JP2014001563A - 作業機 - Google Patents
作業機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014001563A JP2014001563A JP2012137814A JP2012137814A JP2014001563A JP 2014001563 A JP2014001563 A JP 2014001563A JP 2012137814 A JP2012137814 A JP 2012137814A JP 2012137814 A JP2012137814 A JP 2012137814A JP 2014001563 A JP2014001563 A JP 2014001563A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- load pressure
- flow passage
- load
- hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
- E02F3/963—Arrangements on backhoes for alternate use of different tools
- E02F3/964—Arrangements on backhoes for alternate use of different tools of several tools mounted on one machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/026—Pressure compensating valves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2239—Control of flow rate; Load sensing arrangements using two or more pumps with cross-assistance
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2282—Systems using center bypass type changeover valves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2285—Pilot-operated systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2292—Systems with two or more pumps
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
- F15B11/163—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for sharing the pump output equally amongst users or groups of users, e.g. using anti-saturation, pressure compensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
- F15B7/003—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors with multiple outputs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/25—Pressure control functions
- F15B2211/253—Pressure margin control, e.g. pump pressure in relation to load pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
- F15B2211/3053—In combination with a pressure compensating valve
- F15B2211/30555—Inlet and outlet of the pressure compensating valve being connected to the directional control valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/605—Load sensing circuits
- F15B2211/6051—Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/65—Methods of control of the load sensing pressure
- F15B2211/651—Methods of control of the load sensing pressure characterised by the way the load pressure is communicated to the load sensing circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/65—Methods of control of the load sensing pressure
- F15B2211/652—Methods of control of the load sensing pressure the load sensing pressure being different from the load pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
- F15B2211/7135—Combinations of output members of different types, e.g. single-acting cylinders with rotary motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
- F15B2211/8613—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being oscillations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
【解決手段】油圧アクチュエータC2〜C5の起動時に、該油圧アクチュエータC2〜C5の負荷圧を導入してPLS伝達ライン44へと出力する第1負荷圧流通路77と、該油圧アクチュエータC2〜C5の起動後の作動中に、該油圧アクチュエータC2〜C5の負荷圧を導入してPLS伝達ライン44へと出力する流路であって且つ圧油流通量を第1負荷圧流通路77よりも低減させた第2負荷圧流通路78とを設ける。
【選択図】図1
Description
このバックホーにあっては、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の油圧ポンプからなるメインポンプとが装備されている。
ロードセンシングシステムは、各油圧アクチュエータに対応して設けられていて前記メインポンプから吐出される圧油の供給方向を制御して該油圧アクチュエータに供給する方向切換弁と、各方向切換弁に対応して設けられていて該方向切換弁の前後差圧を一定に保つように機能する圧力補償弁とを備えている。
前記ロードセンシングシステムは、複数の油圧アクチュエータが操作された場合において、操作された油圧アクチュエータに作用する負荷の大きさの違いにかかわらず、操作された各油圧シリンダに対して操作量に応じた量だけ圧油が供給されるようにメインポンプの吐出流量を分流する。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、油圧アクチュエータの起動時には、すばやい応答性を発揮し、該油圧アクチュエータを起動した後の作動中には機体安定性を高めることのできる作業機を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明では、複数の油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータに圧油を供給する可変容量型の油圧ポンプとを備え、油圧ポンプの吐出圧から油圧アクチュエータのうちの最高負荷圧を引いた差圧を一定圧にするように油圧ポンプの吐出圧を制御するロードセンシングシステムを備えた作業機において、
油圧アクチュエータの起動時に、該油圧アクチュエータの負荷圧を導入して油圧アクチュエータのうちの最高負荷圧を伝達するPLS伝達ラインへと出力する第1負荷圧流通路と、
該油圧アクチュエータの起動後の作動中に、該油圧アクチュエータの負荷圧を導入して前記PLS伝達ラインへと出力する流路であって且つ圧油の流通量を前記第1負荷圧流通路よりも低減させた第2負荷圧流通路とを設けたことを特徴とする。
圧力補償弁に前記第1負荷圧流通路と前記第2負荷圧流通路とを設け、該圧力補償弁のストローク始端からストローク途中までにおいて第1負荷圧流通路が機能し、該圧力補償弁のフルストローク時に第2負荷圧流通路が機能することを特徴とする。
請求項4に係る発明では、前記第1負荷圧流通路及び第2負荷圧流通路の両方に絞りを設け、第1負荷圧流通路の絞りの流路開口面積に対して第2負荷圧流通路の絞りの流路開口面積を小さくすることにより、第2負荷圧流通路の圧油の流通量を第1負荷圧流通路よりも低減させていることを特徴とする。
前記負荷圧入口ポートと負荷圧出口ポートとが、圧力補償弁のストローク始端からストローク途中までにおいて第1負荷圧流通路で連通し、ストローク途中から切り換わって第2負荷圧流通路で連通することを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、油圧アクチュエータの起動時には、該油圧アクチュエータの負荷圧が、第2負荷圧流通路よりも圧油流通量の多い第1負荷圧流通路を介してPLS伝達ラインに伝達されるので、油圧ポンプの制御応答性が高く、瞬時に制御圧が追従し、すばやい応答性を発揮する。
請求項3に係る発明によれば、油圧アクチュエータの起動時は絞りのない流路によって油圧アクチュエータの負荷圧を伝達し、油圧アクチュエータの起動後の作動中は絞りのある流路によって油圧アクチュエータの負荷圧を伝達するようにすることにより、油圧アクチュエータの起動時には、すばやい応答性を発揮し、油圧アクチュエータを起動した後の作動中には、機体安定性を高めることができる作業機を容易に実施することができる。
図5において、符号1は、作業機として例示するバックホーである。
このバックホー1は、下部の走行体2と、この走行体2上に上下方向の旋回軸心回りに旋回自在に搭載された上部の旋回体3とから主構成されている。
走行体2はトラックフレーム4の左右両側に、油圧モータからなる走行モータML,MRによってクローラベルト5を周方向に循環回走するように構成されたクローラ式走行装置6をそれぞれ備えている。
前記旋回体3は、トラックフレーム4上に旋回軸心回りに回動自在に搭載されていて機体を構成する旋回台8と、この旋回台8の前部に装備されたフロント作業装置9(掘削作業装置)と、旋回台8上に搭載されたキャビン10とを備えている。
また、旋回台8の前部には、該旋回台8から前方突出状に設けられた支持ブラケット11に上下方向の軸心回りに左右に揺動自在に支持されたスイングブラケット12が設けられ、このスイングブラケット12は油圧シリンダからなるスイングシリンダC2の伸縮によって左右に揺動操作可能とされている。
アーム14は、該アーム14とブーム13との間に介装されたアームシリンダC4を伸長させることにより後方側に揺動してクラウド動作(掻込動作)し、該アームシリンダC4を収縮させることにより前方側に揺動してダンプ動作する。
前記ブームシリンダC3、アームシリンダC4及びバケットシリンダC5はそれぞれ油圧シリンダによって構成されている。
油圧システムは、図2に示すように、圧油供給ユニットPSUと、コントロールバルブCVUと、流量制御部FCUとを有する。
前記圧油供給ユニットPSUは、エンジンEによって駆動される油圧ポンプからなる第1〜3ポンプP1,P2,P3と、該第1〜3ポンプP1,P2,P3から吐出された圧油を出力する第1〜4吐出ポートPa,Pb,Pc,Pdとを備えている。
第1ポンプP1から吐出された圧油は、走行モータML,MRと、フロント作業装置9の油圧シリンダC3,C4,C5と、スイングシリンダC2とに使用され、第2ポンプP2から吐出された圧油は、主として旋回モータMTとドーザシリンダC1とに使用されると共にブームシリンダC3,アームシリンダC4,バケットシリンダC5及びスイングシリンダC2にも使用され、第3ポンプP3から吐出された圧油は、パイロット圧や検出信号等の信号圧供給用に使用される。
前記コントロールバルブCVUは、各種油圧アクチュエータML,MR,MTC1〜C5を制御する制御弁V1〜8、第1〜3中間ブロックB1〜3及び第1,2端部ブロックB4,B5を一方向に配置して集約してなる。
図2において、V1はスイングシリンダC2を制御するスイング制御弁、V2はバケットシリンダC5を制御するバケット制御弁、V3はアームシリンダC4を制御するアーム制御弁、V4はブームシリンダC3を制御するブーム制御弁、V5は右側の走行モータMRを制御する右側走行制御弁、V6は左側の走行モータMLを制御する左側走行制御弁、V7はドーザシリンダC1を制御するドーザ制御弁、V8は旋回モータMTを制御する旋回制御弁である。
図2において、各制御弁V1〜8は、バルブボディVB内に、圧油の方向を切り換える方向切換弁DV1〜8が組み込まれてなり、さらに、スイング制御弁V1、バケット制御弁V2、アーム制御弁V3及びブーム制御弁V4にあっては、ブームシリンダC3、アームシリンダC4、バケットシリンダC5、スイングシリンダC2のうちの複数を使用したときに、これらシリンダC2〜5間の負荷の調整として機能する圧力補償弁(コンペンセータバルブ)CV1〜4がバルブボディVB内に組み込まれている。
第1端部ブロックB4はスイング制御弁V1に接続され、第2端部ブロックB5は旋回制御弁V8に接続されている。
第1流路切換弁V11は、ブーム制御弁4,アーム制御弁V3,バケット制御弁V2,スイング制御弁V1に圧油を供給するフロント作業系供給ライン18に第1吐出路16と第2吐出路17とを接続させる合流位置19と、左側走行制御弁V6に圧油を供給する走行左供給路20に第1吐出路16を接続させ且つ右側走行制御弁V5に圧油を供給する走行右供給路21に第2吐出路17を接続させる独立供給位置22とに切換自在とされ、バネによって合流位置19に切り換えられ、パイロット圧によって独立供給位置22に切り換えられる。
また、このフロント作業系供給ライン18はスイング制御弁V1、バケット制御弁V2、アーム制御弁V3、ブーム制御弁V4の各方向切換弁DV1〜4にそれぞれ作動油供給路23を介して接続されている。
このドレンライン24には、フロント作業系供給ライン18が、接続油路25及びアンロード弁V9を介して接続されていると共に、各制御弁V1〜8の方向切換弁DV1〜8がドレン油路26を介して接続されている。
また、第3吐出路27の第2流路切換弁V14の上流側で且つドーザ制御弁V7の下流側には接続通路29の一端が接続され、この接続通路29の他端は前記フロント作業系供給ライン18に接続されている。また、この接続通路29にはフロント作業系供給ライン18側からの圧油の逆流を阻止するチェック弁V15が介装されている。
弁操作検知ライン32は、第2端部ブロックに設けた第1信号圧導入部35→旋回制御弁V8の方向切換弁DV8→ドーザ制御弁V7の方向切換弁DV7→左側走行制御弁V6の方向切換弁DV6→右側走行制御弁V5の方向切換弁DV5→ブーム制御弁V4の方向切換弁DV4→アーム制御弁V3の方向切換弁DV3→バケット制御弁V2の方向切換弁DV2→スイング制御弁V1の方向切換弁DV1を経てドレンライン24に接続されている。
このAIスイッチ36によって圧が検出されないとエンジンEの回転数がアイドリング回転まで自動的に落とされ、AIスイッチ36によって圧が検出されるとエンジンEの回転数が所定の回転数まで自動的に上がるようにエンジンEの回転数が自動制御される。
また、第1流路切換油路38には走行検出ライン39の一端側が接続され、この走行検出ライン39の他端側は左側走行制御弁の方向切換弁DV6→右側走行制御弁の方向切換弁DV5を経てドレンライン24に接続されている。
この接続点41と第3信号圧導入部40との間に第2流路切換油路42の一端側が接続され、この第2流路切換油路42の他端側は第2流路切換弁V14のパイロット受圧部に接続されている。
これによって、第1吐出ポートPaからの吐出油は左側走行制御弁V6に供給され且つ第2吐出ポートPbからの吐出油は右側走行制御弁V5に供給され、第1、2吐出ポートPa,Pbからの吐出油はスイング用、バケット用、アーム用、ブーム用の制御弁V1〜4には供給されない。
本実施形態では、このロードセンシングシステムは、第1流路切換弁V11が合流位置19とされた状態において、ブームシリンダC3、アームシリンダC4、バケットシリンダC5、スイングシリンダC2の負荷圧に対して第1ポンプP1の吐出圧(吐出量)を制御するよう機能し、スイング制御弁V1、バケット制御弁V2、アーム制御弁V3、ブーム制御弁4の各方向切換弁DV1〜4のスプールの後に圧力補償弁CV1〜4がそれぞれ接続されたアフターオリフィス型のロードセンシングシステムとされている。
図3に示すように、PPS伝達ライン43は、第1流路切換弁V11に接続されていて、第1流路切換弁V11が合流位置19に切り換えられている状態で、接続油路46を介してフロント作業系供給ライン18に接続されて、PPS信号圧を流量制御部FCUに伝達する。
図2に示すように、PLS伝達ライン44は、コントロールバルブCVUに設けられた負荷圧検出ライン48に接続されている。負荷圧検出ライン48は、第1中間ブロックB1からブーム制御弁4のバルブボディVB、アーム制御弁V3のバルブボディVB、バケット制御弁V2のバルブボディVB、スイング制御弁V1のバルブボディVBにわたって設けられていて、一端側がアンロード弁V9のスプールを閉じ方向に付勢するバネ側のパイロット受圧部に接続されると共に他端側が閉塞されている。
このロードセンシングシステムでは、スイングシリンダC2、ブームシリンダC3、アームシリンダC4、バケットシリンダC5に作用する負荷が各負荷圧伝達油路49を介して負荷圧検出ライン48に伝達され、このスイングシリンダC2、ブームシリンダC3、アームシリンダC4、バケットシリンダC5に作用する負荷のうちの最高負荷圧がPLS信号圧として負荷圧検出ライン48からPLS伝達ライン44を介して流量制御部FCUに伝達される。
なお、アーム制御弁V3、バケット制御弁V2、スイング制御弁V1は、一部を除いてブーム制御弁4と同様に構成されているので、アーム制御弁V3、バケット制御弁V2、スイング制御弁V1については、ブーム制御弁4と同様の部分に同様の符号を付して説明を省略する。
ブーム制御弁V4にあっては、方向切換弁DV4の第1切換位置51がブームシリンダC3を伸長させてブーム13を上昇させるブーム上げ位置とされ、第2切換位置52がブームシリンダC3を縮小させてブーム13を下降させるブーム下げ位置とされている。
この圧力補償弁CV4は、前記作動油送り流路54が接続されていて方向切換弁DV4の出力ポート55に連通する作動油入口ポート66と、この作動油入口ポート66に連通する作動油出口ポート67と、ブームシリンダC3の負荷を導入する負荷圧導入ポート68と、この負荷圧導入ポート68に連通する負荷圧出口ポート69とを有する。
前記作動油出口ポート67は、連通路71を介して方向切換弁DV4の第1入力ポート56及び第2入力ポート57に連通している。前記連通路71は、一端側が作動油出口ポート67に接続した第1流路71aと、この第1流路71aの他端側に一端側が接続された第2流路71b及び第3流路71cとから構成されている。第2流路71bの他端側は第1入力ポート56に接続され、第3流路71cの他端側は第2入力ポート57に接続されている。
作動油送り油路54(作動油入口ポート66)には第1スプール作動油路72の一端側が接続され、この第1スプール作動油路72の他端側は、圧力補償弁CV4のスプールの戻しバネ65が設けられた側とは反対側の受圧部73に接続されている。
負荷圧出口ポート69には前記負荷圧伝達油路49が接続されていてブームシリンダC3の負荷圧を負荷圧検出ライン48に伝達する(ブームシリンダC3の負荷圧をPLS伝達ライン44へと出力する)。
圧力補償弁CV4のスプールに形成されていて、負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とを連通させる圧油の流路は、ストローク始端位置63で負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とを連通させる第1負荷圧流通路77と、フルストローク位置64で負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とを連通させる第2負荷圧流通路78とで構成されている。
また、前記第1負荷圧流通路77から第2負荷圧流通路78へは、圧力補償弁CV4のスプールがストローク始端位置63からフルストローク位置64に移動する途中で切り換わる。本実施形態では、例えば、スプールの最大ストロークが8mmとされ、スプールのストロークが0〜6mmの時に第1負荷圧流通路77で負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とが連通され、スプールのストロークが6〜8mmの時に第2負荷圧流通路78で負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とが連通されるよう構成される。
すると、第1ポンプP1からの圧油は、作動油送り油路54→作動油流通路70→連通路71の第1流路71a→連通路71の第2流路71b→第1アクチュエータ油路59を経てシリンダC2〜5のボトム側油室に供給されると共に、シリンダC2〜5のヘッド側油室の油が排出されてドレンライン24へと流れ、ブーム13の場合は上げ動作し、アーム14の場合は掻込動作し、バケット15の場合は掬い動作し、スイングブラケット12の場合は左右一方に揺動動作する。
第1ポンプP1からの圧油は、作動油送り油路54→作動油流通路70→連通路71の第1流路71a→連通路71の第3流路71c→第2アクチュエータ油路61を経てシリンダC2〜5のヘッド側油室に供給されると共に、シリンダC2〜5のボトム側油室の油が排出されてドレンライン24へと流れ、ブーム13の場合は下げ動作し、アーム14の場合はアームダンプ動作し、バケット15の場合はバケットダンプ動作し、スイングブラケット12の場合は左右他方に揺動動作する。
第1流路切換弁V11が合流位置19である場合において、スイング制御弁V1、バケット制御弁V2、アーム制御弁V3及びブーム制御弁V4の方向切換弁DV1〜4が中立位置50であると、第1ポンプP1の吐出圧が上昇し、PPS信号圧とPLS信号圧(この時は零である)との差が制御差圧よりも大きくなると、第1ポンプP1が吐出量を減少させる方向に流量制御されると共にアンロード弁V9が開いて第1ポンプP1からの吐出油(フロント作業系供給ライン18の作動油)をタンクTに落とす。したがって、この状態では、第1ポンプP1の吐出圧はアンロード弁V9で設定される圧となり、第1ポンプP1の吐出流量は最小吐出量となる。
ブーム制御弁V4の方向切換弁DV4のスプールを中立位置50から第1切換位置51又は第2切換位置52に切り換える方向に移動すると、ブームシリンダC3に第1ポンプP1からの圧油が流れ、該ブームシリンダC3に作用する負荷圧が、負荷圧導入路74→第1負荷圧流通路77→負荷圧伝達油路49を経て負荷圧検出ライン48に伝達され、ブームシリンダC3に作用する負荷圧がPLS信号圧となり、該PLS信号圧がPLS伝達ライン44を介して流量制御部FCUに伝達される。また、PLS信号圧(ブームシリンダC3に作用する負荷圧)が第2スプール作動油路75を介して、圧力補償弁CV4のスプールの戻しバネ65が設けられた側と同じ側の受圧部76に作用する。
ブーム制御弁V4の起動時は、圧力補償弁CV4の負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とは、絞りのない第1負荷圧流通路77によって連通され、第1ポンプP1の吐出圧が昇圧される過程において第1スプール作動油路72に立つ圧によってスプールがフルストローク位置64に切り換わる方向に動かされる。そして、ブーム制御弁V4を起動した後の作動時は、第1負荷圧流通路77から第2負荷圧流通路78に切り換わり、絞り79の有る第2負荷圧流通路78によって負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とが連通される。
このブーム制御弁V4の単独操作時にあっては、ブーム13(ブーム制御弁V4)を起動した後のブーム13(ブーム制御弁V4)の作動中には、絞り79のある第2負荷圧流通路78を介してブームシリンダC3の負荷圧がPLS伝達ライン44に伝達されるので、この第2負荷圧流通路78の絞り79によってPLS信号圧の伝達応答性が緩慢となり(PLS信号圧の伝達応答性が必要以上に敏感になるのが抑えられ)、第1ポンプP1に対する制御圧の追従性を抑えることによりバックホー1(作業機)の機体安定性を高めることができる。
すなわち、本願発明にあっては、起動後のブーム制御弁V4の作動中の機体安定性を十分に確保しつつ、ブーム制御弁V4の起動時の応答性が向上し、ブーム13起動時の応答性確保と、起動後のブーム13作動中の機体安定性確保とを両立することができる。
この場合、操作された制御弁V1〜4で制御される油圧シリンダC2〜5に作用する負荷圧のうちの最高負荷圧がPLS信号圧となると共に該PLS信号圧が第2スプール作動油路75を介して、圧力補償弁CV1〜4のスプールの戻しバネ65が設けられた側と同じ側の受け圧部76に作用し、「PPS信号圧−PLS信号圧」が制御差圧となるように第1ポンプP1の吐出圧が自動制御され、操作された制御弁V1〜4の操作量に応じて第1ポンプP1の吐出油の全量が操作された油圧シリンダC2〜5に流れる。
この場合において、ブームシリンダC3の負荷が一番大きい場合は、ブームシリンダC3に作用する負荷圧がPLS信号圧となり、第1ポンプP1吐出圧が制御され、前述したブーム13単独操作の場合と同様の効果を奏する。
ブーム13とアーム14とを駆動して水平引き(バケット15の爪先が地面に沿って移動するようにブーム13を上げながらアーム14が垂直になるまで該アーム14を引く作業)を行う場合、ブーム13及びアーム14の起動時には、アーム14が自重で落ちやすいが、該起動時にはブーム制御弁V4の応答性がよいので、アーム14の自重による落ち込みにブーム13の上昇を対応させることができ、バケット15爪先の制御性がよい(アーム14が自重で落ち込んでバケット15の爪先の制御が安定しないということを防止することができる)。また、起動後の水平引き作動中は、機体が安定するので、バケット15爪先が上下することによる地面の波打ちなどが発生しにくい。
この実施形態にあっては、第1負荷圧流通路77にも絞りが設けられていると共に、この第1負荷圧流通路77の絞りの流路開口面積を第2負荷圧流通路78の絞りの流路開口面積よりも大きくしている。その他の構成については、前記実施形態と同様に構成される。
本実施形態では、ブーム制御弁V4の圧力補償弁CV4に、第1負荷圧流通路77と、第2負荷圧流通路78とを設け、ブーム制御弁V4の起動時に負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とを第1負荷圧流通路77で連通し、ブーム制御弁V4を起動した後の作動中に負荷圧導入ポート68と負荷圧出口ポート69とを第2負荷圧流通路78で連通するようにしたが、これを他の制御弁(例えば、アーム制御弁V3)にも採用してもよい。
68 負荷圧導入ポート
69 負荷圧出口ポート
77 第1負荷圧流通路
78 第2負荷圧流通路
79 絞り
84 絞り
85 絞り
C2 油圧アクチュエータ(スイングシリンダ)
C3 油圧アクチュエータ(ブームシリンダ)
C4 油圧アクチュエータ(アームシリンダ)
C5 油圧アクチュエータ(バケットシリンダ)
DV1 方向切換弁
DV2 方向切換弁
DV3 方向切換弁
DV4 方向切換弁
CV1 圧力補償弁
CV2 圧力補償弁
CV3 圧力補償弁
CV4 圧力補償弁
P1 油圧ポンプ(第1ポンプ)
Claims (5)
- 複数の油圧アクチュエータ(C2〜C5)と、これら油圧アクチュエータ(C2〜C5)に圧油を供給する可変容量型の油圧ポンプ(P1)とを備え、油圧ポンプ(P1)の吐出圧から油圧アクチュエータ(C2〜C5)のうちの最高負荷圧を引いた差圧を一定圧にするように油圧ポンプ(P1)の吐出圧を制御するロードセンシングシステムを備えた作業機において、
油圧アクチュエータ(C2〜C5)の起動時に、該油圧アクチュエータ(C2〜C5)の負荷圧を導入して油圧アクチュエータ(C2〜C5)のうちの最高負荷圧を伝達するPLS伝達ライン(44)へと出力する第1負荷圧流通路(77)と、
該油圧アクチュエータ(C2〜C5)の起動後の作動中に、該油圧アクチュエータ(C2〜C5)の負荷圧を導入して前記PLS伝達ライン(44)へと出力する流路であって且つ圧油の流通量を前記第1負荷圧流通路(77)よりも低減させた第2負荷圧流通路(78)とを設けたことを特徴とする作業機。 - 前記油圧ポンプ(P1)から吐出される圧油の供給方向を制御して前記油圧アクチュエータ(C2〜C5)に供給する方向切換弁(DV1〜4)を各油圧アクチュエータ(C2〜C5)に対応して設け、この方向切換弁(DV1〜4)の前後差圧を一定に保つように機能する圧力補償弁(CV1〜4)を各方向切換弁(DV1〜4)に対応して設け、
圧力補償弁(CV4)に前記第1負荷圧流通路(77)と前記第2負荷圧流通路(78)とを設け、該圧力補償弁(CV4)のストローク始端からストローク途中までにおいて第1負荷圧流通路(77)が機能し、該圧力補償弁(CV4)のフルストローク時に第2負荷圧流通路(78)が機能することを特徴とする請求項1に記載の作業機。 - 前記第1負荷圧流通路(77)には絞りを設けないと共に第2負荷圧流通路(78)に絞り(79)を設けることにより、第2負荷圧流通路(78)の圧油の流通量を第1負荷圧流通路(77)よりも低減させていることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機。
- 前記第1負荷圧流通路(77)及び第2負荷圧流通路(78)の両方に絞り(84,85)を設け、第1負荷圧流通路(77)の絞り(84)の流路開口面積に対して第2負荷圧流通路(78)の絞り(85)の流路開口面積を小さくすることにより、第2負荷圧流通路(78)の圧油の流通量を第1負荷圧流通路(77)よりも低減させていることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機。
- 圧力補償弁(CV4)は、油圧アクチュエータ(C2〜C5)の負荷圧を導入する負荷圧導入ポート(68)と、この負荷圧導入ポート(68)から導入された油圧アクチュエータ(C2〜C5)の負荷圧をPLS伝達ライン(44)へと出力する負荷圧出口ポート(69)とを備え、
前記負荷圧導入ポート(68)と負荷圧出口ポート(69)とが、圧力補償弁(CV4)のストローク始端からストローク途中までにおいて第1負荷圧流通路(77)で連通し、且つストローク途中から切り換わって第2負荷圧流通路(78)で連通することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の作業機。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012137814A JP5849023B2 (ja) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 作業機 |
US14/239,361 US9377034B2 (en) | 2012-06-19 | 2012-12-11 | Work machine |
PCT/JP2012/081994 WO2013190726A1 (ja) | 2012-06-19 | 2012-12-11 | 作業機 |
DE112012003088.5T DE112012003088B4 (de) | 2012-06-19 | 2012-12-11 | Arbeitsmaschine |
CN201280035251.2A CN103717809B (zh) | 2012-06-19 | 2012-12-11 | 作业机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012137814A JP5849023B2 (ja) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 作業機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014001563A true JP2014001563A (ja) | 2014-01-09 |
JP5849023B2 JP5849023B2 (ja) | 2016-01-27 |
Family
ID=49768343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012137814A Active JP5849023B2 (ja) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 作業機 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9377034B2 (ja) |
JP (1) | JP5849023B2 (ja) |
CN (1) | CN103717809B (ja) |
DE (1) | DE112012003088B4 (ja) |
WO (1) | WO2013190726A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015104173A1 (de) | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Kubota Corporation | Hydrauliksystem für eine Arbeitsmaschine |
JP2019056436A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | Kyb株式会社 | 制御弁 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106640805A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种用于航天泵控伺服系统的多配流口结构 |
JP6656913B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2020-03-04 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
CN107237794B (zh) * | 2017-07-21 | 2019-11-08 | 青岛九合重工机械有限公司 | 一种混凝土机械泵送机械摆缸 |
JP7187399B2 (ja) * | 2019-07-26 | 2022-12-12 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム及び作業機の油圧システムの制御方法 |
EP4083337A4 (en) * | 2019-12-27 | 2024-01-10 | Kubota Kk | WORK MACHINE |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006161510A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Kubota Corp | バックホウの油圧回路構造 |
JP2011196439A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Yanmar Co Ltd | 旋回作業車の油圧回路 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU603907B2 (en) | 1987-06-30 | 1990-11-29 | Hitachi Construction Machinery Co. Ltd. | Hydraulic drive system |
JP4302724B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2009-07-29 | 株式会社クボタ | バックホーの油圧システム |
JP2008180287A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械の油圧制御装置 |
JP4825765B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2011-11-30 | 株式会社クボタ | バックホーの油圧システム |
JP5528276B2 (ja) | 2010-09-21 | 2014-06-25 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
-
2012
- 2012-06-19 JP JP2012137814A patent/JP5849023B2/ja active Active
- 2012-12-11 WO PCT/JP2012/081994 patent/WO2013190726A1/ja active Application Filing
- 2012-12-11 CN CN201280035251.2A patent/CN103717809B/zh active Active
- 2012-12-11 US US14/239,361 patent/US9377034B2/en active Active
- 2012-12-11 DE DE112012003088.5T patent/DE112012003088B4/de active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006161510A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Kubota Corp | バックホウの油圧回路構造 |
JP2011196439A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Yanmar Co Ltd | 旋回作業車の油圧回路 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015104173A1 (de) | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Kubota Corporation | Hydrauliksystem für eine Arbeitsmaschine |
JP2015190581A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社クボタ | 作業機の油圧システム |
US9803333B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-10-31 | Kubota Corporation | Hydraulic system for working machine |
JP2019056436A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | Kyb株式会社 | 制御弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9377034B2 (en) | 2016-06-28 |
JP5849023B2 (ja) | 2016-01-27 |
WO2013190726A1 (ja) | 2013-12-27 |
DE112012003088T5 (de) | 2014-06-26 |
CN103717809A (zh) | 2014-04-09 |
DE112012003088B4 (de) | 2021-08-26 |
CN103717809B (zh) | 2016-03-02 |
US20140208734A1 (en) | 2014-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5849023B2 (ja) | 作業機 | |
JP5528276B2 (ja) | 作業機の油圧システム | |
JP5480847B2 (ja) | 作業機 | |
JP6262054B2 (ja) | 作業機の油圧システム | |
US10107311B2 (en) | Hydraulic drive system for construction machine | |
US9890801B2 (en) | Hydraulic drive system for construction machine | |
KR102460499B1 (ko) | 쇼벨 | |
JP6732650B2 (ja) | 作業機 | |
EP4012115A1 (en) | Excavator | |
JP2018145984A (ja) | 建設機械の油圧駆動装置 | |
WO2020175132A1 (ja) | 建設機械 | |
KR102385608B1 (ko) | 쇼벨 및 쇼벨용 컨트롤밸브 | |
WO2021132514A1 (ja) | 作業機 | |
JP2023084301A (ja) | 作業機械における油圧制御システム | |
JP5430548B2 (ja) | 作業機の油圧システム | |
JP5622563B2 (ja) | 作業機の油圧システム | |
EP3686440B1 (en) | Fluid pressure control device | |
JP6989548B2 (ja) | 建設機械 | |
JP2019094609A (ja) | ショベル | |
JP2021105327A (ja) | 作業機 | |
JP2021105328A (ja) | 作業機 | |
JP2021105330A (ja) | 作業機 | |
JP2019011801A (ja) | ショベル | |
JP2002181005A (ja) | 制御弁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151014 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5849023 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |