JP4350181B2 - Hydraulic pump discharge rate control circuit - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打機やクレーンなどの建設機械で、エンジンで駆動される可変吐出型の油圧ポンプの吐出量制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭打機やクレーン等履帯走行する建設機械では、エンジンの出力軸に減速機等を介して複数の油圧ポンプを設け、切換弁を介してシリンダや油圧モータなどのアクチュエータを作動させて、走行、旋回、杭打、ブームの俯仰、巻き上げ等の作業を行っている。
【０００３】
そして、通常エンジンは一定回転（定格回転）で運転されており、可変吐出型の油圧ポンプを用いて、その吐出量を制御することによってアクチュエータの速度を作業状況に応じて変更している。
例えば、高速走行から微速走行に変更したい場合や、シリンダのピストンロッドが所定の速度以上にオーバーランしないように移動させたい場合などである。
【０００４】
従来の油圧ポンプの斜板の傾転角の制御回路を図４で説明する。
建設機械では、可変吐出型の油圧ポンプ１は、エンジン４に減速機等を介して連結されており、通常複数の油圧ポンプ１が設けられている。油圧ポンプ１の吐出油は、切換弁１０、１１を介して油圧モータや油圧シリンダなどのアクチュエータ１２、１３に夫々接続されており、該切換弁１０、１１の操作によって作業が行われる。
【０００５】
油圧ポンプ１の吐出量は、斜板２の傾転角を変えるシリンダ３を作動させることによって制御される。シリンダ３はパイロットポンプ７から電磁弁５を介した主流路１５に連通されており、この主流路１５の電磁弁５の入口側から分岐して電磁弁５に連通する分岐流路１６が設けられ、この分岐流路１６に手動減圧弁６が設けられている。なお、９はリリーフ弁である。
【０００６】
シリンダ３にはバネが内装されており、斜板２の傾転角は主流路１５に流れる圧油の圧力と釣り合う位置で定まる。電磁弁５が消磁状態（図４の電磁弁５のポジション）では、パイロットポンプ７の吐出圧がそのままシリンダ３にかかり、油圧ポンプ１は最大流量を吐出する。電磁弁５を励磁するとポジションが切り換わり、パイロットポンプ７の圧油は分岐流路１６へ流れ、手動減圧弁６から電磁弁５を経由して主流路１５へ流れ、手動減圧弁５で設定された圧力と釣り合うようにシリンダ３を作動させて斜板２の傾転角が小さくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の油圧ポンプの吐出量の制御回路は、作業者が運転室で手動減圧弁のハンドル（回転式のノブ）を操作して調整しているが、その操作量と油圧ポンプの吐出量の関係が不明であるため、作業者は一度任意に操作してみて、実際の吐出量を感知してから、さらに再度減圧弁を操作して調整している。このため、作業の効率が悪いばかりでなく、安全性の面からも改善が望まれている。なお、特公平５−１７３８７号には、重掘削、軽掘削、高速走行、低速走行など幾つかの作業形態を選定するスイッチを設けて、エンジンの回転数と油圧ポンプの傾転角の両者を自動的に制御して作業に必要な所定の吐出量を得るようにしたものが開示されている。しかし、建設現場での作業は様々であり、初心者の作業者にとっては簡便に作業ができるので好ましいが、ベテランの運転者にとっては効率が悪く、かえって扱いづらいものとなっている。また、装置が複雑で高価なものとなっている。
【０００８】
そこで、本発明は、手動減圧弁を操作したとき、油圧ポンプの吐出量の値を簡便な装置で作業者が認識できるようにした油圧ポンプの吐出量制御回路を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の手段を採った。即ち、
手動減圧弁の操作によって斜板の傾転角を変えて吐出量を制御する建設機械に搭載した油圧ポンプの吐出量制御回路において、パイロットポンプから電磁弁を介して斜板の傾転角を変えるシリンダへ連通する主流路と該電磁弁の入口側の該主流路から手動減圧弁を介して電磁弁へ連通する分岐流路を設け、該分岐流路の手動減圧弁出口側に油圧ポンプの吐出量の割合を表示するインジケータを付設した圧力計を設けたことを特徴としている。
【００１０】
ここで使用される油圧ポンプは、エンジンによって一定回転で駆動される建設機械に搭載される可変吐出型の油圧ポンプであり、吐出量の制御は斜板の傾転角を変えることによって行うものである。したがって、エンジンの回転数を制御することによって吐出量を変えるものは除かれる。
【００１１】
パイロットポンプは制御用として設けられるもので、定吐出型の比較的低圧なものが使用され、作業用のアクチュエータのための油圧ポンプは通常、複数設けられているので、ここでいうパイロットポンプは特定される油圧ポンプの吐出量制御のためのみに設けられるものに限定されるものではない。また、主流路も同様である。
【００１２】
油圧ポンプの吐出量制御回路の流路は、パイロットポンプから電磁弁を介して斜板の傾転角を変えるシリンダへ連通する主流路と、電磁弁の入口側で主流路から分岐する分岐流路とから構成される。手動減圧弁は、減圧弁の圧力の設定を手動で変更できるものであり、圧力や斜板の傾転角をセンサにより検出して、その検出結果に応じて圧力の設定を変更するような、電気または電子で行なうものは除かれる。
【００１３】
圧力計に付設されるインジケータは、吐出量を表示しないものでもよい。例えば、危険流量範囲には赤いゾーンを表示し、安全範囲または適正作業範囲には緑のゾーンで表示したり、また、対象とするアクチュエータによって絵で表示するなど作業者が一目で認識できるようにするのもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の油圧ポンプの吐出量制御回路を図面に示す実施形態例に基づいて説明する。
可変吐出型の油圧ポンプ１は、エンジン４に減速機を介して連結されており、吐出油は、切換弁１０、１１を介して油圧モータや油圧シリンダなどのアクチュエータ１２、１３に夫々接続されている。エンジンは、定格回転数に設定されており、油圧ポンプの入力軸回転数は一定である。
【００１５】
シリンダ３はパイロットポンプ７から電磁弁５を介した主流路１５に連通されており、この主流路１５の電磁弁５の入口側から分岐して電磁弁５に連通する分岐流路１６が設けられ、この分岐流路１６に手動減圧弁６が設けられている。
そして、手動減圧弁６から電磁弁５への分岐流路１６にさらに分岐する流路２１が設けられ、この分岐流路２１に圧力計２０が設けられている。なお、９はリリーフ弁である。
【００１６】
圧力計２０は、運転室に設置され、その詳細は図２に示すようなもので、パイロットポンプ７の分岐流路２１における圧力を表示する圧力表示部２３と、上部に油圧ポンプ１の吐出量の割合（％）を表示するインジケータ部２２とから構成されている。
【００１７】
圧力表示部２３には、使用される範囲が一目で解るように限界マーク２５が付設され、インジケータ部２２は、前記限界マーク２５の範囲で圧力に対応して吐出量が表示されている。
このように、構成されているので、油圧ポンプ１の吐出量を変えるため、電磁弁５を励磁し、手動減圧弁６のハンドル（回転式ノブ）を操作すれば、パイロットポンプ７の圧油は分岐流路１６へ流れて手動減圧弁６で設定された圧油が電磁弁５を経由してシリンダ３へ流入する。
【００１８】
そして、シリンダ３のピストンロッドは内装されているバネと釣り合う位置に移動し、この移動に伴って斜板２の傾転角が変動する。このときシリンダ３へ流入する圧油の圧力が圧力計２０の圧力表示部２３に表示され、同時にそのときの油圧ポンプ１の吐出量が、最大吐出量に対する割合（％）で瞬時に認識できる。
【００１９】
したがって、作業者は手動減圧弁６のハンドルを回動させ作業状況に合った目標とする吐出量に簡便に制御できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の油圧ポンプの吐出量制御回路は、以上のように手動減圧弁を操作すると、操作量に対応して変化した油圧ポンプの吐出量が即座に認識できるので、作業者が目標とする吐出量に簡便に設定でき、作業能率が向上するばかりでなく、安全を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての油圧ポンプの吐出量制御回路を示す回路図である。
【図２】同図１の圧力計２０の詳細図である。
【図３】従来の油圧ポンプの吐出量制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１…油圧ポンプ ２…斜板
３…シリンダ ４…エンジン
５…電磁弁 ６…手動減圧弁
７…パイロットポンプ ８…油タンク
９…リリーフ弁 １０、１１…切換弁
１２、１３…アクチュエータ
１５…主流路 １６…分岐流路
２０…圧力計 ２１…分岐流路
２２…インジケータ ２３…圧力表示部
２５…限界マーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge amount control circuit of a variable discharge hydraulic pump driven by an engine in a construction machine such as a pile driver or a crane.
[0002]
[Prior art]
In construction machinery that travels in crawlers such as pile driving machines and cranes, a plurality of hydraulic pumps are installed on the output shaft of the engine via reduction gears, etc., and actuators such as cylinders and hydraulic motors are operated via switching valves to run, Work such as turning, pile driving, boom lifting, hoisting and so on.
[0003]
The normal engine is operated at a constant rotation (rated rotation), and the speed of the actuator is changed according to the work situation by controlling the discharge amount using a variable discharge hydraulic pump.
For example, there is a case where it is desired to change from high speed travel to slow speed travel, or a case where it is desired to move the piston rod of the cylinder so as not to overrun beyond a predetermined speed.
[0004]
A control circuit for the tilt angle of the swash plate of a conventional hydraulic pump will be described with reference to FIG.
In a construction machine, a variable discharge hydraulic pump 1 is connected to an engine 4 via a speed reducer or the like, and a plurality of hydraulic pumps 1 are usually provided. The oil discharged from the hydraulic pump 1 is connected to actuators 12 and 13 such as a hydraulic motor and a hydraulic cylinder via switching valves 10 and 11, respectively, and operations are performed by operating the switching valves 10 and 11.
[0005]
The discharge amount of the hydraulic pump 1 is controlled by operating a cylinder 3 that changes the tilt angle of the swash plate 2. The cylinder 3 is communicated from the pilot pump 7 to the main flow path 15 via the electromagnetic valve 5, and a branch flow path 16 that branches from the inlet side of the electromagnetic valve 5 of the main flow path 15 and communicates with the electromagnetic valve 5 is provided. A manual pressure reducing valve 6 is provided in the branch flow path 16. Reference numeral 9 denotes a relief valve.
[0006]
The cylinder 3 is provided with a spring, and the tilt angle of the swash plate 2 is determined at a position that balances the pressure of the pressure oil flowing in the main flow path 15. When the solenoid valve 5 is demagnetized (position of the solenoid valve 5 in FIG. 4), the discharge pressure of the pilot pump 7 is applied to the cylinder 3 as it is, and the hydraulic pump 1 discharges the maximum flow rate. When the solenoid valve 5 is energized, the position is switched, and the pressure oil of the pilot pump 7 flows to the branch flow path 16, flows from the manual pressure reducing valve 6 to the main flow path 15 via the electromagnetic valve 5, and is set by the manual pressure reducing valve 5. The cylinder 3 is actuated so as to balance the pressure, and the tilt angle of the swash plate 2 is reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional control circuit for the hydraulic pump discharge amount is adjusted by the operator operating the handle (rotary knob) of the manual pressure reducing valve in the cab. The relationship between the operation amount and the hydraulic pump discharge amount Since it is unknown, the operator performs an arbitrary operation once, senses the actual discharge amount, and then operates the pressure reducing valve again to adjust. For this reason, not only the efficiency of work is bad, but also improvement is desired from the viewpoint of safety. In Japanese Patent Publication No. 5-17387, a switch for selecting several work modes such as heavy excavation, light excavation, high-speed traveling, and low-speed traveling is provided, and both the rotational speed of the engine and the tilt angle of the hydraulic pump are set. A device that automatically controls to obtain a predetermined discharge amount necessary for work is disclosed. However, the work at the construction site is various, and it is preferable because it can be easily performed by a beginner operator, but it is inefficient for an experienced driver and is rather difficult to handle. In addition, the apparatus is complicated and expensive.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic pump discharge amount control circuit that allows an operator to recognize the value of the hydraulic pump discharge amount with a simple device when a manual pressure reducing valve is operated. It is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. That is,
In a discharge rate control circuit of a hydraulic pump mounted on a construction machine that controls the discharge rate by changing the tilt angle of the swash plate by operating a manual pressure reducing valve, the tilt angle of the swash plate is changed from the pilot pump via an electromagnetic valve. A main flow path communicating with the cylinder and a branch flow path communicating from the main flow path on the inlet side of the solenoid valve to the solenoid valve via the manual pressure reducing valve are provided, and the discharge of the hydraulic pump is provided on the manual pressure reducing valve outlet side of the branch flow path. It is characterized by a pressure gauge provided with an indicator for displaying the ratio of the quantity.
[0010]
The hydraulic pump used here is a variable discharge hydraulic pump mounted on a construction machine driven at a constant rotation by the engine, and the discharge amount is controlled by changing the tilt angle of the swash plate. is there. Therefore, those that change the discharge amount by controlling the engine speed are excluded.
[0011]
The pilot pump is provided for control purposes. A constant discharge type, relatively low pressure type is used, and a plurality of hydraulic pumps for the working actuator are usually provided. It is not limited to the one provided only for controlling the discharge amount of the hydraulic pump. The same applies to the main channel.
[0012]
The discharge flow control circuit of the hydraulic pump is divided into a main flow path that communicates from the pilot pump to a cylinder that changes the tilt angle of the swash plate via a solenoid valve, and a branch flow path that branches from the main flow path on the inlet side of the solenoid valve. It consists of. The manual pressure reducing valve can manually change the pressure setting of the pressure reducing valve.The sensor detects the pressure and the tilt angle of the swash plate, and changes the pressure setting according to the detection result. Excludes what is done electrically or electronically.
[0013]
The indicator attached to the pressure gauge may not display the discharge amount. For example, a red zone is displayed in the dangerous flow range, a green zone is displayed in the safe range or the appropriate work range, and a picture is displayed depending on the target actuator so that the worker can recognize at a glance. It is good to do.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a discharge amount control circuit of a hydraulic pump according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
The variable discharge hydraulic pump 1 is connected to an engine 4 via a speed reducer, and discharged oil is connected to actuators 12 and 13 such as a hydraulic motor and a hydraulic cylinder via switching valves 10 and 11, respectively. Yes. The engine is set to a rated speed, and the input shaft speed of the hydraulic pump is constant.
[0015]
The cylinder 3 is communicated from the pilot pump 7 to the main flow path 15 via the electromagnetic valve 5, and a branch flow path 16 that branches from the inlet side of the electromagnetic valve 5 of the main flow path 15 and communicates with the electromagnetic valve 5 is provided. A manual pressure reducing valve 6 is provided in the branch flow path 16.
A branch passage 21 is further provided in the branch passage 16 from the manual pressure reducing valve 6 to the electromagnetic valve 5, and a pressure gauge 20 is provided in the branch passage 21. Reference numeral 9 denotes a relief valve.
[0016]
The pressure gauge 20 is installed in the operator's cab and the details thereof are as shown in FIG. 2. The pressure display unit 23 displays the pressure in the branch flow path 21 of the pilot pump 7 and the discharge amount of the hydraulic pump 1 at the upper part. It is comprised from the indicator part 22 which displays the ratio (%).
[0017]
A limit mark 25 is attached to the pressure display unit 23 so that the used range can be understood at a glance, and the indicator unit 22 displays a discharge amount corresponding to the pressure in the range of the limit mark 25.
In this way, if the solenoid valve 5 is excited and the handle (rotary knob) of the manual pressure reducing valve 6 is operated to change the discharge amount of the hydraulic pump 1, the pressure oil of the pilot pump 7 is The pressure oil set in the manual pressure reducing valve 6 flows into the branch flow path 16 and flows into the cylinder 3 through the electromagnetic valve 5 .
[0018]
Then, the piston rod of the cylinder 3 moves to a position that balances with the built-in spring, and the tilt angle of the swash plate 2 varies with this movement. At this time, the pressure of the pressure oil flowing into the cylinder 3 is displayed on the pressure display unit 23 of the pressure gauge 20, and at the same time, the discharge amount of the hydraulic pump 1 at that time can be instantly recognized by the ratio (%) to the maximum discharge amount.
[0019]
Therefore, the operator can easily control the target discharge amount according to the work situation by rotating the handle of the manual pressure reducing valve 6.
[0020]
【The invention's effect】
When the manual pressure reducing valve is operated as described above, the discharge amount control circuit for the hydraulic pump according to the present invention can immediately recognize the discharge amount of the hydraulic pump that has changed in accordance with the operation amount. The amount can be easily set, and not only the work efficiency is improved, but also safety can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a discharge amount control circuit of a hydraulic pump as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the pressure gauge 20 of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a discharge amount control circuit of a conventional hydraulic pump.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic pump 2 ... Swash plate 3 ... Cylinder 4 ... Engine 5 ... Solenoid valve 6 ... Manual pressure reducing valve 7 ... Pilot pump 8 ... Oil tank 9 ... Relief valve 10, 11 ... Switching valve 12, 13 ... Actuator 15 ... Main flow path 16 ... Branch channel 20 ... Pressure gauge 21 ... Branch channel 22 ... Indicator 23 ... Pressure display part
25 ... Limit mark

Claims (1)

手動減圧弁の操作によって斜板の傾転角を変えて吐出量を制御する建設機械に搭載した油圧ポンプの吐出量制御回路において、パイロットポンプから電磁弁を介して斜板の傾転角を変えるシリンダへ連通する主流路と該電磁弁の入口側の該主流路から手動減圧弁を介して電磁弁へ連通する分岐流路を設け、該分岐流路の手動減圧弁出口側に油圧ポンプの吐出量の割合を表示するインジケータを付設した圧力計を設けたことを特徴とする油圧ポンプの吐出量制御回路。In a discharge rate control circuit of a hydraulic pump mounted on a construction machine that controls the discharge rate by changing the tilt angle of the swash plate by operating a manual pressure reducing valve, the tilt angle of the swash plate is changed from the pilot pump via an electromagnetic valve. A main flow path communicating with the cylinder and a branch flow path communicating from the main flow path on the inlet side of the solenoid valve to the solenoid valve via the manual pressure reducing valve are provided, and the discharge of the hydraulic pump is provided on the manual pressure reducing valve outlet side of the branch flow path. A discharge amount control circuit for a hydraulic pump, comprising a pressure gauge provided with an indicator for displaying a ratio of the amount.

Images