JP3507101B2 - Drive circuit for hydraulic motor - Google Patents
Drive circuit for hydraulic motorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウインチ等の巻き上げ
装置に採用される油圧モータの駆動回路の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】荷役用のウインチ等の巻き上げ機械に用
いられる油圧モータの駆動回路として、図４に示すよう
なものが知られている。油圧モータ１はウインチドラム
２に巻き取られるワイヤ２０を介して負荷１１の巻き上
げ、巻き降ろしを行うもので、油圧モータ１には圧油の
流れを制御する負荷検出型の方向切換弁９３を介して図
示しないポンプなどで構成された油圧源１０より圧油が
供給される。方向切換弁９３と油圧モータ１の巻き上げ
側を連通する回路を巻き上げ回路１Ａとし、同じく巻き
降ろし側と連通する回路を巻き降ろし回路１Ｂとする。
【０００３】負荷検出型の方向切換弁９３はこの方向切
換弁９３と油圧源９３との間に介装した圧力補償弁９４
と、方向切換弁９３と油圧モータ１との間で油圧モータ
１と並列に介装されたシャトル弁９５から構成され、方
向切換弁９３に備えたレバー３０の操作量に応じて開弁
量を調整するとともに、方向切換弁９３の油圧に応じて
シャトル弁９５からフィードバックされたパイロット圧
により圧力補償弁９４の開弁量が制御される。
【０００４】油圧モータ１と方向切換弁９３との間には
油圧モータ１の吐出圧力が所定値を越えると吐出側の圧
油を吸い込み側へ還流させるリリーフ弁５が油圧モータ
１と並列に介装され、巻き上げ回路１Ａには油圧モータ
１の巻き上げ状態を保持するためのチェック弁９と、巻
き降ろし回路１Ｂから絞り６０を介して供給されるパイ
ロット圧に応じて油圧モータ１への背圧を制御するカウ
ンタバランス弁６が介装される。このカウンタバランス
弁６は油圧モータ１の巻き降ろし時の速度を抑制するも
のである。
【０００５】 そして、負荷１１の巻き上げ時には方向
切換弁９３を中立位置から巻き上げ位置（ａ）に切り換
えて、油圧源１０からの圧油が圧力補償弁９４、チェッ
ク弁９を介して油圧モータ１に供給される。このとき、
シャトル弁９５からの負荷圧をフィードバックされた圧
力補償弁９４により方向切換弁９３の開度に比例した流
量が油圧モータ１へ供給される。
【０００６】一方、巻き降ろし時には、方向切換弁９３
を巻き降ろし位置（ｂ）に切り換えて、巻き上げ回路１
Ａをタンク７へ接続するとともに、巻き降ろし回路１Ｂ
へ圧油を供給し、巻き上げ回路１Ａからカウンタバラン
ス弁６を介してタンク７へ圧油を排出し、カウンタバラ
ンス弁６で加えられる背圧により下降速度を抑制しなが
ら負荷１１を巻き降ろすものである。
【０００７】 上記回路では方向切換弁９３に圧力補償
弁９４及び負荷圧を検出するシャトル弁９５を組み合わ
せて負荷検出型としたため、方向切換弁９３の開度（レ
バー３０の操作量）に応じて小流量から大流量まで任意
の流量に調整することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回路では、負荷１１の巻き上げ開始時において、ウ
インチドラム２と負荷１１を連結するワイヤ２０が弛ん
でいる場合があり、このワイヤ２０が弛んだ状態で巻き
上げを開始すると、レバー３０に応じて開弁した方向切
換弁９３の指令速度（流量）で油圧モータ１は低負荷で
運転を開始し、ワイヤ２０の弛みが巻き取られて負荷１
１の荷重が油圧モータ１へ急激に加わってもシャトル弁
９５が検出した負荷圧に応じて圧力補償弁９４は開弁
し、所定の流量を保持しようと開弁量を増大させるた
め、所定の最高圧力まで油圧が上昇する。このため、急
激な負荷の増大に拘わらず油圧が上昇し、油圧モータ１
のトルクも急激に増大してワイヤ２０に衝撃が加わり、
この衝撃がワイヤ２０の損傷原因となる場合があった。
【０００９】そこで本発明は、急激な負荷の変動による
衝撃を緩和可能な油圧モータの駆動回路を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、油圧源から方
向切換弁を介して供給される圧油により負荷の巻き上
げ、巻き降ろしを行う油圧モータの駆動回路において、
前記油圧モータを下流に接続した、レバー等の操作手段
により切換操作される方向切換弁と、前記方向切換弁の
中立位置に形成したブリードオフ回路と、前記操作手段
の操作量に応じた流量の指令信号を送出する手段とを備
え、前記油圧源と方向切換弁との間に介装した比例電磁
制御弁を、前記指令信号に応じて開度が変化するバルブ
と、バルブの開度を検出する手段と、バルブの上下流の
差圧を検出する手段と、前記指令信号と検出開度及び検
出差圧に基づいてバルブを駆動する手段とから構成し、
この比例電磁制御弁の下流を前記ブリードオフ回路に接
続する。
【００１１】
【作用】したがって、負荷を巻き上げるために操作手段
により方向切換弁を中立位置から巻き上げ位置へ切り換
えると、この操作量に応じた指令信号によって比例電磁
制御弁が開弁する。この油圧モータの駆動開始直後で
は、方向切換弁は中立位置から巻き上げ位置へ完全に切
り替わっておらず、比例電磁制御弁からの圧油は方向切
換弁を介して油圧モータ及び方向切換弁のブリードオフ
回路を介してタンクへ流れ、油圧モータへの負荷が急激
に増大すると、比例電磁制御弁からの油圧が低圧かつブ
リードオフ回路への圧油の流量が大きいために油圧モー
タは負荷に抗して停止し、比例電磁制御弁の駆動手段が
指令信号とバルブの開度及び上下流の差圧に応じて駆動
するバルブによってブリードオフ回路から圧油を戻す圧
力制御が行われ、負荷変動による衝撃を緩和して巻き上
げを開始することができ、方向切換弁が完全に巻き上げ
位置へ切り換えられるとブリードオフ回路への圧油の供
給が遮断されて比例電磁制御弁は指令信号送出手段から
の指令流量、検出差圧及び検出開度に基づくバルブ開度
を演算して流量制御、すなわち、操作手段の操作量に応
じた油圧モータの速度制御を開始する。
【００１２】
【実施例】図１〜２に本発明の実施例を示す。
【００１３】図１において、油圧モータ１はウインチド
ラム２を介して負荷１１の巻き上げ、巻き降ろしを行う
もので、油圧モータ１には圧油の流れを制御する方向切
換弁３を介して図示しないポンプなどで構成された油圧
源１０より圧油が供給される。
【００１４】 油圧モータ１の巻き上げ側を連通する巻
き上げ回路１Ａ、同じく巻き降ろし側と連通する回路を
巻き降ろし回路１Ｂは上記従来例と同一構成のため、以
下同一部品に同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１５】方向切換弁３と油圧源１０との間には流量
及び圧力を制御する比例電磁制御弁４が介装される。方
向切換弁３はレバー３０の操作によって切り換えられる
３つの位置が形成され、比例電磁制御弁４からの圧油を
巻き上げ回路１Ａへ、巻き降ろし回路１Ｂをタンク７へ
接続する巻き上げ位置（ａ）と、同じく圧油を巻き降ろ
し回路１Ｂへ、巻き上げ回路１Ａからの圧油をタンク７
へ接続する巻き降ろし位置（ｂ）に加え、これら巻き上
げ位置（ａ）、巻き降ろし位置（ｂ）の間に中立位置を
備える。
【００１６】この中立位置では比例電磁制御弁４の下流
が方向切換弁３の内部に形成された絞り８０を介してタ
ンク７へ接続するブリードオフ回路８に接続される一
方、巻き上げ回路１Ａ及び巻き降ろし回路１Ｂはそれぞ
れ遮断される。
【００１７】そして、方向切換弁３にはレバー３０の操
作量に応じた流量指令信号Ｑｒを発生する信号送出手段
としての指令回路３１が設けられ、指令回路３１からの
流量指令信号Ｑrは比例電磁制御弁４に送られる。
【００１８】比例電磁制御弁４は、図２に示すように入
口ポート４Ａが油圧源１０へ接続される一方、出口ポー
ト４Ｂ側を方向切換弁３に接続され、方向切換弁３の中
立位置では出口ポート４Ｂからの圧油が方向切換弁３に
収装されたブリードオフ回路８を介してタンク７へ戻さ
れる。
【００１９】比例電磁制御弁４には信号に応じて開度を
変化させるバルブ４１が収装されて入口ポート４Ａ及び
出口ポート４Ｂに接続され、バルブ４１は図示しないソ
レノイドにより駆動される。
【００２０】バルブ４１にはバルブの開度Ｘを検出する
変位センサ４２が設けられ、バルブ４１の入口ポート４
Ａ側には入口圧Ｐaを検出する圧力センサ４３が設けら
れる一方、バルブ４１の出口ポート４Ｂ側には出口圧Ｐ
bを検出する圧力センサ４４が設けられる。
【００２１】これら圧力センサ４３、４４の出力Ｐa、
Ｐb及び変位センサ４２の出力Ｘは流量演算回路４５へ
入力される。
【００２２】流量演算回路４５では圧力センサ４３、４
４の差圧と変位センサ４２が検出した弁開度Ｘ（すなわ
ち、開口面積）から通過流量Ｑを演算する。この流量の
演算はまず、入口圧Ｐaと出口圧Ｐbの差圧ΔＰを次式に
より演算する。
【００２３】ΔＰ＝｜Ｐa−Ｐb｜
次に、バルブ４１の開度Ｘに応じた開口面積が既知であ
ることから、予め設定されたバルブ開度Ｘと開口面積Ａ
(x)の関係及び入口圧Ｐaと出口圧Ｐbの上記差圧ΔＰか
ら次式により流量Ｑを算出する。
【００２４】
【数１】
【００２５】 制御演算回路４６は流量演算回路４５か
らの流量Ｑ（実流量Ｑ＝検出開度Ｘと検出差圧ΔＰの平
方根との積）と、方向切換弁３の指令回路３１からの流
量指令信号Ｑrとに基づいてバルブ４１の指令開度Ｘrを
演算してバルブ駆動回路４７へ出力する。
【００２６】 バルブ駆動回路４７は制御演算回路４６
からの流量指令信号Ｑｒと実流量Ｑ（＝検出開度Ｘと検
出差圧ΔＰの平方根との積）とに基づく指令弁開度Ｘr
と変位センサ４２の検出開度Ｘに基づいて図示しないソ
レノイドを励磁することにより通過流量Ｑが指令流量Ｑ
rに等しくなるようバルブ４１を駆動する。バルブ４１
の開度が変化することにより、流量演算回路４５により
算出される通過流量Ｑと前記流量指令信号Ｑｒとに基づ
き指令弁開度Ｘｒが制御演算回路４６により更新され、
更新された指令弁開度Ｘｒと変位センサ４２の検出開度
Ｘに基づいてバルブ駆動回路４７により図示しないソレ
ノイドを励磁することにより通過流量Ｑが指令流量Ｑ r
に等しくなるようバルブ４１が制御される。
【００２７】この比例電磁制御弁４では、流量Ｑが流量
指令Ｑrより小さければ弁開度Ｘを増大させる一方、流
量Ｑが流量指令Ｑrより大きい場合には弁開度Ｘを減少
させる。
【００２８】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
【００２９】負荷１１を巻き上げるためにレバー３０を
操作して方向切換弁３を巻き上げ位置（ａ）に切り換え
ると、レバー３０の操作量に応じた流量指令信号Ｑrが
比例電磁制御弁４へ送られるとともに、巻き上げ回路１
Ａと比例電磁制御弁４が連通する一方、巻き降ろし回路
１Ｂがタンク７へ接続される。
【００３０】この巻き上げ開始直後では方向切換弁３は
中立位置から巻き上げ位置（ａ）へ完全に切り替わって
おらず、比例電磁制御弁４の下流は巻き上げ回路１Ａ及
び方向切換弁３のブリードオフ回路８へそれぞれ連通し
ている。この状態においては、指令回路３１からの指令
流量Ｑrはまだ小流量を指示している。
【００３１】巻き上げ開始時にウインチドラム２のワイ
ヤ２０が弛んだ状態にあれば、油圧モータ１は低負荷で
運転を開始してワイヤ２０の弛みを巻き取り、方向切換
弁３から図中ｑmの流量の圧油が巻き上げ回路１Ａへ流
れる。このとき、比例電磁制御弁４を通過する流量Ｑ
は、方向切換弁３から巻き上げ回路１Ａに流れる流量ｑ
mと、ブリードオフ回路８からタンク７へ還流する流量
ｑ1とに分流され、
Ｑ ＝ ｑm ＋ ｑ1 …（２）
となる。
【００３２】ここで、ブリードオフ回路８の流量ｑ1は
比例電磁制御弁４の出口ポート４Ｂの圧力、すなわち、
圧力センサ４４が検出した出口圧Ｐbに比例するため、
次式により表される。
【００３３】
【数２】
【００３４】上記（２）式及び（３）式より、出口圧Ｐ
bは次式により示される。
【００３５】
【数３】
【００３６】負荷１１の巻き上げ開始直後において、弛
んだワイヤ２０が巻き取られて負荷１１の荷重が油圧モ
ータ１へ加わると、低負荷で回転していた油圧モータ１
には負荷が急増し、指令回路３１からの指令流量Ｑrが
小さく、かつ比例電磁制御弁４の下流は油圧モータ１に
連通する巻き上げ回路１Ａに加えてブリードオフ回路８
を介してタンクにも接続されているため、巻き上げ回路
１Ａに加わる圧力、すなわち、比例電磁制御弁４の出口
圧Ｐbが低圧であるため油圧モータ１は負荷１１を巻き
上げることができずに停止し、巻き上げ回路１Ａへの流
量ｑm＝０となる。
【００３７】流量ｑm＝０であるから、上記（２）式よ
り、比例電磁制御弁４の流量Ｑとブリードオフ回路８の
流量ｑ1が等しくなって比例電磁制御弁４ではブリード
オフ回路８によって油圧源１０からの圧油を絞り８０を
介してタンク７へ還流させる圧力制御が行われる。
【００３８】油圧モータ１に負荷１１の荷重が加わって
停止した時点の比例電磁制御弁４の出口圧ＰbをＰb0、
このときの比例電磁制御弁４の通過流量をＱ0、ｑm＝０
からＱ＝ｑ1と仮定すると、上記（３）式から
【００３９】
【数４】
【００４０】となり、比例電磁制御弁４によって圧力制
御が行われ、弛んだワイヤ２０をウインチドラム２へ巻
き取って油圧モータ１へ負荷１１の荷重が急激に加わっ
た際に、一旦油圧モータ１を停止させることでワイヤ２
０に加わる衝撃を緩和し、さらに指令信号Ｑrに応じて
油圧モータ１へ供給する油圧を制御することによりワイ
ヤ２０の張力を制御することができるのである。
【００４１】方向切換弁３のレバー３０を操作してＱ0
を越える流量を指令すると、比例電磁制御弁４が開弁し
てＱ−Ｑ0の流量が巻き上げ回路１Ａに流れて油圧モー
タ１は再び負荷１１の巻き上げを開始し、ワイヤ２０の
張力を増大させるとともに、ワイヤ２０へ衝撃を加わえ
ることなく負荷１１を巻き上げることができる。
【００４２】 さらに、負荷１１の巻き上げ後に方向切
換弁３を巻き上げ位置（ａ）へ完全に切り換えると、比
例電磁制御弁４とブリードオフ回路８の接続が遮断され
て、比例電磁制御弁４の下流は巻き上げ回路１Ａのみに
連通し、レバー３０の操作量（方向切換弁３の開度）に
応じた比例電磁制御弁４によるメーターインの流量制御
が行われ、比例電磁制御弁４は圧力制御から流量制御へ
自動的に変更されて、負荷１１はレバー３０の操作量に
応じた速度で巻き上げられるのである。
【００４３】一方、巻き降ろしは、方向切換弁３を巻き
降ろし位置（ｂ）へ切り換えることで上記従来例と同様
にカウンタバランス弁６の背圧に速度を抑制されて行わ
れる。
【００４４】このように、方向切換弁３と油圧源１０と
の間に介装した比例電磁制御弁４と、方向切換弁３の中
立位置に形成したブリードオフ回路８に比例電磁制御弁
４を接続したため、弛んだワイヤ２０をウインチドラム
２へ巻き取った後に油圧モータ１へ負荷１１の荷重が急
激に加わった場合、比例電磁制御弁４による圧力制御で
油圧モータ１を一旦停止させることでワイヤ２０に加わ
る衝撃を緩和するとともにワイヤ２０の張力を制御する
ことができ、油圧モータ１の停止後にはレバー３０の操
作量に応じて比例電磁制御弁４が圧力制御から流量制御
へ自動的に変更するため、ワイヤ２０に加わる衝撃を緩
和して所望の速度で負荷１１の巻き上げを行うことが可
能となり、油圧モータ１、ウインチドラム２及びワイヤ
２０の耐久性を向上させることができる。
【００４５】図３は他の実施例を示し、前記第１の実施
例における信号送出手段として方向切換弁３に設けられ
た指令回路３１を、ジョイスティック３２、電油変換弁
３３、３４へそれぞれ置き換えるとともに、方向切換弁
３をパイロット圧により作動する方向切換弁３Ａとした
もので、その他の構成は前記第１の実施例と同様であ
る。
【００４６】ジョイスティック３２のレバー３０Ａを操
作することにより比例電磁制御弁４へ流量指令信号Ｑr
が送出される一方、ジョイスティック３２からの信号に
応じて油圧を発生する電油変換弁３３、３４がパイロッ
ト圧を発生して方向切換弁３Ａを駆動するものであり、
その他の作用は前記第１の実施例と同様である。
【００４７】なお、上記実施例において、比例電磁制御
弁４の流量演算回路４５を図示しない表示手段に接続す
ることにより比例電磁制御弁４の通過流量Ｑ、すなわ
ち、負荷１１の巻き上げ、巻き降ろし速度を監視するこ
とができる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、方向切換
弁と油圧源との間に介装した比例電磁制御弁と、方向切
換弁の中立位置に形成したブリードオフ回路に比例電磁
制御弁を接続したため、巻き上げ開始時に弛んだワイヤ
を巻き取った後に油圧モータへ負荷の荷重が急激に加わ
った際に、比例電磁制御弁による圧力制御で油圧モータ
を一旦停止させることでワイヤに加わる衝撃を緩和する
とともに、圧力制御によってワイヤの張力を制御するこ
とが可能となり、油圧モータの停止後には信号送出手段
からの信号に応じて比例電磁制御弁は圧力制御から流量
制御へ自動的に制御を変更して、ワイヤに加わる衝撃を
緩和しながら所望の速度で負荷の巻き上げを行うことが
可能となり、油圧モータ及びワイヤの耐久性を向上させ
て巻き上げ装置の信頼性を向上させることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a drive circuit of a hydraulic motor employed in a hoisting device such as a winch. 2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a known drive circuit for a hydraulic motor used in a hoisting machine such as a winch for cargo handling. The hydraulic motor 1 hoists and unwinds the load 11 via a wire 20 wound around the winch drum 2, and the hydraulic motor 1 is connected to the hydraulic motor 1 through a load detection type directional control valve 93 for controlling the flow of pressurized oil. Pressure oil is supplied from a hydraulic source 10 constituted by a pump or the like (not shown). A circuit connecting the direction switching valve 93 and the winding side of the hydraulic motor 1 is referred to as a hoisting circuit 1A, and a circuit communicating with the unwinding side is referred to as a unwinding circuit 1B. A load detecting type directional switching valve 93 is provided with a pressure compensating valve 94 interposed between the directional switching valve 93 and a hydraulic source 93.
And a shuttle valve 95 interposed between the direction switching valve 93 and the hydraulic motor 1 in parallel with the hydraulic motor 1, and the opening amount is adjusted according to the operation amount of the lever 30 provided in the direction switching valve 93. In addition to the adjustment, the opening amount of the pressure compensating valve 94 is controlled by the pilot pressure fed back from the shuttle valve 95 in accordance with the hydraulic pressure of the direction switching valve 93. A relief valve 5 is provided between the hydraulic motor 1 and the direction switching valve 93 in parallel with the hydraulic motor 1 when the discharge pressure of the hydraulic motor 1 exceeds a predetermined value. A check valve 9 for maintaining the winding state of the hydraulic motor 1 is provided in the winding circuit 1A, and a back pressure to the hydraulic motor 1 is supplied to the hydraulic motor 1 according to a pilot pressure supplied from the unwinding circuit 1B through the throttle 60. A counter balance valve 6 to be controlled is interposed. The counter balance valve 6 controls the speed of unwinding the hydraulic motor 1. When the load 11 is hoisted, the direction switching valve 93 is switched from the neutral position to the hoisting position (a), and pressure oil from the hydraulic source 10 is supplied to the hydraulic motor 1 via the pressure compensating valve 94 and the check valve 9. Supplied. At this time,
The flow rate proportional to the opening of the direction switching valve 93 is supplied to the hydraulic motor 1 by the pressure compensating valve 94 to which the load pressure from the shuttle valve 95 is fed back. On the other hand, at the time of unwinding, the directional control valve 93
Is switched to the unwinding position (b), and the hoisting circuit 1
A to tank 7 and unwinding circuit 1B
Pressure oil is supplied to the tank 7 from the hoisting circuit 1A through the counter balance valve 6, and the load 11 is unwound while suppressing the descending speed by the back pressure applied by the counter balance valve 6. is there. In the above-mentioned circuit, the direction switching valve 93 is combined with a pressure compensating valve 94 and a shuttle valve 95 for detecting a load pressure to provide a load detection type. It can be adjusted to an arbitrary flow rate from a small flow rate to a large flow rate. However, in the above-mentioned conventional circuit, the wire 20 connecting the winch drum 2 and the load 11 may be loosened at the time of starting the winding of the load 11. When the winding starts in a slack state, the hydraulic motor 1 starts operating at a low load at the command speed (flow rate) of the directional control valve 93 opened according to the lever 30, and the slack of the wire 20 is wound up. Load 1
Even if the load 1 is suddenly applied to the hydraulic motor 1, the pressure compensating valve 94 opens according to the load pressure detected by the shuttle valve 95, and the valve opening amount is increased in order to maintain a predetermined flow rate. Oil pressure rises to maximum pressure. Therefore, the hydraulic pressure rises despite the sudden increase in the load, and the hydraulic motor 1
The torque of the wire 20 increases sharply and the wire 20 is shocked,
This impact may cause the wire 20 to be damaged. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydraulic motor drive circuit capable of mitigating an impact due to a sudden change in load. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a drive circuit for a hydraulic motor for lifting and lowering a load with pressure oil supplied from a hydraulic source via a direction switching valve.
Operating means such as a lever connected to the hydraulic motor downstream
A directional switching valve switched by the directional control valve, a bleed-off circuit formed at a neutral position of the directional switching valve, and the operating means
Means for transmitting a command signal of a flow rate according to the operation amount of the valve, and a proportional electromagnetic control valve interposed between the hydraulic pressure source and the direction switching valve, a valve whose opening degree changes according to the command signal. And means for detecting the opening of the valve, means for detecting the differential pressure between the upstream and downstream of the valve, and means for driving the valve based on the command signal and the detected opening and the detected differential pressure,
The downstream of the proportional electromagnetic control valve is connected to the bleed-off circuit. [0011] Therefore, operating means for winding up the load
When the direction switching valve is switched from the neutral position to the hoisting position, the proportional electromagnetic control valve is opened by a command signal corresponding to the operation amount. Immediately after the start of the operation of the hydraulic motor, the directional control valve is completely switched from the neutral position to the winding position.
Ri instead by not not, proportional pressure oil from the electromagnetic control valve flows into the tank through the bleed-off circuit of the hydraulic motor and the directional control valve via a directional control valve, the load to the hydraulic motor increases abruptly, proportional Since the hydraulic pressure from the electromagnetic control valve is low and the flow rate of the pressure oil to the bleed-off circuit is large, the hydraulic motor stops against the load, and the drive means of the proportional electromagnetic control valve sends the command signal and the valve opening and Pressure control to return pressure oil from the bleed-off circuit is performed by a valve that is driven according to the differential pressure on the downstream side, so that the impact due to load fluctuation can be reduced and winding can be started, and the directional control valve is completely wound up
When switched to the position, the supply of pressure oil to the bleed-off circuit is cut off and the proportional solenoid control valve calculates the valve opening based on the command flow from the command signal sending means, the detected differential pressure and the detected opening to control the flow. That is, the speed control of the hydraulic motor according to the operation amount of the operation means is started. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hydraulic motor 1 is for raising and lowering a load 11 via a winch drum 2, and the hydraulic motor 1 is not shown via a direction switching valve 3 for controlling the flow of hydraulic oil. Pressure oil is supplied from a hydraulic source 10 constituted by a pump or the like. [0014] Hydraulic hoisting circuit 1A for communicating the wind side of the motor 1, also winding down side and communicating with down winding circuit circuit 1B is for the above conventional example having the same configuration, the same reference numerals to the same parts or less A duplicate description will be omitted. A proportional electromagnetic control valve 4 for controlling the flow rate and the pressure is interposed between the direction switching valve 3 and the hydraulic pressure source 10. The directional control valve 3 has three positions that are switched by the operation of the lever 30. The directional control valve 3 is connected to a winding position (a) that connects the pressure oil from the proportional electromagnetic control valve 4 to the winding circuit 1A and connects the unwinding circuit 1B to the tank 7. Similarly, the pressurized oil from the hoisting circuit 1A is fed to the tank 7
In addition to the unwinding position (b) connected to the motor, a neutral position is provided between the hoisting position (a) and the unwinding position (b). In this neutral position, the downstream of the proportional electromagnetic control valve 4 is connected to a bleed-off circuit 8 connected to the tank 7 via a throttle 80 formed inside the directional control valve 3, while the winding circuit 1A and the winding circuit 1A are connected. The unloading circuits 1B are each shut off. The direction switching valve 3 is provided with a command circuit 31 as a signal transmitting means for generating a flow command signal Qr corresponding to the operation amount of the lever 30. The flow command signal Qr from the command circuit 31 is a proportional electromagnetic signal. It is sent to the control valve 4. As shown in FIG. 2, the proportional electromagnetic control valve 4 has an inlet port 4A connected to the hydraulic pressure source 10, while an outlet port 4B is connected to the directional control valve 3, and when the directional control valve 3 is in the neutral position. The pressure oil from the outlet port 4B is returned to the tank 7 via the bleed-off circuit 8 housed in the directional control valve 3. The proportional electromagnetic control valve 4 accommodates a valve 41 for changing the opening in accordance with a signal, and is connected to the inlet port 4A and the outlet port 4B. The valve 41 is driven by a solenoid (not shown). The valve 41 is provided with a displacement sensor 42 for detecting the opening degree X of the valve.
A pressure sensor 43 for detecting the inlet pressure Pa is provided on the A side, while the outlet pressure P is provided on the outlet port 4B side of the valve 41.
A pressure sensor 44 for detecting b is provided. The outputs Pa, 44 of these pressure sensors 43, 44
Pb and the output X of the displacement sensor 42 are input to the flow rate calculation circuit 45. In the flow rate calculation circuit 45, the pressure sensors 43, 4
The passing flow rate Q is calculated from the differential pressure of No. 4 and the valve opening X detected by the displacement sensor 42 (that is, the opening area). In calculating the flow rate, first, the differential pressure ΔP between the inlet pressure Pa and the outlet pressure Pb is calculated by the following equation. ΔP = | Pa−Pb | Next, since the opening area corresponding to the opening degree X of the valve 41 is known, the preset valve opening degree X and the opening area A
The flow rate Q is calculated from the relationship (x) and the differential pressure ΔP between the inlet pressure Pa and the outlet pressure Pb by the following equation. ## EQU1 ## The control operation circuit 46 outputs the flow rate Q (actual flow rate Q = detected opening X and detected differential pressure ΔP from the flow rate operation circuit 45).
A command opening Xr of the valve 41 is calculated based on the product of the root and the flow command signal Qr from the command circuit 31 of the direction switching valve 3 and output to the valve drive circuit 47. The valve drive circuit 47 includes a control operation circuit 46
Flow rate command signal Qr and actual flow rate Q (=
Command valve opening Xr based on the pressure difference ΔP multiplied by the square root)
When a solenoid (not shown) is excited based on the detected opening X of the displacement sensor 42 and
The valve 41 is driven to be equal to r. Valve 41
Is changed by the flow rate calculation circuit 45
Based on the calculated passing flow rate Q and the flow rate command signal Qr,
Command valve opening Xr is updated by control arithmetic circuit 46,
Updated command valve opening Xr and detected opening of displacement sensor 42
A solenoid (not shown) is operated by a valve driving circuit 47 based on X.
When the solenoid is excited, the passing flow rate Q becomes the command flow rate Qr.
The valve 41 is controlled to be equal to The proportional electromagnetic control valve 4 increases the valve opening X when the flow rate Q is smaller than the flow rate command Qr, and decreases the valve opening X when the flow rate Q is larger than the flow rate command Qr. The operation will be described next. When the lever 30 is operated to wind the load 11 and the direction switching valve 3 is switched to the winding position (a), a flow command signal Qr corresponding to the operation amount of the lever 30 is sent to the proportional electromagnetic control valve 4. With the winding circuit 1
A and the proportional electromagnetic control valve 4 communicate with each other, and the unwinding circuit 1B is connected to the tank 7. Immediately after the start of winding, the direction switching valve 3 is not completely switched from the neutral position to the winding position (a), and the downstream of the proportional electromagnetic control valve 4 is the winding circuit 1A and the bleed-off circuit 8 of the direction switching valve 3. To each other. In this state, the command flow rate Qr from the command circuit 31 still indicates a small flow rate. If the wire 20 of the winch drum 2 is in a slack state at the start of winding, the hydraulic motor 1 starts operation with a low load to take up the slack of the wire 20, and the hydraulic motor 1 is moved from the directional control valve 3 to q m in FIG. A flow of pressure oil flows to the winding circuit 1A. At this time, the flow rate Q passing through the proportional electromagnetic control valve 4
Is the flow rate q flowing from the direction switching valve 3 to the hoisting circuit 1A.
and m, is diverted to the flow rate q 1 to reflux bleed-off circuit 8 to the tank 7, and Q = q m + q 1 ... (2). Here, the flow rate q 1 of the bleed-off circuit 8 is determined by the pressure at the outlet port 4 B of the proportional electromagnetic control valve 4, that is,
Since it is proportional to the outlet pressure Pb detected by the pressure sensor 44,
It is expressed by the following equation. [Mathematical formula-see original document] From the above equations (2) and (3), the outlet pressure P
b is represented by the following equation. ## EQU3 ## Immediately after the winding of the load 11 is started, when the slack wire 20 is wound up and the load of the load 11 is applied to the hydraulic motor 1, the hydraulic motor 1 rotating at a low load
The load suddenly increases, the command flow Qr from the command circuit 31 is small, and the bleed-off circuit 8 is connected downstream of the proportional electromagnetic control valve 4 in addition to the hoist circuit 1A communicating with the hydraulic motor 1.
, The hydraulic motor 1 cannot stop hoisting the load 11 because the pressure applied to the hoisting circuit 1A, that is, the outlet pressure Pb of the proportional electromagnetic control valve 4 is low. , The flow rate q m = 0 to the winding circuit 1A. Since the flow rate q m = 0, the flow rate Q of the proportional electromagnetic control valve 4 is equal to the flow rate q 1 of the bleed-off circuit 8 from the above equation (2), and the bleed-off circuit 8 Thus, pressure control for returning the pressure oil from the hydraulic pressure source 10 to the tank 7 via the throttle 80 is performed. The outlet pressure Pb of the proportional electromagnetic control valve 4 at the time when the hydraulic motor 1 is stopped by applying the load of the load 11 to Pb0 ,
At this time, the flow rate through the proportional electromagnetic control valve 4 is represented by Q 0 , q m = 0
Assuming that Q = q 1 , from the above equation (3), When the pressure is controlled by the proportional electromagnetic control valve 4, the slack wire 20 is wound around the winch drum 2, and when the load 11 is suddenly applied to the hydraulic motor 1, the hydraulic motor 1 is temporarily stopped. Stopping wire 2
It is possible to control the tension of the wire 20 by alleviating the impact applied to zero and controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor 1 according to the command signal Qr. By operating the lever 30 of the direction switching valve 3, Q 0
When the flow rate is commanded, the proportional electromagnetic control valve 4 is opened, and the flow rate of Q-Q 0 flows to the winding circuit 1A, so that the hydraulic motor 1 starts winding the load 11 again and increases the tension of the wire 20. At the same time, the load 11 can be wound up without applying an impact to the wire 20. Further, when the directional control valve 3 is completely switched to the winding position (a) after the load 11 is wound, the connection between the proportional electromagnetic control valve 4 and the bleed-off circuit 8 is cut off, and the downstream of the proportional electromagnetic control valve 4 is cut off. Is only for the winding circuit 1A
Communication, the amount of operation of the lever 30 (opening of the direction switching valve 3)
Meter-in flow control is performed by the proportional electromagnetic control valve 4 in response to the control, the proportional electromagnetic control valve 4 is automatically changed from pressure control to flow control, and the load 11 is wound up at a speed corresponding to the operation amount of the lever 30. It is done. On the other hand, the unwinding operation is performed by switching the direction switching valve 3 to the unwinding position (b), with the speed being suppressed by the back pressure of the counterbalance valve 6 as in the above-mentioned conventional example. As described above, the proportional electromagnetic control valve 4 interposed between the directional control valve 3 and the hydraulic power source 10 and the bleed-off circuit 8 formed at the neutral position of the directional control valve 3 include the proportional electromagnetic control valve 4. If the load of the load 11 is suddenly applied to the hydraulic motor 1 after the loosened wire 20 is wound around the winch drum 2 because of the connection, the hydraulic motor 1 is temporarily stopped by the pressure control by the proportional electromagnetic control valve 4 to thereby temporarily stop the wire. The shock applied to the wire 20 can be reduced and the tension of the wire 20 can be controlled. After the hydraulic motor 1 is stopped, the proportional electromagnetic control valve 4 automatically changes from pressure control to flow control according to the operation amount of the lever 30. Therefore, the load applied to the load 11 can be hoisted at a desired speed by reducing the impact applied to the wire 20, and the durability of the hydraulic motor 1, the winch drum 2 and the wire 20 can be improved. It can be. FIG. 3 shows another embodiment, in which the command circuit 31 provided in the directional control valve 3 as the signal sending means in the first embodiment is replaced with a joystick 32 and electro-hydraulic conversion valves 33, 34, respectively. At the same time, the direction switching valve 3 is a direction switching valve 3A operated by pilot pressure, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. By operating the lever 30A of the joystick 32, the flow command signal Qr is sent to the proportional electromagnetic control valve 4.
Are transmitted, while electro-hydraulic conversion valves 33 and 34 that generate hydraulic pressure in response to a signal from the joystick 32 generate pilot pressure to drive the direction switching valve 3A.
Other operations are the same as those of the first embodiment. In the above embodiment, the flow rate calculation circuit 45 of the proportional electromagnetic control valve 4 is connected to a display means (not shown), so that the flow rate Q of the proportional electromagnetic control valve 4, ie, the hoisting / unwinding speed of the load 11, is obtained. Can be monitored. As described above, according to the present invention, the proportional electromagnetic control valve interposed between the directional control valve and the hydraulic pressure source and the bleed-off circuit formed at the neutral position of the directional control valve are provided. Since the proportional solenoid control valve is connected, when the load of the load is suddenly applied to the hydraulic motor after winding the slack wire at the start of winding, the hydraulic motor is temporarily stopped by pressure control by the proportional solenoid control valve. The pressure on the wire can be controlled by pressure control, and after the hydraulic motor stops, the proportional solenoid control valve automatically switches from pressure control to flow control according to the signal from the signal sending means. The control can be changed so that the load can be hoisted at a desired speed while alleviating the impact on the wire, and the durability of the hydraulic motor and the wire can be improved to improve the durability. The reliability of the hoisting device can be improved.
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例を示す油圧回路図である。 【図２】制御弁を示すブロック図である。 【図３】他の実施例を示す油圧回路図である。 【図４】従来の例を示す油圧回路図である。 【符号の説明】 １ 油圧モータ ３ 方向切換弁 ４ 比例電磁制御弁 ７ タンク ８ ブリードオフ回路 １０ 油圧源 １１ 負荷 ３１ 指令回路 ４１ バルブ ４２ 変位センサ ４３ 圧力センサ ４４ 圧力センサ ４５ 流量演算回路 ４６ 制御演算回路 ４７ バルブ駆動回路[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a control valve. FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing another embodiment. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a conventional example. [Explanation of symbols] 1 hydraulic motor 3-way switching valve 4 Proportional solenoid control valve 7 tank 8 Bleed-off circuit 10 Hydraulic power source 11 Load 31 Command circuit 41 valve 42 Displacement sensor 43 Pressure sensor 44 Pressure sensor 45 Flow rate calculation circuit 46 Control operation circuit 47 Valve drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−63202（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25590（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−280814（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−123302（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117404（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117403（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−321287（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−321286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−199199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−82867（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B66C 13/23 B66D 1/44 F15B 11/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-63202 (JP, A) JP-A-7-25590 (JP, A) JP-A-6-280814 (JP, A) JP-A-6-280814 123302 (JP, A) JP-A-6-117404 (JP, A) JP-A-6-117403 (JP, A) JP-A-5-321287 (JP, A) JP-A-5-321286 (JP, A) JP-A-59-199199 (JP, A) JP-A-49-82867 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B66C 13/23 B66D 1/44 F15B 11/00
Claims (1)
圧油により負荷の巻き上げ、巻き降ろしを行う油圧モー
タの駆動回路において、前記油圧モータを下流に接続し
た、レバー等の操作手段により切換操作される方向切換
弁と、前記方向切換弁の中立位置に形成したブリードオ
フ回路と、前記操作手段の操作量に応じた流量の指令信
号を送出する手段とを備え、前記油圧源と方向切換弁と
の間に介装した比例電磁制御弁を、前記指令信号に応じ
て開度が変化するバルブと、バルブの開度を検出する手
段と、バルブの上下流の差圧を検出する手段と、前記指
令信号と検出開度及び検出差圧に基づいてバルブを駆動
する手段とから構成し、この比例電磁制御弁の下流を前
記ブリードオフ回路に接続したことを特徴とする油圧モ
ータの駆動回路。(57) [Claim 1] In a drive circuit of a hydraulic motor for lifting and unloading a load with hydraulic oil supplied from a hydraulic source via a directional switching valve, the hydraulic motor is disposed downstream. A directional switching valve connected to and operated by operating means such as a lever, a bleed-off circuit formed at a neutral position of the directional switching valve, and a means for sending a command signal of a flow rate according to an operation amount of the operating means A proportional electromagnetic control valve interposed between the hydraulic pressure source and the direction switching valve, a valve whose opening changes in accordance with the command signal, a means for detecting the opening of the valve, A means for detecting a differential pressure between upstream and downstream, and a means for driving a valve based on the command signal, the detected opening and the detected differential pressure, and the downstream of the proportional electromagnetic control valve is connected to the bleed-off circuit. Characterized by Drive circuit pressure motor.
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