JP2019052040A - Hydraulic driving device for crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギの回生システムを備えたクレーンの油圧駆動装置に関する。 The present invention relates to a crane hydraulic drive apparatus having an energy regeneration system.
エネルギの回生システムを備えたクレーンの油圧駆動装置の従来技術として、例えば、特許文献1には、「油圧ポンプからの圧油によりウインチを駆動する油圧モータと、荷下ろし時におけるウインチの運動エネルギ(停止エネルギ)を油圧エネルギに変換して蓄積するアキュムレータと、を備え、アキュムレータに蓄積された圧油を再利用してウインチの駆動を補助する油圧駆動装置」が記載されている。
As a prior art of a hydraulic drive device for a crane equipped with an energy regeneration system, for example,
クレーンの吊り荷の上げ下ろし作業では繊細な操作性が要求されるところ、特許文献1のようにアキュムレータを備えたクレーンの油圧駆動回路では、アキュムレータの蓄圧量に応じてウインチを駆動する油圧モータのトルクが変動するため、操作性の面で課題が残る。
A delicate operability is required for lifting and lowering a crane load. In a hydraulic drive circuit of a crane equipped with an accumulator as in
そこで、本発明は、ウインチの運動エネルギを油圧エネルギに変換して蓄積するアキュムレータを備えたクレーンの操作性を向上させることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the operability of a crane provided with an accumulator that converts kinetic energy of a winch into hydraulic energy and accumulates it.
前記課題を解決するため、代表的な本発明は、エンジンと、前記エンジンで駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油で駆動される油圧モータと、前記油圧モータの回転軸と連結されたウインチドラムと、前記油圧モータの回転軸と連結された油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータから吐出される圧油を蓄積すると共に、蓄積された圧油を前記油圧ポンプモータに供給するアキュムレータと、操作量に応じたパイロット圧を生成する操作装置と、前記油圧ポンプの傾転を制御する第1レギュレータと、前記油圧ポンプモータの傾転を制御する第2レギュレータと、を備えたクレーンの油圧駆動装置において、前記パイロット圧が、前記第1レギュレータと前記第2レギュレータに管路を介して入力されるよう構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a representative present invention includes an engine, a hydraulic pump driven by the engine, a hydraulic motor driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, and a rotating shaft of the hydraulic motor. The winch drum connected to the hydraulic pump, the hydraulic pump motor connected to the rotating shaft of the hydraulic motor, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump motor are accumulated, and the accumulated pressure oil is supplied to the hydraulic pump motor An accumulator that operates, an operating device that generates a pilot pressure according to an operation amount, a first regulator that controls the tilt of the hydraulic pump, and a second regulator that controls the tilt of the hydraulic pump motor. In the crane hydraulic drive device, the pilot pressure is configured to be input to the first regulator and the second regulator via a pipeline. Characterized in that was.
本発明によれば、ウインチの運動エネルギを油圧エネルギに変換して蓄積するアキュムレータを備えたクレーンの操作性を向上させることができる。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operativity of the crane provided with the accumulator which converts and accumulate | stores the kinetic energy of a winch into hydraulic energy can be improved. Note that problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified in the following description of embodiments.
「第1実施形態」
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る油圧駆動装置を備えるクレーンの外観側面図である。図1に示すクレーン100は、走行体101と、走行体101上に旋回可能に設けられた旋回体103と、旋回体103に回動可能に軸支されたブーム104とを有する。旋回体103には巻き上げ用のウインチドラムである巻上ドラム13と、ブーム起伏用のウインチドラムである起伏ドラム106とが搭載されている。
“First Embodiment”
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external side view of a crane including a hydraulic drive device according to a first embodiment of the present invention. A
巻上ドラム13には巻上ロープ105aが巻回され、巻上ドラム13の回転により巻上ロープ105aが巻き取られ、または繰り出され、フック110が昇降する。起伏ドラム106には起伏ロープ106aが巻回され、起伏ドラム106の回転により起伏ロープ106aが巻き取られ、または繰り出され、ブーム104が起伏する。
A
図2は本発明の第1実施形態に係るクレーンの油圧駆動装置の油圧回路図である。なお、図2において、起伏用の油圧モータなどを駆動する油圧回路については図示していない。図2に示すように、クレーンの油圧駆動装置は、エンジン1と、可変容量式のメインポンプ(油圧ポンプ)2と、固定容量式のパイロットポンプ5と、巻上ドラム13を回転駆動する油圧モータ3と、圧油を蓄積するアキュムレータ15と、油圧モータ3の回転をアシストすると共にアキュムレータ15に圧油を供給するポンプモータ(油圧ポンプモータ)14と、を備えている。油圧モータ3は、可変容量型であって、その傾転は後述する油圧モータ用レギュレータ(第1レギュレータ)3aによって制御される。ポンプモータ14の同様に可変容量型であって、その傾転は後述するポンプモータ用レギュレータ(第2レギュレータ)14aによって制御される。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic drive device for the crane according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, a hydraulic circuit for driving a hydraulic motor for undulation is not shown. As shown in FIG. 2, the crane hydraulic drive system includes an
メインポンプ2及びパイロットポンプ5は、エンジン1により駆動されて、タンク11内の作動油を圧油として吐出する。メインポンプ2は、例えば斜板式のピストンポンプが用いられ、斜板の傾転を図示しないレギュレータが制御することで、メインポンプ2の吐出流量が制御される。メインポンプ2から吐出された圧油は、管路70を流れて方向制御弁4によりその方向と流量が制御される。方向制御弁4は、センタバイパス型が用いられ、方向制御弁4が中立位置にあるときには、メインポンプ2からの圧油を管路72を介してタンク11に戻す。方向制御弁4が左位置に切り換わると、メインポンプ2と上げ管路(油圧配管)9bとが連通する。一方、方向制御弁4が右位置に切り換わると、メインポンプ2と下げ管路(油圧配管)9aとが連通する。そして、メインポンプ2から吐出され方向制御弁4を介して下げ管路9aまたは上げ管路9bを流れた圧油は、油圧モータ3に供給される。供給された圧油により油圧モータ3が回転することで、巻上ドラム13が回転する。
The
パイロットポンプ5から吐出された圧油は管路71を流れて操作レバー(操作装置)7に導入され、操作レバー7の操作量に応じたパイロット圧が生成される。操作レバー7を操作すると、パイロット圧が方向制御弁4の圧力室4a,4bに作用する。このパイロット圧により方向制御弁4が中立位置から左位置または右位置に切り換わる。具体的には、操作レバー7を図2の左側に倒すとパイロット圧が方向制御弁4の左側の圧力室4aに作用し、方向制御弁4の位置が中立位置から左位置に切り換わる。これにより、メインポンプ2からの圧油は、方向制御弁4を介して上げ管路9bを流れて油圧モータ3に供給され、巻上ドラム13が巻上ロープ105aを巻上げる巻上げ方向に回転する。
The pressure oil discharged from the
一方、操作レバー7を図2の右側に倒すとパイロット圧が方向制御弁4の右側の圧力室4bに作用し、方向制御弁4の位置が中立位置から右位置に切り換わる。これにより、メインポンプ2からの圧油は、方向制御弁4を介して下げ管路9aを流れて油圧モータ3に供給され、巻上ドラム13が巻上ロープ105aを繰り出す巻下げ方向に回転する。
On the other hand, when the
ポンプモータ14は、油圧モータ3の回転軸と機械的に連結している。油圧モータ3が巻下げ方向に回転すると、ポンプモータ14はポンプとして機能し、タンク11にある作動油を管路73から吸入し、管路74を介して圧油をアキュムレータ15に吐出して、アキュムレータ15に圧油を蓄積する。すなわち、ポンプモータ14は、油圧モータ3の運動エネルギを油圧エネルギに変換してアキュムレータ15に蓄積させる機能を有している。一方、油圧モータ3が巻上げ方向に回転すると、ポンプモータ14はモータとして機能し、アキュムレータ15に蓄積された圧油により回転し、油圧モータ3の回転をアシストする。この場合、アキュムレータ15に蓄積された圧油は、管路74、ポンプモータ14、管路73の順に流れてタンク11に戻る。
The
この油圧回路において、メインポンプ2の最高圧力はメインリリーフ弁8の設定圧以下になるよう制限されており、パイロットポンプ5の最高圧力はパイロットリリーフ弁6の設定圧以下となるよう制限されている。下げ管路9aとタンク11とを繋ぐ管路79上には、下げ管路9aの圧力の上限値を制限するためのリリーフ機能と下げ管路9aが負圧になることを防ぐメイクアップ機能を併せ持つコンビネーション弁10が設けられる。また、上げ管路9b上には、下げ管路9aの圧力が規定値を超えたときのみ油圧モータ3から方向制御弁4への圧油の流れを許容するカウンターバランス弁ユニット12が設けられる。また、本油圧回路には、操作レバー7から出力される2種類のパイロット圧のうち高圧側を選択し、選択したパイロット圧を、管路75を通じて油圧モータ用レギュレータ3aと、管路75から分岐した管路86を通じてポンプモータ用レギュレータ14aと、に出力するためのシャトル弁16が設けられる。
In this hydraulic circuit, the maximum pressure of the
油圧モータ用レギュレータ3aには、シャトル弁16にて選択された高圧側のパイロット圧Piが管路75を介して入力され、かつ、油圧モータ3の両ポート圧Pa,Pbが管路76,77を介してそれぞれ入力される。ポンプモータ用レギュレータ14aにはパイロット圧Piが管路75から分岐した管路86を介して入力され、かつ、アキュムレータ圧Pacが管路78から入力される。油圧モータ用レギュレータ3a及びポンプモータ用レギュレータ14aは以下に説明する特性に従って制御される。
The high pressure side pilot pressure Pi selected by the
図3はパイロット圧に対する油圧モータ3及びポンプモータ14のトルク配分を示す図である。図4は、パイロット圧がP1の場合においてアキュムレータ圧に対する油圧モータ3及びポンプモータ14のトルク配分を示す図である。図3に示すように、シャトル弁16から出力されるパイロット圧Piに対して、油圧モータ3とポンプモータ14のトルクTが一定比率を維持したまま増加するよう油圧モータ用レギュレータ3a及びポンプモータ用レギュレータ14aの駆動が制御される。具体的には、シャトル弁16からパイロット圧P1が出力されると、油圧モータ3のトルクがT1となるよう油圧モータ用レギュレータ3aの駆動が制御され、ポンプモータ14のトルクがT2となるようにポンプモータ用レギュレータ14aの駆動が制御される。そして、本実施形態では、油圧モータ3とポンプモータ14のトルク比率がパイロット圧Piの値に拘わらず、T1/T2に維持される。すなわち、油圧モータ用レギュレータ3a及びポンプモータ用レギュレータ14aに入力されるパイロット圧Piが大きくなると、油圧モータ3及びポンプモータ14のトルクは大きくなるが、油圧モータ用レギュレータ3a及びポンプモータ用レギュレータ14aの双方にパイロット圧が入力されるため、油圧モータ3とポンプモータ14のトルク比率はパイロット圧Piの値にかかわらずT1/T2で一定となる。なお、パイロット圧Piに対するトルクTの特性を線形とした実施形態を例に挙げたが、二次曲線等であっても良い。
FIG. 3 is a diagram showing torque distribution of the
一方、図4に示すように、ポンプモータ14のトルクは、アキュムレータ圧Pacに拘わらず一定の値となるよう制御される。具体的には、パイロット圧Pi=P1のときにおいて、ポンプモータ14のトルクはアキュムレータ圧Pacの値にかかわらずT2となるようにポンプモータ用レギュレータ14aの駆動が制御される。このように、本実施形態では、ポンプモータ14のトルクはパイロット圧Piの値に応じて変化するが、パイロット圧Piが一定であれば、ポンプモータ14のトルクはアキュムレータ圧Pacの値が変化しても一定となるようポンプモータ用レギュレータ14aの駆動が制御される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the torque of the
図5は、油圧モータ用レギュレータ3aの詳細構成を示す油圧回路図である。図5に示すように、油圧モータ用レギュレータ3aは、油圧モータ3の斜板に接続され、油圧モータ3の傾転を可変とする第1サーボピストン37と、第1サーボピストン37の第1油圧室40の圧力を制御する第1スプール34と、第1サーボピストン37と第1リンク38で接続され、第1サーボピストン37と同期して軸方向(図5の左右方向)に動作する第1スリーブ33と、第1スプール34を軸方向の一方側(図5の左方向)に押圧する第1スプリング32と、第1スプール34を軸方向の他方側(図5の右方向)に動作させるための第1ピストン35と、第1スプール34を軸方向の一方側に動作させるための第2ピストン36と、パイロット圧Piを第2ピストン36に作用させるための第1圧力室39aと、油圧モータ3の両ポート圧Pa,Pbのうち高圧側の圧力を第1ピストン35に作用させるための第2圧力室39bと、油圧モータ3の両ポート圧Pa,Pbのうち低圧側の圧力を第2ピストン36に作用させるための第3圧力室39cと、油圧モータ3の両ポート圧Pa,Pbを入力とし、高圧側の圧力を選択的に第2圧力室39bに送るための方向切換弁31と、を備える。なお、図5中、Pgはパイロットポンプ5から供給される圧油、Drはドレンである。また、符号80は方向切換弁31と第2圧力室39bとを繋ぐ管路、符号81は方向切換弁31と第3圧力室39cとを繋ぐ管路、符号82はパイロット圧Piを第1圧力室39aに導入する管路、符号83はパイロットポンプ5からの圧油を第1サーボピストン37のロッド室とヘッド室とに導く管路、符号84,85はドレンに繋がる管路である。
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a detailed configuration of the
図6は、ポンプモータ用レギュレータ14aの詳細構成を示す回路図である。図6に示すように、ポンプモータ用レギュレータ14aは、ポンプモータ14の斜板に接続され、ポンプモータ14の傾転を可変とする第2サーボピストン147と、第2サーボピストン147の第2油圧室140の圧力を制御する第2スプール144と、第2サーボピストン147と第2リンク148で接続され、第2サーボピストン147と同期して軸方向(図6の左右方向)に動作する第2スリーブ143と、第2スプール144を軸方向の一方側(図6の左方向)に押圧する第2スプリング142と、第2スプール144を軸方向の他方側(図6の右方向)に動作させるための第3ピストン145と、第2スプール144を軸方向の一方側に動作させるための第4ピストン146と、パイロット圧Piを第4ピストン146に作用させるための第4圧力室149aと、アキュムレータ15の圧力Pacを第3ピストン145に作用させるための第5圧力室149bと、を備える。なお、図6中、Pgはパイロットポンプ5から供給される圧油、Drはドレンである。また、符号90はアキュムレータ圧Pacを第5圧力室149bに導入する管路、符号91はパイロット圧を第4圧力室149aに導入する管路、符号92はパイロットポンプ5からの圧油を第2サーボピストン147のロッド室とヘッド室とに導く管路、符号93,94はドレンに繋がる管路である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the
このような構成にすることにより、油圧モータ3の両ポート圧Pa、Pbのうち高圧側の圧力が方向切換弁31を通して選択的に第1ピストン35に作用され、低圧側の圧力が方向切換弁31を通して選択的に第2ピストン36に作用される。この結果として油圧モータ3は両ポート圧の差の絶対値|Pa−Pb|に対して一定のトルクとなるように傾転制御されるとともに、操作レバー7の操作によりパイロット圧Piが増加するにつれてトルクが増加するように傾転が制御される。また、ポンプモータ用レギュレータ14aにおいて、パイロット圧Piの作用により第2スプール144が動く方向と逆向きに第2スプール144を動かすようアキュムレータ圧Pacが作用するため、アキュムレータ圧Pacの増加に伴い、傾転角を小さくする方向に第2スプール144を動かす力が大きくなる。結果としてポンプモータ14はアキュムレータ圧Pacに対して一定のトルクとなるように傾転制御されるとともに、操作レバー7の操作によりパイロット圧Piが増加するにつれてトルクが増加するように傾転が制御される。
With such a configuration, the pressure on the high pressure side of both port pressures Pa and Pb of the
次に、本実施形態に係る油圧駆動装置の動作について説明する。 Next, the operation of the hydraulic drive device according to this embodiment will be described.
(1)アキュムレータ15の圧力が低い(蓄圧量が少ない)とき
操作レバー7を巻き下げ方向(図2の右側)に操作すると、パイロット圧Piにより方向制御弁4が中立位置から右位置に切り換わる。すると、メインポンプ2と下げ管路9aが接続され、メインポンプ2からの圧油により油圧モータ3に巻き下げ方向のトルクが発生する。このとき、油圧モータ用レギュレータ3aとポンプモータ用レギュレータ14aにパイロット圧Piが作用し、パイロット圧Piに応じた一定のトルク比率になるよう油圧モータ3及びポンプモータ14の傾転が制御される。ポンプモータ14はポンプとして機能し、圧油をアキュムレータ15に蓄圧する。
(1) When the pressure of the
操作レバー7を巻き上げ方向(図2の左側)に操作すると、パイロット圧Piにより方向制御弁4が中立位置から左位置に切り換わる。すると、メインポンプ2と上げ管路9bが接続され、メインポンプ2からの圧油により油圧モータ3に巻き上げ方向のトルクが発生する。このとき、油圧モータ用レギュレータ3aとポンプモータ用レギュレータ14aにパイロット圧Piが作用し、パイロット圧Piに応じた一定のトルク比率になるよう油圧モータ3およびポンプモータ14の傾転が制御される。ポンプモータ14はアキュムレータ15から圧油が供給されることでモータとして機能し、油圧モータ3の回転をアシストする。
When the
(2)アキュムレータ15の圧力が高い(蓄圧量が多い)とき
操作レバー7を巻き下げ方向に操作するとメインポンプ2と下げ管路9aが接続され、油圧モータ3に巻き下げ方向のトルクが発生する。このとき、油圧モータ用レギュレータ3aにパイロット圧Piが作用し、パイロット圧Piに応じたトルクになるよう、油圧モータ3の傾転が制御される。一方、ポンプモータ用レギュレータ14aにはパイロット圧Piおよびアキュムレータ圧Pacが作用し、図3に示すポンプモータ14のトルクの範囲内で、上記(1)のときのポンプモータ14のトルクと略同一になるよう、ポンプモータ14の傾転が制御される。そして、ポンプモータ14から吐出された圧油はアキュムレータ15に蓄圧される。
(2) When the pressure of the
操作レバー7を巻き上げ方向に操作するとメインポンプ2と上げ管路9bが接続され、油圧モータ3に巻き上げ方向のトルクが発生する。このとき、油圧モータ用レギュレータ3aにパイロット圧Piが作用し、パイロット圧Piに応じたトルクになるよう、油圧モータ3の傾転が制御される。一方、ポンプモータ用レギュレータ14aにはパイロット圧Piおよびアキュムレータ圧Pacが作用し、図3に示すポンプモータ14のトルクの範囲内で、上記(1)のときのポンプモータ14のトルクと略同一になるよう、ポンプモータ14の傾転が制御される。ポンプモータ14はアキュムレータ15から供給される圧油で駆動され、油圧モータ3の回転をアシストする。
When the
以上説明したように、第1実施形態に係るクレーンの油圧駆動装置によれば、パイロット圧Piに応じて一定のトルク比率(T1/T2)で油圧モータ3とポンプモータ14のトルクを制御できるため、クレーン100の操作性が向上し、クレーン100の吊り荷の上げ下ろし作業を精度良く行うことができる。また、ポンプモータ14のトルクをアキュムレータ15の蓄圧状態によらず一定に制御できるため、クレーン100の操作性がより一層向上し、クレーン100のウインチシステムに好適なものとなる。
As described above, according to the crane hydraulic drive apparatus according to the first embodiment, the torque of the
「第2実施形態」
次に、本発明の第2実施形態に係る油圧駆動装置について説明する。なお、第1実施形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。図7は本発明の第2実施形態に係るクレーンの油圧駆動装置の油圧回路図、図8(a)はコントローラのハード構成図、図8(b)はコントローラの機能ブロック図である。
“Second Embodiment”
Next, a hydraulic drive device according to a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. 7 is a hydraulic circuit diagram of a crane hydraulic drive apparatus according to the second embodiment of the present invention, FIG. 8A is a hardware configuration diagram of the controller, and FIG. 8B is a functional block diagram of the controller.
図7に示す第2実施形態では、電子制御式の油圧モータ用レギュレータ3a´及びポンプモータ用レギュレータ14a´を用い、各レギュレータ3a´,14a´の駆動をコントローラ17からの電気信号により制御している点に特徴がある。図7に示すように、第2実施形態では、圧力センサ18a〜18eが設けられている。圧力センサ(第1圧力センサ)18aはアキュムレータ圧Pacを検出する。圧力センサ(第2圧力センサ)18b,18cは油圧モータ3の両ポートの圧力を検出する。圧力センサ(第3圧力センサ)18d,18eは操作レバー7の操作圧(パイロット圧)を検出する。
In the second embodiment shown in FIG. 7, an electronically controlled
コントローラ17は、図8(a)に示すように、各種演算を行うCPU17a、CPU17aによる演算を実行するためのプログラムを格納するROMやHDD等の記憶装置17b、CPU17aがプログラムを実行する際の作業領域となるRAM17c、および他の機器とデータを送受信する際のインタフェースである通信インタフェース(通信I/F)17dを含むハードウェアと、記憶装置17bに記憶され、CPU17aにより実行されるソフトウェアとから構成される。コントローラ17の各機能は、CPU17aが、記憶装置17bに格納された各種プログラムをRAM17cにロードして実行することにより、実現される。
As shown in FIG. 8A, the
図8(b)に示すように、コントローラ17には、圧力センサ18a,18b,18c,18d,18eから、それぞれ、アキュムレータ圧Pac、油圧モータ3の両ポート圧Pa,Pb、操作レバー7の巻き上げ側、巻き下げ側のパイロット圧Pu,Pdが入力される。コントローラ17は、油圧モータ3の傾転を演算する油圧モータ傾転演算部(第1傾転演算部)50と、油圧モータ傾転演算部50にて演算された油圧モータ3の傾転を油圧モータ用レギュレータ3a´に出力する油圧モータ傾転出力部(第1傾転出力部)51と、ポンプモータ14の傾転を演算するポンプモータ傾転演算部(第2傾転演算部)52と、ポンプモータ傾転演算部52にて演算されたポンプモータ14の傾転をポンプモータ用レギュレータ14a´に出力するポンプモータ傾転出力部(第2傾転出力部)53と、を含む。
As shown in FIG. 8B, the
油圧モータ傾転演算部50及びポンプモータ傾転演算部52は、圧力センサ18a〜18eからの圧力信号に基づいて、図3及び図4に示すトルクとなるよう傾転を演算により決定する。そして、油圧モータ傾転出力部51及びポンプモータ傾転出力部53は決定された傾転となるよう油圧モータ用レギュレータ3a´、ポンプモータ用レギュレータ14a´にそれぞれ傾転の制御信号(傾転指令)を出力する。
The hydraulic motor tilt calculation unit 50 and the pump motor tilt calculation unit 52 determine the tilt by calculation based on the pressure signals from the
以上説明したように、電気制御レギュレータの構成を採用した第2実施形態に係る油圧駆動装置によっても、第1実施形態と同様にクレーンの吊り荷の上げ下ろし作業を精度良く行うことができる。 As described above, even with the hydraulic drive device according to the second embodiment adopting the configuration of the electric control regulator, the lifting and lowering work of the crane can be performed with high accuracy as in the first embodiment.
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and all technical matters included in the technical idea described in the claims are included. The subject of the present invention. The above embodiment shows a preferable example, but those skilled in the art can realize various alternatives, modifications, variations, and improvements from the contents disclosed in this specification, These are included in the technical scope described in the appended claims.
1 エンジン
2 メインポンプ(油圧ポンプ)
3 油圧モータ
3a,3a´ 油圧ポンプ用レギュレータ(第1レギュレータ)
4 方向制御弁
7 操作レバー(操作装置)
9a 下げ管路
9b 上げ管路
13 巻上ドラム(ウインチドラム)
14 ポンプモータ(油圧ポンプモータ)
14a,14a´ ポンプモータ用レギュレータ(第2レギュレータ)
15 アキュムレータ
17 コントローラ
18a〜18e 圧力センサ
31 方向切換弁
33 第1スリーブ
34 第1スプール
35 第1ピストン
36 第2ピストン
37 第1サーボピストン
38 第1リンク
39a 第1圧力室
39b 第2圧力室
39c 第3圧力室
40 第1油圧室
140 第2油圧室
142 第2スプリング
143 第2スリーブ
144 第2スプール
145 第3ピストン
146 第4ピストン
147 第2サーボピストン
148 第2リンク
149a 第4圧力室
149b 第5圧力室
1
3
4
14 Pump motor (hydraulic pump motor)
14a, 14a 'Pump motor regulator (second regulator)
15
Claims (4)
前記パイロット圧が、前記第1レギュレータと前記第2レギュレータに管路を介して入力されるよう構成されたことを特徴とするクレーンの油圧駆動装置。 An engine, a hydraulic pump driven by the engine, a hydraulic motor driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump, a winch drum connected to a rotary shaft of the hydraulic motor, and a rotary shaft of the hydraulic motor The hydraulic pump motor connected to the hydraulic pump, the pressure oil discharged from the hydraulic pump motor is accumulated, the accumulator supplying the accumulated pressure oil to the hydraulic pump motor, and the pilot pressure corresponding to the operation amount is generated In a crane hydraulic drive apparatus comprising: an operating device; a first regulator that controls tilt of the hydraulic pump; and a second regulator that controls tilt of the hydraulic pump motor;
The crane hydraulic drive apparatus, wherein the pilot pressure is input to the first regulator and the second regulator through a pipe line.
前記アキュムレータの圧力に拘わらず、前記油圧ポンプモータのトルクが一定になるように前記第2レギュレータを制御することを特徴とするクレーンの油圧駆動装置。 The crane hydraulic drive apparatus according to claim 1,
A crane hydraulic drive apparatus that controls the second regulator so that the torque of the hydraulic pump motor is constant regardless of the pressure of the accumulator.
前記第1レギュレータは、
前記油圧モータの斜板に接続され、前記油圧モータの傾転を可変とする第1サーボピストンと、前記第1サーボピストンの第1油圧室の圧力を制御する第1スプールと、前記第1サーボピストンと第1リンクで接続され、前記第1サーボピストンと同期して軸方向に動作する第1スリーブと、前記第1スプールを軸方向の一方側に押圧する第1スプリングと、前記第1スプールを軸方向の他方側に動作させるための第1ピストンと、前記第1スプールを前記軸方向の一方側に動作させるための第2ピストンと、前記パイロット圧を前記第2ピストンに作用させるための第1圧力室と、前記油圧モータの両ポート圧のうち高圧側の圧力を前記第1ピストンに作用させるための第2圧力室と、前記油圧モータの両ポート圧のうち低圧側の圧力を前記第2ピストンに作用させるための第3圧力室と、前記油圧モータの両ポート圧を入力とし、高圧側の圧力を選択的に前記第2圧力室に送るための方向切換弁と、を備え、
前記第2レギュレータは、
前記油圧ポンプモータの斜板に接続され、前記油圧ポンプモータの傾転を可変とする第2サーボピストンと、前記第2サーボピストンの第2油圧室の圧力を制御する第2スプールと、前記第2サーボピストンと第2リンクで接続され、前記第2サーボピストンと同期して軸方向に動作する第2スリーブと、前記第2スプールを軸方向の一方側に押圧する第2スプリングと、前記第2スプールを前記軸方向の他方側に動作させるための第3ピストンと、前記第2スプールを前記軸方向の一方側に動作させるための第4ピストンと、前記パイロット圧を前記第4ピストンに作用させるための第4圧力室と、前記アキュムレータの圧力を前記第3ピストンに作用させるための第5圧力室と、を備えることを特徴とするクレーンの油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a crane according to claim 2,
The first regulator includes:
A first servo piston that is connected to the swash plate of the hydraulic motor and makes the tilt of the hydraulic motor variable, a first spool that controls the pressure in the first hydraulic chamber of the first servo piston, and the first servo A first sleeve connected to the piston by a first link and operating in the axial direction in synchronization with the first servo piston, a first spring for pressing the first spool in one axial direction, and the first spool A first piston for operating the second spool in the axial direction; a second piston for operating the first spool in the first axial direction; and for applying the pilot pressure to the second piston. A first pressure chamber, a second pressure chamber for applying a pressure on the high pressure side of both port pressures of the hydraulic motor to the first piston, and a pressure on the low pressure side of both port pressures of the hydraulic motor. A third pressure chamber for applying to the second piston, an input both ports pressure of the hydraulic motor, and a directional control valve for feeding selectively to said second pressure chamber the pressure of the high pressure side,
The second regulator is
A second servo piston connected to the swash plate of the hydraulic pump motor, wherein the tilt of the hydraulic pump motor is variable; a second spool for controlling the pressure in the second hydraulic chamber of the second servo piston; A second sleeve connected to the second servo piston by a second link and operating in the axial direction in synchronization with the second servo piston; a second spring for pressing the second spool toward one side in the axial direction; A third piston for operating the two spools on the other side in the axial direction, a fourth piston for operating the second spools on one side in the axial direction, and the pilot pressure acting on the fourth piston And a fourth pressure chamber for causing the pressure of the accumulator to act on the third piston.
前記アキュムレータの圧力を検出する第1圧力センサと、前記油圧モータのポートの圧力を検出する第2圧力センサと、前記操作装置にて生成されるパイロット圧を検出する第3圧力センサと、前記第1レギュレータ及び前記第2レギュレータを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記各圧力センサからの圧力信号に基づいて前記油圧ポンプの傾転を演算する第1傾転演算部と、前記第1傾転演算部で求めた傾転指令を前記第1レギュレータに出力する第1傾転出力部と、前記油圧ポンプモータの傾転を演算する第2傾転演算部と、前記第2傾転演算部で求めた傾転指令を前記第2レギュレータに出力する第2傾転出力部と、を含むことを特徴とするクレーンの油圧駆動装置。 The hydraulic drive device for a crane according to claim 2,
A first pressure sensor for detecting the pressure of the accumulator; a second pressure sensor for detecting a pressure of a port of the hydraulic motor; a third pressure sensor for detecting a pilot pressure generated by the operating device; And a controller for controlling the first regulator and the second regulator,
The controller includes a first tilt calculation unit that calculates the tilt of the hydraulic pump based on a pressure signal from each pressure sensor, and a tilt command obtained by the first tilt calculation unit. A first tilt output unit that outputs to the second, a second tilt calculation unit that calculates the tilt of the hydraulic pump motor, and a tilt command obtained by the second tilt calculation unit is output to the second regulator. A crane hydraulic drive device comprising: a second tilt output unit.
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2017
- 2017-09-19 JP JP2017178671A patent/JP2019052040A/en not_active Withdrawn
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