JPH0380216B2 - - Google Patents
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- JPH0380216B2 JPH0380216B2 JP10386188A JP10386188A JPH0380216B2 JP H0380216 B2 JPH0380216 B2 JP H0380216B2 JP 10386188 A JP10386188 A JP 10386188A JP 10386188 A JP10386188 A JP 10386188A JP H0380216 B2 JPH0380216 B2 JP H0380216B2
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、クローラクレーン、トラツククレ
ーン等の上部旋回体前部に俯仰動可能なブームを
備え、該ブーム先端より掘削装置を垂下し、該掘
削装置を支持するロープを巻き取るウインチを有
し、かつ、ブーム角度を検出する角度検出器およ
び俯仰ロープ張力を検出する荷重検出器を具備し
た掘削機の貫入力および掘削速度制御装置に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention provides a boom that can be raised and lowered at the front of an upper revolving body of a crawler crane, a truck crane, etc., and an excavator is suspended from the tip of the boom. This invention relates to a penetration force and excavation speed control device for an excavator, which has a winch that winds up a rope that supports the excavator, and is equipped with an angle detector that detects the boom angle and a load detector that detects the tension of the elevating rope. be.
［従来の技術］
ブーム角度を検出する角度検出器および俯仰ロ
ープ張力を検出する荷重検出器を有するクレーン
は公知である。[Prior Art] Cranes having an angle detector for detecting the boom angle and a load detector for detecting the elevating rope tension are known.
また、上部旋回体前部に俯仰可能なブームを備
え、該ブーム先端より掘削装置を垂下し、該掘削
装置を支持するロープを巻き取るウインチ機構を
を有するものとしては、連続壁掘削機、アースド
リル等があり、これらは何れもバケツト及至ケリ
ーバの自重を利用して掘削するものである。 In addition, examples of machines that have a boom that can be lifted up and down at the front of the upper revolving body and have a winch mechanism that suspends the excavation equipment from the tip of the boom and winds up a rope that supports the excavation equipment include a continuous wall excavator, an earth ground excavator, etc. There are drills and the like, all of which use the weight of buckets and kelly bars to excavate.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、ブーム角度を検出する角度検出器およ
び俯仰ロープ張力を検出する荷重検出器を有する
クレーンにおいては、ブーム長さとブーム角度か
ら作業半径を算出し、その作業半径における機械
の吊上能力と荷重検出器から求めた荷重とを比較
し、機械の能力以上の荷重を吊つた場合に警報を
発し又は停止させるものであり、作業を続行する
ためにはオペレータが人為的に安全側に操作して
やる必要があつた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in a crane that has an angle detector that detects the boom angle and a load detector that detects the elevating rope tension, the working radius is calculated from the boom length and the boom angle, and the working radius is calculated from the boom length and the boom angle. The machine compares the lifting capacity of the machine with the load determined from the load detector, and if the machine lifts a load that exceeds the machine's capacity, it issues an alarm or stops the machine. It was necessary to operate on the safe side.
また、バケツト乃至ケリーバの自重を利用して
掘削する連続壁掘削機およびアースドリル等にお
いては、バケツト等の掘削装置を接地するまで巻
き下げる場合、巻下速度のコントロールを足踏み
ブレーキ等により入為的に行うので一定の速度に
コントロールすることが困難であること、さらに
は、ブレーキ操作手段であるペダルの操作を誤る
とエンジンがオーバーランする恐れもあり、接地
後掘削する場合においては、掘削力および掴み量
がバケツト開閉力やバケツト回転力だけでなく、
バケツト乃至ケリーバの自重によつても影響を受
けるため、土質の変化、すなわち負荷変動により
掘削速度が変化し、掘削力乃至掴み量の変化を来
し掘削不能となる場合も生じた。 In addition, in continuous wall excavators and earth drills that use the weight of the bucket or kelly bar to excavate, when lowering the excavation equipment such as the bucket until it touches the ground, the lowering speed cannot be controlled manually using a foot brake, etc. It is difficult to control the speed at a constant speed because the operation is carried out at a constant speed.Furthermore, there is a risk that the engine will overrun if the brake pedal is operated incorrectly. The gripping amount is not only the opening/closing force of the bucket and the rotational force of the bucket.
Since it is also affected by the weight of the bucket or kelly bar, the excavation speed changes due to changes in the soil quality, that is, load fluctuations, causing changes in the digging force or gripping amount, which sometimes makes it impossible to excavate.
これを解決するため、従来は、掘削装置を吊つ
ているロープをウインチで適宜巻き取り、掘削可
能な状態に維持する操作を人為的に行う必要があ
つた。 In order to solve this problem, it has conventionally been necessary to manually wind up the rope suspending the excavation equipment using a winch and maintain it in a state where it can be excavated.
しかし、この方法では不便極まりないため、出
願人は、先願の特願昭62−217716「掘削機の貫入
力制御装置」において、実際の貫入力が設定値と
一致するように制御を行うことができる装置を提
供したが、この方法においても、掘削地盤の硬軟
の差により掘削速度に変化を来し、特に、軟らか
い地盤では掘削速度が上昇し、排土用ポンプの能
力を越すと排土用ポンプが故障したり、掘削精度
の低下につながる等の問題点があつた。 However, since this method is extremely inconvenient, the applicant proposed in the earlier patent application No. 62-217716 "Penetration force control device for excavator" that it is possible to control the actual penetration force so that it matches the set value. However, even with this method, the excavation speed changes depending on the hardness of the excavated ground. In particular, the excavation speed increases in soft ground, and if the excavation speed exceeds the capacity of the soil removal pump, the soil removal There were problems such as pump failures and decreased excavation accuracy.
この発明は、上記問題点を解決することを課題
とするものであつて、動力伝達系（ウインチ系）
に制動力を与え、得られる掘削装置支持力と掘削
装置重量から貫入力を演算し、該貫入力が設定値
と一致するように制御を行うと共に、掘削速度が
予め設定された値と等しくなつた時は掘削速度を
一定に保つ「速度制御」を行い、掘削速度が予め
設定された値以下の時は貫入力を一定に保つよう
に「貫入力制御」を行うようにしたものである。 This invention aims to solve the above problems, and is directed to a power transmission system (winch system).
A braking force is applied to the excavation device, the penetration force is calculated from the obtained drilling rig supporting force and the weight of the excavation rig, and control is performed so that the penetration force matches the set value, and the excavation speed becomes equal to the preset value. When the excavation speed is lower than a preset value, "penetration force control" is performed to keep the penetration force constant.
［課題を解決するための手段］
この発明は上記課題解決の手段を提供するもの
であつて、クローラクレーン等の上部旋回体前部
に俯仰動可能なブームを枢着し、該ブームに角度
検出器を取付け、ブームを俯仰動させる俯仰ロー
プ元付に荷重検出器を取付けると共に、上部旋回
体のほぼ中央部にウインチを配設し、かつ、ブー
ム先端より掘削装置を垂下した掘削機において、
ウインチを駆動し、かつ、制動するコントロール
装置、すなわち、エンジンの回転をウインチに伝
える動力伝達系の途中に装着された多板ブレーキ
の固定デイスクと可動ライニングの圧接力を調整
するブレーキシリンダと該ブレーキシリンダに供
給される流体の圧力を制御する電油変換弁と該電
油変換弁に信号をおくるコントロールユニツト等
からなるコントロール装置と、前記ウインチの制
動力を設定するコントローラ、貫入力設定器およ
び掘削速度検出器を設け、さらに、前記角度検出
器および荷重検出器により検出されたブーム角度
および俯仰ロープ張力により掘削装置吊上げ時の
掘削装置重量および動力伝達系に制動力を与えた
ときの掘削装置支持力を演算すると共に掘削装置
重量を記憶し、該掘削装置重量および掘削装置支
持力から貫入力を演算し、かつ、掘削速度検出器
の検出値から掘削速度を演算する制御用コンピユ
ータを有し、該貫入力が予め設定された貫入力と
等しくなるよう前記コントロール装置により制御
調整可能にすると共に、掘削速度が予め設定され
た値と等しくなつたとき掘削速度を一定に保つ速
度制御を行い、掘削速度が予め設定された値以下
では前記貫入力を一定に保つ貫入力制御を可能に
したことを特徴とする掘削機の貫入力および速度
制御装置を発明要旨とするものである。[Means for Solving the Problem] The present invention provides a means for solving the above problem, in which a boom capable of raising and lowering is pivotally attached to the front part of an upper revolving body of a crawler crane, etc., and an angle detection device is attached to the boom. In an excavator, a load detector is attached to the base of the elevating rope that raises and lowers the boom, a winch is installed approximately in the center of the upper revolving structure, and the excavating equipment is suspended from the tip of the boom.
A control device that drives and brakes the winch, that is, a brake cylinder that adjusts the pressure force between the fixed disk and movable lining of the multi-disc brake installed in the middle of the power transmission system that transmits engine rotation to the winch, and the brake. A control device consisting of an electro-hydraulic conversion valve that controls the pressure of fluid supplied to the cylinder, a control unit that sends a signal to the electro-hydraulic conversion valve, a controller that sets the braking force of the winch, a penetration force setting device, and excavation. A speed detector is provided, and the boom angle and elevation rope tension detected by the angle detector and load detector are used to determine the weight of the drilling rig when lifting the drilling rig and the support of the drilling rig when a braking force is applied to the power transmission system. a control computer that calculates the force and stores the weight of the excavation equipment, calculates the penetration force from the weight of the excavation equipment and the supporting force of the excavation equipment, and calculates the excavation speed from the detected value of the excavation speed detector; The control device can control and adjust the penetration force so that it becomes equal to a preset penetration force, and when the excavation speed becomes equal to the preset value, speed control is performed to keep the excavation speed constant, and the excavation The gist of the invention is a penetration force and speed control device for an excavator, characterized in that it is possible to control the penetration force to keep the penetration force constant when the speed is below a preset value.
なお、前記掘削速度検出器の代わりに掘削深度
検出器を設け、該掘削深度検出器の検出値から掘
削速度を演算するようにしてもよい。 Note that an excavation depth detector may be provided in place of the excavation speed detector, and the excavation speed may be calculated from the detected value of the excavation depth detector.
［実施例］ 以下本発明の実施例を図を用いて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図中１は上部旋回体で下部走行体２上に旋回可
能に装架されている。上部旋回体１の前部にはブ
ーム３が俯仰動可能に枢着されており、上部旋回
体１のほぼ中央部には、巻上ウインチ９、ブーム
俯仰ウインチ１０が配設され、後端寄りにはマス
ト８が装着されている。 In the figure, reference numeral 1 denotes an upper revolving body which is rotatably mounted on a lower traveling body 2. A boom 3 is pivotally attached to the front part of the revolving upper structure 1 so as to be able to move up and down, and a hoisting winch 9 and a boom elevating winch 10 are disposed approximately in the center of the revolving upper structure 1, and a boom 3 is installed near the rear end. A mast 8 is attached to the.
ブーム俯仰ウインチ１０から繰り出されたブー
ム俯仰ロープ５は、マスト８に枢着されたベイル
６およびブーム３の先端に一端が取り付けられた
ペンダントロープ４の他端に取り付けられたブラ
イドル７に掛け回された後、一端がマスト８に取
り付けられている荷重検出装置３８の他端に連結
されている。 The boom elevating rope 5 let out from the boom elevating winch 10 is looped around a bail 6 pivotally connected to a mast 8 and a bridle 7 attached to the other end of a pendant rope 4 whose one end is attached to the tip of the boom 3. After that, one end is connected to the other end of a load detection device 38 attached to the mast 8.
巻上ウインチ９から繰り出された巻上ロープ１
１は、ブーム３の先端部に取り付けられたガイド
シーブ１２およびヘツドシーブ１３を介して、掘
削装置１５の上部に取り付けられているシーブ１
４に掛け回され、ブーム３の先端部に連結されて
いる。 Hoisting rope 1 let out from hoisting winch 9
1 is a sheave 1 attached to the upper part of the excavation equipment 15 via a guide sheave 12 and a head sheave 13 attached to the tip of the boom 3.
4 and is connected to the tip of the boom 3.
ガイドシーブ１２の支軸４２の一端には掘削速
度検出器４３が設けられ、該掘削速度検出器４３
は制御用コンピユータ３６に接続されている。 An excavation speed detector 43 is provided at one end of the support shaft 42 of the guide sheave 12.
is connected to a control computer 36.
エンジン１６の回転はトルクコンバータ１７を
介してスプロケツト１９に伝達され、更に、チエ
ーン２０、スプロケツト２１、減速装置２２を介
して巻上クラツチ９ｂあるいは巻下クラツチ９ｃ
に伝達される。 The rotation of the engine 16 is transmitted to the sprocket 19 via the torque converter 17, and further to the hoisting clutch 9b or the hoisting clutch 9c via the chain 20, sprocket 21, and reduction gear 22.
transmitted to.
巻上ウインチ９のウインチドラム９ａは、巻上
クラツチ９ｂあるいは巻下クラツチ９ｃのON、
OFFにより正逆回転およびフリーを可能にし、
巻上クラツチ９ｂ、巻下クラツチ９ｃは、操作レ
バー２３によつてON，OFF操作される。またウ
インチドラム９ａにはフートペダル２４によつて
人為的に制動されるバンドブレーキ２５が装着さ
れている。 The winch drum 9a of the hoisting winch 9 turns on the hoisting clutch 9b or the lower hoisting clutch 9c,
OFF enables forward/reverse rotation and free rotation,
The hoisting clutch 9b and the hoisting clutch 9c are turned on and off by an operating lever 23. A band brake 25 which is artificially braked by a foot pedal 24 is attached to the winch drum 9a.
更に、エンジン１６とトルクコンバータ１７の
間にはギヤ２６が設けられ、該ギヤ２６に噛み合
うギヤ２７により油圧ポンプ２８を駆動させてい
る。この油圧ポンプ２８は、管路２９により電油
変換弁３０の入力ポートに連通され、該電油変換
弁３０の出力ポートは、トルクコンバータ１７と
スプロケツト１９の間に設けられた多板ブレーキ
１８のブレーキシリンダ３２に管路３１により連
通されている。 Furthermore, a gear 26 is provided between the engine 16 and the torque converter 17, and a hydraulic pump 28 is driven by a gear 27 meshing with the gear 26. This hydraulic pump 28 is connected to an input port of an electro-hydraulic conversion valve 30 through a conduit 29, and an output port of the electro-hydraulic conversion valve 30 is connected to the multi-disc brake 18 provided between the torque converter 17 and the sprocket 19. It is connected to a brake cylinder 32 through a conduit 31 .
ブレーキシリンダ３２は、作用する油圧の大き
さによつて多板ブレーキ１８の固定デイスクと可
動ライニングの圧接力を変えることが可能であ
り、油圧ポンプ２８とブレーキシリンダ３２の間
に設けられた電油変換弁３０によつてブレーキシ
リンダ３２に供給される油圧が制御される。 The brake cylinder 32 can change the pressing force between the fixed disc and the movable lining of the multi-disc brake 18 depending on the magnitude of the applied hydraulic pressure. The hydraulic pressure supplied to the brake cylinder 32 is controlled by the conversion valve 30.
電油変換弁３０は、電気信号により圧力制御を
行うバルブであつて、電気信号を送るコントロー
ルユニツト３３と連通され、該コントロールユニ
ツト３３は、手動・自動モード切替器３４を介し
て、コントローラ３５および制御用コンピユータ
３６に接続されている。コントローラ３５には、
電圧を任意に調整できるダイヤル３５ａが付いて
いる。 The electro-hydraulic conversion valve 30 is a valve that performs pressure control using an electric signal, and is communicated with a control unit 33 that sends an electric signal. It is connected to a control computer 36. The controller 35 includes
It has a dial 35a that allows you to arbitrarily adjust the voltage.
ブーム３の基端部には、ブーム角度を検出する
角度検出器３７が取り付けられ、マスト８には、
俯仰ロープ張力を検出する荷重検出器３８が装着
されている。 An angle detector 37 for detecting the boom angle is attached to the base end of the boom 3, and an angle detector 37 for detecting the boom angle is attached to the mast 8.
A load detector 38 is attached to detect the tension of the elevating rope.
前記角度検出器３７の端子と荷重検出器３８の
端子は制御用コンピユータ３６に接続され、該制
御用コンピユータ３６には貫入力設定器３９、表
示パネル４０、設定スイツチ４１が接続されてい
る。 The terminals of the angle detector 37 and the load detector 38 are connected to a control computer 36, and a penetration force setting device 39, a display panel 40, and a setting switch 41 are connected to the control computer 36.
貫入力設定器３９において設定した貫入力は表
示パネル４０に表示されると共に、電油変換弁３
０に送られる電気信号としてコントローラ３５か
らの信号と手動・自動モード切替器３４により択
一的に選択される。 The penetration force set by the penetration force setting device 39 is displayed on the display panel 40, and the penetration force set by the penetration force setting device 39 is displayed on the display panel 40.
0 is selectively selected by the signal from the controller 35 and the manual/automatic mode switch 34.
表示パネル４０には貫入力設定値、実際の貫入
力、ブーム角度等が表示され、設定スイツチ４１
は、ロープ掛数、ブーム長さ等を設定、表示する
ものである。 The display panel 40 displays the penetration force set value, the actual penetration force, the boom angle, etc., and the setting switch 41
is used to set and display the number of ropes to hang, boom length, etc.
［作用］
上記実施例を参照しつつ本発明の作用について
説明する。[Operation] The operation of the present invention will be explained with reference to the above embodiments.
先ず、設定スイツチ４１によりブーム長さ、ロ
ープ掛数を設定し、コントローラ３５のダイヤル
３５ａを回して動力伝達系に与える制動力を設定
する。その場合、ダイヤル３５ａを一杯に回して
最大制動力が得られ、最小に絞つて制動力はゼロ
になるように設定されている。 First, the boom length and the number of ropes are set using the setting switch 41, and the braking force to be applied to the power transmission system is set by turning the dial 35a of the controller 35. In that case, the dial 35a is set so that the maximum braking force can be obtained by turning the dial 35a fully, and the braking force becomes zero by turning the dial 35a to the minimum.
次に、掘削装置１５を吊つた状態のブーム俯仰
ロープ５の張力Ｔを荷重検出器３８によつて検出
し、予め入力されている掘削装置１５を吊つてい
ないとき、すなわち、ブーム自重によつて発生す
るブーム俯仰ロープ５の張力Tpとから次式によ
り掘削装置１５の重量Ｗを制御用コンピユータで
演算し記憶させる。 Next, the tension T of the boom elevation rope 5 with the excavating rig 15 suspended is detected by the load detector 38, and when the excavating rig 15 is not suspended, which has been input in advance, The control computer calculates the weight W of the excavation equipment 15 from the tension T p of the boom elevating rope 5 generated by the following equation and stores it.
Ｗ＝HB×NB×（Ｔ−Tp）／Ｒ−ｒ−hB／nB
ここでＷ；掘削装置重量
Ｔ；掘削装置吊上時のブーム俯仰ロープ５
の張力
Tp；掘削装置を吊つていない時のブーム
俯仰ロープ５の張力
HB；ブームフートとブーム俯仰ロープ
（乃至ペンダントロープ）間の最短距離
hB；ブームフートと巻上ロープ間の最短距
離
Ｒ；作業半径（旋回中心から掘削装置中心
までの水平距離）
ｒ；旋回中心からブームフートまでの距離
NB；ブーム俯仰ロープ掛数
nB；巻上ロープ掛数
また、作業半径Ｒは次式にて与えられる。 W=H B ×N B × (T-T p )/R-r-h B /n B where W: Weight of the excavation rig T: Boom elevating rope when lifting the excavation rig 5
Tension T p ; Tension of boom elevation rope 5 when the excavation equipment is not suspended H B ; Shortest distance between the boom foot and boom elevation rope (or pendant rope) h B ; Shortest distance R between the boom foot and hoisting rope ; Working radius (horizontal distance from the center of swing to the center of the excavator) r; Distance from the center of swing to the boom foot N B ; Number of ropes to raise and lower the boom n B ; Number of ropes to hoist. Also, the working radius R is calculated using the following formula: Given.
Ｒ＝LBcosθ＋lsinθ＋ｒ
ここで、LB；ブーム長さ
ｌ；ヘツドシーブ取付位置偏心量
θ；ブーム角度
次にフートペダル２４を操作してバンドブレー
キ２５を開放し、操作レバー２３を巻下側に入れ
ると、掘削装置１５の自重によりエンジンブレー
キが負荷に耐えられずエンジンがオーバーランし
そうになるが、コントローラ３５によりコントロ
ールユニツト３３に指令を与えると、該コントロ
ールユニツト３３から電油変換弁３０へ送られる
電気信号により電油変換弁３０から多板ブレーキ
１８内に設けられたブレーキシリンダ３２への圧
油の圧力を制御し、動力伝達系に制動力を与える
ため掘削装置１５の上向きに該掘削装置を支持し
ようとする力（掘削装置支持力）Fpが作用し、動
力巻下時、掘削装置等の重量物によるエンジンの
オーバーランを防止することができる。この着底
するまでの掘削装置支持力Fpは掘削装置重量と釣
り合いFp＝Ｗとなる。 R=L B cosθ+lsinθ+r where, L B ; Boom length l ; Head sheave mounting position eccentricity θ ; Boom angle Next, operate the foot pedal 24 to release the band brake 25 and move the operating lever 23 to the lower hoisting side. The engine brake cannot withstand the load due to the weight of the excavation rig 15 and the engine is about to overrun, but when a command is given to the control unit 33 by the controller 35, the electricity is sent from the control unit 33 to the electro-oil conversion valve 30. The drilling device 15 is supported upward in order to control the pressure of pressure oil from the electro-hydraulic conversion valve 30 to the brake cylinder 32 provided in the multi-disc brake 18 according to the signal and to apply braking force to the power transmission system. A force (excavating equipment supporting force) F p acting on the engine can prevent the engine from being overrun by a heavy object such as an excavating equipment during power lowering. The supporting force F p of the excavating rig until it hits the bottom is balanced with the weight of the excavating rig F p =W.
掘削装置１５が着底したら、貫入力設定器３９
により貫入力を設定し、手動・自動モード切替器
３４を自動側に切り替えると、電油変換弁３０に
は貫入力設定器３９からの信号がコントロールユ
ニツト３３を介して伝わり動力伝達系（ウインチ
系）に制動力を与える。この制動力により、掘削
装置１５の上向きには前記と同様に掘削装置支持
力Fpが作用し、この場合の掘削装置支持力Fpは次
式により演算される。 When the drilling rig 15 hits the bottom, the penetration force setting device 39
When the penetration force is set and the manual/automatic mode switch 34 is switched to the automatic side, a signal from the penetration force setting device 39 is transmitted to the electro-hydraulic conversion valve 30 via the control unit 33, and the power transmission system (winch system ) to provide braking force. Due to this braking force, the excavating apparatus supporting force F p acts upwardly on the excavating apparatus 15 in the same manner as described above, and the excavating apparatus supporting force F p in this case is calculated by the following equation.
Fp＝HB×NB×（T1−To）／Ｒ−ｒ−hB／nB
ここで、T1；多板ブレーキ１８で制動した時
のブーム俯仰ロープ５の張力
したがつて実際の貫入力Ｆは次式により演算さ
れる。 F p = H B ×N B × (T 1 −To) / R−r−h B /n B , where T 1 ; Tension of boom elevation rope 5 when braking is performed with multi-plate brake 18 Therefore, actual The penetration force F is calculated by the following equation.
Ｆ＝Ｗ−Fp
貫入力設定器３９により設定された貫入力に許
容範囲を定め、実際の貫入力Ｆがその定められた
許容範囲を越えた場合、あるいは、その定められ
た許容範囲内であつても或る一定時間以上継続し
た場合には自動的に停止し、その定められた許容
範囲内にある場合は設定貫入力に一致するよう制
御しながら作業を行う。 F=W-F p A tolerance range is set for the penetration force set by the penetration force setting device 39, and if the actual penetration force F exceeds the defined tolerance range, or within the defined tolerance range. If the penetration force continues for more than a certain period of time, it will automatically stop, and if the penetration force is within a predetermined allowable range, the work will be controlled to match the set penetration force.
このように、貫入力が一定になるように制御さ
れる結果、第３図に示すように、硬い土質では掘
削速度が遅くなり、軟らかい土質では掘削速度が
早くなる。 As a result of controlling the penetration force to be constant in this manner, as shown in FIG. 3, the excavation speed becomes slower in hard soil and faster in soft soil.
その結果、非常に軟らかい土質では掘削速度が
必要以上に上昇しポンプの排土能力を超える場合
もありうるので、これを防止するために掘削装置
１５を吊つている巻上ロープ１１の移動量をガイ
ドシーブ１２および支軸４２の回転数に変換し、
該回転数を掘削速度検出装置４３により信号とし
て検出し、該信号を制御用コンピユータ３６に送
り掘削速度を演算させる。 As a result, in very soft soil, the excavation speed may increase more than necessary and exceed the pump's soil removal capacity, so to prevent this, the amount of movement of the hoisting rope 11 that suspends the excavation equipment 15 is reduced. Converting to the rotational speed of the guide sheave 12 and the support shaft 42,
The rotation speed is detected as a signal by the excavation speed detection device 43, and the signal is sent to the control computer 36 to calculate the excavation speed.
前記掘削速度検出装置４３に代え、巻上ロープ
１１の移動量を検出する掘削深度検出装置（図示
せず）を用い、その検出値から掘削速度を演算す
るようにしてもよい。 Instead of the excavation speed detection device 43, an excavation depth detection device (not shown) that detects the amount of movement of the hoisting rope 11 may be used, and the excavation speed may be calculated from the detected value.
そして、第４図に示すように掘削速度が予め設
定された値と等しくなつたとき掘削速度を一定に
保つ「速度制御」を行い、掘削速度が予め設定さ
れた値以下のときは前記貫入力を一定に保つ「貫
入力制御」が行われる。 Then, as shown in Figure 4, when the excavation speed becomes equal to a preset value, "speed control" is performed to keep the excavation speed constant, and when the excavation speed is less than the preset value, the penetration force is applied. "Penetration force control" is performed to keep the pressure constant.
この間の説明を更に具体的にすると、貫入力制
御掘削が行われているときに空洞部分が現れると
貫入力は零と判断され、多板ブレーキ１８は開放
状態となり自由落下するが、速度が予め設定され
た値に達すると、その後は掘削速度を一定に保つ
「速度制御」が行われる。 To make this explanation more specific, when a hollow portion appears during penetration force control excavation, the penetration force is determined to be zero, the multi-plate brake 18 is released, and the machine falls freely, but the speed is Once the set value is reached, "speed control" is performed to keep the excavation speed constant.
逆に速度制御掘削が行われているときに硬い地
盤が現れると、速度を維持するためにブレーキは
開放状態となり掘削装置の重量が地盤にあずけら
れ実際の貫入力Ｆは上昇する。そして貫入力設定
器で設定された値に達すると、その後は貫入力を
一定に保つ「貫入力制御」が行われる。 Conversely, if hard ground appears during speed-controlled excavation, the brake is released to maintain the speed, the weight of the excavation device is transferred to the ground, and the actual penetration force F increases. When the value set by the penetration force setting device is reached, "penetration force control" is performed to keep the penetration force constant.
［効果］
本発明によれば、掘削装置１５が着底するまで
は、コントローラ３５によりコントロールユニツ
ト３３に指令を与えると該コントロールユニツト
３３から電油変換弁３０への電気信号により電油
変換弁３０から多板ブレーキ１８への圧油の圧力
が制御され動力伝達系に制動力を与えるため、エ
ンジンがオーバーランすることなく、一定速度で
巻下げができ、また、一定のブレーキ力で掘削装
置重量により降下するため掘削装置１５の着底時
においても巻上ロープ１１が緩むことなくウイン
チドラム９ａで乱巻きを起こし難く、したがつて
ロープ寿命も延びること、および、土質の変化に
より掘削速度が変化し、硬い土質では掘削速度が
遅くなり貫入力制御が行われ、軟らかい土質では
掘削速度が早くなるが、設定値に達した後は一定
の掘削速度に保たれる速度制御掘削が行われる結
果、最適な掘削状態を維持することができ、排土
用ポンプに過負荷を与えなくてすむ等作業性にお
いて顕著な効果を奏する。[Effect] According to the present invention, until the drilling rig 15 reaches the bottom, when a command is given to the control unit 33 by the controller 35, the electro-hydraulic conversion valve 30 is activated by an electric signal from the control unit 33 to the electro-hydraulic conversion valve 30. The pressure of the hydraulic oil from the to the multi-disc brake 18 is controlled to apply braking force to the power transmission system, so the engine can be lowered at a constant speed without overrunning, and the weight of the drilling rig can be reduced with a constant braking force. Since the hoisting rope 11 does not loosen even when the excavation equipment 15 reaches the bottom, it is difficult to wind it up randomly on the winch drum 9a, and therefore the rope life is extended, and the excavation speed changes due to changes in soil quality. However, in hard soil, the excavation speed is slowed down and penetration force control is performed, and in soft soil, the excavation speed is increased, but after reaching the set value, speed control excavation is performed in which the excavation speed is maintained at a constant speed. Optimum excavation conditions can be maintained, and there is no need to overload the earth removal pump, resulting in remarkable effects on workability.
なお、実施例では制動力を与えるブレーキとし
て多板ブレーキを用いたが、単板ブレーキ、その
他種々のブレーキに置き換えても差し支えなく、
また、荷重検出器としてはロープエンド式のほか
三点ローラ式でも可能なことは云う迄もない。 In addition, in the example, a multi-disc brake was used as a brake that provides braking force, but it may be replaced with a single-disc brake or other various brakes.
It goes without saying that the load detector can be of the three-point roller type in addition to the rope end type.
第１図は本発明を採用したクローラクレーンの
全体側面図、第２図は本発明に係る貫入力制御装
置の説明図、第３図は貫入力制御のみを行つた場
合の土質と掘削速度との関係を示す図、第４図は
貫入力制御および速度制御を行つた場合の土質と
掘削速度との関係を示す図、第５図は掘削速度検
出装置の取付状態を示す図である。
３：ブーム、９：巻上ウインチ、９ａ：ウイン
チドラム、９ｂ：巻上クラツチ、９ｃ：巻下クラ
ツチ、１５：掘削装置、１８：多板ブレーキ、２
８：油圧ポンプ、３０：電油変換弁、３２：ブレ
ーキシリンダ、３３：コントロールユニツト、３
４：手動・自動モード切替器、３５：コントロー
ラ、３６：制御用コンピユータ、３７：角度検出
器、３８：荷重検出器、３９：貫入力設定器、４
０：表示パネル、４１：設定スイツチ、４２：支
軸、４３：掘削速度検出器。
Fig. 1 is an overall side view of a crawler crane employing the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the penetration force control device according to the present invention, and Fig. 3 shows soil quality and excavation speed when only penetration force control is performed. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between soil quality and excavation speed when penetration force control and speed control are performed, and FIG. 5 is a diagram showing the installation state of the excavation speed detection device. 3: Boom, 9: Hoisting winch, 9a: Winch drum, 9b: Hoisting clutch, 9c: Lowering clutch, 15: Excavation equipment, 18: Multi-disc brake, 2
8: Hydraulic pump, 30: Electro-hydraulic conversion valve, 32: Brake cylinder, 33: Control unit, 3
4: Manual/automatic mode switcher, 35: Controller, 36: Control computer, 37: Angle detector, 38: Load detector, 39: Penetration force setting device, 4
0: Display panel, 41: Setting switch, 42: Support shaft, 43: Excavation speed detector.
Claims (1)
動可能なブームを枢着し、該ブームに角度検出器
を取付け、ブームを俯仰動させる俯仰ロープ元付
に荷重検出器を取付けると共に、上部旋回体のほ
ぼ中央部にウインチを配設し、かつ、ブーム先端
より掘削装置を垂下した掘削機において、ウイン
チを駆動し、かつ、制動するコントロール装置
と、該ウインチの制動力を設定するコントロー
ラ、貫入力設定器および掘削速度検出器を設け、
さらに、前記角度検出器および荷重検出器により
検出されたブーム角度および俯仰ロープ張力によ
り掘削装置吊上げ時の掘削装置重量および動力伝
達系に制動力を与えたときの掘削装置支持力を演
算すると共に掘削装置重量を記憶し、該掘削装置
重量および掘削装置支持力から貫入力を演算し、
かつ、掘削速度検出器の検出値から掘削速度を演
算する制御用コンピユータを有し、該貫入力が予
め設定された貫入力と等しくなるよう前記コント
ロール装置により制御調整可能にすると共に、掘
削速度が予め設定された値と等しくなつたとき掘
削速度を一定に保つ速度制御を行い、掘削速度が
予め設定された値以下では前記貫入力を一定に保
つ貫入力制御を可能にしたことを特徴とする掘削
機の貫入力および速度制御装置。 ２ 掘削速度検出器の代わりに掘削深度検出器を
設け、該掘削深度検出器の検出値から掘削速度を
演算するようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の掘削機の貫入力および速度制御
装置。[Scope of Claims] 1. A boom that can be tilted up and down is pivotally attached to the front part of an upper revolving body of a crawler crane, an angle detector is attached to the boom, and a load detector is attached to the base of the tilting rope that moves the boom up and down. At the same time, in an excavator with a winch disposed approximately in the center of the upper revolving structure and an excavator hanging from the tip of the boom, a control device for driving and braking the winch, and a control device for controlling the braking force of the winch are provided. A controller to set, a penetration force setting device and an excavation speed detector are provided,
Furthermore, the weight of the excavating rig when hoisting the excavating rig and the supporting force of the excavating rig when braking force is applied to the power transmission system are calculated based on the boom angle and the elevating rope tension detected by the angle detector and the load detector. storing the weight of the equipment, calculating the penetration force from the weight of the drilling equipment and the supporting force of the drilling equipment;
and a control computer that calculates the excavation speed from the detected value of the excavation speed detector, and allows the control device to adjust the control so that the penetration force is equal to a preset penetration force, and the excavation speed is When the excavation speed becomes equal to a preset value, speed control is performed to keep the excavation speed constant, and when the excavation speed is less than the preset value, penetration force control is performed to keep the penetration force constant. Excavator penetration force and speed control device. 2. A penetrating excavator according to claim 1, characterized in that an excavation depth detector is provided in place of the excavation speed detector, and the excavation speed is calculated from the detected value of the excavation depth detector. Input and speed control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10386188A JPH01278622A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Control device of penetrating force of power and digging speed of excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10386188A JPH01278622A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Control device of penetrating force of power and digging speed of excavator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278622A JPH01278622A (en) | 1989-11-09 |
| JPH0380216B2 true JPH0380216B2 (en) | 1991-12-24 |
Family
ID=14365232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10386188A Granted JPH01278622A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Control device of penetrating force of power and digging speed of excavator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01278622A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110593336A (en) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | Method, device and system for controlling engineering machinery tunneling and engineering machinery |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111302228B (en) * | 2020-04-25 | 2021-03-30 | 中国有色金属工业第六冶金建设有限公司 | Hoisting method for hoisting large barrel by multiple masts based on wind condition |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10386188A patent/JPH01278622A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110593336A (en) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | Method, device and system for controlling engineering machinery tunneling and engineering machinery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01278622A (en) | 1989-11-09 |
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