JP4026969B2

JP4026969B2 - Hydraulic circuit for construction machinery

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Publication number: JP4026969B2
Application number: JP01377299A
Authority: JP
Inventors: 統高野
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: JP2000213004A; KR100588285B1; KR20000052452A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設機械の油圧回路に関し、特に、カットオフ機能を持つ建設機械の油圧回路において吊り荷作業、切株起こし作業又は転石起こし作業時等において作業機の力の速度とを同時に必要とするときにカットオフ機能を解除すると共に、油圧回路の最高吐出圧を昇圧させて吊り能力を向上させた建設機械の油圧回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧掘削機では、ブームの上げ操作により吊り荷作業を行う場合がある。図７に示す建設機械の油圧回路の第１の従来技術を説明する。
可変容量型ポンプ１の吐出管路１ａはブーム用方向切換弁２を介してブームシリンダ３に接続され、可変容量型ポンプ１の吐出管路１ａには最高吐出圧（設定圧Ｐ1 ）を設定するリリーフ弁４を接続する。制御ポンプ５の吐出油は固定リリーフ弁６により一定圧に設定されて、トルク可変制御弁７を介してカットオフ弁８から可変容量型ポンプ１の容量制御手段９に接続される。トルク可変制御弁７は、可変容量型ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐを入力して、一定圧に設定された制御ポンプ５の吐出油を、可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖ（ｃｃ／ｒｅｖ）が、Ｐ・Ｖで示されるトルクＫ2 を一定とするような制御圧に制御して出力する。即ち、図７おいてトルクＫ2 で示すような直角双曲線となる。カットオフ弁８は、トルク可変制御弁７の出力する制御圧を入力し、可変容量型ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐがリリーフ弁４の設定圧Ｐ1 近く（即ち、Ｐa ）になると図７においてカーブＣで示すように、リリーフ弁４の設定圧Ｐ1 まで可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖを漸減させて最小ポンプ容量Ｖ1 にする制御圧を出力する。容量制御手段９は、カットオフ弁８の出力する制御圧を入力して、可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖを、図７においてＫ2 及びＣで示すように制御する、容量制御弁及び容量制御シリンダ（共に図示省略）よりなる。
【０００３】
第１の従来技術の作用を図７，８を参照してを説明する。
可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖは、ブームシリンダ３に作用する負荷圧によって決まる可変容量型ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐに応じて、図７においてＫ2 及びＣで示すトルク曲線のように制御される。なお、図７では横軸にポンプ容量Ｖをとったが、ポンプ吐出量Ｑ（ｍ3 ／ｍｉｎ）をとればＫ2 及びＣで示すトルク曲線は馬力曲線となる。従って、可変容量型ポンプ１がカットオフ時に点Ａでリリーフする損失トルクＫ1 （即ちＰ1 ・Ｖ1 ）は、可変容量型ポンプ１がカットオフ解除時に点Ｂでリリーフする損失トルクＫ2 （即ちＰ1 ・Ｖ2 ）に比べて減少する。従って、可変容量型ポンプ１が点Ａでリリーフする損失馬力は、可変容量型ポンプ１が点Ｂでリリーフする損失馬力に比べて減少して省エネルギーが図られる。
【０００４】
図９に示す第２の従来技術（例えば、特公平６−７２４３７号公報に記載）を説明する。なお、各構成要素の後の括弧内には相当する本発明の構成要素を示し、以後は本発明の構成要素を記すと共に、第１の従来技術と同様な構成要素には同一符号を符してその説明を省略する。
油圧掘削機の作業機油圧回路において、各方向切換弁を貫通する戻り油路１０は絞り１１を介してタンク１２に接続される。一定圧に設定された油圧ポンプ（制御ポンプ）５の吐出油は、ソレノイド弁１３を介して可変リリーフ弁（リリーフ弁）１４のパイロット受圧部１４ｂに接続されると共に、更にシャトル弁１５の一方側から可変容量型油圧ポンプ（可変容量型ポンプ）１の容量制御手段１６に接続される。シャトル弁１５の他方側には戻り油路１０に介設された絞り１１の上流側に接続される。ソレノイド弁１３は、操作レバー１８の先端に設置されたスイッチ１９を押すと励磁されてｂ位置に切換わり、制御ポンプ５をパイロット受圧部１４ｂ及びシャトル弁１５の一方側に接続し、スイッチ１９を押した手を離すと消磁されてａ位置に切換わり、パイロット受圧部１４ｂ及びシャトル弁１５の一方側をタンク１２に接続するようになっている。リリーフ弁１４は、パイロット受圧部１４ｂにパイロット圧が供給されないときは通常設定圧Ｐ1 に設定され、パイロット圧が供給されると通常設定圧Ｐ1 より高い高設定圧Ｐ2 に切換える。
【０００５】
第２の従来技術の作用を説明する。油圧掘削機により通常の掘削作業を行う場合には、スイッチ１９は押されないのでソレノイド弁１３は消磁されてａ位置となる。従って、パイロット受圧部１４ｂ及びシャトル弁１５の一方側はドレンされるため、リリーフ弁１４は通常設定圧Ｐ1 となり、絞り１１上流の戻り油路１０の圧油がシャトル弁１５の他方側から容量制御手段１６に作用する。これにより、ブーム用方向切換弁２等の方向切換弁をいずれも操作しないと戻り油路１０の流量が増加して可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが最小となり、ブーム用方向切換弁２等の方向切換弁のいずれかを操作すると戻り油路１０に流量がなくなり可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが最大となるように制御される。
【０００６】
次に、油圧掘削機をクレーンとして吊り荷作業に使用する場合には、操作レバー１８のスイッチ１９を押すと、ソレノイド弁１３が励磁されてｂ位置となる。従って、制御ポンプ５からのパイロット油がパイロット受圧部１４ｂに流れ、図１０に示すように、リリーフ弁１４の高設定圧Ｐ2 まで昇圧するため吊上力が増加する。また、容量制御手段１６には、シャトル弁１５の一方側から制御ポンプ５の制御圧が作用するので、図１０に示すように、可変容量型ポンプ１はポンプ容量Ｖを小容量Ｖ3 に設定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各従来技術には次の問題がある。
（１）第１の従来技術によれば、吊り荷作業を行うとポンプ吐出圧Ｐが上昇して、図７において点Ａの近傍で吊り荷作業が行われることになる。このため、ポンプ容量Ｖの減少により作業速度が減少して作業能率が低下する。また、ポンプ吐出圧Ｐはリリーフ弁４によりＰ1 に設定してあり、これ以上の吊り能力が得られないため吊り能力が不足して充分な吊り荷作業ができない。
（２）第２の従来技術によれば、通常の掘削時にブームを下げ操作して掘削中に、不用意にスイッチ１９を押したり、身体の一部が触れることがあると、オペレータの意に反してリリーフ弁１４が高設定圧Ｐ2 まで昇圧して掘削力が増大すると共に、可変容量型ポンプ１は小容量Ｖ3 まで低減して充分な作業速度が得られなくなる。このため、オペレータの操作性が低下する。また、ブーム下げ側の油圧機器も上げ側と同様な耐圧性が必要になるためコストが嵩む。
（３）第２の従来技術で通常の掘削作業を行うときに、ブーム用方向切換弁２を操作しないと、図１０に示すように可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが最小容量Ｖmin となり、ブーム用方向切換弁２を操作すると可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが最大容量Ｖmax となる。また、吊り作業のときにスイッチ１９を押すと可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖは、最小容量Ｖmin 又は最大容量Ｖmax から小容量Ｖ3 に切換わるだけでなく、リリーフ弁は通常設定圧Ｐ1 から高設定圧Ｐ2 まで急激に圧力変化する。このように、可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖ及びリリーフ弁の設定圧が急激に変化するため、各油圧機器、ひいては建設機械全体としてのショックが増大して装置の耐久性が低下する。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、吊り荷作業時に充分な吊り能力が得られると共に、吊り荷作業速度の減少を抑えて作業能率を向上させた建設機械の油圧回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る建設機械の油圧回路は、可変容量型ポンプを複数の方向切換弁を介してそれぞれに対応する作業機を駆動するアクチュエータに接続し、可変容量型ポンプの吐出管路に最高吐出圧を設定するリリーフ弁を接続し、可変容量型ポンプの吐出圧がリリーフ弁の設定圧に近づくと可変容量型ポンプの吐出量を漸減させて最小にするカットオフ弁を介して、可変容量型ポンプの容量をカットオフ制御する建設機械の油圧回路において、作業機のブームを操作するブームレバーと、ブームレバーに設けられ、作業モードを吊りモードに設定する吊りモードスイッチと、ブーム用アクチュエータが吊り荷の上げ側に操作されたことを検出する上げ検出センサと、リリーフ弁の設定圧を通常設定圧と通常設定圧より高い高設定圧とに設定自在なリリーフ弁制御手段と、カットオフ弁をカットオフ作動とカットオフ作動解除とに切換自在なカットオフ弁制御手段と、吊りモードスイッチから吊りモード信号を入力すると共に、上げ検出センサから上げ検出信号を入力したとき、リリーフ弁制御手段に指令を出力してリリーフ弁の設定圧を昇圧させると共に、カットオフ弁制御手段に指令を出力してカットオフ弁のカットオフ機能を解除するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
第１の発明によれば、コントローラは、上げ検出センサから上げ検出信号を入力すると共に、吊りモードスイッチから吊りモード信号を入力すると、リリーフ弁制御手段に指令を出力してリリーフ弁の設定圧を昇圧させると共に、カットオフ弁制御手段に指令を出力してカットオフ弁のカットオフ機能を解除する。このため、リリーフ弁の設定圧が昇圧した分だけ吊り能力が増大すると共に、カットオフ機能が解除されて可変容量型ポンプのポンプ容量が増加した分だけ、作業速度が増大する。しかも、所定アクチュエータの上げ単独操作（例えば、油圧掘削機のブーム上げ）を行うと、自動的に昇圧され、かつ、カットオフ機能が解除されるのでオペレータが吊り能力アップの度にスイッチを操作する必要がない。従って、吊り荷作業、切株起こし作業又は転石起こし作業等のように作業機の力と速度を同時に必要とする作業の作業能率及び操作性の向上を図ることができる。
【００１１】
第２の発明に係る建設機械の油圧回路は、第１の発明において、ブーム用アクチュエータ以外の他のアクチュエータが操作されたことを検出する他操作センサを備え、前記コントローラは、他操作センサから検出信号を入力したとき、リリーフ弁制御手段に指令を出力して昇圧していた前記リリーフ弁の高設定圧を通常設定圧に戻すと共に、カットオフ弁制御手段に指令を出力してカットオフ弁のカットオフ機能を復帰させることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明によれば、コントローラは、所定のアクチュエータ以外の他のアクチュエータの他操作センサから操作信号を入力すると、リリーフ弁制御手段に指令を出力して昇圧していたリリーフ弁の設定圧を元に戻して通常設定圧にすると共に、カットオフ弁制御手段に出力してカットオフ弁のカットオフ機能を復帰させる。従って、通常の掘削時等の複合操作時にはリリーフ弁は通常設定圧になっているため、他のアクチュエータに必要以上の圧力が作用することがないため油洩れ等の不具合が防止されると共に耐久性が向上する。また、カットオフ機能が復帰して可変容量型ポンプの吐出油がリリーフするときにはポンプ容量が減少して駆動馬力が低減するためエンジンの燃料消費量低減等の省エネルギー化が図られる。
【００１３】
第３の発明に係る建設機械の油圧回路は、第１の発明または第２の発明において、リリーフ弁による設定圧の時間に対する変化率を低減させる第１緩衝手段と、カットオフ弁のカットオフ機能とカットオフ機能解除とに切換える制御圧の時間に対する変化率を低減させる第２緩衝手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明によれば、リリーフ弁の設定圧が通常設定圧又は昇圧した高設定圧に切換わるときの変化率が第１緩衝手段により低減されると共に、カットオフ弁のカットオフ機能とカットオフ機能解除とに切換える制御圧の時間に対する変化率が第２緩衝手段により低減される。このため、油圧回路における圧力変化時の衝撃が小さくなるので、各油圧機器、ひいては建設機械全体としての衝撃が緩和されて装置の耐久性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図１〜５に基づいて説明する。なお、図７〜１０に示す従来の技術と同様な構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。
先ず、図１及び図２により第１実施形態の構成を説明する。
可変容量型ポンプ１の吐出管路１ａに最高吐出圧を複数段に設定自在なリリーフ弁１４を接続する。このリリーフ弁１４は圧力設定ばね１４ａのセット荷重を増加させるパイロット受圧部１４ｂを有している。ブームシリンダ３（所定のアクチュエータの一例）が上げ側に操作されたことをブームレバー２１の上げ操作の検出により検出する上げ検出センサ２２と、バケットシリンダ（他のアクチュエータの一例）が操作されたことをバケットレバーの操作の検出により検出する他操作センサ２７と、作業モードを吊りモードに設定する吊りモードスイッチ２３とが設置される。コントローラ２６は、上げ検出センサ２２の上げ検出信号と吊りモードスイッチ２３の吊りモード信号とを入力し、かつ、他操作センサ２７の検出信号を入力したとき、第１電磁式切換弁２４（リリーフ弁制御手段の一例）と第２電磁式切換弁２５（カットオフ弁制御手段の一例）とを励磁する。
【００１６】
第１電磁式切換弁２４は、消磁されるとリリーフ弁１４のパイロット受圧部１４ｂをタンク１２に接続するａ位置と、励磁されるとパイロット受圧部１４ｂを制御ポンプ５（制御圧源）に接続するｂ位置とに切換わる。第２電磁式切換弁２５は、消磁されるとカットオフ弁８のパイロット受圧部８ａをタンク１２に接続するａ位置と、励磁されるとパイロット受圧部８ａを制御ポンプ５に接続するｂ位置とに切換わる。また、コントローラ２６は、上げ検出センサ２２の検出信号と吊りモードスイッチ２３の吊りモード信号とを入力しているときに、他操作センサ２７からバケットシリンダが操作された検出信号を入力すると第１電磁式切換弁２４と第２電磁式切換弁２５とを消磁し、バケットシリンダが操作された検出信号が遮断されると第１電磁式切換弁２４と第２電磁式切換弁２５とを再び励磁するようにしている。パイロット受圧部１４ｂと第１電磁式切換弁２４を接続する管路には第１絞り２８（第１緩衝手段の一例）が介設され、パイロット受圧部８ａと第２電磁式切換弁２５を接続する管路には第２絞り２９（第２緩衝手段の一例）が介設される。なお、３０は制御電源である。
【００１７】
図２及び図３に示すカットオフ弁の構成を説明する。
カットオフ弁８は、トルク可変制御弁７の出力圧Ｐt を入力してカットオフ弁８の出力圧Ｐc に制御して、可変容量型ポンプ１の容量制御手段９に出力する機能を有する。
スプール８のカットオフ弁本体４０（斜線で示す）内に形成されたスプール孔４１には、スプール８ｓが摺動自在に嵌挿される。スプール孔４１の一端より外側にはスプール孔４１に連通する第１ピストン孔４２が形成され、さらに外側には第２ピストン孔４４が形成される。また、第１ピストン孔４２と第２ピストン孔４４との間には、図１に示す可変容量型ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐが作用する第１圧力室４３が形成され、第２ピストン孔４４の外側にはカットオフ弁８の出力圧Ｐc が作用する第２圧力室４５が形成される。第１ピストン孔４２には一端がスプール８ｓの一端に当接する第１ピストン８ｂが摺動自在に嵌挿され、さらに第２ピストン孔４４には一端が第１ピストン８ｂの他端に当接する第２ピストン８ｃが摺動自在に嵌挿される。
スプール孔４１の他端より外側には、スプール孔４１に連通するスプリング室４６が形成され、さらに外側には第３ピストン孔４７を介してパイロット受圧部８ａが形成される。スプリング室４６内には、一端がスプール８ｓの他端に当接するばね８ｄと、ばね８ｄの他端が当接するばね座８ｇとが配設され、ばね座８ｇはばね８ｄの付勢力により通常はスプリング室４６の他端側の端面４８に当接するようになっている。第３ピストン孔４７には第３ピストン８ｈが摺動自在に嵌挿され、第３ピストン８ｈの一端はばね座８ｇに当接する。パイロット受圧部８ａには図１に示す制御ポンプ５から吐出油が第２電磁式切換弁２５を介して供給され、第３ピストン８ｈの他端にはパイロット受圧部８ａのパイロット圧が作用する。
図３に図２のＱ部詳細を示す。同図に示すように、スプール８ｓには絞り体８ｔが設けられ、絞り体８ｔの一側とスプール孔４１とは、カットオフ弁８の出力油室ｂとトルク可変制御弁７に連通する入力油室ａとの間に介在する第１絞り部８ｅを形成し、絞り体８ｔの他側とスプール孔４１とはカットオフ弁８の出力油室ｂとタンク１２に連通するドレン室ｃとの間に介在する第２絞り部８ｆを形成する。
【００１８】
カットオフ弁の作用を図２及び図３を参照して図４に基づいて説明する。
第２電磁式切換弁２５が消磁されて制御ポンプ５の制御圧がパイロット受圧部８ａに作用していないときに、負荷が増大して可変容量型ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐが、図４に示すリリーフ弁１４の通常設定圧Ｐ1 近くの所定圧Ｐa （ばね８ｄにより設定）になると、スプール８ｓの一端側に作用する第１ピストン８ｂと第２ピストン８ｃとの力の和がばね８ｄのばね力に打ち勝って、スプール８ｓは図２の矢印方向に動き始める。従って、第１絞り部８ｅの開口が縮小され、第２絞り部８ｆの開口が拡大されるため、出力油室ｂのカットオフ弁８の出力圧Ｐc は漸減する。容量制御手段９は、制御圧力が低下するとポンプ容量Ｖが減少し、制御圧力が上昇するとポンプ容量Ｖが増加するポジティブ制御機構となっているため、カットオフ弁８の出力圧Ｐc の漸減によりポンプ容量Ｖも最小容量Ｖ1 まで漸減して、リリーフロスを低減させるカットオフ機能を行う。
また、第２電磁式切換弁２５を励磁してｂ位置に切換えてパイロット受圧部８ａに制御ポンプ５の制御圧を作用させると、第３ピストン８ｈを介してばね８ｄのセット力が増大するため、スプール８ｓは図２の矢印と反対方向に押付けられる。このため、第１絞り部８ｅの開口が拡大され、第２絞り部８ｆの開口が縮小するため、出力油室ｂのカットオフ弁８の出力圧Ｐc は最大まで増加してカットオフ機能を解除する。
【００１９】
【表１】

【００２０】
本実施形態の作用を、表１により説明する。
（１）吊り作業を行うことなく通常の掘削作業を行う場合に、吊りモードスイッチ２３をＯＦＦすると、コントローラ２６は、吊りモードスイッチ２３の吊りモード信号を入力しないため、ブームレバー２１及びバケットレバー等の他のアクチュエータの操作に関係なく第１電磁切換弁２４及び第２電磁切換弁２５を消磁する。従って、リリーフ弁１４のパイロット受圧部１４ｂは第１電磁切換弁２４のａ位置を介してタンク１２に接続されるため、リリーフ弁１４の設定圧は通常設定圧Ｐ1 のままである。このため、他のアクチュエータに必要以上の圧力が作用することがないため油洩れ等の不具合が防止されると共に耐久性が向上する。また、カットオフ弁８のパイロット受圧部８ａは第２電磁切換弁２５のａ位置を介してタンク１２に接続されるため、カットオフ弁８のカットオフ機能が作動し、これにより、図７，８に示す従来の技術と同様に、可変容量型ポンプ１の吐出油がリリーフするときにはポンプ容量Ｖが減少するため、可変容量型ポンプ１の駆動力の省エネルギー化が図られる。
【００２１】
（２）吊り作業を行う場合に、吊りモードスイッチ２３をＯＮすると共に、ブームレバー２１を上げ操作すると、コントローラ２６は、上げ検出センサ２２の上げ検出信号と吊りモードスイッチ２３の吊りモード信号を入力し、かつバケットレバー等の他のアクチュエータが中立のときは、第１電磁切換弁２４及び第２電磁切換弁２５を励磁する。従って、リリーフ弁１４のパイロット受圧部１４ｂは第１電磁切換弁２４のｂ位置を介して制御ポンプ５に接続されるため、リリーフ弁１４の通常設定圧はＰ1 から高設定圧Ｐ2 （Ｐ1 <Ｐ2 ）まで昇圧する。また、カットオフ弁８のパイロット受圧部８ａは第２電磁切換弁２５のｂ位置を介して制御ポンプ５に接続されるため、カットオフ弁８のカットオフ機能が解除される。このため、図４に示すようにリリーフ弁１４の設定圧が昇圧した分（Ｐ2 −Ｐ1 ）だけ吊り能力が増大すると共に、カットオフ機能が解除されて可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが増加した分（Ｖ2 −Ｖ1 ）だけ、作業速度が増大して吊り荷作業能率の向上が図られる。
【００２２】
また、コントローラ２６は、上げ検出センサ２２の上げ検出信号と吊りモードスイッチ２３の吊りモード信号とを入力しているときに、他操作センサ２７からバケットシリンダ等の操作を検出した検出信号を入力すると第１電磁式切換弁２４と第２電磁式切換弁２５とを消磁する。従って、前記（１）の吊りモードスイッチ２３をＯＦＦしたときの作用と同一となる。一方、バケットシリンダ等の操作の検出信号がオフされると、自動的に第１電磁式切換弁２４と第２電磁式切換弁２５とを再び励磁するため、リリーフ弁１４の設定圧が昇圧した分だけ吊り能力が増大すると共に、カットオフ機能が解除されて可変容量型ポンプ１のポンプ容量Ｖが増加した分だけ、作業速度が増大して吊り荷作業能率が向上する。
このように、リリーフ弁１４の設定圧の切換え及びカットオフ弁８のカットオフ機能・解除の切換えが自動的に行われるため、オペレータの作業操作性及び作業能率が向上する。
【００２３】
また、図５に示すように、リリーフ弁１４の通常設定圧Ｐ1 と昇圧した高設定圧Ｐ2 とに切換わるときの変化率は、第１絞り２８により低減される。同様に、カットオフ弁８のカットオフ機能作動とその解除とに切換わるときのパイロト受圧部８ａの圧力変化率は第２絞り２９により低減されるので、可変容量型ポンプ１の吐出容量Ｖの変化が緩和される。このため、油圧回路、ひいては建設機械全体に及ぼす衝撃が緩和されて建設機械の耐久性が向上する。
なお、本実施形態では第１絞り２８及び第２絞り２９を設置したが、これに限るものではなく、コントローラ２６から第１電磁式切換弁２４と第２電磁式切換弁２５に出力する信号を滑らかに変化させてもよい。
【００２４】
また、リリーフ弁１４は２段切換えとしたがこれに限るものではなく、作業条件等によりオペレータが３段以上に切換えるようにすることも容易に可能である。
【００２５】
次に、図６により第２実施形態の構成を説明する。
図１に示す第１実施形態では、リリーフ弁１４のパイロット受圧部１４ｂを第１電磁式切換弁２４により制御ポンプ５とタンク１２とに切換えて、吐出管路１ａの最高吐出圧の設定を切換えたが、本実施形態では、可変容量型ポンプ１の吐出管路１ａに第１電磁式切換弁２４Ａを介して設定圧の異なる二つのリリーフ弁、即ち、通常設定圧リリーフ弁１４Ａと高設定圧リリーフ弁１４Ｂとを接続する。その他の構成は第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００２６】
本実施形態の作用及び効果を説明する。
図１に示す第１実施形態と同様に、第１電磁式切換弁２４Ａが消磁されるとａ位置に切換わり、吐出管路１ａは通常設定圧リリーフ弁１４Ａに接続されるが、第１電磁式切換弁２４Ａが励磁されるとｂ位置に切換わり、吐出管路１ａは高設定圧リリーフ弁１４Ｂに接続されて吐出管路１ａの最高吐出圧が昇圧する。その他の作用及び効果は第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００２７】
以上、説明したように、吊りモードのとき、ブーム以外の他の作業機が操作されているときは、ブーム上げ操作が行われていても、作業機回路の最高吐出圧は通常設定圧とすると共に、リリーフ設定圧近くでカットオフ制御するので、可変容量型ポンプ１の駆動エネルギーの省エネルギー化、ブーム以外の作業機回路の低圧化を図ることができる。
また、上記のように吊りモードのとき、ブーム上げ操作とブーム以外の他の作業機の操作が同時に行われている場合に、他の作業機の操作を停止したら、すなわち、ブーム単独上げ操作となったら、作業機回路の最高吐出圧を高設定圧とすると共に、カットオフ制御機能を解除（停止）する。これにより、
（１）ブーム吊り能力及び作業速度の増大による作業能力向上
（２）ブーム単独上げの作業性向上
（３）自動切り換えによるオペレータの操作性向上
等の顕著な効果が得られる。
なお、上記実施形態では上げ検出センサ２２は、ブームレバーの上げ操作を検出しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、ブーム用方向切換弁２をパイロット式としたときのブーム上げ側のパイロット圧に基づいて検出してもよい。他操作センサ２７についても同様である。
また吊りモードスイッチは、ブームレバー２１に設けても、あるいは、運転席の操作パネルに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧回路図である。
【図２】図１に示すカットオフ弁の詳細図である。
【図３】図２のＱ部詳細図である。
【図４】図１に示す油圧回路図のポンプ吐出圧−ポンプ容量曲線図である。
【図５】通常設定圧と昇圧した高設定圧との切換時における油圧変化を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る油圧回路図である。
【図７】第１の従来技術の油圧回路図である。
【図８】図７に示す油圧回路図のポンプ吐出圧−ポンプ容量曲線図である。
【図９】第２の従来技術の油圧回路図である。
【図１０】図９に示す油圧回路図のポンプ吐出圧−ポンプ容量曲線図である。
【符号の説明】
１；可変容量型ポンプ、１ａ；吐出管路、２；ブーム用方向切換弁、３；ブームシリンダ、５；制御ポンプ、６；固定リリーフ弁、７；トルク可変制御弁、８；カットオフ弁、８ａ；パイロット受圧部、９；容量制御手段、１４；リリーフ弁、１４ａ；圧力設定ばね、１４ｂ；パイロット受圧部、１４Ａ；通常設定圧リリーフ弁、１４Ｂ；高設定圧リリーフ弁、２１；ブームレバー、２２；上げ検出センサ、２３；吊りモードスイッチ、２４，２４Ａ；第１電磁式切換弁、２５；第２電磁式切換弁、２６；コントローラ、２７；他操作センサ、２８；第１絞り、２９；第２絞り、３０；制御電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic circuit for a construction machine, and in particular, when the speed of a working machine force is required at the same time during a lifting operation, a stump raising operation, or a rolling stone operation in a hydraulic circuit for a construction machine having a cut-off function. The present invention also relates to a hydraulic circuit for a construction machine in which the cutoff function is canceled and the maximum discharge pressure of the hydraulic circuit is increased to improve the suspension capacity.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hydraulic excavator, there is a case where a lifting work is performed by raising a boom. A first prior art of the hydraulic circuit of the construction machine shown in FIG. 7 will be described.
The discharge pipe 1a of the variable displacement pump 1 is connected to the boom cylinder 3 via the boom direction switching valve 2, and the maximum discharge pressure (set pressure P1) is set in the discharge pipe 1a of the variable displacement pump 1. Relief valve 4 is connected. The oil discharged from the control pump 5 is set to a constant pressure by the fixed relief valve 6, and is connected from the cut-off valve 8 to the capacity control means 9 of the variable displacement pump 1 via the variable torque control valve 7. The variable torque control valve 7 receives the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 1 and supplies the discharge oil of the control pump 5 set to a constant pressure to the pump displacement V (cc / rev) of the variable displacement pump 1. However, the torque is controlled to a control pressure that keeps the torque K2 indicated by P · V constant and output. That is, a right-angled hyperbola as shown by torque K2 in FIG. The cut-off valve 8 receives the control pressure output from the variable torque control valve 7, and when the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 1 is close to the set pressure P1 of the relief valve 4 (ie, Pa), the curve in FIG. As indicated by C, a control pressure is outputted to gradually reduce the pump capacity V of the variable displacement pump 1 to the set pressure P1 of the relief valve 4 to the minimum pump capacity V1. The capacity control means 9 receives the control pressure output from the cut-off valve 8 and controls the pump capacity V of the variable capacity pump 1 as indicated by K2 and C in FIG. It consists of a cylinder (both not shown).
[0003]
The operation of the first prior art will be described with reference to FIGS.
The pump displacement V of the variable displacement pump 1 is controlled as shown by torque curves indicated by K2 and C in FIG. 7 according to the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 1 determined by the load pressure acting on the boom cylinder 3. The In FIG. 7, the horizontal axis indicates the pump capacity V, but if the pump discharge amount Q (m3 / min) is taken, the torque curves indicated by K2 and C are horsepower curves. Accordingly, the loss torque K1 (that is, P1 · V1) that the variable displacement pump 1 relieves at the point A when cut off is the loss torque K2 that the variable displacement pump 1 relieves at the point B when the cut-off is released (ie P1 · V2). ). Therefore, the loss horsepower at which the variable displacement pump 1 is relieved at the point A is reduced compared with the loss horsepower at which the variable displacement pump 1 is relieved at the point B, thereby saving energy.
[0004]
The second prior art shown in FIG. 9 (for example, described in Japanese Patent Publication No. 6-72437) will be described. The corresponding components of the present invention are shown in parentheses after each component, and hereinafter, the components of the present invention will be described, and the same components as those in the first prior art will be denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
In a working machine hydraulic circuit of a hydraulic excavator, a return oil passage 10 that passes through each direction switching valve is connected to a tank 12 via a throttle 11. The discharge oil of the hydraulic pump (control pump) 5 set to a constant pressure is connected to the pilot pressure receiving portion 14b of the variable relief valve (relief valve) 14 via the solenoid valve 13, and further to one side of the shuttle valve 15. To the displacement control means 16 of the variable displacement hydraulic pump (variable displacement pump) 1. The other side of the shuttle valve 15 is connected to the upstream side of the throttle 11 interposed in the return oil passage 10. The solenoid valve 13 is energized when the switch 19 provided at the tip of the operation lever 18 is pressed and is switched to the position b. The control pump 5 is connected to one side of the pilot pressure receiving portion 14b and the shuttle valve 15, and the switch 19 is connected. When the pressed hand is released, the magnet is demagnetized and switched to the position a, and one side of the pilot pressure receiving portion 14b and the shuttle valve 15 is connected to the tank 12. The relief valve 14 is set to the normal set pressure P1 when the pilot pressure is not supplied to the pilot pressure receiving portion 14b, and is switched to the high set pressure P2 higher than the normal set pressure P1 when the pilot pressure is supplied.
[0005]
The operation of the second prior art will be described. When normal excavation work is performed by the hydraulic excavator, the switch 19 is not pushed, so that the solenoid valve 13 is demagnetized to the position a. Accordingly, since one side of the pilot pressure receiving portion 14b and the shuttle valve 15 is drained, the relief valve 14 becomes the normal set pressure P1, and the pressure oil in the return oil passage 10 upstream of the throttle 11 is capacity-controlled from the other side of the shuttle valve 15. Acts on the means 16. As a result, if any of the direction switching valves such as the boom direction switching valve 2 is not operated, the flow rate of the return oil passage 10 is increased and the pump capacity V of the variable displacement pump 1 is minimized. When any one of the directional control valves is operated, the flow rate in the return oil passage 10 disappears and the pump displacement V of the variable displacement pump 1 is controlled to be maximum.
[0006]
Next, when the hydraulic excavator is used as a crane for hanging work, when the switch 19 of the operation lever 18 is pushed, the solenoid valve 13 is excited and becomes the b position. Accordingly, the pilot oil from the control pump 5 flows to the pilot pressure receiving portion 14b and increases to the high set pressure P2 of the relief valve 14 as shown in FIG. Further, since the control pressure of the control pump 5 acts on the capacity control means 16 from one side of the shuttle valve 15, as shown in FIG. 10, the variable capacity pump 1 has the pump capacity V set to a small capacity V3. The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the above conventional techniques has the following problems.
(1) According to the first prior art, when the hanging work is performed, the pump discharge pressure P increases, and the hanging work is performed in the vicinity of the point A in FIG. For this reason, the work speed is reduced due to the reduction of the pump capacity V, and the work efficiency is lowered. Further, the pump discharge pressure P is set to P1 by the relief valve 4, and since no more suspension capacity can be obtained, the suspension capacity is insufficient and sufficient suspension work cannot be performed.
(2) According to the second prior art, when the boom is lowered during normal excavation and the switch 19 is inadvertently pressed or part of the body may be touched during excavation, the operator wishes On the other hand, the relief valve 14 is increased to the high set pressure P2 to increase the excavation force, and the variable displacement pump 1 is reduced to the small capacity V3, so that a sufficient working speed cannot be obtained. For this reason, the operability of the operator is lowered. In addition, the hydraulic equipment on the boom lowering side needs to have the same pressure resistance as that on the raising side, which increases the cost.
(3) During normal excavation work in the second prior art, if the boom direction switching valve 2 is not operated, the pump capacity V of the variable displacement pump 1 becomes the minimum capacity Vmin as shown in FIG. When the boom direction switching valve 2 is operated, the pump displacement V of the variable displacement pump 1 becomes the maximum displacement Vmax. Further, when the switch 19 is pressed during the suspension work, the pump capacity V of the variable displacement pump 1 is not only switched from the minimum capacity Vmin or the maximum capacity Vmax to the small capacity V3, but the relief valve is increased from the normal set pressure P1. The pressure changes rapidly to the set pressure P2. As described above, the pump capacity V of the variable displacement pump 1 and the set pressure of the relief valve change abruptly, so that the shock of each hydraulic device, and thus the construction machine as a whole, increases and the durability of the apparatus decreases.
[0008]
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and can provide a sufficient lifting capacity at the time of lifting work, and can suppress the reduction of the lifting work speed and improve the work efficiency to improve the hydraulic efficiency of the construction machine. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for solving the problems and effects]
In order to achieve the above object, a hydraulic circuit for a construction machine according to a first aspect of the present invention includes a variable displacement pump connected to an actuator that drives a corresponding working machine via a plurality of directional control valves. A relief valve that sets the maximum discharge pressure is connected to the discharge line of the pump, and when the discharge pressure of the variable displacement pump approaches the set pressure of the relief valve, the discharge of the variable displacement pump is gradually reduced to minimize it In the hydraulic circuit of construction machinery that controls the displacement of the variable displacement pump through the off valve, A boom lever for operating the boom of the work implement and a boom lever are provided. A suspension mode switch for setting the work mode to the suspension mode; For boom A lift detection sensor that detects that the actuator has been operated on the lifting side of the suspended load, a relief valve control means that allows the set pressure of the relief valve to be set to a normal set pressure and a higher set pressure than the normal set pressure, and a cut Cut-off valve control means that can switch the off valve between cut-off operation and cut-off operation release, and when the lift mode signal is input from the lift mode sensor and the lift detection signal is input from the lift detection sensor, the relief valve control And a controller that outputs a command to the means to increase the set pressure of the relief valve and outputs a command to the cut-off valve control means to cancel the cut-off function of the cut-off valve.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, when the controller receives the lifting detection signal from the lifting detection sensor and the suspension mode signal from the suspension mode switch, the controller outputs a command to the relief valve control means to set the pressure setting of the relief valve. In addition to increasing the pressure, a command is output to the cutoff valve control means to release the cutoff function of the cutoff valve. For this reason, the suspension capacity increases as the set pressure of the relief valve increases, and the working speed increases as the cut-off function is canceled and the pump capacity of the variable displacement pump increases. In addition, when a single operation of raising a predetermined actuator (for example, raising a boom of a hydraulic excavator) is performed, the pressure is automatically increased and the cut-off function is released, so the operator operates the switch every time the lifting capacity is increased. There is no need. Therefore, it is possible to improve the work efficiency and operability of work that requires the power and speed of the work machine at the same time, such as hanging load work, stump raising work, or rolling stone raising work.
[0011]
The hydraulic circuit of the construction machine according to the second invention is the first invention, For boom Provided with another operation sensor that detects that an actuator other than the actuator has been operated, Said When the controller inputs a detection signal from another operation sensor, it outputs a command to the relief valve control means to boost the pressure. Said The high setting pressure of the relief valve is returned to the normal setting pressure, and a command is output to the cutoff valve control means to return the cutoff function of the cutoff valve.
[0012]
According to the second aspect of the invention, when the controller inputs an operation signal from another operation sensor of an actuator other than the predetermined actuator, the controller outputs a command to the relief valve control means to increase the set pressure of the relief valve that has been increased. The pressure is returned to the normal setting pressure and output to the cutoff valve control means to return the cutoff function of the cutoff valve. Therefore, since the relief valve is normally set pressure during combined operation such as during normal excavation, it is possible to prevent problems such as oil leaks and durability, since pressure more than necessary does not act on other actuators. Will improve. Further, when the cut-off function is restored and the discharge oil of the variable displacement pump is relieved, the pump capacity is reduced and the driving horsepower is reduced, so that energy saving such as reduction in fuel consumption of the engine is achieved.
[0013]
The hydraulic circuit of the construction machine according to the third invention is the first invention. Or Second invention In The first buffer means for reducing the change rate with respect to time of the set pressure by the relief valve, and the second buffer for reducing the change rate with respect to time of the control pressure for switching between the cut-off function and the cut-off function release of the cut-off valve. Means.
[0014]
According to the third invention, the change rate when the set pressure of the relief valve is switched to the normal set pressure or the increased set pressure is reduced by the first buffering means, and the cut-off function of the cut-off valve and the cut-off function The rate of change with respect to time of the control pressure for switching to the off function release is reduced by the second buffer means. For this reason, since the impact at the time of the pressure change in a hydraulic circuit becomes small, the impact as each hydraulic equipment and by extension, the construction machine as a whole is relieved, and the durability of the apparatus is improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the prior art shown in FIGS. 7-10, and the description is abbreviate | omitted.
First, the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
A relief valve 14 is connected to the discharge line 1a of the variable displacement pump 1 so that the maximum discharge pressure can be set in a plurality of stages. The relief valve 14 has a pilot pressure receiving portion 14b that increases the set load of the pressure setting spring 14a. The raising detection sensor 22 for detecting that the boom cylinder 3 (an example of a predetermined actuator) is operated to the raising side by detecting the raising operation of the boom lever 21 and the bucket cylinder (an example of another actuator) are operated. Are detected by detecting the operation of the bucket lever, and a suspension mode switch 23 for setting the work mode to the suspension mode. When the controller 26 receives the lifting detection signal of the lifting detection sensor 22 and the suspension mode signal of the suspension mode switch 23 and also receives the detection signal of the other operation sensor 27, the first electromagnetic switching valve 24 (relief valve) An example of the control means) and the second electromagnetic switching valve 25 (an example of the cut-off valve control means) are excited.
[0016]
The first electromagnetic switching valve 24 connects the pilot pressure receiving portion 14b of the relief valve 14 to the tank 12 when demagnetized, and connects the pilot pressure receiving portion 14b to the control pump 5 (control pressure source) when excited. Switch to position b. The second electromagnetic switching valve 25 has a position for connecting the pilot pressure receiving portion 8a of the cutoff valve 8 to the tank 12 when demagnetized, and a position b for connecting the pilot pressure receiving portion 8a to the control pump 5 when excited. Switch to. Further, when the controller 26 receives the detection signal indicating that the bucket cylinder is operated from the other operation sensor 27 while inputting the detection signal of the raising detection sensor 22 and the suspension mode signal of the suspension mode switch 23, the first electromagnetic When the detection signal for operating the bucket cylinder is shut off, the first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are excited again. I am doing so. A first throttle 28 (an example of a first buffering means) is interposed in a pipe line connecting the pilot pressure receiving portion 14b and the first electromagnetic switching valve 24, and connects the pilot pressure receiving portion 8a and the second electromagnetic switching valve 25. A second throttle 29 (an example of a second buffering unit) is interposed in the pipe line. Reference numeral 30 denotes a control power source.
[0017]
The configuration of the cutoff valve shown in FIGS. 2 and 3 will be described.
The cut-off valve 8 has a function of inputting the output pressure Pt of the variable torque control valve 7, controlling the output pressure Pc of the cut-off valve 8, and outputting it to the capacity control means 9 of the variable displacement pump 1.
A spool 8s is slidably inserted into a spool hole 41 formed in a cutoff valve body 40 (indicated by hatching) of the spool 8. A first piston hole 42 communicating with the spool hole 41 is formed outside one end of the spool hole 41, and a second piston hole 44 is formed further outside. Further, a first pressure chamber 43 in which the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 1 shown in FIG. 1 acts is formed between the first piston hole 42 and the second piston hole 44, and the second piston hole 44. A second pressure chamber 45 in which the output pressure Pc of the cut-off valve 8 acts is formed on the outside. A first piston 8b whose one end abuts against one end of the spool 8s is slidably fitted into the first piston hole 42, and one end of the second piston hole 44 abuts against the other end of the first piston 8b. Two pistons 8c are slidably inserted.
A spring chamber 46 communicating with the spool hole 41 is formed outside the other end of the spool hole 41, and a pilot pressure receiving portion 8 a is formed outside the spool hole 41 via a third piston hole 47. In the spring chamber 46, there are disposed a spring 8d whose one end is in contact with the other end of the spool 8s and a spring seat 8g which is in contact with the other end of the spring 8d. The spring seat 8g is normally driven by the biasing force of the spring 8d. The spring chamber 46 comes into contact with an end face 48 on the other end side. A third piston 8h is slidably fitted into the third piston hole 47, and one end of the third piston 8h abuts against the spring seat 8g. 1 is supplied to the pilot pressure receiving portion 8a from the control pump 5 shown in FIG. 1 via the second electromagnetic switching valve 25, and the pilot pressure of the pilot pressure receiving portion 8a acts on the other end of the third piston 8h.
FIG. 3 shows details of the Q portion of FIG. As shown in the figure, the spool 8 s is provided with a throttle body 8 t, and one side of the throttle body 8 t and the spool hole 41 communicate with the output oil chamber b of the cutoff valve 8 and the variable torque control valve 7. A first throttle portion 8e is formed between the oil chamber a and the other side of the throttle body 8t and the spool hole 41 are formed between the output oil chamber b of the cutoff valve 8 and the drain chamber c communicating with the tank 12. A second diaphragm portion 8f interposed therebetween is formed.
[0018]
The operation of the cutoff valve will be described based on FIG. 4 with reference to FIGS.
When the second electromagnetic switching valve 25 is demagnetized and the control pressure of the control pump 5 is not acting on the pilot pressure receiving portion 8a, the load increases and the pump discharge pressure P of the variable displacement pump 1 is shown in FIG. When the pressure reaches a predetermined pressure Pa (set by the spring 8d) near the normal set pressure P1 of the relief valve 14 shown, the sum of the forces of the first piston 8b and the second piston 8c acting on one end of the spool 8s is the spring of the spring 8d. Overcoming the force, the spool 8s begins to move in the direction of the arrow in FIG. Accordingly, since the opening of the first throttle portion 8e is reduced and the opening of the second throttle portion 8f is enlarged, the output pressure Pc of the cutoff valve 8 in the output oil chamber b gradually decreases. Since the displacement control means 9 is a positive control mechanism in which the pump displacement V decreases when the control pressure decreases and the pump displacement V increases when the control pressure increases, the pump 9 is gradually reduced by the output pressure Pc of the cutoff valve 8. The capacity V is gradually reduced to the minimum capacity V1, and a cut-off function for reducing the relief loss is performed.
Further, if the second electromagnetic switching valve 25 is excited to switch to the b position and the control pressure of the control pump 5 is applied to the pilot pressure receiving portion 8a, the setting force of the spring 8d increases via the third piston 8h. The spool 8s is pressed in the direction opposite to the arrow in FIG. For this reason, since the opening of the first throttle portion 8e is enlarged and the opening of the second throttle portion 8f is reduced, the output pressure Pc of the cutoff valve 8 in the output oil chamber b increases to the maximum and the cutoff function is released. To do.
[0019]
[Table 1]

[0020]
The operation of this embodiment will be described with reference to Table 1.
(1) When performing a normal excavation work without performing a suspension work, if the suspension mode switch 23 is turned OFF, the controller 26 does not input the suspension mode signal of the suspension mode switch 23. The first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are demagnetized regardless of the operation of other actuators. Accordingly, since the pilot pressure receiving portion 14b of the relief valve 14 is connected to the tank 12 via the position a of the first electromagnetic switching valve 24, the set pressure of the relief valve 14 remains at the normal set pressure P1. For this reason, since pressure more than necessary does not act on other actuators, problems such as oil leakage are prevented and durability is improved. Further, since the pilot pressure receiving portion 8a of the cut-off valve 8 is connected to the tank 12 through the position a of the second electromagnetic switching valve 25, the cut-off function of the cut-off valve 8 is activated. Similarly to the conventional technique shown in FIG. 8, when the discharge oil of the variable displacement pump 1 is relieved, the pump displacement V decreases, so that the driving force of the variable displacement pump 1 can be saved.
[0021]
(2) When the suspension operation is performed, when the suspension mode switch 23 is turned on and the boom lever 21 is raised, the controller 26 inputs the detection signal of the lift detection sensor 22 and the suspension mode signal of the suspension mode switch 23. When the other actuator such as the bucket lever is neutral, the first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are excited. Accordingly, since the pilot pressure receiving portion 14b of the relief valve 14 is connected to the control pump 5 through the position b of the first electromagnetic switching valve 24, the normal set pressure of the relief valve 14 is changed from P1 to the high set pressure P2 (P1 &#.60; increase pressure to P2). Further, since the pilot pressure receiving portion 8a of the cutoff valve 8 is connected to the control pump 5 via the b position of the second electromagnetic switching valve 25, the cutoff function of the cutoff valve 8 is released. For this reason, as shown in FIG. 4, the suspension capacity increases by the amount (P2-P1) in which the set pressure of the relief valve 14 is increased, and the cutoff function is canceled to increase the pump capacity V of the variable displacement pump 1. The working speed is increased by the amount (V2 -V1), and the lifting work efficiency is improved.
[0022]
Further, when the controller 26 inputs the raising detection signal of the raising detection sensor 22 and the suspension mode signal of the suspension mode switch 23, the controller 26 inputs a detection signal that detects the operation of the bucket cylinder or the like from the other operation sensor 27. The first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are demagnetized. Therefore, the operation is the same as when the suspension mode switch 23 of (1) is turned off. On the other hand, when the detection signal for the operation of the bucket cylinder or the like is turned off, the first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are automatically energized again, so that the set pressure of the relief valve 14 is increased. The suspension capacity increases by the amount, and the work speed increases and the suspension work efficiency improves by the increase in the pump capacity V of the variable displacement pump 1 after the cutoff function is released.
As described above, since the switching of the set pressure of the relief valve 14 and the switching of the cutoff function / release of the cutoff valve 8 are automatically performed, the work operability and work efficiency of the operator are improved.
[0023]
Further, as shown in FIG. 5, the rate of change when the relief valve 14 is switched between the normal set pressure P 1 and the increased high set pressure P 2 is reduced by the first throttle 28. Similarly, the pressure change rate of the pilot pressure receiving portion 8a when switching between the cutoff function operation of the cutoff valve 8 and the release thereof is reduced by the second throttle 29, so that the discharge capacity V of the variable displacement pump 1 is reduced. Change is mitigated. For this reason, the impact on the hydraulic circuit and thus the entire construction machine is alleviated, and the durability of the construction machine is improved.
In the present embodiment, the first throttle 28 and the second throttle 29 are provided. However, the present invention is not limited to this, and signals output from the controller 26 to the first electromagnetic switching valve 24 and the second electromagnetic switching valve 25 are not limited thereto. It may be changed smoothly.
[0024]
Although the relief valve 14 is switched to two stages, the present invention is not limited to this, and the operator can easily switch to three or more stages depending on working conditions and the like.
[0025]
Next, the configuration of the second embodiment will be described with reference to FIG.
In the first embodiment shown in FIG. 1, the pilot pressure receiving portion 14b of the relief valve 14 is switched to the control pump 5 and the tank 12 by the first electromagnetic switching valve 24 to switch the setting of the maximum discharge pressure of the discharge pipe 1a. However, in the present embodiment, two relief valves having different set pressures, that is, the normal set pressure relief valve 14A and the high set pressure are provided in the discharge pipe 1a of the variable displacement pump 1 via the first electromagnetic switching valve 24A. The relief valve 14B is connected. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0026]
The operation and effect of this embodiment will be described.
As in the first embodiment shown in FIG. 1, when the first electromagnetic switching valve 24A is demagnetized, the position is switched to the position a, and the discharge line 1a is connected to the normal set pressure relief valve 14A. When the type switching valve 24A is energized, the position is switched to the position b, and the discharge line 1a is connected to the high set pressure relief valve 14B to increase the maximum discharge pressure of the discharge line 1a. Since other operations and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
[0027]
As described above, when the work equipment other than the boom is operated in the suspension mode, the maximum discharge pressure of the work equipment circuit is set to the normal set pressure even when the boom raising operation is performed. At the same time, since the cutoff control is performed near the relief set pressure, it is possible to save the drive energy of the variable displacement pump 1 and reduce the pressure of the work machine circuit other than the boom.
Further, when the boom raising operation and the operation of the other work equipment other than the boom are performed at the same time in the suspension mode as described above, if the operation of the other work equipment is stopped, that is, Then, the maximum discharge pressure of the work implement circuit is set to a high set pressure, and the cut-off control function is canceled (stopped). This
(1) Improvement of work capacity by increasing boom suspension capacity and work speed
(2) Improvement of workability by raising the boom alone
(3) Improved operator operability through automatic switching
A remarkable effect such as is obtained.
In the above embodiment, the raising detection sensor 22 detects the raising operation of the boom lever. However, the present invention is not limited to this. For example, the boom raising when the boom direction switching valve 2 is a pilot type is used. Detection may be based on the pilot pressure on the side. The same applies to the other operation sensors 27.
The suspension mode switch may be provided on the boom lever 21 or on the operation panel of the driver's seat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the cut-off valve shown in FIG.
FIG. 3 is a detailed view of a portion Q in FIG. 2;
4 is a pump discharge pressure-pump capacity curve diagram of the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a change in hydraulic pressure when switching between a normal set pressure and a boosted high set pressure.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram of a first prior art.
8 is a pump discharge pressure-pump capacity curve diagram of the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram of a second prior art.
10 is a pump discharge pressure-pump capacity curve diagram of the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Variable displacement type pump, 1a; Discharge pipe | tube, 2; Direction switch valve for booms, 3; Boom cylinder, 5; Control pump, 6; Fixed relief valve, 7: Variable torque control valve, 8; 8a; pilot pressure receiving part, 9; capacity control means, 14; relief valve, 14a; pressure setting spring, 14b; pilot pressure receiving part, 14A; normal set pressure relief valve, 14B; high set pressure relief valve, 21; 22; Raising detection sensor, 23; Suspension mode switch, 24, 24A; First electromagnetic switching valve, 25; Second electromagnetic switching valve, 26; Controller, 27; Other operation sensor, 28; First throttle, 29; Second aperture, 30; control power supply

Claims

可変容量型ポンプを複数の方向切換弁を介してそれぞれに対応する作業機を駆動するアクチュエータに接続し、可変容量型ポンプの吐出管路に最高吐出圧を設定するリリーフ弁を接続し、可変容量型ポンプの吐出圧がリリーフ弁の設定圧に近づくと可変容量型ポンプの吐出量を漸減させて最小にするカットオフ弁を介して、可変容量型ポンプの容量をカットオフ制御する建設機械の油圧回路において、
作業機のブームを操作するブームレバー (21) と、
ブームレバー (21) に設けられ、作業モードを吊りモードに設定する吊りモードスイッチ(23)と、
ブーム用アクチュエータ(3) が吊り荷の上げ側に操作されたことを検出する上げ検出センサ(22)と、
リリーフ弁(14)の設定圧を通常設定圧と通常設定圧より高い高設定圧とに設定自在なリリーフ弁制御手段(24)と、
カットオフ弁(8) をカットオフ作動とカットオフ作動解除とに切換自在なカットオフ弁制御手段(25)と、
吊りモードスイッチ(23)から吊りモード信号を入力すると共に、上げ検出センサ(22)から上げ検出信号を入力したとき、リリーフ弁制御手段(24)に指令を出力してリリーフ弁(14)の設定圧を昇圧させると共に、カットオフ弁制御手段(25)に指令を出力してカットオフ弁(8)
のカットオフ機能を解除するコントローラ(26)とを備えた
ことを特徴とする建設機械の油圧回路。The variable displacement pump is connected to the actuator that drives the corresponding work machine via a plurality of directional control valves, and the relief valve that sets the maximum discharge pressure is connected to the discharge line of the variable displacement pump. The hydraulic pressure of a construction machine that cuts off the displacement of the variable displacement pump through a cutoff valve that gradually reduces and minimizes the displacement of the variable displacement pump when the discharge pressure of the displacement pump approaches the set pressure of the relief valve In the circuit
A boom lever (21) for operating the boom of the work implement ;
A suspension mode switch (23) provided on the boom lever (21) and setting the work mode to the suspension mode,
A lift detection sensor (22) for detecting that the boom actuator (3) is operated on the lifting side of the suspended load;
A relief valve control means (24) capable of setting the set pressure of the relief valve (14) to a normal set pressure and a higher set pressure higher than the normal set pressure;
A cut-off valve control means (25) capable of switching the cut-off valve (8) between cut-off operation and cut-off operation release;
When a suspension mode signal is input from the suspension mode switch (23) and a lift detection signal is input from the lift detection sensor (22), a command is output to the relief valve control means (24) to set the relief valve (14). While increasing the pressure, output a command to the cutoff valve control means (25) to cut off the cutoff valve (8)
And a controller (26) for releasing the cut-off function of the construction machine.

請求項１に記載の建設機械の油圧回路において、
ブーム用アクチュエータ(3) 以外の他のアクチュエータが操作されたことを検出する他操作センサ(27)を備え、
前記コントローラ(26)は、他操作センサ(27)から検出信号を入力したとき、リリーフ弁制御手段(24)に指令を出力して昇圧していたリリーフ弁(14)の高設定圧を通常設定圧に戻すと共に、カットオフ弁制御手段(25)に指令を出力してカットオフ弁(8)
のカットオフ機能を復帰させる
ことを特徴とする建設機械の油圧回路。In the hydraulic circuit of the construction machine according to claim 1,
Provided with another operation sensor (27) for detecting that an actuator other than the boom actuator (3) has been operated,
When the controller (26) receives a detection signal from the other operation sensor (27), it outputs a command to the relief valve control means (24) to normally set the high set pressure of the relief valve (14). At the same time, the command is output to the cutoff valve control means (25) and the cutoff valve (8)
The hydraulic circuit of the construction machine, wherein the cut-off function is restored.

請求項１または請求項２に記載の建設機械の油圧回路において、
リリーフ弁(14)による設定圧の時間に対する変化率を低減させる第１緩衝手段(28)と、
カットオフ弁(8) のカットオフ機能とカットオフ機能解除とに切換える制御圧の時間に対する変化率を低減させる第２緩衝手段(29)とを備えた
ことを特徴とする建設機械の油圧回路。In the hydraulic circuit of the construction machine according to claim 1 or 2,
A first buffer means (28) for reducing the rate of change of the set pressure with respect to time by the relief valve (14);
A hydraulic circuit for a construction machine, comprising: a second buffering means (29) for reducing a rate of change with time of a control pressure for switching between a cutoff function and a cutoff function cancellation of the cutoff valve (8).