JP2011021688A - Hydraulic driving device - Google Patents

Hydraulic driving device Download PDF

Info

Publication number
JP2011021688A
JP2011021688A JP2009167100A JP2009167100A JP2011021688A JP 2011021688 A JP2011021688 A JP 2011021688A JP 2009167100 A JP2009167100 A JP 2009167100A JP 2009167100 A JP2009167100 A JP 2009167100A JP 2011021688 A JP2011021688 A JP 2011021688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
valve
flow rate
swing motor
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009167100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiwamu Takahashi
究 高橋
Yasutaka Tsuriga
靖貴 釣賀
Keifumi Takebayashi
圭文 竹林
Kazushige Mori
和繁 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2009167100A priority Critical patent/JP2011021688A/en
Publication of JP2011021688A publication Critical patent/JP2011021688A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve favorable operability by restraining a speed change in turn by preferentially supplying a pressurized oil to a swivel motor even if a saturated condition arises when the swivel motor and other actuator are simultaneously operated and by restraining a shock at the start of turn even in turn-only operation. <P>SOLUTION: In a hydraulic driving device, a flow control valve 6a for turn comprises a fixed restriction 20 setting a maximum demand flow rate for turn and an open center type directional control valve 40, an output pressure identical to an output pressure introduced from an engine speed detecting valve 13 to a pump tilting control part 17a as a target differential pressure for LS control is introduced to a pressure compensation valve 7a, a target compensated differential pressure is set therefor, and other pressure compensation valves 7b, 7c, ... are set by a differential pressure between a pump discharge pressure which is an output pressure from a detecting valve 11 and the highest load pressure. Shuttle valve 9a, ... detects a pressure between the fixed restriction 20 and the directional control valve 40 as a load pressure of the swivel motor 3a. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械に用いられる油圧駆動装置に係り、特に油圧ポンプの吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようにロードセンシング制御を行う油圧駆動装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic drive device used in construction machinery such as a hydraulic excavator, and more particularly to a hydraulic drive device that performs load sensing control so that a discharge pressure of a hydraulic pump is higher than a maximum load pressure of a plurality of actuators by a target differential pressure. .

この種の油圧駆動装置として、例えば特許文献1に記載のものがある。この特許文献1に記載の油圧駆動装置においては、旋回以外のアクチュエータに係わる圧力補償弁の目標補償差圧として、油圧ポンプの吐出圧と最高負荷圧との差圧を導き、旋回に係わる圧力補償弁の目標補償差圧として、エンジン回転数検出回路からの出力圧を導くことにより、旋回モータと他のアクチュエータとの複合操作時において、油圧ポンプの吐出流量が同時操作される旋回モータと他のアクチュエータの要求流量に対して不足するサチュレーション状態が生じても、旋回モータに優先的に圧油を供給して、その速度変化を抑えることができるようにしている。   An example of this type of hydraulic drive device is disclosed in Patent Document 1. In the hydraulic drive device described in Patent Document 1, as the target compensation differential pressure of the pressure compensation valve related to the actuator other than the swing, the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure is derived to compensate the pressure related to the swing. The output pressure from the engine speed detection circuit is introduced as the target compensation differential pressure of the valve, so that in the combined operation of the swing motor and another actuator, the discharge flow of the hydraulic pump is controlled simultaneously with the other Even if a saturation state that is insufficient with respect to the required flow rate of the actuator occurs, pressure oil is preferentially supplied to the swing motor so that the speed change can be suppressed.

特許第3907040号Japanese Patent No. 3907040

特許文献1記載のロードセンシング制御を行う油圧駆動装置においては、旋回モータと他のアクチュエータとの同時操作時に、ポンプ吐出流量のサチュレーション状態が生じても、旋回モータに優先的に圧油を供給して、旋回モータの速度変化を抑えることができる。しかし、旋回モータの単独操作においては、旋回モータが回転駆動する旋回体が慣性体であるために、その動き始め(旋回起動時)に旋回モータの負荷圧が急激に上昇する。このため油圧ポンプの吐出圧と最高負荷圧(旋回モータの負荷圧)との差圧が小さくなり、油圧ポンプの傾転角が流量を増加させる方向に急激に切り換わり、油圧ポンプから圧油が急激に旋回モータへ流入し、旋回起動時のショックが大きいという問題があった。   In the hydraulic drive device that performs load sensing control described in Patent Document 1, pressure oil is preferentially supplied to the swing motor even when a saturation state of the pump discharge flow rate occurs during simultaneous operation of the swing motor and other actuators. Thus, the speed change of the swing motor can be suppressed. However, in a single operation of the swing motor, the swing body that is rotationally driven by the swing motor is an inertial body, so that the load pressure of the swing motor suddenly increases at the start of the movement (when the swing is started). For this reason, the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure (load pressure of the slewing motor) decreases, and the tilt angle of the hydraulic pump switches suddenly in the direction of increasing the flow rate. There was a problem that the shock suddenly entered the turning motor and the shock at the start of turning was great.

例えば、掘削・積込作業などで、バケットに掘削土や液状コンクリートなどを入れた状態で旋回起動した場合に、上記のようにショックが生じると、積荷の掘削土や液状コンクリートが荷こぼれしてしまうことがあった。   For example, when excavation / loading work and swiveling start with excavated soil or liquid concrete in a bucket, if a shock occurs as described above, the excavated soil or liquid concrete of the load will be spilled. There was a case.

本発明の目的は、旋回モータと他のアクチュエータの同時操作時には、油圧ポンプの吐出流量のサチュレーション状態が生じても、旋回モータに優先的に圧油を供給して旋回の速度変化を抑えることができるとともに、旋回モータの単独操作においては、旋回起動時のショックを抑え、良好な操作性を実現することができる建設機械の油圧駆動装置を提供することである。   The object of the present invention is to suppress the change in the turning speed by preferentially supplying pressure oil to the turning motor even when the hydraulic pump discharge flow rate saturation occurs during simultaneous operation of the turning motor and other actuators. It is also possible to provide a hydraulic drive device for a construction machine that can suppress shock at the time of turning start and realize good operability in independent operation of the turning motor.

(1)上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される旋回モータを含む複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の絞り部の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記複数のアクチュエータの負荷圧のうちの最高負荷圧を検出する最高負荷圧検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧が、前記最高負荷圧検出手段により検出された最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようロードセンシング制御するポンプ制御手段と、前記エンジンの回転数が低下するにしたがって低下するよう前記エンジンの回転数に依存する圧力を出力するエンジン回転数検出部とを備え、このエンジン回転数検出部の出力圧を前記ポンプ制御手段に導き、前記ロードセンシング制御の目標差圧を前記エンジンの回転数に依存する可変値として設定した油圧駆動装置において、前記旋回モータ以外のアクチュエータに係わる圧力補償弁のそれぞれの目標補償差圧を前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧により設定するとともに、前記旋回モータに係わる圧力補償弁に、前記エンジン回転数検出部からロードセンシング制御の目標差圧としてポンプ制御手段に導かれた出力圧と同一の出力圧を導いて、前記出力圧により目標補償差圧を設定するよう構成し、前記旋回モータに係わる流量制御弁を、前記旋回モータの最大要求流量を設定する固定絞りと、この固定絞りの下流に配置されたオープンセンタ型の方向切換弁とで構成し、前記旋回モータに係わる圧力補償弁を前記固定絞りの前後差圧を制御するように構成し、前記最高負荷圧検出手段を、前記旋回モータの負荷圧として、前記固定絞りと前記方向切換弁との間の圧力を検出するよう構成したものとする。   (1) In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of engines, a variable displacement hydraulic pump driven by the engine, and a swing motor driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump. Actuators, a plurality of flow control valves that control the flow rate of pressure oil supplied from the hydraulic pump to the plurality of actuators, and a plurality of pressure compensations that respectively control the differential pressure across the throttle portions of the plurality of flow control valves A valve, a maximum load pressure detecting means for detecting a maximum load pressure among the load pressures of the plurality of actuators, and a discharge pressure of the hydraulic pump being a target difference from a maximum load pressure detected by the maximum load pressure detecting means. Pump control means for load sensing control to increase only the pressure, and depending on the engine speed to decrease as the engine speed decreases. An engine speed detector that outputs the pressure to be output, the output pressure of the engine speed detector is guided to the pump control means, and the target differential pressure of the load sensing control depends on the engine speed In the hydraulic drive apparatus set as above, each target compensation differential pressure of the pressure compensation valve related to the actuator other than the swing motor is set by the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of actuators. The pressure compensation valve related to the swing motor is led to the same output pressure as the target pressure difference of the load sensing control from the engine speed detection unit to the pump control means, and the target compensation is performed by the output pressure. A differential pressure is set, and the flow control valve for the swing motor is set to the maximum required flow rate of the swing motor. A fixed throttle and an open center type directional control valve arranged downstream of the fixed throttle, and a pressure compensation valve related to the swing motor is configured to control a differential pressure across the fixed throttle, The maximum load pressure detecting means is configured to detect the pressure between the fixed throttle and the direction switching valve as the load pressure of the swing motor.

このように旋回モータに係わる流量制御弁を固定絞りとオープンセンタ型の方向切換弁とで構成した場合に、旋回モータの負荷圧として固定絞りと方向切換弁との間の圧力を検出することにより、旋回モータを操作したとき、旋回モータの負荷圧として固定絞りと方向切換弁との間の圧力が検出されるため、ロードセンシング制御により油圧ポンプの吐出流量を増加させることができる。   In this way, when the flow control valve for the swing motor is composed of a fixed throttle and an open center type directional switching valve, by detecting the pressure between the fixed throttle and the directional switching valve as the load pressure of the swing motor When the swing motor is operated, since the pressure between the fixed throttle and the direction switching valve is detected as the load pressure of the swing motor, the discharge flow rate of the hydraulic pump can be increased by load sensing control.

そして、旋回モータに係わる流量制御弁を固定絞りとオープンセンタ型の方向切換弁とで構成するとともに、旋回モータに係わる圧力補償弁を固定絞りの前後差圧を制御するように構成することにより、旋回モータと他のアクチュエータとの同時操作時に、固定絞りの前後差圧が圧力補償弁によって一定に制御されることで、その他のアクチュエータの挙動や油圧ポンプのサチュレーション状態によらず、旋回モータにはある一定の流量が優先的に供給され(優先性が維持され)、旋回の速度変化を抑えることができる。   The flow control valve related to the swing motor is composed of a fixed throttle and an open center type directional switching valve, and the pressure compensation valve related to the swing motor is configured to control the differential pressure across the fixed throttle. When the swing motor and other actuators are operated simultaneously, the differential pressure across the fixed throttle is controlled to be constant by the pressure compensation valve, so that the swing motor has no relation to the behavior of other actuators or the saturation state of the hydraulic pump. A certain flow rate is preferentially supplied (priority is maintained), and a change in turning speed can be suppressed.

また、旋回モータを単独で操作する旋回起動時において、旋回モータの負荷圧が一時的に高くなり、油圧ポンプがロードセンシング制御によって吐出流量を増加させたとしても、固定絞りの下流に配置したオープンセンタ型の方向切換弁によって圧油の一部をタンクに逃がしながら旋回モータへの圧油の流量を制御できるので、急激な流量増加による起動時のショックを抑え、良好な操作性を実現することができる。   In addition, even when the swing motor is operated independently, the load pressure of the swing motor temporarily increases and the hydraulic pump increases the discharge flow rate by load sensing control. The center type directional control valve can control the flow rate of pressure oil to the swing motor while letting a part of the pressure oil to escape to the tank. Can do.

(2)上記(1)において、好ましくは、前記ポンプ制御手段は、前記油圧ポンプの最少吐出流量が前記固定絞りによって設定される前記旋回モータの最大要求流量より大きくなるよう、前記油圧ポンプの最小傾転を設定する。   (2) In the above (1), preferably, the pump control means is configured so that the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump is greater than the maximum required flow rate of the swing motor set by the fixed throttle. Set the tilt.

これにより旋回モータの操作時において、油圧ポンプのロードセンシング制御と圧力補償弁の制御との干渉によるシステムの不安定性を解消し、旋回操作性を更に良好なものとすることができる。   This eliminates the instability of the system due to the interference between the load sensing control of the hydraulic pump and the control of the pressure compensation valve when the swing motor is operated, and the swing operability can be further improved.

(3)また、上記(1)又は(2)において、好ましくは、前記旋回モータに係わる圧力補償弁は、前記旋回モータの負荷圧が高くなるにしたがって前記固定絞りの前後差圧を小さくして通過流量を減ずる負荷依存特性を有している。   (3) In the above (1) or (2), preferably, the pressure compensation valve related to the swing motor reduces the differential pressure across the fixed throttle as the load pressure of the swing motor increases. It has a load-dependent characteristic that reduces the passage flow rate.

これにより旋回起動時において、旋回モータの負荷圧が一時的に高くなると、旋回モータへの供給流量が減少するため、旋回モータで消費される馬力を減少することができるとともに、旋回・ブーム上げ等の同時操作時にサチュレーション状態が生じても、その分、他のアクチュエータで使える流量が増加し、ブーム上げ量を確保できるなど良好な複合操作性を実現することができる。   This makes it possible to reduce the horsepower consumed by the swing motor when the load pressure of the swing motor temporarily increases at the time of turning start, thereby reducing the horsepower consumed by the turning motor, turning, boom raising, etc. Even if a saturation state occurs during the simultaneous operation, the flow rate that can be used by other actuators is increased correspondingly, and a good combined operability can be realized, such as ensuring the amount of raising the boom.

本発明によれば、旋回モータと他のアクチュエータの同時操作時には、油圧ポンプの吐出流量のサチュレーション状態が生じても、旋回モータに優先的に圧油が供給されて旋回モータの高い優先性が維持され、旋回の速度変化を抑え、良好な複合操作性を得ることができる。   According to the present invention, at the time of simultaneous operation of the swing motor and other actuators, even when a saturation state of the discharge flow rate of the hydraulic pump occurs, pressure oil is preferentially supplied to the swing motor, and the high priority of the swing motor is maintained. Thus, it is possible to suppress a change in the turning speed and obtain a good combined operability.

また、旋回モータを単独操作した場合は、旋回起動時に旋回モータの負荷圧が一時的に高くなり、油圧ポンプがロードセンシング制御によって吐出流量を増加させたとしても、旋回モータに供給する圧油の流量制御をオープンセンタ型の方向切換弁によって行うことにより、急激な流量増加による起動時のショックを抑え、滑らかな旋回操作性を実現することができる。   In addition, when the swing motor is operated alone, the load pressure of the swing motor temporarily increases at the start of swing, and even if the hydraulic pump increases the discharge flow rate by load sensing control, the pressure oil supplied to the swing motor By performing the flow rate control with an open center type directional control valve, it is possible to suppress a shock at the time of start-up due to a rapid flow rate increase and realize a smooth turning operability.

また、油圧ポンプの最少吐出流量が固定絞りによって設定される旋回モータの最大要求流量より小さくならないように、油圧ポンプの最小傾転を設定したため、油圧ポンプのロードセンシング制御と圧力補償弁の制御との干渉によるシステムの不安定性を解消し、旋回操作性を更に良好なものとすることができる。   In addition, since the minimum tilt of the hydraulic pump is set so that the minimum discharge flow rate of the hydraulic pump does not become smaller than the maximum required flow rate of the swing motor set by the fixed throttle, the load sensing control of the hydraulic pump and the control of the pressure compensation valve The instability of the system due to the interference can be eliminated, and the turning operability can be further improved.

また、旋回モータに係わる圧力補償弁に負荷依存特性を持たせたため、旋回起動時における旋回モータの負荷圧上昇時に、旋回モータへの供給流量が減少し、旋回モータで消費される馬力を減少することができるとともに、旋回・ブーム上げ等の同時操作時にサチュレーション状態が生じても、その分、他のアクチュエータで使える流量が増加し、ブーム上げ量を確保できるなど良好な複合操作性を実現することができる。   In addition, since the pressure compensation valve related to the swing motor has a load-dependent characteristic, when the load pressure of the swing motor is increased at the start of swing, the supply flow rate to the swing motor is reduced and the horsepower consumed by the swing motor is reduced. In addition, even if a saturation state occurs during simultaneous operations such as turning and boom raising, the flow rate that can be used by other actuators is increased accordingly, and a good combined operability such as securing the boom raising amount is realized. Can do.

本発明の一実施の形態における建設機械の油圧駆動装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the hydraulic drive device of the construction machine in one embodiment of this invention. 傾転角制御部によるメインポンプのPQ特性図である。It is a PQ characteristic figure of the main pump by a tilt angle control part. 本発明の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the hydraulic excavator by which the hydraulic drive device of this invention is mounted.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
〜構成〜
図1に本発明の第1の実施の形態である油圧駆動装置のシステム構成を示す。本実施の形態は、本発明をフロントスイング式の油圧ショベルの油圧駆動装置に適用した場合のものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
~Constitution~
FIG. 1 shows a system configuration of a hydraulic drive apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the present invention is applied to a hydraulic drive device of a front swing type hydraulic excavator.

図1において、本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、エンジン1と、このエンジン1により駆動されるメインポンプとしての可変容量型の油圧ポンプ2及び固定容量型のパイロットポンプ30と、メインポンプ2から吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータ3a,3b,3c…と、メインポンプ2の供給油路5に接続されたアクチュエータ3a,3b,3c…に対応する油路8a,8b,8c…に接続され、メインポンプ2からアクチュエータ3a,3b,3c…に供給される圧油の流量と方向をそれぞれ制御する複数の流量制御弁6a,6b,6c…と、各流量制御弁6a,6b,6c…の上流側において油路8a,8b,8c…に接続され、各流量制御弁6a,6b,6c…の絞り部の前後差圧を制御する圧力補償弁7a,7b,7c…と、アクチュエータ3a,3b,3c…の負荷圧のうちの最高圧力を選択して出力するシャトル弁9a,9b,9c…(最高負荷圧検出手段)と、メインポンプ2の吐出圧と前記最高負荷圧との差圧を絶対圧として油路12dに出力する差圧減圧弁11と、メインポンプ2の供給油路5に接続され、メインポンプ2の最高吐出圧(最高回路圧力)を制限するためのメインリリーフ弁14と、メインポンプ2の吐出圧と前記最高負荷圧との差圧がバネ15aで設定されるある一定値を越えたときにメインポンプ2の吐出油をタンクに戻し、メインポンプ2の圧力上昇を制限するアンロード弁15とを備えている。   In FIG. 1, a hydraulic drive apparatus according to the present embodiment includes an engine 1, a variable displacement hydraulic pump 2 and a fixed displacement pilot pump 30 as a main pump driven by the engine 1, and a main pump 2. And a plurality of actuators 3a, 3b, 3c... Driven by the pressure oil discharged from the oil passages 8a, 8b, 8c corresponding to the actuators 3a, 3b, 3c. Are connected to the plurality of flow control valves 6a, 6b, 6c, and the flow control valves 6a, 6b for controlling the flow rate and direction of the pressure oil supplied from the main pump 2 to the actuators 3a, 3b, 3c,. , 6c... Are connected to the oil passages 8a, 8b, 8c..., And are pressure compensation valves 7 for controlling the differential pressure across the throttle portions of the flow control valves 6a, 6b, 6c. , 7b, 7c..., Shuttle valves 9a, 9b, 9c... (Maximum load pressure detecting means) for selecting and outputting the highest pressure among the load pressures of the actuators 3a, 3b, 3c. The differential pressure reducing valve 11 that outputs the differential pressure between the pressure and the maximum load pressure as an absolute pressure to the oil passage 12d and the supply oil passage 5 of the main pump 2 are connected to the maximum discharge pressure (maximum circuit pressure) of the main pump 2. The main relief valve 14 for limiting the discharge pressure of the main pump 2 when the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 2 and the maximum load pressure exceeds a certain value set by the spring 15a. And an unload valve 15 for limiting the pressure rise of the main pump 2 is provided.

アクチュエータ3aは油圧ショベルの旋回モータであり、アクチュエータ3b,3cはそれぞれ油圧ショベルのブームシリンダ及びアームシリンダであり、流量制御弁6aは旋回用、流量制御弁6bはブーム用、流量制御弁6cはアーム用である。図示の都合上、バケットシリンダ、ブームスイングシリンダ、走行モータ等の他のアクチュエータ及びこれらアクチュエータに係わる回路要素は省略して示している。   The actuator 3a is a swing motor for a hydraulic excavator, and the actuators 3b and 3c are a boom cylinder and an arm cylinder of the hydraulic excavator, respectively. It is for. For convenience of illustration, other actuators such as a bucket cylinder, a boom swing cylinder, a traveling motor, and circuit elements related to these actuators are omitted.

旋回用の流量制御弁6aは、旋回モータ3aに圧油を供給する油路8aにおいて、圧力補償弁7aの下流側に配置され、旋回モータ3aの最大要求流量を設定する固定絞り20(絞り部)と、固定絞り20の下流側に配置され、旋回モータ3aに供給される圧油の流れ方向と流量を制御するオープンセンタ型の方向切換弁40とから構成されている。   The flow control valve 6a for turning is disposed on the downstream side of the pressure compensation valve 7a in the oil passage 8a for supplying pressure oil to the turning motor 3a, and a fixed throttle 20 (throttle part) for setting the maximum required flow rate of the turning motor 3a. ) And an open center type directional switching valve 40 that controls the flow direction and flow rate of the pressure oil that is disposed downstream of the fixed throttle 20 and is supplied to the turning motor 3a.

圧力補償弁7aは、その目標補償差圧として後述するエンジン回転数検出弁13の出力圧が油路12e及び油路12fを介して導かれる開方向作動の受圧部21aと、固定絞り20(絞り部)の前後差圧を検出する受圧部22a,23a…を有し、固定絞り20の前後差圧をエンジン回転数検出弁13の出力圧に基づいて制御する。後述するように、エンジン回転数検出弁13の出力圧はロードセンシング制御の目標差圧としてポンプ制御手段(傾転角制御部17)にも導かれている。すなわち、旋回モータ3aに係わる圧力補償弁7aの受圧部21aには、エンジン回転数検出弁13からロードセンシング制御の目標差圧としてポンプ制御手段の切換弁17bに導かれた出力圧と同一の出力圧が導かれ、その出力圧により目標補償差圧を設定している。また、後述するように、好ましくは圧力補償弁7aは負荷依存特性を有している。   The pressure compensation valve 7a includes an opening direction pressure receiving portion 21a through which an output pressure of an engine speed detection valve 13, which will be described later, is introduced as a target compensation differential pressure via an oil passage 12e and an oil passage 12f, and a fixed throttle 20 (throttle). .., And controls the differential pressure across the fixed throttle 20 based on the output pressure of the engine speed detection valve 13. As will be described later, the output pressure of the engine speed detection valve 13 is also guided to the pump control means (tilt angle control unit 17) as a target differential pressure for load sensing control. In other words, the pressure receiving portion 21a of the pressure compensating valve 7a related to the swing motor 3a has the same output pressure as the output pressure led from the engine speed detection valve 13 to the switching valve 17b of the pump control means as the target differential pressure for load sensing control. The pressure is derived, and the target compensation differential pressure is set by the output pressure. As will be described later, the pressure compensation valve 7a preferably has a load-dependent characteristic.

オープンセンタ型の方向切換弁40に対しては、中立位置40aにおいて、圧力補償弁7a及び固定絞り20を経由して供給される圧油をタンクに戻す中立回路41と、切換位置40bまたは40cにおいて、圧力補償弁7a及び固定絞り20を経由した圧油を供給するフィーダ回路42が設けられ、フィーダ回路42にはチェックバルブ60を設けてある。   For the open center type directional switching valve 40, at the neutral position 40a, the neutral circuit 41 for returning the pressure oil supplied via the pressure compensation valve 7a and the fixed throttle 20 to the tank, and at the switching position 40b or 40c. A feeder circuit 42 for supplying pressure oil via the pressure compensation valve 7a and the fixed throttle 20 is provided, and a check valve 60 is provided in the feeder circuit 42.

固定絞り20は旋回モータ3aの最大要求流量を設定するためのものであり、エンジン1が最高定格回転数にあり、圧力補償弁7aにより固定絞り20の前後差圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧に等しく制御されるとき、固定絞り20の通過流量が旋回モータ3aの最大要求流量に一致するように開度が設定されている。   The fixed throttle 20 is for setting the maximum required flow rate of the swing motor 3a. The engine 1 is at the maximum rated speed, and the pressure compensation valve 7a causes the differential pressure across the fixed throttle 20 to change between the engine speed detection valve 13 and the engine. When controlled to be equal to the output pressure, the opening degree is set so that the passage flow rate of the fixed throttle 20 matches the maximum required flow rate of the turning motor 3a.

流量制御弁6b,6c…は、従来の場合と同じようにクローズドタイプの1つのバルブで構成されている。圧力補償弁7b,7c…は、その目標補償差圧として差圧減圧弁11の出力圧が油路12dを介して導かれる開方向作動の受圧部21b,21c…と、流量制御弁6b,6c…のメータイン絞り部の前後差圧を検出する受圧部22b,23b…及び22c,23c…を有し、流量制御弁6b,6c…のメータイン絞り部の前後差圧が差圧減圧弁11の出力圧(メインポンプ2の吐出圧とアクチュエータ3a,3b,3c…の最高負荷圧との差圧)に等しくなるように制御する。すなわち、旋回モータ3a以外のアクチュエータ3b,3c…はそれぞれの目標補償差圧をメインポンプ2の吐出圧とアクチュエータ3a,3b,3c…の最高負荷圧との差圧により設定している。   The flow rate control valves 6b, 6c,... Are composed of one closed type valve as in the conventional case. The pressure compensating valves 7b, 7c,... Are pressure sensing parts 21b, 21c, which are operated in the opening direction, and the flow rate control valves 6b, 6c through which the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 is guided through the oil passage 12d. Are pressure receiving portions 22b, 23b,..., 22c, 23c,... That detect the differential pressure before and after the meter-in throttle portion, and the differential pressure before and after the meter-in throttle portions of the flow control valves 6b, 6c,. The pressure is controlled to be equal to the pressure (the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 2 and the maximum load pressure of the actuators 3a, 3b, 3c...). That is, the actuators 3b, 3c,... Other than the swing motor 3a set their target compensation differential pressures by the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 2 and the maximum load pressure of the actuators 3a, 3b, 3c,.

また、旋回用の圧力補償弁7aは、固定絞り20の下流側の圧力を検出する受圧部22aの受圧面積が固定絞り20の上流側の圧力を検出する受圧部23aの受圧面積よりも大きく、その受圧面積の差分に固定絞り20の下流側の圧力が作用することにより生じる付勢力が受圧部21aに生じる付勢力に対向して閉弁方向に作用するように構成され、これにより旋回モータ3aの負荷圧が高くなるにしたがって固定絞り20の前後差圧を小さくして通過流量を減少させる特性(負荷依存特性)を持たせている。その具体的な構成は特開2000-227103号公報に詳しい。   Further, in the pressure compensating valve 7a for turning, the pressure receiving area of the pressure receiving portion 22a for detecting the pressure on the downstream side of the fixed throttle 20 is larger than the pressure receiving area of the pressure receiving portion 23a for detecting the pressure on the upstream side of the fixed throttle 20, The urging force generated by the pressure on the downstream side of the fixed throttle 20 acting on the difference in the pressure receiving area is configured to act in the valve closing direction opposite to the urging force generated in the pressure receiving portion 21a, and thereby the swing motor 3a. As the load pressure increases, the differential pressure across the fixed restrictor 20 is reduced to reduce the passing flow rate (load dependent characteristics). The specific configuration is detailed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-227103.

シャトル弁9aは旋回モータ3aの負荷圧とブームシリンダ3bの負荷圧との高圧側を選択して出力し、シャトル弁9bはその出力圧とアームシリンダ3cの負荷圧との高圧側を選択して出力し、シャトル弁9cはその出力圧と図示しない他の同様なシャトル弁の出力圧との高圧側を選択して出力する。このようにしてシャトル弁9cからアクチュエータ3a,3b,3c…の負荷圧のうちの最高負荷圧が出力され、シャトル弁9a,9b,9c…は当該最高負荷圧を検出する最高負荷圧検出手段として機能する。   The shuttle valve 9a selects and outputs the high pressure side of the load pressure of the swing motor 3a and the load pressure of the boom cylinder 3b, and the shuttle valve 9b selects the high pressure side of the output pressure and the load pressure of the arm cylinder 3c. The shuttle valve 9c selects and outputs the high pressure side between the output pressure and the output pressure of another similar shuttle valve (not shown). In this way, the maximum load pressure of the load pressures of the actuators 3a, 3b, 3c... Is output from the shuttle valve 9c, and the shuttle valves 9a, 9b, 9c... Serve as maximum load pressure detecting means for detecting the maximum load pressure. Function.

旋回用の流量制御弁9aは固定絞り20と方向切換弁40との間に負荷圧取り出し部42aを有し、旋回モータ3aの負荷圧として、負荷圧取り出し部42aの圧力(固定絞り20と方向切換弁40との間の圧力)がシャトル弁9aに導かれる。すなわち、シャトル弁9a,9b,9c…からなる最高負荷圧検出手段は、旋回モータ3aの負荷圧として、固定絞り20と方向切換弁40との間の圧力を検出するよう構成されている。   The flow control valve 9a for turning has a load pressure take-out part 42a between the fixed throttle 20 and the direction switching valve 40, and the pressure of the load pressure take-out part 42a (the direction of the fixed restrictor 20 and the direction) as the load pressure of the turning motor 3a. Pressure with respect to the switching valve 40) is guided to the shuttle valve 9a. That is, the maximum load pressure detecting means including the shuttle valves 9a, 9b, 9c,... Is configured to detect the pressure between the fixed throttle 20 and the direction switching valve 40 as the load pressure of the swing motor 3a.

方向切換弁40が中立位置40aにあるとき、負荷圧取り出し部42は方向切換弁40及び中立回路41を介してタンクに連通するため、負荷圧取り出し部42から取り出される負荷圧はタンク圧となる。それ以外の流量制御弁6b,6c…は負荷圧検出ポート42b,42c…を有し、これらの負荷圧検出ポート42b,42c…から取り出された圧力がシャトル弁9a,9b,9c…に導かれる。負荷圧検出ポート42b,42c…は、流量制御弁6b,6c…が中立位置にあるときはタンクに連通するよう構成され、負荷圧としてタンク圧を出力する。   When the direction switching valve 40 is in the neutral position 40a, the load pressure extraction unit 42 communicates with the tank via the direction switching valve 40 and the neutral circuit 41. Therefore, the load pressure extracted from the load pressure extraction unit 42 becomes the tank pressure. . The other flow control valves 6b, 6c... Have load pressure detection ports 42b, 42c..., And pressures taken out from these load pressure detection ports 42b, 42c. . The load pressure detection ports 42b, 42c, ... are configured to communicate with the tank when the flow control valves 6b, 6c, ... are in the neutral position, and output the tank pressure as the load pressure.

旋回用の流量制御弁9aの負荷圧取り出し部42aの圧力(固定絞り20と方向切換弁40との間の圧力)は、方向切換弁40が中立位置40aにあるときはタンク圧であり、方向切換弁40がフルストロークで操作されて切換位置40bまたは40cに切り換えられると、旋回モータ3aの負荷圧に等しくなり、方向切換弁40が中立位置40aと切換位置40bまたは40cの中間位置にあるときは、方向切換弁40のメータイン絞り部の開口面積(開度)に応じてタンク圧と旋回モータ3aの負荷圧との中間の圧力となる。   The pressure of the load pressure extracting portion 42a of the flow control valve 9a for turning (pressure between the fixed throttle 20 and the direction switching valve 40) is a tank pressure when the direction switching valve 40 is in the neutral position 40a, and the direction When the switching valve 40 is operated at a full stroke and switched to the switching position 40b or 40c, the load pressure of the swing motor 3a becomes equal, and the direction switching valve 40 is at an intermediate position between the neutral position 40a and the switching position 40b or 40c. Is an intermediate pressure between the tank pressure and the load pressure of the swing motor 3a in accordance with the opening area (opening) of the meter-in throttle portion of the direction switching valve 40.

流量制御弁6a(固定絞り20、方向切換弁40、チェックバルブ60)及び各流量制御弁,6b,6c…、各圧力補償弁7a,7b,7c…、各シャトル弁9a,9b,9c…、差圧減圧弁11、メインリリーフ弁14、アンロード弁15は、コントロールバルブ4の内部にそれぞれ設置されている。   Flow control valve 6a (fixed throttle 20, direction switching valve 40, check valve 60) and flow control valves 6b, 6c, pressure compensation valves 7a, 7b, 7c, shuttle valves 9a, 9b, 9c,. The differential pressure reducing valve 11, the main relief valve 14, and the unload valve 15 are respectively installed inside the control valve 4.

本実施の形態に係わる油圧駆動装置は、更に、パイロットポンプ30の供給油路31aに接続され、パイロットポンプ30の吐出流量に応じた圧力を出力するエンジン回転数検出弁13と、このエンジン回転数検出弁13の下流側のパイロット油路31cに接続され、パイロット油路31cの圧力を一定に保つパイロットリリーフ弁32と、ゲートロックレバー24によって操作され、下流側のパイロット圧供給油路31bをパイロット油路31c及びタンクの一方に選択的に連通させるゲートロック弁100とを備えている。パイロット圧供給油路31bは、方向切換弁40及び流量制御弁6b,6cを操作するための操作レバー装置122,123(図2)に内蔵されるリモコン弁等の油圧機器の油圧源として使用される。ゲートロックレバー24は運転席121(図2)の出入り口側に配置され、オペレータにより上げ位置(ゲートロック解除位置)と下げ位置(ゲートロック位置)とに選択的に操作可能である。ゲートロックレバー24が上げ位置(ゲートロック解除位置)に操作されると、ゲートロック弁100は図示の位置に切り換えられ、パイロット圧供給油路31bをタンクに連通させ、操作レバー装置の操作による方向切換弁40及び流量制御弁6b,6c…の操作を不能とする。   The hydraulic drive apparatus according to the present embodiment is further connected to the supply oil passage 31a of the pilot pump 30, and outputs an engine speed detection valve 13 that outputs a pressure corresponding to the discharge flow rate of the pilot pump 30, and the engine speed. Connected to the pilot oil passage 31c on the downstream side of the detection valve 13 and operated by the pilot relief valve 32 for keeping the pressure of the pilot oil passage 31c constant and the gate lock lever 24, the pilot pressure supply oil passage 31b on the downstream side is piloted. A gate lock valve 100 that selectively communicates with one of the oil passage 31c and the tank is provided. The pilot pressure supply oil passage 31b is used as a hydraulic pressure source of a hydraulic device such as a remote control valve built in the operation lever devices 122 and 123 (FIG. 2) for operating the direction switching valve 40 and the flow control valves 6b and 6c. The The gate lock lever 24 is disposed on the entrance / exit side of the driver's seat 121 (FIG. 2), and can be selectively operated by an operator between a raised position (gate lock release position) and a lowered position (gate lock position). When the gate lock lever 24 is operated to the raised position (gate lock release position), the gate lock valve 100 is switched to the position shown in the figure, the pilot pressure supply oil passage 31b is communicated with the tank, and the direction by the operation of the operation lever device. The operation of the switching valve 40 and the flow rate control valves 6b, 6c,.

エンジン回転数検出弁13は、パイロットポンプ30からの供給流量に応じてその絞り量が可変となる特性を持つ可変絞り50と、その可変絞り50の前後差圧を絶対圧として出力する差圧減圧弁51とから構成される。後述するように、エンジン回転数検出弁13の出力圧(可変絞り50の前後差圧)はロードセンシング制御の目標差圧としてポンプ制御手段(傾転角制御部17)に導かれる。このように可変絞り50の前後差圧をロードセンシング制御の目標差圧として用いることにより、エンジン回転数に応じたサチュレーション現象の改善が図れ、エンジン回転数を低く設定した場合に良好な微操作性が得られる。なお、この点は特開平10−196604号公報に詳しい。エンジン回転数検出弁13は、エンジン1の回転数が低下するにしたがって低下するようエンジン1の回転数に依存する圧力を出力するエンジン回転数検出部を構成する。   The engine speed detection valve 13 has a variable throttle 50 having a characteristic that its throttle amount is variable in accordance with the flow rate supplied from the pilot pump 30, and a differential pressure reducing pressure that outputs the differential pressure across the variable throttle 50 as an absolute pressure. And a valve 51. As will be described later, the output pressure of the engine speed detection valve 13 (the differential pressure across the variable throttle 50) is guided to the pump control means (tilt angle control unit 17) as the target differential pressure for load sensing control. Thus, by using the differential pressure across the variable throttle 50 as the target differential pressure for load sensing control, the saturation phenomenon can be improved according to the engine speed, and fine operability can be achieved when the engine speed is set low. Is obtained. This point is detailed in JP-A-10-196604. The engine speed detection valve 13 constitutes an engine speed detection unit that outputs a pressure depending on the speed of the engine 1 so as to decrease as the speed of the engine 1 decreases.

メインポンプ2は、斜板等のポンプ傾転変更部90と、このポンプ傾転変更部90に作用し、メインポンプ2の傾転角(容量或いは押しのけ容積)を制御する傾転角制御部17を有している。傾転角制御部17は、メインポンプ2の吐出圧が導入され、メインポンプ2の吐出圧が上昇したときに、メインポンプ2の吸収トルクがある一定値を超えないようにするため、メインポンプ2の吐出圧が上昇するにしたがってメインポンプ2の傾転角を小さくするように制御する傾転角制御ピストン17aと、ロードセンシング制御用の切換弁17bと、切換弁17bの出力圧が導かれ、切換弁17bの出力圧(各アクチュエータの要求流量)に応じてメインポンプ2の傾転角が変化するよう制御する傾転角制御ピストン17cとから構成されている。切換弁17bは、エンジン回転数検出弁13の出力圧と差圧減圧弁11の出力圧が油路12e,12gを介して対向して導かれる受圧部17d,17eを有し、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧と等しくなるように傾転角制御ピストン17cに出力する圧力(切換弁17bの出力圧)を制御する。具体的には、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧より高くなると、切換弁17bは出力圧を上昇させる。切換弁17bの出力圧が上昇すると、傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を小さくしてメインポンプ2の吐出流量を減少させ、差圧減圧弁11の出力圧を小さくする。差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧より低くなると、切換弁17bは出力圧を低下させる。切換弁17bの出力圧が低下すると、傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を大きくしてメインポンプ2の吐出流量を増大させ、差圧減圧弁11の出力圧を大きくする。   The main pump 2 has a pump tilt changing unit 90 such as a swash plate, and a tilt angle control unit 17 that acts on the pump tilt changing unit 90 and controls the tilt angle (capacity or displacement) of the main pump 2. have. The tilt angle control unit 17 is configured so that when the discharge pressure of the main pump 2 is introduced and the discharge pressure of the main pump 2 increases, the absorption torque of the main pump 2 does not exceed a certain value. 2, the tilt angle control piston 17a for controlling the tilt angle of the main pump 2 to be reduced as the discharge pressure of the main pump 2 increases, the load sensing control switching valve 17b, and the output pressure of the switching valve 17b are led. The tilt angle control piston 17c controls the tilt angle of the main pump 2 in accordance with the output pressure of the switching valve 17b (required flow rate of each actuator). The switching valve 17b has pressure receiving portions 17d and 17e through which the output pressure of the engine speed detection valve 13 and the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 are guided to face each other through the oil passages 12e and 12g. The pressure output to the tilt angle control piston 17c (the output pressure of the switching valve 17b) is controlled so that the output pressure of 11 is equal to the output pressure of the engine speed detection valve 13. Specifically, when the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes higher than the output pressure of the engine speed detection valve 13, the switching valve 17b increases the output pressure. When the output pressure of the switching valve 17b increases, the tilt angle control piston 17c decreases the tilt angle of the main pump 2 to decrease the discharge flow rate of the main pump 2, and decreases the output pressure of the differential pressure reducing valve 11. When the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes lower than the output pressure of the engine speed detection valve 13, the switching valve 17b reduces the output pressure. When the output pressure of the switching valve 17b decreases, the tilt angle control piston 17c increases the tilt angle of the main pump 2 to increase the discharge flow rate of the main pump 2, and increases the output pressure of the differential pressure reducing valve 11.

このように切換弁17bと傾転角制御ピストン17cは、メインポンプ2の吐出圧が最高負荷圧検出手段であるシャトル弁9a,9b,9c…により検出された最高負荷圧よりエンジン回転数検出弁13の出力圧(目標差圧)だけ高くなるようメインポンプ2の吐出流量をロードセンシング制御するポンプ制御手段として機能する。エンジン回転数検出弁13の出力圧はポンプ制御手段の切換弁17bに導かれており、ロードセンシング制御の目標差圧はエンジンの回転数に依存する可変値として設定される。   As described above, the switching valve 17b and the tilt angle control piston 17c have the engine speed detection valve based on the maximum load pressure at which the discharge pressure of the main pump 2 is detected by the shuttle valves 9a, 9b, 9c. It functions as a pump control means for performing load sensing control of the discharge flow rate of the main pump 2 so as to increase by 13 output pressures (target differential pressure). The output pressure of the engine speed detection valve 13 is guided to the switching valve 17b of the pump control means, and the target differential pressure of the load sensing control is set as a variable value depending on the engine speed.

傾転角制御部17は、更に、メインポンプ2のポンプ傾転変更部90に当たってメインポンプ2の最小傾転を制限し、メインポンプ2の最少吐出流量を規定するストッパ91を有している。ストッパ91は、例えばネジ機構によりポンプケースに対して出入りしてポンプ傾転変更部90に当たる位置を変え、メインポンプ2の最小傾転を調整できるようにしたものである。なお、ポンプケースの鋳物自体を最小傾転を制限できるような形状とし、ポンプの基本仕様として最小傾転を設定したものであってもよい。   The tilt angle control unit 17 further includes a stopper 91 that limits the minimum tilt of the main pump 2 when it hits the pump tilt changing unit 90 of the main pump 2 and regulates the minimum discharge flow rate of the main pump 2. The stopper 91 is configured so that the minimum tilt of the main pump 2 can be adjusted by changing the position where the stopper 91 comes in and out of the pump case by a screw mechanism and hits the pump tilt changing portion 90, for example. The casting of the pump case itself may have a shape that can limit the minimum tilt, and the minimum tilt may be set as a basic specification of the pump.

ここで、メインポンプ2の最小傾転は、メインポンプ2の最少吐出流量が上述した固定絞り20によって設定される旋回モータ3aの最大要求流量(より厳密には固定絞り20の開度と圧力補償弁7aによって決まる旋回モータ3aの最大要求流量)より大きくなるように設定されている。   Here, the minimum tilt of the main pump 2 is the maximum required flow rate of the swing motor 3a (more strictly speaking, the opening degree and pressure compensation of the fixed throttle 20) in which the minimum discharge flow rate of the main pump 2 is set by the fixed throttle 20 described above. The maximum required flow rate of the swing motor 3a determined by the valve 7a) is set to be larger.

図2は、傾転角制御部17によるメインポンプ2のPQ特性図である。横軸はメインポンプ2の吐出圧力(P)であり、縦軸はメインポンプ2の吐出流量(Q)である。特性線Hは傾転角制御ピストン17aにより設定されるポンプ馬力制御線図である。Qminはメインポンプ2の最少吐出流量であり、Qsmaxは固定絞り20の開度と圧力補償弁7aによって決まる旋回モータ3aの最大要求流量である。傾転角制御部17によるメインポンプ2の吐出流量の制御領域は斜線部分である。メインポンプ2の最小傾転はストッパ91により制限され、メインポンプ2の最少吐出流量Qminは旋回最大要求流量Qsmaxより大きくなるように設定されている。   FIG. 2 is a PQ characteristic diagram of the main pump 2 by the tilt angle control unit 17. The horizontal axis is the discharge pressure (P) of the main pump 2, and the vertical axis is the discharge flow rate (Q) of the main pump 2. A characteristic line H is a pump horsepower control diagram set by the tilt angle control piston 17a. Qmin is the minimum discharge flow rate of the main pump 2, and Qsmax is the maximum required flow rate of the swing motor 3a determined by the opening of the fixed throttle 20 and the pressure compensation valve 7a. A control region of the discharge flow rate of the main pump 2 by the tilt angle control unit 17 is a shaded portion. The minimum tilting of the main pump 2 is limited by the stopper 91, and the minimum discharge flow rate Qmin of the main pump 2 is set to be larger than the turning maximum required flow rate Qsmax.

図3は、本実施の形態における油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an external appearance of a hydraulic excavator on which the hydraulic drive device according to the present embodiment is mounted.

油圧ショベルは、下部走行体101と、この下部走行体101上に旋回可能に搭載された上部旋回体102と、この上部旋回体102の先端部分にスイングポスト103を介して上下及び左右方向に回動可能に連結されたフロント作業機104とを備えている。下部走行体101はクローラ式であり、トラックフレーム105の前方側に上下動可能な排土用のブレード106が設けられている。上部旋回体102は基礎下部構造をなす旋回台107と、旋回台107上に設けられたキャノピタイプの運転室108とを備えている。フロント作業機104はブーム51と、アーム112と、バケット113とを備え、ブーム51の基端はスイングポスト103にピン結合され、ブーム51の先端はアーム112の基端にピン結合され、アーム112の先端はバケット113にピン結合されている。   The hydraulic excavator includes a lower traveling body 101, an upper revolving body 102 that is turnably mounted on the lower traveling body 101, and a top portion of the upper revolving body 102 that rotates in the vertical and horizontal directions via a swing post 103. And a front work machine 104 that is movably connected. The lower traveling body 101 is a crawler type, and a blade 106 for earth removal that can move up and down is provided on the front side of the track frame 105. The upper swivel body 102 includes a swivel base 107 having a basic lower structure, and a canopy type cab 108 provided on the swivel base 107. The front work machine 104 includes a boom 51, an arm 112, and a bucket 113. The base end of the boom 51 is pin-coupled to the swing post 103, and the tip of the boom 51 is pin-coupled to the base end of the arm 112. The tip of each is pin-coupled to the bucket 113.

上部旋回体101は下部走行体100に対して旋回モータ3aにより旋回駆動され、ブーム51、アーム112、バケット113は、それぞれ、ブームシリンダ3b、アームシリンダ3c、バケットシリンダ3dを伸縮することにより回動する。下部走行体101は左右の走行モータ3f,3gにより駆動される。ブレード106はブレードシリンダ3hにより上下に駆動される。図1ではバケットシリンダ3d、左右の走行モータ3f,3g、ブレードシリンダ3hやそれらの回路要素の図示を省略している。   The upper turning body 101 is driven to turn by the turning motor 3a with respect to the lower traveling body 100, and the boom 51, the arm 112, and the bucket 113 are rotated by extending and retracting the boom cylinder 3b, the arm cylinder 3c, and the bucket cylinder 3d, respectively. To do. The lower traveling body 101 is driven by left and right traveling motors 3f and 3g. The blade 106 is driven up and down by a blade cylinder 3h. In FIG. 1, illustration of the bucket cylinder 3d, the left and right traveling motors 3f and 3g, the blade cylinder 3h, and their circuit elements is omitted.

運転室108には、運転席121、操作レバー装置122、123(図2では右側のみ図示)及びゲートロックレバー24が設けられている。
〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。
The driver's cab 108 is provided with a driver's seat 121, operation lever devices 122 and 123 (shown only on the right side in FIG. 2), and a gate lock lever 24.
~ Operation ~
Next, the operation of the present embodiment will be described.

<全ての操作レバーが中立のとき>
全ての操作レバー装置の操作レバーが中立の場合、旋回モータ3a以外のアクチュエータ3b,3c…の流量制御弁6b,6c…はそれぞれ中立位置にあり、それらのアクチュエータの供給油路8b,8c…からの圧油は、流量制御弁6b,6c…でブロックされ、各アクチュエータ3b,3c…へは供給されない。
<When all control levers are neutral>
When the operation levers of all the operation lever devices are neutral, the flow rate control valves 6b, 6c,... Of the actuators 3b, 3c, etc. other than the swing motor 3a are in the neutral positions, and the supply oil passages 8b, 8c,. Are blocked by the flow control valves 6b, 6c... And are not supplied to the actuators 3b, 3c.

一方、旋回モータ3aの供給油路8aについては、旋回用の操作レバー装置(例えば操作レバー装置122)の操作レバーが中立でも、圧油は圧力補償弁7a、固定絞り20、方向切換弁40(中立切換位置40a)、中立回路41を経てタンクへ戻る。このとき、固定絞り20の前後差圧が一定になるように圧力補償弁7aが通過する流量を制御するので、タンクへ戻る流量は一定となる。   On the other hand, regarding the supply oil passage 8a of the turning motor 3a, even if the operation lever of the turning operation lever device (for example, the operation lever device 122) is neutral, the pressure oil is the pressure compensation valve 7a, the fixed throttle 20, the direction switching valve 40 ( Return to the tank via the neutral switching position 40a) and the neutral circuit 41. At this time, since the flow rate through which the pressure compensation valve 7a passes is controlled so that the differential pressure across the fixed throttle 20 is constant, the flow rate returning to the tank is constant.

一方、メインポンプ2の最少流量は、傾転切換部90に設けられたストッパ91により、固定絞り20と圧力補償弁7aによって規定された供給油路8aを流れる流量よりも大きくなるように設定されているため、メインポンプ2の供給油路5からアクチュエータの供給油路8a,8b,8c…を通じて流れる流量は旋回モータ3aの供給油路8aを経由してタンクへ流出する流量のみであることから、供給油路5の圧力が上昇する。   On the other hand, the minimum flow rate of the main pump 2 is set to be larger than the flow rate flowing through the supply oil passage 8a defined by the fixed throttle 20 and the pressure compensation valve 7a by the stopper 91 provided in the tilt switching unit 90. Therefore, the flow rate flowing from the supply oil passage 5 of the main pump 2 through the supply oil passages 8a, 8b, 8c of the actuator is only the flow rate flowing out to the tank via the supply oil passage 8a of the turning motor 3a. The pressure in the supply oil passage 5 increases.

全ての操作レバーが中立の場合には、最高負荷圧としてタンク圧がシャトル弁9a,9b,9c…によって検出され、差圧減圧弁11に導かれる。差圧減圧弁11は、メインポンプ2の吐出圧(供給油路5の圧力)とタンク圧の差を絶対圧力として出力する。メィンポンプ2の流量制御部17の切換弁17bには、差圧減圧弁11からの出力圧と、エンジン回転数検出弁13の出力圧が導かれている。上記のように供給油路5の圧力が上昇すると、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13からの出力圧よりも高くなり、切換弁17bの出力圧が上昇して、メインポンプ2の傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を小さくするよう制御する。よって、メインポンプ2は最小傾転角位置、すなわち最少流量に維持される。   When all the operation levers are neutral, the tank pressure is detected by the shuttle valves 9a, 9b, 9c... As the maximum load pressure and guided to the differential pressure reducing valve 11. The differential pressure reducing valve 11 outputs the difference between the discharge pressure of the main pump 2 (pressure of the supply oil passage 5) and the tank pressure as an absolute pressure. The output pressure from the differential pressure reducing valve 11 and the output pressure of the engine speed detection valve 13 are guided to the switching valve 17 b of the flow rate control unit 17 of the main pump 2. When the pressure in the supply oil passage 5 increases as described above, the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes higher than the output pressure from the engine speed detection valve 13, the output pressure of the switching valve 17b increases, and the main pressure increases. The tilt angle control piston 17c of the pump 2 controls the tilt angle of the main pump 2 to be small. Therefore, the main pump 2 is maintained at the minimum tilt angle position, that is, the minimum flow rate.

また、メインポンプ2の供給油路5には、アンロード弁15が設けられており、アンロード弁15は、メインポンプ2の吐出圧と最高負荷圧の差がバネ15aで規定される一定の値になるように制御する。シャトル弁9a,9b,9c…によって最高負荷圧として検出されたタンク圧がアンロード弁15にも導かれる。よって、供給油路5の圧力が上昇するとアンロード弁15が作動し、メインポンプ2の吐出圧(供給油路5の圧力)は、バネ15aで規定される一定の圧力になるよう保たれる。   In addition, an unload valve 15 is provided in the supply oil passage 5 of the main pump 2, and the unload valve 15 is a constant in which a difference between the discharge pressure of the main pump 2 and the maximum load pressure is defined by a spring 15a. Control to be a value. The tank pressure detected as the maximum load pressure by the shuttle valves 9a, 9b, 9c. Therefore, when the pressure in the supply oil passage 5 rises, the unload valve 15 is activated, and the discharge pressure of the main pump 2 (pressure in the supply oil passage 5) is maintained at a constant pressure defined by the spring 15a. .

<旋回単独操作のとき>
前述したように、旋回用の操作レバー装置の操作レバーが中立の場合、旋回モータ3aの供給油路8aに設けられた方向切換弁40には固定絞り20と圧力補償弁7aで規定される、ある一定の流量が供給されている。旋回用の操作レバーを入力すると、方向切換弁40が切り換わる。仮に、方向切換弁40が、切換位置40bになるように切り換わった場合、中立回路41がブロックされ、チェックバルブ60を経由して、旋回モータ3aとコントロールバルブ4を接続する油路70aに圧油が供給され、旋回モータ3aが駆動される。旋回モータ3aからの戻りの油は、旋回モータ3aとコントロールバルブ4を接続する油路70bを経由し、方向切換弁40を通ってしてタンクへ戻る。このとき、旋回モータ3aの供給油路8aに設けられた圧力補償弁7aには、負荷圧が高いときに通過する流量を減少させる特性(負荷依存特性)が設けられているため、旋回操作の起動時など、旋回モータ3aの負荷圧が高い場合に、圧力補償弁7aが閉じる方向に切り換わり、方向切換弁40への供給流量が減少する。
<When turning alone>
As described above, when the operation lever of the turning operation lever device is neutral, the direction switching valve 40 provided in the supply oil passage 8a of the turning motor 3a is defined by the fixed throttle 20 and the pressure compensation valve 7a. A certain flow rate is supplied. When the operation lever for turning is input, the direction switching valve 40 is switched. If the direction switching valve 40 is switched to the switching position 40b, the neutral circuit 41 is blocked and the pressure is applied to the oil passage 70a connecting the turning motor 3a and the control valve 4 via the check valve 60. Oil is supplied and the turning motor 3a is driven. The return oil from the swing motor 3a passes through the oil passage 70b connecting the swing motor 3a and the control valve 4, passes through the direction switching valve 40, and returns to the tank. At this time, the pressure compensating valve 7a provided in the supply oil passage 8a of the swing motor 3a has a characteristic (load dependent characteristic) for reducing the flow rate when the load pressure is high. When the load pressure of the swing motor 3a is high, such as during startup, the pressure compensation valve 7a is switched to the closing direction, and the supply flow rate to the direction switching valve 40 decreases.

一方、旋回モータ3aの負荷圧(固定絞り20と方向切換弁40との間の圧力)が最高負荷圧としてシャトル弁9a,9b,9c…によって検出され、差圧減圧弁11及びアンロード弁15に導かれる。アンロード弁15に旋回モータ3aの負荷圧が導かれると、アンロード弁15は、メインポンプ2の吐出圧(供給油路5の圧力)がバネ15aで設定される圧力分だけ高くなるように、その圧力を制御する。   On the other hand, the load pressure of the swing motor 3a (pressure between the fixed throttle 20 and the direction switching valve 40) is detected by the shuttle valves 9a, 9b, 9c... As the maximum load pressure, and the differential pressure reducing valve 11 and the unloading valve 15 are detected. Led to. When the load pressure of the swing motor 3a is guided to the unload valve 15, the unload valve 15 increases the discharge pressure of the main pump 2 (pressure of the supply oil passage 5) by a pressure set by the spring 15a. Control its pressure.

一方、差圧減圧弁11は、メインポンプ2からの供給油路5の圧力(ポンプ吐出圧)とタンク圧の差を絶対圧力として出力する。メィンポンプ2の流量制御部17の切換弁17bには、差圧減圧弁11からの出力圧とエンジン回転数検出弁13の出力圧が導かれている。   On the other hand, the differential pressure reducing valve 11 outputs the difference between the pressure (pump discharge pressure) of the supply oil passage 5 from the main pump 2 and the tank pressure as an absolute pressure. The output pressure from the differential pressure reducing valve 11 and the output pressure from the engine speed detecting valve 13 are guided to the switching valve 17 b of the flow rate control unit 17 of the main pump 2.

旋回の動き始めなどで、メインポンプ2の吐出圧が上昇すると、差圧減圧弁11からの出力圧がエンジン回転数検出弁13からの出力圧よりも高くなり、切換弁17bの出力圧が上昇して、メインポンプ2の傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を小さくするよう制御する。   When the discharge pressure of the main pump 2 rises at the beginning of the turning movement, the output pressure from the differential pressure reducing valve 11 becomes higher than the output pressure from the engine speed detection valve 13, and the output pressure of the switching valve 17b increases. The tilt angle control piston 17c of the main pump 2 controls the tilt angle of the main pump 2 to be small.

以上により、旋回単独操作の場合にも、メインポンプ2は最小傾転角位置、すなわち最少流量に維持され、いわゆるロードセンシング制御を行わない。   As described above, even in the case of a single turn operation, the main pump 2 is maintained at the minimum tilt angle position, that is, the minimum flow rate, and so-called load sensing control is not performed.

<旋回以外のアクチュエータを操作した場合>
旋回以外のアクチュエータを操作する操作レバー装置、例えばブーム用の操作レバー装置(例えば操作レバー装置123)の操作レバーを操作した場合には、流量制御弁6bが切り換わり、ブームシリンダ3bに圧油が供給される。
<When an actuator other than turning is operated>
When an operation lever device for operating an actuator other than a turn, for example, an operation lever device for a boom operation lever device (for example, the operation lever device 123) is operated, the flow control valve 6b is switched and pressure oil is applied to the boom cylinder 3b. Supplied.

流量制御弁6bを流れる流量は、圧力補償弁7bによって流量制御弁6bの前後差圧が差圧減圧弁11の出力圧と等しくなるように制御される。   The flow rate flowing through the flow rate control valve 6b is controlled by the pressure compensation valve 7b so that the differential pressure across the flow rate control valve 6b becomes equal to the output pressure of the differential pressure reducing valve 11.

また、ブームシリンダ3bの負荷圧は、シャトル弁9a,9b,9c…により最高負荷圧として検出され、アンロード弁15に導かれるので、アンロード弁15は供給油路5の圧力が最高負荷圧(ブームシリンダ3bの負荷圧)よりもバネ15aで設定される圧力だけ高くなるよう調整する。   Further, the load pressure of the boom cylinder 3b is detected as the maximum load pressure by the shuttle valves 9a, 9b, 9c... And is guided to the unload valve 15, so that the pressure of the supply oil passage 5 is the maximum load pressure. Adjustment is made so that the pressure set by the spring 15a is higher than (the load pressure of the boom cylinder 3b).

ブームシリンダ3bが動き始めると、一時的にメインポンプ2の供給油路5からブームシリンダ3bの供給油路8bを介してブームシリンダ3bに圧油が供給されるので、メインポンプ2の吐出圧が低下する。   When the boom cylinder 3b starts to move, pressure oil is temporarily supplied from the supply oil passage 5 of the main pump 2 to the boom cylinder 3b via the supply oil passage 8b of the boom cylinder 3b. descend.

一方、ブームシリンダ3bの負荷圧は、シャトル弁9a,9b,9c…により最高負荷圧として検出され、差圧減圧弁11に導かれる。差圧減圧弁11はメインポンプ2の供給油路5の圧力(メインポンプ2の吐出圧)とブームシりンダ3bの負荷圧の差を絶対圧力として出力する。メィンポンプ2の流量制御部17の切換弁17bには、差圧減圧弁11からの出力圧とエンジン回転数検出弁13の出力圧が導かれている。上述したようなブームシリンダ3bの動き始めなどで、メインポンプ2の吐出圧が低下し、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧よりも小さくなると、切換弁17bの出力圧が低下して、メインポンプ2の傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を大きくするよう制御し、メインポンプ2の吐出流量が増加する。このメインポンプ2の吐出流量の増加は、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧と等しくなるまで継続する。これらの一連の働きにより、ブームシリンダ3bに流量制御弁6bの要求する流量が流れるように、メインポンプ2の吐出流量が制御される。   On the other hand, the load pressure of the boom cylinder 3b is detected as the maximum load pressure by the shuttle valves 9a, 9b, 9c. The differential pressure reducing valve 11 outputs the difference between the pressure of the supply oil passage 5 of the main pump 2 (discharge pressure of the main pump 2) and the load pressure of the boom cylinder 3b as an absolute pressure. The output pressure from the differential pressure reducing valve 11 and the output pressure from the engine speed detecting valve 13 are guided to the switching valve 17 b of the flow rate control unit 17 of the main pump 2. When the discharge pressure of the main pump 2 decreases due to the beginning of the movement of the boom cylinder 3b as described above and the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes smaller than the output pressure of the engine speed detection valve 13, the switching valve 17b As the output pressure decreases, the tilt angle control piston 17c of the main pump 2 controls to increase the tilt angle of the main pump 2, and the discharge flow rate of the main pump 2 increases. The increase in the discharge flow rate of the main pump 2 continues until the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes equal to the output pressure of the engine speed detection valve 13. With these series of operations, the discharge flow rate of the main pump 2 is controlled so that the flow rate required by the flow rate control valve 6b flows through the boom cylinder 3b.

このように、旋回以外のアクチュエータを操作した場合は、いわゆるロードセンシング制御が行われる。   Thus, when an actuator other than turning is operated, so-called load sensing control is performed.

<旋回と他のアクチュエータを同時操作した場合>
旋回用の操作レバー装置の操作レバーと旋回以外のアクチュエータ、例えばブーム用の操作レバー装置の操作レバーを同時に操作した場合、旋回モータ3aの供給油路8aに設けられた方向切換弁40と、ブームシリンダ3bの供給油路8bに設けられた流量制御弁6bがそれぞれ切り換わる。
<When turning and other actuators are operated simultaneously>
When the operation lever of the turning operation lever device and the actuator other than the turning operation, for example, the operation lever of the boom operation lever device are operated at the same time, the direction switching valve 40 provided in the supply oil passage 8a of the turning motor 3a, the boom The flow rate control valve 6b provided in the supply oil passage 8b of the cylinder 3b is switched.

旋回モータ3aの供給油路8aには、操作レバーの中立時に、固定絞り20と圧力補償弁7aの働きにより、ある一定の流量が方向切換弁40の中立回路41を経由してタンクに流れており、その流量が方向切換弁40が切り換わることによって旋回モータ3aに供給される。   In the supply oil passage 8a of the swing motor 3a, when the operation lever is neutral, a fixed flow rate flows to the tank via the neutral circuit 41 of the direction switching valve 40 by the action of the fixed throttle 20 and the pressure compensation valve 7a. The flow rate is supplied to the turning motor 3a when the direction switching valve 40 is switched.

さらに、その状態でブーム用の操作レバー装置の操作レバーを操作すると、ブームシリンダ3bを制御する流量制御弁6bが切り換わり、供給油路8bを経由してブームシリンダ3bに圧油が供給される。このとき、旋回モータ3aとブームシリンダ3bの負荷圧の高い方の圧力がシャトル弁9a,9b,9c…により最高負荷圧として検出され、アンロード弁15に導かれるので、アンロード弁15は供給油路5の圧力が最高負荷圧(ブームシリンダ3bの負荷圧)よりもバネ15aで設定される圧力だけ高くなるよう調整する。   Further, when the operating lever of the boom operating lever device is operated in this state, the flow control valve 6b for controlling the boom cylinder 3b is switched, and the pressure oil is supplied to the boom cylinder 3b via the supply oil passage 8b. . At this time, the higher load pressure of the swing motor 3a and the boom cylinder 3b is detected as the maximum load pressure by the shuttle valves 9a, 9b, 9c, and is guided to the unload valve 15, so that the unload valve 15 is supplied. The pressure in the oil passage 5 is adjusted to be higher than the maximum load pressure (load pressure of the boom cylinder 3b) by the pressure set by the spring 15a.

また、旋回モータ3aとブームシリンダ3bの負荷圧の高い方の圧力がシャトル弁9a,9b,9c…によって最高負荷圧として検出され、差圧減圧弁11に導かれる。   Further, the higher load pressure of the swing motor 3a and the boom cylinder 3b is detected as the maximum load pressure by the shuttle valves 9a, 9b, 9c, and guided to the differential pressure reducing valve 11.

一方、メインポンプ2の供給油路5に発生する圧力(メインポンプ2の吐出圧)は、供給油路5より圧油が供給油路8a,8bへ流出することにより、一時的に減少する。上記のように最高負荷圧が増加し、メインポンプ2の吐出圧が減少することにより、一時的に差圧減圧弁11の出力圧は低下する。メィンポンプ2の流量制御部17の切換弁17bには、差圧減圧弁11からの出力圧とエンジン回転数検出弁13の出力圧が導かれている。差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力庄よりも小さくなると、切換弁17bの出力圧が低下して、メインポンプ2の傾転角制御ピストン17cはメインポンプ2の傾転角を大きくするよう制御し、メインポンプ2の吐出流量が増加する。このメインポンプ2の吐出流量の増加は、差圧減圧弁11の出力圧がエンジン回転数検出弁13の出力圧と等しくなるまで継続する。   On the other hand, the pressure generated in the supply oil passage 5 of the main pump 2 (discharge pressure of the main pump 2) temporarily decreases as the pressure oil flows out from the supply oil passage 5 to the supply oil passages 8a and 8b. As described above, when the maximum load pressure increases and the discharge pressure of the main pump 2 decreases, the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 temporarily decreases. The output pressure from the differential pressure reducing valve 11 and the output pressure from the engine speed detecting valve 13 are guided to the switching valve 17 b of the flow rate control unit 17 of the main pump 2. When the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes smaller than the output pressure of the engine speed detecting valve 13, the output pressure of the switching valve 17 b decreases, and the tilt angle control piston 17 c of the main pump 2 tilts the main pump 2. Control is made to increase the turning angle, and the discharge flow rate of the main pump 2 increases. The increase in the discharge flow rate of the main pump 2 continues until the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 becomes equal to the output pressure of the engine speed detection valve 13.

このように旋回モータ3aと他アクチュエータを同時操作した場合にも、旋回モータ3aにはある一定の流量が供給され、他アクチュエータに対しては、そのアクチュエータが必要とする流量を供給する、いわゆるロードセンシング制御が行われる。   In this way, even when the swing motor 3a and other actuators are operated simultaneously, a certain flow rate is supplied to the swing motor 3a, and a so-called load that supplies the flow rate required by the actuator to the other actuators. Sensing control is performed.

<旋回と他のアクチュエータを同時操作し、サチュレーション状態になった場合>
仮に、旋回モータ3aの供給油路8aへ流出する流量と、ブームシリンダ3bなど他のアクチュエータの供給油路8b,8c…へ流出する流量とを合計した流量が、メインポンプ2の吐出可能な最大流量よりも大きかった場合、つまりサチュレーション状態となった場合においては、旋回モータ3aの供給油路8aへは、固定絞り20の前後差圧を一定に保つように制御する圧力補償弁7aの働きにより、ある一定の流量が流れる。旋回以外のアクチュエータの供給油路8b,8c…へは、メインポンプ2の吐出可能な最大流量から旋回モータ3aの供給油路8aへ供給される流量を引いた、残りの流量が供給される。
<When turning and other actuators are operated simultaneously to reach saturation>
Temporarily, the total flow rate of the flow rate flowing out to the supply oil passage 8a of the swing motor 3a and the flow rate flowing out to the supply oil passages 8b, 8c,. When the flow rate is larger than the flow rate, that is, when the saturation state is reached, the pressure compensation valve 7a that controls the supply oil path 8a of the swing motor 3a to keep the differential pressure across the fixed throttle 20 constant is maintained. A certain flow rate flows. The remaining flow rate obtained by subtracting the flow rate supplied to the supply oil passage 8a of the turning motor 3a from the maximum flow rate that can be discharged from the main pump 2 is supplied to the supply oil passages 8b, 8c.

サチュレーション状態においては、メインポンプ2から供給される圧油が旋回モータ3a以外のアクチュエータで要求されている流量に対して不足することになるので、結果的にメインポンプ2の供給油路5に発生する圧力(メインポンプ2の吐出圧)が低下し、差圧減圧弁11の出力圧も低下する。これによりメインポンプ2は傾転角制御部17の切換弁17b及び傾転角制御ピストン17cの働きにより、吐出可能な範囲内で最大の流量を吐出するように制御される。   In the saturation state, the pressure oil supplied from the main pump 2 is insufficient with respect to the flow rate required by the actuator other than the swing motor 3a. As a result, the oil is generated in the supply oil passage 5 of the main pump 2. Pressure (discharge pressure of the main pump 2) decreases, and the output pressure of the differential pressure reducing valve 11 also decreases. As a result, the main pump 2 is controlled to discharge the maximum flow rate within the dischargeable range by the action of the switching valve 17b and the tilt angle control piston 17c of the tilt angle control unit 17.

旋回モータ3a以外の各アクチュエータの供給油路8b,8c…に設けられたそれぞれの圧力補償弁7b,7c…には、差圧減圧弁11の出力圧がそれぞれの目標補償差圧として導かれているので、圧力補償弁7b,7c…は、それぞれの流量制御弁6b,6c…の開ロ面積によって決まる要求流量の比でそれぞれ通過する流量を絞るように制御する。   The output pressure of the differential pressure reducing valve 11 is guided to the respective pressure compensation valves 7b, 7c,... Provided in the supply oil passages 8b, 8c, etc. of the actuators other than the swing motor 3a as target compensation differential pressures. Therefore, the pressure compensation valves 7b, 7c,... Are controlled so as to restrict the flow rates that pass through the ratios of the required flow rates determined by the open areas of the flow rate control valves 6b, 6c,.

一方、旋回モータ3aの供給油路8aに設けられた圧力補償弁7aには、目標補償差圧として、エンジン回転数検出弁13の出力圧が作用しているので、サチュレーション状態においても、圧力補償弁7aが通過する流量を絞ることはない。   On the other hand, since the output pressure of the engine speed detection valve 13 acts as a target compensation differential pressure on the pressure compensation valve 7a provided in the supply oil passage 8a of the turning motor 3a, the pressure compensation is performed even in the saturation state. The flow rate through which the valve 7a passes is not reduced.

このように、サチュレーション状態においても旋回モータ3aへ優先的に圧油が供給される。   Thus, the pressure oil is preferentially supplied to the swing motor 3a even in the saturation state.

また、旋回モータ3aの圧力補償弁7aは、負荷依存特性(負荷圧高い場合に流量が減少する特性)を有しているため、旋回モータ3aの動き出しなど、負荷圧が一時的に高いときには、旋回モータ3aの供給油路8aに流れる流量が減少させるので、その分、旋回モータ3a以外のアクチュエータ(ブームシリンダ3bなど)で使える流量が増加する。   Further, since the pressure compensation valve 7a of the swing motor 3a has a load-dependent characteristic (a characteristic that the flow rate decreases when the load pressure is high), when the load pressure is temporarily high, such as when the swing motor 3a starts moving, Since the flow rate flowing through the supply oil passage 8a of the swing motor 3a is decreased, the flow rate that can be used by an actuator (such as the boom cylinder 3b) other than the swing motor 3a is increased accordingly.

<エンジン回転数を下げた場合>
以上の動作はエンジン1が最高定格回転数にあるときのものである。エンジン1の回転数を低速に下げた場合は、差圧減圧弁51の出力圧がそれに応じて減少するため、傾転角制御部17のロードセンシング制御の目標差圧及び圧力補償弁7aの目標補償差圧も同様に減少する。このためエンジン回転数を低速にしたときの旋回複合操作でサチュレーション状態でないときは、圧力補償弁7aの目標補償差圧Pc1と圧力補償弁7b,7c…の目標補償差圧が共に減少するため、旋回が速くなりすぎるというようなことが起こらない。また、旋回複合操作でサチュレーション状態になると、圧力補償弁7b,7c…の目標補償差圧のみが低下するため、旋回の優先性が維持される。このようにエンジン回転数の設定によらず、適切な旋回の優先性を維持することができる。
〜効果〜
以上のように構成した本実施の形態によれば、旋回モータ3aと他のアクチュエータ3b,3c…の同時操作時には、メインポンプ2の吐出流量のサチュレーション状態が生じても、旋回モータ3aに優先的に圧油が供給されて旋回モータ3aの高い優先性が維持され、旋回の速度変化を抑え、良好な複合操作性を得ることができる。
<When the engine speed is lowered>
The above operation is performed when the engine 1 is at the maximum rated speed. When the rotational speed of the engine 1 is lowered to a low speed, the output pressure of the differential pressure reducing valve 51 decreases accordingly. Therefore, the target differential pressure of the load sensing control of the tilt angle control unit 17 and the target of the pressure compensating valve 7a. The compensation differential pressure also decreases. For this reason, when not in a saturation state by the turning combined operation when the engine speed is reduced, both the target compensation differential pressure Pc1 of the pressure compensation valve 7a and the target compensation differential pressure of the pressure compensation valves 7b, 7c. There is no such thing as turning too fast. Further, when the saturation state is achieved by the combined turning operation, only the target compensation differential pressure of the pressure compensation valves 7b, 7c. Thus, appropriate turning priority can be maintained regardless of the setting of the engine speed.
~effect~
According to the present embodiment configured as described above, when the swing motor 3a and the other actuators 3b, 3c,... Are operated simultaneously, even if a saturation state of the discharge flow rate of the main pump 2 occurs, the swing motor 3a has priority. The pressure oil is supplied to the swivel motor 3a so that the high priority of the swivel motor 3a is maintained, the swiveling speed change can be suppressed, and good composite operability can be obtained.

また、旋回モータ3aを単独操作した場合は、旋回起動時に旋回モータ3aの負荷圧が一時的に高くなり、メインポンプ2がロードセンシング制御によって吐出流量を増加させたとしても、旋回モータ3aに供給する圧油の流量制御をオープンセンタ型の方向切換弁40によって行うことにより、急激な流量増加による起動時のショックを抑え、滑らかな旋回操作性を実現することができる。   Further, when the swing motor 3a is operated alone, the load pressure of the swing motor 3a is temporarily increased at the start of the swing, and the main pump 2 is supplied to the swing motor 3a even if the discharge flow rate is increased by load sensing control. By performing the flow control of the pressure oil to be performed by the open center type directional control valve 40, it is possible to suppress a shock at the time of start-up due to a sudden increase in the flow rate, and to realize smooth turning operability.

また、メインポンプ2の最少吐出流量が固定絞り20によって設定される旋回モータ3aの最大要求流量より小さくならないように、メインポンプ2の最小傾転を設定したため、メインポンプ2のロードセンシング制御と圧力補償弁7aの制御との干渉によるシステムの不安定性を解消し、旋回操作性を更に良好なものとすることができる。   Further, since the minimum tilt of the main pump 2 is set so that the minimum discharge flow rate of the main pump 2 does not become smaller than the maximum required flow rate of the swing motor 3a set by the fixed throttle 20, the load sensing control and pressure of the main pump 2 are set. The instability of the system due to interference with the control of the compensation valve 7a can be eliminated, and the turning operability can be further improved.

また、旋回モータ3aに係わる圧力補償弁7aに負荷依存特性を持たせたため、旋回起動時における旋回モータ3aの負荷圧上昇時に、旋回モータ3aへの供給流量が減少し、旋回モータ3aで消費される馬力を減少することができるとともに、旋回・ブーム上げ等の同時操作時にサチュレーション状態が生じても、その分、他のアクチュエータで使える流量が増加し、ブーム上げ量を確保できるなど良好な複合操作性を実現することができる。   Further, since the pressure compensation valve 7a related to the swing motor 3a has a load-dependent characteristic, the supply flow rate to the swing motor 3a decreases when the load pressure of the swing motor 3a increases at the start of the swing and is consumed by the swing motor 3a. In addition to reducing the horsepower required, even if saturation occurs during simultaneous operations such as turning and boom raising, the amount of flow that can be used by other actuators is increased, and the amount of boom raised can be secured. Can be realized.

また、エンジン1の回転数を低速に下げた場合は、差圧減圧弁51の出力圧がそれに応じて減少し、傾転角制御部17のロードセンシング制御の目標差圧及び圧力補償弁7aの目標補償差圧も同様に減少するため、エンジン回転数の設定によらず、適切な旋回の優先性を維持することができる。
〜他の実施の形態〜
なお、上記実施の形態では、メインポンプ2の吐出圧と最高負荷圧との差圧を差圧減圧弁11の出力圧により絶対圧として出力し、圧力補償弁7b,7c…の受圧部21b、21c…及び切換弁17bの受圧部17eに導いたが、圧力補償弁7b,7c…及び切換弁17bにそれぞれ受圧部21b、21c…及び受圧部17eに代えて対向する受圧部を設け、油圧ポンプ2の吐出圧と最高負荷圧を別々にそれらの受圧部に導くようにしてもよい。
Further, when the rotational speed of the engine 1 is lowered to a low speed, the output pressure of the differential pressure reducing valve 51 decreases accordingly, and the target differential pressure of the load sensing control of the tilt angle control unit 17 and the pressure compensation valve 7a. Since the target compensation differential pressure also decreases in the same manner, appropriate turning priority can be maintained regardless of the setting of the engine speed.
-Other embodiments-
In the above embodiment, the differential pressure between the discharge pressure of the main pump 2 and the maximum load pressure is output as an absolute pressure by the output pressure of the differential pressure reducing valve 11, and the pressure receiving portions 21b of the pressure compensating valves 7b, 7c,. 21c ... and the pressure receiving portion 17e of the switching valve 17b, but the pressure compensating valves 7b, 7c, ... and the switching valve 17b are provided with pressure receiving portions facing each other in place of the pressure receiving portions 21b, 21c, ... and the pressure receiving portion 17e, respectively. The two discharge pressures and the maximum load pressure may be separately guided to those pressure receiving portions.

また、上記実施の形態では、旋回モータ3aに係わる圧力補償弁7aに負荷依存特性を持たせたが、旋回モータ3aの負荷圧が一時的に高くなったときに旋回モータ3aへの供給流量を減少させなくてもよい場合、或いは他の手段により同様の機能を持たせた場合は、圧力補償弁7aは負荷依存特性のない通常の圧力補償弁であってもよい。   In the above embodiment, the pressure compensation valve 7a related to the swing motor 3a has a load-dependent characteristic. However, when the load pressure of the swing motor 3a temporarily increases, the supply flow rate to the swing motor 3a is reduced. When it is not necessary to decrease the pressure, or when a similar function is provided by other means, the pressure compensation valve 7a may be a normal pressure compensation valve having no load dependent characteristics.

更に、上記実施の形態では、ポンプ傾転変更部90にストッパ91を設け、メインポンプ2の最少吐出流量が固定絞り20によって設定される旋回モータ3aの最大要求流量より大きくなるようにメインポンプ2の最小傾転を制限したが、油圧ポンプのロードセンシング制御と圧力補償弁の制御との干渉によるシステムの不安定性を別の手段で解消できるようにする場合は、メインポンプ2の最少吐出流量を旋回モータ3aの最大要求流量より小さい通常の値に設定してもよい。   Further, in the above embodiment, the stopper 91 is provided in the pump tilt changing unit 90, and the main pump 2 is set so that the minimum discharge flow rate of the main pump 2 is larger than the maximum required flow rate of the turning motor 3a set by the fixed throttle 20. If the system instability due to interference between the load sensing control of the hydraulic pump and the control of the pressure compensation valve can be resolved by another means, the minimum discharge flow rate of the main pump 2 is reduced. A normal value smaller than the maximum required flow rate of the swing motor 3a may be set.

1 エンジン
2 油圧ポンプ(メインポンプ)
3a 旋回モータ
3b,3c… アクチュエータ
4 コントロールバルブ
5 供給油路
6a,6b,6c 流量制御弁
7a,7b,7c 圧力補償弁
8a,8b,8c 油路
9a,9b,9c シャトル弁
11 差圧減圧弁
12d,12e,12g 油路
13 エンジン回転数検出弁
14 メインリリーフ弁
15 アンロード弁
15a バネ
17 傾転角制御部
17a 傾転角制御ピストン
17b 切換弁
17c 傾転角制御ピストン
17d,17e 受圧部
20 固定絞り
21a,21b,21c 受圧部
22a,23a 受圧部
22b,23b 受圧部
22c,23c 受圧部
24 ゲートロックレバー
30 パイロットポンプ
31a 供給油路
31b パイロット圧供給油路
31c パイロット油路

32 パイロットリリーフ弁
40 方向切換弁
41 中立回路
42 フィーダ回路
42a 負荷圧取り出し部
50 可変絞り部
51 差圧減圧弁
60 チェックバルブ
90 ポンプ傾転変更部
91 ストッパ
100 ゲートロック弁
1 Engine 2 Hydraulic pump (Main pump)
3a Rotating motor 3b, 3c ... Actuator 4 Control valve 5 Supply oil passages 6a, 6b, 6c Flow control valves 7a, 7b, 7c Pressure compensation valves 8a, 8b, 8c Oil passages 9a, 9b, 9c Shuttle valve 11 Differential pressure reducing valve 12d, 12e, 12g Oil passage 13 Engine speed detection valve 14 Main relief valve 15 Unload valve 15a Spring 17 Tilt angle control unit 17a Tilt angle control piston 17b Switching valve 17c Tilt angle control pistons 17d, 17e Pressure receiving unit 20 Fixed throttle 21a, 21b, 21c Pressure receiving portion 22a, 23a Pressure receiving portion 22b, 23b Pressure receiving portion 22c, 23c Pressure receiving portion 24 Gate lock lever 30 Pilot pump 31a Supply oil passage 31b Pilot pressure supply oil passage 31c Pilot oil passage

32 Pilot Relief Valve 40 Direction Switching Valve 41 Neutral Circuit 42 Feeder Circuit 42a Load Pressure Extracting Unit 50 Variable Throttle Unit 51 Differential Pressure Reducing Valve 60 Check Valve 90 Pump Tilt Changing Unit 91 Stopper 100 Gate Lock Valve

Claims (3)

エンジンと、このエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される旋回モータを含む複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の絞り部の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記複数のアクチュエータの負荷圧のうちの最高負荷圧を検出する最高負荷圧検出手段と、前記油圧ポンプの吐出圧が、前記最高負荷圧検出手段により検出された最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようロードセンシング制御するポンプ制御手段と、前記エンジンの回転数が低下するにしたがって低下するよう前記エンジンの回転数に依存する圧力を出力するエンジン回転数検出部とを備え、このエンジン回転数検出部の出力圧を前記ポンプ制御手段に導き、前記ロードセンシング制御の目標差圧を前記エンジンの回転数に依存する可変値として設定した油圧駆動装置において、
前記旋回モータ以外のアクチュエータに係わる圧力補償弁のそれぞれの目標補償差圧を前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧により設定するとともに、前記旋回モータに係わる圧力補償弁に、前記エンジン回転数検出部からロードセンシング制御の目標差圧としてポンプ制御手段に導かれた出力圧と同一の出力圧を導いて、前記出力圧により目標補償差圧を設定するよう構成し、
前記旋回モータに係わる流量制御弁を、前記旋回モータの最大要求流量を設定する固定絞りと、この固定絞りの下流に配置されたオープンセンタ型の方向切換弁とで構成し、
前記旋回モータに係わる圧力補償弁を前記固定絞りの前後差圧を制御するように構成し、
前記最高負荷圧検出手段を、前記旋回モータの負荷圧として、前記固定絞りと前記方向切換弁との間の圧力を検出するよう構成したことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
An engine, a variable displacement hydraulic pump driven by the engine, a plurality of actuators including a swing motor driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, and the hydraulic pump supplied to the plurality of actuators A plurality of flow control valves for controlling the flow rate of pressure oil, a plurality of pressure compensation valves for controlling differential pressures before and after the throttle portions of the plurality of flow control valves, and a maximum load among the load pressures of the plurality of actuators A maximum load pressure detecting means for detecting pressure, a pump control means for performing load sensing control so that a discharge pressure of the hydraulic pump is higher by a target differential pressure than a maximum load pressure detected by the maximum load pressure detecting means, An engine speed detector for outputting a pressure dependent on the engine speed so as to decrease as the engine speed decreases; Provided, leads to the output pressure of the engine speed detecting unit to said pump control means, the hydraulic drive apparatus to set the target differential pressure of the load sense control as a variable value depending on the rotational speed of the engine,
The target compensation differential pressure of each pressure compensation valve related to the actuator other than the swing motor is set by the differential pressure between the discharge pressure of the hydraulic pump and the maximum load pressure of the plurality of actuators, and the pressure compensation related to the swing motor The valve is configured to introduce the same output pressure as the target pressure of load sensing control from the engine speed detector to the pump control means and set the target compensation differential pressure by the output pressure. ,
The flow control valve related to the swing motor is composed of a fixed throttle for setting the maximum required flow rate of the swing motor and an open center type directional switching valve arranged downstream of the fixed throttle,
A pressure compensation valve related to the swing motor is configured to control a differential pressure across the fixed throttle,
The hydraulic drive device for a construction machine, wherein the maximum load pressure detecting means is configured to detect a pressure between the fixed throttle and the direction switching valve as a load pressure of the swing motor.
請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記ポンプ制御手段は、前記油圧ポンプの最少吐出流量が前記固定絞りによって設定される前記旋回モータの最大要求流量より大きくなるよう、前記油圧ポンプの最小傾転を設定したことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1,
The construction machine characterized in that the pump control means sets a minimum tilt of the hydraulic pump so that a minimum discharge flow rate of the hydraulic pump is larger than a maximum required flow rate of the swing motor set by the fixed throttle. Hydraulic drive device.
請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記旋回モータに係わる圧力補償弁は、前記旋回モータの負荷圧が高くなるにしたがって前記固定絞りの前後差圧を小さくして通過流量を減ずる負荷依存特性を有していることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
The hydraulic drive device for a construction machine according to claim 1,
The pressure compensation valve related to the swing motor has a load-dependent characteristic that reduces the passage flow rate by reducing the differential pressure across the fixed throttle as the load pressure of the swing motor increases. Hydraulic drive device for the machine.
JP2009167100A 2009-07-15 2009-07-15 Hydraulic driving device Pending JP2011021688A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009167100A JP2011021688A (en) 2009-07-15 2009-07-15 Hydraulic driving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009167100A JP2011021688A (en) 2009-07-15 2009-07-15 Hydraulic driving device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011021688A true JP2011021688A (en) 2011-02-03

Family

ID=43631945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009167100A Pending JP2011021688A (en) 2009-07-15 2009-07-15 Hydraulic driving device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011021688A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013058326A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 日立建機株式会社 Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
JPWO2013051551A1 (en) * 2011-10-04 2015-03-30 日立建機株式会社 Hydraulic drive system for construction machinery with exhaust gas purifier
CN107900772A (en) * 2017-12-27 2018-04-13 济南第机床有限公司 A kind of lathe pneumatic door buffer unit
CN108869458A (en) * 2018-06-05 2018-11-23 沈阳优尼斯智能装备有限公司 A kind of automatically-controlled door pressure-maintaining structure and its control method
CN109281881A (en) * 2018-12-07 2019-01-29 中联重科股份有限公司 Engineering machinery and its upper-part rotation control system
CN114622618A (en) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 Novel load rotating speed double-sensitive system, engineering mechanical device and control method thereof

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013051551A1 (en) * 2011-10-04 2015-03-30 日立建機株式会社 Hydraulic drive system for construction machinery with exhaust gas purifier
WO2013058326A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 日立建機株式会社 Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
CN103890409A (en) * 2011-10-20 2014-06-25 日立建机株式会社 Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
KR20140079401A (en) * 2011-10-20 2014-06-26 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
JPWO2013058326A1 (en) * 2011-10-20 2015-04-02 日立建機株式会社 Hydraulic drive device for electric hydraulic work machine
EP2775150A4 (en) * 2011-10-20 2015-11-04 Hitachi Construction Machinery Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
KR101953418B1 (en) 2011-10-20 2019-02-28 가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라 Hydraulic drive device of power-operated hydraulic operation machine
US10280592B2 (en) 2011-10-20 2019-05-07 Hitachi Construction Machinery Tierra Co., Ltd. Hydraulic drive system for electrically-operated hydraulic work machine
CN107900772A (en) * 2017-12-27 2018-04-13 济南第机床有限公司 A kind of lathe pneumatic door buffer unit
CN108869458A (en) * 2018-06-05 2018-11-23 沈阳优尼斯智能装备有限公司 A kind of automatically-controlled door pressure-maintaining structure and its control method
CN109281881A (en) * 2018-12-07 2019-01-29 中联重科股份有限公司 Engineering machinery and its upper-part rotation control system
CN114622618A (en) * 2022-04-11 2022-06-14 华侨大学 Novel load rotating speed double-sensitive system, engineering mechanical device and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101627002B1 (en) Hydraulic drive device for construction machine
JP5996778B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
EP3301229B1 (en) Hydraulic driving device of work machine
WO2014192458A1 (en) Hydraulic drive device for construction machinery
JP6231949B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP6021231B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP6005088B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP6021226B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP2011021688A (en) Hydraulic driving device
JPWO2014115407A1 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
US6557277B1 (en) Hydraulic circuit of working machine
JP2009167618A (en) Hydraulic circuit of hydraulic excavator
JP2012241742A (en) Hydraulic driving device of construction machine
JP2018132178A (en) Control device of hydraulic machine
JP2012002289A (en) Hydraulic driving device
JP6615137B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP6082690B2 (en) Hydraulic drive unit for construction machinery
JP2009014122A (en) Hydraulic drive of construction machine
JP2003090302A (en) Hydraulic control circuit of construction machine
JP2008002505A (en) Energy saving device for construction machine
JP2009092214A (en) Load sensing type hydraulic controller of construction machine
WO2019064555A1 (en) Hydraulic drive device of work machine
JP2001040713A (en) Construction machine with crane function
JP2005226678A (en) Hydraulic drive mechanism
JP6989548B2 (en) Construction machinery