JP3646812B2 - 移動式破砕機の制御回路 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、移動式破砕機の制御回路に係わり、特に最適な油圧駆動式の移動式破砕機の制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の移動式破砕機の制御回路は、例えば図14に示す移動式破砕機の制御回路が提案されている(例えば実開平6−81641号公報参照)。
図14において、可変容量形の左側走行用油圧ポンプ101と、可変容量形の右側走行用油圧ポンプ102と、定容量形の制御用油圧ポンプ103とは、図示しない移動式破砕機に搭載したエンジンにて共に駆動されている。
左側走行用油圧ポンプ101が吐出した作動油は、左側走行用切換制御弁104(以下、左側用制御弁104と言う)のPポートに入る。そして、作動油は、左側用制御弁104のAポートとBポートに接続された油圧駆動式の正逆回転可能な左側走行台車における油圧モータ105に供給している。
【0003】
右側走行用油圧ポンプ102が吐出した作動油は、右側走行用切換制御弁106(以下、右側用制御弁106と言う)のPポートに入る。そして、作動油は、右側用制御弁106のAポートとBポートに接続された油圧駆動式の正逆回転可能な右側走行台車における油圧モータ107に供給している。
左側用制御弁104は、この左側用制御弁104が中立位置Sの時には、PポートとNポートに連通して流れをバイパスするオープンセンタの6ポート3位置パイロット油圧制御弁である。そして、左側用制御弁104と右側用制御弁106とは、同じ構造の弁である。
また、左側用制御弁104、右側用制御弁106が中立位置Sでは、左側走行用油圧ポンプ101が吐出した作動油と、右側走行用油圧ポンプ102が吐出した作動油とをNポートを出た後で合流させて、クラッシャ用油圧制御弁108のPポートに入る。
そして、クラッシャ用油圧制御弁108のAポートとBポートに接続された油圧モータ駆動式のクラッシャ109に供給している。また110は、クラッシャ用リリーフ弁である。
クラッシャ用油圧制御弁108は、前記左側用制御弁104、右側用制御弁106と同じ構造の弁であり、中立位置Sの時には、PポートとNポートとを連通して作動油をタンク123にドレンする。
【0004】
左側用制御弁104、右側用制御弁106は、PポートがAポートに連通するように第1切換位置Fに切換制御されると、前記左側用の油圧モータ105と右側用の油圧モータ107とを正転させ、またPポートがBポートに連通するように第2切換位置Rに切換制御されると逆転させる。
クラッシャ109は、前記左側用の油圧モータ105と右側用の油圧モータ107とが駆動しているとき、つまり、前記左側用制御弁104、右側用制御弁106において、Pポートからの油圧がAポート又はBポートのいずれかに供給されているときには、クラッシャ用油圧制御弁108へ油圧を供給するNポートは常にブロックされ、クラッシャ109が駆動されない。
一方、左側用制御弁104、右側用制御弁106が中立位置Sのときには、Nポートから油圧を供給し、クラッシャ109は、この合流された油圧に基づいて駆動する。
尚、クラッシャ用リリーフ弁110は、クラッシャ109の正逆転の際の供給油圧が所定値以上にならないよう制限するものである。
【0005】
制御用油圧ポンプ103は、前記左側用制御弁104、右側用制御弁106と、クラッシャ用油圧制御弁108とに接続する制御油圧ライン111に油圧を供給する。
さらに、制御用油圧ポンプ103は、付帯装置である排出コンベア、磁選機、及びコンベア起伏装置用の各油圧駆動モータにそれぞれ接続する油圧ライン112、113、114にも分流回路115によって供給できるように構成されている。
分流回路115は、前記制御用油圧ポンプ103の吐出側が第1優先弁116によって2系統に分流されており、この第1優先弁116の一方の出口側ポートは、第1リリーフ弁117を介して、排出コンベア用油圧モータに接続する油圧ライン112へ、他方の出口側ポートは、第2優先弁118の入口側ポートへそれぞれ接続している。
【0006】
同様に、前記第2優先弁118の一方の出口側ポートは、第2リリーフ弁119を介して、磁選機用油圧モータに接続する油圧ライン113へ、他方の出口側ポートは、第3優先弁120の入口側ポートへそれぞれ接続している。
最終段の第3優先弁120の一方の出口側ポートは、第3リリーフ弁121を介して、コンベア起伏装置用の油圧ライン114に接続している。
そして、この第3優先弁120の他方の出口側ポートが、制御油圧ライン用リリーフ弁122によって所定の制御圧力に保持されると共に、制御油圧ライン111に接続している。
なお付帯装置の各油圧駆動モータは、運転時の必要な油圧力の高いものが前段に接続されている。
また、前記優先弁116、118、120は、分流する流量配分比率が、例えば1対10といったように大きな比率で分流できるもので構成され、付帯装置用の数に合わせた分の流量優先弁を配設している。
【0007】
クラッシャ109は、負荷および負荷変動が大きく成っても速度が落ちぬように左側走行用油圧ポンプ101と、右側走行用油圧ポンプ102との吐出流量を合流させてから使用している。
また、クラッシャ109を除く付帯装置である排出コンベア用油圧モータ、磁選機用油圧モータ、コンベア起伏装置用油圧駆動モータは、クラッシャ109に比べて小容量で負荷変動が少ないが、制御油圧ライン111用と、付帯装置用の油圧ライン112、113、114とを兼用とし、ポンプ容量の大きい定容量形の制御用油圧ポンプ103にし、余分の吐出流量は分流させる分流回路115を設け、この分流回路115の優先弁116、118、120を介して使用している。
そのために、クラッシャ109に用いられる2個の可変容量形の走行用油圧ポンプ101、102と、制御油圧ライン用と、付帯装置用の兼用とした1個の定容量形の制御用油圧ポンプ103との間では、独立して運転しているため双方に負荷変動があっても、これらが互いに影響されることはない。
【0008】
図15には、周知技術のフィーダの油圧モータの速度制御回路を示す。
図15において、このフィーダの油圧モータ回路は、被破砕物の大きさ、および固さと、被破砕物に適応させる図14に図示したクラッシャ109の種類に応じてクラッシャ109に投入する被破砕物の速度の選定を行う必要がある。
速度の選定は、フィーダの油圧モータ124の速度制御にて行われている。
このフィーダ用油圧モータ124の速度制御は、ポンプ103の吐出側に流量調整弁125をタンク123との間に挿入したブリードオフ回路で行う。そして、ポンプ103の吐出流量QPは、フィーダ用油圧モータ124へ供給させる流量QMと、タンク123へ分流させる流量QTとし、タンク123へ流す流量調整弁125を調整することで余剰な流量QTを調整して、フィーダ用油圧モータ124に必要な流量QMのみをフィーダ用切換制御弁126を介して供給している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の移動式破砕機の制御回路では、2個の可変容量形の走行用油圧ポンプ101、102を設ける理由は、左側用の油圧モータ105と右側用の油圧モータ107との負荷が変わると左側用制御弁104、右側用制御弁106の弁ストロークを同じにしても、負荷の軽いほうへ作動油が流れ、負荷が大きいほうの速度が遅くなり直進出来なくなる。このため直進性を確保するために、2個の走行用油圧ポンプ101、102を設けている。これにより配管系統、制御系統が複雑となり、コストが高いのみならず、保守点検にも時間がかかり、維持費も高いものとなっている。
また、左側用制御弁104、右側用制御弁106の中立位置Sの時には、PポートとNポートとが連通するオープンセンタであるため、弁がハーフストロークの時には、Pポートから所定圧にセットした作動油の一部はクラッシャ用油圧制御弁108のPポートからNポートとを経由してタンク123へドレンされる。このドレン流量が多いと走行用油圧ポンプ101、102がパワーロスすると共に、ドレン流量が多く長時間続くと、作動油が発熱して油圧回路がオーバヒートするという問題点を有している。
【0010】
また、制御油圧ライン用と、付帯装置用の兼用とした1個の定容量形の制御用油圧ポンプ103を設置する時には、制御油圧ライン用として必要な流量の他に、前記排出コンベア用油圧モータ、磁選機用油圧モータ、およびコンベア起伏装置用油圧駆動モータを駆動するに必要な流量を加えたポンプ容量となる。
さらに、図3に記載した他の周知の付帯装置の内、例えば、ホッパに投入された被破砕物をクラッシャ28に安定して供給するフィーダ29、振動ふるい機32、複数台の2次コンベア33、34等の油圧駆動モータにも作動油を供給するには、これらを駆動させるに必要な作動油を供給するポンプ容量を、さらに大きくした制御用油圧ポンプ103でなければならなくなる。
しかも、制御用油圧ポンプ103の吐出側には、所定設定圧力が異なる分流回路115を設け、制御している。この様に、付帯装置の数が前記の通り増えると、増えた分、前記優先弁と各油圧ラインに付設する制御油圧ライン用リリーフ弁を増設しなければならなくなる。
この結果、制御用油圧ポンプ103から吐出された作動油は、各付帯装置の負荷変動により各油圧ラインに付設された制御油圧ライン用リリーフ弁のいずれかよりリリーフしてタンク123にドレンする。このドレン流量が多いと制御用油圧ポンプ103がパワーロスすると共に、ドレン流量が多く長時間続くと、作動油が発熱して油圧回路がオーバヒートするという問題点を有している。
また、これらの配管系統、制御系統が複雑となり、コストが高いのみならず、保守点検にも時間がかかり、維持費も高いものとなっている。
【0011】
また、排出コンベアが過負荷に成った時には、即ち、破砕物がクラッシャ109より排出コンベアの所定能力以上の量が排出コンベアに放出され、排出コンベア用油圧駆動モータに接続された油圧ライン112の第1リリーフ弁117がリリーフすると、クラッシャ109、およびフィーダが自動停止する。しかし再起動は、不具合箇所の点検後オペレータが行っていて、煩わしい。
【0012】
次いで、図15に示した前記フィーダの油圧モータ124の速度制御回路は、この速度制御を行う流量調整弁125にてフィーダ用油圧モータ124に必要な流量QMを選定し、タンク123へ分流させる流量QTと調整されている。しかしフィーダ上の被破砕物の量に応じて負荷や、作動油の油温が変動すると、流量QMが変化する。この為に、フィーダ用油圧モータ124の速度も変化してしまう。この速度が落ちると、破砕効率が低下するという問題点がある。
また、負荷や、作動油の油温状況によっては、クラッシャ109が異常な過負荷となり、被破砕物を噛み込み非常停止してしまう。その上、異常な過負荷に成る直前に流量調整弁125をオペレータが調整すれば良いが、フィーダ用切換制御弁126に組込まれた流量調整弁125を遠隔操作することは、構造上困難である。
また、フィーダ用油圧モータ124の負荷が軽減されても非常停止させたクラッシャ109は、噛み込んだ被破砕物を取り除かねばならぬから、自動復帰は困難であり、移動式破砕機の稼働率を低下させる。
【0013】
本発明は、上記従来技術の問題点に着目すると共に移動式破砕機の制御回路に係わり、特に、制御回路を構成する異なる負荷を持つ各装置の油圧モータや、アクチュエータに必要な流量を同一ポンプで供給し、同時操作性、微操作性、再現性の良い移動式破砕機の制御回路を提供することを第1の目的としている。また、各装置の運転・停止順序の優先順序を設定することで各装置の過負荷防止と、移動する時の安全性を備えた移動式破砕機の制御回路を提供することを第2の目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動式破砕機の制御回路の第1の発明では、負荷の異なる複数の油圧モータ26a,27a,28a,29a,30a,31a,32a,33a,34a,およびアクチュエータ25aを有し被破砕物をクラッシャ28にて破砕する移動式破砕機の制御回路において、作動油を供給する少なくとも1個以上の可変容量形の油圧ポンプ1と、この油圧ポンプ1より前記複数の油圧モータおよびアクチュエータへの作動油を断続する切換弁12,13,14,15,16,17,18,19,20,21と、この切換弁の前後圧を入力し、これら前後差圧が一定と成るように油圧ポンプ1の吐出流量を制御し、かつ、各油圧モータおよびアクチュエータの所要動力に応じ、あるいは切換弁を同時操作したときには所定の優先順位に応じて吐出流量を配分する圧力補償制御弁11と、前記切換弁を各油圧モータの負荷に応じて設定した所定値に制御する制御手段41とを備え、フィーダ29の速度を制御する切換弁のうちフィーダ弁16のスプール16hには、フィーダ用油圧モータ29aの要求流量に応じてスプール16hの開口面積に比例した所定流量を流すためのテーパ上の切欠き16tの一部分にフィーダ弁16のスプール移動量が増えても流量一定となるスプール外径16uと平行な平行切欠き部分16wを設けている。
【0016】
第1の発明を主体とする移動式破砕機の制御回路の第2の発明では、クラッシャ28、排出コンベア30、振動ふるい機32、または2次コンベア33,34の油圧モータの負荷を検出する検出手段LS15,LS16F,LS16R,LS17,LS18,LS19,LS20,LS21と、この検出手段からの信号をコントローラ41にそれぞれ入力し、この入力した信号とフィーダ29の負荷を予め設定器50で設定した等価負荷レベルと比較する比較器52,53,54を設け、比較した比較器の出力電流に応じてフィーダ用油圧モータ29aを起動、増減速、停止、または、起動、増減速、設定値速度運転する切換弁16を制御する電磁比例減圧弁P16aに指令を出力する出力回路55とからなる。
【0018】
【作用】
上記構成によれば、移動式破砕機の制御回路には、1個の油圧ポンプの吐出流量は異なる所要動力のフィーダ、クラッシャ、排出コンベア、磁選機、振動ふるい機、2次コンベア等の各油圧モータおよびアクチュエータに並列に供給している。そして、油圧ポンプには、各油圧モータおよびアクチュエータへの作動油を各々個別に制御するクローズドセンタ方式の切換弁の前後圧を入力し、これら前後差圧が一定と成るようにポンプの吐出流量を制御する制御弁が設けられている。
また、切換弁は、各油圧モータおよびアクチュエータの負荷の大きさによらず、各切換弁の開口量に応じてポンプの吐出流量を各油圧モータおよびアクチュエータへ配分しているから、大容量の油圧モータで駆動するクラッシャの速度は、クラッシャの油圧モータの負荷が変動しても所定速度で作動する。
同様に、付帯装置であるフィーダ、排出コンベア等の速度は、各々の油圧モータの負荷が変動しても所定速度で作動する。
この結果、クラッシャは一定の速度で被破砕物を破砕して、排出コンベアに送りだすから、破砕効率は低下せず、かつ、クラッシャと排出コンベアの過負荷による非常停止を減少させる。
また、油圧ポンプは、特にクラッシャ用と、他の付帯装置用に分けて配設することなく、全所要動力に応じた1個の吐出流量を持つ可変容量形の油圧ポンプを配設すればよいから、圧力保持のため、リリーフ弁からタンクへリリーフする圧油の流量はポンプ制御を行ない最小にしておくことによりタンク内の作動油の発熱を低減している。この制御回路では、特に1個の大容量のポンプに限定されず、複数の小容量のポンプを装着して各々のポンプの吐出流量を合流させて用いることもできる。
よって、付帯装置用には、固定容量ポンプと複雑な分配回路を設けることがないから、ポンプのパワーロスを減らせると共に、作動油のオーバヒートを防止出来る。
【0019】
さらに、各油圧モータおよびアクチュエータへ接続された切換弁と圧力補償弁とは、油圧ポンプの吐出流量を各油圧モータおよびアクチュエータへ配分する流量を制御しているから、ホッパに投入された被破砕物をクラッシャにて破砕中に、フィーダ、クラッシャ、排出コンベアのいずれかの油圧モータが過負荷になったときには所定の優先順位に応じて、例えば、クラッシャ、排出コンベア、フィーダの順にポンプの吐出流量を配分する。
また、切換弁の制御は電磁比例減圧弁と電磁弁とで行ない、これらを優先順序で制御するために制御回路は、まずフィーダを停止するようにフィーダ用の電磁比例減圧弁に指令を出してクラッシャへの被破砕物の搬入を停止する。次いで制御回路は、所定時間後に排出コンベアを停止するように排出コンベア用電磁弁に指令を出して、排出コンベアを停止する。この所定時間内にクラッシャは、クラッシャ内の被破砕物を破砕して排出コンベアに破砕物を排出する。そして、最後に制御回路は、クラッシャを停止させるように指令を出して、クラッシャを停止するから、破砕物がクラッシャに噛込みする事も減少し、排出コンベア上にも残らない。よって、各油圧モータが過負荷になっても順次負荷を軽減するように作用するから制御回路は、自動復帰が容易となる。また、クラッシャ内と排出コンベア上の破砕物が排出されているから、クラッシャと排出コンベアの点検と保守作業が容易となる。
【0020】
また、フィーダの速度を制御するフィーダ弁のスプールには、フィーダ用油圧モータの要求流量に応じてスプールの開口面積に比例した所定流量を流すためのテーパ上の切欠きの一部分にスプール外径と平行な平行切欠き部分を設けている。このフィーダ弁にて、フィーダを起動させる操作をすると、フィーダ弁の開口面積が増えても流量一定となる部分、いわゆる設定値速度状態で速度が一定となる箇所が生ずる。この設定値速度箇所を設けることによって、フィーダ弁は、定格速度と、設定値速度の速度段を容易に操作可能とする。
【0021】
また、フィーダを速度制御するフィーダ弁のパイロット回路に挿入された電磁比例減圧弁に指令を出力する制御手段には、フィーダを速度制御する第1の速度制御である起動、増減速、停止の外に、起動、増減速、設定値速度、等の第2の速度制御が選択可能である。この速度制御は、第1の速度制御をプレートフィーダに、第2の速度制御を停止直前の低速度に共振点のある振動フィーダに用いることが可能である。
第2の速度制御を、振動フィーダに用いると、振動フィーダが共振する前に設定値速度運転となり、クラッシャと排出コンベアの負荷を軽減して移動式破砕機を停止させることなく、各クラッシャと排出コンベアの負荷が軽減したあと振動フィーダを定格速度まで高める自動復帰が容易となる。
さらに、プレートフィーダと振動フィーダ用の油圧モータの性能が異なっていても油圧ポンプおよび切換弁を共通にすることができる。
【0023】
【実施例】
以下に、本発明に係わる移動式破砕機の制御回路の一実施例につき、図面を参照して詳細に説明する。
図1、図2及び図3において、可変容量形の油圧ポンプ1と、定容量形の制御用油圧ポンプ2とは、移動式破砕機に搭載したエンジン3にて共に駆動されている。
油圧ポンプ1は、TVC弁4、LS弁5、およびサーボピストン6にて構成されている。
TVC(トルク・バリアブル・コントロール)弁4は、3ポート2位置比例流量制御弁である。このTVC弁4は、エンジン3がエンストしない程度のポンプ吸収トルクが維持されるように、油圧ポンプ1の吐出量Qpをポンプ吐出油圧Ppが高くなれば少なくし、逆にポンプ吐出油圧Ppが低くなれば多くするようサーボピストン6でポンプ斜板角を制御する。
LS(ロード・センシング)弁5は、3ポート2位置比例流量制御弁である。このLS弁5は、ポンプ吐出油圧Ppと操作弁8内の各圧力補償弁11の出口ポートLS11に接続された油圧モータの負荷圧回路LS12内に発生させたLS圧PLSとで制御されている。そして、LS差圧がいつも一定になるようにLS弁5はポンプ吐出油圧PpとLS圧PLSとでバランスしている。このことは、LS差圧がLS弁5の設定圧より低くなるとサーボピストン6を作動させてポンプ斜板角を大きくしポンプ吐出量を増やし、高くなるとポンプ斜板角を小さくしポンプ吐出量Qpを減らすように作動する。
サーボピストン6は、基準圧をポンプ吐出油圧Ppとし、制御圧をLS差圧として油圧ポンプ1のポンプ斜板角を可変に作動させて、油圧ポンプ1の吐出量を可変容量にする。
【0024】
また、油圧ポンプ1の吐出側には、吐出量Qpを供給する油路7を介して、油圧ポンプ1からの流量分配と油圧流れ方向を切換制御し、切換制御する必要な個数のユニットを増減出来るスタック形の操作弁8が設けられている。
油路7は、操作弁8に設けられた複数個の各入口ポート11pにそれぞれ接続されている。
操作弁8は、圧力補償弁11のほかに、圧力制御するアンロード弁9とリリーフ弁10と、クラッシャケース開閉弁12、左走行弁13、右走行弁14、クラッシャ弁15、フィーダ弁16、排出コンベア弁17、磁選機弁18、振動ふるい機弁19、2次積込コンベア弁20、2次ストックコンベア弁21等の各クローズドセンタ式切換弁とから構成されている。そして、これらの切換弁の入口側には、油路7に対して並列に接続されていて負荷圧力をバランスさせる圧力補償弁11を各々備えている。
【0025】
制御用油圧ポンプ2の吐出側には、パイロット油路P7を介して、クラッシャケース開閉弁12をパイロットオペレートするケース開閉PPC弁(直動式比例減圧弁)P12、クラッシャ弁15をパイロットオペレートするクラッシャ正転用EPC弁(電磁比例減圧弁)P15aとクラッシャ逆転用EPC弁15b、フィーダ弁16をパイロットオペレートするフィーダ正転用EPC弁P16aとフィーダ逆転用EPC弁16bが並列に接続されている。
また、制御用油圧ポンプ2は、吐出量Qpaを吐出し、さらに制御用油圧ポンプ2の吐出側には、リリーフ弁P10が付設されている。
同様に、3ポート2位置の走行インタロック電磁弁P8、排出コンベア弁17をパイロットオペレートする排出コンベア回転電磁弁P17、磁選機弁18をパイロットオペレートする磁選電磁弁P18、振動ふるい機弁19をパイロットオペレートするふるい電磁弁P19、2次積込コンベア弁20をパイロットオペレートする積込コンベア電磁弁P20、及び2次ストックコンベア弁21をパイロットオペレートするストックコンベア電磁弁P21とが並列にパイロット油路P7に接続している。
信号P8eで切換わる走行インタロック電磁弁P8の出口ポートには、パイロット油路P9を介して、左走行弁13をパイロットオペレートする左走行PPC弁P13と右走行弁14をパイロットオペレートする右走行PPC弁P14とが並列に接続されている。
【0026】
クラッシャケース開閉弁12の制御ポートA1,B2には、クラッシャを整備するときに、クラッシャケース25を開閉するアクチュエータ25aが接続されている。
また、クラッシャケース開閉弁12の油圧ポートPA1には、ケース開閉PPC弁P12のポートOが接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、ケース開閉PPC弁P12のポートCとが接続されている。
左走行弁13の制御ポートA1,B2には、油圧駆動式の正逆回転可能な左側走行台車26における油圧モータ26aが接続されている。
また、左走行弁13の油圧ポートPA1には、左走行PPC弁P13のポートFが接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、左走行PPC弁P13のポートRが接続されている。
右走行弁14の制御ポートA1,B2には、油圧駆動式の正逆回転可能な左側走行台車27における油圧モータ27aが接続されている。
また、右走行弁14の油圧ポートPA1には、右走行PPC弁P14のポートFが接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、右走行PPC弁P14のポートRが接続されている。
クラッシャ弁15の制御ポートA1,B2には、被破砕物を破砕する正逆回転可能なクラッシャ28用の油圧モータ28aと、この油圧モータ28aの負荷圧を検出するセンサLS15とが接続されている。
また、クラッシャ弁15の油圧ポートPA1には、信号P15aeの比例電流で制御されるクラッシャ正転用EPC弁P15aの出口ポートが接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P15beの比例電流で制御されるクラッシャ逆転用EPC弁15bの出口ポートが接続されている。
【0027】
フィーダ弁16の制御ポートA1,B2には、ホッパ34に投入された被破砕物をクラッシャ28に定量送り込む正逆回転可能なフィーダ29用の油圧モータ29aと、この油圧モータ29aの負荷圧を検出するセンサLS16F,LS16Rとが接続されている。
また、フィーダ弁16の油圧ポートPA1には、信号P16aeの比例電流で制御されるフィーダ正転用EPC弁P16aの出口ポートが接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P16beの比例電流で制御されるフィーダ逆転用EPC弁16bの出口ポートが接続されている。
排出コンベア弁17の制御ポートA1,B2には、クラッシャ28にて破砕した破砕物を排出する排出コンベア30を回転させる油圧モータ30aと、この油圧モータ30aの負荷圧を検出するセンサLS17とが接続されている。
また、排出コンベア弁17の油圧ポートPA1は、タンク22に接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P17eで切換わる排出コンベア回転電磁弁P17の出口ポートが接続されている。
磁選機弁18の制御ポートA1,B2には、排出コンベア30上の破砕物に混入している鉄筋等の磁性金属片を吸着選別する磁選機31を回転させる油圧モータ31aと、この油圧モータ31aの負荷圧を検出するセンサLS18が接続されている。
また、磁選機弁18の油圧ポートPA1は、タンク22に接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P18eで切換わる磁選電磁弁P18の出口ポートが接続されている。
【0028】
振動ふるい機弁19の制御ポートA1,B2には、振動ふるい機32を回転させる油圧モータ32aと、この油圧モータ32aの負荷圧を検出するセンサLS19とが接続されている。
また、振動ふるい機弁19の油圧ポートPA1は、タンク22に接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P19eで切換わるふるい電磁弁P19の出口ポートが接続されている。
2次積込コンベア弁20の制御ポートA1,B2には、2次積込コンベア33を回転させる油圧モータ33aと、この油圧モータ33aの負荷圧を検出するセンサLS20とが接続されている。
また、2次積込コンベア弁20の油圧ポートPA1は、タンク22に接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P20eで切換わる積込コンベア電磁弁P20の出口ポートが接続されている。
2次ストックコンベア弁21の制御ポートA1,B2には、2次ストックコンベア34を回転させる油圧モータ34aと、この油圧モータ34aの負荷圧を検出するセンサLS21とが接続されている。
また、2次ストックコンベア弁21の油圧ポートPA1は、タンク22に接続されている。同様に、油圧ポートPB1には、信号P21eで切換わるストックコンベア電磁弁P21の出口ポートが接続されている。
【0029】
前記アンロード弁9は、前記切換弁が中立時に、油圧ポンプ1のポンプ最小斜板角分の吐出量Qpをアンロード圧Papにてタンク22に逃がす弁である。また、アンロード弁9のベント回路には前記LS圧PLSが作用する構造である。そして、切換弁を微操作した時のアンロード弁9の作動は、一部の吐出量Qpをタンク22へ逃がし、アンロード圧PapにLS圧PLSが加わったポンプ吐出油圧Ppまで上昇させる。
リリーフ弁10は、吐出油路7が所定圧以上に上昇するとポンプ吐出量Qpをタンク22にリリーフさせて所定圧に下げる安全弁である。
リリーフ弁P10は、吐出油路P7が所定圧以上に上昇するとポンプ吐出量Qpaをタンク22にリリーフさせて所定圧に下げる安全弁である。
【0030】
図2に示す車載されたバッテリ40には、この電源にて作動する制御手段であるコントローラ41と、排出コンベア30が作業中で回動ピン42を支点に下げ位置42aのときには電源回路44に通電しない位置センサの一つであるリミットスイッチ43とが接続されている。
コントローラ41は、図3に示す如く、主コントローラ41aと作業機を遠隔操作できるリモコンコントローラ41bとに分けて設けられている。
電源回路44には、移動式破砕機が移動中であることを示す回転灯45と、警報器46とが接続されている。
さらに、電源回路44は、コントローラ41に入力して、コントローラ41からの信号P8eをOFFして、前記走行インタロック電磁弁P8に接続されているパイロット油路P9をタンク22に接続させて左走行PPC弁P13と、右走行PPC弁P14とを操作しても走行しないようにする走行インタロック信号としている。
また、コントローラ41には、フィーダ29を手動でON、OFF出来るフィーダスイッチ47、48と、フィーダ29の速度設定を可能とする速度設定器49と、プレートフィーダとズリバーを振動させてズリバーの目開きより小さい被破砕物をクラッシャ28(図3)へ投入手前で排出させるグリズリフィーダを識別するフィーダ識別スイッチ56とからの信号が入力される。
さらに、各油圧モータの負荷を検出する検出手段である前記センサLS15,LS16F,LS16R,LS17,LS18,LS19,LS20,LS21からの信号が入力され、信号P8e,P15ae,P15be,P16ae,P16be,P17e,P18e,P19e,P20e,P21eが出力される。
【0031】
図4において、圧力補償弁11は、流量調整弁11aと減圧弁11bとが連接した複合弁であり、クラッシャケース開閉弁12の入口ポンプポートPと出口制御ポートA1あるいは制御ポートB2間における流量制御機構PQ 間の圧力差が一定となり、かつ他の切換弁との複合操作したときにも同一となるように作用する。
そして、油圧Ppを絞り11eを介して入口ポート7aに入れ減圧弁11bにて、前記アクチュエータ25aの負荷圧PLpと同圧に減圧して逆止弁11cを介して操作弁出口に最高圧を取り出しLS圧PLSとしている。
クラッシャケース開閉弁12は、クローズドセンタ方式の8ポート3位置のスプリングセンタ・パイロットオペレート式の切換弁である。この弁の8ポートには、入口ポートとして、前記流量調整弁11aの出口に接続したポンプポートPと、減圧弁11bをLS圧PLSに制御する負荷圧PLpのパイロットポートP1と、2つのタンクポートT1,T2とが設けられている。また、出口ポートとして、制御ポートA1,A2と、制御ポートB1,B2とが設けられている。そして、制御ポートA2と制御ポートB1の油路は連結されている。2つのタンクポートT1,T2は、タンク22に接続されている。
また、3位置には、P1,B1接続で他のポートは閉じているスプリングセンタの中立位置S1と、流量制御機構PQ 付きP,B1接続とB2,T2接続とB1,P1接続とA2,A1接続とT1閉じのケース開き位置O1と、流量制御機構PQ 付きP,A2接続とB1,B2,P1接続とA1,T1接続とT2閉じのケース閉じ位置C1とが設けられている。
さらにケース開き位置O1とケース閉じ位置C1とをパイロットオペレートする油圧室PA1,PB1とが設けられている。また、両端にはスプリングが付設されている。
【0032】
図5において、圧力補償弁11は、図4と同一構造であり、同一符号を付して説明は省略する。
左走行弁13と右走行弁14との中立位置S2では、A1,T1とB2,T2とP1,B1とが接続されPとA2とが閉じている。そして、制御ポートA2と制御ポートB1の油路は連結されている。2つのタンクポートT1,T2は、タンク22に接続されている。
また、他の位置である前進位置F2と後進位置R2の各ポートの接続位置は、クラッシャケース開閉弁12のケース開き位置O1、ケース閉じ位置C1と同一であり、説明は省略する。
図6において、圧力補償弁11は、図4と同一構造であり、同一符号を付して説明は省略する。
クラッシャ弁15の逆転位置R3では、流量制御機構PQ 付きP,A2接続とP1,B1,B2接続でA1方向からB2方向へ流すチェック弁15eとA1,流量制御機構PQ 付きT1接続とが設けられている。他の位置である中立位置S3と正転位置F3の各ポートの接続位置は、クラッシャケース開閉弁12の中立位置S1とケース開き位置O1と同一であり、説明は省略する。
【0033】
図7において、圧力補償弁11は、図4と同一構造であり、同一符号を付して説明は省略する。
フィーダ弁16は、左走行弁13と右走行弁14と同様の8ポート3位置のスプリングセンタ・パイロットオペレート式の切換弁であるが、正転位置F4と逆転位置R4での流量制御機構PQ が異なり図8と図9にて詳細説明する。
また、排出コンベア弁17、磁選機弁18、振動ふるい機弁19、2次積込コンベア弁20、2次ストックコンベア弁21とは同一構造の弁であり説明は省略する。
図8において、各ポートは、図7と同一部位には、同一符号を付して説明は省略する。
流量調整弁11aは、フロコン11gと、絞り11h付のピストン11jが弁体16gの所定位置に摺動自在に挿入され、一端のプラグ11nにて油を封止している。11kはピストン11jの圧力室である。
また、減圧弁11bは、切欠き11m付のプランジャ11tと調圧ばね11xと内装ピストン11yとで構成し、プランジャ11tが前記フロコン11gに当接するように弁体16gの所定位置に摺動自在に挿入され、他端のプラグ11nにて油を封止している。
スプール16hは、油圧室PA1,PB1内に挿入されているばね16kにて、ポンプポートPを中心とした中立位置S4に保持されている。
また、スプール16hの流量制御機構PQ 部を示すZ部分を拡大したものと、その流量特性グラフを図9(a)(b)に示す。
図9(a)において、フィーダ用油圧モータ29aの要求流量に応じてスプール16hの開口面積に比例した所定流量を流すためのテーパ16s上の切欠き16tの一部分にスプール外径16uと平行な平行切欠き部分16wを設けている。そして、スプール16hをポンプポートPの中心である中立位置S4から、矢印方向の正転位置F4方向にに移動させる。この時の流量制御機構PQ を流れるスプール流量QFを図9(b)に示す。
図9(b)において、縦軸は、に流量制御機構PQ を流れるスプール流量QFを示す。横軸は、にスプール16hの移動量stを示す。
スプール流量QFは、スプール16hを中立位置S4から正転位置F4方向にに移動させるとスプールの移動量stに従い、st1でQF0から移動量に比例してスプール流量QFが増加する。更にst2になると、スプール流量QFが一定のQF1になり、フィーダ29が設定値速度V1で作動する流量一定の箇所が生ずる。さらに、st3までスプールを移動していくと、再度移動量に比例してスプール流量QFが増加する。そして、stiE4になると、最大流量QF2になり、フィーダ29が定格速度V2で作動する流量となる。
【0034】
図10において、コントローラ41内に設けられている移動式破砕機の過負荷防止回路について説明する。
コントローラ41内には、前記各センサLS15,LS16F,LS16R,LS17,LS18,LS19,LS20,LS21からの信号と等価な負荷レベルをセットし出力する設定器50と、前記いずれかの各センサからの入力が有ると出力信号を出すORゲート51と、比較器であるANDゲート52,53,54と、フィーダ正転用EPC弁P16aを制御する信号P16aeを出力する出力回路55が設けられている。
設定器50には、設定した等価負荷レベル以上になると予めセットしたセット信号を出力する3種類の第1セット信号回路50a、第2セット信号回路50b、第3セット信号回路50cとが設けられている。
出力回路55には、フィーダ正転用EPC弁P16aを制御してフィーダ用油圧モータ29aを起動させる起動制御回路S1と、同様に、フィーダ正転用EPC弁P16aを制御してフィーダ用油圧モータ29aを増減速させる増減速制御回路S2と、同じく、フィーダ正転用EPC弁P16aを制御してフィーダ用油圧モータ29aを設定値速度で運転、あるいは、停止させる設定値速度・停止制御回路S3とが設けられていて信号P16aeに出力する。
そして、前記各センサLS15,LS16F,LS16R,LS17,LS18,LS19,LS20,LS21からの信号が設定負荷圧以上になるとORゲート51に入力される。
そして、ANDゲート52は、ORゲート51の出力信号と第1セット信号回路50aとの信号が入力されたときにANDゲート52と、起動制御回路S1に出力する。そして、フィーダ正転用EPC弁P16aは、起動制御回路S1に出力された比例電流信号P16aeにてフィーダ弁16を正転位置F4に切換えて起動される。
次いで、ANDゲート53は、ANDゲート52の出力信号と第2セット信号回路50bとの信号が入力されたときにANDゲート54と、増減速制御回路S2に出力する。そして、フィーダ正転用EPC弁P16aは、増減速制御回路S2に出力された比例電流信号P16aeにてフィーダ弁16を正転位置F4内を移動させて増減速する。
次いで、ANDゲート54は、ANDゲート53の出力信号と第3セット信号回路50cとの信号が入力されたときに、設定値速度・停止制御回路S3に出力する。そして、フィーダ正転用EPC弁P16aは、設定値速度・停止制御回路S3に出力された比例電流信号P16aeにてフィーダ弁16を設定値速度V1(図12)位置で運転するか、あるいは中立位置S4に切換える。
【0035】
図11において、コントローラ41内に設けられている排出コンベアの走行インタロック回路についてフローチャートで説明する。
前記リミットスイッチ(L/S)43からの信号が手順S10にて比較される。排出コンベベア30が下げ位置42aのときには(YES)、手順S11の信号P8eをOFFする信号を出力する。
また、排出コンベベア30が上げ位置42bのときには(NO)、手順S12、手順S13、手順S14に信号を出力する。
手順S12では、リミットスイッチ43がONして警報器46が鳴る。同様に手順S13の回転灯45が点灯する。
さらに、手順S14では、信号P15ae,P15be,P16ae,P16be,P17e,P18e,P19e,P20e,P21eがOFFして作業機が停止する。
【0036】
図12において、縦軸にフィーダ弁16のスプール流量(開口面積)QFを、横軸にフィーダ正転用EPC弁P16aとフィーダ逆転用EPC弁16bである電磁比例減圧弁の電流値iEを示す。
スプール流量QFは、iE1から電流を増加していくと、電流値iE比例してスプール流量QFが増加する。更にiE2になると、スプール流量QFが一定のQF1になり、フィーダ29が設定値速度V1で作動する箇所が生ずる。さらに、iE3まで電流を増加していくと、再度電流値iE比例してスプール流量QFが増加する。そして、iE4になると、最大流量QF2になり、フィーダ29が定格速度V2で作動する。
図13(a)(b)において、縦軸にフィーダ弁16の電流値iEを、横軸にフィーダ29の速度設定をする速度設定器49のダイヤルでセットした電圧VPを示す。
コントローラ41には、前記フィーダ識別スイッチ56を操作選択することで、プレートフィーダ用iE(a)とグリズリフィーダ用iE(b)との2種類のフィーダ別指令テーブルを設けている。
【0037】
上記のように構成された移動式破砕機の制御回路は、次の様に作動する。
今、移動式破砕機を自走させて移動するときには、作業機部分を遠隔操作するリモコンコントローラ41bを操作して作業機であるフィーダ29と、クラッシャ28と、排出コンベア30と、磁選機31と、振動ふるい機32と、2次積込コンベア33と、2次ストックコンベア34とを停止させる。そして、振動ふるい機32、2次積込コンベア33、及び2次ストックコンベア34を接続している図示しないゴムホースをカプラ部分で切り離す。次いで、排出コンベア30を上げ位置42bに格納すると、走行インタロック信号が解除される。
そして、自走させて移動中の油圧ポンプ1は、油圧モータ26aおよび油圧モータ27aとに吐出量Qpを供給している。
また、左走行PPC弁P13と右走行PPC弁P14とをF位置に操作して前進方向に直進しているときに、左側走行部26の負荷が右側走行部27よりも負荷圧PLPが低くて、吐出量Qpが左側走行部26へ流れようとしたときに、前記各圧力補償弁11は、左走行弁13と右走行弁14の入口ポンプポートPと出口制御ポートA1間における流量制御機構PQ 間の圧力差が同一となるように負荷圧PLpと同圧に減圧して、LS圧PLSとして他の圧力補償弁11間で、負荷に応じたLS圧PLSとして被補償を行いながら油圧ポンプ1に作用する。この結果、吐出量Qpは、左走行弁13と右走行弁14の操作量に比例して分配されるから、複数のポンプを個別に設けなくても直進操作が容易となる。
また、左走行PPC弁P13と右走行PPC弁P14とをR位置に操作して後進方向に直進しているときにも同様である。
【0038】
また、被破砕物を破砕する作業中においては、油圧ポンプ1は、作業機である異なる所要動力のアクチュエータ25a、クラッシャ28用油圧モータ28a、フィーダ29用油圧モータ29a、排出コンベア30を回転させる油圧モータ30a、磁選機31を回転させる油圧モータ31a、振動ふるい機32を回転させる油圧モータ32a、2次積込コンベア33を回転させる油圧モータ33a、2次ストックコンベア34を回転させる油圧モータ34aとを駆動させるために、これらの各油圧モータおよびアクチュエータを並列に吐出量Qpを供給している。
【0039】
そして、各圧力補償弁11は、前記走行部26、27にて説明したと同様に、これらの各油圧モータおよびアクチュエータへの吐出量Qpを各々個別に制御するクローズドセンタ方式の各切換弁12、15、16、17、18、19、20、および21の入口のポンプポートPと出口の制御ポートA1あるいは制御ポートB2間における流量制御機構PQ 間の圧力差が同一となるように負荷圧PLpと同圧に減圧する。そして、LS圧PLSとして他の圧力補償弁11と間で、負荷に応じたLS圧PLSとして被補償を行いながら油圧モータの負荷圧回路LS12内に発生する最高圧を取り出しLS圧PLSとして制御されている。
そして、油圧ポンプ1のLS弁5には、LS圧PLSが作用して、LS弁5はポンプ吐出油圧PpとLS圧PLSとのLS差圧がいつも一定になるようにバランスしている。
この結果、油圧ポンプ1は、各切換弁12、15、16、17、18、19、20、および21の操作量に応じて流量を分配するよう吐出量Qpを供給するから,特にクラッシャ28用と、他の付帯装置用に分けて配設することなく、全所要動力に応じた1個の吐出量Qpを持つ可変容量形の油圧ポンプ1を配設すればよい。よって、圧力保持のため、リリーフ弁10からタンク22へリリーフする圧油はポンプ制御で最小であり、タンク22内の作動油の発熱を低減する。
この制御回路では、特に1個の大容量のポンプに限定されず、複数個の小容量のポンプを装着して各々のポンプの吐出流量を合流させて用いることもできる。よって、付帯装置用には、大型の固定容量ポンプと複雑な分配回路を設けることがないから、ポンプのパワーロスを減らせると共に、作動油のオーバヒートを防止出来る。各負荷に応じた複数のポンプを設けなくても良い。
【0040】
また、各切換弁12、15、16、17、18、19、20、および21は、各油圧モータおよびアクチュエータ25a、28a、29a、30a、31a、32a、33a、および34aの負荷の大きさによらず、各切換弁12、15、16、17、18、19、20、および21の操作量(開口量)に応じて油圧ポンプ1の吐出量Qpを各油圧モータおよびアクチュエータ25a、28a、29a、30a、31a、32a、33a、および34aへ配分している。この為に、大容量の油圧モータ28aで駆動するクラッシャ28の速度は、クラッシャ28の油圧モータ28aの負荷が変動しても所定速度で作動する。
同様に、付帯装置であるフィーダ29、排出コンベア30等の速度は、各々の油圧モータ29a、30aの負荷が変動しても所定速度で作動する。
この結果、クラッシャ28は一定の速度で被破砕物を破砕して、排出コンベア30に送りだすから、破砕効率は低下せず、かつ、クラッシャ28と排出コンベア30の過負荷による非常停止を減少させる。
【0041】
さらに、クラッシャ弁15とフィーダ弁16には、制御用油圧ポンプ2の吐出量Qpaを配分する電磁比例減圧弁であるクラッシャ正転用EPC弁P15aとクラッシャ逆転用EPC弁15b、フィーダ正転用EPC弁P16aとフィーダ逆転用EPC弁16bとを設け制御している。
この結果、ホッパ34に投入された被破砕物をクラッシャ28にて破砕中に、フィーダ29、クラッシャ28、排出コンベア30のいずれかの油圧モータ28a、29a、30aが過負荷になったときには所定の優先順位に応じて、例えば、クラッシャ28、排出コンベア30、フィーダ29の順に油圧ポンプ1の吐出量Qpを配分する。
この結果、コントローラ41は、フィーダ29を停止するように指令を出して、クラッシャ28への被破砕物を搬入しなくする。次いでコントローラ41は、所定時間後に排出コンベア30を停止するように指令を出して、排出コンベア30を停止する。この所定時間内にクラッシャ28は、クラッシャ28内の被破砕物を破砕して排出コンベア30に破砕物を排出する。そして、最後にコントローラ41は、クラッシャ28を停止させるように指令を出して、クラッシャ28を停止するから、破砕物がクラッシャ28に噛込みする事も減少し、排出コンベア30上にも残らない。よって、各油圧モータ28a、29a、30aが過負荷になっても順次負荷を軽減するように作用するからコントローラ41は、自動復帰が容易となる。また、クラッシャ28内と排出コンベア30上の破砕物が排出されているから、クラッシャ28と排出コンベア30の点検と保守作業が容易となる。
【0042】
また、フィーダ29を起動させるためにフィーダ弁16を操作すると、フィーダ弁16のスプール16h(図9)に設けたテーパ16s上の切欠き16tの一部分にスプール外径16uと平行な平行切欠き部分16wは、図12に示す如く、フィーダ弁16のスプール移動量(開口面積)が増えても流量一定となる部分、いわゆる設定値速度状態で速度が一定となる設定値速度V1の箇所が生ずる。この設定値速度V1の箇所を設けることによって、フィーダ29は、定格速度V2と、設定値速度V1の速度段を容易に操作可能となる。
【0043】
このように、フィーダ弁16は、コントローラ41の制御により、設定値速度V1と定格速度V2の特性を有している。
また、フィーダ29を速度制御するフィーダ弁16のパイロット回路に挿入された電磁比例減圧弁に指令を出力する制御手段であるコントローラ41には、フィーダ29を速度制御する第1の速度制御である起動、増減速、停止の外に、起動、増減速、設定速度、等の第2の速度制御を速度設定器49のダイヤルでセット選択可能としている。この速度制御は、前記フィーダ識別スイッチ56を操作してフィーダ別指令テーブルを選択することで、第1の速度制御であるプレートフィーダ用電流パターンiE▲1▼と第2の速度制御であるグリズリフィーダ用電流パターンiE▲2▼との2種類のフィーダ別速度制御をすることができる。
この結果、電流パターンiE▲1▼をプレートフィーダに用いると、プレートフィーダを停止から設定速度まで比例した速度制御が可能とし得る。
また、電流パターンiE▲2▼を停止直前の低速度に共振点のある振動フィーダに用いると、振動フィーダが共振する前に設定値運転となり、クラッシャと排出コンベアの負荷を軽減して移動式破砕機を停止させることなく、各クラッシャと排出コンベアの負荷が軽減したあと振動フィーダを定格速度まで高める自動復帰が容易となる。
さらに、プレートフィーダと振動フィーダ用の油圧モータの性能が異なっていても油圧ポンプ1および操作弁8の各切換弁を共通にすることができる。
【0044】
また、移動式破砕機が走行停止する走行インタロック電磁弁P8に指令を出力する制御手段であるコントローラ41には、排出コンベア30の格納位置を検出する位置センサであるリミットスイッチ43からの信号を制御手段に入力して、かつ排出コンベア30が作業位置で下げ位置42aにある時には、移動式破砕機が走行不能にするようにしている。
よって、オペレータが作業中に、万一誤って左走行PPC弁P13と、右走行PPC弁P14とを操作しても電源回路44をON/OFFする位置センサの一つであるリミットスイッチ43がOFFとなる。そして、コントローラ41からの信号P8eをOFFして前記走行インタロック電磁弁P8を切換えて、走行インタロック電磁弁P8に接続されているパイロット油路P9をタンク22に接続させる。
パイロット油路P9がタンク22に接続されると、走行インタロック電磁弁P8は、左走行PPC弁P13と、右走行PPC弁P14に供給している吐出量Qpaを遮断してオペレータが移動式破砕機の走行レバーを押して走行しようとしても走行インタロック電磁弁P8が作用しているから走行せずに安全性が確保できる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動式破砕機の制御回路において、特に、1個のポンプの吐出流量を、異なる所要動力のフィーダ、振動ふるい機、クラッシャ、排出コンベア、磁選機、2次コンベア等の各油圧モータおよびアクチュエータを並列に供給している。そして、油圧ポンプには、各油圧モータおよびアクチュエータへの作動油を各々個別に制御するクローズドセンタ方式の切換弁の前後圧を入力し、これら前後差圧が一定と成るように油圧ポンプの吐出流量を制御する制御弁を設けている。
また、切換弁は、各油圧モータおよびアクチュエータの負荷の大きさによらず、各切換弁の開口量に応じて油圧ポンプの吐出流量を各油圧モータおよびアクチュエータへ配分しているから、大容量の油圧モータで駆動するクラッシャの速度は、クラッシャの油圧モータの負荷が変動しても設定した所定速度で作動する。同様に、付帯装置であるフィーダ、排出コンベア等の速度は、各々の油圧モータの負荷が変動しても所定速度で作動する。
この結果、クラッシャは一定の速度で被破砕物を破砕して、排出コンベアに送りだすから、破砕効率は低下せず、かつ、クラッシャと排出コンベアの過負荷による非常停止を減少させて、定量作業が可能となり、破砕効率を向上させる。
さらに、クラッシャは、セットした任意の定格速度で作動するから、現場に対応した静けさのクラッシャ回転で運転することが可能であり、場所、昼夜間を問わず移動、運転が出来て移動式破砕機として静かで汎用性が高い。
また、油圧ポンプは、特にクラッシャ用と、他の付帯装置用に分けて配設することなく、全所要動力に応じた1個の吐出流量を持つ可変容量形の油圧ポンプを配設すればよいから、圧力保持のため、リリーフ弁からタンクへリリーフする圧油はポンプ制御で最小であり、タンク内の作動油の発熱を低減して、作動油のオーバヒートを防止して、耐久性を向上させる。
この制御回路では、特に1個の大容量の油圧ポンプに限定されず、複数の小容量の油圧ポンプを装着して各々の油圧ポンプの吐出流量を合流させて用いることもできるから、小型から大型の移動式破砕機まで廉価で最適容量な油圧ポンプを選択できて、なおかつ、共通化出来るから、廉価な移動式破砕機を提供出来る。また、付帯装置用には、固定容量油圧ポンプと複雑な分配回路を設けることがないから、油圧ポンプのパワーロスを減らせてエンジンの燃費が良くなる。
【0046】
さらに、スタック形の操作弁には、油圧ポンプの吐出流量を配分する圧力補償弁とクラッシャ弁とフィーダ弁とを制御する電磁比例減圧弁を設けて、各油圧モータへ接続されたクラッシャ弁とフィーダ弁の切換弁を制御し、フィーダ、クラッシャ、排出コンベアのいずれかの油圧モータが過負荷になったときには所定の優先順位に応じて、例えば、クラッシャ、排出コンベア、フィーダの順に油圧ポンプの吐出流量を配分する。
この結果、圧力補償弁と電磁比例減圧弁とは、各油圧モータが過負荷になっても順次負荷を軽減するように作用するから、制御回路は、各油圧モータの負荷が軽減されたことを検知して自動復帰させることが可能となり、クラッシャの破砕を中断することが無くなり破砕効率が良くなる。
また、クラッシャ内と排出コンベア上の破砕物が排出されているから、クラッシャと排出コンベアの点検と保守作業が容易となる。
【0047】
また、フィーダの速度を制御するフィーダ弁には、フィーダを起動させるためにフィーダ弁を操作すると、フィーダ弁の開口面積が増えても流量一定となる部分をスプールに設けている。いわゆる設定値速度状態で速度が一定となる箇所が生ずる。この設定値速度箇所を設けることによって、フィーダ弁は、定格速度と、設定値速度の速度段を容易に操作可能として、高負荷時の微小回転制御を可能としている。この結果、破砕片粒度の調整が可能となり、ユーザの欲しがる製品粒度が確保し得る。
【0048】
また、フィーダ用油圧モータの圧力制御する電磁比例減圧弁に指令を出力する制御手段には、フィーダを速度制御する第1の速度制御である起動、増減速、停止の外に、起動、増減速、設定値速度等の第2の速度制御を選択可能である。この速度制御は、第1の速度制御をプレートフィーダに、第2の速度制御を停止直前の低速度に共振点のある振動フィーダに用いることが可能であり、制御手段の汎用性が高い。
また、第2の速度制御を、振動フィーダに用いると、振動フィーダが共振する前に設定値速度運転となり、クラッシャと排出コンベアの負荷を軽減して移動式破砕機を停止させることなく、各クラッシャと排出コンベアの負荷が軽減したあと振動フィーダを定格速度まで高める自動復帰が容易となり、破砕効率が向上する。
さらに、プレートフィーダと振動フィーダ用の油圧モータの性能が異なっていても油圧ポンプおよび操作弁を共通にすることができて、移動式破砕機の組立容易化となり、組立時間が短縮できて生産性が向上する。
【0049】
また、移動式破砕機が走行停止する走行ロック弁に指令を出力する制御手段には、排出コンベアの格納位置を検出する位置センサの信号を制御手段に入力して排出コンベアが作業位置にある時には、移動式破砕機が走行停止するようにしているから、作業中に、万一誤って移動式破砕機を走行させようとしても走行ロック弁が作動してインタロックが作用する。よって、フールプルーフとなり安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御回路の油圧回路図である。
【図2】制御回路のコントローラ部のブロック図である。
【図3】図1および図2が適用される移動式破砕機の側面図を示す。
【図4】クラッシャケース開閉弁の説明図である。
【図5】走行弁の説明図である。
【図6】クラッシャ弁の説明図である。
【図7】フィーダ弁のの説明図である。
【図8】図7のフィーダ弁の断面図である。
【図9】図8の部分拡大図と流量特性グラフである。
【図10】図2のコントローラ部内の過負荷防止回路の説明図である。
【図11】排出コンベアの走行インタロック回路のフローチャートである。
【図12】フィーダ弁の特性図である。
【図13】フィーダ別切換弁への指令テーブルである。
【図14】従来技術の移動式破砕機の制御回路である。
【図15】従来技術のフィーダ用油圧モータの速度制御回路である。
【符号の説明】
LS15,LS16F,LS16R,LS17,LS18,LS19,LS20,LS21…センサ(検出手段)、P8…走行ロック弁、P16a…電磁比例減圧弁、1…油圧ポンプ、8…操作弁、11…圧力補償制御弁、12…クラッシャケース開閉弁(切換弁)、13…左走行弁(切換弁)、14…右走行弁(切換弁)、15…クラッシャ弁(切換弁)、16…フィーダ弁(切換弁)、16h…スプール、16t…切欠き、16u…スプール外径、16w…平行切欠き部分、17…排出コンベア弁(切換弁)、18…磁選機弁(切換弁)、19…振動ふるい機弁(切換弁)、20…2次積込コンベア弁、(切換弁)、21…2次ストックコンベア、25a…アクチュエータ、26a,27a,28a,29a,30a,31a,32a,33a,34a…油圧モータ、28…クラッシャ、29…フィーダ、30…排出コンベア、32…振動ふるい機、33…2次積込コンベア、34…2次ストックコンベア、41…コントローラ(制御手段)、43…リミットスイッチ(位置センサ)、50…設定器、52,53,54…ANDゲート(比較器)、55…出力回路
Claims (2)
- 負荷の異なる複数の油圧モータおよびアクチュエータを有し被破砕物をクラッシャにて破砕する移動式破砕機の制御回路において、作動油を供給する少なくとも1個以上の可変容量形の油圧ポンプと、この油圧ポンプより前記複数の油圧モータおよびアクチュエータへの作動油を断続する切換弁と、この切換弁の前後圧を入力し、これら前後差圧が一定と成るように油圧ポンプの吐出流量を制御し、かつ、各油圧モータおよびアクチュエータの所要動力に応じ、あるいは切換弁を同時操作したときには所定の優先順位に応じて吐出流量を配分する圧力補償制御弁と、前記切換弁を各油圧モータの負荷に応じて設定した所定値に制御する制御手段とを備え、フィーダの速度を制御する切換弁のうちフィーダ弁のスプールには、フィーダ用油圧モータの要求流量に応じてスプールの開口面積に比例した所定流量を流すためのテーパ上の切欠きの一部分にフィーダ弁のスプール移動量が増えても流量一定となるスプール外径と平行な平行切欠き部分を設けたことを特徴とする移動式破砕機の制御回路。
- クラッシャ、排出コンベア、振動ふるい機、または2次コンベアの油圧モータの負荷を検出する検出手段と、この検出手段からの信号をコントローラにそれぞれ入力し、この入力した信号とフィーダの負荷を予め設定器で設定した等価負荷レベルと比較する比較器を設け、比較した比較器の出力電流に応じてフィーダ用油圧モータを起動、増減速、停止、または、起動、増減速、設定値速度運転する切換弁を制御する電磁比例減圧弁に指令を出力する出力回路とからなる請求項1記載の移動式破砕機の制御回路。
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