JP2008025155A

JP2008025155A - Pile driver

Info

Publication number: JP2008025155A
Application number: JP2006197110A
Authority: JP
Inventors: Yasukimi Tomita; 庸公冨田
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: JP4543019B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pile driver which is equipped with a hydraulic pressure supply unit capable of securing the wide variable ranges of rotational torque and the number of revolutions, in terms of the rotational output of a rotary drive unit equipped with a hydraulic motor. <P>SOLUTION: In this pile driver, the rotary drive unit 120, which outputs revolutions by driving the hydraulic motor 121, is equipped with the hydraulic pressure supply unit which comprises a hydraulic pump 1, a control valve 3, normal rotation-side and reverse rotation-side channels 25 and 26, and a main relief valve 4; the hydraulic pressure supply unit is provided with a pilot check valve 5 which is provided in the channel 25 and opened by oil pressure in the channel 26; and a booster channel 27, which is connected astride the pilot check valve 5, comprises an on-off valve 6 which is opened at the set value of the main relief valve 4, a proportional-solenoid decompression valve 8 which decompresses hydraulic oil on a primary side so as to supply it to a secondary side, a hydraulic booster 9 which intensifies the pressure of the hydraulic oil so as to eject it the secondary side, and a check valve 10 for preventing a backflow. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、杭打機に装着される油圧オーガなどの回転駆動装置に対してその油圧モータに作動油を供給するための油圧供給装置を備えた杭打機に関し、特に増圧回路を設けて供給する作動油の圧力の可変範囲を広げた油圧供給装置を備える杭打機に関する。 The present invention relates to a pile driving machine provided with a hydraulic supply device for supplying hydraulic oil to a hydraulic motor for a rotary drive device such as a hydraulic auger mounted on the pile driving machine, and in particular, a pressure increasing circuit is provided. The present invention relates to a pile driving machine including a hydraulic supply device that expands a variable range of pressure of hydraulic oil to be supplied.

自走式の杭打機１００は、図４に示すように前側にリーダ１０１が立設され、その左右前方には長手方向に沿って一対のガイドパイプ１０２が固定されている。ガイドパイプ１０２には昇降装置１１０が摺動可能に装着され、またリーダ１０１の上下両端には回転可能に支持された１組のスプロケット１０３（一方のみ図示する）にチェーン１０４が掛け渡され、そのチェーン１０４の両端が昇降装置１１０に連結されている。そして、図示しない回転駆動源を介してチェーン１０４が動力を伝え、昇降装置１１０がリーダ１０１に沿った昇降を行うよう構成されている。 As shown in FIG. 4, the self-propelled pile driving machine 100 has a leader 101 erected on the front side, and a pair of guide pipes 102 fixed to the left and right fronts along the longitudinal direction. An elevating device 110 is slidably mounted on the guide pipe 102, and a chain 104 is stretched over a pair of sprockets 103 (only one is shown) supported rotatably at the upper and lower ends of the leader 101. Both ends of the chain 104 are connected to the lifting device 110. The chain 104 transmits power via a rotational drive source (not shown), and the lifting device 110 is configured to move up and down along the reader 101.

昇降装置１１０には回転駆動装置である油圧オーガ１２０が搭載されている。油圧オーガ１２０は、油圧モータ１２１を備え、その回転が減速機を介して出力軸１２２に連結された鋼管杭１３０に伝えられるように構成されている。ここで、図５は、回転駆動装置である油圧オーガ１２０を駆動する、従来の杭打機に備えられている油圧供給装置を示した図である。
油圧オーガ１２０の油圧モータ１２１は、コントロールバルブ１５１を介して油圧ポンプ１５２に接続されている。油圧ポンプ１５２は、オイルタンク１５３内の作動油を加圧し、コントロールバルブ１５１を介して油圧モータ１２１に供給するものである。油圧ポンプ１５２から作動油を送り出す供給路１５４にはオイルタンク１５３側に分岐した排出流路１５５にリリーフバルブ１５６が接続されている。 A hydraulic auger 120 that is a rotational drive device is mounted on the lifting device 110. The hydraulic auger 120 includes a hydraulic motor 121 and is configured such that the rotation is transmitted to the steel pipe pile 130 connected to the output shaft 122 via a reduction gear. Here, FIG. 5 is a diagram showing a hydraulic pressure supply device provided in a conventional pile driving machine that drives the hydraulic auger 120 as a rotational drive device.
The hydraulic motor 121 of the hydraulic auger 120 is connected to the hydraulic pump 152 via the control valve 151. The hydraulic pump 152 pressurizes the hydraulic oil in the oil tank 153 and supplies it to the hydraulic motor 121 via the control valve 151. A relief valve 156 is connected to a supply passage 154 for sending hydraulic oil from the hydraulic pump 152 to a discharge passage 155 branched to the oil tank 153 side.

油圧ポンプ１５２が駆動すると、加圧された作動油が供給流路１５４に吐出される。そして、コントロールバルブ１５１がＡポートブロックとＢポートブロックのいずれか一方に切り換えられ、作動油が供給流路１５４から正転側流路１５７又は逆転側流路１５８に流れる。従って、コントロールバルブ１５１の切り換えによって油圧モータ１２１に正転側又は逆転側の回転が与えられる。こうした回転は、減速機１２３を介して鋼管杭１３０などに伝達される。そこで、図４に示す昇降装置１１０がリーダ１０１に沿って下降することで、鋼管杭１３０の螺旋刃によって地中に回転圧入が行われる。 When the hydraulic pump 152 is driven, pressurized hydraulic oil is discharged to the supply flow path 154. Then, the control valve 151 is switched to either the A port block or the B port block, and the hydraulic oil flows from the supply flow channel 154 to the forward rotation flow channel 157 or the reverse rotation flow channel 158. Accordingly, the forward or reverse rotation is applied to the hydraulic motor 121 by switching the control valve 151. Such rotation is transmitted to the steel pipe pile 130 or the like via the speed reducer 123. Therefore, when the lifting device 110 shown in FIG. 4 is lowered along the leader 101, rotational press-fitting is performed in the ground by the spiral blade of the steel pipe pile 130.

図５に示す油圧供給装置は、例えば油圧ポンプ１５２のポンプ流量が１２０Ｌ／ｍｉｎ、リリーフバルブ１５６のリリーフ圧が２７．４５ＭＰａである。一方、油圧オーガ１２０は、その油圧モータ１２１が可変容量型モータであり、容量が２００〜６００ｃｃ／ｒｅｖの範囲で可変するものである。そして、減速機１２３の減速比は１０である。従って、こうした設計の場合、従来の油圧供給装置では、駆動する油圧オーガ１２０は、回転トルクが８．７４〜２６．２ｋＮ・ｍ、回転数が２０〜６０ｒｐｍの範囲でそれぞれ調整可能であって、回転トルクと回転数との可変比が３であった。
特開平１０−２８０４０９号公報 In the hydraulic pressure supply device shown in FIG. 5, for example, the pump flow rate of the hydraulic pump 152 is 120 L / min, and the relief pressure of the relief valve 156 is 27.45 MPa. On the other hand, in the hydraulic auger 120, the hydraulic motor 121 is a variable capacity motor, and the capacity is variable in the range of 200 to 600 cc / rev. The reduction ratio of the reduction gear 123 is 10. Therefore, in the case of such a design, in the conventional hydraulic supply device, the hydraulic auger 120 to be driven can be adjusted in the range of the rotational torque of 8.74 to 26.2 kN · m and the rotational speed of 20 to 60 rpm, The variable ratio between the rotational torque and the rotational speed was 3.
JP-A-10-280409

ところで、油圧オーガ１２０を装着した杭打機１００は、油圧オーガ１２０によって鋼管杭を地盤に回転圧入させる鋼管ねじ込み工法や、攪拌ロッドによって地盤の土とセメントミルクを混合攪拌させる地盤改良工法に使用される。鋼管ねじ込み工法の場合、径の異なる各種鋼管による施工が行われるが、その際、鋼管に対応して出力トルクの最大値が可変範囲である８．７４〜２６．２ｋＮ・ｍ内で設定して行われる。小径の鋼管に過度の回転トルクが与えられると、その鋼管を変形させたりねじ切ってしまうからである。一方、剛性の高い大径の鋼管に対しては、可変範囲内での施工は可能であっても、必要とするより高い回転トルクが得られない。 By the way, the pile driving machine 100 equipped with the hydraulic auger 120 is used in a steel pipe screwing method in which a steel pipe pile is rotationally press-fitted into the ground by the hydraulic auger 120, and a ground improvement method in which the ground soil and cement milk are mixed and stirred by a stirring rod. The In the case of the steel pipe screwing method, construction with various steel pipes with different diameters is performed. At that time, the maximum value of the output torque corresponding to the steel pipe is set within a variable range of 8.74 to 26.2 kN · m. Done. This is because if an excessive rotational torque is applied to the small diameter steel pipe, the steel pipe is deformed or threaded. On the other hand, for a large-diameter steel pipe with high rigidity, even if construction within a variable range is possible, a higher rotational torque than required cannot be obtained.

そこで、油圧オーガ１２０によって高い回転トルクを得るため、図５に示す油圧供給装置が作動油の供給圧を上げること、すなわちリリーフバルブ１５６のリリーフ圧を上げることが考えられる。しかし、そのためにはコントロールバルブ１５１のほか、油圧回路全体を高圧仕様に交換しなければならず、非常にコストがかかってしまう。一方で、地盤改良工法では、地盤の土とセメントミルクをより良く混合攪拌するため、回転数を上げた高速回転仕様が望まれている。それには、油圧オーガ１２０につて、減速機１２３の減速比を落とした変更で回転数を上げることができるが、その一方で回転トルクが下がって非力なものとなってしまう。 Therefore, in order to obtain a high rotational torque by the hydraulic auger 120, it is conceivable that the hydraulic pressure supply device shown in FIG. 5 increases the supply pressure of the hydraulic oil, that is, increases the relief pressure of the relief valve 156. However, for that purpose, in addition to the control valve 151, the entire hydraulic circuit must be replaced with a high-pressure specification, which is very expensive. On the other hand, in the ground improvement method, in order to mix and stir the soil and cement milk better, a high-speed rotation specification with an increased rotation speed is desired. For this purpose, the hydraulic auger 120 can increase the rotational speed by changing the reduction ratio of the speed reducer 123, but on the other hand, the rotational torque decreases and becomes ineffective.

このように、鋼管ねじ込み工法では、より広範囲の外径の鋼管杭を施工できるようにトルクの可変範囲を広げたいというニーズがあり、地盤改良工法でも、同じトルクでより高速回転数が得られる仕様のニーズがあった。しかし、図５に示すような従来の油圧供給装置の場合、可変容量の油圧モータ１２１において回転トルクや回転数の可変範囲が最大３倍までとなっており、それ以上の変速は現実には不可能であった。 In this way, with the steel pipe screwing method, there is a need to expand the variable range of torque so that steel pipe piles with a wider range of outer diameters can be constructed, and even with the ground improvement method, specifications that can obtain higher rotational speed with the same torque There was a need. However, in the case of the conventional hydraulic pressure supply apparatus as shown in FIG. 5, the variable range of the rotational torque and the rotational speed of the variable capacity hydraulic motor 121 is up to three times, and shifting beyond that is not practical. It was possible.

そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、油圧モータを備えた回転駆動装置の回転出力について、その回転トルクや回転数の可変範囲が広く取れるようにした油圧供給装置を備えた杭打機を提供することを目的とする。 In view of this, the present invention provides a pile driving machine equipped with a hydraulic supply device in which a variable range of the rotational torque and the number of rotations can be widened with respect to the rotational output of a rotational drive device equipped with a hydraulic motor. The purpose is to provide.

本発明の杭打機は、油圧モータを駆動させて回転を出力する回転駆動装置に対し、作動油を加圧して供給する油圧ポンプと、その油圧ポンプから油圧モータへの作動油の供給方向を切り換えるコントロールバルブと、そのコントロールバルブと油圧モータとを接続する正転側及び逆転側流路と、流路内の圧力を設定値に保持するメインリリーフバルブとを有する油圧供給装置を備えたものであって、前記油圧供給装置は、前記正転側流路に前記逆転側流路内の油圧によって開弁するパイロットチェックバルブが設けられ、そのパイロットチェックバルブを跨ぐように接続された増圧流路には、前記メインリリーフバルブの設定値で開弁するようにした開閉弁と、一次側の作動油を減圧して二次側へ送る電磁比例減圧弁と、作動油の圧力を増圧して二次側に吐出する油圧ブースタと、その油圧ブースタへの逆流を防止するチェックバルブとが設けられたものであることを特徴とする。 The pile driving machine according to the present invention includes a hydraulic pump that pressurizes and supplies hydraulic oil to a rotary drive device that outputs rotation by driving a hydraulic motor, and a supply direction of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor. A hydraulic supply device having a control valve for switching, a forward and reverse flow passages connecting the control valve and the hydraulic motor, and a main relief valve for holding the pressure in the flow passage at a set value. In the hydraulic pressure supply device, a pilot check valve that is opened by the hydraulic pressure in the reverse rotation side flow path is provided in the forward rotation flow path, and the pressure increase flow path that is connected to straddle the pilot check valve. Is an open / close valve that opens at the set value of the main relief valve, an electromagnetic proportional pressure reducing valve that depressurizes the hydraulic fluid on the primary side and sends it to the secondary side, and increases the pressure of the hydraulic oil A hydraulic booster for discharging the secondary Te, and characterized in that where the check valve is provided to prevent backflow into the hydraulic booster.

また、本発明の杭打機は、前記油圧供給装置が、前記逆転側流路に前記正転側流路内の油圧によって開弁するパイロットチェックバルブが設けられ、そのパイロットチェックバルブを跨ぐように接続された増圧流路には、前記メインリリーフバルブの設定値で開弁するようにした開閉弁と、一次側の作動油を減圧して二次側へ送る電磁比例減圧弁と、作動油の圧力を増圧して二次側に吐出する油圧ブースタと、その油圧ブースタへの逆流を防止するチェックバルブとが設けられたものであることが好ましい。
また、本発明の杭打機は、前記開閉弁が、前記メインリリーフバルブと同じ設定値で開弁する増圧用リリーフバルブであることが好ましい。
また、本発明の杭打機は、前記増圧流路には、前記開閉弁と電磁比例減圧弁との間に、前記油圧ブースタの許容流量まで作動油の流量を減少させるための絞りが設けられたことことが好ましい。 Further, in the pile driving machine of the present invention, the hydraulic pressure supply device is provided with a pilot check valve that is opened by the hydraulic pressure in the forward rotation side flow path in the reverse rotation side flow path, and straddles the pilot check valve. The connected pressure increasing flow path includes an on-off valve that opens at the set value of the main relief valve, an electromagnetic proportional pressure reducing valve that depressurizes the hydraulic fluid on the primary side and sends it to the secondary side, It is preferable that a hydraulic booster that increases the pressure to discharge to the secondary side and a check valve that prevents backflow to the hydraulic booster are provided.
In the pile driver of the present invention, it is preferable that the on-off valve is a pressure increasing relief valve that opens at the same set value as the main relief valve.
Further, in the pile driving machine of the present invention, the pressure increasing flow path is provided with a throttle for reducing the flow rate of the hydraulic oil between the on-off valve and the electromagnetic proportional pressure reducing valve to the allowable flow rate of the hydraulic booster. It is preferable that

また、本発明の杭打機は、前記開閉弁は電磁開閉弁であり、前記正転側又は逆転側流路内の圧力が前記メインリリーフバルブの設定値に達したことを検出するプレッシャースイッチを有し、該プレッシャースイッチからの検知信号に基づいてコントローラが前記電磁開閉弁を開弁制御するようにしたものであることが好ましい。
また、本発明の杭打機は、前記コントローラが、プレッシャースイッチからの検知信号に基づいて前記油圧ポンプの斜板制御を行い、前記油圧ブースタの許容流量まで作動油の流量を減少させるようにしたものであることが好ましい。 Further, in the pile driving machine according to the present invention, the on-off valve is an electromagnetic on-off valve, and a pressure switch for detecting that the pressure in the forward or reverse flow path has reached a set value of the main relief valve. It is preferable that the controller controls the opening / closing of the electromagnetic on-off valve based on a detection signal from the pressure switch.
In the pile driving machine according to the present invention, the controller controls the swash plate of the hydraulic pump based on a detection signal from a pressure switch, and reduces the flow rate of the hydraulic oil to an allowable flow rate of the hydraulic booster. It is preferable.

本発明の杭打機では、備えられた油圧供給装置において、メインリリーフバルブが開弁するリリーフ圧に達すると、開閉弁が開いて増圧流路に作動油が流れ、油圧ブースタによって増圧された作動油が油圧モータへ供給される。そのため、本発明によれば、増圧流路を通った作動油が油圧ブースタによって増圧された分だけ油圧モータへの供給圧を上げることができ、それによって油圧モータの回転トルクや回転数の可変範囲が広く取れるようになる。 In the pile driving machine of the present invention, in the provided hydraulic supply device, when the relief pressure at which the main relief valve opens is reached, the on-off valve is opened, the hydraulic oil flows into the pressure increasing flow path, and the pressure is increased by the hydraulic booster. Hydraulic oil is supplied to the hydraulic motor. Therefore, according to the present invention, the supply pressure to the hydraulic motor can be increased by the amount that the hydraulic oil that has passed through the pressure increasing flow path is increased by the hydraulic booster, thereby making it possible to change the rotational torque and the rotational speed of the hydraulic motor. A wide range can be taken.

次に、本発明に係る杭打機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の杭打機が備える油圧供給装置は、油圧オーガなどの回転駆動装置を駆動させるものであり、特に図４に示すように杭打機１００のリーダ１０１に装着され、その出力軸に連結された鋼管杭や攪拌ロッドに、油圧モータ１２１による回転を与えるものについて説明する。図１は、そうした油圧オーガを駆動させる第１実施形態の杭打機の油圧供給装置を示した図である。 Next, an embodiment of a pile driving machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The hydraulic supply device provided in the pile driving machine of the present embodiment drives a rotary drive device such as a hydraulic auger, and is particularly mounted on the leader 101 of the pile driving machine 100 as shown in FIG. The thing which gives rotation by the hydraulic motor 121 to the connected steel pipe pile and the stirring rod is demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic pressure supply device for a pile driving machine according to a first embodiment for driving such a hydraulic auger.

油圧モータ１２１へ作動油を供給する油圧ポンプ１は、オイルタンク２に接続され、オイルタンク２内の作動油を加圧して吐出する可変容量型のポンプである。油圧ポンプ１は、供給流路２１を介してコントロールバルブ３に接続されている。コントロールバルブ３は、３ブロックの４ポート弁であり、油圧モータ１２１を正転させる場合のＡポートブロックと、逆転させる場合のＢポートブロックと、図示するように、供給流路２１をオイルタンク２に接続した排出流路２２に連通させるＯＦＦブロックとから構成されている。供給流路２１と排出流路２２とは排出側流路２３が接続され、その排出側流路２３にはメインリリーフバルブ４が設けられている。 The hydraulic pump 1 that supplies hydraulic oil to the hydraulic motor 121 is a variable displacement pump that is connected to the oil tank 2 and pressurizes and discharges the hydraulic oil in the oil tank 2. The hydraulic pump 1 is connected to the control valve 3 via a supply flow path 21. The control valve 3 is a three-port four-port valve, and includes an A port block when the hydraulic motor 121 is rotated forward, a B port block when the hydraulic motor 121 is rotated reversely, and a supply passage 21 as shown in FIG. It is comprised from the OFF block connected to the discharge flow path 22 connected to. The supply flow path 21 and the discharge flow path 22 are connected to a discharge side flow path 23, and the main relief valve 4 is provided in the discharge side flow path 23.

コントロールバルブ３は、正転側流路２５と逆転側流路２６を介して油圧モータ１２１に接続されている。正転側流路２５にはパイロットチェックバルブ５が設けられている。パイロットチェックバルブ５は、油圧モータ１２１から油圧ポンプ１側への流れを制限するようにしたものであるが、逆転側流路２６内の圧力が高まった場合に開弁して同方向の流れを許容するように構成されている。そして、本実施形態では、正転側流路２５に対しパイロットチェックバルブ５を跨いで増圧流路２７が接続され、その増圧流路２７に増圧回路が構成されている。 The control valve 3 is connected to the hydraulic motor 121 via the forward rotation side flow path 25 and the reverse rotation side flow path 26. A pilot check valve 5 is provided in the forward rotation side flow path 25. The pilot check valve 5 is configured to restrict the flow from the hydraulic motor 121 to the hydraulic pump 1 side, but opens when the pressure in the reverse-side flow path 26 increases and flows in the same direction. It is configured to allow. In the present embodiment, the pressure increasing flow path 27 is connected to the forward rotation side flow path 25 across the pilot check valve 5, and a pressure increasing circuit is configured in the pressure increasing flow path 27.

増圧流路２７には、メインリリーフバルブ４と同じリリーフ圧の増圧用リリーフバルブ６が設けられ、メインリリーフバルブ４が機能すると同時に正転側流路２５から増圧流路２７へ作動油が流れるように構成されている。そして、その増圧流路２７には、増圧用リリーフバルブ６の二次側に、作動油の流量を減少させるための可変絞り７が接続されている。これは、更に二次側に接続されている油圧ブースタ９の許容流量まで作動油の流量を減少させる必要があるからである。そして、増圧流路２７には電磁比例減圧弁８が接続され、二次側へ送られる作動油の油圧調整ができるように構成されている。本実施形態の電磁比例減圧弁８は、リリーフバルブ４，６のリリーフ圧である２７．４５ＭＰａの半分である１３．７３ＭＰａの値から２２．０６ＭＰａまでの範囲で作動油の圧力を可変できるように構成されている。 The pressure increasing passage 27 is provided with a pressure increasing relief valve 6 having the same relief pressure as that of the main relief valve 4, so that the main relief valve 4 functions, and at the same time, hydraulic fluid flows from the normal rotation side passage 25 to the pressure increasing passage 27. It is configured. A variable throttle 7 for reducing the flow rate of hydraulic oil is connected to the pressure increasing flow path 27 on the secondary side of the pressure increasing relief valve 6. This is because it is necessary to reduce the flow rate of the hydraulic oil to the allowable flow rate of the hydraulic booster 9 connected to the secondary side. The pressure increasing flow path 27 is connected to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8 so that the hydraulic pressure of the hydraulic oil sent to the secondary side can be adjusted. The electromagnetic proportional pressure reducing valve 8 of the present embodiment can vary the pressure of hydraulic oil in a range from 13.73 MPa, which is half of the relief pressure of the relief valves 4 and 6, which is half of 27.45 MPa, to 22.06 MPa. It is configured.

そして、電磁比例減圧弁８の二次側には、作動油の圧力を増圧して吐出する油圧ブースタ９が接続されている。ここで使用する油圧ブースタ９は、例えば流入した作動油の元圧をピストン振動によって増圧して吐出するようにしたものであり、増圧倍率を２倍にしたものである。従って、この油圧ブースタ９からは、１３．７３〜２２．０６ＭＰａの範囲の圧力が２倍に増圧され、２７．４５〜４４．１２ＭＰａの圧力範囲の作動油が供給できるようになっている。更に、この増圧流路２７には、油圧ブースタ９によって増圧された作動油が逆流しないようにチェックバルブ１０が設けられている。 A hydraulic booster 9 that increases the pressure of hydraulic oil and discharges it is connected to the secondary side of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8. The hydraulic booster 9 used here is one in which, for example, the original pressure of the flowing hydraulic oil is increased and discharged by piston vibration, and the pressure increase magnification is doubled. Therefore, from this hydraulic booster 9, the pressure in the range of 13.73 to 22.06 MPa is doubled, and hydraulic oil in the pressure range of 27.45 to 44.12 MPa can be supplied. Further, a check valve 10 is provided in the pressure increasing flow path 27 so that the hydraulic oil pressure increased by the hydraulic booster 9 does not flow backward.

次に、こうした油圧供給装置を備える杭打機の作用について説明する。先ず、コントロールバルブ３が図示する状態では、油圧ポンプ１から送られた作動油は供給流路２１から排出流路２２を通ってオイルタンク２へ戻される。そこで次に、コントロールバルブ３がＡポートブロックに切り換えられると、油圧ポンプ１から加圧して送られる作動油は、供給流路２１から正転側流路２５を通って油圧モータ１２１へと供給される。油圧モータ１２１は、その正転側流路２５から逆転側流路２６へ流れる作動油の圧力によって回転が与えられ、油圧オーガ１２０からは減速機１２３を介して回転が出力される。油圧モータ１２１を流れた作動油は、逆転側流路２６からコントロールバルブ３を通り、戻り流路２８から排出側流路２３及び排出流路２２を通ってオイルタンク２へと戻される。 Next, the operation of the pile driving machine provided with such a hydraulic pressure supply device will be described. First, in a state where the control valve 3 is illustrated, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 1 is returned from the supply passage 21 to the oil tank 2 through the discharge passage 22. Therefore, next, when the control valve 3 is switched to the A port block, the hydraulic oil pressurized and sent from the hydraulic pump 1 is supplied from the supply passage 21 to the hydraulic motor 121 through the forward rotation passage 25. The The hydraulic motor 121 is rotated by the pressure of the hydraulic oil flowing from the forward rotation side flow path 25 to the reverse rotation side flow path 26, and the rotation is output from the hydraulic auger 120 via the speed reducer 123. The hydraulic oil that has flowed through the hydraulic motor 121 passes through the control valve 3 from the reverse flow path 26, and returns from the return flow path 28 to the oil tank 2 through the discharge flow path 23 and the discharge flow path 22.

こうして油圧オーガ１２０の油圧モータ１２１に回転が与えられると、その回転が減速機１２３を介して鋼管杭１３０に伝達される。鋼管杭１３０は、オーガ１２０によって回転が与えられ、昇降装置１１０がリーダ１０１に沿って下降することで、先端の螺旋刃によって地中に圧入される。そして、鋼管杭１３０が固い支持地盤に達すると、回転抵抗が大きくなって油圧モータ１２１に供給される作動油の供給圧が増加する。本実施形態では、リリーフ圧が２７．４５ＭＰａに設定されているため、その値を超えるとメインリリーフバルブ４と増圧用リリーフバルブ６とが一緒に開弁する。 When rotation is applied to the hydraulic motor 121 of the hydraulic auger 120 in this way, the rotation is transmitted to the steel pipe pile 130 via the speed reducer 123. The steel pipe pile 130 is rotated by the auger 120, and the lifting device 110 is lowered along the leader 101, so that the steel pipe pile 130 is press-fitted into the ground by the spiral blade at the tip. And if the steel pipe pile 130 reaches | attains a hard support ground, rotational resistance will become large and the supply pressure of the hydraulic fluid supplied to the hydraulic motor 121 will increase. In this embodiment, since the relief pressure is set to 27.45 MPa, when the value is exceeded, the main relief valve 4 and the pressure increasing relief valve 6 are opened together.

増圧用リリーフバルブ６が開いて増圧流路２７に作動油が流れると、可変絞り７によって二次側に接続されている油圧ブースタ９の許容流量まで作動油の流量が減らされる。そして、更に二次側に流れた作動油は、その圧力が電磁比例減圧弁８によってリリーフ圧の半分の１３．７３ＭＰａにまで減圧される。しかし、減圧された作動油は、油圧ブースタ９によって増圧されてリリーフ圧と同じ２７．４５ＭＰａに戻される。
こうして一旦、減圧した作動油を増圧するのは、それまで正転側流路２５を通って供給されていた作動油の圧力と、増圧回路からの作動油の圧力とを一致させ、作動油の圧力を連続的に上昇させるようにするためである。よって、作動油の流れが正転側流路２５から増圧流路２７に切り換えられても、油圧モータ１２１へ供給される作動油の圧力が連続的に変化する。 When the pressure increasing relief valve 6 is opened and hydraulic oil flows through the pressure increasing flow path 27, the flow rate of the hydraulic oil is reduced to the allowable flow rate of the hydraulic booster 9 connected to the secondary side by the variable throttle 7. Further, the hydraulic oil that has flowed further to the secondary side is reduced to 13.73 MPa, which is half the relief pressure, by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8. However, the pressure-reduced hydraulic oil is increased by the hydraulic booster 9 and returned to 27.45 MPa which is the same as the relief pressure.
In this way, once the pressure-reduced operating oil is increased, the pressure of the operating oil that has been supplied through the forward rotation side flow path 25 is matched with the pressure of the operating oil from the pressure increasing circuit. This is to continuously increase the pressure. Therefore, even if the flow of the hydraulic oil is switched from the forward rotation side flow path 25 to the pressure increase flow path 27, the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic motor 121 changes continuously.

増圧流路２７へ流れた作動油は、前述したように最初はリリーフ圧と同じ圧力の２７．４５ＭＰａで油圧ブースタ９から吐出され、その後、電磁比例減圧弁８の制御によって作動流体の圧力を１３．７３ＭＰａ〜２２．０６ＭＰａの間で上昇させる方向に可変する。そのため、油圧ブースタ９から吐出される作動油の圧力が２７．４５〜４４．１３ＭＰａまでの範囲で増圧される。油圧ブースタ９から増圧して吐出された作動油は、チェックバルブ１０を通って油圧モータ１２１へと供給される。このとき、正転側流路２５ではパイロットチェックバルブ５が閉じているため逆流が防止される。 The hydraulic fluid that has flowed into the pressure increasing flow path 27 is first discharged from the hydraulic booster 9 at 27.45 MPa, which is the same pressure as the relief pressure, as described above, and then the pressure of the working fluid is controlled by controlling the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8. Variable in the direction of increasing between .73 MPa and 22.06 MPa. Therefore, the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic booster 9 is increased in the range of 27.45 to 44.13 MPa. The hydraulic oil discharged from the hydraulic booster 9 after being increased in pressure is supplied to the hydraulic motor 121 through the check valve 10. At this time, since the pilot check valve 5 is closed in the forward-side flow path 25, backflow is prevented.

よって、従来は、メインリリーフバルブ４のリリーフ圧以上で油圧モータ１２１を駆動させることができなかったが、本実施形態の杭打機では、その油圧供給装置に油圧ブースタ９などを備えた増圧流路２７を設けたため、より高い圧力の作動油を供給することが可能になった。具体的には、２７．４５ＭＰａを限界としていた仕様から高圧の４４．１３ＭＰａにまで供給可能な仕様の油圧供給装置になった。なお、高圧対応の油圧供給装置にするには、メインリリーフバルブ４のリリーフ圧を上げるようにすることも考えられるが、それでは装置全体を高圧対応にした構成部品に交換しなければならなくなってコストがかかってしまう。それに対して本実施形態では、増圧回路を構成する油圧ブースタ９などは必要になるが、従来の杭打機について、その油圧供給装置の一部を高圧対応にするだけでよいため、コストを抑えて高圧の作動油を供給することが可能になった。 Therefore, conventionally, the hydraulic motor 121 could not be driven at a pressure higher than the relief pressure of the main relief valve 4. However, in the pile driving machine of this embodiment, the pressure increasing flow provided with the hydraulic booster 9 or the like in its hydraulic supply device. Since the passage 27 is provided, it becomes possible to supply hydraulic oil having a higher pressure. Specifically, the hydraulic pressure supply device has a specification capable of supplying a high pressure of 44.13 MPa from a specification having a limit of 27.45 MPa. In order to make the hydraulic pressure supply device compatible with high pressure, it may be possible to increase the relief pressure of the main relief valve 4, but this requires that the entire device be replaced with components that are compatible with high pressure. It will take. On the other hand, in the present embodiment, the hydraulic booster 9 and the like constituting the pressure increasing circuit are necessary. However, since the conventional pile driver only needs to make a part of the hydraulic supply device compatible with high pressure, the cost is reduced. It has become possible to supply high-pressure hydraulic oil with reduced pressure.

そして、本実施形態の杭打機では、その油圧供給装置によって例えば最大２７．４５ＭＰａであった作動油の供給圧を４４．１３ＭＰａにまで上げることができ、メインリリーフバルブ４のリリーフ圧以上の圧力で油圧モータ１２１を回転させ、油圧オーガから出力される回転トルクを大きくすることが可能になった。仮に、図５に示す従来の杭打機と同様に、油圧ポンプ１のポンプ流量が１２０Ｌ／ｍｉｎで、可変容量型モータである油圧モータ１２１は容量が２００〜６００ｃｃ／ｒｅｖの範囲で可変し、油圧オーガ１２０の減速比が１０であるとする。すると、回転トルクは、通常運転時の最小トルク８．７４ｋＮ・ｍから油圧ブースタ９を稼働させた最大トルク４２．１ｋＮ・ｍの範囲で調整が可能となり、トルク可変比が３程度であった従来のものに比べて本実施形態では５程度にまで上がった。 In the pile driving machine according to the present embodiment, the hydraulic oil supply device can increase the supply pressure of the hydraulic oil, which is, for example, 27.45 MPa at the maximum to 44.13 MPa, and is equal to or higher than the relief pressure of the main relief valve 4. Thus, it is possible to increase the rotational torque output from the hydraulic auger by rotating the hydraulic motor 121. As in the conventional pile driver shown in FIG. 5, the pump flow rate of the hydraulic pump 1 is 120 L / min, and the hydraulic motor 121 that is a variable displacement motor is variable in the range of 200 to 600 cc / rev. It is assumed that the reduction ratio of the hydraulic auger 120 is 10. Then, the rotational torque can be adjusted in a range from the minimum torque of 8.74 kN · m during normal operation to the maximum torque of 42.1 kN · m when the hydraulic booster 9 is operated, and the conventional torque variable ratio is about 3. In this embodiment, it is increased to about 5 compared to the above.

よって、鋼管ねじ込み工法においては、小径の鋼管杭は勿論、従来は扱うことのできなかった大きい径の鋼管杭であっても、油圧オーガ１２０のギヤ比を変えずに回転トルクの最大値を上げて対応できるようになった。従って、油圧オーガ１２０のギヤ比を従来のままにしたトルク重視設計では、トルク設定範囲が増えることにより、鋼管ねじ込み工法などでより多くの鋼管径に対応できるようになった。なお、こうした設計では、油圧オーガ１２から出力される回転の回転数は従来例と同様に２０〜６０ｒｐｍの範囲で調整可能となる。 Therefore, in the steel pipe screwing method, not only small-diameter steel pipe piles but also large-diameter steel pipe piles that could not be handled in the past, the maximum value of the rotational torque is increased without changing the gear ratio of the hydraulic auger 120. Can now respond. Therefore, in the torque-oriented design in which the gear ratio of the hydraulic auger 120 is kept as it is, the torque setting range is increased, so that it is possible to cope with more steel pipe diameters by a steel pipe screwing method or the like. In such a design, the number of rotations output from the hydraulic auger 12 can be adjusted in the range of 20 to 60 rpm as in the conventional example.

一方、地盤改良を行うような場合には、大きな回転トルクは必要ないが、掘削後にセメントミルクと土とを攪拌する時には高速回転が必要になる。その点、本実施形態の杭打機では、その油圧供給装置を回転数重視設計にも対応させることが可能である。そのためには、油圧オーガ１２０の減速機１２３が、減速比を落としたものへの交換が行われ、例えば減速比１０を６．５にまで落としたものが使用される。これは、従来の油圧モータ１２１を使用した場合に、回転トルクの最大値がほぼ同じになるようにして、最小トルクをより落として回転数を上げるように設計したためである。 On the other hand, when performing ground improvement, a large rotational torque is not necessary, but high-speed rotation is necessary when the cement milk and the soil are agitated after excavation. In that respect, in the pile driving machine of this embodiment, it is possible to make the hydraulic pressure supply device compatible with a rotational speed-oriented design. For that purpose, the reduction gear 123 of the hydraulic auger 120 is replaced with one having a reduced reduction ratio, and for example, a reduction gear having a reduction ratio of 10 down to 6.5 is used. This is because when the conventional hydraulic motor 121 is used, the maximum value of the rotational torque is made substantially the same, and the minimum torque is further reduced to increase the rotational speed.

こうして減速比を落とした油圧オーガ１２０では、通常運転時の回転トルクは５．６８〜１７．０ｋＮ・ｍであって最小値が低くなった分、最高回転数を従来の６０ｒｐｍから９２ｒｐｍにまで上げることができるようになった。そして、メインリリーフバルブ４が開いて油圧ブースタ９が稼働した場合には、増圧が行われ、回転トルクの最大値が従来と同等の２７．４ｋＮ・ｍまで得られた。よって、回転数重視の設計にした場合には、減速比を落としも従来と同程度の最大回転トルクが得られる一方で、より高速の回転が出せるようになったため、地盤改良工法などで高速回転が必要な場合に対応できるようなった。また、この場合、減速比を落とすことにより油圧オーガ自体もコンパクトにできる。 With the hydraulic auger 120 having a reduced reduction ratio in this manner, the rotational torque during normal operation is 5.68 to 17.0 kN · m, and the minimum value is lowered, so the maximum rotational speed is increased from the conventional 60 rpm to 92 rpm. I was able to do it. When the main relief valve 4 was opened and the hydraulic booster 9 was operated, the pressure was increased and the maximum value of the rotational torque was obtained up to 27.4 kN · m, which is the same as the conventional one. Therefore, when the design is focused on the number of revolutions, the maximum rotational torque can be obtained at the same level as before even if the reduction ratio is reduced, but higher speeds can be achieved. I was able to cope with when needed. In this case, the hydraulic auger itself can be made compact by reducing the reduction ratio.

第１実施形態の杭打機では、その油圧供給装置が正転側の回転の場合にだけ増圧が行われるように構成されている。従って、逆転させるためコントロールバルブ３がＢポートブロックに切り換えられると、油圧ポンプ１から加圧して送られた作動油は、供給流路２１から逆転側流路２６を通って油圧モータ１２１へと供給される。このとき、逆転側流路２６内の油圧によってパイロットチェックバルブ５が開くため、作動油は正転側流路２５を逆流し、油圧モータ１２１は、その逆転側流路２６から正転側流路２５へ流れる作動油によって回転が与えられ、油圧オーガ１２０から逆回転が出力される。そして、油圧モータ１２１を流れた作動油は、正転側流路２５からコントロールバルブ３を通り、戻り流路２８から排出側流路２３及び排出流路２２を通ってオイルタンク２へと戻される。 The pile driving machine according to the first embodiment is configured such that pressure increase is performed only when the hydraulic pressure supply device rotates on the forward rotation side. Therefore, when the control valve 3 is switched to the B port block for reverse rotation, the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 1 under pressure is supplied from the supply passage 21 to the hydraulic motor 121 through the reverse passage 26. Is done. At this time, since the pilot check valve 5 is opened by the hydraulic pressure in the reverse-side flow path 26, the hydraulic oil flows backward through the normal-direction side flow path 25, and the hydraulic motor 121 Rotation is given by the hydraulic oil flowing to 25, and reverse rotation is output from the hydraulic auger 120. Then, the hydraulic oil that has flowed through the hydraulic motor 121 passes through the control valve 3 from the forward rotation side flow path 25, and is returned from the return flow path 28 to the oil tank 2 through the discharge side flow path 23 and the discharge flow path 22. .

逆回転を出力するのは鋼管杭を引く抜く場合や、攪拌ロッドを引き上げるような場合であるため正転の場合のように大きなトルクを必要とすることは少ない。しかし、地盤改良を行う際、固い岩盤部分を無理矢理掘削するような場合には逆転側にも高トルクの必要が生じる。そこで、本発明の第２実施形態として、逆転側にも増圧回路を設けた油圧供給装置の杭打機について説明する。図２は、第２実施形態の油圧供給装置を示した図であるが、第１実施形態のものと同じ構成については同じ符号を付して説明する。 The reverse rotation is output when the steel pipe pile is pulled out or when the stirring rod is pulled up. Therefore, it is rare that a large torque is required as in the case of normal rotation. However, when the ground is improved, if the hard rock is excavated forcibly, high torque is required on the reverse side. Therefore, as a second embodiment of the present invention, a description will be given of a pile driving machine of a hydraulic pressure supply device provided with a pressure increasing circuit on the reverse rotation side. FIG. 2 is a diagram showing the hydraulic pressure supply device of the second embodiment, and the same components as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

本実施形態では、前記第１実施形態と同様に、正転側流路２５にパイロットチェックバルブ５が設けられ、それを跨いで接続された増圧流路（以下、「正転側増圧流路」という）２７に増圧回路が構成されている。そして、本実施形態は、更に逆転側流路２６にパイロットチェックバルブ１１が設けられ、それを跨ぐように接続された逆転側増圧流路２９にも増圧回路が構成されている。その逆転側増圧流路２９には、メインリリーフバルブ４と同じリリーフ圧の増圧用リリーフバルブ１２が設けられ、メインリリーフバルブ４が機能すると同時に逆転側流路２９から逆転側増圧流路２９へ作動油が流れるよう構成されている。 In the present embodiment, as in the first embodiment, the pilot check valve 5 is provided in the forward rotation side flow path 25 and is connected across the pressure increase flow path (hereinafter referred to as “forward rotation pressure increase flow path”). 27) is a booster circuit. In the present embodiment, the pilot check valve 11 is further provided in the reverse flow path 26, and the reverse pressure increase flow path 29 connected so as to straddle it is also configured with a pressure increasing circuit. The reverse pressure increasing flow passage 29 is provided with a pressure increasing relief valve 12 having the same relief pressure as that of the main relief valve 4. The main relief valve 4 functions and simultaneously operates from the reverse rotation side flow passage 29 to the reverse pressure increasing pressure passage 29. It is configured to allow oil to flow.

増圧用リリーフバルブ１２の二次側には、作動油の流量を減少させるための可変絞り１３と、作動油を減圧して二次側へ送る電磁比例減圧弁１４が接続され、更に作動油の圧力を増圧して吐出する油圧ブースタ１５が接続されている。可変絞り１３は、油圧ブースタ１５の許容流量まで作動油の流量を減少させるものであり、電磁比例減圧弁１４は、油圧ブースタ１５の増圧が２倍であるため、電磁比例減圧弁１４は、リリーフバルブ４，１２のリリーフ圧である２７．４５ＭＰａの半分の値１３．７３ＭＰａから、２２．０６ＭＰａまでの範囲で作動油の圧力を可変できるように構成されている。そして、油圧ブースタ１５の二次側には作動油の逆流を防止するチェックバルブ１６が設けられている。 Connected to the secondary side of the pressure increasing relief valve 12 are a variable throttle 13 for reducing the flow rate of the hydraulic oil and an electromagnetic proportional pressure reducing valve 14 for reducing the hydraulic oil and sending it to the secondary side. A hydraulic booster 15 for increasing the pressure and discharging is connected. The variable throttle 13 reduces the flow rate of the hydraulic oil up to the allowable flow rate of the hydraulic booster 15, and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 14 has twice the pressure increase of the hydraulic booster 15, so the electromagnetic proportional pressure reducing valve 14 The pressure of the hydraulic oil can be varied in a range from 13.73 MPa which is a half of 27.45 MPa which is the relief pressure of the relief valves 4 and 12 to 22.06 MPa. A check valve 16 is provided on the secondary side of the hydraulic booster 15 to prevent backflow of hydraulic oil.

よって、本実施形態では、正転時には前記第１実施形態で示したように、正転側増圧流路２７を流れた作動油の増圧が行われる他、逆転時にも同じく増圧回路を構成する逆転側増圧流路２９を流れた作動油の増圧が行われる。すなわち、増圧用リリーフバルブ１２が開いて逆転側増圧流路２７に作動油が流れると、可変絞り１３によって二次側に接続されている油圧ブースタ１５の許容流量まで作動油の流量が減らされ、更に電磁比例減圧弁１４によってリリーフ圧の半分にまで減圧される。そして、減圧された作動油は、油圧ブースタ１５によって増圧されてリリーフ圧と同圧に戻されて逆転側流路２６へと送られ、油圧モータ１２１へと供給される。その後も、電磁比例減圧弁１４の制御によって更に増圧した作動油が油圧モータ１２１へと供給される。 Therefore, in the present embodiment, as shown in the first embodiment, during the forward rotation, the hydraulic oil that has flowed through the forward rotation side pressure increase flow path 27 is increased, and the pressure increase circuit is also configured during the reverse rotation. The hydraulic oil that has flowed through the reverse pressure-increasing flow passage 29 is increased in pressure. That is, when the pressure increasing relief valve 12 is opened and hydraulic oil flows into the reverse pressure increasing pressure passage 27, the flow rate of the hydraulic oil is reduced to the allowable flow rate of the hydraulic booster 15 connected to the secondary side by the variable throttle 13. Further, the pressure is reduced to half of the relief pressure by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 14. The decompressed hydraulic oil is increased by the hydraulic booster 15, returned to the same pressure as the relief pressure, sent to the reverse flow passage 26, and supplied to the hydraulic motor 121. Thereafter, the hydraulic oil further increased by the control of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 14 is supplied to the hydraulic motor 121.

よって、本実施形態では、従来と同じ油圧オーガ１２０を使用した場合でも、正転及び逆転時の作動油の増圧によって回転トルクの最大値を上げることができ、例えば従来は３程度あったトルク可変比を５程度にまで上がることができた。そのため、鋼管ねじ込み工法においては、小径の鋼管杭は勿論、従来は扱うことのできなかった大きい径の鋼管杭であっても、油圧オーガ１２０のギヤ比を変えずに回転トルクの最大値を上げて対応できるようになった。その一方で、油圧オーガ１２０のギヤ比を変えて回転数を落とした回転数重視設計のものでは、回転トルクの最大値は上がらないが、最小トルクをより落として回転数を上げることが可能である。 Therefore, in this embodiment, even when the same hydraulic auger 120 as the conventional one is used, the maximum value of the rotational torque can be increased by increasing the hydraulic oil pressure at the time of forward rotation and reverse rotation. The variable ratio could be increased to about 5. For this reason, in the steel pipe screwing method, not only small diameter steel pipe piles but also large diameter steel pipe piles that could not be handled in the past, the maximum value of the rotational torque is increased without changing the gear ratio of the hydraulic auger 120. Can now respond. On the other hand, the rotation speed-oriented design that reduces the rotation speed by changing the gear ratio of the hydraulic auger 120 does not increase the maximum value of the rotation torque, but the rotation speed can be increased by lowering the minimum torque. is there.

続いて、第３実施形態について説明する。前記第１実施形態の杭打機では、その油圧供給装置を構成する増圧流路２７に作動油の流量を減らすための可変絞り７が設けられていた。しかし、これでは作動油が可変絞り７を通る際の発熱によってエネルギーロスが生じてしまい効率が良くなかった。そこで、本実施形態では、そうしたエネルギーロスを考慮した油圧供給装置を備えたものを提案する。図３は、そうした油圧供給装置を示した図であるが、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付している。 Subsequently, the third embodiment will be described. In the pile driving machine of the first embodiment, the variable throttle 7 for reducing the flow rate of the hydraulic oil is provided in the pressure increasing flow path 27 constituting the hydraulic pressure supply device. However, in this case, energy loss occurs due to heat generated when the hydraulic oil passes through the variable throttle 7, and the efficiency is not good. Therefore, in the present embodiment, a device provided with a hydraulic pressure supply device in consideration of such energy loss is proposed. FIG. 3 is a view showing such a hydraulic pressure supply device, and the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment.

本実施形態の杭打機では、その油圧供給装置の正転側流路２５に油圧を検出するプレッシャースイッチ１７が設けられ、増圧流路２７に電磁開閉弁１８が設けられ、プレッシャースイッチ１７がコントローラ１９に接続されている。そして、このプレッシャースイッチ１７から送られる検知信号に基づいてコントローラ１９が電磁開閉弁１８や油圧ポンプ１の制御を行うように構成されている。プレッシャースイッチ１７は、メインリリーフバルブ４のリリーフ圧で検知信号が発信されるように設定されている。なお、このコントローラ１９は、図１及び図２には図示していないが、杭打機が本来有しているものであって特別に構成されたものではない。 In the pile driving machine of the present embodiment, the pressure switch 17 for detecting the oil pressure is provided in the forward rotation side flow path 25 of the hydraulic pressure supply device, the electromagnetic on-off valve 18 is provided in the pressure increase flow path 27, and the pressure switch 17 is the controller. 19 is connected. The controller 19 is configured to control the electromagnetic on-off valve 18 and the hydraulic pump 1 based on the detection signal sent from the pressure switch 17. The pressure switch 17 is set so that a detection signal is transmitted by the relief pressure of the main relief valve 4. The controller 19 is not shown in FIGS. 1 and 2, but is originally provided in the pile driver and is not specially configured.

そこで、本実施形態の杭打機では、その油圧供給装置においてコントロールバルブ３がＡポートブロックに切り換えられると、油圧ポンプ１から加圧して送られる作動油が正転側流路２５を通って油圧モータ１２１へと供給される。そのため、正転側流路２５から逆転側流路２６へ流れる作動油によって油圧モータ１２１に回転が与えられ、油圧オーガ１２０から回転が出力される。鋼管ねじ込み工法では、鋼管杭１３０が支持地盤に達すると回転抵抗が増加して作動油の供給圧が増加し、リリーフ圧に達するとメインリリーフバルブ４が開く。 Therefore, in the pile driving machine according to the present embodiment, when the control valve 3 is switched to the A port block in the hydraulic pressure supply device, the hydraulic oil that is pressurized and sent from the hydraulic pump 1 passes through the forward rotation side passage 25 and is hydraulically supplied. It is supplied to the motor 121. Therefore, the hydraulic motor 121 is rotated by the hydraulic oil flowing from the normal rotation side flow path 25 to the reverse rotation side flow path 26, and the rotation is output from the hydraulic auger 120. In the steel pipe screwing method, when the steel pipe pile 130 reaches the supporting ground, the rotational resistance increases and the hydraulic oil supply pressure increases. When the relief pressure is reached, the main relief valve 4 is opened.

そして、同時にプレッシャースイッチ１７からの信号を受けたコントローラ１９の制御によって電磁開閉弁１８が開弁し、遮断されていた増圧流路２７が連通する。また、それと同時にコントローラ１９から可変容量式の油圧ポンプ１に制御信号が送られ、油圧ポンプ１のポンプ流量が油圧ブースタ９の許容流量まで減少する。そのため、増圧流路２７には減少した流量の作動油が流れ、電磁開閉弁１８の二次側では、電磁比例減圧弁８によって最初は圧力が半分にまで減圧される。そして、その減圧された作動油が油圧ブースタ９によって２倍に増圧され、リリーフ圧と同じ圧力で正転側流路２５に送り出される。油圧ブースタ９によって増圧された作動油は、チェックバルブ１０を通って油圧モータ１２１へと供給される。このとき、パイロットチェックバルブ５が閉じているため、作動油が正転側流路２５を逆流することはない。 At the same time, the electromagnetic on-off valve 18 is opened under the control of the controller 19 that receives the signal from the pressure switch 17, and the pressure-increasing passage 27 that has been shut off communicates. At the same time, a control signal is sent from the controller 19 to the variable displacement hydraulic pump 1, and the pump flow rate of the hydraulic pump 1 is reduced to the allowable flow rate of the hydraulic booster 9. Therefore, the reduced amount of hydraulic fluid flows through the pressure increasing flow path 27, and the pressure is initially reduced to half by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8 on the secondary side of the electromagnetic opening / closing valve 18. Then, the decompressed hydraulic oil is doubled by the hydraulic booster 9 and sent out to the forward-side flow path 25 at the same pressure as the relief pressure. The hydraulic oil increased in pressure by the hydraulic booster 9 is supplied to the hydraulic motor 121 through the check valve 10. At this time, since the pilot check valve 5 is closed, the hydraulic oil does not flow backward through the forward rotation side flow path 25.

その後、電磁比例減圧弁８の制御によって作動流体の圧力が徐々に上げられていく。そのため、油圧ブースタ９によって増圧されて油圧モータ１２１に供給される作動油は、メインリリーフバルブ４と同じリリーフ圧から更に上昇したより高い圧力で供給される。具体的には、本実施形態でも電磁比例減圧弁８が作動流体の圧力を１３．７３ＭＰａ〜２２．０６ＭＰａの間で上昇方向に可変するため、リリーフ圧の２７．４５ＭＰａから４４．１３ＭＰａにまで圧力を上げることができる。そして、本実施形態では、こうした高圧仕様の杭打機を提供することになったが、従来の杭打機に対し、その油圧供給装置の一部を高圧対応に交換するだけでよいため、コストを抑えたものとすることができた。 Thereafter, the pressure of the working fluid is gradually increased by the control of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8. Therefore, the hydraulic oil that is increased in pressure by the hydraulic booster 9 and supplied to the hydraulic motor 121 is supplied at a higher pressure that is further increased from the same relief pressure as that of the main relief valve 4. Specifically, also in this embodiment, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 8 varies the pressure of the working fluid in the upward direction between 13.73 MPa and 22.06 MPa, so that the pressure is increased from 27.45 MPa to 44.13 MPa of the relief pressure. Can be raised. And in this embodiment, although the pile driver of such a high voltage | pressure specification was provided, since it is only necessary to exchange a part of the hydraulic supply device for high pressure corresponding to the conventional pile driver, the cost is reduced. Was able to be suppressed.

また、本実施形態では、最大２７．４５ＭＰａであった作動油の供給圧を４４．１３ＭＰａにまで上げることで、油圧オーガ１２０から出力される回転トルクを大きくすることが可能になった。すなわち、第１実施形態の場合と同じ条件によって従来のトルク可変比が３程度であったものが本実施形態では５程度にまで上がった。よって、鋼管ねじ込み工法においては、小径の鋼管杭は勿論、従来は扱うことのできなかった大きい径の鋼管杭であっても、油圧オーガ１２０のギヤ比を変えずに回転トルクの最大値を上げて対応できるようになった。従って、油圧オーガ１２０のギヤ比を従来のまま上げたトルク重視設計では、トルク設定範囲が増えることにより、鋼管ねじ込み工法などでより多くの鋼管径に対応できるようになった。 In the present embodiment, it is possible to increase the rotational torque output from the hydraulic auger 120 by increasing the hydraulic oil supply pressure, which was 27.45 MPa at the maximum, to 44.13 MPa. That is, under the same conditions as in the first embodiment, the conventional torque variable ratio increased from about 3 to about 5 in the present embodiment. Therefore, in the steel pipe screwing method, not only small-diameter steel pipe piles but also large-diameter steel pipe piles that could not be handled in the past, the maximum value of the rotational torque is increased without changing the gear ratio of the hydraulic auger 120. Can now respond. Therefore, in the torque-oriented design in which the gear ratio of the hydraulic auger 120 is increased as before, the torque setting range is increased, so that more steel pipe diameters can be handled by a steel pipe screwing method or the like.

その一方で、回転数重視設計の油圧オーガ１２０にも対応可能であり、第１実施形態の場合と同様に、回転トルクの最大値がほぼ同じになるように減速比１０を６．５にまで落としたものとすると、通常運転時の回転トルクの最小値が低くなった分、最高回転数を従来よりも上げることができるようになった。そして、メインリリーフ圧に達して油圧ブースタ９が稼働した場合には、増圧によって従来装置と同程度の最大回転トルクが得られる。よって、地盤改良工法などで高速回転が必要な場合に対応できるようなり、また、この場合、減速比を落とすことにより油圧オーガ自体もコンパクトにできる。 On the other hand, the hydraulic auger 120 designed for the number of rotations can also be used, and the reduction ratio 10 is reduced to 6.5 so that the maximum value of the rotational torque is substantially the same as in the first embodiment. Assuming that it has been dropped, the minimum value of the rotational torque during normal operation has become lower, so the maximum rotational speed can be increased compared to the conventional one. When the hydraulic booster 9 operates by reaching the main relief pressure, a maximum rotational torque comparable to that of the conventional device can be obtained by increasing the pressure. Therefore, it becomes possible to cope with a case where high-speed rotation is required by a ground improvement method or the like. In this case, the hydraulic auger itself can be made compact by reducing the reduction ratio.

更に、本実施形態では、第１実施形態の油圧供給装置に設けられていた増圧用リリーフバルブ６や可変絞り７に換えて、プレッシャースイッチ１７からの信号によってコントローラ１９が可変容量式の油圧ポンプ１の斜板を制御してポンプ流量を油圧ブースタ９の許容流量に合わせるようにしたため、可変絞り７での発熱によるエネルギーロスをなくし、効率のよい運転が可能になった。
なお、本実施形態では、第１実施形態と同様に正転側だけに増圧回路を設けた油圧供給装置としたが、第２実施形態のように逆転側にも増圧回路を設けるようにしたものであってもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the controller 19 is replaced with a variable displacement hydraulic pump 1 by a signal from the pressure switch 17 in place of the pressure increasing relief valve 6 and the variable throttle 7 provided in the hydraulic pressure supply device of the first embodiment. Since the pump flow rate was adjusted to the allowable flow rate of the hydraulic booster 9 by controlling the swash plate, energy loss due to heat generation at the variable throttle 7 was eliminated, and efficient operation became possible.
In the present embodiment, as in the first embodiment, the hydraulic pressure supply device is provided with the pressure increasing circuit only on the forward rotation side. However, as in the second embodiment, the pressure increasing circuit is also provided on the reverse rotation side. It may be what you did.

以上、本発明に係る杭打機の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態で示した数値は一例であって、そうした値に限定されるものではない。
また、前記実施形態では、油圧ブースタ１５の許容流量まで作動油の流量が減少するように増圧流路に可変絞り１３を設けたが、例えば油圧ブースタの性能によって流量を減少させる必要がない場合には絞りも不要である。 As mentioned above, although embodiment of the pile driving machine which concerns on this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
For example, the numerical values shown in the above embodiment are examples, and are not limited to such values.
Moreover, in the said embodiment, although the variable throttle 13 was provided in the pressure increase flow path so that the flow volume of hydraulic fluid may reduce to the allowable flow volume of the hydraulic booster 15, for example, when it is not necessary to reduce a flow volume according to the performance of a hydraulic booster. No aperture is required.

第１実施形態の杭打機の油圧供給装置を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the hydraulic pressure supply apparatus of the pile driving machine of 1st Embodiment. 第２実施形態の杭打機の油圧供給装置を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the hydraulic pressure supply apparatus of the pile driving machine of 2nd Embodiment. 第３実施形態の杭打機の油圧供給装置を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the hydraulic pressure supply apparatus of the pile driving machine of 3rd Embodiment. 回転駆動装置を装着した杭打機を示した側面図である。It is the side view which showed the pile driver equipped with the rotation drive device. 従来の杭打機の油圧供給装置を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the hydraulic supply apparatus of the conventional pile driver.

Explanation of symbols

１油圧ポンプ
２オイルタンク
３コントロールバルブ
４メインリリーフバルブ
５パイロットチェックバルブ
６増圧用リリーフバルブ
７可変絞り
８電磁比例減圧弁
９油圧ブースタ
１０チェックバルブ
２５正転側流路
２６逆転側流路
２７増圧流路
１２０油圧オーガ
１２１油圧モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump 2 Oil tank 3 Control valve 4 Main relief valve 5 Pilot check valve 6 Relief valve 7 for pressure increase Variable throttle 8 Proportional pressure reducing valve 9 Hydraulic booster 10 Check valve 25 Forward side flow path 26 Reverse side flow path 27 Pressure increase flow Road 120 Hydraulic auger 121 Hydraulic motor

Claims

A hydraulic pump that pressurizes and supplies hydraulic oil to a rotary drive device that outputs rotation by driving a hydraulic motor, a control valve that switches a supply direction of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor, and the control valve In a pile driving machine comprising a hydraulic pressure supply device having a forward side and reverse side flow path connecting the hydraulic motor and a main relief valve that holds the pressure in the flow path at a set value,
In the hydraulic pressure supply device, a pilot check valve that is opened by the hydraulic pressure in the reverse rotation side flow path is provided in the forward rotation flow path, and the pressure increase flow path that is connected to straddle the pilot check valve includes An on-off valve that opens at the set value of the main relief valve, an electromagnetic proportional pressure reducing valve that depressurizes the hydraulic fluid on the primary side and sends it to the secondary side, and increases the pressure of the hydraulic oil and discharges it to the secondary side A pile driving machine comprising: a hydraulic booster that performs a check and a check valve that prevents backflow to the hydraulic booster.

In the pile driver according to claim 1,
In the hydraulic pressure supply device, a pilot check valve that is opened by the hydraulic pressure in the forward rotation side flow path is provided in the reverse rotation side flow path, and the pressure increase flow path connected to straddle the pilot check valve includes An on-off valve that opens at the set value of the main relief valve, an electromagnetic proportional pressure reducing valve that depressurizes the hydraulic fluid on the primary side and sends it to the secondary side, and increases the pressure of the hydraulic oil and discharges it to the secondary side A pile driving machine comprising: a hydraulic booster that performs a check and a check valve that prevents backflow to the hydraulic booster.

In the pile driver according to claim 1 or claim 2,
The pile driver according to claim 1, wherein the on-off valve is a pressure increasing relief valve that opens at the same set value as the main relief valve.

In the pile driver according to any one of claims 1 to 3,
The pile driving machine according to claim 1, wherein a throttle for reducing the flow rate of the hydraulic oil to an allowable flow rate of the hydraulic booster is provided between the on-off valve and the electromagnetic proportional pressure reducing valve.

In the pile driver according to claim 1 or claim 2,
The on-off valve is an electromagnetic on-off valve, and has a pressure switch that detects that the pressure in the forward or reverse flow path has reached the set value of the main relief valve, and a detection signal from the pressure switch A pile driving machine characterized in that the controller controls the opening and closing of the electromagnetic on-off valve based on the above.

In the pile driver according to claim 5,
The controller is configured to control the swash plate of the hydraulic pump based on a detection signal from a pressure switch, and reduce the flow rate of hydraulic oil to an allowable flow rate of the hydraulic booster. Machine.