JP4258877B2 - Crane thrust limiter - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，クレーンの推力制限装置に係り，詳しくは，独立した複数の油圧回路にかかる圧力の測定値に基づいて，複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するクレーンの推力制限装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウインチを複数有するクレーンでは，共吊りやバケット作業等，複数のウインチを協調させて操作することがある。この場合，互いのウインチ操作に影響が出ないように，それぞれのウインチを独立して動作させたいといった要求がある。この様な要求を満たすことのできる油圧回路として，図４に示すような，１個の油圧ポンプ４０２に複数の油圧モーター４０３ａ，４０３ｂを直列につなぐシリーズ回路（以下第１の従来技術という）や，図５に示すような複数の油圧ポンプ（５０２ａ又は５０２ｂ）それぞれに別個の油圧モーター（５０３ａ又は５０３ｂ）をつないだ複数の回路（５０１ａ又は５０１ｂ）を用いる独立回路（以下第２の従来技術という）が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の従来技術において，上記各油圧モーター４０３ａ，４０３ｂは同一の上記油圧ポンプ４０２に直列に接続されているため，回路各部での圧損を無視すると，それぞれを最大パワーで単独で駆動する場合でも，同時に２つの上記油圧モーター４０３ａ，４０３ｂをそれぞれ最大パワーで使用した場合のトータルと同じ推力が得られる。
【０００４】
しかし，実際には，圧油は各油圧モーター４０３ａ，４０３ｂをそれぞれ制御する２個の方向流量制御弁４０４ａ，４０４ｂの両方を通るため，油圧モーター４０３ａ，４０３ｂのいずれかを単独動作させる場合，他方の動作させない油圧モーター側でのバルブの圧損が加わる。即ち，例えば上記油圧モーター４０３ａを駆動し，上記油圧モーター４０３ｂを停止している場合を考えると，図４に示すように，上記油圧モーター４０３ａ側の方向流量制御弁４０４ａから流出した油は，方向流量制御弁４０４ｂのブリードオフ流路を通ってタンク４０５に戻る。この際，上記方向流量制御弁４０４ｂを経由することによって発生する圧損分だけエネルギーを余分に使用するため，上記油圧モーター４０３ａの出力を低下させると言った問題がある。
さらに，上記油圧モーター４０３ａ，４０３ｂを同時に巻き上げに使用した場合，上流側の油圧モーター４０３ａには下流側の油圧モーター４０３ｂよりも高圧がかかる。即ち，例えば上記油圧モーター４０３ａ，４０３ｂにそれぞれ有効圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 分の吊荷負荷をかけた場合を考える。簡単のため，方向流量制御弁４０４ａ，４０４ｂや，その他油圧回路にかかる圧損を無視し，タンク４０５における圧力を０ｋｇｆ／ｃｍ² とする。上記油圧モーター４０３ｂの巻下側配管４０５ｂにかかる圧力は０ｋｇｆ／ｃｍ² ，巻上側配管４０６ｂにかかる圧力は１５０ｋｇｆ／ｃｍ² となる。配管等の圧損を無視するので，上記油圧モーター４０３ａの巻下側配管４０５ａにかかる圧力は，上記油圧モーター４０３ｂの巻上側配管４０６ｂと同じ１５０ｋｇｆ／ｃｍ² となる。よって，上記油圧モーター４０３ａの巻上側配管４０６ａにかかる圧力は，上記油圧モーター４０３ａの巻下側配管４０５ａより有効圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ² の分高い３００ｋｇｆ／ｃｍ² となる。これより，上記油圧モーター４０３ａの軸受け等には１５０ｋｇｆ／ｃｍ² と３００ｋｇｆ／ｃｍ² に相当する圧力がかかることになる。結果として，上記油圧モーター４０３ａは高圧にさらされることになり，寿命が短くなるといった問題も生ずる。
【０００５】
上記第２の従来技術においては，各油圧モーター５０３ａ，５０３ｂを駆動する油圧回路５０１ａ，５０１ｂがそれぞれ独立しているため，上記油圧モーター５０３ａ，５０３ｂを駆動させる場合，一方の油圧回路を流れる圧油は他方の油圧回路を経由しない。よって，油圧回路における圧損を最低限に抑えることができ，エネルギー効率がよい。
また，上記第１の従来技術と同条件で上記油圧モーター５０３ａ，５０３ｂにそれぞれ有効圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 分の吊荷負荷をかけた場合，各油圧モーター５０３ａ，５０３ｂにかかる圧力はそれぞれ同じ１５０ｋｇｆ／ｃｍ² となる。このため，油圧モーターにおける圧力に対する強度や寿命の問題が生じにくい。
【０００６】
ところで，通常のクレーン作業では，一方の油圧モーターのみを用いる単独駆動が主であり，２個の油圧モーターを両方用いる共吊りやバケット作業を行うことは単独駆動に比べて少ないため，クレーンの強度は単独駆動の場合の最大出力に耐えうる強度を持つように，多少の余裕をみて設計される。ところが，上記第２の従来技術では，油圧モーター５０３ａ，５０３ｂが単独にポンプによって駆動されるため，例えば浚渫船のグラブバケットで岩盤をつかんでしまったような場合には，両油圧モーター５０３ａ，５０３ｂが共に１００％の能力を発揮し，機械強度の２００％の負荷にさらされる可能性がある。これを避けるには，２台分の油圧モーターの合計推力に耐え得る強度をクレーンに与えればよいわけであるが，かかるグラブバケットで岩盤をつかむようなことが滅多に起こらない特殊なケースであることを考えると，過剰強度を機械に与えることにより無駄の多い設計ということになる。
【０００７】
従って本発明が目的とするところは，独立回路を用いることにより圧損の少ない油圧回路を用いつつ，実作業について要求される負荷と機械強度達成に必要なコストとのバランス上に立って，トータル推力の上限を容易に設定することのできるクレーンを得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明は，異なるウインチドラム各々を駆動する複数の油圧モーターが，該油圧モーターを駆動する油圧ポンプに連結された独立の複数の油圧回路にそれぞれ連結されてなるクレーンの推力制限装置において，上記油圧回路各々における上記油圧モーター各々の前後の圧力差を測定する圧力測定手段と，上記圧力測定手段により測定された上記油圧モーター各々の前後の圧力差の合計であるトータル有効圧力を算出して，該算出されたトータル有効圧力と予め任意に設定されたトータル有効圧力の許容値とを比較し，該算出されたトータル有効圧力が前記許容値よりも大きい場合，上記複数の油圧モーターのトータル有効圧力を上記許容値に制限することにより上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制する推力制御手段とを具備することを特徴とするクレーンの推力制限装置として構成されている。
【０００９】
また，請求項２に係る発明は，請求項１記載のクレーンの推力制限装置において，上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための上記油圧ポンプの流量を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものであることを要旨とする。
【００１０】
また，請求項３に係る発明は，請求項１記載のクレーンの推力制限装置において，上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための油圧回路に流入する流体の流量を制御するための方向流量制御弁の開度を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものであることを要旨とする。
【００１１】
また，請求項４に係る発明は，請求項１記載のクレーンの推力制限装置において，上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための油圧回路に流入する流体を逃がすための可変リリーフ弁の設定圧力を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものであることを要旨とする。
【００１２】
上記請求項１，２，３，４記載のクレーンの推力制限装置によれば，独立回路の形態を取りながら上記複数の油圧モーターのトータル推力を任意に抑制するようにしたので，複数油圧モーター同時駆動時にも，設計上予定された負荷以上の負荷がクレーンにかからない。従って，稀にしか生じない過剰負荷のために，クレーンに過剰の設計強度を与える必要がなくなり，コスト低下に大きく寄与するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照して，本発明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の一実施形態に係るクレーンの推力制限装置の概略を示す機能ブロック図，図２は本発明の一実施形態に係る油圧回路概略図，図３は本発明の一実施形態に係るクレーンの推力制限装置のジョブフローを示すフローチャート，図４は第１の従来技術に係る油圧回路概略図，図５は第２の従来技術に係る油圧回路概略図である。
【００１４】
本実施の形態に係るクレーンの推力制限装置は，例えば図１のハードウェアブロック図に示すような制御装置を具備する。
まず，図１，図２を参照しながら，本実施例におけるクレーンの推力制限装置及び油圧回路の構成を説明する。上記クレーンの推力制限装置１０１は，トータル有効圧制御装置１０２，メモリ１０３，ポンプ吐出量指令信号変換装置１０４，方向流量制御弁指令信号変換装置１０５，電磁比例リリーフ弁指令信号変換装置１０６，後述の許容値Ｐｓｅｔを任意に設定することの出来る許容値入力装置１０７を備えて成り，上記トータル有効圧制御装置１０２には圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂ，上記許容値入力装置１０７，操作レバー１０８が接続されている。また，上記ポンプ吐出量指令信号変換装置１０４にはそれぞれ独立に制御可能な油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂが，方向流量制御弁指令信号変換装置１０５にはそれぞれ独立に制御され得る方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂが，電磁比例リリーフ弁指令信号変換装置１０６にはそれぞれ独立に制御され得る電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂがそれぞれ接続されている。さらに，上記トータル有効圧制御装置１０２の機能を達成するプログラムは上記メモリ１０３に格納されており，以下に記述する処理に応じて上記メモリ１０３から上記トータル有効圧制御装置１０２に読みだされて実行される。また，上記許容値入力装置１０７により入力されたデータは上記メモリ１０３に記憶され，必要に応じて上記トータル有効圧制御装置１０２に読みだされる。また，該データは，任意に設定され得る。
【００１５】
さらに，油圧回路２０１ａ，２０１ｂは，それぞれ独立して制御可能な油圧モーター２０３ａ，２０３ｂを備え，それぞれ独立してクレーン作業を行うことができ，両油圧回路を協調させてバケット作業や共吊作業を行うこともできる。また，上記油圧回路２０１ａの油圧モーター２０３ａの上下流部には上記圧力測定器１０９ａ，１１０ａが，上記油圧回路２０１ｂの油圧モーター２０３ｂの上下流部には上記圧力測定器１０９ｂ，１１０ｂａがそれぞれ接続され，各圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂは，上記トータル有効圧制限装置１０２と接続されている。圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂを上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂの直接上下流部に設けることにより，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を精度良く計測することが出来る。上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂは，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂのそれぞれの吐出量の一部を上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂに導くメータイン流路，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂからの流出流量をタンク２０５に導くメータアウト流路，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量の一部を上記タンク２０５に直接戻すブリードオフ流路の３つの流路を有している。これらの３つの流路は各制御方向，すなわちウインチドラム２０８ａ，２０８ｂの回転方向について用意されている。上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂの回転速度は，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量と，上記方向流量制御弁２０１ａ，２０１ｂの上記３つの流路の開口面積と，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂでの有効圧力（吊荷による負荷）の３つの要素で決定される。さらに，減速機２０９ａ，２０９ｂを介して上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂに接続されている上記ウインチドラム２０８ａ，２０８ｂの回転数は，該油圧モーター２０３ａ，２０３ｂの回転速度と，上記減速機２０９ａ，２０９ｂの減速比によって決定される。また，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂと上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂをつなぐ油圧回路には，電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂがつながれており，設定以上の圧力になるとタンク２０５へ余分な油を逃がし，設定圧力以上の圧力にならないようになっている。
【００１６】
次に，図２を参照しながら，本実施例におけるクレーンの推力制限装置１０１の動作について説明する。まず，クレーンの操縦者が操作レバー１０８を操作する。この操作により，操作指令Ｖｉｎが上記クレーンの推力制限装置１０１に取り込まれ，さらに取り込まれた上記Ｖｉｎは，上記トータル有効圧制御装置１０２，ポンプ吐出量指令信号変換装置１０４に伝えられ，油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの開度が上記操作レバー１０８で指示された開度に調整される。これにより油圧モーター２０３ａ，２０３ｂへの圧油の吐出流量が制御され，同油圧モーターの推力が操縦される。
【００１７】
次に，図２，図３を参照しながら，上記トータル有効圧制御装置１０２における，上記メモリ１０３に格納されたプログラムに従う処理を説明する。ここに，Ｓ３０１からＳ３２６は処理手順の番号を示す。なお，理解に供するため，バルブ内流路の開口面積Ａと通過流量Ｑと圧損ΔＰとの関係が以下の式１で示されるオリフィスの式で表されると仮定する。
【数１】

また，上記式を変形したものを式２に示す。
【数２】

【００１８】
図２，図３のａ）を参照し，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの流量を制御することにより上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂのトータル推力を抑制する実施例（以下実施例１と呼ぶ）について説明する。まず，上記許容値入力装置１０７より上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル有効圧力の許容値Ｐｓｅｔが読み出される。読み出された該許容値Ｐｓｅｔは，上記トータル有効圧制御装置１０２を介して上記メモリ１０３に記憶設定される（Ｓ３０１）。次に，上記圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂによって圧力データＰ１ Ａ，Ｐ２ Ａ，Ｐ１ Ｂ，Ｐ２ Ｂがそれぞれ計測され（Ｓ３０２）。さらに，Ｐｘ＝（Ｐ２ Ａ−Ｐ１ Ａ）＋（Ｐ２ Ｂ−Ｐ１ Ｂ）が計算され（Ｓ３０３）Ｐｘが求められる。該Ｐｘをトータル有効圧力とし，次に，上記Ｐｓｅｔと上記Ｐｘが比較される（Ｓ３０４）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔの場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より小さいか若しくは同じ場合は，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が許容値Ｐｓｅｔ以下である事を意味するので，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を抑制する必要がないので，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂの変更を行うこと無く上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂへの流量に関する制御信号Ｖｐ Ａ，Ｖｐ Ｂを出力する（Ｓ３０６）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔでない場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より大きい場合，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が設定された上記許容値Ｐｓｅｔを超えることを意味するので，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂを制限する変更を行い（Ｓ３０５），該油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂへの流量に関する制御信号Ｖｐ Ａ，Ｖｐ Ｂを出力する（Ｓ３０６）。即ち，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力が抑制される。
【００１９】
上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂを制限する具体的な方法として，例えば，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの上記吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂをそれぞれ（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）^0.5 倍する方法がある（Ｓ３０５）。上記吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂの変更に基づいて上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂへの流量に関する制御信号Ｖｐ Ａ，Ｖｐ Ｂが調整され出力される（Ｓ３０６）。過剰な重さの吊荷を持ち上げようとしても，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂの出力が足らず持ち上がらないので，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂは回転しない。よって，前述のメータイン流路，メータアウト流路へは油は流れず，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂは，全て上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂの上記ブリードオフ流路を流れることになる（ただし，油圧回路の圧力が上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの設定圧力を超えない範囲でのこととする）。ここで，上記ブリードオフ流路において，上記式２が成り立つので，上記油圧ポンプ２０２ａ，２０２ｂの吐出流量Ｑｐ Ａ，Ｑｐ Ｂを（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）^0.5 倍することにより，上記圧損ΔＰが（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍になる。即ち，全体のトータル有効圧力Ｐｘは（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍されてＰｓｅｔになり，結果として，上記トータル有効圧力をＰｓｅｔに制限できる。つまり，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を所定推力内に抑制することができる。
【００２０】
上記第２の従来技術では，各油圧モーターが単独で駆動される独立回路方式を採用し，その合計出力に制限を設けていないので，２つの油圧モーターを同時駆動した場合，推力に応じて設計時のクレーン強度を超える負荷をクレーンが受ける可能性があった。しかしながら，本実施例ではトータル有効圧力の許容値を任意に設定する事が出来るため，例えばトータル有効圧力の許容値を，上記油圧モーターの単独駆動の場合の推力の例えば１倍，１．２倍といった任意の推力を達成する圧力に設定した場合，上記各油圧モーターを単独又は同時駆動するいずれの場合でも，１倍，１．２倍といった任意の推力を得ることが出来る。従って上記１倍，１．２倍といった設定推力に見合う設計強度をクレーンに与えておけば，両油圧モーターを同時に駆動した場合でも，その強度を超える推力にクレーンがさらされることはない。従って，上記設定推力に対応する強度にクレーンを設計しておけば良いので，不要な強度余裕をみる必要がなく，経済的な設計が可能となる。上記１倍，１．２倍といった値は一例であって，２倍以内の範囲で任意に設定でき，その設定された推力に見合う機械強度の設計がなされる。
【００２１】
次に，図２，図３のｂ）を参照し，上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂの開口面積を制御してトータル推力を抑制する実施例（以下実施例２と呼ぶ）について説明する。まず，上記許容値入力装置１０７より上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル有効圧力の許容値Ｐｓｅｔが読みだされる。読み出された該許容値Ｐｓｅｔは，上記トータル有効圧制御装置１０２を介して上記メモリ１０３に記憶設定される（Ｓ３１１）。次に，上記圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂによって圧力データＰ１ Ａ，Ｐ２ Ａ，Ｐ１ Ｂ，Ｐ２ Ｂがそれぞれ計測される（Ｓ３１２）。さらにＰｘ＝（Ｐ２ Ａ−Ｐ１ Ａ）＋（Ｐ２ Ｂ−Ｐ１ Ｂ）が計算されて（Ｓ３１３）Ｐｘが求められる。次に該Ｐｘをトータル有効圧力とする。ここまでは，上記実施例１と同様である。次に，上記Ｐｓｅｔと上記Ｐｘが比較される（Ｓ３１４）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔの場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より小さいか若しくは同じ場合は，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が許容値Ｐｓｅｔ以下である事を意味するので，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を抑制する必要がないので，上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂのブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂの変更を行うこと無く上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂへの開口面積に関する制御信号Ｖｖ Ａ，Ｖｖ Ｂを出力する（Ｓ３１６）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔでない場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より大きい場合，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が設定された上記許容値Ｐｓｅｔを超えることを意味するので，上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂのブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂを制限する変更を行い（Ｓ３１５），該方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂへの開口面積に関する制御信号Ｖｖ Ａ，Ｖｖ Ｂを出力する（Ｓ３１６）。即ち，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力が抑制される。
【００２２】
上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂのブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂを制限する具体的な方法として，例えば，上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂの上記ブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂをそれぞれ（Ｐｘ／Ｐｓｅｔ）^0.5 倍する方法がある（Ｓ３１５）。上記ブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂの変更に基づいて上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂへの開口面積に関する制御信号Ｖｖ Ａ，Ｖｖ Ｂが調整され出力される（Ｓ３１６）。ここで，上記式２が成り立つのは上記実施例１の場合と同じであるから，上記方向流量制御弁２０４ａ，２０４ｂの上記ブリードオフ開口面積Ａｂ Ａ，Ａｂ Ｂを（Ｐｘ／Ｐｓｅｔ）^0.5 倍することにより，上記圧損ΔＰが（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍になる。即ち，全体のトータル有効圧力Ｐｘは（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍されてＰｓｅｔになり，結果として，上記トータル有効圧力をＰｓｅｔに制限できる。つまり，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を所定推力内に抑制することができる。
【００２３】
上記実施例２でも上記実施例１と同様に，トータル有効圧力の許容値を任意に設定する事が出来るため，許容値に見合う設計強度をクレーンに与えておけば，両油圧モーター同時駆動の場合でも，その強度を超える推力にクレーンがさらされることはない。従って，上記許容値に対応する強度にクレーンを設計しておけば良いので，不要な強度余裕をみる必要がなく，経済的な設計が可能となる。
【００２４】
次に，図２，図３のｃ）を参照し，上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの設定圧力を制御することにより，トータル推力を抑制する実施例（以下実施例３と呼ぶ）について説明する。まず，上記許容値入力装置１０７より上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル有効圧力の許容値Ｐｓｅｔが読み出される。読み出された該許容値Ｐｓｅｔは，上記トータル有効圧制御装置１０２を介して上記メモリ１０３に記憶設定される（Ｓ３２１）。次に，上記圧力測定器１０９ａ，１１０ａ，１０９ｂ，１１０ｂによって圧力データＰ１ Ａ，Ｐ２ Ａ，Ｐ１ Ｂ，Ｐ２ Ｂがそれぞれ計測される（Ｓ３２２）。さらにＰｘ＝（Ｐ２ Ａ−Ｐ１ Ａ）＋（Ｐ２ Ｂ−Ｐ１ Ｂ）が計算されて（Ｓ３２３）Ｐｘが求められる。該Ｐｘをトータル有効圧力とする。ここまでは，上記実施例１及び実施例２と同様である。次に，上記Ｐｓｅｔと上記Ｐｘを比較する（Ｓ３２４）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔの場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より小さいか若しくは同じ場合は，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が許容値Ｐｓｅｔ以下である事を意味するので，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を抑制する必要がないので，上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂの変更を行うこと無く上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂへの設定圧力に関する制御信号ＶＲ Ａ，ＶＲ Ｂを出力する（Ｓ３２６）。
Ｐｘ＜＝Ｐｓｅｔでない場合，すなわちトータル有効圧力がトータル有効圧力の許容値より大きい場合，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂにかかる圧力の合計が設定された上記許容値Ｐｓｅｔを超えることを意味するので，上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂを下げる変更を行い（Ｓ３２５），該電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂへの設定圧力に関する制御信号ＶＲ Ａ，ＶＲ Ｂを出力する（Ｓ３２６）。即ち，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力が抑制される。
【００２５】
上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂを制限する具体的な方法として，例えば，上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの上記設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂをそれぞれ（Ｐ２ Ａ−Ｐ１ Ａ）×（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ），（Ｐ２ Ｂ−Ｐ１ Ｂ）×（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍する方法がある（Ｓ３２５）。上記設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂの変更に基づいて上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂへの設定圧力に関する制御信号ＶＲ Ａ，ＶＲ Ｂが調整され出力される（Ｓ３２６）。上記電磁比例リリーフ弁２０７ａ，２０７ｂの上記設定圧力ＰＲ Ａ，ＰＲ Ｂをそれぞれ（Ｐ２ Ａ−Ｐ１ Ａ）×（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ），（Ｐ２ Ｂ−Ｐ１ Ｂ）×（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍することにより，上記油圧回路にかかる圧力が逃がされる。よって，全体のトータル有効圧力Ｐｘは（Ｐｓｅｔ／Ｐｘ）倍されてＰｓｅｔになり，結果として，上記トータル有効圧力をＰｓｅｔに制限できる。つまり，上記油圧モーター２０３ａ，２０３ｂのトータル推力を所定推力内に抑制することができる。
【００２６】
上記実施例３でも上記実施例１，２と同様に，トータル有効圧力の許容値を任意に設定する事が出来るため，許容値に見合う設計強度をクレーンに与えておけば，両油圧モーター同時駆動の場合でも，その強度を超える推力にクレーンがさらされることはない。従って，上記許容値に対応する強度にクレーンを設計しておけば良いので，不要な強度余裕をみる必要がなく，経済的な設計が可能となる。
【００２７】
【実施例】
本発明は種々の改良を加えて実施してもよく，上記油圧ポンプの吐出流量の制限，方向流量制御弁のブリードオフ開口面積の制限，電磁比例リリーフ弁の設定圧力の調整をそれぞれ個別に使用し，または組み合わせで使用してもよい。
さらに，油圧モーターのトータル有効圧力の許容値を予め設定してもよいが，クレーンの姿勢，各ウインチのモーター容量，ギア比，ドラムＰＤＣ，掛け数など，必要な状態量を検出して，その状態における上記許容値を計算して設定してもよい。
【００２８】
また，実施例１のみ，又は実施例２のみ若しくは実施例１と２の組あわせで使用する場合は，電磁比例リリーフ弁を他のリリーフ弁で代用してもよい。
さらに，クレーンの推力制限装置はハードウエア及びソフトウェアで実現しているが，既存の制御手段を有する場合はソフトウェアのみ変更することにより，上記機能を実現してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
上記請求項１，２，３，４記載のクレーンの推力制限装置によれば，独立回路の形態を取りながら上記複数の油圧モーターのトータル推力を任意に抑制するようにしたので，複数油圧モーター同時駆動時にも，設計上予定された負荷以上の負荷がクレーンにかからない。従って，稀にしか生じない過剰負荷のために，クレーンに過剰の設計強度を与える必要がなくなり，コスト低下に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクレーンの推力制限装置の概略を示す機能ブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る油圧回路概略図。
【図３】本発明の一実施形態に係るクレーンの推力制限装置のジョブフローを示すフローチャート。
【図４】第１の従来技術に係る油圧回路概略図。
【図５】第２の従来技術に係る油圧回路概略図
【符号の説明】
１０２・・・トータル有効圧制御装置（クレーンの推力制限装置を構成）
１０３・・・メモリ（クレーンの推力制限装置を構成）
１０４・・・ポンプ吐出量指令信号変換装置（クレーンの推力制限装置を構成）
１０５・・・方向流量制御弁指令信号変換装置（クレーンの推力制限装置を構成）
１０６・・・電磁比例リリーフ弁指令信号変換装置（クレーンの推力制限装置を構成）
１０７・・・許容値入力装置（クレーンの推力制限装置を構成）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a crane thrust limiting device, and more specifically, a crane thrust limiting device that suppresses the total thrust of a plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust based on measured values of pressure applied to a plurality of independent hydraulic circuits. It is about.
[0002]
[Prior art]
  In a crane having a plurality of winches, a plurality of winches may be operated in a coordinated manner such as co-suspending or bucket work. In this case, there is a demand to operate each winch independently so that the winch operations are not affected. As a hydraulic circuit capable of satisfying such a requirement, as shown in FIG. 4, a series circuit (hereinafter referred to as the first prior art) in which a plurality of hydraulic motors 403a and 403b are connected in series to one hydraulic pump 402, , An independent circuit using a plurality of circuits (501a or 501b) each having a plurality of hydraulic motors (503a or 503b) connected to a plurality of hydraulic pumps (502a or 502b) as shown in FIG. ) Is adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  In the first prior art, each of the hydraulic motors 403a and 403b is connected in series to the same hydraulic pump 402, and therefore, when the pressure loss in each part of the circuit is ignored, each is driven independently with the maximum power. However, the same thrust as that obtained when the two hydraulic motors 403a and 403b are simultaneously used at the maximum power can be obtained.
[0004]
  However, in practice, since the pressure oil passes through both of the two directional flow control valves 404a and 404b that control the hydraulic motors 403a and 403b, respectively, when either of the hydraulic motors 403a and 403b is operated alone, The pressure loss of the valve on the hydraulic motor side that does not operate is added. That is, for example, considering the case where the hydraulic motor 403a is driven and the hydraulic motor 403b is stopped, as shown in FIG. 4, the oil flowing out from the directional flow control valve 404a on the hydraulic motor 403a side It returns to the tank 405 through the bleed-off flow path of the flow control valve 404b. At this time, there is a problem that the output of the hydraulic motor 403a is reduced because extra energy is used for the pressure loss generated by passing through the directional flow control valve 404b.
  Further, when the hydraulic motors 403a and 403b are simultaneously used for winding, a higher pressure is applied to the upstream hydraulic motor 403a than to the downstream hydraulic motor 403b. That is, for example, an effective pressure of 150 kgf / cm is applied to each of the hydraulic motors 403a and 403b.²Consider a case where a suspended load of minutes is applied. For simplicity, the pressure loss applied to the directional flow control valves 404a and 404b and other hydraulic circuits is ignored, and the pressure in the tank 405 is set to 0 kgf / cm.²And The pressure applied to the lower pipe 405b of the hydraulic motor 403b is 0 kgf / cm², The pressure applied to the hoisting pipe 406b is 150 kgf / cm²It becomes. Since the pressure loss of the piping and the like is ignored, the pressure applied to the lower piping 405a of the hydraulic motor 403a is 150 kgf / cm, which is the same as the upper piping 406b of the hydraulic motor 403b.²It becomes. Therefore, the pressure applied to the upper pipe 406a of the hydraulic motor 403a is effective pressure 150 kgf / cm from the lower pipe 405a of the hydraulic motor 403a.²300kgf / cm which is high for²It becomes. Thus, the bearing of the hydraulic motor 403a is 150 kgf / cm.²And 300kgf / cm²The pressure corresponding to is applied. As a result, the hydraulic motor 403a is exposed to a high pressure, resulting in a problem that its life is shortened.
[0005]
  In the second prior art, since the hydraulic circuits 501a and 501b for driving the hydraulic motors 503a and 503b are independent from each other, when the hydraulic motors 503a and 503b are driven, the pressure oil flowing through one hydraulic circuit Does not go through the other hydraulic circuit. Therefore, pressure loss in the hydraulic circuit can be minimized and energy efficiency is good.
  The effective pressure of 150 kgf / cm is applied to each of the hydraulic motors 503a and 503b under the same conditions as in the first prior art.²When a suspended load is applied, the pressure applied to each hydraulic motor 503a, 503b is the same 150 kgf / cm.²It becomes. For this reason, problems with strength and life against pressure in a hydraulic motor are unlikely to occur.
[0006]
  By the way, in normal crane work, the single drive using only one hydraulic motor is the main, and since it is less common to perform both the two suspensions and bucket work using two hydraulic motors, the crane strength Is designed with some margin so that it can withstand the maximum output of single drive. However, in the second prior art, since the hydraulic motors 503a and 503b are independently driven by a pump, for example, when the rock is grabbed by a grab bucket of a dredger, both hydraulic motors 503a and 503b are Both exhibit 100% capacity and may be subjected to a load of 200% of mechanical strength. To avoid this, it is sufficient to give the crane enough strength to withstand the total thrust of the two hydraulic motors. This is a special case in which grabbing the bedrock with such a grab bucket rarely occurs. Considering this, it is a wasteful design by giving the machine extra strength.
[0007]
  Therefore, the purpose of the present invention is to use a hydraulic circuit with less pressure loss by using an independent circuit, while maintaining a balance between the load required for actual work and the cost required to achieve mechanical strength. It is to obtain a crane that can easily set the upper limit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1DifferentWinch drumEachIn a crane thrust limiting device, wherein a plurality of hydraulic motors for driving the motor are respectively connected to a plurality of independent hydraulic circuits connected to a hydraulic pump for driving the hydraulic motor,The pressure difference before and after each hydraulic motor in each hydraulic circuitMeasured by the pressure measuring means to measure and the pressure measuring meansThe total effective pressure, which is the sum of the pressure differences before and after each of the hydraulic motors, is calculated, and the calculated total effective pressure is compared with a preset allowable value of the total effective pressure. When the total effective pressure is larger than the allowable value, the total effective pressure of the plurality of hydraulic motors is limited to the allowable value.And a thrust control means for suppressing the total thrust of the plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust.
0009]
  Claims2The invention according to claim 1 is the crane thrust limiting device according to claim 1, wherein the thrust control means controls the flow rate of the hydraulic pump for driving the hydraulic motor, whereby the total thrust of the plurality of hydraulic motors is controlled. The gist of this is to suppress the torque within a predetermined thrust.
0010]
  Claims3The invention according to claim 1 is the crane thrust limiting device according to claim 1, wherein the thrust control means opens the directional flow control valve for controlling the flow rate of the fluid flowing into the hydraulic circuit for driving the hydraulic motor. The gist is that by controlling the degree, the total thrust of the plurality of hydraulic motors is suppressed within a predetermined thrust.
0011]
  Claims4According to the present invention, in the thrust limiting device for a crane according to claim 1, the thrust control means controls a set pressure of a variable relief valve for releasing fluid flowing into a hydraulic circuit for driving the hydraulic motor. Thus, the gist is to suppress the total thrust of the plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust.
0012]
  Claims 1, 2, 3,4According to the thrust control device for the crane, the total thrust of the multiple hydraulic motors is arbitrarily controlled while taking the form of an independent circuit. The above load is not applied to the crane. Therefore, it is not necessary to give the crane excessive design strength because of the excessive load that occurs rarely, which greatly contributes to cost reduction.
0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of a crane thrust limiting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of a hydraulic circuit according to the first prior art, and FIG. 5 is a schematic hydraulic circuit diagram according to the second prior art.
0014]
  The crane thrust limiting device according to the present embodiment includes a control device as shown, for example, in the hardware block diagram of FIG.
  First, the configuration of the crane thrust limiting device and the hydraulic circuit in this embodiment will be described with reference to FIGS. The crane thrust limiting device 101 includes a total effective pressure control device 102, a memory 103, a pump discharge amount command signal conversion device 104, a directional flow control valve command signal conversion device 105, an electromagnetic proportional relief valve command signal conversion device 106, which will be described later. The total effective pressure control device 102 includes a pressure measuring device 109a, 110a, 109b, 110b, the allowable value input device 107, and an operating lever. The allowable value input device 107 can arbitrarily set the allowable value Pset. 108 is connected. The pump discharge amount command signal converter 104 can be controlled independently by hydraulic pumps 202a and 202b, and the directional flow control valve command signal converter 105 can be controlled independently by directional flow control valves 204a and 204b. However, electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b that can be independently controlled are connected to the electromagnetic proportional relief valve command signal converter 106, respectively. Furthermore, a program for achieving the functions of the total effective pressure control device 102 is stored in the memory 103, and is read from the memory 103 to the total effective pressure control device 102 and executed in accordance with the processing described below. Is done. The data input by the allowable value input device 107 is stored in the memory 103 and is read by the total effective pressure control device 102 as necessary. The data can be arbitrarily set.
0015]
  Further, the hydraulic circuits 201a and 201b are provided with hydraulic motors 203a and 203b that can be controlled independently, respectively, and can perform crane work independently. It can also be done. The pressure measuring devices 109a and 110a are connected to the upstream and downstream portions of the hydraulic motor 203a of the hydraulic circuit 201a, and the pressure measuring devices 109b and 110ba are connected to the upstream and downstream portions of the hydraulic motor 203b of the hydraulic circuit 201b. The pressure measuring devices 109a, 110a, 109b, and 110b are connected to the total effective pressure limiting device 102. By providing the pressure measuring devices 109a, 110a, 109b, and 110b directly upstream and downstream of the hydraulic motors 203a and 203b, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b can be accurately measured. The directional flow control valves 204a and 204b are meter-in passages for guiding a part of the discharge amount of the hydraulic pumps 202a and 202b to the hydraulic motors 203a and 203b, and the outflow flow rate from the hydraulic motors 203a and 203b. There are three flow paths: a meter-out flow path that leads to the tank 205, and a bleed-off flow path that directly returns part of the discharge flow rate of the hydraulic pumps 202a and 202b to the tank 205. These three flow paths are prepared for each control direction, that is, the rotation direction of the winch drums 208a and 208b. The rotational speeds of the hydraulic motors 203a and 203b are determined by the discharge flow rates of the hydraulic pumps 202a and 202b, the opening areas of the three flow paths of the directional flow control valves 201a and 201b, and the effective speeds of the hydraulic motors 203a and 203b. It is determined by the three factors of pressure (load due to suspended load). Further, the rotational speed of the winch drums 208a and 208b connected to the hydraulic motors 203a and 203b via the speed reducers 209a and 209b depends on the rotational speed of the hydraulic motors 203a and 203b and the speed reducers 209a and 209b. It is determined by the reduction ratio. The hydraulic circuit connecting the hydraulic pumps 202a and 202b and the directional flow control valves 204a and 204b is connected with electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b. When the pressure exceeds the set value, excess oil is released to the tank 205. , The pressure does not exceed the set pressure.
0016]
  Next, the operation of the crane thrust limiting device 101 in this embodiment will be described with reference to FIG. First, the operator of the crane operates the operation lever 108. By this operation, the operation command Vin is taken into the crane thrust limiting device 101, and the taken-in Vin is further transmitted to the total effective pressure control device 102 and the pump discharge amount command signal conversion device 104, and the hydraulic pump 202a. , 202b is adjusted to the opening indicated by the operation lever 108. Thereby, the discharge flow rate of the pressure oil to the hydraulic motors 203a and 203b is controlled, and the thrust of the hydraulic motor is steered.
0017]
  Next, processing according to the program stored in the memory 103 in the total effective pressure control device 102 will be described with reference to FIGS. Here, S301 to S326 indicate process procedure numbers. For the sake of understanding, it is assumed that the relationship between the opening area A of the flow path in the valve, the passage flow rate Q, and the pressure loss ΔP is expressed by the orifice equation shown by the following equation 1.
[Expression 1]

  A modified version of the above equation is shown in equation 2.
[Expression 2]

0018]
  2 (a) and 3 (b), an embodiment (hereinafter referred to as Embodiment 1) that suppresses the total thrust of the hydraulic pumps 202a and 202b by controlling the flow rates of the hydraulic pumps 202a and 202b will be described. . First, the allowable value Pset of the total effective pressure of the hydraulic motors 203a and 203b is read from the allowable value input device 107. The read allowable value Pset is stored and set in the memory 103 via the total effective pressure control device 102 (S301). Next, pressure data P1 is obtained by the pressure measuring devices 109a, 110a, 109b, and 110b. A, P2 A, P1 B, P2 Each B is measured (S302). Furthermore, Px = (P2 A-P1 A) + (P2 B-P1 B) is calculated (S303) to obtain Px. The Px is set as a total effective pressure, and then the Pset and the Px are compared (S304).
  In the case of Px <= Pset, that is, when the total effective pressure is smaller than or equal to the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b is less than the allowable value Pset. Since there is no need to suppress the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b, the discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b. A, Qp A control signal Vp relating to the flow rate to the hydraulic pumps 202a and 202b without changing B A, Vp B is output (S306).
  If Px <= Pset, that is, if the total effective pressure is larger than the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b exceeds the set allowable value Pset. Discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b A, Qp B is changed to limit B (S305), and the control signal Vp related to the flow rate to the hydraulic pumps 202a and 202b A, Vp B is output (S306). That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b is suppressed.
0019]
  Discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b A, Qp As a specific method for limiting B, for example, the discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b is used. A, Qp B (Pset / Px)^0.5There is a method of doubling (S305). Above discharge flow rate Qp A, Qp A control signal Vp related to the flow rate to the hydraulic pumps 202a and 202b based on the change of B A, Vp B is adjusted and output (S306). Even if an excessive weight is lifted, the hydraulic motors 203a and 203b do not rotate because the outputs of the hydraulic motors 203a and 203b are not lifted up. Therefore, no oil flows into the meter-in channel and meter-out channel, and the discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b. A, Qp B all flow through the bleed-off flow paths of the directional flow control valves 204a and 204b (however, the pressure in the hydraulic circuit does not exceed the set pressure of the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b). To do). Here, in the bleed-off flow path, the above equation 2 holds, so the discharge flow rate Qp of the hydraulic pumps 202a and 202b. A, Qp B (Pset / Px)^0.5By doubling, the pressure loss ΔP becomes (Pset / Px) times. That is, the total total effective pressure Px is multiplied by (Pset / Px) to become Pset, and as a result, the total effective pressure can be limited to Pset. That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b can be suppressed within a predetermined thrust.
0020]
  In the second prior art, an independent circuit system in which each hydraulic motor is driven independently is adopted, and the total output is not limited. Therefore, when two hydraulic motors are driven simultaneously, it is designed according to the thrust. There was a possibility that the crane was subjected to a load exceeding the crane strength of the time. However, since the allowable value of the total effective pressure can be arbitrarily set in the present embodiment, for example, the allowable value of the total effective pressure is set to, for example, 1 or 1.2 times the thrust in the case of driving the hydraulic motor alone. When the pressure is set to achieve an arbitrary thrust such as the above, an arbitrary thrust such as 1 or 1.2 times can be obtained regardless of whether the hydraulic motors are individually or simultaneously driven. Therefore, if the crane is given a design strength that matches the set thrust such as 1 and 1.2 times, even if both hydraulic motors are driven simultaneously, the crane will not be exposed to a thrust exceeding that strength. Therefore, since it is sufficient to design the crane with a strength corresponding to the set thrust, an unnecessary design margin is not required and an economical design is possible. The above values such as 1 times and 1.2 times are examples, and can be arbitrarily set within a range of 2 times or more, and a mechanical strength design corresponding to the set thrust is made.
0021]
  Next, an embodiment (hereinafter referred to as Embodiment 2) that controls the opening area of the directional flow control valves 204a and 204b to suppress the total thrust will be described with reference to FIGS. First, the allowable value Pset of the total effective pressure of the hydraulic motors 203a and 203b is read from the allowable value input device 107. The read allowable value Pset is stored and set in the memory 103 via the total effective pressure control device 102 (S311). Next, pressure data P1 is obtained by the pressure measuring devices 109a, 110a, 109b, and 110b. A, P2 A, P1 B, P2 Each B is measured (S312). Furthermore, Px = (P2 A-P1 A) + (P2 B-P1 B) is calculated (S313) to obtain Px. Next, the Px is set as the total effective pressure. Up to this point, the process is the same as in the first embodiment. Next, the Pset and the Px are compared (S314).
  In the case of Px <= Pset, that is, when the total effective pressure is smaller than or equal to the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b is less than the allowable value Pset. Since it is not necessary to suppress the total thrust of the hydraulic motors 203a, 203b, the bleed-off opening area Ab of the directional flow control valves 204a, 204b A, Ab Control signal Vv related to the opening area to the directional flow control valves 204a and 204b without changing B A, Vv B is output (S316).
  If Px <= Pset, that is, if the total effective pressure is larger than the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b exceeds the set allowable value Pset. Bleed-off opening area Ab of directional flow control valves 204a and 204b A, Ab B is changed to limit B (S315), and the control signal Vv regarding the opening area to the directional flow control valves 204a and 204b A, Vv B is output (S316). That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b is suppressed.
[0022]
  Bleed-off opening area Ab of the directional flow control valves 204a and 204b A, Ab As a specific method for limiting B, for example, the bleed-off opening area Ab of the directional flow control valves 204a and 204b A, Ab B (Px / Pset)^0.5There is a method of doubling (S315). The bleed-off opening area Ab A, Ab Based on the change of B, the control signal Vv related to the opening area to the directional flow control valves 204a and 204b. A, Vv B is adjusted and output (S316). Here, since the above equation 2 holds in the same manner as in the first embodiment, the bleed-off opening area Ab of the directional flow control valves 204a and 204b. A, Ab B (Px / Pset)^0.5By doubling, the pressure loss ΔP becomes (Pset / Px) times. That is, the total total effective pressure Px is multiplied by (Pset / Px) to become Pset, and as a result, the total effective pressure can be limited to Pset. That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b can be suppressed within a predetermined thrust.
0023]
  In the second embodiment, as in the first embodiment, the allowable value of the total effective pressure can be arbitrarily set. Therefore, if the crane is given a design strength that matches the allowable value, both hydraulic motors can be driven simultaneously. However, the crane is not exposed to thrust exceeding that strength. Therefore, since it is sufficient to design the crane with a strength corresponding to the above-described allowable value, there is no need for an unnecessary strength margin, and an economical design is possible.
0024]
  Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3 c), an embodiment (hereinafter referred to as Embodiment 3) for suppressing the total thrust by controlling the set pressure of the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b will be described. . First, the allowable value Pset of the total effective pressure of the hydraulic motors 203a and 203b is read from the allowable value input device 107. The read allowable value Pset is stored and set in the memory 103 via the total effective pressure control device 102 (S321). Next, pressure data P1 is obtained by the pressure measuring devices 109a, 110a, 109b, and 110b. A, P2 A, P1 B, P2 Each B is measured (S322). Furthermore, Px = (P2 A-P1 A) + (P2 B-P1 B) is calculated (S323) to obtain Px. Let this Px be the total effective pressure. The process up to this point is the same as in the first and second embodiments. Next, the Pset and the Px are compared (S324).
  In the case of Px <= Pset, that is, when the total effective pressure is smaller than or equal to the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b is less than the allowable value Pset. Since there is no need to suppress the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b, the set pressure PR of the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b. A, PR Without changing B, the control signal VR relating to the set pressure to the electromagnetic proportional relief valves 207a, 207b. A, VR B is output (S326).
  If Px <= Pset, that is, if the total effective pressure is larger than the allowable value of the total effective pressure, it means that the total pressure applied to the hydraulic motors 203a and 203b exceeds the set allowable value Pset. Set pressure PR of electromagnetic proportional relief valve 207a, 207b A, PR B is changed to lower B (S325), and the control signal VR relating to the set pressure to the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b. A, VR B is output (S326). That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b is suppressed.
0025]
  Set pressure PR of the electromagnetic proportional relief valves 207a, 207b A, PR As a specific method for limiting B, for example, the set pressure PR of the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b is used. A, PR B for each (P2 A-P1 A) × (Pset / Px), (P2 B-P1 B) There is a method of multiplying by (Pset / Px) (S325). Above set pressure PR A, PR Based on the change of B, the control signal VR regarding the set pressure to the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b. A, VR B is adjusted and output (S326). The set pressure PR of the electromagnetic proportional relief valves 207a and 207b A, PR B for each (P2 A-P1 A) × (Pset / Px), (P2 B-P1 By multiplying by B) × (Pset / Px), the pressure applied to the hydraulic circuit is released. Therefore, the total total effective pressure Px is multiplied by (Pset / Px) to become Pset, and as a result, the total effective pressure can be limited to Pset. That is, the total thrust of the hydraulic motors 203a and 203b can be suppressed within a predetermined thrust.
0026]
  In the third embodiment, as in the first and second embodiments, the allowable value of the total effective pressure can be arbitrarily set. Therefore, if the crane is given a design strength that matches the allowable value, both hydraulic motors can be driven simultaneously. Even in this case, the crane is not exposed to thrust exceeding its strength. Therefore, since it is sufficient to design the crane with a strength corresponding to the above-described allowable value, there is no need for an unnecessary strength margin, and an economical design is possible.
0027]
【Example】
  The present invention may be implemented with various improvements, and each of the above-described hydraulic pump discharge flow limit, directional flow control valve bleed-off opening area limit, and electromagnetic proportional relief valve set pressure adjustment is used individually. Or may be used in combination.
  In addition, the allowable value of the total effective pressure of the hydraulic motor may be set in advance, but it detects necessary state quantities such as crane attitude, winch motor capacity, gear ratio, drum PDC, multiplier, etc. The allowable value in the state may be calculated and set.
0028]
  Moreover, when using only Example 1, only Example 2, or the combination of Example 1 and 2, you may substitute an electromagnetic proportional relief valve with another relief valve.
  Furthermore, although the crane thrust limiting device is realized by hardware and software, the above-mentioned function may be realized by changing only the software when an existing control means is provided.
0029]
【The invention's effect】
  Claims 1, 2, 3,4According to the thrust control device for the crane, the total thrust of the multiple hydraulic motors is arbitrarily controlled while taking the form of an independent circuit. The above load is not applied to the crane. Therefore, it is not necessary to give the crane excessive design strength because of the excessive load that occurs rarely, which greatly contributes to cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of a thrust limiting device for a crane according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a job flow of the crane thrust limiting device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a hydraulic circuit according to a first prior art.
FIG. 5 is a schematic diagram of a hydraulic circuit according to a second prior art.
[Explanation of symbols]
  102 ... Total effective pressure control device (constructs a crane thrust limiting device)
  103 ... Memory (composed of a crane thrust limiting device)
  104 ... Pump discharge amount command signal conversion device (constructs a crane thrust limiting device)
  105 ... Directional flow control valve command signal conversion device (constructs a crane thrust limiting device)
  106 ... Proportional electromagnetic relief valve command signal converter (configures a crane thrust limiter)
  107 ... Allowable value input device (constructs a crane thrust limiting device)

Claims (4)

異なるウインチドラム各々を駆動する複数の油圧モーターが，該油圧モーターを駆動する油圧ポンプに連結された独立の複数の油圧回路にそれぞれ連結されてなるクレーンの推力制限装置において，
上記油圧回路各々における上記油圧モーター各々の前後の圧力差を測定する圧力測定手段と，
上記圧力測定手段により測定された上記油圧モーター各々の前後の圧力差の合計であるトータル有効圧力を算出して，該算出されたトータル有効圧力と予め任意に設定されたトータル有効圧力の許容値とを比較し，該算出されたトータル有効圧力が前記許容値よりも大きい場合，上記複数の油圧モーターのトータル有効圧力を上記許容値に制限することにより上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制する推力制御手段とを具備することを特徴とするクレーンの推力制限装置。A plurality of hydraulic motors for driving the different winch drum, each in thrust limiting device of a crane comprising respectively connected to a plurality of hydraulic circuits independent coupled to a hydraulic pump for driving the hydraulic motor,
Pressure measuring means for measuring a pressure difference before and after each of the hydraulic motors in each of the hydraulic circuits ;
A total effective pressure, which is a sum of pressure differences before and after each of the hydraulic motors measured by the pressure measuring means , is calculated, and the calculated total effective pressure and a preset total effective pressure tolerance If the calculated total effective pressure is greater than the allowable value, the total effective pressure of the plurality of hydraulic motors is limited to the allowable value to limit the total thrust of the plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust. A thrust control device for a crane, comprising thrust control means for suppressing the thrust. 上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための上記油圧ポンプの流量を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものである請求項１記載のクレーンの推力制限装置。  2. The crane according to claim 1, wherein the thrust control means controls the flow rate of the hydraulic pump for driving the hydraulic motor to suppress the total thrust of the plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust. Thrust limiting device. 上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための油圧回路に流入する流体の流量を制御するための方向流量制御弁の開度を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものである請求項１記載のクレーンの推力制限装置。  The thrust control means controls the opening degree of the directional flow control valve for controlling the flow rate of the fluid flowing into the hydraulic circuit for driving the hydraulic motor, so that the total thrust of the plurality of hydraulic motors is predetermined. The crane thrust limiting device according to claim 1, wherein the thrust limiting device suppresses the thrust within the thrust. 上記推力制御手段が，上記油圧モーターを駆動するための油圧回路に流入する流体を逃がすための可変リリーフ弁の設定圧力を制御することにより，上記複数の油圧モーターのトータル推力を所定推力内に抑制するものである請求項１記載のクレーンの推力制限装置。  The thrust control means controls the set pressure of the variable relief valve for releasing the fluid flowing into the hydraulic circuit for driving the hydraulic motor, thereby suppressing the total thrust of the plurality of hydraulic motors within a predetermined thrust. The crane thrust limiting device according to claim 1, wherein:

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