JP2013193840A - Hydraulic controller for deck crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、共用の電動機によって第1及び第2ポンプの両方を駆動して、これらの各ポンプによって2以上のアクチュエータを作動させるデッキクレーン用液圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic pressure control device for a deck crane in which both a first pump and a second pump are driven by a common electric motor and two or more actuators are operated by each of these pumps.
上記デッキクレーンの一例として、図6に示すものが本願の発明者によって考えられている。このデッキクレーン81は、船体に固定される固定ポストと、その固定ポストに旋回可能に設けられたクレーン本体と、このクレーン本体に作業半径を変えることができるジブとを備えており、固定ポストに対してクレーン本体を回転させることで、ジブを旋回させることができるようになっている。また、デッキクレーン81には、ホイスト用モータ82、旋回用モータ83、及び俯仰用モータ(図示せず)が設けられている。
As an example of the deck crane, the one shown in FIG. 6 is considered by the inventors of the present application. The
図6に示すホイスト用モータ82は、第1ポンプ84によって駆動されて吊荷の巻上げ及び巻下げを行い、旋回用モータ83は、第2ポンプ85によって駆動されてクレーン本体及びジブを旋回させるものである。そして、これら第1及び第2ポンプ84、85は、いずれも吐出容量が変更可能な可変容量形の油圧ポンプであり、共用の1台の電動機92で駆動されている。
The
また、デッキクレーン81には、第1方向流量制御弁88及び第2方向流量制御弁89が設けられている。この第1方向流量制御弁88は、第1ポンプ84から吐出されてホイスト用モータ82に供給される圧油の方向及び流量を制御するためのものである。第2方向流量制御弁89は、第2ポンプ85から吐出されて旋回用モータ83に供給される圧油の方向及び流量を制御するためのものである。
Further, the
更に、各第1及び第2方向流量制御弁88、89には、それぞれに設けられているスプールを移動させるための第1及び第2切換部90、91が設けられ、それぞれの切換部90、91は、オペレータが操作レバー(図示せず)を操作することによって、その操作量に応じてスプールの移動量を調整できるようになっている。
Further, each of the first and second directional
上記のように構成された図6に示すデッキクレーン81によると、ホイスト用モータ82及び旋回用モータ83の合計負荷が或る一定以上となっている状態で電動機の安全装置が働いて、電動機の駆動を停止するようになっている。
According to the
しかし、安全装置が働くと、電動機が失速(ストール)してしまい、荷役作業ができなくなり、作業能率が低下することになる。 However, when the safety device is activated, the electric motor stalls, so that the cargo handling work cannot be performed, and the work efficiency is lowered.
また、従来のデッキクレーンの一例として、特許文献1に挙げるものがある。
Moreover, there exists a thing given to
しかし、図6に示すデッキクレーン81では、ホイスト用モータ82によって定格荷重の吊荷を巻上げ中に、最大作業半径において定格速度領域で旋回動作するときであっても、船体が3°〜5°傾斜しているために旋回動作が上り勾配となる場合は、電動機に過電流が流れて安全装置が働き、電動機が失速してしまうことがある。この場合、荷役作業が中断してしまい、作業能率が低下することになる。
However, in the
なお、この最大作業半径とは、旋回体であるクレーン本体の中心から吊荷の中心までの最大距離を言う。 In addition, this maximum working radius means the maximum distance from the center of the crane main body which is a turning body to the center of a suspended load.
また、デッキクレーン81では、俯仰動作を最小旋回半径近傍や最大半径近傍で行う場合に、俯仰用モータに大きな負荷が掛かる特性となっているものがあり、このようなデッキクレーンでは、ホイスト用モータ82によって定格荷重の吊荷を巻上げ中に、旋回半径が中程度の距離において定格速度領域で俯仰動作する場合は、電動機に定格負荷以下しか掛からないが、この俯仰動作を最小旋回半径近傍で行なう場合は、俯仰動作が過負荷で行なわれることになり、電動機に過電流が流れて安全装置が働き、電動機が失速してしまうことがある。この場合も、荷役作業が中断してしまい、作業能率が低下することになる。
Further, the
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ホイストモータで定格荷重に近い吊荷を巻上げ中、俯仰操作および旋回操作の一方もしくは両方を同時に行う場合に、油圧装置を駆動する電動機が過負荷状態となって失速(ストール)し、荷役作業が中断することを防止できるデッキクレーン用液圧制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and when a hoisting motor closes a rated load with a hoist motor and performs one or both of a lifting operation and a turning operation at the same time, a hydraulic device The purpose of the present invention is to provide a hydraulic pressure control device for a deck crane that can prevent the motor from being driven from being overloaded and stalled.
本発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置は、デッキクレーンの第1アクチュエータに接続される第1ポンプと、前記第1アクチュエータへ供給される圧液を制御する第1方向流量制御弁と、前記デッキクレーンの第2アクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形の第2ポンプと、前記第2アクチュエータへ供給される圧液を制御する第2方向流量制御弁と、前記第1及び第2ポンプの両方を駆動させるための共用の電動機とを備えるデッキクレーンの液圧制御装置において、前記第2ポンプの吐出容量を切り換え可能なポンプレギュレータと、前記第1ポンプの吐出圧力を検出する第1圧力検出器と、前記第2ポンプの吐出圧力を検出する第2圧力検出器とを備え、前記ポンプレギュレータは、前記第1圧力検出器が検出した液圧が第1設定圧力以上であり、かつ、前記第2圧力検出器が検出した液圧が第2設定圧力以上であるときに、前記第2ポンプの吐出容量を、最大吐出容量から低吐出容量に切り換えるためのポンプ容量切換部を有することを特徴とするものである。 The deck crane hydraulic pressure control device according to the present invention includes a first pump connected to a first actuator of a deck crane, a first directional flow control valve that controls the hydraulic fluid supplied to the first actuator, A variable displacement second pump connected to the second actuator of the deck crane and capable of changing a discharge capacity; a second directional flow control valve for controlling the pressure fluid supplied to the second actuator; In a hydraulic pressure control apparatus for a deck crane including a common electric motor for driving both of the second pumps, a pump regulator capable of switching a discharge capacity of the second pump and a discharge pressure of the first pump are detected. A first pressure detector; and a second pressure detector for detecting a discharge pressure of the second pump. The pump regulator is detected by the first pressure detector. When the hydraulic pressure is equal to or higher than the first set pressure and the hydraulic pressure detected by the second pressure detector is equal to or higher than the second set pressure, the discharge capacity of the second pump is reduced from the maximum discharge capacity. It has a pump capacity switching part for switching to a discharge capacity.
本発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置によって制御されるデッキクレーンによると、第1アクチュエータと第2アクチュエータとをともに駆動する際、各アクチュエータの供給側通路の流体圧力がそれぞれの設定値を超えると、容量切換部が作動して第2ポンプの吐出流量を低吐出流量に切換える。このため、第2アクチュエータの作業速度は遅くなるものの、電動機が過負荷状態となることを回避でき、失速による荷役作業の中断を防止することができる。 According to the deck crane controlled by the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention, when both the first actuator and the second actuator are driven, the fluid pressure in the supply side passage of each actuator exceeds the set value. Then, the capacity switching unit operates to switch the discharge flow rate of the second pump to the low discharge flow rate. For this reason, although the working speed of the second actuator is slowed, it is possible to avoid the motor from being overloaded and to prevent the handling work from being interrupted due to the stall.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、前記第2ポンプから吐出される圧液によって作動する第3アクチュエータと、前記第3アクチュエータへ供給される圧液を制御する第3方向流量制御弁とを更に備え、前記第3方向流量制御弁は前記第2方向流量制御弁を介して前記第2ポンプと接続されるものとしてもよい。 In the hydraulic pressure control apparatus for a deck crane according to the present invention, a third actuator that is operated by the pressure liquid discharged from the second pump, and a third direction flow control valve that controls the pressure liquid supplied to the third actuator. The third direction flow rate control valve may be connected to the second pump via the second direction flow rate control valve.
このようにすると、第2ポンプが吐出する圧液によって第2及び第3アクチュエータが作動するデッキクレーンに対しても、上記と同様にして、第1圧力検出器が検出した液圧が第1設定圧力以上であり、かつ、第2圧力検出器が検出した液圧が第2設定圧力以上であるときに、第2ポンプの吐出容量を、最大吐出容量から低吐出容量に切り換えることができる。 In this way, the hydraulic pressure detected by the first pressure detector is set to the first setting in the same manner as described above for the deck crane in which the second and third actuators are operated by the hydraulic fluid discharged from the second pump. When the pressure is equal to or higher than the pressure and the hydraulic pressure detected by the second pressure detector is equal to or higher than the second set pressure, the discharge capacity of the second pump can be switched from the maximum discharge capacity to the low discharge capacity.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、前記第2圧力検出器は、前記第2ポンプと前記第2方向流量制御弁の間に接続されるものとしてもよい。 In the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention, the second pressure detector may be connected between the second pump and the second directional flow control valve.
このようにすると、第2および第3アクチュエータの合計負荷が過負荷状態に近づいた場合でも、第2圧力検出器68は第2ポンプの吐出圧力を検出することによりその状態を検出できる。その結果、過負荷による電動機の失速(ストール)を回避でき、デッキクレーンを継続して作動させることができる。
In this way, even when the total load of the second and third actuators approaches an overload state, the
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、可変容量形の前記第2ポンプは、斜板ポンプ又は斜軸ポンプであり、前記ポンプレギュレータは、前記斜板ポンプの斜板又は前記斜軸ポンプの傾転部に連結するサーボピストンを有し、前記ポンプ容量切換部が作動したときに、前記サーボピストンが所定方向に移動して、前記第2ポンプの吐出容量を前記低吐出容量に切り換えるものとしてもよい。 In the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention, the variable displacement second pump is a swash plate pump or a swash shaft pump, and the pump regulator is a swash plate of the swash plate pump or the swash shaft pump. A servo piston connected to the tilting part of the pump, and when the pump capacity switching part is operated, the servo piston moves in a predetermined direction to switch the discharge capacity of the second pump to the low discharge capacity. It is good.
このようにすると、ポンプ容量切換部が作動すると、サーボピストンを所定方向に移動させて、このサーボピストンと連結する斜板ポンプの斜板又は斜軸ポンプの傾転部を傾転させることができ、これによって、第2ポンプの吐出容量を低吐出容量に切り換えることができる。 In this way, when the pump capacity switching unit is actuated, the servo piston can be moved in a predetermined direction, and the swash plate of the swash plate pump or the inclined shaft pump connected to the servo piston can be tilted. Thus, the discharge capacity of the second pump can be switched to a low discharge capacity.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、前記第1設定圧力は、第1アクチュエータが略定格負荷運転を行なっているときに発生する液圧であり、前記第2設定圧力は、前記第2ポンプの略定格吐出圧力以上の所定の液圧であり、前記第2ポンプの前記低吐出容量は、その最大吐出容量の2/5〜4/5のうちの所定の吐出容量であるものとしてもよい。 In the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention, the first set pressure is a hydraulic pressure generated when the first actuator is performing a substantially rated load operation, and the second set pressure is the first set pressure. It is assumed that the hydraulic pressure is a predetermined hydraulic pressure equal to or higher than the substantially rated discharge pressure of two pumps, and the low discharge capacity of the second pump is a predetermined discharge capacity of 2/5 to 4/5 of the maximum discharge capacity. Also good.
このようにすると、第1アクチュエータが略定格以上の負荷が掛かった状態で運転を行なっており、かつ、第2ポンプの吐出圧力が略定格吐出圧力以上となったときに、第2ポンプの吐出容量を低吐出容量に切り換えることができ、これによって、このような運転条件となるまでは、第1及び第2アクチュエータの能力を適切に発揮させて荷役作業を行うことができる。 In this way, when the first actuator is operating in a state where a load greater than or equal to the rated value is applied, and the discharge pressure of the second pump becomes equal to or greater than the approximately rated discharge pressure, the discharge of the second pump is performed. The capacity can be switched to a low discharge capacity, and thus, the cargo handling work can be performed by appropriately exerting the capabilities of the first and second actuators until such operating conditions are satisfied.
そして、第2ポンプに2以上のアクチュエータが接続している場合でも、電動機の安全装置が働く前に、第2ポンプの吐出容量を低吐出容量に切り換えることができ、その結果、第1及び第2ポンプに接続している全てのアクチュエータを継続して作動させることができる。 Even when two or more actuators are connected to the second pump, the discharge capacity of the second pump can be switched to a low discharge capacity before the safety device of the electric motor operates. All actuators connected to the two pumps can be operated continuously.
そして、第2ポンプの低吐出容量を、その最大吐出容量の2/5〜4/5のうちの所定の吐出容量としたことにより、第2アクチュエータの作動速度が低下しても、このデッキクレーンの荷役作業が中断することなく、しかも、低吐出容量に切り換えられたときに、荷振れの発生を抑制することができる。 Even if the operating speed of the second actuator is reduced by setting the low discharge capacity of the second pump to a predetermined discharge capacity of 2/5 to 4/5 of the maximum discharge capacity, this deck crane It is possible to suppress the occurrence of cargo swing without interrupting the cargo handling operation and switching to a low discharge capacity.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、前記第1アクチュエータが、ホイスト用液圧モータであり、前記第2アクチュエータが、旋回用液圧モータであり、前記第3アクチュエータが、俯仰用液圧モータであるものとしてもよい。 In the deck crane hydraulic control device according to the present invention, the first actuator is a hoist hydraulic motor, the second actuator is a turning hydraulic motor, and the third actuator is a lifting liquid. It may be a pressure motor.
このようにすると、第2ポンプによって旋回用液圧モータ及び俯仰用液圧モータを作動させることができる。そして、第2ポンプが低吐出容量に切り換えられたときに、旋回用液圧モータ及び俯仰用液圧モータの速度が低下するが、ホイスト用液圧モータの速度が低下することがないので、吊荷の巻上げ作業を優先的に行うことができ、これによって、荷役作業の能率の大幅な低下を抑えることができる。つまり、ホイスト用液圧モータの速度を低下させるように制御すると、荷役作業の内容によって、吊荷を所定の高さ以上に巻上げた状態で旋回又は俯仰を行う場合は、吊荷を所定の高さ以上に巻上げた状態になるまで、旋回用液圧モータ及び俯仰用液圧モータを作動させることができず、作業能率が上記の場合よりも低下することがあるが、このような状況になることを回避することができる。 If it does in this way, the hydraulic motor for rotation and the hydraulic motor for elevation can be operated with the 2nd pump. When the second pump is switched to a low discharge capacity, the speeds of the turning hydraulic motor and the lifting hydraulic motor are reduced, but the speed of the hoist hydraulic motor is not reduced. It is possible to preferentially carry out the work of winding up the load, and thereby it is possible to suppress a significant decrease in the efficiency of the cargo handling work. In other words, if the hoist hydraulic motor is controlled to reduce the speed, depending on the content of the cargo handling operation, when the suspended load is swung or lifted up to a predetermined height, the suspended load is The swivel hydraulic motor and the lifting hydraulic motor cannot be operated until the state is further wound up, and the work efficiency may be lower than in the above case, but this situation occurs. You can avoid that.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置において、前記ポンプレギュレータは、前記第2ポンプの圧液により駆動するものとしてもよい。 In the hydraulic pressure control apparatus for a deck crane according to the present invention, the pump regulator may be driven by the pressure liquid of the second pump.
このようにすると、第2ポンプの自己圧でポンプレギュレータを作動させることができ、補助ポンプ等の別圧源の設置が不要となるため、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。 If it does in this way, a pump regulator can be operated with the self-pressure of the 2nd pump, and since installation of another pressure source, such as an auxiliary pump, becomes unnecessary, space saving and cost reduction can be achieved.
この発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置によると、第1アクチュエータに所定以上(例えば略定格以上)の負荷が掛かり、第2ポンプに所定以上の負荷が掛かった状態で作動するときに、安全装置が働いて電動機が失速(ストール)する前に、第2ポンプの吐出容量を、その最大吐出容量よりも小さい低吐出容量に切り換えることができる。これによって、負荷を軽減して電動機が失速(ストール)することを回避でき、第1及び第2アクチュエータの両方を継続して作動させることができる。その結果、デッキクレーンによる荷役作業を継続して行うことができる。 According to the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention, when the first actuator is loaded with a predetermined load (for example, approximately higher than the rated value) and the second pump is loaded with a predetermined load or more, it is safe. Before the device works and the electric motor stalls, the discharge capacity of the second pump can be switched to a low discharge capacity that is smaller than the maximum discharge capacity. As a result, it is possible to reduce the load and prevent the motor from stalling, and both the first and second actuators can be operated continuously. As a result, the cargo handling work by the deck crane can be continued.
このとき、第1アクチュエータは、第2ポンプの吐出容量が低吐出容量に切り換わる前と同じ速度で荷役作業を継続して行うことができる。そして、第2アクチュエータは、第2ポンプの低吐出容量に応じた速度で荷役作業を継続して行うことができる。これにより、作業効率を左程低下させることなく荷役作業を継続でき、また、荷振れを抑制することができる。 At this time, the first actuator can continue the cargo handling operation at the same speed as before the discharge capacity of the second pump is switched to the low discharge capacity. And the 2nd actuator can continue and perform cargo handling work at the speed according to the low discharge capacity of the 2nd pump. As a result, the cargo handling operation can be continued without lowering the work efficiency to the left, and the run-out can be suppressed.
以下、本発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置及びそれを備えるデッキクレーンの一実施形態を、図1〜図4を参照して説明する。このデッキクレーン1は、船体に固定される固定ポストと、その固定ポストに旋回可能に設けられたクレーン本体と、このクレーン本体に作業半径を変えることができるジブとを備えており、固定ポストに対してクレーン本体を回転させることで、ジブを旋回させることができるようになっている。また、デッキクレーン1には、アクチュエータであるホイスト用モータ2(第1アクチュエータ)及び旋回用モータ61(第2アクチュエータ)が設けられている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention and a deck crane including the same will be described with reference to FIGS. The
図1に示すホイスト用モータ2は、第1ポンプ11によって駆動されて吊荷の巻上げ及び巻下げを行い、旋回用モータ61は、第2ポンプ62によって駆動されてクレーン本体を回転させることで、ジブを旋回させるものである。そして、この第2ポンプ62は、吐出容量が変更可能な可変容量形の油圧ポンプである。
The hoist
本実施形態において、第1及び第2ポンプ11、62は、斜板ポンプであり、これら第1及び第2ポンプ11、62は、共用の例えば1台の電動機66によって駆動されるように構成されている。
In the present embodiment, the first and
ただし、第1及び第2ポンプ11、62は、斜板ポンプとしたが、これに代えて、斜軸ポンプとしてもよい。
However, although the first and
第1ポンプ11の吐出口11bは、図1に示すように、第1主通路16に接続されており、この第1主通路16は流量方向制御弁12を介してホイスト用モータ2に接続されている。ホイスト用モータ2は、供給される圧油の方向が第1方向流量制御弁12によって切り換えられることで、第1(正転)及び第2(逆転)方向に夫々回転するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、第1主通路16には、第1リリーフ弁14及び第1減圧弁19が接続しており、この第1減圧弁19には、第1切換部17が接続している。そして、流量方向制御弁12とホイスト用モータ2とを接続する巻上げ時の供給油路には第1圧力検出器67が接続されている。
In addition, a
また、第2ポンプ62の吐出口62bは、第2主通路63に接続されており、第2主通路63は、第2方向流量制御弁112を介して旋回用モータ61に接続されている。旋回用モータ61は、供給される圧油の方向が第2流量方向制御弁112によって切換えられることで、第1(正転)及び第2(逆転)方向に夫々回転するようになっている。そして、第2主通路63には、第2ポンプレギュレータ13、第2リリーフ弁114及び第2減圧弁119が接続しており、この第2減圧弁119には、第2切換部117が接続している。さらに、第2主通路63には、第2圧力検出器68が接続している。
Further, the
前記第1方向流量制御弁12、第1リリーフ弁14、第1切換部17、及び第1減圧弁19は、前記第2方向流量制御弁112、第2リリーフ弁114、第2切換部117、及び第2減圧弁119とそれぞれ同等のものであるので、弁の構造または機能については、旋回用モータ61の油圧回路に設けた弁でのみで説明し、ホイスト用モータ2の油圧回路に設けた弁の説明は省略する。
The first directional
第1方向流量制御弁12及び第2方向流量制御弁112は、更にタンク22aにも接続されている。また、第2方向流量制御弁112は、図2に示すように、スプール112aとこのスプール112aの両端に受圧部112b、112cおよび復帰バネ112d、112eを備えており、このスプール112aを動かすことで第2ポンプ11から吐出された圧油の流れる方向を切り換ることができるようになっている。即ち、スプール112aを動かすことで旋回用モータ61の回転方向を切り換えることができるし、回転を止めることもできるようになっている。スプール112aには、それを動かして流れを切り換えるための第1切換部117が接続されている。
The first direction
スプール駆動手段である第1切換部117は、図2に示すように、第2主通路63から分岐する副通路118に第1減圧弁119を介して接続され、第2方向流量制御弁112に並列となるように第2ポンプ62に接続されている。第1切換部117は、2つの電磁比例減圧弁20、21を備えている。これら2つの電磁比例減圧弁20、21の入力ポートは、共に前記第1減圧弁119の出力ポートに接続し、出力ポートはスプール112aの一端の受圧部112b及び他端の受圧部112cに夫々接続されている。また、電磁比例減圧弁20、21のタンクポートは、タンク22bに接続されている。電磁比例減圧弁20,21の出力ポートは、ソレノイドに供給される電流が所定値以下ではタンクポートに接続し、所定値を越えると出力ポートに入力電流に比例するパイロット圧を生じさせる。
As shown in FIG. 2, the
このように構成された第2切換部117は、一方の電磁比例減圧弁20に所定値を超えた電流が作用すると、出力圧が第2方向流量制御弁112の受圧部112bに作用し、復帰バネ112eに抗してスプール112aを一方に動かすことができる。これにより、第2ポンプ62から旋回用モータ61に圧油が流れ、旋回用モータ62が第1の方向に回転する。また、第1切換部117は、他方の電磁比例減圧弁21に所定値を超えた電流が作用すると、出力圧が第2方向流量制御弁112の受圧部112cに作用し、復帰バネ112dに抗してスプール112aを他方に動かす。これにより、第2方向流量制御弁112から旋回用モータ61に流れる圧油の方向が切り換えられ、旋回用モータ2が第2の方向に回転する。そして、電磁比例減圧弁20,21のソレノイドに供給される電流を零か所定値以下にすることによって、スプール112aの両端の受圧部112b,112cがタンク22bに接続され、スプール112aが中立位置に戻る。これにより、第2ポンプ62と旋回用モータ61との間が遮断されて第2ポンプ62から旋回用モータ61へ圧油の流れが止まり、旋回用モータ61の動きが止まる。
In the
また、リリーフ弁114は、アンロード弁として使用することができる。図2に示すように、このリリーフ弁114のベントポート114aに接続するベントライン52は、高圧設定用パイロット弁51を介してタンク22aに接続するとともに、絞り54を介して切換弁55のPポートに接続している。
The
この切換弁55は、Pポート以外にA,B,Cポートを備えており、Aポート及びBポートは、油圧モータ61の供給路及び排出路に接続されている。またCポートは、低圧設定用パイロット弁57を介してタンク22bに接続されている。
The switching
この切換弁55は、電磁比例減圧弁20,21の出力圧を受けて操作される。即ち、この切換弁55は、内挿したスプール55aの両端に受圧部55b、55cと中立復帰バネ55d,55eとを有しており、受圧部55bは電磁比例減圧弁20の出力ポートと接続し、受圧部55cは電磁比例減圧弁21の出力ポートと接続している。
The switching
この切換弁55が中立状態にあるときは、PポートがCポートと接続し、A、Bポートは遮断される。この場合、リリーフ弁114のベントポート114aは、低圧設定用パイロット弁57を介してタンク22bと接続するので、リリーフ弁14はアンロード弁として機能し、主通路63の圧力を低圧で維持することができる。また、この切換弁55が左右のいずれかの位置に切換操作されたときは、PポートがAポートまたはBポートのいづれか一方と接続し、Cポートは遮断される。
When the switching
この場合、リリーフ弁114のベントポート114aは、高圧設定用パイロット弁51を介してタンク22aと接続するので、リリーフ弁114は主通路63の安全弁として機能する。これにより、自己圧制御回路200が形成される。
In this case, the vent port 114 a of the
なお、ベントライン52の絞り54と切換弁55との間から分岐した分岐管路58は、油圧モータ61のブレーキ解除用シリンダ59に接続されており、切換弁55が左右いずれかの位置に切換操作されたときに、ブレーキを解除する。
A
このように、このデッキクレーン1では、第2ポンプ62からの圧油により、旋回用モータ61を動かすと共に、自己圧で第2方向流量制御弁112のスプール112aを動かすことができるようになっている。ホイスト用モータ2を駆動する主通路16も同様の構成を備えている。そのため、第1及び第2方向流量制御弁12,112を動かす補助ポンプが不要になり、部品点数を削減すると共に省スペース化を図ることができる。このように旋回用モータ61及び第2方向流量制御弁112を駆動する第2ポンプ62には、ポンプレギュレータ13が設けられている。
As described above, in this
ポンプレギュレータ13は、図3に示すように、サーボピストン23と、方向切換弁24と、レギュレータ用リリーフ弁25と、電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)64とを有している。サーボピストン23は、第2ポンプ62の斜板62aに連結されており、その軸方向に移動することで斜板62aの傾きを変更できるようになっている。サーボピストン23は、大略円柱状に形成されており、一端23a側よりも他端23b側が大径になっている。サーボピストン23の一端23aは、レギュレータ主通路27を介して主通路63に繋がっており、そこに第2ポンプ62の吐出圧を受圧している。これに対して、サーボピストン23の他端23bは、方向切換弁24を介してレギュレータ主通路27又はタンク22cに繋がっている。
As shown in FIG. 3, the
方向切換弁24は、スプール24aを備え、このスプール24aを動かすことでサーボピストン23の他端23bの接続先をレギュレータ主通路27又はタンク22cに切り換えることができるようになっている。このスプール24aには、ばね部材28が設けられており、ばね部材28は、サーボピストン23の他端23bとタンク22cとを接続するようにスプール24aを付勢している。また、スプール24aの一端には、レギュレータ主通路27が接続され、他端には、絞り29を介してレギュレータ主通路27に接続されている。そのため、スプール24aの一端は、ばね部材28のばね力に抗する方向に第2ポンプ62の吐出圧に応じたパイロット圧p1を受け、他端は、絞り29を介して導かれたパイロット圧p2を前記ばね力と同じ方向に受圧している。
The
また、絞り29の下流には、レギュレータ用リリーフ弁25と、電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)64とが並列して設けられている。レギュレータ用リリーフ弁25は、予め定められた許容圧力(例えば、ポンプレギュレータ13が許容可能な圧力)を超えると開くようになっている。電磁開閉弁64は、タンク22dに接続されており、後述する圧力検出器からの信号に応じてレギュレータ主通路27とタンク22dとの間を開閉するようになっている。
Further, a
このように構成されたポンプレギュレータ13では、電磁開閉弁64が閉弁した状態で、レギュレータ主通路27の絞り29の下流側とタンク22dとの間が遮断される。これにより、スプール24aの他端側のパイロット圧p2は、一端側のパイロット圧p1と同圧となり、ばね力によりサーボピストン23の他端23b側とタンク22cとを接続するようにスプール24aが動く。そうすると、サーボピストン23の一端23a側の圧力が高くなり、サーボピストン23がその一端23aから他端23bに向かう方向に移動して斜板62aを大傾転させる。これにより、第2ポンプ62の吐出量が増加する。
In the
また、電磁開閉弁64が開弁すると、レギュレータ主通路27が絞り29を介してタンク22dと接続される。これにより、レギュレータ主通路27の圧力が絞り29の下流側のみ低下し、スプール24aの一端側のパイロット圧p1が高くなってスプール24aが図3の右方向に動き、サーボピストン23の他端23b側とレギュレータ主通路27とが接続される。そうすると、サーボピストン23の他端23b側の圧力p2が高くなって一端23a側の圧力p1と等しくなる。サーボピストン23の他端23b側は、その一端23a側に対して大径に形成されているため、それらの面積差に応じてサーボピストン23がその一端23b側から他端23a側に向かう方向に移動して斜板62aを小傾転させる。これにより、第2ポンプ62の吐出量が減少する。
Further, when the electromagnetic opening / closing
このようにデッキクレーン1は、圧力検出器からの信号に応じてポンプレギュレータ13が第2ポンプ62の吐出量を切り換えるようになっている。
As described above, in the
次に、本発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置(以下、単に「液圧制御装置」と言う。)について説明する。この液圧制御装置は、図1に示すポンプレギュレータ13、第1及び第2圧力検出器67、68、並びに、図4に示す電気制御回路69を含む構成である。
Next, the deck crane hydraulic pressure control apparatus (hereinafter simply referred to as “hydraulic pressure control apparatus”) according to the present invention will be described. This hydraulic pressure control device includes a
第1圧力検出器67は、図1に示すように、第1主通路16のホイスト用モータ2と第1方向流量制御弁12との間に接続している。そして、第2圧力検出器68は、第2主通路63の第2方向流量制御弁112と第2ポンプ62との間に接続している。なお、第1圧力検出器67は、第1ポンプ11と第1方向流量制御弁12との間の第1主通路16に接続していてもよい。
As shown in FIG. 1, the
この第1圧力検出器67は、ホイスト用モータ2に流入する圧油の圧力を検出するためのものであり、第2圧力検出器68は、第2ポンプ62の吐出圧力を検出するためのものである。
The
ここで、図3に示すポンプレギュレータ13の電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)64は、第1圧力検出器67が検出した油圧が第1設定圧力以上であり、かつ、第2圧力検出器68が検出した油圧が第2設定圧力以上であるときに、第2ポンプ62の吐出容量を、最大吐出容量から低吐出容量に切り換えるようになっている。
Here, in the electromagnetic on-off valve (second pump capacity switching unit) 64 of the
図4は、上記のように、第2ポンプ62の吐出容量を切り換えるための電気制御回路69を示している。この電気制御回路69は、常時開(OFF)の接点PS1、常時開の接点PS2、及び電磁開閉弁64が直列に電気的に接続されており、両端に所定の電圧Vが印加されている。
FIG. 4 shows an
これら接点PS1、PS2は、第1、第2圧力検出器がそれぞれに対して設定されている第1、第2設定圧力以上の圧力を検出したときに、開状態(OFF状態)から閉状態(ON状態)に切り換わるようになっている。 These contact points PS1 and PS2 are closed from the open state (OFF state) to the closed state (when the first and second pressure detectors detect pressures higher than the first and second set pressures respectively set) (ON state).
そして、接点PS1及びPS2が、閉状態(ON状態)に切り換わると、電磁開閉弁64(第2ポンプ容量切換部)が作動し、レギュレータ主通路27とタンク22dが連通することにより、第2ポンプ62の吐出容量を、低吐出容量に切り換えるようになっている。
When the contacts PS1 and PS2 are switched to the closed state (ON state), the electromagnetic on-off valve 64 (second pump capacity switching unit) is operated, and the regulator
また、これら接点PS1、PS2は、第1、第2圧力検出器がそれぞれに対して設定されている第1、第2設定圧力未満の圧力を検出したときには、閉状態(ON状態)から開状態(OFF状態)に切り換わるようになっている。 The contact points PS1 and PS2 are opened from the closed state (ON state) when the first and second pressure detectors detect pressures lower than the first and second set pressures respectively set. (OFF state).
そして、接点PS1及びPS2の一方又は両方が、開状態(OFF状態)に切り換わると、第2ポンプ62の吐出容量を、最大吐出容量に切り換えるようになっている。
When one or both of the contacts PS1 and PS2 are switched to the open state (OFF state), the discharge capacity of the
また、第1圧力検出器67に対して設定されている第1設定圧力は、ホイスト用モータ2が略定格負荷運転を行なっているときに発生する油圧(例えば20MPa)である。そして、ホイスト用モータ2が略定格負荷運転を行なっているときとは、定格荷重の巻上を定格速度の領域で行なっているときのことである。
Further, the first set pressure set for the
そして、第2圧力検出器68に対して設定されている第2設定圧力は、第2ポンプ62の略定格吐出圧力以上の所定の油圧(例えば15MPa)である。
The second set pressure set for the
更に、第2ポンプ62に設定されている低吐出容量(斜板62aが小傾転)は、第2ポンプ62の最大吐出容量(斜板62aが大傾転)の2/5〜4/5のうちの所定の吐出容量(例えば最大吐出容量の略2/3)である。
Furthermore, the low discharge capacity (the
なお、この実施形態では、第2ポンプ62を低吐出容量に設定する方法として、図3に示すサーボピストン23が、同図の左方向に移動するときに、このサーボピストン23の一端23aがストッパ72に当接することによってその移動を制限するようになっており、これによって、低吐出容量(斜板11aが小傾転)に設定する構成となっている。
In this embodiment, as a method of setting the
次に、上記のように構成されたデッキクレーン用液圧制御装置によって制御されるデッキクレーン1の作用を説明する。この図1に示すデッキクレーン1によると、例えば1台の共用の電動機66が駆動することによって、定容量形の第1ポンプ11と可変容量形の第2ポンプ62の両方を回転させることができ、第1ポンプ11が吐出する圧油によって、ホイスト用モータ2を作動させることができる。そして、第2ポンプ62が吐出する圧油によって、旋回用モータ61を作動させることができる。
Next, the operation of the
そして、デッキクレーン用液圧制御装置によると、ホイスト用モータ2に流入する圧油の圧力を第1圧力検出器67によって検出することができ、第2ポンプ62の吐出圧力を第2圧力検出器68によって検出することができる。ポンプレギュレータ13の電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)64は、第1圧力検出器67が検出した油圧が第1設定圧力以上であり、かつ、第2圧力検出器68が検出した油圧が第2設定圧力以上であるときに、第2ポンプ62の吐出容量を、その最大吐出容量よりも小さい低吐出容量に切り換えることができる。
According to the hydraulic pressure control device for the deck crane, the pressure of the pressure oil flowing into the hoist
これにより、ホイスト用モータ2が定格荷重に近い荷物の巻上げ中に旋回モータ61を同時操作した場合でも、旋回モータ61の負荷が所定以上になれば第1圧力検出器67及び第2圧力検出器68がともに作動して、電気制御回路の接点PS1,PS2をともに閉状態(ON)となし、第2ポンプ62の吐出容量を、その最大吐出容量よりも小さい低吐出容量に切り換えることができる。これによって、負荷を軽減させ、安全装置が働いて電動機66が失速(ストール)することを回避でき、ホイスト用モータ2及び旋回用モータ61の両方を継続して作動させることができる。その結果、デッキクレーン1を使用して荷役作業を継続して行うことができる。
As a result, even when the hoist
このとき、旋回用モータ61は、第2ポンプ62の低吐出容量に応じた速度で駆動されるので、クレーンの旋回速度は低下するが吊荷の荷振れを抑制することができる。
At this time, since the turning
なお、図1に示すデッキクレーン1は、ホイスト用モータ2及び旋回用モータ61の合計負荷が所定以上となっている状態で、所定時間以上継続して運転すると、電動機66の安全装置が働いて、電動機66の駆動を停止させて保護するようになっている。
In the
そして、ホイスト用モータ2が略定格以上の負荷が掛かった状態で運転を行なっており、かつ、第2ポンプ62の吐出圧力が略定格吐出圧力以上となったときに、第2ポンプ62の吐出容量を低吐出容量に切り換えるようにすることによって、このような運転条件となるまでは、ホイスト用モータ2及び旋回用モータ61の能力を充分に発揮させて荷役作業を行うことができる。
Then, when the hoist
ここで、「第2ポンプ62の吐出圧力が略定格吐出圧力以上となったとき」としているのは、第2ポンプ62に旋回用モータ61以外の例えば俯仰用モータ65(第3アクチュエータ)等が接続している場合に、両方のモータの負荷による圧力が合計して第2ポンプ62の吐出管路に作用するために、第2ポンプ62の吐出圧力が略定格吐出圧力以上となり、第2ポンプ62が過負荷運転を行なう場合があるからである。そして、このような場合でも、電動機66の安全装置が働く前に、第2ポンプ62の吐出容量を低吐出容量に切り換えることができ、その結果、第1及び第2ポンプ11、62に接続している全てのモータを継続して作動させることができる。
Here, “when the discharge pressure of the
そして、第2ポンプ62の低吐出容量を、その最大吐出容量の2/5〜4/5のうちの所定の吐出容量としたのは、旋回速度が低下しても、このデッキクレーン1の荷役作業に支障をきたすことが少なく、しかも、低吐出容量に切り換えられたときに、速度の急変による荷振れの発生を防止するためである。
The reason why the low discharge capacity of the
更に、第1圧力検出器67が検出した油圧が第1設定圧力以上であり、かつ、第2圧力検出器68が検出した油圧が第2設定圧力以上であるときに、第2ポンプ62の吐出容量を、低吐出容量に切り換える構成としたので、第2ポンプ62が低吐出容量に切り換えられたときに、旋回用モータ61の出力が低下するが、ホイスト用モータ2の出力が低下することがないので、吊荷の巻上げ作業を優先的に行うことができ、これによって、荷役作業の能率の低下を抑えることができる。
Further, when the hydraulic pressure detected by the
なお、上記実施形態のポンプレギュレータ13は、図2に示すように、第2ポンプ62の自己圧により駆動して、第2ポンプ62の吐出容量を切り換えるものとしたが、これに代えて、第2ポンプ62とは別の補助ポンプによって、ポンプレギュレータ13を作動させてもよい。
The
そして、上記実施形態では、図1に示すように、第2ポンプ62を使用して、旋回用モータ61を駆動するようにしたが、これに代えて、図5に示すように、第2ポンプ62を使用して、旋回用モータ61及び俯仰用モータ65を駆動するようにしてもよい。この場合は、俯仰用モータ65が第3主通路70を介して旋回用モータ61と接続し、第3主通路70は第2方向流量制御弁112を介して、第2ポンプ62と接続される。この第3主通路70の途中には、第2ポンプ62から吐出される圧油の方向及び流量を制御する第3方向流量制御弁71が設けられている。また、第2圧力検出器68は、第2ポンプ62と第2方向流量制御弁112との間の第2主通路63に接続している。これにより、旋回用モータ61又は俯仰用モータ65のいずれか一方もしくは両方が作動している場合でも、第2圧力検出器68は、第2ポンプ62の吐出圧力を検出することにより、その過負荷状態を検出できる。その結果、第1圧力検出器67が検出した油圧が第1設定圧力以上であり、かつ、第2圧力検出器68が検出した油圧が第2設定圧力以上であるときに、第2ポンプ62の吐出容量を、その最大吐出容量よりも小さい低吐出容量に切り換えることができる。つまり、過負荷による電動機の失速(ストール)を回避でき、デッキクレーンを継続して作動させることができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the
なお、図5に示すように、第1〜3方向流量制御弁12、112、71のそれぞれには、ポンプポート44a、タンクポート44b、第1ポート45a、及び第2ポート45bが設けられている。
As shown in FIG. 5, each of the first to third direction
第1方向流量制御弁12は、そのスプール12aが中立位置で、各ポート44a、44b、45a、45bが互い遮断されている。そして、ポンプポート44aは、第1ポンプ11と接続し、タンクポート44bは、タンク22aと接続している。更に、第1及び第2ポート45a、45bは、ホイスト用モータ2と接続している。
In the first direction
第2及び第3方向流量制御弁112、71は、それぞれのスプール112a、71aが中立位置で、各ポート44a、44b、45a、45bが互い遮断されている。
In the second and third directional
そして、第2方向流量制御弁112は、そのタンクポート44bが、第3方向流量制御弁71のポンプポート44aと第3主通路70を介して接続している。そして、そのポンプポート44aが、第2ポンプ62と接続している。また、第1及び第2ポート45a、45bは、旋回用モータ61と接続している。
The
また、第3方向流量制御弁71は、そのタンクポート44bが、タンク22eと接続している。更に、その第1及び第2ポート45a、45bが、俯仰用モータ65と接続している。
The third direction
これら第2及び第3方向流量制御弁12、71は、上記以外は第2方向流量制御弁112と同等の構成であり、同等に作用する。
The second and third directional
以上のように、本発明に係るデッキクレーン用液圧制御装置は、第1アクチュエータに所定以上の負荷が掛かり、かつ、第2ポンプに所定以上の負荷が掛かった状態で作動するときに、安全装置が働いて電動機が失速する前に、第2ポンプの吐出容量を低吐出容量に切り換えることによって、第1及び第2アクチュエータの両方を継続して作動させることができる優れた効果を有し、このようなデッキクレーン用液圧制御装置に適用するのに適している。 As described above, the hydraulic pressure control device for a deck crane according to the present invention is safe when it operates in a state where a load exceeding a predetermined value is applied to the first actuator and a load exceeding a predetermined value is applied to the second pump. By switching the discharge capacity of the second pump to a low discharge capacity before the device works and the motor stalls, it has an excellent effect that both the first and second actuators can be operated continuously, It is suitable for application to such a hydraulic pressure control device for a deck crane.
1 デッキクレーン
2 ホイスト用モータ(第1アクチュエータ)
11 第1ポンプ
11a 斜板
11b 吐出口
12 第1方向流量制御弁
112 第2方向流量制御弁
13 ポンプレギュレータ
16 第1主通路
17 第1切換部
117 第2切換部
18 副通路
19 第1減圧弁
119 第2減圧弁
20、21 電磁比例減圧弁
22a、22b、22c、22d、22e タンク
23 サーボピストン
23a サーボピストンの一端
23b サーボピストンの他端
24 方向切換弁
24a スプール
25 レギュレータ用リリーフ弁
26 電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)
27 レギュレータ用主通路
28 バネ部材
29 絞り
44a ポンプポート
44b タンクポート
45a 第1ポート
45b 第2ポート
61 旋回用モータ(第2アクチュエータ)
62 第2ポンプ
63 第2主通路
64 電磁開閉弁(第2ポンプ容量切換部)
65 俯仰用モータ(第3アクチュエータ)
66 電動機
67 第1圧力検出器
68 第2圧力検出器
69 電気制御回路
70 第3主通路
71 第3方向流量制御弁
72 ストッパ
1
DESCRIPTION OF
27 Main passage for
62
65 Lifting motor (third actuator)
66
Claims (7)
前記第1アクチュエータへ供給される圧液を制御する第1方向流量制御弁と、
前記デッキクレーンの第2アクチュエータに接続され、吐出容量が変更可能な可変容量形の第2ポンプと、
前記第2アクチュエータへ供給される圧液を制御する第2方向流量制御弁と、
前記第1及び第2ポンプの両方を駆動させるための共用の電動機とを備えるデッキクレーンの液圧制御装置において、
前記第2ポンプの吐出容量を切り換え可能なポンプレギュレータと、
前記第1ポンプの吐出圧力を検出する第1圧力検出器と、
前記第2ポンプの吐出圧力を検出する第2圧力検出器とを備え、
前記ポンプレギュレータは、前記第1圧力検出器が検出した液圧が第1設定圧力以上であり、かつ、前記第2圧力検出器が検出した液圧が第2設定圧力以上であるときに、前記第2ポンプの吐出容量を、最大吐出容量から低吐出容量に切り換えるための第2ポンプ容量切換部を有することを特徴とするデッキクレーン用液圧制御装置。 A variable displacement first pump connected to the first actuator of the deck crane and having a variable discharge capacity;
A first directional flow control valve for controlling the pressure fluid supplied to the first actuator;
A variable displacement second pump connected to the second actuator of the deck crane and having a variable discharge capacity;
A second direction flow control valve for controlling the pressure fluid supplied to the second actuator;
In the hydraulic pressure control device for a deck crane provided with a common electric motor for driving both the first and second pumps,
A pump regulator capable of switching a discharge capacity of the second pump;
A first pressure detector for detecting a discharge pressure of the first pump;
A second pressure detector for detecting a discharge pressure of the second pump,
When the hydraulic pressure detected by the first pressure detector is equal to or higher than a first set pressure and the hydraulic pressure detected by the second pressure detector is equal to or higher than a second set pressure, the pump regulator A hydraulic pressure control device for a deck crane, comprising a second pump capacity switching unit for switching a discharge capacity of the second pump from a maximum discharge capacity to a low discharge capacity.
前記第3アクチュエータへ供給される圧液を制御する第3方向流量制御弁とを更に備え、
前記第3方向流量制御弁は前記第2方向流量制御弁を介して前記第2ポンプと接続されることを特徴とする請求項1記載のデッキクレーン用液圧制御装置。 A third actuator that is actuated by pressure fluid discharged from the second pump;
A third direction flow rate control valve for controlling the pressure fluid supplied to the third actuator,
2. The hydraulic pressure control device for a deck crane according to claim 1, wherein the third direction flow control valve is connected to the second pump via the second direction flow control valve.
前記第2ポンプレギュレータは、前記斜板ポンプの斜板又は前記斜軸ポンプの傾転部に連結するサーボピストンを有し、前記第2ポンプ容量切換部が作動したときに、前記サーボピストンが所定方向に移動して、前記第2ポンプの吐出容量を前記低吐出容量に切り換えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のデッキクレーン用液圧制御装置。 The variable displacement type second pump is a swash plate pump or a swash shaft pump,
The second pump regulator has a servo piston connected to a swash plate of the swash plate pump or a tilting portion of the oblique shaft pump, and the servo piston is predetermined when the second pump capacity switching unit is operated. 4. The deck crane hydraulic control device according to claim 1, wherein the hydraulic pressure control device for the deck crane is moved in a direction to switch the discharge capacity of the second pump to the low discharge capacity. 5.
前記第2設定圧力は、前記第2ポンプの略定格吐出圧力以上の所定の液圧であり、
前記第2ポンプの前記低吐出容量は、その最大吐出容量の2/5〜4/5のうちの所定の吐出容量であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のデッキクレーン用液圧制御装置。 The first set pressure is a hydraulic pressure generated when the first actuator is performing a substantially rated load operation,
The second set pressure is a predetermined hydraulic pressure equal to or higher than a substantially rated discharge pressure of the second pump,
The deck crane according to any one of claims 1 to 4, wherein the low discharge capacity of the second pump is a predetermined discharge capacity of 2/5 to 5/5 of the maximum discharge capacity. Hydraulic pressure control device.
前記第2アクチュエータが、旋回用液圧モータであり、
前記第3アクチュエータが、俯仰用液圧モータであることを特徴とする請求項2乃至6記載のデッキクレーン用液圧制御装置。 The first actuator is a hydraulic motor for hoists;
The second actuator is a hydraulic hydraulic motor for turning;
7. The deck crane hydraulic control apparatus according to claim 2, wherein the third actuator is a lifting hydraulic motor.
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