JP2011241792A - Control device for piston concrete pump - Google Patents
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Description
本発明は、ホッパ内のコンクリートを2本のコンクリート圧送用シリンダにより交互に吸入吐出して圧送するようにしたピストン式コンクリートポンプにおけるコンクリートの吸入吐出の切り換えを制御するためのピストン式コンクリートポンプの制御装置に関するものである。 The present invention controls a piston concrete pump for controlling switching of concrete suction and discharge in a piston concrete pump in which concrete in a hopper is alternately sucked and discharged by two concrete pumping cylinders. It relates to the device.
ホッパ内のコンクリートを2本のコンクリート圧送用シリンダにより交互に吸入吐出して圧送するようにしてあるピストン式コンクリートポンプには、種々の形式のものがあり、その一例としては、吸入吐出の切り換えを行う吸入吐出弁として、ホッパ内に収納した揺動管を左右に揺動させる揺動弁形式のものがある。 There are various types of piston-type concrete pumps in which the concrete in the hopper is alternately sucked and discharged by two concrete cylinders for pumping. For example, switching between suction and discharge is possible. As a suction / discharge valve to be performed, there is a swing valve type that swings a swing pipe accommodated in a hopper left and right.
揺動弁形式のピストン式コンクリートポンプは、2本の吸入吐出口が左右に並べて設けてあるホッパ内に、揺動管を左右方向へ揺動自在に収納して左右の吸入吐出口に交互に連通するようにすると共に、上記2本の吸入吐出口に、2本のコンクリート圧送用シリンダをそれぞれ連通させて、該各コンクリート圧送用シリンダに、洗浄室を介して2本の主油圧シリンダをそれぞれ接続し、且つ上記2本のコンクリート圧送用シリンダ内にそれぞれ収納したコンクリート圧送用ピストンと、2本の主油圧シリンダ内にそれぞれ収納した主油圧ピストンとが、ピストンロッドを介してそれぞれ一体に連結してある。更に、上記2本の主油圧シリンダの一端側圧力室同士を密封ラインで接続すると共に、上記各主油圧シリンダの他端側圧力室に、油ポンプとタンクを、途中に油圧切換弁を備えた圧油給排ラインを介し接続して、該油圧切換弁の切換えにより上記油ポンプから主油圧シリンダに交互に圧油を供給して上記主油圧ピストンを交互に前進後退させることにより上記コンクリート圧送用ピストンを交互に前進後退させ、コンクリート圧送用シリンダを交互に吸入吐出に切り換えられるようにした構成としてある。 The rocking valve type piston concrete pump is housed in a hopper with two suction and discharge ports arranged side by side, and a swing tube is swingably moved in the left and right direction, and alternately in the left and right suction and discharge ports. In addition to communicating with each other, two concrete pumping cylinders are communicated with the two suction and discharge ports, and two main hydraulic cylinders are connected to each concrete pumping cylinder via a cleaning chamber, respectively. The concrete pressure-feeding pistons connected to each other and housed in the two concrete pressure-feeding cylinders and the main hydraulic pistons housed in the two main hydraulic cylinders, respectively, are integrally connected via the piston rods. It is. Furthermore, the one end side pressure chambers of the two main hydraulic cylinders are connected to each other by a sealing line, and an oil pump and a tank are provided in the other end side pressure chamber of each of the main hydraulic cylinders, and a hydraulic switching valve is provided in the middle. Connected via a pressure oil supply / discharge line, and by switching the hydraulic pressure switching valve, pressure oil is alternately supplied from the oil pump to the main hydraulic cylinder, and the main hydraulic piston is moved forward and backward alternately to move the concrete pressure. The piston is alternately advanced and retracted, and the concrete pressure feeding cylinder can be alternately switched to suction and discharge.
かかる構成としてあるピストン式コンクリートポンプでは、コンクリート圧送用シリンダの吸入吐出を切換えるために主油圧シリンダへの圧油の給排を油圧切換弁の切換えで行って、該主油圧シリンダ内の主油圧ピストンを前進後退させる際に、該主油圧ピストンがストロークエンドで主油圧シリンダの内壁に衝突することがあり、これにより、ピストン式コンクリートポンプの振動や騒音が発生することがある。又、ピストン式コンクリートポンプの吸入吐出を切換えるときの油圧切換弁のサージ圧力により、ピストン式コンクリートポンプに振動や騒音が発生することもある。そのため、従来、ピストン式コンクリートポンプの弁切換時の騒音や振動を低減するためのものが提案されてきている。 In a piston-type concrete pump having such a configuration, in order to switch the suction and discharge of the concrete pumping cylinder, pressure oil is supplied to and discharged from the main hydraulic cylinder by switching the hydraulic switching valve, and the main hydraulic piston in the main hydraulic cylinder When the cylinder is moved forward and backward, the main hydraulic piston may collide with the inner wall of the main hydraulic cylinder at the stroke end, which may cause vibration and noise of the piston-type concrete pump. In addition, vibration and noise may occur in the piston-type concrete pump due to the surge pressure of the hydraulic switching valve when switching the suction and discharge of the piston-type concrete pump. For this reason, conventionally, there have been proposed ones for reducing noise and vibration at the time of valve switching of a piston type concrete pump.
たとえば、図9に一例を示す如く、ホッパ1内に設けた2つの吸入吐出口2a,2bに連通するように接続してある2本のコンクリート圧送用シリンダ3a,3bに、2本の主油圧シリンダ4a,4bを、洗浄室5を介して連結して、該主油圧シリンダ4a,4b内に収納した主油圧ピストン6a,6bを、コンクリート圧送用シリンダ3a,3b内に収納したコンクリート圧送用ピストン7a,7bに、ピストンロッド8a,8bを介して連結し、上記2本の主油圧シリンダ4a,4bに、片傾転油ポンプ9とタンク10を、油圧切換弁11と圧油給排ライン12を介し接続して、主油圧ピストン6a,6bを交互に前進後退させることに合わせてホッパ1内の揺動管13を揺動させて、ホッパ1内のコンクリートをコンクリート圧送用シリンダ3a,3bで交互に吸入吐出できるようにしてある揺動弁形式のコンクリートポンプにおいて、主油圧シリンダ4a,4b内の前進側ストロークエンド位置xよりも手前位置yに、近接センサ14a,14bを設置し、且つ該近接センサ14a,14bの作動信号に基づき揺動管13及び油圧切換弁11に切換指令S1,S2を出力すると共に、上記主油圧ピストン6a又は6bの1ストローク分の動作時間に基づいて設定された補正時間だけ傾転角を小さくし該補正時間経過後に主油圧ピストン6a又は6bを前進側ストロークエンド位置xから所要量後退させる間だけ傾転角を大きくするように片傾転油ポンプ9に制御指令Sを出力する制御器15を備えた構成のものとしてある。なお、図中、16は密封ラインを示す。
For example, as shown in FIG. 9, two main hydraulic pressures are connected to two
かかる構成としてあるピストン式コンクリートポンプにおいて、弁の切換を行うときは、図9に示す如く、一方の主油圧ピストン4bが前進側ストロークエンド位置xよりも手前に設定された位置yに到着すると、一方の近接センサ14bが作動して信号が制御器15に送られ、次に、該制御器15において、該一方の近接センサ14bからの信号と前回他方の近接センサ14aから出力された信号とから、一方の主油圧ピストン6bの1ストローク分の動作時間を算出し、該時間に応じた補正時間の間だけ、片傾転油ポンプ9の傾転角を小さくする制御指令Sを該制御器15から出力して、片傾転油ポンプ9の圧油吐出量を減少させ、次いで、該補正時間が経過したときに、揺動管13及び油圧切換弁11に対して切換指令S1,S2を制御器15から出力し、しかる後、該制御器15から一方の主油圧ピストン6bが前進側ストロークエンド位置xから所要量後退させる間だけ片傾転油ポンプ9の傾転角を大きくする制御指令Sを出力して、片傾転油ポンプ9の圧油吐出量を増大させ、このようにして主油圧ピストン6a,6bの切換え時の大きな圧力変動を緩和することにより、圧送されるコンクリートに対する衝撃による脈動を低減し、配管振動やブーム振動を減少させるようにしてある(たとえば、特許文献1参照)。
In the piston-type concrete pump having such a configuration, when the valve is switched, as shown in FIG. 9, when one main
又、他の例としては、図示してないが、上記揺動弁形式のコンクリートポンプにおける2本の主油圧シリンダに、各主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達する直前位置にあることを検知する近接センサをそれぞれ設け、且つ油ポンプと主油圧シリンダとを接続する圧油供給ラインから分岐油路を分岐させて、該分岐油路の途中位置に静音用回路を設けると共に、該分岐油路の下流側端部を油タンクに接続して、上記近接センサが主油圧ピストンを検知したときに、上記静音用回路が開放側に切換わるようにした構成のものがある。かかる構成により、主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達する直前に主油圧ピストンを減速させて、主油圧ピストンが主油圧シリンダ内壁に衝突するときの衝撃音の発生を抑制するようにしたものがある(たとえば、特許文献2参照)。なお、該特許文献2に記載されたピストン式コンクリートポンプにおける各主油圧ピストンに、更に、圧縮コイルばねを介して突出部を形成した衝撃緩和部材を設けて、主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達する前に、該主油圧ピストンに段階的にクッション作用を与えて、主油圧ピストンが主油圧シリンダ内壁に衝突するときの衝撃音の発生を抑制するようにしたものも提案されてきている(たとえば、特許文献3参照)。
As another example, although not shown, it is detected that the two main hydraulic cylinders in the swing valve type concrete pump are in positions immediately before the main hydraulic pistons reach the forward stroke end. Proximity sensors are provided, and a branch oil passage is branched from a pressure oil supply line that connects the oil pump and the main hydraulic cylinder, and a circuit for noise reduction is provided in the middle of the branch oil passage. There is a configuration in which the downstream end is connected to an oil tank so that the silent circuit is switched to the open side when the proximity sensor detects a main hydraulic piston. With such a configuration, there is one that decelerates the main hydraulic piston just before the main hydraulic piston reaches the forward stroke end to suppress the generation of impact sound when the main hydraulic piston collides with the inner wall of the main hydraulic cylinder. (For example, refer to Patent Document 2). In addition, each main hydraulic piston in the piston-type concrete pump described in
更に、別の例としては、図示してないが、上記揺動弁形式のコンクリートポンプにおける2本の主油圧シリンダに、各主油圧ピストンの位置を検出する位置検出スイッチを設け、且つ、油ポンプと主油圧シリンダとを接続する圧油供給ラインに、メインリリーフ弁を設けると共に、該メインリリーフ弁に、下流側に電磁弁とタンクとを順に接続したサブリリーフ弁を接続して、上記位置検出スイッチが主油圧ピストンを検知したときに上記電磁弁を開放させるようにした構成のものがある。かかる構成により、主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに達したときに、圧油をメインリリーフ弁からサブリリーフ弁のセット圧力でタンクへ流して主油圧ピストンを減速させ、主油圧ピストンが主油圧シリンダ内壁に衝突することによる騒音、振動の発生を低減するようにしたものがある(たとえば、特許文献4,5参照)。 Furthermore, as another example, although not shown in the figure, a position detection switch for detecting the position of each main hydraulic piston is provided in the two main hydraulic cylinders in the concrete pump of the swing valve type, and the oil pump A main relief valve is provided in the pressure oil supply line that connects the main hydraulic cylinder to the main hydraulic cylinder, and a sub-relief valve in which a solenoid valve and a tank are sequentially connected downstream is connected to the main relief valve to detect the position. There is a configuration in which the solenoid valve is opened when the switch detects the main hydraulic piston. With this configuration, when the main hydraulic piston reaches the forward stroke end, pressure oil is flowed from the main relief valve to the tank with the set pressure of the sub relief valve to decelerate the main hydraulic piston, and the main hydraulic piston becomes the main hydraulic cylinder. There is one that reduces the generation of noise and vibration caused by collision with an inner wall (see, for example, Patent Documents 4 and 5).
ところが、上記特許文献1に記載されたものでは、各主油圧ピストンが主油圧シリンダの前進側ストロークエンドに達したときに十分に減速させることができないことがあり、このため、騒音低減の効果が十分に発揮されないことがあるという問題がある。
However, in the one described in
又、上記特許文献2,3に記載されたものでは、各主油圧ピストンが前進側のストロークイエンドに達する度に、油ポンプから圧送される圧油が静音用回路を経てタンクに戻されてしまうため、コンクリートポンプの効率が悪くなるという問題がある。更に、特許文献3に記載されたものでは、主油圧シリンダ内に圧縮コイルばねを介して衝撃緩和部材を設けるようにしてあるが、構造が複雑になりすぎるという問題もある。
Further, in the above-mentioned
更に又、上記特許文献4,5に記載されたものでは、サブリリーフ弁が作動しないときでも、位置検出スイッチの検出に基づいて電磁弁を作動させてしまう構造のものであるため、該電磁弁の寿命が短くなりやすく、このため、ピストン式コンクリートポンプの寿命に影響を与えたり、ピストン式コンクリートポンプのオーバーホールを行う頻度が多くなるという問題が懸念される。
Further, in the above-described
そこで、本発明は、ピストン式コンクリートポンプの効率に影響を与えることなく、簡単な構造で該コンクリートポンプのバルブ切換時における油圧切換弁のサージ圧力や主油圧シリンダ等の機械部品の衝突による騒音や振動を十分に低減できるようにしたピストン式コンクリートポンプの制御装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has a simple structure and does not affect the efficiency of the piston-type concrete pump, and the noise pressure caused by the collision of mechanical parts such as the surge pressure of the hydraulic switching valve and the main hydraulic cylinder when switching the valve of the concrete pump. An object of the present invention is to provide a control device for a piston-type concrete pump capable of sufficiently reducing vibration.
本発明は、上記課題を解決するために、請求項1に対応して、2本のコンクリート圧送用シリンダ内のコンクリート圧送用ピストンと、2本の主油圧シリンダ内の主油圧ピストンとをピストンロッドを介してそれぞれ一体に連結して、該主油圧シリンダのキャップ側圧力室同士又はヘッド側圧力室同士を密封ラインで接続すると共に、各主油圧シリンダのヘッド側圧力室又はキャップ側圧力室に、油ポンプとタンクを圧油給排ラインと油圧切換弁を介して接続して、該油圧切換弁を切換えて上記油ポンプから主油圧シリンダに交互に圧油を供給することにより各主油圧ピストンを交互に前進後退させて、該主油圧ピストンが前進したときに上記コンクリート圧送用シリンダ内に吸入されているコンクリートの圧送を行い、且つ主油圧ピストンが後退したときに上記コンクリート圧送用シリンダ内にコンクリートを吸入するようにしてあるピストン式コンクリートポンプにおける上記各主油圧シリンダの前進側ストロークエンドの近傍位置に、各主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに近接するのを検出する位置検出装置をそれぞれ設けると共に、上記タンクの上流側位置に、上記位置検出装置の検出信号に基づいて上記主油圧シリンダからタンクに戻される圧油を絞るように作動する背圧弁を設けるようにした構成とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention, corresponding to claim 1, is a piston rod comprising a concrete pressure-feeding piston in two concrete pressure-feeding cylinders and a main hydraulic piston in two main hydraulic cylinders. Are connected to each other via a cap, and the cap-side pressure chambers or head-side pressure chambers of the main hydraulic cylinders are connected by a sealing line, and the head-side pressure chambers or cap-side pressure chambers of the main hydraulic cylinders are connected to each other. Each main hydraulic piston is connected by connecting an oil pump and a tank via a pressure oil supply / discharge line and a hydraulic switching valve, and switching the hydraulic switching valve to supply pressure oil alternately from the oil pump to the main hydraulic cylinder. By alternately moving forward and backward, the main hydraulic piston pumps the concrete sucked into the concrete pumping cylinder when the main hydraulic piston moves forward, and the main hydraulic piston Each main hydraulic piston is close to the forward stroke end in the vicinity of the forward stroke end of each main hydraulic cylinder in the piston concrete pump designed to suck concrete into the concrete pumping cylinder when retreating. And a back pressure valve that operates to squeeze the pressure oil returned from the main hydraulic cylinder to the tank based on a detection signal of the position detection device at a position upstream of the tank. It is set as the structure which provided.
又、請求項2に対応して、上記構成における位置検出装置の検出信号に基づいて作動するタイマを設けて、該タイマに設定した時間だけ背圧弁を作動させるようにした構成とする。 According to a second aspect of the present invention, a timer is provided that operates based on the detection signal of the position detection device in the above configuration, and the back pressure valve is operated for a time set in the timer.
更に、請求項3に対応して、上記構成における油ポンプの吐出側に、圧力スイッチを設けて、該圧力スイッチの検出信号といずれか一方の位置検出装置の検出信号とに基づいて背圧弁を作動させるようにした構成とする。 Further, according to claim 3, a pressure switch is provided on the discharge side of the oil pump in the above-described configuration, and the back pressure valve is controlled based on the detection signal of the pressure switch and the detection signal of one of the position detection devices. It is set as the structure made to operate | move.
更に又、請求項4に対応して、上記構成における背圧弁を、油圧切換弁とタンクとの間に設けるようにした構成とする。 Further, corresponding to claim 4, the back pressure valve in the above configuration is provided between the hydraulic pressure switching valve and the tank.
上記の各構成において、圧油を絞るように作動する背圧弁の絞り量を可変式とした構成とする。 In each of the above-described configurations, the back-pressure valve that operates so as to throttle the pressure oil has a variable throttle amount.
本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
(1)2本のコンクリート圧送用シリンダ内のコンクリート圧送用ピストンと、2本の主油圧シリンダ内の主油圧ピストンとをピストンロッドを介してそれぞれ一体に連結して、該主油圧シリンダのキャップ側圧力室同士又はヘッド側圧力室同士を密封ラインで接続すると共に、各主油圧シリンダのヘッド側圧力室又はキャップ側圧力室に、油ポンプとタンクを圧油給排ラインと油圧切換弁を介して接続して、該油圧切換弁を切換えて上記油ポンプから主油圧シリンダに交互に圧油を供給することにより各主油圧ピストンを交互に前進後退させて、該主油圧ピストンが前進したときに上記コンクリート圧送用シリンダ内に吸入されているコンクリートの圧送を行い、且つ主油圧ピストンが後退したときに上記コンクリート圧送用シリンダ内にコンクリートを吸入するようにしてあるピストン式コンクリートポンプにおける上記各主油圧シリンダの前進側ストロークエンドの近傍位置に、各主油圧ピストンが前進側ストロークエンドに近接するのを検出する位置検出装置をそれぞれ設けると共に、上記タンクの上流側位置に、上記位置検出装置の検出信号に基づいて上記主油圧シリンダからタンクに戻される圧油を絞るように作動する背圧弁を設けるようにした構成としてあるので、簡単な構造で主油圧ピストンをストロークエンドの近傍位置で減速させることができ、ピストン式コンクリートのバルブ切換時における油圧切換弁のサージ圧力や主油圧ピストンの主油圧シリンダ等の機械部品への衝突による騒音、振動を十分に低減することができる。又、背圧弁により主油圧シリンダからタンクに戻される圧油を絞るようにしてあるので、ピストン式コンクリートポンプの効率に影響を与えずに、各主油圧ピストンを減速させることができる。
(2)又、位置検出装置の検出信号に基づいて作動するタイマを設けて、該タイマに設定した時間だけ背圧弁を作動させるようにした構成としてあるので、主油圧ピストンを減速させる時間を最適な時間に設定することができる。
(3)更に、油ポンプの吐出側に、圧力スイッチを設けて、該圧力スイッチの検出信号といずれか一方の位置検出装置の検出信号に基づいて背圧弁を作動させるようにした構成としてあるので、位置検出装置が主油圧ピストンを検出する度に背圧弁が作動するようなことは無く、ピストン式コンクリートポンプの寿命に影響を与えずに各主油圧ピストンを減速させることができる。
(4)更に又、背圧弁を、油圧切換弁とタンクとの間に設けるようにした構成としてあるので、より簡単な構造で主油圧ピストンをストロークエンドの近傍位置で減速させることができる。
(5)圧油を絞るように作動する背圧弁の絞り量を可変式とした構成とすることにより、各主油圧ピストンを減速させる速度を容易に調整することができる。
According to the control device of the piston type concrete pump of the present invention, the following excellent effects are exhibited.
(1) A concrete pumping piston in two concrete pumping cylinders and a main hydraulic piston in two main hydraulic cylinders are integrally connected via a piston rod, respectively, and the cap side of the main hydraulic cylinder is connected. The pressure chambers or head side pressure chambers are connected by a sealed line, and an oil pump and a tank are connected to the head side pressure chamber or cap side pressure chamber of each main hydraulic cylinder via a pressure oil supply / discharge line and a hydraulic switching valve. By connecting, switching the hydraulic switching valve and alternately supplying pressure oil from the oil pump to the main hydraulic cylinder, each main hydraulic piston is alternately advanced and retracted, and when the main hydraulic piston moves forward, Pumps the concrete sucked into the concrete pumping cylinder, and when the main hydraulic piston moves backward, A position detection device for detecting the proximity of each main hydraulic piston to the forward stroke end is provided in the vicinity of the forward stroke end of each main hydraulic cylinder in the piston concrete pump designed to suck in the concrete. In addition, since a back pressure valve that operates to squeeze the pressure oil returned from the main hydraulic cylinder to the tank based on the detection signal of the position detection device is provided at the upstream side position of the tank, The main hydraulic piston can be decelerated in the vicinity of the stroke end with a simple structure, and the noise due to the surge pressure of the hydraulic switching valve when the piston type concrete valve is switched and the impact of the main hydraulic piston on the main hydraulic cylinder and other mechanical parts The vibration can be sufficiently reduced. Further, since the pressure oil returned from the main hydraulic cylinder to the tank is throttled by the back pressure valve, each main hydraulic piston can be decelerated without affecting the efficiency of the piston-type concrete pump.
(2) Also, a timer that operates based on the detection signal of the position detection device is provided, and the back pressure valve is operated for the time set in the timer, so the time for decelerating the main hydraulic piston is optimal. Can be set to a long time.
(3) Further, a pressure switch is provided on the discharge side of the oil pump, and the back pressure valve is operated based on the detection signal of the pressure switch and the detection signal of one of the position detection devices. The back pressure valve does not operate every time the position detection device detects the main hydraulic piston, and each main hydraulic piston can be decelerated without affecting the life of the piston-type concrete pump.
(4) Furthermore, since the back pressure valve is provided between the hydraulic pressure switching valve and the tank, the main hydraulic piston can be decelerated at a position near the stroke end with a simpler structure.
(5) By making the throttle amount of the back pressure valve operating so as to throttle the pressure oil variable, the speed at which each main hydraulic piston is decelerated can be easily adjusted.
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及至図4は本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置の実施の一形態として、図9に示したと同様の揺動弁形式のピストン式コンクリートポンプに適用した一例を示すもので、図示してない2本のコンクリート圧送用シリンダ内に収納したコンクリート圧送用ピストンと、2本の主油圧シリンダ4a,4b内に収納した主油圧ピストン6a,6bとをピストンロッド8a,8bを介しそれぞれ一体に連結して、該主油圧シリンダ4a,4bのキャップ側圧力室17a,17b同士を密封ライン18で接続すると共に、各主油圧シリンダ4a,4bのヘッド側圧力室19a,19bに、油ポンプ20の吐出側に接続してある圧油供給ライン21と、タンク22に接続してある圧油排出ライン23を、圧油給排ライン24a,24bと、油圧切換弁としての主四方弁25を介してそれぞれ接続して、該主四方弁25を切換えることにより上記油ポンプ20からの圧油を各主油圧シリンダ4a,4bに交互に供給して各主油圧ピストン6a,6bを交互に前進後退させるようにし、更に、上記主油圧ピストン6a又は6bが前進するときにコンクリート圧送用シリンダ内に吸入されているコンクリートの圧送が行われると共に、主油圧ピストン6b又は6aが後退するときにホッパ内のコンクリートがコンクリート圧送用シリンダ内に吸入されるようにしてある構成のピストン式コンクリートポンプにおいて、上記各主油圧シリンダ4a,4bの各前進側(押し側)のストロークエンドの近傍位置に、各主油圧ピストン6a,6bが前進してストロークエンドに近接するときに作動する主油圧ピストン6a,6bの位置検出装置としての近接センサ26a,26bを設け、且つ上記圧油供給ライン21と圧油排出ライン23の途中位置に、4ポート2位置パイロット切換弁形式であって圧油排出ライン23に連通する作動位置側流路に可変絞り27を備えてなる背圧弁28を設けると共に、該背圧弁28の各油圧パイロットと上記圧油供給ライン21、圧油排出ライン23にパイロット管路29a,29bをそれぞれ接続して、該パイロット管路29a,29bの途中位置に、4ポート2位置電磁弁形式の背圧弁用電磁弁30を設け、上記近接センサ26a又は26bが作動しているときに図示してないタイマに設定された時間だけ背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1を励磁させることにより上記背圧弁28を作動位置に切換えて、上記各主油圧シリンダ4a,4bから上記タンク22に戻される圧油を上記可変絞り27で絞って主油圧ピストン6a、6b内のヘッド側圧力室19a,19bの圧力を保持するようにした構成とする。
FIG. 1 to FIG. 4 show an example in which the present invention is applied to a piston-type concrete pump of the same swing valve type as shown in FIG. Concrete pressure-feeding pistons housed in two concrete pressure-feeding cylinders and main
図1において、31は主油圧シリンダ4a,4bの各ヘッド側圧力室19a,19bにおける前進側(押し側)のストロークエンドとなる位置であり、このストロークエンド位置31に達する手前の位置であるストロークエンド近傍位置に、前記した近接センサ26aと26bが設けられるようにしてある。32は主油圧シリンダ4a,4bの各ヘッド側圧力室19a,19b側の近接センサ26a,26bに対応する位置に設けてあるパイロット切換弁で、主油圧ピストン6a又は6bが前進側のストロークエンド位置31の手前位置に達したときに切換えられて、パイロット圧を主四方弁25に作用させることにより、該主四方弁25が切換えられるようにしてある。33は圧油供給ライン21における油ポンプ20と背圧弁28との間に設けてあるリリーフ弁である。
In FIG. 1,
次に、図2は、図1に示す本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置のタイムチャートを示すもので、図1に示すように、左側の主油圧シリンダ4aが押し側で、右側の主シリンダ4bが戻し側であり、且つ主四方弁25が右側のクロスポートに切換えられている状態において、本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置は、左側の主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが押されてストロークエンド近傍位置に達すると、近接センサ26aがON作動し、このとき、タイマがON作動して、該タイマに設定した時間だけ背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が励磁されて該背圧弁用電磁弁30が作動することにより、背圧弁28が作動位置に切換えられるようにしてある。これにより、主油圧シリンダ4aのヘッド側圧力室19aからタンク22に戻される圧油が背圧弁28の可変絞り27により絞られることになる。その後、タイマの設定した時間が経過すると、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が消磁されることにより、背圧弁28がノーマル位置に切換えられて非作動となるようにしてある。
Next, FIG. 2 shows a time chart of the control device for the piston-type concrete pump of the present invention shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the left main hydraulic cylinder 4a is on the push side and the right main hydraulic cylinder 4a is on the right side. In a state where the
上記作動を実現するための本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置は、図3に示すような電気回路構成としてある。すなわち、一方の近接センサ26aと他方の近接センサ26bを並列に備え且つこれら各近接センサ26a,26bのリレーT1を備える近接センサ・左回路、近接センサ・右回路と、上記リレーT1の瞬時動作限時復帰のメーク接点T1と背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1とを備えた背圧弁回路とを、電源に並列に備えた構成としてある。これにより、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が、上記いずれか一方の近接センサ26a,26bがON作動したときにタイマに設定された時間だけ励磁されて、背圧弁28を作動位置に切換え、主油圧シリンダ4a,4bからタンク22に戻される圧油を、背圧弁28の可変絞り27で絞ることで主油圧シリンダ4a,4b内のヘッド側圧力室19a,19bの圧力を保持して、上記各主油圧ピストン6a,6bの移動速度をストロークエンド所要手前位置で落とすようにしてある。
The control device for a piston-type concrete pump of the present invention for realizing the above operation has an electric circuit configuration as shown in FIG. That is, a proximity sensor / left circuit, a proximity sensor / right circuit including one
かかる構成において、図4に示す如く、ピストン式コンクリートポンプ(CP)の運転をスタートさせると、図1において、油ポンプ20から背圧弁28のノーマル位置側平行ポート、主四方弁25の右側のクロスポートを介して図上右側の主油圧シリンダ4aのヘッド側圧力室19aに圧油が供給される。これにより、上記主油圧シリンダ4b内の主油圧ピストン6bが、図1に矢印で示す方向に移動(後退)させられる。又、主油圧シリンダ4bのキャップ側圧力室17bと図上左側の主油圧シリンダ4aのキャップ側圧力室17aとは密封ライン18で接続されているので、上記主油圧ピストン6bが後退させられると、主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが、図1に矢印で示す方向に移動(前進)させられ、図4に示す主油圧シリンダ・左押動作の状態になる。
In this configuration, as shown in FIG. 4, when the operation of the piston-type concrete pump (CP) is started, the normal position side parallel port of the
次に、上記左側の主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが前進してストロークエンド位置31の手前位置に達すると、該主油圧ピストン6aの位置を近接センサ26aが検知して、該近接センサ26aがONになり、パイロット切換弁32のスプール先端が主油圧ピストン6aに押されることになる。これにより、図3に示すリレーT1を励磁し、瞬時動作限時復帰のメーク接点T1がONになる。このとき、ソレノイドSOL.1が励磁させられて背圧弁用電磁弁30が作動することにより、背圧弁28が作動位置側平行ポートに切換えられるので、主油圧シリンダ4aからタンク22に戻される圧油が可変絞り27で絞られることになる。このように圧油が絞られた状態でタンク22に戻されるようになるので、主油圧シリンダ4a内のヘッド側圧力室19aの圧力が保持されることになり、主油圧ピストン6a,6bは速度を落とされてストロークエンドの方向に移動することになる。その後、タイマに設定された時間が経過すると、瞬時動作限時復帰のメーク接点T1がOFFになってソレノイドSOL1が消磁させられるので、背圧弁用電磁弁30と背圧弁28がノーマル位置に切換えられることになり、背圧弁28は非作動状態になる。又、上記したように主油圧ピストン6bにスプール先端が押されているので、主四方弁25が図1における右側のクロスポート側から左側の平行ポート側に切換えられることになる。
Next, when the main
次いで、主四方弁25が切換えられて油ポンプ20から背圧弁28のノーマル位置側平行ポート、主四方弁25の平行ポートを通して左側の主油圧シリンダ4aのヘッド側圧力室19aに圧油が供給されると、該左側の主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが、キャップ側に移動(後退)させられると共に、上記主油圧シリンダ4aのキャップ側圧力室17aから右側の主油圧シリンダ4bのキャップ側圧力室17b内に密封ライン18を介して圧油が移動して、右側の主油圧シリンダ4b内の主油圧ピストン6bが、ヘッド側に移動(前進)させられ、図4に示す主油圧シリンダ・右押動作の状態になる。しかる後、該右側の主油圧シリンダ4b内の主油圧ピストン6bがヘッド側圧力室19bのストロークエンド位置31の手前位置に達すると、該主油圧ピストン6bの位置を近接センサ26bが検知すると共に、パイロット切換弁32のスプール先端が主油圧ピストン6bに押されることになり、図3に示すリレーT1を励磁し、瞬時動作限時復帰のメーク接点T1をONにする。このとき、ソレノイドSOL.1が励磁させられて背圧弁用電磁弁30が作動するので、背圧弁28が作動位置側平行ポートに切換えられ、主油圧シリンダ4aからタンク22に戻される圧油が背圧弁28の可変絞り27で絞られることになる。これにより、切換時の主油圧ピストン6a,6bの速度が遅くさせられる。その後、タイマに設定された時間が経過すると、瞬時動作限時復帰のメーク接点T1がOFFになってソレノイドSOL.1が消磁されるので、背圧弁用電磁弁30と背圧弁28がノーマル位置に切換えられ、又、主四方弁25が図1における左側の平行ポート側から右側のクロスポート側に切換えられ、以後同様に、ピストン式コンクリートポンプが制御されることになる。
Subsequently, the main four-
このように、図1及至図4に示す実施の形態におけるピストン式コンクリートポンプの制御装置によれば、ピストン式コンクリートポンプにおける各主油圧シリンダ4a,4bのヘッド側圧力室19a,19bに、各主油圧ピストン6a,6bが前進してストロークエンドに近接するのを検出する近接センサ26a,26bを設けると共に、圧油供給ライン21と圧油排出ライン23の途中位置に、上記近接センサ26a,26bのいずれか一方の検出信号を受けたときにタイマに設定された時間だけ主油圧シリンダ4a,4bからタンク22に戻される圧油を絞るように作動する背圧弁28を設けるようにした構成としてあるので、簡単な構造で各主油圧ピストン6a,6bをストロークエンドの近傍位置(手前位置)で減速させることができ、ピストン式コンクリートポンプのバルブ切換時における主四方弁25のサージ圧力や主油圧ピストン6a,6bの主油圧シリンダ4a,4b等の機械部品への衝突による騒音、振動を十分に低減することができる。又、背圧弁28により各主油圧シリンダ4a,4bからタンク22に戻される圧油を絞るようにしてあるので、ピストン式コンクリートポンプの効率に影響を与えずに各主油圧ピストン6a,6bを減速させることができる。更に、タイマに設定した時間だけ背圧弁28を作動させるようにしてあるので、各主油圧ピストン6a,6bを減速させる時間を最適な時間に設定することができる。
As described above, according to the control device for the piston-type concrete pump in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, each main
上記において、背圧弁28の可変絞り27を可変にして、タンク22に戻される圧油の絞り量を可変にするようにすれば、主油圧ピストン6a,6bを減速させる速度を任意に調整することができるようになる。
In the above, if the
次に、図5及至図8は本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置の実施の他の形態を示すもので、図1及至図4に示した実施の形態のピストン式コンクリートポンプの制御装置における背圧弁28をタイマの設定時間だけ作動させる構成に代えて、圧油供給ライン21における油ポンプ20と背圧弁28との間に、圧力スイッチ34を設けて、近接センサ26a又は26bのいずれか一方が作動しているときに上記圧力スイッチ34が設定圧力に達していると、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が励磁されて該背圧弁用電磁弁30が作動し、上記背圧弁28を作動位置に切換えて、上記各主油圧シリンダ4a,4bから上記タンク22に戻される圧油を背圧弁28の可変絞り27で絞って主油圧ピストン6a、6b内のヘッド側圧力室19a,19bの圧力を保持するようにした構成とする。
Next, FIGS. 5 to 8 show another embodiment of the control device for the piston-type concrete pump according to the present invention. In the control device for the piston-type concrete pump of the embodiment shown in FIGS. Instead of the configuration in which the
又、図6は、図5に示す本発明のピストン式コンクリートポンプの制御装置のタイムチャートを示すもので、図5に示すように、左側の主油圧シリンダ4aが押し側で、右側の主シリンダ4bが戻し側であり、且つ主四方弁25が右側のクロスポートに切換えられている状態において、本実施の形態におけるピストン式コンクリートポンプの制御装置は、左側の主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが押されてストロークエンド近傍位置に達すると、近接センサ26aがON作動し、このとき、油ポンプ20の吐出側の圧力が圧力スイッチ34の設定した圧力(たとえば、10MPa程度)に達していて該圧力スイッチ34がONになっていると、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が励磁されて該背圧弁用電磁弁30が作動することにより、背圧弁28が作動位置に切換えられるようにしてある。これにより、主油圧シリンダ4aのヘッド側圧力室19aからタンク22に戻される圧油が背圧弁28の可変絞り27により絞られ、この状態で、主四方弁25が切り換えられることにより、圧力スイッチ34がOFFになり、同時に背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が消磁して、上記背圧弁28が非作動となるようにしてある。
FIG. 6 shows a time chart of the control device for the piston type concrete pump of the present invention shown in FIG. 5. As shown in FIG. 5, the left main hydraulic cylinder 4a is on the push side and the right main cylinder is on the push side. In the state where 4b is the return side and the main four-
更に、上記作動を実現するための図5に示すピストン式コンクリートポンプの制御装置は、図7に示す如く、一方の近接センサ26aと他方の近接センサ26bを並列に備え且つこれら各近接センサ26a,26bのリレーX1を備える近接センサ・左回路、近接センサ・右回路と、圧力スイッチ34とリレーX2とを備える圧力スイッチ回路と、上記リレーX1のメーク接点X1と上記リレーX2のメーク接点X2と背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1を備える背圧弁回路とを、電源に並列に備えた構成としてある。これにより、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が、上記いずれか一方の近接センサ26a,26bがON作動したときに上記圧力スイッチ27がON作動していると励磁されて、背圧弁28を作動位置に切換え、主油圧シリンダ4a,4bからタンク22に戻される圧油を、背圧弁28の可変絞り27で絞ることで主油圧シリンダ4a,4b内のヘッド側圧力室19a,19bの圧力を保持し、上記各主油圧ピストン6a,6bの移動速度をストロークエンド所要手前位置で落とすようにしてある。
Further, the control device for the piston-type concrete pump shown in FIG. 5 for realizing the above-described operation includes one
その他の構成は、図1及至図4に示したのと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。 Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1 to 4, and the same components are denoted by the same reference numerals.
かかる構成において、図8に示す如く、ピストン式コンクリートポンプ(CP)の運転をスタートさせると、図5において、油ポンプ20から背圧弁28のノーマル位置側平行ポート、主四方弁25の右側のクロスポートを介して図上右側の主油圧シリンダ4bのヘッド側圧力室19bに圧油が供給され、図8に示す主油圧シリンダ・左押動作の状態になる。
In such a configuration, as shown in FIG. 8, when the operation of the piston-type concrete pump (CP) is started, the normal position side parallel port of the
次に、上記左側の主油圧シリンダ4a内の主油圧ピストン6aが前進してストロークエンド位置31の手前位置に達すると、該主油圧ピストン6aの位置を近接センサ26aが検知して、該近接センサ26aがONになる。これにより、図7に示すリレーX1を励磁し、該リレーX1のメーク接点X1がONになる。このとき、油ポンプ20の吐出圧力が圧力スイッチ34の設定値に達していると、図7に示す圧力スイッチ34のリレーX2を励磁してメーク接点X2がONの状態になっているので、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が励磁させられ、該背圧弁用電磁弁30が作動位置に切換えられる。次いで、該背圧弁用電磁弁30が作動位置に切換えられると、パイロット圧の向きが変えられることにより、背圧弁28が作動位置側平行ポートに切換えられるので、主油圧シリンダ4aからタンク22に戻される圧油が背圧弁28の可変絞り27で絞られることになる。このように圧油が絞られた状態でタンク22に戻されるようになるので、主油圧シリンダ4a内のヘッド側圧力室19aの圧力が保持されることになり、主油圧ピストン6a,6bは速度を落とされてストロークエンドの方向に移動することになる。その後、主油圧ピストン6aによりパイロット切換弁32のスプール先端が押されているで、主四方弁25が図5における右側のクロスポート側から左側の平行ポート側に切換えられることになる。これにより、圧力スイッチ34がOFFになると、図7のリレーX2がOFFになり、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が消磁して、背圧弁用電磁弁30と背圧弁28がノーマル位置に切換えられることになり、背圧弁28は非作動状態になる。
Next, when the main
次いで、主四方弁25が切換えられて油ポンプ20から背圧弁28のノーマル位置側平行ポート、主四方弁25の平行ポートを通して左側の主油圧シリンダ4aのヘッド側圧力室19aに圧油が供給されると、右側の主油圧シリンダ4b内の主油圧ピストン6bが、ヘッド側に移動(前進)させられ、図8に示す主油圧シリンダ・右押動作の状態になる。しかる後、該右側の主油圧シリンダ4b内の主油圧ピストン6bがヘッド側圧力室19bのストロークエンド位置31の手前位置に達すると、該主油圧ピストン6bの位置を近接センサ26bが検知すると共に、パイロット切換弁32のスプール先端が主油圧ピストン6bに押されることになる。近接センサ26bが作動すると、図7に示すリレーX1を励磁して、メーク接点X1をONにする。このとき、油ポンプ20の吐出圧力が圧力スイッチ34の設定値に達していると、図7に示す圧力スイッチ34のリレーX2が励磁してメーク接点X2がONの状態になっているので、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が励磁させられ、該背圧弁用電磁弁30が作動位置に切換えられると共に、該切換えによりパイロット圧の向きが変えられて、背圧弁28が作動位置側平行ポートに切換えられ、主油圧シリンダ4bからタンク22に戻される圧油が背圧弁28の可変絞り27で絞られることになる。これにより、切換時の主油圧ピストン6a,6bの速度が遅くさせられる。その後、主油圧ピストン6bにパイロット切換弁32のスプール先端が押されていたので、主四方弁25が図5における左側の平行ポート側から右側のクロスポート側に切換えられることになる。これにより、圧力スイッチ34がOFFになると、図7のリレーX2がOFFになり、背圧弁用電磁弁30のソレノイドSOL.1が消磁して、背圧弁用電磁弁30と背圧弁28がノーマル位置に切換えられ、背圧弁28は非作動状態になり、以後同様に、ピストン式コンクリートポンプが制御されることになる。
Subsequently, the main four-
なお、油ポンプ20の吐出圧力が圧力スイッチ34の設定値未満の場合には、図7においてリレーX2が消磁されてメーク接点X2がOFFになっているので、近接センサ26a,26bが主油圧ピストン6a,6bを検知してメーク接点X1をONにしても、ソレノイドSOL.1が励磁されることはなく背圧弁28は作動することはない。
When the discharge pressure of the
このように、図5及至図8に示す実施の形態におけるピストン式コンクリートポンプの制御装置によれば、ピストン式コンクリートポンプにおける各主油圧シリンダ4a,4bのヘッド側圧力室19a,19bに、各主油圧ピストン6a,6bが前進してストロークエンドに近接するのを検出する近接センサ26a,26bを設けると共に、圧油供給ライン21に、圧力スイッチ34を設け、且つ該圧油供給ライン21における圧力スイッチ34の下流側位置と圧油排出ライン23に、上記圧力スイッチ34の検出信号と上記近接センサ26a,26bのいずれか一方の検出信号とを受けたときに主油圧シリンダ4a,4bからタンク22に戻される圧油を絞るように作動する背圧弁28を設けるようにした構成としてあるので、簡単な構造で各主油圧ピストン6a,6bをストロークエンドの近傍位置(手前位置)で減速させることができ、ピストン式コンクリートポンプの効率に影響を与えることなく該コンクリートポンプのバルブ切換時における主四方弁25のサージ圧力や主油圧ピストン6a,6bの主油圧シリンダ4a,4b等の機械部品への衝突による騒音、振動を十分に低減することができる。又、いずれか一方の近接センサ26a,26bの検出信号と圧力スイッチ34の検出信号に基づいて背圧弁28を作動させるようにしてあるので、近接センサ26a,26bが主油圧ピストン6a,6bを検出する度に背圧弁28が作動することはなく、ピストン式コンクリートポンプの寿命に影響を与えずに各主油圧ピストン6a,6bを減速させることができる。
As described above, according to the control device for the piston-type concrete pump in the embodiment shown in FIGS. 5 to 8, each main
なお、上記実施の形態では、一例として、揺動弁形式のピストン式コンクリートポンプに適用した場合について説明したが、これに限られるものではないこと、上記実施の形態では、パイロット切換弁32のスプール先端を主油圧ピストン6a,6bが押すことにより主四方弁25を切換えるようにしてあるが、これに限られるものではなく、たとえば、主四方弁25を電磁切換弁として、近接センサ26a,26bの検出に基づいて切換えられるようにしてもよいこと、油圧切換弁25は四方弁に限られるものではないこと、背圧弁28にパイロット式切換弁を適用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、たとえば、近接センサ26a,26bの検出信号に基づいてタイマに設定した時間だけ切換わる電磁切換弁としたり、近接センサ26a,26bの検出信号と圧力スイッチ34の検出信号に基づいて切換わる電磁切換弁としてもよいこと、上記実施の形態における背圧弁28を、2ポート2位置パイロット切換弁又は2ポート2位置電磁切換弁として、圧油排出ライン23の途中位置だけに設けたり、又、該背圧弁28と圧力スイッチ34とを、圧油給排ライン24a,24bにそれぞれ設けるようにしてもよいこと、上記実施の形態における圧油給排ライン24a,24bの下流側端部を、主油圧シリンダ4a,4bのキャップ側圧力室17a,17bにそれぞれ接続して、該主油圧シリンダ4a,4bのヘッド側圧力室19a,19b同士を密封ライン18で接続するようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an oscillating valve type piston concrete pump has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and in the above embodiment, the spool of the
4a,4b 主油圧シリンダ
6a,6b 主油圧ピストン
8a,8b ピストンロッド
18 密封ライン
19a,19b ヘッド側圧力室
20 油ポンプ
22 タンク
24a,24b 圧油給排ライン
25 主四方弁(油圧切換弁)
26a,26b 近接センサ(位置検出装置)
28 背圧弁
34 圧力スイッチ
4a, 4b Main
26a, 26b Proximity sensor (position detection device)
28
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CN103498837A (en) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 中联重科股份有限公司 | Piston stroke detecting device, hydraulic system control device and method and engineering machine |
-
2010
- 2010-05-20 JP JP2010116624A patent/JP2011241792A/en active Pending
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