JPS5830972Y2 - 建設機械における油圧回路装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は建設機械における油圧回路装置に係り、くわし
くは油圧ポンプを有する建設機械において原動機のパワ
ーを有効利用するために旋回用ポンプを順次作動させる
油圧回路装置に関するものである。

全旋回式の建設機械において、複合操作時のマツチング
を向上させるため種々の方策がなされてきたがポンプを
走行・作業機用と旋回用とに分離し、全馬力制御を行な
う油圧システムが最近採用されつつある。

その１例として第１図に示すようなパワーセットを有す
る全馬力制御の油圧システムにおいて、エンジンが出し
得るパワーをＰ８゜とすると非旋回時には ＰＳＥ≧ＰＳＶＩ となるように可変容量ポンプのサーボレギュレータをセ
ットする。

ｌた旋回時には第２図に示すようにパワーセットをＰＳ
Ｖ２にして ＰＳＥ≧ＰＳｖ ＋ＰＳＦ となるように可変容量ポンプのサーボレギュレータをセ
ットしエンストしないようにしている。

しかるに旋回時のエンストもしくはエンジン回転数のダ
ライを俸力少なくするため、パワーセットのバラツキも
考慮しＦ）８ｖ２は低めにセットされている。

このようなパワーセットの建設機械におけ、る作業機の
速度は作業機単独操作の速度と旋回しながらの作業機の
速度（複合操作時）では大幅な速度の差がみられる。

すなわち第２図で作業機の保持圧をＰｌとすると作業機
単独操作時と複合操作時ではシリンダに流入する油量は
ＱｌからＱ２に減少し複合操作時の作業機速度は遅くな
る。

複合操作時の作業機速度の減少はパワーセットがＰＳＶ
ＩからＰＳＶ に減少したためでありｐＳＥを小さくす
ればこの問題は解決される。

従来の建設機械における油圧回路装置アは一つの旋回ポ
ンプで定常旋回速度知を確保するために必要な流量Ｑを
得ていた。

このために駆動圧力Ｐは第５図に点線で示すように変化
し旋回に必要な馬力が太き（なっていた。

本考案はかかる点に鑑みなされたものであって、その目
的とするところは大きなポンプ１個で必要流量Ｑを確保
するかわりに小さな２個の旋回ポンプで必要流量Ｑを確
保した上で２個の旋回ポンプを順次に作動させて旋回に
必要な馬力を低減させ、主ポンプで使える馬力を増やし
て作業能率を上げることにある。

以下本考案を第３図以下を参照して説明する。

図面中２，３は可変容量ポンプとしての主ポンプであり
、これら主ポンプ２，３は原動機１により回転駆動され
るものであり、主ポンプ２，３は主バルブ７．６を介し
て走行モータ、作業機シリンダの油圧源になるものであ
る。

図面中４ａ 、４ｂは固定容量ポンプとしての旋回ポン
プであり、５は固定容量ポンプとしてのパイロットポン
プである。

これらポンプ４ａ 、４ｂ 、５は原動機１により駆動
されるものである。

図面中８は旋回バルブ、９はパイロット切換バルブ、１
０は旋回ブレーキ弁、１１は旋回モータ、１５は旋回用
主調圧弁、１６は補助調圧弁である。

一方の旋回ポンプ４ａの吐出側は第１配管１２を介して
旋回バルブ８のポート８ａ 、ｓｂに通じており、他方
の旋回ポンプ４ｂの吐出側はパイロット切換バルブ９の
ポート９ａに通じている。

またパイロット切換バルブ９のポート９ｂは第２配管１
３を介して旋回バルブ８のポート８ａ。

８ｂに通じている。

第２配管１３には旋回バルブ８側にのみ油を流すチェッ
クバルブ１７が設けである。

第２配管１３のチェックバルブ１７より旋回バルブ８側
からパイロット管路１８が分岐しており、パイロン）管
ｆ％１８はパイロット切換バルブ９のパイロットポート
９Ｃに通じている。

パイロット切換バルブ９のドレンポー）９ｄはドレン配
管１４を介してタンク２０に通じている。

パイロットポンプ５はパイロットバルブに通じている。

次に作動を説明する。

主ポンプ２，３からの圧油は主バルブ７．６を介して走
行モータ、作業機シリンダへ送られる。

旋回ポンプ４ａからの圧油は旋回バルブ８を介して旋回
モータ１１へ送られる。

他方の旋回ポンプ４ｂからの圧油はパイロット切換バル
ブ９を通り、第２配管１３を介して第１配管１２内の圧
油に合流する。

今調圧弁１５０セット圧をＰＩ３、調圧弁１６のセット
圧をＰＩ３とし、旋回ポンプ４ａ 、４ｂの容量をＱａ
ｊＱｂとし、 ＰＩ３”＝２Ｐ１６ Ｑａ ＝Ｑｂ ＝Ｑ／２ とした場合、旋回起動時はＰＩ３で旋回モータ１１が駆
動されその時の流量は旋回ポンプ４ａによるＱａであり
、旋回ポンプ４ｂによるＱｂはパイロット圧Ｐ１５によ
りパイロット切換弁９からドレン配管１４を通りタンク
２０にドレンされる。

旋回速度が徐々に上昇し、モータ駆動圧が低下しＰＩ３
になるとパイロット切換弁９が切換わり、旋回ポンプ４
ａ 、４ｂからの流量が合流し、旋回モータ１１にはＱ
ａ ＋Ｑｂ ＝Ｑの流量が流れる。

油圧パワーショベルの旋回モータは、大きな慣性体を駆
動するため第５図に示すような速度変化を経る。

第５図において実線は本考案に係る油圧回路装置におけ
る挙動であり、点線は従来の旋回ポンプが一つである場
合のその油圧回路装置の挙動である。

そして第５図においてａは加速域、ｂは定常旋回域、Ｃ
は従来装置における加速域である。

すなわち、慣性体の加速時におＬ・では、必らず調圧弁
セット１で圧力は上昇しリリーフしながら慣性体は駆動
される。

もし前記補助調圧弁１６がない場合、先ず旋回ポンプ４
ａの圧油は旋回用主調圧弁１５でリリーフすると同時に
旋回バルブ８を通って旋回モータ１１に流入し回転させ
る。

旋回ポンプ４ａの流量Ｑａが旋回モータ１１に入りきっ
てし１うと、第１配管１２の圧力は低下するためパイロ
ット切換弁９のパイロット圧が下がり、パイロット切換
弁９は切り換り、今昔でアンロードしていた旋回ポンプ
４ｂの圧油は第２配管１３を経て旋回ポンプ４ａと合流
し旋回・ζルブ８に流入する。

すると旋回モータ１１は加速状態になるため、第１配管
１２の圧力は旋回用主調圧弁１５のセット圧１で上昇す
る。

圧力が旋回用主調圧弁１５のセット圧ｌで上昇するとパ
イロット圧はパイロット切換弁９を切換え旋回ポンプ４
ｂは再びアンロード状態になる。

すると曾た第１配管１２の圧力は低下しパイロット圧が
下がり、パイロット、、ｑｐ、弁９が切換り旋回ポンプ
４ｂの吐出油は合流しはじめる。

すなわち、パイロツ゛１−１！；ＩＩＪ換弁９は入り切
りが繰返えされて−・ンテング現象を生じる。

゛起動時および２ポンプ谷□流によ、今定−回腎の旋
回消費馬力をそれぞれ？Ｓ１ 、Ｐ□ｓ２ とするとＰ
ｓ””Ｐ１５ＸＱａ、’Ｐｓ＝：’Ｐ１６文’（Ｑａ＋
Ｑｂ’） となりＰＩ３”’２Ｐ１４、Ｑ ａ −Ｑ
ｂであるのでＰｓｌ−ｐｓ となる。

従来のように１ポンプのみでＱａ＋Ｑｂ＝Ｑを流した場
合旋回消費馬力はＰＳＦ＝Ｐ１５ＸＱ＝Ｐ１５Ｘ２Ｑａ
となり前者の２倍の馬力を消費することになる。

しかるに第４図において複合操作時の主ポンプセット馬
力は ＰＳＶ２″ＰＳ■３ に回復させることができ、 Ｐ ５Ｖ３Ｐ ＳＶ２” ２ Ｐ ＳＦ となる。

なお、上記の一例では、旋回ポンプ４ａ、４ｂの容量を
−ＱずつにしＰＩ３””ＰＩ３にしたが旋回２ と他の作業機の最適マツチングを考慮し旋回複合操作時
の主ポンプ消費馬力をＰＳＶからＰＳＶ の範囲内で任
意に旋回ポンプ容量およびＰＩ３のセット圧を選ぶこと
ができる。

またＱａ＋Ｑｂ＞Ｑとなるように旋回ポンプ４ａ、４ｂ
め合量を選ぶことも１きる″′最高旋回速度も、増加さ
せる愕乞が、Ｆきる。

、・、 ・ 、
、、。本考案は以上詳述したように、旋回ポンプを吐出
流量Ｑａを有する旋回ポンプ４ａと吐出流量Ｑｂを有す
る旋回ポンプ４ｂの２つのポンプで構威し、一方の旋回
ポンプ４ａの吐出側を旋山−−タ１１の方向切換えを行
なう旋回バルブ８に接続し、他方の旋回ポンプ４ｂの吐
出側をパイロット切換弁９を介して旋回バルブ８に接続
し、一方の旋回ポンプ４ａの吐出側に高セット圧Ｐ１５
を有する旋回用主調圧弁１５を設けると共に他方の旋、
回ポンプ４ｂの吐出側に低セット圧Ｐ１５を有する補助
調圧弁１６を設け、パイロット切換弁９を出た流量と一
方の旋回ポンプ４ａの吐出流量との合流部分からのパイ
ロット圧でパイロット切換弁９を切換制御するようにし
たことを特徴とする建設機械における４琵回路装置であ
ゑ。

したがって、定常旋回速度□ω０ば仕様値として確保す
る（減さない）という前提で、定常旋回速度ω０を確保
するために必要な流量をＱ（Ｑ−Ｑａ＋Ｑｂ ）とした
場合 従来の旋回に必要な馬力は 本考案に係る油圧回路装置では 又は たとえばＱａ＝ＱであればＰｓ ＝ ＰＳＦ％Ｐ１
６＝−ＰＩ３であればＰＳ２＝ ＰＳＦである。

すなわち、大きなポンプ１個で必要流量Ｑを確１保する
かわりに小さな２個の旋回ポンプ４ａ 、 ４ｂ□で必
要流量Ｑを確保した上で２個の旋回ポンプ４ａ” 、
４ ｂを順次に作動させ（例えば高圧Ｐ１５で旋回ポン
プ４ａを作動させ、他の旋回ポンプ４ｂはアンロ、＋ド
させておぎ倶圧Ｐ１６で２つの旋回ポンプ４ａ、□４ｂ
を作動させ：る）旋回に必要な馬力を低減させることが
できる。

この旋回に必要な馬力を低減させることにより主ポンプ
で使える馬力金増やして作業能率を上げることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｉ、Ｉ［、第２図ＩＩＩ、ＩＶは従来の建設機械
における油圧回路装置の走行作業機用可変容量ポンプパ
旋回用固定＝＊余’ンプのパワーセットの説明図、第３
図は本□考集−実施例の構成説明図、第４図■、■は同
パワーセットの説明図、第５図は旋回モータの速度変化
図である。 ４ａ、４ｂは旋回ポンプ、８は旋回バルブ、９はパイロ
ット切換バルブ、１５は旋回用調圧弁、１６は補助調圧
弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 旋回ポンプを吐出流量Ｑａを有する旋回ポンプ４ａと吐
   出流量Ｑｂを有する旋回ポンプ４ｂの２つのポンプで構
   成し、一方の旋回ポンプ４ａの吐出、側を旋回モータ１
   １の方向切換えを行なう旋回パルプ８に接続し、他方の
   旋回ポンプ４ｂの吐出側をパイロット切換弁９を介して
   旋回バルブ８に接続し、一方の旋回ポンプ４ａの吐出側
   に高セット圧Ｐ１５ を有する旋回用主調圧弁１５を
   設けると共に他方の旋回ポンプ４ｂの吐出側に低セット
   圧Ｐ１６ を有する補助調圧弁１６を設け、パイロッ
   ト切換弁９を出た流量と一方の旋回ポンプ４ａの吐出流
   量との合流部分からのパイロット圧でパイロット切換弁
   ９を切換制御するようにしたことを特徴とする建設機械
   における油圧回路装置。