JP2005003183A - Hydraulic circuit of construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設機械の油圧回路に関するものであり、特に、油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプの負荷軽減による省エネ化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の此種建設機械の油圧回路を図3に示す。同図は上部旋回体を旋回させるための油圧モータの油圧回路であり、油圧ポンプ10から吐出された圧油は方向制御弁11を介して一方の主管路12または13に導出され、油圧モータ14を回転駆動させて他方の主管路13または12から方向制御弁11を介してタンク15に戻される。
【0003】
前記主管路12,13からリリーフ弁16,17を有するリリーフ油路18,19を分岐し、該リリーフ油路18,19の接合点が油路20を介してタンク15に連通している。また、前記主管路12,13からチェック弁21,22を有する油路23,24が分岐し、該油路23,24の接合点が前記油路20を介してタンク15に連通している。
【0004】
前記油圧モータ14の出力軸25にはブレーキ装置26が装着されており、該ブレーキ装置26には旋回ロック弁28を介してパイロットポンプ29の圧油が常時導入される。従って、操作レバー27が中立位置にあるときでも、ブレーキ装置26は開放状態に保持され、オペレータの意志によりスイッチ(図示せず)を操作して前記旋回ロック弁28を切り換えることにより、前記ブレーキ装置26の制動を可能としている。そして、操作レバー27を操作位置に操作したときは、リモコン弁30からパイロット圧が作用して前記方向制御弁11が切り換わり、油圧ポンプ10の圧油が主管路12または13に供給され、油圧モータ14が正転または逆転駆動される。
【0005】
一方、操作レバー27を操作位置から中立位置に戻したときは、前記方向制御弁11が中立位置に復帰して主管路12,13が遮断される。このとき、上部旋回体の慣性力により油圧モータ14が回転を継続しようとするため、戻り側の主管路(例えば13)の油圧が上昇し、油圧が所定圧以上になるとリリーフ弁(例えば17)が開き、供給側のチェック弁(例えば21)を経て供給側の主管路(例えば12)に連通し、圧油が循環することによって上部旋回体の慣性力を低下させる。圧油の一部は油路20を経てタンク15に捨てられる。
【0006】
また、これと同様の油圧回路を備えた慣性体の揺れ戻り防止装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−313402号公報(第1〜3頁、図1)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の此種建設機械の油圧回路は、操作レバーを操作位置から中立位置に戻したときに、戻り側の主管路の油圧がリリーフ弁の設定圧以上に上昇した場合は、圧油の一部がタンクに捨てられるのでエネルギーの損失が大きい。また、旋回起動時に操作レバーをフル操作した場合は、油圧ポンプの負荷が大きくなってエンジンの燃料消費量が大となる。
【0009】
そこで、建設機械の油圧回路に於いて、油圧ポンプの負荷を軽減するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、油圧ポンプからの圧油を方向制御弁を介して油圧アクチュエータに供給する建設機械の油圧回路に於いて、前記油圧アクチュエータと方向制御弁とを接続する主管路に分岐油路を設けてアキュムレータを接続するとともに、該分岐油路の途中にアキュムレータへの蓄圧を入り切りするシーケンス弁を介装し、更に、前記アキュムレータと方向制御弁の油圧ポンプ側のポートとを注入油路にて接続し、該注入油路の途中に前記アキュムレータに蓄圧された圧油を主管路へ放出するための負荷保持機構を設けた建設機械の油圧回路を提供する。
【0011】
従って、前記シーケンス弁が入りとなれば、主管路の圧油が分岐油路を経てアキュムレータに蓄圧される。一方、負荷保持機構が開放された場合は、アキュムレータに蓄圧されている圧油を方向制御弁を経て主管路に放出することにより、油圧ポンプの負荷を軽減する。
【0012】
請求項2記載の発明は、上記シーケンス弁は、ノーマル位置にアキュムレータ方向への流れを許容するチェック弁を有し、操作レバーが操作されたときに閉止位置に切り換わるように形成された建設機械の油圧回路を提供する。
【0013】
従って、主管路からの圧油をアキュムレータに受け入れるが、アキュムレータに蓄圧された圧油が主管路へ不慮流出することを阻止する。
【0014】
請求項3記載の発明は、上記負荷保持機構は、注入油路を遮断するチェック弁と、該チェック弁を開閉するための切換弁とを有し、操作レバーがフル操作されたときに該チェック弁を開放して、アキュムレータから方向制御弁方向への流れを許容するように形成された建設機械の油圧回路を提供する。
【0015】
従って、操作レバーがフル操作されたときは負荷保持機構が開放され、アキュムレータに蓄圧した圧油を前記方向制御弁を経て主管路に放出する。
【0016】
請求項4記載の発明は、操作レバーがフル操作されたときに、上記負荷保持機構のチェック弁を開放するための減圧弁を設けた建設機械の油圧回路を提供する。
【0017】
従って、操作レバーがフル操作されたときのみ負荷保持機構を開放して、アキュムレータに蓄圧した圧油を放出できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図1は建設機械の一例として油圧ショベル31を示し、下部走行体32の上に旋回機構33を介して上部旋回体34が旋回自在に載置されている。上部旋回体34にはその前方一側部にキャブ35が設けられ、且つ、前方中央部にブーム36が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム36の先端にアーム37が上下回動自在に取り付けられ、該アーム37の先端にバケット38が取り付けられている。
【0019】
図2は本発明の油圧回路を示したものであり、説明の都合上、従来と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略するものとする。油圧モータ14と方向制御弁11とを接続する油路12,13の途中にシャトル弁40を介して分岐油路41を設け、該分岐油路41の途中にシーケンス弁42を介装してアキュムレータ43を接続する。
【0020】
このシーケンス弁42はアキュムレータ43への蓄圧を入り切りするものであり、ノーマル位置にアキュムレータ43方向への流れを許容するチェック弁42aを有し、後述するように、操作レバー27が操作されてリモコン弁30からパイロット油路44または45に所定圧以上のパイロット圧が発生したときに、閉止位置42bに切り換わるように形成されている。即ち、アキュムレータ43に蓄圧された圧油は、シーケンス弁42がノーマル位置または閉止位置のどちらに切り換わっても、主管路12,13側への流入が阻止される。
【0021】
更に、前記アキュムレータ43と方向制御弁11の油圧ポンプ10側のポートとを注入油路46にて接続し、該注入油路46の途中に負荷保持機構50を設ける。この負荷保持機構50はアキュムレータ43に蓄圧された圧油を主管路12,13へ放出するためのものであり、前記注入油路46を遮断するチェック弁51と、該チェック弁51を開閉するための切換弁52とを有し、操作レバー27がフル操作されたときに該チェック弁51を開放して、前記アキュムレータ43から方向制御弁11方向への流れを許容するように形成されている。尚、前記注入油路46には方向制御弁11から負荷保持機構50方向への流れを遮断するチェック弁53が介装されている。
【0022】
前記負荷保持機構50について更に説明すれば、前記チェック弁51は、注入油路46を閉止または連通させるポペット51aと、該ポペット51aを閉止側に押圧するバネ室51bとを有している。また、前記切換弁52は、ノーマル位置にタンク15方向への流れを遮断するチェック弁52aと、アキュムレータ43に蓄圧された圧油を前記チェック弁51のバネ室51bへ連通させるバイパス52bとを備え、オフセット位置に切り換わると前記バイパス52bを遮断し、且つ、前記チェック弁51のバネ室51b内の圧油をタンク15へ連通させるように形成してある。
【0023】
更に、前記パイロット油路44,45間にシャトル弁54を介装し、該シャトル弁54の出口にパイロット油路55を接続するとともに、このパイロット油路55の途中に減圧弁56を介装して前記切換弁52のパイロットポート52cに接続する。操作レバー27がフル操作されたときにシャトル弁54にて高圧選択されたパイロット圧が減圧弁56へ導出され、前記切換弁52のパイロットポート52cにパイロット圧が作用して切換弁52がノーマル位置からオフセット位置へ切り換わるように構成されている。
【0024】
而して、操作レバー27を中立位置から左右何れかへ緩慢操作した場合は、リモコン弁30からパイロット油路44または45へパイロット圧が導出され、前記方向制御弁11が切り換わって、油圧ポンプ10の圧油が主管路12または13に供給され、油圧モータ14が正転または逆転駆動される。
【0025】
このとき、操作レバー27をフル操作しなければ、パイロット油路55のパイロット圧も所定圧に達しないので前記減圧弁56が閉止し、前記負荷保持機構50の切換弁52がノーマル位置にあって、前記チェック弁51は閉止状態を保持する。従って、アキュムレータ43に蓄圧された圧油はアキュムレータ43内に保持される。
【0026】
一方、操作レバー27を操作位置から中立位置に戻した場合は、前記方向制御弁11が中立位置に復帰して主管路12,13が遮断される。このとき、上部旋回体の慣性力により油圧モータ14が回転を継続しようとするが、従来型と同様に、戻り側の主管路(例えば13)の油圧が上昇して所定圧以上になるとリリーフ弁(例えば17)が開き、供給側のチェック弁(例えば21)を経て供給側の主管路(例えば12)に連通し、圧油が循環することによって上部旋回体の慣性力を低下させる。本発明の油圧回路では、これと同時に、戻り側の高圧油がシャトル弁40及びシーケンス弁42のチェック弁42aを通過してアキュムレータ43に蓄圧される。即ち、従来タンク15に捨てられていた圧油がアキュムレータ43に蓄圧される。
【0027】
ここで、操作レバー27をフル操作した場合は、前述の緩慢操作と同様に、前記方向制御弁11が切り換わって、油圧ポンプ10の圧油が主管路12または13に供給され、油圧モータ14が正転または逆転駆動される。更に、リモコン弁30からパイロット油路44または45へ導出されるパイロット圧により、前記シーケンス弁42が閉止位置42bに切り換わって分岐油路41を遮断する。
【0028】
また、シャトル弁54にて高圧選択されたパイロット油路55のパイロット圧が所定圧に達して前記減圧弁56が開放され、前記切換弁52のパイロットポート52cにパイロット圧が作用して切換弁52がノーマル位置からオフセット位置へ切り換わる。従って、前記チェック弁51のバネ室51b内の圧油がタンク15へ連通し、ポペット51aがバネ室51b側へ押されてチェック弁51が開放する。
【0029】
従って、前記アキュムレータ43に蓄圧された圧油が、前記負荷保持機構50のチェック弁51を通過して注入油路46から方向制御弁11の油圧ポンプ10側のポートに放出され、油圧ポンプ10から吐出された圧油と合流して、主管路12または13へ大量の圧油が供給される。
【0030】
斯くして、例えば旋回起動時等で、操作レバー27をフル操作した場合であっても、油圧ポンプ10から吐出した圧油のほかに、アキュムレータ43に蓄圧された圧油を放出するので、油圧ポンプ10の負荷を軽減してエンジンの燃料消費量を小にすることができる。
【0031】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0032】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項1記載の発明は、油圧アクチュエータと方向制御弁とを接続する主管路に分岐油路を設け、シーケンス弁を介してアキュムレータを接続し、該アキュムレータと方向制御弁の油圧ポンプ側のポートとを注入油路にて接続し、負荷保持機構を介して前記アキュムレータに蓄圧された圧油を主管路へ放出するように構成したので、従来タンクに捨てられていた圧油をアキュムレータに蓄圧し、旋回起動時等のようにエンジン負荷の大きくなるときに、アキュムレータに蓄圧した圧油を放出して油圧アクチュエータの動作を補助することにより、油圧ポンプの負荷を軽減してエンジンの燃料消費量を抑止することができる。
【0033】
請求項2記載の発明は、上記シーケンス弁はチェック弁を有するノーマル位置と、操作レバーが操作されたときに切り換わる閉止位置とを有するので、請求項1記載の発明の効果に加えて、主管路からの圧油をアキュムレータに受け入れるが、アキュムレータに蓄圧された圧油が主管路へ不慮流出することを阻止できる。
【0034】
請求項3記載の発明は、上記負荷保持機構は操作レバーがフル操作されたときにチェック弁を開放して、アキュムレータから方向制御弁方向への流れを許容するように形成されているので、請求項1記載の発明の効果に加えて、操作レバーがフル操作されたときに負荷保持機構が開放されて、アキュムレータに蓄圧した圧油を前記方向制御弁を経て主管路に放出することができる。
【0035】
請求項4記載の発明は、操作レバーがフル操作されたときに負荷保持機構のチェック弁を開放するための減圧弁を設けたので、請求項1または3記載の発明の効果に加えて、操作レバーがフル操作されたときのみ負荷保持機構を開放して、アキュムレータに蓄圧した圧油を放出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示し、油圧ショベルの側面図。
【図2】本発明の一実施の形態を示す油圧回路図。
【図3】従来技術を示す油圧回路図。
【符号の説明】
10 油圧ポンプ
11 方向制御弁
12,13 主管路
14 油圧モータ(油圧アクチュエータ)
27 操作レバー
30 リモコン弁
41 分岐油路
42 シーケンス弁
43 アキュムレータ
46 注入油路
50 負荷保持機構
51 チェック弁
52 切換弁
56 減圧弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine, and more particularly to energy saving by reducing a load of a hydraulic pump that supplies pressure oil to a hydraulic actuator.
[0002]
[Prior art]
A hydraulic circuit of a conventional construction machine of this type is shown in FIG. The figure shows a hydraulic circuit of a hydraulic motor for turning the upper swing body. Pressure oil discharged from the
[0003]
[0004]
A
[0005]
On the other hand, when the
[0006]
In addition, an inertial body swing back prevention device having a hydraulic circuit similar to this is also known (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-313402 (pages 1 to 3, FIG. 1).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional hydraulic circuit of this type of construction machine, when the operating lever is returned from the operating position to the neutral position, if the hydraulic pressure of the return main line rises above the set pressure of the relief valve, The energy is lost because the part is thrown away into the tank. Further, when the operation lever is fully operated at the start of turning, the load on the hydraulic pump increases and the fuel consumption of the engine increases.
[0009]
Thus, a technical problem to be solved in order to reduce the load on the hydraulic pump occurs in the hydraulic circuit of the construction machine, and the present invention aims to solve this problem.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is a hydraulic circuit of a construction machine for supplying pressure oil from a hydraulic pump to a hydraulic actuator through a directional control valve. A branch oil passage is provided in a main pipeline connecting the hydraulic actuator and the direction control valve to connect an accumulator, and a sequence valve is provided in the middle of the branch oil passage to turn accumulator on and off. A load holding mechanism for connecting the accumulator and a port on the hydraulic pump side of the directional control valve by an injection oil passage, and discharging the pressure oil accumulated in the accumulator to the main pipeline in the middle of the injection oil passage. The hydraulic circuit of the construction machine provided is provided.
[0011]
Therefore, when the sequence valve is turned on, the pressure oil in the main pipeline is accumulated in the accumulator through the branch oil passage. On the other hand, when the load holding mechanism is released, the pressure oil accumulated in the accumulator is discharged to the main line through the direction control valve, thereby reducing the load on the hydraulic pump.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, the sequence valve has a check valve that allows a flow in the direction of the accumulator at a normal position, and is configured to be switched to a closed position when the operation lever is operated. Providing a hydraulic circuit.
[0013]
Therefore, the pressure oil from the main pipeline is received by the accumulator, but the pressure oil accumulated in the accumulator is prevented from inadvertently flowing out to the main pipeline.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, the load holding mechanism includes a check valve that shuts off the injection oil passage and a switching valve that opens and closes the check valve, and the check mechanism is operated when the operation lever is fully operated. A hydraulic circuit for a construction machine is provided that is configured to open the valve to allow flow from the accumulator in the direction of the directional control valve.
[0015]
Therefore, when the operation lever is fully operated, the load holding mechanism is released, and the pressure oil accumulated in the accumulator is discharged to the main pipeline through the direction control valve.
[0016]
The invention according to claim 4 provides a hydraulic circuit for a construction machine provided with a pressure reducing valve for opening the check valve of the load holding mechanism when the operation lever is fully operated.
[0017]
Therefore, the load holding mechanism can be opened only when the operation lever is fully operated, and the pressure oil accumulated in the accumulator can be released.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
[0019]
FIG. 2 shows a hydraulic circuit according to the present invention. For convenience of explanation, the same components as those in the prior art are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. A
[0020]
This
[0021]
Further, the
[0022]
The
[0023]
Further, a
[0024]
Thus, when the
[0025]
At this time, if the
[0026]
On the other hand, when the
[0027]
Here, when the
[0028]
Further, the pilot pressure in the
[0029]
Accordingly, the pressure oil accumulated in the
[0030]
Thus, for example, even when the
[0031]
It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
[0032]
【The invention's effect】
As described in detail in the above embodiment, the present invention is characterized in that a branch oil passage is provided in a main pipeline connecting a hydraulic actuator and a directional control valve, and an accumulator is connected via a sequence valve. Since the accumulator and the port on the hydraulic pump side of the directional control valve are connected by an injection oil passage, the pressure oil accumulated in the accumulator is discharged to the main pipeline via a load holding mechanism. By accumulating the pressure oil that was previously discarded in the tank in the accumulator, and releasing the pressure oil accumulated in the accumulator when the engine load becomes large, such as when starting turning, by assisting the operation of the hydraulic actuator, The load on the hydraulic pump can be reduced and the fuel consumption of the engine can be suppressed.
[0033]
In the invention according to claim 2, the sequence valve has a normal position having a check valve and a closed position which is switched when the operation lever is operated. Although the pressure oil from the passage is received by the accumulator, the pressure oil accumulated in the accumulator can be prevented from inadvertently flowing out to the main pipeline.
[0034]
Since the load holding mechanism is formed so as to allow the flow from the accumulator to the direction control valve when the operation lever is fully operated, the check valve is opened. In addition to the effect of the invention described in Item 1, when the operation lever is fully operated, the load holding mechanism is opened, and the pressure oil accumulated in the accumulator can be discharged to the main line through the direction control valve.
[0035]
Since the pressure reducing valve for opening the check valve of the load holding mechanism when the operation lever is fully operated is provided in the invention according to the fourth aspect, in addition to the effect of the invention according to the first or third aspect, Only when the lever is fully operated, the load holding mechanism can be opened to release the pressure oil accumulated in the accumulator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
27
Claims (4)
前記油圧アクチュエータと方向制御弁とを接続する主管路に分岐油路を設けてアキュムレータを接続するとともに、該分岐油路の途中にアキュムレータへの蓄圧を入り切りするシーケンス弁を介装し、更に、前記アキュムレータと方向制御弁の油圧ポンプ側のポートとを注入油路にて接続し、該注入油路の途中に前記アキュムレータに蓄圧された圧油を主管路へ放出するための負荷保持機構を設けたことを特徴とする建設機械の油圧回路。In a hydraulic circuit of a construction machine that supplies pressure oil from a hydraulic pump to a hydraulic actuator via a directional control valve,
A branch oil passage is provided in a main pipeline connecting the hydraulic actuator and the directional control valve to connect an accumulator, and a sequence valve is provided in the middle of the branch oil passage to turn on and off the accumulated pressure in the accumulator. An accumulator and a port on the hydraulic pump side of the directional control valve are connected by an injection oil passage, and a load holding mechanism is provided in the middle of the injection oil passage to discharge the pressure oil accumulated in the accumulator to the main pipeline. A hydraulic circuit of a construction machine characterized by the above.
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