JP3884568B2 - Auger drive - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リーダのガイドレールに沿って昇降され、オーガスクリューを回転駆動して杭孔を掘削するオーガ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、図3に示すように、自走式の杭施工機1が知られており、杭施工機1には、リーダ2がステー4及びキャッチングホーク6によって起倒自在に支持されている。リーダ2の前面にはその長手方向に沿って長尺状の一対のガイドレール8が敷設されている。
【0003】
ガイドレール8には、複数のガイドギブ10を介してオーガ駆動装置12が摺動可能に取り付けられている。オーガ駆動装置12には、オーガスクリュー14が取り付けられ、搭載する図示しないモータによりオーガスクリュー14を回転駆動するように構成されている。モータには電動モータあるいは油圧モータが用いられている。
【0004】
杭施工機1には、ウインチ16が搭載されており、ウインチ16から引き出されたワイヤ18は、リーダ2に沿って引き出され、リーダ2の中間に回転可能に支持されたシーブ20を介して、リーダ2の上端に回転可能に支承されたシーブ22に掛け渡されている。
【0005】
更に、ワイヤ18は、リーダ2の上端に設けられたシーブ24との間に掛け渡された後、ワイヤ18にはオーガ駆動装置12が吊下げられており、ウインチ16の駆動によりオーガ駆動装置12をリーダ2に沿って昇降させることができるように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、モータに電動モータを用いた場合、大きい掘削能力を得ることができるが、油圧モータに比べて寸動性能が劣り、電動モータの重量が大きくなり、杭施工機の安定が悪くなるという問題があった。
【0007】
また、油圧モータを用いた場合には、杭施工機のエンジンにより油圧ポンプを駆動して、この油圧ポンプから作動油の供給を受けることができるが、電動モータの場合には、別途発電機を用意しなければならない。一方、発電機を用いた場合には、杭施工機のエンジンは、ウインチを駆動するのみとなり、エンジン能力の余剰が大きいという問題があった。
【0008】
本発明の課題は、小型であっても、掘削能力が大きいオーガ駆動装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
立設されたリーダのガイドレールに沿って昇降され、オーガスクリューを回転駆動するオーガ駆動装置において、
前記オーガスクリューを同時に駆動する電動モータと油圧モータとを備えると共に、前記油圧モータに供給される作動油圧を制御する圧力制御弁を備えたことを特徴とするオーガ駆動装置がそれである。
【0010】
また、前記圧力制御弁は、電磁比例圧力制御弁で、該電磁比例圧力制御弁を前記電動モータの負荷に応じて制御する制御回路を備えた構成としてもよい。あるいは、前記油圧モータには、杭施工機のエンジンにより駆動される油圧ポンプから作動油を供給するようにしてもよい。また、前記電動モータは、発電機に接続してもよい。
【0011】
更に、前記電磁比例圧力制御弁は、電磁比例リリーフ弁であってもよく、あるいは、前記電磁比例圧力制御弁は、パイロット操作リリーフ弁と電磁比例減圧弁とからなり、前記電磁比例減圧弁により減圧されたパイロット圧を前記パイロット操作リリーフ弁に導入する構成としてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、オーガスクリュー14は大歯車26に接続されており、大歯車26には一対のピニオン歯車28,30が歯合されている。一方のピニオン歯車28は、電動モータ32に接続された減速機34に取り付けられており、他方のピニオン歯車30は、油圧モータ36に接続された減速機38に取り付けられている。
【0013】
油圧モータ36には一対の給排流路40,42が接続されており、給排流路40,42は切換弁44に接続されている。切換弁44は主流路46を介して油圧ポンプ48に接続されると共に、戻り流路50を介してタンク52に接続されている。油圧ポンプ48は杭施工機1のエンジン54により駆動されるように接続されている。
【0014】
切換弁44は、主流路46と一方の給排流路40とを連通すると共に戻り流路50と他方の給排流路42とを連通する正転位置44a、両給排流路40,42と戻り流路50とを連通する停止位置44b、主流路46と他方の給排流路42とを連通すると共に戻り流路50と一方の給排流路40とを連通する逆転位置44cを備えている。
【0015】
主流路46は圧力制御弁56を介してタンク52に接続されている。本実施形態では、圧力制御弁56に電磁比例リリーフ弁が用いられており、電磁比例リリーフ弁に入力される励磁信号に応じてリリーフ圧が設定される。よって、主流路46はリリーフ圧以下に制御される。
【0016】
一方、電動モータ32は発電機58に接続されており、また、電動モータ32に入力される電流値を検出する負荷検出センサ60が設けられている。負荷検出センサ60により検出された電流値は制御回路62に入力され、制御回路62はこの電流値に応じて圧力制御弁56に励磁信号を出力する。電動モータ32の電流値は、負荷に比例しており、負荷が大きいときにはリリーフ圧が大きくなるように圧力制御弁56を制御する。
【0017】
油圧モータ36の出力であるピニオン歯車30の回転数は必ず電動モータ32の出力であるピニオン歯車28の回転数よりも速くなるように減速比を設定する。これにより、同時に運転したときに油圧モータ36は必ずリリーフ状態で回転することになる。オーガスクリュー14の負荷が少ないときは圧力制御弁56の設定リリーフ圧を落としてエンジン54のエネルギ損失、熱量発生を抑える。電動モータ32の電流値に比例して圧力制御弁56の設定リリーフ圧を上昇させてやることにより効率よくオーガスクリュー14の掘削力を発生させることができる。
【0018】
次に、前述した本実施形態のオーガ駆動装置の作動について説明する。
まず、オーガスクリュー14を回転駆動する際には、エンジン54により油圧ポンプ48を駆動して、主流路46に作動油を供給する。オーガスクリュー14を正転させる場合には、切換弁44を正転位置44aに切り換え、給排流路40を介して油圧モータ36に作動油を供給し、給排流路42、戻り流路50を介してタンク52に作動油を戻す。
【0019】
よって、油圧モータ36には減速機38、ピニオン歯車30、大歯車26を介してオーガスクリュー14を回転駆動するトルクが発生する。トルクは供給される作動油圧に比例し、主流路46の作動油圧が圧力制御弁56により設定されたリリーフ圧を超えると、圧力制御弁56が開弁して作動油をタンク52に逃す。
【0020】
主流路46の作動油圧がリリーフ圧にまで上昇したときには、リリーフ圧に応じたトルクがオーガスクリュー14に加わる。同時に電動モータ32を駆動すると、油圧モータ36によるトルク以外に、更に、減速機34、ピニオン歯車28、大歯車26を介してオーガスクリュー14に電動モータ32によるトルクが加わる。これにより、オーガスクリュー14は掘削抵抗に抗する十分なトルクが付与され、オーガスクリュー14により掘削が行われる。
【0021】
掘削抵抗が大きく、電動モータ32に加わる負荷が大きくなると、電動モータ32の電流値が大きくなり、負荷検出センサ60はこの電流値を検出し、制御回路62はこの電流値に応じて圧力制御弁56のリリーフ圧が増加するように励磁信号を出力する。リリーフ圧が増加すると、油圧モータ36によるトルクが増加し、掘削抵抗の増加を油圧モータ36が補助する。
【0022】
このように、オーガスクリュー14を油圧モータ36と電動モータ32とにより同時に駆動することにより、大きな掘削能力を得ることができると共に、油圧モータ36は電動モータ32に較べると非常に小型であり、また、油圧モータ36で補助する分だけ電動モータ32は小さな容量のものでもよいので、オーガ駆動装置を小型化できる。
【0023】
次に、前述した実施形態と異なる第2実施形態のオーガ駆動装置について図2によって説明する。尚、前述したと同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。
本第2実施形態では、主流路46とタンク52とをパイロット操作リリーフ弁70を介して接続し、パイロット操作リリーフ弁70には電磁比例減圧弁72からのパイロット圧を導入できるように接続する。電磁比例減圧弁72は油圧ポンプ74から供給される作動油圧を入力される励磁信号に応じて減圧してパイロット操作リリーフ弁70に供給する。電磁比例減圧弁72には前述したと同様に制御回路62から負荷に応じた励磁信号を入力できるように接続する。
【0024】
この第2実施形態のオーガ駆動装置によっても、前述した実施形態と同様に、電動モータ32の負荷に応じて主流路46のリリーフ圧を変更し、油圧モータ36の出力トルクを変更できる。尚、油圧ポンプ74の吐出側にはリリーフ弁76が接続されている。
【0025】
以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0026】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のオーガ駆動装置は、オーガスクリューを油圧モータと電動モータとにより同時に回転駆動するので、その分電動モータの容量を小さくすることができ全体で小型化できるという効果を奏する。また、電動モータに接続される発電機を小さくすることができ、エネルギーを無駄なく利用することができる。更に、電動モータの負荷に応じて圧力制御弁を制御すると、負荷の変動に対して自動的に油圧モータのトルクを増加させることができ、効率よく杭施工機のエンジンの出力を掘削に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのオーガ駆動装置の概略構成図である。
【図2】第2実施形態としての圧力制御弁の油圧回路図である。
【図3】従来の杭施工機の側面図である。
【符号の説明】
1…杭施工機 2…リーダ
12…オーガ駆動装置 14…オーガスクリュー
32…電動モータ 36…油圧モータ
44…切換弁 46…主流路
48…油圧ポンプ 56…圧力制御弁
60…負荷検出センサ 62…制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an auger drive device that is lifted and lowered along a guide rail of a leader and excavates a pile hole by rotationally driving an auger screw.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 3, a self-propelled pile construction machine 1 is known, and a
[0003]
An
[0004]
The pile construction machine 1 is equipped with a
[0005]
Furthermore, after the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional one, when an electric motor is used as the motor, a large excavation ability can be obtained, but the inching performance is inferior to that of the hydraulic motor, the weight of the electric motor is increased, and the pile construction machine There was a problem of poor stability.
[0007]
In addition, when a hydraulic motor is used, a hydraulic pump can be driven by the engine of the pile construction machine, and hydraulic oil can be supplied from this hydraulic pump. Must be prepared. On the other hand, when the generator is used, the engine of the pile construction machine only drives the winch, and there is a problem that the surplus of the engine capacity is large.
[0008]
An object of the present invention is to provide an auger drive device having a large excavation capability even if it is small.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures in order to solve the problem. That is,
In the auger drive device that is moved up and down along the guide rail of the standing reader and rotationally drives the auger screw,
The auger drive device includes an electric motor and a hydraulic motor that simultaneously drive the auger screw, and a pressure control valve that controls the hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor.
[0010]
The pressure control valve may be an electromagnetic proportional pressure control valve, and may include a control circuit that controls the electromagnetic proportional pressure control valve according to a load of the electric motor. Or you may make it supply a hydraulic oil to the said hydraulic motor from the hydraulic pump driven by the engine of a pile construction machine. The electric motor may be connected to a generator.
[0011]
Further, the electromagnetic proportional pressure control valve may be an electromagnetic proportional relief valve, or the electromagnetic proportional pressure control valve includes a pilot operation relief valve and an electromagnetic proportional pressure reducing valve, and the pressure is reduced by the electromagnetic proportional pressure reducing valve. The pilot pressure may be introduced into the pilot operation relief valve.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
[0013]
A pair of supply / discharge passages 40, 42 is connected to the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
On the other hand, the electric motor 32 is connected to the generator 58, and a load detection sensor 60 that detects a current value input to the electric motor 32 is provided. The current value detected by the load detection sensor 60 is input to the
[0017]
The reduction ratio is set so that the rotational speed of the
[0018]
Next, the operation of the above-described auger drive device of this embodiment will be described.
First, when the
[0019]
Therefore, torque that rotationally drives the
[0020]
When the working oil pressure of the
[0021]
When the excavation resistance is large and the load applied to the electric motor 32 increases, the current value of the electric motor 32 increases, the load detection sensor 60 detects this current value, and the
[0022]
Thus, by simultaneously driving the
[0023]
Next, an auger drive device of a second embodiment different from the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the second embodiment, the
[0024]
Also in the auger drive device of the second embodiment, the relief pressure of the
[0025]
The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
[0026]
【The invention's effect】
As described in detail above, since the auger drive device of the present invention rotationally drives the auger screw by the hydraulic motor and the electric motor at the same time, the capacity of the electric motor can be reduced correspondingly and the overall size can be reduced. Play. Moreover, the generator connected to the electric motor can be reduced, and energy can be used without waste. Furthermore, if the pressure control valve is controlled according to the load of the electric motor, the torque of the hydraulic motor can be automatically increased in response to load fluctuations, and the engine output of the pile construction machine can be used efficiently for excavation. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an auger drive device as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a pressure control valve as a second embodiment.
FIG. 3 is a side view of a conventional pile construction machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (6)
前記オーガスクリューを同時に駆動する電動モータと油圧モータとを備えると共に、前記油圧モータに供給される作動油圧を制御する圧力制御弁を備えたことを特徴とするオーガ駆動装置。In the auger drive device that is moved up and down along the guide rail of the standing reader and rotationally drives the auger screw,
An auger drive device comprising an electric motor and a hydraulic motor for simultaneously driving the auger screw, and a pressure control valve for controlling a hydraulic pressure supplied to the hydraulic motor.
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