JP2005331011A - Hydraulic control system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、油圧ショベル等の建設車両に用いる油圧制御装置に係わり、ポンプを接続した回路系統を複数備えた油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device used for a construction vehicle such as a hydraulic excavator, and relates to a hydraulic control device including a plurality of circuit systems to which a pump is connected.
図2に示す従来の装置は、第1〜3ポンプP1〜P3を備えるとともに、これら第1〜3ポンプP1〜P3のぞれぞれには、第1〜3回路系統a〜cを接続している。 The conventional apparatus shown in FIG. 2 includes first to third pumps P1 to P3, and first to third circuit systems a to c are connected to each of the first to third pumps P1 to P3. ing.
第1回路系統aは、第1ポンプP1に接続した第1供給流路1に、オープンセンタータイプの第1〜3切換弁11〜13を接続している。これら第1〜3切換弁11〜13は、図示する中立位置にあるときに、第1中立流路2を介して第1ポンプP1とタンク流路10とを連通させる。そして、第1切換弁11を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに直接に圧油を供給する。また、第2、3切換弁12、13のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに第1パラレル流路3を介して圧油を供給するようにしている。なお、第1ポンプP1の最大吐出量は、第1〜3切換弁11〜13に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
In the first circuit system a, open center type first to third switching valves 11 to 13 are connected to a first supply flow path 1 connected to a first pump P1. The first to third switching valves 11 to 13 communicate the first pump P1 and the
第2回路系統bは、第2ポンプP2に接続した第2供給流路4に、オープンセンタータイプの第4〜6切換弁14〜16を接続している。これら第4〜6切換弁14〜16は、図示する中立位置にあるときに、第2中立流路5を介して第2ポンプP2とタンク流路10とを連通させる。そして、第4切換弁14を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに直接に圧油を供給する。また、第5、6切換弁15、16のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに第2パラレル流路6を介して圧油を供給するようにしている。
In the second circuit system b, open center type fourth to
この第6切換弁16は、予備用の切換弁であり、この予備用切換弁16は、特殊なアクチュエータを用いる建設車両に対して予め用意したものである。すなわち、第2回路系統bによって制御するアクチュエータが2台だけの場合には、予備用切換弁16は使用しないが、特殊なアクチュエータがあって、第2制御系統bに接続するアクチュエータが合計3台となる場合には、特殊なアクチュエータを予備用切換弁16に接続する。そして、この予備用切換弁16によって特殊なアクチュエータを制御するようにしている。なお、特殊なアクチュエータは常設するものではないので、第2ポンプP2の最大吐出量は、第4、5切換弁14,15に接続する2台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
The
第3回路系統cは、第3ポンプP3に接続した第3供給流路7に、オープンセンタータイプの第7〜9切換弁17〜19を接続している。これら第7〜9切換弁17〜19は、図示する中立位置にあるときに、第3中立流路8を介して第3ポンプP3とその下流側とを連通し、第7切換弁17を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに直接に圧油を供給する。また、第8、9切換弁18、19のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータに第3パラレル流路9を介して圧油を供給するようにしている。なお、第3ポンプP3の最大吐出量は、第7〜9切換弁17〜19に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。
In the third circuit system c, open center type seventh to ninth switching valves 17 to 19 are connected to the third
また、第3中立流路8の下流側を、第2回路系統bの第2中立流路5に接続するとともに、この第3中立流路8を接続する流路に油圧パイロット式の合流切換弁20を設けている。この合流切換弁20は、操作者によって切り換えられ、閉位置にあるときは、第3中立流路8がタンク流路10に連通して第2中立流路5と遮断され、第3ポンプP3の吐出油が第2回路系統bに供給されない。また、合流切換弁20が図示の開位置に切り換えられると、第3中立流路8と第2中立流路5とが連通され、第3ポンプP3の吐出油が第2回路系統bに供給される。
Further, the downstream side of the third neutral flow path 8 is connected to the second neutral flow path 5 of the second circuit system b, and a hydraulic pilot type confluence switching valve is connected to the flow path connecting the third neutral flow path 8. 20 is provided. When this
このように合流切換弁20を設けたのは、予備用切換弁16に接続した特殊なアクチュエータに供給する流量が、不足しないようにするためである。すなわち、予備用切換弁16には、第2ポンプP2の吐出油を供給しているが、この第2ポンプP2の最大吐出量は、第4,5切換弁14,15に接続するアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定されており、予備用切換弁16に接続するアクチュエータを作動させた場合に、供給流量不足が生じることがある。そこで、このような場合に、合流切換弁20によって第3ポンプP3の吐出油を合流させることによって、その供給流量不足を補うようにしている(例えば、特許文献1)。
しかし、第3ポンプP3の吐出油を第2回路系統bに供給して予備用切換弁16に接続した特殊なアクチュエータの作動を行っている場合、その特殊なアクチュエータあるいは第2回路系統bのその他のアクチュエータの負荷圧が高く、第2回路系統bの圧力が高いときには、第3ポンプP3の吐出油が第2回路系統bに行かなくなって、第3ポンプP3のリリーフ弁23が開き、その分ロスとなる。建設車両では、作業の仕方等によってアクチュエータの動きが遅くなって回路の圧力が高く上昇してしまうことが多く、したがってこの第3ポンプP3の駆動のロス分、エンジンの燃費を悪化させるという問題がある。
However, when the discharge oil of the third pump P3 is supplied to the second circuit system b and the special actuator connected to the
この発明は、このような問題点を解決することを目的としている。 An object of the present invention is to solve such problems.
本発明は、複数のポンプと、それぞれポンプにオープンセンタータイプの切換弁が接続された回路系統とを備え、これら回路系統のうち第1グループ、第2グループの回路系統の下流路を合流させる合流流路に予備用切換弁を設け、複数のポンプからの圧油を予備用切換弁のアクチュエータに供給可能な油圧制御装置において、前記合流流路の上流にて第2グループの回路系統の下流路に、該下流路を、第1グループの回路系統のポンプの吐出圧と第2グループの回路系統のポンプの吐出圧に応じてタンクに通じる排出流路に開放する開放制御弁を設けたことを特徴とするものとした。 The present invention includes a plurality of pumps and a circuit system in which an open center type switching valve is connected to each pump, and joins the lower flow paths of the first group and the second group of these circuit systems. In a hydraulic control apparatus that is provided with a backup switching valve in a flow path and can supply pressure oil from a plurality of pumps to an actuator of the backup switching valve, a lower flow path of a second group of circuit systems upstream of the merging flow path In addition, an opening control valve that opens the lower flow path to a discharge flow path that leads to the tank according to the discharge pressure of the pump of the first group circuit system and the discharge pressure of the pump of the second group circuit system is provided. It was supposed to be a feature.
本発明によると、第2グループの回路系統のポンプの駆動ロスを回避して、予備用切換弁のアクチュエータの所要の作動を確保できると共に、駆動用エンジンの負担を軽減でき、燃費を向上できる。 According to the present invention, it is possible to avoid the driving loss of the pumps of the second group of circuit systems, to ensure the required operation of the actuator of the standby switching valve, to reduce the burden on the driving engine, and to improve the fuel efficiency.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は油圧ショベルの油圧制御装置の回路図を示す。 FIG. 1 shows a circuit diagram of a hydraulic control device of a hydraulic excavator.
本装置は、第1〜3ポンプP1〜P3を備えるとともに、これら第1〜3ポンプP1〜P3のぞれぞれには、第1〜3回路系統A〜Cを接続している。 This apparatus includes first to third pumps P1 to P3, and first to third circuit systems A to C are connected to the first to third pumps P1 to P3, respectively.
第1回路系統Aは、第1ポンプP1に接続した第1供給流路1に、オープンセンタータイプの第1〜3切換弁11〜13を接続している。これら第1〜3切換弁11〜13は、図示する中立位置にあるときに、第1中立流路2を介して第1ポンプP1とタンク流路10とを連通させる。そして、第1切換弁11を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータ(走行用左モータ31)に直接に圧油を供給する。また、第2、3切換弁12、13のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータすなわち第2切換弁12の場合はブーム用シリンダ32、第3切換弁13の場合はバケット用シリンダ33に第1パラレル流路3を介して圧油を供給するようにしている。なお、第1ポンプP1の最大吐出量は、第1〜3切換弁11〜13に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。図中、21はリリーフ弁、Pa1、Pb1〜Pa3、Pb3はパイロット回路、DRはドレン回路である。
In the first circuit system A, open center type first to third switching valves 11 to 13 are connected to a first supply flow path 1 connected to a first pump P1. The first to third switching valves 11 to 13 communicate the first pump P1 and the
第2回路系統B(第1グループの回路系統)は、第2ポンプP2(第1グループの回路系統のポンプ)に接続した第2供給流路4に、オープンセンタータイプの第4〜6切換弁14〜16を接続している。これら第4〜6切換弁14〜16は、図示する中立位置にあるときに、第2中立流路5を介して第2ポンプP2とタンク流路10とを連通させる。そして、第4切換弁14を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータ(走行用右モータ34)に直接に圧油を供給する。また、第5、6切換弁15、16のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータすなわち第5切換弁15の場合はアーム用シリンダ35、第6切換弁(予備用切換弁)16の場合は予備用切換弁16に接続した特殊なアクチュエータに第2パラレル流路6を介して圧油を供給するようにしている。
The second circuit system B (first group circuit system) is connected to the second supply flow path 4 connected to the second pump P2 (first group circuit system pump), and is an open center type fourth to sixth switching valve. 14 to 16 are connected. The fourth to
特殊なアクチュエータとしては、例えば、ブレーカ、爪等がある。なお、第2ポンプP2の最大吐出量は、第4、5切換弁14,15に接続する2台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。図中、22はリリーフ弁、Pa4、Pb4〜Pa6、Pb6はパイロット回路である。
Examples of the special actuator include a breaker and a claw. The maximum discharge amount of the second pump P2 is set based on the maximum required flow rates of the two actuators connected to the fourth and
第3回路系統C(第2グループの回路系統)は、第3ポンプP3(第2グループの回路系統のポンプ)に接続した第3供給流路7に、オープンセンタータイプの第7〜9切換弁17〜19を接続している。これら第7〜9切換弁17〜19は、図示する中立位置にあるときに、第3中立流路8を介して第3ポンプP3とその下流路40とを連通し、第7切換弁17を切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータ(旋回用モータ37)に直接に圧油を供給する。また、第8、9切換弁18、19のいずれかを切り換えると、その切換弁に接続したアクチュエータすなわち第8切換弁18の場合はブレード用シリンダ38、第9切換弁19の場合はスイング用シリンダ39に第3パラレル流路9を介して圧油を供給するようにしている。なお、第3ポンプP3の最大吐出量は、第7〜9切換弁17〜19に接続する3台のアクチュエータの最大必要流量に基づいて設定している。図中、23はリリーフ弁、Pa7、Pb7〜Pa9、Pb9はパイロット回路である。
The third circuit system C (second group circuit system) is connected to the third
この第3回路系統Cの第3中立流路8の下流路40を、予備用切換弁16の上流の第2回路系統Bの第2中立流路5、第2パラレル流路6に接続する。すなわち、第2回路系統Bの下流路と第3回路系統Cの下流路40とを合流させる合流流路41に予備用切換弁16を設けている。
The
そして、この合流流路41の上流にて第3回路系統Cの下流路40に、第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧と第3回路系統Cの第3ポンプP3の吐出圧に応じて動作する開放制御弁42を設ける。
Then, upstream of the merging
開放制御弁42は、第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧が第3回路系統Cの第3ポンプP3の吐出圧よりも設定圧以上高いときは第3回路系統Cの下流路40をタンク流路10に開放し、その設定圧以内のときは第3回路系統Cの下流路40を合流流路41に開通するようになっている。
When the discharge pressure of the second pump P2 of the second circuit system B is higher than the set pressure by the
このように構成したので、第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧と第3回路系統Cの第3ポンプP3の吐出圧とがほぼ同等のとき、予備用切換弁16をいずれかの方向に切り換えると、第2回路系統Bの第2中立流路5と第2パラレル流路6を介して第2ポンプP2の圧油および開放制御弁42を介して第3回路系統Cの第3ポンプP3の圧油が、予備用切換弁16に接続したアクチュエータに供給され、そのアクチュエータが作動する。
With this configuration, when the discharge pressure of the second pump P2 of the second circuit system B is substantially equal to the discharge pressure of the third pump P3 of the third circuit system C, the
そして、予備用切換弁16に接続したアクチュエータの作動中、そのアクチュエータあるいは第2回路系統Bのその他のアクチュエータの負荷圧が高くなり、第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧力が上昇してくると、第3回路系統Cの第3ポンプP3の吐出圧力も上昇してくるが、その第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧力が第3回路系統Cの第3ポンプP3の吐出圧力よりも設定圧以上高くなると、開放制御弁42が第3ポンプP3の吐出油をタンク流路10に開放する。
During the operation of the actuator connected to the
このため、第3ポンプP3の吐出油がリリーフ弁23よりリリーフすることによる第3ポンプP3の駆動ロスを回避でき、したがってエンジンの負担を軽減でき、燃費を向上できる。
For this reason, the drive loss of the 3rd pump P3 by the discharge oil of the 3rd pump P3 relieving from the
そして、予備用切換弁16に接続したアクチュエータあるいは第2回路系統Bのその他のアクチュエータの負荷圧が低く、第2回路系統Bの第2ポンプP2の吐出圧力が設定圧以内の低いときには、第2ポンプP2の圧油に加え、開放制御弁42を介して第3回路系統Cの第3ポンプP3の圧油が、予備用切換弁16に接続したアクチュエータに供給される。
When the load pressure of the actuator connected to the
したがって、第3ポンプP3の圧油を予備用切換弁16に接続したアクチュエータに適切に供給でき、そのアクチュエータの所要の作動を確保できる。
Therefore, the pressure oil of the third pump P3 can be appropriately supplied to the actuator connected to the
本発明は、建設機械の各種油圧制御装置に利用できる。 The present invention can be used in various hydraulic control devices for construction machines.
A〜C 第1〜3回路系統
P1〜P3 第1〜3ポンプ
5 第2中立流路
6 第2パラレル流路
8 第3中立流路
16 予備用切換弁
40 下流路
41 合流流路
42 開放制御弁
A to C 1st to 3rd circuit systems P1 to P3 1st to 3rd pump 5 2nd neutral flow path 6 2nd parallel flow path 8 3rd
Claims (2)
前記合流流路の上流にて第2グループの回路系統の下流路に、該下流路を、第1グループの回路系統のポンプの吐出圧と第2グループの回路系統のポンプの吐出圧に応じてタンクに通じる排出流路に開放する開放制御弁を設けたことを特徴とする油圧制御装置。 A plurality of pumps and a circuit system each having an open center type switching valve connected to the pumps are provided, and a reserve flow path is provided in a merge flow path that merges the lower flow paths of the first group and the second group of these circuit systems. In the hydraulic control device that is provided with a switching valve for supplying pressure oil from a plurality of pumps to the actuator of the standby switching valve,
Upstream of the merging channel, the lower channel is connected to the lower channel of the second group circuit system according to the discharge pressure of the pump of the first group circuit system and the discharge pressure of the pump of the second group circuit system. A hydraulic control device comprising an open control valve that opens to a discharge passage that communicates with a tank.
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