JP2006291989A - Actuator control device and working machine - Google Patents

Actuator control device and working machine Download PDF

Info

Publication number
JP2006291989A
JP2006291989A JP2005109448A JP2005109448A JP2006291989A JP 2006291989 A JP2006291989 A JP 2006291989A JP 2005109448 A JP2005109448 A JP 2005109448A JP 2005109448 A JP2005109448 A JP 2005109448A JP 2006291989 A JP2006291989 A JP 2006291989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pilot
valve
pressure
actuator
pressure reducing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005109448A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuhisa Sawada
育久 澤田
Nobuaki Matoba
信明 的場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Mitsubishi Ltd, Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd filed Critical Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority to JP2005109448A priority Critical patent/JP2006291989A/en
Publication of JP2006291989A publication Critical patent/JP2006291989A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator control device easily enlarging the range of a fine operation region regardless of the state of an actuator. <P>SOLUTION: A pilot valve 48 is provided for pilot-operating a control valve 45 for controlling an operating fluid supplied to an actuator 26 from a main pump 42, with pilot pressure generated according to a manual operation quantity. Proportioning pressure reducing valves 51, 52 for reducing output secondary pressure Pco on the control valve 45 side to a predetermined ratio to input secondary pressure Pc on the pilot valve 48 side are provided in pilot passages 46a, 46b and 47a, 47b between the pilot valve 48 and the control valve 45. Solenoid selector valves 53, 54 are provided for switching the proportioning pressure reducing valves 51, 52 into a pressure-reducing operating state and a non-operating state. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、パイロットバルブから発生するパイロット圧によりパイロット操作されるコントロールバルブによりアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置およびこのアクチュエータ制御装置を搭載した作業機械に関する。   The present invention relates to an actuator control device that controls an actuator by a control valve that is pilot-operated by a pilot pressure generated from a pilot valve, and a work machine equipped with the actuator control device.

従来、油圧ショベルにおいて掘削作業などの通常作業と、微操作が必要なクレーン作業などで操作性を切り換えるため、一般的に図7に示す回路が用いられている。   Conventionally, a circuit shown in FIG. 7 is generally used to switch operability between a normal work such as excavation work and a crane work that requires fine operation in a hydraulic excavator.

図7において、1はエンジンであり、このエンジン1によって駆動される油圧ポンプ2の吐出口は、この油圧ポンプ2から吐出された作動油を方向制御および流量制御するコントロールバルブ3の供給口に連通され、このコントロールバルブ3の出力口は、油圧シリンダなどのアクチュエータ4に接続されている。コントロールバルブ3は、オペレータが操作するパイロットバルブ(リモコン弁)5からパイロット通路を経て供給されるパイロット圧によってパイロット操作される。   In FIG. 7, reference numeral 1 denotes an engine, and a discharge port of a hydraulic pump 2 driven by the engine 1 communicates with a supply port of a control valve 3 that controls the direction and flow rate of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 2. The output port of the control valve 3 is connected to an actuator 4 such as a hydraulic cylinder. The control valve 3 is pilot-operated by a pilot pressure supplied through a pilot passage from a pilot valve (remote control valve) 5 operated by an operator.

コントロールバルブ3とパイロットバルブ5との間のパイロット通路には電磁比例減圧弁6,7が介在され、これらの電磁比例減圧弁6,7は、これらの電磁比例減圧弁6,7を制御するコントローラ8の出力部に接続され、このコントローラ8の入力部には、作業モードを切換えるモード切換操作器9が接続されている。パイロットバルブ5のパイロット圧供給口には、パイロット1次圧を供給するパイロット油圧源10が接続され、パイロット油戻り口にはタンク11が接続されている。   In the pilot passage between the control valve 3 and the pilot valve 5, electromagnetic proportional pressure reducing valves 6 and 7 are interposed, and these electromagnetic proportional pressure reducing valves 6 and 7 are controllers for controlling these electromagnetic proportional pressure reducing valves 6 and 7. 8 is connected to the output section of the controller 8, and to the input section of the controller 8 is connected a mode switching operation unit 9 for switching the work mode. A pilot hydraulic pressure source 10 for supplying a pilot primary pressure is connected to the pilot pressure supply port of the pilot valve 5, and a tank 11 is connected to the pilot oil return port.

図8は、従来のパイロットバルブ5のレバー操作量と、パイロットバルブ5から出力されるパイロット2次圧との関係を示すもので、図7の従来回路において、通常作業では、電磁比例減圧弁6,7をフルに励磁して、図8に破線で示されるように、パイロットバルブ5から出力されるパイロット2次圧が直接コントロールバルブ3に供給されるようにしている。一方、微操作が要求されるクレーン作業などでは、電磁比例減圧弁6,7により、図8に実線で示されるようにパイロットバルブ5から出力されるパイロット2次圧が所定圧に制限されるように減圧されている。   FIG. 8 shows the relationship between the lever operation amount of the conventional pilot valve 5 and the pilot secondary pressure output from the pilot valve 5. In the conventional circuit of FIG. , 7 are fully excited, and the pilot secondary pressure output from the pilot valve 5 is directly supplied to the control valve 3 as indicated by broken lines in FIG. On the other hand, in a crane operation requiring fine operation, the pilot secondary pressure output from the pilot valve 5 is limited to a predetermined pressure by the electromagnetic proportional pressure reducing valves 6 and 7, as shown by a solid line in FIG. Has been depressurized.

また、変位検出器で検出された油圧シリンダのピストン変位がその行程端に近接するものであった時は、制御ユニットは内蔵するROMから読み出した油圧シリンダのピストン変位量とパイロット圧を制限する制限値とを対応付ける対応表のデータに基づいて、変位検出器により検出したピストン変位量に対応する制限値を演算し、その制限値に対応する駆動信号を減圧弁に出力して、手動操作弁を介して供給されたパイロット圧を制限することで、油圧シリンダのピストンが行程端に接近した時に、その移動方向を検出することなく、ピストンとカバー壁面との衝突による衝撃を確実に緩和しながら、ピストンが行程端から離間する時、あるいはピストンが行程端近傍に位置する状態で微操作作業を行う時の操作性を損なうことのないようにした油圧作業機械の緩衝制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平8−200304号公報(第1頁、図1)
When the piston displacement of the hydraulic cylinder detected by the displacement detector is close to the stroke end, the control unit restricts the piston displacement amount and pilot pressure of the hydraulic cylinder read from the built-in ROM. Based on the data in the correspondence table that correlates the values, the limit value corresponding to the piston displacement detected by the displacement detector is calculated, the drive signal corresponding to the limit value is output to the pressure reducing valve, and the manually operated valve is By restricting the pilot pressure supplied via the piston, the piston of the hydraulic cylinder approaches the stroke end, and without detecting the moving direction, while reliably mitigating the impact caused by the collision between the piston and the cover wall surface, Do not impair the operability when the piston is separated from the stroke end or when fine operation is performed with the piston located near the stroke end. There hydraulic working machine of the buffer controller that (for example, see Patent Document 1).
JP-A-8-200304 (first page, FIG. 1)

図7に示された従来技術では、微操作が要求されるクレーン作業などで電磁比例減圧弁6,7によりパイロット2次圧を減圧してパイロット最大圧を制限しているが、通常作業とクレーン作業の操作レバー量に対するパイロット2次圧の上昇勾配は同じであるので、微操作域の範囲が狭く、操作しづらいという問題がある。   In the prior art shown in FIG. 7, the pilot secondary pressure is reduced by the electromagnetic proportional pressure reducing valves 6 and 7 to limit the pilot maximum pressure in a crane operation or the like that requires fine operation. Since the increase gradient of the pilot secondary pressure with respect to the amount of operation lever is the same, there is a problem that the range of the fine operation area is narrow and it is difficult to operate.

また、特許文献1記載の従来技術では、微操作作業を行う時の操作性の改善が、油圧シリンダのピストンが行程端から離間する時、あるいはピストンが行程端近傍に位置する状態に限定される問題があるとともに、減圧弁への出力電流を制御ユニットにより電気的に制御することで微操作性を向上させようとしているが、ハードウエア面でシリンダ変位を検出するセンサが必要になるとともに制御ユニット内の構成が複雑になり、さらに、制御用の複雑なソフトウエアも必要になる問題がある。   Further, in the prior art described in Patent Document 1, the improvement in operability when performing fine manipulation work is limited to when the piston of the hydraulic cylinder is separated from the stroke end or in a state where the piston is located near the stroke end. There is a problem, and it is trying to improve the fine operability by electrically controlling the output current to the pressure reducing valve by the control unit. However, a sensor for detecting cylinder displacement in hardware is required and the control unit There is a problem that the configuration becomes complicated, and further, complicated software for control is required.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、アクチュエータの状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大できるアクチュエータ制御装置およびそのアクチュエータ制御装置を搭載した作業機械を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an actuator control device that can easily expand the range of the fine operation range regardless of the state of the actuator, and a work machine equipped with the actuator control device. It is what.

請求項1記載の発明は、ポンプからアクチュエータに供給される作動流体を制御するコントロールバルブと、コントロールバルブを手動操作量に応じて発生するパイロット圧によりパイロット操作するパイロットバルブと、パイロットバルブとコントロールバルブとの間のパイロット通路中に設けられパイロットバルブ側の入口側圧力に対しコントロールバルブ側の出口側圧力を所定の比率に減圧する定比減圧弁と、定比減圧弁を減圧作動状態と非作動状態に切換える切換手段とを具備したアクチュエータ制御装置であり、そして、パイロットバルブを微操作するときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、アクチュエータの作動速度を低下させるので、アクチュエータの状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大することが可能である。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a control valve for controlling a working fluid supplied from a pump to an actuator, a pilot valve for piloting the control valve with a pilot pressure generated according to a manual operation amount, and a pilot valve and a control valve. The constant ratio pressure reducing valve that is provided in the pilot passage between the pilot valve and reduces the pressure on the outlet side on the control valve side to a predetermined ratio with respect to the inlet side pressure on the pilot valve side, and the constant ratio pressure reducing valve is in the reduced pressure operation state and inactive And a switching means for switching to a state, and when the pilot valve is finely operated, the constant ratio pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means, and the final operation amount for the pilot valve is determined. By reducing the pilot pressure gradient, the same operating amount of the pilot valve On the other hand, the pilot pressure finally output from the pilot valve is reduced, the valve displacement of the control valve is reduced, and the operating speed of the actuator is reduced. It is possible to expand to.

請求項2記載の発明は、請求項1記載のアクチュエータ制御装置における切換手段が、定比減圧弁を切換える切換圧を出力する電磁切換弁を備えたものであり、そして、電磁切換弁から出力される切換圧の有無により定比減圧弁を切換えるので、定比減圧弁を電磁操作部を有さない構造の簡単なパイロット操作型とすることが可能となる。   According to a second aspect of the present invention, the switching means in the actuator control apparatus according to the first aspect includes an electromagnetic switching valve that outputs a switching pressure for switching the constant ratio pressure reducing valve, and is output from the electromagnetic switching valve. Since the constant ratio pressure reducing valve is switched depending on the presence or absence of the switching pressure, the constant ratio pressure reducing valve can be a simple pilot operated type having a structure not having an electromagnetic operating portion.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のアクチュエータ制御装置において、定比減圧弁に対し並列に接続されたバイパス通路と、バイパス通路中に設けられコントロールバルブ側のパイロット通路中にあるパイロット流体を中立位置のパイロットバルブに戻すチェック弁とを具備したものであり、そして、パイロットバルブを中立位置に戻すと、コントロールバルブ側のパイロット通路中にあるパイロット流体は、定比減圧弁と並列に接続されたバイパス通路中のチェック弁を経て中立位置のパイロットバルブに素早く戻り、この中立位置のパイロットバルブを経て外部へ排出されるので、パイロットバルブを急激に中立位置まで戻したときに、コントロールバルブのパイロット圧をチェック弁を経て迅速に下げることが可能となり、アクチュエータを素早く停止させることが可能となる。   A third aspect of the invention is the actuator control device according to the first or second aspect, wherein the bypass passage is connected in parallel to the constant ratio pressure reducing valve, and the pilot passage on the control valve side is provided in the bypass passage. And a check valve for returning the pilot fluid to the neutral position pilot valve. When the pilot valve is returned to the neutral position, the pilot fluid in the pilot passage on the control valve side is in parallel with the constant pressure reducing valve. It quickly returns to the pilot valve in the neutral position via the check valve in the bypass passage connected to, and is discharged to the outside through the pilot valve in the neutral position, so control when the pilot valve is suddenly returned to the neutral position It becomes possible to quickly reduce the pilot pressure of the valve through the check valve. Actuator it is possible to quickly stop the.

請求項4記載の発明は、機体と、機体に装着され複数の作業に用いることが可能な作業装置と、機体および作業装置を作動するアクチュエータを制御する請求項1乃至3のいずれか記載のアクチュエータ制御装置とを具備した作業機械であり、そして、通常作業をするときは、定比減圧弁を非作動状態にし、機体および作業装置を作動するアクチュエータの作動速度を通常に制御し、一方、機体および作業装置の微操作性が要求される微操作作業をするときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、機体および作業装置のアクチュエータの作動速度を低下させるので、アクチュエータの状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大することが可能である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an actuator according to any one of the first to third aspects, which controls an airframe, a work device that is mounted on the airframe and can be used for a plurality of operations, and an actuator that operates the airframe and the work device. A working machine equipped with a control device, and when performing normal work, the constant ratio pressure reducing valve is deactivated, and the operating speed of the actuator that operates the machine and the work device is controlled normally, while the machine When performing fine operation work that requires fine operability of the work equipment, the constant pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means to lower the final pilot pressure gradient with respect to the pilot valve operation amount. Therefore, the pilot pressure that is finally output from the pilot valve is reduced for the same operation amount of the pilot valve, and the valve displacement of the control valve Reduced, since lowering the operating speed of the actuator body and the working device, regardless of the state of the actuator can be easily extend the range of the fine operation range.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の作業機械における機体は、下部走行体に対し上部旋回体が旋回可能に設けられ、作業装置は、掘削作業とクレーン作業とに併用可能なブーム、アームおよびバケットを備えたものであり、そして、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットにより掘削作業をするときは、定比減圧弁を非作動状態にし、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットを作動するアクチュエータの作動速度を通常に制御し、一方、下部走行体、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットによりクレーン作業をするときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、下部走行体、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットのアクチュエータの作動速度を低下させる。   According to a fifth aspect of the present invention, the machine body in the work machine according to the fourth aspect is provided with a boom that can be used for excavation work and crane work, wherein the upper turning body is turnable with respect to the lower traveling body. It is equipped with an arm and a bucket, and when excavating with the upper swing body, boom, arm and bucket, the constant pressure reducing valve is deactivated and the upper swing body, boom, arm and bucket are operated. The operating speed of the actuator to be controlled is controlled normally. On the other hand, when the crane is operated by the lower traveling body, the upper swing body, the boom, the arm and the bucket, the constant ratio pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means. By reducing the final pilot pressure gradient with respect to the valve operating amount, the pilot valve Luo finally reduces the pilot pressure output, reducing the valve displacement of the control valve, the lower traveling body, the upper rotating body, a boom, reducing an operating speed of the arm and the bucket actuator.

請求項1記載の発明によれば、パイロットバルブを微操作するときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、アクチュエータの作動速度を低下させて、アクチュエータの状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大できるので、微操作域での操作性を格段に向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, when the pilot valve is finely operated, the constant ratio pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means to lower the final pilot pressure gradient with respect to the pilot valve operation amount. Therefore, the pilot pressure that is finally output from the pilot valve is reduced for the same operation amount of the pilot valve, the valve displacement of the control valve is reduced, the operating speed of the actuator is reduced, and the state of the actuator is reduced. Regardless, since the range of the fine operation area can be easily expanded, the operability in the fine operation area can be significantly improved.

請求項2記載の発明によれば、電磁切換弁から出力される切換圧の有無により定比減圧弁を切換えるので、定比減圧弁を電磁操作部を有さない構造の簡単なパイロット操作型とすることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the constant ratio pressure reducing valve is switched depending on the presence or absence of the switching pressure output from the electromagnetic switching valve, the constant ratio pressure reducing valve has a simple pilot operation type having a structure not having an electromagnetic operation portion. can do.

請求項3記載の発明によれば、パイロットバルブを中立位置に戻すと、コントロールバルブ側のパイロット通路中にあるパイロット流体は、定比減圧弁と並列に接続されたバイパス通路中のチェック弁を経て中立位置のパイロットバルブに素早く戻り、この中立位置のパイロットバルブを経て外部へ排出されるので、パイロットバルブを急激に中立位置まで戻したときに、コントロールバルブのパイロット圧をチェック弁を経て迅速に下げることができ、アクチュエータを素早く停止させることができる。   According to the third aspect of the present invention, when the pilot valve is returned to the neutral position, the pilot fluid in the pilot passage on the control valve side passes through the check valve in the bypass passage connected in parallel with the constant ratio pressure reducing valve. Since the pilot valve returns to the neutral position quickly and is discharged to the outside through the neutral position pilot valve, the pilot pressure of the control valve is quickly reduced via the check valve when the pilot valve is suddenly returned to the neutral position. And the actuator can be quickly stopped.

請求項4記載の発明によれば、通常作業をするときは、定比減圧弁を非作動状態にし、機体および作業装置を作動するアクチュエータの作動速度を通常に制御し、一方、機体および作業装置の微操作性が要求される微操作作業をするときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、機体および作業装置のアクチュエータの作動速度を低下させることができるので、アクチュエータの状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the normal operation is performed, the constant ratio pressure reducing valve is inactivated, and the operation speed of the actuator for operating the machine body and the work device is controlled normally, while the machine body and the work device are controlled. When performing fine operation work that requires a fine operability, the constant ratio pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means, and the final pilot pressure gradient with respect to the pilot valve operation amount is lowered to reduce the pilot pressure. Because the pilot pressure finally output from the pilot valve can be reduced for the same valve operation amount, the valve displacement of the control valve can be reduced, and the operating speed of the actuator of the machine and work equipment can be reduced. The range of the fine operation area can be easily expanded regardless of the state of the actuator.

請求項5記載の発明によれば、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットにより掘削作業をするときは、定比減圧弁を非作動状態にし、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットを作動するアクチュエータの作動速度を通常に制御し、一方、下部走行体、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットによりクレーン作業をするときは、切換手段により定比減圧弁を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブの操作量に対する最終的なパイロット圧の勾配を下げることで、パイロットバルブの同一操作量に対して、パイロットバルブから最終的に出力されるパイロット圧を低下させ、コントロールバルブの弁変位量を減少させ、下部走行体、上部旋回体、ブーム、アームおよびバケットのアクチュエータの作動速度を低下させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, when excavation work is performed with the upper swing body, boom, arm and bucket, the constant ratio pressure reducing valve is deactivated and the upper swing body, boom, arm and bucket are operated. On the other hand, when the crane is operated by the lower traveling body, the upper swing body, the boom, the arm and the bucket, the constant ratio pressure reducing valve is switched to the pressure reducing operation state by the switching means. By lowering the gradient of the final pilot pressure with respect to the operation amount, the pilot pressure finally output from the pilot valve is reduced for the same operation amount of the pilot valve, and the valve displacement amount of the control valve is reduced. It is possible to reduce the operating speed of the actuator of the lower traveling body, upper swing body, boom, arm and bucket. That.

以下、本発明を図1乃至図4に示された一実施の形態、図5および図6に示された他の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 4 and another embodiment shown in FIG. 5 and FIG.

先ず、図1乃至図4に示された一実施の形態を説明すると、図2は、作業機械としての油圧ショベル20を示し、この油圧ショベル20は、機体21に、複数の作業に用いることが可能な作業装置22が装着されている。機体21は、下部走行体21aに対し上部旋回体21bが旋回可能に設けられ、そして、下部走行体21aは、走行モータ(図示せず)により駆動される履帯を備え、上部旋回体21bは、旋回モータ(図示せず)により駆動される旋回機構を備えている。   First, an embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described. FIG. 2 shows a hydraulic excavator 20 as a work machine, and this hydraulic excavator 20 is used for a machine body 21 for a plurality of operations. A possible working device 22 is mounted. The machine body 21 is provided such that an upper swing body 21b can turn relative to the lower travel body 21a, and the lower travel body 21a includes a crawler belt that is driven by a travel motor (not shown). A turning mechanism driven by a turning motor (not shown) is provided.

作業装置22は、掘削作業とクレーン作業とに併用可能なブーム23、アーム24およびバケット25を備えている。ブーム23は、上部旋回体21bに上下方向回動自在に軸支され、アーム24は、ブーム23の先端に回動自在に軸支され、バケット25は、アーム24の先端に回動自在に軸支され、そして、ブーム23はブームシリンダ26bmにより、アーム24はアームシリンダ26amにより、バケット25はバケットシリンダ26bkにより、それぞれ回動される。バケット25の背面には、吊り具27が回動自在にピン結合され、この吊り具27の先端フックに吊り荷28が吊り下げられている。   The work device 22 includes a boom 23, an arm 24, and a bucket 25 that can be used for excavation work and crane work. The boom 23 is pivotally supported by the upper swing body 21b so as to be pivotable in the vertical direction, the arm 24 is pivotally pivoted at the tip of the boom 23, and the bucket 25 is pivotally pivoted at the tip of the arm 24. The boom 23 is rotated by a boom cylinder 26bm, the arm 24 is rotated by an arm cylinder 26am, and the bucket 25 is rotated by a bucket cylinder 26bk. A suspension 27 is pivotally coupled to the back surface of the bucket 25, and a suspended load 28 is suspended from a tip hook of the suspension 27.

走行モータ(図示せず)、旋回モータ(図示せず)、ブームシリンダ26bm、アームシリンダ26amおよびバケットシリンダ26bkなどのアクチュエータは、油圧モータまたは油圧シリンダであり、上部旋回体21bに搭載されたキャブ31内のオペレータシート32の左右両側部に配置されたコンソールボックス33にそれぞれ作業用操作レバー34aが設置され、オペレータシート32の前方には、走行用操作ペダルおよびレバー34bが設置されている。   Actuators such as a traveling motor (not shown), a turning motor (not shown), a boom cylinder 26bm, an arm cylinder 26am, and a bucket cylinder 26bk are hydraulic motors or hydraulic cylinders, and the cab 31 mounted on the upper turning body 21b. A work operation lever 34a is installed in each of the console boxes 33 arranged on the left and right sides of the operator seat 32, and a traveling operation pedal and lever 34b are installed in front of the operator seat 32.

以降の説明では、走行モータ(図示せず)、旋回モータ(図示せず)、ブームシリンダ26bm、アームシリンダ26amおよびバケットシリンダ26bkを、機体21および作業装置22を作動するアクチュエータ26と総称するとともに、作業用操作レバー34aおよび走行用操作ペダルおよびレバー34bを、操作レバー34と総称する。   In the following description, the travel motor (not shown), the swing motor (not shown), the boom cylinder 26bm, the arm cylinder 26am, and the bucket cylinder 26bk are collectively referred to as the actuator 26 that operates the machine body 21 and the work device 22, The work operation lever 34a and the travel operation pedal and lever 34b are collectively referred to as an operation lever 34.

この油圧ショベル20には、図1に示されるようなアクチュエータ26を制御するアクチュエータ制御装置40が設けられている。   The hydraulic excavator 20 is provided with an actuator control device 40 for controlling the actuator 26 as shown in FIG.

このアクチュエータ制御装置40は、上部旋回体21bに搭載されたエンジン41により駆動されるポンプとしてのメインポンプ(可変容量型油圧ポンプ)42からの吐出通路と、アクチュエータ26に接続されたメイン通路43,44との間に、アクチュエータ26に供給される作動流体すなわち作動油を方向制御および流量制御するコントロールバルブ45が設けられ、このコントロールバルブ45の各アクチュエータ対応可動弁体である各スプールの両端に対し、パイロット通路46a,46bまたはパイロット通路47a,47bを経てパイロット圧を供給するパイロットバルブ(リモコン弁)48が設けられている。   The actuator control device 40 includes a discharge passage from a main pump (variable displacement hydraulic pump) 42 as a pump driven by an engine 41 mounted on the upper swing body 21b, a main passage 43 connected to the actuator 26, 44 is provided with a control valve 45 for directional control and flow rate control of the working fluid supplied to the actuator 26, that is, hydraulic oil, to both ends of each spool which is a movable valve body corresponding to each actuator of the control valve 45. A pilot valve (remote control valve) 48 for supplying pilot pressure via the pilot passages 46a and 46b or the pilot passages 47a and 47b is provided.

パイロットバルブ48は、手動操作量に応じて発生するパイロット流体(油)の圧力すなわちパイロット圧によりコントロールバルブ45をパイロット操作するもので、このパイロットバルブ48とコントロールバルブ45との間のパイロット通路46a,46b中およびパイロット通路47a,47b中に、定比減圧弁51,52が介在設置されている。   The pilot valve 48 pilot-operates the control valve 45 by a pilot fluid (oil) pressure generated according to a manual operation amount, that is, a pilot pressure, and a pilot passage 46a between the pilot valve 48 and the control valve 45, Constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are interposed in 46b and pilot passages 47a and 47b.

これらの定比減圧弁51,52は、パイロットバルブ48側すなわちパイロット通路46a,47a側の入口側圧力に対し、コントロールバルブ45側すなわちパイロット通路46b,47b側の出口側圧力を所定の比率に減圧するものであり、これらの定比減圧弁51,52に対し、これらの定比減圧弁51,52を減圧作動状態と非作動状態に切換える切換手段としての電磁切換弁53,54がそれぞれ設けられている。   These constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 reduce the control valve 45 side, that is, the pilot passages 46b and 47b side outlet side pressure to a predetermined ratio with respect to the pilot valve 48 side, that is, the pilot passages 46a and 47a side inlet side pressure. These constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are provided with electromagnetic switching valves 53 and 54 as switching means for switching the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 to a pressure reducing operation state and a non-operation state, respectively. ing.

さらに、定比減圧弁51,52に対しバイパス通路55,56がそれぞれ並列に接続され、このバイパス通路55,56中に、コントロールバルブ45側のパイロット通路46b,47b中にあるパイロット流体を中立位置のパイロットバルブ48に戻すチェック弁57,58がそれぞれ設けられている。   Further, bypass passages 55 and 56 are respectively connected in parallel to the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52, and the pilot fluid in the pilot passages 46b and 47b on the control valve 45 side is neutralized in the bypass passages 55 and 56, respectively. Check valves 57 and 58 for returning to the pilot valve 48 are provided.

これらのチェック弁57,58は、コントロールバルブ45が中立位置に復帰する際にコントロールバルブ45からパイロット通路46bまたは47bに押戻されたパイロット流体を、パイロット通路46aまたは47a、中立位置のパイロットバルブ48を経てタンク59に迅速に排出させる働きがある。   These check valves 57 and 58 are used for the pilot fluid pushed back from the control valve 45 to the pilot passage 46b or 47b when the control valve 45 returns to the neutral position, the pilot passage 46a or 47a, and the pilot valve 48 in the neutral position. After that, the tank 59 has a function of quickly discharging it.

前記コントロールバルブ45は、可変容量型のメインポンプ42にロードホールドチェック弁61を経て連通された供給ポート62と、上部旋回体21bに搭載されたタンク59に連通された排出ポート64と、メイン通路43,44にそれぞれ連通された出力ポート65,66と、中立位置のセンターバイパス通路67を有する可動弁体すなわちスプール68とを備え、スプール68の両端に作用するパイロット圧とスプリング圧とのバランスにより変位制御される。   The control valve 45 includes a supply port 62 communicated with the variable capacity main pump 42 via a load hold check valve 61, a discharge port 64 communicated with a tank 59 mounted on the upper swing body 21b, and a main passage. 43 and 44, respectively, and a movable valve body or spool 68 having a center bypass passage 67 in a neutral position, and a balance between the pilot pressure acting on both ends of the spool 68 and the spring pressure. The displacement is controlled.

前記パイロットバルブ48は、1つのアクチュエータ26に一対の減圧弁48a,48bが対応し、パイロットポンプなどのパイロット圧源71からパイロット1次通路72を経てパイロット元圧すなわちパイロット1次圧の供給を受け、オペレータが操作レバー34を手動操作した側に位置する減圧弁48a,48bの一方から、手動操作量に応じたパイロット圧すなわちパイロット2次圧をパイロット通路46a,47aの一方に出力するとともに、パイロット通路46a,47aの他方から戻されるパイロット流体を減圧弁48a,48bの他方からタンク59に排出するものである。   In the pilot valve 48, a pair of pressure reducing valves 48a and 48b corresponds to one actuator 26, and receives a pilot original pressure, that is, a pilot primary pressure, from a pilot pressure source 71 such as a pilot pump through a pilot primary passage 72. The pilot pressure corresponding to the manual operation amount, that is, the pilot secondary pressure is output to one of the pilot passages 46a and 47a from one of the pressure reducing valves 48a and 48b located on the side where the operator manually operates the operation lever 34, and the pilot The pilot fluid returned from the other of the passages 46a and 47a is discharged from the other of the pressure reducing valves 48a and 48b to the tank 59.

前記定比減圧弁51,52は、その入力側に位置するパイロット通路46a,47aのパイロット2次圧すなわち入力2次圧Pcに対し、その出力側に位置するパイロット通路46b,47bのパイロット2次圧すなわち出力2次圧Pcoを所定の比率に減圧するものである。   The constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are pilot secondary pressures of pilot passages 46b and 47b positioned on the output side of the pilot secondary pressure of the pilot passages 46a and 47a positioned on the input side, that is, the input secondary pressure Pc. The pressure, that is, the output secondary pressure Pco is reduced to a predetermined ratio.

前記電磁切換弁53,54は、可動弁体を一方向に作動するソレノイド73と、可動弁体を他方向に復帰動作させるスプリング74とをそれぞれ備え、定比減圧弁51,52のパイロット圧作用部に対してこれらの定比減圧弁51,52を切換える切換圧を出力するものである。   The electromagnetic switching valves 53 and 54 include a solenoid 73 that operates the movable valve body in one direction and a spring 74 that returns the movable valve body in the other direction, respectively, and pilot pressure action of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52. A switching pressure for switching these constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 is output to the unit.

これらの電磁切換弁53,54の各ソレノイド73には、これらの電磁切換弁53,54を切換制御するコントローラ75の出力部が接続され、このコントローラ75の入力部には、油圧ショベル20のオペレータが作業モードを切換えるための切換スイッチなどのモード切換操作器76が接続されている。このモード切換操作器76よりクレーン作業モードなどの微操作作業モードが指示された場合は、コントローラ75より電磁切換弁53,54の各ソレノイド73に切換信号が通電オンされて、定比減圧弁51,52が減圧作動状態に切換えられ、またモード切換操作器76より掘削作業などの通常作業モードが指示された場合は、コントローラ75から電磁切換弁53,54の各ソレノイド73への通電オフによるスプリング74の復帰作用により、定比減圧弁51,52が非作動状態に復帰される。   Each solenoid 73 of these electromagnetic switching valves 53 and 54 is connected to an output unit of a controller 75 that controls the switching of these electromagnetic switching valves 53 and 54, and an operator of the hydraulic excavator 20 is connected to an input unit of this controller 75. Is connected to a mode switching operation unit 76 such as a changeover switch for switching the work mode. When a fine operation work mode such as a crane work mode is instructed by the mode switching operation device 76, a switching signal is energized to the solenoids 73 of the electromagnetic switching valves 53 and 54 from the controller 75, and the constant ratio pressure reducing valve 51 , 52 are switched to the decompression operation state, and when a normal operation mode such as excavation work is instructed from the mode switching operation unit 76, a spring is generated by turning off the energization of each solenoid 73 of the electromagnetic switching valves 53, 54 from the controller 75. By the returning action of 74, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are returned to the non-operating state.

図3は、定比減圧弁51,52の詳細を示し、これらの定比減圧弁51,52は、バルブブロック81にスプール82が軸方向摺動自在に嵌合され、このスプール82の一方の端面には、小ピストン83が摺動自在に嵌合され、この小ピストン83にはコイル状のスプリング84が嵌着されている。   FIG. 3 shows details of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52. In these constant ratio pressure reducing valves 51 and 52, a spool 82 is fitted in a valve block 81 so as to be slidable in the axial direction. A small piston 83 is slidably fitted to the end face, and a coiled spring 84 is fitted to the small piston 83.

バルブブロック81には、パイロット通路46a,47aに連通された入口ポート85、タンク通路60に連通されたタンクポート86、パイロット通路46b,47bに連通された出口ポート87、電磁切換弁53,54に連通された切換ポート88が、それぞれ設けられている。   The valve block 81 includes an inlet port 85 that communicates with the pilot passages 46a and 47a, a tank port 86 that communicates with the tank passage 60, an outlet port 87 that communicates with the pilot passages 46b and 47b, and the electromagnetic switching valves 53 and 54. A switching port 88 communicated with each other is provided.

バルブブロック81の内部には、スプール82の図3下側にパイロット室89が形成され、このパイロット室89は内部通路90により出口ポート87に連通され、スプール82の図3上側にスプリング室を兼ねたパイロット室91が形成され、このパイロット室91は切換ポート88に連通され、また、スプール82と小ピストン83との間にはパイロット室93が形成され、このパイロット室93はスプール内通路94により入口ポート85に連通されている。   In the valve block 81, a pilot chamber 89 is formed on the lower side of the spool 82 in FIG. 3, and this pilot chamber 89 communicates with the outlet port 87 by an internal passage 90, and also serves as a spring chamber on the upper side of the spool 82 in FIG. A pilot chamber 91 is formed. The pilot chamber 91 is communicated with a switching port 88. A pilot chamber 93 is formed between the spool 82 and the small piston 83. The pilot chamber 93 is formed by a passage 94 in the spool. The inlet port 85 is communicated.

スプール82の外周面には周溝95が形成され、周溝95の一方に開度調整部Eが、他方に開度調整部Fが設けられている。スプール82が下方へ変位すると、開度調整部Eが開き、周溝95を経て入口ポート85と出口ポート87とが連通し、またスプール82が上方へ変位すると、開度調整部Fが開き、周溝95を経て出口ポート87とタンクポート86とが連通する。   A circumferential groove 95 is formed on the outer peripheral surface of the spool 82, and an opening degree adjusting portion E is provided on one side of the circumferential groove 95 and an opening degree adjusting portion F is provided on the other side. When the spool 82 is displaced downward, the opening adjustment portion E opens, the inlet port 85 and the outlet port 87 communicate with each other through the circumferential groove 95, and when the spool 82 is displaced upward, the opening adjustment portion F opens, The outlet port 87 and the tank port 86 communicate with each other through the circumferential groove 95.

図3および図4に基づき定比減圧弁51,52の作動原理を説明する。   The operation principle of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 will be described with reference to FIGS.

(A)電磁切換弁53,54が非励磁の場合
電磁切換弁53,54が励磁されていない状態で、パイロットバルブ48がレバー操作されると、切換ポート88からパイロット室91に、また入口ポート85から小ピストン83先端のパイロット室93に、それぞれパイロットバルブ48から出力された入力2次圧Pcが導かれる。一方、パイロット室89には出口ポート87の出力2次圧Pcoが導かれる。
(A) When the electromagnetic switching valves 53 and 54 are de-energized If the pilot valve 48 is operated with the solenoid switching valves 53 and 54 not excited, the switching port 88 changes to the pilot chamber 91 and the inlet port The input secondary pressure Pc output from the pilot valve 48 is guided from 85 to the pilot chamber 93 at the tip of the small piston 83. On the other hand, the output secondary pressure Pco of the outlet port 87 is guided to the pilot chamber 89.

このときの、定比減圧弁51,52のスプール82に作用する力のバランスを考えると、スプール82を上方向に作用する力Faは、出口側のパイロット室89に臨むスプール82の外径Dによる受圧面積A1と、定比減圧弁51,52で減圧された出口ポート87の出力2次圧Pcoとにより、
Fa=A1・Pco ……… (1)
となる。
Considering the balance of the forces acting on the spool 82 of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 at this time, the force Fa acting on the spool 82 is the outer diameter D of the spool 82 facing the pilot chamber 89 on the outlet side. And the output secondary pressure Pco of the outlet port 87 decompressed by the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52,
Fa = A1 ・ Pco ……… (1)
It becomes.

一方、スプール82を下方向に作用する力Fbは、パイロット室91に臨むスプール82の外径Dと小ピストン83の外径dとの径差による円環状の受圧面積A2と、小ピストン83の外径dによる受圧面積A3と、パイロット通路46a,47aのパイロット2次圧すなわち入力2次圧Pcと、スプリング84の作用力Wとにより、
Fb=A2・Pc+A3・Pc+W …… (2)
となる。
On the other hand, the force Fb acting on the spool 82 in the downward direction is an annular pressure receiving area A2 due to the difference between the outer diameter D of the spool 82 facing the pilot chamber 91 and the outer diameter d of the small piston 83, and Due to the pressure receiving area A3 by the outer diameter d, the pilot secondary pressure of the pilot passages 46a and 47a, that is, the input secondary pressure Pc, and the acting force W of the spring 84,
Fb = A2 / Pc + A3 / Pc + W (2)
It becomes.

ここで、スプール82に作用する両方向の力がつり合うとすると、(1)式と(2)式は等しくなるから、
Fa=Fb
すなわち、
A1・Pco=A2・Pc+A3・Pc+W …… (3)
となる。
Here, if the forces in both directions acting on the spool 82 are balanced, the equations (1) and (2) are equal,
Fa = Fb
That is,
A1 / Pco = A2 / Pc + A3 / Pc + W (3)
It becomes.

ここで、A1=A2+A3の関係を代入して整理すると、
Pco=Pc+W/A1 …… (4)
となるが、仮に出力2次圧Pcoが供給側の入力2次圧Pcに等しくなったとしても、(4)式は成立せず、スプリング84の作用力Wの分だけスプール82を下方向に作用する力が大きくなり、その結果、スプール82は下方向に最大ストローク変位し、図3に示された開度調整部Eが全開するとともに、開度調整部Fが全閉する。したがって、入力2次圧Pcの入口ポート85と出力2次圧Pcoの出口ポート87は、周溝95を経て最大開度で連通し、
Pco=Pc …… (5)
となり、パイロットバルブ48からパイロット通路46a,47aの一方に出力されたパイロット2次圧は、定比減圧弁51,52により減圧されることなく、そのままパイロット通路46b,47bの一方に出力される。
Here, substituting and organizing the relationship of A1 = A2 + A3,
Pco = Pc + W / A1 (4)
However, even if the output secondary pressure Pco becomes equal to the input secondary pressure Pc on the supply side, the equation (4) does not hold, and the spool 82 is moved downward by the amount of the acting force W of the spring 84. As a result, the acting force increases, and as a result, the spool 82 is displaced by the maximum stroke in the downward direction, and the opening degree adjusting unit E shown in FIG. 3 is fully opened and the opening degree adjusting unit F is fully closed. Therefore, the inlet port 85 of the input secondary pressure Pc and the outlet port 87 of the output secondary pressure Pco communicate with each other through the circumferential groove 95 at the maximum opening degree.
Pco = Pc (5)
Thus, the pilot secondary pressure output from the pilot valve 48 to one of the pilot passages 46a and 47a is output as it is to one of the pilot passages 46b and 47b without being reduced by the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52.

すなわち、定比減圧弁51,52は非作動状態であり、これは、図4において点線で示された通常作業モードに相当し、掘削作業、解体作業などの通常作業を効率良く行うことができる。   That is, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are in a non-operating state, which corresponds to the normal work mode indicated by the dotted line in FIG. 4, and can perform normal work such as excavation work and dismantling work efficiently. .

(B)電磁切換弁53,54が励磁の場合
電磁切換弁53,54が励磁された状態で、パイロットバルブ48がレバー操作されると、パイロット室89には出口ポート87から出力2次圧Pcoが導かれ、パイロット室93には入口ポート85から入力2次圧Pcが導かれるが、パイロット室91はタンク59に開放されるので圧力は殆どない。
(B) When the electromagnetic switching valves 53 and 54 are excited When the pilot valve 48 is operated while the electromagnetic switching valves 53 and 54 are excited, the output secondary pressure Pco is output from the outlet port 87 to the pilot chamber 89. , And the input secondary pressure Pc is led to the pilot chamber 93 from the inlet port 85, but the pilot chamber 91 is opened to the tank 59, so there is almost no pressure.

したがって、スプール82を上方向に作用する力Faは(1)式と同様であるが、スプール82を下方向に作用する力Fcは、パイロット室91が電磁切換弁53,54によりタンク通路60へ連通しているので、
Fc=A3・Pc+W …… (6)
となる。ここで(1)式=(6)式、すなわちFa=Fcより、
Pco=(A3・Pc+W)/A1 …… (7)
を得る。したがって、出力2次圧Pcoは、入力2次圧Pcと、スプール82の外径Dによる受圧面積A1と、小ピストン83の外径dによる受圧面積A3と、スプリング84の作用力Wとで決まる値に減圧される。
Accordingly, the force Fa acting on the spool 82 in the upward direction is the same as that in the expression (1), but the force Fc acting on the spool 82 in the downward direction is applied to the tank passage 60 by the pilot chamber 91 by the electromagnetic switching valves 53 and 54. Because it communicates
Fc = A3 ・ Pc + W (6)
It becomes. Here, from equation (1) = (6), that is, Fa = Fc,
Pco = (A3 ・ Pc + W) / A1 (7)
Get. Therefore, the output secondary pressure Pco is determined by the input secondary pressure Pc, the pressure receiving area A1 due to the outer diameter D of the spool 82, the pressure receiving area A3 due to the outer diameter d of the small piston 83, and the acting force W of the spring 84. Depressurized to value.

このように、定比減圧弁51,52が減圧作動状態になると、実際には、スプール82の開度調整部Eおよび開度調整部Fのメータリングにより、上記(7)式が成立するように出力2次圧Pcoが調整される。   Thus, when the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are in the pressure reducing operation state, the above equation (7) is actually established by the metering of the opening degree adjusting unit E and the opening degree adjusting unit F of the spool 82. The output secondary pressure Pco is adjusted.

その結果、パイロットバルブ48からパイロット通路46a,47aの一方に出力された入力2次圧Pcは、定比減圧弁51,52の一方により一定の比率(A3/A1)で減圧されて、図4に点線より低勾配の実線で示されるように、パイロット通路46b,47bの一方に出力2次圧Pcoとして出力されるので、クレーン作業などの微操作作業に適する。   As a result, the input secondary pressure Pc output from the pilot valve 48 to one of the pilot passages 46a and 47a is reduced by a constant ratio (A3 / A1) by one of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52, and FIG. As indicated by a solid line having a lower gradient than the dotted line, the output secondary pressure Pco is output to one of the pilot passages 46b and 47b, which is suitable for fine operation work such as crane work.

次に、この実施の形態による作用効果を説明する。   Next, the function and effect of this embodiment will be described.

パイロットバルブ48を微操作するときは、電磁切換弁53,54により定比減圧弁51,52を減圧作動状態に切換えて、図4に点線から実線に示されるようにパイロットバルブ48の操作量に対する最終的なパイロット圧(出力2次圧Pco)の勾配を下げることで、パイロットバルブ48の同一操作量に対して、パイロットバルブ48から最終的に出力されるパイロット圧(出力2次圧Pco)を低下させ、コントロールバルブ45の弁変位量を減少させ、アクチュエータ26の作動速度を低下させることができるので、シリンダ伸縮ストロークなどのアクチュエータ26の状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大できるので、微操作域での操作性を格段に向上させることができる。   When the pilot valve 48 is finely operated, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are switched to the pressure reducing operation state by the electromagnetic switching valves 53 and 54, and the operation amount of the pilot valve 48 is changed as indicated by the solid line from the dotted line in FIG. By lowering the gradient of the final pilot pressure (output secondary pressure Pco), the pilot pressure (output secondary pressure Pco) that is finally output from the pilot valve 48 for the same operation amount of the pilot valve 48 is reduced. Since the operating speed of the actuator 26 can be reduced by reducing the valve displacement amount of the control valve 45, the range of the fine operation range can be easily expanded regardless of the state of the actuator 26 such as the cylinder expansion / contraction stroke. The operability in the fine operation area can be greatly improved.

例えば、図4において、制限されたパイロット圧(出力2次圧Pco)Paの範囲内で微操作を行なう場合、通常作業モードではレバー操作量がL1に限られるが、電磁切換弁53,54により定比減圧弁51,52を減圧作動状態に切換えた微操作作業モードでは、レバー操作量をL2まで拡大できるので、操作性を向上できる。   For example, in FIG. 4, when the fine operation is performed within the limited pilot pressure (output secondary pressure Pco) Pa, the lever operation amount is limited to L1 in the normal operation mode. In the fine operation work mode in which the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are switched to the pressure reducing operation state, the lever operation amount can be increased to L2, so that the operability can be improved.

さらに、従来技術では油圧シリンダのピストン変位がその行程端に近接するときなどに限って微操作性を得られるようにしているが、本実施の形態によれば、アクチュエータ26のフルストロークにおいて微操作域を確保でき、操作性を格段に向上できる。   Further, in the prior art, fine operability can be obtained only when the piston displacement of the hydraulic cylinder is close to the stroke end. However, according to the present embodiment, fine operation is performed in the full stroke of the actuator 26. The area can be secured and the operability can be greatly improved.

また、電磁切換弁53,54から出力される切換圧(すなわち入力2次圧Pc)の有無により定比減圧弁51,52を切換えるので、定比減圧弁51,52を電磁操作部を有さない構造の簡単なパイロット操作型とすることができる。つまり、従来のように減圧弁への出力電流を制御ユニットにより電気的に制御することで微操作域を拡大することも可能であるが、ハードウエア面でシリンダ変位検出センサが必要になるとともに制御ユニット内の構成が複雑になり、さらに、制御用の複雑なソフトウエアも必要になる問題があるのに対して、定比減圧弁51,52を用いたので、定比減圧弁51,52を制御する電磁切換弁53,54のみで対応可能であるため、構成を容易にできる。   Further, since the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are switched depending on the presence or absence of the switching pressure (that is, the input secondary pressure Pc) output from the electromagnetic switching valves 53 and 54, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 have an electromagnetic operation section. It can be a simple pilot operation type with no structure. In other words, it is possible to expand the fine operation range by electrically controlling the output current to the pressure reducing valve by the control unit as in the conventional case, but the cylinder displacement detection sensor is necessary in terms of hardware and control. The configuration in the unit becomes complicated, and there is a problem that complicated software for control is required. On the other hand, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are used. Since only the electromagnetic switching valves 53 and 54 to be controlled are applicable, the configuration can be simplified.

さらに、パイロットバルブ48を中立位置に戻すと、コントロールバルブ45側のパイロット通路46b,47b中にあるパイロット流体は、定比減圧弁51,52と並列に接続されたバイパス通路55,56中のチェック弁57,58を経て中立位置のパイロットバルブ48に素早く戻り、この中立位置のパイロットバルブ48を経てタンク59へ排出されるので、パイロットバルブ48を急激に中立位置まで戻したときに、コントロールバルブ45に作用しているパイロット圧をチェック弁57,58を経て迅速に下げることができ、アクチュエータ26を素早く停止させることができる。   When the pilot valve 48 is returned to the neutral position, the pilot fluid in the pilot passages 46b and 47b on the control valve 45 side is checked in the bypass passages 55 and 56 connected in parallel with the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52. Since the valve 57, 58 is quickly returned to the pilot valve 48 in the neutral position and is discharged to the tank 59 through the pilot valve 48 in the neutral position, when the pilot valve 48 is suddenly returned to the neutral position, the control valve 45 The pilot pressure acting on the valve can be quickly reduced via the check valves 57 and 58, and the actuator 26 can be stopped quickly.

そして、掘削作業などの通常作業をするときは、定比減圧弁51,52を非作動状態にし、機体21および作業装置22を作動するアクチュエータ26の作動速度を通常に制御し、一方、機体21および作業装置22の微操作性が要求される微操作作業をするときは、電磁切換弁53,54により定比減圧弁51,52を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブ48の操作量に対する最終的なパイロット圧(出力2次圧Pco)の勾配を下げることで、パイロットバルブ48の同一操作量に対して、パイロットバルブ48から最終的に出力されるパイロット圧(出力2次圧Pco)を低下させ、コントロールバルブ45の弁変位量を減少させ、機体21および作業装置22のアクチュエータ26の作動速度を低下させることができるので、シリンダ伸縮位置などのアクチュエータ26の状態にかかわらず微操作域の範囲を容易に拡大させて、操作性の向上を図ることができる。   When performing normal work such as excavation work, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are deactivated, and the operating speed of the actuator 26 that operates the airframe 21 and the work device 22 is normally controlled. When performing fine operation work that requires fine operability of the work device 22, the constant ratio pressure reducing valves 51, 52 are switched to the pressure reducing operation state by the electromagnetic switching valves 53, 54, and the final operation amount of the pilot valve 48 is controlled. The pilot pressure (output secondary pressure Pco) that is finally output from the pilot valve 48 is reduced with respect to the same operation amount of the pilot valve 48 by lowering the gradient of the effective pilot pressure (output secondary pressure Pco) Therefore, the amount of displacement of the control valve 45 can be reduced, and the operating speed of the actuator 26 of the airframe 21 and the work device 22 can be reduced. Not easily allowed to extend the range of the fine operation range, it is possible to improve the operability.

具体的には、上部旋回体21b、ブーム23、アーム24およびバケット25を作動して掘削作業をするときは、定比減圧弁51,52を非作動状態にすることで、上部旋回体21b、ブーム23、アーム24およびバケット25の各アクチュエータ26の作動速度を通常に制御し、一方、下部走行体21a、上部旋回体21b、ブーム23、アーム24およびバケット25により吊り荷28を移送、昇降するクレーン作業をするときは、電磁切換弁53,54により定比減圧弁51,52を減圧作動状態に切換えて、パイロットバルブ48の操作量に対する最終的なパイロット圧(出力2次圧Pco)の勾配を下げることで、パイロットバルブ48の同一操作量に対して、パイロットバルブ48から最終的に出力されるパイロット圧(出力2次圧Pco)を低下させ、コントロールバルブ45の弁変位量を減少させ、下部走行体21aの走行モータ、上部旋回体21bの旋回モータ、ブームシリンダ26bm、アームシリンダ26am、バケットシリンダ26bkの作動速度を低下させることができる。   Specifically, when excavation work is performed by operating the upper swing body 21b, the boom 23, the arm 24 and the bucket 25, the upper swing body 21b, The operating speed of each actuator 26 of the boom 23, the arm 24 and the bucket 25 is normally controlled, while the suspended load 28 is transferred by the lower traveling body 21a, the upper turning body 21b, the boom 23, the arm 24 and the bucket 25 and lifted and lowered. When carrying out crane work, the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 are switched to the pressure reducing operation state by the electromagnetic switching valves 53 and 54, and the gradient of the final pilot pressure (output secondary pressure Pco) with respect to the operation amount of the pilot valve 48 , The pilot pressure (output secondary pressure Pco) finally output from the pilot valve 48 is reduced with respect to the same operation amount of the pilot valve 48, and the valve displacement amount of the control valve 45 is reduced. Lower travel The operating speed of the travel motor of the body 21a, the swing motor of the upper swing body 21b, the boom cylinder 26bm, the arm cylinder 26am, and the bucket cylinder 26bk can be reduced.

次に、図5および図6に示された他の実施の形態を説明する。なお、図1乃至図4に示された一実施の形態と同様の部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。   Next, another embodiment shown in FIGS. 5 and 6 will be described. Parts similar to those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図1乃至図4に示された一実施の形態は、電磁切換弁53,54が、定比減圧弁51,52のスプリング84側のパイロット室91に対して設けられた例であるが、図5および図6に示された他の実施の形態は、電磁切換弁53,54が、定比減圧弁51,52のスプリング84側とは反対側のパイロット室89に対して設けられた例であり、これらの電磁切換弁53,54は、出力ポート87に連通されたパイロット通路46b,47bとパイロット室89のポート96との間に設けられている。さらに、スプリング室を兼ねたパイロット室91は、内部通路97を経てタンクポート86に連通されている。   The embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is an example in which the electromagnetic switching valves 53 and 54 are provided for the pilot chamber 91 on the spring 84 side of the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52. 5 and another embodiment shown in FIG. 6 is an example in which the electromagnetic switching valves 53, 54 are provided for the pilot chamber 89 on the opposite side of the constant ratio pressure reducing valves 51, 52 from the spring 84 side. The electromagnetic switching valves 53 and 54 are provided between the pilot passages 46 b and 47 b communicating with the output port 87 and the port 96 of the pilot chamber 89. Further, the pilot chamber 91 that also serves as a spring chamber communicates with the tank port 86 through an internal passage 97.

そして、電磁切換弁53,54が非励磁の場合は、パイロット室89がポート96を経てタンク59に導かれ、パイロット室89には圧力が殆どないので、スプール内通路94を経てパイロット室93に導かれたパイロットバルブ48からの入力2次圧Pcにより、スプール82は下方に押され、入口ポート85と出口ポート87とが、スプール82の周溝95を経て連通する。その結果、定比減圧弁51,52からの出力2次圧Pcoは、入力2次圧Pcのまま、減圧されずに出力される。   When the electromagnetic switching valves 53 and 54 are de-excited, the pilot chamber 89 is guided to the tank 59 through the port 96, and there is almost no pressure in the pilot chamber 89. The spool 82 is pushed downward by the input secondary pressure Pc from the pilot valve 48 thus guided, and the inlet port 85 and the outlet port 87 communicate with each other through the circumferential groove 95 of the spool 82. As a result, the output secondary pressure Pco from the constant ratio pressure reducing valves 51 and 52 is output without being reduced as the input secondary pressure Pc.

一方、電磁切換弁53,54が励磁された場合は、パイロット室89には出口ポート87の出力2次圧Pcoが導かれるので、スプール82を上方向に作用する力Faは、A1・Pcoであり、(1)式が成立するとともに、パイロット室93には入力2次圧Pcが導かれ、パイロット室91はタンク59に開放され圧力は殆どないので、スプール82を下方向に作用する力Fcは、A3・Pc+Wとなり、(6)式が成立するので、前記実施の形態と同様の作用により、入力2次圧Pcは一定の比率で減圧され、同様に通常作業から微操作作業への切換に対応できる。   On the other hand, when the electromagnetic switching valves 53 and 54 are excited, the output secondary pressure Pco of the outlet port 87 is guided to the pilot chamber 89. Therefore, the force Fa acting on the spool 82 in the upward direction is A1 · Pco. Yes, the expression (1) is established, and the input secondary pressure Pc is guided to the pilot chamber 93, and the pilot chamber 91 is opened to the tank 59 so that there is almost no pressure, so that the force Fc acting on the spool 82 downward is provided. Is A3 · Pc + W, and equation (6) is established, so that the input secondary pressure Pc is reduced at a constant ratio by the same action as in the previous embodiment, and similarly switching from normal work to fine operation work. It can correspond to.

以上のように、本発明は、従来技術の微操作域が狭かった課題を複雑な制御系を用いることなく解決でき、広範囲の微操作域を確保でき、操作性を格段に向上できる。   As described above, the present invention can solve the problem that the fine operation area of the prior art is narrow without using a complicated control system, can secure a wide fine operation area, and can greatly improve the operability.

本発明は、掘削作業とクレーン作業とのモード切換のみに限定されるものではなく、微操作性を要求される他の作業にも適用できる。   The present invention is not limited to only mode switching between excavation work and crane work, but can also be applied to other work that requires fine operability.

本発明に係るアクチュエータ制御装置の一実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing one embodiment of an actuator control device concerning the present invention. 同上アクチュエータ制御装置を搭載した作業機械をクレーン作業に用いた場合の側面図である。It is a side view at the time of using the working machine carrying an actuator control apparatus same as the above for crane work. 同上アクチュエータ制御装置の定比減圧弁を示すモデル断面図である。It is model sectional drawing which shows the constant ratio pressure reducing valve of an actuator control apparatus same as the above. 同上アクチュエータ制御装置のレバー操作量・パイロット圧の特性図である。It is a characteristic figure of the lever operation amount and pilot pressure of the actuator control device same as the above. 本発明に係るアクチュエータ制御装置の他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the actuator control apparatus which concerns on this invention. 他の実施の形態における定比減圧弁を示すモデル断面図である。It is a model sectional view showing a constant ratio pressure reducing valve in another embodiment. 従来のアクチュエータ制御装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional actuator control apparatus. 従来のレバー操作量・パイロット圧の特性図である。It is the characteristic figure of the conventional lever operation amount and pilot pressure.

符号の説明Explanation of symbols

21 機体
21a 下部走行体
21b 上部旋回体
22 作業装置
23 ブーム
24 アーム
25 バケット
26 アクチュエータ
40 アクチュエータ制御装置
42 ポンプとしてのメインポンプ
45 コントロールバルブ
46a,46b,47a,47b パイロット通路
48 パイロットバルブ
51,52 定比減圧弁
53,54 切換手段(電磁切換弁)
55,56 バイパス通路
57,58 チェック弁
21 Aircraft
21a Undercarriage
21b Upper swing body
22 Work equipment
23 Boom
24 arms
25 buckets
26 Actuator
40 Actuator controller
42 Main pump as a pump
45 Control valve
46a, 46b, 47a, 47b Pilot passage
48 Pilot valve
51, 52 Constant pressure reducing valve
53, 54 Switching means (electromagnetic switching valve)
55, 56 Bypass passage
57, 58 Check valve

Claims (5)

ポンプからアクチュエータに供給される作動流体を制御するコントロールバルブと、
コントロールバルブを手動操作量に応じて発生するパイロット圧によりパイロット操作するパイロットバルブと、
パイロットバルブとコントロールバルブとの間のパイロット通路中に設けられパイロットバルブ側の入口側圧力に対しコントロールバルブ側の出口側圧力を所定の比率に減圧する定比減圧弁と、
定比減圧弁を減圧作動状態と非作動状態に切換える切換手段と
を具備したことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
A control valve for controlling the working fluid supplied from the pump to the actuator;
A pilot valve that pilot-operates with a pilot pressure generated according to the amount of manual operation of the control valve;
A constant ratio pressure reducing valve provided in a pilot passage between the pilot valve and the control valve for reducing the pressure on the outlet side on the control valve side to a predetermined ratio with respect to the pressure on the pilot valve side;
An actuator control device comprising switching means for switching the constant ratio pressure reducing valve between a pressure reducing operation state and a non-operation state.
切換手段は、定比減圧弁を切換える切換圧を出力する電磁切換弁を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ制御装置。
The actuator control device according to claim 1, wherein the switching means includes an electromagnetic switching valve that outputs a switching pressure for switching the constant ratio pressure reducing valve.
定比減圧弁に対し並列に接続されたバイパス通路と、
バイパス通路中に設けられコントロールバルブ側のパイロット通路中にあるパイロット流体を中立位置のパイロットバルブに戻すチェック弁と
を具備したことを特徴とする請求項1または2記載のアクチュエータ制御装置。
A bypass passage connected in parallel to the constant ratio pressure reducing valve;
The actuator control device according to claim 1 or 2, further comprising: a check valve provided in the bypass passage and returning the pilot fluid in the pilot passage on the control valve side to the pilot valve in the neutral position.
機体と、
機体に装着され複数の作業に用いることが可能な作業装置と、
機体および作業装置を作動するアクチュエータを制御する請求項1乃至3のいずれか記載のアクチュエータ制御装置と
を具備したことを特徴とする作業機械。
The aircraft,
A working device that is mounted on the fuselage and can be used for multiple tasks;
An actuator control device according to any one of claims 1 to 3, which controls an actuator that operates the machine body and the work device.
機体は、下部走行体に対し上部旋回体が旋回可能に設けられ、
作業装置は、掘削作業とクレーン作業とに併用可能なブーム、アームおよびバケットを備えた
ことを特徴とする請求項4記載の作業機械。
The aircraft is provided so that the upper swinging body can turn relative to the lower traveling body,
The work machine includes a boom, an arm, and a bucket that can be used for excavation work and crane work.
JP2005109448A 2005-04-06 2005-04-06 Actuator control device and working machine Pending JP2006291989A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005109448A JP2006291989A (en) 2005-04-06 2005-04-06 Actuator control device and working machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005109448A JP2006291989A (en) 2005-04-06 2005-04-06 Actuator control device and working machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006291989A true JP2006291989A (en) 2006-10-26

Family

ID=37412764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005109448A Pending JP2006291989A (en) 2005-04-06 2005-04-06 Actuator control device and working machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006291989A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010185472A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Kawasaki Precision Machinery Ltd Flow control valve with pilot switch mechanism
CN106194864A (en) * 2016-08-31 2016-12-07 徐州徐工挖掘机械有限公司 A kind of general hydraulic pressure of pipe line system and excavator
JP2018017100A (en) * 2016-07-29 2018-02-01 住友建機株式会社 Shovel
CN107956233A (en) * 2017-11-29 2018-04-24 徐州徐工挖掘机械有限公司 A kind of excavator multifunctional tool control of flow and pressure system
CN109563853A (en) * 2016-11-16 2019-04-02 日立建机株式会社 Work machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS612908A (en) * 1984-06-14 1986-01-08 Toshiba Mach Co Ltd Control valve device
JP2000240604A (en) * 1999-02-24 2000-09-05 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Revolving controller in construction machine
JP2001214902A (en) * 2000-02-03 2001-08-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hydraulic circuit device for hydraulic shovel
JP2002155906A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Hydraulic circuit for working machinery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS612908A (en) * 1984-06-14 1986-01-08 Toshiba Mach Co Ltd Control valve device
JP2000240604A (en) * 1999-02-24 2000-09-05 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Revolving controller in construction machine
JP2001214902A (en) * 2000-02-03 2001-08-10 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hydraulic circuit device for hydraulic shovel
JP2002155906A (en) * 2000-11-20 2002-05-31 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Hydraulic circuit for working machinery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010185472A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Kawasaki Precision Machinery Ltd Flow control valve with pilot switch mechanism
JP2018017100A (en) * 2016-07-29 2018-02-01 住友建機株式会社 Shovel
CN106194864A (en) * 2016-08-31 2016-12-07 徐州徐工挖掘机械有限公司 A kind of general hydraulic pressure of pipe line system and excavator
CN109563853A (en) * 2016-11-16 2019-04-02 日立建机株式会社 Work machine
CN107956233A (en) * 2017-11-29 2018-04-24 徐州徐工挖掘机械有限公司 A kind of excavator multifunctional tool control of flow and pressure system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5265078B2 (en) Hydraulic system with flow regulator
EP2863065B1 (en) Construction-machinery hydraulic circuit, and control device therefor
US9249879B2 (en) Hydraulic drive system for hydraulic working machine
JP2006177561A (en) Electro-hydraulic proportional control valve assembly
JP2012527586A (en) Hydraulic switching mechanism for mobile hydraulic device, mobile hydraulic machine and valve unit
JP6867740B2 (en) Stick control system in construction machinery
US10041228B2 (en) Construction machine
EP1726723B1 (en) Working machine
JP2006290561A (en) Crane operating control device
JP2010230039A (en) Hydraulic circuit
KR100379863B1 (en) Hydraulic circuit system
JP2011196439A (en) Hydraulic circuit of turning working vehicle
JP2006291989A (en) Actuator control device and working machine
JP4240075B2 (en) Hydraulic control circuit of excavator
JP2017115992A (en) Hydraulic system of work machine
JP3763375B2 (en) Construction machine control circuit
JP7324655B2 (en) Hydraulic system for construction machinery
WO2018021288A1 (en) Excavator, and control valve for excavator
EP3492662B1 (en) System and method for controlling a construction machine
WO2020122081A1 (en) Hydraulic drive system
JP7297401B2 (en) Excavator
JP6618445B2 (en) Hydraulic control device for work vehicle
JP6591370B2 (en) Hydraulic control equipment for construction machinery
KR20150122184A (en) Regenerative circuit of hydraulic apparatus
JP2018145984A (en) Hydraulic transmission for construction machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100407