JP2010047983A - Hydraulic circuit of hydraulic excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は油圧ショベルの油圧回路に関するものであり、特に、ブームとアームの複合操作時における作業能率を向上させることができる油圧ショベルの油圧回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic circuit of a hydraulic excavator, and more particularly to a hydraulic circuit of a hydraulic excavator that can improve work efficiency during combined operation of a boom and an arm.
油圧ショベルにはブーム、アーム及びバケットと、これらを駆動するブームシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダを含む油圧回路が搭載されている。そして、ネガティブコントロール(以下、「ネガコン」という。)方式の油圧回路においては、2つの油圧ポンプを備え、各油圧ポンプのセンタバイパス油路の最下流にネガコン絞りを設けてネガコン圧を発生させ、該ネガコン圧をポンプレギュレータに作用させることにより、前記油圧ポンプの吐出流量をネガティブ制御できるように構成されている。 The hydraulic excavator is equipped with a boom, an arm and a bucket, and a hydraulic circuit including a boom cylinder, an arm cylinder and a bucket cylinder for driving them. In a negative control (hereinafter referred to as “negative control”) type hydraulic circuit, two hydraulic pumps are provided, and a negative control throttle is provided at the most downstream of the center bypass oil passage of each hydraulic pump to generate negative control pressure. By applying the negative control pressure to the pump regulator, the discharge flow rate of the hydraulic pump can be negatively controlled.
図5は此種油圧ショベルの油圧回路の従来例を示す。1及び2は夫々可変容量型の油圧ポンプ1,2であって、各油圧ポンプ1,2のセンタバイパス油路10,11の上流側は油タンク3に接続されている。又、各センタバイパス油路10,11からはパラレル油路12,13が夫々分岐し、該パラレル油路13の途中には絞り27が設けられている。
FIG. 5 shows a conventional example of a hydraulic circuit of this type of excavator.
更に、各センタバイパス油路10,11の途中には夫々複数の方向切換弁が接続されている。即ち、センタバイパス油路10にはブーム切換弁17とアーム1速切換弁18がタンデム接続され、且つ、センタバイパス油路11にはバケット切換弁14とブーム切換弁15とアーム2速切換弁16がタンデム接続されている。
Further, a plurality of directional control valves are connected to the center
又、センタバイパス油路10,11におけるアーム切換弁(1速、2速)18,16の上流側にはネガコン絞り8,9が夫々設けられていると共に、各ネガコン絞り8,9に生じるネガコン圧は、ネガコン圧回路6,7を介してポンプレギュレータ4,5にフィードバックされている。そして、該ポンプレギュレータ4,5は前記ネガコン圧に基づき傾転角を調整することにより、各油圧ポンプ1,2の吐出量を制御するように構成されている。
Further,
而して、バケット操作レバー28をバケット閉じ側に操作すると、当該操作信号がバケット操作パイロットライン29を介してバケット切換弁14のバケット閉じパイロットポートに入力されて、該バケット切換弁14をバケット閉じ位置(イ)に切り換える。このため、バケット切換弁14の各流出口ポートはバケットシリンダ19に接続される。
Thus, when the
また、ブーム操作レバー22をブーム上げ側に操作すると、当該操作信号がブーム操作パイロットライン24を介して前記ブーム切換弁15,17のブーム上げパイロットポートに入力されて、各ブーム切換弁15,17をブーム上げ位置(イ)に切り換える。このため、前記ブーム切換弁15,17の各流出口ポートはブームシリンダ20に接続される。
When the
更に、アーム操作レバー23をアーム水平引き側に操作すると、その操作信号がアーム操作パイロットライン26,25を介してアーム切換弁16,18のアーム水平引きパイロットポートに入力されて、該アーム切換弁16,18をアーム水平引き位置(イ)に切り換える。このため、該アーム切換弁16,18の各流出口ポートはアームシリンダ21に接続される(例えば特許文献1,2参照)。
特許文献1記載の従来技術において、図6に示す如く、油圧ショベル40によりアーム水平引きとブーム上げの複合操作を同時に行うと、上記シリンダ駆動用の切換弁15〜18が全て作動位置(イ)に切り換わる。この場合、アーム45は自重落下するが、ブーム44には作業機械全体の負荷が作用する。
In the prior art described in
このため、ブーム44の負荷圧はアーム45の負荷圧よりも高くなり、油圧ポンプ1の吐出油の殆どは、パラレル油路12を介してブームシリンダ20よりも低負荷のアームシリンダ21側に流れて供給される。一方、油圧ポンプ2の吐出油の殆どは、パラレル油路13に絞り27を設けているため、ブームシリンダ20よりも低負荷のバケットシリンダ19側に流れて供給される。
For this reason, the load pressure of the
ここで、ブーム上げ速度を最も必要とする箇所は、バケット46が地面に着地したA地点である(図6参照)が、アーム水平引き動作中に、バケット46が地面に対して略直角になるB地点に接近するに従い、ブーム上げ速度を維持するための作動油が次第に不要になる。そして、バケット46がB地点を通過すると、ブーム44は上げ動作から下げ動作に移行する。
Here, the place where the boom raising speed is most required is a point A where the
依って、オペレータはA地点ではブーム上げ動作をフルストローク操作するが、A地点通過後は、直ちにブーム操作レバー22を元の操作位置に戻し始める。本来であればブーム上げ動作で不要になった作動油は、アーム水平引き動作を効率良く行うために、アームシリンダ21側に多く供給すべきである。
Therefore, the operator performs a full stroke operation of the boom raising operation at the point A, but immediately after returning to the point A, the operator starts to return the
しかし、ブーム切換弁15のスプール開口特性(ート)は、図7に示すように、ストローク初期(レバー操作の初期)よりセンタバイパス開口PTを絞るように設定されている。これにより、ブームで吊り作業を行う際に、油圧ポンプ2からの吐出油のブリード量を極力抑えて、ブーム操作レバー22の微操作域においても吊り作業を高精度に行うことができる。
However, as shown in FIG. 7, the spool opening characteristic (toe) of the
従って、A地点で直ちにブーム操作レバー22を戻しても、センタバイパス油路11は絞られたままであり、しかも、パラレル油路12には絞り27を設けているため、ブーム上げ動作で不要になった作動油を、アームシリンダ21のほうに直ちに流入させることはできない。
Therefore, even if the
その結果、アーム水平引き作業時にアーム速度がアップしないばかりか、前記絞り27における圧油の発熱によってヒートバランスが崩れると共に、エンジン消費馬力が増加して燃費性能を悪化させるという問題があった。 As a result, there is a problem that not only the arm speed does not increase during horizontal arm pulling work, but also the heat balance is lost due to the heat generation of the pressure oil in the throttle 27, and the horsepower consumed by the engine increases to deteriorate the fuel consumption performance.
ここで、上記ブーム上げで不要になった作動油がアームシリンダ21側に流れるようにするためには、パラレル油路13に設けた絞り27を取り除くことが考えられる。しかし、前記絞り27を取り除くと、アーム水平引き初期に油圧ポンプ2の吐出油がアームシリンダ21のほうに多く流れ込むようになる。その結果、ブーム上げが行い難くなってアーム水平引きの作業が不可能になる。
Here, it is conceivable to remove the throttle 27 provided in the
上記問題を解消するため、前記絞り27を可変絞りに変更し、ポンプ吐出圧等を検出して、その検出結果に基づいて電磁比例弁を動作させることで、センタバイパス油路11の絞りを制御してブーム上げを安定的に行う技術も提案されている(特許文献2参照)。しかし、この場合は、部品点数が多くなり高価な電磁比例弁を必要とし、コストアップを招くため実用的ではない。
In order to solve the above problem, the throttle 27 is changed to a variable throttle, the pump discharge pressure and the like are detected, and the solenoid proportional valve is operated based on the detection result, thereby controlling the throttle of the center
そこで、安定したブーム上げを確保しつつ水平引きの作業効率をアップさせ、且つ、ヒートバランス及び燃費を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there is a technical problem to be solved in order to improve the horizontal pulling work efficiency while ensuring stable boom raising, and to improve the heat balance and fuel consumption, and the present invention solves this problem. The purpose is to do.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、油圧ポンプに連通するセンタバイパス油路にブーム切換弁とアーム2速切換弁をタンデムに接続し、且つ、前記センタバイパス油路から分岐するパラレル油路に前記ブーム切換弁と前記アーム2速切換弁をパラレル接続して成る油圧ショベルの油圧回路において、ブーム上げ操作量に基づいて前記アーム2速切換弁のスプールストロークを制御するストローク制御手段を設け、ブーム上げ操作量が設定値以上である時には前記スプールストロークを制限し、且つ、ブーム上げ操作量が設定値以下になった時には前記スプールストロークの制限を解除するように構成したことを特徴とする油圧ショベルの油圧回路を提供する。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to
この構成によれば、ブーム上げ操作量に基づいてアーム2速切換弁のスプールストロークを制御するストローク制御手段を設けたことにより、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際、ブーム上げ操作量が設定値以上であるときには、アーム2速切換弁のスプールストロークが制限されるので、アーム2速切換弁の開口面積が絞られる。そして、ブーム操作レバーが戻されてブーム上げ操作量が設定値以下になると、アーム2速切換弁のストローク制限が解除されるため、アーム2速切換弁はアーム水平引き操作量に相当するスプールストロークになるように切り換えられる。
According to this configuration, by providing the stroke control means for controlling the spool stroke of the arm second speed switching valve based on the boom raising operation amount, when the boom raising and the arm horizontal pulling are operated simultaneously, the boom raising operation amount is reduced. When it is equal to or greater than the set value, the spool stroke of the arm second speed switching valve is limited, so that the opening area of the arm second speed switching valve is reduced. When the boom operation lever is returned and the boom raising operation amount becomes equal to or less than the set value, the stroke limitation of the
請求項2記載の発明は、上記ストローク制御手段が、ブーム上げ操作量により作動するパイロット式減圧弁であって、該パイロット式減圧弁の2次圧は、上記アーム2速切換弁のパイロットポートに作用して該アーム2速切換弁のスプールストロークを制御するように構成したことを特徴とする請求項1記載の油圧ショベルの油圧回路を提供する。
The invention according to
この構成によれば、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際、ブーム上げ操作量が設定値以上である時には、パイロット式減圧弁による減圧作用がアーム2速切換弁のパイロットポートに入力されて、該アーム2速切換弁のスプールストロークが制限される。そして、ブーム上げ操作量が設定値以下になると、パイロット式減圧弁による減圧作用が低下するため、前記スプールストロークの制限が解除される。 According to this configuration, when the boom raising operation and the arm horizontal pulling are simultaneously operated and the boom raising operation amount is equal to or greater than the set value, the pressure reducing action by the pilot type pressure reducing valve is input to the pilot port of the arm second speed switching valve. The spool stroke of the arm second speed switching valve is limited. When the boom raising operation amount becomes equal to or less than the set value, the pressure reducing action by the pilot type pressure reducing valve is reduced, so that the restriction of the spool stroke is released.
請求項3記載の発明は、上記ストローク制御手段が、上記アーム2速切換弁のパイロットポートに2次圧が作用する電磁比例減圧弁と、アーム水平引きパイロット圧及びブーム上げパイット圧を夫々検出する2つの圧力センサと、該圧力センサからの検知信号に基づいて前記電磁比例減圧弁の2次圧を制御するコントローラとから成り、該コントローラは、ブーム上げパイット圧が設定値以上の時には前記アーム2速切換弁のスプールストロークを制限するように前記電磁比例減圧弁の2次圧を制御し、且つ、ブーム上げパイット圧が設定値以下になった時には前記電磁比例減圧弁の2次圧がアーム水平引きパイロット圧と同等になるように制御することを特徴とする請求項1記載の油圧ショベルの油圧回路を提供する。
According to a third aspect of the present invention, the stroke control means detects an electromagnetic proportional pressure reducing valve in which a secondary pressure acts on a pilot port of the arm second speed switching valve, an arm horizontal pulling pilot pressure, and a boom raising pit pressure. The controller includes two pressure sensors and a controller that controls the secondary pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve based on a detection signal from the pressure sensor. The controller controls the
この構成によれば、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際、アーム水平引きパイロット圧及びブーム上げパイット圧は2つの圧力センサに夫々検知され、該検知信号はコントローラに入力される。そして、コントローラは該検知信号に基づいて電磁比例減圧弁の2次圧を調整して、アーム2速切換弁のスプールストロークを制御する。 According to this configuration, when the boom raising and the arm horizontal pulling are simultaneously operated, the arm horizontal pulling pilot pressure and the boom raising pit pressure are respectively detected by the two pressure sensors, and the detection signals are input to the controller. The controller adjusts the secondary pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve based on the detection signal to control the spool stroke of the arm second speed switching valve.
即ち、ブーム上げパイット圧が設定値以上の時には前記アーム2速切換弁のスプールストロークを制限するように電磁比例減圧弁の2次圧を制御し、且つ、ブーム上げパイット圧が設定値以下になった時には前記電磁比例減圧弁の2次圧がアーム水平引きパイロット圧と同等になるように制御する。従って、ブーム上げとアーム水平引きの複合操作時に、ブーム上げパイット圧が設定値以下になると、アーム水平引き操作量に対応してアーム2速切換弁のスプールストロークが増大する。 That is, when the boom raising pit pressure is equal to or higher than a set value, the secondary pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve is controlled so as to limit the spool stroke of the second speed switching valve of the arm, and the boom raising pit pressure becomes lower than the set value. The secondary pressure of the electromagnetic proportional pressure reducing valve is controlled to be equal to the arm horizontal pulling pilot pressure. Accordingly, when the boom raising pit pressure becomes equal to or lower than the set value during the combined operation of raising the boom and the horizontal arm pulling, the spool stroke of the arm second speed switching valve increases corresponding to the amount of the horizontal arm pulling operation.
請求項4記載の発明は、アーム水平引きの負荷圧が設定値以上の場合には、上記アーム2速切換弁のスプールストロークの制御が行われないように構成したことを特徴とする請求項1,2又は3記載の発油圧ショベルの油圧回路を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, when the load pressure of the arm horizontal pulling is not less than a set value, the spool stroke of the arm second speed switching valve is not controlled. , 2 or 3 is provided.
この構成によれば、アーム水平引きの負荷圧が設定値以上の場合には、ストローク制御手段(パイロット式減圧弁、電磁比例減圧弁)によるアーム2速切換弁のスプールストロークの制御は停止され、通常の油圧制御によりアームが作動する。 According to this configuration, when the load pressure of the arm horizontal pulling is equal to or higher than the set value, the control of the spool stroke of the arm 2-speed switching valve by the stroke control means (pilot pressure reducing valve, electromagnetic proportional pressure reducing valve) is stopped, The arm operates by normal hydraulic control.
請求項1記載の発明は、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際に、ブーム上げの操作レバーを元の位置を戻し始めると、アーム2速切換弁の開口面積が増加するので、アームシリンダに流入する作動油が増加し、アーム水平引きの作業速度がアップすると同時に、従来例の如き絞りによる発熱が生ぜずヒートバランス性能が向上する。更に、エンジン消費馬力が低減して燃費性能も向上する。 According to the first aspect of the present invention, when the boom raising and the arm horizontal pulling are simultaneously operated, if the boom raising operation lever starts to return to the original position, the opening area of the arm second speed switching valve increases. The hydraulic oil flowing into the cylinder increases, and the working speed of the arm horizontal pulling is increased. Furthermore, engine power consumption is reduced and fuel efficiency is improved.
請求項2記載の発明は、ブーム上げ操作量を直接入力して作動するパイロット式減圧弁によりアーム2速切換弁のスプールストロークが制御されるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、構成が簡単でありながら、アーム2速切換弁のスプールストロークの切換制御をより迅速に行うことができる。又、従来例に比して部品点数が少なくて済み、高価な電磁比例弁が不要であるので、製作コストの低減化が図られる。
In the invention according to
請求項3記載の発明では、コントローラはアーム水平引きパイロット圧及びブーム上げパイット圧の信号に基づき電磁比例減圧弁の2次圧を調整して、アーム2速切換弁のスプールストロークを制御するので、請求項1記載の発明の効果に加えて、コントローラから電磁比例減圧弁に出力される電気信号により電磁比例減圧弁の2次圧を正確に調整できるので、アーム2速切換弁のスプールストロークを一層精度良く制御することができる。
In the invention according to
請求項4記載の発明は、アーム水平引きの負荷圧が設定値以上に上昇すると、ストローク制御手段によるアーム2速切換弁のスプールストローク制御が停止するので、請求項1,2又は3記載の発明の効果に加えて、通常の油圧制御に従ってアーム水平引き作業を効率良く行うことができる。
In the invention according to
本発明は、安定したブーム上げを確保しつつアーム水平引きの作業効率をアップさせ、且つ、ヒートバランス及び燃費を向上させるという目的を達成するために、油圧ポンプに連通するセンタバイパス油路にブーム切換弁とアーム2速切換弁をタンデムに接続し、且つ、前記センタバイパス油路から分岐するパラレル油路に前記ブーム切換弁と前記アーム2速切換弁をパラレル接続して成る油圧ショベルの油圧回路において、ブーム上げ操作量に基づいて前記アーム2速切換弁のスプールストロークを制御するストローク制御手段を設け、ブーム上げ操作量が設定値以上である時には前記スプールストロークを制限し、且つ、ブーム上げ操作量が設定値以下になった時には前記スプールストロークの制限を解除するように構成したことにより実現した。 In order to achieve the object of improving the work efficiency of arm horizontal pulling while ensuring stable boom raising and improving the heat balance and fuel consumption, the present invention provides a boom to a center bypass oil passage communicating with a hydraulic pump. Hydraulic circuit of a hydraulic excavator comprising a switching valve and an arm second speed switching valve connected in tandem, and the boom switching valve and the arm second speed switching valve connected in parallel to a parallel oil passage branched from the center bypass oil passage. A stroke control means for controlling the spool stroke of the second speed switching valve of the arm based on a boom raising operation amount, limiting the spool stroke when the boom raising operation amount is equal to or greater than a set value, and performing a boom raising operation. By configuring so that the spool stroke limit is released when the amount falls below the set value. Represents was.
以下、本発明の好適な一実施例を図1乃至図3に従って説明する。図1は本実施例に係る油圧ショベル40を示す側面図である。同図に示すように、下部走行体41上には旋回機構42を介して上部旋回体43が搭載され、又、該上部旋回体43にはブーム44、アーム45及びバケット46と、これらを駆動するブームシリンダ20、アームシリンダ21及びバケットシリンダ19等の油圧シリンダ並びにキャビン47が搭載されている。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing a
図2は油圧ショベル40の油圧回路を示す。本実施例は、ネガコン方式の油圧回路に適用したものであって、2つの可変容量型の油圧ポンプ1,2を備え、各油圧ポンプ1,2のセンタバイパス油路10,11の最下流にネガコン絞り8,9を設けてネガコン圧を発生させ、該ネガコン圧をポンプレギュレータ4,5に作用させることにより、各油圧ポンプ1,2の吐出流量をネガティブ制御するように構成されている。尚、図5に示した従来例と同一の構成部分にはそれと同一の符号を付してその説明を省略するものとする。
FIG. 2 shows a hydraulic circuit of the
本実施例では、従来例の油圧回路に設置した絞り(図5の符号27)をパラレル油路13から取り除き、その代わりにパイロット式減圧弁30をアーム2速切換弁16のアーム水平引きパイロットライン26に介在させ、且つ、該パイロット式減圧弁30のパイロットポートにブーム上げパイロットライン24から分かれた分岐路24Aに接続させている。該パイロット式減圧弁30は、アーム2速切換弁16のスプールストロークを制御するストローク制御手段として機能する。
In this embodiment, the throttle (reference numeral 27 in FIG. 5) installed in the hydraulic circuit of the conventional example is removed from the
更に、アーム水平引き時におけるアーム2速切換弁16のスプール開口特性は、図3に示すように設定されている。即ち、アーム2速切換弁16のPCポート開口面積Qは、アーム2速切換弁16のスプールがアーム水平引き初期のストローク位置Bに到達するまでは上記従来例の絞り27の開口面積と同一の面積Aを有するように設定されている。そして、アームスプールが前記位置Bを経過した領域では、アーム2速切換弁16のPCポート開口面積Qの増加度合が次第に拡大するように設定されている。
Furthermore, the spool opening characteristic of the arm second
したがって、パイロット式減圧弁30の2次圧は、アーム2速切換弁16でアーム水平引き操作を行っても、所定値以上のブーム上げパイロット圧が作用している場合には、アーム2速切換弁16のスプールが前記位置Bにてストローク規制される。そして、ブーム上げパイロット圧が所定値を下回った場合に初めて前記ストローク規制が解除され、アーム2速切換弁16のスプールが前記位置Bを越えてストロークできるようになる。
Therefore, the secondary pressure of the pilot-type
上記の如く構成することで、アーム水平引き初期ではアーム2速切換弁16のスプールの操作が前記位置Bにてストロークが規制されるため、アーム2速切換弁16のPCポートがパラレル油路13に対して絞り制御機能を発揮し、アーム水平引きとブーム上げ動作の双方がスムーズに行われる。
By configuring as described above, the stroke of the operation of the spool of the arm second
又、上記図6に示したように、上記複合操作時にバケット46が地面に着地した後に、オペレータがブーム操作レバー22を元の操作位置に戻し始めると、パイロット式減圧弁30によるアーム2速切換弁16に対する減圧作用が次第に低下するようになる。そのため、アーム水平引き初期にストロークが規制されていたアーム2速切換弁16のスプールは、前記位置Bを越えて移動して、最終的にはフルストロークできるようになる。
As shown in FIG. 6, when the operator starts to return the
依って、ブーム操作レバー22を戻し始めると、アーム2速切換弁16のPCポート開口面積Qが次第に増加し始めるので、ブームシリンダ20に向かう圧油の流量が減少すると同時に、アームシリンダ21に向かう圧油の流量が増加する。従って、アーム水平引きの作業速度がアップすると共に、従来例の如き絞りによる発熱がなくなりヒートバランスが良好に維持され、且つ、燃費の性能が著しく向上する。
更に、従来例に比し部品点数が少なくて済み製作コストの削減化が図られる。又、構成が簡単でありながら、アーム2速切換弁16のスプールストロークの切換制御をより迅速に行うことができる。
Accordingly, when the
Further, the number of parts is smaller than that of the conventional example, and the manufacturing cost can be reduced. Further, the spool stroke switching control of the arm second
図4は、本発明の他の実施例を示す。本実施例は、アーム2速切換弁16のスプールストロークを制御するストローク制御手段が、アーム2速切換弁16のパイロットポートに2次圧が作用する電磁比例減圧弁31と、アーム水平引きパイロット圧及びブーム上げパイット圧を夫々検出する2つの圧力センサ34,35と、該圧力センサ34,35からの検知信号に基づいて電磁比例減圧弁31の2次圧を制御するコントローラ33とから成り、ブーム上げパイット圧が設定値以上の時にはアーム2速切換弁16のスプールストロークを制限するように電磁比例減圧弁31の2次圧を制御し、且つ、ブーム上げパイット圧が設定値以下になった時には電磁比例減圧弁31の2次圧がアーム水平引きパイロット圧と同等になるように制御することを特徴とする。
本実施例では、図2に示した上記パイロット式減圧弁30に代えて電磁比例減圧弁31を設けている。そして、電磁比例減圧弁31の流入口側ポートは油圧ポンプ36に接続されていると共に、該電磁比例減圧弁31のパイロットポートにはコントローラ33が接続されている。又、電磁比例減圧弁31は、コントローラ33からの指令信号(電流信号)に応じて減圧作用を発揮し、該電磁比例減圧弁31の2次圧は、アーム2速切換弁16のパイロットポートに作用するように構成されている。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the stroke control means for controlling the spool stroke of the arm second
In this embodiment, an electromagnetic proportional
さらに、コントローラ33にはアーム操作レバー用圧力センサ34と、ブーム操作レバー用圧力センサ35とが接続されている。該アーム操作レバー用圧力センサ34は、アーム操作レバー23の水平引き操作時に発生するアーム水平引きパイロットライン25の圧力を検出し、又、ブーム操作レバー用圧力センサ35は、ブーム操作レバー22の上げ操作時に発生するブーム上げパイロットライン24の圧力を検出する。これにより、コントローラ33は、前記圧力センサ34,35からの検知信号に基づいて、電磁比例減圧弁31の2次圧を次の如く制御する。
Further, an arm operating
即ち、ブーム上げパイロット圧が設定圧以上である場合は、アーム操作レバー23でアーム水平引きをフルストローク操作しても、アーム2速切換弁16のスプールが前記図3中のストローク位置B以上移動しないように、電磁比例減圧弁31の2次圧を制御する。そして、ブーム上げパイロット圧が設定圧以下となったときには、電磁比例減圧弁31の2次圧が、アーム水平引きパイロット圧と同等になるように制御する。
That is, when the boom raising pilot pressure is equal to or higher than the set pressure, the spool of the arm second
従って、本実施例においては、コントローラ33で動作制御される電磁比例減圧弁31が、前記実施例に係るパイロット式減圧弁30と同等の機能を有するので、前記実施例と同様の作用効果を奏し得る。即ち、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際、ブーム上げ操作量(ブーム上げパイロット圧)が設定値以上であるときには、アーム2速切換弁16の水平引きレバー操作の初期におけるスプールのストローク量が規制される。
Therefore, in this embodiment, the electromagnetic proportional
依って、アーム2速切換弁16のスプールを操作しても、アーム水平引き操作量に相当するストロークが得られず、結果として、アーム2速切換弁16のPCポートの開口面積が絞られる。そして、ブーム操作レバー22が戻されてブーム上げ操作量が設定値以下になると、アーム2速切換弁16のストローク規制が解除され、アーム水平引き操作量に相当するストロークが得られる。
Therefore, even if the spool of the arm second
このように、ブーム上げとアーム水平引きを同時に操作した際に、ブーム操作レバー22を元の操作位置を戻し始めると、電磁比例減圧弁31の2次圧がアーム水平引きパイロット圧と同等になるように制御される。それゆえ、アーム水平引き操作量に相当するストローク量にスプールが移動できるように、アーム2速切換弁16を切り換えるので、アーム2速切換弁16のPCポートの開口面積が図3のスプール開口特性に従って増加する。
As described above, when the
そのため、アームシリンダ21への作動油の流入量が急に増加し、アーム水平引きの作業速度がアップする。加えて、従来の如き発熱が生じないのでヒートバランス性能が向上し、且つ、エンジン消費馬力が低減して燃費性能も向上する。
As a result, the amount of hydraulic oil flowing into the
本実施例では、コントローラ33から電磁比例減圧弁31に出力される電気信号により電磁比例減圧弁31の2次圧を正確に調整できるので、アーム2速切換弁16のスプールストロークを一層精度良く制御することができる。
In this embodiment, the secondary pressure of the electromagnetic proportional
上記2つの実施例においては、パイロット式減圧弁30又は電磁比例減圧弁31等によるスプールストローク制御は、アーム水平引きの負荷圧が設定値以上の場合には停止するように構成されている。このため、アーム水平引きの負荷圧が設定値以上に上昇すると、アーム2速切換弁16のスプールストローク制御が行われないので、通常の油圧制御(上記スプールストロークが規制されない制御)に従ってアーム水平引き作業を効率良く行うことができる。
In the above two embodiments, the spool stroke control by the pilot
上記実施例ではネガティブコントロール方式の油圧回路を採択したが、ポジティブコントロール方式の油圧回路に適用しても上記同様の効果が得られる。 In the above embodiment, the negative control type hydraulic circuit is adopted, but the same effect as described above can be obtained even when applied to the positive control type hydraulic circuit.
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
1 油圧ポンプ
2 油圧ポンプ
10 センタバイパス油路
11 センタバイパス油路
12 パラレル油路
13 パラレル油路
14 バケット切換弁
15 ブーム切換弁
16 アーム2速切換弁
17 ブーム切換弁
18 アーム1速切換弁
19 バケットシリンダ
20 ブームシリンダ
21 アームシリンダ
22 ブーム操作レバー
23 アーム操作レバー
28 バケット操作レバー
30 パイロット式減圧弁(ストローク制御手段)
31 電磁比例減圧弁(ストローク制御手段)
34 圧力センサ(ストローク制御手段)
35 圧力センサ(ストローク制御手段)
33 コントローラ(ストローク制御手段)
40 油圧ショベル
44 ブーム
45 アーム
46 バケット
DESCRIPTION OF
31 Electromagnetic proportional pressure reducing valve (stroke control means)
34 Pressure sensor (stroke control means)
35 Pressure sensor (stroke control means)
33 Controller (Stroke control means)
40
Claims (4)
ブーム上げ操作量に基づいて前記アーム2速切換弁のスプールストロークを制御するストローク制御手段を設け、前記ブーム上げ操作量が設定値以上である時には前記スプールストロークを制限し、且つ、ブーム上げ操作量が設定値以下になった時には前記スプールストロークの制限を解除するように構成したことを特徴とする油圧ショベルの油圧回路。 A boom switching valve and an arm second speed switching valve are connected in tandem to a center bypass oil path communicating with the hydraulic pump, and the boom switching valve and the arm second speed switching valve are connected to a parallel oil path branched from the center bypass oil path. In the hydraulic circuit of a hydraulic excavator that is connected in parallel,
Stroke control means for controlling the spool stroke of the arm second speed switching valve based on the boom raising operation amount is provided, the spool stroke is limited when the boom raising operation amount is a set value or more, and the boom raising operation amount is provided. A hydraulic circuit for a hydraulic excavator, characterized in that the restriction of the spool stroke is released when becomes below a set value.
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