JP2012012821A - Hydraulic circuit of hydraulic shovel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate heat energy loss due to partial release to a tank by regenerating the entire amount of return oil in a regenerative circuit of a hydraulic cylinder, and to prevent operation defects due to hunting of regeneration means.SOLUTION: In the hydraulic circuit of the hydraulic shovel, a regeneration valve 37 does not apply a system of partially releasing the return oil to the tank while drawing it on the way, but a system for switching between full-open and shutdown, whose control is performed on the basis of a bottom chamber side pressure Pc of a cylinder. Also, a first predetermined value for canceling regeneration during regeneration and a second predetermined value for starting the regeneration when the regeneration is canceled are provided to prevent the hunting, where the second predetermined value is the value substantially different from the first predetermined value.

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧回路に関わり、特に油圧シリンダの再生回路において、再生時に一部の戻り油を絞りながらタンクに逃がすこと無く、全量再生する再生手段を備え、タンクへの戻り油の絞りロスを解消すると共に、再生手段のハンチングに依る操作不良を防止す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 construction machine such as a hydraulic excavator. In particular, in a regeneration circuit of a hydraulic cylinder, a regenerating unit that regenerates the entire amount without squeezing some return oil to the tank while squeezing a part of the return oil during regeneration is provided. The present invention relates to a hydraulic circuit of a hydraulic excavator that eliminates the squeezing loss of the return oil and prevents malfunction due to hunting of the regeneration means.

従来の油圧ショベルは、アーム用のコントロールバルブを駆動したときにアームシリンダに対し、第1の油圧ポンプと第2の油圧ポンプとの圧力のうち低圧側の圧力に応じて再生切換弁の開口面積を可変絞り手段として制御することにより、アームシリンダの負荷圧が低いときには、アームシリンダに対し再生を行うことができるものが知られている。(例えば、特許文献1参照)。   In the conventional hydraulic excavator, when the arm control valve is driven, the opening area of the regenerative switching valve depends on the pressure on the low pressure side of the pressures of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump with respect to the arm cylinder. Is controlled so as to be able to perform regeneration on the arm cylinder when the load pressure of the arm cylinder is low. (For example, refer to Patent Document 1).

また、油圧ショベルの油圧制御装置において、アームシリンダの縮小側の油の一部を伸長側に戻す再生回路と、この再生回路を通る再生流量を制御する再生弁とが設けられ、制御手段は、複合操作時に、上記再生弁を、ブーム上げまたはバケット掘削パイロット圧に応じて、このパイロット圧が大きいほど再生率が増加する方向に制御するようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the hydraulic control device of the hydraulic excavator, a regeneration circuit for returning a part of the oil on the reduction side of the arm cylinder to the expansion side and a regeneration valve for controlling the regeneration flow rate through the regeneration circuit are provided, and the control means includes: It is also known that the regeneration valve is controlled in such a direction that the regeneration rate increases as the pilot pressure increases in accordance with the boom raising or bucket excavation pilot pressure during the composite operation (for example, Patent Document 2). reference).

また、油圧ショベルの油圧制御装置において、油圧シリンダの伸長方向に操作すると、油圧ポンプからの圧油は油圧シリンダのボトム側室に流入し、油圧シリンダのロッド側室内からの圧油はタンクに戻る。この時、コントロールバルブ内の供給通路の圧力を検出し、この圧力が設定圧力P0より低い場合、コントロールバルブ内の再生切換弁により排出通路を閉路し、再生が働いて油圧シリンダのロッド側室からの戻り油の全量がコントロールバルブ内で再生通路及びチェック弁を介して供給通路へ合流される。また、油圧シリンダの負荷が増大したとき、供給通路の圧力が上昇し、設定圧力P0よりも当該圧力が大きくなると再生切換弁により閉路されていた排出通路がタンクと連通し、再生が解除されて油圧シリンダのロッド室側からの戻り油は供給通路に合流することなくタンクに戻るものも知られている(例えば、特許文献3の再生回路参照)。 When the hydraulic control device of the hydraulic excavator is operated in the extending direction of the hydraulic cylinder, the pressure oil from the hydraulic pump flows into the bottom side chamber of the hydraulic cylinder, and the pressure oil from the rod side chamber of the hydraulic cylinder returns to the tank. At this time, the pressure in the supply passage in the control valve is detected, and if this pressure is lower than the set pressure P0, the discharge passage is closed by the regeneration switching valve in the control valve, and the regeneration works and the pressure from the rod side chamber of the hydraulic cylinder The entire amount of return oil is joined to the supply passage through the regeneration passage and the check valve in the control valve. When the load on the hydraulic cylinder increases, the pressure in the supply passage rises. When the pressure becomes higher than the set pressure P0, the discharge passage closed by the regeneration switching valve communicates with the tank, and regeneration is released. It is also known that the return oil from the rod chamber side of the hydraulic cylinder returns to the tank without joining the supply passage (see, for example, the regeneration circuit of Patent Document 3).

特開2004−278678号公報JP 2004-278678 A 特開2007−23606号公報JP 2007-23606 A 特開平07−158604号公報JP 07-158604 A

特許文献1記載の発明は、従来、アームシリンダの負荷圧が低いときには、アームシリンダに対し再生を行うことに対しては効果があった。しかし、ポンプ吐出圧が上がるにつれ再生量を決める再生弁開口が連続的に増えるので、アームシリンダの負荷に依っては再生しながら一部の戻り側の圧油が再生弁開口からタンクへ戻る。このタンクへ戻る圧油は開口部で絞られて熱に変わる絞りロスであり、省エネルギの観点からもロスである。 The invention described in Patent Document 1 has been effective for performing regeneration on the arm cylinder when the load pressure of the arm cylinder is low. However, as the pump discharge pressure increases, the regeneration valve opening that determines the regeneration amount continuously increases, so that some return pressure oil returns from the regeneration valve opening to the tank while regenerating depending on the load of the arm cylinder. The pressure oil returning to the tank is a squeezing loss that is squeezed at the opening and changes to heat, and is also a loss from the viewpoint of energy saving.

また、特許文献2記載の発明も、複合操作時に、アームシリンダに対し再生を行うことに対しては効果があった。しかし、再生流量を制御する再生弁を、ブーム上げまたはバケット掘削パイロット圧に応じて、このパイロット圧が大きいほど再生率が増加する方向に制御するので、途中の再生率では再生しながら一部の戻り側の圧油が再生弁からタンクへ戻る恐れがある。このタンクへ戻る圧油は再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスであり、省エネルギの観点からも同じくロスである。 The invention described in Patent Document 2 is also effective for performing regeneration on the arm cylinder at the time of composite operation. However, the regeneration valve for controlling the regeneration flow rate is controlled in such a direction that the regeneration rate increases as the pilot pressure increases in accordance with the boom raising or bucket excavation pilot pressure. There is a risk that the pressure oil on the return side may return from the regeneration valve to the tank. The pressure oil returning to the tank is a squeezing loss that is squeezed by the regeneration valve and changes to heat, and is also a loss from the viewpoint of energy saving.

一方、特許文献3記載の油圧制御装置の概略図の再生方式では、再生時には油圧シリンダのロッド側室からの戻り油の全量がコントロールバルブ内で再生通路及びチェック弁を介して供給通路へ合流される。このため、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスは皆無となる。しかし、この方式ではコントロールバルブ内の供給通路の圧力を検出し、この圧力が設定圧力P0より低い場合に再生し、同じ設定圧力P0よりも当該圧力が大きくなると再生を解除している。 On the other hand, in the regeneration method of the schematic diagram of the hydraulic control device described in Patent Document 3, at the time of regeneration, the entire amount of return oil from the rod side chamber of the hydraulic cylinder is joined to the supply passage through the regeneration passage and the check valve in the control valve. . For this reason, there is no squeezing loss in which the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changed into heat. However, in this method, the pressure in the supply passage in the control valve is detected and regenerated when the pressure is lower than the set pressure P0, and the regeneration is canceled when the pressure becomes higher than the same set pressure P0.

このため、再生した状態でP0より少し大きなシリンダ負荷となる様な掘削をした場合、まず再生は解除される、しかし再生が解除されると、シリンダロッド側受圧面積の分の抵抗が無くなり、シリンダボトム側受圧面積が完全に有効となり当該圧力は下がる。当該圧力はP0を下回り再生に切り替わる。再生状態になると当該圧力は上がり再びP0を超えて、再生が解除され、この繰り返しによるハンチングが起こり操作不良となる恐れがある。 For this reason, when excavation is performed such that the cylinder load is slightly larger than P0 in the regenerated state, the regeneration is first canceled, but when the regeneration is canceled, the resistance corresponding to the cylinder rod side pressure receiving area disappears, and the cylinder The bottom pressure-receiving area is completely effective and the pressure is reduced. The pressure falls below P0 and switches to regeneration. When the regeneration state is reached, the pressure rises and exceeds P0 again, the regeneration is canceled, and hunting due to this repetition may occur, resulting in an operation failure.

そこで、本発明の主な目的は、油圧シリンダの再生回路において、再生時に戻り油を全量再生する再生手段を備えて、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスを無くすると共に、油圧シリンダのボトム側の圧力に対して再生を解除する設定圧力と、再生を開始する設定圧力を、各々別な設定値として設定出来る油圧回路とすることにより、再生手段のハンチングに依る操作不良を防止する油圧ショベルの油圧回路を提供することである。 Accordingly, the main object of the present invention is to provide a regeneration means for regenerating the entire amount of return oil at the time of regeneration in the regeneration circuit of the hydraulic cylinder, so that there is no squeezing loss in which the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changed to heat In addition, depending on the hunting of the regeneration means, the hydraulic pressure circuit can set the set pressure for releasing the regeneration to the pressure on the bottom side of the hydraulic cylinder and the set pressure for starting the regeneration as different set values. It is to provide a hydraulic circuit of a hydraulic excavator that prevents operation failure.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、ブーム、アーム、バケット及び前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、前記バケットを駆動するバケットシリンダを備え、この各シリンダを含む複数の油圧アクチュエータに対応した複数のコントロールバルブが設けられ、前記油圧アクチュエータを制御するコントロールバルブからの戻り油を前記油圧アクチュエータの供給側に再生する再生手段と、前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を検出する検出手段と、前記再生手段をコントロールするコントローラを備えた油圧ショベルの油圧回路において、再生中に前記圧油の圧力がこれよりも大きいと再生を解除する第1の所定値と、再生解除中に前記圧油の圧力がこれよりも小さいと再生を開始する第2の所定値の複数の所定値を用いて前記再生手段を制御するように構成したことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a hydraulic circuit of a hydraulic excavator according to the present invention includes a boom, an arm, a bucket, a boom cylinder that drives the boom, an arm cylinder that drives the arm, and the bucket. A regeneration cylinder having a bucket cylinder for driving and provided with a plurality of control valves corresponding to a plurality of hydraulic actuators including the cylinders, and regenerating the return oil from the control valve for controlling the hydraulic actuator to the supply side of the hydraulic actuator Means, a detecting means for detecting the pressure of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator, and a hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a controller for controlling the regeneration means. If it is larger, the first predetermined value for canceling playback and playback cancellation Is characterized in that the pressure of the pressure oil is configured to control said reproducing means by using a plurality of predetermined values of the second predetermined value to start playing with less than this.

また、この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、上記の発明において、前記再生手段は前記コントロールバルブからの戻り油を開閉する再生弁と、前記コントロールバルブと前記再生弁を結ぶ戻り流路とポンプ側流路とを連絡する流路上に設けられ、前記戻り流路の圧力が前記ポンプ側流路の圧力よりも高いときに戻り流路からポンプ側流路への圧油の流入を許容する逆止弁と、前記再生弁を制御する電磁方向切換弁と、前記電磁方向切換弁へのパイロット圧油を制御するパイロット方向切換弁とを備え、前記検出手段は前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を電気信号に変換する圧力センサであり、前記圧力センサから電気信号を受けた前記コントローラは、前期再生手段が再生中か解除中かを前記再生弁を制御する前記電磁方向切換弁への制御電流で判定し、解除中で前記圧油の圧力が前記第2の所定値より小さければ再生開始の制御電流を出力し、再生中で前記圧油の圧力が前記第1の所定値より大きければ再生停止のため制御電流の出力を停止することを特徴とするものである。   The hydraulic circuit of the excavator according to the present invention is the hydraulic circuit according to the present invention, wherein the regeneration means is a regeneration valve that opens and closes return oil from the control valve, a return flow path that connects the control valve and the regeneration valve, and a pump A reverse passage that is provided on a flow path that communicates with the side flow path and allows pressure oil to flow from the return flow path to the pump side flow path when the pressure of the return flow path is higher than the pressure of the pump side flow path. A stop valve, an electromagnetic direction switching valve for controlling the regeneration valve, and a pilot direction switching valve for controlling pilot pressure oil to the electromagnetic direction switching valve, wherein the detecting means is pressure oil supplied to the hydraulic actuator. Is a pressure sensor that converts the pressure of the regeneration valve into an electrical signal, and the controller that receives the electrical signal from the pressure sensor controls the regeneration valve to control whether the previous regeneration means is regenerating or canceling. A judgment is made based on the control current to the direction switching valve. If the pressure of the pressure oil is lower than the second predetermined value during release, a regeneration start control current is output, and the pressure of the pressure oil is changed during the regeneration. If it is larger than the predetermined value, the output of the control current is stopped to stop the reproduction.

また、この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、上記の発明において、前記再生手段は前記コントロールバルブからの戻り油を開閉する再生弁と、前記コントロールバルブと前記再生弁を結ぶ戻り流路とポンプ側流路とを連絡する流路上に設けられ、前記戻り流路の圧力が前記ポンプ側流路の圧力よりも高いときに戻り流路からポンプ側流路への圧油の流入を許容する逆止弁と、前記再生弁を制御する電磁方向切換弁と、操作レバーからのパイロット圧を検出するパイロット圧力センサとを備え、前記検出手段は前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を電気信号に変換する圧力センサであり、前記コントローラは、前記パイロット圧力センサの電気信号で操作レバーの操作が確認されると、前期再生手段が再生中か解除中かを前記再生弁を制御する前記電磁方向切換弁への制御電流で判定し、前記圧力センサからの電気信号も受けて、解除中で前記圧油の圧力が前記第2の所定値より小さければ再生開始の制御電流を出力し、再生中で前記圧油の圧力が前記第1の所定値より大きければ再生停止のため制御電流出力を停止することを特徴とするものである。   The hydraulic circuit of the excavator according to the present invention is the hydraulic circuit according to the present invention, wherein the regeneration means is a regeneration valve that opens and closes return oil from the control valve, a return flow path that connects the control valve and the regeneration valve, and a pump A reverse passage that is provided on a flow path that communicates with the side flow path and allows pressure oil to flow from the return flow path to the pump side flow path when the pressure of the return flow path is higher than the pressure of the pump side flow path. A stop valve, an electromagnetic direction switching valve for controlling the regeneration valve, and a pilot pressure sensor for detecting a pilot pressure from an operation lever, wherein the detecting means is an electric signal for the pressure of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator. When the operation of the operation lever is confirmed by the electrical signal from the pilot pressure sensor, the controller determines whether the previous regeneration means is being regenerated or released. Judgment is made based on the control current to the electromagnetic directional control valve that controls the regenerative valve, and upon receipt of an electric signal from the pressure sensor, if the pressure oil pressure is lower than the second predetermined value during release, regeneration starts. The control current is output, and if the pressure of the pressure oil is larger than the first predetermined value during regeneration, the control current output is stopped to stop regeneration.

また、この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、上記の発明において、前記第2の所定値は前記第1の所定値よりも大幅に小さく、概略、前記シリンダの内径を直径とする円の面積に対するロッド径を直径とする円の面積の比を前記第1の所定値に乗算した値、またはもう少し小さいことを特徴とするものである。   Further, in the hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention, in the above invention, the second predetermined value is significantly smaller than the first predetermined value, and the area of a circle whose diameter is the inner diameter of the cylinder is roughly. A ratio obtained by multiplying the ratio of the area of a circle having the diameter of the rod with respect to the first predetermined value as described above, or a little smaller.

また、この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、上記の発明において、前記油圧アクチュエータは油圧ショベルのアームシリンダであることを特徴とするものである。   The hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the hydraulic actuator is an arm cylinder of the hydraulic excavator.

この発明にかかる油圧ショベルの油圧回路は、アーム引き操作がされたときに、再生時で、アームシリンダに供給される圧油の圧力が第1の所定値P1より小さければ、アームシリンダのロッド側室からの戻り油の全量がコントロールバルブ内で再生通路及びチェック弁を介して供給通路へ合流される。このため、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスは皆無となり、このロス分のシリンダ速度の低下も解消できる。 The hydraulic circuit of the hydraulic excavator according to the present invention is such that, when the arm pulling operation is performed, if the pressure of the pressure oil supplied to the arm cylinder is smaller than the first predetermined value P1 during regeneration, the rod side chamber of the arm cylinder The total amount of return oil from the engine is joined to the supply passage through the regeneration passage and the check valve in the control valve. For this reason, there is no squeezing loss in which the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changed to heat, and the reduction in the cylinder speed corresponding to this loss can be eliminated.

また、再生した状態で第1の所定値P1より少し大きなシリンダ負荷となる様な掘削となる場合、アームシリンダに供給される圧油の圧力が第1の所定値P1より大きくなるため、再生は解除される。再生が解除されると、シリンダロッド側受圧面積の分の抵抗が無くなり、理論値では推力を発生させる有効受圧面積はロッド径のD1を直径とする円からシリンダ内径のD2を直径とする円に増加する。これによりアームシリンダに供給される圧油の圧力が小さくなる。当然圧油の圧力は第1の所定値P1より小さくなるが、解除された状態から再生状態に切り替える所定値は、本発明においては第1の所定値P1では無く第2の所定値P2である。 Further, when excavation is performed such that the cylinder load becomes slightly larger than the first predetermined value P1 in the regenerated state, the pressure of the pressure oil supplied to the arm cylinder becomes larger than the first predetermined value P1, and therefore the regeneration is performed. Canceled. When the regeneration is released, the resistance corresponding to the pressure receiving area on the cylinder rod side disappears, and the effective pressure receiving area for generating thrust is theoretically changed from a circle having the rod diameter D1 to a circle having the cylinder inner diameter D2 as a diameter. To increase. This reduces the pressure of the pressure oil supplied to the arm cylinder. Naturally, the pressure oil pressure is smaller than the first predetermined value P1, but the predetermined value for switching from the released state to the regeneration state is not the first predetermined value P1 but the second predetermined value P2 in the present invention. .

一方、この第2の所定値P2は前記第1の所定値P1よりも大幅に小さく、概略、前記シリンダの内径を直径とする円の面積に対するロッド径を直径とする円の面積の比を前記第1の所定値P1に乗算した値、またはもう少し小さいことを特徴としている。従って再生が解除された状態でのアームシリンダに供給される圧油の圧力は第2の所定値P2より小さくないので再生状態にはならない。これにより、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスを皆無とした上で、再生手段のハンチングに依る操作不良を防止することができる。 On the other hand, the second predetermined value P2 is significantly smaller than the first predetermined value P1, and roughly the ratio of the area of the circle having the rod diameter as the diameter to the area of the circle having the diameter as the diameter of the cylinder is the ratio of the circle. A value obtained by multiplying the first predetermined value P1 or slightly smaller is a feature. Accordingly, since the pressure of the pressure oil supplied to the arm cylinder in the state where the regeneration is released is not smaller than the second predetermined value P2, the regeneration state does not occur. As a result, it is possible to prevent operation failure due to hunting of the regeneration means, while eliminating the loss of pressure that the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changes to heat.

油圧ショベルの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of a hydraulic shovel. 本発明の第1の油圧回路図である。(実施例1)1 is a first hydraulic circuit diagram of the present invention. Example 1 第1の油圧回路図でのコントローラの作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the controller in a 1st hydraulic circuit diagram. 本発明の第2の油圧回路図である。(実施例2)FIG. 3 is a second hydraulic circuit diagram of the present invention. (Example 2) 第2の油圧回路図でのコントローラの作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the controller in a 2nd hydraulic circuit diagram. シリンダの再生時と、再生解除時を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the time of reproduction | regeneration of a cylinder, and the time of cancellation | release of reproduction | regeneration. 第1の所定値P1と第2の所定値P2示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st predetermined value P1 and the 2nd predetermined value P2.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、油圧ショベルの概略構成を示す模式図である。図1において、ショベル1は、下部走行体2と、上部旋回体3と、掘削アタッチメント4とから構成されている。下部走行体2は、左右のクローラを回転駆動する左右の走行用モータ(図示せず)を有している。上部旋回体3は、旋回フレーム、キャビン5などから成っている。旋回フレームには、図2以降に示す、動力源(図示せず)に連結された油圧ポンプ21、22と、上部旋回体3を回転させるための旋回モータ12と、ショベル全体の制御を行うコントローラ63と、複数のコントロールバルブとが設置されている。掘削アタッチメント4は、ブーム6と、伸縮作動してブーム6を起伏させるブームシリンダ9と、アーム7と、アーム7を回動させるアームシリンダ10と、バケット8と、バケット8を回動させるバケットシリンダ11とを具備している。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a hydraulic excavator. In FIG. 1, the excavator 1 includes a lower traveling body 2, an upper swing body 3, and an excavation attachment 4. The lower traveling body 2 has left and right traveling motors (not shown) that rotationally drive the left and right crawlers. The upper swing body 3 includes a swing frame, a cabin 5 and the like. The swing frame includes hydraulic pumps 21 and 22 connected to a power source (not shown), a swing motor 12 for rotating the upper swing body 3, and a controller that controls the entire shovel, as shown in FIG. 63 and a plurality of control valves are installed. The excavation attachment 4 includes a boom 6, a boom cylinder 9 that moves up and down by extending and contracting, an arm 7, an arm cylinder 10 that rotates the arm 7, a bucket 8, and a bucket cylinder that rotates the bucket 8. 11.

実施例1を図2の本発明の第1の油圧回路図に従って詳述する。油圧ショベルの作業アタッチメントはブーム6の上げ/
下げ、アーム7 の押し(上向き回動)/ 引き(下向き回動)、バケット8の掘削(すくい)/ 戻しの各動作によって掘削、積み込み等の各種作業を行うが、各油圧アクチュエータの作動を制御する各々のコントロールバルブと油圧ポンプとの関係を以下に説明する。
The first embodiment will be described in detail according to the first hydraulic circuit diagram of the present invention shown in FIG. The work attachment of the hydraulic excavator is to raise the boom 6
Various operations such as excavation and loading are performed by lowering, pushing (pivoting upward) / pulling (rotating downward), excavating (rake) / returning bucket 8, but controlling the operation of each hydraulic actuator The relationship between each control valve and the hydraulic pump will be described below.

第1油圧ポンプ21には旋回用コントロールバルブ31、ブーム2速用コントロールバルブ32、アーム1速用コントロールバルブ33が接続され、第2油圧ポンプ22にはバケット用コントロールバルブ34、ブーム1速用コントロールバルブ35、アーム2速用コントロールバルブ36が接続されている。また各コントロールバルブは、油圧ポンプ21、22に対して、それぞれのセンターバイパス通路を直列に接続するタンデム回路41,42と、それぞれのポンプポート同士を並列に接続するパラレル回路43,44とによって接続されている。 A swing control valve 31, a boom second speed control valve 32, and an arm first speed control valve 33 are connected to the first hydraulic pump 21, and a bucket control valve 34 and a boom first speed control are connected to the second hydraulic pump 22. A valve 35 and an arm second speed control valve 36 are connected. Each control valve is connected to the hydraulic pumps 21 and 22 by tandem circuits 41 and 42 that connect the respective center bypass passages in series and parallel circuits 43 and 44 that connect the respective pump ports in parallel. Has been.

また、それぞれのセンターバイパス通路41,42の最下流にはネガコン絞り51,52が夫々設けられていると共に、各ネガコン絞り51,52に生じるネガコン圧は、ネガコン圧回路45,46を介してポンプレギュレータ24,25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24,25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21,22の吐出量を制御するように構成されている。   Further, negative control throttles 51 and 52 are respectively provided in the most downstream of the respective center bypass passages 41 and 42, and negative control pressures generated in the negative control throttles 51 and 52 are pumped through the negative control pressure circuits 45 and 46. Feedback is provided to the regulators 24 and 25. The pump regulators 24 and 25 are configured to control the discharge amounts of the hydraulic pumps 21 and 22 by adjusting the tilt angle based on the negative control pressure.

また、62はアーム用のリモコン弁で、このアーム用リモコン弁62によってアーム用コントロールバルブ33,36が制御される。また、パイロットライン47はアーム引き操作時のパイロットラインである。 The arm remote control valve 62 controls the arm control valves 33 and 36 by the arm remote control valve 62. The pilot line 47 is a pilot line at the time of arm pulling operation.

なお、本発明ではアーム引き時の再生に関する事柄を問題としているため、図の簡略化の観点から、主旨と無関係な他のリモコン弁の図示を省略するとともに、アーム用のリモコン弁62についても、アーム引きのパイロットライン47のみを図示している。また、コントロールバルブについても走行用は省略している。   In the present invention, since the matter related to the reproduction at the time of pulling the arm is a problem, from the viewpoint of simplification of the drawing, illustration of other remote control valves irrelevant to the gist is omitted, and also for the remote control valve 62 for the arm, Only the arm pulling pilot line 47 is shown. Also, the control valve is not used for traveling.

再生弁37はアーム1速用コントロールバルブ33の戻り通路に設置されており、再生時にはタンク54への通路を遮断する働きをする弁であり、電磁方向切換弁に依って制御される。   The regeneration valve 37 is installed in the return passage of the first-arm control valve 33 and serves to shut off the passage to the tank 54 during regeneration, and is controlled by an electromagnetic direction switching valve.

電磁方向切換弁38は、パイロット方向切換弁39に依ってパイロット圧油が供給されているときに、再生弁37を制御する弁であり、その制御はコントローラからの制御電流に依ってなされる。   The electromagnetic direction switching valve 38 is a valve that controls the regeneration valve 37 when pilot pressure oil is supplied by the pilot direction switching valve 39, and the control is performed by a control current from the controller.

パイロット方向切換弁39は、アーム用リモコン弁62がアーム引き操作をされてパイロットライン47にパイロット圧が発生したときに、パイロットポンプ23からのパイロット圧油を電磁方向切換弁38に送る弁である。これにより、アーム引き操作時のみ再生が可能となる。   The pilot direction switching valve 39 is a valve that sends pilot pressure oil from the pilot pump 23 to the electromagnetic direction switching valve 38 when the arm remote control valve 62 is operated to pull the arm and pilot pressure is generated in the pilot line 47. . Thereby, reproduction | regeneration is attained only at the time of arm pulling operation.

40は逆止弁であり、アーム1速用コントロールバルブ33と再生弁37を結ぶ戻り流路とポンプ側流路とを連絡する流路上に設けられ、前記戻り流路の圧力が前記ポンプ側流路の圧力よりも高いときに戻り流路からポンプ側流路への圧油の流入を許容する逆止弁である。   A check valve 40 is provided on a flow path connecting a return flow path connecting the first-arm control valve 33 and the regeneration valve 37 and a pump side flow path, and the pressure of the return flow path is adjusted to the pump side flow. This is a check valve that allows inflow of pressure oil from the return flow path to the pump side flow path when the pressure is higher than the pressure in the path.

また、61はアームシリンダのボトム室側圧力Pcを検出する圧力センサで、この圧力センサ61からの圧力信号がコントローラ63に送られ、このコントローラ63から電磁方向切換弁38に再生を制御するための制御電流が送られる。   A pressure sensor 61 detects a bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder. A pressure signal from the pressure sensor 61 is sent to the controller 63, and the controller 63 controls the regeneration to the electromagnetic direction switching valve 38. A control current is sent.

図3は第1の油圧回路図でのコントローラの作用を示すフローチャートであり、図3に基づいて以下に説明する。図3のS1ステップにおいて、現在、電磁方向切換弁38に制御電流は出力されているかどうか判定する。出力していればS4ステップへ、出力していなければS2ステップとなる。 FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the controller in the first hydraulic circuit diagram, which will be described below with reference to FIG. In step S1 of FIG. 3, it is determined whether or not a control current is currently being output to the electromagnetic direction switching valve 38. If it is output, the process goes to step S4, and if it is not output, the process goes to step S2.

出力していなければ、図3のS2ステップにおいて、アームシリンダのボトム室側圧力Pcが、第2の所定値P2より小さいか判定され、小さくなければ最初に戻り、小さければS3ステップとなる。S3ステップにおいては、電磁方向切換弁38が作動すべく電磁方向切換弁38への制御電流が出力される。 If not output, it is determined in step S2 of FIG. 3 whether the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is smaller than the second predetermined value P2. In step S3, a control current is output to the electromagnetic direction switching valve 38 so that the electromagnetic direction switching valve 38 operates.

また、出力していれば、図3のS4ステップにおいては、アームシリンダのボトム室側圧力Pcが、第1の所定値P1より大きいか判定され、大きくなければ最初に戻り、大きければS5ステップとなる。S5ステップにおいては、電磁方向切換弁38の作動を止めるべく電磁方向切換弁38への制御電流出力を停止する。 If it is output, in step S4 in FIG. 3, it is determined whether the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is larger than the first predetermined value P1, and if not larger, the process returns to the beginning. Become. In step S5, the control current output to the electromagnetic direction switching valve 38 is stopped to stop the operation of the electromagnetic direction switching valve 38.

なお、前記第2の所定値は前記第1の所定値よりも大幅に小さく、概略、アームシリンダの内径を直径とする円の面積に対するロッド径を直径とする円の面積の比を前記第1の所定値に乗算した値、またはもう少し小さいことを特徴とするものであるが、図6、図7にて以下に説明する。   The second predetermined value is significantly smaller than the first predetermined value. In general, the ratio of the area of the circle having the rod diameter as the diameter to the area of the circle having the diameter of the arm cylinder as the diameter is the first ratio. A value obtained by multiplying the predetermined value of or a little smaller is described below with reference to FIGS.

図6はシリンダの再生時と、再生解除時を示す模式図である。A)再生時はアームシリンダの負荷が軽い場合で、水平引き込み掘削や、軽掘削がそれに相当する。この場合にはロッド側の通路は逆止弁を介してポンプ吐出側につながり、理論値として通路等の通過抵抗を無視すれば、この場合のシリンダ推力を発生させる受圧面積A1はロッド径D1を直径とする円である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing when the cylinder is regenerated and when the regeneration is released. A) During regeneration, the load on the arm cylinder is light, and horizontal pulling excavation and light excavation correspond to it. In this case, the passage on the rod side is connected to the pump discharge side via a check valve, and if the passage resistance of the passage or the like is ignored as a theoretical value, the pressure receiving area A1 for generating cylinder thrust in this case is the rod diameter D1. A circle with a diameter.

図6のB)再生解除時はアームシリンダの負荷が重い場合で、重掘削がそれに相当する。この場合にはロッド側の通路はタンクにつながり、理論値として通路等の通過抵抗を無視すれば、この場合のシリンダ推力を発生させる受圧面積A2はシリンダ内径D2を直径とする円である。 FIG. 6B) When the regeneration is canceled, the arm cylinder is heavily loaded, and heavy excavation corresponds to it. In this case, if the passage on the rod side is connected to the tank and the passage resistance of the passage or the like is ignored as a theoretical value, the pressure receiving area A2 for generating the cylinder thrust in this case is a circle whose diameter is the cylinder inner diameter D2.

図6のA)再生時と、B)再生解除時に、シリンダ推力を発生させる受圧面積A1、A2の比は例えば1:2である。この場合、シリンダにかかる負荷が同じであれば、A)再生時に比して、B)再生解除時はシリンダのボトム室側圧力Pcは半分となる。また、ポンプ吐出量が同じであれば、A)再生時に比して、B)再生解除時はシリンダのスピードも半分となる。 The ratio of pressure receiving areas A1 and A2 that generate cylinder thrust during A) regeneration and B) cancellation of regeneration in FIG. 6 is, for example, 1: 2. In this case, if the load applied to the cylinder is the same, the pressure Pc at the bottom chamber side of the cylinder is halved when the regeneration is released, as compared with A) during regeneration. Further, if the pump discharge amount is the same, the cylinder speed is also halved when B) is released as compared with A) during regeneration.

図7は第1の所定値P1と第2の所定値P2示す説明図である。上段は(A)再生ありの状態で、シリンダのボトム室側圧力Pcが第1の所定値P1より大きいと再生が解除されることを示している。また、下段は(B)再生無し(再生解除)の状態で、シリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいと再生が開始されることを示している。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the first predetermined value P1 and the second predetermined value P2. The upper row shows that (A) regeneration is canceled when the bottom chamber side pressure Pc of the cylinder is larger than a first predetermined value P1. The lower row shows that regeneration is started when the bottom chamber side pressure Pc of the cylinder is smaller than the second predetermined value P2 in the state of (B) no regeneration (regeneration release).

上記の如き構成において、アームシリンダの負荷が軽掘削の様に比較的軽い場合と、重掘削の如く重い場合において、アームシリンダの再生状態は以下の如くとなる。 In the above configuration, when the load on the arm cylinder is relatively light as in light excavation and heavy as in heavy excavation, the regenerated state of the arm cylinder is as follows.

アームシリンダに依る軽掘削が行われると、図3のS1ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていなければS2ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。軽掘削ではPcはP2より小さいので、S3ステップに進み、電磁方向切換弁38に制御電流を出力する。   When light excavation by the arm cylinder is performed, it is determined in step S1 of FIG. 3 whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38. If not, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is determined in step S2. It is determined whether it is smaller than the second predetermined value P2. In light excavation, since Pc is smaller than P2, the process proceeds to step S3 to output a control current to the electromagnetic direction switching valve 38.

一方、図2のパイロット方向切換弁39にはアーム用リモコン弁62からのパイロット圧がアーム引きパイロットライン47を経由して入力される。これにより、パイロット方向切換弁39はパイロットポンプ23のパイロット圧油を電磁方向切換弁38に供給する。   On the other hand, the pilot pressure from the arm remote control valve 62 is inputted to the pilot direction switching valve 39 of FIG. Thus, the pilot direction switching valve 39 supplies pilot pressure oil from the pilot pump 23 to the electromagnetic direction switching valve 38.

また、電磁方向切換弁38は、パイロット方向切換弁39からパイロット圧油の供給を受け、コントローラからの制御電流を受けて、再生弁37へパイロット圧油を送る。これにより、再生弁37はアーム1速用コントロールバルブ33の戻り通路を遮断する。 The electromagnetic direction switching valve 38 receives the supply of pilot pressure oil from the pilot direction switching valve 39, receives the control current from the controller, and sends the pilot pressure oil to the regeneration valve 37. As a result, the regeneration valve 37 blocks the return path of the arm first speed control valve 33.

再生弁37により遮断された戻り油は、全量逆止弁40を経由してアーム1速用コントロールバルブ33のポンプ側へ供給される。   The return oil blocked by the regeneration valve 37 is supplied to the pump side of the first-speed control valve 33 via the check valve 40 in its entirety.

上記の如く、図3のS3ステップにおける制御電流の出力により再生状態になって、図3のS1ステップに戻る。S1ステップにおいて電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定されるが、出力されているのでS4ステップとなり、アームシリンダのボトム室側圧力Pcが第1の所定値P1より大きいか判定される。   As described above, the reproduction state is obtained by the output of the control current in step S3 in FIG. 3, and the process returns to step S1 in FIG. In step S1, it is determined whether a control current is output to the electromagnetic direction switching valve 38. However, since it is output, step S4 is performed, and it is determined whether the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is greater than a first predetermined value P1. The

軽掘削のため、アームシリンダのボトム室側圧力Pcは第1の所定値P1より大きくないので、Noとなって戻り、そのまま再生状態が続く。これにより、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスは皆無となり、再生手段のハンチングに依る操作不良も防止できる。   Because of the light excavation, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is not greater than the first predetermined value P1, and therefore returns to No and the regeneration state continues as it is. As a result, there is no squeezing loss in which the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changed to heat, and operation failure due to hunting of the regeneration means can be prevented.

つぎに、アームシリンダに依る重掘削が行われると、図3のS1ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていなければS2ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。重掘削ではPcはP2より小さくないので、S1ステップに戻り、出力されないままとなる。 Next, when heavy excavation by the arm cylinder is performed, it is determined in step S1 in FIG. 3 whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38, and if not, in step S2, the bottom chamber side of the arm cylinder is determined. It is determined whether the pressure Pc is smaller than a second predetermined value P2. In heavy excavation, Pc is not smaller than P2, so the process returns to step S1 and remains unoutput.

なお、制御電流が出力されないと、電磁方向切換弁38は作動せず、再生弁37へのパイロット圧油を送らない。これにより再生弁37も作動せず、アーム1速用コントロールバルブ33の戻り通路は遮断されなくて全開となる。 If the control current is not output, the electromagnetic direction switching valve 38 does not operate, and pilot pressure oil to the regeneration valve 37 is not sent. As a result, the regenerative valve 37 does not operate, and the return passage of the first-arm control valve 33 is not blocked and is fully opened.

なお、図3のS1ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていた場合はS4ステップとなるが、S4ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第1の所定値P1より大きいか判定される。重掘削ではPcはP1より大きいので、S5ステップとなる。 In step S1 in FIG. 3, it is determined whether or not a control current is output to the electromagnetic direction switching valve 38. If it is output, step S4 is performed. In step S4, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is first. It is determined whether it is larger than a predetermined value P1. In heavy excavation, since Pc is larger than P1, step S5 is performed.

つぎにS5ステップにおいては、電磁方向切換弁38の作動を止めるべく電磁方向切換弁38への制御電流出力を停止する。S5ステップから戻ってS1ステップとなるが、制御電流は出力されていないのでS2ステップとなり、アームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。重掘削ではPcはP2より小さくないので、S1ステップに戻り、出力されないままとなる。これにより、タンクへ戻る圧油が再生弁で少しも絞られることなく、また再生手段のハンチングに依る操作不良も防止できる。 Next, in step S5, the control current output to the electromagnetic direction switching valve 38 is stopped to stop the operation of the electromagnetic direction switching valve 38. Returning from step S5 to step S1, the control current is not output, so step S2 is entered, and it is determined whether the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is smaller than the second predetermined value P2. In heavy excavation, Pc is not smaller than P2, so the process returns to step S1 and remains unoutput. As a result, the pressure oil returning to the tank is not squeezed at all by the regeneration valve, and operation failure due to hunting of the regeneration means can be prevented.

実施例2は、実施例1のパイロット方向切換弁39の代りにパイロット圧力センサ64を追加して、コントローラの中でアーム引き操作時のみ再生を可能としたものである。図4は本発明の実施例2に係る本発明の第2の油圧回路図であり、図4中、図2に示した部材と同等のものには同じ符号を付している。 In the second embodiment, a pilot pressure sensor 64 is added in place of the pilot direction switching valve 39 of the first embodiment, and regeneration is possible only during the arm pulling operation in the controller. 4 is a second hydraulic circuit diagram of the present invention according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG.

図4において、64はアーム用リモコン弁62のアーム引きパイロット圧力Ppを検出する圧力センサで、この圧力センサ64からの圧力信号がコントローラ63に送られ、このコントローラ63から電磁方向切換弁38に再生を制御するための制御電流が送られる。 In FIG. 4, reference numeral 64 denotes a pressure sensor for detecting the arm pulling pilot pressure Pp of the arm remote control valve 62, and a pressure signal from the pressure sensor 64 is sent to the controller 63, and the controller 63 regenerates to the electromagnetic direction switching valve 38. A control current for controlling is sent.

図5は第2の油圧回路図でのコントローラの作用を示すフローチャートであり、図5に従って、実施例1と異なるところを以下に説明する。主な差異は図5のS11ステップが追加されたことである。 FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the controller in the second hydraulic circuit diagram, and the differences from the first embodiment will be described below with reference to FIG. The main difference is that step S11 in FIG. 5 is added.

図5のS11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きいか判定される。ここにおいてパイロット圧の所定値Pp1はアーム引き操作がなされたかどうかを判定する値であり、大きければアーム引き操作がなされている。   In step S11 of FIG. 5, it is determined whether the arm pulling pilot pressure Pp is larger than a predetermined value Pp1 of the pilot pressure. Here, the predetermined value Pp1 of the pilot pressure is a value for determining whether or not the arm pulling operation is performed, and if it is large, the arm pulling operation is performed.

S11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きければS13ステップとなるが、S11ステップ以降は図3のS1ステップ以降と内容は全く同じである   In step S11, if the arm pulling pilot pressure Pp is larger than a predetermined value Pp1 of the pilot pressure, step S13 is performed, but the contents after step S11 are exactly the same as those after step S1 in FIG.

また、図5のS11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きくなければS12ステップとなるが、S12ステップにおいては、電磁方向切換弁38への制御電流出力を停止する。   Further, in step S11 in FIG. 5, the step is the step S12 unless the arm pulling pilot pressure Pp is larger than the predetermined value Pp1 of the pilot pressure. In the step S12, however, the control current output to the electromagnetic direction switching valve 38 is stopped. .

実施例2において、アームシリンダに依る軽掘削が行われると、図5のS11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きいかどうか判定される。軽掘削ではPpはPp1より大きいので、S13ステップとなる。   In the second embodiment, when light excavation by the arm cylinder is performed, it is determined in step S11 in FIG. 5 whether or not the arm pulling pilot pressure Pp is larger than a predetermined value Pp1 of the pilot pressure. In light excavation, Pp is larger than Pp1, so step S13 is performed.

つぎに、図5のS13ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていなければS15ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。軽掘削ではPcはP2より小さいので、S16ステップに進み、電磁方向切換弁38に制御電流を出力する。 Next, it is determined in step S13 in FIG. 5 whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38. If not, in step S15, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is smaller than the second predetermined value P2. Is determined. In light excavation, since Pc is smaller than P2, the process proceeds to step S16 to output a control current to the electromagnetic direction switching valve 38.

図4において、電磁方向切換弁38は、パイロットポンプ23からパイロット圧油の供給を受け、コントローラからの制御電流を受けて、再生弁37へパイロット圧油を送る。これにより、再生弁37はアーム1速用コントロールバルブ33の戻り通路を遮断する。 In FIG. 4, the electromagnetic direction switching valve 38 receives the supply of pilot pressure oil from the pilot pump 23, receives the control current from the controller, and sends the pilot pressure oil to the regeneration valve 37. As a result, the regeneration valve 37 blocks the return path of the arm first speed control valve 33.

再生弁37により遮断された戻り油は、全量逆止弁40を経由してアーム1速用コントロールバルブ33のポンプ側へ供給される。   The return oil blocked by the regeneration valve 37 is supplied to the pump side of the first-speed control valve 33 via the check valve 40 in its entirety.

上記の如く、図5のS16ステップにおける制御電流の出力により再生状態になって、図5のS11ステップに戻る。S11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きいか判定される、大きいのでS13ステップとなり、S13ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定される。   As described above, the reproduction state is obtained by the output of the control current in step S16 in FIG. 5, and the process returns to step S11 in FIG. In step S11, it is determined whether or not the arm pulling pilot pressure Pp is larger than a predetermined value Pp1 of the pilot pressure, so that it is determined in step S13. In step S13, it is determined whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38.

S13ステップでは、再生されて制御電流が出力されているため、S14ステップとなる。S14ステップにおける判定では、軽掘削のため、アームシリンダのボトム室側圧力Pcは第1の所定値P1より大きくないので、Noとなって戻り、そのまま再生状態が続く。これにより、タンクへ戻る圧油が再生弁で絞られて熱に変わる絞りロスは皆無となり、再生手段のハンチングに依る操作不良も防止できる。 In step S13, since the reproduction is performed and the control current is output, step S14 is performed. In the determination in step S14, since the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is not larger than the first predetermined value P1 because of light excavation, it returns No, and the regeneration state continues as it is. As a result, there is no squeezing loss in which the pressure oil returning to the tank is squeezed by the regeneration valve and changed to heat, and operation failure due to hunting of the regeneration means can be prevented.

つぎに、実施例2において、アームシリンダに依る重掘削が行われると、図5のS11ステップにおいて、アーム引きパイロット圧力Ppが、パイロット圧の所定値Pp1より大きいか判定される。重掘削ではPpはPp1より大きいので、S13ステップとなる。 Next, in the second embodiment, when heavy excavation by the arm cylinder is performed, it is determined in step S11 in FIG. 5 whether the arm pulling pilot pressure Pp is larger than a predetermined value Pp1 of the pilot pressure. Since Pp is larger than Pp1 in heavy excavation, step S13 is performed.

つぎに、図5のS13ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていなければS15ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。重掘削ではPcはP2より小さくないので、S11ステップに戻り、出力されないままとなる。 Next, it is determined in step S13 in FIG. 5 whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38. If not, in step S15, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is smaller than the second predetermined value P2. Is determined. In heavy excavation, Pc is not smaller than P2, so the process returns to step S11 and remains unoutput.

なお、制御電流が出力されないと、電磁方向切換弁38は作動せず、再生弁37へのパイロット圧油を送らない。これにより再生弁37も作動せず、アーム1速用コントロールバルブ33の戻り通路は遮断されなくて全開となる。 If the control current is not output, the electromagnetic direction switching valve 38 does not operate, and pilot pressure oil to the regeneration valve 37 is not sent. As a result, the regenerative valve 37 does not operate, and the return passage of the first-arm control valve 33 is not blocked and is fully opened.

なお、図5のS13ステップで電磁方向切換弁38に制御電流が出力されているか判定され、出力されていた場合はS14ステップとなるが、S14ステップでアームシリンダのボトム室側圧力Pcが第1の所定値P1より大きいか判定される。重掘削ではPcはP1より大きいので、S12ステップとなる。 In step S13 in FIG. 5, it is determined whether a control current is being output to the electromagnetic direction switching valve 38. If the control current is output, step S14 is performed. In step S14, the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is the first. It is determined whether it is larger than a predetermined value P1. In heavy excavation, since Pc is larger than P1, step S12 is performed.

このS12ステップにおいては、電磁方向切換弁38の作動を止めるべく電磁方向切換弁38への制御電流出力を停止する。S12ステップから戻ってS11、S13ステップとなるが、制御電流は出力されていないのでS14ステップとなり、アームシリンダのボトム室側圧力Pcが第2の所定値P2より小さいか判定される。重掘削ではPcはP2より小さくないので、S11ステップに戻り、出力されないままとなる。これにより、タンクへ戻る圧油が再生弁で少しも絞られることなく、また再生手段のハンチングに依る操作不良も防止できる。 In step S12, the control current output to the electromagnetic direction switching valve 38 is stopped to stop the operation of the electromagnetic direction switching valve 38. Returning from step S12 to steps S11 and S13, the control current is not output, so step S14 is entered, and it is determined whether the bottom chamber side pressure Pc of the arm cylinder is smaller than the second predetermined value P2. In heavy excavation, Pc is not smaller than P2, so the process returns to step S11 and remains unoutput. As a result, the pressure oil returning to the tank is not squeezed at all by the regeneration valve, and operation failure due to hunting of the regeneration means can be prevented.

以上より、油圧ショベルにおけるシリンダの再生回路において、再生時に一部の戻り油を絞りながらタンクに逃がすことなく、戻り油を全量再生する再生手段を備えて、絞りによる熱エネルギロスを解消すると共に、再生手段において、シリンダのボトム室側圧力Pcに対する第1、第2の所定値を採用できる回路とすることにより、再生手段のハンチングによる操作不良を防止することができる。 As described above, in the regeneration circuit of the cylinder in the hydraulic excavator, it is provided with a regeneration means for regenerating the entire amount of return oil without escaping a part of the return oil during regeneration and eliminating the thermal energy loss due to the restriction. By adopting a circuit that can adopt the first and second predetermined values for the cylinder bottom chamber side pressure Pc in the regeneration means, it is possible to prevent an operation failure due to hunting of the regeneration means.

1 ショベル
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 掘削アタッチメント
5 キャビン
6 ブーム
7 アーム
8 バケット
9 ブームシリンダ
10 アームシリンダ
11 バケットシリンダ
12 旋回モータ
21 第1油圧ポンプ
22 第2油圧ポンプ
23 パイロットポンプ
24、25 ポンプレギュレータ
31 旋回用コントロールバルブ
32 ブーム2速用コントロールバルブ
33 アーム1速用コントロールバルブ
34 バケット用コントロールバルブ
35 ブーム1速用コントロールバルブ
36 アーム2速用コントロールバルブ
37 再生弁
38 電磁方向切換弁
39 パイロット方向切換弁
40 逆止弁
41、41 タンデム回路
43、44 パラレル回路
45、46 ネガコン圧回路
47 アーム引きパイロットライン
51、52 ネガコン絞り
53、54 絞り
61 圧力センサ
62 アーム用リモコン弁
63 コントローラ
64 パイロット圧力センサ


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator 2 Lower traveling body 3 Upper revolving body 4 Excavation attachment 5 Cabin 6 Boom 7 Arm 8 Bucket 9 Boom cylinder 10 Arm cylinder 11 Bucket cylinder 12 Turning motor 21 First hydraulic pump 22 Second hydraulic pump 23 Pilot pump
24, 25 Pump regulator
31 Control valve for turning 32 Control valve for second speed of boom 33 Control valve for first speed of arm 34 Control valve for bucket 35 Control valve for first speed of boom 36 Control valve for second speed of arm 37 Regenerative valve 38 Electromagnetic direction switching valve 39 Pilot direction switching Valve 40 Check valve 41, 41 Tandem circuit 43, 44 Parallel circuit 45, 46 Negative control pressure circuit 47 Arm pulling pilot line 51, 52 Negative control throttle 53, 54 Restriction 61 Pressure sensor 62 Remote control valve for arm 63 Controller 64 Pilot pressure sensor


Claims (5)

ブーム、アーム、バケット及び前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、前記バケットを駆動するバケットシリンダを備え、この各シリンダを含む複数の油圧アクチュエータに対応した複数のコントロールバルブが設けられ、前記油圧アクチュエータを制御するコントロールバルブからの戻り油を前記油圧アクチュエータの供給側に再生する再生手段と、前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を検出する検出手段と、前記再生手段をコントロールするコントローラを備えた油圧ショベルの油圧回路において、再生中に前記圧油の圧力がこれよりも大きいと再生を解除する第1の所定値と、再生解除中に前記圧油の圧力がこれよりも小さいと再生を開始する第2の所定値の複数の所定値を用いて前記再生手段を制御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, an arm, a bucket, a boom cylinder that drives the boom, an arm cylinder that drives the arm, and a bucket cylinder that drives the bucket, and a plurality of control valves corresponding to a plurality of hydraulic actuators including the cylinders are provided. A regeneration means for regenerating the return oil from the control valve for controlling the hydraulic actuator to the supply side of the hydraulic actuator, a detection means for detecting the pressure of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator, and the regeneration means. In a hydraulic circuit of a hydraulic excavator provided with a controller for controlling, a first predetermined value for canceling regeneration when the pressure of the pressure oil is higher during regeneration, and a pressure of the pressure oil during canceling regeneration Is smaller than the second predetermined value for starting reproduction, using a plurality of predetermined values Hydraulic circuit of a hydraulic excavator which is characterized by being configured to control the serial reproduction means. 前記再生手段は前記コントロールバルブからの戻り油を開閉する再生弁と、前記コントロールバルブと前記再生弁を結ぶ戻り流路とポンプ側流路とを連絡する流路上に設けられ、前記戻り流路の圧力が前記ポンプ側流路の圧力よりも高いときに戻り流路からポンプ側流路への圧油の流入を許容する逆止弁と、前記再生弁を制御する電磁方向切換弁と、前記電磁方向切換弁へのパイロット圧油を制御するパイロット方向切換弁とを備え、前記検出手段は前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を電気信号に変換する圧力センサであり、前記圧力センサから電気信号を受けた前記コントローラは、前期再生手段が再生中か解除中かを前記再生弁を制御する前記電磁方向切換弁への制御電流で判定し、解除中で前記圧油の圧力が前記第2の所定値より小さければ再生開始の制御電流を出力し、再生中で前記圧油の圧力が前記第1の所定値より大きければ再生停止のため制御電流の出力を停止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。 The regeneration means is provided on a regeneration valve that opens and closes return oil from the control valve, a return passage that connects the control valve and the regeneration valve, and a pump-side passage. A check valve that allows inflow of pressure oil from the return flow path to the pump side flow path when the pressure is higher than the pressure of the pump side flow path; an electromagnetic direction switching valve that controls the regeneration valve; A pilot direction switching valve that controls pilot pressure oil to the direction switching valve, and the detection means is a pressure sensor that converts the pressure of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator into an electric signal, and the electric pressure from the pressure sensor The controller that has received the signal determines whether the regeneration means is in the process of regeneration or release based on a control current to the electromagnetic directional control valve that controls the regeneration valve, and the pressure of the pressure oil is being released during the release. of 2. A control current for starting regeneration is output if smaller than a predetermined value, and output of control current is stopped to stop regeneration if the pressure of the pressure oil is larger than the first predetermined value during regeneration. Hydraulic circuit of the described excavator. 前記再生手段は前記コントロールバルブからの戻り油を開閉する再生弁と、前記コントロールバルブと前記再生弁を結ぶ戻り流路とポンプ側流路とを連絡する流路上に設けられ、前記戻り流路の圧力が前記ポンプ側流路の圧力よりも高いときに戻り流路からポンプ側流路への圧油の流入を許容する逆止弁と、前記再生弁を制御する電磁方向切換弁と、操作レバーからのパイロット圧を検出するパイロット圧力センサとを備え、前記検出手段は前記油圧アクチュエータに供給される圧油の圧力を電気信号に変換する圧力センサであり、前記コントローラは、前記パイロット圧力センサの電気信号で操作レバーの操作が確認されると、前期再生手段が再生中か解除中かを前記再生弁を制御する前記電磁方向切換弁への制御電流で判定し、前記圧力センサからの電気信号も受けて、解除中で前記圧油の圧力が前記第2の所定値より小さければ再生開始の制御電流を出力し、再生中で前記圧油の圧力が前記第1の所定値より大きければ再生停止のため制御電流出力を停止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。 The regeneration means is provided on a regeneration valve that opens and closes return oil from the control valve, a return passage that connects the control valve and the regeneration valve, and a pump-side passage. A check valve that allows inflow of pressure oil from the return flow path to the pump side flow path when the pressure is higher than the pressure of the pump side flow path, an electromagnetic direction switching valve that controls the regeneration valve, and an operating lever A pilot pressure sensor for detecting a pilot pressure from the hydraulic actuator, wherein the detection means is a pressure sensor for converting the pressure of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator into an electric signal, and the controller When the operation of the operation lever is confirmed by the signal, it is determined by the control current to the electromagnetic directional control valve that controls the regeneration valve whether the regeneration means in the previous period is being regenerated or released, and the pressure In response to the electrical signal from the sensor, if the pressure of the pressure oil is lower than the second predetermined value during release, a regeneration start control current is output, and the pressure of the pressure oil is changed to the first predetermined pressure during the regeneration. 2. The hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein if it is larger than the value, the output of the control current is stopped to stop the regeneration. 前記第2の所定値は前記第1の所定値よりも大幅に小さく、概略、前記シリンダの内径を直径とする円の面積に対するロッド径を直径とする円の面積の比を前記第1の所定値に乗算した値、またはもう少し小さいことを特徴とする請求項1〜3記載の油圧ショベルの油圧回路。
The second predetermined value is significantly smaller than the first predetermined value, and roughly the ratio of the area of the circle having the diameter of the rod to the area of the circle having the diameter of the cylinder as the diameter is the first predetermined value. 4. The hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the hydraulic circuit is a value obtained by multiplying the value or a little smaller.
前記油圧アクチュエータは油圧ショベルのアームシリンダであることを特徴とする請求項1〜4記載の油圧ショベルの油圧回路。

























5. The hydraulic circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the hydraulic actuator is an arm cylinder of a hydraulic excavator.

























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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103998796A (en) * 2012-03-26 2014-08-20 萱场工业株式会社 Boom drive device
JP2019027009A (en) * 2017-07-25 2019-02-21 住友重機械工業株式会社 Shovel
CN114809174A (en) * 2022-04-12 2022-07-29 三一重机有限公司 Hydraulic system control method and device and excavator

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