JP2007309359A - Working machine hydraulic circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は破砕機や解体機のように作業アタッチメントを備え、この作業アタッチメントに油圧アクチュエータが設けられた作業機械の油圧回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic circuit of a work machine having a work attachment such as a crusher and a dismantling machine, and a hydraulic actuator provided on the work attachment.
高層建造物の解体に使用される超ロングアタッチメント付きの解体機を例にとって背景技術を説明する。 The background art will be described by taking as an example a dismantling machine with an ultra-long attachment used for dismantling high-rise buildings.
この解体機は、図5に示すようにクローラ式の下部走行体1と、この下部走行体1上に垂直軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体2とから成るベースマシンAの前部に、長尺のブーム3を備えた作業アタッチメントBが装着されて構成される。
As shown in FIG. 5, the dismantling machine includes a crawler-type lower traveling body 1 and a front portion of a base machine A comprising an upper revolving body 2 that is mounted on the lower traveling body 1 so as to be rotatable about a vertical axis. And a work attachment B having a
この作業アタッチメントBのブーム3は、下から順に第1段、第2段、第3段、第4段の各ブーム体4,5,6,7が、隣り合うもの同士、水平軸まわりに相対回動可能に連結されて構成され、第1段ブーム体4の下端部がベースマシンAの上部旋回体2に取付けられる。
The
また、各ブーム体4〜7を起伏作動させるシリンダとして、第1〜第4各ブームシリンダ8〜11が設けられ、第1ブームシリンダ8によってブーム3全体が起伏し、かつ、第2〜第4各ブームシリンダ9〜11によって第2〜第4各段ブーム体5〜7が互いの連結部分を関節として屈伸動作を行う。
Further, first to fourth boom cylinders 8 to 11 are provided as cylinders for raising and lowering the
そして、このブーム3の先端(第4段ブーム体7の先端)に、作業装置としての開閉式の破砕装置12が設けられ、この破砕装置12によりコンクリート塊等が破砕されて建物の解体が行われる。
An opening / closing
図5中、13は破砕装置12を水平軸まわりに上下に回動させる破砕装置用シリンダである。また、破砕装置12は、向きが可変となるように回転自在で、かつ、破砕運動を行うために開閉自在に構成され、油圧モータ及び開閉シリンダ(ここでは図示しない)によって回転及び開閉駆動される。
In FIG. 5,
以上のような解体機はたとえば特許文献1に、また解体機を含むブーム付き作業機械の油圧回路は特許文献2にそれぞれ示されている。
このような長尺の作業アタッチメントBを備えた作業機械においては、作業アタッチメントBに設けられた各油圧アクチュエータ(とくに先端側の開閉シリンダや回転モータ)と、ベースマシンAに搭載された油圧ポンプ及びタンクとを結ぶ給油ラインが非常に長くなり、配管ボリュームも大きくなる。 In a work machine equipped with such a long work attachment B, each hydraulic actuator (particularly the open / close cylinder and rotary motor on the front end side) provided on the work attachment B, a hydraulic pump mounted on the base machine A, and The oil supply line connecting the tank becomes very long and the pipe volume increases.
しかも、アクチュエータ操作を行っても、1回の操作当たりのアクチュエータの動きが小さく、油の移動も少ない。 Moreover, even if the actuator is operated, the movement of the actuator per operation is small and the movement of oil is small.
従って、給油ラインの油の循環が行われず、ライン内に留まってなかなかタンクに戻らないし、オイルクーラーによる冷却も受けないため、同ラインの油温が上昇し易い環境にある。 Therefore, the oil in the oil supply line is not circulated, stays in the line, does not easily return to the tank, and is not cooled by the oil cooler, so that the oil temperature in the line tends to rise.
このため、油温の上昇による悪影響、たとえば油温が開閉シリンダや回転モータ内のシールの使用温度限界を超えてシールが破損し、油漏れが生じる等の問題が発生していた。 For this reason, problems such as an adverse effect due to an increase in the oil temperature, such as the oil temperature exceeding the operating temperature limit of the seal in the open / close cylinder or the rotary motor, causing the seal to break and oil leakage have occurred.
そこで本発明は、給油ラインの油を入れ替えて油温の上昇を防止することができる作業機械の油圧回路を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a hydraulic circuit for a work machine that can prevent the oil temperature from rising by replacing the oil in the oil supply line.
請求項1の発明は、ベースマシンに作業アタッチメントが取付けられ、この作業アタッチメントに設けられた油圧アクチュエータと、ベースマシンに搭載された油圧ポンプ及びタンクとが給油ラインによって接続され、この給油ラインに設けられたコントロールバルブによって上記油圧アクチュエータの作動が制御される作業機械の油圧回路において、上記給油ライン内の油をタンクに戻す戻しラインと、この戻しラインを開閉する戻し弁とが設けられたものである。 According to the first aspect of the present invention, a work attachment is attached to a base machine, and a hydraulic actuator provided on the work attachment is connected to a hydraulic pump and a tank mounted on the base machine by an oil supply line. In a hydraulic circuit of a work machine in which the operation of the hydraulic actuator is controlled by a control valve provided, a return line for returning the oil in the oil supply line to the tank and a return valve for opening and closing the return line are provided. is there.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、戻しラインは、タンクに接続された主管路と、この主管路から分岐して両側給油ラインに接続された二本の個別管路とから成り、上記主管路に戻し弁が設けられる一方、上記両個別管路に、給油ラインから個別管路に向かう油の流れのみを許容するチェック弁が設けられ、戻し弁を開いた状態でコントロールバルブを操作することにより給油ラインの油を戻しラインを介してタンクに戻すように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the return line includes a main pipeline connected to the tank and two individual pipelines branched from the main pipeline and connected to the oil supply lines on both sides. In addition, a return valve is provided in the main pipeline, while a check valve that allows only the flow of oil from the oil supply line to the individual pipeline is provided in both the individual pipelines, and the control valve is opened with the return valve open. By operating, the oil in the oil supply line is returned to the tank via the return line.
請求項3の発明は、請求項2の構成において、戻し弁は、スイッチの操作により通電されて開く電磁弁として構成されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the return valve is configured as an electromagnetic valve that is energized and opened by operation of a switch.
請求項4の発明は、請求項2の構成において、戻し弁は、コントロールバルブに連動して同バルブの操作時に開き、かつ、開いた状態で入口側に圧力を立てる絞り付きの連動弁として構成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the return valve is configured as an interlocked valve with a throttle that opens when the valve is operated in conjunction with the control valve and raises pressure on the inlet side in the open state. It has been done.
請求項5の発明は、請求項4の構成において、コントロールバルブ及び戻し弁は、操作量に応じたパイロット圧を出力する操作弁によって同時に操作される油圧パイロット弁として構成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the control valve and the return valve are configured as hydraulic pilot valves that are simultaneously operated by an operation valve that outputs a pilot pressure corresponding to an operation amount.
請求項6の発明は、請求項1の構成において、戻しラインは、油圧アクチュエータの油圧源となるメインポンプよりも吐出圧が低いサブポンプに接続された主管路と、この主管路から分岐して両側給油ラインに接続された二本の個別管路とから成り、上記主管路に戻し弁が設けられる一方、上記両個別管路に、主管路から給油ラインに向かう油の流れのみを許容するチェック弁が設けられたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the return line includes a main line connected to a sub pump having a discharge pressure lower than that of a main pump serving as a hydraulic pressure source of the hydraulic actuator, and both sides branched from the main line. A check valve that consists of two individual pipes connected to the oil supply line, and a return valve is provided in the main pipe, while allowing only the oil flow from the main pipe to the oil supply line in both the individual pipes Is provided.
請求項7の発明は、請求項6の構成において、コントロールバルブは、操作量に応じたパイロット圧を出力する操作弁によって操作される油圧パイロット弁として構成され、上記操作弁のパイロット圧源となる油圧ポンプがサブポンプとして用いられるとともに、戻し弁に、上記パイロット圧を確保するための絞りが設けられたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect, the control valve is configured as a hydraulic pilot valve that is operated by an operation valve that outputs a pilot pressure corresponding to an operation amount, and serves as a pilot pressure source of the operation valve. A hydraulic pump is used as a sub pump, and a return valve is provided with a throttle for ensuring the pilot pressure.
請求項8の発明は、請求項1の構成において、戻しラインは、両側給油ラインを短絡する状態で設けられたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the return line is provided in a state where the both-side oil supply lines are short-circuited.
本発明によると、給油ラインの油をタンクに戻す戻しラインを設け、この戻しラインを戻し弁によって開閉する構成としたから、給油ラインの油を戻しラインによって積極的にタンクに戻し(循環させ)、冷却することができる。 According to the present invention, since the return line for returning the oil in the oil supply line to the tank is provided and the return line is configured to be opened and closed by the return valve, the oil in the oil supply line is actively returned (circulated) to the tank by the return line. Can be cooled.
具体的には、請求項2〜5の発明では、戻し弁を開いた状態でコントロールバルブを操作することにより、給油ラインの油が戻しライン経由でタンクに戻される。このうち、請求項3ではスイッチ操作によって戻し弁が開き、請求項4,5ではコントロールバルブに連動して戻し弁が開く。
Specifically, in the second to fifth aspects of the invention, the oil in the oil supply line is returned to the tank via the return line by operating the control valve with the return valve opened. Among these, in
また、請求項6,7の発明では、サブポンプから戻しラインを介して給油ラインに油が送り込まれることにより、給油ラインの油が同ラインを介してタンクに強制的に戻される。
In the inventions of
この場合、サブポンプの吐出圧はメインポンプの吐出圧よりも低いため、サブポンプからの油は戻り側(低圧側)の給油ラインのみに送り込まれる。このとき、高圧側の給油ラインに接続された個別管路のチェック弁は高圧側給油ラインの圧力に押されて閉じたままとなるため、高圧側給油ラインから戻しラインに油が流入するおそれはない。 In this case, since the discharge pressure of the sub pump is lower than the discharge pressure of the main pump, the oil from the sub pump is sent only to the return side (low pressure side) oil supply line. At this time, since the check valve of the individual pipe connected to the high-pressure side oil supply line is pushed closed by the pressure of the high-pressure side oil supply line, there is no possibility that oil flows into the return line from the high-pressure side oil supply line. Absent.
また、請求項7の発明によると、コントロールバルブを操作弁からのパイロット圧によって操作する構成をとる場合に、操作弁のパイロット圧源となる油圧ポンプをサブポンプとして用いるため、戻し専用のサブポンプを増設する必要がなく、コスト、スペース等の点で有利となる。この場合、戻し弁に絞りを設けているため、サブポンプからの油がすべて戻しラインに送られて操作弁の圧源が失われるという問題がなく、コントロールバルブに送るべきパイロット圧を確保することができる。
According to the invention of
一方、請求項8の発明によると、戻しラインを、両側給油ラインを短絡する状態で設けたから、高圧側の給油ラインの油が低圧側の給油ラインに直接入ってタンクに戻る。つまり、低圧側給油ラインを戻しラインの一部として利用することができる。このため、給油ラインとタンクとを結ぶ戻し専用のラインを設ける必要がなくなる。 On the other hand, according to the invention of claim 8, since the return line is provided in a state where both the oil supply lines are short-circuited, the oil in the high-pressure side oil supply line directly enters the low-pressure side oil supply line and returns to the tank. That is, the low pressure side oil supply line can be used as a part of the return line. For this reason, there is no need to provide a return-only line connecting the oil supply line and the tank.
以上の発明により、給油ラインの油温の上昇を防ぎ、シールの破損等の悪影響を回避することができる。 With the above invention, it is possible to prevent an increase in the oil temperature of the oil supply line and to avoid adverse effects such as breakage of the seal.
以下の実施形態では、図5中の破砕装置12を開閉させる開閉シリンダ回路に適用した場合を例にとっている。
In the following embodiments, the case where the present invention is applied to an open / close cylinder circuit that opens and closes the crushing
第1実施形態(図1参照)
開閉シリンダ14と、図5中のベースマシンAに搭載された油圧源であるメインポンプ15及びタンクTとが二本の給油ライン(伸び側及び縮み側両側給油ライン)16,17によって接続され、同ライン16,17に設けられたコントロールバルブ18によって開閉シリンダ14の作動が制御される。
1st Embodiment (refer FIG. 1)
The open /
コントロールバルブ18は油圧パイロット弁として構成され、操作弁19からその操作量に応じて出力されるパイロット圧によって中立位置イと、伸び位置ロと、縮み位置ハとの間で切換操作される。20は操作弁19の圧源としてのサブポンプ、21,22は操作弁19とコントロールバルブ18の両側パイロットポート18a,18bとを結ぶ伸び側及び縮み側両パイロットライン、23は両側給油ライン16,17の最高圧力を設定するリリーフ弁である。
The
なお、サブポンプ20の吐出圧はメインポンプ15の吐出圧よりも低い値に設定される。
Note that the discharge pressure of the
この開閉シリンダ回路においては、両側給油ライン16,17内の油をタンクTに戻す戻しライン24が設けられている。
In this open / close cylinder circuit, a
この戻しライン24は、タンクTに接続された主管路25と、この主管路25から分岐して両側給油ライン16,17(望ましくは開閉シリンダ14に近い部分)に接続された二本の個別管路26,27とから成り、主管路25に戻し弁28が設けられている。
The
この戻し弁28は、スイッチ29の閉じ操作によって図のブロック位置イから開き位置ロに切換わる電磁弁として構成され、ベースマシンAに設置されている。
The
また、両個別管路26,27には、給油ライン16,17側から個別管路26,27側に向かう油の流れのみを許容するチェック弁30,31が設けられている。
In addition, both
一方、両側給油ライン16,17におけるシリンダ近くの油温を検出する油温センサ32,33が設けられ、この油温センサ32,33で検出された油温がベースマシンA内の温度計に表示される。
On the other hand,
この構成において、給油ライン16,17内の油温が所定値以上に上昇したことが確認された場合に、作業を中断し、スイッチ29を操作して戻し弁28を開く。
In this configuration, when it is confirmed that the oil temperature in the
この状態で操作弁19を操作してコントロールバルブ18を伸び側及び縮み側両位置ロ,ハに交互に切換える。
In this state, the
こうすると、たとえばコントロールバルブ18を伸び側(伸び位置ロ)に操作した場合には、メインポンプ15からの油が伸び側給油ライン16に送られながら、図1中に破線矢印で示すように同ライン16内の油が個別管路26(チェック弁30)−主管路25の径路で戻しライン24に流入し、戻し弁28を通ってタンクTに戻される。
In this way, for example, when the
このとき、給油ライン16及び開閉シリンダ14の圧力に対して戻しライン24の圧力が十分低い(管路の圧損のみによる0に近い値となる)ため、開閉シリンダ14には油は流入せず、同シリンダ14はほぼ停止したままとなる。
At this time, since the pressure of the
この作用を両側給油ライン17に対して行うことにより、両側給油ライン16,17の油を強制的に循環させ、図示しないオイルクーラー及びタンクTを通すことによる冷却作用によって油温を下げることができる。
By performing this operation on the both-side
このため、油温の上昇による開閉シリンダ14のシールの破損といった悪影響を回避することができる。
For this reason, adverse effects such as breakage of the seal of the open /
なお、油温センサ32,33は油温を正確に確認する上で有効であるが、オペレータによって油温の上昇が予想されたときに上記循環作用を行わせるようにしてもよい。これは他の実施形態においても同じである。
The
第2実施形態(図2参照)
以下の実施形態において、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
Second embodiment (see FIG. 2)
In the following embodiments, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
第2実施形態においては、戻し弁28が油圧パイロット弁として構成され、この戻し弁28にパイロット圧を供給する戻し弁用パイロットライン34がシャトル弁35を介してコントロールバルブ用のパイロットライン21,22に接続されている。
In the second embodiment, the
すなわち、戻し弁28が、操作弁19からのパイロット圧によりコントロールバルブ18と連動して開くように構成されている。
That is, the
この構成によると、コントロールバルブ18の作動時、つまり作業中に、開閉シリンダ14に送られる油の一部が戻しライン24を介してタンクTに戻される。すなわち、油の強制循環作用が作業中、常に自動的に行われる。従って、第1実施形態のように作業を中断する必要がなくなる。
According to this configuration, part of the oil sent to the open /
この場合、給油ライン16,17のすべての油が戻しライン24に流れ込まないように、同ライン24に圧力を立てるための絞り絞り28aが戻し弁28に設けられている。
In this case, the
なお、この実施形態においては、油温に関係なく、作業中、常に油の循環作用が行われ、従って油温を監視する必要がないため、第1実施形態の油温センサ32,33は不要となる。
In this embodiment, regardless of the oil temperature, the oil circulating action is always performed during the operation, and therefore there is no need to monitor the oil temperature, so the
第3実施形態(図3参照)
第3実施形態においては、第1実施形態と同様に、作業を中断し、コントロールバルブ18を操作して給油ライン16,17の油の入れ替えを行うことを前提として、戻しライン24がサブポンプ20の吐出側に接続され、サブポンプ20の吐出油(低温油)が戻しライン24を介して給油ライン16,17に送り込まれるように構成されている。
Third embodiment (see FIG. 3)
In the third embodiment, similar to the first embodiment, the
たとえば、コントロールバルブ18を伸び側(伸び位置ロ)に操作した場合には、メインポンプ15からの油が伸び側給油ライン16に送られながら、図3中に破線矢印で示すようにサブポンプ20の吐出油が戻しライン24を介して縮み側給油ライン17に送られる。
For example, when the
この操作を伸び側についても行うことにより、両側給油ライン16,17の油がサブポンプ20からの低温油と入れ替えられ、油温の上昇が防止される。
By performing this operation also on the expansion side, the oil in the both-side
なお、戻し弁28には、パイロットライン21,22のパイロット圧を確保するための絞り28bが設けられている。
The
また、戻しライン24における両個別管路26,27に、戻しライン24から給油ライン16,17に向かう油の流れのみを許容するチェック弁36,37が設けられている。
In addition,
第4実施形態(図4参照)
第1〜第3各実施形態においては、戻しライン24は給油ライン16,17とタンクTまたはサブポンプ20との間に設けられ、戻し弁28は図5のベースマシンAに設置される。これに対し、第4実施形態においては、戻しライン24が作業アタッチメントBの先端部において両側給油ライン16,17を短絡する状態で設けられ、戻し弁28もアタッチメント先端部において同ライン24に設けられている。
Fourth embodiment (see FIG. 4)
In each of the first to third embodiments, the
この構成による油の循環操作と作用は、基本的には第1実施形態と同じで、作業を中断し、コントロールバルブ18を操作することにより、給油ライン16,17のうち高圧側ラインの油が戻しライン24経由で低圧側ラインに流入してタンクTに戻り、油の循環(高温油と低温油の入れ替え)作用が行われる。
The oil circulation operation and operation by this configuration are basically the same as those in the first embodiment. By interrupting the operation and operating the
この構成によると、低圧側給油ラインを戻しラインの一部として利用することができる。このため、第1〜第3各実施形態のように給油ライン16,17とタンクTとを結ぶ戻し専用の長いラインを設ける必要がなくなる。このため、配管構成が簡単となり、コストダウンとなる。
According to this configuration, the low-pressure side oil supply line can be used as a part of the return line. For this reason, it is not necessary to provide a long line exclusively for return connecting the
この場合、戻し弁28付きの戻しライン24は、開閉シリンダ14のシール保護という所期の目的から、できるだけ開閉シリンダ14の近くに設けるのが望ましい。
In this case, the
ところで、第1、第3,第4各実施形態の変形形態として、開閉シリンダ14の作動を阻害しない回路構成をとることを条件として、油温センサ32,33で検出される油温が設定値以上となったときに、戻し弁28を自動的に開いて油の循環作用が行われるように構成してもよい。
By the way, as a modification of each of the first, third, and fourth embodiments, the oil temperature detected by the
また、本発明は開閉シリンダ回路に限らず、作業アタッチメントBに設けられた他の油圧アクチュエータ、すなわち、図5の破砕装置12を回転させるための回転モータや破砕装置用シリンダ13、第2〜第4各ブームシリンダ9〜11の各回路にも適用することができる。
In addition, the present invention is not limited to the open / close cylinder circuit, and other hydraulic actuators provided in the work attachment B, that is, a rotary motor or a crushing
A ベースマシン
B 作業アタッチメント
3 ブーム
14 開閉シリンダ
15 メインポンプ
T タンク
16,17 給油ライン
18 コントロールバルブ
19 操作弁
20 サブポンプ
21,22 パイロットライン
24 戻しライン
25 主管路
26,27 個別管路
28 戻し弁
28a,28b 絞り
29 スイッチ
30,31 チェック弁
34 戻し弁用パイロットライン
35 シャトル弁
36,37 チェック弁
A Base machine
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