JP2011016644A - Hydraulic control device of construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長尺の作業アタッチメントを搭載する建設機械の油圧制御装置に関し、特に、作業アタッチメントの先端側に設けられる油圧アクチュエータに対する作動油の給排を行うものに係わる。 The present invention relates to a hydraulic control device for a construction machine equipped with a long work attachment, and more particularly to a hydraulic control device that supplies and discharges hydraulic oil to and from a hydraulic actuator provided on the distal end side of the work attachment.
従来、建設機械として、長尺の作業アタッチメントを搭載し、その作業アタッチメントの先端側に油圧シリンダなどの油圧アクチュエータが設けられてなるものは種々知られている。例えば特許文献１には、作業アタッチメントとして、伸縮自在なブームと、このブームの先端に揺動可能に連結されたジブと、上記ブームの先端又はジブの先端からワイヤロープを介して吊り下げられたフックとを有する車載式クレーンが記載されており、このクレーンの場合、ブームの先端側にジブを揺動するための油圧シリンダとしてのチルトシリンダが設けられている。また特許文献２には、解体用の作業アタッチメントとして、建設機械の上部旋回体に基端が回動可能に支持されたブームと、このブームの先端に連結されたアームと、このアームの先端に取り付けられた破砕機とを有してなるものが記載されており、この場合、ブームの先端側に、アーム及び破砕機をそれぞれ揺動するための油圧シリンダとしてのアームシリンダ及び破砕機用シリンダが設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various construction machines are known in which a long work attachment is mounted and a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder is provided on the distal end side of the work attachment. For example, in Patent Document 1, as a work attachment, a telescopic boom, a jib that is swingably connected to the tip of the boom, and the tip of the boom or the tip of the jib are suspended via a wire rope. An in-vehicle crane having a hook is described, and in this crane, a tilt cylinder is provided as a hydraulic cylinder for swinging a jib on the tip end side of the boom. Further, in Patent Document 2, as a work attachment for dismantling, a boom whose base end is rotatably supported by an upper swing body of a construction machine, an arm connected to the tip of the boom, and a tip of the arm In this case, an arm cylinder and a crusher cylinder as hydraulic cylinders for swinging the arm and the crusher are provided on the tip side of the boom. Is provided.
そして、このような長尺の作業アタッチメントの先端側に設けられる油圧シリンダなどの油圧アクチュエータに対し作動油を給排する建設機械の油圧回路ないし油圧制御装置としては、例えば図５に示すようなものが知られている。ここで、図５において、１０１は作業アタッチメントの先端側に設けられた油圧シリンダ、１０２は原動機１０３により駆動される油圧ポンプであり、この油圧ポンプ１０２と油圧シリンダ１０１との間には方向切換弁１０４が設けられている。この方向切換弁１０４は、リモコン弁１０５により伸長位置ａと縮小位置ｂと中立位置ｃとに切り換えられるものである。そして、方向切換弁１０４を伸長位置ａに切り換えたときには、油圧ポンプ１０２からの作動油を給排路１０６を通して油圧シリンダ１０１のヘッド側油室１０１ａに供給し、油圧シリンダ１０１のロッド側油室１０１ｂ内の作動油を給排路１０７などを通してタンク１０８に戻すことにより、油圧シリンダ１０１が伸長動作をする。一方、方向切換弁１０４を縮小位置ｂに切り換えたときには、油圧ポンプ１０２からの作動油を給排路１０７を通して油圧シリンダ１０１のロッド側油室１０１ｂに供給し、油圧シリンダ１０１のヘッド側油室１０１ａ内の作動油を給排路１０６などを通してタンク１０８に戻すことにより、油圧シリンダ１０１が縮小動作をする。 An example of a hydraulic circuit or hydraulic control device for a construction machine that supplies and discharges hydraulic oil to and from a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder provided on the distal end side of such a long work attachment is as shown in FIG. It has been known. Here, in FIG. 5, 101 is a hydraulic cylinder provided on the front end side of the work attachment, 102 is a hydraulic pump driven by a prime mover 103, and a direction switching valve is provided between the hydraulic pump 102 and the hydraulic cylinder 101. 104 is provided. This direction switching valve 104 is switched to the extended position a, the reduced position b, and the neutral position c by the remote control valve 105. When the direction switching valve 104 is switched to the extended position a, the hydraulic oil from the hydraulic pump 102 is supplied to the head side oil chamber 101a of the hydraulic cylinder 101 through the supply / discharge passage 106, and the rod side oil chamber 101b of the hydraulic cylinder 101 is supplied. The hydraulic cylinder 101 is extended by returning the hydraulic oil therein to the tank 108 through the supply / discharge passage 107 and the like. On the other hand, when the direction switching valve 104 is switched to the reduction position b, hydraulic oil from the hydraulic pump 102 is supplied to the rod side oil chamber 101b of the hydraulic cylinder 101 through the supply / discharge passage 107, and the head side oil chamber 101a of the hydraulic cylinder 101 is supplied. The hydraulic cylinder 101 is contracted by returning the hydraulic oil therein to the tank 108 through the supply / discharge passage 106 and the like.
上記方向切換弁１０４は、中立位置ｃで油圧ポンプ１０２からの作動油をセンターバイパス油路１０９を通してタンク１０８に戻しかつ油圧シリンダ１０１のヘッド側油室１０１ａ及びロッド側油室１０１ｂを共に給排路１０６，１０７及び油路１１０を介してセンターバイパス油路１０９に連通させるようになっている。また、センターバイパス通路１０９には背圧チェック弁１１１が設けられている。この背圧チェック弁１１１は、油圧シリンダ１０１が最大高さ位置のとき、例えば車載式クレーンのチルトシリンダの場合ブームが最伸長状態でかつ最大起伏角度のときでも油圧シリンダ１０１の背圧が負圧にならないように設定されており、これにより、特に方向切換弁１０４を中立位置ｃに切り換えているとき、作業アクチュエータの動作状況に拘わらず油圧シリンダ１０１の状態を保持し得るようになっている。尚、図５中、１１２はリリーフ弁、１１３はホースリール、１１４はパイロットチェック弁である。 The directional control valve 104 returns the hydraulic oil from the hydraulic pump 102 to the tank 108 through the center bypass oil passage 109 at the neutral position c, and supplies and discharges the head side oil chamber 101a and the rod side oil chamber 101b of the hydraulic cylinder 101 together. The center bypass oil passage 109 communicates with the oil passages 106 and 107 and the oil passage 110. Further, a back pressure check valve 111 is provided in the center bypass passage 109. The back pressure check valve 111 is configured such that the back pressure of the hydraulic cylinder 101 is negative even when the hydraulic cylinder 101 is at the maximum height position, for example, in the case of a tilt cylinder of a vehicle-mounted crane, even when the boom is in the fully extended state and the maximum undulation angle. Thus, particularly when the direction switching valve 104 is switched to the neutral position c, the state of the hydraulic cylinder 101 can be maintained regardless of the operation state of the work actuator. In FIG. 5, 112 is a relief valve, 113 is a hose reel, and 114 is a pilot check valve.
ところが、上記従来のものでは、背圧チェック弁１１１によって油圧シリンダ１０１の背圧が油圧シリンダ１０１の最大高さ位置のときでも負圧にならないよう比較的高い圧力値に設定されているため、油圧シリンダ１０１が最大高さ位置にないときには必要以上の背圧を油圧シリンダ１０１に対し与えることになり、その分動力損失が大きくなるという欠点がある。 However, in the conventional system, the back pressure check valve 111 is set to a relatively high pressure value so that the back pressure of the hydraulic cylinder 101 does not become a negative pressure even when the hydraulic cylinder 101 is at the maximum height position. When the cylinder 101 is not at the maximum height position, a back pressure more than necessary is applied to the hydraulic cylinder 101, and there is a disadvantage that the power loss increases accordingly.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、長尺の作業アタッチメントの先端側に設けられる油圧アクチュエータの高さ位置に応じてその背圧を調整することにより、油圧アクチュエータの背圧が負圧になることによる不具合を防止しつつ、動力損失を可及的に低減し得る建設機械の油圧制御装置を提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of such points, and the problem is that by adjusting the back pressure according to the height position of the hydraulic actuator provided on the distal end side of the long work attachment, It is an object of the present invention to provide a hydraulic control device for a construction machine that can reduce power loss as much as possible while preventing problems caused by the negative back pressure of the hydraulic actuator.
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、機械本体に作業アタッチメントの基端が回動可能に支持され、この作業アタッチメントの先端側に油圧アクチュエータが設けられ、この油圧アクチュエータに対し作動油を給排する建設機械の油圧制御装置として、上記油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間に設けられ、中立位置で油圧ポンプからの作動油をセンターバイパス油路を通してタンクに戻しかつ油圧アクチュエータをセンターバイパス油路に連通させる方向切換弁と、上記センターバイパス油路に設けられ、上記方向切換弁の中立位置での油圧アクチュエータの背圧を調整可能にするための電磁比例リリーフ弁と、上記油圧アクチュエータの高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、この高さ位置検出手段で検出した油圧アクチュエータの高さ位置に応じて、上記油圧アクチュエータの背圧を調整するように上記電磁比例リリーフ弁を制御する制御手段とを備える構成にする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a machine body, wherein a base end of a work attachment is rotatably supported, and a hydraulic actuator is provided on a tip side of the work attachment. As a hydraulic control device for construction machinery that supplies and discharges hydraulic oil, it is provided between the hydraulic actuator and the hydraulic pump, returns the hydraulic oil from the hydraulic pump to the tank through the center bypass oil passage at the neutral position, and the hydraulic actuator is centered. A directional switching valve communicating with the bypass oil passage; an electromagnetic proportional relief valve provided in the center bypass oil passage for adjusting a back pressure of the hydraulic actuator at a neutral position of the directional switching valve; and the hydraulic actuator The height position detecting means for detecting the height position of the oil pressure and the hydraulic pressure detected by the height position detecting means. Depending on the height position of the Chueta, a configuration and a control means for controlling the proportional electromagnetic relief valves to adjust the back pressure of the hydraulic actuator.
この構成では、作業アタッチメントが作動し、その先端側に設けた油圧アクチュエータの高さ位置が変化したときには、その高さ位置が高さ位置検出手段によって検出され、制御手段によって高さ位置に応じて電磁比例リリーフ弁が制御されることにより、油圧アクチュエータの背圧がその高さ位置に応じて変更されることになる。 In this configuration, when the work attachment is activated and the height position of the hydraulic actuator provided on the tip side thereof is changed, the height position is detected by the height position detection means, and the control means according to the height position. By controlling the electromagnetic proportional relief valve, the back pressure of the hydraulic actuator is changed according to its height position.
請求項２に係る発明は、請求項１記載の建設機械の油圧制御装置において、上記作業アタッチメント及び油圧アクチュエータの一つの具体的な形態を提供するものである。すなわち、上記作業アタッチメントは、車載用クレーンに代表されるように、伸縮自在なブームと、このブームの先端に揺動可能に連結されたジブとを有してなり、上記油圧アクチュエータは、ジブを揺動するための油圧シリンダからなる構成にする。この構成では、伸縮自在なブームの先端側に設けたジブ揺動用の油圧シリンダの高さ位置が伸縮自在なブームの伸縮動作及び傾斜角度（起伏角度）によって大きく変化することから、この油圧シリンダの高さ位置に応じてその背圧が変更される場合背圧の変更量が大きくなる。 According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic control apparatus for a construction machine according to the first aspect, a specific form of the work attachment and the hydraulic actuator is provided. That is, the work attachment includes a telescopic boom and a jib that is swingably connected to the tip of the boom, as represented by an in-vehicle crane, and the hydraulic actuator includes a jib. It is composed of a hydraulic cylinder for swinging. In this configuration, the height position of the hydraulic cylinder for swinging the jib provided on the distal end side of the telescopic boom largely changes depending on the telescopic operation and tilt angle (undulation angle) of the telescopic boom. When the back pressure is changed according to the height position, the amount of change of the back pressure becomes large.
請求項３に係る発明は、請求項２記載の建設機械の油圧制御装置において、上記高さ位置検出手段の好ましい形態を提供するものである。すなわち、上記高さ位置検出手段を、上記ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段と、上記ブームの傾斜角度を検出するブーム角度検出手段とを有する構成にする。この構成では、伸縮自在なブームの先端側に設けたジブ揺動用の油圧シリンダの高さ位置を、ブームの長さと傾斜角度とを基に正確に検出することができる上、ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段とブームの傾斜角度を検出するブーム角度検出手段とは、車載用クレーンに通常装備される過負荷防止装置に共に用いられるものであるため、これを兼用することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the hydraulic control device for a construction machine according to the second aspect, a preferred form of the height position detecting means is provided. That is, the height position detection means includes a boom length detection means for detecting the boom length and a boom angle detection means for detecting the tilt angle of the boom. In this configuration, the height position of the hydraulic cylinder for swinging the jib provided on the distal end side of the telescopic boom can be accurately detected based on the boom length and the inclination angle, and the boom length can be determined. The boom length detection means for detecting and the boom angle detection means for detecting the tilt angle of the boom are both used for an overload prevention device normally mounted on an in-vehicle crane, and thus can be used together. .
以上のように、本発明における建設機械の油圧制御装置によれば、作業アタッチメントが作動し、その先端側に設けた油圧アクチュエータの高さ位置が変化したときには、油圧アクチュエータの背圧がその高さ位置に応じて変更されるため、油圧アクチュエータの背圧が負圧になることによる不具合を防止しながら、油圧アクチュエータに必要以上の背圧を与えるのを防止することができ、動力損失を可及的に低減することができる。 As described above, according to the hydraulic control device for a construction machine according to the present invention, when the work attachment is activated and the height position of the hydraulic actuator provided on the tip side thereof is changed, the back pressure of the hydraulic actuator is increased in height. Since it is changed according to the position, it is possible to prevent the hydraulic actuator from giving back pressure more than necessary while preventing problems caused by the negative back pressure of the hydraulic actuator. Can be reduced.
特に、請求項２に係る発明では、伸縮自在なブームの先端側に設けたジブ揺動用の油圧シリンダの高さ位置が伸縮自在なブームの伸縮動作及び傾斜角度によって大きく変化することから、この油圧シリンダの高さ位置に応じてその背圧が変更される場合背圧の変更量が大きくなるので、その分動力損失の低減効果を大きくすることができる。 In particular, in the invention according to claim 2, since the height position of the hydraulic cylinder for swinging the jib provided on the distal end side of the telescopic boom greatly changes depending on the telescopic operation and tilt angle of the telescopic boom, When the back pressure is changed according to the height position of the cylinder, the amount of change in the back pressure becomes large, so that the power loss reduction effect can be increased accordingly.
また、請求項３に係る発明では、伸縮自在なブームの先端側に設けたジブ揺動用の油圧シリンダの高さ位置をブームの長さと傾斜角度とを基に正確に検出することができる上、車載用クレーンに通常装備される過負荷防止装置のブーム長さ検出手段及びブーム角度検出手段を兼用することができるので、実施化を図る上で有利なものである。 In the invention according to claim 3, the height position of the hydraulic cylinder for swinging the jib provided on the distal end side of the telescopic boom can be accurately detected based on the boom length and the inclination angle. Since the boom length detection means and the boom angle detection means of the overload prevention device normally mounted on the in-vehicle crane can be used in combination, it is advantageous for implementation.
以下、本発明を実施するための形態である実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments that are modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施形態に係る油圧制御装置を装備する建設機械としてのホイールクレーンを示し、１は下部走行体、２は下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体であり、この上部旋回体２には作業アタッチメントとしてのクレーン装置３が装備されている。 FIG. 1 shows a wheel crane as a construction machine equipped with a hydraulic control apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a lower traveling body, and 2 is an upper revolving body mounted on the lower traveling body 1 so as to be able to turn. In addition, the upper swing body 2 is equipped with a crane device 3 as a work attachment.
上記クレーン装置３は、基端が機械本体としての上部旋回体２に回動可能に支持された伸縮ブーム４と、この伸縮ブーム４の先端に基端が回動可能に連結されたジブ５とを有している。伸縮ブーム４は、６つのボックスブームつまり基本ブーム４ａ及び２段〜６段ブーム４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆを互いに嵌め合わせて構成され、かつ内蔵する伸縮用油圧シリンダなどの機構（図示せず）により６段に伸縮可能なものである。この伸縮ブーム４の基本ブーム４ａと上部旋回体２との間には起伏用油圧シリンダ６が設けられ、この油圧シリンダ６の伸縮動作により伸縮ブーム４の傾斜角度θが変更されるようになっている。 The crane device 3 includes a telescopic boom 4 whose base end is rotatably supported by an upper swing body 2 as a machine body, and a jib 5 whose base end is rotatably connected to the distal end of the telescopic boom 4. have. The telescopic boom 4 is configured by fitting six box booms, that is, the basic boom 4a and the second to sixth booms 4b, 4c, 4d, 4e, and 4f, and a mechanism such as a telescopic hydraulic cylinder (not shown). 3) can be expanded and contracted in six steps. A hoisting hydraulic cylinder 6 is provided between the basic boom 4 a of the telescopic boom 4 and the upper swing body 2, and the tilt angle θ of the telescopic boom 4 is changed by the telescopic operation of the hydraulic cylinder 6. Yes.
また、上記ジブ５は、基本ジブ５ａと２段及び３段ジブ５ｂ，５ｃを互いに嵌め合わせて構成され、かつ手動により３段に伸縮可能なものである。このジブ５の基本ジブ５ａと伸縮ブーム４（６段ブーム４ｆ）の先端との間には、図２に拡大詳示するように、油圧シリンダないし油圧アクチュエータとしてのジブチルトシリンダ７が設けられている。このジブチルトシリンダ７のシリンダ本体７ａは、基本ジブ５ａに固定されている一方、ジブチルトシリンダ７のピストンロッド７ｂ先端は、連結ロッド８を介して伸縮ブーム４の先端に設けたブラケット９に連結されており、ジブチルトシリンダ７の伸縮動作によりジブ５が伸縮ブーム４（詳しくはブラケット９）との連結軸１０回りに回動するようになっている。 The jib 5 is constructed by fitting the basic jib 5a and the two-stage and three-stage jibs 5b and 5c, and can be manually expanded and contracted in three stages. A dibutylt cylinder 7 as a hydraulic cylinder or a hydraulic actuator is provided between the basic jib 5a of the jib 5 and the tip of the telescopic boom 4 (six-stage boom 4f) as shown in detail in FIG. Yes. The cylinder body 7a of the dibutyl cylinder 7 is fixed to the basic jib 5a, while the tip of the piston rod 7b of the dibutyl cylinder 7 is connected to a bracket 9 provided at the tip of the telescopic boom 4 via a connecting rod 8. The jib 5 is rotated around the connecting shaft 10 with the telescopic boom 4 (specifically, the bracket 9) by the expansion / contraction operation of the dibutylt cylinder 7.
上記伸縮ブーム４の先端からは主フック１１が吊り下げられているとともに、上記ジブ５の先端からは補フック１２が吊り下げられている。主フック１１を巻き上げ又は巻き下げするための主巻ウインチは、図示していないが上部旋回体３の後部に設けられており、補巻フック１２を巻き上げ又は巻き下げするための補巻ウインチ１３は、伸縮ブーム４の基本ブーム４ａに取り付けられている。 A main hook 11 is suspended from the distal end of the telescopic boom 4, and an auxiliary hook 12 is suspended from the distal end of the jib 5. A main winding winch for winding or lowering the main hook 11 is provided at the rear part of the upper swing body 3 (not shown), and an auxiliary winding winch 13 for winding or lowering the auxiliary hook 12 is provided. The telescopic boom 4 is attached to the basic boom 4a.
そして、本発明の一実施形態に係る油圧制御装置は、上記ジブチルトシリンダ７に対し作業油を給排するものであり、この油圧制御装置の構成は、図３に示している。 And the hydraulic control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention supplies and discharges working oil with respect to the said dibutylt cylinder 7, The structure of this hydraulic control apparatus is shown in FIG.
すなわち、図３において、２１は原動機２２により駆動される油圧ポンプであり、この油圧ポンプ２１とジブチルトシリンダ７との間には方向切換弁２３が設けられている。この方向切換弁２３は、リモコン弁２４により伸長位置ａと縮小位置ｂと中立位置ｃとに切り換えられるものである。そして、方向切換弁２３を伸長位置ａに切り換えたときには、油圧ポンプ２１からの作動油を給排路２５を通してジブチルトシリンダ７のヘッド側油室７ｃに供給し、ジブチルトシリンダ７のロッド側油室７ｄ内の作動油を給排路２６などを通してタンク２７に戻すことにより、ジブチルトシリンダ７が伸長動作をする。一方、方向切換弁２３を縮小位置ｂに切り換えたときには、油圧ポンプ２１からの作動油を給排路２６を通してジブチルトシリンダ７のロッド側油室７ｄに供給し、ジブチルトシリンダ７のヘッド側油室７ｃ内の作動油を給排路２５などを通してタンク２７に戻すことにより、ジブチルトシリンダ７が縮小動作をする。 That is, in FIG. 3, reference numeral 21 denotes a hydraulic pump driven by a prime mover 22, and a direction switching valve 23 is provided between the hydraulic pump 21 and the dibutylt cylinder 7. The direction switching valve 23 is switched to an extended position a, a reduced position b, and a neutral position c by a remote control valve 24. When the direction switching valve 23 is switched to the extended position a, the hydraulic oil from the hydraulic pump 21 is supplied to the head side oil chamber 7c of the dibutyl cylinder 7 through the supply / discharge passage 25, and the rod side oil of the dibutyl cylinder 7 is supplied. By returning the hydraulic oil in the chamber 7d to the tank 27 through the supply / exhaust passage 26 and the like, the dibutylt cylinder 7 is extended. On the other hand, when the direction switching valve 23 is switched to the contracted position b, hydraulic oil from the hydraulic pump 21 is supplied to the rod side oil chamber 7d of the dibutyl cylinder 7 through the supply / discharge passage 26, and the head side oil of the dibutyl cylinder 7 is supplied. By returning the hydraulic oil in the chamber 7c to the tank 27 through the supply / discharge passage 25 and the like, the dibutylt cylinder 7 is contracted.
上記方向切換弁２３は、中立位置ｃで油圧ポンプ２１からの作動油をセンターバイパス油路２８を通してタンク２７に戻しかつジブチルトシリンダ７のヘッド側油室７ｃ及びロッド側油室７ｄを共に給排路２５，２６及び油路２９を介してセンターバイパス油路２８に連通させるようになっている。また、センターバイパス通路２８には、方向切換弁２３の中立位置ｃでのジブチルトシリンダ７の背圧を調整可能にするための電磁比例リリーフ弁３１が設けられており、この電磁比例リリーフ弁３１は、制御手段としてのコントローラ３２により制御される。 The directional control valve 23 returns the hydraulic oil from the hydraulic pump 21 to the tank 27 through the center bypass oil passage 28 at the neutral position c, and supplies and discharges both the head side oil chamber 7c and the rod side oil chamber 7d of the dibutyl cylinder 7. The center bypass oil passage 28 is communicated with the passages 25 and 26 and the oil passage 29. The center bypass passage 28 is provided with an electromagnetic proportional relief valve 31 for making it possible to adjust the back pressure of the dibutyl cylinder 7 at the neutral position c of the direction switching valve 23. Is controlled by a controller 32 as control means.
上記コントローラ３２は、伸縮ブーム４の長さＬを検出するブーム長さ検出手段３３からの検出信号と、伸縮ブーム４の傾斜角度θを検出するブーム角度検出手段３４からの信号とを共に受け、この両検出信号に基づいて、先ず、ジブチルトシリンダ７の高さ位置、例えば地上を基準高さとした地上高Ｈを下記の数式（１）により求める。 The controller 32 receives both a detection signal from the boom length detection means 33 for detecting the length L of the telescopic boom 4 and a signal from the boom angle detection means 34 for detecting the tilt angle θ of the telescopic boom 4. Based on both detection signals, first, the height position of the dibutylt cylinder 7, for example, the ground height H with the ground as a reference height, is obtained by the following formula (1).
Ｈ＝Ｌ・ｓｉｎθ＋Ｈ１＋Ｈ２ …（１） H = L · sin θ + H1 + H2 (1)
但し、Ｈ１は伸縮ブーム４の基端の地上高、Ｈ２はジブ５の基端からジブチルトシリンダ７取付箇所までの高さ寸法である。ここで、本実施形態の場合、上記ブーム長さ検出手段３３及びブーム角度検出手段３４、並びにこの両検出手段３３，３４の検出信号に基づいてジブチルトシリンダ７の高さ位置を算出するコントローラ３２によって、請求項１に係る発明にいう高さ位置検出手段３５が構成されている。また、ブーム長さ検出手段３３及びブーム角度検出手段３４は、共に車載クレーンに装備される過負荷防止装置（図示せず）のものが用いられている。ブーム長さ検出手段３３は、図示していないが、ワイヤの一端を伸縮ブーム４の先端に固定し、ワイヤの他端側を伸縮ブーム４の基端側に取り付けたワイヤ巻き取り機で巻き取り、このワイヤ巻き取り機の巻き取り軸の回転から伸縮ブーム４の長さＬを検出する構成のものであり、ブーム角度検出手段３４は、重錘を用いてなるものである。 However, H1 is the ground height of the base end of the telescopic boom 4, and H2 is the height dimension from the base end of the jib 5 to the attachment location of the dibutyl cylinder 7. Here, in the case of the present embodiment, the boom length detecting means 33 and the boom angle detecting means 34 and the controller 32 for calculating the height position of the dibutylt cylinder 7 based on the detection signals of both the detecting means 33 and 34. Thus, the height position detecting means 35 referred to in the invention according to claim 1 is constituted. Further, as the boom length detection means 33 and the boom angle detection means 34, those of an overload prevention device (not shown) provided in the in-vehicle crane are used. Although not shown, the boom length detection means 33 is wound by a wire winder in which one end of the wire is fixed to the distal end of the telescopic boom 4 and the other end of the wire is attached to the proximal end side of the telescopic boom 4. The length L of the telescopic boom 4 is detected from the rotation of the winding shaft of the wire winder, and the boom angle detecting means 34 is formed using a weight.
続いて、コントローラ３２は、数式（１）により求めたジブチルトシリンダ７の高さ位置としての地上高Ｈに応じて、図４に示す相関関係を基に、ジブチルトシリンダ７の背圧を設定し、この設定値になるように上記電磁比例リリーフ弁３１を制御する。図４に示す相関関係では、地上高Ｈの大きさに比例して背圧が大きくなるように設定されている。 Subsequently, the controller 32 sets the back pressure of the dibutylt cylinder 7 based on the correlation shown in FIG. 4 according to the ground height H as the height position of the dibutylt cylinder 7 obtained by the mathematical expression (1). And the said electromagnetic proportional relief valve 31 is controlled so that it may become this setting value. The correlation shown in FIG. 4 is set so that the back pressure increases in proportion to the ground height H.
尚、図３中、４１は油圧ポンプ２１から吐出される作動油の圧力を所定値以下にするためのリリーフ弁、４２は伸縮ブーム４の伸縮動作に応じて給排路２５，２６を繰り出し又は巻き取るためのホースリール、４３はジブチルトシリンダ７のロッド側油室７ｄに連通する給排路２６に設けられたパイロットチェック弁であり、このパイロットチェック弁４３は、方向切換弁１０４を伸長位置ａに切り換えたとき以外にジブチルトシリンダ７のロッド側油室７ｄから作動油が抜けてジブ５の傾斜が変化するのを防止するためのものである。 In FIG. 3, reference numeral 41 denotes a relief valve for reducing the pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 21 to a predetermined value or less, and 42 denotes the supply / discharge passages 25 and 26 according to the extension / contraction operation of the extension / contraction boom 4. A hose reel 43 for winding is a pilot check valve provided in the supply / exhaust passage 26 communicating with the rod-side oil chamber 7d of the dibutylt cylinder 7. The pilot check valve 43 extends the direction switching valve 104 to the extended position. This is to prevent hydraulic oil from escaping from the rod side oil chamber 7d of the dibutyl cylinder 7 and changing the inclination of the jib 5 other than when switching to a.
次に、上記実施形態の作用・効果について説明するに、クレーン装置３の伸縮ブーム４が伸縮動作をし、あるいは伸縮ブーム４の傾斜角度θが起伏用油圧シリンダ６の伸縮動作により変化し、伸縮ブーム４の先端側に設けたジブチルトシリンダ７の高さ位置が変化したとき、コントローラ３２は、ブーム長さ検出手段３３で検出した伸縮ブーム４の長さＬと、ブーム角度検出手段３４で検出した伸縮ブーム４の傾斜角度θとから上記ジブチルトシリンダ７の高さ位置を算出し、その高さ位置に応じて電磁比例リリーフ弁３１を制御することにより、ジブチルトシリンダ７の背圧がその高さ位置に応じて変更される。このため、例えば方向切換弁２３を中立位置ｃに切り換えた状態で補フック１２にて吊り荷を吊り上げる作業中にジブチルトシリンダ７の背圧が負圧になり、ジブチルトシリンダ７の油室７ｃ，７ｄが作動油で満たされなくなることによる不具合（ジブチストシリンダ７が吊り荷の重みなどにより伸長したり、方向切換弁２３を中立位置ｃから伸長位置ａ又は縮小位置ｂに切り換えたときにショックが発生したりすることなど）を防止しながら、ジブチルトシリンダ７に必要以上の背圧を与えるのを防止することができ、動力損失を可及的に低減することができる。 Next, the operation and effect of the above-described embodiment will be described. The telescopic boom 4 of the crane device 3 performs the telescopic operation, or the tilt angle θ of the telescopic boom 4 is changed by the telescopic operation of the hoisting hydraulic cylinder 6 to expand and contract. When the height position of the dibutylt cylinder 7 provided on the distal end side of the boom 4 changes, the controller 32 detects the length L of the telescopic boom 4 detected by the boom length detection means 33 and the boom angle detection means 34. By calculating the height position of the dibutylt cylinder 7 from the tilt angle θ of the telescopic boom 4 and controlling the electromagnetic proportional relief valve 31 according to the height position, the back pressure of the dibutylt cylinder 7 is It is changed according to the height position. For this reason, for example, the back pressure of the dibutylt cylinder 7 becomes negative during the operation of lifting the suspended load with the auxiliary hook 12 with the direction switching valve 23 switched to the neutral position c, and the oil chamber 7c of the dibutylt cylinder 7 becomes negative. , 7d are not filled with hydraulic oil (should be shocked when the dibutist cylinder 7 is extended due to the weight of the suspended load or when the direction switching valve 23 is switched from the neutral position c to the extended position a or the reduced position b. And the like, and it is possible to prevent the back pressure more than necessary from being applied to the dibutyl cylinder 7 and to reduce power loss as much as possible.
しかも、上記ブーム長さ検出手段３３及びブーム角度検出手段３４は、共に車載クレーンに通常装備される過負荷防止装置に用いられるものであり、これを兼用するに過ぎないので、実施化を容易に図ることができる。 In addition, both the boom length detection means 33 and the boom angle detection means 34 are used in an overload prevention device that is normally installed in an in-vehicle crane. Can be planned.
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、ジブチルトシリンダ７の高さ位置である地上高Ｈを検出する高さ位置検出手段３５を、伸縮ブーム３３の長さＬを検出するブーム長さ検出手段３３と、伸縮ブーム３３の傾斜角度θを検出するブーム角度検出手段３４とを用いる構成としたが、本発明は、上記実施形態の場合、ジブ５の傾斜角度がジブチルトシリンダ７の地上高Ｈに関係することから、このジブ５の傾斜角度を検出するジブ角度検出手段を更に組み合わせて構成し、あるいはジブチルトシリンダ７の地上高Ｈを直接検出する従来公知の高さ測定器などを用いて構成してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various other form is included. For example, in the above-described embodiment, the height position detecting means 35 that detects the ground height H that is the height position of the dibutylt cylinder 7, the boom length detecting means 33 that detects the length L of the telescopic boom 33, and the telescopic boom The boom angle detecting means 34 for detecting the inclination angle θ of 33 is used. However, in the above embodiment, the inclination angle of the jib 5 is related to the ground height H of the dibutylt cylinder 7 in the above embodiment. The jib angle detecting means for detecting the inclination angle of the jib 5 may be further combined, or a conventionally known height measuring device for directly detecting the ground height H of the dibutylt cylinder 7 may be used. .
また、上記実施形態では、伸縮ブーム４の先端側に設けたジブチルトシリンダ７に対し作動油を給排する場合について述べたが、本発明は、この場合に限らず、機械本体に長尺の作業アタッチメントの基端が回動可能に支持され、この作業アタッチメントの先端側に油圧シリンダや油圧モータなどの油圧アクチュエータが設けられ、この油圧アクチュエータに対し作動油を給排する建設機械の油圧制御装置に広く適用することができる。 Moreover, although the said embodiment described the case where hydraulic fluid was supplied / discharged with respect to the dibutylt cylinder 7 provided in the front end side of the expansion-contraction boom 4, this invention is not limited to this case, A machine main body is elongate. A hydraulic control device for a construction machine, in which a base end of a work attachment is rotatably supported, and a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder or a hydraulic motor is provided on a tip end side of the work attachment, and hydraulic oil is supplied to or discharged from the hydraulic actuator. Can be widely applied to.
２ 上部旋回体（機械本体）
３ クレーン装置（作業アタッチメント）
４ 伸縮ブーム
５ ジブ
７ ジブチルトシリンダ（油圧シリンダ、油圧アクチュエータ）
２１ 油圧ポンプ
２３ 方向切換弁
２７ タンク
２８ センターバイパス油路
３１ 電磁比例リリーフ弁
３２ コントローラ（制御手段）
３３ ブーム長さ検出手段
３４ ブーム角度検出手段
３５ 高さ位置検出手段
2 Upper swing body (machine body)
3 Crane device (work attachment)
4 Telescopic boom 5 Jib 7 Dibutylt cylinder (hydraulic cylinder, hydraulic actuator)
21 Hydraulic pump 23 Directional switching valve 27 Tank 28 Center bypass oil passage 31 Electromagnetic proportional relief valve 32 Controller (control means)
33 Boom length detection means 34 Boom angle detection means 35 Height position detection means
Claims (3)
上記油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間に設けられ、中立位置で油圧ポンプからの作動油をセンターバイパス油路を通してタンクに戻しかつ油圧アクチュエータをセンターバイパス油路に連通させる方向切換弁と、
上記センターバイパス油路に設けられ、上記方向切換弁の中立位置での油圧アクチュエータの背圧を調整可能にするための電磁比例リリーフ弁と、
上記油圧アクチュエータの高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
この高さ位置検出手段で検出した油圧アクチュエータの高さ位置に応じて、上記油圧アクチュエータの背圧を調整するように上記電磁比例リリーフ弁を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。 A hydraulic control device for a construction machine, wherein a base end of a work attachment is rotatably supported on a machine body, a hydraulic actuator is provided on a tip side of the work attachment, and hydraulic oil is supplied to and discharged from the hydraulic actuator.
A directional control valve provided between the hydraulic actuator and the hydraulic pump, for returning the hydraulic oil from the hydraulic pump to the tank through the center bypass oil passage in a neutral position and communicating the hydraulic actuator to the center bypass oil passage;
An electromagnetic proportional relief valve that is provided in the center bypass oil passage and that enables adjustment of the back pressure of the hydraulic actuator at a neutral position of the direction switching valve;
A height position detecting means for detecting a height position of the hydraulic actuator;
And a control means for controlling the electromagnetic proportional relief valve so as to adjust the back pressure of the hydraulic actuator according to the height position of the hydraulic actuator detected by the height position detecting means. Hydraulic control device of the machine.
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