KR100249722B1 - Control apparatus of hydraulic excavation working machine - Google Patents
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Abstract
파일럿관로에 끼워 장착한 제어용 전자(電磁)밸브가 스틱(stick)을 일으킨 경우에 있어서도 유압액튜에이터가 폭주하는 것을 방지할 수 있는 안전성이 뛰어난 유압식 굴삭(掘削)작업기계의 제어장치를 제공한다.Provided is a control device for an excellent hydraulic excavator working machine which can prevent the hydraulic actuator from running out even when a control solenoid valve mounted in a pilot pipeline causes a stick.
암실린더(3c)를 제어하는 방향전환밸브(2b)의 한쪽의 수압실(受壓室)(2b1), 오프셋실린더(3d)를 제어하는 방향전환밸브(2d)의 쌍방의 수압실(2d1,2d2)에 파일럿압력을 공급하는 파일럿유 공급관로중에 끼워 장착한 제어용 전자비례밸브(13a∼13c)중, 예를 들면, 전자비례밸브(13b)의 개폐를 조작하는 스위치(10a)를 눌러 전자비례밸브(13b)를 개방시킨 후, 누름해제하여 전자비례밸브(13b)를 폐쇄하는 오프신호를 콘트롤러(12)로부터 출력시켰을 때,전자비례밸브(13a∼13c)의 유출측을 연통하는 파일럿관로중의 파일럿압력을 검출하는 압력검출기(11)가 소정치보다 높은 파일럿압력을 검출했을 때는, 부(副)파일럿유 공급관로 T2중에 끼워 장착된 차단용 전자전환밸브(14)를 폐쇄하는 오프신호를 출력하여, 우(右)오프셋파일럿관로 T4에의 파일럿압력의 출력을 차단하여 유량제어밸브(2d)의 스풀을 중립위치로 되돌아가도록 했다.Cancer of the pressure receiving chamber side of the cylinder directional control valve (2b) for controlling the (3c) (受壓室) ( 2b 1), both the pressure receiving chamber of the offset cylinder (3d) way selector valve (2d) for controlling (2d Among the control electromagnetic proportional valves 13a to 13c fitted in the pilot oil supply line for supplying the pilot pressure to 1 and 2d 2 , for example, a switch 10a for operating the opening and closing of the electromagnetic proportional valve 13b is provided. Presses to open the electromagnetic proportionality valve 13b, and when it releases from the controller 12 when the off signal which presses and releases and closes the electromagnetic proportionality valve 13b is made to communicate with the outflow side of the electromagnetic proportionality valves 13a-13c. When the pressure detector 11 detecting the pilot pressure in the pilot pipe detects a pilot pressure higher than the predetermined value, the shut-off solenoid switching valve 14 fitted in the negative pilot oil supply pipe T 2 is closed. and outputting the off-signal, w (右) offset pilot line T off the output of pilot pressure to the 4 The spool of the flow control valve open (2d) had to return to the neutral position.
Description
본 발명은 유압쇼벨 등의 유압식 굴삭작업기계의 제어장치에 관한 것이고, 특히, 복수의 유압액튜에이터를 운전실에서 원격제어하는 방식의 제어장치의 기술분야에 속한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a hydraulic excavator working machine such as a hydraulic shovel, and more particularly, belongs to the technical field of a control device of a method of remotely controlling a plurality of hydraulic actuators in a cab.
종래, 유압식 건설기계의 제어장치로서는, 예를 들면 일본국 특개평 (特開平)4(1992)-213631호 공보에 조작레버의 조작량에 대응하여 전기신호를 출력하는 리모콘밸브(remote control valve)를 가지고, 이 전기신호에 따라서 콘트롤러가 유압기기의 파일럿관로에 끼워 장착되는 제어용 전자밸브를 작동하는 제어신호를 출력하도록 한 발명이 제안되어 있다.Conventionally, as a control device for a hydraulic construction machine, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4 (1992) -213631 discloses a remote control valve that outputs an electric signal in response to an operation amount of an operating lever. In addition, an invention has been proposed in which a controller outputs a control signal for operating a control solenoid valve fitted to a pilot pipe of a hydraulic machine in accordance with this electric signal.
이 제어장치에 있어서는, 운전자가 리모콘밸브의 조작레버를 잡고 소정방향으로 회동조작하면, 그 조작량에 대응한 전기신호가 리모콘밸브로부터 출력되고, 이 전기신호에 따라서 콘트롤러로부터 온신호가 출력되므로, 전자밸브가 개방되고 파일럿유가 유압기기에 공급되어, 유압기기가 구동된다. 또, 운전자가 조작레버를 당초의 중립위치로 되돌리면, 리모콘밸브로부터 전자밸브를 개방시키는 전기신호가 출력되지 않게 되므로, 콘트롤러로부터 오프신호가 출력됨으로써, 전자밸브가 폐쇄되어 유압액튜에이터에의 유압의 공급이 끊겨, 유압기기가 정지한다.In this control apparatus, when the driver grasps the operation lever of the remote control valve and rotates it in a predetermined direction, an electric signal corresponding to the operation amount is output from the remote control valve, and an on-signal is output from the controller according to this electric signal. The valve is opened and the pilot oil is supplied to the hydraulic equipment to drive the hydraulic equipment. In addition, when the driver returns the operation lever to the original neutral position, the electric signal for opening the solenoid valve from the remote control valve is not output. Therefore, the off signal is output from the controller, whereby the solenoid valve is closed to provide hydraulic pressure to the hydraulic actuator. The supply is cut off and the hydraulic equipment is stopped.
전술한 바와 같이, 이 유압식 건설기계의 제어장치에서는, 리모콘밸브로부터 전기배선을 통해 전기신호가 출력되도록 되어있으므로, 리모콘밸브의 주변부에 파일럿배관을 배설할 필요가 없고, 리모콘밸브의 주변부의 설계나 조립이 비교적 용이하다고 하는 이점을 가진다. 그러나, 만일, 먼지 등의 이물질이 물려 들어감에 따라 상기 전자밸브가 스틱을 일으켰을 경우, 운전자가 조작레버를 당초의 중립위치로 되돌렸을 때, 콘트롤러로부터 오프신호가 출력되었음에도 불구하고, 이 전자밸브가 개방상태로 유지되므로, 운전자의 의지에 반해서 유압기기에 압유가 계속 공급됨으로써, 유압액튜에이터가 폭주할 우려가 있었다.As described above, in the control device of the hydraulic construction machine, since the electric signal is output from the remote control valve through the electric wiring, there is no need to install the pilot pipe in the periphery of the remote control valve, It has the advantage that the assembly is relatively easy. However, if the solenoid valve raises the stick due to the inflow of foreign matter such as dust, the solenoid valve is operated even though the off signal is output from the controller when the driver returns the operation lever to the original neutral position. Since it was kept open, hydraulic oil continued to be supplied to the hydraulic device contrary to the driver's will, causing the hydraulic actuator to runaway.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 유압기기의 파일럿관로에 끼워 장착한 제어용 전자밸브가 스틱을 일으킨 경우에 있어서도 유압액튜에이터가 폭주하는 것을 방지할 수 있는 안전성이 뛰어난 유압식 굴삭작업기계의 제어장치를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the situation of the prior art, and its object is to provide safety that can prevent the hydraulic actuator from being runaway even when the control solenoid valve inserted into the pilot pipe of the hydraulic equipment causes a stick. An excellent hydraulic excavation machine control device is to provide.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 유압쇼벨(hydraulic excavator) 전체의 유압회로도.1 is a hydraulic circuit diagram of an entire hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
도 2는 그 제어장치의 구성을 나타낸 블록도.2 is a block diagram showing the configuration of the control device.
도 3은 그 제어장치의 동작상태를 설명하기 위한 설명도.3 is an explanatory diagram for explaining an operation state of the control apparatus.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1a∼1c,1e∼1g : 조작레버장치, 1d : 조작페달장치, 2a∼2g : 방향전환밸브, 2b1,2d1,2d2: 수압실(受壓室), 3a∼3d : 실린더(유압액튜에이터), 3e∼3g : 모터(유압액튜에이터), 5 : 파일럿펌프, 8a∼8c : 고압선택밸브, 9 : 제어장치, 10a,10b : 스위치, 11 : 압력검출기, 12 : 콘트롤러, 13a∼13c : 전자비례밸브(제어용 전자밸브),14 : 전자전환밸브(차단용 전자밸브), T1: 주(主)파일럿유 공급관로, T2: 부(副)파일럿유 공급관로, T3∼T5: 파일럿관로.1a to 1c, 1e to 1g: operation lever device, 1d: operation pedal device, 2a to 2g: directional valve, 2b 1 , 2d 1 , 2d 2 : hydraulic chamber, 3a to 3d: cylinder (hydraulic Actuator), 3e to 3g: motor (hydraulic actuator), 5: pilot pump, 8a to 8c: high pressure selection valve, 9: controller, 10a, 10b: switch, 11 pressure detector, 12: controller, 13a to 13c: Solenoid proportional valve (control solenoid valve), 14 solenoid switching valve (blocking solenoid valve), T 1 : main pilot oil supply line, T 2 : sub pilot oil supply line, T 3 to T 5 : Pilot pipe.
본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위해, 파일럿펌프로부터의 파일럿유를 인도하는 파일럿관로에 끼워 장착된 복수의 제어용 전자밸브의 하류측을 상호 연통하는 파일럿관로내의 파일럿유의 압력을 검출하는 압력검출기와, 복수의 제어용 전자밸브에 파일럿유를 공급하는 공통의 유입측 부파일럿관로에 끼워 장착되고, 제어장치로부터의 전기신호에 따라서 파일럿유의 공급관로를 차단하는 차단용 전자밸브와를 배설하고, 제어장치로부터 하나의 제어용 전자밸브를 폐쇄하는 신호가 출력되었음에도 불구하고, 압력검출기가 검출한 파일럿압력이 소정치보다 높은 경우에, 제어장치는 차단용 전자밸브를 폐쇄 부파일럿관로에의 파일럿유의 공급관로를 차단하는 신호를 출력하도록 했다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pressure detector for detecting a pressure of a pilot oil in a pilot pipe passage communicating with downstream sides of a plurality of control solenoid valves fitted to a pilot pipe passage for guiding pilot oil from a pilot pump; It is fitted to a common inlet side pilot pipe for supplying pilot oil to a plurality of control solenoid valves, and is provided with a shutoff solenoid valve for disconnecting the pilot oil supply line in accordance with an electrical signal from the control device. Although a signal for closing one control solenoid valve is output, when the pilot pressure detected by the pressure detector is higher than a predetermined value, the control device shuts off the shutoff solenoid valve supply line for the pilot oil to the closed subpilot line. To output a signal.
그리고, 바람직하게는, 복수의 제어용 전자밸브에 파일럿유를 공급하는 공통의 유입측 부파일럿관로에 병렬로, 모든 방향전환밸브의 전환조작을 행하기 위한 파일럿 유압식 조작레버장치에 파일럿유를 공급하는 주파일럿관로를 배설하는 동시에, 복수의 제어용 전자밸브의 하류측과 각각 대응하는 조작레버장치의 파일럿감압밸브와의 사이에 끼워 장착된 고압선택밸브를 통해, 어느 하나가 높은 파일럿압력을 대응하는 방향전환밸브의 수압실로 각각 인도하도록 했다.Preferably, the pilot oil is supplied to a pilot hydraulic operation lever device for switching all the direction switching valves in parallel to a common inlet side pilot pipe for supplying pilot oil to a plurality of control solenoid valves. The main pilot pipe is provided, and either one of the corresponding high pilot pressures is provided through a high pressure selection valve fitted between the downstream side of the plurality of control solenoid valves and the pilot pressure reducing valve of the corresponding operation lever device. Each of them was led to the hydraulic chamber of the switching valve.
이와 같은 구성에 의해, 제어장치로부터 파일럿관로에 끼워 장착한 제어용 전자밸브를 폐쇄하는 신호가 출력되었음에도 불구하고, 이 제어용 전자밸브가 스틱을 일으켜 개방상태에 있는 경우, 유출측의 상호 연통한 파일럿관로내의 파일럿유의 압력을 압력검출기에서 검출하여, 그것이 소정치보다 높은 경우는 제어장치가 파일럿압력차단용 전자밸브를 폐쇄하여 부파일럿관로에의 파일럿유의 공급을 차단하는 신호를 출력한다, 이로써, 제어용 전자밸브로부터 파일럿압이 부여되는 모든 방향전환밸브가 자동적으로 중립위치로 되돌아가므로, 유압액튜에이터가 폭주하는 일이 없다.With this configuration, even though a signal for closing the control solenoid valve fitted to the pilot pipe line is output from the control device, when the control solenoid valve is in an open state by raising a stick, the pilot pipe line communicating with each other on the outlet side is provided. The pressure of the pilot oil inside is detected by the pressure detector, and if it is higher than the predetermined value, the control device closes the pilot pressure shutoff solenoid valve and outputs a signal to cut off the supply of pilot oil to the subpilot pipe line. Since all the directional valves to which the pilot pressure is applied from the valve are automatically returned to the neutral position, the hydraulic actuator does not runaway.
실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 유압쇼벨 전체의 유압회로도, 도 2는 그 제어장치의 구성을 나타낸 블록도, 도 3은 그 제어장치의 동작상태를 설명하는 도면이다.1 is a hydraulic circuit diagram of an entire hydraulic shovel according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control device, and FIG. 3 is an operation of the control device. It is a figure explaining a state.
도 1에 있어서, (1a)는 붐용 조작레버장치, (1b)는 암용 조작레버장치, (1c)는 버킷용 조작레버장치, (1d)는 오프셋용 조작페달장치, (1e)는 선회용 조작레버장치, (1f)는 우(右)주행용 조작레버장치, (1g)는 좌(左)주행용 조작레버장치이고, 이들 조작레버장치 (1a∼1c)와 조작페달장치(1d) 및 조작레버장치(1e∼1g)는 도시하지 않은 운전실내의 소정위치에 각각 배설되어 있다. (2a∼2g)는 각각 유압액튜에이터(3a∼3g)에 공급되는 작동유의 방향과 유량을 제어하는 방향전환밸브이고, 유압액튜에이터(3a∼3g)중, 붐실린더(3a), 암실린더(3b), 버킷실린더(3c), 오프셋용 실린더(3d)에 의해, 도시하지 않은 작업기의 각 기구요소를 동작시키는 동시에, 선회모터(3e)에 의해 도시하지 않은 선회체를 선회시키고, 우주행모터(3f) 및 좌주행모터(3g)에 의해 도시하지 않은 주행체를 주행시키도록 되어 있다.In Fig. 1, reference numeral 1a denotes a boom operating lever device, 1b an arm operating lever device, 1c an bucket operating lever device, 1d an offset operating pedal device, and 1e a turning operation. The lever device 1f is a right-hand drive operation lever device, and 1g is a left-hand drive operation lever device, and these operation lever devices 1a to 1c and the operation pedal device 1d and operation The lever devices 1e to 1g are disposed at predetermined positions in the cab not shown, respectively. 2a-2g are directional control valves which control the direction and the flow volume of the hydraulic fluid supplied to hydraulic actuators 3a-3g, respectively, among the hydraulic actuators 3a-3g, the boom cylinder 3a, the arm cylinder 3b. By using the bucket cylinder 3c and the cylinder 3d for offsetting, each mechanism element of the work machine (not shown) is operated, and the swinging body not shown by the swinging motor 3e is rotated, and the space motor 3f is used. ) And the left running motor 3g are configured to drive a traveling body (not shown).
또, (4)는 방향전환밸브(2a∼2g)에 작동유를 공급하는 주펌프, (5)는 파일럿유 공급관로를 통해 파일럿유를 공급하는 파일럿펌프이고, 조작레버장치(1a∼1c,1e∼1g) 및 조작페달장치(1d)는 감압밸브를 가지고, 파일럿펌프(5)로부터 공급되는 파일럿압(1차 압)을 각 조작량에 따라서 감압하고, 이 감압된 파일럿압(2차 압)을 각 방향전환밸브(2a∼2g)에 공급한다. T1은 파일럿펌프(5)로부터 공급되는 파일럿유를 조작레버장치(1a∼1c,1e∼1g) 및 조작페달장치(1d)에 인도하는 주파일럿유 공급관로, T2는 주파일럿유 공급관로 T1로부터 분기되어, 차단용 전자전환밸브(14)를 통해 파일럿유를 제어용 전자비례밸브(13a,13b,13c)에 인도하는 부파일럿유 공급관로이다.4 is a main pump for supplying hydraulic oil to the direction switching valves 2a to 2g, and 5 is a pilot pump for supplying pilot oil through a pilot oil supply line, and operating lever devices 1a to 1c and 1e. -1 g) and the operating pedal device 1d have a pressure reducing valve, and the pilot pressure (primary pressure) supplied from the pilot pump 5 is reduced in accordance with each operation amount, and this reduced pilot pressure (secondary pressure) is reduced. Supply to each direction switching valve (2a-2g). T 1 is a main pilot oil supply pipe for guiding the pilot oil supplied from the pilot pump 5 to the operating lever devices 1a to 1c, 1e to 1g and the operation pedal device 1d, and T 2 is a main pilot oil supply pipe. It is branched from T 1, a section with pilot oil supply pipe to guide the pilot oil to control the electronic proportional valve (13a, 13b, 13c) via the electronic valve (14) for blocking.
또한, T3은 제어용 전자비례밸브(13a)의 하류에 배설된 셔틀밸브(8a)를 통해 파일럿유를 암용 방향전환밸브(2b)의 암누름수압실(2b1)에 인도하는 암누름파일럿관로, T4는 제어용 전자비례밸브(13b)의 하류측에 배설된 셔틀밸브(8b)를 통해 파일럿유를 오프셋용 방향전환밸브(2d)의 한쪽의 수압실(2d1)에 인도하는 우오프셋파일럿관로, T5는 제어용 전자비례밸브(13c)의 하류에 배설된 셔틀밸브(8c)를 통해 파일럿유를 오프셋용 방향전환밸브(2d)의 다른 쪽의 수압실(2d2)에 인도하는 좌오프셋파일럿관로이다.Further, T 3 is a female push pilot pipe that guides the pilot oil to the female pressurizing pressure chamber 2b 1 of the female direction change valve 2b through the shuttle valve 8a disposed downstream of the control electromagnetic proportional valve 13a. , T 4 is a right offset pilot for guiding pilot oil to one hydraulic chamber 2d 1 of an offset direction switching valve 2d via a shuttle valve 8b disposed downstream of the control electromagnetic proportional valve 13b. The pipeline, T 5, is a left offset for guiding the pilot oil to the hydraulic pressure chamber 2d 2 on the other side of the offset diverting valve 2d via a shuttle valve 8c disposed downstream of the control electromagnetic proportional valve 13c. Pilot pipeline.
그리고, 제어장치(9)는 오프셋용 실린더(3d)를 상반하는 2개의 방향, 즉 신장(伸長)방향과 축소방향으로 각각 조작하기 위한 1쌍의 스위치(10a,10b)와, 압력검출기(11)와, 이들 스위치(10a,10b) 및 압력검출기(11)가 전기적으로 접속되는 콘트롤러(12)와, 이 콘트롤러(12)에 전기적으로 접속되는 제어용 전자비례밸브(13a,13b,13c)와, 차단용 전자전환밸브(14)와를 구비하고 있다. 1쌍의 스위치(10a,10b)는 온·오프동작을 행하는 버튼스위치로 구성되어 있고, 실제로는 운전실내의 우측에 위치하는 조작레버장치(1a,1c)의 손잡이부 상부에 배설되어 있다. 차단용 전자전환밸브(14)는 제어용 전자비례밸브(13a,13b,13c)의 상류측에 배설되어, 파일럿펌프(5)로부터 공급되는 파일럿압(1차 압)을 공급 또는 차단한다.Then, the controller 9 includes a pair of switches 10a and 10b and a pressure detector 11 for operating in two directions opposite to the offset cylinder 3d, that is, in the extending and contracting directions, respectively. ), A controller 12 to which these switches 10a, 10b and a pressure detector 11 are electrically connected, a control electromagnetic proportional valve 13a, 13b, 13c electrically connected to the controller 12, And a shut-off solenoid valve 14. The pair of switches 10a and 10b are constituted by button switches which perform on / off operations, and are actually arranged above the handle portions of the operation lever devices 1a and 1c located on the right side of the cab. The shut-off electromagnetic switching valve 14 is disposed upstream of the control electromagnetic proportional valves 13a, 13b, and 13c to supply or shut off the pilot pressure (primary pressure) supplied from the pilot pump 5.
전자비례밸브(13a)와 셔틀밸브(8a)와의 사이의 파일럿관로로부터 분기된 파일럿관로에는 역지(逆止)밸브(15a)가 끼워 장착되고, 전자비례밸브(13b)와 셔틀밸브(8b)와의 사이의 파일럿관로로부터 분기된 파일럿관로에는 역지밸브(15b)가 끼워 장착되고, 전자비례밸브(13c)와 셔틀밸브(8c)와의 사이의 파일럿관로로부터 분기된 파일럿관로에 역지밸브(15c)가 끼워 장착되어 있고, 이들의 역지밸브(15a∼15c)의 유출측 파일럿유는 합류하여 압력검출기(11)로 유입한다. 압력검출기(11)는 역지밸브(15a∼15c)의 하류측의 파일럿압력을 검출한다.A check valve 15a is fitted into the pilot pipe line branched from the pilot pipe line between the solenoid proportional valve 13a and the shuttle valve 8a, and the solenoid proportional valve 13b and the shuttle valve 8b are fitted. The check valve 15b is fitted into the pilot pipe branch branched from the pilot pipe line between the checker pipe line, and the check valve 15c is inserted into the pilot pipe line branched from the pilot pipe line between the solenoid proportional valve 13c and the shuttle valve 8c. And the outflow-side pilot oils of these check valves 15a to 15c merge and flow into the pressure detector 11. The pressure detector 11 detects the pilot pressure downstream of the check valves 15a to 15c.
도 2에 나타낸 콘트롤러(12)는, 스위치(10a,10b)로부터의 조작신호, 압력검출기(11)로부터의 압력신호 및 작업기의 굴절부에 배설된 도시하지 않은 복수의 각도센서로부터의 각도신호가 입력되는 입력부(12a)와, 이들 조작신호, 압력신호 및 각도신호에 따라서 각종의 연산을 행하는 동시에, 압력검출기(11)에서 검출되는 파일럿압력이 소정치보다 높은가 여부를 판정하는 연산부(12b)와, 전자비례밸브(13a∼13c)를 각각 제어하는 제어신호나 전자전환밸브(14)를 제어하는 제어신호 등을 출력하는 출력부(12c)와를 구비하고 있다. 즉, 콘트롤러(12)는 작업기의 각 요소간의 굴절각을 나타내는 각도신호에 따라서 작업기의 끝부의 위치좌표를 연산하여, 그것이 운전석 근방 등에 미리 설정된 간섭방지영역에 있는가 여부를 판정하는 기능도 구비하고 있고, 작업기의 일부가 간섭방지영역에 침입한 경우에 구동신호를 출력하여 전자비례밸브(13a,13b)를 개로(開路)시켜, 암누름동작이나 우오프셋동작을 행하게 함으로써, 작업기를 간섭방지영역으로부터 퇴피시키는 보안기능을 구비하고 있다.The controller 12 shown in FIG. 2 includes an operation signal from the switches 10a and 10b, a pressure signal from the pressure detector 11, and an angle signal from a plurality of angle sensors (not shown) disposed in the refraction portion of the work machine. An arithmetic unit 12b for performing a variety of calculations according to the input unit 12a to be input, these operation signals, pressure signals, and angle signals, and determining whether the pilot pressure detected by the pressure detector 11 is higher than a predetermined value; And an output section 12c for outputting a control signal for controlling the electromagnetic proportional valves 13a to 13c, a control signal for controlling the electromagnetic switching valve 14, and the like. That is, the controller 12 also has a function of calculating the position coordinates of the end of the work machine according to the angle signal representing the angle of refraction between the elements of the work machine, and determining whether it is in a preset interference prevention area near the driver's seat or the like. When a part of the work machine enters the interference prevention area, the drive signal is output and the electromagnetic proportional valves 13a and 13b are opened to perform the female pressing operation or the right offset operation, thereby evacuating the work machine from the interference prevention area. It is equipped with a security function.
전술한 바와 같이, 부파일럿유 공급관로 T2로부터 각각 분기한 파일럿관로에 전자비례밸브(13a∼13c)가 끼워 장착되고, 그들의 하류측에 각각 배설된 셔틀밸브(8a,8b,8c)는, 전자비례밸브(13a)와 조작레버장치(1b), 전자비례밸브(13b)와 조작페달장치(1d) 및 전자비례밸브(13c)와 조작페달장치(1d)를 통과한 파일럿유의 어느 하나 압력이 높은 쪽의 파일럿유를 각각 암누름파일럿관로 T3, 우오프셋파일럿관로 T4및 좌오프셋파일럿관로 T5를 통해 방향전환밸브(2b)의 수압실(2b1), 오프셋용 방향전환밸브(2d)의 한쪽의 수압실(2d1) 및 다른 쪽의 수압실(2d2)에 우선적으로 공급하도록 되어 있다.As described above, the electromagnetic proportional valves 13a to 13c are fitted to the pilot pipelines branched from the subpilot oil supply pipeline T 2 , respectively, and the shuttle valves 8a, 8b, 8c respectively disposed downstream of them are The pressure of the pilot oil passing through the electromagnetic proportional valve 13a and the operation lever device 1b, the electromagnetic proportional valve 13b and the operation pedal device 1d, and the electromagnetic proportional valve 13c and the operation pedal device 1d The hydraulic pilot chamber (2b 1 ) of the directional valve (2b) and the offset directional valve (2d) are routed through the upper pilot oil through the female push pilot line T 3 , the right offset pilot line T 4, and the left offset pilot line T 5 . Is supplied preferentially to one pressure receiving chamber 2d 1 and the other pressure receiving chamber 2d 2 .
다음에 본 실시예의 동작을 설명한다. 운전자가 예를 들면, 조작레버장치(1 a,1c)의 손잡이부를 오른 손으로 잡고 전후방향으로 적절히 조작하면, 그 조작량에 따른 파일럿압력이 붐제어용 조작레버장치(1a)로부터 방향전환밸브(2a)에 공급되고, 이 파일럿압력에 따라서 방향전환밸브(2a)가 전환되어, 붐실린더(3a)에 공급되는 압유의 공급량이 제어된다. 마찬가지로, 이 조작레버장치(1a,1c)를 횡방향으로 적절히 조작하면, 버킷제어용 조작레버장치(1c)로부터 출력되는 파일럿압력에 따라서 방향전환밸브(2c)로부터 버킷실린더(3c)에 공급되는 압유의 방향과 공급량이 제어된다.Next, the operation of the present embodiment will be described. For example, when the driver grasps the handles of the operating lever devices 1 a and 1c with the right hand and operates them properly in the front-rear direction, the pilot pressure corresponding to the operation amount is changed from the boom control operating lever device 1a to the direction switching valve 2a. ), The direction change valve 2a is switched according to the pilot pressure, and the supply amount of the pressurized oil supplied to the boom cylinder 3a is controlled. Similarly, when the operation lever devices 1a and 1c are appropriately operated in the lateral direction, the pressure supplied to the bucket cylinder 3c from the direction change valve 2c in accordance with the pilot pressure output from the bucket control operation lever device 1c. The direction and amount of feed are controlled.
또, 오프셋용 실린더(3d)의 구동조작을 행하는 경우에, 예를 들면, 오른 손가락으로 우측의 스위치(10a)를 누름조작함으로써, 이 스위치(10a)로부터의 우오프셋조작신호가 콘트롤러(12)의 입력부(12a)에 입력된다. 이로써 출력부(12c)로부터 온신호가 우오프셋용 전자비례밸브(13b)에 출력되므로, 부파일럿유 공급관로 T2로부터의 파일럿유가 이 전자비례밸브(13b), 셔틀밸브(8b) 및 우오프셋파일럿관로 T4를 통해 방향전환밸브(2d)의 수압실(2d1)에 공급된다. 그 결과, 방향전환밸브(2d)의 스풀이 도 1의 우방향으로 이동하므로, 오프셋용 실린더(3d)가 신장하여 우오프셋동작이 행해진다.When the driving operation of the offset cylinder 3d is performed, for example, by pressing the right switch 10a with the right finger, the right offset operation signal from the switch 10a is transmitted to the controller 12. Is input to the input unit 12a. As a result, the ON signal from the output portion 12c is output to the right proportional offset electromagnetic proportional valve 13b, so that the pilot oil from the subpilot oil supply line T 2 is the proportional proportional valve 13b, the shuttle valve 8b and the right offset The pilot pipe line T 4 is supplied to the hydraulic pressure chamber 2d 1 of the direction change valve 2d. As a result, since the spool of the direction change valve 2d moves to the right direction in Fig. 1, the offset cylinder 3d is extended to perform the right offset operation.
마찬가지로, 왼 손가락으로 좌측의 스위치(10b)를 누름조작함으로써, 스위치(10b)로부터의 좌오프셋조작신호가 콘트롤러(12)에 입력되고, 콘트롤러(12)의 제어에 의해 좌오프셋용 전자비례밸브(13c)가 열리고, 부파일럿유 공급관로 T2로부터의 파일럿유가 전자비례밸브(13c), 셔틀밸브(8c) 및 좌오프셋파일럿관로 T5를 통해 방향전환밸브(2d)의 수압실(2d2)에 공급된다. 그 결과, 방향전환밸브(2d)의 스풀이 도 1의 좌방향으로 이동하므로, 오프셋용 실린더(3d)가 축소되어 좌오프셋동작이 행해진다.Similarly, by pressing the left switch 10b with the left finger, the left offset operation signal from the switch 10b is input to the controller 12, and the electronic proportional valve for the left offset is controlled by the controller 12. 13c) is opened, and the pilot oil from the subpilot oil supply line T 2 passes through the solenoid proportional valve 13c, the shuttle valve 8c and the left offset pilot line T 5, and the hydraulic pressure chamber 2d 2 of the diverter valve 2d. Supplied to. As a result, since the spool of the direction switching valve 2d moves to the left direction in FIG. 1, the offset cylinder 3d is reduced and the left offset operation is performed.
그런데, 콘트롤러(12)는 압력검출기(11)에서 검출된 역지밸브(15a∼15c)의 하류측의 파일럿압력을 감시하고 있어, 그 파일럿압력이 소정압 이상으로 되었을 때, 하이레벨신호를 출력한다. 그리고, 콘트롤러(12)로부터 예를 들면, 전자비례밸브(13b)를 폐쇄하는 오프신호가 출력되었음에도 불구하고, 전자비례밸브(13b)가 이물질이 물려 들어가는 등에 의해 스틱을 일으켜 개방유지상태로 된 경우, 콘트롤러(12)의 연산부(12b)는 압력검출기(11)에서 검출된 역지밸브(15a∼15c)의 하류측의 파일럿압력이 소정치보다 높은 것을 판정하여, 출력부(12c)로부터 제어신호를 출력하여, 전자전환밸브(14)를 폐쇄시켜 부파일럿유 공급관로 T2의 유로를 차단한다. 전자비례밸브(13a) 및 전자비례밸브(13c)가 스틱을 일으켜 개방유지상태로 된 경우도 마찬가지이다.By the way, the controller 12 monitors the pilot pressure downstream of the check valves 15a to 15c detected by the pressure detector 11, and outputs a high level signal when the pilot pressure becomes higher than or equal to the predetermined pressure. . When the electronic proportional valve 13b raises a stick due to the inflow of foreign matters, even though the off signal for closing the electromagnetic proportional valve 13b is output from the controller 12, for example. The calculating part 12b of the controller 12 determines that the pilot pressure of the downstream side of the check valves 15a-15c detected by the pressure detector 11 is higher than a predetermined value, and receives a control signal from the output part 12c. Output, and closes the electromagnetic switching valve 14 to block the flow path of T 2 to the sub-pilot oil supply pipe. The same applies to the case where the electromagnetic proportionality valve 13a and the electromagnetic proportionality valve 13c raise sticks and are kept open.
도 3은 전자비례밸브(13b,13c)가 정상동작하는 경우와 고장을 일으켜 개방상태로 된 경우의 스위치(10a,10b), 압력검출기(11), 전자전환밸브(14) 및 액튜에이터의 동작상태를 나타낸 표면도이다. 예를 들면, 전자비례밸브(13b)의 정상시에 스위치(10a)를 누름조작하면 압력검출기(11)가 하이(고)압력을 검출하고, 이들 검출신호가 함께 하이(고)로 되므로, 전자전환밸브(14)에는 전환신호가 출력되지 않고, 따라서 전자비례밸브(13b)가 작동하여 개방된 결과, 파일럿유가 우오프셋파일럿관로 T4를 통해 방향전환밸브(2d)의 수압실(2d1)에 공급되고, 방향전환밸브(2d)의 스풀이 도 1의 우방향으로 이동하여, 오프셋용 실린더(3d)가 신장한다. 그 후, 스위치(10a)를 누름해제 조작하면, 압력검출기(11)가 로(저)압력을 검출하므로, 전자전환밸브(14)는 작동하지 않고, 파일럿유가 공급된 전자비례밸브(13b)를 폐쇄하기 위해, 방향전환밸브(2d)의 스풀이 중립위치로 되돌아가, 오프셋용 실린더(3d)가 정지한다.Fig. 3 shows the operating states of the switches 10a and 10b, the pressure detector 11, the electromagnetic switching valve 14 and the actuator when the electromagnetic proportional valves 13b and 13c operate normally and when they fail and open. It is a surface diagram which shows. For example, when the switch 10a is pushed in the normal state of the electromagnetic proportionality valve 13b, the pressure detector 11 detects a high pressure and these detection signals become high together. The switching signal is not output to the switching valve 14, and as a result, the electromagnetic proportional valve 13b is operated and opened. As a result, the pilot oil flows into the hydraulic chamber 2d1 of the direction switching valve 2d via the right offset pilot pipe T 4 . Supplied, the spool of the direction change valve 2d moves in the right direction in FIG. 1, and the offset cylinder 3d extends. Then, when the switch 10a is depressed and operated, since the pressure detector 11 detects the low (low) pressure, the electromagnetic switching valve 14 does not operate and the electromagnetic proportional valve 13b supplied with the pilot oil is not operated. In order to close, the spool of the direction change valve 2d returns to the neutral position, and the offset cylinder 3d stops.
그리고, 전자비례밸브(13b)의 고장시에는, 스위치(10a)를 누름해제 조작해도 압력검출기(11)는 하이(고)압력을 검출한 그대로이므로, 양 쪽의 신호의 불일치를 검출한 콘트롤러(12)는 전자비례밸브(13b)가 작동상태에서 고장난 것으로 판정하여, 전자전환밸브(14)를 폐쇄하는 전환신호를 출력함으로써 부파일럿유공급관로 T2를 차단시키므로, 전자비례밸브(13a∼13c)에는 파일럿유가 공급되지 않고, 따라서 방향전환밸브(2b,2d)가 자동적으로 중립위치로 되돌아가므로, 오프셋용 실린더(3d)가 정지된다. 또, 다른 전자비례밸브(13a,13c) 등이 작동상태에서 고장난 경우도 콘트롤러(12) 및 전자전환밸브(14)의 동작은 전술한 전자비례밸브(13b)가 작동상태에서 고장난 경우의 동작과 동일하다.When the electromagnetic proportional valve 13b is broken, the pressure detector 11 detects the high pressure even when the switch 10a is depressed and the controller detects a mismatch between the signals. 12) because the electronic proportional valve (13b) is determined to be faulty in operation, unit by outputting a switching signal for closing the electronic valve (14) blocks the T 2 to the pilot oil pipe, an electronic proportional valve (13a~13c Is not fed to the pilot oil, and therefore the direction change valves 2b and 2d automatically return to the neutral position, so that the offset cylinder 3d is stopped. In addition, even when the other electromagnetic proportional valves 13a, 13c and the like fail in the operating state, the operation of the controller 12 and the solenoid switching valve 14 is similar to the operation when the aforementioned electromagnetic proportional valve 13b fails in the operating state. same.
이와 같이 본 실시예에서는, 전자비례밸브(13a∼13c)가 이물질이 물려 들어가는 등에 의해 작동상태에서 고장나 스틱을 일으킨 경우에, 암실린더(3b)나 오프셋용 실린더(3d)의 폭주를 방지할 수 있어, 유압쇼벨의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또, 오프셋용 실린더(3d)의 조작시에는 손으로 스위치(10a,10b)를 조작하는 것만으로 되고, 조작페달장치(1d)의 발조작을 요하지 않으므로, 조작자가 안정된 자세를 유지하면서 용이하게 유압쇼벨을 조작할 수 있어, 오프셋 등의 교환가능한 작업기구를 조작할 때의 조작성이 뛰어난 것으로 되어 있다.As described above, in the present embodiment, when the electromagnetic proportional valves 13a to 13c cause a failure or a stick in an operating state due to the inflow of foreign substances, the runaway of the dark cylinder 3b or the cylinder 3d for offset can be prevented. It is possible to improve the safety of the hydraulic shovel. In the operation of the offset cylinder 3d, only the switches 10a and 10b are operated by hand, and operation of the operation pedal device 1d is not required. Therefore, the operator can easily operate the hydraulic pressure while maintaining a stable posture. The shovel can be operated, and the operability at the time of operating a replaceable work mechanism such as an offset is excellent.
또, 본 실시예에서는 전자비례밸브(13a∼13c)를 주파일럿유 공급관로 T1로부터 분기한 부파일럿관로 T2에 끼워 장착되도록 했으므로, 전자비례밸브(13a∼13c)의 어느 하나가 고장났을 때는, 그들의 하류의 상호 연통된 파일럿관로에 배설된 압력검출기(11)가 하이압력을 검출하여 콘트롤러(12)에 그 검출신호를 출력하므로, 콘트롤러(12)는 전자전환밸브(14)를 폐쇄하여 전자비례밸브(13a∼13c)만을 제어불능으로 한다. 한편, 조작레버장치(1a∼1c,1e∼1g) 및 조작페달장치(1d)에는 파일럿펌프(5)로부터 공급되는 파일럿유를 주파일럿유 공급관로 T1를 통해 통상대로 공급할 수 있으므로, 유압액튜에이터(3a∼3g)에의 작동유의 방향과 유량을 제어하는 방향전환밸브(2a∼2g)의 전환동작은 정상으로 동작시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, the solenoid proportional valves 13a to 13c are fitted to the subpilot line T 2 branched from the main pilot oil supply line T 1 , so that either of the solenoid proportional valves 13a to 13c has failed. At this time, since the pressure detector 11 disposed in the downstream interconnected pilot pipe lines detects the high pressure and outputs the detection signal to the controller 12, the controller 12 closes the electromagnetic switching valve 14 Only the electromagnetic proportional valves 13a to 13c are disabled. On the other hand, since the pilot oil supplied from the pilot pump 5 can be normally supplied to the operation lever devices 1a to 1c, 1e to 1g and the operation pedal device 1d through the main pilot oil supply pipe T 1 , the hydraulic actuator The switching operation of the direction change valves 2a to 2g for controlling the direction and the flow rate of the hydraulic oil to (3a to 3g) can be operated normally.
이상 설명한 바와 같이, 청구항 1기재의 발명에 의하면, 방향전환밸브의 수압실에 파일럿유를 각각 인도하는 파일럿관로에 끼워 장착한 제어용 전자밸브가 스틱을 일으킨 경우에, 제어장치로부터 당해 제어용 전자밸브를 닫는 신호가 출력되었음에도 불구하고, 압력검출기가 검출한 당해 제어용 전자밸브의 하류측을 상호 연통하는 파일럿관로내의 파일럿압력이 소정치보다 높은 때에는 차단용 전자밸브를 폐쇄함으로써 부파일럿관로가 차단되므로, 제어용 전자밸브에 제어되는 모든 방향전환밸브가 자동적으로 중립위치로 되돌아가므로, 유압액튜에이터의 폭주를 방지할 수 있고, 유압식 굴삭작업기의 안전성의 향상을 도모할 수 있고, 나아가, 하나의 압력검출기가 복수의 제어용 전자밸브의 하류측 파일럿압력을 측정하도록 했으므로, 그 만큼의 설비비용을 저감할 수 있다.As described above, according to the invention of claim 1, the control solenoid valve is removed from the control device in the case where the control solenoid valve fitted to the pilot pipe for guiding the pilot oil into the hydraulic chamber of the directional valve is caused by a stick. Although the closing signal is output, when the pilot pressure in the pilot pipe communicating with the downstream side of the control solenoid valve detected by the pressure detector is higher than the predetermined value, the sub pilot pipe is shut off by closing the shutoff solenoid valve. Since all the directional control valves controlled by the solenoid valves are automatically returned to the neutral position, congestion of the hydraulic actuator can be prevented, and the safety of the hydraulic excavator can be improved, and a single pressure detector can be used. The downstream pilot pressure of the solenoid valve for control of It is possible to reduce the non cost.
또, 청구항 2기재의 발명에 의하면, 복수의 제어용 전자밸브에 파일럿유를 공급하는 공통의 유입측 부파일럿관로에 병렬로, 모든 방향전환밸브의 전환조작을 행하기 위한 파일럿 유압식 조작레버장치에 파일럿유를 공급하는 주파일럿관로를 배설하는 동시에, 복수의 제어용 전자밸브의 하류측과 대응하는 조작레버장치의 파일럿감압밸브와의 사이에 끼워 장착된 고압선택밸브를 통해 어느 하나의 높은 파일럿압력을 대응하는 방향전환밸브의 수압실에 각각 인도하도록 했으므로, 제어용 전자밸브가 스틱을 일으켜 부파일럿관로가 차단된 경우라도, 주파일럿관로를 통해 모든 파일럿유압식 조작레버장치에 파일럿유를 공급할 수 있으므로, 상기 조작레버장치를 사용하여 각 액튜에이터용 방향전환밸브를 전환조작할 수 있고, 유압식 굴삭작업기를 통상대로 조작할 수 있다.In addition, according to the invention of claim 2, a pilot hydraulic operation lever device for performing switching operation of all direction switching valves in parallel to a common inlet side pilot pipe for supplying pilot oil to a plurality of control solenoid valves is piloted. The main pilot pipe for supplying oil is provided, and any one of the high pilot pressures is supported through a high pressure selection valve mounted between the downstream side of the plurality of control solenoid valves and the pilot pressure reducing valve of the corresponding operation lever device. Since the control solenoid valve raises a stick and the subpilot line is blocked, the pilot oil can be supplied to all pilot hydraulic control lever devices through the main pilot line. The lever device can be used to change the direction control valve for each actuator, and through the hydraulic excavator Can operate on the opponent.
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