JP2000130401A - Hydraulic operation device equipped with accumulator - Google Patents
Hydraulic operation device equipped with accumulatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧用のアキュム
レータを備える油圧作動装置に係り、特にアクチュエー
タの負荷に応じて低圧または高圧の蓄圧源に切り換えて
使えるようにし装置全体を軽量化し且つ蓄圧量の増大を
図るようにした油圧作動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic actuating device having an accumulator for accumulating pressure, and more particularly to switching to a low-pressure or high-pressure accumulating source in accordance with the load of an actuator so that the entire device can be reduced in weight and accumulated pressure. The present invention relates to a hydraulic operating device designed to increase the pressure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電線の架線作業及び電柱上での各種の作
業には、専用の高所作業車が従来から利用されている。
高所作業車は人が載って作業するためのバケットを先端
に備えたブームを作業車輛に搭載する構成としたもの
で、油圧駆動によって各駆動系統を操作するようにした
ものが一般的である。2. Description of the Related Art Dedicated aerial work vehicles have been used for overhead wire work and various work on electric poles.
The aerial work vehicle is configured such that a boom provided with a bucket at the tip for a person to work on is mounted on the work vehicle, and is generally configured to operate each drive system by hydraulic drive. .
【０００３】このような高所作業車では、油圧系統の油
圧モータを駆動するための機関として、この油圧ポンプ
自身の駆動のための専用の低騒音エンジンを車両に搭載
したものが殆どである。また、たとえば荷積み・荷降ろ
し用のクレーン車やその他の土木建設用の車両において
も、自身の機関を利用して搭載油圧機器を駆動できるよ
うに油圧ポンプを備えるのが一般的である。[0003] Most of such aerial work vehicles are equipped with a dedicated low-noise engine for driving the hydraulic pump itself as an engine for driving a hydraulic motor of a hydraulic system. Further, for example, a crane truck for loading and unloading and other vehicles for civil engineering are generally provided with a hydraulic pump so as to be able to drive a mounted hydraulic device using its own engine.
【０００４】ところが、専用の低騒音エンジンまたは車
両の機関を利用するいずれの場合でも、作業時間の間ず
っと続けて作動させていないと、油圧作動機器を駆動す
ることはできない。そして、これらの低騒音エンジンや
作業車両の機関は殆どがディーゼル機関であり、低騒音
とはいっても夜間ではその作動音は比較的高くて不快で
あり、排ガスによる大気汚染も深刻である。また、現場
での作業が終了するまで、低騒音エンジンまたは車輛の
エンジンを運転するので、燃料消費量も多くなり経費節
減の面での障害もある。However, in either case using a dedicated low-noise engine or a vehicle engine, the hydraulically operated device cannot be driven unless it is continuously operated throughout the working time. Most of these low-noise engines and work vehicle engines are diesel engines. Even though the noise is low, the operating noise is relatively high at night and unpleasant, and the air pollution by exhaust gas is serious. Further, since the low-noise engine or the vehicle engine is operated until the on-site work is completed, fuel consumption is increased and there is an obstacle in terms of cost reduction.
【０００５】このような問題に対して、たとえば従来か
ら知られているように、油圧系統に蓄圧装置を設けてお
き、機関を作動させている間に高圧の作動油を維持する
ことが一つの有効な手段となる。このような蓄圧装置は
アキュムレータとして広く知られているものである。[0005] One solution to this problem is to provide a hydraulic system with a pressure accumulator and maintain high-pressure hydraulic oil during operation of the engine, as is conventionally known. It is an effective means. Such a pressure accumulator is widely known as an accumulator.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】蓄圧型のアキュムレー
タは、たとえばブラダ式として知られているように、耐
圧性の容器内にガスを封入し、このガスを油圧作動油で
圧縮して蓄圧するものである。そして、その蓄圧力を油
圧シリンダ等のアクチュエータで使用する通常使用圧力
の３〜４倍の圧力として蓄圧するものが一般的である。An accumulator of the accumulator type is, for example, of the type known as a bladder type, in which a gas is sealed in a pressure-resistant container, and this gas is compressed with hydraulic oil to accumulate pressure. It is. In general, the accumulated pressure is accumulated as a pressure 3 to 4 times the normal operating pressure used by an actuator such as a hydraulic cylinder.
【０００７】たとえば、アクチュエータが１００〜１３
０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度を通常使用圧力とする場合は、ア
キュムレータの容器内圧力は３００〜４００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2程度の高圧となる。したがって、耐圧性を確保する
ためには容器の肉厚を増やすことが必要となり、これに
伴って容器の重量も増加する。逆に、アクチュエータの
使用圧力が５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であれば、アキ
ュムレータの容器内圧力は１５〜３０ｋｇｆ／ｃｍ2 程
度である。このような容器内圧力の範囲では、容器強度
を大きくする必要はなく、肉厚の薄い軽量なものとな
る。したがって、容器の大きさが共通であれば、肉厚が
薄い分だけ内容積は大きくなり、蓄圧量を増やすことが
できる。[0007] For example, if the actuator is 100 to 13
When the normal operating pressure is about 0 kgf / cm 2 , the pressure in the container of the accumulator is 300 to 400 kgf / c.
The pressure becomes as high as about m 2 . Therefore, in order to ensure pressure resistance, it is necessary to increase the thickness of the container, and accordingly, the weight of the container also increases. Conversely, if the operating pressure of the actuator is about 5 to 10 kgf / cm 2 , the pressure in the container of the accumulator is about 15 to 30 kgf / cm 2 . In such a range of the pressure in the container, it is not necessary to increase the strength of the container, and the thickness becomes thin and light. Therefore, if the containers have the same size, the inner volume is increased by the smaller thickness, and the accumulated pressure can be increased.
【０００８】以上のことから、アクチュエータの通常使
用圧力が高い場合では、高圧蓄圧のためのアキュムレー
タの容器の肉厚を大きくする必要があり、このためアキ
ュムレータの重量がかなり大きくなる。したがって、作
業車両に搭載する場合ではアキュムレータによる搭載負
荷が大きくなり、現場での作業車両の機動性に少なから
ず影響を及ぼす。From the above, when the normal operating pressure of the actuator is high, it is necessary to increase the thickness of the container of the accumulator for accumulating the high pressure, and the weight of the accumulator is considerably increased. Therefore, when mounted on a work vehicle, the load imposed by the accumulator increases, which has a considerable effect on the mobility of the work vehicle at the site.
【０００９】一方、油圧力を用いて仕事をする各種の機
械の中で、油圧シリンダ，油圧モータ等のアクチュエー
タが動作する場合、通常使用圧力で連続して使用するこ
とはほとんどない。特に、高所作業車による作業におい
ては、ブーム先端に架装されたバケット内の作業員がそ
の位置を上下左右に移動するのが主で、上昇時には高圧
作動し、下降時には低圧作動することの繰り返しであ
り、作業に使用する油圧工具等の操作に消費される高圧
はきわめて少量にすぎない。[0009] On the other hand, when an actuator such as a hydraulic cylinder or a hydraulic motor operates in various machines that work using hydraulic pressure, they are rarely used continuously at normal operating pressure. In particular, when working with an aerial work vehicle, the worker in the bucket mounted at the end of the boom mainly moves up, down, left, and right, and operates at high pressure when ascending and operates at low pressure when descending. This is a repetition, and only a very small amount of high pressure is consumed for operating a hydraulic tool or the like used for the work.
【００１０】ところが、これらの仕事に対して、アキュ
ムレータから放出される圧力は、低圧，高圧を問わず必
要定量が放出され、せっかく蓄圧された圧力エネルギは
量的に無駄に放出されることになる。すなわち、アクチ
ュエータの動作に応じてその負荷が変動することが予め
判っているにもかかわらず、蓄圧器の蓄圧力は一定であ
るため、低圧が必要な場合でも止むなく高圧を放出せざ
るを得ない。したがって、高圧蓄圧のために機関を長時
間連続して作動させことが必要となり、燃料消費量の増
大や騒音によるトラブルが避けられない。However, for these tasks, the required amount of pressure released from the accumulator is released irrespective of low pressure or high pressure, and the accumulated pressure energy is released wastefully in quantity. . That is, despite the fact that the load fluctuates in accordance with the operation of the actuator, the accumulated pressure of the accumulator is constant, so that even when a low pressure is required, the high pressure must be released without fail. Absent. Therefore, it is necessary to operate the engine continuously for a long time for high-pressure accumulation, and an increase in fuel consumption and troubles due to noise cannot be avoided.
【００１１】本発明において解決すべかき課題は、アク
チュエータの負荷の大きさに応じて高圧及び低圧の蓄圧
を放出して低圧側のアキュムレータを軽量構造とし全体
の重量を軽減して作業車両等への搭載にも対応できる油
圧作動装置を提供することにある。The problem to be solved in the present invention is that the accumulator on the low-pressure side is made to have a light-weight structure by releasing high-pressure and low-pressure accumulators in accordance with the magnitude of the load on the actuator, thereby reducing the overall weight, and An object of the present invention is to provide a hydraulic actuator that can be mounted.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、油圧ポンプ
と、シリンダ等のアクチュエータとを含む油路と、作動
油に圧力を加える蓄圧装置を備えた油圧作動装置であっ
て、前記蓄圧装置は、低圧加圧用の低圧アキュムレータ
と高圧加圧用の高圧アキュムレータとをそれぞれ少なく
とも１個以上備え、前記油圧ポンプから前記低圧アキュ
ムレータ及び高圧アキュムレータへのそれぞれの油路に
は低圧用及び高圧用の切換え弁を備え、前記油圧ポンプ
から前記高圧アキュムレータまでの前記油路には前記作
動油を加圧昇圧するブースタを備え、前記低圧アキュム
レータ及び前記高圧アキュムレータと前記アクチュエー
タとの間の油路には、前記アクチュエータが受ける負荷
に応じてそれぞれ前記低圧アキュムレータまたは高圧ア
キュムレータに油路を切り換える負荷応動切換え手段を
備えてなることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic operating device including an oil passage including a hydraulic pump, an actuator such as a cylinder, and a pressure accumulator for applying pressure to hydraulic oil. A low-pressure accumulator for low-pressure pressurization and at least one high-pressure accumulator for high-pressure pressurization. The hydraulic path from the hydraulic pump to the high-pressure accumulator includes a booster that pressurizes and pressurizes the hydraulic oil, and the hydraulic path between the low-pressure accumulator and the high-pressure accumulator and the actuator includes the actuator. Oil passages to the low-pressure accumulator or high-pressure accumulator depending on the load received And characterized in that it comprises a load responsive switching means for switching.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明の蓄圧型油圧装置の
油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an accumulator type hydraulic device according to the present invention.
【００１４】図において、アクチュエータとして油圧シ
リンダ１を備える回路構成とし、この油圧シリンダ１へ
油圧ポンプ２からの油路が接続されている。油圧ポンプ
２の下流には高圧切換え弁３と低圧切換え弁４とを配置
し、高圧切換え弁３には増圧回路として備えたブースタ
５を接続している。そして、低圧切換え弁４には低圧蓄
圧回路として備えた低圧アキュムレータ６を接続し、高
圧切換え弁３には高圧アキュムレータ７を接続する。In the figure, a circuit configuration having a hydraulic cylinder 1 as an actuator is provided, and an oil passage from a hydraulic pump 2 is connected to the hydraulic cylinder 1. A high-pressure switching valve 3 and a low-pressure switching valve 4 are arranged downstream of the hydraulic pump 2, and a high-pressure switching valve 3 is connected to a booster 5 provided as a pressure increasing circuit. A low-pressure accumulator 6 provided as a low-pressure accumulator circuit is connected to the low-pressure switching valve 4, and a high-pressure accumulator 7 is connected to the high-pressure switching valve 3.
【００１５】ブースタ５は切換え弁５ａを付帯したもの
で、大小のシリンダボア５ｂ，５ｃを同軸配置として備
えるとともにこれらのシリンダボア５ｂ，５ｃの中に大
小のピストン５ｄ，５ｅをそれぞれ配置して連結したも
のである。そして、大径のシリンダボア５ｂの給排ポー
トを切換え弁５ａに接続し、小径のシリンダボア５ｃは
高圧アキュムレータ７側に接続している。したがって、
小径のシリンダボア５ｃに供給された作動油は、ピスト
ン５ｅによって昇圧されこのピストン５ｅの内部に設け
た油路の逆止弁５ｆを経て高圧の作動油が高圧アキュム
レータ７に供給される。The booster 5 is provided with a switching valve 5a. The booster 5 has large and small cylinder bores 5b and 5c arranged coaxially, and large and small pistons 5d and 5e are respectively arranged and connected in the cylinder bores 5b and 5c. It is. The supply / discharge port of the large-diameter cylinder bore 5b is connected to the switching valve 5a, and the small-diameter cylinder bore 5c is connected to the high-pressure accumulator 7 side. Therefore,
The hydraulic oil supplied to the small-diameter cylinder bore 5c is pressurized by the piston 5e, and the high-pressure hydraulic oil is supplied to the high-pressure accumulator 7 through a check valve 5f in an oil passage provided inside the piston 5e.
【００１６】低圧及び高圧のアキュムレータ６，７は従
来周知のものであって、たとえばシリンダの中にピスト
ンを収納したピストン型のものや、ボンベの中に外圧に
よって容積が変わるブラダを内蔵したブラダ型のものが
利用できる。The low-pressure and high-pressure accumulators 6 and 7 are conventionally known, for example, a piston type in which a piston is housed in a cylinder or a bladder type in which a bladder in which a volume is changed by an external pressure in a cylinder. Are available.
【００１７】低圧切換え弁４と低圧アキュムレータ６と
の間には、低圧安全弁８と低圧圧力スイッチ９とを備
え、ブースタ５と高圧アキュムレータ７との間には、高
圧安全弁１０と圧力スイッチ１１を設ける。低圧アキュ
ムレータ６からシリンダ１までの油路には、低圧切換え
弁１２，低圧減圧弁１３，中圧パイロット切換え弁１
４，高圧パイロット切換え弁１５，主切換え弁１６をそ
れぞれ順に配置し、低圧減圧弁１３と中圧パイロット切
換え弁１４との間には低圧計１７を設ける。また、高圧
アキュムレータ７から中圧及び高圧のパイロット切換え
弁１４，１５の間の油路には、高圧切換え弁１８，中圧
減圧弁１９，高圧減圧弁２０をそれぞれ備えるととも
に、中圧計２１と高圧計２２とを設ける。そして、主切
換え弁１６とシリンダ１との間には操作弁２３を配置す
る。A low-pressure safety valve 8 and a low-pressure pressure switch 9 are provided between the low-pressure switching valve 4 and the low-pressure accumulator 6, and a high-pressure safety valve 10 and a pressure switch 11 are provided between the booster 5 and the high-pressure accumulator 7. . In the oil passage from the low-pressure accumulator 6 to the cylinder 1, low-pressure switching valve 12, low-pressure reducing valve 13, medium-pressure pilot switching valve 1
4, a high-pressure pilot switching valve 15 and a main switching valve 16 are sequentially arranged, and a low-pressure gauge 17 is provided between the low-pressure reducing valve 13 and the medium-pressure pilot switching valve 14. The oil passage between the high-pressure accumulator 7 and the medium- and high-pressure pilot switching valves 14 and 15 includes a high-pressure switching valve 18, a medium-pressure reducing valve 19, and a high-pressure reducing valve 20, respectively. And 22 in total. An operation valve 23 is disposed between the main switching valve 16 and the cylinder 1.
【００１８】高圧切換え弁３及び低圧切換え弁４は油圧
ポンプ２からの作動油の油路を高圧アキュムレータ７及
び低圧アキュムレータ６側にぞれぞれ切り換えるもの
で、図１の状態では低圧アキュムレータ６への蓄圧操作
を示している。この低圧蓄圧の操作の場合、低圧アキュ
ムレータ６は１０〜３０ｋｆ／ｍ2 程度の作動油圧力と
して蓄圧し、最高圧力となったときには低圧圧力スイッ
チ９がオフとなって低圧切換え弁４はその油路を閉じ
る。The high-pressure switching valve 3 and the low-pressure switching valve 4 switch the oil passage of the hydraulic oil from the hydraulic pump 2 to the high-pressure accumulator 7 and the low-pressure accumulator 6, respectively. In the state of FIG. The pressure accumulation operation of FIG. In the case of this low-pressure accumulating operation, the low-pressure accumulator 6 accumulates a hydraulic oil pressure of about 10 to 30 kf / m 2 , and when it reaches the maximum pressure, the low-pressure switch 9 is turned off and the low-pressure switching valve 4 is connected to the oil passage. Close.
【００１９】一方、高圧切換え弁３は低圧圧力スイッチ
９がオフして低圧切換え弁４が閉じたときにオンし、図
２に示すように油圧ポンプ２からブースタ４までの油路
を開く。高圧アキュムレータ６は１２０〜３５０ｋｇｆ
／ｍ2 程度の作動油圧力として蓄圧し、最高圧力となっ
たときには高圧圧力スイッチ１１がオフして高圧切換え
弁３を閉じる。On the other hand, the high-pressure switching valve 3 is turned on when the low-pressure pressure switch 9 is turned off and the low-pressure switching valve 4 is closed, and the oil passage from the hydraulic pump 2 to the booster 4 is opened as shown in FIG. High pressure accumulator 6 is 120-350kgf
/ M and accumulator as about two hydraulic fluid pressure, is when it becomes the highest pressure high pressure switch 11 is turned off to close the high-pressure switching valve 3.
【００２０】ここで、たとえば高所作業用の作業車輛等
に装備される車輛搭載油圧ポンプの標準的なものはその
最高作動圧力が１４０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。この
場合、もしブースタ５を備えない油圧回路であれば、高
圧アキュムレータ７に供給された作動油もブラダ式のも
のであればそのブラダの圧縮反力を受けて１４０ｋｇｆ
／ｃｍ2 である。ところが、作業車輛に標準仕様として
装備される搭載油圧ポンプには、更に低い最高作動圧力
のものが使用されることもあり、また１４０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 の最高作動圧力でも作業車輛に搭載する油圧作動機
器の全体の負荷を担えない場合も多々ある。Here, for example, a standard hydraulic pump mounted on a vehicle, which is mounted on a working vehicle for working at a high place, has a maximum operating pressure of about 140 kgf / cm 2 . In this case, if the hydraulic circuit does not include the booster 5, if the hydraulic oil supplied to the high-pressure accumulator 7 is also of a bladder type, the hydraulic oil receives a compression reaction force of the bladder to generate 140 kgf.
/ Cm 2 . However, on-board hydraulic pumps that are equipped as standard in working vehicles may have lower maximum operating pressures, and may also have a lower operating pressure of 140 kgf / c.
In many cases, even the maximum working pressure of m 2 cannot bear the entire load of the hydraulic working equipment mounted on the working vehicle.
【００２１】これに対し、ブースタ５を油圧回路に備え
ることによって、車輛に搭載された油圧ポンプの最高作
動圧力が低くても、高圧アキュムレータ７へ供給される
作動油の圧力が上がり、蓄圧度が高くなる。したがっ
て、作業車両が小型であってその積載量も小さい場合で
あっても、ブースタ５による増圧機能を有効に利用する
ことで高圧の作動油の蓄圧が得られる。このブースタ５
による作動油の増圧操作は、切換え弁５ａからシリンダ
ボア５ｂに導入される作動油によって小径のシリンダボ
ア５ｃ内の作動油が昇圧され、小径のシリンダボア５ｃ
内に供給された作動油を高圧として高圧アキュムレータ
７に排出するというものである。On the other hand, by providing the booster 5 in the hydraulic circuit, even if the maximum operating pressure of the hydraulic pump mounted on the vehicle is low, the pressure of the working oil supplied to the high-pressure accumulator 7 increases, and the pressure accumulation degree increases. Get higher. Therefore, even when the work vehicle is small and has a small loading capacity, the pressure build-up function of the booster 5 can be effectively used to accumulate high-pressure hydraulic oil. This booster 5
The hydraulic oil is pressurized by the hydraulic oil in the small-diameter cylinder bore 5c by the hydraulic oil introduced from the switching valve 5a into the cylinder bore 5b.
The hydraulic oil supplied to the inside is discharged to the high-pressure accumulator 7 as high pressure.
【００２２】低圧切換え弁１２，高圧切換え弁１８及び
主切換え弁１６は操作弁２３を操作したときの信号をコ
ントローラが受けたときに同時に開弁または閉弁の動作
をするもので、図１及び図２の低圧及び高圧の蓄圧操作
の機関では、これらの弁１２，１８，１６はいずれも閉
じている。The low-pressure switching valve 12, the high-pressure switching valve 18 and the main switching valve 16 open and close simultaneously when the controller receives a signal when the operating valve 23 is operated. In the low-pressure and high-pressure accumulating engine shown in FIG. 2, these valves 12, 18, and 16 are all closed.
【００２３】中圧パイロット切換え弁１４及び高圧パイ
ロット切換え弁１５は、それぞれ８ｋｇｆ／ｃｍ2 及び
１１０ｋｇｆ／ｃｍ2 を臨界圧力として作動するもので
ある。すなわち、中圧パイロット切換え弁4 はその臨界
圧力より低いときには、図３に示すように、低圧アキュ
ムレータ６を主切換え弁１６側に油路を接続し、臨界圧
力より高いときは図４に示すように高圧アキュムレータ
７に油路を切り換える。また、高圧パイロット切換え弁
１５はその臨界圧力よりも低いときには、中圧パイロッ
ト切換え弁１４側に接続され、臨界圧力よりも高くなる
と図５に示すように高圧アキュムレータ７側だけに油路
を接続する。The medium-pressure pilot changeover valve 14 and the high pressure pilot control valve 15 is configured into operation the 8 kgf / cm 2 and 110 kgf / cm 2 as the critical pressure. That is, when the intermediate pressure pilot switching valve 4 is lower than its critical pressure, as shown in FIG. 3, the low pressure accumulator 6 is connected to the oil passage to the main switching valve 16 side, and when it is higher than the critical pressure, as shown in FIG. Then, the oil passage is switched to the high-pressure accumulator 7. When the pressure is lower than the critical pressure, the high pressure pilot switching valve 15 is connected to the medium pressure pilot switching valve 14, and when the pressure is higher than the critical pressure, the oil passage is connected only to the high pressure accumulator 7 as shown in FIG. .
【００２４】更に、操作弁２３は手動式によってシリン
ダ１への作動油の供給方向を切り換えるもので、図１及
び図２で示した低圧蓄圧及び高圧蓄圧のときには油路を
閉じる。Further, the operation valve 23 switches the supply direction of the hydraulic oil to the cylinder 1 by a manual operation, and closes the oil passage at the time of the low pressure accumulation and the high pressure accumulation shown in FIGS.
【００２５】以上の構成において、まず低圧及び高圧の
アキュムレー６，７に蓄圧する操作は次のとおりであ
る。In the above arrangement, the operation of accumulating pressure in the low-pressure and high-pressure accumulators 6 and 7 is as follows.
【００２６】高圧及び低圧の切換え弁３，４を閉じた状
態で油圧ポンプ２を作動させた後、低圧切換え弁４だけ
を開き、作動油を低圧アキュムレータ６に供給して昇圧
する。そして、低圧アキュムレータ６内の作動油圧力が
３５ｋｇｆ／ｃｍ2 程度になると、低圧圧力スイッチ９
がオフになり低圧切換え弁４は閉弁する。この閉弁と同
時に高圧切換え弁３が開弁し、作動油はブースタ５側に
供給され先に説明したように作動油の圧力を高くして高
圧アキュムレータ７に作動油を供給する。そして、高圧
アキュムレータ７内の作動油の圧力が３５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 程度となると、高圧アキュムレータ７の近傍に配置
した高圧圧力スイッチ１１がオフとなって高圧切り換え
弁３は閉弁する。After the hydraulic pump 2 is operated with the high- and low-pressure switching valves 3 and 4 closed, only the low-pressure switching valve 4 is opened to supply hydraulic oil to the low-pressure accumulator 6 to increase the pressure. When the hydraulic oil pressure in the low-pressure accumulator 6 becomes approximately 35 kgf / cm 2 , the low-pressure pressure switch 9
Is turned off, and the low pressure switching valve 4 is closed. Simultaneously with the closing, the high-pressure switching valve 3 is opened, and the hydraulic oil is supplied to the booster 5 side to increase the pressure of the hydraulic oil and supply the hydraulic oil to the high-pressure accumulator 7 as described above. The pressure of the hydraulic oil in the high-pressure accumulator 7 is 350 kgf / c
When the pressure becomes about m 2, the high-pressure switch 11 disposed near the high-pressure accumulator 7 is turned off, and the high-pressure switching valve 3 is closed.
【００２７】以上により、低圧及び高圧のアキュムレー
タ６，７の低圧蓄圧及び高圧蓄圧が完了する。Thus, the low-pressure accumulation and the high-pressure accumulation of the low-pressure and high-pressure accumulators 6 and 7 are completed.
【００２８】ここで、シリンダ１はそのピストンロッド
１ａを進出させるときに負荷が下向きに常に加わり、後
退させるときには負荷がきわめて小さいものとする。た
とえば、高所作業車におけるブーム伸縮駆動のためのシ
リンダ装置等がその例である。このようにピストンロッ
ド１ａの進出方向によって負荷が変わる場合に備えて、
本発明では作動油を低圧，中圧，高圧でシリンダ１に供
給することができる。Here, it is assumed that a load is constantly applied downward when the piston rod 1a is advanced to the cylinder 1, and the load is extremely small when the cylinder rod 1 is retracted. For example, a cylinder device or the like for driving a boom to extend and retract in an aerial work vehicle is an example. In case the load changes depending on the advance direction of the piston rod 1a,
In the present invention, the hydraulic oil can be supplied to the cylinder 1 at low pressure, medium pressure, and high pressure.
【００２９】図３はシリンダロッド１ａを後退させてい
るときの回路であり、操作弁２３によってロッド側から
作動油を供給するとともにピストン側から作動油をタン
ク側に排出するように油路が切換えられている。この切
換えを操作弁２３が実行したときには、その信号によっ
て低圧切換え弁１２，高圧切換え弁１８及び主切換え弁
１６が同時に開弁する。一方、主切換え弁１６によって
シリンダ１側に接続されている油路の作動油圧力は８ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 よりも十分に低いので、中圧及び高圧のパ
イロット切換え弁１４，１５はいずれも低圧アキュムレ
ータ６側への油路を開いている。したがって、シリンダ
ロッド１ａが急激に後退動作しないようにするための絞
り抵抗程度の負荷しか作用しない場合では、低圧アキュ
ムレータ６に蓄圧した作動油で十分に対応でき、高圧ア
キュムレータ７による高圧の作動油はそのまま維持され
る。FIG. 3 shows a circuit when the cylinder rod 1a is retracted. The oil passage is switched so that the operating oil is supplied from the rod side by the operating valve 23 and the operating oil is discharged from the piston side to the tank side. Have been. When this switching is performed by the operation valve 23, the low pressure switching valve 12, the high pressure switching valve 18, and the main switching valve 16 are simultaneously opened by the signal. On the other hand, the hydraulic oil pressure in the oil passage connected to the cylinder 1 side by the main switching valve 16 is 8 k.
Since it is sufficiently lower than gf / cm 2 , both the medium pressure and high pressure pilot switching valves 14 and 15 open the oil passage to the low pressure accumulator 6 side. Therefore, when only a load of the order of the throttle resistance for preventing the cylinder rod 1a from retreating suddenly acts, the hydraulic oil accumulated in the low-pressure accumulator 6 can sufficiently cope with the high-pressure hydraulic oil from the high-pressure accumulator 7. Will be maintained as it is.
【００３０】図４に示すように操作弁２３によって油路
を切り換えてシリンダ１のシリンダロッド１ａを進出さ
せるときには、シリンダロッド１ａにはたとえばブーム
等を押し上げるための大きな負荷が加わる。そして、こ
の負荷はシリンダ１から主切換え弁１６から高圧及び中
圧のパイロット切換え弁１６，１４に伝わり、中圧パイ
ロット切換え弁１４の臨界圧力８ｋｇｆ／ｃｍ2 よりも
高くなると、この中圧パイロット切換え弁１４は動作し
て高圧切換え弁１８側に油路を切り換える。したがっ
て、シリンダ１には高圧アキュムレータ７からの作動油
が供給され、負荷に対抗してピストンロッド１ａを進出
させる。なお、高圧パイロット切換え弁１５は図３に示
した低圧稼働のときと同じ状態にあり、その臨界圧力は
１１０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度なので、この臨界圧力以下の
間では図４の油路の接続が維持されたままとなる。As shown in FIG. 4, when the oil passage is switched by the operation valve 23 to advance the cylinder rod 1a of the cylinder 1, a large load is applied to the cylinder rod 1a to push up, for example, a boom or the like. This load is transmitted from the cylinder 1 to the high and medium pressure pilot switching valves 16 and 14 from the main switching valve 16, and when the pressure becomes higher than the critical pressure 8kgf / cm 2 of the medium pressure pilot switching valve 14, the medium pressure pilot switching is performed. The valve 14 operates to switch the oil passage to the high pressure switching valve 18 side. Therefore, the hydraulic oil from the high-pressure accumulator 7 is supplied to the cylinder 1, and the piston rod 1a is advanced against the load. The high-pressure pilot switching valve 15 is in the same state as in the low-pressure operation shown in FIG. 3 and its critical pressure is about 110 kgf / cm 2 , so that the connection of the oil passage of FIG. Will remain.
【００３１】シリンダ１が受ける負荷が次第に大きくな
ったり最初から１１０ｋｇｆ／ｃｍ2 を超える大きさの
ときには、高圧パイロット切換え弁１５が作動して図５
のように中圧パイロット切換え弁１４との間の油路を遮
断し高圧減圧弁２０側の油路から高圧アキュムレータ７
側に油路を切り換える。したがって、シリンダ１には１
１０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の高圧の作動油が供給され、シ
リンダロッド１ａが受ける高負荷に対応した作業を行う
ことができる。When the load applied to the cylinder 1 gradually increases or exceeds 110 kgf / cm 2 from the beginning, the high-pressure pilot switching valve 15 is actuated, and
The oil passage between the medium pressure pilot switching valve 14 and the high pressure accumulator 7 is
Switch the oil path to the side. Therefore, cylinder 1
A high-pressure hydraulic oil of 10 kgf / cm 2 or more is supplied, and work corresponding to a high load applied to the cylinder rod 1a can be performed.
【００３２】図５の高圧負荷の工程からピストンロッド
１ａを後退させるときには、操作弁２３によって油路は
図３のように切換えられる。そして、この操作弁２３の
作動の信号を受けて中圧及び高圧のパイロット切換え弁
１４，１５がそれぞれ油路を切換え、低圧アキュムレー
タ６によって低圧の作動油が供給される。When the piston rod 1a is retracted from the high pressure load step in FIG. 5, the oil passage is switched by the operation valve 23 as shown in FIG. In response to the operation signal of the operation valve 23, the medium-pressure and high-pressure pilot switching valves 14 and 15 respectively switch the oil paths, and the low-pressure accumulator 6 supplies the low-pressure hydraulic oil.
【００３３】このように、中圧及び高圧のパイロット切
換え弁１４，１５を備えることによって、シリンダ１が
受ける負荷が小さいときには低圧アキュムレータ６を使
用し、大負荷のときには高圧アキュムレータ７に自動的
に切り換えることができる。すなわち、シリンダ１やそ
のほかの各種の油圧作動機器のアクチュエータでは、負
荷に対して仕事をするときと負荷を受けずに初期位置に
戻るような場合があり、後者では高圧の作動油は実質的
には必要ではない。したがって、従来では、低負荷運転
の場合でも高圧蓄圧した作動油がそのまま使用されてい
たのに対し、無負荷または小負荷の場合には低圧アキュ
ムレータ６を利用した低圧作動油を使うことができ、蓄
圧に必要な油圧ポンプ２の作動時間も短縮される。As described above, the provision of the medium and high pressure pilot switching valves 14 and 15 enables the low pressure accumulator 6 to be used when the load on the cylinder 1 is small and to automatically switch to the high pressure accumulator 7 when the load is large. be able to. That is, in the actuator of the cylinder 1 and other various hydraulic actuators, there is a case where the actuator returns to the initial position without receiving the load when performing the work with respect to the load, and in the latter case, the high-pressure hydraulic oil is substantially used. Is not necessary. Therefore, conventionally, even in the case of low-load operation, the high-pressure accumulated hydraulic oil is used as it is, whereas in the case of no load or small load, the low-pressure hydraulic oil using the low-pressure accumulator 6 can be used. The operating time of the hydraulic pump 2 required for accumulating pressure is also reduced.
【００３４】また、高圧のアキュムレータを２本搭載す
る場合に比べると、従来技術の項でも説明したように重
量を大幅に削減でき、小型の作業車両に搭載する場合の
障害もなくなる。したがって、作業車両の機動性を活か
して現場での作業を効率化することができる。Further, as compared with the case where two high-pressure accumulators are mounted, the weight can be greatly reduced as described in the section of the prior art, and there is no obstacle when mounted on a small work vehicle. Therefore, the efficiency of the work at the site can be improved by utilizing the mobility of the work vehicle.
【００３５】このように、低圧及び高圧のアキュムレー
タ６，７を備えることによって、負荷に対応した圧力の
作動油をシリンダ１等のアクチュエータに供給すること
ができるほか、蓄圧操作によって騒音や排気ガスによる
問題も解消される。すなわち、高所作業車等の作業車輛
をその作業現場ではなく保管倉庫の中で蓄圧操作させる
ことができ、エンジンを起動させても倉庫内で実施する
ことで騒音による被害を抑えることができるとともに、
排気ガスも回収設備によって処理すれば環境汚染も防止
される。By providing the low-pressure and high-pressure accumulators 6 and 7 in this manner, hydraulic oil at a pressure corresponding to the load can be supplied to the actuator such as the cylinder 1 and the like, and noise or exhaust gas is generated by the pressure accumulation operation. The problem is solved. That is, a working vehicle such as an aerial work vehicle can be operated to accumulate pressure not in the work site but in a storage warehouse, and even when the engine is started, the operation can be performed in the warehouse to reduce damage caused by noise. ,
If the exhaust gas is also processed by the recovery equipment, environmental pollution can be prevented.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明では、アクチュエータの負荷の大
きさに応じて低圧側と高圧側のアキュムレータからの作
動油を供給できるので、無負荷または負荷が小さいとき
には低圧側のアキュムレータを利用した油圧作動がで
き、高圧型のアクチュエータだけを備える場合に比べる
と蓄圧装置の軽量化が可能となる。したがって、たとえ
ば現場作業用の作業車両等に搭載する場合でも、積載重
量が小さくなるので、大型の車両の制限されることがな
く、小型化による機動性を活かした現場作業が効率的に
行える。According to the present invention, the hydraulic oil can be supplied from the accumulators on the low pressure side and the high pressure side according to the magnitude of the load on the actuator. Therefore, when no load is applied or the load is small, the hydraulic operation using the accumulator on the low pressure side is performed. This makes it possible to reduce the weight of the pressure accumulator as compared with the case where only a high-pressure type actuator is provided. Therefore, for example, even when mounted on a work vehicle or the like for on-site work, the load weight is small, so that a large-sized vehicle is not limited, and on-site work utilizing the mobility due to miniaturization can be efficiently performed.
【図１】 本発明の油圧作動装置の油圧回路図であって
低圧アクチュエータへの低圧蓄圧の状態を示す。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic operating device according to the present invention, showing a state of low-pressure accumulation in a low-pressure actuator.
【図２】 本発明の油圧作動装置の油圧回路図であって
高圧アクチュエータへの高圧蓄圧の状態を示す。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic actuator of the present invention, showing a state of high-pressure accumulation in a high-pressure actuator.
【図３】 本発明の油圧作動装置の油圧回路図であって
低圧アクチュエータを用いた作動油の低圧放出の状態を
示す。FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic operating device of the present invention, showing a state in which hydraulic oil is released at a low pressure using a low-pressure actuator.
【図４】 本発明の油圧作動装置の油圧回路図であって
高圧アクチュエータを用いた作動油の中圧放出の状態を
示す。FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic operating device according to the present invention, showing a state in which hydraulic oil is discharged at a medium pressure using a high-pressure actuator.
【図５】 本発明の油圧作動装置の油圧回路図であって
高圧アクチュエータを用いた作動油の高圧放出の状態を
示す。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic operating device of the present invention, showing a state in which hydraulic oil is discharged at a high pressure using a high-pressure actuator.
１ 油圧シリンダ ２ 油圧ポンプ ３ 高圧切換え弁 ４ 低圧切換え弁 ５ ブースタ ６ 低圧アキュムレータ ７ 高圧アキュムレータ ８ 低圧安全弁 ９ 低圧圧力スイッチ １０ 高圧安全弁 １１ 高圧圧力スイッチ １２ 低圧切換え弁 １３ 低圧減圧弁 １４ 中圧パイロット切換え弁 １５ 高圧パイロット切換え弁 １６ 主切換え弁 １７ 低圧計 １８ 高圧切換え弁 １９ 中圧減圧弁 ２０ 高圧減圧弁 ２１ 中圧計 ２２ 高圧計 ２３ 操作弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic cylinder 2 Hydraulic pump 3 High pressure switching valve 4 Low pressure switching valve 5 Booster 6 Low pressure accumulator 7 High pressure accumulator 8 Low pressure safety valve 9 Low pressure switch 10 High pressure safety valve 11 High pressure switch 12 Low pressure switching valve 13 Low pressure reducing valve 14 Medium pressure pilot switching valve 15 High pressure pilot switching valve 16 Main switching valve 17 Low pressure gauge 18 High pressure switching valve 19 Medium pressure reducing valve 20 High pressure reducing valve 21 Medium pressure gauge 22 High pressure gauge 23 Operating valve
Claims (1)
ータとを含む油路と、作動油に圧力を加える蓄圧装置を
備えた油圧作動装置であって、前記蓄圧装置は、低圧加
圧用の低圧アキュムレータと高圧加圧用の高圧アキュム
レータとをそれぞれ少なくとも１個以上備え、前記油圧
ポンプから前記低圧アキュムレータ及び高圧アキュムレ
ータへのそれぞれの油路には低圧用及び高圧用の切換え
弁を備え、前記油圧ポンプから前記高圧アキュムレータ
までの前記油路には前記作動油を加圧昇圧するブースタ
を備え、前記低圧アキュムレータ及び前記高圧アキュム
レータと前記アクチュエータとの間の油路には、前記ア
クチュエータが受ける負荷に応じてそれぞれ前記低圧ア
キュムレータまたは高圧アキュムレータに油路を切り換
える負荷応動切換え手段を備えてなる蓄圧装置を備えた
油圧作動装置。1. A hydraulic operating device comprising an oil passage including a hydraulic pump, an actuator such as a cylinder, and a pressure accumulator for applying pressure to hydraulic oil, wherein the accumulator includes a low-pressure accumulator for low-pressure pressurization. A high-pressure accumulator for high-pressure pressurization, at least one or more high-pressure accumulators, and respective oil passages from the hydraulic pump to the low-pressure accumulator and the high-pressure accumulator are provided with low-pressure and high-pressure switching valves. The oil path up to the accumulator is provided with a booster that pressurizes and pressurizes the hydraulic oil, and the oil path between the low-pressure accumulator and the high-pressure accumulator and the actuator is connected to the low-pressure accumulator according to a load received by the actuator. Load-responsive switching that switches the oil path to an accumulator or high-pressure accumulator A hydraulic actuation device comprising a pressure accumulator comprising means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309072A JP2000130401A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Hydraulic operation device equipped with accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10309072A JP2000130401A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Hydraulic operation device equipped with accumulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130401A true JP2000130401A (en) | 2000-05-12 |
Family
ID=17988552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10309072A Pending JP2000130401A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Hydraulic operation device equipped with accumulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130401A (en) |
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-
1998
- 1998-10-29 JP JP10309072A patent/JP2000130401A/en active Pending
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