JP2016133206A - Hydraulic circuit for construction machine - Google Patents
Hydraulic circuit for construction machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016133206A JP2016133206A JP2015010002A JP2015010002A JP2016133206A JP 2016133206 A JP2016133206 A JP 2016133206A JP 2015010002 A JP2015010002 A JP 2015010002A JP 2015010002 A JP2015010002 A JP 2015010002A JP 2016133206 A JP2016133206 A JP 2016133206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boom
- valve
- merging
- arm
- cylinder
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は三回路/三ポンプ方式をとる油圧ショベル等の建設機械の油圧回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic circuit of a construction machine such as a hydraulic excavator employing a three-circuit / three-pump system.
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。 The background art will be described using a hydraulic excavator as an example.
油圧ショベルは、図4に示すようにクローラ式の下部走行体1と、この下部走行体1上に地面に対して垂直な軸Xのまわりに旋回自在に搭載された上部旋回体2と、この上部旋回体2に取付けられたフロントアタッチメント9を有する。
As shown in FIG. 4, the hydraulic excavator includes a crawler-type lower traveling
フロントアタッチメント9は、上げ下げ作動するブーム3と、このブーム3の先端に回動可能に取付けられたアーム4と、このアーム4の先端に回動可能に取付けられた作業装置5と、これらの駆動源としてのブーム、アーム、作業装置各シリンダ6,7,8によって構成される。
The front attachment 9 includes a boom 3 that moves up and down, an
なお、作業装置5として、通常は図示のようなバケットが用いられるが、ブレーカ等の他の作業装置が用いられる場合もある。以下、バケットの場合で説明し、作業装置シリンダ8を「バケットシリンダ」という。
In addition, although the bucket as shown in figure is normally used as the working device 5, other working devices, such as a breaker, may be used. Hereinafter, in the case of a bucket, the working
また、他の油圧アクチュエータとして、下部走行体1(左右のクローラ)を走行駆動する左右の走行モータ、及び上部旋回体2を旋回駆動する旋回モータ(いずれも図示省略)が設けられる。 Further, as other hydraulic actuators, left and right traveling motors that drive the lower traveling body 1 (left and right crawlers) and a turning motor that turns the upper rotating body 2 (all not shown) are provided.
この油圧ショベルにおいて、特許文献1,2に示されているように、油圧回路全体を、
i 左右両側走行モータのうち一方の走行モータとブーム、バケット両シリンダが属する第1回路と、
ii 他方の走行モータとアームシリンダが属する第2回路と、
iii 旋回モータが属する第3回路
に分け、この三つの回路を基本的には別ポンプ(第1〜第3ポンプ)で駆動する三回路/三ポンプ方式をとるものが公知である。
In this hydraulic excavator, as shown in
i a first circuit to which one of the left and right side travel motors and the boom and bucket cylinders belong;
ii a second circuit to which the other travel motor and arm cylinder belong;
It is well known that a three-circuit / three-pump system is used in which the three circuits are basically driven by separate pumps (first to third pumps).
この公知技術においては、ブーム上げと旋回が同時に行われるブーム上げ/旋回複合操作時のブーム上げ動作を速やかに行わせることを目的として、第3回路の上流側に合流弁(増速弁)を設け、ブーム上げ/旋回複合操作時に、合流弁を中立位置から合流位置に切換えることにより、第3ポンプから吐出される第3ポンプ油を旋回モータとパラレルにブームシリンダに供給する(第1ポンプ油と合流させる)構成がとられている。 In this known technique, a merging valve (speed increasing valve) is provided upstream of the third circuit for the purpose of promptly performing a boom raising operation during boom raising / turning combined operation in which the boom raising and turning are performed simultaneously. When the boom raising / turning combined operation is performed, the third pump oil discharged from the third pump is supplied to the boom cylinder in parallel with the turning motor by switching the joining valve from the neutral position to the joining position (first pump oil). To join).
また、ブームとアームが同時に操作されるブーム/アーム複合操作時に、アーム動作を優先して良好な水平引き込み動作が得られるように、第3ポンプ油の供給先をブームシリンダからアームシリンダに切換える構成がとられている。 In addition, in the boom / arm combined operation in which the boom and the arm are operated simultaneously, the third pump oil supply destination is switched from the boom cylinder to the arm cylinder so that a favorable horizontal pull-in operation can be obtained with priority on the arm operation. Has been taken.
公知技術の構成によると、ブーム、バケット、アームの三者が同時に操作されるブーム/バケット/アーム複合操作時(以下、「三者複合操作時」という)に、上記アーム優先の回路構成によって第3ポンプ油がアームシリンダに合流し、ブーム、バケット両シリンダには第1ポンプ油のみが供給される。 According to the configuration of the known technology, the above-described arm priority circuit configuration is used for a boom / bucket / arm combined operation in which the boom, bucket, and arm are operated simultaneously (hereinafter referred to as “three-component combined operation”). Three pump oils merge into the arm cylinder, and only the first pump oil is supplied to both the boom and bucket cylinders.
ところが、この場合、第1ポンプ油の多くが軽負荷のバケットシリンダに流れ、ブーム上げに必要な油量と圧力が得られないため、ブームが上がらない。 However, in this case, most of the first pump oil flows into the lightly loaded bucket cylinder, and the amount of oil and pressure necessary for raising the boom cannot be obtained, so the boom does not rise.
この点の対策として公知技術では、バケットシリンダに圧油を供給する回路に絞りを設けることにより、ブームシリンダへの第1ポンプ油の流量と圧力を上げてブーム上げ動作を確保するようにしている。 As a countermeasure against this point, in the known technology, a throttle is provided in a circuit that supplies pressure oil to the bucket cylinder, thereby increasing the flow rate and pressure of the first pump oil to the boom cylinder to ensure the boom raising operation. .
しかし、この絞りによる圧力上昇によってエネルギーロスが発生し、燃費が悪化するという弊害があった。 However, there is a negative effect that energy loss occurs due to an increase in pressure caused by the throttle, and fuel consumption deteriorates.
また、アームシリンダは第2、第3両ポンプからの大量の油を受けて高速で動くのに対し、第1ポンプ油しか供給されないブーム、バケット両シリンダの動きが悪くなって三者の速度差が生じ、動作のマッチングがとれないという問題がある。 The arm cylinder receives a large amount of oil from both the second and third pumps and moves at a high speed. On the other hand, the boom and bucket cylinders to which only the first pump oil is supplied deteriorates, resulting in a speed difference between the three. This causes a problem that the operation cannot be matched.
そこで本発明は、三者複合操作時にブーム、バケット、アーム各シリンダのいずれにも必要量のポンプ油を確保でき、しかも絞りによるエネルギーロスや動作のマッチング不調という弊害が生じない建設機械の油圧回路を提供するものである。 Therefore, the present invention can secure a necessary amount of pump oil in any of the boom, bucket, and arm cylinders during a three-way compound operation, and does not cause the adverse effects of energy loss due to throttling and malfunctions in operation matching. Is to provide.
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載され旋回モータによって旋回駆動される上部旋回体と、この上部旋回体に取付けられたフロントアタッチメントとを有し、上記フロントアタッチメントは、ブームシリンダによって上げ下げ作動するブームの先端に、アームシリンダによって押し引き作動するアームが回動可能に取付けられるとともに、このアームの先端に、作業装置シリンダによって作動する作業装置が回動可能に取付けられて成り、油圧アクチュエータ回路として、上記ブームシリンダ、作業装置シリンダ及び左右いずれか一方の走行モータが属する第1回路と、上記アームシリンダ及び左右いずれか他方の走行モータが属する第2回路と、上記旋回モータが属する第3回路を備え、上記第1〜第3各回路は油圧アクチュエータごとに作動を制御するためのコントロールバルブを有し、かつ、上記第1回路の油圧源としての第1ポンプと、上記第2回路の油圧源としての第2ポンプと、上記第3回路の油圧源としての第3ポンプを有する建設機械の油圧回路において、上記第3ポンプから吐出された第3ポンプ油の流れを制御する合流弁装置を備え、上記ブームとバケットとアームが同時に操作されるブーム/バケット/アーム複合操作時に、上記第1ポンプ油を上記バケットシリンダに、上記第2ポンプ油をアームシリンダに、上記第3ポンプ油を上記旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路及び上記合流弁装置を通じてブームシリンダにそれぞれ優先的に供給するように構成したものである。 As means for solving the above-mentioned problems, in the present invention, a lower traveling body, an upper revolving body that is rotatably mounted on the lower traveling body and is driven to rotate by a revolving motor, and a front mounted on the upper revolving body. The front attachment is attached to the tip of a boom that is raised and lowered by a boom cylinder, and an arm that is pushed and pulled by an arm cylinder is rotatably attached. The front attachment is operated by a work device cylinder. The working device is pivotally mounted, and the hydraulic actuator circuit includes a first circuit to which the boom cylinder, the working device cylinder, and either the left or right travel motor belong, and the arm cylinder and the left or right travel. The second circuit to which the motor belongs and the swing motor to which the motor belongs 3 circuits, each of the first to third circuits has a control valve for controlling the operation of each hydraulic actuator, and a first pump as a hydraulic source of the first circuit, and the second circuit Valve for controlling the flow of the third pump oil discharged from the third pump in the hydraulic circuit of the construction machine having the second pump as the hydraulic source of the engine and the third pump as the hydraulic source of the third circuit A boom / bucket / arm combined operation in which the boom, bucket, and arm are operated simultaneously, the first pump oil to the bucket cylinder, the second pump oil to the arm cylinder, and the third pump oil. Is preferentially supplied to the boom cylinder through the bleed-off passage of the turning control valve and the merging valve device.
このように、ブーム/バケット/アーム複合操作時(三者複合操作時)に、第1ポンプ油をバケットシリンダに、第2ポンプ油をアームシリンダにそれぞれ優先的に供給する一方、第3ポンプ油をブームシリンダに優先的に供給するため、三者複合操作時のブームの正常な駆動を、絞りを設けない構成によって実現することができる。 Thus, during the boom / bucket / arm combined operation (three-party combined operation), the first pump oil is preferentially supplied to the bucket cylinder and the second pump oil is supplied to the arm cylinder, while the third pump oil is supplied. Is preferentially supplied to the boom cylinder, so that the normal driving of the boom during the three-way composite operation can be realized by a configuration without an aperture.
このため、絞りによるエネルギーロスが無くなるとともに、ブーム、バケット、アーム各シリンダの供給流量のアンマッチによる速度差を解消し、三者複合操作時の動作のマッチングをとることができる。 For this reason, energy loss due to throttling is eliminated, speed differences due to unmatched supply flow rates of the boom, bucket, and arm cylinders can be eliminated, and operations can be matched during three-way composite operation.
この場合、第1ポンプはブームシリンダにも通じてはいるが、実際上、第1ポンプ油はもっぱら負荷の小さいバケットシリンダに供給され、ブームシリンダに流入することはない。つまり、事実としてバケットシリンダに優先的に供給される。 In this case, although the first pump communicates with the boom cylinder, in practice, the first pump oil is supplied exclusively to the bucket cylinder having a small load and does not flow into the boom cylinder. That is, as a matter of fact, it is preferentially supplied to the bucket cylinder.
一方、本発明によると、合流弁装置が増速弁機能を果たすため、独立した増速弁をバルブブロックに追加する必要がなく、バルブブロックの大形化及びコストアップを招くおそれがない。 On the other hand, according to the present invention, since the merging valve device performs the speed increasing valve function, it is not necessary to add an independent speed increasing valve to the valve block, and there is no possibility of increasing the size and cost of the valve block.
本発明において、上記合流弁装置は、上記ブームとアームの複合操作時に、上記第3ポンプ油を上記旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路を通じて上記アームシリンダに供給するように構成するのが望ましい(請求項2)。 In the present invention, the merging valve device is preferably configured to supply the third pump oil to the arm cylinder through a bleed-off passage of the turning control valve when the boom and arm are combined. Item 2).
こうすれば、ブーム/アーム複合操作時に、第3ポンプ油をアーム優先でアームシリンダのみに合流させるため、とくに水平引き込み動作において有利となる。 By doing so, the third pump oil is joined only to the arm cylinder with priority on the arm during the boom / arm combined operation, which is advantageous particularly in the horizontal pull-in operation.
また、本発明において、上記合流弁装置は、ブーム上げ操作のみを行うブーム上げ単独操作時に、上記第3ポンプ油を上記旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路を通じて上記ブームシリンダに供給し、ブーム下げ操作のみを行うブーム下げ単独操作時に、上記第3ポンプ油を上記旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路を通じてタンクに戻すように構成するのが望ましい(請求項3)。 Further, in the present invention, the merging valve device supplies the third pump oil to the boom cylinder through the bleed-off passage of the turning control valve during the boom raising single operation for performing only the boom raising operation. It is desirable that the third pump oil be returned to the tank through the bleed-off passage of the turning control valve when the boom lowering operation is performed alone.
この構成によれば、ブーム上げ単独操作時に第3ポンプ油をブーム合流させるため、速やかなブーム上げ動作を確保することができる。これにより、深掘り作業時のような高速でのブーム動作が求められる作業時のサイクルタイムを短縮し、作業能率を向上させることができる。 According to this configuration, the third pump oil is allowed to join the boom at the time of the boom raising single operation, so that a quick boom raising operation can be ensured. Thereby, the cycle time at the time of the operation | work which requires the boom operation | movement at high speed like the time of deep digging work can be shortened, and work efficiency can be improved.
一方、ブーム下げ単独操作時には第3ポンプ油をブームシリンダに合流させないため、ブーム下げ動作が不必要に高速化する不都合を防止することができる。 On the other hand, since the third pump oil is not merged with the boom cylinder during the boom lowering operation alone, it is possible to prevent the inconvenience that the boom lowering operation speeds up unnecessarily.
本発明において、上記合流弁装置は、上記旋回用コントロールバルブの下流側に設けられた合流弁と、この合流弁のさらに下流側に設けられた合流切換弁から成り、上記合流弁は、上記旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路をタンクに接続する中立位置である第1位置と、上記ブリードオフ通路を上記合流切換弁に接続する第2位置の間で切換わり作動し、上記合流切換弁は、上記合流弁の第2位置で上記合流弁を通過した第3ポンプ油を上記ブームシリンダに供給する第1位置とアームシリンダに供給する第2位置の間で切換わり作動するように構成するのが望ましい(請求項4,5)。 In the present invention, the merging valve device includes a merging valve provided on the downstream side of the turning control valve, and a merging switching valve provided further downstream of the merging valve. The control valve is switched between a first position, which is a neutral position where the bleed-off passage is connected to the tank, and a second position, where the bleed-off passage is connected to the merging switching valve. It is configured to switch between a first position where the third pump oil that has passed through the merge valve at the second position of the merge valve is supplied to the boom cylinder and a second position where it is supplied to the arm cylinder. Desirable (claims 4 and 5).
この構成によれば、合流弁と合流切換弁の二つの弁で合流弁装置を構成するため、合流弁装置を単体弁として構成し、多数の位置間で切換える場合と比べて、弁構成、回路構成及び制御が簡単となる。 According to this configuration, since the merging valve device is composed of two valves, the merging valve and the merging switching valve, the merging valve device is configured as a single valve, and compared with the case of switching between a large number of positions, the valve configuration, circuit Configuration and control are simplified.
この場合、上記合流弁及び合流切換弁をそれぞれパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット切換弁として構成し、上記合流弁は、ブーム上げ操作とアーム操作のいずれか一方の操作によって発生するパイロット圧で上記第2位置に切換わり、上記合流切換弁は、アーム操作によって発生するパイロット圧で上記第2位置に切換わる一方、ブーム/アーム複合操作によって発生するパイロット圧で上記第1位置に戻るように構成するのが望ましい(請求項5)。 In this case, the merging valve and the merging switching valve are each configured as a hydraulic pilot switching valve that is switched and operated by a pilot pressure, and the merging valve has a pilot pressure generated by either a boom raising operation or an arm operation. The switching is switched to the second position, and the merging switching valve is switched to the second position by the pilot pressure generated by the arm operation, while returning to the first position by the pilot pressure generated by the boom / arm combined operation. It is desirable to constitute (claim 5).
この構成によれば、アクチュエータ操作によって発生するパイロット圧を利用して合流弁及び合流切換弁の切換えを行うため、たとえばブーム上げ操作やアーム操作をセンサで検出し、これに基づいてコントローラで合流弁及び合流切換弁を切換制御する構成をとる場合と比較して、制御のための構成が簡単でコストが安くてすみ、しかも制御の信頼性が高い。 According to this configuration, since the merging valve and the merging switching valve are switched using the pilot pressure generated by the actuator operation, for example, the boom raising operation or the arm operation is detected by the sensor, and based on this, the merging valve is detected by the controller. Compared with the case where the switching control is performed on the merging switching valve, the control configuration is simple and the cost is low, and the control reliability is high.
さらに本発明において、上記第1及び第2両回路は、走行用コントロールバルブを最上流側として上記第1及び第2ポンプに接続し、上記合流弁装置は、走行操作と他のアクチュエータ操作が同時に行われる走行/他アクチュエータ複合操作時に上記第3ポンプ油を上記他のアクチュエータに供給するように構成するのが望ましい(請求項6)。 Further, in the present invention, both the first and second circuits are connected to the first and second pumps with the traveling control valve as the most upstream side, and the merging valve device is configured to simultaneously perform the traveling operation and other actuator operations. It is desirable that the third pump oil is supplied to the other actuator during the combined traveling / other actuator operation.
こうすれば、走行/他アクチュエータ複合操作時に、走行直進機能と、走行以外のアクチュエータ動作を確保することができる。また、合流弁装置が走直弁を兼ねるため、弁構成が簡単となる。 By so doing, it is possible to ensure a straight traveling function and actuator operation other than traveling during combined traveling / other actuator operations. Further, since the merging valve device also serves as a straight valve, the valve configuration is simplified.
本発明によると、三者複合操作時にブーム、バケット、アーム各シリンダのいずれにも必要量のポンプ油を確保でき、しかも絞りによるエネルギーロスや動作のマッチング不調という弊害が生じない。 According to the present invention, a required amount of pump oil can be secured in any of the boom, bucket, and arm cylinders during the three-way combined operation, and there is no adverse effect such as energy loss due to throttling and poor matching of operation.
実施形態に係る油圧回路においては、図1に示すように油圧アクチュエータ回路として、左走行モータ10とブームシリンダ6とバケットシリンダ8が属する第1回路Aと、右走行モータ11とアームシリンダ7が属する第2回路Bと、旋回モータ12のみが属する第3回路Cとを備えるとともに、第1回路Aの油圧源としての第1ポンプ13と、第2回路Bの油圧源としての第2ポンプ14と、第3回路Cの油圧源としての第3ポンプ15が設けられている。
In the hydraulic circuit according to the embodiment, as shown in FIG. 1, as the hydraulic actuator circuit, the first circuit A to which the
各回路A,B,Cには、油圧アクチュエータごとに、図示しないリモコン弁の操作によりストローク作動してアクチュエータ作動を制御する油圧パイロット式のスプール弁であるコントロールバルブ(方向切換弁)が設けられている。 Each circuit A, B, C is provided with a control valve (direction switching valve) that is a hydraulic pilot type spool valve that controls the actuator operation by operating the stroke by operating a remote control valve (not shown) for each hydraulic actuator. Yes.
すなわち、第1回路Aには、ブームシリンダ用、バケットシリンダ用、左走行モータ用の各コントロールバルブ16,17,18、第2回路Bにはアームシリンダ用と右走行モータ用の両コントロールバルブ19,20、第3回路Cには旋回モータ用のコントロールバルブ21がそれぞれ設けられている。
That is, the first circuit A includes
なお、図の簡素化のため、図1において各ポンプラインに設けられるリリーフ弁等、本発明とは直接関係のない要素、部分の図示を省略している。 For simplification of the drawing, illustration of elements and portions not directly related to the present invention such as relief valves provided in each pump line in FIG. 1 is omitted.
また、実機では第2回路Bに予備アクチュエータとそのコントロールバルブ、第3回路にドーザシリンダとそのコントロールバルブがそれぞれ設けられるが、ここでは図示省略している。 In the actual machine, a spare actuator and its control valve are provided in the second circuit B, and a dozer cylinder and its control valve are provided in the third circuit, respectively, but they are not shown here.
第3回路Cの下流側に、第3ポンプ15から吐出された第3ポンプ油の流れを制御する合流弁装置Dが設けられている。
On the downstream side of the third circuit C, a merging valve device D that controls the flow of the third pump oil discharged from the
この合流弁装置Dは、旋回用コントロールバルブ21の下流側に設けられた合流弁22と、この合流弁22のさらに下流側に設けられた合流切換弁23によって構成される。
The merging valve device D includes a merging
合流弁22及び合流切換弁23とその関連構成を図2を併用して詳述する。なお、合流弁22及び合流切換弁23のパイロットポートの符号は図2のみに付している。
The merging
合流弁22及びその関連構成
合流弁22は、バネ室と反対側に第1及び第2両パイロットポート22a,22bを備え、この両パイロットポート22a,22bに対するパイロット圧の遮断/導入によって中立の第1位置イと、第2位置ロと、第3位置ハの間で切換わる三位置油圧パイロット切換弁として構成されている。
すなわち、両パイロットポート22a,22bのいずれにもパイロット圧が導入されない状態では図示の中立位置である第1位置イにセットされ、第1パイロットポート22aにパイロット圧が導入されると第2位置ロに、第2パイロットポート22bにパイロット圧が導入されると第3位置ハにそれぞれ切換わる。
That is, when pilot pressure is not introduced into either of the
合流弁22の第1パイロットポート22aは、シャトル弁24を介して、ブーム上げパイロット圧が導入されるブーム上げパイロットライン25と、アーム押し/引き操作時にパイロット圧が立つアーム操作パイロット圧ライン26に接続され、ブーム上げ操作時またはアーム押し/引き操作時に合流弁22が第2位置ロに切換わる。
The
一方、第2パイロットポート22bは、図示しないパイロット油圧源に通じるパイロット一次圧ライン27に接続され、この第2パイロットポート22bへのパイロット一次圧導入時に合流弁22が第3位置ハに切換わる。
On the other hand, the
ここで、パイロット一次圧ライン27に第1及び第2両パイロットライン28,29が接続されている。
Here, the first and
第1パイロットライン28は右、左両走行用コントロールバルブ20,18のパイロット圧通路(走行操作時に閉じる通路)を直列に通って、また第2パイロットライン29はバケット用コントロールバルブ17のパイロット圧通路を通ってそれぞれタンクTに接続されている。
The
また、第1パイロットライン28における走行用コントロールバルブ20,18よりも上流側から分岐する分岐パイロットライン30と、走行用コントロールバルブ20,18よりも下流側から分岐する分岐パイロットライン31がそれぞれ設けられ、この両分岐パイロットライン30,31がそれぞれブーム用及びバケット用両コントロールバルブ16,17のパイロット圧通路を直列に通ってタンクTに接続されている。
Further, a
こうして、走行と他のアクチュエータ操作あったときに限り、第2パイロットポート22bにパイロット一次圧が導入されて合流弁22が第3位置ハに切換わるように構成されている。
Thus, the pilot primary pressure is introduced into the
また、合流弁22は、第1及び第2両入力ポートと第1〜第3各出力ポート(いずれも符号省略)を備えている。
The merging
第1入力ポートは、第3ポンプ油を旋回用コントロールバルブ21に導く第3ポンプライン32から分岐して旋回用コントロールバルブ21を通るアンロード通路33に、第2入力ポートは、第3ポンプライン32から分岐された第3ポンプ分岐ライン34にそれぞれ接続されている。
The first input port branches from the
また、第1出力ポートにはタンクTに通じるタンクライン35が、第2出力ポートには合流切換弁23の入力ポートがそれぞれ接続されている。
A
第3出力ポートには、第3ポンプ油をブーム用及びバケット用両コントロールバルブ16,17に導くブーム・バケット用圧油供給ライン36と、第3ポンプ油をアーム用コントロールバルブ19に導くアーム用圧油供給ライン37が接続されている。
The third output port includes a boom / bucket pressure
合流切換弁23とその関連構成
合流切換弁23は、合流弁22の直下流に設けられ、合流弁22が第2位置ロまたは第3位置ハにある状態で第3ポンプ油をブーム用コントロールバルブ16に導くか、アーム用コントロールバルブ19に導くかの切換えを行う。
この合流切換弁23は、バネ室と反対側に第1パイロットポート23a、バネ室側に第2パイロットポート23bを備え、この両パイロットポート23a,23bに対するパイロット圧の遮断/導入によって図右側の中立位置である第1位置aと、図左側の第2位置bの間で切換わる二位置油圧パイロット切換弁として構成されている。
The merging
すなわち、合流切換弁23は、両パイロットポート23a,23bのいずれにもパイロット圧が導入されない状態、及び第2パイロットポート23bにパイロット圧が導入された状態では第1位置aに保持され、この状態で合流弁22を経由する第3ポンプ油がブーム用合流ライン38を通ってブーム用コントロールバルブ16に供給される。
That is, the
一方、第1パイロットポート23aにパイロット圧が導入されると第2位置bに切換わり、この状態で合流弁22を経由する第3ポンプ油がアーム用合流ライン39を通ってアーム用コントロールバルブ19に供給される。
On the other hand, when the pilot pressure is introduced into the
合流切換弁23の第1パイロットポート23aにはパイロット一次圧ライン27が接続され、第2パイロットポート23bには前記第2パイロットライン29が接続されている。
A pilot
この油圧回路の作用を説明する。 The operation of this hydraulic circuit will be described.
一切のアクチュエータ操作が無い状態では、図1,2に示すように合流弁22及び合流切換弁23がいずれも中立の第1位置イ,aにある。
In the state where there is no actuator operation, as shown in FIGS. 1 and 2, the merging
すなわち、合流弁装置D全体として、第3ポンプ15のポンプライン32を旋回用コントロールバルブのブリードオフ通路を通じてタンクTに接続する第1の状態となる。
That is, the merging valve device D as a whole is in the first state in which the
(1) ブーム操作時
−1 ブーム単独操作時
図1の状態(合流弁装置Dの第1の状態)からブーム上げ操作のみが行われると、図3の(I)に示すように、合流切換弁23は第1位置aのまま、合流弁22がブーム上げパイロット圧を導入されて第2位置ロに切換わり、合流弁装置D全体として第2の状態となり、第3ポンプ油がブーム用合流ライン38、ブーム用コントロールバルブ16を通じてブームシリンダ6のみに供給される。
(1) At the time of boom operation -1 At the time of boom independent operation When only the boom raising operation is performed from the state of FIG. 1 (the first state of the merging valve device D), as shown in FIG. While the
これにより、ブーム上げ動作が高速で行われる。 Thereby, boom raising operation is performed at high speed.
一方、ブーム下げ単独操作時には、図3の(II)に示すように、合流弁22及び合流切換弁23はともに第1位置イのままとなり、合流弁装置D全体として、第3ポンプ油をタンクTに落とす第1の状態となる(図3には「アンロード」と表記している)。従って、ブーム合流は行われない。
On the other hand, during the boom lowering operation alone, as shown in FIG. 3 (II), both the merging
−2 ブーム上げ/旋回操作時
図1の状態(第1の状態)からブーム上げ操作と旋回操作が同時に行われると、図3の(III)に示すように合流弁22は第2置ロに切換わる一方、合流切換弁23は第1位置aのままとなり、合流弁装置D全体として第2の状態、すなわち、前記のように第3ポンプ油を旋回モータ12とブームシリンダ6にタンデムに供給する状態となる。
-2 Boom raising / turning operation When the boom raising operation and the turning operation are performed simultaneously from the state shown in FIG. 1 (first state), the merging
この場合、旋回圧力>ブーム保持圧であるため、低圧側のブーム保持圧に同調してブーム上げ/旋回が行われる。 In this case, since the turning pressure> the boom holding pressure, the boom is raised / turned in synchronization with the boom holding pressure on the low pressure side.
なお、ブーム下げ/旋回操作時には、合流弁22が第1位置イのままとなるため、第3ポンプ油はブームシリンダ6には供給(合流)されない。
During the boom lowering / turning operation, the merging
つまり、ブーム下げ/旋回時には、ブーム上げ/旋回時と異なり合流は行われないため、旋回圧力が、ブーム下げ圧力に同調して低下することがない。このため、良好な旋回加速性能を確保することができる。 That is, when the boom is lowered / turned, merging is not performed unlike when the boom is raised / turned, so that the turning pressure does not decrease in synchronization with the boom lowering pressure. For this reason, favorable turning acceleration performance can be ensured.
(2) ブーム/アーム操作時
アーム操作が行われると、アーム操作パイロット圧ライン26がアーム用コントロールバルブ19で遮断されて圧が立つため、シャトル弁24経由で合流弁22の第1パイロットポート22aにパイロット圧が導入されて合流弁22が第2位置ロに切換わる。
(2) At the time of boom / arm operation When the arm operation is performed, the arm operation
また、合流切換弁23についても、第1パイロットポート23aにパイロット圧が導入されて第2位置bに切換わる。
Further, the
つまり、図3(IV)に示すように合流弁22及び合流切換弁23がともに第2位置ロ,bとなり、第3ポンプ油がアームシリンダ7に供給される。すなわち、アーム合流作用が行われる。
That is, as shown in FIG. 3 (IV), the merging
これにより、ブーム/アームの複合操作時にアーム優先となり、とくに水平引き込み動作の点で有利となる。 This gives priority to the arm during the combined boom / arm operation, and is particularly advantageous in terms of horizontal pull-in operation.
(3) 三者複合操作時
ブーム、バケット、アームの三者が同時に操作されると、ブーム上げパイロットライン25またはアーム操作パイロット圧ライン26にパイロット圧が立つことによって合流弁22が第2位置ロに切換わる。
(3) Three-way combined operation When the boom, bucket, and arm are operated at the same time, pilot pressure is generated in the boom raising
一方、合流切換弁23は、パイロットライン29にパイロット圧が立つことによって第1位置aに切換わる。
On the other hand, the
すなわち、合流弁装置D全体として、図3(V)に示すように第2の状態となり、第3ポンプ油が旋回用コントロールバルブ21のブリードオフ通路及び合流弁装置Dを通じてブームシリンダ6に供給される。
That is, the entire merging valve device D is in the second state as shown in FIG. 3 (V), and the third pump oil is supplied to the
こうして、第1ポンプ油はバケットシリンダ8に、第2ポンプ油はアームシリンダ7にそれぞれ優先的に供給される一方、第3ポンプ油がブームシリンダ6に優先的に供給される。
Thus, the first pump oil is preferentially supplied to the
この場合、第1ポンプ13はブームシリンダ6にも通じているが、実際上、第1ポンプ油はもっぱら負荷の小さいバケットシリンダ8に供給され、ブームシリンダ6に流入することはない。つまり、事実としてバケットシリンダに優先的に供給される。
In this case, the
こうして、ブーム、バケット、アーム各シリンダ6,8,7がそれぞれ別ポンプによって駆動される。
In this way, the boom, bucket, and
(4) 両走行操作と他のアクチュエータ操作が行われたとき
左右両走行用コントロールバルブ18,20が操作され、他のコントロールバルブは非操作であれば、合流弁22及び合流切換弁23の第1パイロットポート22a,23aにパイロット圧は導入されない。
(4) When both traveling operations and other actuator operations are performed If both the left and right traveling
また、第1及び第2両パイロットライン28,29がタンクTに連通するため、第2パイロットポート22b,23bにもパイロット一次圧は導入されない。
Further, since both the first and
従って、合流弁22及び合流切換弁23はともに第1位置イに保持される。
Therefore, both the merging
この状態から走行と他のアクチュエータの複合操作が行われると、合流弁22の第2パイロットポート22bにパイロット一次圧が導入され、合流弁22が第3位置ハに切換わる。
When the combined operation of traveling and other actuators is performed from this state, the pilot primary pressure is introduced into the
一方、合流切換弁23は、第2パイロットポート23bにパイロット圧が導入されて第1位置aとなる。
On the other hand, the
すなわち、図3の(VI)に示すように合流弁22が第3位置ハ、合流切換弁23が第1位置aとなり、合流弁装置D全体として、第3ポンプ油を走行モータ以外のアクチュエータ(操作されたアクチュエータ)に供給する第4の状態となる。
That is, as shown in FIG. 3 (VI), the merging
これにより、左走行モータ10が第1ポンプ13で、右走行モータ11が第2ポンプ14でそれぞれ駆動され、他のアクチュエータは第3ポンプ15で駆動される。すなわち、両走行時に走行以外のアクチュエータ動作が確保される。
Thus, the
この油圧回路によると、次の効果を得ることができる。 According to this hydraulic circuit, the following effects can be obtained.
(i) 三者複合操作時に、第1ポンプ油をバケットシリンダ8に、第2ポンプ油をアームシリンダ7にそれぞれ優先的に供給する一方、第3ポンプ油をブームシリンダ6に優先的に供給するため、ブームの正常な駆動を、絞りを設けない構成によって実現することができる。
(i) During the three-way combined operation, the first pump oil is preferentially supplied to the
このため、絞りによるエネルギーロスが無くなるとともに、ブーム、バケット、アーム各シリンダ6,8,7の供給流量のアンマッチによる速度差を解消し、三者複合操作時の動作のマッチングをとることができる。
For this reason, energy loss due to throttling is eliminated, speed differences due to unmatched supply flow rates of the boom, bucket, and
(ii) ブーム/アーム複合操作時に、第3ポンプ油をアーム優先でアームシリンダ7のみに合流させる第3の状態とするため、とくに水平引き込み動作において有利となる。 (ii) During the combined boom / arm operation, the third pump oil is brought into a third state in which the arm is given priority and only the arm cylinder 7 is joined. This is particularly advantageous in the horizontal pull-in operation.
(iii) ブーム上げ単独操作時には第2の状態として第3ポンプ油をブーム合流させるため、速やかなブーム上げ動作を確保することができる。 (iii) Since the third pump oil joins the boom as the second state during the boom raising single operation, a quick boom raising operation can be ensured.
このため、深掘り作業時のような高速でのブーム動作が求められる作業時のサイクルタイムを短縮し、作業能率を向上させることができる。 For this reason, the cycle time at the time of the operation | work which requires the boom operation | movement at high speed like the time of deep digging work can be shortened, and work efficiency can be improved.
(iv) 合流弁装置Dが増速弁機能を果たすため、独立した増速弁をバルブブロックに追加する必要がなく、バルブブロックの大形化及びコストアップを招くおそれがない。 (iv) Since the merging valve device D performs the speed increasing valve function, it is not necessary to add an independent speed increasing valve to the valve block, and there is no possibility of increasing the size and cost of the valve block.
(v) 合流弁22と合流切換弁23の二つの弁で合流弁装置Dを構成するため、合流弁装置Dを単体弁として構成し、多数の位置間で切換える場合と比べて、弁構成、回路構成及び制御が簡単となる。
(v) Since the merging valve device D is constituted by the two valves of the merging
(vi) 合流弁22及び合流切換弁23をそれぞれパイロット圧によって切換わり作動する油圧パイロット切換弁として構成し、アクチュエータ操作によって発生するパイロット圧を利用して合流弁22及び合流切換弁23の切換えを行うため、たとえばブーム上げ操作やアーム操作をセンサで検出し、これに基づいてコントローラで合流弁及び合流切換弁を切換制御する構成をとる場合と比較して、制御のための構成が簡単でコストが安くてすみ、しかも制御の信頼性が高い。
(vi) The merging
(vii) ブーム下げ単独操作時には、 第3ポンプ油をブームシリンダ6に合流させないため、ブーム下げ動作が不必要に高速化する不都合を防止することができる。
(vii) Since the third pump oil is not merged into the
(viii) ブーム下げ/旋回の複合操作時にはブーム合流させないため、圧力の低いブーム下げ側に合わせて旋回圧力も低くなって旋回加速が悪化するおそれがない。 (viii) Since the booms are not joined at the time of the combined boom lowering / turning operation, the turning pressure is lowered in accordance with the boom lowering side where the pressure is low, and the turning acceleration is not deteriorated.
(ix) 第1及び第2両回路A,Bを、走行用コントロールバルブ18,20を最上流側として第1及び第2ポンプ13,14に接続し、走行操作と他のアクチュエータ操作が同時に行われる走行/他アクチュエータ複合操作時に第3ポンプ油を他のアクチュエータに供給する構成としたから、走行/他アクチュエータ複合操作時に、走行直進機能と、走行以外のアクチュエータ動作を確保することができる。
(ix) Both the first and second circuits A and B are connected to the first and
また、合流弁装置Dが走直弁を兼ねるため、弁構成が簡単となる。 Further, since the merging valve device D also serves as a straight valve, the valve configuration is simplified.
他の実施形態
本発明は上記実施形態で挙げた、走行用コントロールバルブ18,20が第1、第2回路A,Bの最上流側に配置された走行優先回路以外の回路構成をとる場合にも適用することができる。
Other Embodiments In the present invention, when the traveling
また、本発明は油圧ショベルに限らず、油圧ショベルを母体として、バケットに代えてブレーカや開閉式の圧砕装置を取付けて構成される破砕機や解体機等にも適用することができる。 Further, the present invention is not limited to a hydraulic excavator, and can be applied to a crusher, a dismantling machine, or the like that includes a hydraulic excavator as a base and a breaker or an open / close type crusher attached in place of a bucket.
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 ブーム
4 アーム
5 作業装置(バケット)
6 ブームシリンダ
7 アームシリンダ
8 作業装置シリンダ(バケットシリンダ)
9 フロントアタッチメント
A 第1回路
B 第2回路
C 第3回路
10 左走行モータ
11 右走行モータ
12 旋回モータ
13 第1ポンプ
14 第2ポンプ
15 第3ポンプ
16 ブーム用コントロールバルブ
17 バケット用コントロールバルブ
18 左走行用コントロールバルブ
19 アーム用コントロールバルブ
20 右走行用コントロールバルブ
21 旋回用コントロールバルブ
D 合流弁装置
22 合流弁装置を構成する合流弁
22a,22b 合流弁のパイロットポート
23 合流切換弁
23a,23b 合流切換弁のパイロットポート
25 パイロットライン
26 アーム操作パイロット圧ライン
27 パイロット一次圧ライン
28,29 パイロットライン
30,31 分岐パイロットライン
32 第1ポンプのポンプライン
33 アンロード通路
34 ポンプ分岐ライン
35 タンクライン
36 バケット用圧油供給ライン
37 アーム用圧油供給ライン
38 ブーム用合流ライン
39 アーム用合流ライン
T タンク
DESCRIPTION OF
6 Boom cylinder 7
9 Front Attachment A 1st Circuit B 2nd Circuit
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015010002A JP2016133206A (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Hydraulic circuit for construction machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015010002A JP2016133206A (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Hydraulic circuit for construction machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016133206A true JP2016133206A (en) | 2016-07-25 |
Family
ID=56426079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015010002A Pending JP2016133206A (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Hydraulic circuit for construction machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016133206A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018150744A (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | コベルコ建機株式会社 | Hydraulic circuit |
EP3425127A1 (en) | 2017-06-29 | 2019-01-09 | Kubota Corporation | Hydraulic system for working machine |
JP2021085468A (en) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | ナブテスコ株式会社 | Drive device, ring body drive device, and construction machine |
-
2015
- 2015-01-22 JP JP2015010002A patent/JP2016133206A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018150744A (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | コベルコ建機株式会社 | Hydraulic circuit |
EP3425127A1 (en) | 2017-06-29 | 2019-01-09 | Kubota Corporation | Hydraulic system for working machine |
US11286645B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-03-29 | Kubota Corporation | Hydraulic system for working machine |
JP2021085468A (en) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | ナブテスコ株式会社 | Drive device, ring body drive device, and construction machine |
KR20210066709A (en) | 2019-11-28 | 2021-06-07 | 나부테스코 가부시키가이샤 | Drive unit, drive unit for ring body and construction machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8572957B2 (en) | Hydraulic system for construction equipment | |
JP5669448B2 (en) | Hydraulic drive system for excavator | |
KR101942603B1 (en) | Construction machine | |
JP2010013927A (en) | Hydraulic drive system for excavator | |
KR101975063B1 (en) | Construction machinery and hydraulic circuit thereof | |
JP5803587B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
JP2007218028A (en) | Hydraulic pressure controller of working machine | |
JPWO2014148449A1 (en) | Hydraulic drive unit for construction machinery | |
JP2010101095A (en) | Hydraulic control device for working machine | |
JP2014534386A (en) | Drive control system for construction equipment work equipment | |
WO2013005393A1 (en) | Construction machine | |
US9181677B2 (en) | Construction machine having hydraulic circuit | |
JP2007120004A (en) | Hydraulic control device of work machine | |
JP2016133206A (en) | Hydraulic circuit for construction machine | |
JP5762328B2 (en) | Construction machine control equipment | |
JP2015206420A5 (en) | ||
JP2020026828A (en) | Hydraulic circuit of construction machine | |
KR101080173B1 (en) | A main control valve assembly for excavator with multiple control valve units | |
JP5429099B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
JP2007120512A (en) | Hydraulic control device for working machine | |
KR20070069876A (en) | Hydraulic control system for combined operation of en excavator | |
JP6012021B2 (en) | Hydraulic pressure control device for power shovel | |
JP2014122654A (en) | Hydraulic circuit of construction machine | |
KR101669680B1 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery | |
JP5429098B2 (en) | Hydraulic circuit for construction machinery |