JP6909115B2 - 油圧ショベル - Google Patents
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Description
前記油圧ショベルでは、ブームシリンダの伸長によるブーム上げ動作と、アームシリンダの伸長によるアーム引き動作と、バケットシリンダの伸長によるバケット掘削動作と、の複合によって掘削作業が行われる。このとき、バケットシリンダはバケットが地盤から受ける掘削反力に抗して当該バケットを掘削方向に動かすため、当該バケットシリンダの駆動のための負荷が大きく、よって第1ポンプから当該バケットシリンダに供給される作動油の圧力は高くなる。その一方、当該掘削反力はブームに対してこれを持ち上げる方向に作用するためにブームシリンダの駆動のための負荷は低く、よって同じく第1ポンプから当該ブームシリンダに供給される作動油の圧力は逆に低くなる。その結果、前記第1ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する前記ブーム制御弁の前後差圧が大きくなり、その分だけ当該ブーム制御弁での圧力損失、すなわちエネルギーロス、が大きくなる。
前記油圧ショベルでは、ブーム合流弁及びアーム合流弁の開弁によってブーム及びアームの動きを増速することができるが、バケットの動きを増速することはできない。従って、当該増速による作業効率の向上は望めない。
本発明は、少なくとも、ブーム主駆動用の第1ポンプからバケット油圧アクチュエータへの作動油の合流が行われる油圧ショベルについて広く適用されることが可能である。従って、前記実施の形態に係るブーム合流、第1アーム合流(第1ポンプ31からアームシリンダ24への合流)及び第2アーム合流(第3ポンプ33からアームシリンダ24への合流)はそれぞれ適宜省略されることが可能である。また、バケット合流は、前記実施の形態に係るブーム合流やアーム合流のように特定方向についてのみ(例えばバケット掘削方向についてのみ)行われてもよい。逆に、ブーム合流やアーム合流は前記実施の形態に係るバケット合流のように双方向について行われてもよい。
前記掘削動作の有無の判定は、前記実施の形態のようにブームシリンダのへッド圧に基づくものに限定されない。当該判定は、例えばアームシリンダの主駆動を担当する第2ポンプの吐出圧に基づいて行われてもよい。あるいは、アームシリンダについてのへッド圧計測値Pha、ロッド圧計測値Pra、へッド側断面積Aha及びロッド側断面積Araに基づき、下記の式(1)を用いてアームシリンダの推力Famを演算し、当該推力Famが一定以上の場合に掘削動作が行われていると判定してもよい。
(C)各操作と制御弁との連携について
本発明において、ブーム操作部材、アーム操作部材及びバケット操作部材のそれぞれに与えられるブーム操作、アーム操作及びバケット操作と、ブーム制御弁、アーム制御弁及びバケット制御弁の開弁動作との連携の具体的態様は限定されない。前記実施の形態に係る複数の操作装置(ブーム操作装置42、アーム操作装置44及びバケット操作装置46)は、それぞれ、操作部材に与えられる操作に対応したパイロット圧を制御弁に入力することにより当該操作と当該制御弁の開弁動作とを連携させているが、当該操作装置は、パイロット油圧源と各制御弁のパイロットポートとの間に介在する電磁式操作弁と、操作部材に与えられる操作に対応した電気信号である操作指令信号を生成する電気レバー装置と、その生成された操作指令信号に対応するパイロット指令信号を生成して前記電磁式操作弁に入力することにより前記操作指令信号に対応したパイロット圧を前記制御弁に入力させるパイロット指令回路と、を含むものでもよい。
8 上部旋回体(ベースマシン)
10 作業アタッチメント
12 ブーム
14 アーム
16 バケット
22 ブームシリンダ(ブーム油圧アクチュエータ)
24 アームシリンダ(アーム油圧アクチュエータ)
26 バケットシリンダ(バケット油圧アクチュエータ)
31 第1ポンプ
32 第2ポンプ
33 第3ポンプ
42 ブーム操作装置
42a ブーム操作レバー(ブーム操作部材)
44 アーム操作装置
44a アーム操作レバー(アーム操作部材)
46 バケット操作装置
46a バケット操作レバー(バケット操作部材)
51 第1アーム合流弁
52 ブーム制御弁
54 アーム制御弁
56 バケット制御弁
57 バケット合流弁
64 アームシリンダへッド圧センサ(掘削動作検出部を構成)
65A,65B アームパイロット圧センサ(アーム合流制御装置を構成)
67A,67B バケットパイロット圧センサ(バケット合流制御装置を構成)
71 第1アーム合流操作弁(アーム合流制御装置を構成)
77 バケット合流操作弁(バケット合流制御装置を構成)
80 コントローラ
81 第1アーム合流制御部(アーム合流制御装置を構成)
84 掘削動作判定部(掘削動作検出部を構成)
87 バケット合流制御部(バケット合流制御装置を構成)
Claims (4)
- 油圧ショベルであって、
走行可能なベースマシンと、
起伏可能に装着されるブームと、
このブームの先端に回動可能に連結されるアームと、
このアームの先端に回動可能に連結されるバケットと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームを起伏させるように作動するブーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームに対して前記アームを回動させるように作動するアーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記アームに対して前記バケットを回動させるように作動するバケット油圧アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記ブーム油圧アクチュエータと前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第1ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記アーム油圧アクチュエータに接続されることが可能な第2ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第3ポンプと、
前記ブーム油圧アクチュエータを動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材と、
前記アーム油圧アクチュエータを動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材と、
前記バケット油圧アクチュエータを動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材と、
前記第1ポンプと前記ブーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記ブーム操作に応じて開弁することで前記第1ポンプから前記ブーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するブーム制御弁と、
前記第2ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記アーム操作に応じて開弁することで前記第2ポンプから前記アーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するアーム制御弁と、
前記第3ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、前記バケット操作に応じて開弁することで前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するバケット制御弁と、
前記第1ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第1ポンプが吐出する作動油が前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するバケット合流弁と、
前記アームの引き方向の回動を伴う前記バケットによる掘削動作の有無を検出する掘削動作検出部であって、前記アームを前記引き方向に回動させるために前記アーム油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力が一定以上のときに前記掘削動作が行われていると判定する掘削動作検出部と、
前記掘削動作が行われていないと前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作に応じて前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えて当該バケット合流弁を開弁させ、前記掘削動作が行われていると前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作にかかわらず前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えないで前記バケット合流弁を通じての前記合流を禁止するバケット合流制御装置と、を備える、油圧ショベル。 - 油圧ショベルであって、
走行可能なベースマシンと、
起伏可能に装着されるブームと、
このブームの先端に回動可能に連結されるアームと、
このアームの先端に回動可能に連結されるバケットと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームを起伏させるように作動するブーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームに対して前記アームを回動させるように作動するアーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記アームに対して前記バケットを回動させるように作動するバケット油圧アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記ブーム油圧アクチュエータと前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第1ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記アーム油圧アクチュエータに接続されることが可能な第2ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第3ポンプと、
前記ブーム油圧アクチュエータを動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材と、
前記アーム油圧アクチュエータを動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材と、
前記バケット油圧アクチュエータを動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材と、
前記第1ポンプと前記ブーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記ブーム操作に応じて開弁することで前記第1ポンプから前記ブーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するブーム制御弁と、
前記第2ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記アーム操作に応じて開弁することで前記第2ポンプから前記アーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するアーム制御弁と、
前記第3ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、前記バケット操作に応じて開弁することで前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するバケット制御弁と、
前記第1ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第1ポンプが吐出する作動油が前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するバケット合流弁と、
前記アームの引き方向の回動を伴う前記バケットによる掘削動作の有無を検出する掘削動作検出部であって、前記第2ポンプの吐出圧に基づいて前記掘削動作が行われているか否かを判定する掘削動作検出部と、
前記掘削動作が行われていないと前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作に応じて前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えて当該バケット合流弁を開弁させ、前記掘削動作が行われていると前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作にかかわらず前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えないで前記バケット合流弁を通じての前記合流を禁止するバケット合流制御装置と、を備える、油圧ショベル。 - 油圧ショベルであって、
走行可能なベースマシンと、
起伏可能に装着されるブームと、
このブームの先端に回動可能に連結されるアームと、
このアームの先端に回動可能に連結されるバケットと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームを起伏させるように作動するブーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームに対して前記アームを回動させるように作動するアーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記アームに対して前記バケットを回動させるように作動するバケット油圧アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記ブーム油圧アクチュエータと前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第1ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記アーム油圧アクチュエータに接続されることが可能な第2ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第3ポンプと、
前記ブーム油圧アクチュエータを動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材と、
前記アーム油圧アクチュエータを動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材と、
前記バケット油圧アクチュエータを動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材と、
前記第1ポンプと前記ブーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記ブーム操作に応じて開弁することで前記第1ポンプから前記ブーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するブーム制御弁と、
前記第2ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記アーム操作に応じて開弁することで前記第2ポンプから前記アーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するアーム制御弁と、
前記第3ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、前記バケット操作に応じて開弁することで前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するバケット制御弁と、
前記第1ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第1ポンプが吐出する作動油が前記第3ポンプから前記バケット油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するバケット合流弁と、
前記アームの引き方向の回動を伴う前記バケットによる掘削動作の有無を検出する掘削動作検出部であって、前記アーム油圧アクチュエータの推力が一定以上の場合に前記掘削動作が行われていると判定する掘削動作検出部と、
前記掘削動作が行われていないと前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作に応じて前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えて当該バケット合流弁を開弁させ、前記掘削動作が行われていると前記掘削動作検出部が判定したときは前記バケット操作にかかわらず前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えないで前記バケット合流弁を通じての前記合流を禁止するバケット合流制御装置と、を備える、油圧ショベル。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の油圧ショベルであって、前記第1ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第1ポンプが吐出する作動油が前記第2ポンプから前記アーム油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するアーム合流弁と、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されていないときは前記アーム操作に応じて前記アーム合流弁に開弁指令を与えて当該アーム合流弁を開弁させ、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されているときは前記アーム操作にかかわらず前記アーム合流弁に前記開弁指令を与えないで前記アーム合流弁を通じての前記合流を禁止するアーム合流制御装置と、をさらに備える、油圧ショベル。
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