JP2011236592A - Hydraulic circuit for attaching and detaching counterweight of work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の作業機にカウンタウエイトを取付けたり、取外したりするのに好適に用いられる作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路に関する。 The present invention relates to a hydraulic circuit for attaching / detaching a counterweight of a work machine that is preferably used for attaching or removing a counterweight to / from a work machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane.
一般に、油圧ショベル等の作業機では、車体の前部側にブーム、アーム等の作業装置を設け、車体の後部側には、車体全体の重量バランスをとるためにカウンタウエイトを設ける構成としている。このようなカウンタウエイトは重量物であるため、例えばトレーラ等を用いて油圧ショベルを作業現場等に搬送するときには、カウンタウエイトを車体の後端側から取外し、車体側とは別々にカウンタウエイトを搬送することがある。 In general, a working machine such as a hydraulic excavator is configured such that a working device such as a boom and an arm is provided on the front side of the vehicle body, and a counterweight is provided on the rear side of the vehicle body to balance the weight of the entire vehicle body. Since such a counterweight is heavy, for example, when a hydraulic excavator is transported to a work site using a trailer or the like, the counterweight is removed from the rear end side of the vehicle body, and the counterweight is transported separately from the vehicle body side. There are things to do.
また、車体の前部側に設ける作業装置にも、例えば軽掘削用、中掘削用、重掘削用等のように重量の異なる種々の作業装置があり、掘削作業の種類、内容等に応じては作業装置を取替えることがある。そして、作業装置を取替えるような場合には、それぞれの作業装置に対応させて異なる重量のカウンタウエイトに取替える必要が生じる。 There are also various work devices with different weights, such as for light excavation, for medium excavation, for heavy excavation, etc., depending on the type and content of excavation work. May change work equipment. When the work device is replaced, it is necessary to replace the counterweight with a different weight corresponding to each work device.
このため、車体のフレームには、その後部側に昇降用の油圧シリンダ(ウエイト昇降シリンダ)等からなるカウンタウエイト着脱装置を設け、このカウンタウエイト着脱装置により、カウンタウエイトをフレームの後端側に自力で取付けたり、取外したりすることができる構成としたものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。 For this reason, the body frame is provided with a counterweight attachment / detachment device such as a lifting / lowering hydraulic cylinder (weight raising / lowering cylinder) on the rear side thereof, and this counterweight attachment / detachment device allows the counterweight to be moved to the rear end side of the frame. There is known a structure that can be attached and detached with (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
この種の従来技術によるカウンタウエイト着脱装置は、油圧源からの圧油を方向制御弁を介して前ウエイト昇降シリンダに給排することにより、該ウエイト昇降シリンダのロッドを伸縮させてカウンタウエイトの昇降動作を行う。カウンタウエイトの取付け、取外しが完了したときには、前記方向制御弁を中立位置に戻して圧油の給排を停止させる。 This type of prior art counterweight attachment / detachment device supplies and discharges pressure oil from a hydraulic source to a front weight lifting cylinder via a direction control valve, thereby extending and lowering the weight of the counterweight by expanding and contracting the rod of the weight lifting cylinder. Perform the action. When the attachment and removal of the counterweight are completed, the directional control valve is returned to the neutral position to stop the supply and discharge of pressure oil.
ところで、上述した従来技術によるカウンタウエイト着脱装置は、油圧ショベルを稼動して作業装置による掘削作業等を行うときに、ウエイト昇降シリンダを停止状態に保持し、ウエイト昇降シリンダの動きを完全に止めておく必要がある。このため、例えばウエイト昇降シリンダのボトム側油室と方向制御弁との間には手動の仕切り弁を設ける構成としている。 By the way, the above-described counterweight attaching / detaching device according to the related art holds the weight lifting cylinder in a stopped state when the excavator is operated to perform excavation work by the working device, and the movement of the weight lifting cylinder is completely stopped. It is necessary to keep. For this reason, for example, a manual gate valve is provided between the bottom oil chamber of the weight lifting cylinder and the direction control valve.
この仕切り弁は、例えば手動式の開閉弁からなり、長時間にわたってウエイト昇降シリンダを使用しない場合に、操作上の安全性を確保するために手動で閉弁される。このように、仕切り弁は、油圧ポンプから方向制御弁に流通した圧油の一部がウエイト昇降シリンダのボトム側油室にリークしウエイト昇降シリンダを誤って動かすのを、手動の操作によって防ぐものである。 This gate valve is composed of, for example, a manual on-off valve, and is manually closed to ensure operational safety when the weight elevating cylinder is not used for a long time. In this way, the gate valve prevents a part of the pressure oil flowing from the hydraulic pump to the directional control valve from leaking to the bottom oil chamber of the weight lifting cylinder and moving the weight lifting cylinder by a manual operation. It is.
しかし、従来技術で採用している仕切り弁は、手動で操作されるために、締め忘れることがあり、この場合には、油圧ポンプから方向制御弁に流通した圧油の一部がウエイト昇降シリンダのボトム側油室にリークすると、ウエイト昇降シリンダが誤って動かされてしまう。このため、手動操作に頼ることなく、ウエイト昇降シリンダの不用意な動きを止めことが望まれている。 However, since the gate valve used in the prior art is manually operated, it may be forgotten to tighten. In this case, a part of the pressure oil flowing from the hydraulic pump to the directional control valve is part of the weight lifting cylinder. If it leaks to the bottom side oil chamber, the weight raising / lowering cylinder is erroneously moved. For this reason, it is desired to stop inadvertent movement of the weight lifting cylinder without relying on manual operation.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、手動操作に頼ることなく、ウエイト昇降シリンダの不用意な動きを止めことができるようにした作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a counterweight for a work machine that can stop inadvertent movement of the weight lifting cylinder without relying on manual operation. The object is to provide a detachable hydraulic circuit.
上述した課題を解決するために、本発明は、作業機の油圧源をタンクと共に構成する油圧ポンプと、前記作業機のフレームにカウンタウエイトを着脱可能に取付けるときに該カウンタウエイトを上,下に昇降するため前記油圧ポンプからの圧油によって駆動されるウエイト昇降シリンダと、該ウエイト昇降シリンダと前記油圧源との間に設けられ常時は中立位置となって前記圧油の給排を遮断し中立位置から切換えられたときに前記油圧源からの圧油を前記ウエイト昇降シリンダに給排する方向制御弁と、該方向制御弁に対して操作信号を出力し該方向制御弁を切換え操作する操作手段とを備えてなる作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a hydraulic pump configured with a hydraulic source of a work machine together with a tank, and the counter weight is moved up and down when the counter weight is detachably attached to the frame of the work machine. A weight lifting cylinder driven by pressure oil from the hydraulic pump to move up and down, and provided between the weight lifting cylinder and the hydraulic power source, is always in a neutral position to shut off the supply and discharge of the pressure oil and neutral A directional control valve for supplying and discharging pressure oil from the hydraulic source to the weight lifting cylinder when switched from a position, and an operating means for switching the directional control valve by outputting an operation signal to the directional control valve And is applied to a hydraulic circuit for attaching and detaching a counterweight of a working machine.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記方向制御弁は、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは前記中立位置に配置されることにより、前記ウエイト昇降シリンダに接続された一対の主管路のうち予め決められた一方の主管路を前記タンクに連通する構成とし、前記油圧ポンプと前記方向制御弁との間には、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは遮断位置となって前記油圧ポンプから前記ウエイト昇降シリンダに向けた圧油の流通を遮断し、前記操作信号が出力されたときには前記遮断位置から連通位置に切換わって前記ウエイト昇降シリンダへの圧油の流通を許す一の切換弁を設ける構成としたことにある。 A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the direction control valve is connected to the weight elevating cylinder by being arranged in the neutral position until an operation signal is output from the operation means. A predetermined one of the pair of main pipelines is configured to communicate with the tank, and until an operation signal is output from the operation means between the hydraulic pump and the direction control valve. When the operation signal is output, the hydraulic oil from the hydraulic pump to the weight lifting cylinder is switched from the blocking position to the communication position when the operation signal is output. In other words, a configuration is provided in which one switching valve that allows the circulation of the gas is provided.
また、請求項2の発明によると、前記方向制御弁は、前記油圧ポンプをタンクに接続するセンタバイパス管路の途中に配置され該センタバイパス管路を前記タンクに対して連通,遮断すると共に前記一対の主管路を切換え制御する構成とし、前記一の切換弁は、前記油圧ポンプと方向制御弁との間で前記センタバイパス管路の途中に設ける構成としている。 According to a second aspect of the present invention, the directional control valve is disposed in the middle of a center bypass pipe connecting the hydraulic pump to the tank, and communicates and blocks the center bypass pipe with respect to the tank. A pair of main pipelines are controlled to be switched, and the one switching valve is provided in the middle of the center bypass pipeline between the hydraulic pump and the direction control valve.
さらに、請求項3の発明によると、前記油圧ポンプから吐出される圧油を複数の油圧アクチュエータに供給する複数のアクチュエータ用制御弁からなり該各アクチュエータ制御弁を予め決められた配列で接続してなる制御弁群を備え、該制御弁群の下流側には、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは連通位置となって前記油圧ポンプからの圧油がタンク側に流通するのを許し、前記操作信号が出力されたときには前記連通位置から遮断位置に切換わって前記圧油の流通を遮断する他の切換弁を設ける構成としている。
Further, according to the invention of
上述の如く、請求項1の発明によれば、油圧源とウエイト昇降シリンダとの間に設けられた方向制御弁は、操作手段から操作信号が出力されるまでは中立位置に配置され、この中立位置では、前記ウエイト昇降シリンダに接続された一対の主管路に対する圧油の給排を遮断すると共に、例えばウエイト昇降シリンダのボトム側油室に接続された一方の主管路をタンク側に連通した状態に保つ。このため、油圧ポンプから方向制御弁に流通した圧油の一部が一方の主管路側に仮にリークしたとしても、この圧油はタンク側に排出させるだけであり、ウエイト昇降シリンダのボトム側油室に供給されることはない。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the direction control valve provided between the hydraulic pressure source and the weight raising / lowering cylinder is disposed at the neutral position until the operation signal is output from the operation means. In the position, the supply and discharge of the pressure oil to and from the pair of main pipelines connected to the weight raising / lowering cylinder is shut off, and for example, one main pipeline connected to the bottom side oil chamber of the weight raising / lowering cylinder communicates with the tank side Keep on. For this reason, even if a part of the pressure oil flowing from the hydraulic pump to the directional control valve leaks to one main pipe side, this pressure oil is only discharged to the tank side, and the bottom side oil chamber of the weight lifting cylinder Will not be supplied.
しかも、前記油圧ポンプと前記方向制御弁との間に設けた一の切換弁は、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは遮断位置となって前記油圧ポンプから前記ウエイト昇降シリンダに向けた圧油の流通を遮断するので、オペレータが前記操作手段を操作するまでは、油圧ポンプからの圧油が前記方向制御弁を介してウエイト昇降シリンダ側に流通することはなく、当該方向制御弁において圧油のリークが発生するのを、その上流側で防ぐことができる。このため、方向制御弁からのリーク油等でウエイト昇降シリンダが誤って動かされてしまうのを二重に阻止することができる。 In addition, one switching valve provided between the hydraulic pump and the direction control valve is in a blocking position until an operation signal is output from the operation means, and is directed from the hydraulic pump to the weight lifting cylinder. Since the flow of the pressure oil is cut off, the pressure oil from the hydraulic pump does not flow to the weight lifting cylinder side through the direction control valve until the operator operates the operation means. The occurrence of pressure oil leakage can be prevented on the upstream side. For this reason, it is possible to doubly prevent the weight lifting cylinder from being erroneously moved by leakage oil or the like from the direction control valve.
一方、オペレータが操作手段を操作して操作信号を出力したとき、即ちウエイト昇降シリンダを用いてカウンタウエイトの昇降動作、着脱作業を行うときには、前記一の切換弁が遮断位置から連通位置に切換わるため、油圧ポンプからの圧油が前記方向制御弁に向けて流通する。そして、このときには前記操作信号に従って方向制御弁が中立位置から切換わるために、前記油圧源からの圧油を前記ウエイト昇降シリンダに給排することができ、これによりウエイト昇降シリンダを駆動してロッドを伸縮することができ、カウンタウエイトの着脱作業を実行することができる。 On the other hand, when the operator operates the operation means and outputs an operation signal, that is, when the lifting / lowering operation of the counterweight is performed using the weight lifting cylinder, the one switching valve is switched from the shut-off position to the communication position. Therefore, the pressure oil from the hydraulic pump flows toward the direction control valve. At this time, since the directional control valve is switched from the neutral position in accordance with the operation signal, the pressure oil from the hydraulic source can be supplied to and discharged from the weight lifting cylinder, thereby driving the weight lifting cylinder to the rod Can be expanded and contracted, and the work of attaching and detaching the counterweight can be executed.
従って、オペレータが操作手段を操作しない限りは、方向制御弁側で圧油がリークしたり、このリーク油等でウエイト昇降シリンダが誤動作したりするのを、より安全サイドで二重に防ぐことができる。これにより、例えば従来技術で用いている仕切り弁による手動操作等に頼ることなく、ウエイト昇降シリンダの不用意な動きを止めことができ、装置の安全性、信頼性を向上することができる。 Therefore, as long as the operator does not operate the operating means, it is possible to prevent the hydraulic oil from leaking on the directional control valve side and the weight lifting cylinder from malfunctioning due to this leaking oil etc. more double on the safe side. it can. Thereby, for example, the careless movement of the weight raising / lowering cylinder can be stopped without relying on manual operation by a gate valve used in the prior art, and the safety and reliability of the apparatus can be improved.
また、請求項2の発明は、油圧ポンプをタンクに接続するセンタバイパス管路の途中に方向制御弁を配置すると共に、該方向制御弁と油圧ポンプとの間に位置してセンタバイパス管路の途中に一の切換弁を設ける構成としている。これにより、一の切換弁は遮断位置にあるときに、油圧ポンプからの圧油がセンタバイパス管路を通じて方向制御弁に向け流通するのを遮断でき、前記方向制御弁における圧油のリークを未然に防ぐことができる。そして、操作手段からの操作信号により前記一の切換弁を遮断位置から連通位置に切換えたときには、油圧ポンプからの圧油をセンタバイパス管路を通じて方向制御弁に流通させ、前記操作信号に従って中立位置から切換わっている当該方向制御弁により、ウエイト昇降シリンダに向けて圧油を給排することができ、ウエイト昇降シリンダを伸縮させるように駆動することができる。
According to the invention of
さらに、請求項3の発明は、複数のアクチュエータ用制御弁からなる制御弁群の下流側に他の切換弁を設ける構成としているので、操作手段から操作信号が出力されるまでは他の切換弁を連通位置とすることにより、油圧ポンプからの圧油をタンク側に排出するように流通させ、一の切換弁と共に油圧ポンプからの圧油が方向制御弁に向けて流通するのを二重で阻止することができる。一方、前記操作信号が出力されたときには前記他の切換弁を連通位置から遮断位置に切換えることにより、油圧ポンプからの圧油がタンク側に排出されるのを遮断でき、例えば一の切換弁を介して前記方向制御弁に向けて高い圧力の圧油を流通させることができる。
Furthermore, since the invention according to
以下、本発明の実施の形態による作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, a case where a counterweight attaching / detaching hydraulic circuit of a working machine according to an embodiment of the present invention is applied to a hydraulic excavator will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings.
ここで、図1および図2は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は作業機としての油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能な下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載され、下部走行体2と共に油圧ショベル1の車体を構成する上部旋回体3と、後述の作業装置7とにより大略構成されている。
Here, FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator as a working machine. The hydraulic excavator 1 is mounted on a self-propelled lower traveling
4は上部旋回体3のベースフレームを構成する旋回フレームで、該旋回フレーム4は、複数の鋼板等を溶接することにより形成された頑丈な支持構造体として構成されている。そして、旋回フレーム4上には、その前部側に運転室を画成するキャブ5が設けられ、該キャブ5の後側には、例えばエンジン(図示せず)、後述の油圧ポンプ9等を内部に収容する建屋カバー6等が設けられている。
7は旋回フレーム4の前側に設けられた作業装置で、該作業装置7は、例えばブーム7Aの基端側が旋回フレーム4の前部に俯仰動可能に取付けられ、ブーム7Aの先端側には、アーム7Bを介して作業具としてのバケット7Cが回動可能に設けられている。そして、作業装置7は、例えば土砂等の掘削作業を先端側のバケット7C等を用いて行うものである。
7 is a working device provided on the front side of the
8は旋回フレーム4の後端側に着脱可能に設けられるカウンタウエイトで、該カウンタウエイト8は、前部側の作業装置7に対して上部旋回体3全体の重量バランスをとるものである。ここで、カウンタウエイト8は、後述のウエイト昇降シリンダ11等からなるカウンタウエイト昇降装置(図示せず)を用いて、旋回フレーム4の後端側に吊上げられたり、後端側から吊下げられたりする。これによりカウンタウエイト8は、旋回フレーム4に対して着脱可能に取付け、取外しされるものである。
A counterweight 8 is detachably provided on the rear end side of the
9はタンク10と共に油圧源を構成するメインの油圧ポンプで、該油圧ポンプ9は、例えば上部旋回体3の建屋カバー6内に設けられた前記エンジンにより回転駆動される。これにより、油圧ポンプ9は、タンク10内から吸込んだ作動油を高圧な圧油として吐出し、後述のウエイト昇降シリンダ11等に向けて圧油を供給するものである。
11は前記カウンタウエイト昇降装置の一部を構成する油圧シリンダからなるウエイト昇降シリンダである。このウエイト昇降シリンダ11は、図2に示す如く、チューブ11Aと、該チューブ11A内に摺動可能に挿嵌されチューブ11A内を2つの油室、即ちロッド側油室A,ボトム側油室Bに画成したピストン11Bと、基端側がピストン11Bに固着され先端側がチューブ11A外に突出したロッド11Cとにより構成されている。チューブ11A内のロッド側油室Aは、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11C側に位置し、ボトム側油室Bはチューブ11Aのボトム側に位置している。
ここで、ウエイト昇降シリンダ11は、油圧ポンプ9からロッド側油室A,ボトム側油室Bに圧油が給排されることにより、ロッド11Cをチューブ11Aから伸,縮させる。ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cが伸長するときには、カウンタウエイト8が前記カウンタウエイト昇降装置により旋回フレーム4(図1参照)の後端側に吊上げた状態で上方へと持上げられる。ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cが縮小するときには、カウンタウエイト8が前記カウンタウエイト昇降装置により旋回フレーム4の後端側から下方へと吊下げた状態で下降される。
Here, the
12はメインの油圧ポンプ9の吐出側に接続された吐出管路で、該吐出管路12は、その先端側が第1のセンタバイパス管路13と、後述する第2のセンタバイパス管路14とに接続されている。そして、油圧ポンプ9から吐出された圧油は吐出管路12から第1,第2のセンタバイパス管路13,14に向けて供給される。第1のセンタバイパス管路13の途中には、複数の油圧アクチュエータに圧油を給排する複数のアクチュエータ用制御弁(いずれも図示せず)が設けられるものである。
14は吐出管路12の先端側に接続された第2のセンタバイパス管路で、該センタバイパス管路14は、後述の方向制御弁18によりタンク10に対して連通,遮断される。センタバイパス管路14の途中には、後述の制御弁装置15と一の切換弁26とが直列状態で設けられている。
15はセンタバイパス管路14の途中に配設されたカウンタウエイト着脱用の制御弁装置15である。ここで、該制御弁装置15は、後述の方向制御弁18よりも上流側となる位置でセンタバイパス管路14から分岐した圧油の供給管路16と、後述の低圧管路17および方向制御弁18とを含んで構成されている。
17はタンク10に常時接続された低圧管路で、該低圧管路17は、その一端側が後述の主管路19A,19Bに方向制御弁18を介して連通,遮断され、その他端側は、センタバイパス管路14のうち方向制御弁18よりも下流側となる位置に常時接続して設けられている。
18はセンタバイパス管路14の途中に設けられたカウンタウエイト着脱用の方向制御弁で、該方向制御弁18は、例えば左,右両側に油圧パイロット部18A,18Bを有した6ポート3位置の油圧パイロット式方向制御弁により構成され、常時は中立位置(イ)に配置される。方向制御弁18は、後述のパイロット操作弁23から油圧パイロット部18A,18Bに供給されるパイロット圧に従って、中立位置(イ)から左,右の切換位置(ロ),(ハ)に切換えられる。ここで、方向制御弁18は、中立位置(イ)となる位置に戻し通路部18Cを有し、この戻し通路部18Cは、中立位置(イ)となった方向制御弁18により後述の主管路19Bを低圧管路17に連通させる。
19A,19Bはウエイト昇降シリンダ11を油圧ポンプ9,タンク10に接続する一対の主管路で、該主管路19A,19Bは、方向制御弁18とウエイト昇降シリンダ11との間に配設されている。主管路19A,19Bのうち一方の主管路19Bは、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに接続され、他方の主管路19Aは、ウエイト昇降シリンダ11のロッド側油室Aに接続されている。
方向制御弁18を中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えたときに、主管路19Aは供給管路16を介して油圧ポンプ9に接続され、主管路19Bは低圧管路17を介してタンク10に接続される。これにより、油圧ポンプからの圧油は、主管路19Aを介してウエイト昇降シリンダ11のロッド側油室Aに供給され、ボトム側油室B内の油液が主管路19B側からタンク10に向けて排出される。この結果、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cは、チューブ11A内に向けて縮小するように変位する。
When the
方向制御弁18を中立位置(イ)から切換位置(ハ)に切換えたときには、主管路19Aが低圧管路17を介してタンク10に接続され、主管路19Bは供給管路16を介して油圧ポンプ9に接続される。これにより、油圧ポンプ9からの圧油は、主管路19Bを介してウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに供給され、ロッド側油室A内の油液は主管路19A側からタンク10に向けて排出される。この結果、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cは、チューブ11Aから突出するように伸長する。
When the
20は主管路19Bの途中に設けられたパイロット作動式のチェック弁で、該チェック弁20は、例えば方向制御弁18が中立位置(イ)にある間は閉弁状態を保ち、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bから主管路19Bを通じて油液が漏出するのを抑える。これにより、チェック弁20は、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cがカウンタウエイト8からの荷重(自重)で縮小方向に変位してしまうのを防ぐものである。
一方、方向制御弁18が中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えられたときには、例えば主管路19A側に供給される圧油がパイロット圧となってチェック弁20に供給される。これにより、チェック弁20は強制開弁され、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bから主管路19Bを通じて油液が排出されるのを許す。また、方向制御弁18が切換位置(ハ)に切換えられたときには、油圧ポンプ9から圧油を主管路19Bを介してウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室B内に供給するようにチェック弁20は開弁されるものである。
On the other hand, when the
21は主管路19Bの途中に設けられたスローリターンバルブで、該スローリターンバルブ21は、ウエイト昇降シリンダ11とチェック弁20との間に位置して主管路19Bの途中に設けられた逆止弁21Aと、該逆止弁21Aに対して並列接続された絞り弁21Bとにより構成されている。スローリターンバルブ21は、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室B内に主管路19B側から圧油を供給するときに逆止弁21Aが開かれることにより、圧油の流れを円滑にする。
21 is a slow return valve provided in the middle of the
しかし、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bから主管路19Bを通じて油液を排出するときには、スローリターンバルブ21の逆止弁21Aが閉弁し、このときの油液は絞り弁21Bを通じてタンク10側に排出される。このため、絞り弁21Bを流通する油液には絞り作用が与えられ、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cがチューブ11A内に向けて縮小する動作は、絞り弁21Bにより遅い速度に抑えられる。
However, when the oil liquid is discharged from the bottom side oil chamber B of the weight raising / lowering
22は補助ポンプとしてのパイロットポンプで、該パイロットポンプ22は、前記エンジンにより油圧ポンプ9と一緒に回転駆動され、後述のパイロット操作弁23に対するパイロット油圧源をタンク10と共に構成するものである。
23は減圧弁型パイロット弁からなるパイロット操作弁を示し、該パイロット操作弁23は、操作手段を構成し、例えばキャブ5(図1参照)内に配設される操作レバー23Aを有している。パイロット操作弁23は、オペレータが該操作レバー23Aを手動で傾転操作することにより、方向制御弁18の油圧パイロット部18A,18Bにパイロット圧を供給するものである。
24A,24Bは一対のパイロット管路で、該パイロット管路24A,24Bは、パイロット操作弁23の出力側を方向制御弁18の油圧パイロット部18A,18Bに接続し、これらの油圧パイロット部18A,18Bにパイッロト圧を供給する。即ち、オペレータが操作レバー23Aを図2中の矢示C方向に傾転すると、方向制御弁18は、パイロット管路24Aからのパイロット圧が油圧パイロット部18Aに供給され、中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換わる。これにより、ウエイト昇降シリンダ11は縮小方向に駆動され、カウンタウエイト8はウエイト昇降シリンダ11により下向きに吊り降ろし操作される。
一方、オペレータが操作レバー23Aを図2中の矢示D方向に傾転すると、方向制御弁18は、パイロット管路24Bからのパイロット圧が油圧パイロット部18Bに供給され、中立位置(イ)から切換位置(ハ)に切換わる。これにより、ウエイト昇降シリンダ11は伸長方向に駆動され、カウンタウエイト8は上向きに持上げ操作される。
On the other hand, when the operator tilts the
25は操作信号出力手段としての高圧選択弁(以下、シャトル弁25という)で、該シャトル弁25は、一対のパイロット管路24A,24Bの間に介在して配設され、パイロット管路24A,24Bのいずれか一方が他方よりも高圧になると、このときの圧力を操作信号として取出し後述の出力管路27に供給する。即ち、一対のパイロット管路24A,24B内は、オペレータがパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示C,D方向に傾転操作したときに、操作量に対応したパイロット圧が発生する。そして、このときのパイロット圧は、シャトル弁25により操作信号として取出され、後述の切換弁26に出力管路27を介して供給される。
26は油圧ポンプ9と方向制御弁18との間でセンタバイパス管路14の途中に設けられた一の切換弁で、該切換弁26は、例えば2ポート2位置の油圧パイロット式切換弁により構成されている。切換弁26は、常時は遮断位置(a)に配置され、出力管路27から操作信号としてのパイロット圧が供給されると、遮断位置(a)から連通位置(b)に切換わる。切換弁26は、遮断位置(a)に配置される間はセンタバイパス管路14を途中位置で遮断し、油圧ポンプ9から方向制御弁18、ウエイト昇降シリンダ11側に向けた圧油の流通を阻止する。
しかし、オペレータがパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示C,D方向のいずれかに傾転操作したときには、操作量に対応したパイロット圧が発生し、このときのパイロット圧は、パイロット管路24A,24Bのいずれか一方からシャトル弁25により操作信号として取出される。切換弁26は、出力管路27側からパイロット圧が操作信号として供給されると、遮断位置(a)から連通位置(b)に切換る。これにより、油圧ポンプ9からの圧油は、センタバイパス管路14を通じて方向制御弁18へと流通するものである。
However, when the operator tilts the
28はリリーフ弁を示し、該リリーフ弁28は、メインの油圧ポンプ9による圧油の最高吐出圧を設定する。吐出管路12内の圧力がリリーフ設定圧を越えると、リリーフ弁28は開弁し、これ以上の過剰圧をタンク10側にリリーフするものである。
本実施の形態による油圧ショベル1のカウンタウエイト着脱用油圧回路は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。 The hydraulic circuit for attaching and detaching the counterweight of the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
まず、カウンタウエイト昇降装置(図示せず)を用いてカウンタウエイト8を旋回フレーム4の後端側に持上げる場合に、オペレータはパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示D方向に傾転操作する。これにより、パイロット管路24B内にはパイロット圧が発生し、このパイロット圧はシャトル弁25により操作信号として取出される。
First, when lifting the counterweight 8 to the rear end side of the
このため、切換弁26は、出力管路27側からパイロット圧が操作信号として供給されることよって、遮断位置(a)から連通位置(b)に切換る。これにより、油圧ポンプ9からの圧油を、センタバイパス管路14を通じて方向制御弁18側に流通することができる。そして、このときに方向制御弁18は、パイロット操作弁23からのパイロット圧がパイロット管路24Bを介して油圧パイロット部18Bに供給され、中立位置(イ)から切換位置(ハ)に切換わる。
For this reason, the switching
この結果、油圧ポンプ9からの圧油は、供給管路16、主管路19Bを介してウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに供給され、該ウエイト昇降シリンダ11は、チューブ11A内からロッド11Cを伸長させることにより、前記カウンタウエイト昇降装置を作動でき、例えば旋回フレーム4の後端側までカウンタウエイト8を持上げることができる。
As a result, the pressure oil from the
この場合、オペレータはパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示D方向にゆっくりと微調整するように傾転操作(以下、微操作という)することにより、方向制御弁18が中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換わるときのストローク量を微調整することができる。そして、ウエイト昇降シリンダ11の伸長速度は、このストローク量に応じて遅くなったり、速くなったりするように可変に制御することができる。
In this case, the operator performs a tilting operation (hereinafter referred to as a fine operation) so as to slowly finely adjust the
一方、カウンタウエイト8を旋回フレーム4の後端側から地面に向けて吊り降ろす場合には、オペレータがパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示C方向に傾転操作する。これにより、パイロット管路24A内にはパイロット圧が発生し、このパイロット圧がシャトル弁25を介して出力管路27に供給されることにより、切換弁26は、遮断位置(a)から連通位置(b)に切換った状態となる。
On the other hand, when the counterweight 8 is suspended from the rear end side of the
そして、このときには、方向制御弁18がパイロット操作弁23からのパイロット管路24Aを介したパイロット圧により中立位置(イ)から切換位置(ロ)へと切換わる。このため、油圧ポンプ9からの圧油は、供給管路16側から主管路19Aを介してウエイト昇降シリンダ11のロッド側油室Aに供給され、ボトム側油室Bからはスローリターンバルブ21、主管路19Bを介して油液が排出される。これにより、ウエイト昇降シリンダ11のロッド11Cはチューブ11A内へと縮小され、前記カウンタウエイト昇降装置により地面側へとカウンタウエイト8を吊り降ろすことができる。
At this time, the
この場合でもオペレータは、パイロット操作弁23の操作レバー23Aを微操作することによって、方向制御弁18を中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えるときのストローク量を微調整することができ、ウエイト昇降シリンダ11の縮小速度をストローク量に応じて遅くしたり、速くしたりするように可変に制御することができる。
Even in this case, the operator can finely adjust the stroke amount when the
ところで、このようなカウンタウエイト8の着脱作業が完了した後には、ウエイト昇降シリンダ11を長時間にわたって作動させることなく、停止した状態に保つことが要求される。即ち、このような場合には、操作上の安全性を確保するためにウエイト昇降シリンダ11の不用意な動きを禁止しておくことが必要となる。
By the way, after such a work of attaching and detaching the counterweight 8 is completed, it is required to keep the
そこで、第1の実施の形態によれば、油圧ポンプ9、タンク10とウエイト昇降シリンダ11との間でセンタバイパス管路14の途中に方向制御弁18を設け、該方向制御弁18の中立位置(イ)では、ウエイト昇降シリンダ11に対する一対の主管路19A,19Bを介した圧油の供給を遮断すると共に、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに接続された一方の主管路19Bを、方向制御弁18に設けた戻し通路部18Cにより低圧管路17を介してタンク10に連通させる構成としている。
Therefore, according to the first embodiment, the
これにより、パイロット操作弁23から操作信号としてのパイロット圧が供給されるまでは、方向制御弁18を中立位置(イ)に保持し、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに接続された一方の主管路19Bを、方向制御弁18の戻し通路部18Cによりタンク10側に連通した状態に保つことができる。
Thus, until the pilot pressure as the operation signal is supplied from the
このため、油圧ポンプ9から方向制御弁18に向けてセンタバイパス管路14内を流通した圧油の一部が、仮に主管路19B側にリークしたとしても、このリーク油を方向制御弁18の戻し通路部18Cによりタンク10側に排出することができ、方向制御弁18とチェック弁20との間で主管路19B内に圧力がこもるのを防ぐと共に、ウエイト昇降シリンダ11のボトム側油室Bに圧油が誤って供給されるのを防ぐことができる。
For this reason, even if a part of the pressure oil flowing through the
しかも、本実施の形態では、センタバイパス管路14の途中には油圧ポンプ9と方向制御弁18との間に位置して一の切換弁26を設け、この切換弁26は、パイロット操作弁23から操作信号が出力されるまでは遮断位置(a)となって油圧ポンプ9から方向制御弁18に向けてセンタバイパス管路14内を圧油が流通するのを遮断し、前記操作信号が出力されたときには遮断位置(a)から連通位置(b)に切換わって圧油の流通を許す構成としている。
Moreover, in the present embodiment, one switching
これにより、オペレータがパイロット操作弁23を傾転操作するまでは、切換弁26を遮断位置(a)に保持して油圧ポンプ9からの圧油がセンタバイパス管路14を通じて方向制御弁18側に流通するのを阻止することができ、当該方向制御弁18において圧油のリークが発生するのを防ぐことができる。このため、方向制御弁18からのリーク油等でウエイト昇降シリンダ11が誤って動かされてしまうのを二重に防止することができる。
Thus, until the operator tilts the
従って、第1の実施の形態によれば、オペレータがパイロット操作弁23を操作しない限りは、方向制御弁18側で圧油がリークしたり、このリーク油等でウエイト昇降シリンダ11が誤動作したりするのを、より安全サイドで二重に防ぐことができる。これにより、例えば従来技術で述べたように、仕切り弁による手動操作に頼ることなく、ウエイト昇降シリンダ11の不用意な動きを止めことができ、装置の安全性、信頼性を向上することができる。
Therefore, according to the first embodiment, unless the operator operates the
次に、図3は本発明の第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、油圧ポンプからの圧油を複数の油圧アクチュエータに供給する複数のアクチュエータ用制御弁を含んだ制御弁群を備え、該制御弁群の下流側には他の切換弁を設ける構成としたことにある。なお、第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is a control including a plurality of control valves for actuators for supplying pressure oil from a hydraulic pump to a plurality of hydraulic actuators. A valve group is provided, and another switching valve is provided downstream of the control valve group. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図中、31は第2の実施の形態で採用した第1のセンタバイパス管路で、該第1のセンタバイパス管路31は、第1の実施の形態で述べた第1のセンタバイパス管路13に替えて用いたものである。そして、油圧ポンプ9から吐出された圧油は吐出管路12から第1のセンタバイパス管路31と第2のセンタバイパス管路14とに向けて供給される。第1のセンタバイパス管路31の下流側は、戻し管路31Aを介してタンク10に接続されている。
In the figure,
32は第1のセンタバイパス管路31の途中に設けられた制御弁群を示し、該制御弁群32は、例えば5個の方向制御弁からなるアクチュエータ用制御弁33,34,35,36,37を含んで構成されている。これらのアクチュエータ用制御弁33,34,35,36,37は、例えば走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ブームシリンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダ等の油圧アクチュエータ(いずれも図示せず)に対する圧油の給排を制御するものである。
38は第1のセンタバイパス管路31から分岐して設けられた圧油の供給管路で、該供給管路38は、油圧ポンプ9から第1のセンタバイパス管路31を介して供給される圧油に対して、アクチュエータ用制御弁33,34,35,36,37が並列な関係となるように、これらを互いに並列に接続する所謂パラレル回路を構成している。
39は制御弁群32のうちセンタバイパス管路31の最下流側に設けられた他の切換弁で、該他の切換弁39は、例えば2ポート2位置の油圧パイロット式切換弁により構成されている。他の切換弁39は、常時は連通位置(c)に配置され、後述のパイロット配管40から操作信号としてのパイロット圧が供給されると、連通位置(c)から遮断位置(d)に切換わる。
遮断位置(d)に切換わった切換弁39は、第1のセンタバイパス管路31を下流側でタンク10に対して遮断する。これにより、第1のセンタバイパス管路31内は、他の切換弁39よりも上流側となる部位が油圧ポンプ9からの圧油により相対的に高圧な状態に保たれる。
The switching
40は他の切換弁39にパイロット圧を供給するパイロット配管で、該パイロット配管40は、その一端側が出力管路27の途中位置に接続され、他端側が他の切換弁39の油圧パイロット部(図示せず)に接続されている。パイロット配管40内には、出力管路27と同様に、オペレータがパイロット操作弁23の操作レバー23Aを矢示C,D方向のいずれかに傾転操作したときに、操作量に対応したパイロット圧が供給される。
このため、他の切換弁39は、前記一の切換弁26が出力管路27側からのパイロット圧(操作信号)により遮断位置(a)から連通位置(b)に切換わるときに、パイロット配管40を介して供給されるパイロット圧により連通位置(c)から遮断位置(d)に切換わる。一の切換弁26が連通位置(b)から遮断位置(a)に復帰するように切換わるときには、これに連動するように他の切換弁39は、遮断位置(d)から連通位置(c)に復帰するように切換わる。
For this reason, the other switching
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、オペレータがパイロット操作弁23を傾転操作するまでは、一の切換弁26を遮断位置(a)に保持して油圧ポンプ9からの圧油がセンタバイパス管路14を通じて方向制御弁18側に流通するのを阻止することができ、ウエイト昇降シリンダ11が誤って動かされてしまうのを防止することができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, as in the first embodiment, until the operator tilts the
特に、第2の実施の形態では、複数のアクチュエータ用制御弁33〜37からなる制御弁群32の下流側に他の切換弁39を設けている。このため、パイロット操作弁23から操作信号が出力されるまでは他の切換弁39を連通位置(c)とすることにより、油圧ポンプ9から第1のセンタバイパス管路31を通じて流れる圧油を戻し管路31A(タンク10)側に排出するように流通できる。
In particular, in the second embodiment, another switching
この結果、アクチュエータ用制御弁33〜37を全て中立位置に配置しているときには、第1のセンタバイパス管路31内の圧力は、図3に示すようにタンク10側と同等な圧力まで低下する。そして、第1のセンタバイパス管路31内の圧力がタンク圧レベルまで低下しているときには、第2のセンタバイパス管路14内の圧力も同様に低い圧力に保たれる。
As a result, when all of the
従って、他の切換弁39は、カウンタウエイト8の着脱作業を行うためにパイロット操作弁23を操作して操作信号が出力されるまでの間は、油圧ポンプ9からの圧油がカウンタウエイト着脱用の制御弁装置15(方向制御弁18)に向けて流通するのを一の切換弁26と共に二重、三重に阻止することができ、ウエイト昇降シリンダ11の不用意な動きを止め、装置の安全性、信頼性を向上することができる。
Therefore, in the other switching
一方、カウンタウエイト8の着脱作業を行うためにパイロット操作弁23から操作信号が出力されたときには、他の切換弁39が連通位置(c)から遮断位置(d)に切換わることにより、油圧ポンプ9からの圧油が第1のセンタバイパス管路31を通じてタンク10側に排出されるのを遮断できる。これにより、第1のセンタバイパス管路31内の圧力は上昇し、第2のセンタバイパス管路14内を同等に高い圧力まで上昇することができ、連通位置(b)に切換わった一の切換弁26を介して方向制御弁18に向けて高い圧力の圧油を流通させることができる。
On the other hand, when an operation signal is output from the
なお、前記第1の実施の形態では、カウンタウエイト着脱用の制御弁装置15を構成する方向制御弁18を、センタバイパス管路14の途中に設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば方向制御弁を4ポート3位置の方向制御弁により、センタバイパス管路を用いることのない構成とし、油圧ポンプ9、タンク10とウエイト昇降シリンダ11との間を一対の主管路を介して連通、遮断する構成としてもよいものである。
In the first embodiment, the case where the
また、前記各実施の形態では、油圧ショベル1のカウンタウエイト8を旋回フレーム4の後端側から取付け、取外しする場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザまたは各種の作業機のように、車体の後端側等にカウンタウエイトを着脱可能に搭載する型式の種々の作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路にも適用できるものである。
In each of the above embodiments, the case where the counterweight 8 of the excavator 1 is attached and removed from the rear end side of the revolving
1 油圧ショベル(作業機)
3 上部旋回体(車体)
4 旋回フレーム
5 キャブ
7 作業装置
8 カウンタウエイト
9 油圧ポンプ(油圧源)
10 タンク(油圧源)
11 ウエイト昇降シリンダ
14,31 センタバイパス管路
15 カウンタウエイト着脱用の制御弁装置
17 低圧管路
18 方向制御弁
18C 戻し通路部
19A,19B 主管路
21 スローリターンバルブ
23 パイロット操作弁(操作手段)
23A 操作レバー
25 シャトル弁(操作信号出力手段)
26 一の切換弁
27 出力管路
32 制御弁群
33〜37 アクチュエータ制御弁
39 他の切換弁
40 パイロット配管
A ロッド側油室
B ボトム側油室
1 Hydraulic excavator (work machine)
3 Upper swing body (car body)
4 Turning
10 Tank (hydraulic power source)
DESCRIPTION OF
26 One
Claims (3)
前記方向制御弁は、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは前記中立位置に配置されることにより、前記ウエイト昇降シリンダに接続された一対の主管路のうち予め決められた一方の主管路を前記タンクに連通する構成とし、
前記油圧ポンプと前記方向制御弁との間には、前記操作手段から操作信号が出力されるまでは遮断位置となって前記油圧ポンプから前記ウエイト昇降シリンダに向けた圧油の流通を遮断し、前記操作信号が出力されたときには前記遮断位置から連通位置に切換わって前記ウエイト昇降シリンダへの圧油の流通を許す一の切換弁を設ける構成としたことを特徴とする作業機のカウンタウエイト着脱用油圧回路。 A hydraulic pump that constitutes a hydraulic power source of the work machine together with a tank, and is driven by pressure oil from the hydraulic pump to move the counter weight up and down when the counter weight is detachably attached to the frame of the work machine. A weight raising / lowering cylinder, and between the weight raising / lowering cylinder and the hydraulic power source, the pressure from the hydraulic power source is switched to the neutral position when the pressure oil is switched from the neutral position. Counterweight attaching / detaching hydraulic pressure for a working machine comprising: a directional control valve for supplying and discharging oil to and from the weight raising and lowering cylinder; and an operating means for outputting an operation signal to the directional control valve and switching the directional control valve. In the circuit
The directional control valve is arranged at the neutral position until an operation signal is output from the operation means, so that one of the predetermined main lines connected to the weight lifting cylinder is predetermined. Is configured to communicate with the tank,
Between the hydraulic pump and the directional control valve, the flow of pressure oil from the hydraulic pump toward the weight lifting cylinder is shut off until an operation signal is output from the operation means, A counter weight of a work machine is provided with a switching valve that switches from the shut-off position to the communication position when the operation signal is output to allow the flow of pressure oil to the weight lifting cylinder. Hydraulic circuit for
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