JP2018135704A - Hydraulic Excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベルに関する。 The present invention relates to a hydraulic excavator.
建設機械である油圧ショベルは、フロント作業機の先端部に圧油で駆動するバケットを装着して掘削作業等を行うほか、バケットの代わりにブレーカや小割機等のアタッチメントを装着して様々な作業を行う。 A hydraulic excavator, which is a construction machine, is equipped with a bucket driven by pressure oil at the tip of the front work machine for excavation work, etc. In addition to a bucket, it is equipped with various attachments such as breakers and split machines. Do work.
フロント作業機に装着するアタッチメントの種類によっては、その駆動に必要な作動油の圧力及び／又は流量が異なる場合があるため、フロント作業機へのアタッチメントの付け替え作業を行う毎に、アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給する作動油の圧力設定及び／又は流量設定を変更する必要がある。一例を挙げると、フロント作業機に小割機を装着した場合には、小割機駆動用の油圧シリンダに大流量の作動油を供給するように流量設定を行い、フロント作業機にブレーカを装着した場合には、ブレーカ用の油圧シリンダに小流量の作動油を供給するように流量設定を行う必要がある。 Depending on the type of attachment attached to the front work machine, the pressure and / or flow rate of the hydraulic oil required for the drive may differ, so each time the attachment is changed to the front work machine, the attachment drive It is necessary to change the pressure setting and / or flow rate setting of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator. For example, when a small machine is installed in the front work machine, the flow rate is set so that a large flow of hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder for driving the small machine, and a breaker is installed in the front work machine. In such a case, it is necessary to set the flow rate so that a small flow rate of hydraulic oil is supplied to the breaker hydraulic cylinder.
このようなことから、運転席にアタッチメント選択装置を備え、オペレータによる当該アタッチメント選択装置の選択操作に応じて、アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給する作動油の圧力設定及び／又は流量設定を変更する油圧ショベルが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。 For this reason, the driver seat is equipped with an attachment selection device, and the pressure setting and / or the flow rate setting of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator for driving the attachment is changed according to the selection operation of the attachment selection device by the operator. A hydraulic excavator is conventionally known (see, for example, Patent Document 1).
また、フロント作業機に装着されたブレーカに過大な打撃力が作用することを防止する技術としては、電磁ソレノイドに指令電流を与えることで、ブレーカに供給される作動油の圧力を制限するリリーフバルブのリリーフセット圧を可変制御するものが、従来から提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, as a technology to prevent an excessive impact force from acting on the breaker mounted on the front work machine, a relief valve that limits the pressure of hydraulic oil supplied to the breaker by applying a command current to the electromagnetic solenoid Conventionally, there has been proposed one that variably controls the relief set pressure (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術は、アタッチメントの種類の設定をオペレータに委ねているので、オペレータがその設定を誤ると、フロント作業機にアタッチメントを装着したにも拘らず、アタッチメント選択装置によってアタッチメントモードが適切に選択されていない状態でアタッチメントの駆動が行われるという不都合を生じやすい。そして、特許文献１に記載の従来技術は、上記の不都合が生じたときに、アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプの吐出流量を制限する等して、当該アタッチメントを使用した作業を行えないようにするので、アタッチメント選択装置によるアタッチメントモードの選択を是正するまでは作業を行うことができず、油圧ショベルの稼働効率が悪いという課題がある。 However, since the prior art described in Patent Document 1 leaves the setting of the attachment type to the operator, if the operator makes a mistake in the setting, the attachment selection device is used to attach the attachment to the front work machine. There is a tendency that the attachment is driven in a state where the attachment mode is not properly selected. The prior art described in Patent Document 1 uses the attachment by limiting the discharge flow rate of a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the attachment driving hydraulic actuator when the above-described inconvenience occurs. Since the operation cannot be performed, the operation cannot be performed until the selection of the attachment mode by the attachment selection device is corrected, and there is a problem that the operation efficiency of the hydraulic excavator is poor.
また、特許文献２に記載の従来技術は、フロント作業機にブレーカを装着した場合におけるリリーフセット圧の可変制御については記載されているものの、フロント作業機に装着されたアタッチメントの種類に応じてリリーフセット圧を可変制御する技術については記載されておらず、アタッチメントの破損や寿命低下を防止するという観点において十分ではない。 Moreover, although the prior art described in Patent Document 2 describes variable control of the relief set pressure when a breaker is attached to the front work machine, the relief is set according to the type of attachment attached to the front work machine. A technique for variably controlling the set pressure is not described, and it is not sufficient from the viewpoint of preventing damage to the attachment and a reduction in life.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、フロント作業機に装着されたアタッチメントの種類に応じて、アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を自動的に適正値に設定し、アタッチメントの破損や寿命低下を防止することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to automatically set the flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator for driving the attachment to an appropriate value according to the type of attachment attached to the front work machine, It is to prevent damage to the attachment and a decrease in the service life.
前記課題を解決するため、代表的な本発明は、複数の油圧ポンプと、前記複数の油圧ポンプの１つ又は複数から吐出される作動油により駆動されるアタッチメント駆動用の油圧アクチュエータと、前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの駆動操作を行うアタッチメント用の操作部材と、前記アタッチメント用の操作部材を操作することにより発生するパイロット圧により切り換えられ、前記複数の油圧ポンプの１つ又は複数から前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給される作動油の流れを制御するアタッチメント用の方向制御弁と、前記複数の油圧ポンプの１つと前記アタッチメント用の方向制御弁とを接続する管路に他の前記油圧ポンプから吐出される作動油を合流する合流管路と、前記合流管路を合流位置又は合流解除位置に切り換える合流切換弁と、前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの動作モードを、前記複数の油圧ポンプの１つから吐出される作動油によって駆動する第１の動作モード、又は、前記複数の油圧ポンプのそれぞれから吐出される作動油の合計によって駆動する第２の動作モードに切り換えるアタッチメント選択装置と、前記アタッチメント用の操作部材の操作状態に応じて前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの駆動を制御するコントローラと、を備えた油圧ショベルにおいて、前記コントローラは、前記油圧ポンプの吐出圧、前記操作部材からの操作信号、前記アタッチメント選択装置により選択された動作モード信号をそれぞれ入力する入力部と、前記アタッチメント選択装置によって前記第２の動作モードが選択されている状態で前記アタッチメント用の操作部材が操作されたとき、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントがブレーカであるか否かの判定を、前記入力部に入力された前記油圧ポンプの吐出圧の波形と予め記憶したブレーカ操作に対応づけた前記油圧ポンプの吐出圧の波形との比較に基づき行う判定部と、操作されたアタッチメントがブレーカであると前記判定部により判定したとき、前記合流切換弁を前記合流位置から前記合流解除位置に切り換える信号を出力する出力部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a representative invention includes a plurality of hydraulic pumps, an attachment driving hydraulic actuator driven by hydraulic oil discharged from one or more of the plurality of hydraulic pumps, and the attachment. An attachment operating member for driving a drive hydraulic actuator and a pilot pressure generated by operating the attachment operating member, and the attachment drive from one or more of the plurality of hydraulic pumps. The directional control valve for attachment that controls the flow of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator for the other, and the other hydraulic pump in a pipe line that connects one of the plurality of hydraulic pumps and the directional control valve for the attachment A joining conduit for joining the hydraulic oil discharged from the joint, and the joining conduit or The operation mode of the junction switching valve that switches to the junction release position and the hydraulic actuator for driving the attachment is a first operation mode that is driven by hydraulic oil discharged from one of the plurality of hydraulic pumps, or the plurality of the plurality An attachment selection device that switches to a second operation mode that is driven by the sum of hydraulic oil discharged from each of the hydraulic pumps, and controls the drive of the attachment drive hydraulic actuator according to the operating state of the attachment operating member The controller includes: an input unit that inputs a discharge pressure of the hydraulic pump, an operation signal from the operation member, and an operation mode signal selected by the attachment selection device; and By the attachment selection device, the second When the operation member for attachment is operated in the state where the operation mode is selected, the input unit determines whether or not the attachment operated by the operation member for attachment is a breaker A determination unit that performs based on a comparison between a waveform of the discharge pressure of the hydraulic pump and a waveform of the discharge pressure of the hydraulic pump that is associated with a breaker operation stored in advance, and the determination unit determines that the operated attachment is a breaker And an output section for outputting a signal for switching the merging switching valve from the merging position to the merging release position.
本発明によれば、フロント作業機に装着されたアタッチメントの種類に応じて、アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を自動的に適正値に設定できるため、アタッチメントの破損や寿命低下を防止できる。なお、上述した以外の課題、構成及び効果については、以下に記載する実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator for driving the attachment can be automatically set to an appropriate value according to the type of attachment attached to the front work machine. Decline can be prevented. Note that problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the description of the embodiments described below.
以下、本発明の実施形態に係る油圧ショベルを、図を参照しながら説明する。 Hereinafter, a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルの外観図である。図１に示すように、本例の油圧ショベル１５０は、走行体１００、旋回体１０１及びフロント作業機１０２から基本的に構成されている。 FIG. 1 is an external view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 150 of this example basically includes a traveling body 100, a turning body 101, and a front work machine 102.
走行体１００は、車体の左右に備えられた走行用油圧モータ１０３と、これにより回転駆動される左右のクローラ１０４とを備えている。走行体１００は、走行用油圧モータ１０３を用いてクローラ１０４を回転駆動することにより、走行する。旋回体１０１は、走行体１００の上部に旋回可能に取り付けられており、旋回用油圧モータ１０５により旋回駆動される。 The traveling body 100 includes traveling hydraulic motors 103 provided on the left and right sides of the vehicle body, and left and right crawlers 104 that are rotationally driven by the traveling hydraulic motors 103. The traveling body 100 travels by rotationally driving the crawler 104 using the traveling hydraulic motor 103. The swivel body 101 is turnably attached to the upper part of the traveling body 100 and is swiveled by a turning hydraulic motor 105.
フロント作業機１０２は、ブーム１０６、アーム１０７、アタッチメント１０８からなる多関節構造で構成され、旋回体１０１の前側に所定の作業が可能なように取り付けられる。即ち、ブーム１０６は、旋回体１０１の前側に、例えばピン結合により俯仰動可能に取り付けられる。また、アーム１０７は、ブーム１０６の先端に、例えばピン結合により回動可能に取り付けられる。 The front work machine 102 has a multi-joint structure including a boom 106, an arm 107, and an attachment 108, and is attached to the front side of the revolving structure 101 so that a predetermined work can be performed. That is, the boom 106 is attached to the front side of the swing body 101 so as to be able to move up and down by, for example, pin coupling. The arm 107 is attached to the tip of the boom 106 so as to be rotatable by, for example, pin coupling.
アタッチメント１０８は、アーム１０７の先端に、例えばピン結合により取り付けられる。ブーム１０６、アーム１０７及びアタッチメント１０８は、それぞれ、ブーム用油圧シリンダ１０９、アーム用油圧シリンダ１１０及びバケット用油圧シリンダ１１１により垂直面内で回転駆動される。アタッチメント１０８は、通常、アーム１０７の先端に装着されるバケットに代えて装着されることから、バケット用油圧シリンダ１１１により駆動される。 The attachment 108 is attached to the tip of the arm 107 by, for example, pin coupling. The boom 106, the arm 107, and the attachment 108 are rotationally driven in a vertical plane by a boom hydraulic cylinder 109, an arm hydraulic cylinder 110, and a bucket hydraulic cylinder 111, respectively. Since the attachment 108 is normally attached instead of the bucket attached to the tip of the arm 107, the attachment 108 is driven by the bucket hydraulic cylinder 111.
なお、図１においては、アタッチメント１０８としてブレーカを装着した状態が図示されているが、本発明に適用可能なアタッチメントはブレーカに限定されるものではなく、小割機、クラムシェル、法面バケット、台形バケット、スケルトンバケット、リッパバケット、バケットクラッシャ、生コンバケット、リッパ、油圧カッタ、グラップル、リフティングマグネット等をアーム１０７の先端に装着することもできる。 In FIG. 1, a state in which a breaker is mounted as an attachment 108 is illustrated, but an attachment applicable to the present invention is not limited to a breaker, and a small machine, a clamshell, a slope bucket, A trapezoidal bucket, a skeleton bucket, a ripper bucket, a bucket crusher, a raw conveyor bucket, a ripper, a hydraulic cutter, a grapple, a lifting magnet, or the like can be attached to the tip of the arm 107.
ブレーカは、先端が尖った鋼棒等からなる打撃ロッドを高速で前後進駆動させ、その打撃力によって岩石やコンクリート塊等の塊状物を破砕するものであり、比較的小流量の作動油をブレーカ用油圧シリンダに供給することにより駆動される。これに対して、小割機は、カッタにコンクリート塊等を挟み込んで破砕したり、鉄筋を切断したりするものであり、比較的大流量の作動油を小割機用油圧シリンダに供給する必要がある。このように、アタッチメントの種類によって適正な作動油の流量が異なる。 A breaker drives a striking rod made of a steel rod with a sharp tip at a high speed, and crushes massive objects such as rocks and concrete lumps with its striking force. It is driven by supplying it to the hydraulic cylinder. On the other hand, a crusher is to crush a concrete lump etc. in a cutter or to cut a rebar, and it is necessary to supply a relatively large flow of hydraulic oil to a hydraulic cylinder for a cleaver. There is. Thus, the flow rate of the appropriate hydraulic oil varies depending on the type of attachment.
旋回体１０１の前側には、オペレータが乗り込むための運転室１１２が設置され、後部には、エンジン及び油圧ポンプを含む油圧ショベル１５０の原動源を収納した原動源室１１３が設置されている。走行体１００、旋回体１０１、ブーム１０６、アーム１０７及びアタッチメント１０８は、運転室１１２内に配置された複数の操作レバーやフットペダル等の操作部材の中から、オペレータが適宜のものを選択して操作することにより、それぞれ駆動される。オペレータは、走行体１００、旋回体１０１、ブーム１０６、アーム１０７及びアタッチメント１０８の駆動を複合的に組み合わせて行うことにより、所定の作業を行う。 A driver's cab 112 for an operator to enter is installed on the front side of the revolving body 101, and a motive source chamber 113 for storing a motive source of a hydraulic excavator 150 including an engine and a hydraulic pump is installed at the rear. For the traveling body 100, the revolving body 101, the boom 106, the arm 107, and the attachment 108, an operator selects an appropriate one from a plurality of operation members such as an operation lever and a foot pedal arranged in the cab 112. Each is driven by operation. The operator performs a predetermined operation by combining and driving the traveling body 100, the revolving body 101, the boom 106, the arm 107, and the attachment 108.
図２は、図１に示した油圧ショベル１５０に備えられる油圧回路システムの一例を概略的に示す油圧回路図である。 FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram schematically showing an example of a hydraulic circuit system provided in the hydraulic excavator 150 shown in FIG.
図２に示すように、本実施形態に係る油圧ショベル１５０の油圧回路システムは、エンジン１と、エンジン１によって駆動される第１及び第２のメインポンプ２、３と、同じくエンジン１によって駆動されるパイロットポンプ４とを備えている。メインポンプ２、３は、可変容量型の油圧ポンプであり、それぞれポンプ容積（押しのけ容積又は斜板の傾転角）を制御するポンプレギュレータ５、６を備えている。これに対して、パイロットポンプ４としては、固定容量型の油圧ポンプが備えられる。 As shown in FIG. 2, the hydraulic circuit system of the excavator 150 according to the present embodiment is driven by the engine 1, the first and second main pumps 2 and 3 driven by the engine 1, and the engine 1. The pilot pump 4 is provided. The main pumps 2 and 3 are variable displacement hydraulic pumps and include pump regulators 5 and 6 for controlling the pump volume (the displacement volume or the tilt angle of the swash plate), respectively. On the other hand, the pilot pump 4 is provided with a fixed displacement hydraulic pump.
メインポンプ２、３及びパイロットポンプ４の吸い込み口２ａ、３ａ、４ａは、作動油タンク４０に連通している。また、メインポンプ２、３の吐出ライン２ｂ、３ｂには、コントロールバルブ７を介して、ブレーカ用油圧シリンダ８と、アーム用油圧シリンダ１１０（図１参照）とが接続されている。 The suction ports 2 a, 3 a, 4 a of the main pumps 2, 3 and the pilot pump 4 communicate with the hydraulic oil tank 40. A breaker hydraulic cylinder 8 and an arm hydraulic cylinder 110 (see FIG. 1) are connected to the discharge lines 2 b and 3 b of the main pumps 2 and 3 via a control valve 7.
メインポンプ２、３の吐出ライン２ｂ、３ｂは、コントロールバルブ７の入口側で合流管路１０を介して接続されており、当該合流管路１０には、合流管路１０を合流位置又は合流解除位置に切り換える合流切換弁１１ａ、１１ｂが備えられている。合流切換弁１１ａ、１１ｂは、電磁切換弁であり、コントローラ２０から出力される切換信号により、合流位置から合流解除位置に、又は、合流解除位置から合流位置に切り換えられる。 The discharge lines 2b and 3b of the main pumps 2 and 3 are connected to the inlet side of the control valve 7 via a merging pipeline 10, and the merging pipeline 10 is connected to the merging pipeline 10 at the merging position or the merging release. Junction switching valves 11a and 11b that switch to positions are provided. The merging switching valves 11a and 11b are electromagnetic switching valves, and are switched from the merging position to the merging cancellation position or from the merging cancellation position to the merging position by a switching signal output from the controller 20.
また、メインポンプ２、３の吐出ライン２ｂ、３ｂには、第１及び第２の圧力センサ１２、１３（油圧ポンプ用圧力センサ）がそれぞれ備えられている、これら第１及び第２の圧力センサ１２、１３は、メインポンプ２、３の吐出圧（ポンプ吐出圧）Ｐ１、Ｐ２（図３参照）をそれぞれ検出し、コントローラ２０に出力する。 The discharge lines 2b and 3b of the main pumps 2 and 3 are provided with first and second pressure sensors 12 and 13 (hydraulic pump pressure sensors), respectively. 12 and 13 detect discharge pressures (pump discharge pressures) P1 and P2 (see FIG. 3) of the main pumps 2 and 3, respectively, and output them to the controller 20.
コントロールバルブ７は、センタバイパス方式の方向制御弁であり、メインポンプ２、３から吐出される圧油の方向を切り換えるための第１及び第２のスプール７ａ、７ｂを備えている。これら第１及び第２のスプール７ａ、７ｂは、中立位置でメインポンプ２、３の吐出ライン２ｂ、３ｂと連通し、ブレーカ用油圧シリンダ８及びアーム用油圧シリンダ１１０を、中立位置に戻す前の状態に維持する。 The control valve 7 is a center bypass type directional control valve, and includes first and second spools 7 a and 7 b for switching the direction of the pressure oil discharged from the main pumps 2 and 3. The first and second spools 7a and 7b communicate with the discharge lines 2b and 3b of the main pumps 2 and 3 at the neutral position, and return the breaker hydraulic cylinder 8 and the arm hydraulic cylinder 110 to the neutral position. Maintain state.
第１のスプール７ａの両端には、パイロットポンプ４から吐出され、アタッチメント１０８の操作部材である操作バルブ１４の操作量に応じて圧力が制御されたパイロット圧（アタッチメント操作圧）Ｐｉ（図３参照）を受け入れる第１又は第２のパイロットポート７ａａ、７ａｂが設けられている。従って、オペレータが操作バルブ１４を操作すると、その操作方向及び操作量に応じて、第１のスプール７ａが所定の方向に変位し、その変位量に応じてメインポンプ２、３からブレーカ用油圧シリンダ８に供給される作動油量が制御される。なお、実機においては、操作バルブ１４として、フットペダルが用いられることが多い。 Pilot pressure (attachment operation pressure) Pi (see FIG. 3) is discharged from the pilot pump 4 to both ends of the first spool 7a, and the pressure is controlled according to the operation amount of the operation valve 14 which is an operation member of the attachment 108. 1) or 2nd pilot ports 7aa and 7ab are provided. Therefore, when the operator operates the operation valve 14, the first spool 7a is displaced in a predetermined direction in accordance with the operation direction and the operation amount, and the main pumps 2 and 3 change the breaker hydraulic cylinder in accordance with the displacement amount. The amount of hydraulic oil supplied to 8 is controlled. In an actual machine, a foot pedal is often used as the operation valve 14.
また、第２のスプール７ｂの両端にも、パイロットポンプ４から吐出され、アーム用油圧シリンダ１１０の操作部材である操作レバー１５の操作量に応じて圧力が制御されたパイロット圧を受け入れる第１又は第２のパイロットポート７ｂａ、７ｂｂが設けられている。従って、オペレータが操作レバー１５を操作すると、その操作方向及び操作量に応じて、第２のスプール７ｂが所定の方向に切り換えられ、アーム用油圧シリンダ１１０が駆動される。なお、実機においては、油圧ショベル１５０に備えられる油圧アクチュエータに対応する数のスプールが備えられ、それぞれ個別の操作レバー１５によって操作される。 Also, the first or second pilot pressure, which is discharged from the pilot pump 4 to both ends of the second spool 7b and receives the pilot pressure whose pressure is controlled according to the operation amount of the operation lever 15 which is the operation member of the arm hydraulic cylinder 110, is received. Second pilot ports 7ba and 7bb are provided. Accordingly, when the operator operates the operation lever 15, the second spool 7b is switched to a predetermined direction according to the operation direction and operation amount, and the arm hydraulic cylinder 110 is driven. In the actual machine, the number of spools corresponding to the hydraulic actuators provided in the excavator 150 is provided, and each spool is operated by an individual operation lever 15.
この点についてより具体的に説明すると、操作バルブ１４と第１のスプール７ａの両端に設けられた第１又は第２のパイロットポート７ａａ、７ａｂとを接続するパイロット管路１６ａ、１６ｂには、第３及び第４の圧力センサ１７ａ、１７ｂ（パイロット用圧力センサ）が備えられており、オペレータが操作バルブ１４を操作すると、その操作方向及び操作量に応じたアタッチメント操作圧が第３及び第４の圧力センサ１７ａ、１７ｂによって検出される。この検出されたアタッチメント操作圧は、それぞれコントローラ２０に入力される。コントローラ２０では、第３及び第４の圧力センサ１７ａ、１７ｂで検出されたアタッチメント操作圧からアタッチメント操作量を求め、当該アタッチメント操作量からアーム用油圧シリンダ１１０が操作されているか否かを判定する。操作レバー１５についても、これと同様に構成される。 More specifically, the pilot pipe lines 16a and 16b connecting the operation valve 14 and the first or second pilot ports 7aa and 7ab provided at both ends of the first spool 7a have a first pipe line 16a and 16b. 3 and fourth pressure sensors 17a and 17b (pilot pressure sensors) are provided. When the operator operates the operation valve 14, the attachment operation pressure corresponding to the operation direction and the operation amount is the third and fourth pressure sensors. It is detected by the pressure sensors 17a and 17b. The detected attachment operation pressure is input to the controller 20. The controller 20 obtains an attachment operation amount from the attachment operation pressures detected by the third and fourth pressure sensors 17a and 17b, and determines whether or not the arm hydraulic cylinder 110 is operated from the attachment operation amount. The operation lever 15 is configured in the same manner.
操作バルブ１４とポンプレギュレータ６とを接続するパイロットライン１８上には、比例電磁弁１９が備えられている。比例電磁弁１９は、コントローラ２０から比例電磁弁１９に備えられたソレノイド１９ａに供給される制御電流に従って、第１のポンプレギュレータ５に導かれるパイロット圧を調整する。比例電磁弁１９は、コントローラ２０からソレノイド１９ａに流される電流が０のときは、図示しないバネの力によって所定位置に切り換わり、ソレノイド１９ａに流れる電流が大きくなるに従って所定方向に徐々に切り換わって、ポンプレギュレータ６に導かれるパイロット圧力が小さくなる。第２のポンプレギュレータも、これと同様の構成により駆動される。 A proportional solenoid valve 19 is provided on a pilot line 18 that connects the operation valve 14 and the pump regulator 6. The proportional solenoid valve 19 adjusts the pilot pressure guided to the first pump regulator 5 in accordance with a control current supplied from the controller 20 to the solenoid 19 a provided in the proportional solenoid valve 19. When the current flowing from the controller 20 to the solenoid 19a is 0, the proportional solenoid valve 19 is switched to a predetermined position by a spring force (not shown), and gradually switches in a predetermined direction as the current flowing through the solenoid 19a increases. The pilot pressure guided to the pump regulator 6 is reduced. The second pump regulator is also driven by a similar configuration.
第１のスプール７ａを通ってブレーカ用油圧シリンダ８に供給される作動油は、第１のスプール７ａの切り換え位置に応じて、ブレーカ用油圧シリンダ８のボトム室８ａ又はロッド室８ｂに供給される。そして、このボトム室８ａ又はロッド室８ｂに対する作動油の供給状態に応じてブレーカ用油圧シリンダ８が伸縮し、アタッチメント１０８であるブレーカが駆動される。 The hydraulic fluid supplied to the breaker hydraulic cylinder 8 through the first spool 7a is supplied to the bottom chamber 8a or the rod chamber 8b of the breaker hydraulic cylinder 8 according to the switching position of the first spool 7a. . Then, the breaker hydraulic cylinder 8 expands and contracts according to the supply state of hydraulic oil to the bottom chamber 8a or the rod chamber 8b, and the breaker as the attachment 108 is driven.
第１のスプール７ａからブレーカ用油圧シリンダ８のボトム室８ａに作動油を供給する第１の作動油供給ライン２１の戻りライン２２には、第１電磁可変リリーフ弁２３が接続されている。また、この第１のスプール７ａからブレーカ用油圧シリンダ８のロッド室８ｂに作動油を供給する第２の作動油供給ライン２４の戻りライン２５には、第２の電磁可変リリーフ弁２６が接続されている。第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６は、ブレーカ用油圧シリンダ８のボトム室８ａ及びロッド室８ｂとそれぞれ連通し、ブレーカ用油圧シリンダ８に過大な油圧が加わったとき、作動油を作動油タンク４０に排出し、ブレーカ用油圧シリンダ８を保護する機能を有する。 A first electromagnetic variable relief valve 23 is connected to a return line 22 of a first hydraulic oil supply line 21 that supplies hydraulic oil from the first spool 7a to the bottom chamber 8a of the breaker hydraulic cylinder 8. A second electromagnetic variable relief valve 26 is connected to a return line 25 of a second hydraulic oil supply line 24 that supplies hydraulic oil from the first spool 7a to the rod chamber 8b of the breaker hydraulic cylinder 8. ing. The first and second electromagnetic variable relief valves 23, 26 communicate with the bottom chamber 8 a and the rod chamber 8 b of the breaker hydraulic cylinder 8, respectively, and when excessive hydraulic pressure is applied to the breaker hydraulic cylinder 8, hydraulic fluid is supplied. It has a function of discharging to the hydraulic oil tank 40 and protecting the breaker hydraulic cylinder 8.
また、第１の戻りライン２２には、当該第１の戻りライン２２内を流れる作動油の圧力を検出する第５の圧力センサ２７が備えられ、第２の戻りライン２５には、当該第２の戻りライン２５内を流れる作動油の圧力を検出する第６の圧力センサ２８が備えられる。これら第５及び第６の圧力センサ２７、２８の検出信号は、コントローラ２０に出力される。コントローラ２０は、アタッチメント１０８が破損せず、かつアタッチメント１０８の作業効率を最大限発揮できるように、第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧を調整する。第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６は、第１及び第２の戻りライン２２、２５内を流れる作動油の圧力がリリーフセット圧を超えた場合には、第１及び第２の戻りライン２２、２５内を流れる作動油をタンク４０に落とす。 Further, the first return line 22 is provided with a fifth pressure sensor 27 for detecting the pressure of the hydraulic oil flowing in the first return line 22, and the second return line 25 has the second return sensor 25. A sixth pressure sensor 28 for detecting the pressure of the hydraulic fluid flowing in the return line 25 is provided. The detection signals of the fifth and sixth pressure sensors 27 and 28 are output to the controller 20. The controller 20 adjusts the relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 so that the attachment 108 is not damaged and the working efficiency of the attachment 108 can be maximized. The first and second electromagnetic variable relief valves 23, 26 are configured so that the first and second electromagnetic relief valves 23, 26 are arranged when the pressure of the hydraulic oil flowing in the first and second return lines 22, 25 exceeds the relief set pressure. The hydraulic oil flowing in the return lines 22 and 25 is dropped into the tank 40.
なお、図示は省略するが、第２のスプール７ｂからアーム用油圧シリンダ１１０を通ってタンク４０に戻るラインも、上記と同様に構成される。 Although not shown, the line that returns from the second spool 7b to the tank 40 through the arm hydraulic cylinder 110 is configured in the same manner as described above.
コントローラ２０は、図３に示すように、メインポンプ２、３の吐出圧Ｐ１、Ｐ２、操作バルブ１４の操作量に応じたパイロット圧Ｐｉ、及びアタッチメント選択装置３０により選択された第１の動作モード信号又は第２の動作モード信号をそれぞれ入力する入力部２０ａと、演算プログラム及び演算に用いる定数等並びに図４（ａ）〜（ｃ）に示す各種の特性を記憶する記憶部２０ｂと、アタッチメント選択装置３０によって第２の動作モードが選択されている状態でアタッチメント用の操作バルブ１４が操作されたとき、当該アタッチメント用の操作バルブ１４により操作されたアタッチメントがブレーカであるか否かの判定を、入力部２０ａに入力された第２の油圧ポンプ２の吐出圧の波形と、予め記憶したブレーカ操作に対応づけた第２の油圧ポンプ２の吐出圧の波形との比較に基づいて行う判定部２０ｃと、操作されたアタッチメントがブレーカであると判定部２０ｃが判定したとき、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流位置から合流解除位置に切り換える信号を出力する出力部２０ｄとを備えて構成される。コントローラ２０は、油圧ショベル１５０の全体の電気的な制御を司るものであり、後述するアタッチメント選択装置３０を接続することにより、アタッチメント１０８の駆動を制御するアタッチメント制御装置としての機能も有する。 As shown in FIG. 3, the controller 20 includes the discharge pressures P1 and P2 of the main pumps 2 and 3, the pilot pressure Pi corresponding to the operation amount of the operation valve 14, and the first operation mode selected by the attachment selection device 30. An input unit 20a for inputting a signal or a second operation mode signal, a storage unit 20b for storing a calculation program, constants used for the calculation, and various characteristics shown in FIGS. 4A to 4C, and attachment selection When the operation valve 14 for attachment is operated in a state where the second operation mode is selected by the device 30, it is determined whether or not the attachment operated by the operation valve 14 for attachment is a breaker. Corresponding to the breaker operation stored in advance and the waveform of the discharge pressure of the second hydraulic pump 2 input to the input unit 20a When the determination unit 20c determined based on the comparison with the discharge pressure waveform of the hydraulic pump 2 and the determination unit 20c determines that the operated attachment is a breaker, the merge switching valves 11a and 11b are joined from the merge position. And an output unit 20d that outputs a signal for switching to the release position. The controller 20 is responsible for overall electrical control of the excavator 150, and also has a function as an attachment control device that controls driving of the attachment 108 by connecting an attachment selection device 30 described later.
アタッチメント選択装置３０は、アーム１０７の先端に装着されたアタッチメント１０８の種類に応じて、コントローラ２０により制御される油圧回路システムの動作モードを切り換えるもので、図４に拡大して示すように、アーム１０７の先端部に装着可能なアタッチメント１０８の種類に応じた数の切換段（ＡＴＴ１〜ＡＴＴｎ）を有している。アタッチメント選択装置３０としては、回転式のアナログ多段スイッチをコントローラ２０に接続することもできるし、コントローラ２０に接続されたタッチパネル付きの表示装置に多段に切り換え可能なスイッチのアイコンを表示することもできる。なお、図４に表示された「掘削」の文字は、アーム１０７の先端部にバケットを装着した場合の切換段を示している。 The attachment selection device 30 switches the operation mode of the hydraulic circuit system controlled by the controller 20 according to the type of the attachment 108 attached to the tip of the arm 107. As shown in an enlarged view in FIG. There are a number of switching stages (ATT1 to ATTn) corresponding to the type of attachment 108 that can be attached to the distal end portion of 107. As the attachment selection device 30, a rotary analog multistage switch can be connected to the controller 20, and a switch icon that can be switched in multiple stages can be displayed on a display device with a touch panel connected to the controller 20. . The character “digging” displayed in FIG. 4 indicates the switching stage when a bucket is attached to the tip of the arm 107.
コントローラ２０は、例えばアタッチメント選択装置３０がＡＴＴ１に切り換えられた場合には、アーム１０７の先端部にブレーカが取り付けられたと判断して、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流位置から合流解除位置に切り換えると共に、第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧を低下させる。また、例えばアタッチメント選択装置３０がＡＴＴ２に切り換えられた場合には、アーム１０７の先端部に小割機が取り付けられたと判断して、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置から合流位置に切り換えると共に、第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧を上昇させる。これにより、アーム１０７の先端部に装着されたアタッチメントの種類に応じて、油圧回路システムの動作モードを適正に切り換えることができる。 For example, when the attachment selection device 30 is switched to ATT1, the controller 20 determines that the breaker is attached to the tip of the arm 107, and switches the merging switching valves 11a and 11b from the merging position to the merging release position. The relief set pressure of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 is reduced. For example, when the attachment selection device 30 is switched to ATT2, it is determined that a split machine is attached to the tip of the arm 107, and the merging switching valves 11a and 11b are switched from the merging release position to the merging position. The relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 are increased. Thereby, according to the kind of attachment with which the front-end | tip part of the arm 107 was mounted | worn, the operation mode of a hydraulic circuit system can be switched appropriately.
即ち、コントローラ２０には、バケットを使用して掘削作業を行う掘削モード時の最大圧力及び最大流量と、各種のアタッチメントを使用して各種の作業を行うアタッチメントモード時の最大圧力及び最大流量がそれぞれ設定されている。 That is, the controller 20 has a maximum pressure and a maximum flow rate in the excavation mode in which excavation work is performed using a bucket, and a maximum pressure and a maximum flow rate in the attachment mode in which various operations are performed using various attachments. Is set.
アタッチメントモード時の最大圧力及び最大流量に関しては、例えば、アタッチメント選択装置３０によりＡＴＴ１（ブレーカ）が選択された場合の最大圧力及び最大流量と、ＡＴＴ２（小割機）が選択された場合の最大圧力及び最大流量とが設定されている。また、コントローラ２０には、アタッチメント選択装置３０によりＡＴＴ１（ブレーカ）が選択された場合の第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧と、ＡＴＴ２（小割機）が選択された場合の第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧とが設定されている。本明細書では、ＡＴＴ１（ブレーカ）が選択された場合のアタッチメントの動作モードを第１の動作モードといい、ＡＴＴ２（小割機）が選択された場合のアタッチメントの動作モードを第２の動作モードという。 Regarding the maximum pressure and maximum flow rate in the attachment mode, for example, the maximum pressure and maximum flow rate when ATT1 (breaker) is selected by the attachment selection device 30 and the maximum pressure when ATT2 (small machine) is selected. And the maximum flow rate are set. In addition, the controller 20 selects the relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 and ATT2 (small machine) when ATT1 (breaker) is selected by the attachment selection device 30. In this case, the relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 are set. In this specification, the operation mode of the attachment when ATT1 (breaker) is selected is referred to as the first operation mode, and the operation mode of the attachment when ATT2 (small machine) is selected is the second operation mode. That's it.
さらに、コントローラ２０には、アタッチメント選択装置３０によりＡＴＴ１（ブレーカ）が選択され、実際にブレーカが駆動された場合に、第１及び第２の圧力センサ１２、１３により検出されるポンプ圧信号に表れる圧力偏差ΔＰの、上ピーク値よりも低い値に設定された上設定圧力（上閾値）Ｐｓ１と、下ピーク値よりも高い値に設定された下設定圧力（下閾値）Ｐｓ２とが設定されている（図５（ａ）参照）。ブレーカが駆動されたときの作動油の圧力偏差ΔＰは、実験又はシミュレーションにより予め求めておく。 Further, the controller 20 appears in the pump pressure signal detected by the first and second pressure sensors 12 and 13 when ATT1 (breaker) is selected by the attachment selection device 30 and the breaker is actually driven. An upper set pressure (upper threshold value) Ps1 set to a value lower than the upper peak value of the pressure deviation ΔP and a lower set pressure (lower threshold value) Ps2 set to a value higher than the lower peak value are set. (See FIG. 5A). The pressure deviation ΔP of the hydraulic oil when the breaker is driven is obtained in advance by experiment or simulation.
加えて、コントローラ２０には、タイマが内蔵されており、当該タイマには、操作バルブ１４を操作することによって駆動されているアタッチメントが、ブレーカであるか否かを判断するための判定時間ΔＴが設定されている。判定時間ΔＴとしては、図５（ａ）に示すように、第１及び第２の圧力センサ１２、１３により、ブレーカの駆動に伴う作動油の圧力脈動が複数回（４〜５回）検出される時間が設定される。コントローラ２０は、判定時間ΔＴをこのような短時間に制限しているので、仮にブレーカ用油圧シリンダ８に２つのメインポンプ２、３の合計吐出流量が供給された場合にも、ブレーカの破損を防止できる。 In addition, the controller 20 has a built-in timer, and the timer has a determination time ΔT for determining whether or not the attachment driven by operating the operation valve 14 is a breaker. Is set. As the determination time ΔT, as shown in FIG. 5A, the first and second pressure sensors 12 and 13 detect the pressure pulsation of the hydraulic oil accompanying the driving of the breaker a plurality of times (4 to 5 times). Is set. Since the controller 20 limits the determination time ΔT to such a short time, even if the total discharge flow rate of the two main pumps 2 and 3 is supplied to the breaker hydraulic cylinder 8, the breaker is not damaged. Can be prevented.
以下、アタッチメント駆動時におけるコントローラによる油圧回路システムの制御手順を、図６のフローチャートに従って説明する。 Hereinafter, the control procedure of the hydraulic circuit system by the controller during attachment driving will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず前提として、アーム１０７の先端にブレーカが取り付けられ、オペレータがアタッチメント選択装置３０をＡＴＴ１（ブレーカ）に切り換えた場合、コントローラ２０は、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流位置から合流解除位置に切り換えると共に、第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧をブレーカ駆動時の値に設定する。これにより、ブレーカの破損が防止されると共に、ブレーカの作業効率を最大限発揮できる。 First, as a premise, when a breaker is attached to the tip of the arm 107 and the operator switches the attachment selection device 30 to ATT1 (breaker), the controller 20 switches the merging switching valves 11a and 11b from the merging position to the merging release position. The relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 are set to values when the breaker is driven. As a result, breaker breakage is prevented and the work efficiency of the breaker can be maximized.
また、アーム１０７の先端に小割機が取り付けられ、オペレータがアタッチメント選択装置３０をＡＴＴ２（小割機）に切り換えた場合、コントローラ２０は、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置から合流位置に切り換えると共に、第１及び第２の電磁可変リリーフ弁２３、２６のリリーフセット圧を小割機駆動時の値に設定する。これにより、小割機の破損が防止されると共に、小割機の作業効率を最大限発揮できる。 Further, when a split machine is attached to the tip of the arm 107 and the operator switches the attachment selection device 30 to ATT2 (small machine), the controller 20 moves the join switching valves 11a and 11b from the join release position to the join position. At the same time as switching, the relief set pressures of the first and second electromagnetic variable relief valves 23 and 26 are set to values at the time of driving the split machine. As a result, the breaker can be prevented from being damaged and the working efficiency of the breaker can be maximized.
しかしながら、実施形態に係る油圧ショベル１５０は、アタッチメント選択装置３０の切換操作がオペレータに委ねられているので、オペレータがアタッチメント選択装置３０の切換操作をし忘れること、或いは、誤った位置に切換操作を行ってしまう場合もあり得る。 However, in the excavator 150 according to the embodiment, since the switching operation of the attachment selection device 30 is entrusted to the operator, the operator forgets to perform the switching operation of the attachment selection device 30 or the switching operation to an incorrect position. It can happen.
そこで、実施形態に係る油圧ショベル１５０は、図６に示すように、第３及び第４の圧力センサ１７ａ、１７ｂにより検出されるパイロット圧信号に基づいてアタッチメント駆動用の操作バルブ１４が操作されたか否かを判定（ステップＳ１）し、操作バルブ１４が操作された（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＳ２に進む。 Therefore, in the excavator 150 according to the embodiment, as shown in FIG. 6, whether the operation valve 14 for driving the attachment is operated based on the pilot pressure signals detected by the third and fourth pressure sensors 17a and 17b. It is determined whether or not (step S1), and if it is determined that the operation valve 14 has been operated (Yes), the process proceeds to step S2.
ステップＳ２では、アタッチメント駆動用の操作バルブ１４が操作されたと判定されてから予め設定された判定時間ΔＴが経過するまでの第１及び第２の圧力センサ１２、１３によって検出されたポンプ吐出圧信号（図５（ａ）参照）をコントローラ２０に取り込む。コントローラ２０は、判定時間ΔＴ内に表れるポンプ吐出圧信号の上ピークの発生回数Ｎ１から予め設定された上閾値通過回数Ｎｓ１を減算して、その差が正であるか否かを判定する。すなわち、高圧側での脈動の発生回数が所定回数を超えたか否かが判定される。そして、Ｎ１−Ｎｓ１＞０である（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＳ３に進む。 In step S2, the pump discharge pressure signals detected by the first and second pressure sensors 12, 13 from when it is determined that the operation valve 14 for driving the attachment has been operated until the preset determination time ΔT elapses. (See FIG. 5A) is taken into the controller 20. The controller 20 subtracts a preset upper threshold passage number Ns1 from the number N1 of occurrences of the upper peak of the pump discharge pressure signal appearing within the determination time ΔT, and determines whether or not the difference is positive. That is, it is determined whether or not the number of occurrences of pulsations on the high pressure side exceeds a predetermined number. And when it determines with it being N1-Ns1> 0 (Yes), it progresses to step S3.
ステップＳ３では、コントローラ２０に取り込まれたポンプ吐出圧信号の下ピークの発生回数Ｎ２から予め設定された下閾値通過回数Ｎｓ２を減算して、その差が正であるか否かを判定する。すなわち、低圧側での脈動の発生回数が所定回数を超えたか否かが判定される。そして、Ｎ２−Ｎｓ２＞０である（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップＳ４に進んで、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置に切り換える。これに対して、ステップＳ１で操作バルブ１４は操作されていない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ２でＮ１−Ｎｓ１≦０である（Ｎｏ）と判定した場合、及びステップＳ３でＮ２−Ｎｓ２≦０である（Ｎｏ）と判定した場合は、ステップＳ５に進んで、合流切換弁１１ａ、１１ｂに出力する指示値を変更しない制御を行う。 In step S3, a preset lower threshold number Ns2 is subtracted from the number N2 of occurrences of the lower peak of the pump discharge pressure signal taken into the controller 20, and it is determined whether or not the difference is positive. That is, it is determined whether or not the number of occurrences of pulsations on the low pressure side exceeds a predetermined number. And when it determines with it being N2-Ns2> 0 (Yes), it progresses to step S4 and switches the junction switching valves 11a and 11b to a junction cancellation | release position. On the other hand, when it is determined in step S1 that the operation valve 14 is not operated (No), in step S2, it is determined that N1-Ns1 ≦ 0 (No), and in step S3, N2-Ns2 ≦ When it determines with it being 0 (No), it progresses to step S5 and performs the control which does not change the instruction | indication value output to the merging switching valves 11a and 11b.
これにより、アーム１０７の先端にブレーカが装着されているにも拘らず、アタッチメント選択装置３０の切換位置がブレーカを選択するＡＴＴ１以外の位置にある状態で、ブレーカが駆動された場合にも、自動的に合流切換弁１１ａ、１１ｂが合流解除位置に切り換えられるので、ブレーカに供給される作動油の流量の増大が抑えられ、ブレーカの破損を防止することができる。 Thus, even when the breaker is attached to the tip of the arm 107 and the breaker is driven in a state where the switching position of the attachment selection device 30 is at a position other than ATT1 for selecting the breaker, Therefore, since the merging switching valves 11a and 11b are switched to the merging release position, an increase in the flow rate of the hydraulic oil supplied to the breaker can be suppressed, and breaker breakage can be prevented.
なお、前記実施形態においては、Ｎ１−Ｎｓ１＞０かつＮ２−Ｎｓ２＞０の場合に、駆動されているアタッチメントはブレーカであると判定して、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置に切り換えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、第１及び第２の圧力センサ１２、１３により検出されるポンプ吐出圧信号の波形から、駆動されているアタッチメントはブレーカであると判定し、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置に切り換える構成とすることもできる。 In the above embodiment, when N1-Ns1> 0 and N2-Ns2> 0, it is determined that the driven attachment is a breaker, and the merging switching valves 11a and 11b are switched to the merging release position. However, the gist of the present invention is not limited to this, and it is determined from the waveforms of the pump discharge pressure signals detected by the first and second pressure sensors 12, 13 that the driven attachment is a breaker. And it can also be set as the structure which switches the junction switching valves 11a and 11b to a junction cancellation | release position.
即ち、図５（ａ）はブレーカを駆動した場合におけるポンプ吐出圧の波形、図５（ｂ）は小割機を駆動した場合におけるポンプ吐出圧の波形、図５（ｃ）はリリーフ動作中におけるポンプ吐出圧の波形を示している。これらの図を比較することにより明らかなように、ブレーカを駆動した場合におけるポンプ吐出圧は、脈動の圧力偏差ΔＰが、他の場合におけるポンプ吐出圧に比べて著しく大きく、特有の波形を有している。従って、コントローラ２０は、第１及び第２の圧力センサ１２、１３により検出されるポンプ吐出圧の圧力偏差ΔＰを見ることにより、ブレーカが駆動されていることを確実に判定できるので、合流切換弁１１ａ、１１ｂを合流解除位置に切り換えることができる。 5A shows the waveform of the pump discharge pressure when the breaker is driven, FIG. 5B shows the waveform of the pump discharge pressure when the split machine is driven, and FIG. 5C shows the waveform during the relief operation. The waveform of the pump discharge pressure is shown. As is clear by comparing these figures, the pump discharge pressure when the breaker is driven has a pulsation pressure deviation ΔP that is significantly larger than the pump discharge pressure in other cases and has a unique waveform. ing. Accordingly, the controller 20 can reliably determine that the breaker is being driven by looking at the pressure deviation ΔP of the pump discharge pressure detected by the first and second pressure sensors 12 and 13. 11a and 11b can be switched to the merge release position.
また、上ピークの発生時点からカウントして下ピークの発生を経て次の上ピークが発生するまでに要する時間、あるいは下ピークの発生時点からカウントして上ピークの発生を経て次の下ピークが発生するまでに要する時間が所定時間内である場合に、アタッチメントとしてのブレーカが操作されているとみなして、合流切換弁１１ａ，１１ｂを合流解除位置に切り換える構成としても良い。この場合も同様にブレーカの破損防止を図ることができる。 In addition, the time required from the occurrence of the upper peak to the next upper peak after the occurrence of the lower peak, or the next lower peak after the occurrence of the upper peak counted from the occurrence of the lower peak. When the time required for occurrence is within a predetermined time, it may be considered that the breaker as the attachment is operated and the merging switching valves 11a and 11b are switched to the merging release position. In this case as well, breaker breakage can be prevented.
１ エンジン
２、３ メインポンプ（可変容量型の油圧ポンプ）
４ パイロットポンプ（固定容量型の油圧ポンプ）
５、６ ポンプレギュレータ
７ コントロールバルブ
７ａ、７ｂ スプール
８ ブレーカ用油圧シリンダ
１０ 合流管路
１１ａ、１１ｂ 合流切換弁
１２、１３ 圧力センサ（ポンプ用圧力センサ）
１４ 操作バルブ
１５ 操作レバー
１６ａ、１６ｂ パイロット管路
１７ａ、１７ｂ 圧力センサ（パイロット用圧力センサ）
１８ パイロットライン
１９ 比例電磁弁
２０ コントローラ
２１、２４ 作動油供給ライン
２２、２５ 戻りライン
２３、２６ 電磁可変リリーフ弁
２７、２８ 圧力センサ
３０ アタッチメント選択装置
４０ タンク
１００ 走行体
１０１ 旋回体
１０２ フロント作業機
１０８ アタッチメント
１１０ アーム用油圧シリンダ
１５０ 油圧ショベル
1 Engine 2, 3 Main pump (variable displacement hydraulic pump)
4 Pilot pump (fixed capacity hydraulic pump)
5, 6 Pump regulator 7 Control valve 7a, 7b Spool 8 Breaker hydraulic cylinder 10 Junction line 11a, 11b Junction switching valve 12, 13 Pressure sensor (pressure sensor for pump)
14 Operation valve 15 Operation lever 16a, 16b Pilot pipe line 17a, 17b Pressure sensor (Pilot pressure sensor)
18 Pilot Line 19 Proportional Solenoid Valve 20 Controller 21, 24 Hydraulic Oil Supply Line 22, 25 Return Line 23, 26 Electromagnetic Variable Relief Valve 27, 28 Pressure Sensor 30 Attachment Selection Device 40 Tank 100 Traveling Body 101 Revolving Body 102 Front Work Machine 108 Attachment 110 Hydraulic cylinder for arm 150 Hydraulic excavator
Claims (4)
前記複数の油圧ポンプの１つ又は複数から吐出される作動油により駆動されるアタッチメント駆動用の油圧アクチュエータと、
前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの駆動操作を行うアタッチメント用の操作部材と、
前記アタッチメント用の操作部材を操作することにより発生するパイロット圧により切り換えられ、前記複数の油圧ポンプの１つ又は複数から前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給される作動油の流れを制御するアタッチメント用の方向制御弁と、
前記複数の油圧ポンプの１つと前記アタッチメント用の方向制御弁とを接続する管路に他の前記油圧ポンプから吐出される作動油を合流する合流管路と、
前記合流管路を合流位置又は合流解除位置に切り換える合流切換弁と、
前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの動作モードを、前記複数の油圧ポンプの１つから吐出される作動油によって駆動する第１の動作モード、又は、前記複数の油圧ポンプのそれぞれから吐出される作動油の合計によって駆動する第２の動作モードに切り換えるアタッチメント選択装置と、
前記アタッチメント用の操作部材の操作状態に応じて前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータの駆動を制御するコントローラと、
を備えた油圧ショベルにおいて、
前記コントローラは、前記油圧ポンプの吐出圧、前記操作部材からの操作信号、前記アタッチメント選択装置により選択された動作モード信号をそれぞれ入力する入力部と、前記アタッチメント選択装置によって前記第２の動作モードが選択されている状態で前記アタッチメント用の操作部材が操作されたとき、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントがブレーカであるか否かの判定を、前記入力部に入力された前記油圧ポンプの吐出圧の波形と予め記憶したブレーカ操作に対応づけた前記油圧ポンプの吐出圧の波形との比較に基づき行う判定部と、操作されたアタッチメントがブレーカであると前記判定部により判定したとき、前記合流切換弁を前記合流位置から前記合流解除位置に切り換える信号を出力する出力部とを備えたことを特徴とする油圧ショベル。 Multiple hydraulic pumps,
An attachment drive hydraulic actuator driven by hydraulic fluid discharged from one or more of the plurality of hydraulic pumps;
An operation member for attachment that performs a drive operation of the hydraulic actuator for driving the attachment;
For an attachment that is switched by a pilot pressure generated by operating the operation member for the attachment and that controls the flow of hydraulic oil supplied from one or more of the plurality of hydraulic pumps to the hydraulic actuator for driving the attachment A directional control valve,
A merging conduit for joining hydraulic oil discharged from another hydraulic pump to a conduit connecting one of the plurality of hydraulic pumps and the directional control valve for attachment;
A merging switching valve for switching the merging pipe line to a merging position or a merging release position;
The operation mode of the hydraulic actuator for driving the attachment is a first operation mode driven by hydraulic oil discharged from one of the plurality of hydraulic pumps, or hydraulic oil discharged from each of the plurality of hydraulic pumps. An attachment selection device for switching to a second operation mode driven by the sum of
A controller that controls driving of the hydraulic actuator for driving the attachment in accordance with an operation state of the operating member for the attachment;
In the hydraulic excavator with
The controller includes an input unit for inputting a discharge pressure of the hydraulic pump, an operation signal from the operation member, and an operation mode signal selected by the attachment selection device, and the second operation mode is set by the attachment selection device. When the operation member for attachment is operated in the selected state, the hydraulic pump input to the input unit determines whether or not the attachment operated by the operation member for attachment is a breaker When the determination unit determines that the operated attachment is a breaker, based on a comparison between the discharge pressure waveform of the hydraulic pump and the discharge pressure waveform of the hydraulic pump associated with the breaker operation stored in advance, An output that outputs a signal for switching the merging switching valve from the merging position to the merging release position. Hydraulic excavator, characterized in that a part.
前記アタッチメント用の操作部材を操作することにより発生するパイロット圧を検出するパイロット用圧力センサを更に備え、
前記コントローラは、前記パイロット用圧力センサから出力されるパイロット圧信号を検出したときに、前記アタッチメント用の操作部材が操作されたと判定して、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントがブレーカであるか否かの判定を行うことを特徴とする油圧ショベル。 The hydraulic excavator according to claim 1,
A pilot pressure sensor that detects a pilot pressure generated by operating the attachment operating member;
When the controller detects a pilot pressure signal output from the pilot pressure sensor, the controller determines that the attachment operation member has been operated, and the attachment operated by the attachment operation member is a breaker. A hydraulic excavator characterized by determining whether or not there is.
前記油圧ポンプの吐出圧を検出する油圧ポンプ用圧力センサを更に備え、
前記コントローラは、前記油圧ポンプ用圧力センサから出力されるポンプ吐出圧信号の上閾値及び下閾値を記憶しており、予め設定された所定の判定時間内に前記上閾値を超えた前記ポンプ吐出圧信号の上ピークと、前記下閾値を下回った前記ポンプ吐出圧信号の下ピークとがそれぞれ１回以上検出されたとき、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントはブレーカであると判定することを特徴とする油圧ショベル。 The hydraulic excavator according to claim 1 or 2,
A hydraulic pump pressure sensor for detecting a discharge pressure of the hydraulic pump;
The controller stores an upper threshold value and a lower threshold value of a pump discharge pressure signal output from the pressure sensor for the hydraulic pump, and the pump discharge pressure exceeds the upper threshold value within a predetermined determination time set in advance. When the upper peak of the signal and the lower peak of the pump discharge pressure signal below the lower threshold are each detected at least once, it is determined that the attachment operated by the attachment operating member is a breaker Hydraulic excavator characterized by
前記アタッチメント駆動用の油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力の上限を制限するための電磁可変リリーフ弁を更に備え、
前記コントローラは、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントはブレーカであると判定したときには、前記電磁可変リリーフ弁のリリーフセット圧を、前記ブレーカの破損を防止可能な所定の値に設定し、前記アタッチメント用の操作部材により操作されたアタッチメントは前記複数の油圧ポンプのそれぞれから吐出される作動油の合計によって駆動される他のアタッチメントであると判定したときには、前記電磁可変リリーフ弁のリリーフセット圧を、前記他のアタッチメントの破損を防止可能な所定の値に設定することを特徴とする油圧ショベル。 The hydraulic excavator according to any one of claims 1 to 3,
An electromagnetic variable relief valve for limiting the upper limit of the pressure of the hydraulic oil supplied to the attachment drive hydraulic actuator;
When the controller determines that the attachment operated by the operation member for attachment is a breaker, the relief set pressure of the electromagnetic variable relief valve is set to a predetermined value capable of preventing breakage of the breaker, When it is determined that the attachment operated by the attachment operating member is another attachment driven by the sum of hydraulic oil discharged from each of the plurality of hydraulic pumps, the relief set pressure of the electromagnetic variable relief valve Is set to a predetermined value capable of preventing damage to the other attachment.
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