JP4192123B2 - リフティングマグネット装置の発電回路 - Google Patents
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Description
本発明は、リフティングマグネット装置の発電回路に関するものであり、特に、建設機械に装備されたリフティングマグネットに安定した動作を行わせることが可能なリフティングマグネット装置の発電回路に関するものである。
建設機械に装備されたリフティングマグネットの駆動に関する従来技術として、例えば次のような建設機械の発電機用油圧駆動装置が知られている。この従来技術は、建設機械に搭載されたエンジンによって駆動され、建設機械本体の油圧アクチュエータを駆動するメインポンプとは別の、発電機を駆動する独立した油圧ポンプ及び可変容量型油圧モータとを有する建設機械の発電機用油圧駆動装置において、比較的高負荷作業時に高回転数でエンジンを運転するＰモードと、燃費を重視して低回転数でエンジンを運転するＥモードの２種類に設定する設定手段と、この設定手段による各モードの設定に応じて前記可変容量型油圧モータの傾転角を変えて該可変容量型油圧モータの回転が一定となるように制御する制御装置とを備え、エンジン回転数が変化した場合でも、発電機の回転数を一定に保ちうるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、建設機械に装備されたリフティングマグネットの駆動に関する他の従来技術として、例えば次のようなリフティングマグネット用発電機の油圧回路が知られている。この従来技術は、エンジンに油圧ポンプを連結し、リフティングマグネット用発電機に油圧モータを連結し、油圧ポンプと油圧モータとをコントロールバルブを介して接続し、該コントロールバルブの切換えにより油圧ポンプと油圧モータとの接続、遮断を行いうるように構成している（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３４９５０３号公報（第２〜４頁、図１）。
実開昭６１−２１７７４号公報（第１頁、図１）。
特許文献１に記載の従来技術においては、エンジン回転数が、比較的高負荷作業時の高回転数と燃費を重視した低回転数との二通りにのみ変化した場合に、発電機の回転数を一定に保ちうるようにしている。
また、特許文献２に記載の従来技術においては、エンジンには発電機用の油圧ポンプのみが連結され、エンジンの負荷が変化した場合に、発電機の回転数を一定に保ちうる手段については、開示がない。
ところで、リフティングマグネットを装備した油圧ショベル等の建設機械では、発電機用油圧ポンプと各種油圧アクチュエータ等の作業装置を駆動する作業装置用油圧ポンプとは、一機のエンジンによる共通駆動方式とするのが一般的である。そして、リフティングマグネットの作動時には、油圧アクチュエータ等の他の作業装置も同時に作動する複合動作状態となるのが普通である。したがって、このような複合動作時には、負荷の変動により、エンジン回転にも変動が生じやすい。このため、発電機の回転に変動が生じてリフティングマグネットに対する電力供給が不安定になると、吊荷の落下やリフティングマグネットの制御機器等に破損を招くおそれがある。
そこで、リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給して、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、発電機用油圧ポンプを含む複数の油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、前記発電機用油圧ポンプで駆動される油圧モータと、該油圧モータで駆動されリフティングマグネット励磁用の電力を発電する発電機とを有するリフティングマグネット装置の発電回路において、
前記ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによって検出された該ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回数を基に前記回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備え、
該エンジン回転数が一定回転数に保持されることで発電機用油圧ポンプ及び油圧モータを介して発電機が設定された一定回転数で駆動されるように構成されて成るリフティングマグネット装置の発電回路を提供する。
前記ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによって検出された該ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回数を基に前記回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備え、
該エンジン回転数が一定回転数に保持されることで発電機用油圧ポンプ及び油圧モータを介して発電機が設定された一定回転数で駆動されるように構成されて成るリフティングマグネット装置の発電回路を提供する。
この構成によれば、ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによりエンジン回転数が検出される。この検出されたエンジン回転数信号が設定回転数信号とともに制御部に入力され、該制御部で、これらの入力信号を基にエンジン回転数を設定された一定回転数に制御するための制御信号が演算される。この制御信号が電子ガバナに送られ、該電子ガバナにより、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が前記制御信号に応じて調整され、前記エンジン回転数が設定された一定回転数に保持される。
請求項１記載の発明は、ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回転数を基に前記エンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備えているので、電子ガバナにより、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が制御部で演算された制御信号に応じて調整され、ディーゼルエンジンは負荷の変動によるエンジン回転数の変動が殆どなく、該エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給することができて、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせることができるという利点がある。
リフティングマグネットに対し発電機から安定した電力を供給して、該リフティングマグネットに安定した動作を行わせるという目的を、発電機用油圧ポンプ及び作業装置用油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、前記発電機用油圧ポンプで駆動される油圧モータと、該油圧モータで駆動され交流電力を発電する発電機と、前記交流電力をリフティングマグネット励磁用の直流電力に変換する整流器とを有するリフティングマグネット装置の発電回路において、前記ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数及び冷却系温度の各検出値並びに設定回転数を基に前記エンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、前記ディーゼルエンジンには、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備えさせることにより実現した。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。図１は、本実施例の回路図。図２は、本実施例の適用例である油圧ショベルの側面図である。本実施例のリフティングマグネット装置の発電回路は、建設機械としての油圧ショベルに適用されている。
本実施例に係るリフティングマグネット装置の発電回路の構成を、図２の油圧ショベルへの適用例から説明する。同図に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２の上に旋回機構３を介して上部旋回体４が旋回可能に載置され、該上部旋回体４の前方一側部にキャブ５が設けられている。
さらに、油圧ショベル１には、作業装置として次のような各機構が装備されている。即ち、上部旋回体４の前方中央部にブーム６が俯仰動可能に取付けられ、ブーム６の先端にアーム７が上下回動自在に取付けられている。該アーム７の先端に、リフティングマグネット８が取付けられている。また、上部旋回体４とブーム６との間にブームシリンダ６ａが取付けられ、ブーム６とアーム７との間にアームシリンダ７ａが取付けられている。アーム７とリフティングマグネット８との間にはリフティングマグネットシリンダ８ａが取付けられている。
次いで、図１を用いて、リフティングマグネット装置の発電回路の構成を説明する。油圧ショベル１に搭載されたディーゼルエンジン９の駆動軸に、該油圧ショベル１における作業装置としての前記各シリンダ６ａ〜８ａ等を駆動するための作業装置用油圧ポンプ１０と発電機用油圧ポンプ１１とが共通に取付けられている。
前記ディーゼルエンジン９には、燃料噴射ポンプが付設されるとともに該燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量をラックアクチュエータを介して調整する電子ガバナ１２が備えられている。また、ディーゼルエンジン９には、エンジン回転数を検出する回転センサ１３及び図示しない冷却系の温度を検出する温度センサ等が設けられており、これらのセンサのセンサ出力線が制御部１４に接続されている。制御部１４には、エンジン回転数を設定するアクセル操作器１５からの設定回転数信号線が接続されている。
該制御部１４には、これらのセンサ信号に対する出力制御マップを記憶したＲＯＭや演算用のＣＰＵ等が内蔵されている。制御部１４は、これらのセンサ信号を基にディーゼルエンジン９における燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整してエンジン回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算するものであり、その制御信号出力線は、電子ガバナ１２に接続されている。
前記発電機用油圧ポンプ１１から吐出される圧油の油路は、油圧モータ１６に接続されている。油圧モータ１６は、該油圧モータ１６で駆動され交流電力を発電する発電機１７に連結されている。該発電機１７の出力端子は、発電された交流電力をリフティングマグネット励磁用の直流電力に変換する整流器１８を介してリフティングマグネット８に接続されている。
次に、上述のように構成されたリフティングマグネット装置の発電回路の作用を説明する。ディーゼルエンジン９に取付けられた回転センサ１３によりエンジン回転数が検出される。この検出されたエンジン回転数信号が、アクセル操作器１５で設定された設定回転数信号とともに制御部１４に入力され、該制御部１４で、これらの入力信号を基にエンジン回転数を設定された一定回転数に制御するための制御信号が演算される。
この演算された制御信号が電子ガバナ１２に送られ、該電子ガバナ１２により、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が、ラックアクチュエータを介して前記制御信号に応じて調整され、エンジン回転数が設定された一定回転数に保持される。したがって、エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、発電機用油圧ポンプ１１及び油圧モータ１６を介して発電機１７が設定された一定回転数で駆動され、該発電機１７から所定大きさの交流電力が発電される。この交流電力が整流器１８によって直流電力に変換されて、所定大きさで安定した直流電力がリフティングマグネット８に供給される。
そして、作業装置用油圧ポンプ１０によってブームシリンダ６ａ、アームシリンダ７ａ及びリフティングマグネットシリンダ８ａ等の作業装置のアクチュエータを駆動しながら、リフティングマグネット８によって対象物の吸着、運搬等の作業が安全に行われる。
上述したように、本実施例に係るリフティングマグネット装置の発電回路においては、電子ガバナ１２により、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量が、制御部１４で演算された制御信号に応じて調整され、ディーゼルエンジン９は、他の作業装置等負荷の変動によるエンジン回転数の変動が殆どなく、該エンジン回転数が設定された一定回転数に保持されることで、リフティングマグネット８に対し発電機１７から安定した電力を供給することができて、該リフティングマグネット８に安定した動作を行わせることができる。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
８ リフティングマグネット
９ ディーゼルエンジン
１０ 作業装置用油圧ポンプ
１１ 発電機用油圧ポンプ
１２ 電子ガバナ
１３ 回転センサ
１４ 制御部
１６ 油圧モータ
１７ 発電機
９ ディーゼルエンジン
１０ 作業装置用油圧ポンプ
１１ 発電機用油圧ポンプ
１２ 電子ガバナ
１３ 回転センサ
１４ 制御部
１６ 油圧モータ
１７ 発電機
Claims (1)
- 発電機用油圧ポンプを含む複数の油圧ポンプを駆動するディーゼルエンジンと、前記発電機用油圧ポンプで駆動される油圧モータと、該油圧モータで駆動されリフティングマグネット励磁用の電力を発電する発電機とを有するリフティングマグネット装置の発電回路において、
前記ディーゼルエンジンに取付けられた回転センサによって検出された該ディーゼルエンジンにおける少なくともエンジン回転数の検出値及び設定回数を基に前記回転数を設定された一定値に制御する制御信号を演算する制御部を有し、
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量を前記制御信号に応じて調整し前記エンジン回転数を設定された一定回転数に保持する電子ガバナを備え、
該エンジン回転数が一定回転数に保持されることで発電機用油圧ポンプ及び油圧モータを介して発電機が設定された一定回転数で駆動されるように構成されて成ることを特徴とするリフティングマグネット装置の発電回路。
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| JP2004203007A JP4192123B2 (ja) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | リフティングマグネット装置の発電回路 |
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