JP2001221207A - 油圧シリンダの故障診断装置 - Google Patents

油圧シリンダの故障診断装置

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JP2001221207A
JP2001221207A JP2000026741A JP2000026741A JP2001221207A JP 2001221207 A JP2001221207 A JP 2001221207A JP 2000026741 A JP2000026741 A JP 2000026741A JP 2000026741 A JP2000026741 A JP 2000026741A JP 2001221207 A JP2001221207 A JP 2001221207A
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differential pressure
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hydraulic cylinders
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Hitoshi Chiba
仁 千葉
Keiichiro Uno
桂一郎 宇野
Tetsuo Namatame
哲生 生田目
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧回路を介して並列的に接続した複数本の
油圧シリンダの故障診断を容易に行なえる油圧シリンダ
の故障診断装置を提供する。 【解決手段】 一対の油圧シリンダ7,8を油圧回路1
1,12を介して並列的に接続し、油圧回路11に作動
油フィルタ17,18と各作動油フィルタ17,18の
入口および出口間の差圧を検知する差圧計19,20と
を設け、同様に、他の油圧回路12に作動油フィルタ2
3,24および差圧計25,26を設け、これらの差圧
計で差圧を検知したときに作動するブザー29を運転室
2a内に設置した。これにより、例えば作動油フィルタ
17でシール部材の破片を捕捉して、差圧計19で過大
の差圧を検知したときにブザーを鳴動させ、運転室2a
内のオペレータにいずれの油圧シリンダ7,8で内部リ
ークが生じたことを報知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械に設けられる油圧シリンダの故障診断装置に係
り、特に、油圧回路を介して並列的に接続された複数本
の油圧シリンダの故障診断を行なう油圧シリンダの故障
診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧シリンダにより駆動される機構を備
えた建設機械として、例えば油圧ショベルがある。図3
はこの種の油圧ショベルの構成を示す側面図、図4は図
3の油圧ショベルの油圧回路図であり、図3に示す油圧
ショベルは、下部走行体1と、この下部走行体1上に旋
回可能に搭載され、前方に運転室2aを有する上部旋回
体2と、この上部旋回体2の前部に回転可能に取付けら
れた作業機、例えばバックホウフロント3とからなって
いる。バックホウフロント3は、ブーム4とアーム5お
よびバケット6などの複数の可動部材から構成されてお
り、特に大型油圧ショベルの場合、ブーム4に最も大き
な荷重が作用することから、ブーム4は2本の油圧シリ
ンダ7,8で駆動され、他のアーム5およびバケット6
はそれぞれ油圧シリンダ9,10により駆動される。図
4に示すように、ブーム4用の油圧シリンダ7,8は、
油圧回路11,12およびコントロールバルブ13を介
して油圧ポンプ14と油圧タンク15とに接続されてお
り、図示を省略したが他の油圧シリンダ9,10も同様
である。ブーム4用の油圧シリンダ7,8はパラレル接
続されており、すなわち、ボトム側(下側)同士が自重
保持側の油圧回路11を介して互いに接続され、ロッド
側(上側)同士が他の油圧回路12を介して互いに接続
されている。
【0003】このような油圧ショベルでは、コントロー
ルバルブ13のブーム上げ操作により、油圧ポンプ14
から吐出される高圧の作動油がコントロールバルブ13
と自重保持側の油圧回路11を介して油圧シリンダ7,
8のボトム側(下側)に流入すると共に、油圧シリンダ
7,8のロッド側(上側)から作動油が流出して他の油
圧回路12とコントロールバルブ13を介して油圧タン
ク15に戻ることにより、油圧シリンダ7,8が伸長し
てブーム4が上昇する。その反対に、コントロールバル
ブ13のブーム下げ操作により、油圧シリンダ7,8の
ボトム側(下側)から作動油が流出して油圧タンク15
に戻ると共に、油圧シリンダ7,8のロッド側(上側)
に作動油が流入することにより、油圧シリンダ7,8が
縮んでブーム4が下降する。また、油圧シリンダ7,8
の内部に設けられる図示しないシール機構により内部リ
ーク(油漏れ)が防止されているので、バックホウフロ
ント3の自重等により油圧シリンダ7,8が縮む方向に
負荷16が掛かっているにも拘らず、コントロールバル
ブ13の中立時には油圧シリンダ7,8が停止状態に保
たれる。
【0004】上記のような油圧ショベルにあっては、油
圧シリンダ7,8のいずれかのシール機構が劣化などに
より損傷した場合、内部リークが発生してバックホウフ
ロント3が自然沈下するため、積荷の保持を行なえず安
全性が損なわれるばかりか、油圧シリンダ7,8の摺動
部材も損傷して金属部分がかじりや焼き付き等の大きな
故障が生じることもある。したがって、このような場合
はできるだけ早期に油圧シリンダ7,8の内部リークを
検出する必要があるが、油圧シリンダ7,8のシール機
構を外部から直接確認することができないため、並列的
に接続された油圧シリンダ7,8のどちらに故障が生じ
たかを判断することが難しかった。
【0005】そこで従来、どの油圧シリンダのシール機
構が破損したかを容易に検出するため、例えば特開平1
0−220416号公報に記載されているように、シー
ル部材および摺動部材をそれぞれ油圧シリンダ毎に異な
る色で着色した油圧シリンダの故障診断装置が提案され
ている。かかる従来の故障診断装置では、油圧シリンダ
のシール部材が破損した場合、そのシール部材の破損片
が油圧ショベルの戻り配管に設けたフィルタに捕捉され
るので、このフィルタを取外して破損片の色を確認する
ことにより、どの油圧シリンダのシール部材が破損した
かを検出できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術では、油圧シリンダのシール部材は内部リークの
防止のため比較的高度のシール特性が求められるが、実
際上は、シール特性を損なわずに油圧シリンダ毎にシー
ル部材をそれぞれ異なる色で着色することが困難であっ
た。また、油圧シリンダのシール部材の点検のため、油
圧ショベルの戻り配管に設けたフィルタを取外す必要が
あり、作業性が劣るという問題もあった。さらに、油圧
シリンダのシール部材が劣化して破損した場合、その破
損片が油圧ショベルの油圧回路内を流動することによ
り、破損片の一部が戻り配管に設けたフィルタに捕捉さ
れるので、シール部材の破損の程度がかなり進まないと
シール部材の破損を確実に検出できないという問題もあ
った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、油圧シリンダ
のそれぞれの油圧回路で作動油内の異物を捕捉し、この
異物の捕捉に伴って生じる差圧を検知することにより、
各油圧シリンダの内部リークの有無を診断することとす
る。このように構成すると、複数本の油圧シリンダのい
ずれかでシール部材が損傷して内部リークが生じた場
合、油圧シリンダのそれぞれの油圧回路でシール部材の
破片が作動油と共に流動するが、この破片の捕捉に伴っ
て生じる差圧を検知することにより、複数本の油圧シリ
ンダのいずれで内部リークが生じたかを容易に診断でき
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明による油圧シリンダの故障
診断装置では、建設機械の作業機を駆動する複数本の油
圧シリンダが油圧回路を介して並列的に接続され、前記
複数本の油圧シリンダの故障診断を行なう油圧シリンダ
の故障診断装置において、前記油圧シリンダのそれぞれ
の油圧回路に、作動油内の異物を捕捉する作動油フィル
タと、この作動油フィルタの入口および出口間で生じる
差圧を検知する差圧計とを設けた。
【0009】このように構成すると、複数本の油圧シリ
ンダのいずれかでシール部材が損傷して内部リークが生
じた場合、油圧シリンダのそれぞれの油圧回路で作動油
フィルタによりシール部材の破片を捕捉し、この破片の
捕捉に伴って作動油フィルタの入口側および出口間で生
じる差圧を差圧計で検知することにより、前記の油圧シ
リンダの内部リークの発生を確認できる。したがって、
油圧シリンダの外部からの確認により容易に複数本の油
圧シリンダのいずれで内部リークが生じたかを診断でき
る。
【0010】また、前記建設機械の運転室内に前記差圧
計で差圧を検知したとき作動する報知体を設ければ、油
圧シリンダの内部リークが発生して差圧計で差圧を検知
したときに、前記運転室に設けた報知体が作動するの
で、オペレータは運転室内にいる状態のままで複数本の
油圧シリンダで内部リークが生じたことを把握できる。
【0011】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は本発明の一実施例に係る油圧シリンダの故障診断
装置を備えた油圧ショベルの油圧回路図、図2は本実施
例に備えられるブザーおよびコントローラの説明図であ
る。なお、図1,図2において前述した図3,図4に示
すものと同等のものには同一符号を付してある。
【0012】図1に示す本実施例の故障診断装置では、
油圧シリンダ7,8のそれぞれのボトム側(自重保持
側)油圧回路11に、作動油内の異物を捕捉する作動油
フィルタ17,18と、各作動油フィルタ17,18の
入口および出口間の差圧を検知する差圧計19,20
と、各作動油フィルタ17,18に目づまりを生じて圧
力が過大となったときに開くリリーフバルブ21,22
とを設け、同様にそれぞれのロッド側油圧回路12に
も、作動油内の異物を捕捉する作動油フィルタ23,2
4と、各作動油フィルタ23,24の入口および出口間
の差圧を検知する差圧計25,26と、各作動油フィル
タ25,26に目づまりを生じて圧力が過大となったと
きに開くリリーフバルブ27,28とを設けてある。ま
た、図2に示すように、運転室2a内には報知体の一例
としてブザー29が設けられて、このブザー29はコン
トローラ30からの出力信号に応じて作動するようにな
っている。そして、コントローラ30は、差圧計19,
20,25,26のいずれかで検知した差圧が基準値を
越えたときブザー29に信号を出力する。
【0013】次に、上記実施例の動作を説明する。
【0014】例えば、図1に示す一方の油圧シリンダ7
でシール部材が損傷して内部リークが生じたとき、この
油圧シリンダ7のボトム側油圧回路11で作動油フィル
タ17によりシール部材の破片を捕捉し、この破片の捕
捉に伴って生じる差圧が所定値を越えた場合、差圧計1
9が検知して運転室2a内のブザー29が作動すること
により前記の内部リークの発生を確認できる。また、ロ
ッド側油圧回路12で作動油フィルタ23によりシール
部材の破片を捕捉し、この破片の捕捉に伴って生じる差
圧が所定値を越えた場合、差圧計25が検知して運転室
2a内のブザー29が作動することにより前記の内部リ
ークの発生を確認できる。
【0015】同様に、他方の油圧シリンダ8でシール部
材が損傷して内部リークが生じたときも、作動油フィル
タ23によりシール部材の破片を捕捉して差圧が所定値
を越えた場合に差圧計25が検知したり、あるいは他の
作動油フィルタ24によりシール部材の破片を捕捉して
差圧が所定値を越えた場合に差圧計26が検知すること
により、運転室2a内のブザー29が作動するので前記
の内部リークの発生を確認できる。
【0016】このように、上記実施例にあっては、油圧
シリンダ7,8のそれぞれのボトム側油圧回路11に作
動油フィルタ17,18および差圧計19,20を設
け、ロッド側油圧回路12にも作動油フィルタ23,2
4および差圧計25,26を設けて、運転室2a内にブ
ザー29を設置したので、オペレータは運転室2a内に
いる状態のままで油圧シリンダ7,8で内部リークが生
じたことを把握でき、油圧シリンダ7,8の外部からの
確認により容易に複数本の油圧シリンダ7,8で内部リ
ークが生じたかを診断できる。
【0017】なお、上記実施例では、差圧計19,2
0,25,26のいずれかで差圧を検知したときにコン
トローラ30から出力される検知信号に応じて運転室2
a内のブザー29が作動するようにしたが、このブザー
29の代わりに、表示灯または表示パネル等の他の報知
体を設けてもよく、また、これらブザー29および表示
灯または表示パネルを並設することもできる。さらに、
差圧計19,20,25,26のそれぞれに対応する複
数の報知体を設ければ、オペレータは運転室2a内にい
る状態のままで油圧シリンダ7,8のいずれで内部リー
クが生じたかを具体的に把握できる。
【0018】さらに、上記実施例では、ブーム用として
2本の油圧シリンダ7,8を設けた場合を例示したが、
ブーム用として3本以上の油圧シリンダを設けた場合も
同様であり、また、他のアーム用やバケット用として複
数本の油圧シリンダを設ける場合も、これらアーム用や
バケット用の油圧回路に作動油フィルタおよび差圧計を
備えることにより同様の効果が得られる。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0020】複数本の油圧シリンダのいずれかでシール
部材が損傷して内部リークが生じた場合、油圧シリンダ
のそれぞれの油圧回路でシール部材の破片を作動油フィ
ルタにより捕捉し、この破片の捕捉に伴って生じる差圧
を差圧計で検知することにより前記の内部リークの発生
を確認できる。したがって、油圧シリンダの外部からの
確認により容易に複数本の油圧シリンダのいずれで内部
リークが生じたかを診断でき、従来のように油圧シリン
ダの故障診断のために油圧ショベルのフィルタ取外し
や、油圧シリンダのシール部材の着色加工を要せずに済
むので、油圧ショベルの保守点検時の作業性を向上でき
ると共にコストを低減できる。また、油圧シリンダのシ
ール部材の破損程度が比較的少ない状態であっても内部
リークを検出できるため、油圧シリンダの故障を早期に
検知できる。
【0021】また、建設機械の運転室内に差圧計で差圧
を検知したとき作動する報知体を設けることにより、オ
ペレータは運転室内にいる状態のままで油圧シリンダで
内部リークが生じたことを把握でき、したがって、オペ
レータが迅速、かつ容易に油圧シリンダの故障を診断で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る油圧シリンダの故障診
断装置を備えた油圧ショベルの油圧回路図である。
【図2】本実施例に備えられるブザーおよびコントロー
ラの説明図である。
【図3】一般的な油圧ショベルの構成を示す側面図であ
る。
【図4】図2の油圧ショベルの油圧回路図である。
【符号の説明】
2a 運転室 7,8 油圧シリンダ 11 ボトム側油圧回路 12 ロッド側油圧回路 17,18 作動油フィルタ 19,20 差圧計 21,22 リリーフバルブ 23,24 作動油フィルタ 25,26 差圧計 27,28 リリーフバルブ 29 ブザー(報知体) 30 コントローラ
フロントページの続き (72)発明者 生田目 哲生 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D015 HA03 HB02 3H081 AA03 BB02 CC21 3H082 AA11 BB23 CC02 DA09 DA18 DA41 DA46 DB26 DB28 DB37 EE01 3H089 BB30 CC01 CC11 DA02 DB32 DC03 FF07 FF12 FF22 FF25 GG02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建設機械の作業機を駆動する複数本の油
    圧シリンダが油圧回路を介して並列的に接続され、前記
    複数本の油圧シリンダの故障診断を行なう油圧シリンダ
    の故障診断装置において、 前記油圧シリンダのそれぞれの油圧回路に、作動油内の
    異物を捕捉する作動油フィルタと、この作動油フィルタ
    の入口および出口間で生じる差圧を検知する差圧計とを
    設けたことを特徴とする油圧シリンダの故障診断装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の油圧シリンダの故障診断
    装置において、前記建設機械の運転室内に前記差圧計で
    差圧を検知したとき作動する報知体を設けたことを特徴
    とする油圧シリンダの故障診断装置。
JP2000026741A 2000-02-03 2000-02-03 油圧シリンダの故障診断装置 Pending JP2001221207A (ja)

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