JP2006283854A - Traveling motor controller of construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
ポンプ及びタンクにスイベルジョイントを介して接続される走行モータと、ポンプ及びタンクの走行モータへの接続状態を切り換えて走行モータを停止状態、正転状態、及び逆転状態のいずれかの状態に制御するモータ制御弁とを備える建設機械の走行モータ制御装置に関する。 The traveling motor connected to the pump and the tank via the swivel joint and the connection state of the pump and the tank to the traveling motor are switched to control the traveling motor to any one of the stopped state, the forward rotation state, and the reverse rotation state. The present invention relates to a traveling motor control device for a construction machine including a motor control valve.
従来、走行モータとその運転状態を制御するモータ制御弁とを備える建設機械の走行モータ制御装置(以下、単に「走行モータ制御装置」ともいう)が知られている(例えば、特許文献1参照)。従来では走行モータでのキャビテーション防止のためにカウンタバランス弁が用いられていたのに対して、特許文献1に記載されている走行モータ制御装置においては、バルブ構造の簡素化を図る観点からカウンタバランス弁を用いなくてもキャビテーション防止を図れる構造を実現することを目的としている。この走行モータ制御装置においては、油圧ポンプ(10A)と油圧モータであるアクチュエータ(12)とを結ぶ回路途中に設けられた主切換弁(14A)がパイロット弁(28)の操作によって切り換えられるようになっている。そして、主切換弁(14A)の両端部に設けられたパイロット室とパイロット弁(28)との間の管路に、ポンプ(10A)からの圧油に応動しそのポンプ圧力の低下に伴って設定圧力が低下する減圧弁(30a、30b)が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a construction machine travel motor control device (hereinafter also simply referred to as “travel motor control device”) including a travel motor and a motor control valve that controls the operation state thereof is known (see, for example, Patent Document 1). . Conventionally, a counter balance valve has been used to prevent cavitation in the traveling motor, whereas in the traveling motor control device described in
しかしながら、特許文献1に記載の走行モータ制御装置では、主切換弁(14)の中立位置の状態からの切換作動を可能にするためには、ポンプ(10A)の吐出側の通路(56)に負荷が発生していない切換開始時の初期の状態においてリモコン弁(28)と主切換弁(14)のパイロット室との間の通路(26a、26b)が十分に連通した状態となっているように減圧弁(30a、30b)が形成されている必要がある。このため、この走行モータ制御装置では、建設機械が下り坂等で自走し始めることで通路(56)の圧力が低下した場合には、前述した切換開始時の初期の状態においてはとくに減圧弁(30a、30b)による減圧を十分に図ることができない虞があり、走行モータにてキャビテーションが発生してしまう虞がある。
However, in the travel motor control device described in
また、上述のような原因によるキャビテーションの発生を防止する観点からは、切換開始時の初期の状態においてリモコン弁(28)と主切換弁(14)のパイロット室との間の通路(56)の連通開度を絞るように減圧弁(30a、30b)を形成することが考えられる。しかし、このように減圧弁(30a、30b)を形成すると、切換開始時の初期の状態において主切換弁(14)のパイロット室に作用するパイロット圧が低下し(パイロット室に供給される圧油が減少し)、主切換弁(14)の切換動作が遅くなって始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうという問題がある。 Further, from the viewpoint of preventing the occurrence of cavitation due to the above-described causes, the passage (56) between the remote control valve (28) and the pilot chamber of the main switching valve (14) in the initial state at the start of switching. It is conceivable to form the pressure reducing valves (30a, 30b) so as to reduce the communication opening degree. However, when the pressure reducing valves (30a, 30b) are formed in this way, the pilot pressure acting on the pilot chamber of the main switching valve (14) in the initial state at the start of switching decreases (pressure oil supplied to the pilot chamber). There is a problem that the switching operation of the main switching valve (14) is delayed and the rise of the running speed at the start is delayed.
本発明は、上記実情に鑑みることにより、建設機械の走行モータ制御装置に関し、カウンタバランス弁を用いなくてもキャビテーションの発生をより確実に抑制できるとともに、始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうことも防止することができる建設機械の走行モータ制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention relates to a traveling motor control device for a construction machine, and can more reliably suppress the occurrence of cavitation without using a counterbalance valve, and the rising of the traveling speed at start-up becomes slow. It is an object of the present invention to provide a traveling motor control device for a construction machine that can prevent the occurrence of the above.
本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置は、ポンプ及びタンクにスイベルジョイントを介して接続される走行モータと、前記ポンプ及び前記タンクの前記走行モータへの接続状態を切り換えて前記走行モータを停止状態又は正転状態又は逆転状態に制御するモータ制御弁とを備え、前記モータ制御弁は、前記停止状態とするための中立位置と、前記正転状態とするための正転位置と、前記逆転状態とするための逆転位置とを有し、操縦者が操作する操縦装置からの指令及び前記走行モータへの圧油の流入側の圧力に基づいて前記中立位置又は前記正転位置又は前記逆転位置に切り換わる建設機械の走行モータ制御装置に関する。
そして、本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明の建設機械の走行モータ制御装置は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
A travel motor control device for a construction machine according to the present invention switches a travel motor connected to a pump and a tank via a swivel joint, and stops the travel motor by switching a connection state of the pump and the tank to the travel motor. A motor control valve that controls the state, the normal rotation state, or the reverse rotation state, and the motor control valve has a neutral position for setting the stop state, a normal rotation position for setting the normal rotation state, and the reverse rotation The neutral position or the forward rotation position or the reverse rotation position based on the command from the steering device operated by the pilot and the pressure on the inflow side of the pressure oil to the travel motor. The present invention relates to a traveling motor control device for a construction machine that switches to
And the traveling motor control apparatus of the construction machine which concerns on this invention has the following some features, in order to achieve the said objective. That is, the traveling motor control device for a construction machine according to the present invention includes the following features alone or in combination as appropriate.
上記目的を達成するための本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置における第1の特徴は、パイロット圧を発生させる前記操縦装置であるリモコン弁と、前記モータ制御弁に設けられ、当該モータ制御弁を切換作動させる前記パイロット圧が作用する第1のパイロット室と、前記リモコン弁と前記第1のパイロット室との接続状態を切り換えるパイロット圧制御弁であって、前記第1のパイロット室と前記タンクとを接続する排出位置と、前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とを接続する供給位置とを有するパイロット圧制御弁と、前記パイロット圧制御弁における一方の側に配設され、前記排出位置側に向かって当該パイロット圧制御弁を付勢するばねと、前記パイロット圧制御弁における他方の側に配設され、前記供給位置側に向かって当該パイロット圧制御弁を付勢するように前記流入側の圧力が作用する第2のパイロット室と、前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とを前記モータ制御弁を介して接続する始動用通路と、を更に備え、前記パイロット圧制御弁が前記供給位置に切り換わるまでの間は前記始動用通路を介して前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とが接続され、前記供給位置に切り換わるときに前記モータ制御弁によって前記始動用通路が遮断されることである。 In order to achieve the above object, the first feature of the traveling motor control device for a construction machine according to the present invention is a remote control valve, which is the steering device for generating a pilot pressure, and the motor control valve. A pilot pressure control valve for switching a connection state between the first pilot chamber to which the pilot pressure is applied to switch the valve and the remote control valve and the first pilot chamber, and the first pilot chamber and the first pilot chamber; A pilot pressure control valve having a discharge position for connecting a tank and a supply position for connecting the remote control valve and the first pilot chamber; and disposed on one side of the pilot pressure control valve, A spring that biases the pilot pressure control valve toward the position side, and is disposed on the other side of the pilot pressure control valve; Start connecting the second pilot chamber in which the pressure on the inflow side acts to urge the pilot pressure control valve toward the front, the remote control valve, and the first pilot chamber via the motor control valve And the remote control valve and the first pilot chamber are connected via the starting passage until the pilot pressure control valve is switched to the supply position, and the supply position is When the switching is performed, the start passage is blocked by the motor control valve.
この構成によると、パイロット圧制御弁が供給位置に切り換わるまでの間であっても始動用通路を介してリモコン弁と第1のパイロット室とが接続される。このため、排出位置における開口を小さく又は遮断するようにパイロット圧制御弁を形成することができ、供給位置に切り換わるまでの間も第1のパイロット室に十分なパイロット圧を作用させることができる。これにより、モータ制御弁が中立位置から切り換わる切換開始時の初期の状態において切換動作が遅くなって始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうことを防止することができる。そして、パイロット圧制御弁が供給位置に切り換わった後は、モータ制御弁によって始動用通路が遮断されてパイロット圧制御弁を介してのみパイロット圧が第1のパイロット室に作用することになる。
また、建設機械が自走し始めて走行モータへの圧油の流入側の圧力が低下したときには、第2のパイロット室に作用する圧油の圧力が低下することになる。このため、ばねの付勢力によってパイロット圧制御弁が排出位置に切り換えられて、リモコン弁と第1のパイロット室との間の通路がより絞られた状態又は遮断された状態へと移行することになる。これにより、モータ制御弁を中立位置側に向かって移動させ、走行モータにおける圧油の流出側をより絞った状態へと速やかに移行させることができ、走行モータのキャビテーションの発生を抑制することができる。
従って、本発明の構成によると、建設機械の走行モータ制御装置に関し、カウンタバランス弁を用いなくてもキャビテーションの発生をより確実に抑制できるとともに、始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうことも防止することができる建設機械の走行モータ制御装置を提供することができる。
According to this configuration, the remote control valve and the first pilot chamber are connected via the start passage even until the pilot pressure control valve is switched to the supply position. For this reason, the pilot pressure control valve can be formed so as to reduce or block the opening at the discharge position, and sufficient pilot pressure can be applied to the first pilot chamber until the opening is switched to the supply position. . Thus, it is possible to prevent the switching operation from being delayed in the initial state at the start of switching when the motor control valve is switched from the neutral position, and the rising of the running speed at the start from being delayed. Then, after the pilot pressure control valve is switched to the supply position, the start passage is blocked by the motor control valve, and the pilot pressure acts on the first pilot chamber only through the pilot pressure control valve.
Further, when the pressure on the inflow side of the pressure oil to the traveling motor decreases when the construction machine starts to self-run, the pressure of the pressure oil acting on the second pilot chamber decreases. For this reason, the pilot pressure control valve is switched to the discharge position by the biasing force of the spring, and the passage between the remote control valve and the first pilot chamber shifts to a more narrowed state or a blocked state. Become. As a result, the motor control valve can be moved toward the neutral position side, and the pressure oil outflow side in the travel motor can be quickly shifted to a more narrowed state, thereby suppressing the occurrence of cavitation in the travel motor. it can.
Therefore, according to the configuration of the present invention, the traveling motor control device for a construction machine can more reliably suppress the occurrence of cavitation without using a counter balance valve, and the rising of the traveling speed at the time of starting will be delayed. Therefore, it is possible to provide a traveling motor control device for a construction machine that can prevent the above.
また、本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置における第2の特徴は、前記モータ制御弁が前記中立位置から前記正転位置又は前記逆転位置へと切り換わるときに、前記始動用通路が遮断された後、前記走行モータからの圧油の流出側と前記タンクとが接続されることである。 Further, a second feature of the traveling motor control device for a construction machine according to the present invention is that the start passage is blocked when the motor control valve is switched from the neutral position to the forward rotation position or the reverse rotation position. After this is done, the pressure oil outflow side from the travel motor is connected to the tank.
この構成によると、モータ制御弁が中立位置から切り換えられるときには、まず始動用通路が遮断され、次いで走行モータの流出側とタンクとが接続される。このため、切り換えの際に建設機械が自走し始めて走行モータの流出側の圧力が低下しても、始動用通路が遮断されるまではモータ制御弁によって走行モータの流出側が遮断された状態に保たれ、キャビテーションの発生をより抑制することができる。 According to this configuration, when the motor control valve is switched from the neutral position, the start passage is first shut off, and then the outflow side of the travel motor and the tank are connected. For this reason, even if the construction machine starts to self-run at the time of switching and the pressure on the outflow side of the travel motor decreases, the outflow side of the travel motor is blocked by the motor control valve until the start passage is shut off. Thus, the occurrence of cavitation can be further suppressed.
また、本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置における第3の特徴は、前記モータ制御弁が前記中立位置から前記正転位置又は前記逆転位置へと切り換わるときに、前記走行モータからの圧油の流出側と前記タンクとが接続された後、前記始動用通路が遮断されることである。 A third feature of the traveling motor control device for a construction machine according to the present invention is that the pressure from the traveling motor is changed when the motor control valve is switched from the neutral position to the forward rotation position or the reverse rotation position. After the oil outflow side and the tank are connected, the starting passage is blocked.
この構成によると、切り換えの際に建設機械が自走し始めて走行モータの流出側の圧力が低下してしまいパイロット圧制御弁が供給位置側に十分に切り換わらなくても、第1のパイロット室には始動用通路を介してパイロット圧が作用するため、モータ制御弁における走行モータの流出側が急激に遮断されてしまうことがなく、衝撃の発生を抑制できる。 According to this configuration, even when the construction machine starts to self-run at the time of switching and the pressure on the outflow side of the traveling motor decreases and the pilot pressure control valve does not sufficiently switch to the supply position side, the first pilot chamber Since the pilot pressure acts through the starting passage, the outflow side of the traveling motor in the motor control valve is not suddenly shut off, and the occurrence of impact can be suppressed.
また、本発明に係る建設機械の走行モータ制御装置における第4の特徴は、前記モータ制御弁はセンターバイパス型の制御弁であって、前記始動用通路が遮断されるときに、前記ポンプの吐出量が最小状態においても、前記ばねによる付勢力に抗して前記供給位置へと前記パイロット圧制御弁を切り換え可能な圧力が前記走行モータの前記流入側に発生して前記第2のパイロット室に作用するように、センターバイパス通路の開度が設定されていることである。 According to a fourth feature of the traveling motor control device for a construction machine according to the present invention, the motor control valve is a center bypass type control valve, and the discharge of the pump is performed when the start passage is shut off. Even when the amount is minimum, a pressure capable of switching the pilot pressure control valve to the supply position against the biasing force of the spring is generated on the inflow side of the traveling motor and is generated in the second pilot chamber. That is, the opening degree of the center bypass passage is set so as to act.
この構成によると、第1のパイロット室へとパイロット圧が作用する経路を、始動用通路からパイロット圧制御弁を介した通路へとスムーズに切り換えることができるため、走行モータの始動時の衝撃、即ちパイロット圧制御弁の切り換え時の衝撃を軽減することができる。
また、第2の特徴を備える建設機械の走行モータ制御装置に対して本構成が適用される場合には、走行モータが始動してその流出側が開く前に、第1のパイロット室にパイロット圧が作用する経路がパイロット圧制御弁を介した通路へと切り換わっているため、パイロット圧制御弁切り換え時に走行モータに衝撃を発生させてしまうことを防止できる。
According to this configuration, since the path on which the pilot pressure acts on the first pilot chamber can be smoothly switched from the starting passage to the passage through the pilot pressure control valve, the impact at the start of the travel motor, That is, the impact at the time of switching the pilot pressure control valve can be reduced.
In addition, when this configuration is applied to the traveling motor control device for a construction machine having the second feature, the pilot pressure is applied to the first pilot chamber before the traveling motor is started and its outflow side is opened. Since the acting route is switched to the passage via the pilot pressure control valve, it is possible to prevent the traveling motor from generating an impact when the pilot pressure control valve is switched.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る建設機械の走行モータ制御装置が備えられる油圧回路を例示したものである。図1に示す油圧回路10が配設される建設機械は、クローラ車体として構成される下位体とその上方に配置される上位体とを備えて構成されており、上位体と下位体との間にはスイベルジョイント11が配置されている。この建設機械には、上位体に第1ポンプ12及び第2ポンプ13の少なくとも2つの油圧ポンプとタンク14とが配置されるとともに、これらのポンプ(12、13)から圧油が供給される各種油圧アクチュエータが設けられている。下位体には、ポンプ(12、13)及びタンク14にスイベルジョイント11を介して接続される走行モータが設けられている。なお、この建設機械には右走行モータ20と左走行モータとが設けられているが、図1ではその一方の右走行モータ20のみを図示している。一方、上位体には、走行モータとは異なる他の油圧アクチュエータとして、バケットを動作させるバケットシリンダ、ブームを動作させるブームシリンダ、旋回(スイング)モータ、アームを動作させるアームシリンダなどが設けられている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates a hydraulic circuit provided with a traveling motor control device for a construction machine according to an embodiment of the present invention. The construction machine in which the
また、図1に示すように、この建設機械の油圧回路10は、上位体に配置されるメインコントロールバルブ15と、本実施形態に係る建設機械の走行モータ制御装置1(以下、単に「走行モータ制御装置1」という)とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
メインコントロールバルブ15には、旋回モータへの圧油の供給を制御するスイング用方向切換弁16、アームシリンダへの圧油の供給を制御するアーム用方向切換弁17、バケットシリンダへの圧油の供給を制御するバケット用方向切換弁18、ブームシリンダへの圧油の供給を制御するブーム用方向切換弁19などが備えられている。なお、スイング用方向切換弁16及びアーム用方向切換弁17は第1ポンプ12の下流側に接続されており、バケット用方向切換弁18及びブーム用方向切換弁19は第2ポンプ13の下流側に接続されている。
The
走行モータ制御装置1は、右走行モータ20、左走行モータなどを備えて構成されている。そして更に、走行モータ制御装置1は、右走行モータ20に対応するモータ制御弁21、リモコン弁22、パイロット圧制御弁23(23a、23b)等を備え、同様に、左走行モータに対応する図示しないモータ制御弁、リモコン弁、パイロット圧制御弁等を備えて構成されている(図1では、右走行モータ20に対応するもののみを図示している)。なお、以下の走行モータ制御装置1についての説明では、右走行モータ20及びそのモータ制御弁21等についてのみ説明し、左走行モータ及びそのモータ制御弁等については重複するため説明を省略する。
The travel
走行モータ制御装置1の走行モータ20は前述のように下位体に配置されており、モータ制御弁21及びパイロット圧制御弁23も下位体に配置されている。一方、リモコン弁22は、上位体に配置されている。そして、モータ制御弁21は、走行モータ20に対して一体的に取り付けられている(一体的に形成されている)。また、モータ制御弁21は、他の油圧アクチュエータの制御弁(16、17、18、19)とタンデム接続又はシリアル接続されるとともに、これらの他の油圧アクチュエータの制御弁(16〜19)の下流側に設けられている。
As described above, the
モータ制御弁21は、ポンプ(12、13)及びタンク14の走行モータ20への接続状態を切り換えて走行モータ20を停止状態、正転状態(建設機械が前進する方向に回転している状態)、及び逆転状態(建設機械が後進する方向に回転している状態)のいずれかの状態に制御する。このモータ制御弁21は、中立位置21a、正転位置21b及び21c、逆転位置21d及び21eを有しており、中立位置21aに切り換えられているときは走行モータ20が停止状態となる。一方、走行モータ制御弁21が正転位置21b(又は21c)に切り換えられているときは走行モータ20が正転状態となり、逆転位置21d(又は21e)に切り換えられているときは走行モータ20が逆転状態となるように構成されている。このモータ制御弁21は、後述するように、リモコン弁22からの指令及び走行モータ20への圧油の流入側の圧力に基づいて中立位置21a、正転位置21b及び21c、逆転位置21d及び21eのいずれかの位置に切り換わるように構成されている。
The
また、モータ制御弁21には、このモータ制御弁21を切換作動させるパイロット圧が作用するパイロット室24(24a、24b)が設けられている。パイロット室24aにパイロット圧が作用することでモータ制御弁21が中立位置21aから正転位置21bへ更に正転位置21cへと切り換わり、パイロット室24bにパイロット圧が作用することでモータ制御弁21が中立位置21aから逆転位置21dへ更に逆転位置21eへと切り換わることになる。パイロット室24に作用するパイロット圧はリモコン弁22にて発生するようになっている。即ち、リモコン弁22は、建設機械の操縦者(図示せず)の操作に基づいてパイロット圧による指令を発生させる操縦装置を構成している。なお、パイロット室24が、本実施形態における第1のパイロット室を構成している。
The
また、走行モータ制御装置1には、更に、リモコン弁22とモータ制御弁21のパイロット室24との接続状態を切り換えるパイロット圧制御弁23と、このパイロット圧制御弁23に設けられるばね26及びパイロット室27と、始動用通路28とが備えられている。
Further, the traveling
パイロット圧制御弁23は、パイロット室24aとの接続状態を切り換えるパイロット圧制御弁23aと、パイロット室24bとの接続状態を切り換えるパイロット圧制御弁23bとで構成されている。そして、これらのパイロット圧制御弁23は、パイロット室24とタンク14とを接続する排出位置25aと、リモコン弁22からのパイロット圧が誘導される通路29とパイロット室24とを接続する供給位置25bとを有している。
The pilot pressure control valve 23 includes a pilot
ばね26は、パイロット圧制御弁23における一方の側に配設されており、パイロット圧制御弁23が排出位置25a側に切り換わる方向に向かってこのパイロット圧制御弁23を付勢するようになっている。一方、パイロット室27は、パイロット圧制御弁23における他方の側に配設されており、パイロット圧制御弁23が供給位置25b側に切り換わる方向に向かってこのパイロット圧制御弁23を付勢するように、走行モータ20への流入側の圧油の圧力が通路30を介して作用するようになっている。なお、パイロット室27が、本実施形態における第2のパイロット室を構成している。
The
上述した構成を備えるパイロット圧制御弁23、ばね26、及びパイロット室27により、パイロット圧制御弁23の切り換えに伴ってモータ制御弁21が切換作動されるようになっている。例えば、パイロット圧制御弁23aのパイロット室27に走行モータ20の流入側の圧油の圧力が作用することでばね26による付勢力に抗してパイロット圧制御弁23aが供給位置25bに切り換えられると、通路29を経て誘導されるリモコン弁22からのパイロット圧がパイロット室24aに作用する。これにより、モータ制御弁21が正転位置21bや21cに切り換えられることになる。一方、ばね26による付勢力に対してパイロット室27に圧油が作用することによる付勢力の方が小さくなってパイロット圧制御弁23aが排出位置25aに切り換えられると、パイロット室24aにパイロット圧を作用させている圧油が絞り31を介してタンク14へと排出される。そして、モータ制御弁21が正転位置21cから正転位置21bへ更に中立位置21aへと切り換えられることになる。
With the pilot pressure control valve 23, the
始動用通路28(28a、28b)は、リモコン弁22とパイロット室24とをモータ制御弁21を介して接続するように構成されている。始動用通路28aがリモコン弁22とパイロット室24aとを接続し、始動用通路28bがリモコン弁22とパイロット室24bとを接続するようになっている。そして、始動用通路28は、モータ制御弁21内に形成される通路でその一部が構成されており、モータ制御弁21が中立位置21aの状態にあるときにリモコン弁22とパイロット室24とを接続するようになっている。なお、モータ制御弁21の状態が正転位置21b・21cのときは始動用通路28aは遮断され、逆転位置21d・21eのときは始動用通路28bが遮断されるようになっている。
The starting passage 28 (28a, 28b) is configured to connect the
次に、走行モータ制御装置1の作動について説明する。図1に示す状態は、モータ制御弁21が中立位置21aである状態を示しており、この状態では、走行モータ20は停止状態になっている。この走行モータ制御装置1が備えられている建設機械を寒冷地の冬季等の気温の低い環境下で運転する場合は、まず、暖気運転が行われる。この暖気運転の際は、ポンプ(12、13)が起動されて各油圧アクチュエータへ圧油が供給されない状態(各制御弁が操作されない状態)で圧油(作動油)の循環が行われる。
Next, the operation of the travel
このとき、ポンプ(12、13)から吐出された圧油は、各制御弁(16,17、18、19、21)を経てタンク14へと循環しながら暖められることになり、スイベルジョイント11とモータ制御弁21とを介して上位体に配置されているタンク14へと至る経路でも循環されることになる。即ち、暖気運転の際は、走行モータ20が配置されている下位体に配置されたモータ制御弁21までポンプ(12、13)から吐出された圧油が循環する。このため、循環して暖められた圧油によってモータ制御弁21が暖められるとともに、モータ制御弁12が一体的に形成された走行モータ20まで暖められることになる。
At this time, the pressure oil discharged from the pump (12, 13) is heated while circulating to the
暖気運転が行われた後に左右走行モータの始動が行われて建設機械が走行を開始することになるが、ここでは、建設機械を前進させるために走行モータが正転状態となるように操作される場合における右走行モータ20の場合を例にとって説明する。この場合、まず、リモコン弁22が操縦者によって操作されることで、通路32を介して作用するパイロット圧である前進走行指令(正転方向の走行指令)のパイロット圧が発生する。
After the warm-up operation is performed, the left and right traveling motors are started and the construction machine starts to travel. Here, in order to move the construction machine forward, the traveling motor is operated in a normal rotation state. An example of the
前進走行指令のパイロット圧が発生したとき、モータ制御弁21は中立位置21aにあるため始動用通路28aは連通状態であり、この始動用通路28aを介してパイロット室24aにパイロット圧が作用することになる。このとき、始動用通路28aの下流側となるパイロット圧制御弁23aは、走行モータ20の流入側の圧油が低いためにばね26の付勢力によって排出位置25aの状態になっている。このため、始動用通路28aを通じてパイロット室24aに作用するパイロット圧を生じさせている圧油はタンク14へと排出される。しかし、タンク14へと至る経路には絞り31が設けられてその開度が適宜絞られるように設定されているため、モータ制御弁21の切換作動に必要な程度の圧力のパイロット圧が始動用通路28aを介してパイロット室24aに作用するように調整されている。
When the pilot pressure for the forward travel command is generated, the
このように始動用通路28aを介してパイロット室24aにパイロット圧が作用することにより、モータ制御弁21が正転位置21bへと切り換えられることになる。これにより、走行モータ20が正転状態で回転する方向に圧油が供給され、建設機械が前進を開始することになる。また、走行モータ20に圧油の供給が開始されると、走行モータ20の流入側の圧油の圧力が高くなるため、この高くなった圧力が通路30を介してパイロット圧制御弁23aのパイロット室27に作用する。これにより、パイロット圧制御弁23aがばね26による付勢力に抗して供給位置25bへと切り換えられ、パイロット圧が通路29を介してパイロット室24aに作用して正転位置21b又は21cに切り換えられた状態でモータ制御弁21が保持されることになる。そして、モータ制御弁21が正転位置21b又は21cに切り換えられた状態では始動用通路28aは遮断された状態になっている。このように、走行モータ制御装置1では、パイロット圧制御弁23が供給位置25aに切り換わるまでの間は始動用通路28を介してリモコン弁22とパイロット室24とが接続され、供給位置25aに切り換わるときにモータ制御弁21によって始動用通路28が遮断されるようになっている。
Thus, when the pilot pressure acts on the
ここで、モータ制御弁21における中立位置21aからの切換作動について更に詳しく説明する。図2は、センターバイパス型の制御弁であるモータ制御弁21が中立位置21aから正転位置(21b、21c)又は逆転位置(21d、21e)へと切り換わるときにおける各通路の開口面積の変化を説明する図である。なお、図2では、点Pと点Nとの間のセンターバイパス通路である通路(P→N)、点Pと点Ma(走行モータ20の正転時の圧油の流入側)との間の通路(P→Ma)、点Mb(走行モータ20の正転時の圧油の流出側)とタンク14との間の通路(Mb→T)、点Rと点Paとの間の始動用通路28である通路(R→Pa)等の開口面積の変化を示している。また、図2では、通路(R→Pa)の開口面積の変化についてはパターンIとパターンIIとの2つのパターンを例示している。パターンIは、図中(R→Pa−I)で示す軌跡のように開口面積が変化するようにモータ制御弁21内における始動用通路28が形成されている場合を示している。一方、パターンIIは、図中点線で示す(R→Pa−II)の軌跡のように開口面積が変化するようにモータ制御弁21内における始動用通路28が形成されている場合を示している。
Here, the switching operation from the neutral position 21a in the
中立位置21aから正転位置(21b、21c)に向かってモータ制御弁21の切り換えが開始されると、センターバイパス通路である通路(P→N)の開度が絞られていき、走行モータ20の流入側の通路(P→Ma)の開度が開かれていく。このとき、始動用通路28(即ち、通路(R→Pa))は連通したままの状態になっている。そして、パターンIの場合は、モータ制御弁21が中立位置21aから正転位置(21b、21c)へと切り換わるときに、始動用通路28である通路(R→Pa)が遮断された後、走行モータ20からの圧油の流出側とタンク14との間の通路(Mb→T)とが接続されることになる。一方、パターンIIの場合は、モータ制御弁21が中立位置21aから正転位置(21b、21c)へと切り換わるときに、通路(Mb→T)が接続された後に、始動用通路28である通路(R→Pa)が遮断されるようになっている。
When switching of the
また、パターンI及びパターンIIのいずれの場合でも、始動用通路28が遮断されるときには、センターバイパス通路である通路(P→N)の開度は、所定の開度ΔAが確保されているように設定されている。この開度ΔAは、ポンプ(12、13)の吐出量が最小状態においても、ばね26による付勢力に抗して供給位置25bへとパイロット圧制御弁23aを切り換え可能な圧力が走行モータ20の流入側に発生してパイロット室24aに作用するように設定されている。
Further, in either case of pattern I or pattern II, when the starting
以上説明した走行モータ制御装置1では、建設機械の暖気運転が行われると、走行モータ20が配置されている下位体に配置されたモータ制御弁21までポンプ(12、13)から吐出された圧油が循環することになる。このため、循環して暖められる圧油によってモータ制御弁21が暖められるとともに、モータ制御弁21が一体的に形成された走行モータ20まで暖められることになる。従って、走行モータ制御装置1によると、暖気運転後の走行開始時において走行モータ20のヒートバランスが崩れてしまうことを抑制し、走行モータ20内で熱膨張差が生じてしまうことによる走行モータ20の作動不良や故障の発生を抑制することができる。
In the traveling
また、建設機械が下り坂を走行中の状態から停止状態になるときに、走行モータ20からの圧油の流出側は高圧になってしまう。このため、従来の建設機械の走行モータ制御装置の場合であれば、モータ制御弁と走行モータとの間を接続する配管について高圧に耐えられるように高い強度を備えた配管を用いる必要があり、高価な配管が必要となる。しかしながら、走行モータ制御装置1によると、モータ制御弁21が走行モータ20に対して一体的に形成されるため、モータ制御弁21と走行モータ20との間を接続する配管を不要とすることも可能となる。
In addition, when the construction machine goes from a downhill traveling state to a stopped state, the pressure oil outflow side from the traveling
また、走行モータ制御装置1では、モータ制御弁21が、走行モータ20以外の他の油圧アクチュエータの制御弁とタンデム接続(又はシリアル接続)されるとともに、他の油圧アクチュエータの制御弁(16〜19)の下流側に設けられている。これにより、ポンプ(12、13)から供給される圧油は、他の油圧アクチュエータの制御弁(16〜19)を通過した後に、モータ制御弁21に供給されることになる。このため、モータ制御弁21を下位体に配置することに対応する長さ分だけ配管長が長くなってしまうことによる圧力損失が、他の油圧アクチュエータに影響することがない。従って、エネルギー効率の低下を招いてしまうことを抑制できる。
In the traveling
また、走行モータ制御装置1では、パイロット圧制御弁23が供給位置25bに切り換わるまでの間であっても始動用通路28を介してリモコン弁22とパイロット室24とが接続される。このため、絞り31を設けることで排出位置25aにおける開口を小さく絞るようにパイロット圧制御弁23を形成することができ、供給位置25bに切り換わるまでの間もパイロット室24に十分なパイロット圧を作用させることができる。これにより、モータ制御弁21が中立位置21aから切り換わる切換開始時の初期の状態において切換動作が遅くなって始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうことを防止することができる。そして、パイロット圧制御弁23が供給位置25bに切り換わった後は、モータ制御弁21によって始動用通路28が遮断されてパイロット圧制御弁23を介してのみパイロット圧がパイロット室24に作用することになる。
Further, in the traveling
また、走行モータ制御装置1では、建設機械が自走し始めて走行モータ20への圧油の流入側の圧力が低下したときには、パイロット室27に作用する圧油の圧力が低下することになる。このため、ばね26の付勢力によってパイロット圧制御弁23が排出位置25aに切り換えられて、リモコン弁22とパイロット室24との間の通路がより絞られた状態又は遮断された状態へと移行することになる。これにより、モータ制御弁21を中立位置21a側に向かって移動させ、走行モータ20における圧油の流出側をより絞った状態へと速やかに移行させることができ、走行モータ20のキャビテーションの発生を抑制することができる。
Further, in the travel
従って、走行モータ制御装置1によると、建設機械の走行モータ制御装置に関し、カウンタバランス弁を用いなくてもキャビテーションの発生をより確実に抑制できるとともに、始動時の走行速度の立ち上がりが遅くなってしまうことも防止することができる。
Therefore, according to the traveling
また、モータ制御弁21内における始動用通路28の開口面積が前述のパターンIの例で変化するように形成した走行モータ制御装置1では、モータ制御弁21が中立位置21aから切り換えられるときには、まず始動用通路28が遮断され、次いで走行モータ20の流出側とタンク14とが接続される。このため、切り換えの際に建設機械が自走し始めて走行モータ20の流出側の圧力が低下しても、始動用通路28が遮断されるまではモータ制御弁21によって走行モータ20の流出側が遮断された状態に保たれ、キャビテーションの発生をより抑制することができる。
Further, in the traveling
また、モータ制御弁21内における始動用通路28の開口面積が前述のパターンIIの例で変化するように形成した走行モータ制御装置1では、切り換えの際に建設機械が自走し始めて走行モータ20の流出側の圧力が低下してしまいパイロット圧制御弁23が供給位置25b側に十分に切り換わらなくても、パイロット室24には始動用通路28を介してパイロット圧が作用するため、モータ制御弁21における走行モータ20の流出側が急激に遮断されてしまうことがなく、衝撃の発生を抑制できる。
In the travel
また、走行モータ制御装置1では、センターバイパス通路である通路(P→N)の開度が、前述した所定の開度ΔAが確保されるように設定されている。これにより、パイロット室24へとパイロット圧が作用する経路を、始動用通路28からパイロット圧制御弁23を介した通路へとスムーズに切り換えることができるため、走行モータ20の始動時の衝撃、即ちパイロット圧制御弁23の切り換え時の衝撃を軽減することができる。また、モータ制御弁21内における始動用通路28の開口面積が前述のパターンIIの例で変化するように形成した走行モータ制御装置1の場合には、走行モータ20が始動してその流出側が開く前に、パイロット室24にパイロット圧が作用する経路がパイロット圧制御弁23を介した通路へと切り換わっているため、パイロット圧制御弁23の切り換え時に走行モータ20に衝撃を発生させてしまうことを防止できる。
Further, in the traveling
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.
1 建設機械の走行モータ制御装置
10 油圧回路
11 スイベルジョイント
12 第1ポンプ
13 第2ポンプ
14 タンク
20 走行モータ
21 モータ制御弁
21a 中立位置
21b、21c 正転位置
21d、21e 逆転位置
22 リモコン弁(操縦装置)
23 パイロット圧制御弁
24、24a、24b 第1のパイロット室
25a 排出位置
25b 供給位置
26 ばね
27 第2のパイロット室
28 始動用通路
DESCRIPTION OF
23 Pilot
Claims (4)
前記モータ制御弁は、前記停止状態とするための中立位置と、前記正転状態とするための正転位置と、前記逆転状態とするための逆転位置とを有し、操縦者が操作する操縦装置からの指令及び前記走行モータへの圧油の流入側の圧力に基づいて前記中立位置又は前記正転位置又は前記逆転位置に切り換わる建設機械の走行モータ制御装置において、
パイロット圧を発生させる前記操縦装置であるリモコン弁と、
前記モータ制御弁に設けられ、当該モータ制御弁を切換作動させる前記パイロット圧が作用する第1のパイロット室と、
前記リモコン弁と前記第1のパイロット室との接続状態を切り換えるパイロット圧制御弁であって、前記第1のパイロット室と前記タンクとを接続する排出位置と、前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とを接続する供給位置とを有するパイロット圧制御弁と、
前記パイロット圧制御弁における一方の側に配設され、前記排出位置側に向かって当該パイロット圧制御弁を付勢するばねと、
前記パイロット圧制御弁における他方の側に配設され、前記供給位置側に向かって当該パイロット圧制御弁を付勢するように前記流入側の圧力が作用する第2のパイロット室と、
前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とを前記モータ制御弁を介して接続する始動用通路と、
を更に備え、
前記パイロット圧制御弁が前記供給位置に切り換わるまでの間は前記始動用通路を介して前記リモコン弁と前記第1のパイロット室とが接続され、前記供給位置に切り換わるときに前記モータ制御弁によって前記始動用通路が遮断されることを特徴とする建設機械の走行モータ制御装置。 A travel motor connected to the pump and the tank via a swivel joint, and a motor control for switching the connection state of the pump and the tank to the travel motor to control the travel motor to a stopped state, a normal rotation state, or a reverse rotation state. With a valve,
The motor control valve has a neutral position for making the stop state, a forward rotation position for making the forward rotation state, and a reverse rotation position for making the reverse rotation state, and is operated by the operator In a traveling motor control device for a construction machine that switches to the neutral position or the forward rotation position or the reverse rotation position based on a command from the apparatus and pressure on the inflow side of pressure oil to the traveling motor,
A remote control valve that is the steering device for generating a pilot pressure;
A first pilot chamber which is provided in the motor control valve and in which the pilot pressure for switching the motor control valve operates;
A pilot pressure control valve for switching a connection state between the remote control valve and the first pilot chamber, a discharge position for connecting the first pilot chamber and the tank, the remote control valve and the first pilot A pilot pressure control valve having a supply position connecting the chamber;
A spring disposed on one side of the pilot pressure control valve and biasing the pilot pressure control valve toward the discharge position;
A second pilot chamber that is disposed on the other side of the pilot pressure control valve and in which the pressure on the inflow side acts to urge the pilot pressure control valve toward the supply position;
A start passage connecting the remote control valve and the first pilot chamber via the motor control valve;
Further comprising
Until the pilot pressure control valve is switched to the supply position, the remote control valve and the first pilot chamber are connected via the start passage, and the motor control valve is switched to the supply position. The starter passage is blocked by the traveling motor control device for a construction machine.
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