JP2005299376A - Hydraulic control circuit for hydraulic shovel - Google Patents

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Hidekazu Oka
秀和 岡
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Kobelco Contstruction Machinery Ltd
コベルコ建機株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic control circuit for a hydraulic shovel capable of improving the efficiency of ground leveling work with simple constitution by increasing the speed of an arm cylinder when only arm pulling is independently operated. <P>SOLUTION: A travel straight advancing valve 17 switching oil pressure supply to traveling motors 11, 14 from hydraulic pumps 2, 3 is used as a confluence switching valve. When only the arm out of a boom and the arm is independently operated, the travel straight advancing valve 17 is switched into a confluence stop position to connect the hydraulic pump 2 to a boom control valve 7 and to open a cutoff valve 18 on the tank return side. When the boom and arm are simultaneously operated, the travel straight advancing valve 17 is switched into a confluence position, and the cutoff valve 18 is closed so that discharge oil of the hydraulic pump 2 joins discharge oil of the hydraulic pump 3 and is led to an arm control valve 10. The supply quantity of oil to the arm control valve 10 is thereby increased. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、油圧ショベルの油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路に関するものである。   The present invention relates to a hydraulic control circuit that controls a hydraulic actuator of a hydraulic excavator.
従来、油圧ショベルで整地作業を行う場合、ブームとアームを最大に伸ばした状態でバケット先端を接地させ、ブーム上げとアーム引きを同時に操作することによってバケットを手前に引き寄せるという操作が行われる。   Conventionally, when leveling work is performed with a hydraulic excavator, an operation is performed in which the tip of the bucket is grounded with the boom and the arm extended to the maximum, and the bucket is pulled forward by simultaneously operating the boom raising and the arm pulling.
アーム引きが行われることによってアームの姿勢が略垂直に近づいてくると、ブーム上げは必要なく、それ以降はアーム引きはフルレバーで操作される一方、ブーム上げは操作レバーを徐々に戻していく操作となる。   When the arm pulls close to a vertical position by pulling the arm, it is not necessary to raise the boom. After that, the arm pull is operated with the full lever, while the boom is raised by gradually returning the operation lever. It becomes.
このような整地作業において、アームの姿勢が略垂直となるときにアームシリンダのシリンダ速度に対してバケット先端の周速度は遅くなるため、整地の効率を高めようとする場合にアームシリンダのシリンダ速度が不足することがある。   In such leveling work, when the arm posture is substantially vertical, the peripheral speed at the bucket tip becomes slower than the cylinder speed of the arm cylinder. Therefore, when trying to increase the leveling efficiency, the cylinder speed of the arm cylinder May be insufficient.
なお、ブーム上げとアーム引きを同時操作した場合にブーム速度の遅れを解消するようにした油圧ショベルが知られている(例えば、特許文献1参照)。   A hydraulic excavator is known that eliminates the delay in boom speed when boom raising and arm pulling are simultaneously performed (see, for example, Patent Document 1).
この油圧ショベルは、つり荷作業を考慮して微操作用に設定されているブームシリンダのシリンダ速度を、整地作業時にはアームの速い速度に見合った速度で操作できるよう高めることができるように構成されている。
特開平10−102547号公報
This hydraulic excavator is configured to increase the cylinder speed of the boom cylinder set for fine operation in consideration of the load work so that it can be operated at a speed corresponding to the high speed of the arm during leveling work. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-102547
しかしながら、上記した従来の油圧ショベルでは、整地作業時に、本来、微操作用に速度が設定されているブームをアームにマッチングさせて駆動させることができるものの、アームの姿勢が略垂直に近づいて専らアーム引きしか行われないような場合に、アームシリンダの速度を高めることができるようには構成されていない。   However, the conventional hydraulic excavator described above can be driven by matching the boom, which is originally set for speed with fine adjustment, during the leveling work, but the arm posture approaches almost vertical. It is not configured to increase the speed of the arm cylinder when only the arm pulling is performed.
本発明は以上のような従来の油圧ショベルにおける課題を考慮してなされたものであり、簡単な構成でありながら、整地作業において、ブーム上げとアーム引きが同時操作される場合には、ブームシリンダおよびアームシリンダをそれぞれ独立して操作することができ、アーム引きのみ単独操作される場合にはアームシリンダの速度を高めて整地作業の効率を上げることができる油圧ショベルの油圧制御回路を提供するものである。   The present invention has been made in consideration of the problems in the conventional hydraulic excavator as described above, and has a simple configuration, and in the case of leveling work, when the boom raising and the arm pulling are simultaneously operated, the boom cylinder And a hydraulic control circuit for a hydraulic excavator that can operate each arm cylinder independently and increase the speed of the arm cylinder and increase the efficiency of leveling work when only arm pulling is operated alone It is.
本発明は、第一油圧ポンプから供給される圧油をブーム操作手段の操作に応じてブームシリンダに導くブーム用制御弁と、第二油圧ポンプから供給される圧油をアーム操作手段の操作に応じてアームシリンダに導くアーム用制御弁と、上記第一油圧ポンプを上記アーム用制御弁から切り離して上記ブーム用制御弁に接続する合流停止位置と上記第一油圧ポンプからの圧油を上記第二油圧ポンプからの圧油と合流させて上記アーム用制御弁に導くとともに上記第二油圧ポンプから吐出される圧油の一部を上記ブーム用制御弁側に導く合流位置とに切換可能な合流切換弁と、上記ブーム用制御弁とタンクとを接続する戻り油路に設けられるカット弁と、上記ブーム操作手段及び上記アーム操作手段のうちのアーム操作手段のみが単独で操作されるときには上記合流切換弁を上記合流位置にするとともに上記カット弁を閉じさせ、上記ブーム操作手段と上記アーム操作手段とが同時操作されるときには上記合流切換弁を上記合流停止位置にするとともに上記カット弁を開かせる制御手段とを備えるとともに、上記ブーム用制御弁及び上記カット弁と同じ油路に第一走行モータが設けられ、上記アーム用制御弁が設けられる油路と同じ油路に第二走行モータが設けられており、上記合流切換弁は、上記合流停止位置において上記第一油圧ポンプ及び第二油圧ポンプからの圧油がそれぞれ上記第一走行モータ及び上記第二走行モータにそれぞれ独立して供給される状態にし、上記合流位置において上記第一油圧ポンプから吐出される圧油の一部を上記第一走行モータに導くことにより当該圧油が上記第一走行モータと上記第二走行モータとに分配供給される状態にする走行直進弁を兼ねるものである。   The present invention provides a boom control valve that guides pressure oil supplied from a first hydraulic pump to a boom cylinder in response to an operation of the boom operating means, and pressure oil supplied from a second hydraulic pump to operate an arm operating means. In response, the arm control valve that leads to the arm cylinder, the merging stop position where the first hydraulic pump is disconnected from the arm control valve and connected to the boom control valve, and the pressure oil from the first hydraulic pump is supplied to the first hydraulic pump. A merging position that can be switched to a merging position where a part of the pressure oil discharged from the second hydraulic pump is led to the boom control valve side while being joined with the pressure oil from the two hydraulic pumps and led to the arm control valve. Only the switching valve, the cut valve provided in the return oil passage connecting the boom control valve and the tank, and the boom operating means and the arm operating means of the arm operating means are operated alone. The merging switching valve is set to the merging position and the cut valve is closed. When the boom operating means and the arm operating means are operated simultaneously, the merging switching valve is set to the merging stop position and the Control means for opening the cut valve, a first traveling motor is provided in the same oil passage as the boom control valve and the cut valve, and the first oil passage is provided in the same oil passage as the arm control valve. Two traveling motors are provided, and the merging switching valve is configured such that the pressure oil from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is independent of the first traveling motor and the second traveling motor, respectively, at the merging stop position. The pressure oil is guided by introducing a part of the pressure oil discharged from the first hydraulic pump to the first travel motor at the merging position. Also serves as the straight traveling valve to the condition to be distributed to the above-described first traveling motor and said second traveling motor.
この構成によれば、ブーム上げとアーム引きが同時操作される場合には、合流切換弁が合流停止位置に切換えられるとともにアーム用制御弁側のカット弁が開くことにより、ブームシリンダ及びアームシリンダをそれぞれ独立して操作することができる。一方、アーム引きのみ単独操作する場合には、前記合流切換弁が合流位置に切換えられるとともに前記カット弁が閉じて第一油圧ポンプと第二油圧ポンプの圧油が合流してアームシリンダに供給されることにより、このアームシリンダの速度を高めることができる。それにより、例えば、整地作業においてアームの姿勢が略垂直となりアーム速度が不足するような状況ではアームシリンダに供給する流量を増やすことができるようになり、フロントアタッチメント先端の周速度が遅くなることを解消して整地の作業効率を高めることができる。   According to this configuration, when the boom raising and the arm pulling are operated simultaneously, the merging switching valve is switched to the merging stop position and the cut valve on the arm control valve side is opened, so that the boom cylinder and the arm cylinder are Each can be operated independently. On the other hand, when only the arm pulling is operated, the merging switching valve is switched to the merging position, the cut valve is closed, and the pressure oil from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is merged and supplied to the arm cylinder. As a result, the speed of the arm cylinder can be increased. This makes it possible to increase the flow rate supplied to the arm cylinder in situations where, for example, the arm posture is substantially vertical and the arm speed is insufficient during leveling work, the peripheral speed at the front attachment tip is reduced. It can be eliminated to improve the work efficiency of leveling.
しかも、前記合流切換弁は、第一油路に設けられた走行モータと第二油路に設けられた走行モータに対し、第一油圧ポンプ及び第二油圧ポンプからの圧油を第一油路と第二油路とにそれぞれ独立して供給する位置(前記の合流停止位置)と、各走行モータに対し第一および第二油圧ポンプのいずれか一方の圧油を分配供給する位置(前記の合流位置)とに切り換える走行直進弁を兼ねるものであるため、共通の切換弁を前記合流切換弁と走行直進弁とに兼用する簡素な構造で、既存の回路を大幅に設計変更することなく前記の効果を実現することができる。   In addition, the merging switching valve supplies pressure oil from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump to the first oil passage with respect to the travel motor provided in the first oil passage and the travel motor provided in the second oil passage. And a position for supplying each of the oil passages independently (the merging stop position), and a position for distributing and supplying one of the first and second hydraulic pumps to each traveling motor (the aforementioned Therefore, the common switching valve can be used as both the merging switching valve and the traveling straight valve, and the existing circuit can be used without any significant design change. The effect of can be realized.
上記合流切換弁の具体的な切換手法としては、例えば、上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量を検出する検出手段を備えるとともに、上記制御手段は、上記検出手段により検出されるブーム上げ操作量が一定以下のときに上記合流切換弁を合流位置にするとともに上記カット弁を閉じさせるものが、好適である。   As a specific switching method of the merging switching valve, for example, a detecting means for detecting a boom raising operation amount by the boom operating means is provided, and the control means has a boom raising operation amount detected by the detecting means. It is preferable to set the merging switching valve to the merging position and close the cut valve when it is below a certain level.
また、上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量を検出する検出手段を備えるとともに、上記制御手段は、上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量が減少するのに伴って上記第一油圧ポンプから上記アーム用制御弁に供給される圧油の合流流量を増やすように上記合流切換弁及びカット弁の開度を変化させるものであれば、アーム引き操作時において合流切換弁およびカット弁が徐々に切り換えられるため、ショックのない操作が得られる。また、ブーム上げとアーム引きが同時操作された場合はブーム操作手段の操作量が増加するのに応じて合流切換弁が分流側に切り換えられるとともにカット弁が開かれるため、ショックのない操作が得られる。   The control means further includes a detecting means for detecting a boom raising operation amount by the boom operation means, and the control means is provided for the arm from the first hydraulic pump as the boom raising operation amount by the boom operation means decreases. If the opening degree of the merging switching valve and the cut valve is changed so as to increase the merging flow rate of the pressure oil supplied to the control valve, the merging switching valve and the cut valve are gradually switched during the arm pulling operation. , You can get a shock-free operation. Also, when boom raising and arm pulling are operated simultaneously, the merging switching valve is switched to the diversion side and the cut valve is opened as the amount of operation of the boom operating means increases, so operation without shock can be obtained. It is done.
以上のように、本発明によれば、合流切換弁及びカット弁の自動切換により、ブーム上げとアーム引きが同時操作される場合には、それぞれのシリンダを独立して操作することができ、アーム引きのみ単独操作する場合にはアームシリンダの速度を高めることができる。それにより、例えば、整地作業においてアームの姿勢が略垂直となりアーム速度が不足するような状況ではアームシリンダに供給する流量を増やすことができるようになり、フロントアタッチメント先端の周速度が遅くなることを解消して整地の作業効率を高めることができる効果がある。しかも、上記合流切換弁は走行直進弁を兼ねるものであるため、既存の回路を利用した簡素な構成で上述の効果を実現することができる。   As described above, according to the present invention, when the boom raising and the arm pulling are simultaneously operated by the automatic switching of the merging switching valve and the cut valve, each cylinder can be operated independently, When only pulling is operated alone, the speed of the arm cylinder can be increased. This makes it possible to increase the flow rate supplied to the arm cylinder in situations where, for example, the arm posture is substantially vertical and the arm speed is insufficient during leveling work, the peripheral speed at the front attachment tip is reduced. There is an effect that can be eliminated and the work efficiency of leveling can be improved. Moreover, since the merging switching valve also serves as a traveling straight valve, the above-described effects can be realized with a simple configuration using an existing circuit.
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明を油圧ショベルに適用した場合の油圧制御回路を、第一実施形態として示したものである。   FIG. 1 shows a hydraulic control circuit when the present invention is applied to a hydraulic excavator as a first embodiment.
なお、油圧ショベルは図示しないが、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載し、その上部旋回体の前部にフロントアタッチメントを装備し、このフロントアタッチメントがブームとアームとバケットとで構成されているものである。   Although the hydraulic excavator is not shown in the figure, an upper swinging body is mounted on the lower traveling body so as to be freely rotatable, and a front attachment is provided at the front of the upper swinging body. This front attachment is composed of a boom, an arm, and a bucket. It is what has been.
同図において、エンジン1の駆動により第一油圧ポンプ2、第二油圧ポンプ3およびパイロット圧Paを発生させるパイロットポンプ4がそれぞれ作動する。   In the figure, the first hydraulic pump 2, the second hydraulic pump 3, and the pilot pump 4 that generates the pilot pressure Pa are operated by driving the engine 1, respectively.
第一油圧ポンプ2および第二油圧ポンプ3は可変容量形ポンプからなり、斜板の傾斜角に基づいて吐出流量が変化するものである。   The first hydraulic pump 2 and the second hydraulic pump 3 are variable displacement pumps, and the discharge flow rate changes based on the inclination angle of the swash plate.
これらの油圧ポンプ2,3から吐出される圧油は、左側のセンターバイパスライン(第一油路)LCBに配列された右走行モータ用制御弁5、バケットシリンダ用制御弁6、ブームシリンダ用制御弁(ブーム用制御弁)7に供給されるとともに、右側のセンターバイパスライン(第二油路)RCBに配列された左走行モータ用制御弁8、旋回モータ用制御弁9、アームシリンダ用制御弁(アーム用制御弁)10に供給される。   The hydraulic oil discharged from these hydraulic pumps 2 and 3 is a right travel motor control valve 5, a bucket cylinder control valve 6, and a boom cylinder control arranged in a left center bypass line (first oil passage) LCB. The left travel motor control valve 8, the swing motor control valve 9, and the arm cylinder control valve that are supplied to the valve (boom control valve) 7 and arranged in the right center bypass line (second oil passage) RCB (Arm control valve) 10 is supplied.
また、左センターバイパスラインLCBにおけるブームシリンダ用制御弁7の下流側(戻り油路)には左カット弁(本発明の「カット弁」に相当)18が設けられ、右センターバイパスラインRCBにおけるアームシリンダ用制御弁10の下流側には右カット弁19が設けられている。   A left cut valve (corresponding to the “cut valve” of the present invention) 18 is provided on the downstream side (return oil passage) of the boom cylinder control valve 7 in the left center bypass line LCB, and the arm in the right center bypass line RCB. A right cut valve 19 is provided downstream of the cylinder control valve 10.
上記右走行モータ用制御弁5には右走行モータ11が、バケットシリンダ用制御弁6にはバケットシリンダ12が、ブームシリンダ用制御弁7にはブームシリンダ13がそれぞれ接続されている。   A right travel motor 11 is connected to the right travel motor control valve 5, a bucket cylinder 12 is connected to the bucket cylinder control valve 6, and a boom cylinder 13 is connected to the boom cylinder control valve 7.
また、上記左走行モータ用制御弁8には左走行モータ14が、旋回モータ用制御弁9には上部旋回体を旋回させる旋回モータ15が、アームシリンダ用制御弁10にはアームシリンダ16がそれぞれ接続されている。   The left travel motor control valve 8 includes a left travel motor 14, the swing motor control valve 9 includes a swing motor 15 that rotates the upper swing body, and the arm cylinder control valve 10 includes an arm cylinder 16. It is connected.
右走行モータ用制御弁5の上流側油路L1には走行直進弁(合流切換弁)17が設けられており、この走行直進弁17は、後述する整地作業を行っていない場合は、従来の機能である直進安定性を確保するように切り換えられる。 Right traveling upstream oil passage L 1 of the motor control valve 5 is provided with the straight traveling valve (confluence switching valve) 17, the straight traveling valve 17, when not performing ground leveling work to be described later, the conventional It is switched to ensure straight running stability, which is a function of
詳しくは、この走行直進弁17は、合流停止位置である分流位置aと合流位置bの切換位置を有し、通常は分流位置aに保持されている。分流位置aでは第一油圧ポンプ2から吐出される圧油は油路L1を通じて左センターバイパスラインLCB側に供給される。一方、第二油圧ポンプ3から吐出される圧油は油路L2を通じて右センターバイパスラインRCBに供給される。 Specifically, the straight travel valve 17 has a switching position between a divergence position a and a merging position b, which are merging stop positions, and is normally held at the divergence position a. In shunt position a hydraulic fluid delivered from the first hydraulic pump 2 is supplied to the left center bypass line LCB side through the oil path L 1. Meanwhile, the pressure oil discharged from the second hydraulic pump 3 is supplied to the right center bypass line RCB through an oil passage L 2.
この場合、右走行モータ用制御弁5及び左走行モータ用制御弁8には、第一油圧ポンプ2及び第二油圧ポンプ3からの圧油がそれぞれ独立して供給されることになる。   In this case, the right travel motor control valve 5 and the left travel motor control valve 8 are independently supplied with pressure oil from the first hydraulic pump 2 and the second hydraulic pump 3, respectively.
次に、走行直進弁17が分流位置aから合流位置bに切り換えられると、第一油圧ポンプ2からの圧油は油路L3を流れる。この油路L3は右センターバイパスラインRCBにおける左走行モータ用制御弁8の下流側から分岐される油路L4と合流点Pで接続されており、この合流点Pから延設される油路L5を通じて旋回モータ用制御弁9及びアームシリンダ用制御弁10に圧油が供給される。また、上記油路L3を流れる圧油の一部はバケットシリンダ用制御弁6及びブームシリンダ用制御弁7にも供給可能となる。 Next, when the straight traveling valve 17 is switched from the flow dividing position a to the confluence position b, pressure oil from the first hydraulic pump 2 flows through the oil passage L 3. The oil passage L 3 is connected to an oil passage L 4 branched from the downstream side of the left travel motor control valve 8 in the right center bypass line RCB at a junction P, and the oil extending from the junction P Pressure oil is supplied to the swing motor control valve 9 and the arm cylinder control valve 10 through the path L 5 . A part of the pressure oil flowing through the oil passage L 3 can be supplied to the bucket cylinder control valve 6 and the boom cylinder control valve 7.
一方、第二油圧ポンプ3からの圧油は油路L1とL2にパラレルに分流し、左右の走行モータ用制御弁8,5に分配供給される。それにより、例えば左右の走行モータ11,14を駆動しながらブームを起伏させるような複合操作を行う場合であっても、第二油圧ポンプ3からの圧油は左右の走行モータ11,14に等しく供給され、走行直進性を保つことができるようになっている。 On the other hand, the pressure oil from the second hydraulic pump 3 is distributed in parallel to the oil passages L 1 and L 2 and distributed and supplied to the left and right traveling motor control valves 8 and 5. Thereby, for example, even when performing a complex operation that raises and lowers the boom while driving the left and right traveling motors 11 and 14, the pressure oil from the second hydraulic pump 3 is equal to the left and right traveling motors 11 and 14. Supplied so that the straight running performance can be maintained.
次に、上記走行直進弁17及びカット弁18の切換制御について説明する。   Next, switching control of the traveling straight valve 17 and the cut valve 18 will be described.
図示の回路には、バケット操作レバー20aを有するバケット操作用リモコン弁20と、ブーム操作レバー22aを有するブーム操作用リモコン弁(ブーム操作手段)22と、アーム操作レバー25を有するアーム操作用リモコン弁(アーム操作手段)25とが接続されている。これらのリモコン弁20,22,25は、その操作レバー20a,22a,25aの操作方向及び操作量に対応するパイロット圧を出力する。   The illustrated circuit includes a bucket operation remote control valve 20 having a bucket operation lever 20a, a boom operation remote control valve (boom operation means) 22 having a boom operation lever 22a, and an arm operation remote control valve having an arm operation lever 25. (Arm operation means) 25 is connected. These remote control valves 20, 22, 25 output pilot pressures corresponding to the operation directions and operation amounts of the operation levers 20a, 22a, 25a.
まず、バケット操作用リモコン弁20から導出されるパイロット圧P1,P2はバケットシリンダ用制御弁6の各パイロットポートに与えられるが、シャトル弁21によってパイロット圧P1,P2のいずれか一方が高位選択され、選択されたパイロット圧P1(またはP2)とブーム操作用リモコン弁22から導出されるブーム上げパイロット圧P3とがさらにシャトル弁(ブーム上げ操作圧を検出する検出手段)23によって高位選択される。すなわち、上記シャトル弁21および23は複合操作を検出するようになっている。 First, pilot pressures P 1 and P 2 derived from the bucket operation remote control valve 20 are applied to each pilot port of the bucket cylinder control valve 6, and either one of the pilot pressures P 1 and P 2 is provided by the shuttle valve 21. Is selected, and the selected pilot pressure P 1 (or P 2 ) and the boom raising pilot pressure P 3 derived from the boom operation remote control valve 22 are further shuttle valves (detection means for detecting the boom raising operation pressure). 23 is selected higher. That is, the shuttle valves 21 and 23 detect a composite operation.
上記シャトル弁23によって選択されたパイロット圧は流量制御弁24のパイロットポートに与えられる。流量制御弁24は遮断位置cと連通位置dとに切り換えられるようになっており、通常、連通位置dに保持されている。   The pilot pressure selected by the shuttle valve 23 is given to the pilot port of the flow control valve 24. The flow control valve 24 can be switched between a blocking position c and a communication position d, and is normally held at the communication position d.
この流量制御弁24には、アーム操作用リモコン弁25から導出されるアーム引きパイロット圧P4の一部が与えられ、流量制御弁24から送出されるアーム引きパイロット圧P4は油路L6、シャトル弁26を介して走行直進弁17のパイロットポートに与えられる。なお、シャトル弁26は、走行操作とアタッチメント操作との同時操作に基づくパイロット圧とアーム引きパイロット圧P4との高位選択を行うものである。 A part of the arm pulling pilot pressure P 4 derived from the arm operation remote control valve 25 is given to the flow control valve 24, and the arm pulling pilot pressure P 4 sent from the flow control valve 24 is the oil path L 6. , And is supplied to the pilot port of the traveling straight valve 17 via the shuttle valve 26. The shuttle valve 26 performs high-order selection between the pilot pressure and the arm pulling pilot pressure P 4 based on the simultaneous operation of the traveling operation and the attachment operation.
また、上記油路L6から分岐する油路L7はシャトル弁27を介して上述した左カット弁18のパイロットポートに接続されている。なお、シャトル弁27は、アーム引きパイロット圧以外の操作圧(例えばアーム押しパイロット圧)とアーム引きパイロット圧P4の高位選択を行うものである。また、図中、28は戻り油が戻されるタンクである。 The oil passage L 7 branched from the oil passage L 6 is connected to the pilot port of the left cut valve 18 described above via the shuttle valve 27. Incidentally, the shuttle valve 27 is a arm pulling pilot pressure or outside the operating pressure (e.g. arm pushing pilot pressure) to perform the high-level selection of arm pulling pilot pressure P 4. In the figure, 28 is a tank to which return oil is returned.
以上示した流量制御弁24及びシャトル弁26は、アーム操作及びブーム操作の状況に応じて走行直進弁17の位置を切換える制御手段を構成しており、この走行直進弁17は両油圧ポンプ2,3から前記ブームシリンダ用制御弁7及びアームシリンダ用制御弁10への圧油の供給状態を切換える合流切換弁を兼ねたものとなっている。   The flow control valve 24 and the shuttle valve 26 described above constitute control means for switching the position of the traveling straight valve 17 in accordance with the status of arm operation and boom operation. 3 also serves as a merging switching valve for switching the supply state of pressure oil from the boom cylinder control valve 7 to the arm cylinder control valve 10.
次に、上記油圧制御回路の動作について説明する。   Next, the operation of the hydraulic control circuit will be described.
整地作業等においてアーム引きが単独操作されると、またはブーム上げとアーム引きの同時操作中にブーム上げ操作が中止されることによってアーム引き単独操作になると、流量制御弁24のパイロットポートに対しバケット操作レバー20aまたはブーム操作レバー22aからパイロット圧が与えられていないため、流量制御弁24の連通位置dを通じてパイロット圧P4の一部が油路L6およびL7に流れる。 When arm pulling is independently operated in leveling work or the like, or when the arm pulling single operation is performed by stopping the boom raising operation during simultaneous operation of boom raising and arm pulling, the bucket is connected to the pilot port of the flow control valve 24. since the operating lever 20a or the boom operating lever 22a no pilot pressure is applied, some of the pilot pressure P 4 flows through the oil passage L 6 and L 7 through the communicating position d of the flow control valve 24.
油路L6を通じてパイロット圧P4は走行直進弁17のパイロットポートに与えられるとともに、油路L7を通じて左カット弁18のパイロットポートに与えられる。それにより、走行直進弁17は分流位置aから合流位置bに切り換わり、左カット弁18は連通位置eから遮断位置fに切り換わる。 The pilot pressure P 4 is applied to the pilot port of the straight travel valve 17 through the oil passage L 6 and is applied to the pilot port of the left cut valve 18 through the oil passage L 7 . Thereby, the traveling straight valve 17 is switched from the diversion position a to the merge position b, and the left cut valve 18 is switched from the communication position e to the cutoff position f.
走行直進弁17が合流位置bに切り換わると、第一油圧ポンプ2からの圧油は油路L3→L5を通じてアームシリンダ用制御弁10に供給され、第二油圧ポンプ3からの圧油は、左センターバイパスラインLCBの左カット弁18が閉じられているため油路L2→L4を流れ、油路L5において第一油圧ポンプ2からの圧油と合流する。 When the traveling straight valve 17 is switched to the merge position b, the pressure oil from the first hydraulic pump 2 is supplied to the arm cylinder control valve 10 through the oil passage L 3 → L 5 , and the pressure oil from the second hydraulic pump 3 is supplied. Since the left cut valve 18 of the left center bypass line LCB is closed, it flows through the oil passage L 2 → L 4 and joins with the pressure oil from the first hydraulic pump 2 in the oil passage L 5 .
それによりアーム引き単独操作が行われた場合、アームシリンダ用制御弁10に供給される流量が増加し、アームシリンダ16のシリンダ速度を高めることができる。   Thereby, when the arm pulling single operation is performed, the flow rate supplied to the arm cylinder control valve 10 is increased, and the cylinder speed of the arm cylinder 16 can be increased.
一方、ブーム上げとアーム引きが同時操作された場合には、ブーム上げパイロット圧P3がシャトル弁23を介して流量制御弁24のパイロットポートに与えられ、流量制御弁24は連通位置dから遮断位置cに切り換わる。 On the other hand, when the boom raising and the arm pulling are operated simultaneously, the boom raising pilot pressure P 3 is applied to the pilot port of the flow control valve 24 via the shuttle valve 23, and the flow control valve 24 is shut off from the communication position d. Switch to position c.
なお、整地作業においてバケット掘削/バケット放出が操作された場合も同様に、流量制御弁24はパイロット圧P1(またはP2)を受けて連通位置dから遮断位置cに切り換わる。 Similarly, when the bucket excavation / bucket discharge is operated in the leveling work, the flow control valve 24 receives the pilot pressure P 1 (or P 2 ) and switches from the communication position d to the cutoff position c.
アーム操作用リモコン弁25と油路L6が遮断されると、油路L6およびL7にパイロット圧が立たず、走行直進弁17は合流位置bから分流位置aに切り換わり、左カット弁18は遮断位置fから連通位置eに切り換わる。 When the arm operation remote control valve 25 and the oil path L 6 are shut off, no pilot pressure is established in the oil paths L 6 and L 7 , and the traveling straight valve 17 is switched from the merge position b to the diversion position a, and the left cut valve 18 switches from the blocking position f to the communication position e.
したがって、この場合は、第一油圧ポンプ2からの圧油と第二油圧ポンプ3からの圧油との合流は行われず、第一油圧ポンプ2からの圧油はブームシリンダ用制御弁7に供給され、第二油圧ポンプ3からの圧油はアームシリンダ用制御弁10に供給され、それぞれの操作圧を確保することができる。   Therefore, in this case, the pressure oil from the first hydraulic pump 2 and the pressure oil from the second hydraulic pump 3 are not merged, and the pressure oil from the first hydraulic pump 2 is supplied to the boom cylinder control valve 7. Then, the pressure oil from the second hydraulic pump 3 is supplied to the arm cylinder control valve 10, and the respective operation pressures can be secured.
なお、上記した走行直進弁17および左カット弁18は、単純にオン・オフ動作(すなわち開閉動作)するだけのものでもよいが、ブーム操作レバー22aの操作量に比例して徐々に切り換わるように構成すれば、両油圧ポンプ2,3からの圧油の合流と分流との切換を、ショックを伴わずに行うことが可能になる。   The straight travel valve 17 and the left cut valve 18 described above may simply be turned on / off (that is, opened / closed), but gradually switch in proportion to the operation amount of the boom operation lever 22a. If it comprises, it will become possible to perform the switching with the joining of a hydraulic oil from both the hydraulic pumps 2 and 3, and a shunt, without a shock.
その場合、合流側のポンプ流量は、ネガコン機であれば左カット弁18を閉じることでネガコン圧が下がり、流量が増加する。また、ポジコン機であれば油圧的に制御する場合、走行直進弁17、左カット弁18を切り換えるパイロット圧で第一油圧ポンプ2のポンプ流量を増加させることができる。   In that case, if the pump flow rate on the merging side is a negative control machine, closing the left cut valve 18 lowers the negative control pressure and increases the flow rate. In the case of a positive control machine, when the hydraulic control is performed, the pump flow rate of the first hydraulic pump 2 can be increased by a pilot pressure that switches the traveling straight valve 17 and the left cut valve 18.
図2は本発明の第二実施形態を示したものであり、上記した合流・分流制御をコントローラで電気的に制御するようにしたものである。   FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the above-described merging / dividing control is electrically controlled by a controller.
なお、同図において図1と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。   In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図2において、バケット操作用リモコン弁20の二次側にはバケットパイロット圧センサ30,31が備えられ、各センサ30,31からはバケット掘削パイロット圧S1,バケット放出パイロット圧S2がそれぞれ電気信号として出力される。 In FIG. 2, bucket pilot pressure sensors 30 and 31 are provided on the secondary side of the bucket operation remote control valve 20, and bucket excavation pilot pressure S 1 and bucket discharge pilot pressure S 2 are electrically supplied from the sensors 30 and 31, respectively. Output as a signal.
また、ブーム操作用リモコン弁22の二次側(ブーム上げ)にはブームパイロット圧センサ(ブーム上げ操作圧を検出する検出手段)32が設けられ、ブーム上げパイロット圧S3が出力される。 The secondary side of the boom operating remote control valve 22 is in (boom-up) (detecting means for detecting a boom raising operation pressure) the boom pilot pressure sensor 32 is provided, is output boom raising pilot pressure S 3.
上記各センサ30〜32は複合操作を検出するようになっている。   Each of the sensors 30 to 32 detects a composite operation.
また、アーム操作用リモコン弁25の二次側(アーム引き)にはアームパイロット圧センサ33が設けられ、アーム引きパイロット圧S4が出力される。 The arm pilot pressure sensor 33 to the secondary side of the arm operating remote control valve 25 (arm pulling) has provided, arm pulling pilot pressure S 4 is outputted.
上記各パイロット圧S1〜S4はコントローラ34に与えられ、各パイロット圧S1〜S4に基づいてこのコントローラ34は、走行直進弁17のパイロットポートに接続された比例弁35を制御するとともに、比例弁36を介して左カット弁18を制御するようになっている。上記コントローラ34および比例弁36は制御手段として機能する。 The pilot pressures S 1 to S 4 are given to the controller 34, and based on the pilot pressures S 1 to S 4 , the controller 34 controls the proportional valve 35 connected to the pilot port of the traveling straight valve 17. The left cut valve 18 is controlled via the proportional valve 36. The controller 34 and the proportional valve 36 function as control means.
以下、図3に示すフローチャートにしたがってコントローラ34の制御内容を説明する。   Hereinafter, the control contents of the controller 34 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
同図において、コントローラ34はブーム上げパイロット圧S3とバケット掘削パイロット圧S1とバケット放出パイロット圧S2のうち、高位選択を行なう(ステップS1)。 In the figure, the controller 34 of the boom raising pilot pressure S 3 and the bucket excavation pilot pressure S 1 and the bucket release pilot pressure S 2, performs high-level selection (step S1).
コントローラ34内には、図3に示されるように、その高位選択されたパイロット圧f0が一定未満の領域では圧力f1を最低圧に維持し、前記パイロット圧f0が一定以上になるとそのパイロット圧f0が高くなるにつれて前記圧力f1が高くなるような特性C1を持つマップが予め記憶されており、高位選択されたパイロット圧に対応する圧力f1を求める(ステップS2)。 Within controller 34, as shown in FIG. 3, the high-level selected pilot pressure f 0 is maintaining the pressure f 1 to the lowest pressure is constant below a region, it said the pilot pressure f 0 is equal to or greater than the certain that A map having a characteristic C1 that increases the pressure f 1 as the pilot pressure f 0 increases is stored in advance, and the pressure f 1 corresponding to the pilot pressure selected at a higher level is obtained (step S2).
次に、走行直進弁17および左カット弁18に対する指令f2を決定するに際し、
2=アーム引きパイロット圧S4−f1
を求める(ステップS3)。
Next, when determining the command f 2 for the straight travel valve 17 and the left cut valve 18,
f 2 = arm pulling pilot pressure S 4- f 1
Is obtained (step S3).
上記計算を行う目的は、アーム引きとブーム上げ(またはバケット掘削/バケット放出)が同時操作されている場合には、f2を抑制して走行直進弁17に対する合流指令をキャンセルするためにある。 The purpose of performing the above calculation is to cancel the merging command for the traveling straight valve 17 while suppressing f 2 when arm pulling and boom raising (or bucket excavation / bucket discharge) are simultaneously performed.
次いで、上記f2の増加につれて増加するような特性C2を持つ合流指令I1のマップに基づいて比例弁35に対する合流指令I1を計算する(ステップS4)。 Then calculated confluence command I 1 for proportional valve 35 based on the map of the confluence command I 1 having a characteristic C2 so as to increase with increasing the f 2 (step S4).
次いで、上記f2の増加につれて増加するような特性C3を持つ切換指令I2のマップに基づいて比例弁36に対する閉じ指令I2を計算する(ステップS5)。 Next, the closing command I 2 for the proportional valve 36 is calculated based on the map of the switching command I 2 having the characteristic C3 that increases as f 2 increases (step S5).
次いで、求められた合流指令I1を比例弁35に、閉じ指令I2を比例弁36にそれぞれ出力する(ステップS6)ことにより、走行直進弁17及び左カット弁18をそれぞれ制御する。 Next, by outputting the determined merge command I 1 to the proportional valve 35 and the close command I 2 to the proportional valve 36 (step S6), the straight travel valve 17 and the left cut valve 18 are respectively controlled.
すなわち、f2が高くなると、換言すればブーム上げ操作量に対応するf1が低くなると、合流指令I1および閉じ指令I2の値が高くなることによって走行直進弁17が次第に分流位置aから合流位置bに切り換えられ、左カット弁18も次第に連通位置eから遮断位置fに切り換えられる。それにより、第一油圧ポンプ2と第二油圧ポンプ3の圧油が合流されてアームシリンダ用制御弁10に供給される。 That is, when f 2 is increased, in other words, when f 1 corresponding to the boom raising operation amount is decreased, the values of the merging command I 1 and the closing command I 2 are increased, whereby the traveling straight valve 17 is gradually moved from the branch position a. The merging position b is switched, and the left cut valve 18 is gradually switched from the communication position e to the blocking position f. Thereby, the pressure oil of the first hydraulic pump 2 and the second hydraulic pump 3 is merged and supplied to the arm cylinder control valve 10.
一方、ブーム上げかまたはバケット掘削/バケット放出によってf2の値が小さい場合には、特性C2において合流指令I1が増加せず、特性C3において閉じ指令I2も増加しないため、比例弁35および比例弁36が動作せず、第一油圧ポンプ2と第二油圧ポンプ3の合流は行われない。 On the other hand, when the value of f 2 is small due to boom raising or bucket excavation / bucket discharge, the merging command I 1 does not increase in the characteristic C2, and the closing command I 2 does not increase in the characteristic C3. The proportional valve 36 does not operate and the first hydraulic pump 2 and the second hydraulic pump 3 are not merged.
この場合は、ブームシリンダ13およびアームシリンダ10それぞれの操作圧を確保することができる。   In this case, the operation pressures of the boom cylinder 13 and the arm cylinder 10 can be ensured.
本発明の第一実施形態を示す油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態を示す油圧回路図である。It is a hydraulic circuit diagram which shows 2nd embodiment of this invention. 図2に示すコントローラの制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content of the controller shown in FIG.
符号の説明Explanation of symbols
1 エンジン
2 第一油圧ポンプ
3 第二油圧ポンプ
4 パイロットポンプ
6 バケットシリンダ用制御弁
7 ブームシリンダ用制御弁
10 アームシリンダ用制御弁
11 右走行モータ
12 バケットシリンダ
13 ブームシリンダ
14 左走行モータ
16 アームシリンダ
17 走行直進弁(合流切換弁)
18 左カット弁(カット弁)
19 右カット弁
20 バケット操作用リモコン弁
21 シャトル弁
22 ブーム操作用リモコン弁(ブーム操作手段)
23 シャトル弁
24 流量制御弁(制御手段)
25 アーム操作用リモコン弁(アーム操作手段)
30 ブームパイロット圧センサ(検出手段)
34 コントローラ(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 1st hydraulic pump 3 2nd hydraulic pump 4 Pilot pump 6 Bucket cylinder control valve 7 Boom cylinder control valve 10 Arm cylinder control valve 11 Right travel motor 12 Bucket cylinder 13 Boom cylinder 14 Left travel motor 16 Arm cylinder 17 Traveling straight valve (Joint switching valve)
18 Left cut valve (cut valve)
19 Right cut valve 20 Remote control valve for bucket operation 21 Shuttle valve 22 Remote control valve for boom operation (boom operation means)
23 Shuttle valve 24 Flow control valve (control means)
25 Remote control valve for arm operation (arm operation means)
30 Boom pilot pressure sensor (detection means)
34 Controller (control means)

Claims (3)

  1. 第一油圧ポンプから供給される圧油をブーム操作手段の操作に応じてブームシリンダに導くブーム用制御弁と、
    第二油圧ポンプから供給される圧油をアーム操作手段の操作に応じてアームシリンダに導くアーム用制御弁と、
    上記第一油圧ポンプを上記アーム用制御弁から切り離して上記ブーム用制御弁に接続する合流停止位置と上記第一油圧ポンプからの圧油を上記第二油圧ポンプからの圧油と合流させて上記アーム用制御弁に導くとともに上記第二油圧ポンプから吐出される圧油の一部を上記ブーム用制御弁側に導く合流位置とに切換可能な合流切換弁と、
    上記ブーム用制御弁とタンクとを接続する戻り油路に設けられるカット弁と、
    上記ブーム操作手段及び上記アーム操作手段のうちのアーム操作手段のみが単独で操作されるときには上記合流切換弁を上記合流位置にするとともに上記カット弁を閉じさせ、上記ブーム操作手段と上記アーム操作手段とが同時操作されるときには上記合流切換弁を上記合流停止位置にするとともに上記カット弁を開かせる制御手段とを備えるとともに、
    上記ブーム用制御弁及び上記カット弁と同じ油路に第一走行モータが設けられ、
    上記アーム用制御弁が設けられる油路と同じ油路に第二走行モータが設けられており、
    上記合流切換弁は、上記合流停止位置において上記第一油圧ポンプ及び第二油圧ポンプからの圧油がそれぞれ上記第一走行モータ及び上記第二走行モータにそれぞれ独立して供給される状態にし、上記合流位置において上記第一油圧ポンプから吐出される圧油の一部を上記第一走行モータに導くことにより当該圧油が上記第一走行モータと上記第二走行モータとに分配供給される状態にする走行直進弁を兼ねるものであることを特徴とする油圧ショベルの油圧制御回路。
    A boom control valve that guides the pressure oil supplied from the first hydraulic pump to the boom cylinder according to the operation of the boom operating means;
    An arm control valve for guiding the pressure oil supplied from the second hydraulic pump to the arm cylinder according to the operation of the arm operating means;
    The first hydraulic pump is separated from the arm control valve and connected to the boom control valve, and the pressure oil from the first hydraulic pump is merged with the pressure oil from the first hydraulic pump and the pressure oil from the second hydraulic pump. A merging switching valve that can be switched to a merging position that leads to the arm control valve and leads part of the pressure oil discharged from the second hydraulic pump to the boom control valve side;
    A cut valve provided in a return oil passage connecting the boom control valve and the tank;
    When only the arm operating means among the boom operating means and the arm operating means is operated alone, the merging switching valve is set to the merging position, the cut valve is closed, and the boom operating means and the arm operating means are And a control means for opening the cut valve and setting the merging switching valve to the merging stop position when simultaneously operated, and
    A first traveling motor is provided in the same oil passage as the boom control valve and the cut valve;
    A second traveling motor is provided in the same oil passage as the oil passage in which the arm control valve is provided;
    The merging switching valve is in a state in which pressure oil from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is independently supplied to the first traveling motor and the second traveling motor, respectively, at the merging stop position, By introducing a part of the pressure oil discharged from the first hydraulic pump to the first traveling motor at the joining position, the pressure oil is distributed and supplied to the first traveling motor and the second traveling motor. A hydraulic control circuit for a hydraulic excavator, which also serves as a traveling straight valve.
  2. 上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量を検出する検出手段を備えるとともに、上記制御手段は、上記検出手段により検出されるブーム上げ操作量が一定以下のときに上記合流切換弁を合流位置にするとともにカット弁を閉じさせることを特徴とする請求項1記載の油圧ショベルの油圧制御回路。   In addition to detecting means for detecting a boom raising operation amount by the boom operating means, the control means sets the merging switching valve to a merging position when the boom raising operation amount detected by the detecting means is equal to or less than a predetermined value. 2. The hydraulic control circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the cut valve is closed.
  3. 上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量を検出する検出手段を備えるとともに、上記制御手段は、上記ブーム操作手段によるブーム上げ操作量が減少するのに伴って上記第一油圧ポンプから上記アーム用制御弁に供給される圧油の合流流量を増やすように上記合流切換弁及びカット弁の開度を変化させるものであることを特徴とする請求項1記載の油圧ショベルの油圧制御回路。   Detection means for detecting a boom raising operation amount by the boom operation means, and the control means from the first hydraulic pump to the arm control valve as the boom raising operation amount by the boom operation means decreases. The hydraulic control circuit for a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the opening degree of the merging switching valve and the cut valve is changed so as to increase the merging flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic excavator.
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