JP2582279B2 - 油圧式掘削機械の寿命選択装置 - Google Patents

油圧式掘削機械の寿命選択装置

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JP2582279B2 JP63042903A JP4290388A JP2582279B2 JP 2582279 B2 JP2582279 B2 JP 2582279B2 JP 63042903 A JP63042903 A JP 63042903A JP 4290388 A JP4290388 A JP 4290388A JP 2582279 B2 JP2582279 B2 JP 2582279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧式掘削機械の寿命選択装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、油圧式掘削機械の寿命延長方法としては、例え
ば苛酷作業を前に手作業で油圧回路のリリーフ圧を下げ
ておくとか、手作業でエンジン出力を下げておく等して
油圧式掘削機械への負担を軽減する方法が知られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上記従来の寿命延長方法は、手作業であ
るため稀にしか採用されない。また利用者は最大出力で
短期間に作業を完了させることに意に注ぐため、油圧式
掘削機械の寿命延長にまで注意を払わないのが普通であ
る。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、オペレータがモ
ニタ表示によって現在までの寿命状態を把握でき、また
残存寿命も推定できる油圧式掘削機械の寿命選択装置を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明に係わる油圧式掘削
機械の寿命選択装置は、 (イ)油圧回路の作動油圧piを検出する油圧検出手段
と、 (ロ)時計時間tc毎の油圧ポンプの吐出流量qiを検出
する流量検出手段と、 (ハ)油圧式掘削機械の始動ONと停止OFFとを検出する
始動停止検出手段と、 (ニ)・前記始動停止検出手段から始動ONと停止OFFと
を受け、これら始動ONと停止OFFとの間に前記時計時間
tcを刻々と発振するクロックパルス発振器を内蔵する
と共に、このクロックパルス発振器が発振する時計時間
tcを累積することにより累積稼働時間Toを算出し、か
つ ・通常の負荷作業を行った場合における油圧式掘削機械
の基準寿命時間Tsと、その場合の総基準作業量Lstと
から単位時間当たりの基準作業量Lsを記憶し、前記油
圧検出手段から作動油圧piを受け、かつ前記流量検出
手段から吐出流量qiを受けると共に、前記クロックパ
ルス発振器から時計時間tcを受けてこれらから前記単
位時間相当の実際作業量Loを算出し、さらにこの実際
作業量Loを前記基準作業量Lsで除して得た時間を累積
することにより累積負荷時間Tdを算出する演算手段
と、 (ホ)前記演算手段から累積稼働時間Toと累積負荷時
間Tdとを受けてこれらを表示するモニタと を有することを特徴としている。
〔作用及び効果〕
上記構成によれば、油圧検出手段や流量検出手段から
単位時間当たり(例えば1時間)の前記実際作業量Lo
を得て、これをマイコン等の演算手段に予め記憶した通
常の負荷作業を行った場合における単位時間当たり(同
じく1時間)の基準作業量Lsで除算し累積するこによ
り累積負荷時間Tdを生成する。そしてこの累積負荷時
間Tdを累積稼働時間Toと共にモニタ表示する。従って
例えば過酷作業の実施が高頻度である油圧式掘削機械で
は、モニタ上に累積稼働時間To<累積負荷時間dとなる
To、Tdが表示される。即ちオペレータは、これら累積
稼働時間Toと累積負荷時間Tdとを比較して油圧式掘削
機械の現在までの負荷状態(例えば、Td/To)を把握で
き、またサービスマンは残存寿命(Ts−Td)も推定で
きる。従って次回のオーバホール計画や定期整備内容は
勿論のこと、該油圧式掘削機械の最適操縦方法や最適作
業方法を選択かつ変更でき、油圧式掘削機械の寿命延長
に寄与できる。
〔実施例〕
実施例を第1図〜第2図を参照して説明する。例機な
る油圧式掘削機械は油圧回路、検出部、マイコン等でな
る演算手段50、モニタ90、モード切換機70等を有してい
る。
(1)油圧回路は、エンジンZと、エンジンZに駆動さ
れてタンクからの作動油を吐出する可変容量型油圧ポン
プA(以下、油圧ポンプAとする)と、第2図(II)中
のグラフWに示すように、作動油圧piが低いときは吐
出流量qiを多くし、一方作動油圧piが高いときは吐出
流量qiを少なくするために前記油圧ポンプAの傾斜角
θiを傾倒するサーボ弁Bと、油圧回路の最適油圧Pma
xを規定するリリーフ弁Dと、操作弁Eと、アクチュエ
ータFn(バケットシリンダF1、アームシリンダF2、ブ
ームシリンダF3、旋回モータF4及び左右走行モータF5、
F6等)とを有している。
(2)検出部は、前記油圧回路において、作業油圧pi
を検出する油圧検出手段なる油圧センサ10と、油圧ポン
プAの斜板角度θiを検出する角度センサ21と、油圧ポ
ンプAの回転数Niを検出する回転センサ22と、例機の
操作盤上で始動と停止との信号ON、OFFを発する始動停
止検出手段なる始動スイッチ回路30を有している。尚、
前記ON、OFF信号以外の信号pi、θi及びNiは夫々A/D
コンバータでディジタル信号となり、前記ON−OFFのデ
ィジタル信号と共に入力部Gを経て演算手段50に入力さ
れる。
(3)演算手段50は、第1図に示すように、CPU52と、R
AM53と、ROM51とを有し、また第2図(II)に示すよう
に、時計時間tcを刻々と発振するクロックパルス発振
器Jを内蔵している。ROM51には、CPU52を制御するプロ
グラムが記憶されており、CPU52は、前記始動スイッチ
回路30からの移動ONと停止OFFとを受け、これら始動ON
と停止OFFとの期間に、前記プログラムに従って前記検
出値pi、θi、Niを入力し、更に必要に応じてRAM53
とデータを授受しつつ後述する各種演算を行い、その結
果を出力部Uに出力する。
第2図(II)を参照し、演算手段50での各演算の概要
を説明する。
・演算部H1は、前記検出値θi、Niと、時計時間tcと
を受けて時計時間tc当たりの油圧ポンプAの吐出流量
qi(p=k・θi・Ni・tc)を演算する。尚、kは
油圧ポンプAの斜板角度θi毎における1回転当たりの
吐出流量を決定する係数である。
・演算部H2は、前記検出値pi、qiを受けて時計時間t
c当たりの実際作業量Li(=pi・qi)を演算する。
・演算部Kは、前記実際作業量Liと、時計時間tcとを
受ける。尚、ROM(M1)には、通常の負荷作業を行った
場合における油圧式掘削機械の基準寿命時間Ts(例え
ば、該油圧式掘削機械のオーバホール時間)と、その場
合におけるの総基準作業量Lstとから、単位時間(例え
ば1時間)当たりの基準作業量Lsが予め記憶してあ
る。そして演算部Kは、このROM(M1)から基準作業量
Lsを受ける。そしてこの基準作業量Lsを、前記時計時
間tc当たりの基準作業量Ls(tc)に変換し、前記実
際作業量Liと比較し、「Ls(tc)<Li」ならば、こ
れを出力部Uに出力する。
・演算部Nは、クロックパルス発振器Jから時計時間t
cを受けて、累積稼働時間Toを累積演算(To=To+t
c)し、これをROM(M2)に入力し記憶させると共に、出
力部Uに入力する。
・演算部Rは、前記時計時間tc毎にその実際作業量Li
を入力し、1時間当たりの実際仕事量Lo(次式) を累算する。
・演算部Sは、演算部Rから1時間当たりの実際仕事量
Loを入力すると共に、ROM(M1)から1時間当たりの基
準作業量Lsを入力し、累積演算(Td=Td+Lo/Ls)
を行い、その結果TdをROM(M2)に入力し記憶させると
共に、出力部Uへも入力する。このTdは累積負荷時間
となる。
(4)モニタ90は、累積稼働時間Toをデジタル表示部9
1に、一方累積負荷時間Tdをディジタル表示部92に表示
する。
(5)尚、演算手段50から出力部Uを経た前記出力信号
(Ls(tc)<Li)は、D/Aコンバータ61でアナログ量
となり増幅器62で実用上の電流I1となる。電流I1は時計
時間tc当たりの実際作業量Liの変化に応じて変化し、
サーボ弁Bに装着された比例式電磁石82に作用してグラ
フX1に示すように油圧ポンプAの最大吐出量Qmaxを、
またリリーフ弁Dに装着された比例式電磁石81に作用し
てグラフX2に示すようにリリーフ圧Pmaxを変更する
(尚、最大吐出量Qmaxとリリーフ油圧Pmaxとが、即ち
最大油圧馬力が変更されるのであって、前記各作業毎の
吐出流量qiと作業油圧piとが変更されるのではな
い)。
(6)モード切換機70は、別途電流I2を入力し、かつこ
れを可変自在としており、演算手段50からの前記電流I1
と合流Io(=I1+I2)させる。従って前記モード切換
機70は、電流I2を0から変化させることにより前記最大
吐出量Qmaxと、リリーフ圧PmaxとをグラフY1、Y2に示
すように変更できる。
尚、前記可変容量型油圧ポンプAは、定容量型油圧ポ
ンプでもよい。この場合、モード切換機70は無くなる
が、モニタ90を利用することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は全体構成図、第2図は第1実施例の模式図であ
って、(I)は油圧式掘削機械の斜視図、(II)は主構
成図である。 pi……作動油圧、tc……時計時間、A……油圧ポン
プ、qi……油圧ポンプの吐出流量、To……累積稼働時
間、Ts……基準寿命時間、Lst……総基準作業量、Ls
……単位時間当たりの基準作業量、Lo……単位時間当
たりの実際作業量、Td……累積負荷時間

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)油圧回路の作動油圧piを検出する
    油圧検出手段と、 (ロ)時計時間tc毎の油圧ポンプの吐出流量qiを検出
    する流量検出手段と、 (ハ)油圧式掘削機械の始動ONと停止OFFとを検出する
    始動停止検出手段と、 (ニ)・前記始動停止検出手段から始動ONと停止OFFと
    を受け、これら始動ONと停止OFFとの間に前記時計時間
    tcを刻々と発振するクロックパルス発振器を内蔵する
    と共に、このクロックパルス発振器が発振する時計時間
    tcを累積することにより累積稼働時間Toを算出し、か
    つ ・通常の負荷作業を行った場合における油圧式掘削機械
    の基準寿命時間Tsと、その場合の総基準作業量Lstと
    から単位時間当たりの基準作業量Lsを記憶し、前記油
    圧検出手段から作動油圧piを受け、かつ前記流量検出
    手段から吐出流量qiを受けると共に、前記クロックパ
    ルス発振器から時計時間tcを受けてこれらから前記単
    位時間相当の実際作業量Loを算出し、さらにこの実際
    作業量Loを前記基準作業量Lsで除して得た時間を累積
    することにより累積負荷時間Tdを算出する演算手段
    と、 (ホ)前記演算手段から累積稼働時間Toと累積負荷時
    間Tdとを受けてこれらを表示するモニタと を有することを特徴とする油圧式掘削機械の寿命選択装
    置。
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