WO1998012391A1 - Circuit hydraulique pour excavatrice tournante - Google Patents

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WO1998012391A1
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Masami Kondo
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co., Ltd.
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2282Systems using center bypass type changeover valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2239Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps

Definitions

  • the present invention provides at least three hydraulic actuators for driving a boom, an arm, and a bucket, which are working arms of an excavating and turning work machine, and at least three hydraulic actuators for driving a main body part.
  • Hydraulic circuit structure for supplying hydraulic oil by two hydraulic pumps. Background art
  • a hydraulic circuit having three hydraulic pumps has been used to drive the hydraulic actuators for driving the boom, arm, and bucket, which are each part of the working arm of the excavating and turning work machine, and for driving each of the hydraulic actuators for turning the main body. Even when each hydraulic actuator is driven independently or when a plurality of hydraulic actuators are driven simultaneously, one hydraulic pump supplies hydraulic oil from one hydraulic pump at a time.
  • the structure used is known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-134690 discloses a structure in which pressure oil is combined with a hydraulic circuit for driving a hydraulic actuator all day. Also, when the boom drive and the main body turning are driven simultaneously, the boom drive hydraulic circuit is merged with the boom driving hydraulic circuit from the main body turning hydraulic circuit in order to make the boom standing-up drive quicker than the main body turning. A structure in which a check valve is interposed in the merging circuit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-113396.
  • each part of the work arm and the main body may be simultaneously turned.
  • each part of the work arm and the main body may be simultaneously turned.
  • the present invention provides an excavation in which first, second, and third hydraulic pumps supply hydraulic oil to hydraulic actuators for operating a boom, an arm, and a bucket, and for turning a main body.
  • first, second, and third hydraulic pumps supply hydraulic oil to hydraulic actuators for operating a boom, an arm, and a bucket, and for turning a main body.
  • first and third hydraulic pumps when each hydraulic actuator is driven independently, use the first and third hydraulic pumps when driving the boom, and use the second and third hydraulic pumps when driving the arm.
  • driving the bucket use the first hydraulic pump.
  • the third hydraulic pump supplies hydraulic oil to each hydraulic factory all night.
  • the hydraulic circuit of a drilling and turning work machine having a hydraulic oil supply pattern by the first, second, and third hydraulic pumps first, when the boom and the arm are simultaneously driven, the hydraulic pressure from the third hydraulic pump is
  • the hydraulic oil supplied from the third hydraulic pump to the hydraulic actuator for the main body turning is used. Is divided into the boom hydraulic actuator.
  • the shunt circuit to the boom hydraulic actuator can be a bleed-off circuit.
  • FIG. 1 is a diagram showing a pressurized oil supply pattern of a drilling and turning work machine having a three-pump type hydraulic circuit according to the present invention, in which a boom is driven alone
  • FIG. 2 is a diagram in which an arm is driven alone
  • Fig. 3 also shows the bucket driven alone
  • Fig. 4 shows the same when the main body is swiveled alone
  • Fig. 5 shows the same when the boom and arm are driven simultaneously
  • Fig. 6 shows the same when the arm and the bucket are driven simultaneously.
  • Fig. 7, Fig. 7 is also a view when the boom, arm, and main body are simultaneously rotated
  • Fig. 8 is also a view when the boom and the main body are simultaneously driven
  • Fig. 9 is the hydraulic oil supply pattern of Figs.
  • FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram having a configuration.
  • a schematic configuration of an excavation and turning work machine is such that a main body 4 is rotatably mounted on a crawler-type traveling device 5, and a front end of the main body 4 is provided.
  • a base end of a boom 1 is pivotally supported, a base end of an arm 2 is pivotally supported at a tip of the boom 1, and a base end of a bucket 3 is pivotally supported at a tip of the arm 2 to form a working arm.
  • Each part of the boom 1, arm 2, and bucket 3 forming the working arm is a
  • the crawler type traveling device 5 is equipped with left and right traveling hydraulic motors ML and MR so that the left and right traveling drives can be independently driven. Further, as shown in FIG. 4 and the like, a blade 6 is provided in the crawler-type traveling device 5, and the lifting / lowering drive is performed by a hydraulic cylinder CY 4.
  • a boom bracket 4 a pivotally supporting the base end of the boom 1 is provided, which is connected to a hydraulic cylinder for swing 1 CY 5 connected from the bottom of the main body 4. It turns left and right.
  • a PT ⁇ hydraulic extractor is provided on the boom 1 or the arm 2 so that another hydraulic drive device can be attached.
  • the traveling hydraulic motors ML and MR and the hydraulic cylinders CY4 and CY5 are shown in FIG.
  • the basic structure of this hydraulic circuit is as follows.
  • the first hydraulic pump (hereinafter referred to as the first pump) ⁇ 1 which is the main drive hydraulic pump and the second hydraulic pump ( Since then, the second pump> ⁇ 2, and at least one, and in some cases, multiple auxiliary hydraulic pumps (hereinafter, the third pump) ⁇ 3 have been installed.
  • Each of the circuits for supplying hydraulic oil is connected to M.
  • the baguette 3 operates independently or the main body 4 rotates independently, the first pump P 1 and the primary pump P 1, as shown in FIGS. Pressurized oil is supplied independently from the third pump P3.
  • the third pump P3 is provided with a hydraulic circuit for merging with the cylinder cylinder CY1 and the cylinder cylinder CY2. As described above, the pressurized oil from the first pump P1 and the pressurized oil from the third pump P3 are merged to supply the merged pressure oil to the boom cylinder CY1, thereby increasing the amount of pressurized oil.
  • Boom 1 can be triggered quickly. Also, when the arm cylinder-CY2 is driven alone, as shown in Fig. 2, the pressure oil from the first pump P1 and the pressure oil from the third pump P3 are combined to form a combined pressure in the arm cylinder CY2. The oil is supplied to make the operation of arm 2 quick. As described above, when the third pump P3 is not used for turning the main body 4, the third pump P3 supplies the pressurizing oil for the high speed of the boom 1 and the arm 2, and the unused hydraulic pump P3 is used for the third pump P3. By using a speed pressurized oil supply source, there is no need to provide a hydraulic pump or hydraulic circuit for speed increase, and the speed of the boom 1 and the arm 2 can be increased while keeping the structure simple and low cost. Can be.
  • FIG. 5 A case where a plurality of hydraulic actuators are simultaneously operated in such a structure in which the hydraulic oil is supplied when operating each hydraulic actuator alone will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
  • FIG. 5 when the boom 1 and the arm 2 are operated at the same time, the boom cylinder CY 1 uses the first pump P 1 and the arm cylinder 1 CY 2 uses the second pump. Although the pressure oil is supplied from P2, there is a problem in which pressure oil from the unused third pump P3 is merged. In this case, the operation of the boom 1 and the arm 2 at the same time is when the working arm is folded and stored. First, the arm 2 at a position away from the main body 4 is quickly folded and stored in the safety area.
  • the bucket cylinder CY 3 is supplied with pressurized oil from the first pump P 1 and the arm cylinder CY 2 is supplied with the oil pressure.
  • Combined pressure oil is supplied from the second pump P2 and the third pump P3 so that the speed of the arm 2 having a wider working area than that of the bucket 3 can be increased.
  • the third pump P 3 applies pressure oil to the swivel motor 1 M, which is the original pressure oil supply destination. Supply. That is, pressure oil is supplied from the first pump P 1 to the boom cylinder CY 1, from the second pump P 2 to the arm cylinder CY 2, and from the third pump P 3 to the turning motor 1 M.
  • FIG. 9 explains the hydraulic circuit structure.
  • Each of the hydraulic valves V1 to V8 is in a neutral state, and the low-speed hydraulic valve V described later is in a state in which the pilot pressure Pa applied during the boom 1-speed drive is not applied (pilot pressure Pb State).
  • the hydraulic oil discharged from each of the first pump P1 and the second pump P2 drives the left and right traveling hydraulic motors ML and MR in the crawler traveling device 5, respectively. 5 L, supplied to the right travel hydraulic valve V 5 R.
  • the hydraulic oil from the first pump P 1 passes through the hydraulic valve V 5 L for left travel, the hydraulic valve V 1 for boom cylinder CY 1 control, and the bucket for bucket cylinder CY 3 control. Supplied to the hydraulic valve V 3 for G.
  • the discharge pressure oil from the second pump P is supplied to the hydraulic valve V5R for right running, the hydraulic valve V7 for swing (left and right rotation of the boom bracket supporting the boom 1 base end), and the hydraulic valve for PT0.
  • the arm cylinder is supplied to the arm hydraulic valve V2 for CY2 control. Further, from the third pump P 3, the blades 6 are provided in the crawler type traveling device 5, the blades 6 pass through a hydraulic valve V 6 for controlling a hydraulic cylinder for raising and lowering, and a hydraulic valve V for high speed, and are used for turning. Supplied to hydraulic valve V 4.
  • a high speed circuit R 1 is provided, and a throttle circuit R 2 for reducing the hydraulic flow rate is provided for the turning hydraulic valve V 4.
  • the discharge pressure oil from the third pump P3 is passed through the high speed hydraulic valve V (via the blade hydraulic valve V6).
  • the flow is divided into a boom speed reduction circuit R 1 and a throttle circuit R 2, one of which flows into the hydraulic circuit to the boom cylinder CY 1 via the boom speed reduction circuit R i, and the other is a throttle circuit V Via 4 joins the hydraulic circuit to the swing motor M.
  • the turning hydraulic valve V 4 is neutral, so that no hydraulic oil flows from the throttle circuit R 2 to the turning hydraulic valve V 4, and the normal discharge flow rate from the third pump P 3 Pressure oil flows through the hydraulic circuit to the boom cylinder CY1 via the boom speed-up circuit R1, and the speed of the boom 1 is increased. In other words, it is in the state shown in FIG.
  • the pilot pressure Pa is applied only when the boom 1 is driven independently or when the boom 1 and the main body 4 are turned simultaneously, and when the speed of the boom 1 is increased. However, the pilot pressure Pa is not applied, and the discharge pressure oil of the third pump P3 does not flow through the boom speed circuit R1 and the throttle circuit R2.
  • the boom cylinder CY1 is driven together with another hydraulic pressure driving device, only the discharge pressure oil from the first pump P1 is supplied to the boom cylinder CY1.
  • the ⁇ R speed circuit R 4 is also extended from the speed circuit R 3 to the PT ⁇ ⁇ hydraulic valve V 8, so that when the arm 2 is not driven (the arm hydraulic valve V 2 In the state, the hydraulic fluid of the arm speed-up circuit R3 is taken into the PTO speed-up circuit R4 so that the PT0 drive device can be speeded up.
  • the boom speed control circuit R1 extending from the speed control hydraulic valve V does not join the hydraulic circuit from the first pump P1 to the boom hydraulic valve V1, but a bleed-off circuit. (Drain circuit) R In this case, the speed of the boom 1 is not reduced, and the problem caused by the speed of the boom 1 being too high is eliminated.
  • the throttle valve is connected to the pre-off (drain) circuit R 5 from the arm hydraulic valve V 2 by the arm speed control circuit R 3 through which the discharge pressure oil from the third pump P 3 flows.
  • the provided power cutoff circuit R3a is branched. Therefore, a part of the discharge pressure oil of the third pump P3 flows to the power-off circuit R3a, joins the bridge-off circuit R5, is bleed off, and the remaining discharge pressure oil is reduced to the arm speed. Since it is introduced into the circuit R3, the pressure oil supplied to the arm cylinder CY2 is smaller than in the case of Fig.
  • the hydraulic circuit of the excavating and turning work machine is configured as described above.
  • the hydraulic oil supply pattern by the first and second pumps P1 and P2 as the main drive hydraulic pump and the third pump P3 is used, especially when the boom and arm are driven independently.
  • the third pump P 3 which is not used for turning the main body is used as it is, without separately providing a high speed hydraulic pump, and the high speed hydraulic oil is supplied to the boom or arm hydraulic actuator. Since they can be lined together, the speed of the boom and the arm can be increased with a low-cost and simple structure, and work efficiency can be improved.
  • the discharge pressure oil of the third pump P 3 is supplied preferentially to the hydraulic actuator for the arm, so that the operating speed of the boom is reduced.
  • Exceeds operating speed for example, excavation work by horizontal movement of bucket becomes quick and smooth.
  • the pressure of discharge of the third pump P3 is supplied preferentially to the arm hydraulic actuator all at once, so that the operating speed of the arm is reduced. It is faster than, for example, an arm with a large working area can be stored in the safety area quickly when folding the bucket and arm against the boom.
  • a part of the pressure oil supplied from the third pump P 3 to the hydraulic actuator for turning the main body can be supplied to the hydraulic actuator for the boom.
  • the operating speed of the boom is increased, while the turning speed of the main unit is suppressed, and the work of transferring excavated earth and sand to the transport vehicle requires the speed of the boom to rise when the main unit turns. Since the speed is relatively increased, it can be performed smoothly and quickly.
  • the boom is used when the speed of the boom is not required, such as in a small machine.
  • the hydraulic actuator for the boom is always supplied with pressurized oil only by the first pump P1, eliminating the situation that the operation speed of the boom is too fast and hinders operation.
  • a hydraulic circuit that can be applied to both small and large machines can be provided, which contributes to cost reduction.
  • the present invention has a hydraulic actuator for driving the working arm and turning the main body, which are supplied with pressurized oil by at least three hydraulic pumps, and can speed up the boom and the arm in order to improve the working efficiency. Suitable for hydraulic circuit of excavating and turning machine.

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Description

明 細 書 掘削旋回作業機の油圧回路 技術分野
本発明は、 掘削旋回作業機の作業腕であるブーム、 アーム、 及びバケツ 卜駆動 用の各油圧ァクチユエ一ターと、 本体部旋回用の油圧ァクチユエ一夕一とを駆動 するための、 少なく とも 3つの油圧ポンプにて圧油供給する油圧回路構造に関す る。 背景技術
従来、 掘削旋回作業機の作業腕の各部であるブーム、 アーム、 及びバケツ 卜の 駆動用と、 本体部旋回用の各油圧ァクチユエ一ターを駆動すべく 、 3つの油圧ポ ンプを有する油圧回路を設け、 各油圧ァクチユエ一ターの単独駆動時においても 、 また、 複数の油圧ァクチユエ一ターを同時に駆動する時においても、 一つの油 圧ァクチユエ一夕一に対しては 1つの油圧ポンプより圧油供給される構造と した ものは公知となっている。
また、 作業腕におけるブーム等の各部の増速のため、 それを駆動する油圧ァク チュエーターの增速専用の油圧ポンプを有する油圧回路を設け、 該油圧回路より 任意に、 その (ブームシリ ンダー等の) 油圧ァクチユエ一夕一駆動用の油圧回路 に圧油を合流させるようにする構造が、 特開平 8 - 1 3 4 9 6 0号公報にて開示 されている。 また、 ブーム駆動と本体部旋回とを同時に駆動する場合において、 ブームの起立駆動を本体部旋回に比して迅速にすべく、 本体部旋回用の油圧回路 よりブーム駆動用の油圧回路に合流回路を設け、 この合流回路に逆止弁を介設し た構造が、 特開平 8 - 1 1 3 9 6 1号公報にて開示されている。
掘削作業腕のブーム、 アーム、 及びバケツ 卜の各部の中で、 ブームの引き起こ し、 及びアームの引き戻しの作動は、 できるだけ迅速にしたいが、 従来のように 各油圧ァクチュエーターについて一つの油圧ポンプより圧油供給される構造にお いては、 圧油量が不足して、 思うような作動速度が得られない。 また、 特開平 8
差替 え用紙(規則 26) - 1 3 4 9 6 0号公報の構造では、 增速専用に油圧回路を設けるため、 構造が複 雑化し、 高コス トとなる。 更には、 合流回路に逆止弁を設けているものの、 增速 量を抑えたい場合に、 合流圧油量を制限する構造とはなっていない。 従って、 任 意に增速量を調節することができなかった。
また、 様々な作業状況によって、 作業腕の各部や、 本体部旋回を同時に作動さ せる場合がある。 例えば、 バケツ 卜を水平移動させて掘削作業を行う時等には、 ブームの引き起こ し駆動とアームの引き戻し駆動とを同時に行う必要がある。 こ の場合には、 アームの引き戻し速度をブームの引き起こし速度より も早くする方 が効率がよい。 しかし、 従来は、 このようなことを想定して、 アームとブームと の同時駆動時にアームの作動をブームの作動に優先させるような構造と した油圧 回路は存在しない。
また、 掘り上げた土砂を運搬車に移す場合等には、 ブームの引き起こ しと本体 部の旋回とを同時に行う力く、 この場合には、 ブームの引き起こしを迅速にし、 本 体部の旋回より先行させなければならない。 そのため、 従来、 前記のように特開 平 8— 1 1 3 9 6 1 号公報の如き油圧回路が公知となっているが、 これは、 3つ の油圧ポンプが設けられているものの、 一つはパイロッ 卜用油圧ポンプであって 各油圧ァクチユエ一ターに対しては、 実質的に 2つの油圧ポンプからの圧油供給 となっている。 また、 これを小型機に採用する場合等には、 本体部旋回用の油圧 は低く抑えられるが、 ブーム駆動用の油圧回路に本体部旋回用の圧油が合流する と、 作動速度が早すぎてしまう場合がある。 この公知技術では、 ブームの作動速 度を抑えようと しても、 合流回路からブーム用油圧ァクチユエータ一への油圧回 路への圧油供給を断つことができない。 発明の開示
本発明は、 まず、 第一、 第二、 及び第三油圧ポンプにて、 ブーム、 アーム、 及 びバケツ 卜の眍動用、 及び本体部旋回用の各油圧ァクチユエ一ターに圧油供給す る掘削旋回作業機の油圧回路において、 各油圧ァクチユエ一ターを単独に駆動す る場合に、 ブーム駆動時は第一及び第三油圧ポンプにて、 アーム駆動時は第二及 び第三油圧ポンプにて、 バケツ 卜駆動時は第一油圧ポンプにて、 本体部旋回時に
2
差替 え 用紙(規則 26) は第三油圧ポンプにて、 各油圧ァクチユエ一夕一に圧油供給する構成とする。 このような第一、 第二、 第三油圧ポンプによる圧油供給パターンとした掘削旋 回作業機の油圧回路において、 まず、 ブームとアームとを同時に駆動する場合に は、 第三油圧ポンプからの圧油をアーム用油圧ァクチユエ一ターに対して優先供 給し、 ブーム駆動と本体部旋回とを同時に行う場合には、 第三油圧ポンプから本 体部旋回用油圧ァクチユエ一ターへの供給圧油の一部を、 ブーム用油圧ァクチュ エーターに分流させる構成とする。
そして、 前記ブーム用油圧ァクチユエ一ターへの分流回路を、 ブリー ドオフ回 路とすることを可能とする。
更に、 前記第三油圧ポンプからアーム用油圧ァクチユエータ一^ ^の圧油の一部 をブリー ドオフする構成とする。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明に係る三ポンプ式油圧回路を有する掘削旋回作業機の圧油供給パ ターンを示す図であって、 ブーム単独駆動時の図、 図 2は同じく アーム単独駆動 時の図、 図 3は同じくバケツ ト単独駆動時の図、 図 4 は同じく本体部旋回単独駆 動時の図、 図 5は同じく ブーム、 アーム同時駆動時の図、 図 6は同じく アーム ' バケツ 卜同時駆動時の図、 図 7は同じく ブーム、 アーム、 及び本体部旋回同時駆 動時の図、 図 8は同じく ブーム及び本体部旋回同時駆動時の図、 図 9は図 1乃至 図 8の圧油供給パターンを現出する掘削旋回作業機の油圧回路図、 図 1 0は図 9 中のブーム增速用回路をブリ一ドオフ可能と し、 アーム增速用回路の流動圧油の 一部をプリ一ドオフする構成と した油圧回路図である。 発明を実施するための最良の形態
まず、 本発明に係る掘削旋回作業機の概略構成は、 図 1乃至図 8の如く、 クロ ーラ式走行装置 5に本体部 4が回動可能に搭載されており、 該本体部 4の前端に ブーム 1基端が枢支され、 該ブーム 1先端にアーム 2基端が枢支され、 該アーム 2先端にバケツ 卜 3基端が枢支されて作業腕を形成している。 作業腕を形成する ブーム 1、 アーム 2、 及びバケツ 卜 3の各部は、 それぞれブ一ムシリ ンダ一 C Y
3 差替 え 用紙 (規則 26) し アームシリ ンダー C Y 2、 及びバケッ トシリ ンダー C Υ 3の各油圧ァクチュ エー夕一にて駆動される。 また、 本体部 4は、 クローラ式走行装置 5に対して、 油圧ァクチユエ一ターである旋回モーター Μの駆動にて旋回駆動する。
なお、 以上の浊圧駆動装置以外に、 まず、 クロ一ラ式走行装置 5には左右の走 行用油圧モータ一 M L · M Rが具備されていて、 左右独立して走行駆動されるよ うになつており、 また、 図 4等のように、 該クロ一ラ式走行装置 5にブレー ド 6 が具備されていて、 この昇降駆動を油圧シリ ンダ一 C Y 4にて行うようにしてお り、 更に、 本体部 4前端には、 ブーム 1基端を枢支するブームブラケッ ト 4 aが 配設されていて、 これは、 本体部 4底部より連結されるスイ ング用油圧シリ ンダ 一 C Y 5にて左右回動するようになっている。 また、 ブーム 1或いはアーム 2に は、 P T〇油圧取出部が配設されていて、 他の油圧駆動装置を取り付けられるよ うになつている。 なお、 走行用油圧モーター M L . M R、 油圧シリ ンダー C Y 4 • C Y 5については、 図 1 0に図示されている。
このような本発明に係る油圧駆動装置構成の掘削旋回作業機において、 図 1乃 至図 8より、 三ポンプ式油圧回路による一通りの圧油供給パターンを説明する。 まず、 本油圧回路の基本構造であるが、 エンジン Εにて駆動される油圧ポンプと して、 主駆動油圧ポンプである第一油圧ポンプ (以後、 第一ポンプ) Ρ 1 と第二 油圧ポンプ (以後、 第二ポンプ〉 Ρ 2、 及び少なく とも一台、 場合によっては複 数の捕助油圧ポンプ (以後、 第三ポンプ) Ρ 3を設けており、 基本的には、 第一 ポンプ Ρ 1 からは、 ブームシり ンダー C Υ 1 及びバケッ トシ 1 J ンダ一 C Y 3に対 して、 第二ポンプ P 2からは、 アームシリ ンダー C Y 2に対して、 そして、 第三 ポンプ P 3からは、 旋回モーター Mに対して、 それぞれ圧油供袷用回路を連結し ている。 バゲッ ト 3の単独作動時や本体部 4 の単独旋回時には、 図 3及び図 4の 如く 、 それぞれ、 第一ポンプ P 1 、 第三ポンプ P 3より、 単独に圧油が供給され る。
更に、 第三ポンプ P 3は、 ブ一ムシリ ンダー C Y 1及びァ一ムシリ ンダ一C Y 2に対して合流用油圧回路を設けており、 該ブームシリ ンダ一 C Y 1単独駆動時 には、 図 iの如く、 第一ポンプ P 1からの圧油と、 第三ポンプ P 3からの圧油と を合流させて、 ブームシリ ンダ一 C Y 1 に合流圧油を供給し、 圧油量を多く して
4
差替 え 用紙 (規則 26) ブーム 1の引き起こ し作動を增速できるようにしている。 また、 アームシリ ンダ - C Y 2単独駆動時には、 図 2の如く、 第一ポンプ P 1からの圧油と、 第三ポン プ P 3からの圧油とを合流させて、 アームシリ ンダー C Y 2に合流圧油を供給し アーム 2の作動を迅速にしている。 このように、 第三ポンプ P 3は、 本体部 4の 旋回に使用しない場合には、 ブーム 1及びアーム 2の增速用の圧油を供給するも のであり、 使用しない油圧ポンプ P 3を增速用圧油供給源とすることで、 他に増 速用の油圧ポンプ及び油圧回路を設ける必要がなく 、 構造が簡素で低コス 卜に抑 えながらブーム 1及びアーム 2の增速を図ることができる。
各油圧ァクチユエ一夕一を単独作動させる場合にはこのように圧油供給する構 造において、 複数の油圧ァクチユエ一ターを同時に作動させる場合を、 図 5乃至 図 8より説明する。 まず、 図 5の如く、 ブーム 1 とアーム 2 とを同時に作動させ る場合である力く、 この場合、 ブームシリ ンダー C Y 1 には第一ポンプ P 1 より、 アームシリ ンダ一 C Y 2には第二ポンプ P 2より圧油供給されるものの、 未使用 の第三ポンプ P 3からの圧油をいずれに合流させるかが問題である。 この場合、 ブーム 1 とアーム 2 とを同時に作動させるのは、 作業腕を折り畳んで収納させる 場合であって、 まずは本体部 4から離れた位置のアーム 2を迅速に折り畳んで、 安全域に収钠させることが望まれるので、 アーム 2の作動を優先する。 従って、 図 5の如く 、 第三ポンプ P 3からの圧油は、 第二ポンプ P 2よりアームシリ ンダ - C Y 2への油圧回路に合流させて、 アームシリ ンダ一 C Y 2に合流圧油を供給 し、 アーム 2を增速するのである。
図 6の如く 、 アーム 2とバケツ 卜 3とを同時に駆動する場合には、 バケッ トシ リ ンダー C Y 3には第一ポンプ P 1 より圧油供給し、 アームシ リ ンダー C Y 2に 対しては、 第二ポンプ P 2及び第三ポンプ P 3より合流圧油を供給して、 バケツ 卜 3よりも作動域の広いアーム 2を增速できるようにしている。
また、 ブーム 1及びアーム 2を同時に作動させる場合であっても、 本体部 4を 旋回させる場合には、 第三ポンプ P 3は、 本来の圧油供袷先である旋回モータ一 Mに圧油を供給する。 即ち、 第一ポンプ P 1 よりブームシリ ンダー C Y 1 に、 第 二ポンプ P 2よりアームシリ ンダ一 C Y 2に、 第三ポンプ P 3より旋回モー夕一 Mに対して、 それぞれ圧油が供給される。
5 差替 え 用紙(規則 26) 次に、 ブーム 1 の駆動と本体部 4の旋回とを同時に行う場合について、 図 8よ り説明する。 これを同時に行う場合、 本体部 4の旋回速度は遅く てもよい (むし ろ、 その方がよい場合もある。 ) 力く、 ブーム 1 に関しては、 できるだけ早く引き 起こ し状態に収納したい。 そこで、 ブーム 1 に対して、 本来の第一ポンプ P 1か らの圧油に加え、 第三ポンプ F 3より旋回モータ一 Mに対しての圧油回路を絞り ながら、 ブーム 1 へと油圧回路を分流させ、 この分岐圧油を合流させて供袷する 構造と している。 ブーム 1 については、 ブームシリ ンダー C Y 1 に対して第三ポ ンプ P 3からの若干の圧油付加があり、 增速され、 一方、 本体部 4の旋回は、 旋 回モーター Mへの圧油供給量が絞られるため、 ゆっ く りになる。
さて、 以上のような作業腕 (ブーム 1、 アーム 2、 及びバケツ 卜 3 ) 駆動用と 本体部 4旋回用の油圧ァクチユエ一ター (各油圧シリ ングー C Y 1〜C Y 3及び 旋回モータ一 M ) への圧油供給パターンを現出すべく 、 油圧回路を構成しなけれ ばならない。 図 9 にて油圧回路構造を説明する。 なお、 V 1〜V 8の各油圧バル ブは中立状態であり、 後記增速用油圧バルブ Vは、 ブーム 1增速駆動時にかける パイロッ ト圧 P aのかからない状態 (パイ口ッ 卜圧 P bをかけた状態) と してい る。
まず、 第一ポンプ P 1及び第二ポンプ P 2の各吐出圧油は、 クローラ式走行装 置 5における左右の走行用油圧モーター M L · M Rを駆動すベく、 それぞれ、 左 走行用油圧バルブ V 5 L、 右走行用油圧バルブ V 5 Rに供給される。 第一ポンプ P 1 からの圧油は、 左走行用油圧バルブ V 5 L、 ブ一ムシリ ンダ一 C Y 1 制御用 のブーム用油圧バルブ V 1 を経て、 バケツ 卜シ リ ンダー C Y 3制御用のバケツ ト 用油圧バルブ V 3 に供給される。 一方、 第二ポンプ P による吐出圧油は、 右走 行用油圧バルブ V 5 R、 スイ ング (ブーム 1基端を支持するブームブラケッ 卜の 左右回動) 用油圧バルブ V 7、 P T 0用油圧バルブ V 8を経て、 アームシリ ンダ 一 C Y 2制御用のアーム用油圧バルブ V 2に供給される。 更に、 第三ポンプ P 3 からは、 クローラ式走行装置 5に具備されるブレー ド 6昇降用の油圧シリ ンダー を制御するブレー ド用油圧バルブ V 6、 增速用油圧バルブ Vを経て、 旋回用油圧 バルブ V 4 に供袷される。
この中で、 增速用油圧バルブ Vよりブーム用油圧バルブ V 1 に対して、 ブーム
6 差替 え 用紙(規則 26) 增速用回路 R 1 を介設しており、 また、 旋回用油圧バルブ V 4に対して、 油圧流 量の絞られる絞り回路 R 2を介設している。 パイ口ッ 卜圧 P aが增速用油圧バル ブ Vにかかると、 第三ポンプ P 3からの吐出圧油は、 (ブレー ド用油圧バルブ V 6を経て、 ) 增速用油圧バルブ Vよりブーム增速用回路 R 1 と絞り回路 R 2とに 分流し、 一方は、 該ブーム增速用回路 R iを介して、 ブームシリ ンダー C Y 1へ の油圧回路に合流し、 他方は、 絞り回路 V 4を介して、 旋回モーター Mへの油圧 回路に合流する。 もしも本体部 4の旋回を行わなければ、 旋回用油圧バルブ V 4 が中立なので、 絞り回路 R 2から旋回用油圧バルブ V 4に圧油が流れず、 第三ボ ンプ P 3から正規吐出流量の圧油がブーム增速用回路 R 1を介してブームシリ ン ダー C Y 1 への油圧回路に流れ、 ブーム 1の增速がなされる。 即ち、 図 1図示の 伏態である。
そして、 ブーム 1 の駆動と同時に、 本体部 4の旋回を行う場合には、 絞り回路 R 2より、 絞りにて流量が絞られた伏態で、 旋回用油圧バルブ V 4に圧油が供給 され、 旋回モーター Mがゆっ く りと旋回駆動する。 また、 ブーム增速用回路 R 1 にも、 その残りの第三ポンプ P 3の吐出圧油が流れ、 ブーム 1を增速する。 即ち 、 図 8図示の状態となる。
パイロッ 卜圧 P aをかけるのは、 ブーム 1 の単独駆動、 または、 ブーム 1 と本 体部 4旋回との同時駆動の場合で、 ブ一厶 1 を増速させる場合のみであり、 それ 以外は、 パイ ロ ッ 卜圧 P aがかからず、 ブー厶增速用回路 R 1 と絞り回路 R 2 と には、 第三ポンプ P 3の吐出圧油は流れず、 仮に図 5または図 7のように他の油 圧駆動装置とともにブ一ムシ リ ンダー C Y 1 を駆動する場合には、 ブームシリ ン ダー C Y 1 には、 第一ポンプ P 1 からの吐出圧油のみ供給される。
增速用油圧バルブ Vにパイロッ ト圧 P aがかけられていない (または、 パイ口 ッ ト圧 P bがかけられている) 状態において、 図 5図示の如きブーム i とアーム 2 との同時駆動時には、 アーム 2の増速がブーム 1 の增速に優先されるものであ り、 增速用油圧バルブ Vを通過する第三ポンプ P 3の吐出圧油は、 中立状態の旋 回用油圧バルブ V 4を通過し、 アーム增速用回路 R 3を介して、 第二ポンプ P 2 からアーム用油圧バルブ V 2への油圧回路に合流し、 アーム用油圧シリ ンダー C Y 2に合流圧油を供給して、 アーム 2を增速駆動するものである。 なお、 アーム
7 差替 え 用紙(規則 26) 增速用回路 R 3より P T〇用油圧バルブ V 8に対して、 Ρ Τ Ο增速用回路 R 4 も 延設されており、 アーム 2の非駆動時 (アーム用油圧バルブ V 2が中立伏態) の 時には、 アーム增速用回路 R 3の流動圧油を P T O增速用回路 R 4 に採り人れ、 P T 0駆動装置を增速できるようにしている。
なお、 図 7図示のように、 ブーム 1 、 アーム 2と同時に、 本体部 4旋回の駆動 も行うこととすると、 旋回用油圧バルブ V 4 は駆動位置になって、 アーム增速用 回路 R 3には圧油は流れなく なる。 従って、 アームシリ ンダー C Y 2には、 第二 ポンプ P 2からの圧油のみ供給され、 アーム 2は非增速状態で駆動される。 以上のように構成した図 9図示の油圧回路によって、 図 1乃至図 8図示の各油 圧駆動パターンを現出できる。 しかし、 小型機に採用する場合等、 時によって、 增速を不要とする場合や、 或いは、 增速量を低減したい場合がある。 これに対応 する油圧回路を、 図 1 0 にて図示している。 まず、 增速用油圧バルブ Vより延設 するブーム增速用回路 R 1 は、 この場合、 第一ポンプ P 1 からブーム用油圧バル ブ V 1 への油圧回路に合流させずに、 ブリー ドオフ回路 ( ドレン回路) R と することができる。 この場合は、 ブーム 1の增速はされず、 ブーム 1の引き起こ し速度が速すぎることにより生じる弊害を解消する。
また、 図 i 0の油圧回路では、 アーム 2の增速量を制限するようにして る。 即ち、 第三ポンプ P 3からの吐出圧油が流動するアーム增速用回路 R 3より、 ァ ーム用油圧バルブ V 2からのプリ一ドオフ ( ドレン) 回路 R 5に対して、 絞り弁 を具備する力ッ トオフ回路 R 3 aを分岐させている。 従って、 第三ポンプ P 3の 吐出圧油の一部は力ッ トオフ回路 R 3 aに流動して、 ブリ一ドオフ回路 R 5に合 流し、 ブリー ドオフされ、 残りの吐出圧油がアーム增速用回路 R 3に導入される ので、 アームシリ ンダー C Y 2への供給圧油が、 図 9の場合より も少なく なり、 アーム 2の增速量が抑えられ、 アーム 2の作動速度が早すぎることによる弊害を 解消するのである。 なお、 図 1 0には図示されていないが、 図 9のように P T O 用油圧回路を設ける場合には、 アーム增速用回路 R 3に流動される圧油がそのま ま P T 0增速用回路 R 4へと流動することとなるから、 このようにカツ トオフ回 路 R 3 aを設けた場合には、 P T Oの增速量も制限されることとなる。
本発明は、 掘削旋回作業機の油圧回路を以上のように構成したので、 次のよう
8 差替 え 用紙(規則 26) な効果を奏する。 まず、 主駆動用油圧ポンプと しての第一、 第二ポンプ P 1 · P 2、 及び第三ポンプ P 3による圧油供給パターンとすることで、 特に、 ブーム及 びアームの各単独駆動時において、 別個に增速用の油圧ポンプを設けることなく 、 本体部の旋回に使用しない状態の第三ポンプ P 3をそのまま用いて、 增速用の 圧油を、 ブームまたはアーム用油圧ァクチユエ一夕一に供袷できるので、 低コス 卜で簡素な構造にて、 ブーム及びアームの増速が可能となり、 作業効率の向上を 図ることができる。
また、 この構成の中で、 第三ポンプ P 3を複数とすることで、 ブームまたはァ —ムの単独駆動時において、 第三ポンプ P 3からの增速用圧油の量を增加させる ことができ、 增速量を增加させて、 ブームまたはアームを迅速に駆動すること力く できる。
そして、 まず、 ブームとアームとの同時駆動時において、 第三ポンプ P 3の吐 出圧油をアーム用油圧ァクチュエーターに優先供給する構造とすることで、 ァー ムの作動速度がブームの作動速度に勝り、 例えば、 バケツ 卜の水平移動による掘 削作業が迅速かつ円滑になる。 作業腕の折り畳み時には、 本体部より離れている アームをいち早く安全域に収納せることができる。 また、 バケツ 卜とアームとの 同時駆動時において、 第三ポンプ P 3の吐出圧油をアーム用油圧ァクチユエ一夕 一に優先供給する構造とすることで、 アームの作動速度がバケツ 卜の作勦速度に 勝り、 例えば、 バケツ 卜とアームをブームに対して折り畳む際に、 作動域の広い アームをいち早く安全域に収納させることができる。 また、 ブームと本体部旋回 との同時駆動時において、 第三ポンプ P 3から本体部旋回用油圧ァクチユエ一夕 一への供袷圧油の一部を、 ブーム用油圧ァクチユエ一ターに供給できるようにす ることで、 ブームの作動速度が増速される一方で、 本体部旋回速度が抑えられ、 掘り揚げた土砂を運搬車に移し替える作業が、 本体部の旋回時にブームの立ち上 がり速度の方が相対的に増速されるので、 円滑かつ迅速にできる。 また、 前記ブ ーム用油圧ァクチユエ一ターへの分流回路を、 ドレン回路と連通させることを可 能とする構成の中で、 小型機等、 ブームの增速を必要としない場合にはブー厶用 油圧ァクチユエ一夕一への分流回路をプリー ドオフ回路とすることで、 ブーム用 油圧ァクチユエ一ターに対して、 第三ポンプ P 3からの吐出圧油が供給されず、
9
差替 え 用紙(規則 26) ブーム用油圧ァクチユエ一ターは常に第一ポンプ P 1 のみにて圧油供給されるこ ととなり、 ブームの作動速度が早すぎて操作に支障を来すという事態を解消する 。 また、 小型機にも大型機にも適用できる油圧回路を提供できることとなり、 低 コス 卜化に貢献する。
更に、 前記第三ポンプ P 3からアーム用油圧ァクチユエ一ターへの圧油の一部 を ドレン回路に連通する構成の中で、 小型機の場合等、 あまりアームの増速を必 要と しない場合には、 第三ポンプ P 3からアーム用油圧ァクチュエーターへの供 袷圧油の一部をプリー ドオフすることで、 アーム用油圧ァクチユエ一夕一に対し ての補助油圧ポンプ P 3からの吐出圧油量が制限され、 アームの增速量が抑えら れて、 アームの作動速度が速すぎて操作に支障を来すという事態を解消できる。 また、 小型機にも大型機に 適用できる油圧回路を提供できることとなり、 低コ ス ト化に貢献する。 産業上の利用分野
本発明は、 少なく とも 3つの油圧ポンプにて圧油供給される作業腕駆動用及び 本体部旋回用の油圧ァクチユエ一夕一を有し、 作業効率向上を図る上でブームや アームを增速できる掘削旋回作業機の油圧回路に適している。
1 0 差替 え 用紙(規則 26)

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設 け、 両油圧ポンプ P 1及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りァ一厶駆動用の圧油を供給し、 両油圧ポンプ P 1及び P 2より走行用油圧モー ターにも圧油を供給するものと し、 更に補肋油圧ポンプ P 3を設けて、 ブームま たはアームの増速駆動時には、 前記油圧ポンプ P l、 P 2、 及び P 3のうちの少 なく と も二台以上の油圧ポンプからの圧油を合流させて增速駆動用の圧油と し、 走行中の旋回時には、 補助油圧ポンプ P 3より旋回駆動用の圧油を供給するもの と した掘削旋回作業機の油圧回路。
2 . 前記補助油圧ポンプ P 3を複数台とした請求 I頁 1記載の掘削旋回作業機の 油圧回路。
3 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設 け、 両油圧ポンプ P 1及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りアーム駆動用の圧油を供給するものとし、 更に補助油圧ポンプ P 3を少なく と も一台設け、 ブームとアームとを同時に駆動する際、 アーム駆動用に前記油圧ポ ンプ P 1、 P 2、 及び P 3の中の複数の油圧ポンプより優先的に圧油を供袷する 掘削旋回作業機の油圧回路。
4 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設 け、 両油圧ポンプ P 】及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りアーム駆動用の圧油を供給するものと し、 更に補助油圧ポンプ P 3を少なく と も一台設け、 アームとバケツ トとを同時に駆動する際、 アーム駆動用に前記油圧 ポンプ P 1、 P 2、 及び P 3の中の複数の油圧ポンプより優先的に圧油を供給す る掘削旋回作業機の油圧回路。
5 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設
1 1 差替 え 用紙(規則 26) け、 両油圧ボンプ P 1及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りアーム駆動用の圧油を供給するものと し、 更に補助油圧ポンプ P 3を少なく と も一台設け、 ブーム駆動と本体部の旋回駆動とを同時に行う際、 本体部の旋回駆 動用の供給圧油の一部をブーム駆動用の作動油と して分流させる掘削旋回作業機 の油圧回路。
6 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設 け、 両油圧ポンプ P 1及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りアーム駆動用の圧油を供給するものと し、 更に補助油圧ポンプ P 3を少なく と も一台設けるとと もに、 ブーム駆動と本体部の旋回駆動とを同時に行う際、 本体 部の旋回駆動用の供給圧油の一部をブーム駆動用の作動油と して分流させる分流 回路を設け、 該分流回路を ドレン回路と連通させることを可能とする掘削旋回作 業機の油圧回路。
7 . 主駆動油圧ポンプと して第一油圧ポンプ P 1及び第二油圧ポンプ P 2を設 け、 両油圧ポンプ P 1及び P 2のうちの一方よりブーム駆動用の圧油を、 他方よ りアーム駆動用の圧油を供給するものと し、 更に補助油圧ポンプ P 3を少なく と も一台設けるとと もに、 ブームとアームとを同時に駆動する際、 油圧ポンプ P 1 、 P 2、 及び P 3の中の複数の油圧ポンプから優先的にアーム駆動用の圧油を供 給する分流回路を設け、 該分流回路を流れる圧油の一部を ドレン回路に連通させ た掘削旋回作業機の油圧回路。
1 2
差替 え 用紙(規則 26)
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