JP2017119964A

JP2017119964A - Construction machine

Info

Publication number: JP2017119964A
Application number: JP2015256380A
Authority: JP
Inventors: 伯成李; Bocheng Li; 健太磯山; Kenta Isoyama; 洋一郎山崎; Yoichiro Yamazaki
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-07-06
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: JP6528677B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction machine capable of accurately detecting degrees of damage or wear of a hydraulic pump.SOLUTION: A hydraulic shovel 2 comprises: a main pump 16 whose damage or wear state is to be detected; a pilot pump 17 that through a discharge line 17a and branch line 17b joining a midway part of a drain line 16d connected to the main pump 16, supplies hydraulic oil to the drain line 16d; and a metal sensor 24 that is provided on the downstream side of a joining point of the drain line 16d and the pilot pump 17 and is capable of detecting the amount of metal powder contained in the hydraulic oil derived from the main pump 16. The pilot pump 17 supplies the hydraulic oil to the drain line 16d so that a flow rate of the hydraulic oil to be supplied to the metal sensor 24 is settled within a flow rate range preset to the metal sensor 24.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、作動油を吐出する油圧ポンプ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 pump that discharges hydraulic oil.

従来から、例えば、アタッチメントと、アタッチメントを駆動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、を備えた建設機械が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a construction machine including an attachment, a hydraulic actuator that drives the attachment, and a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator is known.

この種の建設機械において、前記油圧ポンプから流出する金属粉の量を検出することによって当該油圧ポンプの損傷又は摩耗を検出するものがある（例えば、特許文献１）。 Some construction machines of this type detect damage or wear of the hydraulic pump by detecting the amount of metal powder flowing out of the hydraulic pump (for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載の建設機械は、油圧ポンプから導出される作動油中に含まれる金属粉を連続的に検出するためのセンサを備えている。 The construction machine described in Patent Document 1 includes a sensor for continuously detecting metal powder contained in hydraulic oil derived from a hydraulic pump.

前記センサは、油圧ポンプの吐出ライン又はドレンライン等の作動油の流通経路に設けられている。 The sensor is provided in a hydraulic oil flow path such as a discharge line or a drain line of a hydraulic pump.

特開平６−１１３７６号公報JP-A-6-11376

ところで、金属粉量を検出するためのセンサには、所定の精度をもって金属粉量を検出するために、検出に適した作動油の流量の範囲が予め設定されている。 By the way, in order to detect the amount of metal powder with a predetermined accuracy, a range of flow rate of hydraulic oil suitable for detection is set in advance in the sensor for detecting the amount of metal powder.

しかし、センサが油圧ポンプの吐出ラインに設けられていると、センサに供給される作動油の流量が多すぎる。 However, if the sensor is provided in the discharge line of the hydraulic pump, the flow rate of hydraulic oil supplied to the sensor is too large.

そこで、特許文献１に記載のように油圧ポンプのドレンラインにセンサを設けることが考えられるが、センサがドレンラインに設けられていると、センサに供給される作動油の流量が少な過ぎ、金属粉を精度よく検出することが難しいという問題がある。 Therefore, it is conceivable to provide a sensor in the drain line of the hydraulic pump as described in Patent Document 1, but if the sensor is provided in the drain line, the flow rate of hydraulic oil supplied to the sensor is too small, and the metal There is a problem that it is difficult to detect powder accurately.

本発明の目的は、油圧ポンプの損傷又は摩耗の程度を精度よく検出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 capable of accurately detecting the degree of damage or wear of a hydraulic pump.

上記課題を解決するために、本発明は、建設機械であって、その損傷又は摩耗の状態が検出される被検出油圧ポンプと、前記被検出油圧ポンプに接続されたドレンラインの途中部に合流する補給ラインを介して前記ドレンラインに作動油を補給する補給手段と、前記ドレンラインにおける前記補給手段との合流点の下流側に設けられ、前記被検出油圧ポンプから導出される作動油中に含まれる金属粉の量を検出可能な金属検出器と、を備え、前記補給手段は、前記金属検出器に供給される作動油の流量が前記金属検出器に予め設定された流量範囲内に収まるように前記ドレンラインに対して作動油を補給する、建設機械を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a construction machine, which is a detected hydraulic pump in which the state of damage or wear is detected, and a middle part of a drain line connected to the detected hydraulic pump. In the hydraulic oil derived from the detected hydraulic pump, provided on the downstream side of the joining point of the supply means for supplying hydraulic oil to the drain line via the supply line and the supply means in the drain line A metal detector capable of detecting the amount of contained metal powder, and the replenishment means has a flow rate of hydraulic oil supplied to the metal detector within a flow rate range preset in the metal detector. Thus, a construction machine for supplying hydraulic oil to the drain line is provided.

本発明によれば、被検出油圧ポンプのドレンラインに金属検出器が設けられているとともに、金属検出器に供給される作動油の流量が金属検出器に予め設定された流量範囲内に収まるようにドレンラインに対して作動油を補給する補給手段を備えている。 According to the present invention, the metal detector is provided in the drain line of the detected hydraulic pump, and the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal detector is within the flow rate range set in advance in the metal detector. And a supply means for supplying hydraulic oil to the drain line.

そのため、ドレンラインを流れる作動油に補給手段からの作動油を加えることにより、金属粉検出器に適切な流量の作動油を供給して正確に金属粉を検出することができる。 Therefore, by adding the working oil from the replenishing means to the working oil flowing through the drain line, it is possible to supply the working oil at an appropriate flow rate to the metal powder detector and accurately detect the metal powder.

したがって、本発明によれば、被検出油圧ポンプの損傷又は摩耗の程度を正確に検出することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect the degree of damage or wear of the detected hydraulic pump.

ここで、補給手段は、被検出油圧ポンプの吐出ラインから分岐する分岐ラインを介して被検出油圧ポンプからドレンラインに作動油を補給するものでもよい。しかし、この場合には、被検出油圧ポンプに対して多くの吐出流量が要求される状況で当該被検出油圧ポンプからドレンラインへの作動油の供給量が制限され、その結果、金属粉の検出タイミングが制約されるおそれがある。 Here, the replenishing means may replenish hydraulic oil from the detected hydraulic pump to the drain line via a branch line branched from the discharge line of the detected hydraulic pump. However, in this case, the amount of hydraulic oil supplied from the detected hydraulic pump to the drain line is limited in a situation where a large discharge flow rate is required for the detected hydraulic pump, and as a result, metal powder is detected. Timing may be constrained.

そこで、前記建設機械において、前記補給手段は、前記補給ラインを介して前記ドレンラインに対して作動油を補給する補給用油圧ポンプを有していてもよい。 Therefore, in the construction machine, the replenishing means may include a replenishing hydraulic pump that replenishes hydraulic oil to the drain line via the replenishment line.

この態様によれば、被検出油圧ポンプとは別の補給用油圧ポンプを用いてドレンラインに作動油を補給しているため、被検出油圧ポンプに対して多くの吐出流量が要求された状況であっても金属粉の検出タイミングが制約されるのを抑制することができる。 According to this aspect, since the hydraulic oil is replenished to the drain line using a replenishing hydraulic pump different from the detected hydraulic pump, a large discharge flow rate is required for the detected hydraulic pump. Even if it exists, it can suppress that the detection timing of metal powder is restrict | limited.

ここで、前記補給用油圧ポンプは、ドレンラインに作動油を補給することのみを目的とする専用のポンプであってもよい。しかし、この場合には、建設機械のコストが増加するという問題がある。 Here, the replenishing hydraulic pump may be a dedicated pump only for replenishing hydraulic oil to the drain line. However, in this case, there is a problem that the cost of the construction machine increases.

そこで、前記建設機械は、前記被検出油圧ポンプから吐出される作動油により駆動する油圧アクチュエータと、前記被検出油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの作動油の給排を制御するとともにパイロットポートを有する制御弁と、をさらに備え、前記補給用油圧ポンプは、前記パイロットポートに接続されていることが好ましい。 Therefore, the construction machine controls the hydraulic actuator driven by the hydraulic oil discharged from the detected hydraulic pump, and controls the supply and discharge of the hydraulic oil from the detected hydraulic pump to the hydraulic actuator and has a pilot port It is preferable that the replenishing hydraulic pump is connected to the pilot port.

この態様によれば、補給用油圧ポンプを制御弁に対してパイロット圧を供給するパイロットポンプとして兼用することができるため、建設機械のコストの増加を抑えることができる。 According to this aspect, the replenishment hydraulic pump can also be used as a pilot pump that supplies pilot pressure to the control valve, so that an increase in the cost of the construction machine can be suppressed.

一方、このように補給用油圧ポンプをパイロットポンプとして兼用する場合、パイロットポートに作動油を供給している状況と作動油を供給していない状況とで、当該補給用油圧ポンプからドレンラインに供給可能な作動油の流量が変動する。これにより、金属検出器へ供給される作動油の流量が変動して、金属粉の検出精度が低下するおそれがある。 On the other hand, when the replenishing hydraulic pump is also used as a pilot pump in this way, the replenishing hydraulic pump supplies the drain line depending on whether the operating oil is supplied to the pilot port or not. The possible hydraulic fluid flow varies. As a result, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal detector may fluctuate, and the detection accuracy of the metal powder may be reduced.

そこで、前記建設機械は、前記補給用油圧ポンプと前記パイロットポートとの間に設けられ、前記補給用油圧ポンプから前記パイロットポートへの作動油の供給を許容する許容状態と作動油の供給を停止する停止状態との間で切換操作可能な操作手段と、前記操作手段の操作状態を検出可能な操作検出器と、前記操作検出器により前記操作手段が停止状態に切り換えられたことが検出されたときに前記金属検出器から検出値を取得する制御装置と、をさらに備えていることが好ましい。 Therefore, the construction machine is provided between the replenishment hydraulic pump and the pilot port, and permits the supply of hydraulic oil from the replenishment hydraulic pump to the pilot port and stops the supply of hydraulic oil. An operation means capable of switching between a stop state, an operation detector capable of detecting the operation state of the operation means, and the operation detector detecting that the operation means has been switched to the stop state. It is preferable to further include a control device that sometimes obtains a detection value from the metal detector.

この態様によれば、操作手段が停止状態に切り換えられたことが検出されたとき、つまり、補給用油圧ポンプからパイロットポートへの作動油の供給が停止したときに金属粉の検出値が取得される。 According to this aspect, the detected value of the metal powder is acquired when it is detected that the operating means has been switched to the stopped state, that is, when the supply of hydraulic oil from the replenishing hydraulic pump to the pilot port is stopped. The

そのため、補給用油圧ポンプからドレンラインへ供給される作動油の流量の変動を抑えた状態で金属粉の検出を行うことができる。 Therefore, it is possible to detect the metal powder in a state where the fluctuation of the flow rate of the hydraulic oil supplied from the replenishing hydraulic pump to the drain line is suppressed.

ここで、補給ラインに切換弁を設け、制御装置は、操作手段が許容状態に切り換えられたときに切換弁を閉じるとともに操作手段が停止状態に切り換えられたときに切換弁を開くように切換弁を制御してよい。このようにすれば、操作手段による制御弁の操作と操作手段の非操作時におけるドレンラインへの作動油の補給とを両立することができる。 Here, a switching valve is provided in the replenishment line, and the control device closes the switching valve when the operating means is switched to the allowable state and opens the switching valve when the operating means is switched to the stopped state. May be controlled. In this way, it is possible to achieve both the operation of the control valve by the operating means and the replenishment of the hydraulic oil to the drain line when the operating means is not operated.

しかし、この場合には、制御装置による切換弁の制御が必要となるため建設機械の構成が複雑化する。 However, in this case, since the control valve needs to be controlled by the control device, the construction of the construction machine becomes complicated.

そこで、前記建設機械において、前記補給手段は、前記補給ラインに設けられ、前記補給用油圧ポンプの吐出圧が予め設定されたリリーフ圧を超えるときに開放するリリーフ弁を備えていることが好ましい。 Therefore, in the construction machine, it is preferable that the replenishing means includes a relief valve provided in the replenishment line and opened when a discharge pressure of the replenishing hydraulic pump exceeds a preset relief pressure.

この態様によれば、リリーフ弁の上流側（一次側）の圧力を利用して操作手段に必要なパイロット圧を確保しながら、補給用油圧ポンプの吐出圧がリリーフ圧を超えたときにリリーフ弁の下流側（二次側）の流量を利用して金属検出器に必要な最低流量を確保することができる。そして、このような動作を制御装置による制御を行うことなく実現することができる。 According to this aspect, the relief valve is used when the discharge pressure of the replenishing hydraulic pump exceeds the relief pressure while securing the pilot pressure necessary for the operating means by utilizing the pressure on the upstream side (primary side) of the relief valve. The minimum flow rate required for the metal detector can be secured by using the flow rate on the downstream side (secondary side). Such an operation can be realized without performing control by the control device.

前記建設機械において、前記被検出油圧ポンプは、可変容量式の油圧ポンプであり、前記制御装置は、前記操作検出器により検出された前記操作手段の操作量が大きいほど前記被検出油圧ポンプの容量が大きくなるように当該被検出油圧ポンプの容量を制御することが好ましい。 In the construction machine, the detected hydraulic pump is a variable displacement hydraulic pump, and the control device has a capacity of the detected hydraulic pump as the operation amount of the operating means detected by the operation detector increases. It is preferable to control the displacement of the detected hydraulic pump so as to increase.

この態様によれば、被検出油圧ポンプの容量を操作手段の操作量に応じて制御する（いわゆるポジティブコントロール［以下、ポジコンという］を行う）ことにより、油圧アクチュエータに要求される動力に応じて被検出油圧ポンプの動力を調整することができる。 According to this aspect, the capacity of the detected hydraulic pump is controlled according to the operation amount of the operating means (so-called positive control [hereinafter referred to as positive control] is performed), so that the detected pressure is determined according to the power required for the hydraulic actuator. The power of the detection hydraulic pump can be adjusted.

しかし、可変容量式の油圧ポンプは、容量が低く設定されるほどドレンラインの作動油の流量が大きくなり、かつ、油圧ポンプの吐出圧（油圧アクチュエータの負荷）が大きくなるほどドレンラインの流量が大きくなる特性を有する。そのため、操作手段の操作量が経時的に変化し、これに伴い油圧アクチュエータの負荷が経時的に変動するする状況で金属粉の検出を行うと、ドレンライン内の作動油の流量が不安定となる。 However, in the variable displacement hydraulic pump, the lower the capacity is set, the larger the flow rate of the hydraulic fluid in the drain line, and the larger the discharge pressure (load of the hydraulic actuator) of the hydraulic pump, the larger the flow rate of the drain line. It has the characteristic which becomes. Therefore, if metal powder is detected in a situation where the operation amount of the operation means changes with time and the load of the hydraulic actuator fluctuates with time, the flow rate of hydraulic oil in the drain line becomes unstable. Become.

そこで、上述のように操作手段が停止状態に切り換えられたときに金属粉の検出を行うことにより、補給用油圧ポンプからの作動油の流量の変動を抑えた状態で金属粉をより正確に検出することができる。 Therefore, by detecting the metal powder when the operating means is switched to the stop state as described above, the metal powder can be detected more accurately while suppressing the fluctuation of the flow rate of the hydraulic oil from the replenishing hydraulic pump. can do.

ここで、ある時期に検出された金属粉の量（金属検出器による検出値）が所定量を超えたときに被検出油圧ポンプが異常な状態にあると判定することも可能であるが、その検出時に偶然金属粉の量が多かった場合に誤った判定が行われるおそれがある。 Here, it is possible to determine that the detected hydraulic pump is in an abnormal state when the amount of metal powder detected at a certain time (detected value by the metal detector) exceeds a predetermined amount. If the amount of metal powder is accidentally large at the time of detection, an erroneous determination may be made.

そこで、前記建設機械において、前記制御装置は、前記金属検出器から取得された検出値を記憶する記憶部を有し、前記記憶部に記憶された検出値と当該検出値の検出後に検出された検出値とに基づく単位時間当たりの金属粉量の増加率が予め設定された増加率閾値を超える場合に前記被検出油圧ポンプが異常な状態にあると判定することが好ましい。 Therefore, in the construction machine, the control device has a storage unit that stores a detection value acquired from the metal detector, and is detected after detection of the detection value stored in the storage unit and the detection value. It is preferable to determine that the detected hydraulic pump is in an abnormal state when an increase rate of the amount of metal powder per unit time based on the detection value exceeds a preset increase rate threshold.

油圧ポンプの故障の前兆として単位時間当たりの金属粉の増加量が急激に上昇する傾向がある。 There is a tendency for the amount of increase in metal powder per unit time to rapidly increase as a precursor of a hydraulic pump failure.

そのため、前記態様のように、単位時間当たりの金属粉量の増加率が予め設定された増加率閾値を超える場合に被検出油圧ポンプが異常な状態にあると判定することにより、上述のような誤判定を回避することができる。 Therefore, as described above, when the increase rate of the amount of metal powder per unit time exceeds a preset increase rate threshold, it is determined that the detected hydraulic pump is in an abnormal state as described above. Misjudgment can be avoided.

なお、前記態様において『異常な状態』とは被検出油圧ポンプが故障する前の状態であり、かつ、被検出油圧ポンプからの金属粉によって他の油圧機器が故障する前の状態を意味する。そして、『予め設定された増加率閾値』は、上記『異常な状態』を判定することができるものとして設定されている。 In the above aspect, the “abnormal state” means a state before the detected hydraulic pump fails and before the other hydraulic equipment fails due to metal powder from the detected hydraulic pump. The “predetermined increase rate threshold value” is set so that the “abnormal state” can be determined.

前記建設機械において、前記制御装置からの指令に応じて所定の情報を報知可能な報知装置をさらに備え、前記制御装置は、前記被検出油圧ポンプが異常な状態にあると判定した場合に前記報知装置に対して前記被検出油圧ポンプが異常な状態にあること報知するための指令を出力することが好ましい。 The construction machine further includes a notifying device capable of notifying predetermined information according to a command from the control device, and the control device notifies the notification when the detected hydraulic pump is in an abnormal state. It is preferable to output a command for notifying the apparatus that the detected hydraulic pump is in an abnormal state.

この態様によれば、被検出油圧ポンプが異常な状態にあることをオペレータに報知することにより早期のメンテナンスを促すことができ、建設機械全体の故障を未然に防ぐことができる。 According to this aspect, it is possible to prompt early maintenance by notifying the operator that the detected hydraulic pump is in an abnormal state, and it is possible to prevent a failure of the entire construction machine.

また、前記建設機械は、当該建設機械の稼働状況を管理するための管理装置に対して所定の通信手段を介して通信可能な通信装置をさらに備え、前記制御装置は、前記記憶部に記憶された検出値を前記通信装置を介して管理装置に送信することが好ましい。 The construction machine further includes a communication device capable of communicating with a management device for managing the operation status of the construction machine via a predetermined communication unit, and the control device is stored in the storage unit. Preferably, the detected value is transmitted to the management device via the communication device.

この態様によれば、被検出油圧ポンプの異常を判定するための金属検出器による検出値を管理装置に送信することができるため、管理装置においても被検出油圧ポンプが異常な状態にあるか否かを判定することができる。 According to this aspect, since the detection value by the metal detector for determining abnormality of the detected hydraulic pump can be transmitted to the management device, whether or not the detected hydraulic pump is in an abnormal state also in the management device. Can be determined.

本発明によれば、油圧ポンプの損傷又は摩耗の程度を正確に検出することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the degree of damage or wear of the hydraulic pump.

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の油圧ショベルを含む情報管理システムの概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the information management system containing the hydraulic shovel of FIG. 図２の制御装置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 control apparatus of FIG. 図２の金属センサを流れる作動油の流量を示すグラフである。It is a graph which shows the flow volume of the hydraulic fluid which flows through the metal sensor of FIG. 単位時間当たりの金属粉量の増加率を示すグラフである。It is a graph which shows the increase rate of the amount of metal powders per unit time. メインポンプにおける傾転と容積効率（ドレン流量）との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the inclination in a main pump, and volumetric efficiency (drain flow rate). メインポンプにおける圧力と容積効率（ドレン流量）との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pressure in a main pump, and volumetric efficiency (drain flow rate). 本発明の第２実施形態に係る情報管理システムの概略構成の一部を拡大して示す回路図である。It is a circuit diagram which expands and shows a part of schematic structure of the information management system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る情報管理システムの概略構成の一部を拡大して示す回路図である。It is a circuit diagram which expands and shows a part of schematic structure of the information management system 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７）＞
図２を参照して、第１実施形態に係る情報管理システム１は、建設機械の一例としての油圧ショベル２と、油圧ショベル２と公衆電話回線等の通信手段４を介して通信可能な管理装置３と、を備えている。 <First Embodiment (FIGS. 1 to 7)>
Referring to FIG. 2, an information management system 1 according to the first embodiment includes a hydraulic excavator 2 as an example of a construction machine, and a management apparatus capable of communicating via a communication means 4 such as a hydraulic excavator 2 and a public telephone line. 3 is provided.

管理装置３は、油圧ショベル２の稼働状況を管理するためのものである。具体的に、管理装置３は、サーバ３ａを有し、サーバ３ａは、油圧ショベル２の稼働時間及び動作内容等を含むに関する稼働情報を油圧ショベル２から受信し、この稼働情報を記憶する。 The management device 3 is for managing the operating status of the excavator 2. Specifically, the management device 3 includes a server 3a. The server 3a receives operation information related to the operation time and operation contents of the excavator 2 from the excavator 2, and stores the operation information.

図１を参照して、油圧ショベル２は、クローラ５ａを有する下部走行体５と、下部走行体５に対して旋回可能に取り付けられた上部旋回体６と、上部旋回体６に取り付けられたアタッチメント７とを備えている。 Referring to FIG. 1, a hydraulic excavator 2 includes a lower traveling body 5 having a crawler 5 a, an upper revolving body 6 that is pivotably attached to the lower traveling body 5, and an attachment that is attached to the upper revolving body 6. 7.

アタッチメント７は、上部旋回体６に対して回転可能に取り付けられた基端部を有するブーム８と、ブーム８の先端部に対して回転可能に取り付けられた基端部を有するアーム９と、アーム９の先端部に対して回転可能に取り付けられた基端部を有するバケット１０と、を有する。 The attachment 7 includes a boom 8 having a base end portion rotatably attached to the upper swing body 6, an arm 9 having a base end portion rotatably attached to the distal end portion of the boom 8, and an arm 9 and a bucket 10 having a proximal end portion rotatably attached to the distal end portion of 9.

また、アタッチメント７は、上部旋回体６に対してブーム８を回転駆動するブームシリンダ１１と、ブーム８に対してアーム９を回転駆動するアームシリンダ１２と、アーム９に対してバケット１０を回転駆動するバケットシリンダ１３と、を有する。 The attachment 7 also has a boom cylinder 11 that rotates the boom 8 relative to the upper swing body 6, an arm cylinder 12 that rotates the arm 9 relative to the boom 8, and a bucket 10 that rotates relative to the arm 9. And a bucket cylinder 13 that performs.

さらに、油圧ショベル２は、図２に示すように、油圧アクチュエータ（例えば、シリンダ１１〜１３）を駆動するための駆動系統１４を備えている（図２では油圧アクチュエータとしてブームシリンダ１１のみを例示する）。 Further, as shown in FIG. 2, the excavator 2 includes a drive system 14 for driving a hydraulic actuator (for example, cylinders 11 to 13) (in FIG. 2, only the boom cylinder 11 is illustrated as the hydraulic actuator. ).

駆動系統１４は、エンジン１５と、エンジン１５の動力によって駆動するメインポンプ１６及びパイロットポンプ１７と、を有する。 The drive system 14 includes an engine 15 and a main pump 16 and a pilot pump 17 that are driven by the power of the engine 15.

メインポンプ１６は、図示は省略するが、シリンダと、シリンダ内で摺動可能な複数のピストンと、ピストンを保持するとともに所定の回転軸回りに回転する斜板と、を有し、回転軸に対する斜板の傾斜角に応じて容量を調整可能な可変容量式のポンプである。そしいて、メインポンプ１６は、斜板の傾斜角を調整するためのレギュレータ１６ａを備えている。なお、メインポンプ１６は、その損傷又は摩耗の状態が検出される被検出油圧ポンプに相当する。 Although not shown, the main pump 16 includes a cylinder, a plurality of pistons slidable in the cylinder, and a swash plate that holds the pistons and rotates around a predetermined rotation axis. This is a variable displacement pump capable of adjusting the capacity according to the inclination angle of the swash plate. The main pump 16 includes a regulator 16a for adjusting the inclination angle of the swash plate. The main pump 16 corresponds to a detected hydraulic pump whose state of damage or wear is detected.

一方、パイロットポンプ１７は、互いに噛合する一対のギヤと、両ギヤを収納するケースと、を有し、両ギヤが回転することにより当該両ギヤの外周面とケースの内側面との間の作動油を押し出すように構成された固定容量式のポンプである。パイロットポンプ１７の平均流量は、約２０Ｌ／ｍｉｎである。 On the other hand, the pilot pump 17 has a pair of gears that mesh with each other and a case that houses both gears, and the operation between the outer peripheral surface of both gears and the inner side surface of the case by rotating both gears. A fixed displacement pump configured to extrude oil. The average flow rate of the pilot pump 17 is about 20 L / min.

また、駆動系統１４は、メインポンプ１６とブームシリンダ１１との間に設けられた制御弁１８と、メインポンプ１６と制御弁１８との間に設けられたリリーフ弁１９と、制御弁１８を操作するための操作手段２０と、操作手段２０の操作状態を検出可能な操作検出器２１、２２と、を有する。 The drive system 14 operates a control valve 18 provided between the main pump 16 and the boom cylinder 11, a relief valve 19 provided between the main pump 16 and the control valve 18, and a control valve 18. Operation means 20, and operation detectors 21 and 22 capable of detecting the operation state of the operation means 20.

制御弁１８は、メインポンプ１６の吐出ライン１６ｂに接続され、メインポンプ１６からブームシリンダ１１への作動油の給排を制御する。具体的に、制御弁１８は、メインポンプ１６からブームシリンダ１１への作動油の供給を停止する中立位置（図の中央位置）と、メインポンプ１６からブームシリンダ１１のヘッド側室への作動油の供給を許容する上げ位置（図の右側位置）と、メインポンプ１６からブームシリンダ１１のロッド側室への作動油の供給を許容する下げ位置（図の左側位置）と、の間で切換可能である。 The control valve 18 is connected to the discharge line 16 b of the main pump 16 and controls supply / discharge of hydraulic oil from the main pump 16 to the boom cylinder 11. Specifically, the control valve 18 has a neutral position (center position in the figure) where supply of hydraulic oil from the main pump 16 to the boom cylinder 11 is stopped, and the hydraulic oil from the main pump 16 to the head side chamber of the boom cylinder 11. It is possible to switch between a raised position that allows supply (right position in the figure) and a lowered position that allows supply of hydraulic oil from the main pump 16 to the rod side chamber of the boom cylinder 11 (left position in the figure). .

また、制御弁１８は、一対のパイロットポート（符号省略）を有し、パイロットポンプ１７からの両パイロットポートへ作動油が供給されていない状態で中立位置に付勢されている。制御弁１８は、右側のパイロットポートに作動油が供給されることにより上げ位置に切り換えられ、左側のパイロットポートに作動油が供給されることにより下げ位置に切り換えられる。 The control valve 18 has a pair of pilot ports (not shown), and is biased to the neutral position in a state where hydraulic oil is not supplied to both pilot ports from the pilot pump 17. The control valve 18 is switched to the raised position when hydraulic oil is supplied to the right pilot port, and is switched to the lowered position when hydraulic oil is supplied to the left pilot port.

リリーフ弁１９は、吐出ライン１６ａの途中部から分岐してタンクに接続された分岐ライン１６ｃに設けられている。リリーフ弁１９は、通常閉じており、吐出ライン１６ａ内の作動油の圧力が所定の圧力以上となったときに開放することにより制御弁１８を保護する。 The relief valve 19 is provided on a branch line 16c branched from the middle of the discharge line 16a and connected to the tank. The relief valve 19 is normally closed, and protects the control valve 18 by opening when the pressure of the hydraulic oil in the discharge line 16a exceeds a predetermined pressure.

操作手段２０は、パイロットポンプ１７と制御弁１８のパイロットポートとの間に設けられたリモコン弁（符号省略）と、リモコン弁を操作するための操作レバー（符号省略）と、を有する。リモコン弁は、吐出ライン１７ａに接続され、操作レバーが非操作の状態でパイロットポンプ１７から両パイロットポートへの作動油の供給を停止する停止状態に付勢されている。また、リモコン弁は、操作レバーの一方の方向への操作によりパイロットポンプ１７からブーム上げ側のパイロットポートへの作動油の供給を許容する上げ側許容状態に切り換えられ、操作レバーの他方の方向への操作によりパイロットポンプ１７からブーム下げ側のパイロットポートへの作動油の供給を許容する下げ側許容状態に切り換えられる。さらに、リモコン弁は、操作レバーの操作量に応じた量の作動油をパイロットポートへ供給する。 The operating means 20 includes a remote control valve (not shown) provided between the pilot pump 17 and the pilot port of the control valve 18 and an operation lever (not shown) for operating the remote control valve. The remote control valve is connected to the discharge line 17a and is urged to a stop state in which the supply of hydraulic oil from the pilot pump 17 to both pilot ports is stopped when the operation lever is not operated. In addition, the remote control valve is switched to a raised-side permitted state in which operation oil is allowed to be supplied from the pilot pump 17 to the pilot port on the boom raising side by operating the operating lever in one direction, and in the other direction of the operating lever. The operation is switched to the lower side allowable state in which the operation oil is allowed to be supplied from the pilot pump 17 to the pilot port on the boom lowering side. Further, the remote control valve supplies an amount of hydraulic oil corresponding to the operation amount of the operation lever to the pilot port.

操作検出器２１は、パイロット圧を検出することにより操作手段２０が上げ側許容状態に切り換えられていること、及び、操作レバーの操作量を検出する。同様に、操作検出器２２は、パイロット圧を検出することにより操作手段２０が下げ側許容状態に切り換えられていること、及び、操作レバーの操作量を検出する。 The operation detector 21 detects that the operating means 20 has been switched to the up side allowable state by detecting the pilot pressure and the operation amount of the operation lever. Similarly, the operation detector 22 detects the pilot pressure to detect that the operation means 20 is switched to the lower side allowable state and the operation amount of the operation lever.

さらに、駆動系統１４は、パイロットポンプ１７の吐出ライン１７ａの途中部から分岐する分岐ライン１７ｂに設けられたリリーフ弁２３と、メインポンプ１６に接続されたドレンライン１６ｄに設けられた金属センサ（金属検出器）２４と、を備えている。なお、ドレンライン１６ｄは、メインポンプ１６からタンク（符号省略）まで延びており、分岐ライン１７ｂは、ドレンライン１６ｄの途中部に合流している。 Further, the drive system 14 includes a relief valve 23 provided on a branch line 17b branched from a middle portion of the discharge line 17a of the pilot pump 17 and a metal sensor (metal) provided on a drain line 16d connected to the main pump 16. Detector) 24. The drain line 16d extends from the main pump 16 to a tank (reference numeral omitted), and the branch line 17b joins in the middle of the drain line 16d.

リリーフ弁２３は、通常閉鎖しており、吐出ライン１７ａ内の圧力が予め設定されたリリーフ圧を超えるときに開放する。例えば、操作手段２０の非操作時に行き場を失ったパイロットポンプ１７からの作動油は、リリーフ弁２３及びドレンライン１６ｄを通じてタンクに導かれる。これにより、操作手段２０が保護される。 The relief valve 23 is normally closed and is opened when the pressure in the discharge line 17a exceeds a preset relief pressure. For example, hydraulic oil from the pilot pump 17 that has lost its place when the operation means 20 is not operated is guided to the tank through the relief valve 23 and the drain line 16d. Thereby, the operation means 20 is protected.

金属センサ２４は、メインポンプ１６から導出される作動油中に含まれる金属粉の量を検出可能である。図示は省略するが、金属センサ２４は、所定の軸回りに巻回されたコイルを有し、作動油内に含まれる金属粉がコイル内を前記軸に沿って通過する際に生じる電磁誘導効果を利用して金属粉の量を検出するものである。金属センサ２４には、所定の精度以上で金属粉の量を検出するために、当該金属センサ２４に供給される作動油の流量範囲Ｒ１（図４参照）が予め設定されている。金属センサ２４に設定された流量範囲は、例えば、５〜２５Ｌ／ｍｉｎである。 The metal sensor 24 can detect the amount of metal powder contained in the hydraulic oil led out from the main pump 16. Although illustration is omitted, the metal sensor 24 has a coil wound around a predetermined axis, and an electromagnetic induction effect generated when metal powder contained in the hydraulic oil passes through the coil along the axis. Is used to detect the amount of metal powder. In the metal sensor 24, a flow rate range R1 (see FIG. 4) of hydraulic fluid supplied to the metal sensor 24 is set in advance in order to detect the amount of metal powder with a predetermined accuracy or more. The flow rate range set for the metal sensor 24 is, for example, 5 to 25 L / min.

ここで、金属センサ２４は、ドレンライン１６ｄに設けられており、ドレンライン１６ｄ内の作動油の流量は、メインポンプ１６の容量及び吐出ライン１６ｂ内の圧力（油圧アクチュエータの負荷）によって変動する。 Here, the metal sensor 24 is provided in the drain line 16d, and the flow rate of the hydraulic oil in the drain line 16d varies depending on the capacity of the main pump 16 and the pressure in the discharge line 16b (load of the hydraulic actuator).

具体的には、図６に示すように、メインポンプ１６は、傾転（容量）が小さくなるほど容積効率が小さくなる、つまり、ドレンライン１６ｄを流れる作動油の流量が多くなる。なお、図６中のラインＥ１〜Ｅ７は、それぞれ吐出ライン１６ｂ内の圧力が異なる場合を示したものである。ラインＥ１は５Ｍｐａの場合、ラインＥ２は１０Ｍｐａの場合、ラインＥ３は１５Ｍｐａの場合、ラインＥ４は２０Ｍｐａの場合、ラインＥ５は２５Ｍｐａの場合、ラインＥ６は３０Ｍｐａの場合、ラインＥ７は３５Ｍｐａの場合を示すものである。 Specifically, as shown in FIG. 6, the main pump 16 has a smaller volumetric efficiency as the tilt (capacity) becomes smaller, that is, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the drain line 16d increases. In addition, the lines E1-E7 in FIG. 6 show the case where the pressure in the discharge line 16b differs, respectively. Line E1 indicates 5 Mpa, Line E2 indicates 10 Mpa, Line E3 indicates 15 Mpa, Line E4 indicates 20 Mpa, Line E5 indicates 25 Mpa, Line E6 indicates 30 Mpa, Line E7 indicates 35 Mpa Is.

また、図７に示すように、メインポンプ１６は、吐出ライン１６ｂ内の圧力が大きくなるほど容積効率が小さくなる、つまり、ドレンライン１６ｄを流れる作動油の流量が大きくなる。なお、図７中のラインＥ８〜Ｅ１２は、それぞれ傾転（容量）が異なる場合を示したものである。ラインＥ８は傾転が１００％の場合、ラインＥ９は傾転が７５％の場合、ラインＥ１０は傾転が５０％の場合、ラインＥ１１は傾転が７５％の場合、ラインＥ１２は傾転が７％の場合を示すものである。 Further, as shown in FIG. 7, the main pump 16 has a smaller volumetric efficiency as the pressure in the discharge line 16b increases, that is, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the drain line 16d increases. In addition, the lines E8 to E12 in FIG. 7 show cases where the tilts (capacities) are different. Line E8 is tilted at 100%, line E9 is tilted at 75%, line E10 is tilted at 50%, line E11 is tilted at 75%, line E12 is tilted The case of 7% is shown.

このようにメインポンプ１６のドレンライン１６ｄ内を流れる作動油の流量は、メインポンプ１６の容量及び吐出ライン１６ｂの圧力によって変動する。そして、ドレンライン１６ｄを流れる作動油の平均流量は、約２Ｌ／ｍｉｎであるため、図４の二点鎖線Ｌ２で示すように、ドレンライン１６ｄのみを流れる作動油の流量は、金属センサ２４に設定された流量範囲Ｒ１の下限値を下回る場合がある。 As described above, the flow rate of the hydraulic oil flowing in the drain line 16d of the main pump 16 varies depending on the capacity of the main pump 16 and the pressure of the discharge line 16b. Since the average flow rate of the hydraulic fluid flowing through the drain line 16d is about 2 L / min, the flow rate of the hydraulic fluid flowing only through the drain line 16d is applied to the metal sensor 24 as shown by a two-dot chain line L2 in FIG. There are cases where the lower limit value of the set flow rate range R1 is not reached.

そこで、本実施形態では、図２に示すように、パイロットポンプ１７（平均吐出流量２０Ｌ／ｍｉｎ）の分岐ライン１７ｂをドレンライン１６ｄの途中部に合流させるとともにドレンライン１６ｄにおける合流点の下流側に金属センサ２４が設けられている。これにより、図４の実線Ｌ１で示すように、ドレンライン１６ｄを流れる作動油に加えて分岐ライン１７ｂを通じて合流するパイロットポンプ１７からの作動油を金属センサ２４に導いて、金属センサ２４に供給される作動油の流量を金属センサ２４に設定された流量範囲Ｒ１内に収めることができる。なお、図４の実線Ｌ１は、ドレンライン１６に対する分岐ライン１７ｂの合流点の下流側における作動油の流量を示すものである。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the branch line 17b of the pilot pump 17 (average discharge flow rate 20 L / min) is joined to the middle part of the drain line 16d and at the downstream side of the joining point in the drain line 16d. A metal sensor 24 is provided. As a result, as shown by the solid line L1 in FIG. 4, in addition to the hydraulic oil flowing through the drain line 16d, the hydraulic oil from the pilot pump 17 that merges through the branch line 17b is guided to the metal sensor 24 and supplied to the metal sensor 24. The flow rate of the working oil can be within the flow rate range R1 set in the metal sensor 24. A solid line L1 in FIG. 4 indicates the flow rate of the hydraulic oil on the downstream side of the junction of the branch line 17b with respect to the drain line 16.

さらに、図２に示すように、分岐ライン１７ｂにリリーフ弁２３が設けられている。これにより、リリーフ弁２３の上流側（一次側）の圧力を利用して操作手段２０に必要なパイロット圧を確保しながら、パイロットポンプ１７の吐出圧がリリーフ圧を超えたときにリリーフ弁２３の下流側（二次側）の流量を利用して金属センサ２４に必要な最低流量を確保することができる。 Further, as shown in FIG. 2, a relief valve 23 is provided in the branch line 17b. As a result, the pressure on the upstream side (primary side) of the relief valve 23 is used to secure the pilot pressure necessary for the operating means 20, and the relief valve 23 is activated when the discharge pressure of the pilot pump 17 exceeds the relief pressure. The minimum flow rate required for the metal sensor 24 can be secured by using the flow rate on the downstream side (secondary side).

つまり、本実施形態において、吐出ライン１７ａの一部及び分岐ライン１７ｂは、メインポンプ１６に接続されたドレンライン１６ｄの途中部に合流する補給ラインに相当する。また、パイロットポンプ１７及びリリーフ弁２３は、金属センサ２４に供給される作動油の流量が金属センサ２４に予め設定された流量範囲Ｒ１内に収まるようにドレンライン１６ｄに対して作動油を補給する補給手段に相当する。さらに、パイロットポンプ１７は、制御弁１８のパイロットポートに接続されているとともに、補給ラインを介してドレンライン１６ｄに対して作動油を補給する補給用油圧ポンプに相当する。 That is, in the present embodiment, a part of the discharge line 17 a and the branch line 17 b correspond to a supply line that joins the middle part of the drain line 16 d connected to the main pump 16. Further, the pilot pump 17 and the relief valve 23 replenish hydraulic fluid to the drain line 16d so that the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal sensor 24 is within a flow rate range R1 preset in the metal sensor 24. Corresponds to replenishment means. Further, the pilot pump 17 is connected to the pilot port of the control valve 18 and corresponds to a replenishing hydraulic pump that replenishes hydraulic oil to the drain line 16d via the replenishment line.

しかし、上述のように、ドレンライン１６ｄを流れる作動油の流量は、メインポンプ１６の容量及び吐出ライン１６ｂ内の圧力に応じて変化する。また、分岐ライン１７ｂを流れる作動油の流量は、操作手段２０の操作状態に応じて（パイロットポンプ１７から制御弁１８のパイロットポートに作動油が供給されているか否かに応じて）変化する。そのため、図４の実線Ｌ１のハッチング部分に示すように、メインポンプ１６の容量、吐出ライン１６ｂの圧力、及び、操作手段２０の操作状態によっては、流量範囲Ｒ１を超える流量の作動油が金属センサ２４に供給される場合がある。 However, as described above, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the drain line 16d varies depending on the capacity of the main pump 16 and the pressure in the discharge line 16b. Further, the flow rate of the hydraulic oil flowing through the branch line 17b changes according to the operating state of the operating means 20 (depending on whether the hydraulic oil is supplied from the pilot pump 17 to the pilot port of the control valve 18). Therefore, as shown by the hatched portion of the solid line L1 in FIG. 4, depending on the capacity of the main pump 16, the pressure of the discharge line 16b, and the operating state of the operating means 20, the hydraulic oil having a flow rate exceeding the flow rate range R1 is a metal sensor. 24 may be supplied.

そこで、駆動系統１４は、図２に示すように、操作検出器２１、２２により操作手段２０が停止状態に切り換えられたこと（つまり、操作レバーが中立にあること）が検出されたとき金属センサ２４から検出値を取得する制御装置２５をさらに備えている。 Therefore, as shown in FIG. 2, the drive system 14 detects the metal sensor when it is detected by the operation detectors 21 and 22 that the operation means 20 has been switched to the stop state (that is, the operation lever is neutral). 24 is further provided with a control device 25 that obtains a detection value from 24.

具体的に、制御装置２５は、油圧ショベル２の駆動を制御する制御部２５ａと、金属センサ２４から取得した検出値を記憶する記憶部２５ｂと、を有する。 Specifically, the control device 25 includes a control unit 25 a that controls driving of the excavator 2 and a storage unit 25 b that stores a detection value acquired from the metal sensor 24.

制御部２５ａは、操作検出器２１、２２により検出された操作手段２０の操作量が大きいほどメインポンプ１６の容量を大きくするための指令をレギュレータ１６ａに出力する（いわゆる、ポジコンを行う）。これにより、操作手段２０の操作に応じてメインポンプ１６の容量が変化し、これに伴いドレンライン１６ｄ内を流れる作動油の流量も変化する。 The control unit 25a outputs a command for increasing the capacity of the main pump 16 to the regulator 16a as the operation amount of the operation means 20 detected by the operation detectors 21 and 22 increases (so-called positive control). As a result, the capacity of the main pump 16 changes according to the operation of the operating means 20, and the flow rate of the hydraulic oil flowing in the drain line 16d also changes accordingly.

さらに、制御部２５ａは、操作検出器２１、２２の検出結果に基づいて操作レバーが中立にあることが検出されたときに金属センサ２４から検出値を取得する。これにより、図４に示すように、操作レバーが中立の期間Ｐ１、つまり、メインポンプ１６の容量が変化せず、かつパイロットポンプ１７からパイロットポートへの作動油の供給が行われていないことにより金属センサ２４に供給される作動油の流量が略一定となる期間に金属粉の検出を行うことができる。制御部２５ａにより取得された検出値は記憶部２５に記憶される。 Furthermore, the control unit 25a acquires a detection value from the metal sensor 24 when it is detected that the operation lever is neutral based on the detection results of the operation detectors 21 and 22. As a result, as shown in FIG. 4, the operation lever is in the neutral period P1, that is, the capacity of the main pump 16 does not change, and hydraulic oil is not supplied from the pilot pump 17 to the pilot port. Metal powder can be detected during a period in which the flow rate of hydraulic oil supplied to the metal sensor 24 is substantially constant. The detection value acquired by the control unit 25a is stored in the storage unit 25.

また、制御部２５ａは、図５に示すように、記憶部２５ｂに記憶された時点ｔ１における検出値と当該検出値の検出後の時点ｔ２に検出された検出値とに基づいて単位時間当たりの金属粉量の増加率（図５では傾きとして示す）Ｌ３、Ｌ４を算出する。そして、制御部２５ａは、増加率Ｌ３、Ｌ４が予め設定された増加率閾値Ｔ１を超える場合にメインポンプ１６が異常な状態にあると判定する。具体的に、図５に示す例においては、増加率Ｌ３が算出されたときにはメインポンプ１６が正常な状態にあると判定され、増加率Ｌ４が算出されたときにはメインポンプ１６が異常な状態にあると判定される。ここで、『異常な状態』とは、メインポンプ１６が故障する前の段階であり、かつ、メインポンプ１６からの金属粉によって他の油圧機器（例えば、制御弁１８）が故障する前の状態を意味する。また、増加率閾値Ｔ１は、正常な状態にあるメインポンプ１６の経年劣化に伴う金属粉の増加率として、つまり、上記『異常な状態』を判定することができるものとして予め設定されたものである。 Further, as shown in FIG. 5, the control unit 25a performs the unit per unit time based on the detection value stored at the time t1 stored in the storage unit 25b and the detection value detected at the time t2 after the detection of the detection value. Increase rates of metal powder amount (shown as slopes in FIG. 5) L3 and L4 are calculated. Then, the control unit 25a determines that the main pump 16 is in an abnormal state when the increase rates L3 and L4 exceed a preset increase rate threshold T1. Specifically, in the example shown in FIG. 5, it is determined that the main pump 16 is in a normal state when the increase rate L3 is calculated, and the main pump 16 is in an abnormal state when the increase rate L4 is calculated. It is determined. Here, the “abnormal state” is a stage before the failure of the main pump 16 and a state before failure of other hydraulic equipment (for example, the control valve 18) due to metal powder from the main pump 16. Means. Further, the increase rate threshold T1 is set in advance as an increase rate of the metal powder accompanying the aging deterioration of the main pump 16 in a normal state, that is, the above-mentioned “abnormal state” can be determined. is there.

図２に示すように、駆動系統１４は、制御装置２５からの指令に応じて所定の情報を表示可能な表示装置（報知装置の一例）２６と、管理装置３に対して通信手段４を介して通信可能な通信装置２７と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the drive system 14 includes a display device (an example of a notification device) 26 that can display predetermined information in response to a command from the control device 25, and a communication device 4 for the management device 3. And a communication device 27 capable of communicating with each other.

制御装置２５は、メインポンプ１６が異常な状態にあると判定した場合に表示装置２６に対してメインポンプ１６が異常な状態にあることを表示するための指令を出力する。また、制御装置２５は、記憶部２５ｂに記憶された検出値を通信装置２７を介して管理装置３に送信する。 When it is determined that the main pump 16 is in an abnormal state, the control device 25 outputs a command for displaying on the display device 26 that the main pump 16 is in an abnormal state. The control device 25 transmits the detection value stored in the storage unit 25b to the management device 3 via the communication device 27.

以下、図２〜図４を参照して、制御装置２５により実行される処理について説明する。 Hereinafter, processing executed by the control device 25 will be described with reference to FIGS.

制御装置２５による処理が開始されると、まず、操作検出器２１、２２による検出結果に基づいて操作手段２０の操作レバーが中立にあるか否かが判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１では、図４に示すように、金属センサ２４に導かれる作動油の流量が略一定となる期間Ｐ１の状態にあるか否かが判定される。 When processing by the control device 25 is started, it is first determined whether or not the operation lever of the operation means 20 is neutral based on the detection results by the operation detectors 21 and 22 (step S1). In step S1, as shown in FIG. 4, it is determined whether or not it is in a state of a period P1 in which the flow rate of the hydraulic oil guided to the metal sensor 24 is substantially constant.

ステップＳ１において操作レバーが中立にないと判定されると繰り返しステップＳ１が実行される一方、操作レバーが中立であると判定されると金属センサ２４による検出値が取得され（ステップＳ２）、この検出値が記憶部２５ｂに記憶される（ステップＳ３）。 If it is determined in step S1 that the operation lever is not neutral, step S1 is repeatedly executed. On the other hand, if it is determined that the operation lever is neutral, a detection value by the metal sensor 24 is acquired (step S2). The value is stored in the storage unit 25b (step S3).

次いで、記憶部２５ｂに記憶された検出値を抽出するとともにこの検出値とその後に検出された検出値とに基づいて金属粉の増加率を算出し（ステップＳ４）、算出された増加率が予め設定された増加率閾値Ｔ１（図５参照）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。 Next, the detection value stored in the storage unit 25b is extracted, and the increase rate of the metal powder is calculated based on the detection value and the detection value detected thereafter (step S4), and the calculated increase rate is calculated in advance. It is determined whether or not it is larger than the set increase rate threshold T1 (see FIG. 5) (step S5).

ここで、算出された増加率が増加率閾値Ｔ１以下であると判定されると（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ１を繰り返し実行する。 Here, if it is determined that the calculated increase rate is equal to or less than the increase rate threshold T1 (NO in step S5), step S1 is repeatedly executed.

一方、算出された増加率が増加率閾値Ｔ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ５でＹＥＳ）、表示装置２６に対してエラーコードを表示するための指令を出力し（ステップＳ６）、エラーコードを管理装置３に送信して（ステップＳ７）、当該処理を終了する。 On the other hand, if it is determined that the calculated increase rate is greater than the increase rate threshold value T1 (YES in step S5), a command for displaying an error code is output to the display device 26 (step S6), and an error occurs. The code is transmitted to the management device 3 (step S7), and the process is terminated.

以上説明したように、メインポンプ１６のドレンライン１６ｄに金属センサ２４が設けられているとともに、金属センサ２４に供給される作動油の流量が金属センサ２４に予め設定された流量範囲Ｒ１内に収まるようにドレンライン１６ｄに対して作動油を補給する補給手段（パイロットポンプ１７及びリリーフ弁２３）を備えている。 As described above, the metal sensor 24 is provided in the drain line 16 d of the main pump 16, and the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal sensor 24 falls within the flow rate range R <b> 1 preset in the metal sensor 24. Thus, a replenishing means (pilot pump 17 and relief valve 23) for replenishing hydraulic oil to the drain line 16d is provided.

そのため、ドレンライン１６ｄを流れる作動油に補給手段からの作動油を加えることにより、金属センサ２４に適切な流量の作動油を供給して正確に金属粉を検出することができる。 Therefore, by adding the working oil from the replenishing means to the working oil flowing through the drain line 16d, it is possible to supply the working oil at an appropriate flow rate to the metal sensor 24 and accurately detect the metal powder.

したがって、メインポンプ１６の損傷又は摩耗の程度を正確に検出することができる。 Therefore, it is possible to accurately detect the degree of damage or wear of the main pump 16.

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.

メインポンプ１６とは別のパイロットポンプ１７を用いてドレンライン１６ｄに作動油を補給しているため、メインポンプ１６に対して多くの吐出流量が要求された状況であっても金属粉の検出タイミングが制約されるのを抑制することができる。 Since the hydraulic oil is replenished to the drain line 16d using a pilot pump 17 different from the main pump 16, the detection timing of the metal powder even in a situation where a large discharge flow rate is required for the main pump 16 Can be restrained.

ドレンライン１６ｄに作動油を補給するためのポンプを制御弁１８に対してパイロット圧を供給するパイロットポンプ１７として兼用することができるため、油圧ショベル２のコストの増加を抑えることができる。 Since the pump for supplying hydraulic oil to the drain line 16d can also be used as the pilot pump 17 that supplies pilot pressure to the control valve 18, an increase in the cost of the excavator 2 can be suppressed.

操作手段２０が停止状態に切り換えられたことが検出されたとき、つまり、パイロットポンプ１７から制御弁１８のパイロットポートへの作動油の供給が停止したときに金属粉の検出値が取得される。 When it is detected that the operating means 20 has been switched to the stop state, that is, when the supply of hydraulic oil from the pilot pump 17 to the pilot port of the control valve 18 is stopped, the detected value of the metal powder is acquired.

そのため、パイロットポンプ１７からドレンライン１６ｄへ供給される作動油の流量の変動を抑えた状態で金属粉の検出を行うことができる。 Therefore, the metal powder can be detected in a state in which fluctuations in the flow rate of the hydraulic oil supplied from the pilot pump 17 to the drain line 16d are suppressed.

リリーフ弁２３の上流側（一次側）の圧力を利用して操作手段２０に必要なパイロット圧を確保しながら、パイロットポンプ１７の吐出圧がリリーフ圧を超えたときにリリーフ弁２３の下流側（二次側）の流量を利用して金属センサ２４に必要な最低流量を確保することができる。そして、このような動作を制御装置２５による制御を行うことなく実現することができる。 The pressure on the upstream side (primary side) of the relief valve 23 is used to secure the pilot pressure necessary for the operating means 20, and the downstream side of the relief valve 23 when the discharge pressure of the pilot pump 17 exceeds the relief pressure ( The minimum flow rate required for the metal sensor 24 can be secured by using the flow rate on the secondary side. Such an operation can be realized without performing control by the control device 25.

メインポンプ１６の容量を操作手段２０の操作量に応じて制御する（いわゆる、ポジコンというを行う）ことにより、ブームシリンダ１１に要求される動力に応じてメインポンプ１６の動力を調整することができる。 By controlling the capacity of the main pump 16 according to the operation amount of the operating means 20 (so-called positive control), the power of the main pump 16 can be adjusted according to the power required for the boom cylinder 11. .

しかし、可変容量式のメインポンプ１６は、容量が低く設定されるほどドレンライン１６ｄの作動油の流量が大きくなり、かつ、メインポンプ１６の吐出圧（ブームシリンダ１１の負荷）が大きくなるほどドレンライン１６ｄの流量が大きくなる特性を有する。そのため、操作手段２０の操作量が経時的に変化し、これに伴いブームシリンダ１１の負荷が経時的に変動するする状況で金属粉の検出を行うと、ドレンライン１６ｄ内の作動油の流量が不安定となる。 However, in the variable capacity main pump 16, the lower the capacity is set, the larger the flow rate of the hydraulic oil in the drain line 16d is, and the larger the discharge pressure of the main pump 16 (the load of the boom cylinder 11) is, the larger the drain line is. It has a characteristic that the flow rate of 16d is increased. Therefore, if metal powder is detected in a situation where the operation amount of the operating means 20 changes with time and the load on the boom cylinder 11 fluctuates with time, the flow rate of hydraulic oil in the drain line 16d is increased. It becomes unstable.

そこで、上述のように操作手段２０が停止状態に切り換えられたときに金属粉の検出を行うことにより、パイロットポンプ１７からの作動油の流量の変動を抑えた状態で金属粉をより正確に検出することができる。 Therefore, by detecting the metal powder when the operation means 20 is switched to the stop state as described above, the metal powder can be detected more accurately while suppressing the fluctuation of the flow rate of the hydraulic oil from the pilot pump 17. can do.

ある時期に検出された金属粉の量（金属センサ２４による検出値）が所定量を超えたときにメインポンプ１６が異常な状態にあると判定することも可能であるが、その検出時に偶然金属粉の量が多かった場合に誤った判定が行われるおそれがある。 It is possible to determine that the main pump 16 is in an abnormal state when the amount of metal powder detected at a certain time (detected value by the metal sensor 24) exceeds a predetermined amount. If the amount of powder is large, an erroneous determination may be made.

そのため、第１実施態様のように、単位時間当たりの金属粉量の増加率が予め設定された増加率閾値を超える場合にメインポンプ１６が異常な状態にあると判定することにより、上述のような誤判定を回避することができる。 Therefore, as described above, when the increase rate of the amount of metal powder per unit time exceeds a preset increase rate threshold as in the first embodiment, the main pump 16 is determined to be in an abnormal state as described above. It is possible to avoid an erroneous determination.

メインポンプ１６が異常な状態にあることをオペレータに報知することにより早期のメンテナンスを促すことができ、油圧ショベル２全体の故障を未然に防ぐことができる。 By notifying the operator that the main pump 16 is in an abnormal state, early maintenance can be promoted, and failure of the entire hydraulic excavator 2 can be prevented.

メインポンプ１６の異常を判定するための金属センサ２４による検出値を管理装置３に送信することができるため、管理装置３においてもメインポンプ１６が異常な状態にあるか否かを判定することができる。 Since the detection value by the metal sensor 24 for determining the abnormality of the main pump 16 can be transmitted to the management device 3, the management device 3 can also determine whether or not the main pump 16 is in an abnormal state. it can.

＜第２実施形態（図８）＞
第１実施形態では、リリーフ弁２３を通過したパイロットポンプ１７からの作動油をドレンライン１６ｄに補給するとともに、図４に示すように金属センサ２４に供給される作動油の流量が金属センサ２４の流量範囲Ｒ１内の範囲内で安定するように、操作レバーの中立時に金属センサ２４の検出値を取得している。 <Second Embodiment (FIG. 8)>
In the first embodiment, the hydraulic oil from the pilot pump 17 that has passed through the relief valve 23 is replenished to the drain line 16d, and the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal sensor 24 as shown in FIG. The detection value of the metal sensor 24 is acquired when the operation lever is neutral so as to be stable within the flow rate range R1.

一方、図８に示す第２実施形態に係る補給手段は、パイロットポンプ１７の吐出ライン１７ａの途中部から分岐するとともにドレンライン１６ｄの途中部に合流する第２分岐ライン１７ｃに設けられた絞り２８を備えている。つまり、絞り２８は、パイロットポンプ１７に対してリリーフ弁２３と並列に接続されている。一方、リリーフ弁２３は、分岐ライン１７ｂを通じてタンクに接続されている。金属センサ２４は、ドレンライン１６ｄにおける第２分岐ライン１７ｃとの合流点の下流側に設けられている。 On the other hand, the replenishing means according to the second embodiment shown in FIG. 8 branches from the middle portion of the discharge line 17a of the pilot pump 17 and is provided in the second branch line 17c joined to the middle portion of the drain line 16d. It has. That is, the throttle 28 is connected to the pilot pump 17 in parallel with the relief valve 23. On the other hand, the relief valve 23 is connected to the tank through the branch line 17b. The metal sensor 24 is provided on the downstream side of the junction with the second branch line 17c in the drain line 16d.

絞り２８の開口面積は、当該絞り２８の上流側（一次側）に生じる圧力が操作手段２０に必要なパイロット圧以上となり、かつ、当該絞り２８を通過して流れる作動油の流量とドレンライン１６ｄ内の作動油の流量との合計流量が金属センサ２４に必要な最低流量以上となるように設定されている。 The opening area of the throttle 28 is such that the pressure generated on the upstream side (primary side) of the throttle 28 is equal to or higher than the pilot pressure required for the operating means 20, and the flow rate of the hydraulic oil flowing through the throttle 28 and the drain line 16d. The total flow rate with the flow rate of the hydraulic oil is set to be equal to or higher than the minimum flow rate required for the metal sensor 24.

なお、本実施形態において吐出ライン１７ａの一部及び第２分岐ライン１７ｃは、メインポンプ１６に接続されたドレンライン１６ｄの途中部に合流する補給ラインに相当する。 In the present embodiment, a part of the discharge line 17 a and the second branch line 17 c correspond to a replenishment line that joins a middle portion of the drain line 16 d connected to the main pump 16.

なお、絞り２８は、第２分岐ライン１７ｃ以外の構成を追加することに限定されず、第２分岐ライン１７ｃ自体による圧損によって実現することもできる。 The restriction 28 is not limited to adding a configuration other than the second branch line 17c, and can be realized by pressure loss due to the second branch line 17c itself.

＜第３実施形態（図９）＞
前記実施形態では、パイロットポンプ１７からの作動油をドレンライン１６ｄに補給しているが、ドレンライン１６ｄに作動油を補給するための補給手段はパイロットポンプ１７に限定されない。 <Third Embodiment (FIG. 9)>
In the above embodiment, the hydraulic oil from the pilot pump 17 is replenished to the drain line 16d. However, the replenishment means for replenishing the hydraulic oil to the drain line 16d is not limited to the pilot pump 17.

第３実施形態では、補給手段としてメインポンプ１６が採用されている。具体的に、第３実施形態に係る補給手段は、メインポンプ１６と、吐出ライン１６ｂから分岐するとともにドレンライン１６ｄの途中部に合流する分岐ライン１６ｅに設けられた流量制限手段２９と、を備えている。 In the third embodiment, the main pump 16 is employed as the supply means. Specifically, the replenishing means according to the third embodiment includes a main pump 16 and a flow rate restricting means 29 provided on the branch line 16e that branches from the discharge line 16b and joins the middle part of the drain line 16d. ing.

第３実施形態において、吐出ライン１６ｂ及び分岐ライン１６ｅは、ドレンライン１６ｄの途中部に合流する補給ラインに相当する。 In the third embodiment, the discharge line 16b and the branch line 16e correspond to a supply line that joins the middle part of the drain line 16d.

流量制限手段２９は、金属センサ２４に供給される作動油の流量が金属センサ２４の流量範囲Ｒ１内に収まるように分岐ライン１６ｅ内の作動油の流量を制限する。 The flow restriction means 29 restricts the flow rate of the hydraulic oil in the branch line 16e so that the flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal sensor 24 is within the flow rate range R1 of the metal sensor 24.

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、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 the said embodiment, For example, the following aspects can also be employ | adopted.

前記実施形態では、ドレンライン１６ｄに作動油を補給するためのポンプとして、パイロットポンプを用いているが、ドレンライン１６ｄに作動油を補給するための専用の補給用油圧ポンプを設けてもよい。 In the above embodiment, a pilot pump is used as a pump for supplying hydraulic oil to the drain line 16d. However, a dedicated hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the drain line 16d may be provided.

前記実施形態では、補給ラインの一部（分岐ライン１７ｂ、１６ｅ）にリリーフ弁２３及び流量制限手段２８、２９の少なくとも一方を設けることを説明したが、補給ラインに設ける構成はこれに限定されない。補給ラインを閉じる停止位置と補給ラインを開放する開放位置との間で切換可能なパイロット式又は電磁式の切換弁を補給ラインに設けてもよい。この切換弁は、少なくとも金属センサ２４による検出値の取得時に開放位置に切り換えられていればよい。 In the above-described embodiment, it has been described that at least one of the relief valve 23 and the flow rate restricting means 28 and 29 is provided in a part of the supply line (branch lines 17b and 16e), but the configuration provided in the supply line is not limited thereto. A pilot or electromagnetic switching valve that can be switched between a stop position for closing the supply line and an open position for opening the supply line may be provided in the supply line. This switching valve should just be switched to the open position at least when the detection value by the metal sensor 24 is acquired.

前記実施形態では、金属粉量の増加率に基づいてメインポンプ１６が異常な状態にあるか否かを判定しているが、この判定の基礎となる情報は増加率に限定されない。例えば、ある時期に検出された金属粉の量が所定量を超えたときにメインポンプ１６が異常な状態にあると判定することもできる。 In the above embodiment, it is determined whether or not the main pump 16 is in an abnormal state based on the increasing rate of the amount of metal powder, but the information that is the basis of this determination is not limited to the increasing rate. For example, it can be determined that the main pump 16 is in an abnormal state when the amount of metal powder detected at a certain time exceeds a predetermined amount.

報知手段の一例として、表示装置２６を開示したが、報知手段はオペレータに所定の情報を報知することができるものであればよい。例えば、報知手段として、オペレータに対して音声によって異常を報知するためのスピーカを採用することもできる。 Although the display device 26 has been disclosed as an example of the notification unit, the notification unit may be any unit that can notify the operator of predetermined information. For example, a speaker for notifying an operator of abnormality by voice can be employed as the notification means.

また、前記実施形態では、図３に示すように、エラーコードの表示（ステップＳ６）及びエラーコードの送信（ステップＳ７）の双方を実行する例について説明したが、これらの一方のみを実行してもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 3, an example in which both error code display (step S6) and error code transmission (step S7) are executed has been described. However, only one of these is executed. Also good.

建設機械は、油圧ショベルに限定されず、クレーン及び解体機でもよく、ハイブリッド式の建設機械でもよい。 The construction machine is not limited to a hydraulic excavator, and may be a crane and a dismantling machine, or a hybrid construction machine.

Ｌ１、Ｌ２金属センサに供給される流量
Ｌ３、Ｌ４金属センサに供給される流量の増加率
Ｒ１流量範囲
Ｔ１増加率閾値
２油圧ショベル（建設機械の一例）
３管理装置
４通信手段
１１ブームシリンダ（油圧アクチュエータの一例）
１６メインポンプ（被検出油圧アクチュエータの一例）
１６ｂ吐出ライン（補給ラインの一例）
１６ｄドレンライン
１６ｅ分岐ライン（補給ラインの一例）
１６ｆドレンライン
１７パイロットポンプ（補給用油圧ポンプの一例）
１７ａ吐出ライン（補給ラインの一例）
１７ｂ分岐ライン（補給ラインの一例）
１８制御弁
２０操作手段
２１、２２操作検出器
２３リリーフ弁（補給手段の一例）
２４金属センサ
２５制御装置
２５ｂ記憶部
２６表示装置（報知装置の一例）
２７通信装置
２８、２９流量制限手段（補給手段の一例） L1, L2 Flow rate supplied to metal sensor L3, L4 Increase rate of flow rate supplied to metal sensor R1 Flow range T1 Increase rate threshold 2 Hydraulic excavator (an example of construction machinery)
3 management device 4 communication means 11 boom cylinder (an example of a hydraulic actuator)
16 Main pump (example of detected hydraulic actuator)
16b Discharge line (an example of a replenishment line)
16d Drain line 16e Branch line (an example of a supply line)
16f Drain line 17 Pilot pump (an example of a hydraulic pump for replenishment)
17a Discharge line (an example of a supply line)
17b Branch line (example of supply line)
18 Control valve 20 Operation means 21, 22 Operation detector 23 Relief valve (an example of replenishment means)
24 metal sensor 25 control device 25b storage unit 26 display device (an example of a notification device)
27 Communication device 28, 29 Flow rate limiting means (an example of replenishment means)

Claims

A construction machine,
A detected hydraulic pump whose damage or wear state is detected;
Replenishment means for replenishing the drain line with hydraulic oil via a replenishment line that joins the middle part of the drain line connected to the detected hydraulic pump;
A metal detector provided on the downstream side of the merging point with the replenishing means in the drain line and capable of detecting the amount of metal powder contained in the hydraulic oil derived from the detected hydraulic pump;
The construction machine, wherein the replenishing means replenishes the drain line with hydraulic oil so that a flow rate of the hydraulic oil supplied to the metal detector is within a flow rate range preset in the metal detector.

The construction machine according to claim 1,
The replenishing means includes a replenishing hydraulic pump that replenishes hydraulic oil to the drain line via the replenishment line.

The construction machine according to claim 2
A hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged from the detected hydraulic pump;
A control valve that controls the supply and discharge of hydraulic fluid from the detected hydraulic pump to the hydraulic actuator and has a pilot port;
The replenishing hydraulic pump is a construction machine connected to the pilot port.

The construction machine according to claim 3 is:
Provided between the replenishing hydraulic pump and the pilot port, and between a permissible state that allows the supply of hydraulic oil from the replenishing hydraulic pump to the pilot port and a stopped state that stops the supply of hydraulic oil. Operation means capable of switching operation;
An operation detector capable of detecting an operation state of the operation means;
A construction machine, further comprising: a control device that acquires a detection value from the metal detector when the operation detector detects that the operation means has been switched to a stopped state.

The construction machine according to claim 4,
The construction machine includes a relief valve provided in the supply line and opened when a discharge pressure of the supply hydraulic pump exceeds a preset relief pressure.

A construction machine according to claim 4 or 5,
The detected hydraulic pump is a variable displacement hydraulic pump,
The construction machine controls the displacement of the detected hydraulic pump so that the displacement of the detected hydraulic pump increases as the operation amount of the operation means detected by the operation detector increases.

The construction machine according to any one of claims 4 to 6,
The control device includes a storage unit that stores a detection value acquired from the metal detector, and unit time based on the detection value stored in the storage unit and the detection value detected after the detection of the detection value A construction machine that determines that the detected hydraulic pump is in an abnormal state when the rate of increase in the amount of permeated metal powder exceeds a preset increase rate threshold.

The construction machine according to any one of claims 1 to 3,
An amount of metal powder per unit time based on a detection value stored in the storage unit and a detection value detected after detection of the detection value, the storage unit storing a detection value acquired from the metal detector A construction machine further comprising: a control device that determines that the detected hydraulic pump is in an abnormal state when the increase rate of the engine exceeds a preset increase rate threshold value.

The construction machine according to claim 7 or 8,
A notification device capable of notifying predetermined information in response to a command from the control device;
When the control device determines that the detected hydraulic pump is in an abnormal state, the control device outputs a command to notify the notification device that the detected hydraulic pump is in an abnormal state. .

The construction machine according to any one of claims 7 to 9,
A communication device capable of communicating via a predetermined communication means to a management device for managing the operating status of the construction machine;
The said control apparatus is a construction machine which transmits the detected value memorize | stored in the said memory | storage part to a management apparatus via the said communication apparatus.