JP2003194012A - Switching control valve for hydraulic actuator - Google Patents
Switching control valve for hydraulic actuatorInfo
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- JP2003194012A JP2003194012A JP2001395205A JP2001395205A JP2003194012A JP 2003194012 A JP2003194012 A JP 2003194012A JP 2001395205 A JP2001395205 A JP 2001395205A JP 2001395205 A JP2001395205 A JP 2001395205A JP 2003194012 A JP2003194012 A JP 2003194012A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーン等の作動
に用いられる油圧アクチュエータを制御する油圧アクチ
ュエータの切換制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、油圧駆動の機械設備では、油圧ア
クチュエータの制御を行う場合、油圧アクチュエータの
切換制御弁のスプールを、このスプールにリンクを介し
て接続された操作レバーを用いて手動で作動させる機側
操作、若しくは、遠隔操作器を用いて作動させる遠隔操
作によって制御している。例えば、図６に示すようなク
レーン１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム
６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮
するブーム７が起伏自在に枢支されている。
【０００３】コラム６にはウインチ１１が設けられてお
り、このウインチからワイヤロープ１２をブーム７の先
端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介
して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１
３をブーム７の先端部から吊下している。このクレーン
１では、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及び
ウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための油圧アクチ
ュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油
圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウイ
ンチ用油圧モータ１０を備えている。
【０００４】旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シ
リンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ
用油圧モータ１０は、車両のエンジンで駆動される油圧
ポンプ（図示略）から切換制御弁装置３を介して圧油を
供給することにより作動する。油圧ポンプの圧油の吐出
量は、エンジンの回転速度を上げるほど多くなる。切換
制御弁装置３は、図１に示すように、旋回用油圧モータ
５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シ
リンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各油圧アク
チュエータをそれぞれ制御する旋回用切換制御弁３１、
ブーム起伏用切換制御弁３２、ブーム伸縮用切換制御弁
３３、及びウインチ用切換制御弁３４を連結して構成し
た多連結弁装置である。
【０００５】この切換制御弁装置３は、機側操作及び遠
隔操作が可能となっている。クレーン１を機側で操作す
る場合には、オペレータが切換制御弁装置３を操作レバ
ー１８で切換操作する。これに対し、クレーン１を遠隔
操作する場合には、オペレータが切換制御弁装置３を図
７及び図８に示すような遠隔操作器７０で切換操作す
る。遠隔操作器７０には、ブーム７の起伏作動を選択す
るためのブーム起伏用タクトスイッチ７１、ウインチ１
１の巻上巻下作動を選択するためのウインチ巻上下用タ
クトスイッチ７２、ブーム７の伸縮作動を選択するため
のブーム伸縮用タクトスイッチ７３、ブーム７の左右へ
の旋回作動を選択するための旋回用タクトスイッチ７
４、及びクレーン１の各作動の速度を制御する速度レバ
ー７５が設けられている。
【０００６】遠隔操作器７０の各タクトスイッチ７１、
７２、７３、７４と速度レバー７５を操作すると、油圧
アクチュエータの作動選択信号と速度レバーの引き代信
号が、遠隔操作器７０から演算部４０に向けて無線送信
される。図１のように、旋回用切換制御弁３１、ブーム
起伏用切換制御弁３２、ブーム伸縮用切換制御弁３３、
及びウインチ用切換制御弁３４には、それぞれメインス
プール２１が内蔵されており、このメインスプール２１
は、左右のスプリング３０で通常は中立位置に保持され
ている。メインスプール２１の一端は、リンク２５を介
して操作レバー１８と連結されている。他端にはメイン
スプール２１を切換操作するパイロットピストン２２が
形成され、ピストンロッド３８の先端には鉄芯３９が設
けられている。この鉄芯３９は中空円筒形の差動トラン
スを備えた位置検出器２３内に挿入されている。
【０００７】また、各切換制御弁３１、３２、３３、３
４の外側には、それぞれ比例電磁式パイロット弁４１が
設けられている。比例電磁式パイロット弁４１のソレノ
イド４２Ｌ、４２Ｒには、演算部４０から比例出力ドラ
イバ２６、３６を介して制御信号が送られる。比例電磁
式パイロット弁４１は、油圧ポンプからパイロット圧油
が供給されるポートＰが常時閉、タンクへ作動油を戻す
ポートＴが常時開となっており、ソレノイド４２Ｌ、４
２Ｒに制御電流が入力されると左右のパイロットスプー
ル４３Ｌ、４３Ｒが摺動し、入力電流値によってＴポー
トの開口量が制御できる。従って、パイロットピストン
２２の左右の油室２２Ｌ、２２Ｒへのパイロット圧油の
供給が制御される。
【０００８】油室２２Ｌ、２２Ｒの何れか一方にパイロ
ット圧油が供給されると、メインスプール２１が右又は
左に移動して、サービスポートＢ、又はサービスポート
ＡとポンプポートＰとを連通させるので、各切換制御弁
３１、３２、３３、３４は、旋回用油圧モータ５、ブー
ム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ
８、及びウインチ用油圧モータ１０の各油圧アクチュエ
ータに圧油を供給して作動させる。メインスプール２１
が右又は左に移動したときは、縮小された油室２２Ｒ、
若しくは油室２２Ｌ内の圧油は、常時開のポートＴから
タンクへ戻る。
【０００９】メインスプール２１が変位すると、鉄芯３
９が移動し、位置検出器２３の差動トランスに誘導起電
力が生じるので、メインスプール２１変位量が検出さ
れ、検出値はアナログ・デジタルコンバータ２９を介し
て演算部４０にフィードバックされる。演算部４０はフ
ィードバックされた検出値と比例電磁式パイロット弁４
１に出力した制御信号の出力値とを比較し、過不足があ
れば補正を行うため再度比例電磁式パイロット弁４１に
補正信号を出力する。これにより、正確な開口量の制御
が行われる。
【００１０】例えば、図２に示すように、ブーム起伏用
切換制御弁３２のメインスプール２１が右に移動して、
サービスポートＢとポンプポートＰとを連通させると、
伸油路１４に圧油が供給されてブーム起伏用油圧シリン
ダ９が伸長する。作動を停止するときには、図５に示す
ように比例電磁式パイロット弁４１のソレノイド４２Ｌ
の励磁を中止し、油室２２Ｌへのパイロット圧油の供給
を停止する。すると、メインスプール２１は左右のスプ
リング３０の付勢力Ｆl で中立位置へ戻される。このと
き、油室２２Ｌ内の圧油は常時開である比例電磁式パイ
ロット弁４１のポートＴからタンクに戻る。
【００１１】遠隔操作における各サービスポートＡ、Ｂ
の開口量は、遠隔操作機７０の速度レバー７５の引き代
量でメインスプール２１を変位させ、その変位量で制御
を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、遠隔操作にお
いては、加工不良によるメインスプール２１若しくは各
切換制御弁３１、３２、３３、３４の摺動面仕上げが粗
い場合や、作動油に混入した汚濁物等によるメインスプ
ール２１と各切換制御弁３１、３２、３３、３４の摺動
面との間のごみ詰まり、またはスプリング３０の付勢力
の低下等があった場合には、メインスプール２１の中立
位置へ戻る速度が遅くなり、遠隔操作機７０からの操作
信号に対する応答性が鈍くなるという問題が生じてい
た。
【００１３】特に、ごみ詰まりによってメインスプール
２１がスプリング３０の付勢力では中立位置に戻らなく
なった場合、速度レバー７５を元の非作動位置に戻して
作動停止信号を送信しても、メインスプール２１が変位
したままの状態となるため、サービスポートＡ若しくは
サービスポートＢが開口したまま固着し、クレーン１が
オペレータの意に反して作動を続け、周りの器物を損傷
したり、クレーン１の吊荷が転倒限界に近い状態である
と転倒に至るおそれがある。
【００１４】本発明は、油圧アクチュエータの切換制御
弁の遠隔操作における上記問題を解決するものであっ
て、遠隔操作器で油圧アクチュエータの操作を行う場合
に、メインスプール２１を速やかに中立位置へ戻すこと
ができ、遠隔操作器７０からの操作信号に対する応答性
を向上させる油圧アクチュエータの切換制御弁を提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の油圧アクチュエ
ータの切換制御弁は、中立位置と圧油供給位置との間を
移動するスプールと、油圧アクチュエータの不作動時に
スプールを中立位置に保持する保持手段と、油圧アクチ
ュエータの作動時にスプールを保持手段の保持力に抗し
て中立位置から圧油供給位置へ移動させるパイロット操
作手段と、油圧アクチュエータの作動終了時に保持手段
による付勢力と協働してスプールを圧油供給位置から中
立位置へ移動させる戻し手段とを備えることにより上記
課題を解決している。
【００１６】この油圧アクチュエータの切換制御弁は、
油圧アクチュエータの作動終了時には、戻し手段が保持
手段による付勢力と協働してスプールを圧油供給位置か
ら中立位置へ移動させる。従って、メインスプールを速
やかに中立位置へ戻すことができ、遠隔操作器からの操
作信号に対する応答性を向上させることができる。ま
た、油圧アクチュエータの作動速度を減速させるときに
も、戻し手段と保持手段による付勢力とを協働させれ
ば、より緻密で素早い制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図３は本発明の実施の一形態であ
るクレーンのブーム起伏用切換制御弁の伸長停止直後の
状態を示す図、図４は本発明の実施の一形態であるクレ
ーンのブーム起伏用切換制御弁のメインスプールが中立
位置に戻った状態を示す図である。クレーンの構成は、
従来のものと同様であるので図６を参照して説明する。
クレーン１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラ
ム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸
縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６
にはウインチ１１が設けられており、このウインチから
ワイヤロープ１２をブーム７の先端部に導いて、ブーム
７の先端部の滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１
３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部
から吊下している。
【００１８】このクレーン１では、コラム６の旋回、ブ
ーム７の起伏と伸縮、ウインチ１１の巻上巻下、及びア
ウトリガ２の伸縮の作動を行うための油圧アクチュエー
タとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリ
ンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用
油圧モータ１０を備えている。旋回用油圧モータ５、ブ
ーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ
８、及びウインチ用油圧モータ１０は、車両のエンジン
で駆動される油圧ポンプ（図示略）から切換制御弁装置
３を介して圧油を供給することにより作動する。油圧ポ
ンプの圧油の吐出量は、エンジンの回転速度を上げるほ
ど多くなる。
【００１９】切換制御弁装置３は、図１に示すものと同
様であり、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリ
ンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用
油圧モータ１０の各油圧アクチュエータをそれぞれ制御
する旋回用切換制御弁３１、ブーム起伏用切換制御弁３
２、ブーム伸縮用切換制御弁３３、及びウインチ用切換
制御弁３４を連結して構成した多連結弁装置である。こ
の切換制御弁装置３は、機側操作及び遠隔操作が可能と
なっている。
【００２０】クレーン１を機側で操作する場合には、オ
ペレータが切換制御弁装置３を操作レバー１８で切換操
作する。これに対し、クレーン１を遠隔操作する場合に
は、オペレータが切換制御弁装置３を図７及び図８に示
すものと同様の遠隔操作器７０で切換操作する。遠隔操
作器７０には、ブーム７の起伏作動を選択するためのブ
ーム起伏用タクトスイッチ７１、ウインチ１１の巻上巻
下作動を選択するためのウインチ巻上下用タクトスイッ
チ７２、ブーム７の伸縮作動を選択するためのブーム伸
縮用タクトスイッチ７３、ブーム７の左右への旋回作動
を選択するための旋回用タクトスイッチ７４、及びクレ
ーン１の各作動の速度を制御する速度レバー７５が設け
られている。
【００２１】遠隔操作器７０の各タクトスイッチ７１、
７２、７３、７４と速度レバー７５を操作すると、油圧
アクチュエータの作動選択信号と速度レバーの引き代信
号が、遠隔操作器７０から送受信機７７を介して演算部
４０に送られる。旋回用切換制御弁３１、ブーム起伏用
切換制御弁３２、ブーム伸縮用切換制御弁３３、及びウ
インチ用切換制御弁３４には、それぞれメインスプール
２１が内蔵されており、このメインスプール２１は、左
右のスプリング３０で通常は中立位置に保持されてい
る。メインスプール２１の一端は、リンク２５を介して
操作レバー１８と連結されている。他端にはメインスプ
ール２１を切換操作するパイロットピストン２２が形成
され、ピストンロッド３８の先端には鉄芯３９が設けら
れている。この鉄芯３９は中空円筒形の差動トランスを
備えた位置検出器２３内に挿入されている。
【００２２】各切換制御弁３１、３２、３３、３４の外
側には、それぞれ比例電磁式パイロット弁４１が設けら
れている。比例電磁式パイロット弁４１のソレノイド４
２Ｌ、４２Ｒには、演算部４０から比例出力ドライバ２
６、３６を介して制御信号が送られる。比例電磁式パイ
ロット弁４１は、油圧ポンプからパイロット圧油が供給
されるポートＰが常時閉、タンクへ作動油を戻すポート
Ｔが常時開となっており、ソレノイド４２Ｌ、４２Ｒに
制御電流が入力されると左右のパイロットスプール４３
Ｌ、４３Ｒが摺動し、入力電流値によってＴポートの開
口量が制御できる。従って、パイロットピストン２２の
左右の油室２２Ｌ、２２Ｒへのパイロット圧油の供給が
制御される。
【００２３】油室２２Ｌ、２２Ｒの何れか一方にパイロ
ット圧油が供給されると、メインスプール２１が右又は
左に移動して、サービスポートＢ、又はサービスポート
ＡとポンプポートＰとを連通させるので、各切換制御弁
３１、３２、３３、３４は、旋回用油圧モータ５、ブー
ム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ
８、及びウインチ用油圧モータ１０の各油圧アクチュエ
ータに圧油を供給して作動させる。メインスプール２１
が右又は左に移動したときは、縮小された油室２２Ｒ、
若しくは油室２２Ｌ内の圧油は、常時開のポートＴから
タンクへ戻る。
【００２４】メインスプール２１が変位すると、鉄芯３
９が移動し、位置検出器２３の差動トランスに誘導起電
力が生じるので、メインスプール２１変位量が検出さ
れ、検出値はアナログ・デジタルコンバータ２９を介し
て演算部４０にフィードバックされる。演算部４０はフ
ィードバックされた検出値と比例電磁式パイロット弁４
１に出力した制御信号の出力値とを比較し、過不足があ
れば補正を行うため再度比例電磁式パイロット弁４１に
補正信号を出力する。これにより、正確な開口量の制御
が行われる。
【００２５】旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シ
リンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ
用油圧モータ１０の各油圧アクチュエータの作動を停止
させるときには、遠隔操作器７０の速度レバー７５を元
の非作動位置に戻し、演算部４０への出力を停止する。
演算部４０は、それまで作動していた比例電磁式パイロ
ット弁４１のソレノイド４２Ｌ、またはソレノイド４２
Ｒへの出力を停止する。それと同時に、それまで作動し
ていた比例電磁式パイロット弁４１のソレノイド４２
Ｌ、またはソレノイド４２Ｒとは反対側のソレノイド４
２Ｒ、またはソレノイド４２Ｌへ、メインスプール２１
を逆方向に移動させて中立位置まで戻るように瞬時に制
御信号を出力する。
【００２６】すると、メインスプール２１を常に中立位
置へ戻そうと働くスプリング３０の付勢力と、ピストン
２２のパイロット圧力とが協働してメインスプール２１
を瞬時に中立位置に戻す。このとき、油室２２Ｌまたは
油室２２Ｌ内の圧油は常時開である比例電磁式パイロッ
ト弁４１のポートＴからタンクに戻る。これにより、サ
ービスポートＡ、ＢとポンプポートＰとは閉口され、旋
回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブー
ム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１
０の各油圧アクチュエータの圧油の供給は遮断される。
【００２７】位置検出器２３は、メインスプール２１が
中立位置へ戻る作動を演算部４０へフィードバックし、
演算部４０は戻りを確認する。もし中立位置まで戻って
いないときには、上記の戻し作動を繰り返し行う。以
下、遠隔操作器７０を用いてブーム７の起立操作を行う
場合を例として、作動を説明する。オペレータは遠隔操
作器７０のブーム起伏用タクトスイッチ７３を起立側に
入れ、速度レバー７５を引く。すると、操作信号が遠隔
操作器７０から演算部４０に送られる。
【００２８】演算部４０は、この操作信号に従って、ブ
ーム起伏用切換制御弁３２のスプール２１の所要開口量
を演算し、比例電磁式パイロット弁４１のソレノイド４
２Ｌに制御信号を送って励磁する。すると図２のように
パイロットスプール４３Ｌが摺動し、ピストン２２の油
室２２Ｌへパイロット圧油が供給される。油室２２Ｌに
パイロット圧油が供給されると、スプール２１が右に移
動して、サービスポートＢとポンプポートＰとを連通さ
せるので、ブーム起伏用切換制御弁３１は、伸油路１４
に圧油を供給して、ブーム起伏用油圧シリンダ９を伸長
作動させる。縮油路１５から排出される油はタンクポー
トＴからタンクに戻る。
【００２９】ブーム起伏用油圧シリンダ９の作動を停止
させるときには、遠隔操作器７０の速度レバー７５を元
の非作動位置に戻し、演算部４０への出力を停止する。
演算部４０は、それまで作動していた比例電磁式パイロ
ット弁４１のソレノイド４２Ｌへの出力を停止する。そ
れと同時に、それまで作動していたソレノイド４２Ｌと
反対側のソレノイド４２Ｒへ、メインスプール２１を逆
方向に移動させて中立位置まで戻るように瞬時に制御信
号を出力する。
【００３０】すると、図３に示すように、メインスプー
ル２１を常に中立位置へ戻そうと働くスプリング３０の
付勢力Ｆl と、ピストン２２のパイロット圧力Ｆ2 とが
協働して図４に示すようにメインスプール２１を瞬時に
中立位置に戻す。このとき、縮小する油室２２Ｌ内の圧
油は常時開である比例電磁式パイロット弁４１のポート
Ｔからタンクに戻る。これにより、サービスポートＢと
ポンプポートＰとは閉口し、ブーム起伏用油圧シリンダ
９への圧油の供給は遮断されて、起立作動は停止する。
【００３１】このように、ピストン２２を戻し手段とし
ても機能させ、保持手段であるスプリング３０による付
勢力と協働させることにより、加工不良によるメインス
プール２１若しくは各切換制御弁３１、３２、３３、３
４の摺動面仕上げが粗い場合や、作動油に混入した汚濁
物等によるメインスプール２１と各切換制御弁３１、３
２、３３、３４の摺動面との間のごみ詰まり、またはス
プリング３０の付勢力の低下等があった場合等、スプリ
ング３０の付勢力のみではメインスプール２１の中立位
置への戻りに支障が生じるような場合でも、メインスプ
ール２１の戻る速度が遅くなることがなく、遠隔操作機
７０からの操作信号に対する応答性は鈍くならない。
【００３２】また、各油圧アクチュエータ５、８、９、
１０の作動速度を減速させるときにも、サービスポート
Ａ、Ｂの開口量をスプリング３０の付勢力Ｆl と、ピス
トン２２のパイロット圧力Ｆ2 とを協働させれば、より
緻密で素早い制御が可能となり、速度レバー７５に対す
る応答性が向上する。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の油圧ア
クチュエータの切換制御弁は、遠隔操作器で油圧アクチ
ュエータの操作を行う場合に、メインスプールを速やか
に中立位置へ戻すことができ、遠隔操作器からの操作信
号に対する応答性を向上させることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic actuator switching control valve for controlling a hydraulic actuator used for operating a crane or the like. 2. Description of the Related Art Conventionally, in hydraulically driven mechanical equipment, when controlling a hydraulic actuator, a spool of a switching control valve of the hydraulic actuator is operated by using an operation lever connected to the spool via a link. It is controlled by a machine-side operation that is manually operated or a remote operation that is operated by using a remote controller. For example, in the crane 1 as shown in FIG. 6, a column 6 is rotatably provided on a base 4 provided with an outrigger 2, and a boom 7 which expands and contracts is supported on the upper end of the column 6 so as to be able to move up and down. . [0003] A winch 11 is provided on the column 6, and a wire rope 12 is guided from the winch to the tip of the boom 7 and is hooked through a pulley (not shown) at the tip of the boom 7 for hanging loads. 13 and hook 1
3 is suspended from the tip of the boom 7. In this crane 1, a hydraulic actuator for turning, a hydraulic cylinder 9 for raising and lowering a boom, a hydraulic cylinder 9 for raising and lowering a boom, and a hydraulic actuator for performing the operation of turning the column 6, raising and lowering and expanding and contracting the boom 7, and operating the hoisting and lowering of the winch 11. A hydraulic cylinder 8 and a winch hydraulic motor 10 are provided. The hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 10 for the winch are switched from a hydraulic pump (not shown) driven by a vehicle engine to a switching control valve device 3. It operates by supplying pressurized oil via The discharge amount of the hydraulic oil from the hydraulic pump increases as the rotation speed of the engine increases. As shown in FIG. 1, the switching control valve device 3 is a turning hydraulic motor 5, a boom raising and lowering hydraulic cylinder 9, a boom extending and retracting hydraulic cylinder 8, and a winch hydraulic motor 10, which respectively control hydraulic actuators for turning. Switching control valve 31,
This is a multi-connection valve device configured by connecting a boom up / down switching control valve 32, a boom expansion / contraction switching control valve 33, and a winch switching control valve 34. The switching control valve device 3 can be operated on the machine side and remotely. When the crane 1 is operated on the machine side, an operator switches the switching control valve device 3 with the operation lever 18. On the other hand, when remotely controlling the crane 1, the operator switches the switching control valve device 3 with a remote controller 70 as shown in FIGS. The remote controller 70 includes a boom-lifting tact switch 71 for selecting the lifting operation of the boom 7 and a winch 1.
1 a winch winding up / down tact switch 72 for selecting the hoisting / rolling-down operation, a boom extending / retracting tact switch 73 for selecting the extension / retraction operation of the boom 7, and a swivel for selecting the left / right turning operation of the boom 7. Tact switch 7
4, and a speed lever 75 for controlling the speed of each operation of the crane 1 are provided. Each tact switch 71 of the remote controller 70,
By operating the speed levers 72, 73, 74 and the speed lever 75, an operation selection signal of the hydraulic actuator and a pull-off signal of the speed lever are wirelessly transmitted from the remote controller 70 to the arithmetic unit 40. As shown in FIG. 1, the switching control valve 31 for turning, the switching control valve 32 for raising and lowering the boom, the switching control valve 33 for extending and retracting the boom,
The winch switching control valve 34 has a built-in main spool 21.
Is normally held at a neutral position by left and right springs 30. One end of the main spool 21 is connected to the operation lever 18 via a link 25. A pilot piston 22 for switching the main spool 21 is formed at the other end, and an iron core 39 is provided at the tip of the piston rod 38. This iron core 39 is inserted into the position detector 23 having a hollow cylindrical differential transformer. The switching control valves 31, 32, 33, 3
On the outside of each of the four, a proportional electromagnetic pilot valve 41 is provided. Control signals are sent from the calculation unit 40 to the solenoids 42L and 42R of the proportional electromagnetic pilot valve 41 via the proportional output drivers 26 and 36. In the proportional electromagnetic pilot valve 41, the port P to which the pilot pressure oil is supplied from the hydraulic pump is always closed, and the port T for returning the hydraulic oil to the tank is always open.
When a control current is input to 2R, the left and right pilot spools 43L and 43R slide, and the opening amount of the T port can be controlled by the input current value. Accordingly, the supply of the pilot pressure oil to the left and right oil chambers 22L and 22R of the pilot piston 22 is controlled. When the pilot pressure oil is supplied to one of the oil chambers 22L and 22R, the main spool 21 moves right or left to connect the service port B or the service port A and the pump port P. Therefore, each of the switching control valves 31, 32, 33, and 34 supplies pressure oil to each hydraulic actuator of the hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 10 for the winch. To operate. Main spool 21
Moves to the right or left, the reduced oil chamber 22R,
Alternatively, the pressure oil in the oil chamber 22L returns to the tank from the normally open port T. When the main spool 21 is displaced, the iron core 3
9 moves and an induced electromotive force is generated in the differential transformer of the position detector 23, the displacement of the main spool 21 is detected, and the detected value is fed back to the arithmetic unit 40 via the analog / digital converter 29. The arithmetic unit 40 calculates the feedback detected value and the proportional electromagnetic pilot valve 4
The output value of the control signal output to 1 is compared with the output value, and if there is an excess or deficiency, a correction signal is output to the proportional electromagnetic pilot valve 41 again to perform correction. Thus, accurate control of the opening amount is performed. For example, as shown in FIG. 2, the main spool 21 of the switching control valve 32 for raising and lowering the boom moves rightward,
When the service port B communicates with the pump port P,
Pressurized oil is supplied to the oil extension passage 14, and the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom is extended. When the operation is stopped, the solenoid 42L of the proportional electromagnetic pilot valve 41 as shown in FIG.
Is stopped, and the supply of the pilot pressure oil to the oil chamber 22L is stopped. Then, the main spool 21 is returned by the biasing force F l of the left and right springs 30 to the neutral position. At this time, the pressure oil in the oil chamber 22L returns to the tank from the port T of the proportional electromagnetic pilot valve 41 that is normally open. Each service port A, B in remote operation
The opening amount of the main spool 21 is displaced by the displacement amount of the speed lever 75 of the remote controller 70, and the displacement is controlled by the displacement amount. However, in remote operation, when the finish of the sliding surface of the main spool 21 or each of the switching control valves 31, 32, 33, and 34 is rough due to poor processing, or when the hydraulic oil is used. If the main spool 21 and the sliding surfaces of the switching control valves 31, 32, 33, 34 are clogged with dust due to contaminants or the like, or if the urging force of the spring 30 is reduced, the main spool 21 21 has a problem that the speed of returning to the neutral position becomes slow, and the response to the operation signal from the remote controller 70 becomes slow. In particular, if the main spool 21 cannot return to the neutral position due to the urging force of the spring 30 due to dust clogging, even if the speed lever 75 is returned to the original non-operation position and the operation stop signal is transmitted, Is displaced, the service port A or the service port B is fixed in an open state, and the crane 1 continues to operate against the operator's will, damaging surrounding objects, and the load of the crane 1 If the vehicle is in a state close to the fall limit, the vehicle may fall. The present invention solves the above-mentioned problem in remote control of a switching control valve of a hydraulic actuator. When the hydraulic actuator is operated by a remote controller, the main spool 21 is quickly returned to a neutral position. It is an object of the present invention to provide a hydraulic actuator switching control valve that can improve the response to an operation signal from a remote controller 70. According to the present invention, there is provided a switching control valve for a hydraulic actuator, wherein the spool moves between a neutral position and a hydraulic oil supply position, and the spool moves to a neutral position when the hydraulic actuator is inoperative. Holding means for holding, pilot operating means for moving the spool from the neutral position to the pressure oil supply position against the holding force of the holding means when the hydraulic actuator is operated, and urging force by the holding means at the end of the operation of the hydraulic actuator. This problem is solved by providing return means for operating the spool from the pressure oil supply position to the neutral position. The switching control valve of this hydraulic actuator is
When the operation of the hydraulic actuator is completed, the return means cooperates with the urging force of the holding means to move the spool from the pressure oil supply position to the neutral position. Therefore, the main spool can be quickly returned to the neutral position, and responsiveness to an operation signal from the remote controller can be improved. Even when the operating speed of the hydraulic actuator is reduced, more precise and quicker control can be achieved by cooperating the urging force of the return means and the holding means. FIG. 3 is a view showing a crane according to an embodiment of the present invention immediately after the stop of extension of a boom hoisting switching control valve, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing a state in which the main spool of the boom-lifting switching control valve of the crane has returned to the neutral position. The configuration of the crane
Since this is the same as the conventional one, it will be described with reference to FIG.
In the crane 1, a column 6 is rotatably provided on a base 4 provided with an outrigger 2, and a boom 7 that expands and contracts is pivotally supported on the upper end of the column 6 so as to be able to move up and down. Column 6
Is provided with a winch 11, from which the wire rope 12 is guided to the tip of the boom 7, and the hook 1 for hanging load is pulled through a pulley (not shown) at the tip of the boom 7.
The hook 13 is hung from the tip of the boom 7 by hanging around the hook 3. In this crane 1, a hydraulic motor for turning 5, a hydraulic motor for turning, and a hydraulic actuator for operating the rotation of the column 6, the raising and lowering of the boom 7, the raising and lowering of the winch 11, and the expansion and contraction of the outrigger 2. A hydraulic cylinder 9 for booms, a hydraulic cylinder 8 for extending and retracting a boom, and a hydraulic motor 10 for a winch. The hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 10 for the winch are connected to a hydraulic pump (not shown) driven by a vehicle engine via a switching control valve device 3. It operates by supplying pressure oil. The discharge amount of the hydraulic oil from the hydraulic pump increases as the rotation speed of the engine increases. The switching control valve device 3 is the same as that shown in FIG. 1 and includes hydraulic actuators for a hydraulic motor 5 for turning, a hydraulic cylinder 9 for raising and lowering a boom, a hydraulic cylinder 8 for extending and retracting a boom, and a hydraulic motor 10 for a winch. Switching control valve 31 and boom up / down switching control valve 3 for controlling
2. A multi-connection valve device configured by connecting a boom expansion / contraction switching control valve 33 and a winch switching control valve 34. The switching control valve device 3 is capable of machine-side operation and remote operation. When the crane 1 is operated on the machine side, the operator switches the switching control valve device 3 with the operation lever 18. On the other hand, when remotely operating the crane 1, the operator switches the switching control valve device 3 with a remote controller 70 similar to that shown in FIGS. 7 and 8. The remote controller 70 includes a tact switch 71 for raising and lowering the boom for selecting the operation for raising and lowering the boom 7, a tact switch 72 for raising and lowering the winch for selecting the operation for raising and lowering the winch 11, and the expansion and contraction operation of the boom 7. A tact switch 73 for selecting the boom extending and retracting, a tact switch 74 for selecting the turning operation of the boom 7 to the left and right, and a speed lever 75 for controlling the speed of each operation of the crane 1 are provided. Each tact switch 71 of the remote controller 70,
By operating the speed levers 72, 73, 74 and the speed lever 75, an operation selection signal of the hydraulic actuator and a signal of the speed lever are sent from the remote controller 70 to the arithmetic unit 40 via the transceiver 77. Each of the turning switching control valve 31, the boom raising / lowering switching control valve 32, the boom expansion / contraction switching control valve 33, and the winch switching control valve 34 has a built-in main spool 21. The spring 30 is normally held at the neutral position. One end of the main spool 21 is connected to the operation lever 18 via a link 25. A pilot piston 22 for switching the main spool 21 is formed at the other end, and an iron core 39 is provided at the tip of the piston rod 38. This iron core 39 is inserted into the position detector 23 having a hollow cylindrical differential transformer. Proportional electromagnetic pilot valves 41 are provided outside the switching control valves 31, 32, 33 and 34, respectively. Solenoid 4 of proportional electromagnetic pilot valve 41
2L and 42R have a proportional output driver 2
Control signals are sent via 6 and 36. In the proportional electromagnetic pilot valve 41, the port P to which the pilot pressure oil is supplied from the hydraulic pump is normally closed, the port T for returning the hydraulic oil to the tank is always open, and a control current is input to the solenoids 42L and 42R. And the left and right pilot spools 43
L and 43R slide, and the opening amount of the T port can be controlled by the input current value. Accordingly, the supply of the pilot pressure oil to the left and right oil chambers 22L and 22R of the pilot piston 22 is controlled. When the pilot pressure oil is supplied to one of the oil chambers 22L and 22R, the main spool 21 moves right or left to connect the service port B or the service port A and the pump port P. Therefore, each of the switching control valves 31, 32, 33, and 34 supplies pressure oil to each hydraulic actuator of the hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 10 for the winch. To operate. Main spool 21
Moves to the right or left, the reduced oil chamber 22R,
Alternatively, the pressure oil in the oil chamber 22L returns to the tank from the normally open port T. When the main spool 21 is displaced, the iron core 3
9 moves and an induced electromotive force is generated in the differential transformer of the position detector 23, the displacement of the main spool 21 is detected, and the detected value is fed back to the arithmetic unit 40 via the analog / digital converter 29. The arithmetic unit 40 calculates the feedback detected value and the proportional electromagnetic pilot valve 4
The output value of the control signal output to 1 is compared with the output value, and if there is an excess or deficiency, a correction signal is output to the proportional electromagnetic pilot valve 41 again to perform correction. Thus, accurate control of the opening amount is performed. When the hydraulic actuators of the hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 10 for the winch are stopped, the speed lever 75 of the remote controller 70 is turned off. Is returned to the inoperative position, and the output to the arithmetic unit 40 is stopped.
The calculation unit 40 is configured to operate the solenoid 42L or the solenoid 42L of the proportional electromagnetic pilot valve 41 that has been operating up to that time.
Stop output to R. At the same time, the solenoid 42 of the proportional solenoid pilot valve 41 that had been operating until then
L or the solenoid 4 on the opposite side of the solenoid 42R
2R or to the solenoid 42L, the main spool 21
Is instantaneously output so as to return to the neutral position by moving in the reverse direction. Then, the urging force of the spring 30 working to always return the main spool 21 to the neutral position and the pilot pressure of the piston 22 cooperate with each other,
To the neutral position instantly. At this time, the oil chamber 22L or the pressure oil in the oil chamber 22L returns to the tank from the port T of the proportional electromagnetic pilot valve 41 which is normally open. As a result, the service ports A and B and the pump port P are closed, and the hydraulic motor 5 for turning, the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom, the hydraulic cylinder 8 for extending and retracting the boom, and the hydraulic motor 1 for the winch are used.
The supply of pressure oil to each of the 0 hydraulic actuators is shut off. The position detector 23 feeds back the operation of the main spool 21 returning to the neutral position to the calculation unit 40,
The operation unit 40 confirms the return. If it has not returned to the neutral position, the above return operation is repeated. Hereinafter, the operation will be described by taking as an example a case where the standing operation of the boom 7 is performed using the remote controller 70. The operator turns on the tactile switch 73 for raising and lowering the boom of the remote controller 70 and pulls the speed lever 75. Then, an operation signal is sent from the remote controller 70 to the arithmetic unit 40. The computing section 40 computes the required opening amount of the spool 21 of the switching control valve 32 for raising and lowering the boom in accordance with the operation signal.
A control signal is sent to 2L to excite. Then, the pilot spool 43L slides as shown in FIG. 2, and the pilot pressure oil is supplied to the oil chamber 22L of the piston 22. When the pilot pressure oil is supplied to the oil chamber 22L, the spool 21 moves to the right to connect the service port B and the pump port P, so that the boom-relief switching control valve 31
And pressurized oil is supplied to the hydraulic cylinder 9 to extend the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom. The oil discharged from the oil reduction passage 15 returns to the tank from the tank port T. When the operation of the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom is stopped, the speed lever 75 of the remote controller 70 is returned to the original non-operating position, and the output to the arithmetic section 40 is stopped.
The arithmetic unit 40 stops the output of the proportional electromagnetic pilot valve 41 that has been operating to the solenoid 42L. At the same time, a control signal is instantaneously output to the solenoid 42R on the opposite side of the solenoid 42L that has been operated so far, so as to move the main spool 21 in the reverse direction and return to the neutral position. [0030] Then, as shown in FIG. 3, FIG. 4 shows the main spool 21 always pilot pressure F 2 cooperation of the biasing force F l of the spring 30 acting tends to return to the neutral position, the piston 22 The main spool 21 is instantaneously returned to the neutral position. At this time, the pressure oil in the reduced oil chamber 22L returns to the tank from the port T of the proportional electromagnetic pilot valve 41 that is normally open. As a result, the service port B and the pump port P are closed, the supply of the hydraulic oil to the hydraulic cylinder 9 for raising and lowering the boom is shut off, and the raising operation stops. As described above, the piston 22 also functions as return means, and cooperates with the urging force of the spring 30 as the holding means, whereby the main spool 21 or each of the switching control valves 31, 32, 33, 3
4, the main spool 21 and each of the switching control valves 31, 3 due to contaminants or the like mixed in the hydraulic oil.
In the case where dust is clogged between the sliding surfaces 2, 33, and 34, or the urging force of the spring 30 is reduced, the urging force of the spring 30 alone does not hinder the return of the main spool 21 to the neutral position. Even in such a case, the return speed of the main spool 21 does not decrease, and the responsiveness to the operation signal from the remote controller 70 does not decrease. Each of the hydraulic actuators 5, 8, 9,
When decelerating the 10 operating speed also, the service ports A, the biasing force F l of the spring 30 the opening amount of B, if brought into cooperation with the pilot pressure F 2 of the piston 22, rapid control denser is It becomes possible, and the response to the speed lever 75 is improved. As described above, the switching control valve of the hydraulic actuator according to the present invention can quickly return the main spool to the neutral position when operating the hydraulic actuator with the remote controller. In addition, responsiveness to an operation signal from a remote controller can be improved.
【図面の簡単な説明】
【図１】クレーンの油圧アクチュエータの切換制御弁装
置の構成図である。
【図２】ブーム起伏用切換制御弁を伸長側に切換えた状
態の説明図である。
【図３】本発明の実施の一形態であるクレーンのブーム
起伏用切換制御弁の伸長停止直後の状態を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施の一形態であるクレーンのブーム
起伏用切換制御弁のメインスプールが中立位置に戻った
状態を示す図である。
【図５】従来のクレーンのブーム起伏用切換制御弁のメ
インスプールが中立位置に戻る状態の説明図である。
【図６】クレーンの構成図である。
【図７】遠隔操作器の正面図である。
【図８】遠隔操作器の側面図である。
【符号の説明】
１ クレーン
５ 旋回用油圧モータ
６ コラム
７ ブーム
８ ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ ウインチ用油圧モータ
１１ ウインチ
１８ 操作レバー
２１ メインスプール
２２ ピストン
２２Ｌ、２２Ｒ 油室
２３ 位置検出器
３０ スプリング
３１ 旋回用切換制御弁
３２ ブーム起伏用切換制御弁
３３ ブーム伸縮用切換制御弁
３４ ウインチ用切換制御弁
４０ 演算部
４１ 比例電磁式パイロット弁
４２Ｌ、４２Ｒ ソレノイド
４３Ｌ、４３Ｒ パイロットスプール
７０ 遠隔操作器
７１ ブーム起伏用タクトスイッチ
７２ ウインチ巻上下用タクトスイッチ
７３ ブーム伸縮用タクトスイッチ
７４ 旋回用タクトスイッチ
７５ 速度レバーBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a switching control valve device of a hydraulic actuator of a crane. FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which a boom-up / down switching control valve is switched to an extension side. FIG. 3 is a diagram showing a state immediately after the extension stop of a boom-lifting switching control valve of the crane according to the embodiment of the present invention; FIG. 4 is a view showing a state in which a main spool of a boom-lifting switching control valve of the crane according to the embodiment of the present invention returns to a neutral position. FIG. 5 is an explanatory view of a state in which a main spool of a conventional boom hoisting switching control valve returns to a neutral position. FIG. 6 is a configuration diagram of a crane. FIG. 7 is a front view of the remote controller. FIG. 8 is a side view of the remote controller. [Description of Signs] 1 Crane 5 Hydraulic motor for turning 6 Column 7 Boom 8 Hydraulic cylinder for extending / retracting boom 9 Hydraulic cylinder for raising / lowering boom 10 Hydraulic motor for winch 11 Winch 18 Operating lever 21 Main spool 22 Pistons 22L, 22R Oil chamber 23 Position Detector 30 Spring 31 Swivel switching control valve 32 Boom raising / lowering switching control valve 33 Boom expansion / contraction switching control valve 34 Winch switching control valve 40 Arithmetic unit 41 Proportional electromagnetic pilot valves 42L, 42R Solenoids 43L, 43R Pilot spool 70 Remote Actuator 71 Tact switch for raising and lowering the boom 72 Tact switch for raising and lowering the winch 73 Tact switch for extending and retracting the boom 74 Tact switch for turning 75 Speed lever
Claims (1)
るスプールと、油圧アクチュエータの不作動時にスプー
ルを中立位置に保持する保持手段と、油圧アクチュエー
タの作動時にスプールを保持手段の保持力に抗して中立
位置から圧油供給位置へ移動させるパイロット操作手段
と、油圧アクチュエータの作動終了時に保持手段による
付勢力と協働してスプールを圧油供給位置から中立位置
へ移動させる戻し手段とを備えたことを特徴とする油圧
アクチュエータの切換制御弁。Claims: 1. A spool for moving between a neutral position and a pressure oil supply position, holding means for holding the spool at a neutral position when the hydraulic actuator is not operated, and a spool for operating the hydraulic actuator. The spool from the pressurized oil supply position to the neutral position in cooperation with the urging force of the holding means at the end of the operation of the hydraulic actuator, and a pilot operating means for moving the spool from the neutral position to the pressure oil supply position against the holding force of the holding means. Switching control valve for a hydraulic actuator, comprising: return means for moving the hydraulic actuator to
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395205A JP2003194012A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Switching control valve for hydraulic actuator |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013177231A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Tadano Ltd | Hand-held remote control device of crane |
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-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001395205A patent/JP2003194012A/en active Pending
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