業に際しては、特定アクチュエータを特定配置形態と異なる形態に保持させるようにすればよい。これによって、作業の種類に応じた特定アクチュエータの駆動制御を実現できる。
【0016】
また、本発明は、上記発明において、上記特定配置形態が、上記特定アクチュエータを配置したときの、水平面に対する当該特定アクチュエータの伸長方向に沿う仮想的な中心軸のなす角度が所定角度となる形態であるとともに、上記検出手段が、上記所定角度と異なる角度であることを検出する角度センサから成ることを特徴としている。
【0017】
また、本発明は、上記発明において、上記合流解除手段が、油圧パイロット式の合流解除弁と、パイロットポンプと、このパイロットポンプから吐出されるパイロット圧を一次圧とする制御圧を、上記合流解除弁の制御部に供給可能な比例電磁弁と、上記角度センサから出力される信号に応じて、上記比例電磁弁を作動させる制御信号を出力可能なコントローラとを含むことを特徴としている。
【0018】
また、本発明は、上記発明において、上記所定角度がほぼ90°であることを特徴としている。
【0019】
また、本発明は、上記発明において、上記建設機械が油圧ショベルであるとともに、上記特定アクチュエータが、多段伸縮アームを駆動するアーム伸縮用シリンダであることを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の建設機械の油圧制御装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【0021】
図1は本発明の第1実施形態を示す油圧回路図、図2は図1に示す第1実施形態に備えられる合流弁の開口面積特性を示す図である。
【0022】
図1に示す第1実施形態、及び後述する第2実施形態は、例えば図5,6に示す油圧ショベルに備えられるものである。以下においては、必要に応じて図5,6で示した符号も用いて説明する。
【0023】
図1に示すように、この第1実施形態は、原動機1と、この原動機1によって駆動される可変容量型の第1油圧ポンプ2、第2油圧ポンプ3と、これらの第1,第2油圧ポンプ2,3のそれぞれから吐出される圧油の合流により駆動可能な特定アクチュエータ、例えば図5,6に示す多段伸縮アーム52を駆動するアーム伸縮用シリンダ50と、他のアクチュエータ例えば図示しない旋回モータと、原動機1によって駆動され、旋回モータを駆動する圧油を供給する固定容量型の第3油圧ポンプ4、及びパイロットポンプ5とを備えている。
【0024】
第1油圧ポンプ2の吐出管路6に連通するセンタバイパス通路15上には、図5,6に示したバケツトシリンダ68の駆動を制御するバケット用方向制御弁7、図5,6に示したブームシリンダ48の駆動を制御するブーム用第1方向制御弁8、図5,6に示したアーム回動用シリンダ49の駆動を制御するアーム用第2方向制御弁9、及び上述した特定アクチュエータであるアーム伸縮用シリンダ50の駆動を制御するアーム伸縮用第2方向制御弁10を配置してある。
【0025】
第2油圧ポンプ3の吐出管路11に連通するセンタバイパス通路16上には、アーム伸縮用シリンダ50の駆動を制御するアーム伸縮用第1方向制御弁12、図5,6に示したアーム回動用シリンダ49の駆動を制御するアーム用第1方向制御弁13、及び図5,6に示したブームシリンダ48の駆動を制御するブーム用第2方向制御弁14を配置してある。
【0026】
また、アーム伸縮用第2方向制御弁10の入力ポートと、アーム伸縮用第1方向制御弁12の入力ポートとは、管路19によって連絡させてあり、この管路19中に、アーム伸縮用第2方向制御弁10側からアーム伸縮用第1方向制御弁12側への圧油の流れを許容し、アーム伸縮用第1方向制御弁12側からアーム伸縮用第2方向制御弁10側への流れを阻止する逆止弁20を設けてある。
【0027】
第3油圧ポンプ4の吐出管路21に連通するセンタバイパス通路25上には、図示しない旋回モータの駆動を制御する旋回用方向制御弁23と、第3油圧ポンプ4の圧油を第1,第2油圧ポンプ2,3の圧油に合流させてアーム伸縮用シリンダ50に選択的に供給可能な合流弁24を配置してある。
【0028】
同図1中、29はパイロットポンプ5の吐出圧を規定するパイロットリリーフ弁、28はパイロットポンプ5の吐出管路、26は第3油圧ポンプ4の吐出圧を規定するリリーフ弁である。
【0029】
合流弁24は、同図1に示すように、アーム伸縮用シリンダ50を操作する伸縮アーム用操作装置61の操作に伴って出力される制御パイロット圧Piにより、中立位置である開位置から、同図1の左位置である閉位置に切換えられるようになっている。すなわち、この合流弁24は、メータリング特性を有しないものであり、図2に示すように、ばねのセット力に相当する制御パイロット圧Psよりも小さい制御パイロット圧Piがその制御部に与えられているときには、ばねの力により同図1に示す右位置に保たれ、全開する。また、ばねのセット力に相当する制御パイロット圧Psよりも大きな制御パイロット圧Piがその制御部に与えられると、ばねの力に抗して同図1の左位置に切換えられ、全閉となり、センタバイパス通路25を閉じる。
【0030】
また、上述した伸縮アーム用操作装置61の制御パイロット圧Piは、パイロット管路60を介して、アーム伸縮用第2方向制御弁10、アーム伸縮用第1方向制御弁12の制御部にそれぞれ与えられる。
【0031】
また、この第1実施形態は、アーム伸縮用第1方向制御弁12の入力ポートと逆止弁20との間に位置する管路19部分と、合流弁24の上流側とを連絡する管路31を設けてあり、この管路31中に、合流弁24方向への逆流を阻止する逆止弁32を設けてある。
【0032】
この第1実施形態では、特定アクチュエータであるアーム伸縮用シリンダ50の配置形態が特定配置形態とは異なる形態であるかどうか、例えばアーム伸縮用シリンダ50を配置したときの、水平面に対する当該アーム伸縮用シリンダ50の伸長方向に沿う仮想的な中心軸のなす角度が所定角度、つまりほぼ90°となる図6に示す竪坑掘削作業形態とは異なる形態かどうか検出する検出手段、例えば角度センサ66を備えている。
【0033】
また、合流弁24の合流機能を解除する合流解除手段を備えている。この合流解除手段は、上述した角度センサ66で特定アクチュエータであるアーム伸縮用シリンダ50の配置形態が、例えば図5に示す放土作業形態となり、特定配置形態とは異なる形態であると検出されたとき、すなわち、図6に示す竪坑掘削作業形態とは異なる形態であると検出されたとき、合流弁24の合流機能を解除する油圧パイロット式の弁から成る合流解除弁62を含んでいる。
【0034】
さらに、合流解除手段は、前述したパイロットポンプ5と、このパイロットポンプ5から吐出されるパイロット圧を一次圧とする制御圧を、合流解除弁62の制御部に供給可能な比例電磁弁64と、角度センサ66から出力される信号が、ほぼ90°の角度に相当するものでないときに、比例電磁弁64を作動させる制御信号を出力可能なコントローラ65とを含んでいる。
【0035】
このように構成した第1実施形態にあっては、図5に示すように、油圧ショベルの多段伸縮アーム52、及びアーム伸縮用シリンダ50がほぼ鉛直状態に配置されて竪坑掘削作業を実施するときには、図1に示す角度センサ66からほぼ90°の角度に相当する信号がコントローラ65に出力される。したがって、コントローラ65から比例電磁弁64を作動させる制御信号は出力されず、同図1に示すように合流解除弁62は、合流弁24の制御部をパイロット管路60に連通させる中立位置に保持される。
【0036】
この状態において、伸縮アーム用操作装置61を操作すると、制御パイロット圧Piがアーム伸縮用第2方向制御弁10、アーム伸縮用第1方向制御弁12の制御部に与えられ、これらの方向制御弁10,12が切換えられるとともに、制御パイロット圧Piが合流解除弁62を介して合流弁24の制御部に与えられ、この合流弁24が全閉位置に切換えられる。なお、アーム伸縮用第2方向制御弁10はセンタバイパス通路15を閉じるように切換えられる。
【0037】
これらの動作により、第1油圧ポンプ2から吐出される圧油が吐出管路6、センタバイパス通路15、管路19、逆止弁20を介してアーム伸縮用第1方向制御弁12の入力ポートに供給され、第2油圧ポンプ3から吐出される圧油に合流される。さらに、合流弁24が閉じられることにより、第3油圧ポンプ4から吐出される圧油が吐出管路21、センタバイパス通路25、管路31、逆止弁32を介して管路19に与えられる。すなわち、第3油圧ポンプ4の圧油が、第1,第2油圧ポンプ2,3の圧油に合流して与えられる。
【0038】
したがって、アーム伸縮用シリンダ50の作動速度が速くなり、多段伸縮アーム52、バケツト53の動作を介して、地中に竪坑52を能率よく掘削することができる。
【0039】
このような竪坑掘削作業から図6に示すように、放土作業を実施しようとするときには、角度センサ66から、水平面に対するアーム伸縮用シリンダ50の仮想的な中心軸のなす角度がほぼ90°の角度とは異なる角度、すなわち90°よりも十分に小さい角度の信号がコントローラ65に出力される。このとき、コントローラ65から比例電磁弁64を作動させる制御信号が出力され、比例電磁弁64が作動して、パイロットポンプ5のパイロット圧を一次圧とする制御圧が合流解除弁62の制御部に与えられ、合流解除弁62は図1の左位置に切換えられる。これにより合流弁24の制御部は、合流解除弁62を介してタンク67に連通し、合流弁24はその合流機能を失う全開位置に切換えられる。これにより第3油圧ポンプ4の圧油は管路19に与えられなくなり、アーム伸縮用シリンダ50は第1,第2油圧ポンプ2,3の圧油だけで作動するようになる。したがって、このアーム伸縮用シリンダ50は、前述した竪坑掘削作業の場合に比べて緩やかな作動速度となり、ダンプトラック55の荷台56に対するバケット53の放土位置の位置決めを容易に行うことができる。
【0040】
このように構成した第1実施形態によれば、作業の種類に応じたアーム伸縮用シリンダ50の駆動制御を実現できる。すなわち、竪坑掘削作業時には、アーム伸縮用シリンダ50の作動速度を速くし、安定した速い掘削速度を確保でき、作業能率を向上させることができる。また、ダンプトラック55への放土作業時には、アーム伸縮用シリンダ50の作動速度を緩やかにし、微操作性が向上し、バケット53の放土位置に対する位置決めが容易になり、放土作業の能率を向上させることができるとともに、ダンプトラック55の荷台56への土砂積込み精度を高めることができる。また、このようにアーム伸縮用シリンダ50をほぼ水平方向に伸長させて行う放土作業時であっても、このアーム伸縮用シリンダ50の作動速度が比較的緩やかであることから、このアーム伸縮用シリンダ50の起動、停止に際して本体を形成する旋回体46に伝えられるショックを軽減でき、旋回体46に設けられた運転室内のオペレータに与えるショックに伴う不快感を少なくすることができる。
【0041】
図3は本発明の第2実施形態を示す油圧回路図、図4は図2に示す第2実施形態に備えられる合流弁の開口面積特性を示す図である。
【0042】
この第2実施形態では特に、旋回用方向制御弁23の下流に配置された合流弁33が、図4に示す開口面積特性を有する。
【0043】
すなわち、アーム伸縮用シリンダ50への圧油供給を可能にする開口面積の特性P−C、及びタンク67への圧油の流れを可能にする開口面積の特性P−Tを有する。制御パイロット圧Piの大きさに相応して変化するそのストローク量に応じて、開口面積の大きさを徐々に変化させることができるものから成っている。この合流弁33は、与えられる制御パイロット圧Piが所定の大きさ以上になると、第3油圧ポンプ4の圧油のアーム伸縮用シリンダ50への供給流量を、ほぼ比例的に増加させるメータリング特性を有する。
【0044】
また、合流弁33のアクチュエータポートと、アーム伸縮用シリンダ50に接続される主管路40とを連絡する管路34を設けてある。管路34中には、主管路40側からの逆流を阻止する逆止弁35を設けてある。
【0045】
その他の構成は、前述した図1に示す第1実施形態から合流弁24、管路31、逆止弁32を除いた構成と同等である。
【0046】
このように構成した第2実施形態も、前述した第1実施形態のときと同様に、特定アクチュエータであるアーム伸縮用シリンダ50が図5に示す特定配置形態であるとき、すなわち多段伸縮アーム52、アーム伸縮用シリンダ50がほぼ鉛直に保持されているときには、第1,第2,第3油圧ポンプ2,3,4の3つの油圧ポンプの圧油をアーム伸縮用シリンダ50に合流して供給することができ、快速な操作速度が得られ、竪坑掘削作業の能率を向上させることができる。
【0047】
また、フロントが操作され、多段伸縮アーム52、アーム伸縮用シリンダ50が鉛直でなくなったことが角度センサ66で検出されると、コントローラ65から比例電磁弁64を作動させる制御信号が出力される。これにより比例電磁弁64が作動し、パイロットポンプ5のパイロット圧を一次圧とする制御圧が比例電磁弁64を介して合流解除弁62の制御部に与えられる。したがって、制御パイロット圧Piが与えられる合流弁33の制御部がタンク67に連通し、合流機能が解除される。これに伴い、アーム伸縮用シリンダ50には、第1油圧ポンプ2、第2油圧ポンプ3の2つの油圧ポンプの圧油だけを合流させて供給することが可能になり、良好な微操作性が得られ、前述した第1実施形態におけるのと同様の作用効果が得られる。
【0048】
【発明の効果】
本発明の建設機械の油圧制御装置は、以上の構成にしてあることから、3つの油圧ポンプの圧油を合流して供給可能な特定アクチュエータを備えたものにあって、作業の種類に応じた特定アクチュエータの駆動制御を実現でき、この特定アクチュエータの駆動を介して実施される作業に係る作業精度、及び作業能率を従来に比べて向上させることができる。
【0049】
特に、特定アクチュエータとして竪坑掘削に活用される多段伸縮アームを駆動するアーム伸縮用シリンダを設けた構成にすれば、竪坑掘削作業時には、アーム伸縮用シリンダの作動速度を速くし、安定した速い掘削速度を確保でき、作業能率を向上させることができる。また、ダンプトラックへの放土作業時には、アーム伸縮用シリンダの作動速度を緩やかにし、微操作性が向上し、放土位置に対するバケットの位置決めが容易になり、放土作業の能率を向上させることができ、ダンプトラックの荷台への土砂積込み精度を高めることができる。また、放土作業時に本体に伝えられるショックを軽減でき、オペレータに与えるショックに伴う不快感を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の建設機械の油圧制御装置の第1実施形態を示す油圧回路図である。
【図2】図1に示す第1実施形態に備えられる合流弁の開口面積特性を示す図である。
【図3】本発明の第2実施形態を示す油圧回路図である。
【図4】図2に示す第2実施形態に備えられる合流弁の開口面積特性を示す図である。
【図5】多段伸縮アームを備えた油圧ショベルで実施される竪坑掘削作業を示す図である。
【図6】多段伸縮アームを備えた油圧ショベルで実施されるダンプトラックの荷台への放土作業を示す図である。
【符号の説明】
1 原動機
2 第1油圧ポンプ
3 第2油圧ポンプ
4 第3油圧ポンプ
5 パイロットポンプ
6 吐出管路
9 アーム用第2方向制御弁
10 アーム伸縮用第2方向制御弁
11 吐出管路
12 アーム伸縮用第1方向制御弁
13 アーム用第1方向制御弁
15 センタバイパス通路
16 センタバイパス通路
19 管路
20 逆止弁
21 吐出管路
24 合流弁
25 センタバイパス通路
28 吐出管路
31 管路
32 逆止弁
33 合流弁
34 管路
40 主管路
49 アーム回動用シリンダ
50 アーム伸縮用シリンダ(特定アクチュエータ)
52 多段伸縮アーム
53 バケット
54 竪坑
60 パイロット管路
61 伸縮アーム用操作装置
62 合流解除弁
64 比例電磁弁
65 コントローラ
66 角度センサ(検出手段)
67 タンク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic control device provided in a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly to a hydraulic control device for a construction machine provided with a specific actuator that can be driven by the joining of hydraulic oil by three hydraulic pumps.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-337307 discloses a specific actuator that can supply pressure oil of a first hydraulic pump and a second hydraulic pump by combining them, for example, an arm cylinder, and a swing motor that can supply pressure oil of a third hydraulic pump. And a merging valve that is selectively switched to merge the pressure oil of the third hydraulic pump with the pressure oil of the first and second hydraulic pumps, and a merging release valve that cancels the merging function of the merging valve. Proposed configurations have been proposed.
[0003]
In the prior art described in this publication, the pressure oils of the first, second, and third hydraulic pumps are merged and supplied to an arm cylinder, which is a specific actuator, by switching and operating a merge valve. Speed can be realized. Further, when the load applied to the arm cylinder increases, the merging release valve is operated in consideration of the pump input torque, whereby the merging valve loses the function of merging the hydraulic oil of the third hydraulic pump. Only the pressure oil of the second hydraulic pump is supplied to the arm cylinder, so that combined operability such as combined arm / bucket operation can be ensured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, some of the above-mentioned hydraulic excavators are provided with an arm expansion / contraction cylinder for driving a multi-stage expansion / contraction arm as a specific actuator.
[0005]
FIG. 5 is a view showing a vertical excavation operation performed by a hydraulic shovel having such a multi-stage telescopic arm, and FIG. 6 is a dump truck bed carried out by a hydraulic shovel having a multi-stage telescopic arm. FIG.
[0006]
The hydraulic excavator shown in FIGS. 5 and 6 includes a traveling
[0007]
In such a
[0008]
When excavating the
[0009]
In such a comparatively narrow working environment, when the
[0010]
That is, the configuration disclosed in the above-mentioned publication cancels the merging function of the merging valve only when the load on the arm cylinder is large, and when the actual load is smaller than the magnitude of the load at which the merging releasing function starts to operate. In this case, the merging function of the merging valve is not released.
[0011]
Therefore, when the configuration shown in the above-mentioned publication is applied to the above-described
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described state of the art, and its purpose is to provide a specific actuator capable of combining and supplying the hydraulic oils of three hydraulic pumps, according to the type of work. An object of the present invention is to provide a hydraulic control device for a construction machine that can realize drive control of a specific actuator.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a prime mover, a variable displacement type first hydraulic pump and a second hydraulic pump driven by the prime mover, and discharges from each of the first and second hydraulic pumps. A specific actuator that can be driven by the confluence of pressure oil, another actuator different from the specific actuator, a third hydraulic pump that is driven by the prime mover and supplies pressure oil for driving the other actuator, (3) A construction comprising a merging valve capable of merging the hydraulic oil of the first hydraulic pump with the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps and supplying the same to the specific actuator, and a merging canceling means for canceling the merging function of the merging valve. In the machine hydraulic control device, there is provided a detecting means for detecting whether the arrangement form of the specific actuator is different from the specific arrangement form. The merging releasing means, the arrangement form of the specific actuator by the detecting means are a configuration that operates when it is detected to be different form from the above specific arrangement of.
[0014]
According to the present invention configured as described above, when the arrangement of the specific actuator is the specific arrangement, the merging release means does not work, and therefore, the hydraulic oil of the first, second, and third hydraulic pumps is supplied to the specific actuator by the merging valve. The speed of the specific actuator can be increased. Further, when the arrangement form of the specific actuator is no longer in the specific arrangement form, it is detected by the detecting means, and the merging release means is actuated accordingly, and the merging function of the merging valve is released. As a result, only the hydraulic oil of the first and second hydraulic pumps is supplied to the specific actuator in a merged manner, and the operating speed of this specific actuator can be made slower than in the case described above.
[0015]
When considering the arrangement form of the specific actuator for the type of work, when the speed of the specific actuator is preferable, the specific actuator is held in the specific arrangement form, and when the speed of the specific actuator is desired to be reduced, the specific The actuator may be held in a form different from the specific arrangement form. Thereby, drive control of the specific actuator according to the type of work can be realized.
[0016]
Further, in the present invention, in the above invention, the specific arrangement form is a form in which when the specific actuator is arranged, an angle formed by a virtual central axis along a direction in which the specific actuator extends with respect to a horizontal plane is a predetermined angle. Preferably, the detecting means comprises an angle sensor for detecting that the angle is different from the predetermined angle.
[0017]
Further, in the above invention, in the above invention, the merging releasing means may include a hydraulic pilot type merging releasing valve, a pilot pump, and a control pressure that sets a pilot pressure discharged from the pilot pump as a primary pressure to the merging releasing. It is characterized by including a proportional solenoid valve that can be supplied to a control unit of the valve, and a controller that can output a control signal for operating the proportional solenoid valve in accordance with a signal output from the angle sensor.
[0018]
Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the predetermined angle is substantially 90 °.
[0019]
Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the construction machine is a hydraulic shovel, and the specific actuator is an arm telescopic cylinder for driving a multi-stage telescopic arm.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a hydraulic control device for a construction machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an opening area characteristic of a merging valve provided in the first embodiment shown in FIG.
[0022]
The first embodiment shown in FIG. 1 and a second embodiment to be described later are provided, for example, in a hydraulic shovel shown in FIGS. In the following, description will be made using the reference numerals shown in FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 1, the first embodiment includes a prime mover 1, a variable displacement type first hydraulic pump 2 and a second hydraulic pump 3 driven by the prime mover 1, and first and second hydraulic pumps. Specific actuators that can be driven by the merging of pressure oil discharged from each of the pumps 2 and 3, for example, an arm expansion /
[0024]
A bucket
[0025]
On the
[0026]
The input port of the second
[0027]
On a
[0028]
In FIG. 1,
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
The control pilot pressure Pi of the telescopic
[0031]
In the first embodiment, a pipe connecting the portion of the
[0032]
In the first embodiment, whether the arrangement form of the arm extension /
[0033]
Further, a merging release means for releasing the merging function of the merging
[0034]
Further, the merging canceling means includes the
[0035]
In the first embodiment configured as described above, as shown in FIG. 5, when the multistage
[0036]
In this state, when the operating
[0037]
By these operations, the pressure oil discharged from the first hydraulic pump 2 is supplied to the input port of the first directional control valve 12 for expanding and contracting the arm through the discharge line 6, the
[0038]
Accordingly, the operating speed of the arm
[0039]
As shown in FIG. 6, when the earth excavation work is to be performed from such a shaft excavation work, the angle formed by the virtual center axis of the arm
[0040]
According to the first embodiment configured as described above, drive control of the arm extension /
[0041]
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing an opening area characteristic of a merge valve provided in the second embodiment shown in FIG.
[0042]
In the second embodiment, in particular, the
[0043]
That is, it has a characteristic PC of an opening area enabling supply of pressure oil to the arm extension /
[0044]
In addition, a
[0045]
Other configurations are the same as the configurations of the above-described first embodiment shown in FIG. 1 except that the merging
[0046]
In the second embodiment configured as described above, similarly to the first embodiment, when the arm
[0047]
When the front is operated and the
[0048]
【The invention's effect】
Since the hydraulic control device for a construction machine according to the present invention has the above-described configuration, the hydraulic control device includes a specific actuator that can supply the pressurized oil of the three hydraulic pumps according to the type of work. The drive control of the specific actuator can be realized, and the work accuracy and work efficiency related to the work performed via the drive of the specific actuator can be improved as compared with the related art.
[0049]
In particular, if a configuration is provided with an arm telescopic cylinder that drives a multi-stage telescopic arm used for shaft excavation as a specific actuator, the operating speed of the arm telescopic cylinder is increased during shaft excavation work, and a stable high excavation speed And work efficiency can be improved. In addition, during dumping work on dump trucks, the operating speed of the arm expansion and contraction cylinder is slowed down, fine operability is improved, positioning of the bucket relative to the dumping position is facilitated, and efficiency of the dumping work is improved. And the accuracy of loading sediment onto the loading platform of the dump truck can be improved. Further, the shock transmitted to the main body during the earth discharging operation can be reduced, and the discomfort caused by the shock applied to the operator can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of a hydraulic control device for a construction machine according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an opening area characteristic of a merging valve provided in the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an opening area characteristic of a merging valve provided in the second embodiment shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram illustrating a shaft excavation operation performed by a hydraulic excavator having a multi-stage telescopic arm.
FIG. 6 is a diagram illustrating a dumping operation on a dump truck bed carried out by a hydraulic shovel having a multi-stage telescopic arm.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 prime mover 2 first hydraulic pump 3 second hydraulic pump 4 third
52 Multi-stage
67 tank
Claims (5)
この第3油圧ポンプの圧油を上記第1,第2油圧ポンプの圧油に合流させて上記特定アクチュエータに供給可能な合流弁と、この合流弁の合流機能を解除する合流解除手段とを備えた建設機械の油圧制御装置において、
上記特定アクチュエータの配置形態が特定配置形態とは異なる形態であるかどうか検出する検出手段を備えるとともに、
上記合流解除手段が、上記検出手段で上記特定アクチュエータの配置形態が上記特定配置形態とは異なる形態であると検出されたときに動作することを特徴とする建設機械の油圧制御装置。A prime mover, a first and second variable displacement hydraulic pumps driven by the prime mover, and a specific actuator drivable by merging hydraulic oil discharged from each of the first and second hydraulic pumps; Another actuator different from the specific actuator, and a third hydraulic pump driven by the prime mover to supply pressure oil for driving the other actuator;
A junction valve that joins the pressure oil of the third hydraulic pump to the pressure oil of the first and second hydraulic pumps and that can be supplied to the specific actuator; and a junction release unit that releases the junction function of the junction valve. Hydraulic equipment for construction machinery
With a detecting means for detecting whether the arrangement form of the specific actuator is different from the specific arrangement form,
The hydraulic control device for a construction machine, wherein the merging canceling means operates when the detecting means detects that the arrangement of the specific actuator is different from the specific arrangement.
上記検出手段が、上記所定角度と異なる角度であることを検出する角度センサから成ることを特徴とする請求項1記載の建設機械の油圧制御装置。The specific arrangement form is a form in which, when the specific actuator is arranged, an angle formed by a virtual central axis along a direction in which the specific actuator extends with respect to a horizontal plane is a predetermined angle,
2. The hydraulic control apparatus for a construction machine according to claim 1, wherein said detecting means comprises an angle sensor for detecting that the angle is different from said predetermined angle.
上記特定アクチュエータが、多段伸縮アームを駆動するアーム伸縮用シリンダであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の建設機械の油圧制御装置。The construction machine is a hydraulic excavator,
The hydraulic control device for a construction machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the specific actuator is an arm telescopic cylinder that drives a multi-stage telescopic arm.
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JP2002197644A JP2004036839A (en) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | Hydraulic pressure controller of construction machinery |
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