JP2015230074A

JP2015230074A - Construction machine

Info

Publication number: JP2015230074A
Application number: JP2014117508A
Authority: JP
Inventors: 一治但馬; Kazuharu Tajima
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-12-21
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP6292037B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction machine capable of efficiently preventing cavitation of a hydraulic cylinder while reducing the pressure loss of working fluid during contracting of the hydraulic cylinder.SOLUTION: A hydraulic shovel includes: a quick return oil path R12 capable of guiding working fluid led out of a bottom side chamber of an arm cylinder 9 in contracting of the arm cylinder 9 to a tank 17 while bypassing a back pressure valve 18; a regeneration oil path R13 connecting the quick return oil path R12 with a rod side chamber of the arm cylinder 9; a check valve 22 provided in the regeneration oil path R13 and allowing the flow of the working fluid from the quick return oil path R12 toward the rod side chamber of the arm cylinder 9 and regulating the flow in the opposite direction; and an opening adjustment valve 21 provided at a position at the tank 17 side rather than a connection point of the quick return oil path R12 with the regeneration oil path R13 and capable of increasing a pressure of the working fluid at the connection point.

Description

本発明は、油圧シリンダを有する建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine having a hydraulic cylinder.

例えば、前記建設機械として、特許文献１に記載の油圧ショベルが知られている。 For example, a hydraulic excavator described in Patent Document 1 is known as the construction machine.

特許文献１に記載の油圧ショベルは、ブームの先端部に対して回転可能に取り付けられたアームと、アームを回転駆動するアームシリンダと、アームシリンダに対する作動油の給排を調整することによりアームシリンダの伸縮動作を制御する制御弁と、制御弁とタンクとを接続する導出油路に設けられた背圧弁とを備えている。 The hydraulic excavator described in Patent Literature 1 includes an arm that is rotatably attached to the tip of a boom, an arm cylinder that rotationally drives the arm, and an arm cylinder that adjusts the supply and discharge of hydraulic oil to and from the arm cylinder. And a back pressure valve provided in a lead-out oil passage that connects the control valve and the tank.

この油圧ショベルは、アームシリンダのボトム側室と制御弁とを接続する油路から分岐して、制御弁（背圧弁）を介さずにタンクに接続されたクイックリターン油路と、クイックリターン油路に設けられたクイックリターンバルブとを有する。クイックリターンバルブは、アームシリンダの縮み側操作時のみにクイックリターン油路における作動油の流れを許容する。クイックリターンバルブにより作動油の流れが許容されると、背圧弁を有する導出油路よりも低圧のクイックリターン油路を通じて作動油がタンクに導かれる。したがって、アームシリンダの縮み側の動作時に、アームシリンダのボトム側室とロッド側室との断面積の差によりボトム側室からの戻り油の流量がロッド側室への作動油の供給流量よりも多くなり、高圧側の導出油路における戻り油の圧力損失が大きくなるのを抑制することができる。 This hydraulic excavator branches from an oil passage that connects the bottom side chamber of the arm cylinder and the control valve to a quick return oil passage that is connected to the tank without going through a control valve (back pressure valve), and a quick return oil passage. And a quick return valve provided. The quick return valve allows the hydraulic oil to flow in the quick return oil passage only when operating the contraction side of the arm cylinder. When the flow of the hydraulic oil is allowed by the quick return valve, the hydraulic oil is guided to the tank through the quick return oil path having a lower pressure than the outlet oil path having the back pressure valve. Therefore, during operation on the contraction side of the arm cylinder, the flow rate of return oil from the bottom side chamber is larger than the supply flow rate of hydraulic oil to the rod side chamber due to the difference in cross-sectional area between the bottom side chamber and the rod side chamber of the arm cylinder. An increase in the pressure loss of the return oil in the outlet oil passage on the side can be suppressed.

また、前記油圧ショベルは、クイックリターン油路におけるクイックリターンバルブの下流側の部分から分岐するとともにアームシリンダのロッド側室に接続された再生油路と、再生油路に設けられたチェック弁とを有する。チェック弁は、クイックリターン油路からアームシリンダのロッド側室に向けた作動油の流れのみを許容する。これにより、例えば、アームの自重が作用する方向のアームシリンダの縮み動作時（アーム押し動作時）におけるアームシリンダのキャビテーションを抑制することができる。具体的に、上述の縮み動作時にはアームシリンダのロッド側室の圧力が低下するが、再生油路及びチェック弁を通じてクイックリターン油路からアームシリンダのロッド側室に作動油が供給されるため、キャビテーションの発生を抑制することができる。 The hydraulic excavator has a reclaimed oil passage that branches from a portion on the downstream side of the quick return valve in the quick return oil passage and is connected to the rod side chamber of the arm cylinder, and a check valve provided in the reclaimed oil passage. . The check valve only allows the flow of hydraulic oil from the quick return oil passage toward the rod side chamber of the arm cylinder. Thereby, for example, it is possible to suppress cavitation of the arm cylinder when the arm cylinder contracts in the direction in which the weight of the arm acts (when the arm is pushed). Specifically, the pressure in the rod side chamber of the arm cylinder decreases during the above-described contraction operation, but hydraulic fluid is supplied from the quick return oil passage to the rod side chamber of the arm cylinder through the regenerative oil passage and the check valve. Can be suppressed.

特開２０１３−１３７０６２号公報JP 2013-137062 A

しかしながら、特許文献１に記載の油圧ショベルでは、クイックリターン油路のクイックリターンバルブの下流側の部分を通じて再生油路がタンクに直接接続されているため、再生油路内におけるチェック弁の一次側の圧力が低い。 However, in the hydraulic excavator described in Patent Document 1, since the regeneration oil passage is directly connected to the tank through the downstream portion of the quick return valve of the quick return oil passage, the primary side of the check valve in the regeneration oil passage The pressure is low.

したがって、アームシリンダのロッド側室内の圧力がこのように低い再生油路内の圧力を下回らなければクイックリターン油路からロッド側室へ作動油が供給されず、アームシリンダのキャビテーションを有効に防止することができない。 Therefore, if the pressure in the rod side chamber of the arm cylinder does not fall below the pressure in the regenerated oil passage, hydraulic oil is not supplied from the quick return oil passage to the rod side chamber, and cavitation of the arm cylinder is effectively prevented. I can't.

本発明の目的は、油圧シリンダの縮み動作時における作動油の圧損を低減しつつ油圧シリンダのキャビテーションをより有効に防止することができる建設機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a construction machine that can more effectively prevent cavitation of a hydraulic cylinder while reducing pressure loss of hydraulic oil during a contraction operation of the hydraulic cylinder.

上記課題を解決するために、本発明は、建設機械であって、作動油を吐出可能な油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの作動油により伸縮可能な油圧シリンダと、前記油圧シリンダから導出された作動油が導かれるタンクと、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の供給及び前記油圧シリンダから前記タンクへの作動油の導出を調整することにより前記油圧シリンダの動作を制御する制御弁と、前記油圧シリンダの伸び動作時に前記油圧シリンダから導出される作動油が前記タンクに導かれるように前記制御弁と前記タンクとを接続する主リターン油路に設けられた背圧弁と、前記油圧シリンダの縮み動作時に前記油圧シリンダのボトム側室から導出される作動油を、前記背圧弁を迂回して前記タンクに案内可能なクイックリターン油路と、前記クイックリターン油路と前記油圧シリンダのロッド側室とを接続する再生油路と、前記再生油路に設けられ、前記クイックリターン油路から前記油圧シリンダのロッド側室に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁と、前記クイックリターン油路の前記再生油路の接続点よりも前記タンク側の位置に設けられているとともに、前記接続点における作動油の圧力を上昇可能な圧力上昇手段とを備えている、建設機械を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a construction machine that is derived from a hydraulic pump capable of discharging hydraulic oil, a hydraulic cylinder that can be expanded and contracted by hydraulic oil from the hydraulic pump, and the hydraulic cylinder. A tank through which hydraulic oil is guided, and a control valve that controls the operation of the hydraulic cylinder by adjusting the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder and the derivation of hydraulic oil from the hydraulic cylinder to the tank; A back pressure valve provided in a main return oil passage that connects the control valve and the tank so that hydraulic oil derived from the hydraulic cylinder is guided to the tank when the hydraulic cylinder is extended; and the hydraulic cylinder Quick return capable of guiding hydraulic oil led out from the bottom side chamber of the hydraulic cylinder to the tank by bypassing the back pressure valve during the contraction operation of the hydraulic cylinder A regenerative oil passage that connects the passage, the quick return oil passage and the rod side chamber of the hydraulic cylinder, and a hydraulic oil that is provided in the regenerative oil passage, A check valve that allows flow while restricting the flow in the opposite direction, and is provided at a position closer to the tank than the connection point of the regeneration oil passage of the quick return oil passage, and operates at the connection point. There is provided a construction machine comprising pressure increasing means capable of increasing oil pressure.

本発明によれば、クイックリターン油路によって油圧シリンダからの戻り油を、背圧弁を迂回してタンクに案内可能であるため、油圧シリンダの縮み動作時に背圧弁における戻り油の圧損を回避することができる。 According to the present invention, since the return oil from the hydraulic cylinder can be guided to the tank by bypassing the back pressure valve by the quick return oil passage, it is possible to avoid pressure loss of the return oil in the back pressure valve during the contraction operation of the hydraulic cylinder. Can do.

また、圧力上昇手段によってクイックリターン油路の再生油路との接続点における作動油の圧力を上昇可能であるため、圧力上昇手段を有しない従来の場合と比較してチェック弁の一次側の圧力を上げることができる。これにより、油圧シリンダのロッド側室内の圧力が比較的に高い状況で積極的にクイックリターン油路内の作動油をロッド側室に導くことができる。 In addition, since the pressure of the hydraulic oil at the connection point between the quick return oil passage and the regenerated oil passage can be increased by the pressure increasing means, the pressure on the primary side of the check valve compared to the conventional case without the pressure increasing means. Can be raised. Thereby, it is possible to positively guide the hydraulic oil in the quick return oil passage to the rod side chamber in a situation where the pressure in the rod side chamber of the hydraulic cylinder is relatively high.

したがって、本発明によれば、油圧シリンダの縮み動作時における作動油の圧損を防止しつつ油圧シリンダのキャビテーションをより有効に防止することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to more effectively prevent cavitation of the hydraulic cylinder while preventing pressure loss of the hydraulic oil during the contraction operation of the hydraulic cylinder.

前記建設機械において、前記圧力上昇手段は、開口面積を調整可能な開口調整弁を有することが好ましい。 In the construction machine, it is preferable that the pressure increasing means includes an opening adjusting valve capable of adjusting an opening area.

この態様によれば、キャビテーションが発生する可能性が高い場面とキャビテーションが発生する可能性が低い場面とで開口面積を変更することができる。そのため、キャビテーションが発生する可能性が低い場面において圧損を低減するというクイックリターン油路の本来の機能を維持しながら、キャビテーションが発生する可能性が高い場面においてキャビテーションの発生を有効に防止することができる。 According to this aspect, the opening area can be changed between a scene where cavitation is likely to occur and a scene where cavitation is unlikely to occur. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of cavitation in a scene where the possibility of cavitation is high while maintaining the original function of the quick return oil passage that reduces pressure loss in a scene where the possibility of cavitation is low. it can.

具体的に、前記開口調整弁は、電磁弁であり、前記圧力上昇手段は、前記油圧シリンダのキャビテーションが発生する可能性が高い条件として予め設定されたキャビテーション発生条件が成立した場合に、前記キャビテーション発生条件が不成立の場合の開口面積よりも小さな開口面積に調整するための指令を前記開口調整弁に出力するコントローラをさらに備えていてもよい。 Specifically, the opening adjustment valve is an electromagnetic valve, and the pressure raising means is configured to cause the cavitation when the cavitation generation condition set in advance as a condition that the cavitation of the hydraulic cylinder is likely to occur is satisfied. There may be further provided a controller that outputs to the opening adjustment valve a command for adjusting the opening area to be smaller than the opening area when the generation condition is not satisfied.

この態様によれば、キャビテーション発生条件が成立した場合に、開口調整弁の開口面積が小さく調整されることによりチェック弁の一次側の圧力を上げて、キャビテーションの発生を有効に防止することができる。一方、キャビテーション発生条件が不成立の場合にはキャビテーション発生条件が成立した場合と比較して大きな開口面積に調整されることにより、戻り油の圧損を低減するというクイックリターン油路の本来の機能を果たすことができる。 According to this aspect, when the cavitation generation condition is satisfied, the pressure on the primary side of the check valve is increased by adjusting the opening area of the opening adjustment valve to effectively prevent cavitation. . On the other hand, when the cavitation generation condition is not established, the original function of the quick return oil passage is achieved by reducing the return oil pressure loss by adjusting the opening area to be larger than when the cavitation generation condition is established. be able to.

一方、前記開口調整弁は、前記油圧シリンダのロッド側室の圧力が低いほど開口面積が小さくなるように、前記油圧シリンダのロッド側室内の作動油の圧力に応じて作動するパイロット式の弁であってもよい。 On the other hand, the opening adjustment valve is a pilot type valve that operates according to the pressure of the hydraulic oil in the rod side chamber of the hydraulic cylinder so that the opening area decreases as the pressure in the rod side chamber of the hydraulic cylinder decreases. May be.

この態様によれば、油圧シリンダのロッド側室の圧力が低いほど、つまり、キャビテーションが発生する可能性が高いほど、開口調整弁の開口面積を小さくすることによりチェック弁の一次側の圧力を上げて、キャビテーションの発生を有効に防止することができる。また、上述したコントローラが不要となるため建設機械の構成を簡素化することができる。 According to this aspect, the lower the pressure in the rod side chamber of the hydraulic cylinder, that is, the higher the possibility that cavitation occurs, the lower the opening area of the opening adjustment valve, thereby increasing the pressure on the primary side of the check valve. The occurrence of cavitation can be effectively prevented. Moreover, since the controller mentioned above becomes unnecessary, the structure of a construction machine can be simplified.

また、作動油の圧損防止とキャビテーションの発生防止との両立を図ることができる場合には、前記圧力上昇手段は、前記クイックリターン油路の断面積よりも小さな開口面積を有する固定絞りを有していてもよい。 In the case where it is possible to achieve both prevention of hydraulic oil pressure loss and prevention of cavitation, the pressure raising means has a fixed throttle having an opening area smaller than a cross-sectional area of the quick return oil passage. It may be.

この態様によれば、開口面積を調整するための構成（上述した開口調整弁を作動するための構成）を省略することにより、建設機械の構成をさらに簡素化することができる。 According to this aspect, the configuration of the construction machine can be further simplified by omitting the configuration for adjusting the opening area (configuration for operating the above-described opening adjusting valve).

ここで、油圧シリンダは、当該油圧シリンダの縮み動作時に、位置エネルギーによって移動する可能性のある駆動対象物を駆動するものであればよい。 Here, the hydraulic cylinder only needs to drive an object to be moved that may be moved by potential energy when the hydraulic cylinder is contracted.

一方、前記建設機械は、機体と、前記機体に起伏可能に取り付けられたブームと、押し動作及び引き動作可能となるように前記ブームの先端部に回転可能に取り付けられたアームと、アームの先端部に回転可能に取り付けられたバケットとをさらに備え、前記油圧シリンダは、当該油圧シリンダの縮み動作により前記アームの押し動作が行われ、かつ、前記油圧シリンダの伸び動作により前記アームの引き動作が行われるように前記ブームと前記アームとの間に設けられていることが好ましい。 On the other hand, the construction machine includes an airframe, a boom attached to the airframe so as to be able to move up and down, an arm rotatably attached to a distal end portion of the boom so as to be capable of pushing and pulling, and an end of the arm A bucket that is rotatably attached to the part, wherein the hydraulic cylinder is pushed by the arm by a contraction operation of the hydraulic cylinder, and the arm is pulled by an extension operation of the hydraulic cylinder. It is preferable that it is provided between the boom and the arm so as to be performed.

この態様によれば、ブームに対してアームが引き寄せられた状態からアームが押し動作される場合のように、アームの自重が作用した状態でアームの押し動作（油圧シリンダが縮み動作）が行われる場合に、アームの押し動作の速度増加に伴う油圧シリンダのキャビテーションを有効に防止することができる。 According to this aspect, as in the case where the arm is pushed from the state in which the arm is attracted to the boom, the pushing operation of the arm (the hydraulic cylinder is contracted) is performed with the weight of the arm acting. In this case, it is possible to effectively prevent cavitation of the hydraulic cylinder accompanying an increase in the speed of the pushing operation of the arm.

このようなアーム押し動作は、バケットによる掘削時の準備動作として高い頻度で行われるため、この準備動作中にキャビテーションを有効に防止できることにより掘削作業の操作性を格段に向上することができる。 Such an arm pushing operation is frequently performed as a preparatory operation at the time of excavation by the bucket. Therefore, the operability of the excavation work can be significantly improved by effectively preventing cavitation during the preparatory operation.

本発明によれば、油圧シリンダの縮み動作時における作動油の圧損を防止しつつ油圧シリンダのキャビテーションをより有効に防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cavitation of a hydraulic cylinder can be prevented more effectively, preventing the hydraulic oil pressure loss at the time of the shrinking | contraction operation | movement of a hydraulic cylinder.

本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。1 is a side view showing an overall configuration of a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す油圧ショベルに設けられた油圧回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the hydraulic circuit provided in the hydraulic shovel shown in FIG. 図２に示すコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the controller shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルのコントローラの指令電流とロッド側室の圧力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the command current of the controller of the hydraulic shovel which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the pressure of a rod side chamber. 図４に示す指令電流と開口調整弁の開口面積との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the command electric current shown in FIG. 4, and the opening area of an opening adjustment valve. 本発明の第３実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図６に示す油圧シリンダのロッド側室の圧力と開口調整弁のストロークとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure of the rod side chamber of the hydraulic cylinder shown in FIG. 6, and the stroke of an opening adjustment valve. 図７に示す開口調整弁のストロークと開口調整弁の開口面積との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the stroke of the opening adjustment valve shown in FIG. 7, and the opening area of an opening adjustment valve. 本発明の第３実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the hydraulic circuit of the hydraulic shovel which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and are not of a nature that limits the technical scope of the present invention.

＜第１実施形態（図１〜図３）＞
図１を参照して、本発明の実施形態に係る建設機械の一例としての油圧ショベル１は、一対のクローラ２ａを有する下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に対して変位可能に取り付けられた作業機４とを備えている。下部走行体２及び上部旋回体３は、作業機４が取り付けられた機体に相当する。 <First Embodiment (FIGS. 1 to 3)>
Referring to FIG. 1, a hydraulic excavator 1 as an example of a construction machine according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body 2 having a pair of crawlers 2a, and an upper portion provided on the lower traveling body 2 so as to be turnable. A revolving unit 3 and a work machine 4 attached to the upper revolving unit 3 so as to be displaceable are provided. The lower traveling body 2 and the upper swing body 3 correspond to a machine body to which the work machine 4 is attached.

作業機４は、上部旋回体３に対して上げ下げ可能（起伏可能）に取り付けられたブーム５と、押し動作及び引き動作可能となるようにブーム５の先端部に対して回転可能に取り付けられたアーム６と、アーム６の先端部に回転可能に取り付けられたバケット７とを備えている。 The work machine 4 is attached to the upper swing body 3 so that it can be raised and lowered (can be raised and lowered), and the work machine 4 is rotatably attached to the tip of the boom 5 so that it can be pushed and pulled. An arm 6 and a bucket 7 rotatably attached to the tip of the arm 6 are provided.

また、作業機４は、上部旋回体３に対してブーム５を上げ下げ駆動するブームシリンダ８と、ブーム５に対してアーム６を回転駆動するアームシリンダ（油圧シリンダの一例）９と、アーム６に対してバケット７を回転駆動するバケットシリンダ１０とを備えている。アームシリンダ９は、当該アームシリンダ９の縮み動作によりアーム６の押し動作が行われ、かつ、アームシリンダ９の伸び動作によりアーム６の引き動作が行われるようにブーム５とアーム６との間に設けられている。 Further, the work machine 4 includes a boom cylinder 8 that drives the boom 5 up and down relative to the upper swing body 3, an arm cylinder (an example of a hydraulic cylinder) 9 that rotates the arm 6 relative to the boom 5, and an arm 6. A bucket cylinder 10 that rotates the bucket 7 is provided. The arm cylinder 9 is pushed between the boom 5 and the arm 6 so that the arm 6 is pushed by the contraction operation of the arm cylinder 9 and the arm 6 is pulled by the extension operation of the arm cylinder 9. Is provided.

図２に示すように、上部旋回体３は、下部走行体２に対して上部旋回体３を旋回駆動するための旋回モータ１１と、この旋回モータ１１及び前記シリンダ８〜１０（図２ではアームシリンダ９のみを示す）を含む油圧回路１２と、油圧回路１２を制御するコントローラ（圧力上昇手段）１３とを備えている。 As shown in FIG. 2, the upper swing body 3 includes a swing motor 11 for driving the upper swing body 3 to rotate relative to the lower traveling body 2, and the swing motor 11 and the cylinders 8 to 10 (in FIG. A hydraulic circuit 12 including a cylinder 9 only) and a controller (pressure raising means) 13 for controlling the hydraulic circuit 12.

油圧回路１２は、作動油を吐出可能な油圧ポンプ１４と、旋回モータ１１の駆動を制御する旋回用制御弁１５と、アームシリンダ９の駆動を制御するアーム用制御弁１６と、旋回モータ１１及びアームシリンダ９から導出された作動油が導かれるタンク１７とを備えている。 The hydraulic circuit 12 includes a hydraulic pump 14 that can discharge hydraulic oil, a swing control valve 15 that controls driving of the swing motor 11, an arm control valve 16 that controls driving of the arm cylinder 9, the swing motor 11, and And a tank 17 to which hydraulic oil led out from the arm cylinder 9 is guided.

油圧ポンプ１４は、タンデム油路Ｒ１を介して旋回用制御弁１５及びアーム用制御弁１６に設けられたセンターバイパス通路に接続されているとともに、リターン油路Ｒ４を介してタンク１７に接続されている。リターン油路Ｒ４には、両制御弁１５、１６の二次側に背圧を立てるための背圧弁１８が設けられている。 The hydraulic pump 14 is connected to a center bypass passage provided in the turning control valve 15 and the arm control valve 16 through a tandem oil passage R1, and is connected to a tank 17 through a return oil passage R4. Yes. The return oil passage R4 is provided with a back pressure valve 18 for generating a back pressure on the secondary side of the control valves 15 and 16.

旋回用制御弁１５は、油圧ポンプ１４に対し、パラレル油路Ｒ２を介してアーム用制御弁１６と並列に接続されている。同様に、アーム用制御弁１６は、油圧ポンプ１４に対し、パラレル油路Ｒ３を介して旋回用制御弁１５と並列に接続されている。したがって、油圧ポンプ１４から吐出された作動油は、パラレル油路Ｒ２、Ｒ３を介して両制御弁１５、１６に供給可能である。 The turning control valve 15 is connected to the hydraulic pump 14 in parallel with the arm control valve 16 via a parallel oil passage R2. Similarly, the arm control valve 16 is connected to the hydraulic pump 14 in parallel with the turning control valve 15 via a parallel oil passage R3. Therefore, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 14 can be supplied to both control valves 15 and 16 via the parallel oil passages R2 and R3.

旋回用制御弁１５は、旋回モータ１１に対する作動油の給排を調整することにより当該旋回モータ１１の旋回駆動を制御する。具体的に、旋回用制御弁１５は、中立位置（図の中央位置）と、旋回モータ１１を右方向に旋回駆動するための右旋回位置（図の右側位置）と、旋回モータ１１を左方向に旋回駆動するための左旋回位置（図の左側位置）との間で切換可能である。なお、旋回用制御弁１５は、通常中立位置に付勢され、パイロット圧が供給されることにより右旋回位置又は左旋回位置に切り換えられるパイロット式の切換弁である。 The turning control valve 15 controls the turning drive of the turning motor 11 by adjusting the supply and discharge of hydraulic oil to and from the turning motor 11. Specifically, the turning control valve 15 includes a neutral position (center position in the figure), a right turning position (right position in the figure) for driving the turning motor 11 to turn right, and the turning motor 11 left. It is possible to switch between a left turn position (left position in the figure) for driving to turn in the direction. The turning control valve 15 is a pilot-type switching valve that is normally biased to the neutral position and is switched to the right turning position or the left turning position by supplying the pilot pressure.

また、旋回用制御弁１５は、右側油路Ｒ５を介して旋回モータ１１の右側ポートに接続されているとともに、左側油路Ｒ６を介して旋回モータ１１の左側ポートに接続されている。右側油路Ｒ５及び左側油路Ｒ６は、連結油路Ｒ７を介して互いに連結され、この連結油路Ｒ７には２つの補給チェック弁１９ａ、１９ｂが設けられている。連結油路Ｒ７の補給チェック弁１９ａ、１９ｂの間の位置とリターン油路Ｒ４の背圧弁１８の上流側の位置との間には、リターン油路Ｒ４内の作動油を油路Ｒ５、Ｒ６内に補給するための補給油路Ｒ８が設けられている。補給チェック弁１９ａは、補給油路Ｒ８から右側油路Ｒ５に向かう作動油の流れを許容し、補給用チェック弁１９ｂは、補給油路Ｒ８から左側油路Ｒ６に向かう作動油の流れを許容する。したがって、旋回用制御弁１５が中立位置に切り換えられた旋回制動時に、旋回モータ１１の吸入側の油路（右側油路Ｒ５又は左側油路Ｒ６）に対し、補給油路Ｒ８を介してリターン油路Ｒ４から作動油を補給することができる。ここで、リターン油路Ｒ４には背圧弁１８による背圧が発生しているため、旋回制動時に速やかに作動油を補給することが可能となる。なお、旋回用制御弁１５とリターン油路Ｒ４との間には、右旋回位置又は左旋回位置に切り換えられた状態で戻り側の油路（右側油路Ｒ５又は左側油路Ｒ６）に接続されるリターン油路が設けられている。 Further, the turning control valve 15 is connected to the right port of the turning motor 11 through the right oil passage R5 and is connected to the left port of the turning motor 11 through the left oil passage R6. The right oil passage R5 and the left oil passage R6 are connected to each other via a connection oil passage R7, and two supply check valves 19a and 19b are provided in the connection oil passage R7. Between the position between the replenishment check valves 19a and 19b of the connecting oil path R7 and the upstream position of the back pressure valve 18 of the return oil path R4, the working oil in the return oil path R4 is placed in the oil paths R5 and R6. A replenishment oil path R8 is provided for replenishment. The replenishment check valve 19a allows the flow of hydraulic oil from the replenishment oil path R8 to the right oil path R5, and the replenishment check valve 19b allows the flow of hydraulic oil from the replenishment oil path R8 to the left oil path R6. . Therefore, at the time of turning braking when the turning control valve 15 is switched to the neutral position, the return oil is supplied to the suction side oil passage (right oil passage R5 or left oil passage R6) of the turning motor 11 via the replenishment oil passage R8. Hydraulic oil can be replenished from the path R4. Here, since the back pressure by the back pressure valve 18 is generated in the return oil path R4, it becomes possible to replenish hydraulic oil promptly during turning braking. In addition, between the turning control valve 15 and the return oil passage R4, it is connected to the return-side oil passage (the right oil passage R5 or the left oil passage R6) while being switched to the right turning position or the left turning position. A return oil passage is provided.

アーム用制御弁１６は、油圧ポンプ１４からアームシリンダ９への作動油の供給及びアームシリンダ９からタンク１７への作動油の導出を調整することによりアームシリンダ９の動作を制御する。具体的に、アーム用制御弁１６は、中立位置（図の中央位置）と、アームシリンダ９の縮み動作（アーム６による押し動作）を実行するための縮み位置（図の右側位置）と、アームシリンダ９の伸び動作（アーム６による引き動作）を実行するための伸び位置（図の左側位置）との間で切換可能である。なお、アーム用制御弁１６は、通常中立位置に付勢され、パイロット圧が供給されることにより縮み位置又は伸び位置に切り換えられるパイロット式の切換弁である。アーム用制御弁１６のパイロット回路には、アーム用制御弁１６を縮み動作するためのパイロット圧を検出可能なパイロットセンサ１６ａが設けられている。パイロットセンサ１６ａによる検出信号は、後述するコントローラ１３に出力される。 The arm control valve 16 controls the operation of the arm cylinder 9 by adjusting the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump 14 to the arm cylinder 9 and the derivation of hydraulic oil from the arm cylinder 9 to the tank 17. Specifically, the arm control valve 16 includes a neutral position (center position in the figure), a contraction position (right side position in the figure) for performing a contraction operation of the arm cylinder 9 (pushing operation by the arm 6), an arm It is possible to switch between an extension position (left side position in the figure) for executing an extension operation of the cylinder 9 (a pulling operation by the arm 6). The arm control valve 16 is a pilot-type switching valve that is normally urged to a neutral position and is switched to a contracted position or an extended position by supplying a pilot pressure. The pilot circuit of the arm control valve 16 is provided with a pilot sensor 16a capable of detecting a pilot pressure for contracting the arm control valve 16. A detection signal from the pilot sensor 16a is output to the controller 13 described later.

また、アーム用制御弁１６は、ボトム側油路Ｒ９を介してアームシリンダ９のボトム側室に接続されているとともに、ロッド側油路Ｒ１０を介してアームシリンダ９のロッド側室に接続されている。ロッド側油路Ｒ１０には、アームシリンダ９のロッド側室内の圧力（ロッド側油路Ｒ１０の圧力）を検出するための圧力センサ２０が設けられている。圧力センサ２０による検出信号は、後述するコントローラ１３に出力される。 The arm control valve 16 is connected to the bottom side chamber of the arm cylinder 9 via the bottom side oil passage R9, and is connected to the rod side chamber of the arm cylinder 9 via the rod side oil passage R10. The rod side oil passage R10 is provided with a pressure sensor 20 for detecting the pressure in the rod side chamber of the arm cylinder 9 (pressure in the rod side oil passage R10). A detection signal from the pressure sensor 20 is output to the controller 13 described later.

さらに、アーム用制御弁１６には、当該アーム用制御弁１６が伸び位置に切り換えられた状態で戻り側の油路（ロッド側油路Ｒ１０）に接続されるリターン油路Ｒ１１が接続されている。リターン油路Ｒ１１は、リターン油路Ｒ４の背圧弁１８の上流の位置に接続されている。リターン油路Ｒ４及びＲ１１は、アームシリンダ９の伸び動作時にアームシリンダ９から導出される作動油がタンク１７に導かれるようにアーム用制御弁１６とタンク１７とを接続する主リターン油路に相当する。 Further, the arm control valve 16 is connected to a return oil passage R11 that is connected to the return-side oil passage (rod-side oil passage R10) in a state where the arm control valve 16 is switched to the extended position. . The return oil passage R11 is connected to a position upstream of the back pressure valve 18 in the return oil passage R4. The return oil passages R4 and R11 correspond to main return oil passages that connect the arm control valve 16 and the tank 17 so that the hydraulic oil led out from the arm cylinder 9 is guided to the tank 17 when the arm cylinder 9 extends. To do.

また、アーム用制御弁１６には、当該アーム用制御弁１６が縮み位置に切り換えられた状態で戻り側の油路（ボトム側油路Ｒ９）に接続されるクイックリターン油路Ｒ１２が接続されている。クイックリターン油路Ｒ１２は、アームシリンダ９の縮み動作時にアームシリンダ９のボトム側室から導出される作動油を、背圧弁１８迂回してタンク１７に案内可能である。具体的に、クイックリターン油路Ｒ１２は、リターン油路Ｒ４を介さずにタンク１７に接続されている。 The arm control valve 16 is connected to a quick return oil passage R12 that is connected to the return-side oil passage (bottom side oil passage R9) in a state where the arm control valve 16 is switched to the contracted position. Yes. The quick return oil path R <b> 12 can guide the hydraulic oil led out from the bottom side chamber of the arm cylinder 9 during the contraction operation of the arm cylinder 9 to the tank 17 by bypassing the back pressure valve 18. Specifically, the quick return oil passage R12 is connected to the tank 17 without passing through the return oil passage R4.

クイックリターン油路Ｒ１２及びアームシリンダ９のロッド側油路Ｒ１０は、再生油路Ｒ１３によって互いに接続されている。再生油路Ｒ１３には、クイックリターン油路Ｒ１２からロッド側油路Ｒ１０に向けた作動油の流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁２２が設けられている。したがって、アームシリンダ９の縮み動作時であってアーム６の自重が作用する動作時に、クイックリターン油路Ｒ１２からロッド側油路Ｒ１０に対して作動油を補給することができ、これによりアームシリンダ９のキャビテーションを防止することができる。 The quick return oil passage R12 and the rod-side oil passage R10 of the arm cylinder 9 are connected to each other by a regeneration oil passage R13. The regeneration oil path R13 is provided with a check valve 22 that allows the flow of hydraulic oil from the quick return oil path R12 toward the rod-side oil path R10 while restricting the flow in the opposite direction. Accordingly, when the arm cylinder 9 is contracted and the weight of the arm 6 acts, the hydraulic oil can be supplied from the quick return oil path R12 to the rod side oil path R10. Cavitation can be prevented.

ここで、従来のように、クイックリターン油路Ｒ１２を介して再生油路Ｒ１３がタンク１７に直接接続されている場合、チェック弁２２の一次側の圧力が低い。そのため、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力がこのように低い再生油路Ｒ１３内の圧力を下回らなければクイックリターン油路Ｒ１２からロッド側油路Ｒ１０へ作動油が供給されず、アームシリンダ９のキャビテーションを有効に防止することができない。 Here, when the regenerated oil passage R13 is directly connected to the tank 17 via the quick return oil passage R12 as in the conventional case, the pressure on the primary side of the check valve 22 is low. Therefore, if the pressure in the rod side oil passage R10 does not fall below the pressure in the regenerated oil passage R13, the hydraulic oil is not supplied from the quick return oil passage R12 to the rod side oil passage R10, and the cavitation of the arm cylinder 9 occurs. Cannot be effectively prevented.

そこで、クイックリターン油路Ｒ１２の再生油路Ｒ１３の接続点よりもタンク１７側の位置には、前記接続点における作動油の圧力を上昇可能な開口調整弁（圧力上昇手段）２１が設けられている。開口調整弁２１は、開口面積を調整可能な電磁弁である。具体的に、開口調整弁２１は、通常時に全開位置（図の左側位置）に付勢され、後述するコントローラ１３からの指令電流により全開位置から絞り位置（図の右側位置）に切り換えられる。また、開口調整弁２１は、コントローラ１３からの指令電流が大きくなることに応じて開口面積が小さく調整される比例弁である。 Therefore, an opening adjustment valve (pressure increasing means) 21 capable of increasing the pressure of the hydraulic oil at the connection point is provided at a position closer to the tank 17 than the connection point of the regeneration oil path R13 of the quick return oil path R12. Yes. The opening adjustment valve 21 is an electromagnetic valve capable of adjusting the opening area. Specifically, the opening adjustment valve 21 is normally urged to the fully open position (left side position in the figure) and is switched from the fully open position to the throttle position (right side position in the figure) by a command current from the controller 13 described later. The opening adjustment valve 21 is a proportional valve whose opening area is adjusted to be small as the command current from the controller 13 increases.

コントローラ１３は、アームシリンダ９の縮み動作時においてキャビテーションの発生を防止するように開口調整弁２１の動作を制御する。具体的に、コントローラ１３は、アームシリンダ９のキャビテーションが発生する可能性が高い状況において、キャビテーションが発生する可能性が低い状況よりも開口面積が小さくなるように開口調整弁２１を制御する。 The controller 13 controls the operation of the opening adjustment valve 21 so as to prevent the occurrence of cavitation during the contraction operation of the arm cylinder 9. Specifically, the controller 13 controls the opening adjustment valve 21 so that the opening area becomes smaller in a situation where cavitation of the arm cylinder 9 is likely to occur than in a situation where the possibility of cavitation is low.

以下、図２及び図３を参照して、コントローラ１３により実行される処理について説明する。 Hereinafter, processing executed by the controller 13 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

まず、パイロットセンサ１６ａによる検出結果に基づいて、図外の操作レバーによるアーム押し操作が行われたか否か（アーム用制御弁１６が縮み位置に切り換えられたか否か）が判定される（ステップＳ１）。アーム押し操作が行われていないと判定された場合、クイックリターン油路Ｒ１２はアーム用制御弁１６により閉鎖されるため（使用されないため）、開口調整弁２１は絞り位置に切り換えられる（指令電流の最大値を出力する：ステップＳ３）。 First, based on the detection result by the pilot sensor 16a, it is determined whether or not an arm pushing operation by an operation lever (not shown) has been performed (whether or not the arm control valve 16 has been switched to the retracted position) (step S1). ). When it is determined that the arm pushing operation is not performed, the quick return oil passage R12 is closed (not used) by the arm control valve 16, and therefore the opening adjustment valve 21 is switched to the throttle position (the command current The maximum value is output: Step S3).

一方、ステップＳ１において、アーム押し操作が行われたと判定されると、アームシリンダ９においてキャビテーションが発生する可能性が高い条件として予め設定されたキャビテーション発生条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ２）。 On the other hand, if it is determined in step S1 that the arm pressing operation has been performed, it is determined whether or not a cavitation generation condition set in advance as a condition that the cavitation is likely to occur in the arm cylinder 9 is satisfied. (Step S2).

キャビテーション発生条件は、アームシリンダ９のロッド側油路Ｒ１０内の圧力が予め設定された基準圧力以下である条件に設定されている。コントローラ１３は、ステップＳ２において、圧力センサ２０により検出されたロッド側油路Ｒ１０内の圧力が前記基準圧力以下であるか否かを判定する。なお、キャビテーション発生条件は、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力に限定されず、例えば、アームシリンダ９の縮み速度が予め設定された基準速度以上である条件に設定することもできる。この場合、圧力センサ２０に代えて、アームシリンダ９の縮み速度を検出するための手段（ストロークセンサ又はポテンショセンサ）が必要となる。 The cavitation generation condition is set such that the pressure in the rod side oil passage R10 of the arm cylinder 9 is equal to or lower than a preset reference pressure. In step S2, the controller 13 determines whether or not the pressure in the rod side oil passage R10 detected by the pressure sensor 20 is equal to or lower than the reference pressure. The cavitation generation condition is not limited to the pressure in the rod-side oil passage R10, and can be set to a condition in which, for example, the contraction speed of the arm cylinder 9 is equal to or higher than a preset reference speed. In this case, instead of the pressure sensor 20, a means (stroke sensor or potentiometer) for detecting the contraction speed of the arm cylinder 9 is required.

そして、キャビテーション発生条件が成立していると判定された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、ステップＳ３において開口調整弁２１が絞り位置に切り換えられる（ステップＳ３）。つまり、ステップＳ３では、開口面積が最小に設定され、これにより、クイックリターン油路Ｒ１２内に背圧が発生する（チェック弁２２の一次側の圧力が上がる）。その結果、作動油が不足する傾向にあるロッド側油路Ｒ１０に対し、クイックリターン油路Ｒ１２から作動油が導かれる。したがって、アームシリンダ９のキャビテーションを有効に防止することができる。 If it is determined that the cavitation generation condition is satisfied (YES in step S2), the opening adjustment valve 21 is switched to the throttle position in step S3 (step S3). That is, in step S3, the opening area is set to the minimum, thereby generating a back pressure in the quick return oil passage R12 (the pressure on the primary side of the check valve 22 increases). As a result, the hydraulic oil is guided from the quick return oil path R12 to the rod-side oil path R10 that tends to run out of hydraulic oil. Therefore, cavitation of the arm cylinder 9 can be effectively prevented.

一方、ステップＳ２においてキャビテーション発生条件が成立していないと判定されると、開口調整弁２１が全開位置に切り換えられる（指令電流の最小値を出力する：ステップＳ４）。つまり、開口面積が最大に設定される。これにより、アームシリンダ９の縮み動作時に戻り油の圧損を低減するというクイックリターン油路Ｒ１２の本来の機能を実現することができる。 On the other hand, if it is determined in step S2 that the cavitation generation condition is not satisfied, the opening adjustment valve 21 is switched to the fully open position (the minimum value of the command current is output: step S4). That is, the opening area is set to the maximum. Thereby, the original function of the quick return oil passage R12 that reduces the pressure loss of the return oil when the arm cylinder 9 is contracted can be realized.

前記ステップＳ３及びＳ４の実行後、当該処理はステップＳ１にリターンする。 After execution of steps S3 and S4, the process returns to step S1.

以上説明したように、クイックリターン油路Ｒ１２によってアームシリンダ９からの戻り油を、背圧弁１８を迂回してタンク１７に案内可能であるため、アームシリンダ９の縮み動作時に背圧弁１８における戻り油の圧損を回避することができる。 As described above, the return oil from the arm cylinder 9 can be guided to the tank 17 by bypassing the back pressure valve 18 by the quick return oil passage R12, so that the return oil in the back pressure valve 18 is retracted when the arm cylinder 9 is contracted. Can be avoided.

また、開口調整弁２１によってクイックリターン油路Ｒ１２の再生油路Ｒ１３との接続点における作動油の圧力を上昇可能であるため、開口調整弁２１を有しない従来の場合と比較してチェック弁２２の一次側の圧力を上げることができる。これにより、アームシリンダ９のロッド側室内の圧力が比較的に高い状況で積極的にクイックリターン油路Ｒ１２内の作動油をロッド側室に導くことができる。 Further, since the pressure of the hydraulic oil at the connection point between the quick return oil passage R12 and the regenerated oil passage R13 can be increased by the opening adjustment valve 21, the check valve 22 is compared with the conventional case without the opening adjustment valve 21. The primary side pressure can be increased. Thereby, the hydraulic oil in the quick return oil passage R12 can be actively guided to the rod side chamber in a situation where the pressure in the rod side chamber of the arm cylinder 9 is relatively high.

したがって、縮み動作時における作動油の圧損を防止しつつアームシリンダ９のキャビテーションをより有効に防止することができる。 Therefore, cavitation of the arm cylinder 9 can be more effectively prevented while preventing pressure loss of the hydraulic oil during the contracting operation.

また、第１実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。 Moreover, according to 1st Embodiment, there can exist the following effects.

開口調整弁２１が設けられているため、キャビテーションが発生する可能性が高い場面とキャビテーションが発生する可能性が低い場面とで開口面積を変更することができる。したがって、キャビテーションが発生する可能性が低い場面において圧損を低減するというクイックリターン油路の本来の機能を維持しながら、キャビテーションが発生する可能性が高い場面においてキャビテーションの発生を有効に防止することができる。 Since the opening adjusting valve 21 is provided, the opening area can be changed between a scene where cavitation is highly likely to occur and a scene where cavitation is unlikely to occur. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of cavitation in a scene where cavitation is highly likely to occur while maintaining the original function of the quick return oil passage that reduces pressure loss in a scene where cavitation is unlikely to occur. it can.

具体的に、キャビテーション発生条件が成立した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）に、開口調整弁２１の開口面積が小さく調整されることによりチェック弁２２の一次側の圧力を上げて、キャビテーションの発生を有効に防止することができる。一方、キャビテーション発生条件が不成立の場合（ステップＳ２でＮＯ）にはキャビテーション発生条件が成立した場合と比較して大きな開口面積に調整されることにより、戻り油の圧損を低減するというクイックリターン油路Ｒ１２の本来の機能を果たすことができる。 Specifically, when the cavitation generation condition is satisfied (YES in step S2), the opening area of the opening adjustment valve 21 is adjusted to be small so that the pressure on the primary side of the check valve 22 is increased to effectively generate cavitation. Can be prevented. On the other hand, when the cavitation generation condition is not satisfied (NO in step S2), the quick return oil path reduces the pressure loss of the return oil by adjusting the opening area to be larger than that when the cavitation generation condition is satisfied. It can fulfill the original function of R12.

第１実施形態では、クイックリターン油路Ｒ１２がブームシリンダ８に対して設けられている。そのため、ブーム５に対してアーム６が引き寄せられた状態からアーム６が押し動作される場合のように、アーム６の自重が作用した状態でアーム６の押し動作（油圧シリンダが縮み動作）が行われる場合に、アーム６の押し動作の速度増加に伴うアームシリンダ９のキャビテーションを有効に防止することができる。 In the first embodiment, a quick return oil passage R <b> 12 is provided for the boom cylinder 8. Therefore, as in the case where the arm 6 is pushed from the state in which the arm 6 is pulled toward the boom 5, the pushing operation of the arm 6 (hydraulic cylinder contraction operation) is performed with the weight of the arm 6 acting. In this case, it is possible to effectively prevent cavitation of the arm cylinder 9 accompanying an increase in the speed of the pushing operation of the arm 6.

このようなアーム押し動作は、バケット７による掘削時の準備動作として高い頻度で行われるため、この準備動作中にキャビテーションを有効に防止できることにより掘削作業の操作性を格段に向上することができる。 Since such an arm pushing operation is frequently performed as a preparation operation during excavation by the bucket 7, operability of excavation work can be significantly improved by effectively preventing cavitation during the preparation operation.

＜第２実施形態（図４及び図５）＞
第１実施形態では、キャビテーション発生条件が成立した場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）に、ステップＳ３において開口調整弁２１を絞り位置に切り換えているが、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力に応じて開口調整弁２１の開口面積を設定することもできる。 <Second Embodiment (FIGS. 4 and 5)>
In the first embodiment, when the cavitation generation condition is satisfied (YES in step S2), the opening adjustment valve 21 is switched to the throttle position in step S3, but depending on the pressure in the rod side oil passage R10. The opening area of the opening adjusting valve 21 can also be set.

具体的に、第２実施形態に係るコントローラ１３は、図４に示すように、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が大きくなるほど小さな指令電流を出力する。これにより、図５に示すように、指令電流が大きくなるほど、つまり、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が小さくなるほど開口調整弁２１の開口面積を小さくすることができる。 Specifically, as shown in FIG. 4, the controller 13 according to the second embodiment outputs a smaller command current as the pressure in the rod-side oil passage R10 increases. As a result, as shown in FIG. 5, the opening area of the opening adjusting valve 21 can be reduced as the command current increases, that is, as the pressure in the rod side oil passage R10 decreases.

したがって、第２実施形態においてもクイックリターン油路Ｒ１２での圧損を可及的に低減しながらアームシリンダ９のキャビテーションの発生を有効に防止することができる。 Therefore, also in the second embodiment, the occurrence of cavitation of the arm cylinder 9 can be effectively prevented while reducing the pressure loss in the quick return oil passage R12 as much as possible.

なお、図４において指令電流Ｉ１よりも小さい指令電流Ｉ０、及び指令電流Ｉ２よりも大きい指令電流Ｉ３を出力しているのは、開口調整弁２１の個体差を考慮しても、全開位置に切り換えられた状態及び絞り位置に切り換えられた状態を確実に担保するためである。 In FIG. 4, the command current I0 smaller than the command current I1 and the command current I3 larger than the command current I2 are output even when the individual difference of the opening adjustment valve 21 is taken into account. This is in order to ensure the state that has been set and the state that has been switched to the aperture position.

つまり、上記『ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が大きくなるほど小さな指令電流を出力する』とは、図４に示す場合も含み、逆に、開口調整弁２１の個体差を無視できるのであれば、コントローラ１３は、指令電流Ｉ１〜Ｉ２の指令電流を出力すればよい。 That is, the above-mentioned “output a smaller command current as the pressure in the rod-side oil passage R10 increases” includes the case shown in FIG. 4 and conversely, if the individual difference of the opening adjustment valve 21 can be ignored, The controller 13 may output a command current of the command currents I1 and I2.

＜第３実施形態（図６〜図８）＞
第１及び第２実施形態では、電磁式の開口調整弁２１について説明したが、図６に示すようにパイロット式の開口調整弁（圧力上昇手段）２３を採用することもできる。 <Third Embodiment (FIGS. 6 to 8)>
In the first and second embodiments, the electromagnetic opening adjustment valve 21 has been described. However, as shown in FIG. 6, a pilot opening adjustment valve (pressure increasing means) 23 may be employed.

第３実施形態に係る開口調整弁２３は、通常時に絞り位置（図の左側位置）に付勢されているとともに、パイロット圧が供給されることにより全開位置（図の右側位置）に切換可能である。 The opening adjusting valve 23 according to the third embodiment is normally biased to the throttle position (left side position in the figure) and can be switched to the fully open position (right side position in the figure) by supplying pilot pressure. is there.

開口調整弁２３のパイロットポート及びアームシリンダ９のロッド側油路Ｒ１０は、パイロット油路Ｒ１４によって互いに接続されている。これにより、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力をパイロット圧として利用して開口調整弁２３を切り換えることができる。 The pilot port of the opening adjustment valve 23 and the rod side oil passage R10 of the arm cylinder 9 are connected to each other by a pilot oil passage R14. Thereby, the opening adjustment valve 23 can be switched using the pressure in the rod side oil passage R10 as a pilot pressure.

具体的に、図４に示すように、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が高くなるほど開口調整弁２３の絞り位置から全開位置に向けたストロークが大きくなる。そして、図５に示すように、開口調整弁２３のストロークが大きくなるほど開口調整弁２３の開口面積は大きくなり、その結果、ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が低いほど開口調整弁２３の開口面積が小さくなる。 Specifically, as shown in FIG. 4, the stroke from the throttle position of the opening adjustment valve 23 toward the fully open position increases as the pressure in the rod side oil passage R <b> 10 increases. As shown in FIG. 5, the larger the stroke of the opening adjustment valve 23, the larger the opening area of the opening adjustment valve 23. As a result, the lower the pressure in the rod side oil passage R10, the smaller the opening area of the opening adjustment valve 23. Becomes smaller.

なお、図８において、開口調整弁２３のストロークがＳＴ１よりも小さい領域及びＳＴ２よりも大きい領域において開口面積が一定となる領域が設けられているのは、開口調整弁２３の設計上の誤差を考慮しても、開口面積が最大の状態及び開口面積が最小の状態を確実に担保するためである。 In FIG. 8, the region where the opening area is constant in the region where the stroke of the opening adjusting valve 23 is smaller than ST1 and the region where ST2 is larger than ST2 is a design error of the opening adjusting valve 23. This is to ensure the state where the opening area is the maximum and the state where the opening area is the minimum, even if considered.

つまり、上記『ロッド側油路Ｒ１０内の圧力が低いほど開口調整弁２３の開口面積が小さくなる』とは、図８に示す場合も含み、逆に、開口調整弁２３の設計上の誤差を無視できるのであれば、開口調整弁２３の開口面積は、ストロークが０からＦＵＬＬまでの間で連続的に増加すればよい。 That is, “the lower the pressure in the rod-side oil passage R10, the smaller the opening area of the opening adjusting valve 23” includes the case shown in FIG. If it can be ignored, the opening area of the opening adjusting valve 23 only needs to increase continuously when the stroke is from 0 to FULL.

第３実施形態によれば、アームシリンダ９のロッド側室の圧力が低いほど、つまり、キャビテーションが発生する可能性が高いほど、開口調整弁２３の開口面積を小さくすることによりチェック弁２２の一次側の圧力を上げて、キャビテーションの発生を有効に防止することができる。また、上述したコントローラ１３が不要となるため油圧ショベル１の構成を簡素化することができる。 According to the third embodiment, the lower the pressure in the rod side chamber of the arm cylinder 9, that is, the higher the possibility that cavitation occurs, the smaller the opening area of the opening adjustment valve 23, the primary side of the check valve 22. By increasing the pressure, it is possible to effectively prevent the occurrence of cavitation. Moreover, since the controller 13 described above is not necessary, the configuration of the excavator 1 can be simplified.

＜第４実施形態（図９）＞
第１〜第３実施形態では、圧力上昇手段として開口面積を調整可能な開口調整弁２１、２３を例示したが、作動油の圧損防止とキャビテーションの発生防止との両立を図ることができる場合には、図９に示すように圧力上昇手段として固定絞り２４を採用することもできる。 <Fourth Embodiment (FIG. 9)>
In the first to third embodiments, the opening adjusting valves 21 and 23 capable of adjusting the opening area are exemplified as the pressure increasing means. However, when both the prevention of hydraulic oil pressure loss and the prevention of cavitation can be achieved. As shown in FIG. 9, a fixed throttle 24 may be employed as the pressure raising means.

この場合、固定絞り２４の開口面積は、クイックリターン油路Ｒ１２の断面積よりも小さく設定されている。 In this case, the opening area of the fixed throttle 24 is set smaller than the cross-sectional area of the quick return oil passage R12.

第４実施形態によれば、開口面積を調整するための構成（上述した開口調整弁２１、２３を作動するための構成）を省略することにより、油圧ショベル１の構成をさらに簡素化することができる。 According to the fourth embodiment, the configuration of the hydraulic excavator 1 can be further simplified by omitting the configuration for adjusting the opening area (configuration for operating the above-described opening adjusting valves 21 and 23). it can.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば以下の態様を採用することもできる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, the following aspects can also be employ | adopted.

アームシリンダ９の縮み動作時にアーム用制御弁１６の縮み位置（例えば、図２の右側位置）を通じてアームシリンダ９の戻り油をクイックリターン油路Ｒ１２に流す構成について説明したが、特開２０１３−１３７０６２号公報に開示されるようにクイックリターン油路を開閉するためのバルブを別途設けてもよい。この場合、アーム用制御弁１６の縮み位置は、ボトム側油路Ｒ９とリターン油路Ｒ１１との接続を許容し、クイックリターン油路Ｒ１２は、アーム用制御弁１６の上流側の位置でボトム側油路Ｒ９から分岐する。また、クイックリターン油路Ｒ１２の再生油路Ｒ１３との接続点の上流側の位置には、クイックリターン油路Ｒ１２を通じた作動油の流れを許容する状態とこの流れを規制する状態との間で切換可能なバルブが設けられている。 The configuration in which the return oil of the arm cylinder 9 is caused to flow through the quick return oil passage R12 through the contracted position (for example, the right position in FIG. 2) of the arm control valve 16 during the contracting operation of the arm cylinder 9 has been described. As disclosed in the publication, a valve for opening and closing the quick return oil passage may be separately provided. In this case, the contracted position of the arm control valve 16 allows connection between the bottom side oil passage R9 and the return oil passage R11, and the quick return oil passage R12 is located at the upstream side of the arm control valve 16 at the bottom side. Branch from oil path R9. Further, at a position upstream of the connection point of the quick return oil path R12 with the regenerated oil path R13, between the state where the flow of hydraulic oil through the quick return oil path R12 is allowed and the state where this flow is restricted. A switchable valve is provided.

油圧シリンダとしてアームシリンダ９を例示したが、油圧シリンダは、当該油圧シリンダの縮み動作時に、位置エネルギーによって移動する可能性のある駆動対象物を駆動する油圧シリンダであれば特に限定されない。 Although the arm cylinder 9 has been illustrated as an example of the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder is not particularly limited as long as it is a hydraulic cylinder that drives a driving object that may move by potential energy when the hydraulic cylinder is contracted.

建設機械として油圧ショベル１を例示したが、本発明は、他の建設機械（クレーン、解体機等）に適用することもできる。 Although the hydraulic excavator 1 is illustrated as the construction machine, the present invention can also be applied to other construction machines (crane, demolition machine, etc.).

Ｒ４、Ｒ１１リターン油路（主リターン油路の一例）
Ｒ１２クイックリターン油路
Ｒ１３再生油路
１油圧ショベル（建設機械の一例）
２下部走行体（機体の一例）
３上部旋回体（機体の一例）
５ブーム
６アーム
７バケット
９アームシリンダ（油圧シリンダの一例）
１３コントローラ（圧力上昇手段の一例）
１４油圧ポンプ
１６アーム用制御弁（制御弁の一例）
１７タンク
１８背圧弁
２１、２３開口調整弁（圧力上昇手段の一例）
２２チェック弁
２４固定絞り（圧力上昇手段の一例） R4, R11 return oil passage (example of main return oil passage)
R12 Quick return oil passage R13 Reclaimed oil passage 1 Hydraulic excavator (an example of construction machinery)
2 Lower traveling body (an example of the aircraft)
3 Upper revolving structure (an example of the aircraft)
5 Boom 6 Arm 7 Bucket 9 Arm cylinder (example of hydraulic cylinder)
13 Controller (Example of pressure riser)
14 Hydraulic pump 16 Arm control valve (an example of control valve)
17 Tank 18 Back pressure valve 21, 23 Opening adjustment valve (an example of pressure increasing means)
22 Check valve 24 Fixed throttle (an example of pressure increase means)

Claims

A construction machine,
A hydraulic pump capable of discharging hydraulic oil;
A hydraulic cylinder that can be expanded and contracted by hydraulic oil from the hydraulic pump;
A tank to which hydraulic oil derived from the hydraulic cylinder is guided;
A control valve that controls the operation of the hydraulic cylinder by adjusting the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump to the hydraulic cylinder and the derivation of hydraulic oil from the hydraulic cylinder to the tank;
A back pressure valve provided in a main return oil passage that connects the control valve and the tank so that hydraulic oil derived from the hydraulic cylinder is guided to the tank during the extension operation of the hydraulic cylinder;
A quick return oil path capable of guiding the hydraulic oil led out from the bottom side chamber of the hydraulic cylinder during the contraction operation of the hydraulic cylinder to the tank, bypassing the back pressure valve;
A regenerative oil passage connecting the quick return oil passage and the rod side chamber of the hydraulic cylinder;
A check valve that is provided in the regenerative oil passage and that allows the flow of hydraulic oil from the quick return oil passage toward the rod side chamber of the hydraulic cylinder, while restricting the reverse flow;
A construction machine that is provided at a position closer to the tank than the connection point of the regenerative oil passage of the quick return oil passage, and includes a pressure increasing means capable of increasing the pressure of hydraulic oil at the connection point. .

The construction machine according to claim 1, wherein the pressure raising means includes an opening adjustment valve capable of adjusting an opening area.

The opening adjustment valve is a solenoid valve;
The pressure increasing means has an opening area smaller than an opening area when the cavitation generation condition is not satisfied when a preset cavitation generation condition is satisfied as a condition where the cavitation of the hydraulic cylinder is highly likely to occur. The construction machine according to claim 2, further comprising a controller that outputs a command for adjustment to the opening adjustment valve.

The opening adjustment valve is a pilot-type valve that operates according to the pressure of hydraulic oil in the rod-side chamber of the hydraulic cylinder so that the opening area decreases as the pressure in the rod-side chamber of the hydraulic cylinder decreases. Item 3. The construction machine according to item 2.

The construction machine according to claim 1, wherein the pressure increasing means includes a fixed throttle having an opening area smaller than a cross-sectional area of the quick return oil passage.

The construction machine includes a fuselage, a boom attached to the fuselage so as to be raised and lowered, an arm rotatably attached to the tip of the boom so as to be capable of pushing and pulling, and a tip of the arm And a bucket attached rotatably.
The hydraulic cylinder is provided between the boom and the arm so that the pushing operation of the arm is performed by the contracting operation of the hydraulic cylinder and the pulling operation of the arm is performed by the extending operation of the hydraulic cylinder. The construction machine according to claim 1, wherein