JP2008157399A - Hydraulic cylinder driving circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水圧シリンダ駆動回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic cylinder drive circuit.
従来、水を作動流体としてシリンダを駆動する駆動回路が知られている。例えば、下記特許文献1には、図4に示すように、テレスコープ式のシリンダ71を伸縮させるための駆動回路が開示されている。この駆動回路では、シリンダ71の第1圧力室72と方向切換弁73との間に第1通路74が設けられるとともに、シリンダ71の第2圧力室77と方向切換弁73との間に第2通路78が設けられている。そして、シリンダ71を伸長させるときには、第1通路74は、ポンプ80からの作動水を第1圧力室72に供給する供給用通路として機能する一方、シリンダ71を短縮させるときには、第1通路74は、第1圧力室72内の作動水をタンク81へ戻す排出用通路として機能する。第2通路78も同様に供給用通路又は排出用通路として機能する。すなわち、第1通路74及び第2通路78は、作動水が双方向に流通するようにそれぞれ切り換え可能となっている。
前記駆動回路では、第1通路74及び第2通路78においてそれぞれ作動水が双方向に流れるように切り換え可能となっているため、作動水の一部が、タンク81へ戻らず、シリンダ71内への出入りを繰り返すことがある。例えばシリンダ71の短縮動作に応じて第1圧力室72から第1通路74を通して排出された作動水が、今度はシリンダ71の伸長動作に応じて、タンク81へ戻ることなく第1通路74から第1圧力室72に逆戻りすることがある。このため、シリンダ71の摺動部で生ずる摩擦熱によって作動水の温度が高くなり、それが原因でシール部材の寿命を短縮させるという問題があった。このことは、圧力室内の容積がそれに接続された配管の容積に比べて十分に小さい場合に顕著となる。
In the drive circuit, since the working water can be switched so as to flow in both directions in the
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダ内の作動水がタンクに確実に戻るようにすることで、作動水が冷却される機会が与えられるようにすることにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an opportunity to cool the working water by ensuring that the working water in the cylinder returns to the tank. Is to be able to.
前記の目的を達成するため、本発明は、水圧源から供給される作動水の水圧で複動式のシリンダを駆動させるための駆動回路であって、前記シリンダの一方の圧力室へ前記水圧源からの作動水を引き込み可能な第1導入路と、前記一方の圧力室内の作動水をタンクへ戻すことが可能な第1排出路と、前記シリンダの他方の圧力室へ前記水圧源からの作動水を引き込み可能な第2導入路と、前記他方の圧力室内の作動水を前記タンクへ戻すことが可能な第2排出路と、前記他方の圧力室への水圧によって前記第1排出路を通した前記一方の圧力室からの排水を許容するパイロット式の第1逆止弁と、前記一方の圧力室への水圧によって前記第2排出路を通した前記他方の圧力室からの排水を許容するパイロット式の第2逆止弁と、を備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a drive circuit for driving a double-acting cylinder with the hydraulic pressure of the working water supplied from a hydraulic pressure source, wherein the hydraulic pressure source is supplied to one pressure chamber of the cylinder. From the water pressure source to the other pressure chamber of the cylinder, and a first discharge passage capable of returning the working water in the one pressure chamber to the tank. A second introduction path through which water can be drawn, a second discharge path through which the working water in the other pressure chamber can be returned to the tank, and the first discharge path through water pressure to the other pressure chamber. A pilot-type first check valve that allows drainage from the one pressure chamber, and drainage from the other pressure chamber through the second discharge path by water pressure to the one pressure chamber. A pilot-type second check valve
本発明に係る水圧シリンダ駆動回路では、シリンダの一方の圧力室へは第1導入路を通して供給される作動水が流入し、この一方の圧力室内の作動水は第1排出路を通してタンクへ戻される。また、他方の圧力室では、第2導入路を通して供給された作動水が第2排出路を通して排出される。このため、シリンダの伸縮が繰り返されたとしても、作動水は、導入路を通して圧力室へ供給される一方、排出路を通して圧力室から排出されるので、作動水は必ず一方向に流動するように循環する。このため、作動水は、水圧源、圧力室、タンクを通るように流れ、駆動回路の一部分で行き来するという事態が発生するのを防止することができる。したがって、作動水が部分的に昇温することを防止することができ、昇温によるシール部材の早期摩耗を防止することができる。しかも、第1逆止弁(第2逆止弁)のパイロット圧として他方の圧力室(一方の圧力室)への水圧を利用するようにしているので、外部からパイロット源を引き込むことなく、作動水の供給と排水を確実に連動させることができる。 In the hydraulic cylinder driving circuit according to the present invention, the working water supplied through the first introduction path flows into one pressure chamber of the cylinder, and the working water in the one pressure chamber is returned to the tank through the first discharge path. . In the other pressure chamber, the working water supplied through the second introduction path is discharged through the second discharge path. For this reason, even if the expansion and contraction of the cylinder is repeated, the working water is supplied to the pressure chamber through the introduction passage, and is discharged from the pressure chamber through the discharge passage, so that the working water always flows in one direction. Circulate. For this reason, it is possible to prevent a situation in which the working water flows through the water pressure source, the pressure chamber, and the tank and goes back and forth in a part of the drive circuit. Therefore, it is possible to prevent the operating water from partially rising in temperature, and it is possible to prevent early wear of the seal member due to the temperature increase. Moreover, since the water pressure to the other pressure chamber (one pressure chamber) is used as the pilot pressure of the first check valve (second check valve), the operation is performed without drawing the pilot source from the outside. Water supply and drainage can be reliably linked.
ここで、前記第1導入路に第1方向切換弁が設けられるとともに、前記第2導入路に第2方向切換弁が設けられ、前記第1排出路は、前記一方の圧力室と前記第1導入路における前記第1方向切換弁よりも下流側とを接続する上流側排出部と、前記第1方向切換弁と前記タンクとを接続する下流側排出部とを備え、前記第2排出路は、前記他方の圧力室と前記第2導入路における前記第2方向切換弁よりも下流側とを接続する上流側排出部と、前記第2方向切換弁と前記タンクとを接続する下流側排出部とを備え、前記第1導入路及び前記第2導入路における前記上流側排出部の接続部位よりも下流側には、圧力室への作動水の流動のみを許容する逆止弁がそれぞれ配設され、前記上流側排出部にはそれぞれ、圧力室からの作動室の流動のみを許容する逆止弁が配設されている構成としてもよい。 Here, a first direction switching valve is provided in the first introduction path, a second direction switching valve is provided in the second introduction path, and the first discharge path includes the one pressure chamber and the first An upstream discharge section that connects the downstream side of the first direction switching valve in the introduction path; and a downstream discharge section that connects the first direction switching valve and the tank; and the second discharge path is An upstream discharge portion that connects the other pressure chamber to the downstream side of the second direction switching valve in the second introduction path, and a downstream discharge portion that connects the second direction switching valve and the tank. And a check valve that allows only the flow of working water to the pressure chamber is disposed on the downstream side of the connection portion of the upstream discharge portion in the first introduction path and the second introduction path, respectively. Each of the upstream discharge portions only flows the working chamber from the pressure chamber. It may be configured to check valve tolerated is disposed.
この態様では、導入路及び排出路によって作動水の一方向に循環する循環路を形成しつつ、導入路の一部を排出路と共用化させることができる。 In this aspect, a part of the introduction path can be shared with the discharge path while forming a circulation path that circulates in one direction of the working water by the introduction path and the discharge path.
以上説明したように、本発明によれば、シリンダ内の作動水をタンクに確実に戻すことができる。 As described above, according to the present invention, the working water in the cylinder can be reliably returned to the tank.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る水圧シリンダ駆動回路の一実施形態を示す回路構成図である。本実施形態に係る水圧シリンダ駆動回路(以下、駆動回路という)10は、例えば建設機械や産業機械に用いられるシリンダ12を駆動するための回路であり、作動流体として水が用いられている。この駆動回路10では、シリンダ12が作動水の水圧によって駆動する。駆動回路10には、図示省略しているが、作動水を冷却するためのクーラが設けられている。このクーラは、タンク(後述)に設けられていてもよく、あるいは駆動回路10を構成する通路の適宜箇所に設けられていてもよい。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a hydraulic cylinder driving circuit according to the present invention. A hydraulic cylinder drive circuit (hereinafter referred to as drive circuit) 10 according to the present embodiment is a circuit for driving a
シリンダ12は複動式のシリンダ12であり、ロッド12aとシリンダ本体12bとを有している。シリンダ本体12b内には第1圧力室12cと第2圧力室12dとが形成されている。第1圧力室12cへの作動水の供給及び第2圧力室12dからの作動水の排水により、ロッド12aが移動してシリンダ12は伸長する。一方、第2圧力室12dへの作動水の供給及び第1圧力室12cからの作動水の排水により、シリンダ12は短縮する。
The
駆動回路10には、水圧源として機能するポンプ15と、余剰の作動水を貯溜するためのタンク16とが接続されている。また駆動回路10は、ポンプ15から吐出された作動水を第1圧力室12cへ導くための第1導入路17と、ポンプ15から吐出された作動水を第2圧力室12dへ導くための第2導入路18と、第1圧力室12c内の作動水をタンク16へ戻すための第1排出路19と、第2圧力室12d内の作動水をタンク16へ戻すための第2排出路20とを備えている。
Connected to the
第1排出路19は、第1導入路17とは別個に設けられた流路であり、第1圧力室12cに対する第1排出路19の接続部は、第1圧力室12cに対する第1導入路17の接続部と別個に配置されている。また第2導入路18と第2排出路20の関係も、第1導入路17と第1排出路19との関係と同様である。
The
第1導入路17及び第1排出路19には第1方向切換弁23が接続され、第2導入路18及び第2排出路20には第2方向切換弁24が接続されている。第1導入路17は、ポンプ15と第1方向切換弁23とを接続する上流側導入部17aと、第1方向切換弁23と第1圧力室12cとを接続する下流側導入部17bとを備えている。第1排出路19は、第1圧力室12cと第1導入路17の下流側導入部17bとを接続する上流側排出部19aと、第1方向切換弁23とタンク16とを接続する下流側排出部19bとを備えている。
A first
第2導入路18は、上流側導入部18aと下流側導入部18bとを備えている。これらの構成は第1導入路17と同様である。また第2排出路20は、上流側排出部20aと下流側排出部20bとを備えている。これらの構成は第1排出路19と同様である。
The
第1導入路17の上流側導入部17aと第2導入路18の上流側導入部18aとは、その上流部において互いに接続されており、ポンプ15から吐出された作動水は、方向切換弁23,24のスプール位置に応じて何れかの上流側導入部17a,18aへ流れる。両上流側導入部17a,18aには逃がし通路25が接続されていて、この逃がし通路25には安全弁25aが設けられている。安全弁25aは、上流側導入部17a,18aの水圧が所定圧力以上になると作動水をタンク16へ逃がすためのものである。
The
第1排出路19の下流側排出部19bと第2排出路20の下流側排出部20bとは、互いに接続されており、これらを流れてきた作動水は合流してタンク16に戻される。
The
第1方向切換弁23は、2位置(イ位置とロ位置)を取り得る。イ位置では、第1導入路17が閉じられる一方、上流側排出部19aと下流側排出部19bとが連通する。ロ位置では、第1導入路17が開放されて上流側導入部17aと下流側導入部17bとが連通する一方、第1排出路19が閉じられる。
The first
第2方向切換弁24は、2位置(ハ位置とニ位置)を取り得る。ハ位置では、第2導入路18が閉じられる一方、上流側排出部20aと下流側排出部20bとが連通する。ニ位置では、第2導入路18が開放されて上流側導入部18aと下流側導入部18bとが連通する一方、第2排出路20が閉じられる。
The second
両方向切換弁23,24は、例えば図外のコントローラ等によって連動するように構成されている。なお、両方向切換弁23,24は、図例では電気信号に基づいて位置を切り換える構成を示しているが、これに代え油圧信号で制御するように構成してもよい。
The
第1導入路17の下流側導入部17bには第1導入側逆止弁27が設けられ、第1排出路19の上流側排出部19aには第1排出側逆止弁28が設けられている。第1導入側逆止弁27は、第1排出側逆止弁28を介して第1排出路19の上流側排出部19aが第1導入路17の下流側導入部17bに接続される部位よりも下流側に配置されている。第1導入側逆止弁27は、作動水がポンプ15から第1圧力室12cに向かって流れるのを許容する一方、作動水が第1圧力室12cからポンプ15に向かって流れるのを阻止する。第1排出側逆止弁28は、作動水が第1圧力室12cから第1方向切換弁23、すなわちタンク16に向かって流れるのを許容する一方、ポンプ15から第1圧力室12cに向かって流れるのを阻止する。
A first introduction
第1排出路19の上流側排出部19aには、第1絞り29とパイロット式の第1逆止弁30とが設けられている。第1絞り29は、第1排出路19の作動水の流量を調整するために設けられている。第1逆止弁30は、第2導入路18の下流側導入部18bにおける水圧をパイロット圧としており、この下流側導入部18bが上流側導入部18aと連通しているときの水圧を受けて開弁する。なお、第1逆止弁30は、パイロット圧がこのときの水圧未満であれば閉弁状態を維持する。
A
第2導入路18の下流側導入部18bには第2導入側逆止弁33が設けられ、第2排出路20の上流側排出部20aには第2排出側逆止弁34が設けられている。第2導入側逆止弁33は、第2排出側逆止弁34を介して第2排出路20の上流側排出部20aが第2導入路18の下流側導入部18bに接続される部位よりも下流側に配置されている。第2導入側逆止弁33は、作動水がポンプ15から第2圧力室12dに向かって流れるのを許容する一方、作動水が第2圧力室12dからポンプ15に向かって流れるのを阻止する。第2排出側逆止弁34は、作動水が第2圧力室12dから第2方向切換弁24、すなわちタンク16に向かって流れるのを許容する一方、第2圧力室12dに向かって流れるのを阻止する。
A second introduction
第2排出路20の上流側排出部20aには、第2絞り35とパイロット式の第2逆止弁36とが設けられている。第2絞り35は、第2排出路20の作動水の流量を調整するために設けられている。第2逆止弁36は、第1導入路17の下流側導入部17bにおける水圧をパイロット圧としており、この下流側導入部17bが上流側導入部17aと連通しているときの水圧を受けて開弁する。なお、第2逆止弁36は、パイロット圧がこのときの水圧未満であれば閉弁状態を維持する。
A
ここで、以上のように構成された駆動回路10の運転動作について説明する。図1は、シリンダ12を駆動しない定常状態を示している。この定常状態では、第1方向切換弁23がイ位置を取り、第2方向切換弁24がハ位置をとる。このため、ポンプ15から吐出された余剰の作動水は、逃がし通路25を通じてタンク16に戻される。
Here, the operation of the
この定常状態からシリンダ12を伸長させるには、図2に示すように、第1方向切換弁23をロ位置に切り換える。このとき第2方向切換弁24はハ位置に維持される。
In order to extend the
ポンプ15から吐出された作動水は、第1方向切換弁23を経由して第1導入路17の上流側導入部17aから下流側導入部17bへと流れ、第1圧力室12cへ導入される。このとき、第2逆止弁36が、第1導入路17の下流側導入部17bにおける水圧を受けて開弁している。このため、第2圧力室12d内の作動水は、第2排出路20の上流側排出部20a及び下流側排出部20bを通してタンク16へ戻される。これにより、第1圧力室12cが膨張するとともに第2圧力室12dが収縮するようにロッド12aが移動し、シリンダ12が伸長される。このとき、第2排出路20では第2絞り35の作用により、作動水の流量が制限されるため、シリンダ12が急激に移動することはない。そして、第1方向切換弁23をロ位置からイ位置に再び戻すことにより、シリンダ12は再び定常状態に復帰する。
The working water discharged from the
次に、定常状態からシリンダ12を短縮させるには、図3に示すように、第2方向切換弁24をハ位置からニ位置に切り換える。このとき第1方向切換弁23はイ位置に維持される。
Next, in order to shorten the
この状態では、ポンプ15から吐出された作動水は、第2方向切換弁24を経由して第2導入路18の上流側導入部18aから下流側導入部18bへと流れ、第2圧力室12dへ導入される。このとき、第1逆止弁30が、第2導入路18の下流側導入部18bにおける水圧を受けて開弁している。このため、第1圧力室12c内の作動水は、第1排出路19の上流側排出部19a及び下流側排出部19bを通してタンク16へ戻される。これにより、第2圧力室12dが膨張するとともに第1圧力室12cが収縮するようにロッド12aが移動し、シリンダ12が短縮される。このとき、第1排出路19では第1絞り29の作用により、作動水の流量が制限されるため、シリンダ12が急激に移動することはない。そして、第2方向切換弁24をニ位置からハ位置に戻すことにより、シリンダ12は再び定常状態に復帰する。
In this state, the working water discharged from the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1圧力室12cへは第1導入路17を通して供給される作動水が流入し、この第1圧力室12c内の作動水は第1排出路19を通してタンク16へ戻される。また、第2圧力室12dでは、第2導入路18を通して供給された作動水が第2排出路20を通して排出される。このため、シリンダ12の伸縮が繰り返されたとしても、作動水は、導入路17,18を通して圧力室12c,12dへ供給される一方、排出路19,20を通して圧力室12c,12dから排出されるので、必ず一方向に流動する。このため、作動水がポンプ15、圧力室、タンク16を通るように流れて循環するため、駆動回路10の一部分で行き来するという事態が発生するのを防止することができる。したがって、作動水が部分的に昇温することを防止することができ、シリンダ12に配設されるシール部材(図示省略)の昇温による早期摩耗を防止することができる。しかも、第1逆止弁30(第2逆止弁36)のパイロット圧として第2圧力室12d(第1圧力室12c)への水圧を利用するようにしているので、外部からパイロット源を引き込むことなく、作動水の供給と排水を確実に連動させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the working water supplied through the
また、本実施形態では、排出路19,20の上流側排出部19a,20aを導入路17,18の下流側導入部17b,18bに接続するとともに、方向切換弁23,24を設けるようにしたので、導入路17,18及び排出路19,20によって作動水の一方向に循環する循環路を形成しつつ、導入路17,18の一部を排出路19,20と共用化させることができる。
In this embodiment, the
なお、本発明は、この実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。前記実施形態では、上流側排出部19a,20aが下流側導入部17b,18bに接続される構成としたが、例えば、方向切換弁23,24のポート数を増やして、上流側排出部19a,20aを方向切換弁23,24のポートに直接接続する構成にしてもよい。この場合には、第1及び第2排出側逆止弁28,34が不要となる。また、排出路19,20は、方向切換弁23,24を介することなく圧力室12c,12dとタンク16とを直接接続する構成にしてもよい。
The present invention is not limited to this embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, the
また、前記実施形態は、第1方向切換弁23と第2方向切換弁24とを別個に設ける構成としたが、これらを一体的に構成してもよい。
Moreover, although the said embodiment set it as the structure which provided the 1st
また、前記実施形態では、複動式のシリンダ12としたが、複動式のテレスコープ式シリンダとしてもよい。
In the embodiment, the double-
12 シリンダ
12c 第1圧力室
12d 第2圧力室
15 ポンプ(水圧源)
16 タンク
17 第1導入路
17a 上流側導入部
17b 下流側導入部
18 第2導入路
18a 上流側導入部
18b 下流側導入部
19 第1排出路
19a 上流側排出部
19b 下流側排出部
20 第2排出路
20a 上流側排出部
20b 下流側排出部
23 第1方向切換弁
24 第2方向切換弁
27 第1導入側逆止弁
28 第1排出側逆止弁
30 第1逆止弁
33 第2導入側逆止弁
34 第2排出側逆止弁
36 第2逆止弁
12
16
Claims (2)
前記シリンダの一方の圧力室へ前記水圧源からの作動水を引き込み可能な第1導入路と、
前記一方の圧力室内の作動水をタンクへ戻すことが可能な第1排出路と、
前記シリンダの他方の圧力室へ前記水圧源からの作動水を引き込み可能な第2導入路と、
前記他方の圧力室内の作動水を前記タンクへ戻すことが可能な第2排出路と、
前記他方の圧力室への水圧によって前記第1排出路を通した前記一方の圧力室からの排水を許容するパイロット式の第1逆止弁と、
前記一方の圧力室への水圧によって前記第2排出路を通した前記他方の圧力室からの排水を許容するパイロット式の第2逆止弁と、を備えている水圧シリンダ駆動回路。 A drive circuit for driving a double-acting cylinder with hydraulic pressure of working water supplied from a water pressure source,
A first introduction path capable of drawing working water from the water pressure source into one pressure chamber of the cylinder;
A first discharge path capable of returning the working water in the one pressure chamber to the tank;
A second introduction path capable of drawing working water from the water pressure source into the other pressure chamber of the cylinder;
A second discharge path capable of returning the working water in the other pressure chamber to the tank;
A pilot-type first check valve that allows drainage from the one pressure chamber through the first discharge path by water pressure to the other pressure chamber;
A hydraulic cylinder drive circuit comprising: a pilot-type second check valve that allows drainage from the other pressure chamber through the second discharge passage by water pressure to the one pressure chamber.
前記第1排出路は、前記一方の圧力室と前記第1導入路における前記第1方向切換弁よりも下流側とを接続する上流側排出部と、前記第1方向切換弁と前記タンクとを接続する下流側排出部とを備え、
前記第2排出路は、前記他方の圧力室と前記第2導入路における前記第2方向切換弁よりも下流側とを接続する上流側排出部と、前記第2方向切換弁と前記タンクとを接続する下流側排出部とを備え、
前記第1導入路及び前記第2導入路における前記上流側排出部の接続部位よりも下流側には、圧力室への作動水の流動のみを許容する逆止弁がそれぞれ配設され、
前記上流側排出部にはそれぞれ、圧力室からの作動室の流動のみを許容する逆止弁が配設されている請求項1に記載の水圧シリンダ駆動回路。 A first direction switching valve is provided in the first introduction path, and a second direction switching valve is provided in the second introduction path,
The first discharge passage includes an upstream discharge portion that connects the one pressure chamber and a downstream side of the first direction switching valve in the first introduction passage, the first direction switching valve, and the tank. A downstream discharge portion to be connected,
The second discharge path includes an upstream discharge section that connects the other pressure chamber and a downstream side of the second direction switching valve in the second introduction path, the second direction switching valve, and the tank. A downstream discharge portion to be connected,
A check valve that allows only the flow of working water to the pressure chamber is disposed downstream of the connection portion of the upstream discharge portion in the first introduction path and the second introduction path, respectively.
2. The hydraulic cylinder driving circuit according to claim 1, wherein a check valve that allows only the flow of the working chamber from the pressure chamber is disposed in each of the upstream discharge portions.
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CN107120325B (en) * | 2017-04-27 | 2018-08-14 | 浙江大学 | Hoistable platform Pure water hydraulic drive system |
KR20190141376A (en) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 하윤기 | Mechanical energy saving apparatus for a heavy construction equipment |
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2006
- 2006-12-26 JP JP2006349355A patent/JP2008157399A/en active Pending
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