JPH0714204U - Vibration suppressor for work equipment - Google Patents
Vibration suppressor for work equipmentInfo
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- JPH0714204U JPH0714204U JP4827393U JP4827393U JPH0714204U JP H0714204 U JPH0714204 U JP H0714204U JP 4827393 U JP4827393 U JP 4827393U JP 4827393 U JP4827393 U JP 4827393U JP H0714204 U JPH0714204 U JP H0714204U
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 油圧ショベルのブーム昇降停止時に発生する
振動を抑制するとともに、振動抑制動作を任意に選択で
きるようにする。
【構成】 パイロット油圧操作弁２１と、方向制御弁１
１の上げ側、下げ側パイロットポート１２、１３とを接
続するパイロット油圧回路２３、２４上に、パイロット
チェック弁３１、４１と、絞り弁３２、４２とを並列に
設け、パイロット油圧回路とパイロットチェック弁とを
接続する回路３３、４３を有するパイロットチェックス
ローリターン弁３０、４０を介装する。また、パイロッ
トチェックスローリターン弁のバイパス回路５０、５１
を設け、電磁切換弁５３を介装する。方向制御弁１１を
下げＤから中立Ｎに戻すと、下げパイロットポート１３
の油は絞り弁４２を通ってオイルタンク１８に戻るため
戻り速度が遅くなり、ブームシリンダ５のボトム油室１
５の高圧油はオイルタンク１８に逃げ、ピーク圧を下げ
て振動を抑制する。
(57) [Summary] (Correction) [Purpose] To suppress the vibration that occurs when the boom of the hydraulic excavator stops moving up and down, and to be able to select the vibration suppression operation arbitrarily. [Structure] Pilot hydraulic operation valve 21 and directional control valve 1
1. Pilot check valves 31 and 41 and throttle valves 32 and 42 are provided in parallel on the pilot hydraulic circuits 23 and 24 that connect the up-side and down-side pilot ports 12 and 13, respectively. Pilot check slow return valves 30, 40 having circuits 33, 43 connecting to the valves are interposed. In addition, the pilot check slow return valve bypass circuits 50, 51
And the electromagnetic switching valve 53 is interposed. When the directional control valve 11 is lowered from D to neutral N, the lower pilot port 13
Oil returns to the oil tank 18 through the throttle valve 42, so the return speed becomes slower, and the bottom oil chamber 1 of the boom cylinder 5
The high pressure oil of No. 5 escapes to the oil tank 18 to reduce the peak pressure and suppress the vibration.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、建設機械、特には油圧ショベルや油圧クレーン等の、作業機停止時 に発生するショックを軽減する作業機の振動抑制装置に関する。 The present invention relates to a vibration suppressing device for a construction machine, particularly a work machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane, which reduces a shock generated when the work machine is stopped.
【０００２】[0002]
図５は油圧ショベルの側面図であり、下部走行体１に装着された上部旋回体２ には作業機３のブーム４が揺動自在に装着されている。上部旋回体２とブーム４ とはブームシリンダ５により連結されており、ブームシリンダ５の伸縮によりブ ーム４は昇降する。６はアーム、７はバケットである。 FIG. 5 is a side view of the hydraulic excavator. The boom 4 of the working machine 3 is swingably mounted on the upper swing body 2 mounted on the lower traveling body 1. The upper swing body 2 and the boom 4 are connected by a boom cylinder 5, and the boom 4 moves up and down as the boom cylinder 5 expands and contracts. 6 is an arm and 7 is a bucket.
【０００３】 図６は従来の油圧ショベルのブームシリンダ駆動油圧回路図であり、１０は作 業機用の油圧ポンプ、２０はパイロット回路用油圧ポンプ、１１はブームシリン ダ５への圧油を制御する方向制御弁、１２は方向制御弁１１の上げ側パイロット ポート、１３は下げ側パイロットポートである。１４はブームシリンダ５のボト ム側油室１５と方向制御弁１１とを接続するボトム回路、１６はブームシリンダ ５のヘッド側油室１７と方向制御弁１１とを接続するヘッド回路である。 ２１は方向制御弁１１を制御するパイロット油圧操作弁、２２は操作レバーで あり、２３はパイロット油圧操作弁２１と上げ側パイロットポート１２とを接続 するパイロット油圧回路、２４はパイロット油圧操作弁２１と下げ側パイロット ポート１３とを接続するパイロット油圧回路である。２５はパイロット油圧操作 弁２１とオイルタンク１８とを接続するドレン回路であり、操作レバー２２が中 立Ｎ位置のときにはパイロット油圧回路２３、２４はドレン回路２５に連通して いる。FIG. 6 is a boom cylinder drive hydraulic circuit diagram of a conventional hydraulic excavator. 10 is a hydraulic pump for an operating machine, 20 is a hydraulic pump for a pilot circuit, and 11 is a hydraulic oil for controlling the boom cylinder 5. Is a rising side pilot port of the directional control valve 11, and 13 is a lowering side pilot port. Reference numeral 14 is a bottom circuit connecting the bottom side oil chamber 15 of the boom cylinder 5 and the direction control valve 11, and 16 is a head circuit connecting the head side oil chamber 17 of the boom cylinder 5 and the direction control valve 11. Reference numeral 21 is a pilot hydraulic operating valve for controlling the directional control valve 11, 22 is an operating lever, 23 is a pilot hydraulic circuit connecting the pilot hydraulic operating valve 21 and the raising pilot port 12, and 24 is a pilot hydraulic operating valve 21. It is a pilot hydraulic circuit that connects the lower pilot port 13. A drain circuit 25 connects the pilot hydraulic operation valve 21 and the oil tank 18. The pilot hydraulic circuits 23 and 24 communicate with the drain circuit 25 when the operation lever 22 is in the neutral N position.
【０００４】 次に作動について説明する。中立Ｎ位置にある操作レバー２２を上げＵ側に操 作すると、パイロット油圧ポンプ２０からの圧油はパイロット油圧回路２３を経 て上げ側パイロットポート１２に至り、方向制御弁１１を右側に移動させる。方 向制御弁１１はＵ位置となって油圧ポンプ１０の圧油はボトム回路１４を経てブ ームシリンダ５のボトム側油室１５に供給され、ブームシリンダ５は伸びてブー ム４を上昇させる。操作レバー２２をＮ位置に戻すとパイロット油圧回路２３、 ２４の油圧はオイルタンク１８の圧力に低下し、方向制御弁１１はばねの力によ りＮ位置となり、ブームシリンダポートとオイルタンクポートとは遮断されてブ ームシリンダ５の伸びは終了し、ブーム４は停止する。 操作レバー２２を下げＤ側に操作するとパイロット油圧はパイロット油圧回路 ２４を経て下げ側パイロットポート１３に至り、方向制御弁１１をＤ位置に移動 させ、圧油はヘッド回路１６を経てブームシリンダ５のヘッド側油室１７に供給 され、ブームシリンダ５は縮んでブーム４を下降させる。操作レバー２２をＮ位 置に戻すとブーム４は停止する。Next, the operation will be described. When the operating lever 22 at the neutral N position is raised and operated to the U side, the pressure oil from the pilot hydraulic pump 20 reaches the raising pilot port 12 via the pilot hydraulic circuit 23 and moves the directional control valve 11 to the right. . The direction control valve 11 is in the U position, and the pressure oil of the hydraulic pump 10 is supplied to the bottom side oil chamber 15 of the boom cylinder 5 via the bottom circuit 14, and the boom cylinder 5 extends to raise the boom 4. When the operating lever 22 is returned to the N position, the hydraulic pressure of the pilot hydraulic circuits 23 and 24 drops to the pressure of the oil tank 18, and the directional control valve 11 is moved to the N position by the force of the spring, so that the boom cylinder port and the oil tank port are not connected. Is interrupted, the boom cylinder 5 finishes extending, and the boom 4 stops. When the operating lever 22 is lowered and operated to the D side, the pilot hydraulic pressure reaches the lower pilot port 13 via the pilot hydraulic circuit 24 and moves the directional control valve 11 to the D position. It is supplied to the head side oil chamber 17, and the boom cylinder 5 contracts to lower the boom 4. The boom 4 stops when the operating lever 22 is returned to the N position.
【０００５】 上記のブーム下げの作動を図３のタイムチャートにより説明する。（ａ）は操 作レバー２１変位、（ｂ）は方向制御弁１１変位、（ｃ）はブームシリンダボト ム側油室１５の圧力、（ｄ）はブームシリンダヘッド側油室１７の圧力の時間に 対する変化をそれぞれ示している。 いま、（ａ）に示すように操作レバー２１を中立Ｎ位置から下げＤ位置に、時 刻ｔ0 で操作開始し、ｔ1 でフルストローク動かすと、パイロット油圧は方向切 換弁１１に供給され、（ｂ）に示すようにｔ2 で移動開始しｔ3 で最大変位とな る。ｔ2 −ｔ0 は応答遅れであり、管路内の作動油の圧縮性、粘度、および圧力 損失、回路に用いられるゴムホースの弾性等により生ずる。 圧油はｔ2 でブームシリンダ５のヘッド側油室１７に流入し、ブーム４は下降 を開始し、（ｄ）に示すようにブームシリンダ５のヘッド側圧力はｔ3 で最大と なる。（ａ）に示すように時刻ｔ4 で操作レバー２２をＤ位置からＮ位置に操作 開始し、ｔ6 で操作を終了すると（ｂ）に示すようにｔ5 で方向切換弁１１は移 動を開始し、ｔ7 で終了する。方向制御弁１１の戻り速度は両端に設けられたば ねの力と、パイロット油圧回路２３、２４およびパイロット油圧操作弁２１の内 部で生ずる圧力損失、油の粘度等で決まる。この時点でブーム４は下降停止とな る。The operation of lowering the boom will be described with reference to the time chart of FIG. (A) is the displacement of the operating lever 21, (b) is the displacement of the directional control valve 11, (c) is the pressure in the boom cylinder bottom side oil chamber 15, and (d) is the time in the boom cylinder head side oil chamber 17. The changes for the Now, as shown in (a), when the operation lever 21 is lowered from the neutral N position to the D position, operation is started at time t 0 , and a full stroke is moved at t 1 , pilot hydraulic pressure is supplied to the direction switching valve 11, As shown in (b), movement starts at t 2 and reaches maximum displacement at t 3 . t 2 -t 0 is the response delay, the compressibility of the hydraulic fluid in the conduit, viscosity, and pressure loss, caused by the elastic like rubber hoses used in the circuit. The pressure oil flows into the head side oil chamber 17 of the boom cylinder 5 at t 2 , the boom 4 starts to descend, and the head side pressure of the boom cylinder 5 becomes maximum at t 3 as shown in (d). As shown in (a), the operation lever 22 starts to be operated from the D position to the N position at time t 4 , and when the operation is finished at t 6 , the directional control valve 11 moves at t 5 as shown in (b). It starts and ends at t 7 . The return speed of the directional control valve 11 is determined by the force of the springs provided at both ends, the pressure loss generated inside the pilot hydraulic circuits 23, 24 and the pilot hydraulic operation valve 21, the viscosity of the oil, and the like. At this point, the boom 4 stops descending.
【０００６】[0006]
前述のごとく、方向切換弁をＤ位置からＮ位置に戻し始めるとブーム４は下降 を停止しはじめ、図３（ｃ）に示すよう方向制御弁１１の操作終了時にブームシ リンダ５のボトム圧は急激に上昇し、ｔ7 においてピーク圧Ｐ1 を示す。これは 作業機３の慣性が大きいためである。 ｔ7 でブーム４の下降は停止し、次にはボトム側の圧力の反力でブームは上昇 し、作業機の慣性でブームシリンダのヘッド側の圧力が上昇し、（ｄ）に示すよ うにｔ8 でヘッド側のピーク圧はＰ2 となりブームの上昇は止まる。以後はこの ようにブームシリンダのボトム圧とヘッド圧とが交互に上昇、下降を繰り返し、 ブームシリンダが伸縮して作業機は上下に揺動（振動）を繰り返し、次第に減衰 するが、この振動は図３の（ｃ）、（ｄ）に示すように相当長く継続する。 この現象は作業機の下げ動作停止時のみならず、上げ動作停止時にも同様に発 生する。 この作業機の振動は油圧ショベル本体をも揺らすこととなり、作業機の作動停 止の都度、オペレータは不快感を覚え、疲労の増大を招く。 また、図５に示すように、バケットに土砂等を積み込んでいると振動により積 み荷がこぼれ落ちることがあり、安全性生産性の上からも問題となっている。 そのため、この振動を抑制させたいわけであるが、振動を抑制すると動作が緩 慢になるのが一般的である。しかしながら、油圧ショベルの作業では、たとえば バケット７の底面を打ちつけて地面を締め固める転圧作業のように短時間のうち に作業機３の上げ下げを繰り返す必要のある作業もあり、以上の相反する要求を 同時に解決する方策が求められている。 また、振動抑制方策を採用した場合、低温時に油の粘度が大きくなり、極端な 作動遅れを生ずる危険性もある。As described above, when the directional control valve starts to return from the D position to the N position, the boom 4 starts to stop descending, and the bottom pressure of the boom cylinder 5 suddenly increases when the operation of the directional control valve 11 is completed as shown in FIG. 3 (c). , And shows a peak pressure P 1 at t 7 . This is because the work machine 3 has a large inertia. At t 7 , the boom 4 stops descending, then the boom rises due to the reaction force of the pressure on the bottom side, the pressure on the head side of the boom cylinder rises due to the inertia of the work machine, and as shown in (d). At t 8 , the peak pressure on the head side becomes P 2 and the boom stops rising. After that, the bottom pressure and the head pressure of the boom cylinder alternately rise and fall repeatedly in this way, the boom cylinder expands and contracts, the work machine repeatedly swings up and down (vibrates), and is gradually damped. As shown in (c) and (d) of FIG. This phenomenon occurs not only when the lowering operation of the work implement is stopped, but also when the raising operation is stopped. This vibration of the working machine also rocks the main body of the hydraulic excavator, and every time the working machine is stopped, the operator feels uncomfortable and increases fatigue. Further, as shown in FIG. 5, when soil or the like is loaded in the bucket, the load may spill due to vibration, which is a problem from the viewpoint of safety and productivity. Therefore, it is desirable to suppress this vibration, but if the vibration is suppressed, the operation generally becomes slow. However, in the work of the hydraulic excavator, there is a work in which it is necessary to repeatedly raise and lower the work implement 3 within a short period of time, such as a compaction work in which the bottom surface of the bucket 7 is struck and the ground is compacted. There is a need for a solution that simultaneously solves Also, if vibration suppression measures are adopted, the viscosity of the oil will increase at low temperatures, and there is the danger of an extreme delay in operation.
【０００７】 上記作業機の振動抑制のためには、特願平３−３５１３５０あるいは特開平４ −３４３９２５により提案がなされているが、前者はマイコンを必要とするため 高価であり、普及している油圧パイロット式油圧ショベルには採用困難という問 題があり、後者においては制御バルブ数が多く高価であるという問題がある。[0007] Japanese Patent Application No. 3-351350 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-343925 proposes to suppress the vibration of the working machine, but the former requires a microcomputer and is therefore expensive and is widely used. The hydraulic pilot hydraulic excavator has a problem that it is difficult to adopt, and the latter has a problem that the number of control valves is large and it is expensive.
【０００８】 本考案は上記の問題点に着目してなされたもので、作業機の上昇、下降の動作 停止時に発生する振動を抑制するとともに、必要に応じて例えば短時間のうちに 作業機の上げ下げを繰り返す必要がある場合には運転者の意志で振動抑制装置を ＯＦＦにする事が可能で、かつ、油温が低く油の粘度が大きく、作動おくれが大 きくなりすぎる場合には、強制的に振動抑制装置をＯＦＦにする事が可能な振動 抑制装置を経済的に提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and suppresses the vibration generated when the operation of the working machine is stopped from rising and lowering. If it is necessary to repeat raising and lowering, it is possible for the driver to turn off the vibration suppressor, and if the oil temperature is low and the oil viscosity is large and the operation delay becomes too large, it will be forced. The purpose of the present invention is to economically provide a vibration suppressing device that can turn off the vibration suppressing device.
【０００９】[0009]
上記の目的達成のため、本考案に係る作業機の振動抑制装置の第１の考案にお いては、本体に揺動自在に装着された作業機を昇降自在に支持する油圧シリンダ と、油圧源から該油圧シリンダに供給する圧油を制御するパイロット油圧式方向 制御弁と、該方向制御弁を制御するパイロット油圧操作弁とを備えた建設機械の 油圧回路において、前記方向制御弁の上げ側および下げ側のパイロットポートと 、前記パイロット油圧操作弁とを接続するパイロット油圧回路上に、それぞれパ イロットチェックスローリターン弁を介装することを特徴としており、第２の考 案においては、前記パイロットチェックスローリターン弁が、パイロット圧を受 けて回路を開くパイロットチェック弁と、前記パイロットチェック弁に並列に設 けられた絞り弁と、前記パイロットチェック弁に他の側のパイロット油圧回路の パイロット圧を伝達する回路とを具備することを特徴としており、第３の考案に おいては、前記パイロット油圧回路上に介装されたパイロットチェックスローリ ターン弁をバイパスする回路を設け、前記バイパス回路上に前記バイパス回路を 開閉する切換弁を介装することを特徴としており、第４の考案においては、本体 に揺動自在に装着された作業機を昇降自在に支持する油圧シリンダと、油圧源か ら該油圧シリンダに供給する圧油を制御するパイロット油圧式方向制御弁と、該 方向制御弁を制御するパイロット油圧操作弁とを備えた建設機械の油圧回路にお いて、前記方向制御弁の上げ側および下げ側のパイロットポートと、前記パイロ ット油圧操作弁とを接続するパイロット油圧回路上に、それぞれパイロットチェ ックスローリターン弁と、前記パイロットチェックスローリターン弁をバイパス する回路とを設け、前記バイパス回路上に前記バイパス回路を開閉する電磁切換 弁を介装し、前記電磁切換弁に接続する電気回路上にＯＮ−ＯＦＦスイッチと、 予め定められた油温に達すると信号を受けて前記電気回路をカットする温度セン サとを配設することを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, in a first invention of a vibration suppressor for a working machine according to the present invention, a hydraulic cylinder for swingably supporting a working machine mounted on a main body and a hydraulic power source are provided. In a hydraulic circuit of a construction machine equipped with a pilot hydraulic directional control valve for controlling pressure oil supplied from the directional control valve to the hydraulic cylinder, and a pilot hydraulic operating valve for controlling the directional control valve, A pilot check slow return valve is provided on each pilot hydraulic circuit that connects the pilot port on the lower side to the pilot hydraulic operation valve. In the second consideration, the pilot check slow return valve is provided. A slow return valve is a pilot check valve that receives pilot pressure to open the circuit, and a throttle valve that is installed in parallel with the pilot check valve. And a circuit for transmitting the pilot pressure of the pilot hydraulic circuit on the other side to the pilot check valve. In the third invention, the pilot provided on the pilot hydraulic circuit is provided. It is characterized in that a circuit for bypassing the check throw return valve is provided, and a switching valve for opening and closing the bypass circuit is interposed on the bypass circuit. In the fourth invention, it is swingably mounted on the main body. And a pilot hydraulic directional control valve for controlling pressure oil supplied from a hydraulic source to the hydraulic cylinder, and a pilot hydraulic operating valve for controlling the directional control valve. In the hydraulic circuit of the construction machine, connect the pilot port on the up and down sides of the directional control valve to the pilot hydraulic operation valve. A pilot check low return valve and a circuit that bypasses the pilot check slow return valve are provided on the ilot hydraulic circuit, and an electromagnetic switching valve that opens and closes the bypass circuit is provided on the bypass circuit. It is characterized in that an ON-OFF switch and a temperature sensor that cuts off the electric circuit upon receiving a signal when a predetermined oil temperature is reached are arranged on the electric circuit connected to the electromagnetic switching valve.
【００１０】[0010]
上記構成によれば、方向制御弁の上げ側および下げ側のパイロットポートとパ イロット油圧操作弁とを接続するパイロット油圧回路上に、それぞれパイロット チェックスローリターン弁を介装し、パイロットチェックスローリターン弁をパ イロット圧を受けて回路を開くパイロットチェック弁と、並列に設けた絞り弁と 、パイロットチェック弁に他の側のパイロット油圧回路のパイロット圧を伝達す る回路とより構成した。そしてパイロットチェックスローリターン弁をバイパス する回路を設け、その回路上に回路を開閉する切換弁を介装した。 そのため、切換弁を閉じ、パイロット油圧操作弁を下げ操作すると、上げ側お よび下げ側のパイロットポートに通じるパイロットチェック弁は開かれ、方向制 御弁は操作に即応して移動し、ブームシリンダは短縮してブームは下降する。 つぎに、パイロット油圧操作弁を中立にすると作業機の慣性によりブームシリ ンダのボトム側の油圧が急激に上昇しようとする。このとき、方向制御弁のパイ ロットポートからの戻り油はパイロットチェック弁が閉じられているため、絞り 弁により絞られ、方向制御弁の戻りが遅くなり、短時間、ブームシリンダのボト ム側とオイルタンクとが連通し、ボトム側の高圧油がオイルタンクに逃げて圧力 上昇を抑える。 切換弁を開にした場合にはバイパス回路が開き、従来の油圧装置と同一の回路 となり従来と同様な働きをする。 また、前記バイパス回路上に回路を開閉する電磁切換弁を介装し、その電気回 路上にＯＮ−ＯＦＦスイッチと油温により回路をカットする温度センサを設けた ため、油が予め定められた温度に達すると電気回路がカットされ、ＯＮ−ＯＦＦ スイッチを操作しても振動抑制装置が作動しないようになる。 According to the above configuration, the pilot check slow return valves are provided on the pilot hydraulic circuits that connect the pilot ports on the up and down sides of the directional control valve and the pilot hydraulic operation valve, respectively. Consists of a pilot check valve that opens the circuit by receiving pilot pressure, a throttle valve that is installed in parallel, and a circuit that transmits the pilot pressure of the pilot hydraulic circuit on the other side to the pilot check valve. A circuit that bypasses the pilot check slow-return valve is provided, and a switching valve that opens and closes the circuit is installed on the circuit. Therefore, when the switching valve is closed and the pilot hydraulic pressure control valve is lowered, the pilot check valve leading to the pilot port on the raising and lowering sides is opened, the directional control valve moves in response to the operation, and the boom cylinder moves. It shortens and the boom descends. Next, when the pilot hydraulic pressure control valve is set to neutral, the hydraulic pressure on the bottom side of the boom cylinder tends to rise rapidly due to the inertia of the work equipment. At this time, the return oil from the pilot port of the directional control valve is throttled by the throttle valve because the pilot check valve is closed, and the return of the directional control valve slows down, causing a short time to the boom cylinder bottom side. It communicates with the oil tank, and the high pressure oil on the bottom side escapes to the oil tank to suppress the pressure rise. When the switching valve is opened, the bypass circuit opens and the circuit becomes the same as the conventional hydraulic system and operates in the same way as the conventional one. Further, an electromagnetic switching valve for opening and closing the circuit is provided on the bypass circuit, and an ON-OFF switch and a temperature sensor for cutting the circuit by the oil temperature are provided on the electric circuit, so that the oil has a predetermined temperature. When it reaches, the electric circuit is cut and the vibration suppressor does not operate even if the ON-OFF switch is operated.
【００１１】[0011]
以下に、本考案に係る作業機の振動抑制装置の実施例について、図面を参照し て詳述する。 図１は第１実施例のブームシリンダ駆動油圧回路図である。ブームシリンダ５ 、油圧ポンプ１０、方向制御弁１１、上げ側パイロットポート１２、下げ側パイ ロットポート１３、ボトム回路１４、ボトム側油室１５、ヘッド回路１６、ヘッ ド側油室１７、オイルタンク１８、パイロット油圧ポンプ２０、パイロット油圧 操作弁２１、操作レバー２２、パイロット油圧回路２３，２４、ドレン回路２５ の部品およびその働きは従来のものと同一なので説明は省略し、異なる部分につ いて説明する。 パイロット油圧操作弁２１と、方向制御弁１１の上げ側パイロットポート１２ とを接続するパイロット油圧回路２３上にパイロットチェックスローリターン弁 ３０を介装し、パイロット油圧操作弁２１と、下げ側パイロットポート１３とを 接続するパイロット油圧回路２４上にパイロットチェックスローリターン弁４０ を介装する。パイロットチェックスローリターン弁３０、４０はそれぞれパイロ ットチェック弁３１、４１と、絞り弁３２、４２とを並列に備えており、パイロ ットチェック弁３１はパイロット油圧回路２４と回路３３により接続され、パイ ロットチェック弁４１はパイロット油圧回路２３と回路４３により接続されてい る。 また、パイロット油圧回路２３、２４上にパイロットチェックスローリターン 弁３０、４０のバイパス回路５０、５１を設け、バイパス回路５０、５１上にＯ Ｎ−ＯＦＦスイッチ５２を備えた切換弁５３を介装する。切換弁５３はバイパス 回路５０、５１の開閉を行う。 Hereinafter, an embodiment of a vibration suppressing device for a working machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a boom cylinder drive hydraulic circuit diagram of the first embodiment. Boom cylinder 5, hydraulic pump 10, directional control valve 11, raising pilot port 12, lower pilot port 13, bottom circuit 14, bottom oil chamber 15, head circuit 16, head oil chamber 17, oil tank 18 The parts of the pilot hydraulic pump 20, the pilot hydraulic operating valve 21, the operating lever 22, the pilot hydraulic circuits 23 and 24, and the drain circuit 25 and their functions are the same as those of the conventional ones, and therefore the description thereof will be omitted and different parts will be described. . A pilot check slow return valve 30 is provided on a pilot hydraulic circuit 23 that connects the pilot hydraulic operating valve 21 and the raising pilot port 12 of the directional control valve 11, and the pilot hydraulic operating valve 21 and the lower pilot port 13 are provided. A pilot check slow return valve 40 is provided on the pilot hydraulic circuit 24 that connects with. The pilot check slow return valves 30 and 40 are equipped with pilot check valves 31 and 41 and throttle valves 32 and 42 in parallel, respectively. The pilot check valve 31 is connected by a pilot hydraulic circuit 24 and a circuit 33, and pilot check valves are provided. The valve 41 is connected to the pilot hydraulic circuit 23 by a circuit 43. Further, bypass circuits 50 and 51 of the pilot check slow return valves 30 and 40 are provided on the pilot hydraulic circuits 23 and 24, and a switching valve 53 having an ON-OFF switch 52 is provided on the bypass circuits 50 and 51. . The switching valve 53 opens and closes the bypass circuits 50 and 51.
【００１２】 つぎに作用について説明する。オペレータがＯＮ−ＯＦＦスイッチ５２をＯＮ にすると電磁切換弁５３はＢ位置となりバイパス回路５０、５１を閉じる。そし て、たとえば、パイロット油圧操作弁２１の操作レバー２２を下げＤ側に操作す るとパイロット油圧回路２４の圧油はパイロットチェックスローリターン弁４０ のパイロットチェック弁４１を押し下げ、方向制御弁１１の下げ側パイロットポ ート１３に至り、方向制御弁１１を左方すなわちＤ位置に移動させようとする。 したがって、上げ側パイロットポート１２の油はパイロットチェックスローリタ ーン弁３０を通り、パイロット油圧操作弁２１からドレン回路２５を経てオイル タンク１８に戻ろうとする。このとき、パイロットチェック弁３１は回路３３を 介してパイロット油圧回路２４のパイロット圧を受けて回路を開く。したがって 、方向制御弁１１の移動は遅滞なく操作に即応して行われ、応答遅れは生じるこ となくブームシリンダ５のヘッド側油室１７に圧油が供給され、ブームシリンダ ５は短縮してブームは下降する。 つぎに、パイロット操作弁２１の操作レバー２２を中立Ｎ位置に戻すと、パイ ロット油圧回路２３、２４はドレン回路２５を介してオイルタンク１８に連通し 、圧力は低下する。そのため、方向制御弁１１のパイロットポート１２および１ ３はともに低圧となり、方向制御弁１１はばねの力により中立Ｎ位置に戻ろうと する。ブームシリンダ５のボトム回路１４とヘッド回路１６とは急激に閉じよう とするため、ブームシリンダ５のボトム側油室１５の圧力は作業機の慣性により 急激に上昇しようとする。 方向制御弁１１はＮ位置すなわち右方に移動するが、このとき、上げ側のパイ ロットポート１２は油をパイロットチェック弁３１を介してオイルタンク１８か ら吸い込む。下げ側のパイロットポート１３の油はパイロットチェックスローリ ターン弁４０を介してオイルタンク１８に戻ろうとするが、パイロットチェック 弁４１はパイロット油圧回路２３に通じる回路４３の圧力が低いため閉じており 、したがって、油は絞り弁４２を通って流れ、この絞りで定められた時間で方向 制御弁１１は切り換わることとなる。Next, the operation will be described. When the operator turns ON the ON-OFF switch 52, the electromagnetic switching valve 53 is in the B position and the bypass circuits 50 and 51 are closed. Then, for example, when the operation lever 22 of the pilot hydraulic operation valve 21 is lowered and operated to the D side, the pressure oil of the pilot hydraulic circuit 24 pushes down the pilot check valve 41 of the pilot check slow return valve 40, and the directional control valve 11 It reaches the lower pilot port 13 and tries to move the directional control valve 11 to the left, that is, to the D position. Therefore, the oil in the raising side pilot port 12 tries to return to the oil tank 18 through the pilot check slow return valve 30, the pilot hydraulic operation valve 21 and the drain circuit 25. At this time, the pilot check valve 31 receives the pilot pressure of the pilot hydraulic circuit 24 via the circuit 33 and opens the circuit. Therefore, the movement of the directional control valve 11 is promptly responded to the operation without delay, pressure oil is supplied to the head side oil chamber 17 of the boom cylinder 5 without causing a response delay, and the boom cylinder 5 is shortened and the boom cylinder 5 is shortened. Goes down. Next, when the operating lever 22 of the pilot operating valve 21 is returned to the neutral N position, the pilot hydraulic circuits 23 and 24 communicate with the oil tank 18 via the drain circuit 25, and the pressure drops. Therefore, the pilot ports 12 and 13 of the directional control valve 11 both become low pressure, and the directional control valve 11 tries to return to the neutral N position by the force of the spring. Since the bottom circuit 14 and the head circuit 16 of the boom cylinder 5 try to close rapidly, the pressure in the bottom side oil chamber 15 of the boom cylinder 5 tries to rise rapidly due to the inertia of the working machine. The directional control valve 11 moves to the N position, that is, to the right, but at this time, the pilot port 12 on the raising side sucks oil from the oil tank 18 via the pilot check valve 31. The oil in the lower pilot port 13 tries to return to the oil tank 18 via the pilot check slow return valve 40, but the pilot check valve 41 is closed because the pressure of the circuit 43 leading to the pilot hydraulic circuit 23 is low. Therefore, the oil flows through the throttle valve 42, and the directional control valve 11 is switched at the time determined by this throttle.
【００１３】 図２は方向制御弁１１のスプールストロークと開口面積との関係を示すグラフ であり、縦軸は開口面積、横軸はスプールストロークである。図中ａは油圧ポン プ─オイルタンクポート間、ｂは油圧ポンプ─ブームシリンダポート間の曲線で 、Ｓの間はブームシリンダポートとオイルタンクポートとが連通していることを 示しており、方向制御弁１１は前述のようにこの間を時間をかけて通過すること となる。これにより、高圧のボトム側油室１５の油はオイルタンク１８に逃げ、 ボトム側油室１５の圧力上昇は抑制される。 しかしながら、このボトム側油室１５の圧力は相当程度大きいためこの圧力に よる反発が生じ、ブームシリンダ５を伸ばそうとし、作業機を上昇させようとす る。そのため、つぎに、ヘッド側油室１７の油圧が上昇する。このとき方向制御 弁１１の下げ側パイロットポート１３は絞り弁４２によりまだオイルタンク１８ の圧力になっていないため、スプールストロークはまだＳの範囲にあり、ヘッド 側油室１７の高圧油はオイルタンク１８に逃げて圧力の上昇は抑えられる。 このような動作は順次繰り返され、方向制御弁１１の下げ側パイロットポート １３の圧力は時間経過とともにオイルタンク１８の圧力に接近し、絞り弁４２に より定められた時間経過後にオイルタンク圧となり、方向制御弁１１は完全に中 立Ｎ位置に復帰し、シリンダポートとタンクポートとは遮断される。 この状況を図３のタイムチャートで説明すると、ブームシリンダボトム圧はｔ 7 においてＰ1 から点線のＰ3 に低下する。ブームシリンダヘッド圧はｔ8 にお いてＰ2 から点線のＰ4 に低下し、以下点線に示すように次第に低減する。 以上のようなブームシリンダの反復運動で圧力油の一部を逃がすことにより作 業機の振動は大幅に抑制される。 以上の説明は作業機下降停止時について述べたが、上昇停止時も同様にして振 動を抑制できる。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the spool stroke of the directional control valve 11 and the opening area, where the vertical axis is the opening area and the horizontal axis is the spool stroke. In the figure, a is a curve between the hydraulic pump and the oil tank port, and b is a curve between the hydraulic pump and the boom cylinder port. Between S, the boom cylinder port and the oil tank port are in communication, and the direction is shown. As described above, the control valve 11 will pass through this interval over time. As a result, the high-pressure oil in the bottom oil chamber 15 escapes to the oil tank 18, and the pressure increase in the bottom oil chamber 15 is suppressed. However, since the pressure in the bottom side oil chamber 15 is considerably large, a repulsion due to this pressure occurs, and the boom cylinder 5 is attempted to be extended and the working machine is attempted to be raised. Therefore, next, the hydraulic pressure in the head-side oil chamber 17 increases. At this time, the lower pilot port 13 of the directional control valve 11 has not yet reached the pressure of the oil tank 18 due to the throttle valve 42, so the spool stroke is still in the range of S and the high pressure oil in the head side oil chamber 17 is in the oil tank. Escape to 18 and the rise in pressure is suppressed. Such an operation is sequentially repeated, the pressure of the lower pilot port 13 of the directional control valve 11 approaches the pressure of the oil tank 18 with the passage of time, and becomes the oil tank pressure after the passage of time determined by the throttle valve 42. The directional control valve 11 is completely returned to the neutral N position, and the cylinder port and the tank port are shut off. This situation will be described with reference to the time chart of FIG. 3. The boom cylinder bottom pressure is t 7 At P1To dotted line P3Fall to. Boom cylinder head pressure is t8At P2To dotted line PFourAnd gradually decreases as shown by the dotted line below. Vibration of the working machine is greatly suppressed by letting out part of the pressure oil by the repeated movement of the boom cylinder as described above. Although the above description is for the case where the work machine descends and stops, the vibration can be suppressed in the same manner when the work machine descends and stops.
【００１４】 しかしながら、上述のごとき振動抑制を行うと不具合を生ずる場合がある。た とえば、作業機の上げ下げを繰り返して転圧作業を行うような場合、振動抑制装 置を作動させると操作レバー２２の操作に対して作業機の動きにタイムラグが生 じ、オペレータの感覚と一致しない場合が生ずる。このような場合にはオペレー タはＯＮ−ＯＦＦスイッチ５２をＯＦＦにして電磁切換弁５３をＡ位置に切り換 えてバイパス回路５０および５１を開き、従来のものと全く同一の状態にして作 業する。 上記の装置の内、電磁切換弁５３は手動式の切換弁でも差し支えない。However, if the vibration suppression as described above is performed, a problem may occur. For example, when performing rolling compaction work by repeatedly raising and lowering the working machine, activating the vibration suppression device causes a time lag in the movement of the working machine with respect to the operation of the operation lever 22, which causes the operator's feeling. There may be cases where they do not match. In such a case, the operator operates by turning the ON-OFF switch 52 OFF, switching the electromagnetic switching valve 53 to the A position, opening the bypass circuits 50 and 51, and operating in exactly the same state as the conventional one. . Of the above devices, the electromagnetic switching valve 53 may be a manual switching valve.
【００１５】 上述の第１実施例に説明した振動抑制装置の性能は絞り弁３２と４２の性能に 影響されること大である。回路を流れる油の粘度によって絞り弁３２、４２の性 能は変化を受けることは周知の通りであり、粘度の高い場合（作動油温の低い場 合）には絞り弁３２、４２を通過する油量は著しく少なくなり、そのために方向 切換弁１１の戻りの遅延時間が増大し、作業機の停止が遅れて作業機の動作がオ ペレータの意図と異なり、危険な状態に至る場合もある。 図４は上記問題に対処するための第２実施例の油圧回路図であり、電磁切換弁 ５３のＯＮ−ＯＦＦスイッチ５２の回路５４に温度センサ５５を介装してある。 その他の部分は第１実施例と同一なので説明は省略する。この温度センサ５５は 油温が低温のときにＯＦＦになるようになっている。温度検出場所は、たとえば パイロット油圧回路２３または２４とし、油温が絞り弁３２あるいは４２の性能 に悪影響をおよぼすと思われる温度に達するとＯＦＦになるようにしておく。こ のようにすることにより、低温時にはオペレータがＯＮ−ＯＦＦスイッチ５２を ＯＮにしてもバイパス回路は閉にならず、振動抑制装置は作動しないため、低温 時の作動で危険な現象が発生することを未然に防止することができる。The performance of the vibration suppressing device described in the first embodiment is largely affected by the performance of the throttle valves 32 and 42. It is well known that the viscosity of the oil flowing through the circuit changes the performance of the throttle valves 32 and 42. When the viscosity is high (when the hydraulic oil temperature is low), the throttle valves 32 and 42 pass through. The amount of oil is significantly reduced, which increases the delay time for the return of the direction switching valve 11 and delays the stop of the work machine, which may lead to a dangerous state in which the work machine does not operate as intended by the operator. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of a second embodiment for coping with the above problem, in which a temperature sensor 55 is provided in a circuit 54 of an ON-OFF switch 52 of an electromagnetic switching valve 53. Since the other parts are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted. The temperature sensor 55 is turned off when the oil temperature is low. The temperature detection location is, for example, the pilot hydraulic circuit 23 or 24, and is turned off when the oil temperature reaches a temperature at which the performance of the throttle valve 32 or 42 is thought to be adversely affected. By doing so, even if the operator turns on the ON-OFF switch 52 at low temperature, the bypass circuit does not close and the vibration suppression device does not operate. Therefore, a dangerous phenomenon may occur at low temperature operation. Can be prevented in advance.
【００１６】[0016]
以上詳述したごとく、本考案は本体に揺動自在に装着された作業機を昇降自在 に支持する油圧シリンダと、油圧シリンダに供給する圧油を制御するパイロット 油圧式方向制御弁と、パイロット油圧式方向制御弁を制御するパイロット油圧操 作弁とを備えた建設機械の油圧回路において、方向制御弁のパイロットポートと 、パイロット油圧操作弁とを接続する上げ側、下げ側のパイロット油圧回路上に 、それぞれパイロットチェックスローリターン弁を介装し、パイロットチェック スローリターン弁をパイロットチェック弁と、並列に設けた絞り弁とで構成し、 パイロットチェック弁と他の側のパイロット油圧回路とを接続する回路を設けた 。また、パイロット油圧回路上のパイロットチェックスローリターン弁をバイパ スする回路を設け、バイパス回路に切換弁を設けた。 また、前記切換弁を電磁式とし、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ回路に油温が予め定め られた温度に達すると回路を開く温度センサを設けた。 そのため、オペレータが切換弁を閉にし、バイパス回路を閉じると、ブームの 作動停止時に方向制御弁の戻りが遅延し、油圧シリンダとオイルタンクとを接続 する回路が短時間連通し、油圧シリンダの高圧側の油を微量だけオイルタンクに 逃がし、ピーク圧を低減して振動を抑制し、オペレータの疲労を軽減できる。 また、オペレータが切換弁を開にすると、パイロットチェックスローリターン 弁のバイパス回路が開かれ、従来の油圧回路と同一となるため、作動遅れが生じ ることはなく、短時間のうちに作業機の上げ下げの繰り返しが可能となる。 さらに、低温時には温度センサによって電気回路はＯＦＦとなり、ＯＮ−ＯＦ Ｆスイッチを操作してもバイパス回路は開となり、振動抑制装置は作動しないた め作業中の作動遅れによる危険は防止できる。 以上のような効果を奏する振動抑制装置を経済的に得ることができる。 As described in detail above, the present invention provides a hydraulic cylinder for swingably supporting a working machine mounted on a main body, a pilot hydraulic directional control valve for controlling pressure oil supplied to the hydraulic cylinder, and a pilot hydraulic pressure. In a hydraulic circuit of a construction machine equipped with a pilot hydraulic operation valve for controlling a directional control valve, the pilot port of the directional control valve and the pilot hydraulic circuit on the raising side and the lower side connecting the pilot hydraulic operating valve are connected. A circuit that connects the pilot check slow-return valve with the pilot check valve and the pilot hydraulic circuit on the other side. Was set up. A circuit for bypassing the pilot check slow return valve on the pilot hydraulic circuit was provided, and a switching valve was provided for the bypass circuit. Further, the switching valve is electromagnetic, and the ON-OFF switch circuit is provided with a temperature sensor that opens the circuit when the oil temperature reaches a predetermined temperature. Therefore, if the operator closes the switching valve and closes the bypass circuit, the return of the directional control valve will be delayed when the boom operation is stopped, the circuit connecting the hydraulic cylinder and the oil tank will be in communication for a short time, and the high pressure A small amount of oil on the side is released to the oil tank to reduce peak pressure, suppress vibration, and reduce operator fatigue. Also, when the operator opens the switching valve, the bypass circuit of the pilot check slow return valve is opened, and it becomes the same as the conventional hydraulic circuit.Therefore, there is no operation delay and the work machine It is possible to repeat raising and lowering. Further, when the temperature is low, the electric circuit is turned off by the temperature sensor, the bypass circuit is opened even if the ON-OF F switch is operated, and the vibration suppressing device does not operate. Therefore, it is possible to prevent the risk of operation delay during work. It is possible to economically obtain the vibration suppressing device that achieves the above effects.
【図１】本考案の振動抑制装置の第１実施例を示すブー
ムシリンダ駆動油圧回路図である。FIG. 1 is a boom cylinder drive hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of a vibration suppressing device of the present invention.
【図２】方向制御弁のスプールストロークと開口面積と
の関係を表すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a spool stroke of a directional control valve and an opening area.
【図３】本考案の振動抑制装置の効果を示すブームシリ
ンダ駆動タイムチャートである。FIG. 3 is a boom cylinder drive time chart showing the effect of the vibration suppressing device of the present invention.
【図４】本考案の振動抑制装置の第２実施例を示すブー
ムシリンダ駆動油圧回路図である。FIG. 4 is a boom cylinder drive hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the vibration suppressing device of the present invention.
【図５】油圧ショベルの全体側面図である。FIG. 5 is an overall side view of the hydraulic excavator.
【図６】従来の油圧ショベルのブームシリンダ駆動油圧
回路図である。FIG. 6 is a boom cylinder drive hydraulic circuit diagram of a conventional hydraulic excavator.
５ ブームシリンダ １１ 方向制御弁 １４ ボトム回路 １６ ヘッド回路 ２１ パイロット油圧操作弁 ２３、２４ パイロット油圧回路 ３０、４０ パイロットチェックスローリターン弁 ３１、４１ パイロットチェック弁 ３２、４２ 絞り弁 ３３、４３ 回路 ５０、５１ バイパス回路 ５２ スイッチ ５３ 電磁切換弁 ５４ 回路 ５５ 温度センサ 5 Boom cylinder 11 Directional control valve 14 Bottom circuit 16 Head circuit 21 Pilot hydraulic operation valve 23, 24 Pilot hydraulic circuit 30, 40 Pilot check slow return valve 31, 41 Pilot check valve 32, 42 Throttle valve 33, 43 Circuit 50, 51 Bypass circuit 52 Switch 53 Electromagnetic switching valve 54 Circuit 55 Temperature sensor
Claims (4)
降自在に支持する油圧シリンダと、油圧源から該油圧シ
リンダに供給する圧油を制御するパイロット油圧式方向
制御弁と、該方向制御弁を制御するパイロット油圧操作
弁とを備えた建設機械の油圧回路において、前記方向制
御弁の上げ側および下げ側のパイロットポートと、前記
パイロット油圧操作弁とを接続するパイロット油圧回路
上に、それぞれパイロットチェックスローリターン弁を
介装することを特徴とする作業機の振動抑制装置。1. A hydraulic cylinder for swingably supporting a working machine mounted on a main body, a pilot hydraulic directional control valve for controlling pressure oil supplied from a hydraulic source to the hydraulic cylinder, and the direction. In a hydraulic circuit of a construction machine provided with a pilot hydraulic operating valve for controlling a control valve, a pilot port on the rising side and the lower side of the directional control valve, and on a pilot hydraulic circuit connecting the pilot hydraulic operating valve, A vibration suppressor for a work machine, each of which is equipped with a pilot check slow return valve.
弁が、パイロット圧を受けて回路を開くパイロットチェ
ック弁と、前記パイロットチェック弁に並列に設けられ
た絞り弁と、前記パイロットチェック弁に他の側のパイ
ロット油圧回路のパイロット圧を伝達する回路とを具備
することを特徴とする請求項１の作業機の振動抑制装
置。2. The pilot check slow return valve, a pilot check valve that opens a circuit by receiving pilot pressure, a throttle valve provided in parallel with the pilot check valve, and a pilot on the other side of the pilot check valve. A circuit for transmitting a pilot pressure of a hydraulic circuit, the vibration suppressing device for a working machine according to claim 1.
パイロットチェックスローリターン弁をバイパスする回
路を設け、前記バイパス回路上に前記バイパス回路を開
閉する切換弁を介装することを特徴とする請求項１の作
業機の振動抑制装置。3. A circuit for bypassing a pilot check slow return valve provided on the pilot hydraulic circuit is provided, and a switching valve for opening and closing the bypass circuit is provided on the bypass circuit. Item 1. A vibration suppressing device for a working machine according to item 1.
降自在に支持する油圧シリンダと、油圧源から該油圧シ
リンダに供給する圧油を制御するパイロット油圧式方向
制御弁と、該方向制御弁を制御するパイロット油圧操作
弁とを備えた建設機械の油圧回路において、前記方向制
御弁の上げ側および下げ側のパイロットポートと、前記
パイロット油圧操作弁とを接続するパイロット油圧回路
上に、それぞれパイロットチェックスローリターン弁
と、前記パイロットチェックスローリターン弁をバイパ
スする回路とを設け、前記バイパス回路上に前記バイパ
ス回路を開閉する電磁切換弁を介装し、前記電磁切換弁
に接続する電気回路上にＯＮ−ＯＦＦスイッチと、予め
定められた油温に達すると信号を受けて前記電気回路を
カットする温度センサとを配設することを特徴とする作
業機の振動抑制装置。4. A hydraulic cylinder for supporting a working machine, which is swingably mounted on a main body, so as to be able to move up and down, a pilot hydraulic directional control valve for controlling pressure oil supplied to the hydraulic cylinder from a hydraulic source, and the direction. In a hydraulic circuit of a construction machine provided with a pilot hydraulic operating valve for controlling a control valve, a pilot port on the rising side and the lower side of the directional control valve, and on a pilot hydraulic circuit connecting the pilot hydraulic operating valve, An electric circuit that includes a pilot check slow return valve and a circuit that bypasses the pilot check slow return valve, and an electromagnetic switching valve that opens and closes the bypass circuit is provided on the bypass circuit, and is connected to the electromagnetic switching valve. An ON-OFF switch on the top and a temperature sensor that cuts the electric circuit by receiving a signal when a predetermined oil temperature is reached. And a vibration suppressing device for a working machine.
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| JP2607678Y2 (en) | 2002-03-04 |
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