JP2011042507A - Control device of hydraulic drive winch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧駆動ウインチの制御装置の改善に関し、より詳しくは、吊荷が着床したときの過繰出しによるロープの緩みを防止することを可能ならしめるようにした油圧駆動ウインチの制御装置の技術分野に属するものである。 The present invention relates to an improvement in a control device for a hydraulic drive winch, and more particularly, to a control device for a hydraulic drive winch that makes it possible to prevent loosening of a rope due to overfeeding when a suspended load lands. It belongs to the technical field.
周知のとおり、油圧モータで駆動される油圧駆動ウインチのドラムにより、吊荷を吊持するフックを昇降させるロープを高速巻上げ、そして高速巻上げを急停止するとロープが緩み、乱巻きの原因となる。一方、吊荷が着床したときに、確実に自動停止を行ってロープの過繰出しを防止することによりロープの緩みを防止するようにしたものとしては、特許文献１や特許文献２に開示されてなるものが公知である。 As is well known, when a drum of a hydraulic drive winch driven by a hydraulic motor is used to wind up a rope that lifts and lowers a hook that holds a suspended load at a high speed, and suddenly stops high-speed hoisting, the rope loosens and causes turbulent winding. On the other hand, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that the ropes are prevented from loosening by reliably stopping automatically when the suspended load reaches the floor, thereby preventing the rope from over-drawing. Is known.
特許文献１に開示されてなる従来例１に係る「油圧ウインチの駆動制御装置」は、油圧ウインチの駆動制御装置を示す回路図の図６に示すように、油圧ウインチのドラム２０を駆動する油圧モータ１６の巻下げ用入口ポート１６ａ側の油圧を油圧センサ２２により、巻上げ用入口ポート１６ｂ側の油圧を油圧センサ２４により検出すると共に、検出した油圧をコントローラ２６に入力する。そして、このコントローラ２６により入力値から吊荷Ｗによる負荷の大きさを演算し、演算値が、停止臨界圧記憶部２６ａに予め記憶させておいた停止臨界圧の値より小さくなったときに、吊荷Ｗが着床したとしてパイロット切換弁１４を制御して油圧モータ１６の駆動を停止させることによりロープ１９の余分な繰出しを防止するようにしたものである。 The “hydraulic winch drive control device” according to Conventional Example 1 disclosed in Patent Document 1 is a hydraulic pressure for driving the drum 20 of the hydraulic winch as shown in FIG. 6 of a circuit diagram showing the drive control device of the hydraulic winch. The hydraulic pressure on the lowering inlet port 16 a side of the motor 16 is detected by the hydraulic pressure sensor 22, the hydraulic pressure on the winding inlet port 16 b side is detected by the hydraulic pressure sensor 24, and the detected hydraulic pressure is input to the controller 26. And when the magnitude of the load due to the suspended load W is calculated from the input value by the controller 26 and the calculated value becomes smaller than the value of the stop critical pressure stored in advance in the stop critical pressure storage unit 26a, By controlling the pilot switching valve 14 and stopping the driving of the hydraulic motor 16 assuming that the suspended load W has landed, the excessive extension of the rope 19 is prevented.
特許文献２に開示されてなる従来例２に係る「油圧ウインチの駆動制御装置」は、油圧ウインチの駆動制御装置を示す回路図の図７に示すように、油圧ポンプ１０と、油圧ウインチを駆動する油圧モータ１６との間にパイロット切換弁１４を設け、油圧ポンプ１０からパイロット切換弁１４に連通する圧油供給管と、パイロット切換弁１４からタンク１２に連通する油戻し管との間に電磁比例リリーフ弁３０を介装する。油圧モータ１６の出入口圧を油圧センサ２２，２４で検出しコントローラ２６に入力する。そして、コントローラ２６で、巻下げ作業時に、深度設定器２７で設定された設定深度に吊荷Ｗが到達する手前から減速を開始させ、設定深度に到達時に巻下げ速度を予め設定された残留速度まで落とし、しかも油圧センサ２２，２４の検出値に基づく差圧が停止臨界圧以下になったときに、油圧モータ１６を強制的に停止させて、ロープ１９の余分な繰出しを防止するようにしたものである。 The “hydraulic winch drive control device” according to Conventional Example 2 disclosed in Patent Document 2 drives the hydraulic pump 10 and the hydraulic winch as shown in FIG. 7 of a circuit diagram showing the hydraulic winch drive control device. A pilot changeover valve 14 is provided between the hydraulic motor 16 and the hydraulic oil pump 16, and an electromagnetic wave is provided between a pressure oil supply pipe communicating from the hydraulic pump 10 to the pilot changeover valve 14 and an oil return pipe communicating from the pilot changeover valve 14 to the tank 12. A proportional relief valve 30 is interposed. The inlet / outlet pressure of the hydraulic motor 16 is detected by the hydraulic sensors 22 and 24 and input to the controller 26. Then, the controller 26 starts deceleration before the suspended load W reaches the set depth set by the depth setting device 27 during the lowering operation, and sets the lowering speed to a preset remaining speed when the set depth is reached. The hydraulic motor 16 is forcibly stopped when the differential pressure based on the detected values of the hydraulic sensors 22 and 24 becomes equal to or lower than the stop critical pressure, so that the excessive extension of the rope 19 is prevented. Is.
上記従来例１では、吊荷の負荷の大きさと予め設定した停止臨界圧の値と比較により吊荷が着床したことを判定して油圧モータを停止させるが、油圧モータとドラムの慣性や作動応答性等により検出された値からの演算値が実際の吊荷の負荷の大きさと異なる場合があり、そして吊荷が低荷重の場合には、ウインチ自体の駆動抵抗がかなり大きいにもかかわらず、負荷圧変動が小さいために吊荷が着床したという判定が非常に困難であるから、ウインチの誤作動停止の防止が困難であるという問題がある。 In the above conventional example 1, it is determined that the suspended load has landed by comparing the magnitude of the load of the suspended load with a preset value of the stop critical pressure, and the hydraulic motor is stopped. The calculated value from the value detected by responsiveness may differ from the actual load of the suspended load, and when the suspended load is low load, the drive resistance of the winch itself is quite large Since it is very difficult to determine that the suspended load has landed because the fluctuation in load pressure is small, there is a problem that it is difficult to prevent the winch from stopping malfunctioning.
また、上記従来例２では、減速を開始するための吊荷の位置を予め設定する必要がある上、ロープを意図的に過繰出ししたい場合（ロープ巻替え時等）もコントローラの作動をＯＦＦにしなければならないので、操作が煩わしいという問題があった。 Further, in the above-described conventional example 2, it is necessary to preset the position of the suspended load for starting the deceleration, and also when the rope is intentionally overdrawn (when the rope is wound, etc.), the controller is turned off. There is a problem that the operation is troublesome.
従って、本発明の目的とするところは、吊荷が着床したときのロープの緩みを確実に防止することを可能ならしめる、構成が簡単、かつ操作が容易な油圧駆動ウインチの制御装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a hydraulically driven winch that is simple in configuration and easy to operate, which makes it possible to reliably prevent the loosening of the rope when the suspended load is landed. It is to be.
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る油圧駆動ウインチの制御装置が採用した手段は、油圧ポンプから吐出される圧油を切換える切換弁から油圧駆動ウインチのドラムを正逆回転させる油圧モータの前記ドラムをロープ巻上げ方向に回転させる第１ポートに第１圧油給排路が、また前記ドラムをロープ巻下げ方向に回転させる第２ポートに第２圧油給排路が連通し、前記第１圧油給排路のロープ巻上げ圧力を検出する第１圧力センサおよび前記第２圧油給排路のロープ巻下げ圧力を検出する第２圧力センサを備えると共に、前記切換弁の巻上げ・巻下げ操作を検出する切換弁操作検出器を備えてなる油圧駆動ウインチの制御装置において、前記切換弁操作検出器で前記油圧モータがロープ巻下げ方向に回転されているときに、前記第１，第２圧力センサで検出される圧力の差圧を演算し、この差圧を時間微分すると共に、時間微分値が予め設定されている基準値を超えたときにウインチ停止信号を発するコントローラを設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the hydraulic drive winch control device according to claim 1 of the present invention employs a forward and reverse rotation of the drum of the hydraulic drive winch from the switching valve that switches the pressure oil discharged from the hydraulic pump. The first pressure oil supply / discharge passage communicates with the first port for rotating the drum of the hydraulic motor to be rotated in the rope winding direction, and the second pressure oil supply / discharge passage communicates with the second port for rotating the drum in the rope lowering direction. A first pressure sensor for detecting a rope winding pressure of the first pressure oil supply / discharge passage and a second pressure sensor for detecting a rope lowering pressure of the second pressure oil supply / discharge passage; In the control device of the hydraulic drive winch provided with the switching valve operation detector for detecting the winding / lowering operation, when the hydraulic motor is rotated in the rope lowering direction by the switching valve operation detector, The differential pressure between the pressures detected by the first and second pressure sensors is calculated, the differential pressure is time-differentiated, and a winch stop signal is issued when the time differential value exceeds a preset reference value. A controller is provided.
本発明の請求項２に係る油圧駆動ウインチの制御装置が採用した手段は、油圧ポンプから吐出される圧油を切換える切換弁から油圧駆動ウインチのドラムを正逆回転させる油圧モータの前記ドラムをロープ巻上げ方向に回転させる第１ポートに第１圧油給排路が、また前記ドラムをロープ巻下げ方向に回転させる第２ポートに第２圧油給排路が連通し、前記第１圧油給排路のロープ巻上げ圧力を検出する第１圧力センサおよび前記第２圧油給排路のロープ巻下げ圧力を検出する第２圧力センサを備えると共に、前記切換弁の巻上げ・巻下げ操作を検出する切換弁操作検出器を備えてなる油圧駆動ウインチの制御装置において、前記切換弁操作検出器で前記油圧モータがロープ巻下げ方向に回転されているときに、前記第１，第２圧力センサで検出された圧力の差圧を演算し、この差圧を時間微分すると共に、時間微分値が予め設定されているスタート基準値を超えたときに前記時間微分値の時間積分を開始し、時間積分値が予め設定されている基準値を超えたときにウインチ停止信号を発するコントローラを設けたことを特徴とする。 The control means for the hydraulic drive winch according to the second aspect of the present invention employs a rope to connect the drum of the hydraulic motor that rotates the drum of the hydraulic drive winch forward and backward from a switching valve that switches the pressure oil discharged from the hydraulic pump. A first pressure oil supply / discharge passage communicates with a first port that rotates in a winding direction, and a second pressure oil supply / discharge passage communicates with a second port that rotates the drum in a rope lowering direction. A first pressure sensor for detecting the rope hoisting pressure of the drain passage and a second pressure sensor for detecting the rope lowering pressure of the second pressure oil supply / drain passage are provided, and the hoisting / lowering operation of the switching valve is detected. In the control device for the hydraulic drive winch comprising the switching valve operation detector, the first and second pressure sensors are used when the hydraulic motor is rotated in the rope lowering direction by the switching valve operation detector. Calculates the differential pressure of the output pressure, time-differentiates this differential pressure, and starts time integration of the time differential value when the time differential value exceeds a preset start reference value. A controller is provided that generates a winch stop signal when the value exceeds a preset reference value.
上記請求項１または２に係る油圧駆動ウインチの制御装置によれば、切換弁操作検出器で前記油圧モータがロープ巻下げ方向に回転されているときに、第１，第２圧力センサで検出された圧力の差圧を時間微分した時間微分値、または差圧を時間微分した時間微分値を時間積分した時間積分値がそれぞれ基準値と比較され、これらが基準値を超えた場合は何らかの障害があるか、または吊荷が着床状態であると判断され、ウインチ停止信号が発せられて、油圧モータのロープの巻下げ方向の回転駆動が停止される。 According to the control device for a hydraulic drive winch according to the first or second aspect, the first and second pressure sensors detect when the hydraulic motor is rotated in the rope lowering direction by the switching valve operation detector. The time differential value obtained by time-differentiating the differential pressure of the measured pressure or the time integral value obtained by time-integrating the time differential value obtained by time-differentiating the differential pressure is compared with the reference value, respectively. It is determined that the suspended load is in the landing state, a winch stop signal is issued, and the rotational drive of the rope of the hydraulic motor in the lowering direction is stopped.
本発明の請求項１または２に係る油圧駆動ウインチの制御装置によれば、切換弁操作検出器で油圧モータによりドラムがロープ巻下げ方向に回転駆動されているときに、第１，第２圧力センサで検出された圧力の差圧を時間微分した時間微分値、または差圧を時間微分した時間微分値を時間積分した時間積分値がそれぞれ基準値と比較され、これらが基準値をこえた場合に、何らかの障害があるか、または吊荷が着床状態であると判断され、ウインチ停止信号が発せられて、ドラムのロープ巻下げ方向の回転駆動が停止される。従って、吊荷の負荷の大きさと、予め設定した停止臨界圧の値との比較により吊荷が着床したことを判定する従来例１のように、油圧モータとドラムの慣性や作動応答性等に関係がなく、そしてウインチ自体の駆動抵抗に比較して吊荷が低荷重であっても、容易に吊荷の着床を知ることができるので、ドラムの誤作動停止の恐れがない。 According to the control device for a hydraulic drive winch according to claim 1 or 2 of the present invention, when the drum is driven to rotate in the rope lowering direction by the hydraulic motor by the switching valve operation detector, the first and second pressures are detected. When the time differential value obtained by time-differentiating the differential pressure of the pressure detected by the sensor or the time integral value obtained by time-integrating the time differential value obtained by time-differentiating the differential pressure is compared with the reference value, and these values exceed the reference value. Therefore, it is determined that there is some obstacle or the suspended load is in the landing state, a winch stop signal is issued, and the rotational driving of the drum in the rope lowering direction is stopped. Therefore, as in Conventional Example 1 in which it is determined that the suspended load has landed by comparing the magnitude of the suspended load with the preset stop critical pressure value, the inertia and operation response of the hydraulic motor and the drum, etc. And even if the suspended load is lighter than the drive resistance of the winch itself, the landing of the suspended load can be easily known, so there is no risk of malfunction stop of the drum.
また、予め減速を開始するための吊荷の位置を設定する必要がないから、本機能が必要な場合であっても、従来例２のようにコントローラの作動をＯＦＦにする必要がなく、吊荷着床時のロープの過繰出しを確実に防止することができる。
さらに、ロープ巻替え等に際してロープを過繰出しするためにドラムをロープの巻下げ方向に回転駆動する場合は、差圧の変化が少ないために時間微分値が小さく、基準値よりも大きくなることがないか、または時間積分値が基準値よりも大きくなるまでに長時間を要し、ドラムのロープの巻下げ方向の回転駆動が停止されることがない。従って、従来例２のように、コントローラの作動をＯＦＦにするまでもなく、確実にロープを過繰出しすることができるからコントローラのＯＮ／ＯＦＦは不必要で操作は極めて簡単である。
In addition, since it is not necessary to set the position of the suspended load for starting deceleration in advance, even when this function is necessary, it is not necessary to turn off the controller as in Conventional Example 2, and It is possible to reliably prevent over-extension of the rope during loading.
Furthermore, when the drum is driven to rotate in the rope lowering direction in order to overdraw the rope during rope rewinding, etc., the time differential value may be small and larger than the reference value because the change in the differential pressure is small. Or it takes a long time for the time integral value to become larger than the reference value, and the rotational driving in the winding direction of the drum rope is not stopped. Therefore, as in Conventional Example 2, it is possible to reliably over-feed the rope without turning off the operation of the controller. Therefore, the controller is not required to be turned on and off, and the operation is extremely simple.
本発明の実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置を、その回路系統説明図の図１（ａ）と、第２切換弁用パイロット管路を示す図の図１（ｂ）と、コントローラのブロック線図の図２と、吊荷の着床前後の経過時間に対する差圧変化説明図の図３（ａ）と、差圧の時間微分値説明図の図３（ｂ）とを参照しながら説明する。図に示す符号１は下端に吊荷を吊持するフックＦが設けられたロープＲを巻上げ、巻下げる油圧駆動ウインチＷのドラムＤを正逆回転させる油圧モータである。
なお、本実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置は、吊荷が着床したときのロープの過繰出しを防止して、ロープが過繰出しにより緩まないようにすることを狙いとしたものである。
FIG. 1A of a circuit system explanatory diagram, FIG. 1B of a diagram showing a pilot line for a second switching valve, and a controller for a hydraulic drive winch control device according to Embodiment 1 of the present invention 2 of the block diagram, FIG. 3A of the differential pressure change explanatory diagram with respect to the elapsed time before and after landing of the suspended load, and FIG. 3B of the differential differential time explanatory diagram of FIG. While explaining. Reference numeral 1 shown in the figure is a hydraulic motor that rotates a drum D of a hydraulic drive winch W that winds and lowers a rope R provided with a hook F that holds a suspended load at the lower end.
The control device for the hydraulic drive winch according to the first embodiment aims to prevent over-extension of the rope when the suspended load lands and prevent the rope from loosening due to over-extension. It is.
即ち、油圧ポンプ８から吐出される圧油を切換える切換弁であるパイロット切換弁７から、油圧駆動ウインチＷのドラムＤを正逆回転させる油圧モータ１の、前記ドラムＤをロープ巻上げ方向に回転させる第１ポート１ａに第１圧油給排路２が、また前記ドラムＤをロープ巻下げ方向に回転させる第２ポート１ｂに第２圧油給排路４が連通している。前記第１圧油給排路２にはロープ巻上げ圧力を検出する第１圧力センサＧＰ1 が、また前記第２圧油給排路４にはロープ巻下げ圧力を検出する第２圧力センサＧＰ2 が設けられている。そして、前記第１圧油給排路２には、カウンターバランス弁（以下、これをカンバラ弁という。）３が介装されている。 That is, the drum D of the hydraulic motor 1 that rotates the drum D of the hydraulic drive winch W forward and reverse is rotated in the rope winding direction from the pilot switching valve 7 that is a switching valve that switches the pressure oil discharged from the hydraulic pump 8. The first pressure oil supply / discharge passage 2 communicates with the first port 1a, and the second pressure oil supply / discharge passage 4 communicates with the second port 1b for rotating the drum D in the rope lowering direction. A first pressure sensor GP 1 that detects a rope hoisting pressure is provided in the first pressure oil supply / discharge passage 2, and a second pressure sensor GP 2 that detects a rope lowering pressure is provided in the second pressure oil supply / discharge passage 4. Is provided. A counter balance valve (hereinafter referred to as a cambara valve) 3 is interposed in the first pressure oil supply / discharge passage 2.
前記パイロット切換弁７は、リモコン弁１１の操作レバー１１ａにより切換えられるようになっており、操作レバー１１ａの操作方向は、切換弁操作検出器である後述するパイロット圧力センサＧＰ3 によって検出されるように構成されている。また、前記第１圧力センサＧＰ1 、第２圧力センサＧＰ2 、パイロット圧力センサＧＰ3 により検出された圧力は、後述する構成になるコントローラ３０に入力されるように構成されている。
そして、前記切換弁７の切換えにより第１圧油給排路２を介して第１ポート１ａから圧油を供給すると、第２ポート１ｂから排出される圧油が第２圧油給排路４、切換弁７を介して作動油タンクＴに戻るので、ドラムＤはロープＲを巻上げる方向に回転され、また第２圧油給排路４を介して第２ポート１ｂから圧油を供給すると、第１ポート１ａから排出される圧油が第１圧油給排路２、切換弁７を介して作動油タンクＴに戻るので、ドラムＤはロープＲを巻下げる方向に回転される。
The pilot switching valve 7 is adapted to be switched by the operating lever 11a of the remote control valve 11, the operation direction of the operating lever 11a is to be detected by the pilot pressure sensor GP 3 to be described later is switch valve operation detector It is configured. The pressures detected by the first pressure sensor GP 1 , the second pressure sensor GP 2 , and the pilot pressure sensor GP 3 are configured to be input to the controller 30 configured as described later.
When pressure oil is supplied from the first port 1a via the first pressure oil supply / discharge passage 2 by switching the switching valve 7, the pressure oil discharged from the second port 1b is supplied to the second pressure oil supply / discharge passage 4. When the hydraulic fluid tank T returns to the hydraulic oil tank T via the switching valve 7, the drum D is rotated in the direction to wind up the rope R, and when the pressure oil is supplied from the second port 1b via the second pressure oil supply / discharge passage 4. Since the pressure oil discharged from the first port 1a returns to the hydraulic oil tank T via the first pressure oil supply / discharge passage 2 and the switching valve 7, the drum D is rotated in the direction in which the rope R is wound down.
さらに、前記リモコン弁１１から、パイロット切換弁７の前記油圧モータ１をロープ巻上げ方向に切換える側の切換操作部には、第１切換弁用パイロット管路１２が連通し、かつ前記油圧モータ１をロープ巻下げ方向に切換える側の切換操作部には、電磁開閉弁１９が介装されてなる第２切換弁用パイロット管路１３が連通している。また、この第２切換弁用パイロット管路１３のパイロット圧が、前記パイロット圧力センサＧＰ3 を介して前記コントローラ３０に入力されると共に、このコントローラ３０から前記電磁開閉弁１９に、この電磁開閉弁１９を閉弁させるウインチ停止信号が発せられるようになっている。 Further, a first switching valve pilot conduit 12 communicates with the switching operation portion of the pilot switching valve 7 on the side of switching the hydraulic motor 1 in the rope winding direction from the remote control valve 11, and the hydraulic motor 1 is connected to the switching operation portion. The switching operation portion on the side switched to the rope lowering direction communicates with the second switching valve pilot pipe line 13 in which the electromagnetic opening / closing valve 19 is interposed. The pilot pressure in the second switching valve pilot line 13 is input to the controller 30 via the pilot pressure sensor GP 3, and from the controller 30 to the electromagnetic on-off valve 19, the electromagnetic on-off valve A winch stop signal for closing the valve 19 is issued.
本実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置では、上記のとおり、第２切換弁用パイロット管路１３に電磁開閉弁１９を介装したが、図１（ｂ）に示すように、電磁比例減圧弁２０を介装することができる。このようにすると、ウインチ停止信号により第２切換弁用パイロット管路１３のパイロット圧をスムーズに減圧させることができる。また、吊荷が水面に着水した場合等、一旦ウインチ停止信号が発せられた後、海底までさらにロープの巻下げが必要なときは着水による減速後の、後述する差圧ΔＰの大きさから判断して吊荷が地面に着床していないと判断される場合には、再び電磁比例減圧弁２０に信号を伝達してパイロット圧を出力させて油圧モータ１の駆動、つまりドラムＤのロープＲの巻下げ方向の回転駆動を開始させることも可能になる。 In the hydraulic drive winch control device according to the first embodiment, the electromagnetic switching valve 19 is interposed in the second switching valve pilot line 13 as described above. However, as shown in FIG. A proportional pressure reducing valve 20 can be interposed. In this way, the pilot pressure in the second switching valve pilot line 13 can be smoothly reduced by the winch stop signal. Also, when a suspended load has landed on the surface of the water, etc., once a winch stop signal has been issued, if further rope lowering to the sea floor is required, the magnitude of the differential pressure ΔP described later after deceleration by landing If it is determined that the suspended load has not landed on the ground, a signal is transmitted again to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 20 to output the pilot pressure to drive the hydraulic motor 1, that is, the drum D. It is also possible to start rotational driving of the rope R in the lowering direction.
前記コントローラ３０は、図２に示すように、前記第１圧力センサＧＰ1 で検出されたモータ巻上げ圧Ｐ1 と、第２圧力センサＧＰ2 により検出されたモータ巻下げ圧Ｐ2 との差圧ΔＰ（＝Ｐ1 −Ｐ2 ）を差圧演算部３１で演算し、演算した差圧ΔＰを時間微分演算部３２で時間微分すると共に、演算で求めた差圧の時間微分値ＡＰと予め基準値設定部３４で設定されている基準値ＡＰ0 との大小を比較部３３で比較して、時間微分値ＡＰの絶対値が基準値ＡＰ0 よりも小さいときにはリセットして元の演算に戻すようになっている。これと並行して、前記パイロット圧力センサＧＰ3 により検出されたパイロット圧ＰＵと、基準パイロット圧設定部３６で設定されている基準パイロット圧ＰＵ0 との大小をパイロット圧比較部３５で比較して、パイロット圧ＰＵが基準パイロット圧ＰＵ0 よりも小さいときにはリセットして元の演算に戻すようになっている。 As shown in FIG. 2, the controller 30 performs a differential pressure between the motor winding pressure P 1 detected by the first pressure sensor GP 1 and the motor lowering pressure P 2 detected by the second pressure sensor GP 2. ΔP (= P 1 −P 2 ) is calculated by the differential pressure calculation unit 31, and the calculated differential pressure ΔP is time differentiated by the time differential calculation unit 32, and the time differential value AP of the differential pressure obtained by the calculation and a reference in advance The comparison unit 33 compares the magnitude with the reference value AP 0 set by the value setting unit 34, and when the absolute value of the time differential value AP is smaller than the reference value AP 0 , it is reset and returned to the original calculation. It has become. In parallel with this, the pilot pressure comparing unit 35 compares the pilot pressure PU detected by the pilot pressure sensor GP 3 with the reference pilot pressure PU 0 set by the reference pilot pressure setting unit 36. When the pilot pressure PU is smaller than the reference pilot pressure PU 0 , resetting is performed to return to the original calculation.
そして、前記時間微分値ＡＰの絶対値が基準値ＡＰ0 以上であって、かつパイロット圧ＰＵが基準パイロット圧ＰＵ0 以上（前記油圧モータ１がロープ巻下げ方向に回転されている。）ときに、ＡＮＤ回路３７から前記電磁開閉弁１９に、この電磁開閉弁１９を開弁させるウインチ停止信号が発せられるため、電磁開閉弁１９が開弁されて第２切換弁用パイロット管路１３のパイロット圧が下がるので、パイロット切換弁７が中立位置に復帰し、ドラムＤのロープＲの巻下げ方向の駆動が停止されることとなる。 When the absolute value of the time differential value AP is not less than the reference value AP 0 and the pilot pressure PU is not less than the reference pilot pressure PU 0 (the hydraulic motor 1 is rotated in the rope lowering direction). The winch stop signal for opening the electromagnetic on-off valve 19 is issued from the AND circuit 37 to the electromagnetic on-off valve 19, so that the electromagnetic on-off valve 19 is opened and the pilot pressure in the pilot line 13 for the second switching valve is opened. Accordingly, the pilot switching valve 7 returns to the neutral position, and the driving of the rope R of the drum D in the lowering direction is stopped.
吊荷の着床前後の経過時間に対する差圧ΔＰの変化は、図３（ａ）に示すように、吊持されている吊荷が着床すると差圧ΔＰが急激に小さくなり、吊荷が完全に着床した後は小さな差圧ΔＰのまま推移する。このような差圧ΔＰの時間微分値ＡＰは、図３（ｂ）に示すように、吊荷が着床を開始してから完全に着床するまでの差圧ΔＰの変化が大きいために、時間微分値ＡＰは基準値ＡＰ0 よりも大きくなるが、吊荷の着床の前後では差圧ΔＰの変化が少ないために、時間微分値ＡＰは小さく、基準値ＡＰ0 よりも大きくなるようなことがない。 As shown in FIG. 3A, the change in the differential pressure ΔP with respect to the elapsed time before and after the landing of the suspended load is such that when the suspended load is landed, the differential pressure ΔP decreases abruptly, After the complete landing, the pressure difference ΔP remains small. As shown in FIG. 3B, the time differential value AP of the differential pressure ΔP has a large change in the differential pressure ΔP from the start of landing of the suspended load to the complete landing, Although the time differential value AP is larger than the reference value AP 0 , the time differential value AP is small and larger than the reference value AP 0 because there is little change in the differential pressure ΔP before and after landing of the suspended load. There is nothing.
従って、本実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置によれば、上記のとおり、時間微分値ＡＰが基準値ＡＰ0 よりも大きくなったときを以て、吊荷が着床したと判定するものであるから、吊荷の負荷の大きさと予め設定した停止臨界圧の値との比較により吊荷が着床したことを判定する従来例１のように、油圧モータとドラムの慣性や作動応答性等に関係がなく、そしてウインチ自体の駆動抵抗に比較して吊荷が低荷重であっても、容易に吊荷の着床を知ることができるので、ドラムＤの誤作動停止の恐れがない。 Therefore, according to the control device for the hydraulic drive winch according to the first embodiment, as described above, it is determined that the suspended load has landed when the time differential value AP is larger than the reference value AP 0. Therefore, as in Conventional Example 1 in which it is determined that the suspended load has landed by comparing the magnitude of the suspended load with a preset value of the critical stop pressure, the inertial and operational responsiveness of the hydraulic motor and the drum are determined. And the landing of the suspended load can be easily known even when the suspended load is low compared to the drive resistance of the winch itself, so there is no risk of malfunction stop of the drum D. .
また、予め減速を開始するための吊荷の位置を設定する必要がないから、本機能が必要な場合であっても、従来例２のようにコントローラの作動をＯＦＦにする必要がなく、吊荷着床時のロープの過繰出しを確実に防止することができる。さらに、ロープ巻替え等でロープＲを過繰出しするために、ドラムＤをロープＲの巻下げ方向に回転駆動する場合は差圧ΔＰの変化が少なく、時間微分値ＡＰは小さく基準値ＡＰ0 よりも大きくなるようなことがないから、ドラムＤのロープＲの巻下げ方向の駆動が停止されるようなことがない。
従って、従来例２のようにコントローラの作動をＯＦＦにするまでもなく、確実にロープＲを過繰出しすることができるから、コントローラのＯＮ／ＯＦＦ操作は不必要で操作は極めて簡単である。
In addition, since it is not necessary to set the position of the suspended load for starting deceleration in advance, even when this function is necessary, it is not necessary to turn off the controller as in Conventional Example 2, and It is possible to reliably prevent over-extension of the rope during loading. Further, when the drum D is rotationally driven in the direction of lowering the rope R in order to overfeed the rope R by rewinding the rope or the like, the change in the differential pressure ΔP is small and the time differential value AP is smaller than the reference value AP 0 . Therefore, the driving in the lowering direction of the rope R of the drum D is not stopped.
Accordingly, the rope R can be reliably over-drawn without having to turn off the operation of the controller as in the conventional example 2, so that the controller ON / OFF operation is unnecessary and the operation is very simple.
本発明の実施の形態２に係る油圧駆動ウインチの制御装置を、コントローラのブロック線図の図４と、吊荷の着床前後の経過時間に対する差圧変化説明図の図５（ａ）と、差圧の時間微分値説明図の図５（ｂ）と、時間微分値の時間積分値説明図の図５（ｃ）とを参照しながら説明する。但し、本実施の形態２に係る油圧駆動ウインチの制御装置が、上記実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置と相違するところは、コントローラの構成の相違にあるから、その相違する点について説明する。 FIG. 4 is a block diagram of the controller of the hydraulic drive winch control device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a diagram illustrating a differential pressure change with respect to the elapsed time before and after landing of the suspended load. This will be described with reference to FIG. 5B for explaining the differential pressure value with respect to time and FIG. 5C for explaining the time integral value of the time differential value. However, the difference between the hydraulic drive winch control device according to the second embodiment and the hydraulic drive winch control device according to the first embodiment is the difference in the configuration of the controller. explain.
図４に示す符号４０は、第１圧力センサＧＰ1 、第２圧力センサＧＰ2 、パイロット圧力センサＧＰ3 により検出された圧力が入力されるコントローラで、このコントローラ４０は、前記第１圧力センサＧＰ1 で検出されたモータ巻上げ圧Ｐ1 と、前記第２圧力センサＧＰ2 により検出されたモータ巻下げ圧Ｐ2 との差圧ΔＰ（＝Ｐ1 −Ｐ2 ）を差圧演算部４１で演算し、演算した差圧ΔＰを時間微分演算部４２で時間微分して差圧の時間微分値ＡＰを演算すると共に、スタート点検出部４３で時間微分値ＡＰの絶対値をスタート基準値ＡＰS と比較し、時間微分値ＡＰの絶対値がスタート基準値ＡＰS と等しくなった時点をスタート点として決定する。 Reference numeral 40 shown in FIG. 4 is a controller to which the pressures detected by the first pressure sensor GP 1 , the second pressure sensor GP 2 , and the pilot pressure sensor GP 3 are input, and the controller 40 includes the first pressure sensor GP. The differential pressure calculation unit 41 calculates a differential pressure ΔP (= P 1 −P 2 ) between the motor winding pressure P 1 detected at 1 and the motor lowering pressure P 2 detected by the second pressure sensor GP 2. Then, the calculated differential pressure ΔP is time-differentiated by the time differential calculation unit 42 to calculate the time differential value AP of the differential pressure, and the start point detection unit 43 converts the absolute value of the time differential value AP to the start reference value AP S. The time point when the absolute value of the time differential value AP becomes equal to the start reference value AP S is determined as a start point.
このようにして決定されたスタート点から、時間微分値ＡＰを時間積分演算部４４で時間微分し、演算で求められた時間積分値ＶＰと、予め基準値設定部４６で設定されている基準値ＶＰ0 との大小を比較部４５で比較し、時間積分値ＶＰの絶対値が基準値ＶＰ0 よりも小さいときにはリセットして元の演算に戻すようになっている。また、これと並行して、前記パイロット圧力センサＧＰ3 により検出されたパイロット圧ＰＵと、基準パイロット圧設定部４８で設定されている基準パイロット圧ＰＵ0 との大小をパイロット圧比較部４７で比較し、パイロット圧ＰＵが基準パイロット圧ＰＵ0 よりも小さいときにはリセットして元の演算に戻すようになっている。 From the start point thus determined, the time differential value AP is time-differentiated by the time integration calculation unit 44, the time integration value VP obtained by the calculation, and the reference value preset by the reference value setting unit 46 The comparison unit 45 compares the magnitude with VP 0, and when the absolute value of the time integral value VP is smaller than the reference value VP 0 , it is reset and returned to the original calculation. In parallel with this, the pilot pressure comparison unit 47 compares the pilot pressure PU detected by the pilot pressure sensor GP 3 with the reference pilot pressure PU 0 set by the reference pilot pressure setting unit 48. When the pilot pressure PU is smaller than the reference pilot pressure PU 0 , it is reset to return to the original calculation.
そして、前記時間積分値ＶＰの絶対値が基準値ＶＰ0 以上であって、かつパイロット圧ＰＵが基準パイロット圧ＰＵ0 以上（前記油圧モータ１がロープ巻下げ方向に回転されている。）のときに、ＡＮＤ回路４９から電磁開閉弁に、この電磁開閉弁を開弁させるウインチ停止信号が発せられるため、上記実施の形態１の場合と同様に、電磁開閉弁が閉弁されて第２切換弁用パイロット管路のパイロット圧が下がるので、パイロット切換弁が中立位置に復帰し、油圧モータの駆動、つまりドラムのロープ巻下げ方向の駆動が停止されることになる。 When the absolute value of the time integration value VP is equal to or greater than the reference value VP 0 and the pilot pressure PU is equal to or greater than the reference pilot pressure PU 0 (the hydraulic motor 1 is rotated in the rope lowering direction). In addition, since the winch stop signal for opening the electromagnetic on-off valve is issued from the AND circuit 49 to the electromagnetic on-off valve, the electromagnetic on-off valve is closed and the second switching valve is opened as in the case of the first embodiment. Since the pilot pressure in the pilot pipe line is lowered, the pilot switching valve is returned to the neutral position, and the drive of the hydraulic motor, that is, the drive in the rope lowering direction of the drum is stopped.
吊荷の着床前後の時間経過に対する差圧ΔＰの変化は、図５（ａ）に示すように、吊持されている吊荷が着床すると差圧ΔＰが急激に小さくなり、吊荷が完全に着床すると小さな差圧ΔＰのまま推移する。このような差圧ΔＰの時間微分値ＡＰは、図５（ｂ）に示すように、吊荷が着床を開始してから完全に着床するまでの差圧ΔＰの変化が大きいため、時間微分値ＡＰはスタート基準値ＡＰS よりも大きくなるが、この時間微分値ＡＰがスタート基準値ＡＰS と等しくなったときが、この時間微分値ＡＰの積分を開始するスタート点として決定される。
勿論、吊荷の着床の開始と終了の前後では差圧ΔＰの変化が少ないため、時間微分値ＡＰは小さく、スタート基準値ＡＰS より大きくなるようなことがない。
そして、このスタート点から、図５（ｃ）に示すように、時間微分値ＡＰの時間積分が行われて時間積分値ＶＰが演算されるが、この時間積分値ＶＰは基準値ＶＰ0 を超えて次第に大きくなるものである。
As shown in FIG. 5 (a), the change in the differential pressure ΔP with respect to the passage of time before and after landing of the suspended load is such that when the suspended load is landed, the differential pressure ΔP decreases abruptly, When it is completely landed, it remains at a small differential pressure ΔP. As shown in FIG. 5B, the time differential value AP of the differential pressure ΔP has a large change in the differential pressure ΔP from the start of landing of the suspended load to the complete landing of the suspended pressure. The differential value AP is larger than the start reference value AP S , but when the time differential value AP becomes equal to the start reference value AP S , it is determined as a start point for starting integration of the time differential value AP.
Of course, since the change of the differential pressure ΔP is small before and after the start and end of the landing of the suspended load, the time differential value AP is small and does not become larger than the start reference value AP S.
From this starting point, as shown in FIG. 5C, the time differential value AP is time-integrated and the time integrated value VP is calculated. The time integrated value VP exceeds the reference value VP 0 . It will grow gradually.
従って、本実施の形態２に係る油圧駆動ウインチの制御装置によれば、上記のとおり、時間積分値ＶＰが基準値ＶＰ0 よりも大きくなったときを以て、吊荷が着床したと判定するものであるから、上記実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置と同等の効果を期待することができる。 Therefore, according to the hydraulic drive winch control device according to the second embodiment, as described above, it is determined that the suspended load has landed when the time integration value VP becomes larger than the reference value VP 0. Therefore, an effect equivalent to that of the hydraulic drive winch control device according to the first embodiment can be expected.
また、ロープ巻替え作業において、ロープを過繰出しするためにドラムをロープの巻下げ方向に回転駆動させる場合も、上記実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置と同等の効果がある。ところで、作用には若干の相違がある。
即ち、ロープを過繰出しするためにドラムをロープの巻下げ方向に回転させる場合は、吊荷が着床する場合と異なり差圧ΔＰの変化が少ないので、差圧ΔＰの時間微分値ＡＰは小さい。
Further, in the rope rewinding operation, when the drum is rotationally driven in the rope lowering direction in order to overdraw the rope, the same effect as that of the hydraulic drive winch control device according to the first embodiment is obtained. By the way, there is a slight difference in action.
That is, when the drum is rotated in the rope lowering direction in order to overdraw the rope, since the change in the differential pressure ΔP is small unlike the case where the suspended load is landed, the time differential value AP of the differential pressure ΔP is small. .
しかしながら、時間積分値ＶＰの場合は時間微分値ＡＰと異なり、時間の経過につれて次第に大きくなって、遂には基準値ＶＰ0 よりも大きくなってしまう。
ところが、時間積分値ＶＰが基準値ＶＰ0 以上になるのに要する所要時間は、ロープ巻替え作業を終了し得るに十分足りる時間であるために、上記実施の形態１に係る油圧駆動ウインチの制御装置の場合と同様に、コントローラの作動をＯＦＦにするまでもなく、ドラムからロープを過繰出しすることができる。
However, in the case of the time integral value VP, unlike the time differential value AP, it gradually increases as time elapses and eventually becomes larger than the reference value VP 0 .
However, since the time required for the time integral value VP to be equal to or higher than the reference value VP 0 is sufficient to complete the rope rewinding operation, the control of the hydraulic drive winch according to the first embodiment is performed. As in the case of the device, the rope can be overdrawn from the drum without turning off the operation of the controller.
１…油圧モータ，１ａ…第１ポート，１ｂ…第２ポート，２…第１圧油給排路，
３…カンバラ弁，４…第２圧油給排路，７…切換弁またはパイロット切換弁，８…油圧ポンプ，１１…リモコン弁．１１ａ…操作レバー，
１２…第１切換弁用パイロット管路，１３…第２切換弁用パイロット管路，１９…電磁開閉弁，２０…電磁比例減圧弁，
３０…コントローラ，３１…差圧演算部，３２…時間微分演算部，３３…比較部，
３４…基準値設定部，３５…パイロット圧比較部，３６…基準パイロット圧設定部，
３７…ＡＮＤ回路
４０…コントローラ，４１…差圧演算部，４２…時間微分演算部，
４３…スタート点検出部，４４…時間積分演算部，４５…比較部，４６…基準値設定部，
４７…パイロット圧比較部，４８…基準パイロット圧設定部，４９…ＡＮＤ回路，
Ｄ…ドラム，Ｆ…フック，
ＧＰ1…第１圧力センサ，ＧＰ2…第２圧力センサ，ＧＰ3…パイロット圧力センサ，
Ｒ…ロープ，Ｔ…作動油タンク，Ｗ…油圧駆動ウインチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydraulic motor, 1a ... 1st port, 1b ... 2nd port, 2 ... 1st pressure oil supply / discharge passage,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Cambara valve, 4 ... 2nd pressure oil supply / discharge passage, 7 ... Switching valve or pilot switching valve, 8 ... Hydraulic pump, 11 ... Remote control valve. 11a: control lever,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Pilot pipe line for 1st switching valves, 13 ... Pilot pipe line for 2nd switching valves, 19 ... Electromagnetic on-off valve, 20 ... Electromagnetic proportional pressure reducing valve,
30 ... Controller, 31 ... Differential pressure calculation unit, 32 ... Time differentiation calculation unit, 33 ... Comparison unit,
34 ... reference value setting unit, 35 ... pilot pressure comparison unit, 36 ... reference pilot pressure setting unit,
37 ... AND circuit 40 ... Controller, 41 ... Differential pressure calculation unit, 42 ... Time differentiation calculation unit,
43 ... start point detection unit, 44 ... time integration calculation unit, 45 ... comparison unit, 46 ... reference value setting unit,
47 ... pilot pressure comparison unit, 48 ... reference pilot pressure setting unit, 49 ... AND circuit,
D ... Drum, F ... Hook,
GP 1 ... 1st pressure sensor, GP 2 ... 2nd pressure sensor, GP 3 ... Pilot pressure sensor,
R ... Rope, T ... Hydraulic oil tank, W ... Hydraulic drive winch
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