JP2016183535A - Shovel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shovel capable of efficiently using regeneratable energy.SOLUTION: A shovel includes an undercarriage, a revolving super structure mounted on the undercarriage in a revolvable manner, a revolving hydraulic motor 21 for driving the revolving super structure in a revolvable manner, a regenerating hydraulic motor 14A for regenerating energy of working fluid flowing out of a hydraulic actuator such as the revolving hydraulic motor 21 and a boom cylinder 7 so as to assist an engine 11, and a first accumulator 85L disposed in the downstream side of the regenerating hydraulic motor 14A.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、回生用油圧モータを備えるショベルに関する。   The present invention relates to an excavator provided with a regenerative hydraulic motor.

旋回減速時に旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油(戻り油)で回転してエンジンをアシストする回生用油圧モータと旋回用油圧モータの吸い込み側におけるキャビテーションを防止するための作動油を供給するアキュムレータとを備えるショベルが知られている(特許文献1参照。)。   Supply hydraulic oil to prevent cavitation on the suction side of the regenerative hydraulic motor that rotates with hydraulic oil (return oil) that flows out from the discharge side of the hydraulic motor for turning during return and assists the engine. An excavator provided with an accumulator is known (see Patent Document 1).

このショベルは、アキュムレータ内の作動油の圧力が設定値以下に低下してアキュムレータが作動油を放出できなくなると、回生用油圧モータを油圧ポンプとして機能させて作動油タンクからの作動油をアキュムレータに蓄積する。或いは、旋回用油圧モータの吐出側からリリーフ弁経由で流出する作動油を、回生用油圧モータを介さずに、直接的にアキュムレータに蓄積する。   In this excavator, when the hydraulic oil pressure in the accumulator falls below the set value and the accumulator cannot release the hydraulic oil, the regenerative hydraulic motor functions as a hydraulic pump to supply the hydraulic oil from the hydraulic oil tank to the accumulator. accumulate. Alternatively, the hydraulic oil flowing out from the discharge side of the turning hydraulic motor via the relief valve is directly accumulated in the accumulator without going through the regeneration hydraulic motor.

特開2011−220390号公報JP 2011-220390 A

しかしながら、上述のショベルは、アキュムレータ内の作動油の圧力が設定値以下に低下した場合、回生用油圧モータを油圧ポンプとして機能させて作動油タンクからの作動油をアキュムレータに蓄積するのでエンジン出力を消費してしまう。そして、ショベルの負荷が高い場合にこのエンジン出力の消費が発生するとショベルの動作性能を一時的に低下させてしまう。或いは、旋回用油圧モータの吐出側からリリーフ弁経由で流出する高圧の戻り油を直接的にアキュムレータに蓄積するのでその戻り油を回生に用いることなく旋回減速時のキャビテーション防止のためにアキュムレータから放出してしまう。そのため、回生可能なエネルギを有効に利用できない。   However, when the pressure of the hydraulic oil in the accumulator falls below the set value, the above-described excavator causes the hydraulic oil for regeneration to function as a hydraulic pump and accumulates hydraulic oil from the hydraulic oil tank in the accumulator. Consume. And when the load of the shovel is high, if this engine output is consumed, the operation performance of the shovel is temporarily lowered. Alternatively, high-pressure return oil that flows out from the discharge side of the turning hydraulic motor via the relief valve is directly accumulated in the accumulator, so that the return oil is discharged from the accumulator to prevent cavitation during turning deceleration without being used for regeneration. Resulting in. Therefore, the energy which can be regenerated cannot be used effectively.

そこで、回生可能なエネルギをより有効に利用するショベルを提供することが望まれる。   Therefore, it is desired to provide an excavator that makes more effective use of regenerative energy.

本発明の実施例に係るショベルは、油圧アクチュエータから流出する作動油が有するエネルギを回生してエンジンをアシストする回生用油圧モータと、前記回生用油圧モータの下流に配置される第1アキュムレータと、を備える。   An excavator according to an embodiment of the present invention includes a regenerative hydraulic motor that regenerates energy of hydraulic oil flowing out from a hydraulic actuator to assist the engine, a first accumulator disposed downstream of the regenerative hydraulic motor, Is provided.

上述の手段により、回生可能なエネルギをより有効に利用するショベルを提供することができる。   By the above-described means, it is possible to provide an excavator that makes more effective use of energy that can be regenerated.

本発明の実施例に係るショベルの側面図である。It is a side view of the shovel which concerns on the Example of this invention. 図1のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the hydraulic circuit mounted in the shovel of FIG. 旋回加速時における図2の油圧回路の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the hydraulic circuit of FIG. 2 at the time of turning acceleration. 旋回減速時における図2の油圧回路の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the hydraulic circuit of FIG. 2 at the time of turning deceleration. 図1のショベルに搭載される油圧回路の別の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows another structural example of the hydraulic circuit mounted in the shovel of FIG. ブーム下げ操作時における図5の油圧回路の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the hydraulic circuit of FIG. 5 at the time of boom lowering operation.

図1は、本発明が適用される建設機械としてのショベルを示す側面図である。ショベルの下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載されている。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはバケット6が取り付けられている。作業要素としてのブーム4、アーム5、及びバケット6は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体3には、キャビン10が設けられ、且つエンジン11等の動力源及びコントローラ30等が搭載される。   FIG. 1 is a side view showing an excavator as a construction machine to which the present invention is applied. An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the excavator via a swing mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 as work elements constitute a drilling attachment that is an example of an attachment, and are hydraulically driven by the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9, respectively. The upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as the engine 11 and a controller 30.

コントローラ30は、ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。本実施例では、コントローラ30は、CPU及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをCPUに実行させて各種機能を実現する。   The controller 30 is a control device as a main control unit that performs drive control of the shovel. In the present embodiment, the controller 30 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU and an internal memory, and realizes various functions by causing the CPU to execute a drive control program stored in the internal memory.

図2は、図1のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。本実施例では、油圧回路は、主に、第1ポンプ14L、第2ポンプ14R、回生用油圧モータ14A、コントロールバルブ17、第1アキュムレータ85L、第2アキュムレータ85H、及び油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータは、主に、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、及び旋回用油圧モータ21を含む。また、油圧アクチュエータは、左側走行用油圧モータ(図示せず。)及び右側走行用油圧モータ(図示せず。)を含んでいてもよい。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. In the present embodiment, the hydraulic circuit mainly includes a first pump 14L, a second pump 14R, a regeneration hydraulic motor 14A, a control valve 17, a first accumulator 85L, a second accumulator 85H, and a hydraulic actuator. The hydraulic actuator mainly includes a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, and a turning hydraulic motor 21. The hydraulic actuator may include a left-side traveling hydraulic motor (not shown) and a right-side traveling hydraulic motor (not shown).

ブームシリンダ7は、ブーム4を昇降させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁7aが接続され、ボトム側油室側には保持弁7bが設置される。また、アームシリンダ8は、アーム5を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁8aが接続され、ロッド側油室側には保持弁8bが設置される。また、バケットシリンダ9は、バケット6を開閉させる油圧シリンダであり、ボトム側油室とロッド側油室との間には再生弁9aが接続される。再生弁7a、8a、9aは何れもコントロールバルブ17の外部に設置され、例えば、関連する油圧シリンダに隣接して設置される。   The boom cylinder 7 is a hydraulic cylinder that raises and lowers the boom 4. A regeneration valve 7 a is connected between the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber, and a holding valve 7 b is installed on the bottom side oil chamber side. . The arm cylinder 8 is a hydraulic cylinder that opens and closes the arm 5. A regeneration valve 8a is connected between the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber, and a holding valve 8b is installed on the rod side oil chamber side. Is done. The bucket cylinder 9 is a hydraulic cylinder that opens and closes the bucket 6, and a regeneration valve 9a is connected between the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber. The regeneration valves 7a, 8a, and 9a are all installed outside the control valve 17, and are installed adjacent to the associated hydraulic cylinder, for example.

旋回用油圧モータ21は、上部旋回体3を旋回させる油圧モータであり、ポート21L、21Rがそれぞれリリーフ弁22L、22Rを介して作動油タンクTに接続され、シャトル弁22Sを介して切替弁22Gに接続され、且つ、チェック弁23L、23Rを介して作動油タンクTに接続される。   The turning hydraulic motor 21 is a hydraulic motor for turning the upper turning body 3, and the ports 21L and 21R are connected to the hydraulic oil tank T through relief valves 22L and 22R, respectively, and the switching valve 22G through the shuttle valve 22S. And is connected to the hydraulic oil tank T via check valves 23L and 23R.

リリーフ弁22Lは、ポート21L側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート21L側の作動油を作動油タンクTに排出する。また、リリーフ弁22Rは、ポート21R側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート21R側の作動油を作動油タンクTに排出する。   The relief valve 22L opens when the pressure on the port 21L side reaches a predetermined relief pressure, and discharges the hydraulic oil on the port 21L side to the hydraulic oil tank T. The relief valve 22R opens when the pressure on the port 21R side reaches a predetermined relief pressure, and discharges the hydraulic oil on the port 21R side to the hydraulic oil tank T.

シャトル弁22Sは、ポート21L側及びポート21R側のうちの圧力が高い方の作動油を切替弁22Gに供給する。   The shuttle valve 22S supplies hydraulic oil having a higher pressure on the port 21L side and the port 21R side to the switching valve 22G.

切替弁22Gは、コントローラ30からの指令に応じて動作する弁であり、旋回用油圧モータ21(シャトル弁22S)と第2アキュムレータ85Hとの間の連通・遮断を切り替え可能な2ポート2位置の電磁弁である。具体的には、切替弁22Gは、第1位置にある場合に旋回用油圧モータ21と第2アキュムレータ85Hとの間を連通させ、第2位置にある場合にその連通を遮断する。   The switching valve 22G is a valve that operates in response to a command from the controller 30, and is a 2-port 2-position switchable switch between communication and blocking between the turning hydraulic motor 21 (shuttle valve 22S) and the second accumulator 85H. It is a solenoid valve. Specifically, the switching valve 22G communicates between the turning hydraulic motor 21 and the second accumulator 85H when in the first position, and blocks the communication when in the second position.

チェック弁23Lは、ポート21L側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクT又は第1アキュムレータ85Lからポート21L側に作動油を補給する。チェック弁23Rは、ポート21R側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、作動油タンクT又は第1アキュムレータ85Lからポート21R側に作動油を補給する。このように、チェック弁23L、23Rは、旋回用油圧モータ21の制動時に吸い込み側ポートに作動油を補給する補給機構を構成する。   The check valve 23L opens when the pressure on the port 21L side becomes lower than the pressure on the opposite side, and supplies hydraulic oil from the hydraulic oil tank T or the first accumulator 85L to the port 21L side. The check valve 23R opens when the pressure on the port 21R side becomes lower than the pressure on the opposite side, and supplies hydraulic oil to the port 21R side from the hydraulic oil tank T or the first accumulator 85L. In this manner, the check valves 23L and 23R constitute a supply mechanism that supplies hydraulic oil to the suction side port when the hydraulic hydraulic motor 21 is braked.

第1ポンプ14Lは、作動油タンクTから作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプであり、本実施例では斜板式可変容量型油圧ポンプである。また、第1ポンプ14Lはレギュレータ(図示せず。)に接続される。レギュレータは、コントローラ30からの指令に応じて第1ポンプ14Lの斜板傾転角を変更して第1ポンプ14Lの押し退け容積(1回転当たりの吐出量)を制御する。第2ポンプ14Rについても同様である。   The first pump 14L is a hydraulic pump that sucks and discharges hydraulic oil from the hydraulic oil tank T. In the present embodiment, the first pump 14L is a swash plate type variable displacement hydraulic pump. The first pump 14L is connected to a regulator (not shown). The regulator changes the swash plate tilt angle of the first pump 14L in accordance with a command from the controller 30, and controls the displacement volume (discharge amount per rotation) of the first pump 14L. The same applies to the second pump 14R.

回生用油圧モータ14Aは、油圧アクチュエータから流出する作動油が有するエネルギを回生してエンジンをアシストする油圧モータであり、本実施例では斜板式可変容量型油圧モータである。なお、回生用油圧モータ14Aは、油圧ポンプ(第3ポンプ)としても機能し得る。   The regeneration hydraulic motor 14A is a hydraulic motor that assists the engine by regenerating the energy of the hydraulic oil that flows out from the hydraulic actuator, and is a swash plate type variable displacement hydraulic motor in this embodiment. The regenerative hydraulic motor 14A can also function as a hydraulic pump (third pump).

回生用油圧モータ14Aは、第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rと同様にレギュレータに接続される。レギュレータは、コントローラ30からの指令に応じて回生用油圧モータ14Aの斜板傾転角を変更して回生用油圧モータ14Aの押し退け容積を制御する。また、レギュレータは、回生用油圧モータ14Aの押し退け容積(斜板傾転角)をゼロに設定可能であってもよい。作動油を消費(吸い込み及び吐出)することなく回転できるようにするためであり、また、回生用油圧モータ14Aを通過する作動油の流れを遮断できるようにするためである。   The regenerative hydraulic motor 14A is connected to a regulator in the same manner as the first pump 14L and the second pump 14R. The regulator changes the swash plate tilt angle of the regenerative hydraulic motor 14A in accordance with a command from the controller 30 to control the displacement of the regenerative hydraulic motor 14A. Further, the regulator may be able to set the displacement volume (swash plate tilt angle) of the regenerative hydraulic motor 14A to zero. This is because the hydraulic oil can be rotated without being consumed (sucked and discharged), and the flow of the hydraulic oil passing through the regeneration hydraulic motor 14A can be blocked.

回生用油圧モータ14Aの下流(吐出側)にはチェック弁88を介して第1アキュムレータ85L、切替弁86、及びリリーフ弁90が配置される。   A first accumulator 85L, a switching valve 86, and a relief valve 90 are arranged downstream of the regeneration hydraulic motor 14A (discharge side) via a check valve 88.

第1アキュムレータ85Lは、回生用油圧モータ14Aが吐出する作動油を蓄積する油圧装置である。本実施例では、第1アキュムレータ85Lは、切替弁86により作動油の放出が制御される。また、第1アキュムレータ85Lの使用圧力は、作動油タンクTの作動油の圧力よりも高く、例えば、0.2〜5MPaの範囲内とされる。旋回減速時における旋回用油圧モータ21の吸い込み側ポートに確実に作動油を補給してキャビテーションの発生を防止できるようにするためである。   The first accumulator 85L is a hydraulic device that accumulates hydraulic fluid discharged by the regenerative hydraulic motor 14A. In the present embodiment, the first accumulator 85L is controlled by the switching valve 86 to release the hydraulic oil. Moreover, the operating pressure of the first accumulator 85L is higher than the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank T, and is, for example, in the range of 0.2 to 5 MPa. This is because it is possible to prevent the occurrence of cavitation by reliably supplying hydraulic oil to the suction side port of the turning hydraulic motor 21 at the time of turning deceleration.

切替弁86はコントローラ30からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁86は、第1アキュムレータ85Lと旋回用油圧モータ21との間の連通・遮断を切り替え可能な2ポート2位置の電磁弁である。具体的には、切替弁86は、第1位置にある場合に第1アキュムレータ85Lと旋回用油圧モータ21との間を連通させ、第2位置にある場合にその連通を遮断する。   The switching valve 86 is a valve that operates in response to a command from the controller 30. In this embodiment, the switching valve 86 is a 2-port 2-position electromagnetic valve that can switch communication / blocking between the first accumulator 85 </ b> L and the turning hydraulic motor 21. Specifically, the switching valve 86 communicates between the first accumulator 85L and the turning hydraulic motor 21 when in the first position, and shuts off the communication when in the second position.

チェック弁88は回生用油圧モータ14Aの吐出側ポートに流入する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁88は第1アキュムレータ85Lから回生用油圧モータ14Aへの作動油の流れを遮断する。   The check valve 88 blocks the flow of hydraulic oil flowing into the discharge side port of the regeneration hydraulic motor 14A. In the present embodiment, the check valve 88 blocks the flow of hydraulic oil from the first accumulator 85L to the regeneration hydraulic motor 14A.

リリーフ弁90は、回生用油圧モータ14Aの吐出側の圧力(第1アキュムレータ85Lにおける作動油の圧力)が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、その吐出側の作動油を作動油タンクに排出する。   The relief valve 90 opens when the pressure on the discharge side of the regenerative hydraulic motor 14A (the pressure of the hydraulic oil in the first accumulator 85L) reaches a predetermined relief pressure, and discharges the hydraulic oil on the discharge side to the hydraulic oil tank. To do.

回生用油圧モータ14Aの上流(吸い込み側)には切替弁87を介して第2アキュムレータ85Hが配置される。また、回生用油圧モータ14Aの上流(吸い込み側)はチェック弁89を介して作動油タンクTにも接続される。   A second accumulator 85H is arranged via a switching valve 87 upstream (suction side) of the regeneration hydraulic motor 14A. The upstream side (suction side) of the regenerative hydraulic motor 14 </ b> A is also connected to the hydraulic oil tank T via the check valve 89.

第2アキュムレータ85Hは、旋回用油圧モータ21から流出する作動油を蓄積する油圧装置である。本実施例では、第2アキュムレータ85Hは、切替弁22Gにより作動油の蓄積が制御され、且つ、切替弁87により作動油の放出が制御される。また、第2アキュムレータ85Hの使用圧力は、第1アキュムレータ85Lの使用圧力よりも高く、例えば、15〜30MPaの範囲内とされる。第1アキュムレータ85Lの使用圧力と第2アキュムレータ85Hの使用圧力との圧力差が大きいほど回生用油圧モータ14Aによるアシスト力を大きくできるためである。但し、第2アキュムレータ85Hの使用圧力はリリーフ弁22L、22Rのリリーフ圧より低い。   The second accumulator 85 </ b> H is a hydraulic device that accumulates hydraulic fluid that flows out of the turning hydraulic motor 21. In the present embodiment, in the second accumulator 85H, hydraulic oil accumulation is controlled by the switching valve 22G, and hydraulic oil release is controlled by the switching valve 87. In addition, the working pressure of the second accumulator 85H is higher than the working pressure of the first accumulator 85L, and is, for example, in the range of 15 to 30 MPa. This is because the assisting force by the regenerative hydraulic motor 14A can be increased as the pressure difference between the operating pressure of the first accumulator 85L and the operating pressure of the second accumulator 85H increases. However, the working pressure of the second accumulator 85H is lower than the relief pressure of the relief valves 22L and 22R.

切替弁87はコントローラ30からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、切替弁87は、第2アキュムレータ85Hと回生用油圧モータ14Aとの間の連通・遮断を切り替え可能な2ポート2位置の電磁弁である。具体的には、切替弁87は、第1位置にある場合に第2アキュムレータ85Hと回生用油圧モータ14Aとの間を連通させ、第2位置にある場合にその連通を遮断する。   The switching valve 87 is a valve that operates in response to a command from the controller 30. In this embodiment, the switching valve 87 is a 2-port 2-position electromagnetic valve that can switch communication / blocking between the second accumulator 85H and the regenerative hydraulic motor 14A. Specifically, the switching valve 87 communicates between the second accumulator 85H and the regenerative hydraulic motor 14A when in the first position, and shuts off the communication when in the second position.

チェック弁89は作動油タンクTに流出する作動油の流れを遮断する。本実施例では、チェック弁89は第2アキュムレータ85Hから回生用油圧モータ14Aへ流れる作動油の一部が作動油タンクTに流出するのを防止する。なお、チェック弁89は、回生用油圧モータ14Aが第3ポンプとして機能する場合には、作動油タンクTから第3ポンプへの作動油の流れを遮断しない。   The check valve 89 blocks the flow of the hydraulic oil flowing out to the hydraulic oil tank T. In the present embodiment, the check valve 89 prevents a part of the hydraulic oil flowing from the second accumulator 85H to the regeneration hydraulic motor 14A from flowing out to the hydraulic oil tank T. Note that the check valve 89 does not block the flow of hydraulic oil from the hydraulic oil tank T to the third pump when the regenerative hydraulic motor 14A functions as the third pump.

以上の構成により、旋回用油圧モータ21の吐出側ポート、シャトル弁22S、切替弁22G、第2アキュムレータ85H、切替弁87、回生用油圧モータ14A、チェック弁88、第1アキュムレータ85L、切替弁86、チェック弁23L、23R、及び、旋回用油圧モータ21の吸い込み側ポートを繋ぐ旋回回生回路は一方向流れの閉ループを形成する。   With the above configuration, the discharge-side port of the turning hydraulic motor 21, the shuttle valve 22S, the switching valve 22G, the second accumulator 85H, the switching valve 87, the regeneration hydraulic motor 14A, the check valve 88, the first accumulator 85L, and the switching valve 86. The turning regeneration circuit connecting the check valves 23L and 23R and the suction side port of the turning hydraulic motor 21 forms a closed loop of one-way flow.

また、本実施例では、第1ポンプ14L、第2ポンプ14R、及び回生用油圧モータ14Aは、それぞれの駆動軸が機械的に連結される。具体的には、それぞれの駆動軸は、変速機13を介して所定の変速比でエンジン11の出力軸に連結される。そのため、エンジン回転数が一定であれば、それぞれの回転数も一定となる。但し、第1ポンプ14L、第2ポンプ14R、及び回生用油圧モータ14Aは、エンジン回転数が一定であっても回転数を変更できるよう、無段変速機等を介してエンジン11に接続されてもよい。   In the present embodiment, the drive shafts of the first pump 14L, the second pump 14R, and the regenerative hydraulic motor 14A are mechanically coupled. Specifically, each drive shaft is connected to the output shaft of the engine 11 through the transmission 13 at a predetermined speed ratio. Therefore, if the engine speed is constant, each speed is also constant. However, the first pump 14L, the second pump 14R, and the regenerative hydraulic motor 14A are connected to the engine 11 via a continuously variable transmission or the like so that the rotation speed can be changed even if the engine rotation speed is constant. Also good.

コントロールバルブ17は、ショベルにおける油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。また、コントロールバルブ17は、主に、可変ロードチェック弁51〜53、合流弁55、統一ブリードオフ弁56L、56R、及び流量制御弁170〜173を含む。   The control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic drive system in the excavator. The control valve 17 mainly includes variable load check valves 51 to 53, a merging valve 55, unified bleed-off valves 56L and 56R, and flow control valves 170 to 173.

流量制御弁170〜173は、油圧アクチュエータに流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁である。本実施例では、流量制御弁170〜173のそれぞれは、対応する操作レバー等の操作装置(図示せず。)が生成するパイロット圧を左右何れかのパイロットポートで受けて動作する4ポート3位置のスプール弁である。操作装置は、操作量(操作角度)に応じて生成したパイロット圧を、操作方向に対応する側のパイロットポートに作用させる。   The flow control valves 170 to 173 are valves that control the direction and flow rate of hydraulic oil flowing into and out of the hydraulic actuator. In the present embodiment, each of the flow control valves 170 to 173 is a 4-port 3 position that operates by receiving pilot pressure generated by an operating device (not shown) such as a corresponding operating lever at either the left or right pilot port. This is a spool valve. The operating device causes the pilot pressure generated according to the operation amount (operation angle) to act on the pilot port on the side corresponding to the operation direction.

具体的には、流量制御弁170は、旋回用油圧モータ21に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁171は、アームシリンダ8に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。   Specifically, the flow control valve 170 is a spool valve that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the turning hydraulic motor 21, and the flow control valve 171 is the hydraulic oil flowing into and out of the arm cylinder 8. A spool valve that controls the direction and flow rate.

また、流量制御弁172は、ブームシリンダ7に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁173は、バケットシリンダ9に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。   The flow control valve 172 is a spool valve that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the boom cylinder 7, and the flow control valve 173 controls the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the bucket cylinder 9. This is a spool valve.

可変ロードチェック弁51〜53は、コントローラ30からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、可変ロードチェック弁51〜53は、流量制御弁171〜173のそれぞれと第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な2ポート2位置の電磁弁である。なお、可変ロードチェック弁51〜53は、第1位置において、ポンプ側に戻る作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。具体的には、可変ロードチェック弁51は、第1位置にある場合に流量制御弁171と第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rのうちの少なくとも一方との間を連通させ、第2位置にある場合にその連通を遮断する。可変ロードチェック弁52及び可変ロードチェック弁53についても同様である。   The variable load check valves 51 to 53 are valves that operate in response to a command from the controller 30. In this embodiment, the variable load check valves 51 to 53 are two ports that can switch communication / blocking between each of the flow control valves 171 to 173 and at least one of the first pump 14L and the second pump 14R. This is a two-position solenoid valve. Note that the variable load check valves 51 to 53 have a check valve that blocks the flow of hydraulic oil returning to the pump side at the first position. Specifically, when the variable load check valve 51 is in the first position, the flow control valve 171 communicates with at least one of the first pump 14L and the second pump 14R and is in the second position. In that case, the communication is cut off. The same applies to the variable load check valve 52 and the variable load check valve 53.

合流弁55は、合流切替部の一例であり、コントローラ30からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、合流弁55は、第1ポンプ14Lが吐出する作動油(以下、「第1作動油」とする。)と第2ポンプ14Rが吐出する作動油(以下、「第2作動油」とする。)とを合流させるか否かを切り替え可能な2ポート2位置の電磁弁である。具体的には、合流弁55は、第1位置にある場合に第1作動油と第2作動油とを合流させ、第2位置にある場合に第1作動油と第2作動油とを合流させないようにする。   The junction valve 55 is an example of a junction switching unit, and is a valve that operates in response to a command from the controller 30. In the present embodiment, the merging valve 55 is a hydraulic oil discharged from the first pump 14L (hereinafter referred to as “first hydraulic oil”) and a hydraulic oil discharged from the second pump 14R (hereinafter referred to as “second hydraulic oil”). ").” Is a 2-port 2-position solenoid valve capable of switching whether or not to join. Specifically, the merging valve 55 merges the first hydraulic oil and the second hydraulic oil when in the first position, and merges the first hydraulic oil and the second hydraulic oil when in the second position. Do not let it.

統一ブリードオフ弁56L、56Rは、コントローラ30からの指令に応じて動作する弁である。本実施例では、統一ブリードオフ弁56Lは、第1作動油の作動油タンクTへの排出量を制御可能な2ポート2位置の電磁弁である。統一ブリードオフ弁56Rについても同様である。この構成により、統一ブリードオフ弁56L、56Rは、流量制御弁170〜173のうちの関連する流量制御弁の合成開口を実現できる。具体的には、合流弁55が第2位置にある場合に、統一ブリードオフ弁56Lは流量制御弁170及び流量制御弁171の合成開口を実現でき、統一ブリードオフ弁56Rは流量制御弁172及び流量制御弁173の合成開口を実現できる。また、統一ブリードオフ弁56Lは、第1位置にある場合にコントローラ30からの指令に応じてその合成開口の開口面積を調整する可変絞りとして機能し、第2位置にある場合にその合成開口を遮断する。統一ブリードオフ弁56Rについても同様である。   The unified bleed-off valves 56 </ b> L and 56 </ b> R are valves that operate in response to a command from the controller 30. In this embodiment, the unified bleed-off valve 56L is a 2-port 2-position electromagnetic valve capable of controlling the discharge amount of the first hydraulic oil to the hydraulic oil tank T. The same applies to the unified bleed-off valve 56R. With this configuration, the unified bleed-off valves 56 </ b> L and 56 </ b> R can realize the combined opening of the associated flow control valves among the flow control valves 170 to 173. Specifically, when the merging valve 55 is in the second position, the unified bleed-off valve 56L can realize a combined opening of the flow control valve 170 and the flow control valve 171, and the unified bleed-off valve 56R A synthetic opening of the flow control valve 173 can be realized. The unified bleed-off valve 56L functions as a variable throttle that adjusts the opening area of the synthetic opening in accordance with a command from the controller 30 when in the first position, and opens the synthetic opening when in the second position. Cut off. The same applies to the unified bleed-off valve 56R.

なお、可変ロードチェック弁51〜53、合流弁55、及び統一ブリードオフ弁56L、56Rのそれぞれは、パイロット圧駆動のスプール弁であってもよい。   Note that each of the variable load check valves 51 to 53, the merging valve 55, and the unified bleed-off valves 56L and 56R may be a pilot pressure driven spool valve.

次に、図3を参照し、旋回加速時における図2の油圧回路の状態を説明する。なお、図3の太実線は回生用油圧モータ14A及び旋回用油圧モータ21のそれぞれの吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は回生用油圧モータ14A及び旋回用油圧モータ21のそれぞれの吐出側から流出する作動油の流れを示す。   Next, referring to FIG. 3, the state of the hydraulic circuit in FIG. 2 during turning acceleration will be described. The thick solid lines in FIG. 3 indicate the flow of hydraulic oil that flows into the suction sides of the regenerative hydraulic motor 14A and the turning hydraulic motor 21, respectively. A thick dotted line indicates the flow of hydraulic oil flowing out from the discharge side of each of the regeneration hydraulic motor 14A and the turning hydraulic motor 21.

コントローラ30は、操作装置が生成するパイロット圧を検出する操作圧センサ(図示せず。)等の操作検出部の出力に基づいてショベルに対する操作者の操作内容を判断する。   The controller 30 determines the operation content of the operator on the shovel based on the output of an operation detection unit such as an operation pressure sensor (not shown) that detects the pilot pressure generated by the operation device.

そして、コントローラ30は、旋回操作が行われたと判断すると、旋回操作レバーの操作量に応じて第1作動油を流量制御弁170に供給する。流量制御弁170は、旋回操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を受けて右位置に移動し、第1作動油を旋回用油圧モータ21の吸い込み側ポート21Rに流入させる。また、旋回用油圧モータ21の吐出側ポート21Lから流出する作動油を作動油タンクTに排出する。   When the controller 30 determines that the turning operation has been performed, the controller 30 supplies the first hydraulic oil to the flow control valve 170 according to the operation amount of the turning operation lever. The flow control valve 170 receives the pilot pressure corresponding to the operation amount of the turning operation lever, moves to the right position, and causes the first hydraulic oil to flow into the suction side port 21 </ b> R of the turning hydraulic motor 21. Further, the hydraulic oil flowing out from the discharge side port 21L of the turning hydraulic motor 21 is discharged to the hydraulic oil tank T.

また、コントローラ30は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、ロードセンシング制御、馬力制御等のポンプ吐出量制御に基づき、旋回操作レバーの操作量に対応する第1ポンプ14Lの吐出量指令値を決定する。そして、コントローラ30は、対応するレギュレータを制御して第1ポンプ14Lの吐出量が指令値通りとなるように制御する。   Further, the controller 30 determines a discharge amount command value of the first pump 14L corresponding to the operation amount of the turning operation lever based on pump discharge amount control such as negative control control, positive control control, load sensing control, horsepower control and the like. . Then, the controller 30 controls the corresponding regulator so that the discharge amount of the first pump 14L becomes the command value.

また、コントローラ30は、切替弁87に対して指令を出力し、切替弁87を第1位置に切り替える。また、回生用油圧モータ14Aに対して指令を出力し、回生用油圧モータ14Aの回転速度がエンジン11のアシストに適した回転速度となるように回生用油圧モータ14Aの斜板傾転角を調整する。切替弁87が第1位置に切り替えられると、第2アキュムレータ85Hは、回生用油圧モータ14Aに向けて作動油を放出する。回生用油圧モータ14Aは、第2アキュムレータ85Hから放出された作動油を受けて回転し、且つ、吐出側ポートから第1アキュムレータ85Lに向けて作動油を流出させる。第1アキュムレータ85Lは回生用油圧モータ14Aから流出する作動油を蓄積する。このように、コントローラ30は、第2アキュムレータ85Hに蓄積された作動油を回生用油圧モータ14Aの回転動力に用いることでエンジン11をアシストでき、エンジン負荷を低減できる。   Moreover, the controller 30 outputs a command to the switching valve 87 and switches the switching valve 87 to the first position. Further, a command is output to the regenerative hydraulic motor 14A, and the swash plate tilt angle of the regenerative hydraulic motor 14A is adjusted so that the revolving hydraulic motor 14A has a rotational speed suitable for assisting the engine 11. To do. When the switching valve 87 is switched to the first position, the second accumulator 85H releases the hydraulic oil toward the regeneration hydraulic motor 14A. The regenerative hydraulic motor 14A rotates in response to the hydraulic oil released from the second accumulator 85H, and causes the hydraulic oil to flow out from the discharge side port toward the first accumulator 85L. The first accumulator 85L accumulates hydraulic fluid that flows out from the regeneration hydraulic motor 14A. Thus, the controller 30 can assist the engine 11 by using the hydraulic oil accumulated in the second accumulator 85H as the rotational power of the regenerative hydraulic motor 14A, and can reduce the engine load.

なお、コントローラ30は、第2アキュムレータ85Hに作動油が十分に蓄積されていない場合、切替弁87を第2位置で維持したまま、回生用油圧モータ14Aを第3ポンプとして機能させてもよい。この場合、第3ポンプとしての回生用油圧モータ14Aは、エンジン11によって回転駆動され、作動油タンクTから吸い込んだ作動油を第1アキュムレータ85Lに向けて吐出する。第1アキュムレータ85Lは回生用油圧モータ14Aが吐出する作動油を蓄積する。なお、第1アキュムレータ85Lは旋回加速時にリリーフ弁22L、22Rから流出する作動油を蓄積してもよい。この場合、第1アキュムレータ85Lは、不図示の管路及び切替弁を経由してリリーフ弁22L、22Rの下流に接続される。   Note that, when the hydraulic oil is not sufficiently accumulated in the second accumulator 85H, the controller 30 may cause the regeneration hydraulic motor 14A to function as the third pump while maintaining the switching valve 87 in the second position. In this case, the regenerative hydraulic motor 14A as the third pump is rotationally driven by the engine 11 and discharges the hydraulic oil sucked from the hydraulic oil tank T toward the first accumulator 85L. The first accumulator 85L accumulates hydraulic oil discharged from the regenerative hydraulic motor 14A. Note that the first accumulator 85L may accumulate hydraulic fluid that flows out from the relief valves 22L and 22R at the time of turning acceleration. In this case, the first accumulator 85L is connected downstream of the relief valves 22L and 22R via a not-shown pipeline and a switching valve.

また、コントローラ30は、エンジン負荷が大きい旋回加速時ばかりでなく、旋回加速時以外の任意のタイミングで切替弁87を第1位置に切り替えて回生用油圧モータ14Aを回転させることでエンジン11をアシストしてもよい。   Further, the controller 30 assists the engine 11 by rotating the regenerative hydraulic motor 14 </ b> A by switching the switching valve 87 to the first position not only at the time of turning acceleration with a heavy engine load but also at any timing other than at the time of turning acceleration. May be.

次に、図4を参照し、旋回減速時における図2の油圧回路の状態を説明する。なお、図4の太実線は旋回用油圧モータ21の吸い込み側に流入する作動油の流れを示す。また、太点線は旋回用油圧モータ21の吐出側から流出する作動油の流れを示す。   Next, with reference to FIG. 4, the state of the hydraulic circuit in FIG. 2 during turning deceleration will be described. Note that the thick solid line in FIG. 4 indicates the flow of hydraulic oil flowing into the suction side of the turning hydraulic motor 21. A thick dotted line indicates the flow of hydraulic oil flowing out from the discharge side of the turning hydraulic motor 21.

コントローラ30は、旋回操作が中止されたと判断すると、流量制御弁170を中立位置に戻す。中立位置に戻った流量制御弁170は、旋回用油圧モータ21と第1ポンプ14Lとの間の連通を遮断する。そのため、旋回用油圧モータ21の吐出側ポート21Lの作動油の圧力は増大する。上部旋回体3の慣性によって旋回用油圧モータ21の回転(吐出側ポート21Lからの作動油の吐出)が継続され且つ作動油タンクTへの流出が遮断されて吐出側ポート21Lの作動油が圧縮されるためである。   When the controller 30 determines that the turning operation has been stopped, the controller 30 returns the flow control valve 170 to the neutral position. The flow control valve 170 that has returned to the neutral position blocks communication between the turning hydraulic motor 21 and the first pump 14L. Therefore, the hydraulic oil pressure at the discharge side port 21L of the turning hydraulic motor 21 increases. The rotation of the turning hydraulic motor 21 (discharge of hydraulic oil from the discharge side port 21L) is continued by the inertia of the upper swing body 3 and the outflow to the hydraulic oil tank T is blocked, and the hydraulic oil in the discharge side port 21L is compressed. It is to be done.

このとき、コントローラ30は、切替弁22Gに対して指令を出力し、切替弁22Gを第1位置に切り替える。切替弁22Gが第1位置に切り替えられると、吐出側ポート21Lの作動油は第2アキュムレータ85Hに向かって流出する。そして、第2アキュムレータ85Hは旋回用油圧モータ21から流出する作動油を蓄積する。   At this time, the controller 30 outputs a command to the switching valve 22G and switches the switching valve 22G to the first position. When the switching valve 22G is switched to the first position, the hydraulic oil in the discharge side port 21L flows out toward the second accumulator 85H. The second accumulator 85 </ b> H accumulates hydraulic fluid that flows out from the turning hydraulic motor 21.

一方、旋回用油圧モータ21の吸い込み側ポート21Rの作動油の圧力は低下する。上部旋回体3の慣性によって旋回用油圧モータ21の回転(吸い込み側ポート21Lへの作動油の吸い込み)が継続され且つ第1ポンプ14Lからの流入が遮断されて吸い込み側ポート21Rの作動油が不足するためである。   On the other hand, the pressure of the hydraulic oil in the suction side port 21R of the turning hydraulic motor 21 decreases. The rotation of the swing hydraulic motor 21 (suction of hydraulic oil into the suction side port 21L) is continued by the inertia of the upper swing body 3 and the inflow from the first pump 14L is blocked, so that the hydraulic oil in the suction side port 21R is insufficient. It is to do.

このとき、コントローラ30は、切替弁86に対して指令を出力し、切替弁86を第1位置に切り替える。切替弁86が第1位置に切り替えられると、第1アキュムレータ85Lは旋回用油圧モータ21の吸い込み側ポート21Rに向けて作動油を放出する。そのため、第1アキュムレータ85Lは、吸い込み側ポート21Rでのキャビテーションの発生を防止できる。なお、第1アキュムレータ85Lが放出するよりも多くの流量が吸い込み側ポート21Rで必要とされる場合には作動油タンクTからの作動油が追加的に補給されてもよい。この場合、作動油タンクTからの作動油はチェック弁91を通って吸い込み側ポート21Rに流入する。また、チェック弁91は第1アキュムレータ85Lから作動油タンクTへの作動油の流れを遮断する。   At this time, the controller 30 outputs a command to the switching valve 86 and switches the switching valve 86 to the first position. When the switching valve 86 is switched to the first position, the first accumulator 85L discharges the hydraulic oil toward the suction side port 21R of the turning hydraulic motor 21. Therefore, the first accumulator 85L can prevent cavitation from occurring at the suction side port 21R. Note that the hydraulic oil from the hydraulic oil tank T may be additionally supplied when a larger flow rate than that released by the first accumulator 85L is required at the suction side port 21R. In this case, the hydraulic oil from the hydraulic oil tank T flows through the check valve 91 into the suction side port 21R. Further, the check valve 91 blocks the flow of hydraulic oil from the first accumulator 85L to the hydraulic oil tank T.

なお、上述の実施例において第2アキュムレータ85Hは省略されてもよい。この場合、コントローラ30は、旋回減速時に切替弁22G、切替弁87、及び回生用油圧モータ14Aに対して指令を出力する。そして、切替弁22G及び切替弁87を第1位置に切り替え、且つ、回生用油圧モータ14Aの回転速度がエンジン11のアシストに適した回転速度となるように回生用油圧モータ14Aの斜板傾転角を調整する。切替弁22G及び切替弁87が第1位置に切り替えられると、旋回用油圧モータ21の吐出側ポートから流出する作動油は、シャトル弁22S、切替弁22G、及び切替弁87を通って回生用油圧モータ14Aの吸い込み側に流入する。回生用油圧モータ14Aは、旋回用油圧モータ21の吐出側から流出する作動油を受けて回転することでエンジン11をアシストする。そして、吐出側から第1アキュムレータ85Lに向けて作動油を流出させ、その作動油を第1アキュムレータ85Lに蓄積させる。このようにして、コントローラ30は、第2アキュムレータ85Hが省略された場合であっても、旋回減速時に旋回用油圧モータ21から流出する作動油の油圧エネルギをエンジンアシストトルクとして回生した上で、その作動油を第1アキュムレータ85Lに蓄積できる。   In the above-described embodiment, the second accumulator 85H may be omitted. In this case, the controller 30 outputs a command to the switching valve 22G, the switching valve 87, and the regenerative hydraulic motor 14A at the time of turning deceleration. Then, the switching valve 22G and the switching valve 87 are switched to the first position, and the swash plate is tilted so that the rotation speed of the regeneration hydraulic motor 14A becomes a rotation speed suitable for assisting the engine 11. Adjust the corners. When the switching valve 22G and the switching valve 87 are switched to the first position, the hydraulic oil flowing out from the discharge side port of the turning hydraulic motor 21 passes through the shuttle valve 22S, the switching valve 22G, and the switching valve 87, and the regenerative hydraulic pressure. It flows into the suction side of the motor 14A. The regenerative hydraulic motor 14 </ b> A assists the engine 11 by receiving and rotating the hydraulic oil flowing out from the discharge side of the turning hydraulic motor 21. Then, the hydraulic oil flows out from the discharge side toward the first accumulator 85L, and the hydraulic oil is accumulated in the first accumulator 85L. In this way, even when the second accumulator 85H is omitted, the controller 30 regenerates the hydraulic energy of the hydraulic oil flowing out from the turning hydraulic motor 21 during turning deceleration as the engine assist torque. The hydraulic oil can be accumulated in the first accumulator 85L.

以上の構成により、図2の油圧回路は、旋回減速時に旋回用油圧モータ21から流出する作動油を第2アキュムレータ85Hに蓄積した後、任意のタイミングでその蓄積した作動油を回生用油圧モータ14Aに向けて放出できる。そのため、回生用油圧モータ14Aは、エンジン負荷が大きい場合等、任意のタイミングで回生エネルギを再使用してエンジン11をアシストでき、ショベルの運動性能を向上させることができる。   With the above configuration, the hydraulic circuit in FIG. 2 accumulates the hydraulic oil flowing out from the turning hydraulic motor 21 during turning deceleration in the second accumulator 85H, and then regenerates the accumulated hydraulic oil at an arbitrary timing 14A. Can be released toward Therefore, the regenerative hydraulic motor 14A can assist the engine 11 by reusing regenerative energy at an arbitrary timing, such as when the engine load is large, and can improve the excavator's motion performance.

また、図2の油圧回路は、回生用油圧モータ14Aの下流に第1アキュムレータ85Lを配置しているため、回生用油圧モータ14Aで回生エネルギを再使用したときの作動油で第1アキュムレータ85Lを充填できる。また、旋回回生回路が一方向流れの閉ループを形成しているため、リーク等によってその閉ループから出た分の作動油を補うだけで旋回回生回路を機能させることができ、エンジン出力をほとんど使わずに旋回回生回路を継続的に機能させることができる。そのため、エンジン出力の他への割り当てのために第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rの出力を一時的に低減させる必要がなく、その一時的な低減を実現するための機能要素を用意する必要もない。   Further, since the first accumulator 85L is disposed downstream of the regenerative hydraulic motor 14A in the hydraulic circuit of FIG. 2, the first accumulator 85L is used with hydraulic oil when the regenerative energy is reused in the regenerative hydraulic motor 14A. Can be filled. In addition, since the swivel regeneration circuit forms a closed loop with a one-way flow, the swivel regeneration circuit can be made to function simply by supplementing the hydraulic oil that has exited the closed loop due to leakage, etc., and uses little engine output. The swivel regeneration circuit can be made to function continuously. Therefore, it is not necessary to temporarily reduce the outputs of the first pump 14L and the second pump 14R for allocation to other engine outputs, and it is also necessary to provide functional elements for realizing the temporary reduction. Absent.

また、図2の油圧回路は、回生用油圧モータ14Aの下流に第1アキュムレータ85Lを配置しているため、第1アキュムレータ85Lの開閉弁として回生用油圧モータ14Aを機能させることができる。   Further, since the first accumulator 85L is disposed downstream of the regeneration hydraulic motor 14A in the hydraulic circuit of FIG. 2, the regeneration hydraulic motor 14A can function as an on-off valve of the first accumulator 85L.

次に、図5を参照し、図1のショベルに搭載される油圧回路の別の構成例について説明する。図5の油圧回路は、主に、アームシリンダ8に流出入する作動油の向き及び流量が2つの流量制御弁171A、171Bによって制御される点、ブームシリンダ7のボトム側油室に流出入する作動油の流量が2つの流量制御弁172A、172Bによって制御される点、合流切替部が合流弁ではなく可変ロードチェック弁によって構成される点(合流弁が省略される点)で、図2の油圧回路と異なるがその他の点で共通する。そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明する。   Next, another configuration example of the hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. 1 will be described with reference to FIG. The hydraulic circuit in FIG. 5 mainly flows in and out of the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 in that the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the arm cylinder 8 are controlled by the two flow control valves 171A and 171B. The point where the flow rate of the hydraulic oil is controlled by the two flow rate control valves 172A and 172B, and the point where the merging switching unit is constituted by a variable load check valve instead of the merging valve (the merging valve is omitted), It is different from the hydraulic circuit but is common in other points. Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points.

流量制御弁171A、171Bは、アームシリンダ8に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図2の流量制御弁171に対応する。具体的には、流量制御弁171Aは、第1作動油をアームシリンダ8に供給し、流量制御弁171Bは、第2作動油をアームシリンダ8に供給する。したがって、アームシリンダ8には、第1作動油と第2作動油とが同時に流入し得る。   The flow control valves 171A and 171B are valves that control the direction and flow rate of hydraulic oil flowing into and out of the arm cylinder 8, and correspond to the flow control valve 171 in FIG. Specifically, the flow control valve 171 </ b> A supplies the first hydraulic oil to the arm cylinder 8, and the flow control valve 171 </ b> B supplies the second hydraulic oil to the arm cylinder 8. Therefore, the first hydraulic oil and the second hydraulic oil can flow into the arm cylinder 8 at the same time.

流量制御弁172Aは、ブームシリンダ7に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図2の流量制御弁172に対応する。   The flow control valve 172A is a valve that controls the direction and flow rate of hydraulic oil flowing into and out of the boom cylinder 7, and corresponds to the flow control valve 172 in FIG.

流量制御弁172Bは、ブーム上げ操作が行われた場合に、ブームシリンダ7のボトム側油室に第1作動油を流入させる弁であり、ブーム下げ操作が行われた場合には、ブームシリンダ7のボトム側油室から流出する作動油を第1作動油に合流させることができる。   The flow control valve 172B is a valve that allows the first hydraulic oil to flow into the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 when the boom raising operation is performed. When the boom lowering operation is performed, the boom cylinder 7 The hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber can be merged with the first hydraulic oil.

流量制御弁173は、バケットシリンダ9に流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁であり、図2の流量制御弁173に対応する。   The flow control valve 173 is a valve that controls the direction and flow rate of the hydraulic oil flowing into and out of the bucket cylinder 9 and corresponds to the flow control valve 173 in FIG.

可変ロードチェック弁50、51A、51B、52A、52B、53は、流量制御弁170、171A、171B、172A、172B、173のそれぞれと第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rのうちの少なくとも一方との間の連通・遮断を切り替え可能な2ポート2位置の弁である。これら6つの可変ロードチェック弁は、それぞれが連動して動作することで合流切替部としての機能を果たし、図2の合流弁55の機能を実現できる。そのため、図5の油圧回路では図2の合流弁55が省略される。   The variable load check valves 50, 51A, 51B, 52A, 52B, 53 are respectively flow rate control valves 170, 171A, 171B, 172A, 172B, 173 and at least one of the first pump 14L and the second pump 14R. It is a 2-port 2-position valve that can be switched between communication and blocking. These six variable load check valves operate in conjunction with each other, thereby functioning as a merging switching unit and realizing the function of the merging valve 55 of FIG. Therefore, the junction valve 55 of FIG. 2 is omitted from the hydraulic circuit of FIG.

統一ブリードオフ弁56L、56Rは、第1作動油の作動油タンクTへの排出量を制御可能な2ポート2位置の弁であり、図2の統一ブリードオフ弁56L、56Rに対応する。   The unified bleed-off valves 56L and 56R are 2-port 2-position valves capable of controlling the discharge amount of the first hydraulic oil to the hydraulic oil tank T, and correspond to the unified bleed-off valves 56L and 56R in FIG.

なお、図5の6つの流量制御弁は何れも6ポート3位置のスプール弁であり、図2の流量制御弁と違い、センターバイパスポートを有する。そのため、図5の統一ブリードオフ弁56Lは流量制御弁171Aの下流に配置され、統一ブリードオフ弁56Rは流量制御弁171Bの下流に配置される。   The six flow control valves in FIG. 5 are all 6-port 3-position spool valves, and have a center bypass port, unlike the flow control valve in FIG. Therefore, the unified bleed-off valve 56L in FIG. 5 is arranged downstream of the flow control valve 171A, and the unified bleed-off valve 56R is arranged downstream of the flow control valve 171B.

切替弁62Aは、ブームシリンダ7から排出される作動油を回生用油圧モータ14Aの吸い込み側に流入させるか否かを切り替え可能な3ポート3位置の弁である。具体的には、切替弁62Aは、第1位置(左位置)にある場合にブームシリンダ7のボトム側油室と回生用油圧モータ14Aの吸い込み側との間を連通させ、第2位置(右位置)にある場合にブームシリンダ7のロッド側油室と回生用油圧モータ14Aの吸い込み側との間を連通させ、第3位置(中立位置)にある場合にそれらの間の連通を遮断する。   The switching valve 62A is a three-port three-position valve that can switch whether or not to let the hydraulic oil discharged from the boom cylinder 7 flow into the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A. Specifically, the switching valve 62A communicates between the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 and the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A when in the first position (left position), and the second position (right When in the third position (neutral position), the communication between the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A is cut off.

切替弁62Bは、ブームシリンダ7のロッド側油室から排出される作動油を作動油タンクTに排出するか否かを切り替え可能な2ポート2位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁62Bは、第1位置にある場合にブームシリンダ7のロッド側油室と作動油タンクTとの間を連通し、第2位置にある場合にその連通を遮断する。なお、切替弁62Bは、第1位置において、作動油タンクTからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。   The switching valve 62 </ b> B is a 2-port 2-position variable relief valve capable of switching whether to discharge the hydraulic oil discharged from the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank T. Specifically, the switching valve 62B communicates between the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7 and the hydraulic oil tank T when in the first position, and blocks communication when in the second position. The switching valve 62B has a check valve that blocks the flow of hydraulic oil from the hydraulic oil tank T in the first position.

切替弁62Cは、ブームシリンダ7のボトム側油室から排出される作動油を作動油タンクTに排出するか否かを切り替え可能な2ポート2位置の可変リリーフ弁である。具体的には、切替弁62Cは、第1位置にある場合にブームシリンダ7のボトム側油室と作動油タンクTとの間を連通し、第2位置にある場合にその連通を遮断する。なお、切替弁62Cは、第1位置において、作動油タンクTからの作動油の流れを遮断するチェック弁を有する。   The switching valve 62C is a 2-port 2-position variable relief valve capable of switching whether or not to discharge the hydraulic oil discharged from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank T. Specifically, the switching valve 62C communicates between the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and the hydraulic oil tank T when in the first position, and shuts off the communication when in the second position. Note that the switching valve 62C has a check valve that blocks the flow of hydraulic oil from the hydraulic oil tank T at the first position.

次に、図6を参照し、ブーム下げ操作時における図5の油圧回路の状態を説明する。なお、図6の太実線はブームシリンダ7のロッド側油室に流入する作動油の流れを示す。また、太点線はブームシリンダ7のボトム側油室から流出する作動油の流れを示す。   Next, the state of the hydraulic circuit in FIG. 5 during the boom lowering operation will be described with reference to FIG. The thick solid line in FIG. 6 indicates the flow of hydraulic oil flowing into the rod side oil chamber of the boom cylinder 7. The thick dotted line indicates the flow of hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7.

コントローラ30は、例えば、ブーム下げ操作が行われたと判断すると、可変ロードチェック弁52A及び切替弁62Aを第1位置に切り替える。流量制御弁172Aは、ブーム操作レバーの操作量に応じたパイロット圧を受けて右位置に移動し、第2作動油をブームシリンダ7のロッド側油室に流入させる。また、ブームシリンダ7のボトム側油室から流出する作動油を切替弁62A経由で回生用油圧モータ14Aの吸い込み側に流入させる。なお、ブームシリンダ7のボトム側油室から流出する作動油を再生弁7a経由でロッド側油室に再生してもよい。   For example, when the controller 30 determines that the boom lowering operation has been performed, the controller 30 switches the variable load check valve 52A and the switching valve 62A to the first position. The flow control valve 172A receives a pilot pressure corresponding to the operation amount of the boom operation lever, moves to the right position, and causes the second hydraulic oil to flow into the rod side oil chamber of the boom cylinder 7. Further, the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 is caused to flow into the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A via the switching valve 62A. The hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 may be regenerated into the rod side oil chamber via the regeneration valve 7a.

また、図5の油圧回路は、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等のブームシリンダ7以外の他の油圧アクチュエータから流出する作動油を回生用油圧モータ14Aの吸い込み側に流入させる構成であってもよい。   Further, the hydraulic circuit of FIG. 5 may be configured such that hydraulic oil flowing out from other hydraulic actuators other than the boom cylinder 7 such as the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 flows into the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A. .

このように、図5の油圧回路は、図2の油圧回路による効果に加え、ブーム下げ操作時にブームシリンダ7のボトム側油室から流出する作動油を回生用油圧モータ14Aの吸い込み側に供給できるという追加的な効果を有する。   As described above, the hydraulic circuit of FIG. 5 can supply the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the suction side of the regenerative hydraulic motor 14A in addition to the effect of the hydraulic circuit of FIG. It has the additional effect of.

また、図5の油圧回路は、図2の油圧回路と同様、回生用油圧モータ14Aの下流に第1アキュムレータ85Lを配置しているため、回生用油圧モータ14Aで回生エネルギを再使用したときの作動油で第1アキュムレータ85Lを充填できる。また、旋回回生回路が一方向流れの閉ループを形成しているため、リーク等によってその閉ループから出た分の作動油をブームシリンダ7からの作動油で補うだけで旋回回生回路を機能させることができ、エンジン出力を使わずに旋回回生回路を継続的に機能させることができる。そのため、エンジン出力の他への割り当てのために第1ポンプ14L及び第2ポンプ14Rの出力を一時的に低減させる必要がなく、その一時的な低減を実現するための機能要素を用意する必要もない。   Further, in the hydraulic circuit of FIG. 5, since the first accumulator 85L is arranged downstream of the regenerative hydraulic motor 14A, similarly to the hydraulic circuit of FIG. 2, when the regenerative energy is reused by the regenerative hydraulic motor 14A, The first accumulator 85L can be filled with hydraulic oil. In addition, since the swivel regeneration circuit forms a closed loop with a one-way flow, the swirl regeneration circuit can be made to function only by supplementing the hydraulic oil from the closed loop with hydraulic fluid from the boom cylinder 7 due to leakage or the like. The turning regeneration circuit can be continuously functioned without using the engine output. Therefore, it is not necessary to temporarily reduce the outputs of the first pump 14L and the second pump 14R for allocation to other engine outputs, and it is also necessary to provide functional elements for realizing the temporary reduction. Absent.

また、図5の油圧回路は、図2の油圧回路と同様、回生用油圧モータ14Aの下流に第1アキュムレータ85Lを配置しているため、第1アキュムレータ85Lの開閉弁として回生用油圧モータ14Aを機能させることができる。   Further, in the hydraulic circuit of FIG. 5, since the first accumulator 85L is arranged downstream of the regenerative hydraulic motor 14A, similarly to the hydraulic circuit of FIG. 2, the regenerative hydraulic motor 14A is used as an opening / closing valve of the first accumulator 85L. Can function.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

1・・・下部走行体 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 7a、8a、9a・・・再生弁 7b、8b・・・保持弁 10・・・キャビン 11・・・エンジン 13・・・変速機 14L・・・第1ポンプ 14R・・・第2ポンプ 14A・・・回生用油圧モータ 17・・・コントロールバルブ 21・・・旋回用油圧モータ 21L、21R・・・ポート 22G・・・切替弁 22L、22R・・・リリーフ弁 22S・・・シャトル弁 23L、23R・・・チェック弁 30・・・コントローラ 50、51、51A、51B、52、52A、52B、53・・・可変ロードチェック弁 55・・・合流弁 56L、56R・・・統一ブリードオフ弁 62A、62B、62C・・・切替弁 85L・・・第1アキュムレータ 85H・・・第2アキュムレータ 86、87・・・切替弁 88、89・・・チェック弁 90・・・リリーフ弁 91・・・チェック弁 170、171、171A、171B、172、172A、172B、173・・・流量制御弁 T・・・作動油タンク   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling body 2 ... Turning mechanism 3 ... Upper turning body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom cylinder 8 ... Arm cylinder 9 ... Bucket cylinders 7a, 8a, 9a ... regeneration valves 7b, 8b ... holding valves 10 ... cabin 11 ... engine 13 ... transmission 14L ... first pump 14R ... second Pump 14A ... Regenerative hydraulic motor 17 ... Control valve 21 ... Turning hydraulic motor 21L, 21R ... Port 22G ... Switching valve 22L, 22R ... Relief valve 22S ... Shuttle valve 23L, 23R ... Check valve 30 ... Controller 50, 51, 51A, 51B, 52, 52A, 52B, 53 ... Variable load check valve 55 ... Flow valve 56L, 56R ... Unified bleed-off valve 62A, 62B, 62C ... Switching valve 85L ... First accumulator 85H ... Second accumulator 86, 87 ... Switching valve 88, 89 ... Check valve 90 ... Relief valve 91 ... Check valve 170, 171, 171A, 171B, 172, 172A, 172B, 173 ... Flow control valve T ... Hydraulic oil tank

Claims (5)

油圧アクチュエータから流出する作動油が有するエネルギを回生してエンジンをアシストする回生用油圧モータと、
前記回生用油圧モータの下流に配置される第1アキュムレータと、
を備えるショベル。
A regenerative hydraulic motor that regenerates energy of hydraulic oil flowing out from the hydraulic actuator and assists the engine;
A first accumulator disposed downstream of the regenerative hydraulic motor;
Excavator equipped with.
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回駆動する旋回用油圧モータと、を備え、
前記第1アキュムレータは、旋回減速中に前記旋回用油圧モータの吸い込み側に作動油を供給する、
請求項1に記載のショベル。
A lower traveling body,
An upper swivel body that is turnably mounted on the lower traveling body;
A turning hydraulic motor that drives the upper turning body to turn,
The first accumulator supplies hydraulic oil to the suction side of the turning hydraulic motor during turning deceleration.
The excavator according to claim 1.
前記回生用油圧モータの上流に配置される第2アキュムレータを備える、
請求項1又は2に記載のショベル。
A second accumulator disposed upstream of the regenerative hydraulic motor;
The shovel according to claim 1 or 2.
前記第2アキュムレータの使用圧力は、前記第1アキュムレータの使用圧力よりも高い、
請求項3に記載のショベル。
The working pressure of the second accumulator is higher than the working pressure of the first accumulator,
The excavator according to claim 3.
前記第2アキュムレータから放出された作動油は、前記回生用油圧モータを介して前記第1アキュムレータへ供給される、
請求項4に記載のショベル。
The hydraulic oil discharged from the second accumulator is supplied to the first accumulator via the regeneration hydraulic motor.
The excavator according to claim 4.
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