JP5878811B2 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents
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Description
また、上記目的を達成するために、本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数のアクチュエータに対応して設けられ、前記複数の流量制御弁を駆動するための操作パイロット圧を生成するリモコン弁を備えた複数の操作装置と、前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量をロードセンシング制御するポンプ制御装置とを備え、前記複数の圧力補償弁は、開口面積減少方向のストロークエンドにおいて全閉しないタイプの圧力補償弁である建設機械の油圧駆動装置において、前記複数の操作装置のリモコン弁にパイロット油圧源の圧力であるパイロット一次圧を供給するパイロット一次圧回路を備え、前記パイロット一次圧回路は、前記複数の操作装置のうち特定のアクチュエータに対応する特定の操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第1回路と、前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第2回路とを有し、前記第2回路は、前記特定の操作装置が操作されていないときは、前記パイロット一次圧をそのまま前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給し、前記特定の操作装置が操作されたときは、前記パイロット一次圧を減圧して前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給するものであり、前記第2回路は、前記パイロット一次圧をそのまま導く第3回路と、前記パイロット一次圧を減圧して導く第4回路と、前記第3回路の圧力と前記第4回路の圧力とを切り換えて前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に導く切換弁とを備えるものとする。
<油圧ショベル>
図2に油圧ショベルの外観を示す。
<第1の実施の形態>
図1Aに本発明の第1の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置を示す。
まず、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の基本構成を説明する。
次に、本実施の形態に係わる油圧駆動装置の特徴的構成を説明する。
まず、本実施の形態の油圧駆動装置の基本構成の動作を説明する。
全ての操作装置34a〜34hの操作レバー34a−1〜34h−1が中立位置にある場合、全ての流量制御弁26a〜26hは中立位置にあり、アクチュエータ5〜12に圧油は供給されない。また、流量制御弁26a〜26hが中立位置にあるときは、シャトル弁22a〜22gにより検出される最高負荷圧PLmaxはタンク圧となる。
任意の被駆動部材、例えばブーム用の操作装置34fの操作レバー34f−1を操作した場合は、ブーム用の流量制御弁26fが切り換わり、ブームシリンダ10に圧油が供給され、ブームシリンダ10が駆動される。
以上の動作はエンジン1が最高定格回転数にあるときのものである。エンジン1の回転数を低速に下げた場合は、エンジン回転数検出弁30の出力圧がそれに応じて低下するため、LS制御部35BのLS制御弁35bの目標差圧も同様に低下する。また、ロードセンシング制御の結果、圧力補償弁27a〜27hの目標補償差圧も同様に低下する。これによりエンジン回転数の低下に合わせてメインポンプ2の吐出流量と流量制御弁26a〜26hの要求流量が減少し、アクチュエータ5〜12の駆動速度が速くなりすぎることがなく、エンジン回転数を下げた場合の微操作性を向上することができる。
〜特徴的構成の動作〜
次に、本実施の形態の油圧駆動装置の特徴的構成の動作を説明する。
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、2つのアクチュエータの負荷圧の差が大きい複合操作でサチュレーションが生じた場合に、低負荷圧側の圧力補償弁の閉じ切りを防止して低負荷圧側のアクチュエータの減速、停止を防止するとともに、特定のアクチュエータである走行モータ5,6の駆動を含む走行複合操作において、走行以外のアクチュエータの操作パイロット圧を制限することで、走行以外のアクチュエータへの圧油の流入を抑制し、走行モータに必要量の圧油を確保して走行の減速、停止を防止し、走行複合操作性を向上することができる。
<第2の実施の形態>
図4に本発明の第2の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置における操作装置とそのパイロット回路部分を示す。図中、図1Bに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、パイロット一次圧を減圧する構成とパイロット一次圧を切り換える構成が第1の実施の形態と異なっている。
<第3の実施の形態>
図5に本発明の第3の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置における操作装置とそのパイロット回路部分を示す。図中、図1Bに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、パイロット一次圧を減圧する構成(第4回路)が第1の実施の形態と異なっている。
<第4の実施の形態>
図6に本発明の第4の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置における操作装置とそのパイロット回路部分を示す。図中、図1Bに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、第3回路と第4回路を切り換える構成が第1の実施の形態と異なっている。
<第5の実施の形態>
図7に本発明の第5の実施の形態に係わる油圧ショベルの油圧駆動装置における操作装置とそのパイロット回路部分を示す。図中、図1Bに示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態は、第2回路の切換弁を切り換える構成が第1の実施の形態と異なっている。
<その他>
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、特定のアクチュエータが走行モータである場合について説明したが、走行モータ以外でも、開口面積減少方向のストロークエンドで全閉しない圧力補償弁を備えた油圧駆動装置で、負荷圧の差が大きくなる複合操作を行ってサチュレーションが生じた場合に、低負荷圧側のアクチュエータにメインポンプの吐出流量の大部分を奪われて、停止してしまう可能性のあるアクチュエータであれば、本発明を適用して同様の効果が得られる。例えば破砕機等のアタッチメントに備えられ予備のアクチュエータは負荷圧が高くなることが多く、予備のアクチュエータを特定のアクチュエータとして本発明を適用することで、他のアクチュエータ(例えば,ブーム,アーム,バケット等)との複合操作時に他のアクチュエータへの要求流量を制限し、予備のアクチュエータに優先的に圧油を供給することが可能である。
2 油圧ポンプ(メインポンプ)
2a 供給油路
3 パイロツトポンプ
3a 供給油路
4 コントロールバルブ
4a バルブ内供給油路
5〜12 アクチュエータ
5,6 走行モータ
7 旋回モータ
8 ブレードシリンダ
9 スイングシリンダ
10 ブームシリンダ
11 アームシリンダ
12 バケットシリンダ
13〜20 バルブセクション
21 信号油路
22a〜22g シャトル弁
23 メインリリーフ弁
24 差圧減圧弁
25 アンロード弁
25a バネ
26a〜26h 流量制御弁
27a〜27h 圧力補償弁
29 バルブ内タンク油路
30 エンジン回転数検出弁装置
30a 流量検出弁
30b 差圧減圧弁
30c 可変絞り部
30f 固定絞り部
31 パイロット油路
32 パイロットリリーフ弁
33 パイロット油圧源
34a〜34h 操作装置
34a−1〜34h−1 操作レバー
34a−2〜34h−2 リモコン弁
35 ポンプ制御装置
35A ポンプトルク制御部
35B LS制御部
35a トルク制御傾転アクチュエータ
35b LS制御弁
35c LS制御傾転アクチュエータ
35d,35e 受圧部
40,40A,40B,40C,40D パイロット一次圧回路
41 第1回路
42,42A,42B,42C,42D 第2回路
43,43C 操作検出装置
44 第3回路
45 第4回路
46 切換弁
46C 電磁切換弁
47 減圧弁
48a,48b,48c シャトル弁
48d 油路
51 パイロット作動形減圧弁
52 第5回路
53 切換弁
61 第3回路
62 第4回路
63 切換弁
64 絞り回路
64a 低圧リリーフ弁
64b 油路
64c,64d 固定絞り
64e 油路
71 コントローラ
72 圧力センサ
81 手動選択装置(手動スイッチ)
83 電磁切換弁
300 上部旋回体
301 下部走行体
302 フロント作業機
303 スイングポスト
304 中央フレーム
305 ブレード
306 ブーム
307 アーム
308 バケット
310,311 履帯
Claims (9)
- 可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数のアクチュエータに対応して設けられ、前記複数の流量制御弁を駆動するための操作パイロット圧を生成するリモコン弁を備えた複数の操作装置と、
前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量をロードセンシング制御するポンプ制御装置とを備え、
前記複数の圧力補償弁は、開口面積減少方向のストロークエンドにおいて全閉しないタイプの圧力補償弁であり、
前記複数のアクチュエータは走行体を駆動する走行モータを含み、
前記走行モータは、他のアクチュエータとの複合操作時に前記他のアクチュエータの圧力補償弁がストロークエンドに達するほど負荷圧が高くなり得るアクチュエータである建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数の操作装置のリモコン弁にパイロット油圧源の圧力であるパイロット一次圧を供給するパイロット一次圧回路を備え、
前記パイロット一次圧回路は、
前記複数の操作装置のうち前記走行モータの操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第1回路と、
前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第2回路とを有し、
前記第2回路は、前記走行モータの操作装置が操作されていないときは、前記パイロット一次圧をそのまま前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給し、前記走行モータの操作装置が操作されたときは、前記パイロット一次圧を減圧して前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第2回路は、前記パイロット一次圧をそのまま導く第3回路と、前記パイロット一次圧を減圧して導く第4回路と、前記第3回路の圧力と前記第4回路の圧力とを切り換えて前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に導く切換弁とを備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項2記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第4回路は前記パイロット一次圧を減圧する減圧弁を有することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第2回路は、パイロット作動形減圧弁を備え、前記パイロット作動形減圧弁に導かれるパイロット圧が第1圧力にあるときは前記パイロット一次圧をそのまま前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に導き、前記パイロット作動形減圧弁に導かれるパイロット圧が第2圧力に切り換わると前記パイロット一次圧を減圧して前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に導く第5回路と、前記パイロット作動形減圧弁に導かれるパイロット圧を前記第1圧力と前記第2圧力とに切り換える切換弁を備えた第6回路とを有することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数の操作装置のうち前記走行モータの操作装置の操作を検出する操作検出装置を更に備え、
前記第2回路は、前記操作検出装置が前記走行モータの操作装置の操作を検出しないときは、前記パイロット一次圧をそのまま前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給し、前記操作検出装置が前記走行モータの操作装置の操作を検出したときは、前記パイロット一次圧を減圧して前記走行モータの操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給することを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項2記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数の操作装置のうち前記走行モータの操作装置のリモコン弁が生成する操作パイロット圧を検出して油圧信号として出力するシャトル弁を更に備え、
前記切換弁は前記油圧信号により切り換えられる油圧切換弁であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項2記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数の操作装置のうち前記走行モータの操作装置のリモコン弁が生成する操作パイロット圧を検出して電気信号を出力する圧力センサを更に備え、
前記切換弁は前記電気信号に基づいて動作する電磁切換弁であることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
第1位置と第2位置とに切り換え可能な手動選択装置を更に備え、
前記第2回路は、前記手動選択装置が前記第1位置にあるときは、前記走行モータの操作装置が操作されたときの前記パイロット一次圧を減圧する機能を有効とし、前記手動選択装置が前記第2位置に切り換えられると、前記走行モータの操作装置が操作されたときの前記パイロット一次圧を減圧する機能を無効とすることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。 - 可変容量型の油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、
前記複数のアクチュエータに対応して設けられ、前記複数の流量制御弁を駆動するための操作パイロット圧を生成するリモコン弁を備えた複数の操作装置と、
前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
前記油圧ポンプの吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう前記油圧ポンプの容量をロードセンシング制御するポンプ制御装置とを備え、
前記複数の圧力補償弁は、開口面積減少方向のストロークエンドにおいて全閉しないタイプの圧力補償弁である建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数の操作装置のリモコン弁にパイロット油圧源の圧力であるパイロット一次圧を供給するパイロット一次圧回路を備え、
前記パイロット一次圧回路は、
前記複数の操作装置のうち特定のアクチュエータに対応する特定の操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第1回路と、
前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に前記パイロット一次圧を供給する第2回路とを有し、
前記第2回路は、前記特定の操作装置が操作されていないときは、前記パイロット一次圧をそのまま前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給し、前記特定の操作装置が操作されたときは、前記パイロット一次圧を減圧して前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に供給するものであり、
前記第2回路は、前記パイロット一次圧をそのまま導く第3回路と、前記パイロット一次圧を減圧して導く第4回路と、前記第3回路の圧力と前記第4回路の圧力とを切り換えて前記特定の操作装置以外の操作装置のリモコン弁に導く切換弁とを備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
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