JP2004092271A

JP2004092271A - Rising and falling hydraulic circuit

Info

Publication number: JP2004092271A
Application number: JP2002257222A
Authority: JP
Inventors: Yasukimi Tomita; 冨田　庸公
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP3965337B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rising and falling hydraulic circuit capable of obtaining rising and falling force for two upper and lower working devices. SOLUTION: When both up and down two working devices are put on a rising and falling hydraulic circuit in a liftable manner, in the rising and falling hydraulic circuit for lifting and lowering the working device by feeding an operating fluid from a hydraulic pump 4 to hydraulic motors 61 and 71 of an optionally selected rising and falling device, three control valves 21, 22 and 23 for supplying the operating fluid from the hydraulic pump 4 to the hydraulic motors 61 and 71 by selecting one or both of the upper side rising and falling device and the lower side rising and falling device are included, and when the upper side rising and lowering device and the lower side rising and falling device are simultaneously raised and lowered, two control valves 21 and 23/22 and 23 of three control valves are used, and oil lines supplying the operating fluid of the hydraulic pump 4 to the hydraulic motors 61 and 71 of the upper side rising and falling device and the lower side rising and falling device are connected in series or in parallel. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースマシンのリーダに沿って昇降可能な昇降装置を駆動させる昇降用油圧回路に関し、特に２台の昇降装置を同時に駆動させて昇降力を増加させるための昇降用油圧回路に関する。また、そうした昇降用油圧回路を備えたベースマシンに装着し、各々が昇降装置を有する２台の作業装置を連結及び分離させる連結手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、軟弱地盤等の液状化現象を防止する場合には、そうした場所の軟弱地盤に対し砂、砕石、コンクリート殻等の粒状物等の中詰材がケーシングパイプ中に投入され、該ケーシングパイプの内側に設けたスラストスクリュウをオーガーモータ等の駆動装置等により回転させて排出する地盤の締固めが行われる。
図８は、そのための杭打機をベースマシンにした地盤改良機の側面図である。地盤改良機１００は、杭打機１１０の起立したリーダ１２０に対し、作業装置としてオーガ駆動装置６０と中掘装置７０が上下に装着され、それぞれが昇降装置を備えて独立して昇降できるようになっている。
【０００３】
下方に位置する中掘装置７０には鋼管杭８０が連結され、上方に位置するオーガ駆動装置６０には鋼管杭８０の中に挿入されたスクリュウ９０が連結され、鋼管杭８０はそのまま地盤に圧入され、スクリュウ９０は下降しながら回転が与えられる。スクリュウ９０の先端には掘削刃が形成されており、昇降装置によって下降するオーガ駆動装置６０の回転出力によって地盤を掘削し、そうした掘削箇所を中掘装置７０の下降によって鋼管杭８０が地盤に圧入される。掘削された土は鋼管杭８０内をスクリュウによって上方に持ち上げられて排出される。
【０００４】
次に、図９はオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを昇降させる杭打機１１０に構成された昇降用油圧回路を示した図である。この油圧回路では、１台の油圧ポンプ２００から送られる作動油によってオーガ駆動装置６０の昇降装置（以下、「上側昇降装置」と記す）６０Ａと、中掘装置７０の昇降装置（以下、「下側昇降装置」と記す）７０Ａとを、それぞれ単独で昇降させることができるように構成されたものである。杭打機１１０の運転席１１１には上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａの昇降レバー２０１，２１１があって、その昇降レバー２０１，２１１によってコントロールバルブ２０２，２１２のパイロット圧を操作できるようになっている。
【０００５】
すなわち、リモコンバルブ２０３，２１３には、不図示のパイロット圧用油圧ポンプに接続された一対の減圧弁２０５，２０６又は２１５，２１６が設けられ、昇降レバー２０１，２１１の操作によって一方をタンク２５０からパイロット用油圧ポンプへと切り換えができるようになっている。コントロールバルブ２０２は、上昇ライン２０７と下降ライン２０８が上側昇降装置６０Ａに接続され、コントロールバルブ２１２は、上昇ライン２１７と下降ライン２１８が下側昇降装置７０Ａに接続されている。そして、コントロールバルブ２０２，２１２は、図示する中立状態ではセンターバイパス２０９が油圧ポンプ２００からタンク２５０まで連通している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の昇降用油圧回路は、上下２台の昇降装置６０Ａ，７０Ａの昇降力を十分に引き出すことができなかった。
例えば、図８に示す作業機で鋼管杭８０を一旦地盤に打ち込んだ後、その鋼管杭８０を引き抜くのに強い上昇方向の力が必要な場合、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を連結しても昇降装置２台分の力で鋼管杭８０を引き抜くことができなかった。
【０００７】
すなわち、昇降装置６０Ａ，７０Ａを上昇させるには、昇降レバー２０１，２１１をともに上昇側へ傾ければパイロット圧によりコントロールバルブ２０２，２１２のスプールが動いて図示する右側流路に切り換えられる。それによって油圧ポンプ２００からの作動油が、コントロールバルブ２０２から上昇ライン２０７を通って上側昇降装置６０Ａへと送られ、油圧モータ６１，６１を上昇方向に回転させた作動油が下降ライン２０８を通ってコントロールバルブ２０２へと戻る。
【０００８】
そして、コントロールバルブ２０２に戻った作動油は、センターバイパス２０９を通ってコントロールバルブ２１２に流れ込み、そこから上昇ライン２１７を通って下側昇降装置７０Ａへ送られる。そこで油圧モータ７１，７１を上昇方向に回転させた作動油は、下降ライン２１８を通ってコントロールバルブ２１２に戻り、タンク２５０へと流れる。こうして昇降装置６０Ａ，７０Ａに流れる作動油によって両装置の油圧モータ６１，６１，７１，７１が駆動し、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が同時に上昇する。
【０００９】
このとき従来の昇降用油圧回路は、昇降装置６０Ａ，７０Ａに同一の作動油が流れて油圧モータ６１，６１，７１，７１が駆動する、直列に接続されたいわゆるシリーズ回路になっているため、各装置の油圧モータ６１，６１，７１，７１にはほぼ同じ油量の作動油が流れ、両昇降装置６０Ａ，７０Ａがほぼ同じ速度で昇降することになる。そして、リリーフ弁２６０で設定された一定圧力の下、各昇降装置６０Ａ，７０Ａの油圧モータ６１，６１から油圧モータ７１，７１へ、作動油が２段階で送られるため、各油圧モータ６１，６１，７１，７１への作動油の供給圧が低くなり、そこで出力される動力も小さくなってしまい、２台の昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時に駆動させたとしても、結果的には１台分の昇降力しか得られなかった。
【００１０】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、２台分の昇降力得ることができる昇降用油圧回路を提供することを目的とする。
また本発明は、２台分の昇降力を得る場合の作業装置間の連結手段を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る昇降用油圧回路は、ベースマシンに立設されたリーダに対して上下に２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、油圧モータの駆動によって上下の各作業装置をそれぞれ昇降させる上側昇降装置及び下側昇降装置に対し、任意に選択した昇降装置の油圧モータに一つの油圧ポンプから作動油を送り込んで当該作業装置を昇降させるものであって、前記油圧ポンプからの作動油を前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータに送り込むための３個のコントロールバルブを有し、前記上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、当該３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブを使用して、前記上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させるものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る昇降用油圧回路は、次の実施態様であることが好ましい。
前記コントロールバルブが、上側又は下側昇降装置用リモコンバルブの操作によって供給されるパイロット圧で切り換え可能なパイロット式スプール弁であること。
前記３個のコントロールバルブが、第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方に接続され、第３のコントロールバルブが他方に接続され、前記第１及び第３のコントロールバルブによって前記直列のオイルラインを形成し、前記第２と第３のコントロールバルブによって前記並列のオイルラインを形成するものであること。
【００１３】
前記第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置に接続された場合には、前記上側昇降装置用リモコンバルブが、ソレノイドバルブの切り換えによって前記第１のコントロールバルブ又は前記第２及び第３のコントロールバルブに接続され、前記下側昇降装置用リモコンバルブが、前記第３のコントロールバルブにシャトル弁によって前記上側昇降装置用リモコンバルブとともに接続されたものであること。
【００１４】
また、前記上側昇降装置及び下側昇降装置が当該油圧モータを駆動させる作動油の供給によってブレーキ状態が解除されるネガブレーキを有するものであって、前記コントロールバルブから前記上側昇降装置に接続された上昇ライン及び下降ラインにタンク接続用バルブが接続され、そのタンク接続用バルブが、前記上側昇降装置用リモコンバルブを操作して前記上側昇降装置を駆動させる場合には、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを遮断し、前記上側昇降装置を駆動させない場合に、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを連通させるものであること。
【００１５】
よって、本発明の昇降用油圧回路によれば、上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列に接続させた場合には、油圧モータに同じ油量の作動油が供給されて両作業装置が同じ速度で昇降する一方、オイルラインを並列に接続させた場合には、分けられた作動油が供給されるため、昇降速度が落ちるが、上側昇降装置及び下側昇降装置を単独で駆動させた場合と同様のトルクを得ることができるので、上側及び下側昇降装置の同時昇降によって倍の昇降力を得ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る連結手段は、ベースマシンの立設されたリーダに対して上下に装着され、各々が有する昇降装置によってリーダに沿った昇降が可能な２台の作業装置間に形成されたものであって、両装置を一体的に昇降させ又は各装置を独立して昇降させるように、装置本体を連結及び分離させるものであることを特徴とする。
その実施態様としては、上側の作業装置から延びた連結プレートと下側の作業装置に突設されたブラケットに重なる貫通孔が形成され、下側の作業装置には重ねられた貫通孔にロックピンを抜き差しするシリンダを有するものであることが好ましい。
【００１７】
例えば前述したように、上側昇降装置及び下側昇降装置を単独で駆動させた場合と同様のトルクを出力させて上下２台の作業装置をリーダに沿って昇降させれば、地盤に打ち込んだ鋼管杭を引き抜くような場合、上下の作業装置が機械的に連結されて一体になっているため、下側の作業装置に直接連結された鋼管杭は、その下側昇降装置の昇降力に上側昇降装置の昇降力を加えた倍の力で引き抜かれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る昇降用油圧回路の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である。本実施形態の昇降用油圧回路は、前記従来例と同様、図８に示すようにリーダ１２０に沿って昇降するオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａとを操作するためのものであり、リモコンバルブで操作するパイロット圧によってコントロールバルブを切り換え、油圧ポンプから送り出される作動油を制御して昇降装置を駆動させるものである。
【００１９】
リモコンバルブ１，２は、それぞれ昇降レバー１１，１２の傾きによって各一対の減圧弁１３，１４又は１５，１６の切り換え操作を行うようにしたものである。減圧弁１３，１４又は１５，１６は、パイロット圧を供給する不図示のパイロット圧用油圧ポンプとタンク５とに接続され、３つのコントロールバルブ２１，２２，２３からなる３連バルブ３との切り換えを行うようにしたものである。２台あるリモコンバルブ１，２のうち、リモコンバルブ１がオーガ駆動装置６０の上側昇降装置６０Ａを操作するためのものであり、リモコンバルブ２が、中掘装置７０の下側昇降装置７０Ａを操作するためのものである。
【００２０】
リモコンバルブ１の減圧弁１３，１４は、それぞれソレノイドバルブ２５，２６を介してコントロールバルブ２１，２２，２３の上昇側又は下降側パイロット室に接続されており、ソレノイドバルブ２５，２６は、その切り換えによって減圧弁１３，１４とコントロールバルブ２１又はコントロールバルブ２２，２３とを接続するようにしたものである。更に減圧弁１３，１４は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室にも接続されている。タンク接続用バルブ１８，１９は、コントロールバルブ２１，２２の中立ブロックがオールポートブロックになっている為に、バルブ中立時に圧がこもって上側昇降装置６０Ａのネガブレーキ６５，６５が解放してしまうのを防ぐためのものであり、上昇ライン４５又は下降ライン４６とタンク５とに接続されている。
【００２１】
一方、リモコンバルブ２の減圧弁１５，１６は、シャトル弁２７，２８によってそれぞれコントロールバルブ２３の上昇側又は下降側パイロット室に接続されている。このシャトル弁２７，２８は、前述したソレノイドバルブ２５，２６とも接続され、リモコンバルブ１，２の両方に接続されたコントロールバルブ２３が、その何れか一方からパイロット圧を受けるようにしたものである。
【００２２】
次に３連バルブ３は、そのコントロールバルブ２１，２２が上昇ライン３１及び下降ライン３２を介して上側昇降装置６０Ａに接続され、コントロールバルブ２３が上昇ライン３３及び下降ライン３４を介して下側昇降装置７０Ａに接続されている。ソレノイドバルブ２５，２６は、こうしたコントロールバルブ２１，２２，２３のうち、コントロールバルブ２１とコントロールバルブ２２，２３を選択して切り換えられるようにしたものである。
【００２３】
そして、３連バルブ３の各コントロールバルブ２１，２２，２３には、上昇ライン３１，３３や下降ライン３２，３４の他、中立状態で各コントロールバルブ２１，２２，２３を通るセンターバイパス３５、コントロールバルブ２２を介さないで作動油をコントロールバルブ２３へ送るようにたバイパスライン３６及び、リリーフ弁２４の配管されたタンクライン３７が各ポートにそれぞれ図示するように接続されている。
【００２４】
従って、こうした本実施形態の昇降用油圧回路では、３連バルブ３の作動によって昇降装置６０Ａ，７０Ａを駆動させるための流路を形成する。その中でも昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時に昇降させる場合に、コントロールバルブ２１，２３を直列接続（シリーズ接続）させてほぼ同じ速度で昇降させる従来例と同様な操作の他、本実施形態では、コントロールバルブ２２，２３を並列接続させて昇降力をアップさせる操作を可能としている。図１に示した回路のうち、これまでに説明した部分が昇降用油圧回路を構成する部分であり、図８に示すベースマシンである杭打機１１０の本体１１５に設けられている。そして、この昇降用油圧回路にリーダ１２０に装着されたオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の昇降装置６０Ａ，７０Ａが接続される。
【００２５】
上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａは同じく構成され、いずれも一対の油圧モータ６１，６１又は７１，７１を備え、各油圧モータ６１，６１，７１，７１ごとにモータ駆動回路が構成されている。モータ駆動回路は、３連バルブ３に接続された上昇ライン３１又は３３及び下降ライン３２又は３４にブレーキ弁６２，６２，７２，７２が接続され、そのブレーキ弁６２，６２，７２，７２から油圧モータ６１，６１，７１，７１までを往復する流路にクロスリリーフ弁６３，６４又は７３，７４が逆向き並列に接続されている。ブレーキ弁６２又は７２は、油圧モータ６１又は７１の逆転防止と昇降をホールドするものであり、またクロスリリーフ弁６３，６４又は７３，７４は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の過負荷時に油圧が過大になることを防止するものである。更に、ブレーキ弁６２，６２又は７２，７２にはネガブレーキ６５，６５又は７５，７５が接続され、作動油の圧力によってブレーキが解除できるようになっている。
【００２６】
ところで、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を昇降装置６０Ａ，７０Ａを用いて昇降させる場合、図８に示すラック式の他にもチェーン式によるものがある。ラック式は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の駆動によりラックに沿ってピニオンギヤを転動させて昇降させるものであり、チェーン式は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の駆動によってスプロケットを回転させ、リーダ１２０の上下端に掛け渡したチェーンに沿って昇降させるものである。本実施形態ではこのうちのラック式昇降装置を例に挙げて説明することとし、図６及び図７は、そうしたオーガ駆動装置６０と中掘装置７０を示した側面図と正面図である。
【００２７】
オーガ駆動装置６０と中掘装置７０は、図８に示す杭打機１１０のリーダ１２０に対してガイドギブ６６…，７６…によって摺動可能に装着され、昇降装置６０Ａ，７０Ａの駆動による昇降を可能にしたものである。リーダ１２０には２本のガイドパイプ１２１が平行に設けられ、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０は、そのガイドパイプ１２１をガイドギブ６６…，７６…によって両側から挟み込んで摺動可能に装着されている。
【００２８】
また、ラック式昇降装置では、リーダ１２０には２本あるガイドパイプ１２１の間に左右両歯をもったラック１２２が固定され、上側及び下側の昇降装置６０Ａ，７０Ａのピニオンギヤ６７，７７がラック１２２に対して両側から噛合している。従って、ピニオンギヤ６７，６７又は７７，７７は、図１に示すように油圧モータ６１，６１又は７１，７１によって回転が与えられ、そのピニオンギヤ６７，６７又は７７，７７が、噛合したラック１２２を転動することにより、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って昇降するようになっている。
【００２９】
オーガ駆動装置６０は、上部に上側昇降装置６０Ａが、その下にはドライブシャフト６８を回転させる油圧モータを内装した回転駆動部６９が構成され、ドライブシャフト６８に連結されたスクリュウ９０（図８参照）に回転を与えながら下降することによって地盤の掘削を行うようにするものである。一方、中掘装置７０は、下端に鋼管杭８０を連結可能なパイルキャップ７８を備え、それに連結された鋼管杭８０の中にオーガ駆動装置６０に連結したスクリュウ９０の回転を可能にし、下降することによって鋼管杭８０を地盤に圧入するようにしたものである。
【００３０】
ところで従来、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０は、単独で昇降する場合にかかわらず、上側及び下側の昇降装置６０Ａ，７０Ａが直列接続（シリーズ接続）してほぼ同じ速度で同時に昇降する場合は互いが分離した状態でも不都合はなかった。しかし、後述するように上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの力を合わせた昇降力を発揮すべく、油圧回路を並列接続させて同時に昇降させる場合には互いを機械的に連結する必要がある。そこで、本実施形態の昇降用油圧回路を備えるベースマシンに装着するオーガ駆動装置６０と中掘装置７０との昇降を行う場合には、両装置を連結・分離させる手段が必要になる。
【００３１】
そのため、オーガ駆動装置６０には、ドライブシャフト６８を挟むように左右両側に固定された連結プレート５１，５１が下方に突き出して固体され、他方の中掘装置７０には二股のブラケット５２，５２が上方に突設され、それぞれに両者が図示するように重なってできる貫通孔が形成されている。また中掘装置７０にはシリンダ５３，５３が固定されており、そのピストンロッドに固定されたロックピン５４，５４が、シリンダ５３，５３の伸縮によって連結プレート５１，５１及びブラケット５２，５２の貫通孔に対して抜き差しできるようになっている。
【００３２】
次に、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を昇降させる場合の昇降用油圧回路の作用について説明する。図２乃至図５は、図１と同様に本実施形態の昇降用油圧回路を示した図であり、特に回路を構成する各バルブの動作状態を表し、作動油の流れを太実線で、パイロット圧の流れを太破線で示している。
先ず、図２に従って上側昇降装置６０Ａの単独上昇、すなわちオーガ駆動装置６０の単独上昇について説明する。このとき図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とは分離した状態となっている。また、ソレノイドバルブ２５は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。
【００３３】
そこで昇降レバー１１が上昇側に倒されると、パイロット圧がソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２１の上昇側パイロット室に作用する。そのため、コントロールバルブ２１はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、下降ライン３２にはセンターバイパス３５を介してタンク５が接続される。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室にも作用し、その切り換えによって上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。
【００３４】
従って、油圧ポンプ４から送り出された作動油は、コントロールバルブ２１を通って上昇ライン３１を流れる。上側昇降装置６０Ａでは、上昇ライン３１から流れ込んだ作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５が解除された後にブレーキ弁６２，６２が切り換えられるため、油圧モータ６１，６１を通った作動油が下降ライン３２へと流れ出る。そして、下降ライン３２を流れた作動油はコントロールバルブ２１に戻り、そこからコントロールバルブ２２，２３を貫くセンターバイパス３５を通ってタンク５へと送られる。こうした作動油に流れによって油圧モータ６１，６１に回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０が上昇する。
【００３５】
逆に、上側昇降装置６０Ａを単独下降させるには昇降レバー１１が下降側に倒される。減圧弁１４が切り換えられ、ソレノイドバルブ２６を介して送られたパイロット圧によってコントロールバルブ２１が切り換えられる。これによって、油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２から上側昇降装置６０Ａへ送られ、更に上昇ライン３１を通り、コントロールバルブ２１に戻ってタンク５へと流れる。こうした作動油の流れによって油圧モータ６１，６１には逆向きの回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０が下降する。
【００３６】
次に、図３に従って下側昇降装置７０Ａの単独下降、すなわち中掘装置７０の単独下降について説明する。このときも図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とは分離された状態となっている。また、ソレノイドバルブ２６は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。そこで昇降レバー１２が下降側に倒されると、パイロット圧はシャトル弁２８を介してコントロールバルブ２３の下降側パイロット室に作用する。
【００３７】
このためコントロールバルブ２３は、スプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、下側昇降装置７０Ａの下降ライン３４に油圧ポンプ４が接続され、上昇ライン３３にはタンクライン３７を介してタンク５が接続される。なお、リモコンバルブ２を操作する場合、タンク接続用バルブ１８，１９は上側昇降装置６０Ａに接続された上昇ライン３１及び下降ライン３２をタンク５に連通させている。そのため、上側昇降装置６０Ａのネガブレーキ６５，６５は油圧から解放され、確実に上側昇降装置６０Ａのブレーキがかかり、オーガ駆動装置６０が不意に落下してしまうような危険は回避できる。
【００３８】
油圧ポンプ４から送り出された作動油は、センターバイパス３５及びバイパスライン３６を通ってコントロールバルブ２３へ流れ、そこから下降ライン３４へと送られる。下側昇降装置７０Ａでは、下降ラインから流れ込んだ作動油の圧力によってネガブレーキ７５が解除された後にブレーキ弁２５が切り換えられるため、油圧モータ７１，７１を通って上昇ライン３３へと流れ出る。そして、上昇ライン３３を流れた作動油はコントロールバルブ２３に戻り、タンクライン３７を通ってタンク５へと送られる。こうした作動油に流れによって油圧モータ７１，７１に回転が発生し、ピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することで中掘装置７０が下降する。
【００３９】
逆に、下側昇降装置７０Ａを単独上昇させるには昇降レバー１２が上昇側に倒される。減圧弁１５が切り換えられ、シャトル弁２７を介して送られたパイロット圧によって、コントロールバルブ２３が切り換えられる。これによって、油圧ポンプ４から送り出された作動油が上昇ライン３３から下側昇降装置７０Ａへ送られ、更に下降ライン３４を通り、コントロールバルブ２３に戻ってタンク５へと流れる。こうした作動油の流れによって油圧モータ７１，７１には逆向きの回転が発生し、ピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することで中掘装置７０が上昇する。
【００４０】
次に、図４に従って上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの同時上昇、すなわちオーガ駆動装置６０と中掘装置７０の同時上昇について説明する。特にオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを非連結状態で上昇させる場合の作用について説明する。そのため、このときも図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とが分離された状態となっている。また、ソレノイドバルブ２５，２６は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。
【００４１】
そこで昇降レバー１１，１２が同時に上昇側に倒されると、パイロット圧がリモコンバルブ１からソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２１の上昇側パイロット室に作用する。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室に作用する。そのため、タンク接続用バルブ１８，１９が切り換えられ、上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。一方、リモコンバルブ２では、パイロット圧がシャトル弁２８を介してコントロールバルブ２３の上昇側パイロット室に作用する。
【００４２】
これによって、コントロールバルブ２１はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３２はセンターバイパス３５へ接続される。一方、コントロールバルブ２３はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３３にバイパスライン３６が接続され、その下降ライン３４がタンク５へと接続される。この場合、コントロールバルブ２１，２３は、油圧ポンプ４からタンク５にかけて上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａが直列にシリーズ接続されている。
【００４３】
従って、油圧ポンプ４から送り出された作動油は、先ずコントロールバルブ２１から上昇ライン３１へと送られ、上側昇降装置６０Ａでは作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５が解除された後ブレーキ弁６２，６２が切り換えられるため、油圧モータ６１，６１を通って下降ライン３２へと流れ出る。
下降ライン３２を流れた作動油は、コントロールバルブ２１に戻り、そこからバイパスライン３６を通ってコントロールバルブ２３へと送られる。そして上昇ライン３３から下側昇降装置７０Ａへと送られ、作動油の圧力によってネガブレーキ７５，７５が解除された後にブレーキ弁７２，７２が切り換えられるため、油圧モータ７１，７１を通って下降ライン３４へと流れ出る。その後、作動油はコントロールバルブ２３に戻り、タンクライン３７を介してタンク５へと流れる。
【００４４】
こうした作動油に流れによって油圧モータ６１，６１及び油圧モータ７１，７１に回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７及びピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が上昇する。
このとき、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａとは、油圧ポンプ４とタンク５との間に直列接続され、油圧モータ６１，６１，７１，７１が同じ油量の作動油が供給されるため、ピニオンギヤ６７，６７，７７，７７の回転数が一致し、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とがほぼ同じ速度で上昇する。ただし、下側昇降装置７０Ａでは、油圧モータ６１，６１でドレンへリークしてしまった分だけ油圧モータ７１，７１へ流れ込む油量が減るため、実際には上側昇降装置６０Ａに比べて若干速度が落ちている。
【００４５】
逆に、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時下降させるには昇降レバー１１，１２が下降側に倒される。減圧弁１４，２３が切り換えられ、ソレノイドバルブ２６、シャトル弁２８を介して送られたパイロット圧によって、コントロールバルブ２１，３３が切り換えられる。これにより油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２側から上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａへと、前記上昇時と同じようにシリーズ接続された回路を逆向きに流れる。従って、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａの油圧モータ６１，６１，７１，７１は、同じ油量の作動油によって駆動するためピニオンギヤ６７，６７，７７、７７の回転数が一致し、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とがほぼ同じ速度で下降する。
【００４６】
次に、図５に従って上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの同時上昇、すなわちオーガ駆動装置６０と中掘装置７０の同時上昇について説明する。特に、ここではオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを連結させて上昇させる場合について説明する。そのためには先ず杭打機の運転席にある不図示のスイッチが入れられ、図７に示すようにシリンダ５３，５３が伸長作動して連結プレート５１，５１及びブラケット５２，５２の貫通孔にロックピン５４，５４が差し込まれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とが連結される。そして、このときソレノイドバルブ２５，２６は励磁され、図５に示すように接続が切り換えられる。
【００４７】
オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を連結させて昇降を行う場合、リモコンバルブ１の昇降レバー１１のみが上昇側に倒される。すると、パイロット圧はソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２２，２３の上昇側パイロット室に作用する。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室に作用し、上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。
【００４８】
コントロールバルブ２２は、スプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３２がタンクライン３７を介してタンク５へと接続される。一方、コントロールバルブ２３でもスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、バイパスライン３６を介して直接下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３３に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３４がタンクライン３７を介してタンク５へと接続される。従って、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａは、油圧ポンプ４からタンク５にかけて並列に接続される。
【００４９】
そこで、油圧ポンプ４から送り出された作動油はバイパスライン３６で分かれ、一方はコントロールバルブ２２を、他方はコントロールバルブ２３を通り、それぞれ上側昇降装置６０Ａ又は下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３１又は３３へと流れる。上下の昇降装置６０Ａ，７０Ａでは、ともに作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５，７５，７５が解除された後にブレーキ弁６２，６２，７２，７２が切り換えられるため、作動油は油圧モータ６１，６１，７１，７１を通って下降ライン３２又は３４へと流れ出る。このため、油圧モータ６１，６１，７１，７１の出力によってピニオンギヤ６７，６７，７７，７７に上昇方向の回転が与えられ、噛合したラック１２２を転動してオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って上昇することとなる。
【００５０】
逆に、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時下降させるには昇降レバー１１が下降側に倒され、ソレノイドバルブ２６を介して送られたパイロット圧によってコントロールバルブ２２，２３が切り換えられる。これにより油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２，３４側から上側昇降装置６０又は下側昇降装置７０Ａに、それぞれ前記上昇時と同様に並列接続された回路を逆向きに流れる。このため、油圧モータ６１，６１，７１，７１の出力によってピニオンギヤ６７，６７，７７，７７に下降方向の回転が与えられ、噛合したラック１２２を転動してオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って下降することとなる。
【００５１】
ところで前述した図４に示すシリーズ接続の場合には、上側昇降装置６０Ａの油圧モータ６１，６１と下側昇降装置７０Ａの油圧モータ７１，７１に送り込まれる作動油の供給圧は、その合計がリリーフ圧に達したところで限界になるが、今回のように並列接続させた場合には、共通の油圧ポンプ４からの作動油が分かれて供給されるため、リリーフ弁２４の設定圧で各々に作動油が供給される。従って、油圧モータ６１，６１と油圧モータ７１，７１へは油量が半減し、昇降速度が落ちる一方、上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａを単独で駆動させた場合と同様のトルクを得ることができるので、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａによって倍の昇降力を得ることができる。
【００５２】
こうした昇降を行う場合としては、地盤に打ち込んだ鋼管杭８０を引き抜く場合がある。このとき、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が機械的に連結されて一体になっているため、鋼管杭８０は、直接連結された下側昇降装置７０Ａの昇降力に加え上側昇降装置６０Ａの昇降力で引き抜くことができる。例えばオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の最大昇降力がそれぞれ１０ｔｏｎであるとした場合、シリーズ接続では１０ｔｏｎしか出力されなかったものが、２０ｔｏｎの最大昇降力を出力することができるようになった。
【００５３】
以上、昇降用油圧回路及び連結手段の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、ベースマシンに立設されたリーダに対して上下に２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、油圧モータの駆動によって上下の各作業装置をそれぞれ昇降させる上側昇降装置及び下側昇降装置に対し、任意に選択した昇降装置の油圧モータに一つの油圧ポンプから作動油を送り込んで当該作業装置を昇降させるものであって、前記油圧ポンプからの作動油を前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータに送り込むための３個のコントロールバルブを有し、前記上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、当該３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブを使用して、前記上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させるようにしたので、２台分の昇降力得ることができる昇降用油圧回路を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である。
【図２】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（上側昇降装置の単独上昇状態）。
【図３】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（下側昇降装置の単独下降状態）。
【図４】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（オイルライン直列接続による上側及び下側昇降装置の同時上昇状態）。
【図５】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（オイルライン並列接続による上側及び下側昇降装置の同時上昇状態）。
【図６】オーガ駆動装置と中掘装置を示した側面図である。
【図７】オーガ駆動装置と中掘装置を示した正面図である。
【図８】杭打機をベースマシンにした地盤改良機の側面図である。
【図９】従来の昇降用油圧回路を示した回路図である。
【符号の説明】
１，２　　　　　　　リモコンバルブ
４　　　　　　　　　油圧ポンプ
５　　　　　　　　　タンク
２１，２２，２３　　コントロールバルブ
２４　　　　　　　　リリーフ弁
２５，２６　　　　　ソレノイドバルブ
１７，２７，２８　　シャトル弁
１８，１９　　　　　タンク接続用バルブ
３１，３３　　　　　上昇ライン
３２，３４　　　　　下降ライン
６１，７１　　　　　油圧モータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an elevating hydraulic circuit that drives an elevating device that can move up and down along a reader of a base machine, and more particularly to an elevating hydraulic circuit that drives two elevating devices simultaneously to increase the elevating force. Further, the present invention relates to a connecting means which is mounted on a base machine having such a hydraulic circuit for lifting and lowering, and connects and separates two working devices each having a lifting and lowering device.
[0002]
[Prior art]
For example, when preventing the liquefaction phenomenon of soft ground or the like, the filling material such as sand, crushed stone, or granular material such as concrete shell is poured into the casing pipe for the soft ground at such a place, The ground to be discharged by rotating the thrust screw provided inside by a driving device such as an auger motor or the like is compacted.
FIG. 8 is a side view of a ground improvement machine using a pile driving machine as a base machine. In the ground improvement machine 100, an auger driving device 60 and a digging device 70 are mounted vertically as working devices with respect to the standing leader 120 of the pile driver 110, and each of the devices is equipped with a lifting device so that it can be raised and lowered independently. Has become.
[0003]
A steel pipe pile 80 is connected to the lower excavating device 70, a screw 90 inserted into the steel pipe pile 80 is connected to the auger driving device 60 located above, and the steel pipe pile 80 is directly pressed into the ground. Then, the screw 90 is given rotation while descending. An excavation blade is formed at the tip of the screw 90, and the ground is excavated by the rotation output of the auger driving device 60 lowered by the elevating device, and the steel pipe pile 80 is pressed into the ground by the lowering of the excavation device 70 at the excavated portion. Is done. The excavated soil is lifted upward in the steel pipe pile 80 by a screw and discharged.
[0004]
Next, FIG. 9 is a diagram showing a lifting hydraulic circuit configured in a pile driver 110 for lifting and lowering the auger driving device 60 and the excavation device 70. In this hydraulic circuit, a lifting device (hereinafter, referred to as “upper lifting device”) 60A of the auger driving device 60 and a lifting device (hereinafter, “lower device”) of the digging device 70 are operated by hydraulic oil sent from one hydraulic pump 200. 70A) can be individually lifted and lowered. In the driver's seat 111 of the pile driver 110, there are lift levers 201 and 211 of an upper lift device 60A and a lower lift device 70A, and the pilot pressures of the control valves 202 and 212 can be operated by the lift levers 201 and 211. Has become.
[0005]
In other words, the remote control valves 203 and 213 are provided with a pair of pressure reducing valves 205, 206 or 215 and 216 connected to a pilot pressure hydraulic pump (not shown). It can be switched to a hydraulic pump for use. The control valve 202 has an ascending line 207 and a descending line 208 connected to the upper elevating device 60A, and the control valve 212 has an ascending line 217 and a descending line 218 connected to the lower elevating device 70A. In the control valves 202 and 212, the center bypass 209 communicates from the hydraulic pump 200 to the tank 250 in the illustrated neutral state.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional hydraulic circuit for lifting and lowering cannot sufficiently extract the lifting force of the two upper and lower lifting devices 60A and 70A.
For example, after the steel pipe pile 80 is once driven into the ground by the working machine shown in FIG. 8, when a strong upward force is required to pull out the steel pipe pile 80, the auger driving device 60 and the digging device 70 are connected. However, the steel pipe pile 80 could not be pulled out with the force of two lifting devices.
[0007]
That is, in order to raise the lifting devices 60A and 70A, if the lifting levers 201 and 211 are both tilted upward, the spools of the control valves 202 and 212 are moved by the pilot pressure and are switched to the illustrated right flow path. As a result, the hydraulic oil from the hydraulic pump 200 is sent from the control valve 202 to the upper lifting device 60A through the ascending line 207, and the hydraulic oil that has caused the hydraulic motors 61, 61 to rotate in the ascending direction passes through the descending line 208. To return to the control valve 202.
[0008]
Then, the hydraulic oil returned to the control valve 202 flows into the control valve 212 through the center bypass 209, and is sent from there to the lower elevating device 70A through the ascending line 217. Then, the hydraulic oil that has caused the hydraulic motors 71, 71 to rotate in the ascending direction returns to the control valve 212 through the descending line 218 and flows to the tank 250. In this way, the hydraulic motors 61, 61, 71, 71 of both devices are driven by the hydraulic oil flowing through the lifting devices 60A, 70A, and the auger driving device 60 and the excavation device 70 are simultaneously raised.
[0009]
At this time, the conventional hydraulic circuit for lifting and lowering is a so-called series circuit connected in series in which the same hydraulic oil flows through the lifting and lowering devices 60A and 70A to drive the hydraulic motors 61, 61, 71 and 71. Hydraulic oil having substantially the same amount of oil flows through the hydraulic motors 61, 61, 71, 71 of the respective devices, and the two lifting devices 60A, 70A move up and down at substantially the same speed. The hydraulic oil is sent in two stages from the hydraulic motors 61, 61 of the lifting devices 60A, 70A to the hydraulic motors 71, 71 under a constant pressure set by the relief valve 260, so that the hydraulic motors 61, 61 , 71, 71, the supply pressure of the hydraulic oil is reduced, and the power output therefrom is also reduced. Even if the two lifting / lowering devices 60A, 70A are driven at the same time, as a result, the amount of power for one vehicle is reduced. Only lifting power was obtained.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide an elevating hydraulic circuit capable of obtaining two elevating forces in order to solve such a problem.
Another object of the present invention is to provide a connecting means between the working devices when obtaining the lifting and lowering force of two vehicles.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The lifting hydraulic circuit according to the present invention is configured such that, when two working devices are vertically mounted on a leader erected on a base machine so as to be able to move up and down, each of the upper and lower working devices is driven by a hydraulic motor. The hydraulic pump of an arbitrarily selected elevating device is supplied with hydraulic oil from one hydraulic pump to the upper and lower elevating devices and the lower elevating device to be raised and lowered to raise and lower the working device, and the operation from the hydraulic pump is performed. When three or more control valves for selecting one or both of the upper lifting device and the lower lifting device and sending the oil to the hydraulic motor are provided, and the upper lifting device and the lower lifting device are raised and lowered simultaneously, The hydraulic oil of the hydraulic pump is supplied to each hydraulic motor of the upper lifting device and the lower lifting device by using two control valves from the three control valves. Characterized in that the oil line Komu Ri is intended to be connected in series or in parallel.
[0012]
The lifting hydraulic circuit according to the present invention is preferably the following embodiment.
The control valve is a pilot spool valve that can be switched by a pilot pressure supplied by operating a remote control valve for an upper or lower lifting device.
The three control valves are configured such that first and second control valves are connected to one of the upper lifting device and the lower lifting device, a third control valve is connected to the other, and the first and third control valves are connected to each other. The control valve forms the serial oil line, and the second and third control valves form the parallel oil line.
[0013]
When the first and second control valves are connected to the upper elevating device, the remote control valve for the upper elevating device is configured to switch the first control valve or the second and third valves by switching a solenoid valve. The remote control valve for the lower lift device connected to a control valve is connected to the third control valve together with the remote control valve for the upper lift device by a shuttle valve.
[0014]
Further, the upper lifting device and the lower lifting device have a negative brake whose brake state is released by supply of hydraulic oil for driving the hydraulic motor, and are connected to the upper lifting device from the control valve. When the tank connection valve is connected to the ascending line and the descending line, and the tank connecting valve operates the upper elevating device remote control valve to drive the upper elevating device, the ascending line and the descending line are connected to the tank. And when the upper lifting device is not driven, the ascending and descending lines communicate with the tank.
[0015]
Therefore, according to the elevating hydraulic circuit of the present invention, when the oil lines for feeding the hydraulic oil of the hydraulic pump are connected in series to the hydraulic motors of the upper elevating device and the lower elevating device, the same oil is supplied to the hydraulic motor. When the working oil is supplied and the two working units move up and down at the same speed, and the oil lines are connected in parallel, the separated hydraulic oil is supplied and the lifting speed decreases, but the upper Since the same torque as when the device and the lower lifting device are driven alone can be obtained, double lifting force can be obtained by simultaneous lifting of the upper and lower lifting devices.
[0016]
In addition, the connecting means according to the present invention is formed between two working devices which are vertically mounted on the reader on which the base machine is erected and which can be raised and lowered along the reader by the lifting device of each. Wherein the apparatus main body is connected and separated so that both apparatuses are moved up and down integrally or each apparatus is moved up and down independently.
As an embodiment, a through-hole is formed so as to overlap a connection plate extending from an upper working device and a bracket projecting from the lower working device, and a lock pin is provided in the lower working device in a stacked through-hole. It is preferable to have a cylinder for removing and inserting the cylinder.
[0017]
For example, as described above, the same torque is output as when the upper lifting device and the lower lifting device are independently driven, and the upper and lower working devices are raised and lowered along the leader. When pulling out a pile, since the upper and lower working devices are mechanically connected and integrated, the steel pipe pile directly connected to the lower working device is raised and lowered by the lifting force of the lower lifting device. It is pulled out with double the force of the device.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a lifting hydraulic circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a lifting hydraulic circuit. The lifting hydraulic circuit according to the present embodiment includes an auger driving device 60 that moves up and down along the reader 120 as shown in FIG. 8 and an upper lifting device 60A and a lower lifting device 70A of the digging device 70, as shown in FIG. The control valve is switched by the pilot pressure operated by the remote control valve, and the hydraulic oil sent from the hydraulic pump is controlled to drive the lifting / lowering device.
[0019]
The remote control valves 1 and 2 perform switching operations of the pair of pressure reducing valves 13, 14 or 15 and 16 by tilting the lifting levers 11 and 12, respectively. The pressure reducing valves 13, 14 or 15, 16 are connected to a pilot pressure hydraulic pump (not shown) for supplying pilot pressure and the tank 5, and switch between a triple valve 3 composed of three control valves 21, 22, 23. It is something to do. Of the two remote control valves 1 and 2, the remote control valve 1 is for operating the upper lifting device 60A of the auger driving device 60, and the remote control valve 2 is for operating the lower lifting device 70A of the excavating device 70. It is for doing.
[0020]
The pressure reducing valves 13 and 14 of the remote control valve 1 are connected to the ascending or descending pilot chambers of the control valves 21, 22 and 23 via solenoid valves 25 and 26, respectively, and the solenoid valves 25 and 26 switch between them. Thus, the pressure reducing valves 13 and 14 are connected to the control valve 21 or the control valves 22 and 23. Further, the pressure reducing valves 13 and 14 are also connected to the pilot chambers of the tank connecting valves 18 and 19 via the shuttle valve 17. Since the neutral blocks of the control valves 21 and 22 are all-port blocks, the tank connection valves 18 and 19 are pressurized when the valves are neutral, and the negative brakes 65 and 65 of the upper lifting device 60A are released. This is connected to the ascending line 45 or the descending line 46 and the tank 5.
[0021]
On the other hand, the pressure reducing valves 15 and 16 of the remote control valve 2 are connected to the ascending side or descending side pilot chamber of the control valve 23 by shuttle valves 27 and 28, respectively. The shuttle valves 27 and 28 are also connected to the above-described solenoid valves 25 and 26, and the control valve 23 connected to both the remote control valves 1 and 2 receives pilot pressure from one of them. .
[0022]
Next, in the triple valve 3, the control valves 21 and 22 are connected to the upper elevating device 60 A via the ascending line 31 and the descending line 32, and the control valve 23 is elevating and lowering via the ascending line 33 and the descending line 34. It is connected to the device 70A. The solenoid valves 25 and 26 are configured to select and switch the control valve 21 and the control valves 22 and 23 among the control valves 21, 22 and 23.
[0023]
The control valves 21, 22, and 23 of the triple valve 3 include a center bypass 35 that passes through the control valves 21, 22, and 23 in a neutral state, in addition to the ascending lines 31 and 33 and the descending lines 32 and 34. A bypass line 36 for sending hydraulic oil to the control valve 23 without passing through the valve 22 and a tank line 37 provided with the relief valve 24 are connected to the respective ports as shown in the figure.
[0024]
Therefore, in the elevating hydraulic circuit of the present embodiment, a flow path for driving the elevating devices 60A and 70A by operating the triple valve 3 is formed. Among them, when raising and lowering the lifting devices 60A and 70A at the same time, in addition to the same operation as the conventional example in which the control valves 21 and 23 are connected in series (series connection) to raise and lower at substantially the same speed, in the present embodiment, the control valve The operation for increasing the lifting force by connecting the 22, 22 in parallel is enabled. In the circuit shown in FIG. 1, the parts described so far constitute the lifting hydraulic circuit, and are provided on the main body 115 of the pile driver 110 which is the base machine shown in FIG. Then, the auger driving device 60 mounted on the reader 120 and the lifting devices 60A, 70A of the digging device 70 are connected to the lifting hydraulic circuit.
[0025]
The upper and lower lifting devices 60A, 70A have the same configuration, each of which includes a pair of hydraulic motors 61, 61 or 71, 71, and a motor drive circuit is configured for each of the hydraulic motors 61, 61, 71, 71. . In the motor drive circuit, brake valves 62, 62, 72, 72 are connected to an ascending line 31 or 33 and a descending line 32 or 34 connected to the triple valve 3, and hydraulic pressure is applied from the brake valves 62, 62, 72, 72. Cross relief valves 63, 64 or 73, 74 are connected in reverse flow parallel to the flow path reciprocating to the motors 61, 61, 71, 71. The brake valve 62 or 72 is for preventing reverse rotation of the hydraulic motor 61 or 71 and for holding up and down, and the cross relief valve 63, 64 or 73, 74 is used when the hydraulic motor 61, 61 or 71, 71 is overloaded. This prevents the hydraulic pressure from becoming excessive. Further, a negative brake 65, 65 or 75, 75 is connected to the brake valve 62, 62 or 72, 72, so that the brake can be released by the pressure of the hydraulic oil.
[0026]
When raising and lowering the auger driving device 60 and the excavating device 70 using the lifting devices 60A and 70A, there is a rack type as well as a chain type as shown in FIG. In the rack type, the pinion gear is rolled up and down by driving the hydraulic motors 61, 61 or 71, 71, and the chain type is used to drive the sprockets by driving the hydraulic motors 61, 61 or 71, 71. The reader is rotated and moved up and down along a chain that extends over the upper and lower ends of the reader 120. In the present embodiment, the rack type elevating device will be described as an example, and FIGS. 6 and 7 are a side view and a front view showing the auger driving device 60 and the excavating device 70, respectively.
[0027]
The auger driving device 60 and the digging device 70 are slidably mounted on the leader 120 of the pile driving machine 110 shown in FIG. 8 by guide gibs 66, 76, and can be moved up and down by driving the elevating devices 60A, 70A. It was made. The leader 120 is provided with two guide pipes 121 in parallel, and the auger drive device 60 and the excavating device 70 are slidably mounted by sandwiching the guide pipes 121 from both sides by guide gibs 66, 76,. I have.
[0028]
In the rack type elevating device, a rack 122 having left and right teeth is fixed between two guide pipes 121 of the reader 120, and the pinion gears 67, 77 of the upper and lower elevating devices 60A, 70A are racked. 122 is engaged from both sides. Accordingly, the pinion gears 67, 67 or 77, 77 are rotated by the hydraulic motors 61, 61 or 71, 71 as shown in FIG. 1, and the pinion gears 67, 67 or 77, 77 rotate the meshed rack 122. By the movement, the auger driving device 60 and the excavating device 70 move up and down along the reader 120.
[0029]
The auger driving device 60 includes an upper elevating device 60A at an upper part thereof, and a rotary driving part 69 having a hydraulic motor for rotating the drive shaft 68 therein, and a screw 90 connected to the drive shaft 68 (see FIG. 8). ), The ground is excavated by descending while giving rotation. On the other hand, the digging device 70 is provided with a pile cap 78 at the lower end to which a steel pipe pile 80 can be connected, and allows the screw 90 connected to the auger driving device 60 to rotate into the steel pipe pile 80 connected thereto, and descends. Thus, the steel pipe pile 80 is pressed into the ground.
[0030]
By the way, conventionally, regardless of the case where the auger driving device 60 and the excavating device 70 move up and down independently, the upper and lower lifting devices 60A and 70A are connected in series (series connection) and move up and down at substantially the same speed at the same time. Did not cause any inconvenience even when they were separated from each other. However, when the hydraulic circuits are connected in parallel and simultaneously moved up and down so as to exert the combined lifting and lowering devices 60A and 70A as described later, it is necessary to mechanically connect the hydraulic circuits together. . In order to raise and lower the auger drive device 60 and the excavation device 70 mounted on the base machine having the hydraulic circuit for lifting and lowering of the present embodiment, means for connecting and separating the two devices is required.
[0031]
Therefore, in the auger driving device 60, the connecting plates 51, 51 fixed to the left and right sides so as to sandwich the drive shaft 68 protrude downward and are solidified, and the other excavating device 70 includes the forked brackets 52, 52. The through holes are formed so as to project upward, and are formed on each of them as shown. Further, cylinders 53, 53 are fixed to the digging device 70, and lock pins 54, 54 fixed to the piston rods extend through the connecting plates 51, 51 and the brackets 52, 52 by expansion and contraction of the cylinders 53, 53. The hole can be inserted and removed.
[0032]
Next, the operation of the lifting hydraulic circuit when raising and lowering the auger driving device 60 and the excavating device 70 will be described. FIGS. 2 to 5 are diagrams showing the lifting hydraulic circuit of the present embodiment, similarly to FIG. 1, and particularly show the operating state of each valve constituting the circuit. The flow of the pressure is indicated by a thick broken line.
First, the independent lifting of the upper lifting device 60A, that is, the independent lifting of the auger driving device 60 will be described with reference to FIG. At this time, the cylinders 53, 53 shown in FIG. 6 are contracted, the lock pins 54, 54 are pulled out, and the auger driving device 60 and the digging device 70 are separated. Further, the solenoid valve 25 is brought into the connection state shown in the figure by a changeover switch (not shown).
[0033]
Then, when the lift lever 11 is tilted upward, the pilot pressure acts on the upward pilot chamber of the control valve 21 via the solenoid valve 25. Therefore, the control valve 21 operates the spool to switch the flow path as shown, the hydraulic pump 4 is connected to the ascending line 31 of the upper elevating device 60A, and the tank 5 is connected to the descending line 32 via the center bypass 35. Is connected. The pilot pressure also acts on the pilot chambers of the tank connection valves 18 and 19 via the shuttle valve 17, and the switching causes the ascending line 31 and the descending line 32 to be cut off from the tank 5.
[0034]
Therefore, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 flows through the rising line 31 through the control valve 21. In the upper elevating device 60A, the brake valves 62, 62 are switched after the negative brakes 65, 65 are released by the pressure of the hydraulic oil flowing from the ascending line 31, so that the hydraulic oil passing through the hydraulic motors 61, 61 passes through the descending line. Runs out to 32. Then, the hydraulic oil flowing through the descending line 32 returns to the control valve 21 and is sent from there to the tank 5 through a center bypass 35 passing through the control valves 22 and 23. The hydraulic motors 61, 61 are rotated by the flow of the hydraulic oil, and the pinion gears 67, 67 roll on the rack 122, whereby the auger driving device 60 is raised.
[0035]
Conversely, to lower the upper lifting device 60A independently, the lifting lever 11 is tilted down. The pressure reducing valve 14 is switched, and the control valve 21 is switched by the pilot pressure sent via the solenoid valve 26. As a result, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 is sent from the descending line 32 to the upper elevating device 60 A, further passes through the ascending line 31, returns to the control valve 21, and flows to the tank 5. The flow of the hydraulic oil causes the hydraulic motors 61, 61 to rotate in the opposite directions, and the pinion gears 67, 67 roll on the rack 122, thereby lowering the auger drive device 60.
[0036]
Next, the lowering of the lower elevating device 70A, that is, the lowering of the digging device 70, will be described with reference to FIG. At this time, the cylinders 53, 53 shown in FIG. 6 are contracted, the lock pins 54, 54 are pulled out, and the auger driving device 60 and the digging device 70 are in a separated state. The solenoid valve 26 is in a connected state shown in the figure by a changeover switch (not shown). Then, when the lifting lever 12 is moved down, the pilot pressure acts on the descending pilot chamber of the control valve 23 via the shuttle valve 28.
[0037]
Therefore, the control valve 23 operates the spool to switch the flow path as shown in the figure, the hydraulic pump 4 is connected to the descending line 34 of the lower elevating device 70A, and the ascending line 33 is connected via the tank line 37. The tank 5 is connected. When the remote control valve 2 is operated, the tank connection valves 18 and 19 connect the ascending line 31 and the descending line 32 connected to the upper elevating device 60A to the tank 5. Therefore, the negative brakes 65, 65 of the upper lifting device 60A are released from the hydraulic pressure, the brake of the upper lifting device 60A is reliably applied, and the danger of the auger driving device 60 dropping unexpectedly can be avoided.
[0038]
The hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 flows through the center bypass 35 and the bypass line 36 to the control valve 23, and from there, is sent to the descending line 34. In the lower elevating device 70A, since the brake valve 25 is switched after the negative brake 75 is released by the pressure of the hydraulic oil flowing from the descending line, it flows out to the ascending line 33 through the hydraulic motors 71,71. Then, the hydraulic oil flowing through the rising line 33 returns to the control valve 23 and is sent to the tank 5 through the tank line 37. The hydraulic motors 71, 71 are rotated by the flow of the hydraulic oil, and the pinion gears 77, 77 roll on the rack 122, so that the boring device 70 descends.
[0039]
Conversely, to raise the lower elevating device 70A independently, the elevating lever 12 is moved down. The pressure reducing valve 15 is switched, and the control valve 23 is switched by the pilot pressure sent via the shuttle valve 27. As a result, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 is sent from the ascending line 33 to the lower elevating device 70A, further passes through the descending line 34, returns to the control valve 23, and flows to the tank 5. The flow of the hydraulic oil causes the hydraulic motors 71, 71 to rotate in opposite directions, and the pinion gears 77, 77 roll the rack 122, whereby the boring device 70 is raised.
[0040]
Next, the simultaneous ascent of the upper and lower elevating devices 60A and 70A, that is, the simultaneous ascent of the auger driving device 60 and the digging device 70 will be described with reference to FIG. In particular, the operation when the auger driving device 60 and the mining device 70 are raised in a non-connected state will be described. Therefore, also at this time, the cylinders 53, 53 shown in FIG. 6 are contracted, the lock pins 54, 54 are pulled out, and the auger driving device 60 and the digging device 70 are separated. Further, the solenoid valves 25 and 26 are in a connected state shown in the figure by a changeover switch (not shown).
[0041]
When the lift levers 11 and 12 are simultaneously moved upward, the pilot pressure acts on the upward pilot chamber of the control valve 21 from the remote control valve 1 via the solenoid valve 25. The pilot pressure acts on the pilot chambers of the tank connection valves 18 and 19 via the shuttle valve 17. Therefore, the tank connection valves 18 and 19 are switched, and the ascending line 31 and the descending line 32 are cut off from the tank 5. On the other hand, in the remote control valve 2, the pilot pressure acts on the rising pilot chamber of the control valve 23 via the shuttle valve 28.
[0042]
As a result, the spool of the control valve 21 is operated to switch the flow path as shown, the hydraulic pump 4 is connected to the ascending line 31 of the upper elevating device 60A, and the descending line 32 is connected to the center bypass 35. . On the other hand, the flow path of the control valve 23 is switched by operating the spool as shown in the drawing, the bypass line 36 is connected to the ascending line 33 of the lower elevating device 70A, and the descending line 34 is connected to the tank 5. . In this case, as for the control valves 21 and 23, the upper lifting device 60A and the lower lifting device 70A are connected in series from the hydraulic pump 4 to the tank 5 in series.
[0043]
Therefore, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 is first sent from the control valve 21 to the ascending line 31. In the upper lifting device 60A, the negative brakes 65, 65 are released by the pressure of the hydraulic oil, and then the brake valves 62, 65 are released. Since 62 is switched, it flows out to the descending line 32 through the hydraulic motors 61, 61.
The hydraulic oil flowing through the descending line 32 returns to the control valve 21 and is sent from there to the control valve 23 through a bypass line 36. Then, it is sent from the ascending line 33 to the lower elevating device 70A, and the brake valves 72, 72 are switched after the negative brakes 75, 75 are released by the pressure of the hydraulic oil. Flows out to 34. Thereafter, the operating oil returns to the control valve 23 and flows to the tank 5 via the tank line 37.
[0044]
The rotation of the hydraulic motors 61, 61 and the hydraulic motors 71, 71 is caused by the flow of the hydraulic oil, and the pinion gears 67, 67 and the pinion gears 77, 77 roll the rack 122, thereby causing the auger drive device 60 and the excavating device 70 to rotate. Rises.
At this time, the upper lifting device 60A and the lower lifting device 70A are connected in series between the hydraulic pump 4 and the tank 5, and the hydraulic motors 61, 61, 71, 71 are supplied with the same amount of hydraulic oil. Therefore, the rotation speeds of the pinion gears 67, 67, 77, and 77 match, and the auger driving device 60 and the excavating device 70 rise at substantially the same speed. However, in the lower elevating device 70A, the amount of oil flowing into the hydraulic motors 71, 71 is reduced by the amount leaked to the drain by the hydraulic motors 61, 61, so that the actual speed is slightly higher than that of the upper elevating device 60A. falling.
[0045]
Conversely, to lower the upper and lower lifting devices 60A and 70A simultaneously, the lifting levers 11 and 12 are moved down. The pressure reducing valves 14 and 23 are switched, and the control valves 21 and 33 are switched by the pilot pressure sent via the solenoid valve 26 and the shuttle valve 28. As a result, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 flows from the descending line 32 side to the upper elevating device 60A and the lower elevating device 70A in the reverse direction through the series-connected circuits in the same manner as in the case of the ascent. Therefore, since the hydraulic motors 61, 61, 71, 71 of the upper lifting device 60A and the lower lifting device 70A are driven by the same amount of hydraulic oil, the rotation speeds of the pinion gears 67, 67, 77, 77 match, and the auger The driving device 60 and the digging device 70 descend at substantially the same speed.
[0046]
Next, the simultaneous ascent of the upper and lower elevating devices 60A and 70A, that is, the simultaneous ascent of the auger driving device 60 and the digging device 70 will be described with reference to FIG. In particular, a case where the auger driving device 60 and the excavation device 70 are connected and raised will be described here. For this purpose, first, a switch (not shown) in the driver's seat of the pile driver is turned on, and as shown in FIG. The pins 54, 54 are inserted, and the auger driving device 60 and the excavating device 70 are connected. Then, at this time, the solenoid valves 25 and 26 are excited, and the connection is switched as shown in FIG.
[0047]
When the auger driving device 60 and the excavating device 70 are connected to perform the elevating operation, only the elevating lever 11 of the remote control valve 1 is tilted to the ascending side. Then, the pilot pressure acts on the rising pilot chamber of the control valves 22 and 23 via the solenoid valve 25. The pilot pressure acts on the pilot chambers of the tank connection valves 18 and 19 via the shuttle valve 17, and the rising line 31 and the falling line 32 are cut off from the tank 5.
[0048]
As shown in the figure, the control valve 22 operates the spool to switch the flow path, connects the hydraulic pump 4 to the ascending line 31 of the upper elevating device 60A, and connects the descending line 32 to the tank 5 via the tank line 37. Connected to On the other hand, the control valve 23 also operates the spool to switch the flow path as shown, and the hydraulic pump 4 is directly connected to the ascending line 33 of the lower elevating device 70A via the bypass line 36, and the descending line 34 is connected to the hydraulic pump 4. The tank 5 is connected to the tank 5 via a tank line 37. Therefore, the upper lifting device 60A and the lower lifting device 70A are connected in parallel from the hydraulic pump 4 to the tank 5.
[0049]
Therefore, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 4 is divided by a bypass line 36, one of which passes through the control valve 22 and the other of which passes through the control valve 23, and the rising line 31 or 33 of the upper lifting device 60A or the lower lifting device 70A, respectively. Flows to In the upper and lower elevating devices 60A and 70A, the brake valves 62, 62, 72 and 72 are switched after the negative brakes 65, 65, 75 and 75 are released by the pressure of the hydraulic oil. It flows out through 61, 71, 71 to the descending line 32 or 34. For this reason, the pinion gears 67, 67, 77, 77 are given upward rotation by the outputs of the hydraulic motors 61, 61, 71, 71, and the meshed rack 122 is rolled to auger drive device 60 and excavating device 70. Rises along the reader 120.
[0050]
Conversely, in order to simultaneously lower the upper and lower lifting devices 60A and 70A, the lifting lever 11 is tilted down and the control valves 22 and 23 are switched by the pilot pressure sent via the solenoid valve 26. As a result, the hydraulic oil sent out from the hydraulic pump 4 flows from the descending lines 32 and 34 to the upper elevating device 60 or the lower elevating device 70A through the circuits connected in parallel in the same manner as in the above-described case. Therefore, the pinion gears 67, 67, 77, 77 are rotated in the downward direction by the outputs of the hydraulic motors 61, 61, 71, 71, and the meshed rack 122 is rolled to auger drive device 60 and boring device 70. Descends along the reader 120.
[0051]
By the way, in the case of the series connection shown in FIG. 4 described above, the sum of the supply pressures of the hydraulic oil supplied to the hydraulic motors 61, 61 of the upper lifting device 60A and the hydraulic motors 71, 71 of the lower lifting device 70A is relief. When the pressure is reached, the limit is reached. However, in the case of parallel connection as in this case, the hydraulic oil from the common hydraulic pump 4 is separately supplied, so that each of the hydraulic oils is set at the set pressure of the relief valve 24. Is supplied. Accordingly, the hydraulic motors 61, 61 and the hydraulic motors 71, 71 reduce the amount of oil by half and decrease the lifting speed, while obtaining the same torque as when the upper lifting device 60A and the lower lifting device 70A are driven alone. Therefore, double lifting force can be obtained by the upper and lower lifting devices 60A and 70A.
[0052]
As a case of performing such ascent and descent, there is a case where the steel pipe pile 80 driven into the ground is pulled out. At this time, since the auger driving device 60 and the digging device 70 are mechanically connected and integrated, the steel pipe pile 80 is added to the lifting force of the directly connected lower lifting device 70A and the upper lifting device 60A. Can be pulled out by lifting force. For example, assuming that the maximum lifting force of the auger driving device 60 and the excavating device 70 is 10 ton, respectively, only 10 ton was output in the series connection, but the maximum lifting force of 20 ton can be output. .
[0053]
As described above, one embodiment of the lifting hydraulic circuit and the connecting means has been described. However, the present invention is not limited to this, and various changes can be made without departing from the gist of the invention.
[0054]
【The invention's effect】
The present invention is directed to an upper lifting device that raises and lowers each of the upper and lower working devices by driving a hydraulic motor when two working devices are vertically mounted on a reader erected on a base machine so as to be vertically movable; A hydraulic oil is sent from one hydraulic pump to a hydraulic motor of an arbitrarily selected elevating device for the lower elevating device to raise and lower the working device, and the operating oil from the hydraulic pump is supplied to the upper elevating device. And three control valves for selecting one or both of the lower elevating device and sending it to the hydraulic motor, and when the upper elevating device and the lower elevating device are raised and lowered simultaneously, the three control valves are used. An oil line for feeding hydraulic oil of a hydraulic pump to each hydraulic motor of the upper lifting device and the lower lifting device using two control valves from the valve Since so as to be connected in series or in parallel, it becomes possible to provide a lifting and lowering hydraulic circuit capable of obtaining the elevation force of 2 cars.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a lifting hydraulic circuit.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a lifting hydraulic circuit (in a state in which an upper lifting device is lifted independently).
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a lifting hydraulic circuit (in a state where the lower lifting device is independently lowered).
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a lifting hydraulic circuit (simultaneous lifting of upper and lower lifting devices by oil line serial connection).
FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a lifting hydraulic circuit (simultaneous lifting of upper and lower lifting devices by oil line parallel connection).
FIG. 6 is a side view showing the auger driving device and the excavation device.
FIG. 7 is a front view showing the auger driving device and the excavation device.
FIG. 8 is a side view of a ground improvement machine using a pile driver as a base machine.
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a conventional lifting hydraulic circuit.
[Explanation of symbols]
1,2 remote control valve
4 Hydraulic pump
5 tanks
21,22,23 Control valve
24 relief valve
25,26 solenoid valve
17,27,28 Shuttle valve
18, 19 Valve for tank connection
31, 33 ascent line
32,34 descending line
61, 71 Hydraulic motor

Claims

An upper lifting device and a lower lifting device for respectively raising and lowering each of the upper and lower working devices by driving a hydraulic motor when two working devices are vertically mounted on a reader erected on a base machine. On the other hand, a lifting hydraulic circuit for raising and lowering the working device by sending hydraulic oil from one hydraulic pump to a hydraulic motor of the lifting device arbitrarily selected,
The control device includes three control valves for selecting one or both of the upper lifting device and the lower lifting device and sending hydraulic oil from the hydraulic pump to a hydraulic motor thereof, the upper lifting device and the lower lifting device. When raising and lowering at the same time, using two control valves from the three control valves, an oil line that feeds hydraulic oil of a hydraulic pump to each hydraulic motor of the upper lifting device and the lower lifting device is connected in series or An elevating hydraulic circuit, which is connected in parallel.

The lifting hydraulic circuit according to claim 1,
The lifting hydraulic circuit, wherein the control valve is a pilot spool valve that can be switched by a pilot pressure supplied by operating a remote control valve for an upper or lower lifting device.

In the elevating hydraulic circuit according to claim 1 or 2,
In the three control valves, first and second control valves are connected to one of the upper elevating device and the lower elevating device, and a third control valve is connected to the other, and the first and third control valves are connected to each other. A lifting hydraulic circuit, wherein the series oil line is formed by a control valve, and the parallel oil line is formed by the second and third control valves.

The lifting hydraulic circuit according to claim 3,
When the first and second control valves are connected to the upper elevating device, the remote control valve for the upper elevating device is configured to switch the first control valve or the second and third valves by switching a solenoid valve. A hydraulic circuit for lifting and lowering, wherein the remote control valve for the lower lifting device is connected to the third control valve together with the remote control valve for the upper lifting device by a shuttle valve.

The lifting hydraulic circuit according to claim 2,
The upper lifting device and the lower lifting device have a negative brake whose brake state is released by supply of hydraulic oil for driving the hydraulic motor,
A tank connection valve is connected from the control valve to an ascending line and a descending line connected to the upper elevating device, and the tank connecting valve drives the upper elevating device by operating the remote control valve for the upper elevating device. In this case, the ascending and descending lines are shut off from the tank, and the ascending and descending lines are communicated with the tank when the upper elevating device is not driven. .

In the connecting means formed between two working devices that are mounted vertically on the reader erected on the base machine and that can be raised and lowered along the reader by the lifting device that each has,
A connecting means for connecting and separating the device main bodies so that both devices are moved up and down integrally or each device is moved up and down independently.

In the connecting means according to claim 6,
A through-hole is formed to overlap the connecting plate extending from the upper working device and a bracket protruding from the lower working device, and the lower working device has a cylinder for inserting and removing a lock pin in the stacked through-hole. Connection means characterized by the above-mentioned.