JP2002114488A - ハンチング防止可能な可変容量形油圧モータの回転速度制御装置 - Google Patents

ハンチング防止可能な可変容量形油圧モータの回転速度制御装置

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JP2002114488A
JP2002114488A JP2000303455A JP2000303455A JP2002114488A JP 2002114488 A JP2002114488 A JP 2002114488A JP 2000303455 A JP2000303455 A JP 2000303455A JP 2000303455 A JP2000303455 A JP 2000303455A JP 2002114488 A JP2002114488 A JP 2002114488A
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hydraulic motor
control device
motor
absorption amount
hydraulic
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Hiroshi Kanzaki
浩 神崎
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Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーン等における可変容量形油圧モータの
回転速度制御装置におけるハンチング防止装置を提供
し、安全な作業を確保することを課題とする。 【解決手段】 モータ容量制御装置11を調整する電磁
比例減圧弁13を設け、速度コントローラ5の設定値に
基づく制御部6の指令により、前記ポンプ容量制御装置
3とエンジン回転数制御装置4とを調整して油圧ポンプ
2の吐出流量を制御するとともに、前記電磁比例減圧弁
13を介してモータ容量制御装置11を調整して油圧モ
ータ10の吸収量を制御する油圧モータ10の回転速度
制御において、前記油圧モータ10に必要なトルクを確
保すべく、油圧モータ容量制御装置11の制御手段を設
け、油圧モータ10の吸収量を電気的にリニア制御可能
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンチング防止可
能なクレーン等に使用する可変容量形油圧モータの回転
速度制御装置に関るものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の油圧モータの回転速度及
び負荷制御の油圧回路図である。図3で速度コントロー
ラ5の設定値に基づく制御部6の指令により、ポンプ容
量制御装置3及びエンジン回転数制御装置4を調整し
て、油圧ポンプ2の吐出量を変化させる。
【0003】油圧ポンプ2の吐出量は、リモートコント
ロール弁7の2次圧により切り替えられる方向制御弁8
により流量及び方向が制御され、カウンタバランス弁9
を通過して可変容量形油圧モータ10へ流入する。
【0004】油圧モータ10の傾転角を調整するモータ
容量制御装置11は、電磁比例減圧弁13の2次圧Pj
によって調整されるが、該電磁比例減圧弁13は前記速
度コントローラ5の設定値に基づく制御部6の指令によ
り制御される。
【0005】油圧モータ10に減速機22を介し連結さ
れるウインチドラム23で荷の巻き上げ巻き下げ等を行
う場合、油圧モータ10に負荷が掛かり、油圧モータ1
0の入り口と出口の差圧が一定圧力に達すると、油圧モ
ータ容量制御装置11は、速度コントローラ5の指令に
よらず、油圧モータ10の吸収量を油圧モータ10に掛
かる負荷トルクとバランスするように動作する。このよ
うに、油圧モータ容量制御装置11が速度コントローラ
5の指令によらないでバランスするように動作すると、
油圧モータ10の回転速度が変動する。
【0006】油圧モータ10の回転速度が変動すると、
荷が揺れたりして油圧モータ10に掛かる負荷トルクが
変動し、この変動に対し、油圧モータ容量制御装置11
は再度バランスするよう動作し、安定せず、ハンチング
を生じる場合がある。ハンチングが発生した場合、クレ
ーン等では、その振動がアタッチメントに伝わりクレー
ン作業が危険になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】クレーン等における可
変容量形油圧モータの回転速度制御装置におけるハンチ
ング防止装置を提供し、安全な作業を確保することを課
題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1)エンジン1により
駆動される可変容量形の油圧ポンプ2と、該油圧ポンプ
2の傾転角を調整するポンプ容量制御装置3と、前記エ
ンジンの回転数を調整するエンジン回転数制御装置4
と、リモートコントロール弁7の2次圧によって前記油
圧ポンプ2の吐出油の流量及び方向を制御する方向制御
弁8と、該方向制御弁を通過した油にて駆動される可変
容量形の油圧モータ10と、該油圧モータ10の傾転角
を調整するモータ容量制御装置11とからなり、前記モ
ータ容量制御装置11を調整する電磁比例減圧弁13を
設け、速度コントローラ5の設定値に基づく制御部6の
指令により、前記ポンプ容量制御装置3とエンジン回転
数制御装置4とを調整して油圧ポンプ2の吐出流量を制
御するとともに、前記電磁比例減圧弁13を介してモー
タ容量制御装置11を調整して油圧モータ10の吸収量
を制御する油圧モータの回転速度制御において、前記油
圧モータに必要なトルクを確保すべく、油圧モータ容量
制御装置11の制御手段を設けた。
【0009】(2)そして、前記油圧モータ容量制御装
置の制御手段が、1)クレーン等に設けた過負荷防止装
置で、吊荷の荷重及びフックロープ掛数からウインチの
ロープ張力(W)を算出し、前記制御部へ出力し、 2)前記制御部で、ドラム回転検出装置で検出されたド
ラムの回転信号と予め記憶している各種データより、ド
ラム軸からウインチロープまでの垂直距離(r)を算出
し、 3)前記制御部で、ウインチロープ張力(W)及びドラ
ム軸からウインチロープまでの垂直距離(r)より油圧
モータに掛かる負荷トルク(TM)を次式で算出し、TM
=W×r×K1×K2(K1はモータ効率調整値,K2
は減速比調整値) 4)前記制御部で、コントローラの指令から、油圧モー
タ吸収量(QC)を、又負荷トルク(TM)より必要な油
圧モータ吸収量を次式で算出し、これを制限吸収量(Q
M)とし、QM=TM×2×π÷(△P×K1×K2)
(△Pは予め定められているモータ差圧値) 5)前記制御部で、コントローラ5の指令から算出した
油圧モータ吸収量(QC)が制限吸収量(QM)より小さ
い場合、電磁比例減圧弁に対する指令を制限吸収量(Q
M)として指令を出力し、 6)前記電磁比例減圧弁13が、前記制御部からの指令
を受け、油圧モータ容量制御装置11が指令に対応する
モータ吸収量になる2次圧を出力し、 7)この2次圧により油圧モータ容量制御装置11を、
電磁比例減圧弁13の2次圧に対応するモータ吸収量に
なるよう動作させるようにして油圧モータ10の吸収量
を電気的荷制御するようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】図1に基いて説明する。クレーン
等に設けた過負荷防止装置20(本実施の形態において
は、過負荷防止機能と制御機能が同一の装置の制御部6
の中にある)は、吊荷の荷重及びフックロープ掛数から
ウインチのロープ張力(W)を算出し、制御部6へ出力
する。ドラム回転検出装置21は、ドラムの回転を検出
する。
【0011】制御部6は、ドラム回転検出装置21で検
出されたウインチドラム23の回転信号と予め記憶して
いる各種データより、ドラム軸23′からウインチロー
プ24までの垂直距離(r)(図2参照)を下記(1)
式で算出する。
【0012】ここで垂直距離(r)算出で使用される前
記の各種データは、次のようなものである。 ウインチドラム半径(Rd) ワイヤロープ半径(Rw) 各層毎の巻き取りパルス数テーブル(P) (ドラム巻き取り長さ算出で使用) 各層の巻き取り列数テーブル(DL) (巻き取りパルス数の設定で使用) 最大層数(SMAX) r=Rd+Rr ……… (1) Rd:ドラム半径 Rr:ロープ分半径 ドラム巻取総パルスから現在の層数を算出する。上式
(1)でロープ分半径Rrは、 Rr=Rw+Rw*√3*(S−1) Rw:ワイヤロープ半径 S :巻取層数
【0013】そして、制御部6は、ウインチロープ張力
(W)及びドラム軸23′からウインチロープ24まで
の垂直距離(r)より油圧モータ10に掛かる負荷トル
ク(TM)を算出する。
【0014】制御部6は、算出された負荷トルク(T
M)より必要な油圧モータ吸収量を算出し、これを制限
吸収量(QM)とする。
【0015】又制御部6は、コントローラ5の指令から
算出した油圧モータ吸収量(QC)が上記制限吸収量
(QM)より小さい場合には、電磁比例減圧弁13に対
する指令は制限吸収量(QM)とし、油圧モータ10に
必要なトルクが確保されるよう油圧モータ容量制御装置
11を制御する。
【0016】さて、制御部6は、油圧モータ10の入口
と出口間のモータ差圧△P、モータ効率調整値K1及び
減速比調整値K2を予め記憶している。又同じく制御部
6は、調整機能をもち、モータ差圧△P、モータ効率調
整値K1、減速比調整値K2、ドラム回転数信号記憶値
(ドラム回転検出器21が狂った場合、再設定する為の
もの)等のデータの変更を可能にしている。
【0017】このようにして、コントローラ5が要求す
る油圧モータ吸収量(QC)が制限吸収量(QM)より小
さい時に、速度コントローラ5の要求する油圧モータ吸
収量(QC)を制限吸収量(QM)に置き換える事によ
り、油圧モータ10に対し必要なトルクを確保させ、同
時に制御装置11によるハンチングを防止することがで
きる。
【0018】(発明の作用)クレーン等に設けた過負荷
防止装置20は、吊荷の荷重及びフックロープ掛数から
ウインチのロープ張力(W)を算出し、制御部6へ出力
する。
【0019】制御部6は、ドラム回転検出装置21で検
出されたドラムの回転信号と予め記憶している各種デー
タ即ち△P,K1及びK2等より、ドラム軸23′から
ウインチロープ24までの垂直距離(r)を算出する。
【0020】制御部6は、ウインチロープ張力(W)及
びドラム軸23′からウインチロープ24までの垂直距
離(r)より油圧モータ10に掛かる負荷トルク(T
M)を次式で算出する。 TM=W×r×K1×K2 (K1はモータ効率調整値,K2は減速比調整値)
【0021】制御部6は、コントローラ5の指令から、
油圧モータ吸収量(QC)を、又負荷トルク(TM)より
必要な油圧モータ吸収量を算出し、これを制限吸収量
(QM)とする。 QM=TM×2×π÷(△P×K1×K2) (△Pは予め定められているモータ差圧値)
【0022】制御部6は、コントローラ5の指令から算
出した油圧モータ吸収量(QC)が制限吸収量(QM)よ
り小さい場合、電磁比例減圧弁13に対する指令は制限
吸収量(QM)とし、指令を出力する。
【0023】電磁比例減圧弁13は、制御部6からの指
令を受け、油圧モータ容量制御装置11が指令に対応す
るモータ吸収量になる2次圧を出力する。この2次圧に
より油圧モータ容量制御装置11は、電磁比例減圧弁1
3の2次圧に対応する、モータ吸収量になるよう動作す
る。
【0024】かくして油圧モータ10は、容量制御装置
11により、吸収量が変化し、実際にモータに掛かって
いる負荷トルクと同等のトルクを出力する。
【0025】このようにして、このコントローラ5が要
求する油圧モータ吸収量(QC)が制限吸収量(QM)よ
り小さい時に、速度コントローラ5の要求する油圧モー
タ吸収量(QC)を制限吸収量(QM)に置き換える事に
より、油圧モータ10に対し必要なトルクが確保され
る。
【0026】かくして、容量制御装置11は電磁比例減
圧弁13の2次圧のみで制御され、ハンチングを防止す
ることができる。
【0027】
【発明の効果】コントローラ5が要求する油圧モータ吸
収量(QC)では、実際に油圧モータに掛かる負荷トル
クが確保できない場合、制御装置6は、速度コントロー
ラ5の要求する油圧モータ吸収量(QC)を制限吸収量
(QM)に置き換える。これにより、油圧モータ10の
必要とするトルクが確保される。
【0028】かくして、容量制御装置11は電磁比例減
圧弁13の2次圧のみで制御され、ハンチングを防止す
ることができ、安全に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例回路図。
【図2】ウインチドラムとロープの関係を示す図。
【図3】従来の油圧回路の構成例。
【符号の説明】
1 エンジン 2 油圧ポンプ 3 ポンプ容量制御装置 4 エンジン回転数
制御装置 5 速度コントローラ 6 制御部 7 リモートコントロール弁 8 方向制御弁 9 カウンタバランス弁 10 油圧モータ 11 モータ容量制御装置 13 電磁比例減圧弁 20 過負荷防止装置 21 ドラム回転検出
装置 22 減速機 23 ウインチドラム 23 ドラム軸 24 ウインチロー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンにより駆動される可変容量形の
    油圧ポンプと、該油圧ポンプの傾転角を調整するポンプ
    容量制御装置と、前記エンジンの回転数を調整するエン
    ジン回転数制御装置と、リモートコントロール弁の2次
    圧によって前記油圧ポンプの吐出油の流量及び方向を制
    御する方向制御弁と、該方向制御弁を通過した油にて駆
    動される可変容量形の油圧モータと、該油圧モータの傾
    転角を調整するモータ容量制御装置とからなり、 前記モータ容量制御装置を調整する電磁比例減圧弁を設
    け、速度コントローラの設定値に基づく制御部の指令に
    より、前記ポンプ容量制御装置とエンジン回転数制御装
    置とを調整して油圧ポンプの吐出流量を制御するととも
    に、前記電磁比例減圧弁を介してモータ容量制御装置を
    調整して油圧モータの吸収量を制御する油圧モータの回
    転速度制御において、 前記油圧モータに必要なトルクを確保すべく、油圧モー
    タ容量制御装置の制御手段を設けたことを特徴とするハ
    ンチング防止可能な可変容量形油圧モータの回転速度制
    御装置。
  2. 【請求項2】 前記油圧モータ容量制御装置の制御手段
    が、1)クレーン等に設けた過負荷防止装置で、吊荷の
    荷重及びフックロープ掛数からウインチのロープ張力
    (W)を算出し、前記制御部へ出力し、 2)前記制御部で、ドラム回転検出装置で検出されたド
    ラムの回転信号と予め記憶している各種データより、ド
    ラム軸からウインチロープまでの垂直距離(r)を算出
    し、 3)前記制御部で、ウインチロープ張力(W)及びドラ
    ム軸からウインチロープまでの垂直距離(r)より油圧
    モータに掛かる負荷トルク(TM)を次式で算出し、 TM=W×r×K1×K2 (K1はモータ効率調整値,K2は減速比調整値)4)
    前記制御部で、コントローラの指令から、油圧モータ吸
    収量(QC)を、又負荷トルク(TM)より必要な油圧モ
    ータ吸収量を次式で算出し、これを制限吸収量(QM)
    とし、 QM=TM×2×π÷(△P×K1×K2) (△Pは予め定められているモータ差圧値) 5)前記制御部で、コントローラの指令から算出した油
    圧モータ吸収量(QC)が制限吸収量(QM)より小さい
    場合、電磁比例減圧弁に対する指令を制限吸収量(Q
    M)として指令を出力し、 6)前記電磁比例減圧弁が、前記制御部からの指令を受
    け、油圧モータ容量制御装置が指令に対応するモータ吸
    収量になる2次圧を出力し、 7)該出力された2次圧により油圧モータ容量制御装置
    を、電磁比例減圧弁の2次圧に対応するモータ吸収量に
    なるよう動作させるようにして、油圧モータの吸収量を
    電気的に制御するようにしたことを特徴とする請求項1
    記載のハンチング防止可能な可変容量形油圧モータの回
    転速度制御装置。
JP2000303455A 2000-10-03 2000-10-03 ハンチング防止可能な可変容量形油圧モータの回転速度制御装置 Pending JP2002114488A (ja)

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