JP2005139904A

JP2005139904A - コンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲制御装置

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Publication number: JP2005139904A
Application number: JP2003373931A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Oki; 建良大木
Original assignee: Ishikawajima Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kato Heavy Industries Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】現場の能力に対し油ポンプの能力が過大の場合にポンプ能力を減少させて燃料消費の無駄をなくすようにする。
【解決手段】油ポンプ１０の傾転調整用アクチュエータ１８のサーボピストン１９を一端を小径とし他端を大径とする。該サーボピストン１９の小径側の圧力室２０に、油ポンプ１０吐出側の自己圧ライン２２を接続して、該小径側圧力室２０を自己圧とする。上記サーボピストン１９の大径側の圧力室２１を、上記自己圧ライン２２又はタンク２３にサーボバルブ１５を介し接続させるようにする。油ポンプ１０が仕事をしている自己圧に対し馬力が一定となるよう流量を自動的に制御する定馬力制御における馬力をシフトさせるパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁３５を設ける。該電磁逆比例減圧弁３５の２次側圧力によりサーボバルブ１５を介して傾転調整用アクチュエータ１８を作動させ、馬力を切り換えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、２本の主油圧シリンダによりコンクリートシリンダを前進後退させてコンクリートを吸入吐出させるようにするコンクリートポンプにおいて、原動機により駆動される油ポンプの能力範囲を原動機の出力範囲内で任意に変化させるようにする油ポンプの能力範囲制御装置に関するものである。

ホッパ内のコンクリートを２本のコンクリートシリンダで交互に吸入して吐出させるようにしてあるコンクリートポンプとしては、種々の形式のものが提案されている。図３はその一例の概略を示すもので、図示しないホッパに設けられている２つの吸入吐出口に先端側を連通させるように平行に配置したコンクリートシリンダ３ａ，３ｂの後端側に、２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂを洗浄室５を介し一体的に連結している。上記各コンクリートシリンダ３ａ，３ｂ内に収納したコンクリートピストン４ａ，４ｂと、上記各主油圧シリンダ１ａ，１ｂ内に収納した主油圧ピストン２ａ，２ｂとを、それぞれ洗浄室５を貫通して配置したピストンロッド６ａ，６ｂにて一体に連結して、上記２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂ内の主油圧ピストン２ａ，２ｂを交互に前進後退動作させることにより、２本のコンクリートシリンダ３ａ，３ｂ内のコンクリートピストン４ａ，４ｂが交互に前進後退させられて、ホッパ内のコンクリートを吸入吐出させるようにしてある。

又、上記２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂのロッド側圧力室７ａ，７ｂは、密封回路８で連通させてある。一方、上記２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂのヘッド側圧力室９ａ，９ｂには、傾転角（吐出流量）を変えることができるようにしてある油ポンプ１０の吐出ライン１１とタンク１２への戻りライン１１ａを、電磁式の切換弁１３、圧油給排ライン１４を介して接続してあり、油ポンプ１０から吐出される圧油が切換弁１３を介して交互に主油圧シリンダ１ａと１ｂのヘッド側圧力室９ａ，９ｂに供給されるようにしてある。
したがって、油ポンプ１０から吐出された圧油が切換弁１３を介しいずれか一方の主油圧シリンダ１ａ又は１ｂのヘッド側圧力室９ａ又は９ｂに供給されると、該主油圧シリンダ１ａ又は１ｂ内の主油圧ピストン２ａ又は２ｂが前進して、ピストンロッド６ａ又は６ｂを介してコンクリートシリンダ３ａ又は３ｂ内のコンクリートピストン４ａ又は４ｂが前進させられる。このとき、主油圧シリンダ１ａ又は１ｂのロッド側圧力室７ａ又は７ｂの圧油は密封回路８へ排出されて主油圧シリンダ１ｂ又は１ａのロッド側圧力室７ｂ又は７ａへ導入されるため、該主油圧シリンダ１ｂ又は１ａ内の主油圧ピストン２ｂ又は２ａが後退させられる。これに伴いピストンロッド６ｂ又は６ａを介してコンクリートシリンダ３ｂ又は３ａ内のコンクリートピストン４ｂ又は４ａが後退させられる。このようなコンクリートシリンダ３ａ，３ｂ内のコンクリートピストン４ａ，４ｂを交互に前進後退動作させることにより、ホッパ内のコンクリート吸入吐出が行われるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。

上記した如きコンクリートポンプに用いられている傾転角変更可能な油ポンプ１０では、ポンプ吐出圧力の上昇に従ってポンプ傾転角を小さくし吐出流量を自動的に減少させるようにして馬力を一定にするようにする定馬力制御が通常行われている。又、上記油ポンプ１０は、原動機の所定の回転数による出力で駆動されるものであり、油ポンプ１０の能力範囲は、上記原動機の出力による或る一定の出力制御範囲内で定められていた。すなわち、油ポンプ１０の能力範囲は、これを駆動する原動機が或る一定の回転数であるとき、その回転数においては一定の入力馬力となるようにしてあり、定馬力制御の入力馬力（馬力セット値）は一定とされていた。したがって、原動機の一定の出力制御範囲内で油ポンプの能力範囲を変化させる考え方はなかった。

なお、油ポンプの能力範囲を一定として定馬力制御を行っている例として、たとえば、油ポンプを駆動して、２本の主油圧シリンダへ交互に圧油を供給する場合に、油ポンプの吐出圧力が低いときは、油ポンプの傾転角を大きくして吐出流量を増加させるようにし、又、油ポンプの吐出圧力が高くなったときは、油ポンプの傾転角を小さくして吐出流量を減少させるようにして、２本の主油圧シリンダへの圧油供給において定馬力制御を行わせるようにしたものがある（たとえば、特許文献２参照）。

このような油ポンプ１０の能力範囲が一定となっている状態でコンクリート運転を行う場合、通常は、図２に示すポンプ性能曲線図に実線で示されている如き最大馬力（２００ＰＳ）となるように油ポンプ１０を駆動させ、この範囲内で定馬力制御が行われていた。

そのため、油ポンプの能力を上記の如き最大馬力とした状態で油ポンプを駆動してコンクリートポンプの運転を行う場合、現場でのコンクリート打設に多くのコンクリート流量を必要としているときは、現場の能力に必要な量のコンクリートを圧送することができて問題はないが、コンクリート打設現場での打設コンクリート量として少量しか必要としない状況になったときは、現場の打設能力に対し油ポンプの能力が過大となる。

このような現場の能力に対し油ポンプの能力が過大の場合は、該油ポンプの運転を停止したり、運転再開したりの操作を頻繁に繰り返して、現場の能力に合わせるようにしているのが実状である。

特開２０００−２７５２００号公報実用新案登録第２５１１４７０号公報

ところが、上述の如く、従来の油ポンプの定馬力制御においては、油ポンプの能力範囲は原動機の一定の出力範囲内で定められているものであり、現場の能力に対し油ポンプの能力が過大となる場合でも現場の能力に応じて油ポンプの能力範囲を下げるような制御は行われていない。そのため、油ポンプ側は、余分な馬力を消費しているにも拘らず、現場でのコンクリート打設時間は、現場の能力によって決ってしまい、無駄な燃料消費となっているという問題があった。

又、特許文献２に示されているものは、定馬力制御であるが、定馬力制御の馬力セット値は一定であり、この馬力セット値を変えることを示唆するものではない。

そこで、本発明は、油ポンプの能力範囲である定馬力制御の馬力セット値を、現場の能力に応じて増減変化させて最適運転を可能にし、無駄な燃料消費を避けることができるようにしようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、油ポンプの傾転角を変える傾転調整用アクチュエータのサーボピストンの一端側を小径として小径側圧力室に収納し、上記サーボピストンの他端側を大径として大径側圧力室に収納し、且つ上記油ポンプ吐出側の自己圧を上記傾転調整用アクチュエータに作用させるようにする自己圧ラインを、上記小径側圧力室には直接、上記大径側圧力室にはサーボバルブを介してそれぞれ接続させるようにすると共に、該サーボバルブにパワーシフト圧力を作用させるパイロットピストンに、上記自己圧ラインを接続し、上記大径側圧力室を上記サーボバルブを介しタンクに接続させるようにして自己圧を解放させるようにし、更に、上記サーボバルブのパイロットピストンにパワーシフト圧力を作用させるようにするパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁を設けた構成を有するものとする。

又、上記の構成において、電磁逆比例減圧弁への入力電流を増減してパワーシフト圧力を増加、又は減少させることにより、傾転調整用アクチュエータの大径側圧力室を、サーボバルブを介し自己圧ラインと連通させて自己圧とし、又はサーボバルブを介しタンクと連通させて自己圧を解放させ、サーボピストンを小径側又は大径側へ移動させるようにした構成とする。

本発明のコンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲制御装置によれば、油ポンプの傾転角を変える傾転調整用アクチュエータのサーボピストンの一端側を小径として小径側圧力室に収納し、上記サーボピストンの他端側を大径として大径側圧力室に収納し、且つ上記油ポンプ吐出側の自己圧を上記傾転調整用アクチュエータに作用させるようにする自己圧ラインを、上記小径側圧力室には直接、上記大径側圧力室にはサーボバルブを介してそれぞれ接続させるようにすると共に、該サーボバルブにパワーシフト圧力を作用させるパイロットピストンに、上記自己圧ラインを接続し、上記大径側圧力室を上記サーボバルブを介しタンクに接続させるようにして自己圧を解放させるようにし、更に、上記サーボバルブのパイロットピストンにパワーシフト圧力を作用させるようにするパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁を設けた構成とし、更に、電磁逆比例減圧弁への入力電流を増減してパワーシフト圧力を増加、又は減少させることにより、傾転調整用アクチュエータの大径側圧力室を、サーボバルブを介し自己圧ラインと連通させて自己圧とし、又はサーボバルブを介しタンクと連通させて自己圧を解放させ、サーボピストンを小径側又は大径側へ移動させるようにした構成としてあるので、油ポンプの定馬力制御の馬力セット値を任意に増、減調整することができて、現場の作業状態に合わせた最適馬力での運転を選択でき、無駄な燃料消費を避けることができるという燃費の改善が期待できる優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施をするための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明のコンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲制御装置の実施の一形態を示すもので、図３に示したコンクリートポンプのように、傾転角を変えられるようにしてある油ポンプ１０の吐出ライン１１を通して２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂに圧油を交互に供給させることにより該２本の主油圧シリンダ１ａ，１ｂ内の主油圧ピストン２ａ，２ｂを交互に前進後退動作させるようにし、該主油圧ピストン２ａ，２ｂの交互の前進後退動作で、ピストンロッド６ａ，６ｂを介しコンクリートシリンダ３ａ，３ｂ内のコンクリートピストン４ａ，４ｂを交互に前進後退させることにより、ホッパ内のコンクリートを吸入吐出するようにしてあるコンクリートポンプにおいて、原動機の一定の出力で駆動される上記油ポンプ１０の能力範囲である定馬力制御の馬力セット値を、原動機の一定の出力範囲内でパワーシフト制御により任意に調整するようにし、現場の能力に合わせた最適な馬力として運転させるようにする。

詳述すると、原動機（図示せず）の出力により駆動され且つ傾転角を変えられるようにしてある油ポンプ１０の近傍位置に、スリーブ１６とスプール１７を相対変位できるようにしてあるサーボバルブ１５と、一端を小径として小径側圧力室２０に収納し且つ他端を大径として大径側圧力室２１に収納して軸心方向へ移動できるようにサーボピストン１９を有する傾転調整用アクチュエータ１８を設ける。上記油ポンプ１０が実際に仕事をしている自己圧となっている該油ポンプ１０の吐出側に、自己圧ライン２２を吐出ライン１１より分岐して設け、該自己圧ライン２２を、上記傾転調整用アクチュエータ１８の小径側圧力室２０に接続して、該小径側圧力室２０が自己圧となっているようにする。又、該自己圧ライン２２を、上記傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１に、上記サーボバルブ１５を介し接続できるようにして、上記傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１と小径側圧力室２０がともに自己圧となっているときに、サーボピストン１９の両端の面積差で該サーボピストン１９が図上右側の小径側へ移動できるようにしてある。一方、上記大径側圧力室２１をサーボバルブ１５を介してタンク２３へ接続するようにしてあり、該大径側圧力室２１がタンク２３に接続されたときは、油ポンプ１０吐出側の自己圧で上記サーボピストン１９が図上左側の大径側へ移動できるようにしてある。このようなサーボピストン１９の軸心方向の移動ができるように、上記サーボバルブ１５のスリーブ１６には、スプール１７のポートａを通して自己圧ライン２２と大径側圧力室２１を連通させる開口と、スリーブ１６のポートｂを通して大径側圧力室２１とタンク２３を連通させる開口がそれぞれ設けてある。又、上記スリーブ１６には、サーボピストン１９の中央部分に連結してあるフィードバックレバー２４の他端が取り付けてあり、上記サーボピストン１９の移動に追従してスリーブ１６が移動することにより、開口の位置が変動して自己圧ライン２２と大径側圧力室２１との連通や大径側圧力室２１とタンク２３との連通を遮断した位置でスリーブ１６で静止するようにしてある。

又、上記サーボバルブ１５のスプール１７の一端側（図の右側）には、リターンスプリング２５が取り付けられていて、スプール１７を図の左側へ付勢するようにしてある。一方、スプール１７の他端側（図の左側）には、レバー２６を介してパイロットピストン２７とリターンスプリング２８が設けてあって、該パイロットピストン２７に、上記自己圧ライン２２を接続し、自己圧が上昇して過負荷となるときは、上記パイロットピストン２７に作用している自己圧により該パイロットピストン２７が図の右方向へ押されてスプール１７が図の右側へ移動させられ、自己圧ライン２２と傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１とをポートａを通して連通させ、該大径側圧力室２１を自己圧とするようにしてあり、これにより、前記したサーボピストン１９の両端の面積差でサーボピストン１９が小径側へ移動させられ、油ポンプ１０の吐出流量を自動的に減少させて定馬力制御が行われるようにしてある。

上記スプール１７の他端側（図の左側）には、別のレバー２９を介してパイロットピストン３０とリターンスプリング３１が設けてある。上記パイロットピストン３０には、外部からの入力電流を増加させることによりパイロット圧力を増加させるようにする流量制御用の電磁比例減圧弁３２の２次側圧力ライン３３を接続し、該電磁比例減圧弁３２の１次側には、たとえば、弁切換え用の圧油ラインからの比例弁用１次側圧力を導くサーボアシストライン３４の１次圧ポートが接続してあり、該電磁比例減圧弁３２への入力電流を変えることにより、パイロットピストン３０、サーボバルブ１５を介し傾転調整用アクチュエータ１８のサーボピストン１９が移動させられるようにし、油ポンプ１０の能力範囲内で任意にポンプ傾転角を制御して流量調整のみを行うことができるようにしてある。

更に、前記したパイロットピストン２７には、パワーシフト圧力を作用させて油ポンプ１０の吐出側に生じている自己圧の設定値、すなわち、定馬力制御の馬力セット値を増減切り換えるようにするパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁３５を設ける。該電磁逆比例減圧弁３５の２次側圧力ライン３６を上記パイロットピストン２７に接続し、且つ該電磁逆比例減圧弁３５の１次側に、上記サーボアシストライン３４の１次圧ポートを接続して、上記電磁逆比例減圧弁３５への入力電流を増加してパワーシフト圧力を増減させることにより、パイロットピストン２７、サーボバルブ１５を介し傾転調整用アクチュエータ１８のサーボピストン１９が移動させられるようにし、定馬力制御の馬力セット値を増減変化させることができるようにする。

図中、ａ１は圧力ゲージ用ポート、ａ２，ａ３は比例減圧弁用２次圧ポート、３７はドレンタンクである。

コンクリートポンプの運転において、油ポンプ１０の設定馬力を、たとえば、最大の能力範囲である図２に示す馬力２００ＰＳとして運転するようにした場合は、油ポンプ１０は最大の能力範囲で仕事をすることになる。この場合、油ポンプ１０の吐出側の圧力は、油ポンプ１０が実際に仕事をしている最大の能力範囲の自己圧となり、この油ポンプ１０の自己圧が変化すると、過負荷とならないように、その自己圧の変化に応じ馬力を一定にするようポンプ傾転角（吐出流量）を自動的に調整する、いわゆる定馬力制御が行われる。

すなわち、油ポンプ１０の吐出側の自己圧ライン２２は、傾転調整用アクチュエータ１８の小径側圧力室２０に直接接続されていると共に、該アクチュエータ１８の大径側圧力室２１にはサーボバルブ１５のスプール１７のポートａを通して接続されるようにしてあり、更に、パイロットピストン２７にも接続されているので、コンクリートポンプの運転中は、上記油ポンプ１０の自己圧がパイロットピストン２７と傾転調整用アクチュエータ１８の小径側圧力室２０に作用していて、該パイロットピストン２７と小径側圧力室２０は自己圧となっている。

この状態で、たとえば、オペレータが吐出量を設定馬力以上となってしまうように増加させた場合は、この自己圧により過負荷とならないように、すなわち、設定馬力内となるように自動的に吐出量が制御される。この場合は、この変化した自己圧によりパイロットピストン２７は、図の右方向へ移動させられて、サーボバルブ１５のスプール１７を、リターンスプリング２５に抗して図の右方向へ移動させるようにする。このスプール１７の移動によりポートａが自己圧ライン２２と傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１とを連通させる。これにより該大径側圧力室２１も小径側圧力室２０と同時に自己圧となり、サーボピストン１９の両端の面積差により該サーボピストン１９は図の右側の小径側へ移動させられて、ポンプ傾転角（吐出流量）が減少するように制御されることになる。このように、油ポンプ１０の自己圧の変化に応じ馬力を一定とするように自動的に流量を減少させる定馬力制御が行われる。

上記の定馬力制御範囲内において、油ポンプ１０の能力範囲内で流量を任意に変化させるようにすることもできる。この場合は、オペレータが流量制御用の電磁比例減圧弁３２への入力電流を増加させてパイロット圧力を増加させるように外部から操作するようにする。これにより、パイロットピストン３０、サーボバルブ１５を介してポンプ傾転角を変えることができて、油ポンプ１０の能力範囲内で流量を調整させるようにすることができる。

コンクリート打設現場での打設状況は、オペレータが監視しており、たとえば、作業状況から打設コンクリート量を減らす必要があるような場合等、現場の能力に対し油ポンプ１０の能力が過大であることがオペレータにより判断されると、オペレータは、たとえば、外部に設けてあるスイッチを操作する等によってパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁３５への入力電流を減少してパワーシフト圧力を増加させるようにする。これにより、自己圧ライン２２により油ポンプ１０の自己圧となっているパイロットピストン２７に、比例減圧弁２次側圧力ライン３６の圧力が付加されることになり、該パイロットピストン２７は図の右方向へ移動させられる。このパイロットピストン２７の移動により、サーボバルブ１５のスプール１７は、リターンスプリング２５に抗して図の右方向へ移動させられ、前記したように自己圧ライン２２と傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１がスプール１７のポートａを通して連通させられる。これにより上記大径側圧力室２１も自己圧となり、小径側圧力室２０と大径側圧力室２１がともに自己圧となったサーボピストン１９は、両端の面積差により右側の小径側へ移動させられ、油ポンプ１０の傾転角は減少する方向へ変化させられ、油ポンプ１０の出力パワーが小さくなるように変えられる。すなわち、油ポンプ１０の能力範囲（定馬力制御の馬力セット値）は減少する方向へ切り換えられ、図２の破線で示すような馬力１６０ＰＳにシフトされることになる。

このように、現場の能力に対して油ポンプ１０の能力が過大となると判断されるときに、油ポンプ１０の過負荷の上限値を機械的に頭打ちにするよう変更させ、作業状態に合わせた最適な馬力を得ることができるようにすることにより、過負荷操作によるオーバーロードを自動的に最適な運転モードに制御させることができる。

これにより、原動機の一定の出力範囲において油ポンプ１０の定馬力制御の馬力セット値を、当初の最大の値より小さい値に減少させることができ、油ポンプ１０の定馬力制御を現場の能力に合わせて調整することができる。

なお、上記サーボピストン１９を図の右方向へ移動させて油ポンプ１０の出力パワーを変化させる際、該サーボピストン１９の移動に追従してサーボバルブ１５のスリーブ１６は右方向へ移動する。このスリーブ１６の移動により、自己圧ライン２２と大径側圧力室２１に連通している開口を徐々に閉じ始め、完全に閉じた位置でサーボピストン１９は移動を停止し、スリーブ１６は静止する。

次に、上記の如き油ポンプ１０の定馬力制御の馬力セット値を小さく調整した状態において、現場の打設能力からコンクリートの量を増加する必要があるとオペレータにより判断されると、オペレータの操作でパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁３５への入力電流を増加するにつれてパワーシフト圧力が減少するようにする。これにより比例減圧弁２次側圧力ライン３６の圧力が減少するよう変化し、サーボバルブ１５のリターンスプリング２５がパイロットピストン２７に作用する圧力に打勝ってスプール１７を図の左方向へ移動させるようにする。このスプール１７の左方向への移動により、傾転調整用アクチュエータ１８の大径側圧力室２１がスプール１７のポートｂを通してタンク２３へ連通させられ、該大径側圧力室２１がタンク２３へ開放される。上記アクチュエータ１８の右側の小径側圧力室２０は、常時、自己圧ライン２２を介して自己圧となっているので、サーボピストン１９の両端に作用する圧力差により該サーボピストン１９は図の左方向へ移動させられる。このサーボピストン１９の左方向への移動により油ポンプ１０の傾転角は大きくなる方向へ変化させられ、該油ポンプ１０の定馬力制御の馬力セット値が増大する方向へシフトされる。上記傾転調整用アクチュエータ１８のサーボピストン１９の左方向への移動に追従してサーボバルブ１５のスリーブ１６も左方向へ移動させられるため、該スリーブ１６の開口が徐々に閉じ始め、完全に閉じた位置でサーボピストン１９の左方向への移動が止められる。このサーボピストン１９の移動量で油ポンプ１０の傾転角の変化量が決められ、油ポンプ１０の定馬力制御の馬力セット値は、当初の油ポンプ１０の最大の能力である２００ＰＳに戻されることになる。

このように、油ポンプ１０の能力を原動機の一定の出力範囲内で現場の能力に応じ任意に変えることができるので、現場の作業状況に合わせて最適な能力を２段階に切換えることができる。これにより現場の能力に対し油ポンプ１０の能力が過大であるとオペレータにより判断された場合にも、油ポンプ１０の運転、停止を頻繁に繰り返す必要性をなくすことができる。

本発明においては、原動機の出力を一定として駆動される油ポンプ１０の能力範囲を、最大の２００ＰＳとそれより低い１６０ＰＳとして、４０ＰＳの馬力差で油ポンプ１０の吐出流量に１０ｍ^３／Ｈｒの差が発生するように実施すると、後述の実施例の如く油ポンプ１０の運転、停止を繰り返すことなくコンクリートポンプの運転を行うことができて、無駄な燃料消費をなくすことができる。

油ポンプの馬力セット値を２００ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を８０ｍ^３／Ｈｒとし、一方、油ポンプの馬力セット値を１６０ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を７０ｍ^３／Ｈｒとして、４０ＰＳの馬力差で１０ｍ^３／Ｈｒの差が発生していること、並びに総打設量を３００ｍ^３と仮定し、原動機回転数を１８００ｍｉｎ^−１とした条件で運転を行い、打設時間差、燃料消費量差について調べる実験を行った。

その結果、前者の馬力２００ＰＳ、吐出量８０ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が３．７５０Ｈｒ、燃料消費量が０．５０２ｌ／ｍ^３、総燃料消費量が１５０．６ｌ／３００ｍ^３であったのに対し、後者の馬力１６０ＰＳ、吐出量７０ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が４．２８６Ｈｒ、燃料消費量が０．４５９ｌ／ｍ^３、総燃料消費量が１３７．７ｌ／３００ｍ^３であった。これより打設時間差は０．５３６Ｈｒであり、燃料消費量差は０．０４ｌ／ｍ^３、総燃料消費量差は１２．９ｌ／３００ｍ^３で、無駄な消費は避けられていることが判明した。

実施例１と同様に、油ポンプの馬力セット値を２００ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を７０ｍ^３／Ｈｒとし、一方、油ポンプの馬力セット値を１６０ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を６０ｍ^３／Ｈｒとして、４０ＰＳの馬力差で吐出量１０ｍ^３／Ｈｒの差が発生している条件で運転を行い、打設時間差、燃料消費量差について調べる実験を行った。

その結果、前者の馬力２００ＰＳ、吐出量７０ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が４．２８６Ｈｒ、燃料消費量が０．５７４ｌ／ｍ^３、総燃料消費量が１７２．１ｌ／３００ｍ^３であったのに対し、後者の馬力１６０ＰＳ、吐出量６０ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が５．０００Ｈｒ、燃料消費量が０．５３５ｌ／ｍ^３、総燃料消費量が１６０．６ｌ／３００ｍ^３であった。

これにより打設時間差は０．７１４Ｈｒであり、燃料消費量差は０．０４ｌ／ｍ^３、総燃料消費量差は１１．５ｌ／３００ｍ^３であり、無駄な消費は避けられていることが判明した。

実施例１、実施例２と同様に、油ポンプの馬力セット値を２００ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を１００ｍ^３／Ｈｒとし、一方、油ポンプの馬力セット値を１６０ＰＳとしたときのコンクリート吐出量を９０ｍ^３／Ｈｒとして、４０ＰＳの馬力差で吐出量１０ｍ^３／Ｈｒの差が発生している条件で運転を行い、打設時間差、燃料消費量差について調べる実験を行った。

その結果、前者の馬力２００ＰＳ、吐出量１００ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が３．０００Ｈｒ、燃料消費量が０．４０１ｌ／ｍ^３、総燃料消費量は１２０．４ｌ／３００ｍ^３であったのに対し、後者の馬力１６０ＰＳ、吐出量９０ｍ^３／Ｈｒの場合は、打設時間が３．３３３Ｈｒ、燃料消費量が０．３５７ｌ／ｍ^３、総燃料消費量が１０７．１ｌ／３００ｍ^３であった。

これにより打設時間差は０．３３３Ｈｒであり、燃料消費量差は０．０４ｌ／ｍ^３、総燃料消費量差は１３．４ｌ／３００ｍ^３であり、無駄な消費は避けられていることが判明した。

その他、油ポンプの馬力セット値を２００ＰＳとしたときの吐出量を５０ｍ^３／Ｈｒとし、馬力セット値を１６０ＰＳとしたときの吐出量を４０ｍ^３／Ｈｒとした場合には、燃料消費量差、総燃料消費量差ともに零であった。

このように現場の能力に対してポンプの能力が過大の場合に、馬力セット値を減少させることにより、燃料の無駄が省けることが判明した。

本発明のコンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲切換え装置の実施の一形態を示す油圧回路図である。定馬力制御の油ポンプの能力範囲を示す図である。従来用いられているコンクリートポンプの一例を示す概略図である。

符号の説明

１０油ポンプ
１１吐出ライン
１５サーボバルブ
１８傾転調整用アクチュエータ
１９サーボピストン
２０小径側圧力室
２１大径側圧力室
２２自己圧ライン
２３タンク
２７パイロットピストン
３５パワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁
３６比例減圧弁２次側圧力ライン

Claims

油ポンプの傾転角を変える傾転調整用アクチュエータのサーボピストンの一端側を小径として小径側圧力室に収納し、上記サーボピストンの他端側を大径として大径側圧力室に収納し、且つ上記油ポンプ吐出側の自己圧を上記傾転調整用アクチュエータに作用させるようにする自己圧ラインを、上記小径側圧力室には直接、上記大径側圧力室にはサーボバルブを介してそれぞれ接続させるようにすると共に、該サーボバルブにパワーシフト圧力を作用させるパイロットピストンに、上記自己圧ラインを接続し、上記大径側圧力室を上記サーボバルブを介しタンクに接続させるようにして自己圧を解放させるようにし、更に、上記サーボバルブのパイロットピストンにパワーシフト圧力を作用させるようにするパワーシフト制御用の電磁逆比例減圧弁を設けた構成を有することを特徴とするコンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲制御装置。
電磁逆比例減圧弁への入力電流を増減してパワーシフト圧力を増加、又は減少させることにより、傾転調整用アクチュエータの大径側圧力室を、サーボバルブを介し自己圧ラインと連通させて自己圧とし、又はサーボバルブを介しタンクと連通させて自己圧を解放させ、サーボピストンを小径側又は大径側へ移動させるようにした請求項１記載のコンクリートポンプにおける油ポンプの能力範囲制御装置。