JP3362258B2 - 圧油回収再利用システム - Google Patents

圧油回収再利用システム

Info

Publication number
JP3362258B2
JP3362258B2 JP51549998A JP51549998A JP3362258B2 JP 3362258 B2 JP3362258 B2 JP 3362258B2 JP 51549998 A JP51549998 A JP 51549998A JP 51549998 A JP51549998 A JP 51549998A JP 3362258 B2 JP3362258 B2 JP 3362258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve
circuit
pump
pressure oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP51549998A
Other languages
English (en)
Inventor
弘 遠藤
伸実 吉田
和弘 丸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP3362258B2 publication Critical patent/JP3362258B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14Energy-recuperation means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、パワーショベルなどの建設機械において油
圧アクチュエータからの戻り圧油のエネルギーで高圧油
を貯圧し、その貯圧した高圧油をアクチュエータの作動
エネルギーとして再利用する圧油回収再利用システムに
関するものである。
背景技術 パワーショベルとしては、走行体を備えた下部車体に
上部旋回体を旋回用油圧モータで旋回自在に設け、その
上部旋回体にブームをブーム用シリンダで上下揺動自在
に取付け、そのブームにアームをアーム用シリンダで上
下揺動自在に取付け、そのアームにバケットをバケット
用シリンダで上下首振り自在に取付けたものが知られて
いる。
前述のパワーショベルの旋回用油圧モータ、ブーム用
シリンダ、アーム用シリンダおよびバケット用シリンダ
は、方向切換弁を切換えることで一方の室に油圧ポンプ
の吐出圧油を供給すると共に、他方の室の圧油をタンク
に流出して作動している。
例えば、ブーム用方向切換弁でブーム用シリンダの伸
び室に油圧ポンプの吐出圧油を供給すると共に、縮み室
の圧油をタンクに流出して伸び作動し、ブーム用シリン
ダの縮み室に油圧ポンプの吐出圧油を供給すると共に、
伸び室の圧油をタンクに流出して縮み作動している。
このように、旋回用油圧モータ、ブーム用シリンダ、
アーム用シリンダおよびバケット用シリンダの戻り圧油
はタンクに流出しているので、戻り圧油のエネルギーを
利用できない。
例えば、ブーム用シリンダを縮み作動する場合にはブ
ーム、アームおよびバケットの自重によって伸び室から
の戻り圧油には圧力が生じるが、その戻り圧油をタンク
に流出してしまうので、その圧力(エネルギー)を再利
用できない。一方、油圧アクチュエータの戻り圧油のエ
ネルギーを回収して再利用する装置が提案されている。
例えば特公平3−33922号公報に示された圧油回収再利
用システムが知られている。
この圧油回収再利用システムは図1に示すように、ア
クチュエータである単動シリンダ1の室2を第1ポンプ
・モータ3のポート4に接続し、この第1ポンプ・モー
タ3と機械的に連結された第2ポンプ・モータ5のポー
ト6を圧油供給回路7に接続し、この圧油供給回路7を
チェック弁8を介して油圧源に接続すると共に、貯圧器
9が接続してある。
このシステムであれば、油圧源の圧油を圧油供給回路
7に供給することで第2ポンプ・モータ5がモータ作用
して第1ポンプ・モータ3を駆動し、第1ポンプ・モー
タ3がポンプ作用して単動シリンダ1の室2に圧油を供
給して単動シリンダ1を伸び作動する。
圧油供給回路7への圧油供給を停止すると単動シリン
ダ1は外部負荷で縮み作動し、室2の戻り圧油に圧力が
生じて第1ポンプ・モータ3を駆動してモータ作用す
る。これにより第2ポンプ・モータ5がポンプ作用して
圧油供給回路7に高圧油が生じ、その高圧油はチェック
弁8で流れが阻止されて貯圧器9に貯圧される。
そして、再び圧油供給回路7に圧油を供給して単動シ
リンダ1を伸び作動する時に貯圧器9に貯圧された高圧
油が第2ポンプ・モータ5を駆動するので、第1ポンプ
・モータ3がポンプ作用して室2に高圧油を供給し、貯
圧器9に貯圧した圧油(エネルギー)を再利用できる。
前述したシステムは単動シリンダ1の室2の戻り圧油
のエネルギーで高圧油を貯圧し、その貯圧した高圧油で
再び単動シリンダ1の室2へ圧油を供給するので、貯圧
した高圧油は単動シリンダ1にのみ再利用されるだけで
あって、他のアクチュエータには再利用できない。
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした
圧油回収再利用システムを提供することを目的とする。
発明の開示 第1の発明は、アクチュエータに圧油を供給する主油
圧ポンプ10と、アクチュエータからの戻り圧油が供給さ
れる第1回路22と、前記第1回路22が接続した第1ポン
プ・モータ16及びこの第1ポンプ・モータ16と機械的に
連結されて第2回路25に接続した可変容量型の第2ポン
プ・モータ17を備えた圧力変換器18と、前記第1回路22
と主油圧ポンプ10の吐出路11を連通する第3回路29と、
前記第2回路25に設けた貯圧器27と、前記第3回路29
を、圧油流れを許容する状態と阻止する状態とに切換え
る再生弁30と、第2回路25を連通、遮断する貯圧弁26
と、前記第2回路25における貯圧弁26より第2ポンプ・
モータ寄りと主油圧ポンプ10の吐出路11との間に設けた
シーケンス弁28と、より構成したことを特徴とする圧油
回収再利用システムである。
第1の発明によれば、再生弁30で第3回路29を圧油流
れを阻止する状態に切換えることで、戻り圧油によって
第1ポンプ・モータ16がモータ作用して第2ポンプ・モ
ータ17がポンプ作用するから、貯圧器27に高圧油を貯圧
できる。
再生弁30で第3回路29を圧油流れを許容する状態に切
換えることで、貯圧された高圧油で第2ポンプ・モータ
17がモータ作用して第1ポンプ・モータ16がポンプ作用
するから、第1回路22へ圧油が吐出されて第3回路29を
介して主油圧ポンプ10の吐出路11に供給される。
これによって、アクチュエータの戻り圧油のエネルギ
ーを他のアクチュエータの作動のためにも再利用でき
る。
また、第2ポンプ・モータ17がモータ作用する時に第
2ポンプ・モータ17の容量を増減することで第2ポンプ
・モータ17の出力トルク、つまり第1ポンプ・モータ16
を駆動するトルクが変化するから、第1ポンプ・モータ
16のポンプ作用によって第1回路22内の圧力を増減でき
る。
これによって、第1回路22内の圧力を主油圧ポンプ10
の吐出路11の圧力と等しいか、又は若干高くして第1回
路22内の圧力を主油圧ポンプ10の吐出路11に供給して再
利用できる。
また、第1の発明によれば、貯圧器27に高圧油を貯圧
終了した状態で貯圧弁26で第2回路25を遮断すれば、貯
圧器27に貯圧された高圧油が漏れることを防止できる。
また、貯圧器27に高圧油が満杯に貯圧されると第2回
路25の高圧油はシーケンス弁28から主油圧ポンプ10の吐
出路11に供給されるから、貯圧器27の容量を小さくする
ことが可能である。
また、第2ポンプ・モータ17がポンプ作用して貯圧す
る時に貯圧弁26を閉とすれば、第2ポンプ・モータ17の
吐出した高圧油はシーケンス弁28から直接主油圧ポンプ
10の吐出路11に供給される。
これによって、回収した戻り圧油のエネルギーを直ち
に再利用できる。
第2の発明は、アクチュエータに圧油を供給する主油
圧ポンプ10と、アクチュエータからの戻り圧油が供給さ
れる第1回路22と、この第1回路22を、圧油流れを許容
する第1の状態と阻止する第2の状態とに切換える回収
弁23と、前記第1回路22が接続した第1ポンプ・モータ
16及びこの第1ポンプ・モータ16と機械的に連結されて
第2回路25に接続した可変容量型の第2ポンプ・モータ
17を備えた圧力変換器18と、前記第1回路22と主油圧ポ
ンプ10の吐出路11を連通する第3回路29と、前記第2回
路25に設けた貯圧器27と、前記第3回路29を、圧油流れ
を許容する第1の状態と阻止する第2の状態とに切換え
る再生弁30と、前記第2回路25を連通、遮断する貯圧弁
26と、前記第2回路25における貯圧弁26よりも第2ポン
プ・モータ17寄りと主油圧ポンプ10の吐出路11との間に
設けたセット圧可変式のシーケンス弁28より構成したこ
とを特徴とする圧油回収再利用システムである。
第2の発明によれば、貯圧器27に高圧油を貯圧した後
に、回収弁23を第2の状態(閉)、貯圧弁26を連通状
態、再生弁30を第1の状態(開)とすると共に、シーケ
ンス弁28のセット圧を高圧とすることで、貯圧した高圧
油を圧力変換器18を経て第3回路29から主油圧ポンプ10
の吐出路11に供給できる。
また、回収弁23と再生弁30を第2の状態(閉)、貯圧
弁26を連通状態とすると共に、シーケンス弁28のセット
圧を低圧とすることで、貯圧した高圧油をシーケンス弁
28を経て主油圧ポンプ10の吐出路11に供給できる。
このようであるから、貯圧器27に貯圧した高圧油で圧
力変換器18を駆動して低圧大流量の圧油を吐出路11に供
給できるし、貯圧器27に貯圧した高圧油をシーケンス弁
28を経て吐出路11に供給できる。
アクチュエータを作動している時に回収弁23を第1の
状態(開)、貯圧弁26を遮断状態、再生弁30を第2の状
態(閉)とすると共に、シーケンス弁28のセット圧を低
圧とすることで、第1回路22の戻り圧油を圧力変換器1
8、シーケンス弁28を経て吐出路11に供給できる。
また、回収弁23と再生弁30を第1の状態(開)、貯圧
弁26を遮断状態とすると共に、シーケンス弁28のセット
圧を高圧とすることで、第1回路22の戻り圧油を第3回
路29を通って吐出路11に供給できる。
このようであるから、アクチュエータからの戻り圧油
を貯圧せずに圧力変換器18で昇圧して吐出路に供給でき
るし、戻り圧油を貯圧せずに第3回路29を経て吐出路11
に効率良く供給できる。
第3の発明は、前記主油圧ポンプ10の吐出圧P2を検出
する第1の手段と、前記第2回路25の貯圧器27の貯圧力
P1を検出する第2の手段と、この第1および第2の手段
による検出圧力に基づいて回収弁23、貯圧弁26および再
生弁30を切換えると共に、シーケンス弁28のセット圧を
変更する第3の手段を備え、前記第3の手段は、前記貯
圧力P1と吐出圧P2の差圧が設定差圧以上の時には回収弁
23を第2の状態(閉)、貯圧弁26を連通状態、再生弁30
を第1の状態(開)とすると共に、シーケンス弁28のセ
ット圧を高圧とし、前記貯圧力P1と吐出圧P2の差圧が設
定差圧以下の時には回収弁23と再生弁30を第2の状態
(閉)、貯圧弁26を連通状態とすると共に、シーケンス
弁28のセット圧を低圧とする機能を有するものとした第
2の発明の圧油回収再利用システムである。
第3の発明によれば、貯圧力P1と吐出圧P2の差圧が設
定差圧以上の時には、回収弁23が第2の状態(閉)、貯
圧弁26が連通状態、再生弁30が第1の状態(開)となる
と共に、シーケンス弁28のセット圧が高圧となり、貯圧
した高圧油が圧力変換器18を経て第3回路29から主油圧
ポンプ10の吐出路11に供給される。
また、貯圧力P1と吐出圧P2の差圧が設定差圧以下の時
には、回収弁23と再生弁30が第2の状態(閉)、貯圧弁
26が連通状態となると共に、シーケンス弁28のセット圧
が低圧となり、貯圧した高圧油がシーケンス弁28を経て
主油圧ポンプ10の吐出路11に供給される。
このようであるから、貯圧力P1と吐出圧P2との差圧に
応じて貯圧した高圧油を圧力変換器18を経て供給した
り、シーケンス弁28を経て供給できるから、貯圧した高
圧油を効率良く吐出路11に供給して有効利用できる。
第4の発明は、前記主油圧ポンプ10の吐出圧P2を検出
する第1の手段と、前記第1回路22の戻り圧油の圧力P3
を検出する第3の手段と、この第1および第3の手段に
よる検出圧力に基づいて回収弁23、貯圧弁26、再生弁30
を切換えると共に、シーケンス弁28のセット圧を変更す
る第3の手段を備え、前記第3の手段は、前記圧力P3が
吐出圧P2よりも低圧の時には回収弁23を第1の状態
(開)、貯圧弁26を遮断状態、再生弁30を第2の状態
(閉)とすると共に、シーケンス弁28のセット圧を低圧
とし、前記圧力P3が吐出圧P2よりも高圧の時には回収弁
23と再生弁30を第1の状態(開)、貯圧弁26を遮断状態
とすると共に、シーケンス弁28のセット圧を高圧とする
機能を有するものとした第2の発明の圧油回収再利用シ
ステムである。
第4の発明によれば、戻り圧油の圧力P3が吐出圧P2よ
りも低圧の時には、回収弁23が第1の状態(開)、貯圧
弁26が遮断状態、再生弁30が第2の状態(閉)となると
共に、シーケンス弁28のセット圧が低圧となり、第1回
路22の戻り圧油が圧力変換器18、シーケンス弁28を経て
吐出路11に供給される。
また、戻り圧油の圧力P3が吐出圧P2よりも高圧の時に
は、回収弁23と再生弁30が第1の状態(開)、貯圧弁26
が遮断状態となると共に、シーケンス弁28のセット圧が
高圧となるので、第1回路22の戻り圧油が第3回路29を
通って吐出路11に供給される。
このようであるから、戻り圧油の圧力が吐出圧よりも
低い時にアクチュエータからの戻り圧油を貯圧せずに圧
力変換器18で昇圧して吐出路に供給できるし、戻り圧油
の圧力が吐出圧よりも高い時には戻り圧油を貯圧せずに
第3回路29を経て吐出路11に効率良く供給できる。
図面の簡単な説明 本発明は、以下の詳細な説明及び本発明の実施例を示
す添付図面により、より良く理解されるものとなろう。
なお、添付図面に示す実施例は、本発明を特定するこ
とを意図するものではなく、単に説明及び理解を容易と
するものである。
図中、 図1 従来の油圧回路図である。
図2 本発明の第1実施の形態を示す油圧回路図であ
る。
図3 本発明の第2実施の形態を示す油圧回路図であ
る。
図4 本発明の第3実施の形態を示す油圧回路図であ
る。
発明を実施するための好適な態様 図2に示すように、主油圧ポンプ10の吐出路11には第
1方向切換弁12、第2方向切換弁13が設けられて第1ア
クチュエータ14、第2アクチュエータ15に圧油を供給す
るようにしてある。
第1ポンプ・モータ16と第2ポンプ・モータ17を機械
的に連結して圧力変換器18としてある。第1ポンプ・モ
ータ16は斜板19の傾斜角度を変更することで容量が変化
する可変容量型となり、第2ポンプ・モータ17は斜板20
の傾斜角度を変更することで容量が変化する可変容量型
となっている。
前記第1ポンプ・モータ16の主ポート21は第1回路22
に接続し、この第1回路22は回収弁23を経て第1方向切
換弁12の戻りポート12a、第2方向切換弁13の戻りポー
ト13aに接続して第1アクチュエータ14、第2アクチュ
エータ15の戻り圧油が供給される。
前記第2ポンプ・モータ17の主ポート24は第2回路25
に接続している。
この第2回路25は貯圧弁26を経て貯圧器27に接続して
いると共に、シーケンス弁28を経て前記主油圧ポンプ10
の吐出路11に接続している。
前記第1回路22は第3回路29で前記主油圧ポンプ10の
吐出路11に接続している。この第3回路29には再生弁30
が設けてある。この再生弁30と前記回収弁23と貯圧弁26
はスプリング30a,23a,26aで閉位置aに保持され、ソレ
ノイド30b,23b,26bに通電されると開位置bとなる。
前記主油圧ポンプ10の吐出路11に第1圧力センサ31が
設けられ、第1回路22に第2圧力センサ32が設けてあ
る。この第1圧力センサ31と第2圧力センサ32の検出圧
力はコントローラ33に入力される。コントローラ33は再
利用信号が入力された時に第2ポンプ・モータ17の容量
制御部材34に容量制御信号を入力して第1圧力センサ31
の検出圧力と第2圧力センサ32の検出圧力が等しくなる
ように第2ポンプ・モータ17の容量を制御する。
次に戻り圧油を回収して貯圧する動作を説明する。
回収弁23のソレノイド23bに通電して開位置bとする
と共に、貯圧弁26のソレノイド26aに通電して開位置b
とし、この状態で第1方向切換弁12を第1位置cとして
第1アクチュエータ14の一方の室14aに圧油を供給して
縮み作動すると、他方の室14b内の戻り圧油が戻りポー
ト12aより第1回路22に流入する。この時、再生弁30は
閉位置aである。
第1回路22に流入した圧油は第1ポンプ・モータ16の
主ポート21に流入して第1ポンプ・モータ16がモータ作
用し、第2ポンプ・モータ17を駆動する。この時、第2
ポンプ・モータ17の容量を小とすることで同一駆動トル
クで駆動された時に高圧油を吐出するようにする。
この動作はコントローラ33に回収信号を入力すること
でコントローラ33によって容量制御部材34に容量小信号
を出力して行なっても良い。
なお、コントローラ33によって回収弁23のソレノイド
23bおよび貯圧弁26のソレノイド26bに通電しても良い。
これにより、第2ポンプ・モータ17はポンプ作用し第
2回路25に高圧油を吐出し、貯圧器27に高圧油を貯え
る。この時、貯圧器27に高圧油が満杯となると第2回路
25の圧力がシーケンス弁28のセット圧よりも高くなり、
第2回路25の高圧油は主油圧ポンプ10の吐出路11に供給
される。
この動作の時に再生弁30が閉位置aであるから第1回
路22に流入した戻り圧油が吐出路11の圧力よりも高くと
も吐出路11に流れることがないし、吐出路11の圧力が第
1回路22に流入した戻り圧油よりも高くとも第1回路22
に流入しない。
回収動作が終了したら貯圧弁26を閉位置aとして貯圧
器27に貯圧した高圧油が流出しないように保持する。
次に貯圧した高圧油を再利用する動作を説明する。
回収弁23のソレノイド23bへの通電を止めて閉位置a
とすると共に、貯圧弁26および再生弁30のソレノイド26
b、30bに通電してそれぞれ開位置bとする。
これにより、貯圧器27で貯圧された高圧油は第2回路
25から第2ポンプ・モータ17の主ポート24に流入し、第
2ポンプ・モータ17はモータ作用するから、第1ポンプ
・モータ16を駆動する。
第2ポンプ・モータ16はポンプ作用して第1回路22に
高圧油を吐出し、その高圧油は第3回路29から主油圧ポ
ンプ10の吐出路11に供給される。この時、吐出路11の圧
力と第1回路22の圧力が等しく(又は第1回路22の圧力
が若干高く)なるように第2ポンプ・モータ17の容量を
制御する。
具体的には、第1回路22の圧力が吐出路11の圧力より
も低い時には容量制御部材34に容量大信号を出力して第
2ポンプ・モータ17の容量を大とし、第2ポンプ・モー
タ17の出力トルク(第1ポンプ・モータ16の駆動トル
ク)を大として第1ポンプ・モータ16が高圧油を出力で
きるようにする。第1回路22の圧力が吐出路11の圧力よ
りも高い時には前述と反対とする。
前記第1ポンプ・モータ16は可変容量型であるから、
前述のように第2ポンプ・モータ17の容量を大きくして
も第1回路22の圧力が吐出路11の圧力よりも低い時に
は、容量制御部材35にコントローラ33から容量小信号を
入力して第1ポンプ・モータ16の容量を小として高圧油
を吐出できるようにする。
つまり、第1ポンプ・モータ16は圧力変換領域を大き
くするために可変容量型としてあり、圧力変換領域が小
さい場合には第1ポンプ・モータ16は固定容量型として
も良い。
なお、吐出路11の圧油が第3回路29から第1回路22に
逆流することを確実に防止するために第3回路29に逆流
防止弁36を設けても良い。
次に、回収した戻り圧油のエネルギーを貯圧せずに直
ちに再利用する動作を説明する。回収弁23を開位置bと
すると共に、再生弁30、貯圧弁26を閉位置aとすること
で、第1回路22に流入した戻り圧油は圧力変換器18によ
って前述のように昇圧して第2回路25に吐出され、シー
ケンス弁28のセット圧以上となったら吐出路11に直接供
給される。この状態で再生弁30を開位置bとすれば戻り
圧油は第3回路29により吐出路11に供給される。
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。
図3に示すようにシーケンス弁28の出力側に第2逆流
防止弁37を設けることで、主油圧ポンプ10の吐出路11か
ら第2回路25への逆流を確実に防止する。つまり、シー
ケンス弁28で吐出路11から第2回路25への逆流を防止で
きるが、シーケンス弁28の内部圧油洩れや誤動作があっ
ても逆流を確実に防止するために第2逆流防止弁37を設
ける。
貯圧弁26と貯圧器27との間に安全弁38を設けることで
貯圧器27の内圧の最高圧力を規制する。つまり、貯圧時
に貯圧弁26の急切換によるピーク圧や貯圧器27の周囲温
度上昇などで貯圧器27の内圧が上昇した場合に安全弁38
がリリーフ作動して内圧が安全弁38のセット圧以上とな
らないようにして内圧の最高圧力を規制する。
次に本発明の第3の実施の形態を説明する。
図4に示すように、シーケンス弁28をセット圧可変式と
する。例えばソレノイド28aへの通電量に比例したセッ
ト圧となる電磁可変セット圧式のシーケンス弁28とす
る。第2回路25の圧力を検出する第3圧力センサ39を設
け、その検出圧力をコントローラ33に入力する。
次に戻り圧油を回収して貯圧する動作を説明する。
前述の第1の実施の形態と同様にして貯圧器27に貯圧
する。この時シーケンス弁28のソレノイド28への通電量
を大としてセット圧を高圧とする。
次に貯圧した高圧油を再利用する第1の動作を説明す
る。
回収弁23のソレノイド23bへの通電を止めて閉位置a
とすると共に、貯圧弁26、再生弁30のソレノイド26b、3
0bに通電してそれぞれ開位置bとする。シーケンス弁28
のセット圧は高圧とする。
これにより、貯圧器27で貯圧された高圧油は第2回路
25から第2ポンプ・モータ17の主ポート24に流入し、第
2ポンプ・モータ17はモータ作用するから、第1ポンプ
・モータ16を駆動する。第2ポンプ・モータ16はポンプ
作用して第1回路22に高圧油を吐出し、その高圧油は第
3回路29から主油圧ポンプ10の吐出路11に供給される。
つまり、前述の第1の実施の形態と同様に圧力変換器
18、第3回路29を経て主油圧ポンプ10の吐出路11に供給
して再利用する。
次に、貯圧した高圧油を再利用する第2の動作を説明
する。
回収弁23のソレノイド23bへの通電を止めて閉位置a
とすると共に、貯圧弁26のソレノイド26bに通電して開
位置bとし、再生弁30は閉位置aとする。シーケンス弁
28のソレノイド28aへの通電量を小としてセット圧を低
圧とする。
これにより、貯圧器27で貯圧された高圧油は第2回路
25から第2ポンプ・モータ17の主ポート24に流入し、第
2ポンプ・モータ17をモータ作用して第1ポンプ・モー
タ16を駆動するが、第1ポンプ・モータ16の主ポート21
に接続した第1回路22は回収弁23と再生弁30で閉じられ
ているから、第1ポンプ・モータ16の主ポート21から吐
出した圧油が行き止りとなるし、シーケンス弁28のセッ
ト圧が低圧であるので、貯圧器27に貯圧された高圧油は
シーケンス弁28より主油圧ポンプ10の吐出路11に供給さ
れる。
次に前述の第1の動作と第2の動作を自動的に選択す
る動作を説明する。
コントローラ33は第3圧力センサ39が検出した貯圧器
27の内部圧力(以下貯圧力という)P1と第1圧力センサ
31が検出した主油圧ポンプ10の吐出圧力P2(負荷圧)の
差圧△Pを演算し、この差圧△Pが設定差圧△P1以上の
時には第1の動作と判断し、前記差圧△Pが設定差圧△
P1以下の時には第2の動作と判断する。
前記設定差圧△P1は圧力変換器18による損失馬力とシ
ーケンス弁28の圧損による損失馬力がほぼ等しい圧力、
例えば20kg/cm2程度である。
コントローラ33は第1の動作と判断したら回収弁23、
貯圧弁26、再生弁30を前述のように切換えると共に、シ
ーケンス弁28のセット圧を高圧とする。
コントローラ33は第2の動作と判断したら回収弁23、
貯圧弁26、再生弁30を前述のように切換えると共に、シ
ーケンス弁28のセット圧を低圧とする。
このようであるから、貯圧力P1と吐出圧P2との差圧△
Pが設定差圧△P1以上の時(吐出圧P2が低圧の時)には
第1の動作となり、貯圧した高圧油を圧力変換器18、第
3回路29を経て主油圧ポンプ10の吐出路11に供給する。
これにより、貯圧した高圧油を利用して低圧の圧油を
多量に吐出路11に供給できる。つまり、吐出圧P2が低い
ので、吐出路11に供給する圧力は低圧で良いから、圧力
変換器18の第2ポンプ・モータ17の斜板角度を小さくし
て高速回転し、第1ポンプ・モータ16の斜板角度を大き
くして吐出圧を低く、吐出量を大として低圧の油圧を多
量に吐出路11に供給する。
また、貯圧力P1と吐出圧P2との差圧△Pが設定差圧△
P1以下の時(吐出圧P2が高圧の時)には貯圧した高圧油
をシーケンス弁28を経て主油圧ポンプ10の吐出路11に供
給する。
次に、回収した戻り圧油のエネルギーを貯圧せずに直
ちに再利用する第1の動作を説明する。
回収弁23を開位置bとすると共に、再生弁30、貯圧弁
26を閉位置aとし、シーケンス弁28のセット圧を低圧と
する。これにより、第1回路22に流入した戻り圧油は圧
力変換器18により前述のように昇圧して第2回路25に吐
出され、シーケンス弁28のセット圧以上となったら吐出
路11に直接供給される。
このようにすることで、戻り圧油の圧力変換器18で増
圧して吐出路11に供給することができるから、戻り圧油
の圧力が吐出圧よりも低い場合でも貯圧せずに直ちに再
利用できる。
次に、回収した戻り圧油のエネルギーを貯圧せずに直
ちに再利用する第2の動作を説明する。
回収弁23と再生弁30を開位置bとし、貯圧弁26を閉位
置aとし、シーケンス弁28のセット圧を高圧とする。
これにより、第1回路22に流入した戻り圧油は第1の
動作と同様に第2回路25に吐出されるが、シーケンス弁
28のセット圧が高圧であるから、第1回路22に流入した
戻り圧油は再生弁30、第3回路29より主圧油ポンプ10の
吐出路11に供給される。
このようにすることで、戻り圧油を圧力変換器18を介
さずに直接供給できるから、戻り圧油の圧力が吐出圧よ
りも高い場合に効率良く戻り圧油を再利用できる。
次に前述の戻り圧油を直ちに再利用する第1の動作と
第2の動作を自動的に選択する動作を説明する。
コントローラ33は第1圧力センサ31からの吐出圧P2と
第2圧力センサ32からの戻り圧油の圧力P3の大小を判定
し、P3<P2の時には第1の動作を選択し、P3>P2の時に
は第2の動作を選択する。
第1の動作を選択した時にはコントローラ33は、回収
弁23、貯圧弁26、再生弁30を前述と同様に切換えると共
に、シーケンス弁28のセット圧を低圧とし、第2の動作
を選択した時にはコントローラ33は、回収弁23、貯圧弁
26、再生弁30を前述と同様に切換えると共に、シーケン
ス弁28のセット圧を高圧とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−155999(JP,A) 実開 昭63−9359(JP,U) 国際公開96/11796(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F15B 21/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクチュエータに圧油を供給する主油圧ポ
    ンプ10と、アクチュエータからの戻り圧油が供給される
    第1回路22と、前記第1回路22が接続した第1ポンプ・
    モータ16及びこの第1ポンプ・モータ16と機械的に連結
    されて第2回路25に接続した可変容量型の第2ポンプ・
    モータ17を備えた圧力変換器18と、前記第1回路22と主
    油圧ポンプ10の吐出路11を連通する第3回路29と、前記
    第2回路25に設けた貯圧器27と、前記第3回路29を、圧
    油流れを許容する状態と阻止する状態とに切換える再生
    弁30と、前記第2回路25を連通、遮断する貯圧弁26と、
    前記第2回路25における貯圧弁26よりも第2ポンプ・モ
    ータ17寄りと主油圧ポンプ10の吐出路11との間に設けた
    シーケンス弁28と、より構成したことを特徴とする圧油
    回収再利用システム。
  2. 【請求項2】アクチュエータに圧油を供給する主油圧ポ
    ンプ10と、アクチュエータからの戻り圧油が供給される
    第1回路22と、この第1回路22を、圧油流れを許容する
    第1の状態と阻止する第2の状態とに切換える回収弁23
    と、前記第1回路22が接続した第1ポンプ・モータ16及
    びこの第1ポンプ・モータ16と機械的に連結されて第2
    回路25に接続した可変容量型の第2ポンプ・モータ17を
    備えた圧力変換器18と、前記第1回路22と主油圧ポンプ
    10の吐出路11を連通する第3回路29と、前記第2回路25
    に設けた貯圧器27と、前記第3回路29を、圧油流れを許
    容する第1の状態と阻止する第2の状態とに切換える再
    生弁30と、前記第2回路25を連通、遮断する貯圧弁26
    と、前記第2回路25における貯圧弁26よりも第2ポンプ
    ・モータ17寄りと主油圧ポンプ10の吐出路11との間に設
    けたセット圧可変式のシーケンス弁28より構成したこと
    を特徴とする圧油回収再利用システム。
  3. 【請求項3】前記主油圧ポンプ10の吐出圧P2を検出する
    第1の手段と、前記第2回路25の貯圧器27の貯圧力P1を
    検出する第2の手段と、この第1および第2の手段によ
    る検出圧力に基づいて回収弁23、貯圧弁26および再生弁
    30を切換えると共に、シーケンス弁28のセット圧を変更
    する第3の手段を備え、前記第3の手段は、前記貯圧力
    P1と吐出圧P2の差圧が設定差圧以上の時には回収弁23を
    前記第2の状態、貯圧弁26を連通状態、再生弁30を前記
    第1の状態とすると共に、シーケンス弁28のセット圧を
    高圧とし、前記貯圧力P1と吐出圧P2の差圧が設定差圧以
    下の時には回収弁23と再生弁30を前記第2の状態、貯圧
    弁26を連通状態とすると共に、シーケンス弁28のセット
    圧を低圧とする機能を有するものとしたことを特徴とす
    る請求項2記載の圧油回収再利用システム。
  4. 【請求項4】前記主油圧ポンプ10の吐出圧P2を検出する
    第1の手段と、前記第1回路22の戻り圧油の圧力P3を検
    出する第2の手段と、この第1および第2の手段による
    検出圧力に基づいて回収弁23、貯圧弁26、再生弁30を切
    換えると共に、シーケンス弁28のセット圧を変更する第
    3の手段を備え、前記第3の手段は、前記圧力P3が吐出
    圧P2よりも低圧の時には回収弁23を前記第1の状態、貯
    圧弁26を遮断状態、再生弁30を前記第2の状態とすると
    共に、シーケンス弁28のセット圧を低圧とし、前記圧力
    P3が吐出圧P2よりも高圧の時には回収弁23と再生弁30を
    前記第1の状態、貯圧弁26を遮断状態とすると共に、シ
    ーケンス弁28のセット圧を高圧とする機能を有するもの
    としたことを特徴とする請求項2記載の圧油回収再利用
    システム。
JP51549998A 1996-09-25 1997-09-25 圧油回収再利用システム Expired - Fee Related JP3362258B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-252999 1996-09-25
JP25299996 1996-09-25
PCT/JP1997/003416 WO1998013603A1 (fr) 1996-09-25 1997-09-25 Systeme de recuperation/reutilisation d'huile hydraulique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3362258B2 true JP3362258B2 (ja) 2003-01-07

Family

ID=17245086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51549998A Expired - Fee Related JP3362258B2 (ja) 1996-09-25 1997-09-25 圧油回収再利用システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3362258B2 (ja)
WO (1) WO1998013603A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205570A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Caterpillar Inc 油圧再生システム
EP2570381A1 (en) * 2010-05-13 2013-03-20 Jinan Jenhang Energy-saving Technology Co., Ltd. Traveling hydraulic handling machine of energy-saving type
CN105805065A (zh) * 2015-12-15 2016-07-27 重庆川仪自动化股份有限公司 变速的esd阀门电液执行机构

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378301B2 (en) 1996-09-25 2002-04-30 Komatsu Ltd. Pressurized fluid recovery/reutilization system
US6502393B1 (en) * 2000-09-08 2003-01-07 Husco International, Inc. Hydraulic system with cross function regeneration
JP3865590B2 (ja) * 2001-02-19 2007-01-10 日立建機株式会社 建設機械の油圧回路
DE10126029B4 (de) * 2001-05-28 2004-07-08 Gkn Walterscheid Gmbh Hydraulisches Hubwerk für eine Anbaueinrichtung
JP2008014468A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械における油圧制御システム
JP5354650B2 (ja) * 2008-10-22 2013-11-27 キャタピラー エス エー アール エル 作業機械における油圧制御システム
EP2694747B1 (en) * 2011-04-08 2018-03-14 Volvo Construction Equipment AB Arrangement for charging an accumulator
CN102635143B (zh) * 2012-05-04 2014-06-11 山东理工大学 装载机节能液压控制***及控制方法
KR102126360B1 (ko) * 2012-12-19 2020-06-24 이턴 코포레이션 유압 시스템용 제어 시스템 및 에너지를 회수하고 유압 시스템 부하를 평준화하는 방법
JP6479306B2 (ja) * 2013-08-05 2019-03-06 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP6385654B2 (ja) * 2013-08-05 2018-09-05 住友重機械工業株式会社 ショベル
CN109139574A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 广州宝力特液压密封有限公司 一种压力自主控制液压***
DE102022206509A1 (de) * 2022-06-28 2023-12-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydraulischer Antrieb und Verfahren zum regenerativen Absenken eines Elements einer Arbeitsmaschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5914530Y2 (ja) * 1978-04-27 1984-04-27 株式会社小松製作所 旋回式建設機械の旋回エネルギ回収再利用装置
DE3202015C2 (de) * 1982-01-22 1986-02-06 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Hydraulisches Antriebssystem
DE3217527C2 (de) * 1982-05-10 1986-07-24 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Steuereinrichtung für einen hydraulischen doppeltwirkenden Arbeitszylinder
JPS59177802U (ja) * 1983-05-17 1984-11-28 株式会社小松製作所 閉回路液圧装置
JPS60195236A (ja) * 1984-03-16 1985-10-03 Komatsu Ltd 建設機械の液圧回路
JPS63106404A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Komatsu Ltd 慣性体駆動用油圧装置
JPH04219502A (ja) * 1990-12-14 1992-08-10 Kayaba Ind Co Ltd 油圧シリンダの駆動回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205570A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Caterpillar Inc 油圧再生システム
EP2570381A1 (en) * 2010-05-13 2013-03-20 Jinan Jenhang Energy-saving Technology Co., Ltd. Traveling hydraulic handling machine of energy-saving type
EP2570381A4 (en) * 2010-05-13 2014-09-10 Jinan Jenhang Energy Saving Technology Co Ltd ENERGY SAVING TYPE HYDRAULIC HANDLING MACHINE
CN105805065A (zh) * 2015-12-15 2016-07-27 重庆川仪自动化股份有限公司 变速的esd阀门电液执行机构

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998013603A1 (fr) 1998-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3362258B2 (ja) 圧油回収再利用システム
US11225776B2 (en) Boom potential energy recovery of hydraulic excavator
US6378301B2 (en) Pressurized fluid recovery/reutilization system
JP4532069B2 (ja) 作動油を蓄積するためのシステム
KR101652112B1 (ko) 하이브리드 굴삭기 붐 구동시스템 및 그 제어방법
JP5378061B2 (ja) ハイブリッド建設機械の制御装置
JP3862256B2 (ja) 油圧駆動装置付きハイブリッド機械
JP6549543B2 (ja) 作業機械の油圧駆動装置
US9945396B2 (en) Fluid systems for machines with integrated energy recovery circuit
CN110352304B (zh) 工程机械
JP4023740B2 (ja) 圧油のエネルギー回収装置
US9932993B2 (en) System and method for hydraulic energy recovery
WO2006022043A1 (ja) 流体圧駆動回路
US9709076B2 (en) Hydraulic drive system
JPH10184615A (ja) アクチュエータの戻り圧油回収装置
WO2008121203A1 (en) Hydrostatic drive system with variable charge pump
EP1979547A1 (en) Method for controlling a hydraulic cylinder and control system for a work machine
WO2005042983A1 (en) Hydraulic system for a work machine
JP2009150462A (ja) 作業機械における油圧制御システム
CN107532627B (zh) 建筑机械的控制***
CN103148064A (zh) 液压能量再生装置
JP2003074517A (ja) 油圧シリンダ回路の制御方法
WO2010026677A1 (ja) 作業機械における油圧制御システム
JP4042341B2 (ja) 油圧回路及び油圧回路を備えた建設機械
JP3457798B2 (ja) 油圧機械の再生回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071025

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081025

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101025

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101025

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111025

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121025

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees